GIS復(fù)習資料整理版

1、GIS復(fù)習資料聲明：本資料自愿試用，如考試未考，請勿追究！第一章概論一、GIS基本概念 1. 信息和地理信息2. 信息系統(tǒng)和GIS3. GIS與相關(guān)學(xué)科4. GIS的類型二、GIS的組成和功能 1. GIS的基本組成2. GIS的硬件組成3. GIS軟件系統(tǒng)4. GIS軟件的主要功能三、GIS的發(fā)展和展望 1. GIS的發(fā)展史2. GIS發(fā)展動態(tài)考點：1. 掌握基本概念信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。信息的特性：客觀性、適用性、傳輸性（信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱為“信息高速公路”）、共享性信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系：數(shù)據(jù)是信息的表達、載體，信息

2、是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過解釋才有意義，成為信息。地理信息： 指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。特點：地域性（是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標志）、多維結(jié)構(gòu)、時序特征信息系統(tǒng)：能對數(shù)據(jù)和信息進行采集、存儲、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)。具有采集、管理、分析和表達數(shù)據(jù)的能力。 地理信息系統(tǒng)由計算機硬件、軟件和不同方法組成的，具有支持空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析、建模和顯示功能，并可解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理功能的信息系統(tǒng)。（書P3）區(qū)別與聯(lián)系

3、2. GIS的基本構(gòu)成（硬件、軟件）從計算機的角度看，GIS是由軟件、硬件、空間數(shù)據(jù)和用戶（系統(tǒng)的使用和維護人員或應(yīng)用模型）組成。 用戶（GIS服務(wù)的對象，分為一般用戶和從事建立、維護、管理和更新的高級用戶）軟件（支持數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)）硬件（各種設(shè)備-物質(zhì)基礎(chǔ)）數(shù)據(jù)（系統(tǒng)分析與處理的對象、構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)）3. GIS的主要功能（P14）空間數(shù)據(jù)輸入輸出管理、空間數(shù)據(jù)庫管理、空間數(shù)據(jù)處理和分析、專業(yè)應(yīng)用模型154. GIS的發(fā)展前景1）從GIS含義看其發(fā)展：隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，GIS正在像地理信息服務(wù)方向走進千家萬戶。GIS=Geographic Infor

4、mation Service2）理論、技術(shù)和方法角度：1、三維GIS理論與技術(shù)2、時態(tài)GIS理論與技術(shù)3、地理信息系統(tǒng)建模4、面向?qū)ο罄碚摵图夹g(shù)3）從應(yīng)用角度：1、數(shù)據(jù)標準化：2、平臺網(wǎng)絡(luò)化：意味著將逐步從單機轉(zhuǎn)入網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境。3、開發(fā)組件化：4、系統(tǒng)集成化：5、應(yīng)用社會化：第二章空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、地理空間概述2、空間數(shù)據(jù)的特點3、空間數(shù)據(jù)模型4、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)6、矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考點：1. 空間數(shù)據(jù)的特點空間性：空間實體的位置或所處的地理位置、空間實體的幾何特征以及空間實體間的拓撲關(guān)系，從而形成了空間實體的位置、形態(tài)以及由此產(chǎn)生的一系列特性。專題性（屬性）：一

5、個坐標位置上地理信息具有的專題屬性信息。時間性：空間數(shù)據(jù)的空間特征和屬性特征隨時間變化的動態(tài)變化特征，即時序特性2. 空間數(shù)據(jù)模型：包括哪幾部分，如何實現(xiàn)？在GIS領(lǐng)域，由現(xiàn)實世界到GIS的抽象過程分為三個層次：（1）空間概念數(shù)據(jù)模型根據(jù)不同的應(yīng)用目標，空間概念數(shù)據(jù)模型可以歸納為如下三種類型：域（場）模型、實體模型也稱要素模型、要素模型的派生模型（2）空間邏輯數(shù)據(jù)模型主要是對真實世界進行抽象提取，構(gòu)建一個代表該真實世界的模型。主要體現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計上，其中關(guān)系數(shù)據(jù)模型及其擴展成為當今主要的空間邏輯數(shù)據(jù)模型。（3）空間物理數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)抽象的最低層，它描述空間數(shù)據(jù)在計算機物理存儲介質(zhì)上的組織

6、結(jié)構(gòu)，空間存取方法和數(shù)據(jù)庫總體存儲結(jié)構(gòu)等。建模過程：選擇空間數(shù)據(jù)模型、選擇空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、選擇合理的空間數(shù)據(jù)存儲方式（P25）3. 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其表達方式矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)的特點：1、用離散的點線面組成邊界或表面實體表達空間實體，用標識符表達空間實體的屬性2、矢量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系表示了空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系3、描述的空間對象位置明確、屬性隱含。矢量數(shù)據(jù)的位置、形狀表達（1）0維矢量0維矢量在空間呈點狀分布特征，在二維、三維歐氏空間具有特定坐標位置。分別用（X,Y）及（X，Y，Z）來表示，它沒有大小和方向。主要包括：實體點、注記點、內(nèi)點、角點（2）一維矢量一維矢量在空間呈線狀

7、分布特征，在二維、三維歐氏空間分別用離散化的實數(shù)點集來表示。特性：實體長度、彎曲度、方向性；線狀實體包括：線段，邊界、鏈、弧段、網(wǎng)絡(luò)等（3）二維矢量二維矢量在空間呈面狀分布特征，在二維、三維歐氏平面上是一組閉合弧段所包圍的空間區(qū)域，又特定的坐標位置，用閉合的實數(shù)點集來表示。特征：a面積范圍 b周長c獨立性或與其它地物相鄰d內(nèi)島嶼或鋸齒狀外形e重疊性與非重疊性（4）三維矢量三維矢量在空間呈體狀分布特征，有表面積、體積、長度、高度等，含有孤立塊或相鄰塊、斷面圖和剖面圖等。三維體狀物體一般具有體積、長度、寬度、高度、空間曲面的面積、空間曲面的周長等屬性。矢量數(shù)據(jù)空間關(guān)系表達（1）拓撲空間關(guān)系（2）順

8、序空間關(guān)系（3）度量空間關(guān)系矢量數(shù)據(jù)編碼方式（1）實體式（spaghetti）- 面條模型:以實體為單位記錄其坐標（2）索引式（樹狀）對所有點的坐標按順序建坐標文件，再建點與邊（線）、線與多邊形的索引文件。（3）雙重獨立式編碼簡稱DIME(Dual Independent Map Encoding)，是美國人口統(tǒng)計系統(tǒng)采用的一種編碼方式，是一種拓撲編碼結(jié)構(gòu)。（4）鏈狀雙重獨立式編碼-拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4. 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其表達方式（P45）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)用密集正方形（或三角形，多邊形）將地理區(qū)域劃分為網(wǎng)格陣列。位置由行，列號定義，屬性為柵格單元的值。柵格數(shù)據(jù)位置形狀的

9、表達0維點：由單個柵格表達。一維線：由沿線走向有相同屬性取值的一組相鄰柵格表達。二維面：由沿線走向有相同屬性取值的一片柵格表達。柵格單元的位置坐標的確定（柵格描述的空間對象屬性明確，位置隱含）（1） 直接記錄柵格單元的行列號，柵格單元的行列號通常以左上角為坐標零點（2） 在給定分辨率參數(shù)（指行數(shù)和列數(shù)）前提下，將柵格單元按順序編號，編號順序左上角為起點，右下角為終點。柵格數(shù)據(jù)的空間關(guān)系表達空間關(guān)系的確定通常通過計算求得。對柵格數(shù)據(jù)進行空間關(guān)系分析計算時，常用四鄰域、八鄰域、24鄰域作為算法的基礎(chǔ)。柵格數(shù)據(jù)的屬性表達（1） 每個柵格單元具有一個屬性，這是柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常的表示方法（2） 每個柵格

10、單元具有多個屬性，這時柵格單元和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理。當每個柵格單元具有多個屬性，常表示該柵格單元在不同圖層有不同屬性，但每個圖層屬性相同。5. 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較  優(yōu)點 缺點矢量1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，精度高2、便于表示空間實體及拓撲關(guān)系3、便于表示網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，進行網(wǎng)絡(luò)分析4、圖形顯示質(zhì)量好，精度高5、便于面向?qū)ο髮崿F(xiàn)空間查詢和分析1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各自定義，不便于數(shù)據(jù)標準化和規(guī)范化，數(shù)據(jù)交換困難。 2、多邊形疊置分析困難，沒有柵格有效，表達空間變化性能力差。 3、不易同RS結(jié)合 4、表達空間變化性能的能力差5、不易實現(xiàn)數(shù)學(xué)模型 柵 格 1

11、、 結(jié)構(gòu)簡單，定位存取性能好 2、易實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享3、便于地形分析和數(shù)學(xué)模擬4、易于RS結(jié)合5、能有效表達空間可變性 1、數(shù)據(jù)量大2、投影轉(zhuǎn)換復(fù)雜3、圖形質(zhì)量差4、難于表達空間實體及拓撲關(guān)系5、難于表達網(wǎng)絡(luò)關(guān)系二、矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇在GIS建立過程中，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用目的和應(yīng)用特點、可能獲得的數(shù)據(jù)精度以及地理信息系統(tǒng)軟件和硬件配置情況，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。柵格結(jié)構(gòu):大范圍小比例尺的自然資源、環(huán)境、農(nóng)林業(yè)等區(qū)域問題的研究。矢量結(jié)構(gòu)：城市分區(qū)或詳細規(guī)劃、土地管理、公用事業(yè)管理等方面的應(yīng)用。第三章空間數(shù)據(jù)的獲取和質(zhì)量控制1、GIS的數(shù)據(jù)源2、空間數(shù)據(jù)的地理參照系3、地圖投影4空間數(shù)據(jù)的獲取5、空間數(shù)據(jù)

12、的質(zhì)量6、空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)考點：1. GIS的數(shù)據(jù)源圖形圖像數(shù)據(jù)（地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)及GPS數(shù)據(jù)）、文字符號數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)2. 我國常用的地圖投影方式一、高斯克呂格投影 1. 概念： 等角橫切橢圓柱投影是以橢圓柱作為投影面，使地球橢球體的某條經(jīng)線與橢圓柱相切，然后按照等角條件，將中央經(jīng)線東西兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的地區(qū)投影到圓柱面上，再將其展開平面而成。變形性質(zhì)：等角投影幾何概念：橫切橢圓柱投影為了保證地圖的精度，采用分帶投影方法，將投影范圍的東西界加以限制，使其變形不超過一定的限度，把許多帶結(jié)合起來，可以為整個區(qū)域的投影。ü 6°分帶ü 3

13、76;分帶我國規(guī)定1：1萬1：50萬比例尺地形圖均采用高斯克呂格投影。1：1萬及大于1：1萬采用3°分帶,小于1：2.5萬采用經(jīng)差6°分帶。二、Lambert投影 正軸等角割園錐投影，又叫蘭勃特投影(Lambert Conformal Conic)。我國的全國地圖及分省地圖和小于1比50萬的地圖一般使用lambert投影,全國地圖的標準緯線現(xiàn)在是使用 25度和47度（之前使用過 25，45）。 3. 地形圖分幅和編號的方法一、地圖的分幅1.為什么要分幅？ 區(qū)域表達，編圖、印刷、保管和使用的方便。2.地圖分幅的方法（1）矩形分幅：拼接分幅：適用：掛圖和大于1：2000的地形圖

14、不拼接分幅：適用：地圖集、專題地圖等優(yōu)點： 圖幅間拼接方便； 各圖幅面積相對平衡，充分利用 圖紙和印刷版面； 圖廓線可避開分割重要地物。缺點：制圖區(qū)域只能一次投影，變形較大； 地理位置不易精確描繪。 （2）經(jīng)緯線分幅：地圖的圖廓由經(jīng)緯線構(gòu)成。 適用： 世界各國地形圖、小比例尺地圖 優(yōu)點： 圖幅有明確的地理范圍； 可分開多次投影，變形較小。缺點： 圖廓為曲線時拼接不便； 高緯度地區(qū)圖幅面積縮小，不利于紙張的使用和印刷。 破壞重要地物的完整性。二、地圖的編號（一）地圖編號的方法1.自然序數(shù)編號法2.行列式編號法將區(qū)域分為行和列，分別用字母或數(shù)字表示行號和列號，一個行號和一個列號標定一個唯一的圖幅。

15、3.行列-自然序數(shù)編號法1、1：100萬地圖的分幅和編號 1：100萬采用國際統(tǒng)一的行列式編號 1891年第五屆國際地理學(xué)會上提出，逐漸統(tǒng)一規(guī)定后制定。分幅：單幅： 經(jīng)差6° ，緯差4°；緯度60°以下雙幅： 經(jīng)差12°，緯差4°；緯度60°至76°四幅： 經(jīng)差24°，緯差4°；緯度76°至88°緯度88°以上合為一幅 我國處于緯度60度以下，沒有合幅。橫列：緯度每4°為一列，至南北緯88°各有22列，用字母A,B,C,V表示。縱行：從180°經(jīng)

16、線起算，自西向東每6°為一 行，全球分為60行，用阿拉伯數(shù)字1，2，3，,60表示。如 北京 在1：100萬圖幅位于東經(jīng)114°120°北緯36°40°，編號：J50、1：50萬、1：25萬、1：10萬地形圖的分幅和編號 1：100萬地圖基礎(chǔ)上的延伸v 1：50萬： 經(jīng)差 3 °、緯差 2°；v 1：25萬： 經(jīng)差 1°30、緯差 1°；v 1：10萬： 經(jīng)差 30、緯差 20；、1：5萬、1：2.5萬、1：1萬地形圖的分幅和編號 1：10萬地圖基礎(chǔ)上的延伸 v 1：5 萬： 經(jīng)差 15、緯差 10v 1

17、：2.5萬: 經(jīng)差 7.5、緯差 5v 1：1萬 ：經(jīng)差 345、緯差 2.5v 1：5千： 經(jīng)差 152.5、緯差 1152. 1:5千1：50萬比例尺地圖編號 （1）以1：100萬為基礎(chǔ) （2）編號由10個代碼組成 比例尺1:50萬1:25萬1:10萬1:5萬1:2.5萬1:1萬1:5000 代 碼 B C D E F G H4. 空間數(shù)據(jù)的獲取方法（1）. 地圖數(shù)據(jù)的獲?。?）. 遙感數(shù)據(jù)的獲?。?）. 攝影測量數(shù)據(jù)（4）. 屬性數(shù)據(jù)的獲取一、輸入前準1、  資料準備，區(qū)域標定1）基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)的確定2）數(shù)據(jù)分類項目的確定3）數(shù)據(jù)標準的準確性的確定2、進行三個統(tǒng)一： （地理基礎(chǔ)統(tǒng)

18、一，即確定投影、比例尺、分類分級編碼）3、所用軟件的檢查、試用菜單準備及其它輔助工作。4、硬件檢查。5、精度試驗。6、試驗，樣區(qū)、單項試驗。二、幾何圖形數(shù)據(jù)的采集（一）手工數(shù)字化（二）數(shù)字化儀數(shù)字（三）掃描矢量化（四）解析測圖法（五）已有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入其中（一）（二）（三）屬于地圖數(shù)字化（獲取地圖數(shù)據(jù)最基本的方法，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)及其他材料上的地圖（模擬信號）轉(zhuǎn)換為計算機可以識別的圖形數(shù)據(jù)，并將數(shù)字化數(shù)據(jù)在計算機中進行存儲，以便分析和輸出）三、屬性數(shù)據(jù)獲取1、鍵盤，人機對話方式2、程序批量輸入。5. 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量（誤差及其控制方法）空間數(shù)據(jù)質(zhì)量是空間數(shù)據(jù)在表達空間性、專題性和時間性這三個基本要素時，所

19、能表達到的準確性、一致性和完整性。誤差：反應(yīng)了數(shù)據(jù)真實值或公認的真值之間的差異?？刂品椒ǎ?）數(shù)字化預(yù)處理工作包括對原始地圖、表格等的整理、清繪。2）數(shù)字化設(shè)備的選用 根據(jù)手扶數(shù)字化儀、掃描儀等設(shè)備的分辨率和精度等有關(guān)參數(shù)的進行挑選，這些參數(shù)不應(yīng)低于設(shè)計的數(shù)據(jù)精度要求。3）數(shù)字化對點精度（準確性） 數(shù)字化時數(shù)據(jù)采集點與原始點的重合程度，一般要求對點誤差小于0.1mm。4）數(shù)字化限差 包括：采點密度（0.2mm）、接邊誤差（0.02mm）、接合距離(0.02mm)、懸掛距離(0.007mm)等。5）數(shù)據(jù)的精度檢查 輸出圖與原始圖之間的點位誤差，一般要求對直線地物和獨立地物，誤差小于0.2mm，對

20、曲線地物和水系，誤差小于0.3mm，對邊界模糊的要素應(yīng)小于0.5mm。空間數(shù)據(jù)的誤差分析空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性空間現(xiàn)象在空間位置分布上的不確定性變化；在發(fā)生時間段上的游移性；屬性類型劃分的多樣性；非數(shù)值型屬性值表達的不精確性空間現(xiàn)象的表達投影變換誤差；儀器誤差與操作誤差空間數(shù)據(jù)處理中的誤差地圖數(shù)字化處理和掃描矢量化處理中產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)抽象過程中產(chǎn)生的誤差；建立拓撲關(guān)系中產(chǎn)生的誤差；與主控數(shù)據(jù)層匹配過程中產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)疊加操作和更新中產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)集成處理產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)的可視化表達中產(chǎn)生的誤差空間數(shù)據(jù)使用中的誤差對數(shù)據(jù)的解釋過程中產(chǎn)生的誤差；在缺乏對空間數(shù)據(jù)

21、的說明情況下，對數(shù)據(jù)隨意使用而產(chǎn)生的誤差遙感數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量也會不同程度影響空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量第四章空間數(shù)據(jù)處理1、空間數(shù)據(jù)的坐標變換2、圖形編輯3、拓撲關(guān)系的建立4、圖形的剪裁與合并5、空間數(shù)據(jù)的插值6、空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換7、空間數(shù)據(jù)的共享考點：1. 拓撲關(guān)系的含義，種類（第二章）定義：指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。種類 1）關(guān)聯(lián)性：（不同類要素之間）結(jié)點與弧段：如V9與L5,L6,L3多邊形與弧段：P2與L3,L5,L22）鄰接性： (同類元素之間)多邊形之間、結(jié)點之間。3）連通性：與鄰接性相類似，指對弧段連接的判別，如用于網(wǎng)絡(luò)分析中確定路徑、街道是否相通。4）方向性一條

22、弧段的起點、終點確定了弧段的方向。用于表達現(xiàn)實中的有向弧段，如城市道路單向，河流的流向等。5）包含性：指面狀實體包含了哪些線、點或面狀實體。6）區(qū)域定義：多邊形由一組封閉的線來定義。7）層次關(guān)系：相同元素之間的等級關(guān)系，武漢市有各個區(qū)組成。主要的拓撲關(guān)系：拓撲鄰接、拓撲關(guān)聯(lián)、拓撲包含。2. 空間數(shù)據(jù)的坐標變換（P96）一、圖幅數(shù)據(jù)的坐標變換1、比例尺變換：乘系數(shù)2、變形誤差改正： 通過控制點利用高次變換、二次變換和仿射變換加以改正3、坐標旋轉(zhuǎn)和平移 即數(shù)字化坐標變換，利用仿射變換改正。4、投影變換：前三種為幾何變換二、幾何糾正 1、高次變換2、二次變換當不考慮高次變換方程中的A和B時，則變成二

23、次曲線方程，稱為二次變換。二次變換適用于原圖有非線性變形的情況，至少需要5對控制點的坐標及其理論值，才能解算待定系數(shù)。 3、仿射變換特性：1) 直線變換后仍為直線；2) 平行線變換后仍為平行線；3) 不同方向上的長度比發(fā)生變化。三、地圖投影變換 假定原圖點的坐標為x,y(稱為舊坐標)，新圖點的坐標為X，Y(稱為新坐標)，則由舊坐標變換為新坐標的基本方程式為：1、解析變換法1）反解變換法(又稱間接變換法) 2）正解變換法(又稱直接變換法)2、數(shù)值變換法 利用若干同名數(shù)字化點（對同一點在兩種投影中均已知其坐標的點），采用插值法、有限差分法或多項式逼近的方法，即用數(shù)值變換法來建立兩投影間的變換關(guān)系式

24、。 3、數(shù)值解析變換法當已知新投影的公式，但不知原投影的公式時，可先通過數(shù)值變換求出原投影點的地理坐標，然后代入新投影公式中，求出新投影點的坐標3. 空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)變換（掌握矢量與柵格互相轉(zhuǎn)換的方式和過程）一、矢量向柵格轉(zhuǎn)換 點：簡單的坐標變換 線：線的柵格化 面：線的柵格化 +面填充（一）線的柵格化 1、DDA法(數(shù)字微分分析法)2、Bresenham算法 （二）面(多邊形)的填充方法 1、內(nèi)部點擴散法（種子擴散法）種子填充指先將區(qū)域的一點賦予指定的顏色，然后將該顏色擴展到整個區(qū)域的過程。種子填充算法要求區(qū)域是連通的。假設(shè)多邊形區(qū)域內(nèi)至少有一個像素已知4鄰法和8鄰法4鄰法的缺點是有時不能通過

25、狹窄區(qū)域，因而不能填滿多邊形。8鄰法的缺點是有時會超出多邊形的邊界。由于填不滿往往比涂出更易于補救，因此4鄰法用得更普遍。2、掃描法（掃描線填色算法）基本思想：多邊形以n個頂點的x，y坐標，按順序排列。用水平掃描線從上到下掃描，每根掃描線與多邊形各邊產(chǎn)生一系列交點；這些交點按照x坐標進行分類；將分類后的交點成對取出，作為兩個端點，以所需要填的色彩畫水平直線；多邊形被掃描完畢后，填色也就完成。掃描交點的奇偶數(shù)判斷法：（1）將多邊形畫在平面上；（2）用一根水平掃描線自左而右通過多邊形而與多邊形之邊界相交。掃描線與邊界相交奇次數(shù)后進入該多邊形，相交偶次數(shù)后走出該多邊形。3、邊填充算法（邊界代數(shù)法）邊

26、界代數(shù)多邊形填充算法是一種基于積分思想的矢量格式向柵格格式轉(zhuǎn)換算法，它適合于記錄拓撲關(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格結(jié)構(gòu)二、柵格向矢量轉(zhuǎn)換 從柵格單元轉(zhuǎn)換為幾何圖形的過程為矢量化；（一）要求（矢量化過程應(yīng)保持）：1）  柵->矢轉(zhuǎn)換為拓撲轉(zhuǎn)換，即保持實體原有的連通性、鄰接性等；2）  轉(zhuǎn)換實體保持正確的外形。（二）方法方法一，實際應(yīng)用中大多數(shù)采用人工矢量化法，如掃描矢量化，該法工作量大，成為GIS數(shù)據(jù)輸入、更新的瓶頸問題之一。方法二，程序轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)換（全自動或半自動）1、點的矢量化 ：根據(jù)中心點坐標進行求解。2、線的矢量化 ：先得到中心點坐標，然后連線。3多邊形（面）的矢量

27、化 柵向矢量格式：提取以相同的編號的柵格集合表示的多邊形區(qū)域的邊界和邊界的拓撲關(guān)系，并表示由多個小直線段組成的矢量格式邊界線的過程。過程：1、邊界提取2、跟蹤 3、拓撲化 4、去除多余點及曲線光滑第六章空間分析和分析模型1. 空間查詢2. 空間統(tǒng)計分析3. 空間疊置分析4. 空間緩沖區(qū)分析5. 空間網(wǎng)絡(luò)分析6. 數(shù)字地面模型分析考點：1. 空間數(shù)據(jù)查詢的基本方法空間查詢的方式1、給出圖形信息：如鼠標點取，拉框等方式。1）檢索其相應(yīng)屬性；2）檢索其空間拓撲關(guān)系 2、給出屬性特征條件1）檢索對應(yīng)的空間實體 2）查詢屬性 單純查詢：單純地查詢屬性，或只查詢空間拓撲關(guān)系聯(lián)合查詢：將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)聯(lián)

28、合查詢?？臻g數(shù)據(jù)查詢種類 1、幾何參數(shù)查詢2、空間定位查詢3、空間關(guān)系查詢4、屬性查詢5、其它查詢方法2. 疊置分析的含義、種類疊置分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加 產(chǎn)生新的要素，它是空間信息系統(tǒng)中最常用的提取隱含信息的手段之一。種類：（1）按疊加條件分為：無條件疊加、條件疊加（2）按疊加目的分為：合成疊加、統(tǒng)計疊加（3）按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為：柵格疊加分析、矢量疊加分析3. 緩沖區(qū)分析的含義、基本組成，建立算法緩沖區(qū)就是空間地理實體對鄰近對象的影響范圍或服務(wù)范圍，通常根據(jù)實體的類別來確定這個范圍，以便為某項分析或決策提供依據(jù)。組成要素：主體：表示分析的主要目標，一般分為點源、線源和面源三種類型。鄰

29、近對象：表示受主體影響的客體。作用條件：表示主體對鄰近對象施加作用的條件或強度。緩沖區(qū)分析方法 點緩沖區(qū)分析：點緩沖區(qū)分析一般是圍繞點對象建立半徑為緩沖距的圓形區(qū)域。 線緩沖區(qū)分析：線緩沖區(qū)分析是沿線的兩側(cè)建立距離為緩沖距的帶狀區(qū)。 面緩沖區(qū)分析：面緩沖區(qū)分析是沿面的邊界線建立距離為緩沖距的多邊形區(qū)域。矢量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的建立角分線法1) 確定緩沖區(qū)的起止點2) 確定其它轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的頂點3) 生成緩沖區(qū) 缺點：難以最大限度保證雙線的等寬性。尤其當凸側(cè)角點變銳時，緩沖區(qū)端點將遠離軸線頂點。凸角圓弧法1) 確定緩沖區(qū)的起止點2) 判斷轉(zhuǎn)折點的凸凹性3) 在凹側(cè)用平行線的交點生成對應(yīng)頂點4) 在凸側(cè)用圓弧彌合緩沖區(qū)邊線的自相交問題當軸線的彎曲空間不允許緩沖區(qū)的邊線無壓的通過時，就會產(chǎn)生若干個自相交多邊形。自相交多邊形Ø 重疊多邊形：不是緩沖區(qū)邊線的有效組成部分，最終不參與緩沖