《地理信息系統(tǒng)概論》課件

的空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)可以按照數(shù)據(jù)項、空間對象和圖形特征的不同分為各種不同的類型；思考：空間數(shù)據(jù)有哪幾種分類方式？分別分成哪幾種類型？第二節(jié)地理空間數(shù)據(jù)及其特征空間、屬性和時間特征——空間對象的三大基本特征?？臻g特征是指空間對象的位置及與相鄰對象的空間關(guān)系或拓?fù)潢P(guān)系；屬性特征是指空間對象的專題屬性；時間特征是指空間對象隨著時間演變而引起的空間和屬性特征的變化。第二節(jié)地理空間數(shù)據(jù)及其特征空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系包括拓?fù)溧徑?、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)和拓?fù)浒?，它們在的?shù)據(jù)處理、空間分析以及數(shù)據(jù)庫的查詢與檢索中，具有重要的意義。第二節(jié)地理空間數(shù)據(jù)及其特征思考：三種拓?fù)潢P(guān)系的含義是什么？拓?fù)溧徑樱涸刂g的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)浒涸刂g的拓?fù)潢P(guān)系?？臻g數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系不同類同類同類不同級N1e1e2e5e6e4e7e3P1P3P2P4N4N3N5N2拓?fù)溧徑樱和負(fù)潢P(guān)聯(lián)：е、е、е；е、е、е拓?fù)浒号cN1e1e2e5e6e4e7e3P1P3P2P4N4N3N5N2多邊形之間的鄰接性－－－－弧段號左多邊形右多邊形－－－鄰接多邊形，，，，結(jié)點弧段號，，，，，，，，弧段號起點終點N1e1e2e5e6e4e7e3P1P3P2P4N4N3N5N2弧段和結(jié)點之間的關(guān)系表N1e1e2e5e6e4e7e3P1P3P2P4N4N3N5N2多邊形號弧段號,多邊形與弧段的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)表拓?fù)浒ㄈN情況：簡單包含多層包含等價包含圖中多邊形包含多邊形；圖中多邊形包含在多邊形中，而多邊形、又包含在多邊形中；圖中多邊形、都包含在多邊形中，多邊形、對而言是等價包含。思考：空間拓?fù)潢P(guān)系有什么樣的意義？拓?fù)潢P(guān)系的意義

()根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種地理實體相對于另一種地理實體的空間位置關(guān)系。()利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢。()可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實體?？臻g數(shù)據(jù)的計算機表示 指通過利用確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型來表達(dá)空間對象的空間位置、拓?fù)潢P(guān)系和屬性信息。思考：中空間數(shù)據(jù)計算機表示的基本方法有哪些？第二節(jié)地理空間數(shù)據(jù)及其特征第三節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用歐幾里得幾何學(xué)中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式；矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（也稱面條數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最重要的技術(shù)特征和貢獻(xiàn)是具有拓?fù)渚庉嫻δ?，包括多邊形連接編輯和結(jié)點連接編輯。

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)簡稱為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標(biāo)的方式來表示點、線、面等地理實體。特點：定位明顯，屬性隱含。獲取方法：()手工數(shù)字化法；()手扶跟蹤數(shù)字化法；()數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換法。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指將空間分割成各個規(guī)則的網(wǎng)格單元，然后在各個格網(wǎng)單元內(nèi)賦以空間對象相應(yīng)的屬性值的一種數(shù)據(jù)組織方式；柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為柵格矩陣結(jié)構(gòu)、游程編碼結(jié)構(gòu)、四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、八叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和十六叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第三節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個數(shù)據(jù)表示地理要素的非幾何屬性特征。特點：屬性明顯，定位隱含。獲取方法：()手工網(wǎng)格法；()掃描數(shù)字化法；()分類影像輸入法；()數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換法。8888888888888888888888888888888888888888888881111111111111122222222222322第三節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型矢量結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)思考：混合像元如何給柵格單元賦屬性值？A.OBC中心點法重要性法長度占優(yōu)法面積占優(yōu)法柵格結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中混合像元的處理（柵格單元屬性的確定）方案一方案二：縮小柵格單元的面積鏈碼(chainEncoding)直接?xùn)鸥窬幋a游程長編碼(Run_lengthEncoding)塊碼四叉樹編碼(quarter_treeEncoding)柵格結(jié)構(gòu)編碼方法：、直接?xùn)鸥窬幋a直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐列）逐個記錄代碼，可以每行從左到右逐像元記錄，也可奇數(shù)行從左到右而偶數(shù)行由右向左記錄，為了特定的目的還可采用其他特殊的順序。

0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，；，，，，，，，。由起點位置和一系列在基本方向的單位矢量給出每個后續(xù)點相對其前繼點的可能的個基本方向之一表示。個基本方向自°開始按逆時針方向代碼分別為，，，，，，，。單位矢量的長度默認(rèn)為一個柵格單元。、鏈碼12345076鏈碼編碼：，，，，，，，123450760500000000500000000000000500000000550000000500000050000000000000鏈碼編碼示例、游程長度編碼()只在各行（或列）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時依次記錄該代碼以及相同代碼重復(fù)的個數(shù)；0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333沿行方向進(jìn)行編碼：(，），（，），（，）；（，），（，）；（，），（，），（，）；（，），（，），（，），（，）；（，），（，），（，），（，）；（，），（，）；（，），（，）；（，），（，）。、游程長度編碼()逐個記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的位置和相應(yīng)代碼。0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333沿列方向進(jìn)行編碼：(，），（，），（，）；（，），（，）；（，），（，），（，）；（，），（，），（，），（，）；（，），（，），（，），（，）；（，），（，）；（，），（，）；（，），（，）。、塊碼采用方形區(qū)域作為記錄單元，數(shù)據(jù)編碼由初始位置行列號加上半徑，再加上記錄單元的代碼組成。0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333（，，，），（，，，），（，，，），（，，，），（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，），（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，），（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，），（，，，），（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，）；（，，，），（，，，）。、四叉樹編碼是根據(jù)柵格數(shù)據(jù)二維空間分布的特點，將空間區(qū)域按照個象限進(jìn)行遞歸分割（×，且>），直到子象限的數(shù)值單調(diào)為止，最后得到一棵四分叉的倒向樹。四叉樹分解，各子象限大小不完全一樣，但都是同代碼柵格單元組成的子塊，其中最上面的一個結(jié)點叫做根結(jié)點，它對應(yīng)于整個圖形。不能再分的結(jié)點稱為葉子結(jié)點，可能落在不同的層上，該結(jié)點代表子象限單一的代碼，所有葉子結(jié)點所代表的方形區(qū)域覆蓋了整個圖形。從上到下，從左到右為葉子結(jié)點編號，最下面的一排數(shù)字表示各子區(qū)的代碼。為了保證四叉樹分解能不斷的進(jìn)行下去，要求圖形必須為×的柵格陣列。為極限分割次數(shù)，＋是四叉樹最大層數(shù)或最大高度0225555522222555000003332222335500233355003333530003333300003333①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩

西南東南西北東北四叉樹(也稱四分樹)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常先把地圖看成是一個正方形的單元如圖所示（這是個簡單的例子，在實

際使用中，一幅地圖上總有很多多邊形）：

如果該單元內(nèi)有不同性質(zhì)的多邊形，則將單元分成四個大小相同的二級單元，然后再分別判斷這四個二級單元中是否還有不同性質(zhì)的多邊形，若其中某個二級單元中有不同性質(zhì)的多邊形，則再劃分成四個大小相同的三級單元。這種逐級一分為四的方法，一直分到預(yù)定的最高分辨率為止。直接?xùn)鸥窬幋a：簡單直觀，是壓縮編碼方法的邏輯原型（柵格文件）；鏈碼：壓縮效率較高，已接近矢量結(jié)構(gòu)，對邊界的運算比較方便，但不具有區(qū)域性質(zhì)，區(qū)域運算較難；游程長度編碼：在很大程度上壓縮數(shù)據(jù)，又最大限度的保留了原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼十分容易，十分適合于微機地理信息系統(tǒng)采用；塊碼和四叉樹編碼：具有區(qū)域性質(zhì)，又具有可變的分辨率，有較高的壓縮效率，四叉樹編碼可以直接進(jìn)行大量圖形圖象運算，效率較高，是很有前途的編碼方法。矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較優(yōu)點缺點矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).便于面向現(xiàn)象(土壤類、土地利用單元等)；

.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低；

.有利于網(wǎng)絡(luò)分析；

.圖形顯示質(zhì)量好、精度高。.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

.軟件與硬件的技術(shù)要求比較高；

.多邊形疊合等分析比較困難；

.顯示與繪圖成本比較高。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單；

.空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易；

.有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析；

.輸出方法快速，成本比較低廉。.圖形數(shù)據(jù)量大；

.投影轉(zhuǎn)換比較困難；

.柵格地圖的圖形質(zhì)量相對較低；

.現(xiàn)象識別的效果不如矢量方法。第四節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關(guān)系現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模式的一個重要特征是數(shù)據(jù)與功能之間具有密切的聯(lián)系(見下表)，因此，在確定數(shù)據(jù)內(nèi)容時，首先必須明確系統(tǒng)的功能；對開發(fā)的系統(tǒng)的功能，是通過用戶需求調(diào)查來確定的，因此，在開發(fā)系統(tǒng)之前，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析?？臻g數(shù)據(jù)的分類和編碼空間數(shù)據(jù)的分類，是指根據(jù)系統(tǒng)功能及國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，將具有不同屬性或特征的要素區(qū)別開來的過程，以便從邏輯上將空間數(shù)據(jù)組織為不同的信息層(見下圖)；系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關(guān)系

(據(jù)等)信息層示意圖空間數(shù)據(jù)的編碼：是指將數(shù)據(jù)分類的結(jié)果，用一種易于被計算機和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程，編碼的結(jié)果是形成代碼。代碼由數(shù)字或字符組成。例如，我國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的分類代碼由六位數(shù)字組成，其代碼結(jié)構(gòu)如下所示： × × ×× × × 大類碼小類碼一級代碼二級代碼識別位 大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數(shù)字順序排列。識別位由用戶自行定義，以便于擴(kuò)充。1：測量控制點11：平面控制點12：高程控制點13：其他控制點1101：三角點1102：導(dǎo)線點11011：一等11012：二等11013：三等11014：四等國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼舉例矢量數(shù)據(jù)的輸入與編輯矢量數(shù)據(jù)的輸入，是指將分類和編碼的空間對象圖形轉(zhuǎn)換為一系列、坐標(biāo)，然后按照確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加入到線段或標(biāo)示點的計算機數(shù)據(jù)文件中去；空間數(shù)據(jù)編輯的目的是為了消除數(shù)字化過程中引入的各類錯誤和對數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系檢查等而進(jìn)行的操作。柵格數(shù)據(jù)的輸入與編輯柵格數(shù)據(jù)的輸入方法包括透明格網(wǎng)采集輸入、掃描數(shù)字化輸入及其它數(shù)據(jù)傳輸或轉(zhuǎn)換輸入等；柵格數(shù)據(jù)編輯的目的同樣是為了消除數(shù)字化過程中引入的各類錯誤，根據(jù)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點，其編輯的內(nèi)容還包括數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)組織方式的變換等,如下圖?？臻g數(shù)據(jù)的不同組織方式練習(xí)題：、有一柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：，，，；，，，；，，，；，，，。分析并回答下列問題。①表示點狀地物的代碼是幾？②假設(shè)方向代碼分別表示為：東，東南，南，西南，西，西北，北，東北。寫出線狀地物的鏈?zhǔn)骄幋a。

③寫出游程編碼方案（采用變長編碼）。、有一柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：，，，；，，，；，，，；，，，。分析并回答下列問題。①表示點狀地物的代碼是幾？②假設(shè)方向代碼分別表示為：東，東南，南，西南，西，西北，北，東北。寫出線狀地物的鏈?zhǔn)骄幋a。

③按行方向?qū)懗鲆环N游程編碼方案。

④按行方向?qū)懗鰤K碼編碼方案。⑤按四叉樹分解最多能分解幾次？最大層數(shù)為多少？、有一柵格數(shù)據(jù)文件按行方向由左到右、自上而下直接?xùn)鸥窬幋a表示為：，，，；，，，；，，，；，，，。分析并回答下列問題。①表示面狀地物的代碼是幾？

②按列方向?qū)懗鲆环N游程編碼方案。

③按行方向?qū)懗鰤K碼編碼方案。④按四叉樹分解最多能分解幾次？最大層數(shù)為多少？⑤假設(shè)方向代碼分別表示為：東，東南，南，西南，西，西北，北，東北。寫出線狀地物的鏈?zhǔn)骄幋a。、根據(jù)下面示意圖，給出其矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼。

第三章空間數(shù)據(jù)的處理第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換第三節(jié)多源空間數(shù)據(jù)的融合第四節(jié)空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合第五節(jié)空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法第六節(jié)圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換幾何糾正幾何糾正是指對數(shù)字化原圖數(shù)據(jù)進(jìn)行的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的改正，以實現(xiàn)與理論值的一一對應(yīng)關(guān)系；“橡皮伸縮法”()。如圖所示：投影轉(zhuǎn)換投影轉(zhuǎn)換是指當(dāng)系統(tǒng)使用來自不同地圖投影的圖形數(shù)據(jù)時，需要將該投影的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；投影轉(zhuǎn)換的方法包括正解變換、反解變換和數(shù)值變換等。第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換地圖投影轉(zhuǎn)換等面積偽圓錐投影第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換斜軸等面積方位投影地圖投影的概念 轉(zhuǎn)換三維地球表面到二維地圖平面的數(shù)學(xué)處理方法稱之為地圖投影。它是一種透視投影。地圖投影 由于要將不可展的地球橢球面展開為平面，且不能有斷裂，那么圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，因而投影變形是不可避免的。投影變形通常包括三種，即長度變形、角度變形和面積變形。地圖投影的方法 地圖投影的方法主要由圓錐投影、圓柱投影、平面（方位）投影等，它們均包括正軸、斜軸、橫軸等投影方式，在此基礎(chǔ)上又分為相切、相割方式兩種情況圓錐投影圓柱投影平面（方位）投影地圖投影變換當(dāng)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)來自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)地圖投影變換正解變換反解變換數(shù)值變換通過建立兩個投影的解析關(guān)系式，直接把一種投影坐標(biāo)(,)變換成另一種投影的坐標(biāo)(,)地圖投影變換當(dāng)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)來自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)地圖投影變換正解變換反解變換數(shù)值變換由一種投影的坐標(biāo)()反解出地理坐標(biāo)（λ,φ)，然后再將地理坐標(biāo)代入另一種投影公式中，求出該投影下的直角坐標(biāo)（)地圖投影變換當(dāng)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)來自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)地圖投影變換正解變換反解變換數(shù)值變換根據(jù)兩種投影在變換區(qū)內(nèi)若干同名的坐標(biāo)點，采用插值法、有限差分法、待定系數(shù)法等，實現(xiàn)不同投影之間的轉(zhuǎn)換第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換由矢量向柵格的轉(zhuǎn)換當(dāng)數(shù)據(jù)采集采用矢量數(shù)據(jù)，而空間分析采用柵格數(shù)據(jù)時，需要將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)；由矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法，根據(jù)原數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別應(yīng)用：基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化方法；基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化方法。由柵格向矢量的轉(zhuǎn)換當(dāng)由柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果通過矢量繪圖機輸出，或者將柵格數(shù)據(jù)加入矢量數(shù)據(jù)庫時，都需要將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)；由柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)文件和再生柵格數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別采用：基于圖像數(shù)據(jù)的矢量化方法；基于再生柵格數(shù)據(jù)的矢量化方法。柵格矢量化舉例（柵格數(shù)據(jù)）柵格矢量化得到的弧段數(shù)據(jù)弧段數(shù)據(jù)自動生成多邊形第四節(jié)空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合空間數(shù)據(jù)的壓縮空間數(shù)據(jù)的壓縮，即從所取得的數(shù)據(jù)集合中抽出一個子集，這個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的程度范圍內(nèi)最好地逼近原集合，而且具有最大的壓縮比

式中：為曲線的原點數(shù)；為曲線經(jīng)壓縮后的點數(shù)。數(shù)據(jù)壓縮的目的

節(jié)省存貯空間節(jié)省處理時間數(shù)據(jù)壓縮途徑壓縮軟件:原數(shù)據(jù)信息基本不丟失而且可以大大節(jié)省存貯空間，缺點是壓縮后的文件必須在解壓縮后才能使用數(shù)據(jù)消冗處理:原數(shù)據(jù)信息不會丟失，得到的文件可以直接使用，缺點是技術(shù)要求高，工作量大，對冗余度不大的數(shù)據(jù)集合效用小用數(shù)據(jù)子集代替數(shù)據(jù)全集:在規(guī)定的精度范圍內(nèi),從原數(shù)據(jù)集合中抽取一個子集，缺點以信息損失為代價，換取空間數(shù)據(jù)容量的縮小常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法曲線數(shù)據(jù)的壓縮面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮面域鄰接線段的刪除特征點篩選法：篩選抽取曲線特征點，并刪除全部多余點以達(dá)到節(jié)省存貯空間的目的。曲線數(shù)據(jù)的壓縮面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮面域鄰接線段的刪除通過壓縮編碼技術(shù)來消除冗余數(shù)據(jù)：鏈碼游程長度編碼塊碼四叉樹編碼常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法曲線數(shù)據(jù)的壓縮面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮面域鄰接線段的刪除數(shù)據(jù)屬性的重新分類和空間圖形的化簡需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮相鄰界線的刪除共同屬性的合并常見空間數(shù)據(jù)的壓縮方法面域鄰接線段的刪除第五節(jié)空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法點的內(nèi)插點的內(nèi)插是研究具有連續(xù)變化特征現(xiàn)象（如地形、氣溫、氣壓等）的數(shù)值內(nèi)插方法；點的內(nèi)插方法可以采用：移動擬合法；局部函數(shù)法；克里格（）內(nèi)插法。區(qū)域的內(nèi)插區(qū)域的內(nèi)插是研究根據(jù)一組分區(qū)的已知數(shù)據(jù)來推求同一地區(qū)另一組分區(qū)未知數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法；區(qū)域的內(nèi)插方法可以采用：疊置法；比重法?？死锔瘢ǎ﹥?nèi)插法舉例高程數(shù)據(jù)設(shè)置參數(shù)插值結(jié)果三維顯示第六節(jié)圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理為了建立無縫圖層，需要將分幅數(shù)字化的地圖進(jìn)行合并，使它在空間上是連續(xù)的。由于數(shù)據(jù)采集和人工操作的誤差，兩個相鄰圖幅的地圖的空間圖形數(shù)據(jù)在接合處出現(xiàn)幾何裂縫或邏輯裂縫無論是建立邏輯無縫圖層，還是建立物理無縫圖層，幾何裂縫都必須消除。相鄰圖幅的幾何接邊過程第四章空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計和物理設(shè)計第三節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢第四節(jié)空間元數(shù)據(jù)第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型：、層次數(shù)據(jù)模型、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)據(jù)模型語義數(shù)據(jù)模型模型。語義概念：實體、聯(lián)系和屬性。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型面向?qū)ο蟮幕靖拍睿簩ο?、類；繼承；重載；概括與聚集。第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型

設(shè)計和物理設(shè)計邏輯模型設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)模型物理設(shè)計概念第三節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢一、空間關(guān)系查詢類型點、線、面實體相互關(guān)系的查詢包括種查詢。二、屬性數(shù)據(jù)查詢?nèi)?、空間屬性聯(lián)合查詢四、空間查詢語言第四節(jié)空間元數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)的概念元數(shù)據(jù)()的本質(zhì)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)并不是一個新的概念。實際上，傳統(tǒng)的圖書館卡片、出版圖書的介紹、磁盤的標(biāo)簽、拍攝照片的說明、產(chǎn)品的說明等都是元數(shù)據(jù)。地圖的元數(shù)據(jù)表現(xiàn)為地圖類型、圖例、圖名、比例尺、參照系、圖廓坐標(biāo)、精度、出版單位、日期等。、元數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容包括：()對數(shù)據(jù)集的描述，對數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者及數(shù)據(jù)序代(數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史)等的說明；()對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、元數(shù)據(jù)的比例尺等；()對數(shù)據(jù)處理信息的說明，如量綱的轉(zhuǎn)換等；()對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述；()對數(shù)據(jù)庫的更新、集成等的說明。、在地理信息系統(tǒng)應(yīng)用中，元數(shù)據(jù)的主要作用可以歸納為如下幾個方面：()幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者有效管理和維護(hù)空間數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)文檔；()提供數(shù)據(jù)生產(chǎn)者對數(shù)據(jù)產(chǎn)品的說明信息，便于用戶查詢利用空間數(shù)據(jù)；()提供通過計算機網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)的方法和途徑，便于數(shù)據(jù)交換和傳輸；()幫助用戶了解數(shù)據(jù)的質(zhì)量信息，對數(shù)據(jù)的使用作出正確判斷；()提供空間數(shù)據(jù)互操作的基礎(chǔ)。

第五章空間分析的原理和方法第一節(jié)數(shù)字地面模型分析第二節(jié)空間疊合分析第三節(jié)空間緩沖區(qū)分析第四節(jié)空間網(wǎng)絡(luò)分析第五節(jié)空間統(tǒng)計分析第六節(jié)空間數(shù)據(jù)的集合分析和查詢第五章空間分析的原理和方法空間分析的概念

空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成和空間演變等信息。空間分析的一般分類產(chǎn)生式分析()；咨詢式分析()。第一節(jié)數(shù)字地面模型分析地形因子的自動提取坡度計算；坡向分析；曲面面積計算；地表粗糙度計算；高程及變異分析；谷脊特征分析；日照強度的分析；淹沒邊界的計算。數(shù)字高程模型概念的概念數(shù)字地面模型（）是地球表面形態(tài)等多種信息的數(shù)字表示。嚴(yán)格地說，是定義在某一區(qū)域上的維向量的有限序列：的概念若只考慮的地形分量，通常稱其為數(shù)字高程模型().其定義為：數(shù)字高程模型是表示區(qū)域上地形三維向量的有限序列的主要表示模型可以用三種通用的方法來模擬一個地形表面：柵格（規(guī)則格網(wǎng)）、不規(guī)則三角網(wǎng)及等高線。

地學(xué)剖面的繪制和分析建立數(shù)字高程模型；確定地形剖面線的位置；剖面線交點的內(nèi)插計算；地形剖面線及相關(guān)地理信息（地質(zhì)、土壤、土地利用等）的疊加表示和輸出?；诘目梢曅苑治隹梢曅苑治霭▋牲c之間的通視性()和給定的觀察點的可視域()分析。判斷兩點之間的通視性兩點之間的通視性判斷，可通過上述剖面線圖得到，即首先求出剖面線圖，再連接直線，判直線與剖面線是否相交，如無相交點，且直線高于剖面線，表示、之間可視；如有相交則不可視。如下圖：兩點間不可視。其中紅色區(qū)域就是兩個哨所的可視區(qū)域。而其他區(qū)域不可視。中的分析功能、創(chuàng)建修改、內(nèi)插生成柵格表面、面分析功能、重分類、轉(zhuǎn)換功能、創(chuàng)建最陡路徑、視線分析、剖面分析第二節(jié)空間疊合分析空間疊合分析的概念空間疊合分析是指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進(jìn)行疊合，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應(yīng)關(guān)系；空間疊合分析根據(jù)疊合對象圖形特征的不同，分為點與多邊形的疊合、線與多邊形的疊合和多邊形與多邊形的疊合三種類型。疊置分析 疊置分析可以分為合成疊置（圖）和統(tǒng)計疊置（圖）。合成疊置，指通過疊置形成新的多邊形，使新多邊形具有多重屬性，即需進(jìn)行不同多邊形的屬性合并。屬性合并的方法可以是簡單的加、減、乘、除，也可以取平均值、最大最小值，或取邏輯運算的結(jié)果等。統(tǒng)計疊置，統(tǒng)計疊置是指確定一個多邊形中含有其它多邊形的屬性類型的面積等，即把其它圖上的多邊形的屬性信息提取到本多邊形中來。圖合成疊置圖統(tǒng)計疊置多邊形與多邊形的疊加多邊形疊加將兩個或多個多邊形圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個新多邊形圖層的操作，其結(jié)果將原來多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來兩層或多層的屬性。如圖所示。圖多邊形疊加分析多邊形與多邊形疊合分析的功能：；；；；。（）并集操作—并集操作計算兩個多邊形要素的幾何交集，兩個要素的所有圖形要素和屬性數(shù)據(jù)都予以保留。（）交集操作交集操作計算兩個要素的幾何交集，兩個要素的公共部分保留。輸入要素可以是多邊形、線或點，要素必須是多邊形。（）同一性操作同一性操作通過計算輸入要素與要素的幾何交集，將覆蓋在輸入要素范圍內(nèi)的要素保留下來。輸入要素可以是多邊形、線或點，要素必須是多邊形。()擦除操作擦除輸入要素中被要素所覆蓋的要素。輸入要素可以是多邊形、線或點，要素必須是多邊形。()更新操作–更新操作先計算兩個多邊形要素的交集，然后用要素更新它所覆蓋的輸入要素。圓全部保留，屬性覆蓋相交的部分。第三節(jié)空間緩沖區(qū)分析、緩沖區(qū)的概念在這里，緩沖區(qū)的概念與計算機技術(shù)中的緩沖區(qū)概念無關(guān)，而是指在點、線、面實體的周圍，自動建立的一定寬度的多邊形。()點的緩沖區(qū)()線的緩沖區(qū)()面的緩沖區(qū)緩沖區(qū)的概念、緩沖區(qū)的建立點的緩沖區(qū)建立時，只需要給定半徑繪圓即可。面的緩沖區(qū)只朝一個方向，而線的緩沖區(qū)需在線的左右配置。()輸入數(shù)據(jù)()緩沖區(qū)操作()重疊處理后的緩沖區(qū)緩沖區(qū)的覆蓋（）輸入數(shù)據(jù)（）緩沖區(qū)操作（）重疊處理后的緩沖區(qū)緩沖區(qū)重疊第六章地理信息系統(tǒng)的

應(yīng)用模型第一節(jié)應(yīng)用模型概述第二節(jié)適宜性分析模型第三節(jié)*發(fā)展預(yù)測模型第四節(jié)*位址選擇模型第五節(jié)*交通規(guī)劃模型第六節(jié)*地學(xué)模擬模型第七節(jié)*專家系統(tǒng)概述*第三至第七節(jié)供選擇使用第一節(jié)應(yīng)用模型概述應(yīng)用模型的分類理論模型；經(jīng)驗?zāi)Ｐ停换旌夏Ｐ汀?yīng)用模型的構(gòu)建環(huán)境內(nèi)的模型構(gòu)建；外部的模型構(gòu)建；混合型的模型構(gòu)建。第二節(jié)適宜性分析模型模型的一般形式模型的應(yīng)用實例選擇評價對象；確定評價方法；評價過程和操作；輸出評價結(jié)果。第三節(jié)—第七節(jié)(供選擇使用)第七章地理信息系統(tǒng)的

設(shè)計與評價第一節(jié)設(shè)計概述第二節(jié)地理信息系統(tǒng)的設(shè)計第三節(jié)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化第四節(jié)地理信息系統(tǒng)的評價第一節(jié)設(shè)