Unit3地理信息系统基本原理

1、 1.1 地理空间() 地理信息系统中的空间概念常用地理空间表述。 物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续(陈述彭，2000)。 一般认为，地理空间的范畴上至电离层，下至莫霍面，上下厚度大约2000。 地理空间是大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈交互作用的区域，是人地关系最复杂、最密切的区域，也是地球上最复杂的物理过程、化学过程、生物过程和生物地球化学过程发生的区域，还是宇宙过程对地球影响最大的区域。 地理空间范畴 1.2 地球体模型(earth body model) (1)地球自然表面与地球体 地球自然表面：一个起伏不平，十分不规则的表面

2、，包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面。 地球体：由地球自然表面所包围的形体。 (2)大地水准面与大地体 假设海水处于完全静止的平衡状态，并从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交，即构成一个连续的、闭合的水准面，这就是大地水准面。 被大地水准面包裹的球体称大地体。 由大地水准面包围而成的大地体是对地球形体的一级逼近。 (3)旋转椭球面与旋转椭球体 概念：一个假想的绕短轴(地轴)旋转且表面光滑的球体，用一个确定大小的椭圆绕其短轴旋转来描述，是对地球形体的二级逼近，也称地球椭球体。 旋转椭球体的表面称旋转椭球面。 描述参数：地球椭球体的大小用长半径 和短半径，或一个半径和扁率 表

3、示，三者具有数学关系： (4)参考椭球体 经过局部定位的地球椭球体，称为参考椭球体。 通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上称椭球体定位，实现对地球形体的三级逼近。 1.3 地球空间参照系(geo-spatial reference system) 空间参照系指测量与标定空间点位的一种坐标系，包括地理坐标系、平面坐标系和高程坐标系。 1.3.1 地理坐标系 地理坐标系是用地理经纬度表示地球表面上点位的空间坐标系。 天文地理坐标系 以大地水准面和铅垂线为依据，通过地面天文测量的方法得到。 大地坐标系 以参考椭球体面和法线为依据，通过大地测量得到。 1.3.2 参心坐标系与地心坐标

4、系 参心坐标系 以参考椭球体面为基本参考面，以大地测量起算点/大地原点为基本参考点，以局部参考椭球体中心为基本参考中心的大地坐标系。 地心坐标系 以地球椭球体中心(即地心)为原点的大地坐标系。 20世纪50年代以来，因研究地球体形状整体及其外部重力场以及地球动力现象，描述人造地球卫星和远程弹道武器在空间的位置和运动轨迹，以及表示其地面发射站和跟踪站的位置，发展了地心坐标系。 世界地心坐标系- 美国应用技术建立起来的地心坐标系统，并推广到世界范围。这是一个国际协议地球空间参照系，是目前国际上统一采用的世界卫星大地测量坐标系。 -坐标原点在地球质心处， 轴指向国际时间局(简称)定义的协议地极(简称

5、)方向， 轴指向国际时间局()的协议子午面和赤道的交点， 轴与 轴、 轴垂直构成右手法则。 世界地心坐标系 1.3.3 平面坐标系 当测量或制图范围较小时，把该区域的球面视为平面，将地面点直接沿铅垂线方向投影到平面上建立平面坐标系统。地图投影也用到平面坐标系。 平面直角坐标系 平面直角坐标系纵轴为 轴，向上(北)为正，向下(南)为负；横轴为 轴，向右(东)为正，向左(西)为负； 轴与轴的交点 为坐标原点；坐标象限自纵轴北方向顺时针顺序编号。 平面极坐标系 以向径 和极角 构成的点位二维平面坐标系。极坐标系在碎部测量中使用，地图投影中也经常用到。 1.3.4 高程参照系 高程参照系：测绘和计算地

6、面点高程的参照系统。 基本概念 高程：地面点到某一参考基准面的垂直距离。 绝对高程(海拔)：地面点到大地水准面的垂直距离。 相对高程：地面点到任一水准面的垂直距离。 高差：地面点之间的高程差，有正、负之分。 高程参照系的概念 1.3.5 地理格网参照系 地理格网的概念：按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。 地理格网的划分体系 地理坐标格网体系 有两种格网体系：地理格网系统，主要用于表示海洋、气象、地球物理等数据； 地理格网系统，主要用于表示全国或省(区)内的各种地理数据。 直角坐标格网体系 将地球表面按数学法则投影到平面上，再按一定的纵横坐标间距和统一的坐标原点对其划分构成的多级地

7、理格网系统。 基于20面三角球面的四分法及其编码 1.3.6 我国的大地坐标系统 年北京坐标系 建国初期，暂时采用克拉索夫斯基椭球参数，与前苏联年坐标系联测，通过计算建立的大地坐标系，定名为年北京坐标系。 年国家大地坐标系 采用国际大地测量和物理联合会()年推荐的椭球参数建立我国新的坐标系，大地原点设在陕西泾阳县永乐镇，定名为年国家大地坐标系。 国家大地原点陕西泾阳县永乐镇 国家大地坐标系 根据中华人民共和国测绘法，经国务院批准，我国自年 月 日起，启用国家大地坐标系。与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为年。 国家大地坐标系是一种全球三维地心坐标系，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中

8、心。 国家大地坐标系采用的地球椭球参数： 年黄海高程系 用青岛验潮站年的观测记录计算确定黄海平均海水面为高程基准面建立的高程系统。 年国家高程基准 根据青岛验潮站年的观测记录对黄海平均海水面进行修正后的高程系统。 国家水准原点 1.4 地图投影(map project) 1.4.1 基本概念 地图投影指按照一定的数学法则将球面上的经纬线网转移到平面上的方法。 地图投影的本质是建立球面点与平面点之间的函数关系： 地图投影的概念 地图投影变形()指球面转换成平面后地图上所产生的长度、角度和面积误差。 任何地图投影都存在投影变形。 地图上的投影变形分布可用变形分布表、等变形线和变形椭圆描述。 1.4

9、.2 常用地图投影 (1)世界地图常用投影 墨卡托投影() 正轴等角圆柱投影。在墨卡托投影上，等角航线表现为直线，在航海上具有重要意义，因此在航海图中得到广泛应用。 大圆航线与等角航线 等差分纬线多圆锥投影 年中国地图出版社针对中国编制世界地图要求设计。这种投影的经纬线网具有很强的球形感，中国位于地图的中间部分，很好地表现了中国与周边陆地和海上邻国的空间关系；中国绝大部分地区的面积变形在%以内，能保持中国轮廓的正确性。 (2)半球地图常用投影 横轴等积方位投影()，也称兰勃特方位投影。 常用于编制东、西半球图，投影中心东半球为 与赤道交点，西半球为与赤道交点。 横轴等角方位投影() 经纬网形状

10、和变形分布特征与横轴等积方位投影相似。 波斯特尔投影() 正轴等距方位投影，用于编制南、北半球地图，北极地图、南极地图等。 横轴等角方位投影(左)与波斯特尔投影(右) (3)分洲、分国地图常用投影 斜轴等积方位投影() 投影面与椭球面相切于极地与赤道之间的任一点上，常用于编制亚洲、欧洲、北美洲地图。 用该投影编制中国地图时，投影中心位于， ，在主图区域内完整表示南海区域。 兰勃特投影()：有兰勃特等角圆锥投影(又称兰勃特正形投影)、兰勃特等积圆锥投影。 亚尔勃斯投影()：正轴等积割圆锥投影。 正轴圆锥投影广泛应用与中纬度国家和地区的地图制图。编制中国地图时通常采用两条标准纬线的割圆锥投影，标准

11、纬线多采用2545 或2547 ，南海区域以插图形式表现。 (4)大中比例尺地形图投影 高斯-克吕格投影()：横轴等角切椭圆柱投影，我国用于大于万地形图，也是编制县(乡)地图及大型工程制图的常用地图投影。 高斯-克吕格投影的分带投影方法 高斯-克吕格投影采用 和 分带投影方法，保证投影带内变形不超过一定限度。 我国万万比例尺地形图采用 分带，万及更大比例尺地形图采用 分带。 高斯-克吕格投影的平面直角坐标系 我国采用高斯-克吕格投影的平面直角坐标系作为平面坐标系统，应用于万及更大比例尺地图。 高斯平面直角坐标系以赤道为坐标横轴(轴)，投影带中央经线西移为纵轴( 轴)，构成该投影带的平面直角坐标

12、系。 为了区别不同投影带的横坐标值( 轴)，在横坐标前加注投影带带号。 方里网 在大比例尺地形图上，按间距或绘制坐标横轴和坐标纵轴的平行线，构成方里网，或称公里网。 2.1 地理空间数据计算机表示的基本思路 从逻辑上将地理空间数据抽象为不同的专题(图层)。 将每个专题地理要素分解概括为点、线、面、体等几何图形元素()，简称图元。 以点图元为基本单元，对各种图形元素数字化，实现地理空间数据的计算机表示。 点是最基本的图形元素。 两种数据模型() 矢量()数据模型：采用没有大小的点(坐标)表达基本点元素； 栅格()数据模型：采用有固定大小的点(面元)表达基本点元素。 矢量表示法与栅格表示法 2.2

13、 矢量数据结构() 2.2.1 概述 以欧几里德几何学概念为基础的点、线、面及其组合来表示地理要素空间分布的一种数据组织方式。 矢量数据结构的特点： 能很好地逼近地理要素空间分布的几何特征； 数据精度高； 数据存储冗余度低； 便于进行地理要素的网络分析； 难于实现多层空间数据的叠合分析。 2.2.2 简单矢量数据结构 图形以点、线、多边形等基本空间对象为单元单独组织，具有数据组织直观，操作简单的特点。 不足： 多边形公共边的重复操作造成数据冗余和不一致； 点、线、多边形坐标数据各自独立，没有拓扑关系，不能很好反映各图形之间的联系。 点 D(x,y) 线 L(x1,y1;x2,y2;xn,yn)

14、 面 P(x1,y1;x2,y2;x1,y1) 2.2.3 拓扑数据结构 (1)拓扑关系() 拓扑在中的意义：描述空间对象之间的连接和关联等拓扑关系，克服简单矢量数据结构的不足。中的拓扑关系 拓扑邻接：存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系，如结点邻接关系、多边形邻接关系等。 拓扑关联：存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系，如结点与弧段的关联关系、多边形与弧段的关联关系等。 拓扑包含：存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系，包括简单包含、多层包含和等价包含三种形式。 (2)拓扑数据结构举例 几个应用较早的拓扑数据结构(多边形转换器，) (对偶独立地图编码，美国人口统计，) (，

15、美国人口普查，) 拓扑图形的基本元素 折点，或称顶点() 节点() 弧段() 多边形() 岛() 拓扑关系通过创建中间点(折点)坐标表、节点与中间点表、弧段与中间点表、弧段拓扑表、环拓扑表、多边形拓扑表来表示。 2.3 栅格数据结构 2.3.1 概述 将空间分割成规则网格，给各个网格赋予相应的属性值以表示地理要素位置及其属性的一种数据组织方式。 栅格数据结构特点 数据结构简单、直观； 容易实现多层空间数据的叠合分析； 便于与遥感图像和扫描图像数据的匹配； 精度较低，提高精度时网格单元数量呈几何级数增加，数据冗余度大； 网络分析实现困难。 2.3.2 栅格矩阵编码 用 的矩阵表示图形，是栅格数据

16、结构的基本形式。 栅格矩阵编码数据冗余度高，因此在实际工作中多采用压缩编码形式。 主要的压缩编码方法有：、块式编码法、链式编码、八叉树和十六叉树编码法。 2.3.3 游程编码() 游程编码是将栅格图层的数据序列1、2、n，映射为相应的二元组序列（i，i）， =1， 。其中 为属性值， 为游程， 为游程序号。 游程编码的实质是在行(列)方向上，将相邻的若干个相同属性的像元合并编码，只记录行程长度和代码值，以达到压缩编码的目的。 游程编码方法记录代码值和相同代码连续出现的个数。 游程编码方法记录代码值和代码值发生变化的位置。 2.3.4 四叉树编码(，) 概念：四叉树编码是将空间区域按照 个象限进

17、行递归分割(，且 1)，直到子象限数值单调为止。 以像元阵列为根结点，将整个区域分为四个象限，若某一象限内所有象元属性值不相同时继续分解，其极限分割次数为 ，最大可分解图层数为 。 2.4 矢量-栅格一体化数据结构() 基本思想：将点所在格网或线、边界通过的格网根据精度要求按照或细分，基本格网和细分格网都采用线性四叉树编码，采样点和线性目标与基本格网的交点用两个十进制码表示。 2.5.地理数据组织与编码 2.5.1 地理数据组织 地理数据分类是地理数据采集、存储、管理、查询和共享的依据，是地理数据组织的基础。 地理数据分类：依据地理要素之间不同特征、相似特征及组合特征将其区分，在逻辑上将地理数

18、据组织为不同的信息层。 地理要素的属性特征是对于其空间特征的描述。一个空间特征可以具有多个属性特征描述(一对多关系)。 空间特征与属性特征通过唯一标示符()联系。 2.5.2 地理数据编码 将地理数据分类结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统(代码)表示，以表明实体元素在数据分类分级体系中的隶属关系和属性性质。 地理数据编码应遵循的原则： 科学性和系统性； 相对稳定性； 完整性； 可扩充性； 实用性； 符合国家(或行业)规范和标准； 效率。 2.5.3 地理数据分类与编码实例 国土基础信息数据分类与代码() (1)分类体系 国土基础信息数据分为 个大类，大类下依次细分为小类、一级类和二级类。

19、 (2)编码 分类代码由 位数字码组成。大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列；识别码由用户自行定义。 空间数据处理包括空间数据变换、空间数据重构和空间数据抽取。 3.1 空间数据变换(spatial data transformation) 空间数据变换主要包括几何纠正、投影转换、辐射纠正，其目的是解决空间数据的几何配准问题。 3.1.1 坐标变换() (1)坐标变换即建立两个平面点之间的一一对应关系。 几何纠正是坐标变换的重要内容之一，目的是实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差改正。 (2)相似变换原理 一个图形改变为另一个图形后保持形状不变情况下对图形进行的旋转、平移

20、和比例因子调整。 (3)仿射变换原理 一个图形改变为另一个图形后形状发生变化(纵横坐标比例因子不同)情况下对图形进行的旋转、平移和比例因子调整。 仿射变换具有对图纸变形的纠正能力。 3.1.2 地图投影变换 地图投影转换是将某种投影的数据转换成特定工作所需要的投影的坐标数据，主要方法有正解变换、反解变换和数值变换。 正解变换原理： 3.2 空间数据重构(spatial data rebuild) 数据重构主要包括结构转换、格式变换、类型替换，其目的是解决空间数据在结构、格式、类型上的统一，实现多源和异构数据的联接与融合。 3.2.1 数据结构转换 指矢量数据和栅格数据之间的转换。 (1)矢量数

21、据转换为栅格数据的方法 复数积分算法(柯西积分公式) 内部点扩散算法 射线算法(凸/凹多边形) 扫描算法：行扫描算法，扫描线算法，带扫描算法 边界代数算法 (2)栅格数据转换为矢量数据的方法 基于图像数据的矢量化方法 二值化：根据设定的阈值将扫描地图图像转换成像素值为0或1组成的图像。 细化：消除线划横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留代表其轴线(线状)或周围轮廓线(面状)位置的单个栅格宽度。 剥皮法细化：根据 窗口中 个邻域的组合图案(共种)确定剥去(种)或保留图案中心点。 骨架法细化：计算二值图像上每一栅格 窗口的属性码之和，用此值替换中心栅格的码值，以每行中最大栅格属性码所在位置作为矢

22、量线与该行的交叉点。 跟踪：将细化处理后的栅格数据整理为从节点出发的线段或闭合多边形，以矢量形式存储特征栅格点中心坐标值，建立矢量数据文件。 基于再生栅格数据的矢量化方法 边界点和结点提取 采用 搜索窗口扫描全图，根据窗口栅格属性码的组合确定边界点和结点。 边界搜索与左右多边形信息记录 逐条进行弧段搜索。记录其始边界点的两个多边形编号作为该弧段的左右多边形；下一结点的搜索方向由前一结点的进入方向和该点的可能走向决定。 3.2.2 数据格式变换 将其它格式的数据经过专门的数据转换程序转换为当前系统使用的数据格式，是GIS共享数据的主要办法。 (1)直接数据访问 在一个软件中实现对其它软件数据格式

23、的直接访问。是一种比较经济实用的多源数据共享模式，但要求对欲转换的数据格式完全了解。 (2)使用空间数据格式转换工具 使用专门数据转换程序(工具)实现数据格式转换，一般通过软件的交换格式实现。不足是转换过程复杂，转换次数频繁。 (3)采用数据转换标准 由国家权威部门制定统一的空间数据格式规范，实现不同之间数据格式的转换。 美国：国家空间数据格式规范地理空间数据交换格式()，国家标准()。 (4)基于互操作模式的转换 空间数据互操作以()制定的规范为基础，在异构数据库和分布计算环境下，实现系统之间数据的安全获取和处理，不同系统用户可方便地使用各种类型和格式的数据，是数据共享的方向。 3.3 数据

24、提取 数据提取包括类型提取、窗口提取、空间内插，其目的是解决不同用户对数据的特定需求 3.3.1 空间数据压缩(s) (1)概念 设曲线的原点序为 (1，2，m)，从数据集合中抽出一个子集1，2，使子集在规定的精度内能最好地逼近原集合 ，同时取得尽可能大的压缩比。 压缩比 为： 压缩比与曲线的复杂程度、缩小倍数、精度要求、数字化采样点密度、数据压缩技术等有关。1nma (2)空间数据压缩原理 设曲线的原点序为 (1，2，m)，各点坐标为(1，1；2，2；m，m)。在区间( ， )间以l()为起点、k( )为终点将曲线两段连成直线，建立直线方程： 计算曲线上一点i到直线的距离： 设最大允许偏离量

25、确定为 ，当曲线上各采样点距离直线的最大值， 时，曲线可用直线近似表示；否则保留曲线上各点。klklllxxyyxxyy22|BACByAxdppi 3.3.2 空间数据综合 根据需要对数据进行重新分类、合并和简化。 (1)点、线要素的属性重新分类 (2)多边形要素的属性重新分类 根据重新分类后的新分类系统搜索需要合并的相邻多边形，删除公共边，重新建立新多边形的拓扑关系。 3.3.3 空间数据内插() 根据一组离散数据或分区数据，按照某种数学关系推求出未知点或未知区域数据的数学方法。 内插方法分类 整体内插：基于研究区域内全部样点的观测值建立内插模型。主要方法有趋势面法、最小二乘法、傅立叶级数

26、法、最小二乘样条函数法和距离加权最小二乘法等。 局部内插：基于邻近于未知点的少数样点观测值建立内插模型。主要方法有法(克里格)、移动内插法、移动平均法、样条函数法、双样条函数法、多面函数法、线性内插法、双线性多项式内插法和有限差分法等。 4.1 空间数据管理方式 (1)文件管理 (2)文件与关系数据库混合管理 采用文件系统管理几何图形数据，商用管理属性数据，图形数据与属性数据之间通过目标标识码连接。 (3)全关系型空间数据库管理 将图形数据与属性数据统一用管理。 两种实现途径： 基于关系模型的方式：对变长的几何数据进行关系范式分解，按定长记录的数据表存储。 基于二进制块字段的方式：将图形数据的

27、变长部分处理成字段存储。 (4)对象-关系数据库管理 大型常用的数据管理方式。 在DBMS基础上进行扩展，外加空间数据引擎，实现对空间数据的直接存储和管理。 4.2 地理数据库系统 4.2.1 基本概念 地理数据库系统由空间数据库、空间数据库管理系统和空间数据库应用系统组成。 空间数据库()：在计算机物理存储介质上存储的地理空间数据的总和。 空间数据库管理系统()：能够对空间数据库进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，能够对空间数据进行有效维护和更新的软件系统。 空间数据库应用系统：在空间分析模型和应用模型支持下，利用空间数据进行分析和决策的软件系统。 4.2.2 数据

28、库传统数据模型 (1)层次数据模型 将数据组织成有序的树结构，结构中结点代表数据记录，连线描述位于不同结点数据间的从属关系。 (2)网状数据模型 将结点数据组织成有向图结构，结构中结点代表数据记录，连接描述不同结点数据间的关系。 (3)关系数据模型 将数据组织成二维表结构，表结构中的行对应于元组(项/记录)， 列对应于域(属性/字段)。 4.2.3 面向对象数据模型() 面向对象是一种组织系统的策略，这些系统被看作是一些对象的集合，这些对象封装了描述该对象状态的数据和操作该对象的方法，对象之间通过消息来协作和交互。超类是子类更高级别的抽象。 对象()：用以模拟客观世界上各种元素的特征和行为的数

29、据抽象。 对象是由描述该对象状态的一组数据和表达它的行为的一组操作(或称方法)组成，是数据和行为的统一体。 使用了面向对象概念的数据模型称为面向对象数据模型。 4.2.4 实体联系模型(，) 模型是最常用的一种语义模型。 (1)模型的认识基础 将现实世界视为由一组称做实体的基本对象和这些对象间的联系所构成，通过研究实体、属性和联系之间的关系，实现对现实世界的表达。 一个选课系统的E-R模型 (2)关于模型的几个概念 实体与实体集 实体是现实世界中独立存在的并且能够唯一标识的具体事物。 具有相同类型及共享相同性质的实体集合构成实体集。 属性 表达实体所对应的具体事物的特性。 联系与联系集 各种实

30、体之间的关联，有 对 ()、 对多()和多对多()三种。 同类型的关系组成的集合构成联系集。 实例：实体确定属性具体值时的一个具体事件。一个实体可以有很多个实体实例。 4.2.5 时空一体化数据模型 (1)时间片快照(time-slice snapshots)模型 用一系列状态对应的地理数据反映地理现象的时空演化过程；分为矢量快照模型和栅格快照模型。 (2)底图叠加(base map with overlay)模型 又称基态修正模型。在确定空间数据初始状态(底图数据)基础上，按照适宜的时间间隔记录数据随时间发生变化，通过空间叠加操作恢复各个时间片的状态数据。 (3)时空合成(space-tim

31、e composites)模型 将每一次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加，变化的累计形成最小变化单元，由这些最小变化单元构成的图形和属性文件联系起来表达数据的时空特征。 (4)时空立方体(time-slice cubes)模型 用几何立体图形表示二维图形沿时间维发展变化的过程，给定一个时间位置值，可从三维立方体中获得相应截面的状态，也可扩展表达三维空间沿时间变化的过程。 (5)时空对象模型 假设世界是由时空原子组成，时空原子为时间属性和空间属性均质的实体；模型中时间维与空间维垂直，可表示实体在空间和属性上的变化。 (6)面向对象的时空数据模型 又称全信息对象模型。在节点、弧段、多边形等几何

32、要素的表达上增加时间信息，考虑空间拓扑结构和时态拓扑结构，将地理现象和过程的空间与属性信息随时间的变化封装成由时态版本组成的对象。 4.3 空间数据引擎() 空间数据引擎：提供存储、查询、检索空间地理数据，以及对空间地理数据进行空间关系运算和空间分析的程序功能集合。 空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供一个开放的接口，是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。 SDE的概念 5.1 地理数据查询的数学基础 (1)算术运算 包括：加、减、乘、除、指数、平方根、三角函数等(、 、)。 算术运算既可以在属性数据上进行，也可以在几何数据上进行。所有都支持算术运算。 (2)统计运算

33、 包括求和、最大值、最小值、平均值、加权平均值、中位数、众数、极差、平均差、标准差、变差系数、频率分布、双向比较、多元分析等。 (3)逻辑运算 数据库中的逻辑检索一般使用集合代数或布尔代数。 集合代数：，； 布尔代数：(与)，(或)，(异或)，(非)。 (4)几何运算 包括质点计算、各种几何参数计算、形状量算等。 5.2 查询查询：用户只需列明查询条件，不须要实际知道有关的检索方法，在数据库中检查每项记录是否符合查询条件，并把符合条件的数据显示出来。 5.3 地理数据查询种类与实现方式 (1)地理数据查询的定义 从地理数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象的操作。 (2)地理数据查询的种类 针对空间关系的查询 举例：查询某条公路沿线通过的所有城镇。 针对非空间属性的查询 举例：查询某国人口数量。 结合空间关系和非空间属性的查询 举例：查询距某条公路200 以内、地面坡度大于25的陡坡区域。 (3)地理数据查询的实现方式 基于关系查询语言扩充的空间查询方法 在() 可视化空间查询方法 将查询语言的元素(特别是空间关系)用直观的图形或符号表示。其基础仍然是空间 基于自然语言的查询方法