地理信息系统导论

地理信息系统导论笔记空间数据空间数据是指用来表示空间实体的位置空间数据矢量数据矢量数据栅格数据无拓扑关系有拓扑关系简单数据高级数据不规则三角网区域动态分段拓扑：拓扑：数学的一个分支，GIS中用拓扑来确保要素的空间关系能明确地表达。拓扑学(topology)是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科。[1]拓扑英文名是直译是地志学，最早指研究地形、地貌相类似的有关学科。矢量数据主要是指城市大比例尺地形图。此系统中图层主要分为底图层、道路层、单位量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误矢量图和位图。矢量数据模型用点及其x、y坐标系来构建空间要素。基于矢量的要素是作为空间不连续的几何对象来看待。栅格数据按网格单元的行与列排列（像素码方案是：在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。BMP图像，放大后会成马赛克，矢量处理起来放大后是平滑的。（topologicalrelatio即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。ESRI公司用术语coverage（图层）来表示基于拓扑的数字化地图，用shapefile表示非拓扑的矢量数据。拓扑在其弹性限度内拉伸弯曲都不失去仍是一个闭合圈的固有性质。ShapefileESIR用该术语表示不具拓扑关系的矢量数据CoverageESIR用该术语表示基于矢量的具拓扑关系的数字地图Shapefileshapefile转换到图层需要建立拓扑关系并去除重复的弧线。从图层转换到shapefile间没有完全连接，会导致在shapefile中出现要素丢失问题。简单矢量数据包括点、线和多边形。高级数据在简单的点、线和多边形的基础上构建而成。不规则三角网用一系列互不叠加的三角形来近似表示地形，在TIN形由点和连接这些点以形成三角形的边界（线）组成。区域形成嵌套式的布局。动态分段例如里程标志。动态分段建立在线图层的弧段基础上的数据模型，属性数据有显著的不同。理相关模型许多商业GISGIS中空间数据和属性数据通常通过要素标识码来连接。概念和方法来处理数据库中的数据，同时也是一个被组织成一组拥有正式描述性的表（有时被称为一个关系）包含用列表示的一个或更多的数据种类。每行包含一个唯一的数据实体，这SQL语言是标准用户和应用程序到关oracle、db2sqlserver、sybasemysql等中的一个记录。一个 GIS 项目最昂贵的部分即是数据库建设。数据库的建设数据库的建设使用现有数据库创建新的数据库数字化错误可以通过数据编辑消除，数据编辑是数据库建设的一部分。为了完成一个GIS常用关系数据库管理。GIS操作或是一个执行注数据集间的可能关系。目的是更好的理解数据并帮助阐明研究的问题和设想。地理可视化的功能与数据探查相似，只是它是面向地图的。模型是现象或系统的简化表达。地理信息系统可输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统地图投影从球面地理格网到平面坐标系的转换过程GIS建模用GIS对空间数据建模的过程如一个地块，它有一系列的属性并能按要求执行一定的操作投影将数字地图从经纬度值转成二维坐标重新投影从一种坐标系转成另一种坐标系，通常投影和重新投影属于一个GIS前期任务地理格网是地球表面空间要素的定位系统，有经度和纬度组成度分秒（DMS）十进制表示的度数地图投影从球形的地球表面到平面的转换表地理格网地理坐标数据库美国内政部土地管理局开发的数据库，包括PLSS中地块四至和界碑的经度、纬度值及其他描述信息公用土地调查系统美国所用的一种土地划分系统（SPC）30国最初土地调查的界碑位置。基于SPC27SPC83系统，美国多数州都超过一个分带横轴墨卡托投影：UTM投影（UniversalTransverseMercatorProjection--通用横轴墨卡托投影）是横轴等角割椭圆柱面投影。此投影系统是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星像片所采用的投影系统。墨卡托投影1569年创最早也是最常用的是切圆柱投影。假设地球被围在一中空的圆柱里，其基准纬线与圆柱相切（赤道）接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体墨卡托投影绘制出的地图UTM格网系统：800N800S60个带，每个带覆盖6个经度。WGS84:WorldGeodeticSystem1984GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。通过遍布世界的卫星观测站观测到的坐标建立，其初次WGS841-2m，在1994年1月210个观测站在GPSG表示由GPS730表示为GPS时间第7301996NationalImageryandMappingAgency(NIMA)为美国国防部(U.S.DepartemtofDefense,做了一个新的坐标系统。这样实现了新的WGSWGS（G87。其因为加入了USNO站和北京站的改正，其东部方向加入了31-39cm的改正。所有的其他坐标都有在1分米之内的修正。数据交换格式和文字来绘制每个图层。不支持拓扑关系对象：具有一组性质且能根据请求运行操作的拓扑关系差分校正：用基站数据校正GPS数据噪声误差的方法仿射变换：在GIS斜和不均匀缩放，但保持线的平行性元数据（Metadatdataaboutdat，主要是描述数据属性（propert）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数元数据是关于数据的组织、数据域及其关系的信息，简言之，元数据就是关于数据的数据。遥感数据：诸如正摄影像和卫星影像，都是由传感器远距离获取的数据正射影像（DODQs）伏而造成的影像位移。坐标系的过程。;允许旋转长方形，保持形状与大小不变类似变换：允许旋转长方形，保持形状不变，但不保持大小不变仿射变换：允许长方形角度变形，但保留线的平行性投影变换：允许角度和长度变形，而使长方形变换成不规则四边形拓扑变换：保持对象的拓扑性质，但不保持形状不变，而使长方形变换成圆形等积类似仿射投影拓扑空间数据编辑：涉及数字地图的错误消除和数据更新。定位错误关系到数字化地图上地图要素的定位。拓扑错误妨碍拓扑关系在GIS软件包中的应用。伪节点：出现在连续弧段上的节点GIS一列代表一个特征，行与列交叉处显示特定地图要素的特定特征值地理关系数据模型通过要素ID码来关联属性数据与空间数据。每一地图要素有一个唯一的IDID（如多边形要素的面积和周长一个属性。一行称为一个记录，一列称为一个字段。型，网络型，关系型。P101地块标识号业主Wang分区居住区(1)P101Chang居住区(1)P102P102P103P104SmithJonesCostelloSmith商业区（2）商业区（2）商业区（2）居住区(1)分区分区12P101P104P102P103WangChangSmithSmithJonesCostello分区分区业主12WangChangSmithJonesCostelloP101P102P103P104分区分区业主分区代码地块地块标识号属性数据输入的第一步就是定义表格中每一个字段小数位数。源表：从中提取数据的表格目标表：被赋予数据的表格一对一：一种数据关系，目标表中的一个记录与源表中的一个且仅仅一个记录相联系一对多：一种数据关系，目标表中的一个记录与源表中的一个以上记录相联系格之间必要链接的过程数字高程模型DEM以点为基础的，但也容易通过将海拔高度点置于格网单元中心的方法转换成栅格数据(DOQ)机镜头倾斜和地形起伏引起的位移已经被消除（如卫星影像和数字高程模型）若没有与矢量数据（如GIS数据库中的道路、河流及其他地图要素）到同一坐标系中，它们则无法在空间上配准栅格化：矢量数据转换成栅格数据（多边形图层转换成格网）称为栅格化矢量化：矢量数据（格网转成多边形图层）的提取，拓扑关系重建点和线的平滑。栅格化1格网段元的初始值赋予23边形值来填充多边形轮廓线的内部。一幅地图包括图名、地图主体、图例、指北针、比例尺、文字说明和图廓（色别hu（valu（饱和度或强度（chrom）HS：一种以色相、饱和度S）和亮度V）来定义颜色的色彩模式RG(R、绿、蓝(B三原色定义各种颜色的色彩模式的人口密度分布的地图数据查询的一个重要组件为交互式、动态链接的可视化工具。结构化查询语言是一种专为关系数据库设计的数据处理语言。SQL基本语法：Select<Select<属性清单>From<关系>Where<条件>例如查询p101地块的销售日期的简单SQL语句SelectsaledateFromparcelFromparcelWherePIN=”P101”空间数据查询是通过地图要素的操作从地图上检索数据的过程包含（containment）相交（intersection）邻近（proximity）邻接（adjacency）研究问题或设想的清晰表达再分类：对输入格网的单元值再分类，以生成新格网的过程重采样：用原格网中相应单元的值来填充新格网每个单元的过程内，另一个区域在指定距离之外。在指定距离之内的区域称为缓冲区地图叠加：将两幅要素地图的几何形状和属性组合在一起而生成输出地图。模糊容差：用于GIS起形往往来自数字化误差最大z容差法：一种构建不规则三角网）法确保原始高程与由TIN估算高程之差小于指定的最大z容差称为阴影法视域：从一个观察点或多个观察点可视的地面范围空间插值：用已知点的数值来估算其他点的数值的过程控制点是已知数值的点，控制点的数目和分布极大地影响空间差值的精度算未知数值回归模型：把方程的一个因变量与多个自变量联系起来，而后可用于预