地理信息系统原理知识点

第一章绪论1、GIS定义：地理信息系统是对地球及外表有关地理分布数据进展采集、存储、治理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。2、GIS构成：硬件、软件、空间数据、人员。3、GIS功能：数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和治理、空间查询和空间分析、数据输出。4、GIS与相关学科的关系：GIS与CAD：同：坐标参考系统；处理图形、非图形数据；对空间对象的空间相关关系建立和处理。异：CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换；CAD处理多为规章图形，而GIS为非几何图形；CAD图形功能强而属性处理力量弱，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且专业化特征比较强；GISCAD大得多，数据构造、数据类型简单，数据之间联系严密；CAD不具备地理意义上的查询和分析力量。GIS与MIGIS对图形MIS治理，图形要素不能分解查询，图形与数据之间没有联系；治理地图和地理信息的MIS不肯定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。GISRS：a.GIS的重要信息源。经过遥感信息系统处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制图的背景图像，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。b.空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。5、GIS的进展趋势：地球观测与信息技术；网络地理信息系统；嵌入式地理信息系统；4D地理信息系统和基于Web的空间信息效劳。其次章第三章 地理空间与空间数据1、2、地球模型的建立：第一次靠近——大地水准面——大地体；其次次靠近——地球椭球体〔旋转椭球体〕；第三次靠近——参考椭球体〔总椭球体〕。3、4、投影配置的原则：1〕配置的投影系统应与相应比例尺的国家根本图〔根本比例尺地形图，根本省区图或国家大地图集〕投影系统全都；2〕一般最多只承受两种投影系统，一种效劳于大比例尺的数据处理与输入输出，另一种效劳于中小比例尺的数据处理与输入输出；3〕投影以等角投影为宜；4〕中应保持完整。5、6、我国常用坐标系与椭球体：中国1952年前承受海福特〔Hayford〕椭球体；1953—1980年承受克拉索夫斯基椭球体〔坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台〕，建立“1954北京坐标1980年开头承受GRS1975〔国际大地测量与地球物理学联合会IUGG1975推举〕参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。7、8、我国常用投影及缘由：中国国家根本比例尺地形图〔1：100万)均承受高斯-克吕格变形愈大。随远离中心经线，面积变形也越大。假设承受分带投影的方法，可使投影边缘的变>1∶1〔3°分带〕；1∶2.51∶51∶101∶251∶50〔6°分带〕。由于我国位于中纬度地区，我国小比例尺根本地形图〔1：100万〕承受兰伯特投影Lamberts〔正轴等角割圆锥投影〕，中国地图和分省地图常常承受Alberts〔正轴等积割圆锥投影〕。第三章〔上〕栅格数据构造1、2、栅格数据构造的特点：离散的量化栅格值表示空间对象；位置隐含，属性明显；几何和属性偏差；数据构造简洁,易与遥感数据结合,,难以建立空间对象之间的关系。2、栅格数据编码方式：1〕块状编码2)游程长度编码①记录每个游程起〔迄〕列号②记录每个游程象元数3〕链式编码：从某一起点开头用沿八个根本方向前进的单位矢量链来表示4〕四叉树编码：线性四叉树编码3、栅格数据的应用：遥感图象处理；数字高程模型DEM与数字地形模型DTM第三章〔下〕矢量数据构造1、矢量数据构造及特点：用离散的点描述空间对象与特征，定位明显，属性隐含；用拓据难以结合；输出图形质量好，精度高。2、矢量数据构造编码：1〕2〕3〕4〕链状双重独立式3、矢量和栅格数据构造的优缺点：第四章空间数据库1DBMSDatabaseManagementSystem是位于用户与操作系统之间的一层数据治理软件。DBMS的用途：科学地组织和存储数据、高效地猎取和维护数据。2、数据库模型：1〕层次模型：最早，比较成熟，适用于具有层次包含关系的应用，承受的隶属关系2〕网络模型：实现了多对多关系的表述，将数据组织成有向图构造，图中各节点表示一条记录，连线表示节点之间的关系3〕关系模型：以满足肯定条件的二维表构造表示实体及关系，三个根本概念：关键字、关系关联、范式，构造简洁敏捷，数据更便利，简洁维护和理解。3、SQL：构造化查询语言SQL是一种用于存取和查询数据，更并治理关系数据库系统的数据库查询和编程语言。主要组成局部：数据定义语言— 定义和治理数据库，包括CREATE、ALTER和DROP等语句；数据操作语言—查询添加修改和删除数据库中数据，包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等；数据掌握语言—设置或者更改数据库权限，包括GRANT、DENY、REVOKE等语句。4、空间数据库〔或地理数据库〕定义：是某一区域内关于肯定地理要素特征的数据集合；是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总和中用于存储和治理空间数据的场所。5、空间数据库特点：数据量特别大，地理信息系统是一个简单的综合体，要用数据来描素的属性数据〔与一般数据库中的数据性质相像争论、环境保护、土地利用和规划、资源开发、生态环境、市政治理、道路建设等。第五章第六章 空间数据采集与处理1、2、GIS空间数据的数据源：按猎取方式分类：地图数据、遥感数据、实测数据、共享数据；按表现方式分类：数字化数据、多媒体数据、文本资料数据。2、数据编辑：图形数据编辑、属性数据编辑、图幅拼接。3、数据质量掌握：顾及数据猎取、治理、应用阶段的过程掌握，依据数据质量描述指标〔空间参考系、完整性、规律全都性、位置精度、属性精度、影像质量、元数据质量、整饰质量、时间精度、附件质量〕，对数据的检查与掌握，以保证系统数据整体最优。方法〕比或其它比较方法2〕元数据方法：数据集的元数据中包涵了大量的有关数据质量的信息，3〕地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。4、GIS数据库的建库流程：第六章空间分析与空间建模1、空间查询：空间查询是空间分析根底，任何空间分析都开头于空间查询。包括空间位置、空间关系、空间实体属性等查询。空间查询特性：答复用户的简洁问题、不转变空间GIS双向查询：图形查属性，属性查图形。空间查询的分类：几何查询、属性查询、SQL查询、拓扑查询、联合查询。2、空间分析和空间模型：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。空间分析是根本的，解决一般问题的理论和方法，空〔例：工厂选址与水库选址〕应用模型建立的分析工具。根本空间分析技术：空间查询与统计、缓冲区分析、叠置分析、网络分析、数字高程模型与数字地形分析。3、栅格数据的空间分析：基于栅格数据的空间分析是GIS空间分析的根底，也是GIS空间分析模块的核心内容。ArcGIS的空间分析模块〔SpatialAnalyst〕供给了一个范围宽阔且功能强大的空间分析和建模工具库，允许用户从GIS数据中快速猎取所需信息，并以多种方式进展分析操作。包括的分析功能：距离制图、密度制图、外表分析、统计分析、重分类以及栅格计算。4、矢量数据的空间分析：1〕缓冲区分析：缓冲区是地理空间，目标的一种影响范围或效劳为半径绘圆，所包含的区域即为所要求的区域；线状要素：做边的平行线的平行线，建立方法与线状要素一样，但要考虑内在缓冲区和外围缓冲区的区分。2〕叠置入的多个数据层的属性联系起来产生了的属性关系。叠置分析方法：3〕网络分析：对地理网络，城市根底设施网络〔如各种管线、电缆线、电力线、线、供水线以及排水管道等据的预处理：网络数据的符号化、几何网络要素的添加和删除、网络连通性的变更、网络可运行性的编辑。根本功能：路径分析、地址匹配、资源安排。从原理上分为：流向分析、追踪分析。空间信息根底1、空间信息：是有关地理空间中的物质的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的学问，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。2、地理空间信息描述方法：1〕常规描述方法：地图表示、遥感影像2〕数字化描述方法：矢量表示、栅格表示。3、GIS空间数据类型和关系：类型：点、线、面。空间数据具有三个根本特征：空间特GIS反映的地理信息应包括：空间信息的各自位置和相互关系以及属性信息，这些关系就是指它们之间的邻接关系，关联关系、包含关系和层次关系。4、元数据：为描述数据的数据。内容：对数据集中各数