地信总复习

第一章

1、数据定义：是人类在认识世界和改造世界过程中，定性或定量对事物和环境描述的直接或间接原始记录，是一种未经过加工的原始资料，是客观对象的表示。数据可以以多种方式和存储介质存在，前者如数字、文字、符号、图像等，后者如记录本、地图、胶片、磁盘等，不同数据存储介质和格式可相互转换。

2、信息定义：: 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。特性：客观性、适用性、传输性、共享性

3、地理信息定义：地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、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地理现象之间关系的地理数据的解释。

4、地理数据：是各种地理特征和现象间关系的数字化表示，包括空间位置、属性信息、时空特征（空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素）

5、地理数据的特征：空间分布性、数据量上的海量性、信息载体的多样性、位置与属性的对应性等特征。

6、地理信息的特征：空间相关性、空间区域性、空间多样性、空间层次性

7、信息系统的功能：采集、管理、分析和表达数据能力。信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。基本特征：是对数据的加工和信息提取能力。

8、地理信息系统定义：“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

9、地理信息系统特征：数据的空间定位特性、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力 10、GIS可以做什么——应用领域：资源管理（最初）、区域和城乡规划、灾害监测、环境评估、作战指挥、交通运输、宏观决策 11、GIS相关产品： 作业：名词解释 1、数据 2、地理信息 3、地理信息系统 思考题：

1、通过网络查询我国有关地理信息系统的主要研究机构及其在全国的分布？ 2、通过网络查询supermap和MAPgis的产品系列及各自能完成的功能?

第二章

1、地理信息数字化描述方法：矢量、栅格

2、矢量数据的表达：在地理信息系统中，点特征用一组x、y坐标表示，线特征用一维有序的x、y坐标表示，面用一组首尾相同的坐标表示。特点：定位明显，属性隐含

3、栅格数据：栅格数据就是像元阵列，每个像元由行、列号确定它的位置，并包含一个代码表示该像元的属性类型或量值。特点：属性明显，定位隐含；是二维表面上地理数据离散量化值。

4、空间数据类型及关系： 以特征分类

（1）属性数据：描述空间对象属性特征的数据，又称非几何数据，如类型、名称、性质等，一般通过代码给予表达； （2）几何数据：描述空间对象空间特征的数据，也称位置数据、定位数据，一般用经纬度、坐标表达；

（3）关系数据：描述空间对象的空间关系的数据，如邻接、包含、关联重合、相交等，一般通过拓扑关系表达。

以数据来源分类：几何图形数据、影像数据、地形数据、元数据

类型数据：考古地点、道路、土壤类型 面域数据：中心点、行政区域界、行政单元 网络数据：道路交点、街道、街区 样本数据：气象站、航线、野外样方 曲面数据：高程点、等高线、等值区域 文本数据：地名、河流名称、区域名 符号数据：点、线、面符号 5、空间数据的基本特征：

（1）位置特征(location)：位置特征又称空间特征，描述了事物所处的位置。通常以坐标数据形式来表示空间位置，以拓扑关系来表示空间位置关系。

（2）属性特征（attibution)：反应了空间事物的质量特征或数量特征。属性数据本身属于非空间数据，但它是空间数据中的重要数据成分。

（3）时间特征（temporal)反映了地理现象发生或存在的时刻或时段。实体随时间的变化具有周期性，其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的、长期的和超长期的。 6、空间数据的表示：点、线、面 7、空间拓扑关系：

（1）邻接关系。空间图形中同类元素之间的拓扑关系 （2）关联关系。空间图形中不同类元素之间的拓扑关系

（4） 包含关系。空间图形中不同类或同类但不同级元素之间的拓扑关系。

（4）连通关系。空间图形中弧段之间的拓扑关系。

8、空间拓扑关系的意义：拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化；利用拓扑关系有利于空间要素的查询；可以根据拓扑关系重建地理实体。 9、元数据：关于数据的数据

10、元数据的用途：作为数据的目录；有助于数据共享；内部文件记录。

11、元数据的获取：数据收集前，键盘输入，关联法；数据收集中，测量法；数据收集后，计算法，推理法。 作业：

? 说说地理空间模型是怎样建立的？ ? GIS中为什么要考虑地图投影？

? 什么是空间元数据？为什么要使用空间元数据？ ? 利用关系表来表达右图的空间拓扑关系。

第三章空间数据结构

一、空间数据结构：是指对空间逻辑数据模型描述的空间排列方式和相互关系的抽象描述。同一空间逻辑数据模型往往采用多种空间数据结构。GIS的空间数据结构主要有栅格结构(显示表达)和矢量结构(隐式表达)。空间数据结构的选择取决于数据的类型、性质和使用的方式，应根据不同的任务目标，选择最有效和最合适的数据结构。 二、矢量数据结构：

（1）定义：矢量数据结构是对矢量数据模型进行组织的。通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。

（2）矢量数据结构的特点：以几何空间坐标为基础，记录取样点的坐标。以这种数据组织方式，就可以得到精美的地图；可以对复杂数据以最小的数据冗余进行存贮，具有精度高、存储空间小等特点。

（3）矢量数据结构编码的基本内容：标志码：空间对象编码唯一，连接空间和属性数据； 属性码，连接数据库；存储方法，包括点位字典法和独立编码的方法。 1、 矢量数据结构： （1）线实体的矢量数据结构：其中唯一标识是系统排列序号：线标识码可以标识线的类型；起始点和终止点可以用点号或直接用坐标表示；显示信息是显示线的文本或符号等；与线相联的非几何属性可以直接存储于线文件中，也可单独存储，而由标识码联接查找。

（2）面实体：多边形矢量编码，不但要表示位置和属性，更重要的是能表达区域的拓扑特征，如形状、邻域和层次结构等，以便使这些基本的空间单元可以作为专题图的资料进行显示和操作。要求：(1)组成地图的每个多边形应有唯一的形状、周长和面积。它们不象栅格结构那样具有简单而标准的基本单元。(2)地理分析要求的数据结构应能够记录每个多边形的邻域关系。(3)专题地图上的多边形并不都是同一等级的多边形，而可能是多边形内嵌套小的多边形(次一级)。

2、矢量数据结构编码的方式 （1）非拓扑的数据结构

A、实体数据结构(Spaghetti结构)：是指构成多边形边界的各个线段，以多边形为单元进行组织；只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。

B、存储：独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象；点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成

C、特征：这种数据结构具有编码容易，数字化操作简单和数据编排直观等优点；相邻公共边界要数字化两遍，存在数据冗余，可能导致输出的公共边界出现间隙或重叠；缺少多边形

的邻域信息和图形的拓扑关系；岛只作为一个单个图形，没有建立与多边形的外界联系，处理嵌套多边形比较麻烦。

D、适用范围：制图及一般查询，不适合复杂的空间分析 （2）拓扑数据结构：

A、拓扑数据结构是GIS分析和应用功能所必需的；拓扑数据结构没有固定的格式，还没有形成标准，但基本原理相同的。 B、拓扑数据结构与费拓扑数据结构的相同点：共同的特点是：点是相互独立的，点连成线，线构成面。每条线始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接。

C、拓扑数据结构最重要的特征是具有拓扑编辑功能；这种拓扑编辑功能，不但保证数字化原始数据的自动差错编辑，而且可以自动形成封闭的多边形边界，为由各个单独存储的弧段组成所需要的各类多边形及建立空间数据库奠定基础。包括索引式、双重独立编码结构、链状双重独立编码结构等。 索引式

【1】数据结构采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息，具体方法：是对所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构。

【2】树状索引结构消除了相邻多边形边界的数据冗余和不一致的问题，在简化过于复杂的边界线或合并多边形时可不必改造索引表，邻域信息和岛状信息可以通过对多边形文件的线索引处理得到。

【3】比较繁琐，因而给邻域函数运算、消除无用边、处理岛状信息以及检查拓扑关系等带来一定的困难，而且两个编码表都要以人工方式建立，工作量大且容易出错。

双重独立编码结构DIME：双重独立编码结构是对图上网状或面状要素的任何一条线段，用顺序的两点定义以及相邻多边形来予以定义。 链状双重独立式：

【1】定义：链状双重独立式数据结构是DIME数据结构的一种改进。在DIME中，一条边只能用直线两端点的序号及相邻的面域来表示，而在链状数据结构中，将若干直线段合为一个弧段（或链段），每个弧段可以有许多中间点。

【2】多边形文件主要由多边形记录组成，包括多边形号、组成多边形的弧段号以及周长、面积、中心点坐标及有关“洞”的信息等，多边形文件也可以通过软件自动检索各有关弧段生成，并同时计算出多边形的周长和面积以及中心点的坐标，当多边形中含有“洞”时则此“洞”的面积为负，并在总面积中减去，其组成的弧段号前也冠以负号；

【3】弧段文件主要有弧记录组成，存储弧段的起止结点号和弧段左右多边形号；

【4】弧段坐标文件由一系列点的位置坐标组成，一般从数字化过程获取，数字化的顺序确定了这条链段的方向。 【5】结点文件由结点记录组成，存储每个结点的结点号、结点坐标及与该结点连接的弧段。结点文件一般通过软件自动生成，因为在数字化的过程中，由于数字化操作的误差，各弧段在同一结点处的坐标不可能完全一致，需要进行匹配处理。当其偏差在允许范围内时，可取同名结点的坐标平均值。如果偏差过大，则弧段需要重新数字化。 3、矢量数据结构的属性数据表达

? 属性特征类型

– 类别特征：是什么

– 说明信息：同类目标的不同特征

? 属性特征表达

– 类别特征：类型编码