地信原理名词解释

1、信息 是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。特点 : 客观性、实用性、可传输性、共享性数据 通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号，在计算机化的地理信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。 地理数据： 表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互了解和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息： 有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与

2、地理现象之间关系的地理数据的解释。从另一个角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它脱胎于地图，它们都是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点: 空间分布性、具有多维结构的特征、时序特征十分明显、具有丰富的信息地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。类型：专题地理信息系统、区域地理信息系统、地理信息系统工具特点：具有采集、管理、分析和输出多种地理空

3、间信息的能力，具有空间性和动态性；由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；计算机系统的支持。区别：其存储和处理的信息是经过地理编码的组成或构成：计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据和系统管理操作人员。硬件：I/O设备、CPU、存储器（专用的还有数字化仪、解析测图仪、扫描仪、测绘仪器等）。软件：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。功能：数据采集、监测与编辑，数据处理，数据存储与组织，空间查询与分析，图形与交互展示。相关学科：地理学、地图学、计算机科学、遥感、管理科学等。

4、OGC九层模型： （现实、概念、地理空间、尺度、项目、点、几何体、地理要素、要素集合）世界8接口：（认识、GIS学科、局部测量、信息团体、空间参照系、几何体结构、要素结构、项目结构）接口数据建模 是指把现实世界的数据组织为有用且能反映真实信息的数据集的过程。数据模型 是根据一定的方案建立的数据逻辑组织方式。 空间数据模型概念： 是关于现实世界中空间实体及其相互间了解的概念，它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法。 分类： 空间概念数据模型 、空间逻辑数据模型 、物理数据模型 类型： 基于对象(要素)的模型、网络模型、场模型 （原因：数据源或数据表达、空间分析方法的要求、数据组

5、织和存储方式）栅格数据模型： 栅格数据模型是基于连续铺盖的，它将连续空间离散化，用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间。铺盖可以分为规则的和不规则的 。要点： 像元、分辨率、单一值、图层、叠置、体元。要素数据模型： 欧氏空间地物要素：点、线、多边形对象基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象或实体。一个实体必须符合三个条件：可被识别（可独立区别）重要（与问题相关）可被描述（有特征）要素的属性（特征）包括： 空间维、时间维、图形维和文本/数字维。矢量数据模型： 将现象看作原形实体的集合，且组成空间实体。空间关系： 点、线、多边形之间的空间关系 类型： 拓扑关系、方向关系、度量关系拓扑空间关系： 9交

6、模型：由边界、内部、余的点集组成B(A)B(B)B(A)I(B)B(A)E(B)I(A)B(B)I(A)I(B)I(A)E(B)E(A)B(B)E(A)I(B)E(A)E(B)方向关系： 地物对象之间的方位。度量空间关系： 基本空间对象度量关系包含点/点、点/线、点/面、线/线、线/面、面/面之间的距离作用： 已知点/线拓扑关系与点/点度量关系基础上，求出点/点间的最短路径、最优路径、服务范围等； 已知点、线、面度量关系，进行距离量算、邻近分析、聚类分析、缓冲区分析、泰森多边形分析。 区域空间指标： 几何指标、自然地理参数、人文地理指标地理空间的距离度量： 大地测量距离、曼哈顿距离、旅行时间距

7、离、词典编纂距离。网络模型 ：地物被抽象为链、节点等对象，同时要关注其间连通关系 。基本特征： 结点数据间没有明确的从属关系，一个结点可与其它多个结点建立了解。网状模型将数据组织成有向图结构。结构中结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的关系。时空模型： 同时处理时间维度的GIS。分为两类：结构化的数据（记录中增加时间戳）、非结构化的数据（要解决的关键问题）三维模型： 数据编码、数据的组织和重构、变换、查询、逻辑运算、计算、分析、建立模型、视觉变换、系统维护 。结构： 八叉树空间数据的类型： 空间特征数据（空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征。 ）专题特征数据（地理实体所具

8、有的各种性质，如某地的年降雨量、人口密度、交通流量、空气污染程度等。 ）时间特征数据（地理实体的时间变化或数据采集的时间等。）数据质量： 准确性（一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度 ）、精度（即对现象描述的详细程度）、空间分辨率（记录变化的最小距离 ）、比例尺（地图上一个记录的距离和它表现实际距离的比例 ）、误差（测量值和实际值之间的差别）、不确定性（描述和实际的差别）。数据处理过程误差来源数据搜集野外测量误差：仪器误差、记录误差遥感数据误差：辐射和几何纠正误差、信息提取误差地图数据误差：原始数据误差、坐标转换、制图综合及印刷数据输入数字化误差：仪器误差、操作误差不同系统格式

9、转换误差：栅格-矢量转换、三角网-等值线转换数据存储数值精度不够空间精度不够：每个格网点太大、地图最小制图单元太大数据处理分类间隔不合理多层数据叠合引起的误差传播：插值误差、多源数据综合分析误差比例尺太小引起的误差数据输出输出设备不精确引起的误差输出的媒介不稳定造成的误差数据使用对数据所包含的信息的误解对数据信息使用不当问题来源： 空间现象自身存在的不稳定性、空间现象的表达、空间数据处理中的误差、空间数据使用中的误差。元数据： 说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。 作用：1） 帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据、 建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退时，也不会失去对数

10、据情况的了解；2）提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据；3）帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断；4）提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据。 内容：1）对数据集的描述2）对数据质量的描述3）对数据处理信息的说明4）对数据转换方法的描述；5）对数据库的更新、集成等的说明。 类型： 1）根据元数据的内容分类：科研型元数据、评估型元数据、模型元数据 2）根据元数据描述对象分类：数据层元数据、属性元数据、实体元数据3）根据元数据在系统的作用分类：系统级别元数据、应用层元数据4）根据元数据

11、的作用分类：说明元数据、控制元数据 。 标准： 定义地理信息和服务的描述性信息的标准。该标准制定的目的是为了产生一个地理元数据的内容及有关标准。这些内容包括地理数据的现势性、精度、数据内容、属性内容、来源、覆盖地区以及对各类应用的适应性如何等。对地理数据进行标准的描述可以使地理信息生产者高效管理和维护数据，提高数据质量，用户方便地得到适用的数据。数据源： 地图（纸质的，电子地图）、遥感数据、实测数据、各种文字报告和统计数据 数字化仪的工作原理： 操作人员在数字化仪上点击一点或跟踪一条线段；坐标被存入到GIS数据库中。 方法： 点方式和流方式矢量化的过程： 1图像二值化2平滑3细化 4链式编码5

12、矢量线提取曲线离散化算法（Douglas-Peucker）： 1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦；2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d；3）比较该距离与预先给定阈值的大小，如果小于，则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；4）如果距离大于阈值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1-3步的处理。5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。坐标变换：平移、旋转、缩放、仿射。GIS与一般管理信息系统比较区别 :1在硬件上,专用的图形输入输出设备,模数转换设备,硬件性能要求 2在软件上

13、,图形图像数据的分析和处理软件 3在信息处理的 内容和采用目的方面共同之处:都是人机系统,数据规模大、数据关系复杂,都是为管理和决策提供支持和手段空间数据库是一种应用于地理空间数据处理与信息分析领域的具有工程性质的数据库，它所管理的对象主要是地理空间数据（包括空 间数据和属性数据），是某一区域内关于一定地理要素及其特征的数据集合。GIS数据管理方法:开发独立的基于文件的数据管理服务 开发一个附加软件用于存储和管理空间数据和空间分析，使用DBMS管理属性数据。（混合模型） 对系统的功能进行必要扩充，空间数据和属性数据在同一个DBMS管理之下。（扩展模型） 重新设计一个具有空间数据和属性数据管理和

14、分析功能的数据库系统。常用数据文件： 顺序文件、索引文件、直接文件、倒排文件。栅格数据结构： 以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。特点是： 属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。矢量模型： 矢量模型将现实世界的要素位置和范围用点、线或面表达，每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置（坐标）定义。地图空间中的每一位置都有唯一的坐标值。栅格模型： 栅格模型将空间规则地划分为栅格（通常为正方形）。地理实体的位置和状态是用它们占据的栅格的行、列来定义的。每个栅格的大小代表了定

15、义的空间分辨率。由于位置是由栅格行列号定义的，所以特定的位置由距它最近的栅格记录决定。栅格结构的编码方式主要有直接栅格编码、链码、游程长度编码、块码、四叉树码等矢量结构主要有坐标序列编码、树状索引编码和二元拓扑编码等编码方法。矢量数据结构： 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。 矢量编码方法： 点实体 线实体 多边形 1坐标序列法2树状索引编码法 3拓扑结构编码法 矢量数据： 优点1数据结构紧凑冗余度低，2有利于网络和检索分析3图形显示质量好，精度高 缺点：数据结构复杂2多边形叠加分析比较困难栅格数据： 优点1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强 缺点：1数

16、据量大2投影转换比较复杂 空间查询： 属性查图形 图形查属性； 空间量算： 空间、形状、质心、距离 质心计算及其作用： 质心描述的是分布中心，而不是绝对几何中心。 通过对离散目标物赋予权重来计算质心：各种空间分析方法和特点： 网络分析的路径分析类型及算法：网络分析的主要用途有选择最佳路径；选择最 佳布局中心的位置；网流量分析。 最佳路径：指从始点到终点的最短距离或花费最少的路线； 最佳布局中心位置：指各中心所覆盖范围内任一点到中心的距离最近或花费最小； 网流量：指网络上从起点到终点的某个函数，如运输价格，运输时间等。1)静态求最佳路径：在给定每条链上的属性后，求最佳路径。 2)N条最佳路径分析

17、：确定起点或终点，求代价最小的N条路径，因为在实践中最佳路径的选择只是理想情况，由于种种因素而要选择近似最优路径。 3)最短路径或最低耗费路径：确定起点、终点和要经过的中间点、中间连线，求最短路径或最小耗费路径。 4)动态最佳路径分析：实际网络中权值是随权值关系式变化的，可能还会临时出现一些障碍点，需要动态的计算最佳路径 空间差值方法： 整体插值方法：用研究区所有采样点的数据进行全区特征拟合。主要有边界内插方法、趋势面分析、变换函数插值等方法。 局部插值方法：仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值。主要有最近邻点法(泰森多边形方法)、移动平均插值方法(距离倒数插值)、样条函数插值方法、空间自协方差最佳插值方法(克里金插值) 等方法。地理编码：