P1
地理信息系統(tǒng)概論
信息：用文本、數(shù)字、符號(hào)、語言、圖像來傳播；
地理信息：是表征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱；

山川河流、城市樓棟、公路橋梁都是地理信息；
需要對(duì)特征就行抽象，用點(diǎn)、線、面來表示；
通過屬性表來表示路寬等；
時(shí)域特征：會(huì)根據(jù)時(shí)間變化

地理信息的特點(diǎn)：
數(shù)據(jù)量大：地理信息具有空間特征、屬性特征以及不同時(shí)間的版本，因此數(shù)據(jù)量很大；超過TB級(jí)的數(shù)據(jù)量；
數(shù)據(jù)分布不均勻：建筑物在城區(qū)密級(jí)，在鄉(xiāng)村稀疏；
拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜：建筑物緊貼著道路，立交橋兩條道路交互等復(fù)雜關(guān)系表達(dá)；
多重屬性結(jié)構(gòu)：同一現(xiàn)象具有多方面的屬性特征。地理現(xiàn)象在空間分布上的重疊和部分重疊；比如建筑物可以記錄高度、層數(shù)、產(chǎn)權(quán)等；
多尺度特征：河流在不同比例尺現(xiàn)實(shí)不一樣；
數(shù)據(jù)來源多源化：紙質(zhì)地圖、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、遙感與GIS數(shù)據(jù)；
地圖的表現(xiàn)形象化：形狀、方向、顏色表示差異；

地理信息系統(tǒng)：Geographic Infomation System,以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析，實(shí)現(xiàn)地理信息的采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、顯示、預(yù)測(cè)和更新。
地理信息系統(tǒng)的基本特征：
橫跨多學(xué)科的邊緣體系：計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、攝影測(cè)量與遙感、地理學(xué)、地圖學(xué)、人工智能；
數(shù)據(jù)類型多樣：二維、三維、圖形、圖像
數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)復(fù)雜：
以引用為主，類型多樣：應(yīng)用領(lǐng)域多
以空間分析為主：

GIS的發(fā)展歷程：
1963年，加拿大地理信息系統(tǒng)建成，世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)。GIS之父R.F.Tomlinson
70年代，在陳述彭院士GIS技術(shù)進(jìn)入了中國(guó)
1986年，我過第一個(gè)GIS系統(tǒng)建成。黃土高原信息系統(tǒng)；
90年代，在沿海城市規(guī)劃中應(yīng)用成功；

GIS三大浪潮：
城市化、信息化、市場(chǎng)化
挑戰(zhàn)：觀念、基礎(chǔ)、技術(shù)、法規(guī)、經(jīng)濟(jì)

P2
GIS的組成和類型：
硬件系統(tǒng)：服務(wù)器、工作站、掃描儀、GPS接收器、打印機(jī)
軟件系統(tǒng)：源代碼、用戶界面；國(guó)外：ArcGIS,MapInfo;國(guó)內(nèi)：SuperMap,GEO STAR,Map GIS
數(shù)據(jù)：矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù);
人員：設(shè)計(jì)人員、開發(fā)人員、維護(hù)人員、用戶
基礎(chǔ)設(shè)施：標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)等
GIS可以把空間數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)集成在一起，進(jìn)行綜合應(yīng)用。圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)；

GIS的類型：
按內(nèi)容來分：
專題GIS
區(qū)域GIS
GIS工具
基礎(chǔ)GIS：
專業(yè)應(yīng)用GIS：

p3
GIS與其他信息系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別

信息系統(tǒng)的定義：如教務(wù)管理系統(tǒng)等；
輸入、輸出、管理、控制

信息系統(tǒng)分類：
非空間信息系統(tǒng)，如財(cái)務(wù)系統(tǒng)；
空間信息系統(tǒng)；又分為非GIS，如CAD軟件、計(jì)算機(jī)輔助制圖、遙感圖像處理系統(tǒng)；GIS系統(tǒng)，分為專題GIS、綜合GIS；

P4
GIS的基本功能：
數(shù)據(jù)的采集功能
數(shù)據(jù)處理與變換功能
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能
查詢與空間分析功能
數(shù)據(jù)可視化功能

數(shù)據(jù)采集，把資料轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)可以處理的形式；地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象；
數(shù)據(jù)變換，坐標(biāo)變換、格式轉(zhuǎn)換；
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，二維表等；
空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理；
GIS數(shù)據(jù)查詢，
空間分析，道路上有多少房子，道路上有多少人；
空間緩沖區(qū)分析，變化趨勢(shì)；
空間疊加分析，數(shù)據(jù)疊加分析；
網(wǎng)絡(luò)分析，獲得最短路徑，最優(yōu)方案，實(shí)時(shí)路況規(guī)劃線路；
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，
可視化，以地圖、圖形來現(xiàn)實(shí)最終結(jié)果；三維景觀，全景數(shù)據(jù)等；

P5
GIS的應(yīng)用與發(fā)展前景

土地管理
城市規(guī)劃
交通管理
環(huán)境管理
人文科學(xué)與公眾應(yīng)用

GIS的未來發(fā)展前景
技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：云GIS

物聯(lián)網(wǎng)+GIS
大數(shù)據(jù)+GIS

p6地球空間參考
空間參考系統(tǒng)：是指確定地理目標(biāo)的平面位置、高程的平面坐標(biāo)系和高程系的統(tǒng)稱。
平面坐標(biāo)系統(tǒng)：描述空間位置（坐標(biāo)）的參照系。
高程系統(tǒng)：采用不同的基準(zhǔn)面標(biāo)識(shí)地面點(diǎn)高低。
都和地球橢球體選擇有關(guān)系。

地球自然表面，起伏不平不規(guī)則，無法用數(shù)學(xué)表達(dá)進(jìn)行描述。
又想用數(shù)學(xué)模型來描述，就把地球曲面就行簡(jiǎn)化。
地球自然表面、大地水準(zhǔn)面、地球橢球面；

參考橢球體：一個(gè)形狀、大小和定位、定向都已確定的地球橢球體。
選擇合適的橢球參數(shù)，確定大地原點(diǎn)起始數(shù)據(jù)，橢球的定位與定向，得到更符號(hào)本國(guó)或本地區(qū)的自然地球表面。
常用的參考橢球體：
海福特橢球，美國(guó)，1909年；
克拉索夫斯基橢球，蘇聯(lián)，1940年；
1975年國(guó)際橢球體，1978；
WGS-84地心橢球，美國(guó)1984；

大地坐標(biāo)系：是大地測(cè)量中，以參考橢球面為基準(zhǔn)建立的坐標(biāo)系。
參考橢球一旦確定，則標(biāo)志這大地坐標(biāo)系已經(jīng)建立。
空間上任何一點(diǎn)的大地坐標(biāo)用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高度H表示。

橢球體，橫向的中間面叫赤道；縱向中間面叫本初子午線。

大地經(jīng)度L，從本初子午面起算，向東為正，向西為負(fù)。橫向的距離。
大地緯度B，從赤道面起算，向北為正，向南為負(fù)?？v向的距離。
大地高度H，從橢球面起算，向外為正，向內(nèi)為負(fù)。

我國(guó)常用的大地坐標(biāo)系：
1954年北京坐標(biāo)系；
1980年西安坐標(biāo)系；
WGS-84坐標(biāo)系；
2000國(guó)家大地坐標(biāo)系；

1954年北京坐標(biāo)系：
簡(jiǎn)稱北京54坐標(biāo)系；
是我國(guó)50年代為滿足測(cè)繪工作需要，從前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系換算而成。
特征：
屬于參心大地坐標(biāo)系。
采用克拉索夫斯基橢球參數(shù)。
利用多點(diǎn)定位法就行橢球體定位。
大地原點(diǎn)是前蘇聯(lián)的普爾科沃。
大地點(diǎn)成果是局部平差的結(jié)果。

1980西安坐標(biāo)系：
我國(guó)測(cè)繪科學(xué)家們用近10年的時(shí)間，完成了大地控制點(diǎn)的整體平差，采用了當(dāng)時(shí)國(guó)際推薦的地球橢球體參數(shù)，采用局部橢球定位，
重新嚴(yán)格定義了中國(guó)國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，即1980西安大地坐標(biāo)系。
特征：
屬性參心大地坐標(biāo)系。
采用關(guān)于幾何與物理層面的四個(gè)橢球基本參數(shù)。
利用多點(diǎn)定位法就行橢球定位。
定向明確。
大地原點(diǎn)（坐標(biāo)計(jì)算起始點(diǎn)）在西安市境內(nèi)，簡(jiǎn)稱西安原點(diǎn)。

2000國(guó)家大地坐標(biāo)系：
為適應(yīng)更精確的定位應(yīng)用需要，2008年7月起，中國(guó)已全面啟用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，國(guó)家測(cè)繪局授權(quán)組織實(shí)施。
特征：
屬于地心坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于整個(gè)地球的質(zhì)量中心。（地心坐標(biāo)系，效率高，維護(hù)方便）
長(zhǎng)半軸，a=6378137m
扁率
地心引力參數(shù)

WGS-84坐標(biāo)系：
是美國(guó)國(guó)防部研制的坐標(biāo)系統(tǒng)，GPS定位結(jié)果都屬于WGS-84地心坐標(biāo)系。
特征：
原點(diǎn)在地球的質(zhì)心，屬于地心坐標(biāo)系統(tǒng)。
Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（CTP）方向。
X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道交點(diǎn)。
Y軸和Z軸、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。

我國(guó)的高程系統(tǒng)：
1956黃海高程系
1985國(guó)家高程基準(zhǔn)

大地水準(zhǔn)面：空間高程是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立的。
1985國(guó)家高程基準(zhǔn)與1956黃海高程系，差0.029M
H85=H56-0.029m

地理格網(wǎng)：
按一定的數(shù)學(xué)規(guī)則對(duì)地球表面進(jìn)行劃分形成地球格網(wǎng)，可以用于表示呈點(diǎn)、線、面狀分布、以網(wǎng)格作為統(tǒng)計(jì)單元的地理細(xì)膩系。
我國(guó)常用的坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)：
4度X6度格網(wǎng)系統(tǒng)；
直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)；
自行設(shè)計(jì)格網(wǎng)系統(tǒng)；
3種格網(wǎng)之間可以相互轉(zhuǎn)換。

4度X6度格網(wǎng)系統(tǒng)：
以經(jīng)度6度，緯度4度進(jìn)行劃分而構(gòu)成的多級(jí)地理格網(wǎng)系統(tǒng)。
主要適用于表示陸地與近海地區(qū)的全國(guó)或省范圍內(nèi)各種地理信息等。

P7
空間數(shù)據(jù)投影（地圖投影）
新的問題？
地球橢球面是曲面，地圖是平面。因此只有運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)法則把大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成某投影平面上的平面直角坐標(biāo)系，才能滿足測(cè)繪工程的需求。

地球是曲面的，為了方便制圖，需要把曲面坐標(biāo)轉(zhuǎn)為平面坐標(biāo)。
為什么需要進(jìn)行地圖投影？
地球坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便就行距離、方位、面積等參數(shù)的量算；
地圖為平面，符合視覺心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和空間分析；
地球橢球體為不可展曲面。

投影方法：
在地球儀外面套一個(gè)圓柱體；
在地球儀里面放一個(gè)燈泡；
地球儀上的經(jīng)緯網(wǎng)就投影到了圓柱體，我們把它描繪下來；
從圓柱體的母線裁開，然后把它展平，就得到了平面；

地圖投影的實(shí)質(zhì)：
建立地球橢球面上的點(diǎn)的地理坐標(biāo)與平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（x,y）之間的函數(shù)關(guān)系。
x=f1(L,B)
y=f2(L,B)
各種不同的投影是按照一定條件來確定表達(dá)式中的函數(shù)形式f1,f2。

地圖投影的分類：
地圖投影已經(jīng)有2000年歷史，投影形式有250多種。
按構(gòu)成方式分：幾何投影（借助幾何圖形投影方法）、非幾何投影（借助數(shù)學(xué)方法）
幾何投影，又分為圓錐投影（地球外面套圓錐）、圓柱投影（地球外面套圓柱）、方位投影（投影到平面，適合南北半球、東西半球區(qū)域地圖）
非幾何投影，又分為偽圓錐投影、偽圓柱投影、偽方位投影、多圓錐投影

按變形規(guī)律分（面積、角度等是否變形）：等角投影（角度不變面積變形，適合精確定位方位的地圖）、等積投影（面積不變形狀變化，適合面積精度高的地圖）、任意投影（不等角不等面積的投影，同時(shí)存在距離、角度、面積的變化的投影。如等距投影）
等距投影，沿某一特定方向的長(zhǎng)度不變形。在其他方向上距離、角度、面積都會(huì)發(fā)生變化。適合特殊要求的教學(xué)地圖。
越遠(yuǎn)離切線和割線，變形就越大。科學(xué)家采用多次投影，合并。

高斯-克呂格投影：
每隔3度到6度劃分為一個(gè)投影帶；
1952我國(guó)主投影；
中央經(jīng)線是直線，沒有任何變形；
離中央越遠(yuǎn)，變形越大；

P8
空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：
大地坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換：
轉(zhuǎn)換方法：先找到兩套系統(tǒng)中的同名坐標(biāo)和各自的坐標(biāo)值，建立誤差方程，通過多個(gè)點(diǎn)計(jì)算誤差參數(shù)，建立轉(zhuǎn)換公式。通過誤差參數(shù)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。
大地微分公示：
7個(gè)參數(shù)值，X0,Y0,Z0表示橢球空間偏移量（坐標(biāo)偏移量），X,Y,Z表示歐拉角變化，m表示長(zhǎng)度的變化率。
參數(shù)法解算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：
7參數(shù)
5參數(shù)
3參數(shù)
七參數(shù)微分公示，模型最為嚴(yán)謹(jǐn)、誤差小。參數(shù)為X0,Y0,Z0表示橢球空間偏移量，X,Y,Z表示歐拉角變化，m表示長(zhǎng)度的變化率。
五參數(shù)微分公示
三參數(shù)微分公式，忽略歐拉角、長(zhǎng)度變化率、橢球變化率等因素，參數(shù)只有空間偏移量X,YZ

國(guó)家坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換：
系統(tǒng)中常使用國(guó)家坐標(biāo)系，為了快速使用GPS成果，需要把WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)為國(guó)家坐標(biāo)系。
WGS-84轉(zhuǎn)國(guó)家坐標(biāo)系方法：
1、獲取轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換
2、獲取GPS基線向量網(wǎng)約束的平差

國(guó)家坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換：
國(guó)家坐標(biāo)系的建立是以高斯-克呂格投影分帶為基礎(chǔ)的，各分帶分別建立直角坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱高斯直角坐標(biāo)系。
轉(zhuǎn)換方法：
計(jì)算地方坐標(biāo)系對(duì)國(guó)家坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角；
計(jì)算平移量；
得到轉(zhuǎn)換公式；
用公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

可以坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具來多文件轉(zhuǎn)換。

P9
空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述

地理空間數(shù)據(jù)的組成與特征：
地理空間數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)：
空間對(duì)象可以抽象成點(diǎn)、線、面、體（具有長(zhǎng)寬高屬性）；
地理實(shí)體的表達(dá)具有尺度效應(yīng)；

地理數(shù)據(jù)：分為地理空間數(shù)據(jù)（位置、形狀、大小、范圍）、非地理空間數(shù)據(jù)
地理空間數(shù)據(jù)的特征：
空間特征（幾何特征及拓?fù)潢P(guān)系）；
屬性特征；
時(shí)間特征；
地理空間數(shù)據(jù)的分類：
根據(jù)數(shù)據(jù)來源分為四類：圖形數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)）、圖像數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)）、實(shí)體屬性數(shù)據(jù)（空間實(shí)體的專題數(shù)據(jù)，非空間數(shù)據(jù)）、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（描述性數(shù)據(jù)，非空間數(shù)據(jù)）；

圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)的特征：
圖形數(shù)據(jù)：把地圖要素的點(diǎn)線面以點(diǎn)坐標(biāo)的形式記錄下來；點(diǎn)，單個(gè)坐標(biāo)；線多個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)；面一組點(diǎn)坐標(biāo)；
圖形數(shù)據(jù)的比例尺：地圖上某線段的長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度之比，為地圖比例尺；
1cm=1公里，即地圖比例尺為1：100000；
同一地物在不同比例尺下的詳細(xì)程度不一樣；
圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：基本要素點(diǎn)、線、面和體之間的鄰接、關(guān)聯(lián)、包含的拓?fù)潢P(guān)系，與長(zhǎng)度面積無關(guān)；
拓?fù)鋵傩裕涸谕負(fù)渥儞Q下能保持不變的集合屬性；
拓?fù)鋵傩裕阂粋€(gè)店在一個(gè)弧段的端點(diǎn)等；
非拓?fù)鋵傩裕壕嚯x、長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、面積
三種常見的拓?fù)潢P(guān)系：
拓?fù)溧徑樱喝绻?jié)點(diǎn)鄰接、多邊形鄰接
拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：
拓?fù)浒和惖煌?jí)的要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

圖像數(shù)據(jù)：
圖像數(shù)據(jù)的最小單元為像元或像素；
像元的數(shù)值可以描述客觀世界中存在的現(xiàn)象；

圖像數(shù)據(jù)的實(shí)質(zhì)：
像元的陣列，每個(gè)像元由行列號(hào)確定其位置，且具有實(shí)體屬性的編碼值；
圖像柵格數(shù)據(jù)：是地表一定面積內(nèi)數(shù)據(jù)的近似、離散化的表示；
空間分辨率：像素所代表的地面范圍大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)或地面物體能分辨的最小單元。
高空間分辨率
低空間分辨率
兩個(gè)地物的距離<分辨率，不可分辨2個(gè)地物；
連個(gè)地物的距離>分辨率，可以分辨出兩個(gè)地物；
圖像數(shù)據(jù)的表達(dá)：
點(diǎn)，表示為單個(gè)像元；
線，在一定方向上連接成串的相鄰像元的集合；
面，聚集在一起的相鄰像元的集合；
層，表示一種地理屬性或同一屬性的不同特征；如一層表示認(rèn)可密度，一層表示高程；

圖像數(shù)據(jù)的組織方式：
1、面向柵格單元的組織方式：不同層中對(duì)應(yīng)同一像元位置的各個(gè)屬性值表示為一個(gè)數(shù)組；行列號(hào)，不同層的值；
2、面向地理實(shí)體的組織方式：以多邊形為單位，記錄屬性值及組成多邊形的各個(gè)像元坐標(biāo)；
3、以層方式存儲(chǔ)：以層為基礎(chǔ)，每層以像元為序，記錄坐標(biāo)和屬性值；

圖像數(shù)據(jù)的方向表達(dá)：
四領(lǐng)域
八領(lǐng)域

p10
矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征

圖像數(shù)據(jù)，又可以稱為矢量數(shù)據(jù)。
矢量數(shù)據(jù)：通過記錄地理實(shí)體坐標(biāo)的方式精確地表示點(diǎn)、線、面等實(shí)體的空間位置和形狀。
多邊形等與屬性表關(guān)聯(lián)起來。

數(shù)據(jù)編碼：把信息按一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和目標(biāo)特征，用特定的代碼或編碼字符表示，以便計(jì)算機(jī)識(shí)別和管理。。
矢量數(shù)據(jù)的編碼方法分類：
坐標(biāo)序列法，任何點(diǎn)、線、面都可以用某一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)來表示；（文件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便多邊形的運(yùn)算和顯示）
樹狀索引編碼法，采用樹狀索引以減少數(shù)據(jù)冗余并間接表示領(lǐng)域信息；（點(diǎn)、線、面有層次關(guān)系，點(diǎn)坐標(biāo)只存儲(chǔ)一次，樹形結(jié)構(gòu)）
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼法，記錄數(shù)據(jù)的同時(shí)記錄拓?fù)溥B接關(guān)系；（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，方便查詢鄰域和嵌套）

雙重獨(dú)立地圖編碼系統(tǒng)：數(shù)據(jù)的基本元素是弧段；主流空間數(shù)據(jù)庫(kù)都是采用這種編碼思想；

矢量數(shù)據(jù)的壓縮：
從矢量數(shù)據(jù)集合中抽出一個(gè)子集，逼近精度，又大壓縮比；
壓縮方法：
間隔取點(diǎn)法
垂距法
偏角法
光欄法
道格拉斯-普克法：保留了彎曲角度大的點(diǎn)；

二維幾何圖形的變換：
平移變換
比例變換
旋轉(zhuǎn)變換
錯(cuò)移變換

p11
柵格數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征:

柵格數(shù)據(jù)：把空間分割成統(tǒng)一尺寸與形狀的一種空間填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。整個(gè)區(qū)域由柵格單元組成（像元或像素）。
柵格數(shù)據(jù)的分層：每個(gè)層只描述一種信息；
柵格數(shù)據(jù)的獲?。?br> 中心歸屬法
面積歸屬法
長(zhǎng)度歸屬法

需要滿足需求，又合理的數(shù)據(jù)量；
柵格單元位置和屬性值：
位置，由行列號(hào)坐標(biāo)x,y表示；
屬性，數(shù)據(jù)值；

創(chuàng)建柵格數(shù)據(jù)：
數(shù)據(jù)來源可以是表格數(shù)據(jù)、矩陣；
批量導(dǎo)入、掃描；
數(shù)據(jù)編碼，房屋、植被、水體；
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；柵格數(shù)目*存儲(chǔ)空間；

數(shù)據(jù)壓縮方法：
長(zhǎng)度編碼法; 記錄屬性相同的柵格數(shù)量；
改變掃描順序法；（第一行掃描從左到右，第二行從右到左）
鏈?zhǔn)骄幋a法：原點(diǎn)和方向，壓縮能力強(qiáng)，具有一定的運(yùn)算力；
游程長(zhǎng)度編碼法：按行的順序存儲(chǔ)多邊形像元的列號(hào)；（壓縮率高，方便檢索、疊加）
塊式編碼法：把多邊形劃分成正方形，然后對(duì)各個(gè)正方形就行編碼；
四叉樹編碼法：分解為方形區(qū)域；

柵格數(shù)據(jù)的運(yùn)算：
在二值圖像中應(yīng)用較多；
二值圖像：每個(gè)像素值有兩個(gè)可能值（0，1），灰度值沒有中間過渡的數(shù)字圖像；（只存儲(chǔ)0，1，占用空間少，只能描述圖像輪廓）

柵格數(shù)據(jù)的運(yùn)算包含：基本運(yùn)算、宏運(yùn)算
基本運(yùn)算：
算術(shù)組合運(yùn)算：將兩個(gè)柵格圖像疊加，使他們對(duì)應(yīng)的像元的灰度值相加、相減、相乘、相除、開方和、平方和等。
布爾邏輯運(yùn)算：與運(yùn)算（AB都是1的像元）；或運(yùn)算（AB其中一個(gè)是1的）；非運(yùn)算（A為1B為空的）；異或運(yùn)算（AB有差異的）；

宏運(yùn)算：把基本運(yùn)算結(jié)合起來
擴(kuò)張運(yùn)算：需要制定擴(kuò)張方向
侵蝕運(yùn)算：
加粗運(yùn)算：先平移，再或運(yùn)算；
減細(xì)運(yùn)算：
填充：帶有邊界條件的逐步加粗法；
柵格數(shù)據(jù)重采樣：分辨率不一致，需要使用此技術(shù)，轉(zhuǎn)為同一尺寸的柵格數(shù)據(jù)；一般小尺寸轉(zhuǎn)大尺寸；

P12
矢量和柵格數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換：

矢量數(shù)據(jù)：圖像輸出美觀
柵格數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)量大，圖像輸出不美觀有鋸齒

矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)柵格數(shù)據(jù)格式：
確定柵格大小（分辨率）；決定了轉(zhuǎn)換后的經(jīng)度；
點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為行列值；
線的轉(zhuǎn)換，求出直線經(jīng)過的每一個(gè)柵格點(diǎn)的行列值；
多邊形的轉(zhuǎn)換：
掃描算法
邊界代數(shù)填充算法

柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)矢量數(shù)據(jù)格式：
1、圖像的二值化，255值壓縮成0和1
2、細(xì)化或提取邊界點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)；
3、邊界線跟蹤和生成拓?fù)潢P(guān)系
4、去除冗余節(jié)點(diǎn)
邊界的檢索：雙邊界直接搜索法
線的細(xì)化：剝皮法

p13
地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題及特點(diǎn)：

質(zhì)量問題，地理空間數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)有誤差，誤差可控制；坐標(biāo)的誤差；
質(zhì)量問題表現(xiàn)：
位置誤差；
時(shí)間誤差；
屬性誤差；數(shù)據(jù)未更新；

導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量問題原因：
多重?cái)?shù)據(jù)源；精度不一樣；
錄入過程中輸入限制松散；
數(shù)據(jù)過多；
用戶對(duì)數(shù)據(jù)的需求不同；數(shù)據(jù)加工處理；
不同的編碼方式；數(shù)據(jù)壓縮；
可訪問權(quán)限限制；

地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量：地理空間數(shù)據(jù)在表達(dá)空間位置、時(shí)間信息、專題特征時(shí)的準(zhǔn)確性、一致性、完整性程度。
以及三者之間的同一性程度。
空間數(shù)據(jù)質(zhì)量特點(diǎn)：
基本特點(diǎn)：
精確度、精度、不確定性、相容性（2個(gè)數(shù)據(jù)在一個(gè)引用中的使用的難易程度，比如二維三維疊加）
完整性、可得性（獲取和使用數(shù)據(jù)的容易程度）、一致性、現(xiàn)勢(shì)性

地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
生產(chǎn)、使用、評(píng)價(jià)地理空間數(shù)據(jù)的依據(jù)。
公路橋梁命名和編碼規(guī)則；
國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼；
行政區(qū)劃代碼
1：500，1：1000，1：2000地形要素分類與代碼；

P14
數(shù)據(jù)誤差來源和分類

地理空間的數(shù)據(jù)源誤差：數(shù)據(jù)采集過程中的各種誤差；
常用數(shù)據(jù)源：觀測(cè)數(shù)據(jù)、分析測(cè)定數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)
誤差來源：空間上的不確定性、時(shí)間上的不確定性、屬性的不確定性
測(cè)量?jī)x器、表達(dá)方式、物理介質(zhì)變化

數(shù)據(jù)源誤差表現(xiàn)：
時(shí)域誤差
邏輯不一致誤差
數(shù)據(jù)不完整誤差

質(zhì)量控制：
選擇滿足系統(tǒng)和應(yīng)用要求的數(shù)據(jù)源；
減少和取消不必要的數(shù)據(jù)處理中間環(huán)節(jié)；
屬性誤差的檢測(cè)與表達(dá)：抽樣；計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)與人工數(shù)據(jù)對(duì)比；

數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換誤差：
數(shù)字化中的誤差：
操作人員的經(jīng)驗(yàn)
儀器的誤差
數(shù)字化方法

轉(zhuǎn)換中質(zhì)量控制：
數(shù)據(jù)預(yù)處理工作；
數(shù)字化設(shè)備的選用；
數(shù)字化對(duì)點(diǎn)精度；
數(shù)字化限差；
數(shù)據(jù)的精度檢查；（輸出圖與原始圖的點(diǎn)位誤差）

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的誤差：
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；
數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；

數(shù)據(jù)使用中的誤差：
對(duì)數(shù)據(jù)的解釋過程；比例尺理解不對(duì)；
缺少文檔；坐標(biāo)系、編碼、精度說明

應(yīng)用分析的誤差來源：
數(shù)據(jù)層疊加時(shí)的冗余多邊形；
由應(yīng)用模型引進(jìn)的誤差；

應(yīng)用分析的誤差控制：
地圖符合的解釋；添加圖例和說明文檔
刪除疊加后的冗余多邊形；
采用多種模型對(duì)比驗(yàn)證；

P15
數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)：
微觀部分：位置精度（平面精度）、屬性精度、邏輯一致性
宏觀部分：完整性、時(shí)間精度、表達(dá)形式合理性

質(zhì)量評(píng)價(jià)方法：
人工評(píng)價(jià)；
元數(shù)據(jù)方法；
地理相關(guān)法；

P16數(shù)據(jù)的檢查與規(guī)整
檢查：位置精度、屬性檢查、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（投影基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)范圍）、邏輯一致性（重疊性檢查）

數(shù)據(jù)規(guī)整：地物編碼問題、地形圖分層、要素分層及地物描述問題

地理空間數(shù)據(jù)的檢查方法：

P17
數(shù)據(jù)庫(kù)基本知識(shí)

數(shù)據(jù)模型：
層級(jí)模型；
網(wǎng)絡(luò)模型；
關(guān)系模型；二維表；不適合非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

P18
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型
一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系；
一行是一個(gè)記錄；

關(guān)系運(yùn)算：
并；
差；
交；
笛卡爾積；

專門的關(guān)系運(yùn)算：
選擇；
投影；選擇若干列；
等值連接；

數(shù)據(jù)庫(kù)查找程序：
二分法查找程序；排序后查找，提高效率；

結(jié)構(gòu)化查詢語言：
SQL語言；

P19
空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
空間數(shù)據(jù)庫(kù)：某一區(qū)域內(nèi)地物數(shù)據(jù)集合；
特點(diǎn)：
數(shù)據(jù)量特別大；
屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)合管理；
數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍廣泛；

空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式：
文件、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理模式；
空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一用RDBMS管理；
對(duì)象、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式；SRCSDE, ?Oracle Spitial

面向?qū)ο蠹夹g(shù)：

符號(hào)分類：
點(diǎn)狀符號(hào)；如醫(yī)院；
線裝符號(hào)；如鐵路；
面狀符號(hào)；綠色表示耕地；
體狀符號(hào)；

GIS符號(hào)庫(kù)；

GIS可視化技術(shù)：
1圖文一體化技術(shù)；圖像和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)合；
圖文互查：空間查詢、邏輯查詢、空間過濾；
2自動(dòng)標(biāo)注技術(shù)；地圖注記；（各種事物專有名詞，如海洋、森林）
注記排列與配置：水平、垂直、雁字、曲字；
GIS軟件都有自動(dòng)添加注記方法；
3模板技術(shù);制圖模板；

P25
GIS可視化的表示方法與應(yīng)用發(fā)展

GIS可視化的概念：
可視化：自然景觀及抽象概念圖形化；
GIS可視化：以計(jì)算機(jī)科學(xué)、地圖學(xué)、認(rèn)知科學(xué)與地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以屏幕
地圖形式、直觀、形象與多維、動(dòng)態(tài)地顯示空間信息的方法與技術(shù)。

GIS可視化主要特征：
直觀性：可以形象的反映地理要素的特征；
交互性：支持用戶進(jìn)行多樣化的瀏覽操作；
動(dòng)態(tài)性：可表達(dá)地理現(xiàn)象的時(shí)空變化過程；
集成性：支持多類型、多專題信息的集成；

地理空間信息的表示方法分類：
點(diǎn)狀要素表示法：定位符號(hào)法（學(xué)校、寺廟，符號(hào)大小來表示數(shù)量差別，符號(hào)擴(kuò)張、符號(hào)分隔）
線狀要素表示法：（河流、交通線、地址構(gòu)造，有寬度；運(yùn)行線法，不同寬度、顏色、符號(hào)表示方向）
面狀要素表示法：
范圍法（內(nèi)部用顏色、網(wǎng)紋、符號(hào)、注記來區(qū)分質(zhì)量特征）；
質(zhì)底法（連續(xù)分布、滿布）
等值線法（值相同的點(diǎn)連成線，地形起伏、氣溫、降水、高度）
點(diǎn)數(shù)法（分散、復(fù)雜分布的現(xiàn)象，如人口、動(dòng)物可以用一定大小和形狀的點(diǎn)群來反映，不同顏色的點(diǎn)來表示不同的類別）
定位圖表法(用圖表的形式反映定位與制圖區(qū)域的現(xiàn)，如圖上的圖表）
分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖法：等差分級(jí)（按值劃分區(qū)間）、等比分級(jí)
分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖表法：圖表放于各區(qū)域內(nèi)；

GIS可視化應(yīng)用發(fā)展：
虛擬現(xiàn)實(shí)：建筑三維模型、日照分析；底線管線仿真

P26
互聯(lián)網(wǎng)GIS概述

互聯(lián)網(wǎng)GIS：
以網(wǎng)絡(luò)為中心的GIS，包括：webgis 移動(dòng)gis 云gis

WEBGIS:
WebGIS的體系結(jié)構(gòu):
集中式結(jié)構(gòu)；
兩層結(jié)構(gòu)；
多層體系結(jié)構(gòu)；

WebGIS的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：
客戶端：
服務(wù)器端：

ArcGIS Server

GML，地理標(biāo)記語言，是一種用于存儲(chǔ)和傳輸?shù)乩砑跋嚓P(guān)信息的XML編碼語言。
GML支持點(diǎn)線面 shapefile等數(shù)據(jù)；
超地圖，媒體與地圖之間的連接；

P28
移動(dòng)GIS,移動(dòng)終端、無線通信、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)

P29
云GIS
云計(jì)算：基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)器的增加、使用和交付模式。
通過互聯(lián)網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)、易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的、動(dòng)態(tài)的計(jì)算機(jī)群就是云。
計(jì)算能力也可以作為一種商品在互聯(lián)網(wǎng)上流通。

公用云
私有云
混合云

P30
空間分析的概述
空間信息查詢與量算的方法

如何為一個(gè)公園選擇合理的位置？環(huán)境優(yōu)雅、交通便捷、區(qū)位寧?kù)o（地形、水系、道路、植被數(shù)據(jù)分析）
空間分析可以解決的問題：
空間數(shù)據(jù)分布特征；
空間數(shù)據(jù)變化分析；
調(diào)控地理空間事件；
預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；

空間分析的方法：
基于地圖的空間圖形分析；（緩沖區(qū)分析、疊加分析、三維地形分析）
空間動(dòng)力學(xué)分析；（城市擴(kuò)展模型、區(qū)位優(yōu)勢(shì)分析、中心地分析等）
空間信息分析；（根據(jù)數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)方法建立的模型，如空間聚類、空間自相關(guān)、回歸模型等）
注意：同一種空間分析模型可以歸為多個(gè)方法類型。

p31
空間信息查詢與量算，空間分析的基礎(chǔ)。
空間信息查詢：利用空間索引機(jī)制，從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出符合該條件的空間數(shù)據(jù)。如，找出中山大學(xué)附近的書店。
空間信息量算：通過長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、面積等量測(cè)指標(biāo)對(duì)地理分布或現(xiàn)象就行描述。如，土地利用面積總和。
空間信息查詢的方法：
屬性查圖形，按屬性信息的要求，進(jìn)行空間對(duì)象的查詢和定位。
圖形查屬性，根據(jù)對(duì)象的空間位置，查詢有關(guān)的屬性信息。
基于空間關(guān)系查詢，空間實(shí)體存在多種空間關(guān)系（拓?fù)?、距離、方位），查詢滿足指定空間關(guān)系的要素。
基于空間關(guān)系和屬性特征查詢，對(duì)SQL進(jìn)行擴(kuò)展，主要包括空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的匹配等。

空間索引，用于提高空間信息查詢效率。
空間索引：依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀，或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系，按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
空間索引類型：
四叉樹索引
規(guī)則網(wǎng)格索引
接圖標(biāo)索引

空間信息量算的方法：
幾何量算：長(zhǎng)度、彎曲度、面積
重心量算：面狀目標(biāo)的重心、面狀分布離散目標(biāo)的重心
形狀量算：形狀比、延伸率、緊湊度、放射狀指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)面積指數(shù)

P32
疊置分析：是將兩層或多層地圖要素進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新要素層的操作，其結(jié)果將原來要素分隔成新的要素，新的要素綜合了原來
兩層或多層要素所具有的屬性。

疊置分析兩種分類方法：
輸入數(shù)據(jù)類型分類：多邊形疊加分析，點(diǎn)與多邊形疊加分析，線與多邊形疊加分析
輸出結(jié)果分類：合成疊置分析，統(tǒng)計(jì)疊置分析；

P33
緩沖區(qū)：地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或服務(wù)范圍。
緩沖區(qū)分析：給定一個(gè)空間對(duì)象或集合，確定它們的領(lǐng)域，領(lǐng)域的大小根據(jù)領(lǐng)域半徑R值確定。
緩沖區(qū)類型：點(diǎn)緩沖區(qū)、先緩沖區(qū)、面緩沖區(qū)
柵格數(shù)據(jù)緩沖區(qū)建立
矢量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)建立

p34
網(wǎng)絡(luò)分析
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型：是指現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)狀系統(tǒng)的抽象表示，它可以通過模擬交通網(wǎng)、通訊網(wǎng)、自來水網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)模型的基本組成：鏈、節(jié)點(diǎn)
節(jié)點(diǎn)特殊類型：障礙、拐點(diǎn)、中心、站點(diǎn)
網(wǎng)絡(luò)分析主要功能：
路徑分析：求解最佳路徑。Dijkstra算法
資源分配：
中心選址：確定機(jī)構(gòu)設(shè)施最佳位置。求網(wǎng)絡(luò)圖的中心點(diǎn)。
?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-699821.html

到了這里，關(guān)于地理信息系統(tǒng)概率筆記1的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！