地理信息系統(tǒng) 整理.doc

第1章1、GIS定義P4由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理的問(wèn)題。2、GIS中“S”含義的演變P620世紀(jì)90年代以前，“S”的含義多以系統(tǒng)來(lái)解釋。當(dāng)時(shí)多從技術(shù)和方法的角度來(lái)論述地理信息系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)的是面向資源、環(huán)境、區(qū)域等領(lǐng)域?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代，通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)理論的研究，認(rèn)為地理信息系統(tǒng)并不僅僅是技術(shù)，還有許多理論需要不斷的探索與研究，運(yùn)用“科學(xué)”（Science）來(lái)解釋GIS顯得更為貼切。21世紀(jì)，隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化向縱深發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與空間地理信息系統(tǒng)相互交織，數(shù)字地球、智慧地球逐步從理念轉(zhuǎn)為應(yīng)用，地理信息服務(wù)逐漸融入到百姓的日常生活中，“S”的含義演變?yōu)椤癝ervice”3、GIS的基本構(gòu)成P8一個(gè)實(shí)用的GIS需要一定的環(huán)境支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其運(yùn)行環(huán)境主要由5個(gè)部分組成，即系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、地理空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)應(yīng)用人員及應(yīng)用模型，其核心是軟、硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件包括GIS專(zhuān)業(yè)軟件（GIS基礎(chǔ)軟件：ArcGIS、MapInfo，MapGIS、SuperMap、GeoStar等）、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件（Oracle、SQL Server）、系統(tǒng)管理軟件(主要指計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng))、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具軟件（Visual C +、Visual Basic、Delphi、Java）地圖組件（ESRI的ArcObjects、MapObjects、ArcEngine,MapInfo的MapX）4、GIS的基本功能P141、數(shù)據(jù)采集與輸入2、數(shù)據(jù)處理與更新3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理4、空間查詢(xún)與分析5、產(chǎn)品制作與輸出6、二次開(kāi)發(fā)與編程5、GIS類(lèi)型劃分P16按應(yīng)用功能工具型GIS、應(yīng)用型、大眾型按數(shù)據(jù)維數(shù)2D GIS、2.5D、3D、時(shí)態(tài)按研究范圍全球GIS、區(qū)域、國(guó)家按軟件功能專(zhuān)業(yè)、桌面、服務(wù)、手持、組件按研究?jī)?nèi)容專(zhuān)題GIS、綜合按軟件開(kāi)發(fā)模式GIS模塊、集成式GIS、模塊化、按數(shù)據(jù)模型矢量GIS、柵格、矢柵混合核心式、組件式、互操作、WebGIS6、GIS與CAD的異同P24同：兩者都有坐標(biāo)系統(tǒng)，都能描述和處理圖形數(shù)據(jù)及其空間關(guān)系，也能管理非空間數(shù)據(jù)。異：CAD表達(dá)圖形關(guān)系偏弱，CAD屬性功能偏弱，CAD數(shù)據(jù)量不是很大；GIS通常管理一個(gè)區(qū)域，且數(shù)據(jù)類(lèi)型為多尺度、多源數(shù)據(jù)。7、GIS與MIS的異同P24同：都能管理數(shù)據(jù)。異：GIS比一般的MIS系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)軟硬件的配置上要復(fù)雜得多，功能也更多。8、GIS與電子地圖的異同P25同：都是空間信息的載體，同樣具有存儲(chǔ)、分析和顯示的功能。異：電子地圖偏重于地圖的表達(dá)效果，對(duì)可視化要求高，而GIS則強(qiáng)調(diào)空間數(shù)據(jù)處理與分析。9、GIS與遙感影像處理系統(tǒng)的異同P25遙感影像處理系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)用于對(duì)遙感影像進(jìn)行分析和處理的軟件，主要強(qiáng)調(diào)對(duì)遙感圖像的圖像處理與專(zhuān)題信息提取，并以此作為GIS的重要信息源，但缺少空間關(guān)系的描述以及信息查詢(xún)與空間分析功能。10、GIS的發(fā)展史P261、1996年，世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)加拿大地理信息系統(tǒng)。Tomlinson為“GIS之父”2、GIS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：1）3S集成：“3S”是地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）和衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的英文縮寫(xiě)的簡(jiǎn)稱(chēng)?！?S”集成的意義在于“3S”的結(jié)合應(yīng)用。2）數(shù)字地球：即一種可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辨率的和三維顯示的地球。3）網(wǎng)格GIS 。4)虛擬現(xiàn)實(shí)GIS 5)移動(dòng)GIS：是建立在移動(dòng)計(jì)算環(huán)境、有限處理能力的移動(dòng)終端條件下，提供移動(dòng)中的、分布式的移動(dòng)地理信息服務(wù)的GIS，是一個(gè)集GIS、GPS、移動(dòng)通信三大技術(shù)于一體的系統(tǒng)。第2章1、空間參照系統(tǒng)P371）2008年7月1日啟用我國(guó)的地心坐標(biāo)系2000年國(guó)家大地坐標(biāo)系，英文名稱(chēng)為China Geodetic Coordinate System 2000，英文縮寫(xiě)為CGCS2000。2）WGS84坐標(biāo)系，是目前GPS所采用的地心坐標(biāo)系。2、地圖投影P411）地圖投影的內(nèi)涵：地圖投影的實(shí)質(zhì)就是按照一定的數(shù)學(xué)法則，將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)轉(zhuǎn)換到平面上，建立地面點(diǎn)位的地理坐標(biāo)（B，L）與地圖上相對(duì)應(yīng)的平面直角坐標(biāo)（X，Y）之間一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，并研究其變形的問(wèn)題。2)地圖投影的變形：用地圖投影的方法將球面展為平面，雖然可以保持圖形的完整和連續(xù)，但它們與球面上的經(jīng)緯線(xiàn)網(wǎng)形狀并不完全相似，如某個(gè)方向的一段距離、一個(gè)角度或某塊區(qū)域投影到平面上，必然與原來(lái)的距離、角度/形狀、面積產(chǎn)生差異，這一差異稱(chēng)為投影變形?？梢苑譃殚L(zhǎng)度、面積和角度變形三種。3、空間坐標(biāo)變換P55幾何糾正：1）高次變換2）二次變換3）仿射變換：公式仿射變換是使用最多的一種幾何糾正方式，只考慮x和y方向上的變形，其特征為：直線(xiàn)變換后仍為直線(xiàn)；平行線(xiàn)變換后仍為平行線(xiàn)；不同方向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化。實(shí)際使用中，往往利用4個(gè)以上的點(diǎn)進(jìn)行糾正，利用最小二乘法處理，以提高變換的精度。投影變換：解析變換法、數(shù)值變換法、數(shù)值解析變換法4、空間尺度P58所謂尺度，在概念上是指研究者選擇觀(guān)察（測(cè)）世界的窗口。選擇尺度時(shí)必須考慮觀(guān)察現(xiàn)象或研究問(wèn)題的具體情況。在進(jìn)行空間分析時(shí)，從獲取信息到數(shù)據(jù)處理、分析往往會(huì)涉及到4種尺度問(wèn)題，即觀(guān)測(cè)尺度、比例尺、分辨率、操作尺度，并且這些尺度之間是緊密相關(guān)的。5、地形圖的分幅與編號(hào)P63根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/F139892國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)規(guī)定，我國(guó)基本比例尺地形圖均以1:100萬(wàn)地形圖為基礎(chǔ)，按規(guī)定的經(jīng)差和緯差劃分圖幅（詳見(jiàn)書(shū)本62-63頁(yè)）第3章1、空間實(shí)體特征P671）空間特征：空間特征表達(dá)了地理事物和現(xiàn)象的客觀(guān)存在性、幾何形態(tài)的多樣性和空間相關(guān)性，相應(yīng)的空間特征又包括空間位置特征、空間幾何特征、空間關(guān)系特征等。 2）屬性特征：屬性特征也稱(chēng)為專(zhuān)題特征或功能特征，通過(guò)屬性數(shù)據(jù)表達(dá)空間內(nèi)在的性質(zhì)和相關(guān)關(guān)系屬性數(shù)據(jù)從性質(zhì)上分為定性和定量?jī)煞N類(lèi)型。3）時(shí)間特征：時(shí)間特征是指空間實(shí)體隨著時(shí)間變化而動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。2、離散對(duì)象和連續(xù)場(chǎng)P681）離散對(duì)象：人們認(rèn)為在地理空間中，只有明確邊界的各類(lèi)地物所占據(jù)的地方才是需要表達(dá)的，并稱(chēng)之為離散對(duì)象，如道路、河流、房屋、農(nóng)田等。離散對(duì)象的特點(diǎn)就是具有可數(shù)性。離散對(duì)象除邊界明確外，還需要用維數(shù)來(lái)區(qū)分。由于點(diǎn)（Point）沒(méi)有方向與大小，稱(chēng)之為零維；線(xiàn)（Line）只有長(zhǎng)度，沒(méi)有寬度，稱(chēng)之為一維；區(qū)域(Area)或多邊形具有面的概念及面積、周長(zhǎng)等屬性，稱(chēng)之為二維。2)連續(xù)場(chǎng)：在地表連續(xù)分布的地理現(xiàn)象稱(chēng)為連續(xù)場(chǎng)，如空氣中污染度的變化、地表中的溫度變化、土壤中的濕度變化、河流中的水流變化以及地表的高度變化等。3、空間拓?fù)潢P(guān)系P711）定義：空間拓?fù)潢P(guān)系是指圖形發(fā)生連續(xù)狀態(tài)下的變形，但圖形之間的鄰接關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系和包含關(guān)系保持不變的性質(zhì)。2）意義：空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要的意義。3）分類(lèi)：拓?fù)溧徑印⑼負(fù)潢P(guān)聯(lián)、拓?fù)浒ㄔ斠?jiàn)書(shū)71-72頁(yè)）4、空間數(shù)據(jù)模型P731）定義：空間數(shù)據(jù)模型就是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行認(rèn)知、簡(jiǎn)化和抽象表達(dá)的方式，是把抽象結(jié)果組織成有用的且能反應(yīng)地理空間某些特征的數(shù)據(jù)集的過(guò)程，是地理信息系統(tǒng)的理論與方法的基礎(chǔ)。2）分類(lèi)：空間概念數(shù)據(jù)模型：空間概念數(shù)據(jù)模型是地理空間中事物與現(xiàn)象的抽象描述，是地理數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋?zhuān)敲嫦蛴脩?hù)的數(shù)據(jù)模型?！皩?shí)體聯(lián)系模型”（EntityRelationship Model）是最著名的概念數(shù)據(jù)模型之一。 空間邏輯數(shù)據(jù)模型 空間物理數(shù)據(jù)模型3）常用空間數(shù)據(jù)模型：1、對(duì)象模型：也稱(chēng)作要素模型，是將連續(xù)地理空間中的地理現(xiàn)象和事件抽象成不連續(xù)的、可被觀(guān)測(cè)的、具有地理參考的空間要素（Feature）或空間實(shí)體（Entity）。 2、場(chǎng)模型：也稱(chēng)作域模型，是把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)分布的空間信息的集合，如土地植被覆蓋、土壤組分、大氣污染程度、地形高度以及溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等這些具有連續(xù)變化性質(zhì)的空間現(xiàn)象適用于場(chǎng)模型表達(dá)。根據(jù)不同的應(yīng)用，場(chǎng)模型可以表現(xiàn)為二維或三維。在不考慮時(shí)間變化時(shí)，二維空間場(chǎng)一般采用6種具體的場(chǎng)模型來(lái)描述，即規(guī)則分布的點(diǎn)、不規(guī)則分布的點(diǎn)、規(guī)則矩形區(qū)、不規(guī)則多邊形區(qū)、不規(guī)則三角形區(qū)、等值線(xiàn) 3、網(wǎng)絡(luò)模型：網(wǎng)絡(luò)模型把地理現(xiàn)象抽象為鏈、結(jié)點(diǎn)等空間對(duì)象，同時(shí)表達(dá)對(duì)象間的連通關(guān)系。5、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) P78 1）定義：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)記錄實(shí)體坐標(biāo)及其關(guān)系，盡可能精確地表現(xiàn)點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形等地理實(shí)體的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。 2）分類(lèi)：按照其功能和方法可分為實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Spaghetti數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或稱(chēng)為面條數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）和拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指構(gòu)成 多邊形邊界的各個(gè)線(xiàn)段，以多邊形為單元進(jìn)行組織。詳細(xì)表達(dá)表格見(jiàn)P79。 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：主要特點(diǎn)是點(diǎn)相互獨(dú)立，點(diǎn)連成線(xiàn)，線(xiàn)構(gòu)成面。詳細(xì)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件表格見(jiàn)P80。 6、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) P81 1）定義：柵格結(jié)構(gòu)式最簡(jiǎn)單最直觀(guān)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（Raster或Grid Cell）或像元結(jié)構(gòu)（Pixel），是指將地球表面劃分為大小均勻、緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)像元或像素，有行、列號(hào)定義，并包含一個(gè)代碼，表示該像素的屬性類(lèi)型或量值，或僅僅包含指向其屬性記錄的指針。 2）柵格單元代碼確定方法：中心點(diǎn)法、面積占優(yōu)法、重要性法、百分比法 3）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的壓縮編碼：1、游程長(zhǎng)度編碼2、四叉樹(shù)編碼（QuadTree Code）：其基本思想是將一幅柵格地圖或圖像等分為四部分，逐塊檢查其網(wǎng)格屬性值（或灰度），如果子區(qū)的所有格網(wǎng)值都具有相同的值，則這個(gè)子區(qū)就不再繼續(xù)分割，否則還要把這個(gè)子區(qū)再劃分成四個(gè)子區(qū)。這樣逐漸向下遞歸分割，查到每個(gè)子塊都只含有相同的屬性值或灰度為止。Morton碼生成規(guī)則P887、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) P89 1）矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）便于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)表達(dá)，便于表達(dá)屬性信息（2）便于表達(dá)空間拓?fù)潢P(guān)系（3）易于網(wǎng)格分析（4）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，冗余度小，數(shù)據(jù)量?。?）能夠?qū)崿F(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的恢復(fù)、更新和綜合（6）圖形輸出質(zhì)量好、精度高（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，處理算法設(shè)計(jì)困難（2）疊置分析復(fù)雜（3）與影像數(shù)據(jù)的結(jié)合困難（4）數(shù)學(xué)模擬和空間分析對(duì)軟、硬件技術(shù)要求比較高柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于算法實(shí)現(xiàn)（2）空間數(shù)據(jù)的疊置容易，有利于與遙感系統(tǒng)的結(jié)合（3）便于各類(lèi)空間分析和地理現(xiàn)象模擬（4）輸出快速，成本低廉（1）圖形數(shù)據(jù)量大，存在精度與數(shù)據(jù)量之間的矛盾（2）不便于面向現(xiàn)象（3）難以進(jìn)行網(wǎng)格分析（4）投影變化實(shí)現(xiàn)困難（5）圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量低，地圖輸出不精美 2）矢柵一體化的概念 P908、曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) P91 1）Voronoi數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 泰森多邊形（Voronoi圖或Dirichlet圖）是由一組連接兩鄰點(diǎn)直線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)組成的連續(xù)多邊形。 泰森多邊形特性：1、每個(gè)泰森多邊形內(nèi)僅含一個(gè)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)2、泰森多邊形內(nèi)的點(diǎn)到相應(yīng)離散點(diǎn)的距離最近3、位于泰森多邊形上的點(diǎn)到其兩邊的離散點(diǎn)的距離相等4、N個(gè)在平面上有區(qū)別的點(diǎn)，按照最鄰近原則劃分平面，每個(gè)點(diǎn)與它的最近鄰區(qū)域相關(guān)聯(lián)。 2）TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常用來(lái)描述具有連續(xù)分布的覆蓋面，如地形、降水量、溫度、磁場(chǎng)等。表示和存儲(chǔ)這些要素的基本要求是必須便于連續(xù)現(xiàn)象在任一點(diǎn)的內(nèi)插計(jì)算，因此經(jīng)常采用不規(guī)則三角網(wǎng)來(lái)擬合連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面，稱(chēng)為T(mén)IN（Triangulated Irregular Net wok）。 3)Grid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Grid模型是考慮到采樣密度和分布的非均勻性，經(jīng)內(nèi)插處理后形成規(guī)則的平面分割格網(wǎng)。 第四章1、空間數(shù)據(jù)源分類(lèi)： P105定義：地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)所需要的各種類(lèi)型數(shù)據(jù)的來(lái)源。分類(lèi)：傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、文本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、其他電子數(shù)據(jù)2、CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ArcGIS數(shù)據(jù)的方法 P126利用ArcGIS的ArcToolbox模塊的轉(zhuǎn)換工具ArcToolbox-ConversionTools-To Geodatabase-Import from CAD，可將DWG文件轉(zhuǎn)換為File Geodatabase文件。轉(zhuǎn)換得到的File Geodatabase文件中包含Point、Line、Area和CadDoc4個(gè)圖層以及XtrProp、XData、TxtProp、MSLink、Entity、CadLayer、Attrib7張屬性表。可以再ArcGIS中直接瀏覽空間圖形以及轉(zhuǎn)換后的屬性表。這些屬性表和空間圖形要素通過(guò)EntID字段關(guān)聯(lián)。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)中每個(gè)要素通過(guò)EntID字段可以在對(duì)應(yīng)的屬性表中找到對(duì)應(yīng)的屬性，其中，在CAD數(shù)據(jù)中的地類(lèi)符號(hào)、高程點(diǎn)注記等轉(zhuǎn)換后在A(yíng)rcGIS中以點(diǎn)的形式存在，字段Txt值即為注記的文本值。3、矢量線(xiàn)的柵格化 P1281）行差小于列差2）列差小于行差4、面（多邊形）的柵格化P129又稱(chēng)多邊形填充法或區(qū)域填充法，就是在用矢量表示的多邊形內(nèi)部的所有柵格點(diǎn)上賦以相應(yīng)的多邊形代碼，形成柵格陣列?？刹捎眠吔绱鷶?shù)算法、內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法、包含檢驗(yàn)法等方法對(duì)于包含檢驗(yàn)法鉛垂線(xiàn)法 P1335、柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換P1331）二值化：關(guān)鍵是在灰度級(jí)的最大值和最小值之間選取一個(gè)閥值，閥值可根據(jù)人工設(shè)定。雖然人工設(shè)定的值往往不是最佳閥值，但在掃面圖比較清晰時(shí)，該方法是行之有效的。2）細(xì)化：可分為剝皮法和骨架法兩大類(lèi)3）跟蹤4）壓縮6、空間數(shù)據(jù)壓縮方法中的 道格拉斯普克法 P139步驟：1）連接曲線(xiàn)首、末點(diǎn)為直線(xiàn)，直線(xiàn)所涵蓋點(diǎn)序稱(chēng)全程。2）由全程各點(diǎn)對(duì)該直線(xiàn)作垂線(xiàn)3）求各點(diǎn)到垂足的垂距，取垂距最大且大于給定限差的點(diǎn)4）連接首點(diǎn)與所取點(diǎn)為直線(xiàn)，連接末點(diǎn)到所取點(diǎn)為直線(xiàn)；對(duì)兩線(xiàn)分別遞歸進(jìn)行（2）、（3）、（4）步驟，直至再取不到點(diǎn)為止。在進(jìn)行操作前需先確定臨界值。7、空間數(shù)據(jù)內(nèi)插：P141定義：設(shè)已知一組空間數(shù)據(jù)，它們可以是離散點(diǎn)的形式，也可以是分區(qū)數(shù)據(jù)的形式，現(xiàn)在要從這些數(shù)據(jù)中找到一個(gè)函數(shù)關(guān)系式，使該關(guān)系式能最好地逼近這些空間數(shù)據(jù)，并能根據(jù)該關(guān)系式推求出區(qū)域范圍內(nèi)其他任意點(diǎn)或任意分區(qū)的值，這種通過(guò)已知點(diǎn)或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點(diǎn)或分區(qū)數(shù)據(jù)的方法稱(chēng)為空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插。8、整體內(nèi)插方法P141整體內(nèi)插方法是由研究區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)建立多項(xiàng)式函數(shù)，再用多項(xiàng)式函數(shù)對(duì)整個(gè)研究區(qū)域的表面進(jìn)行擬合的方法。9、局部分塊內(nèi)插P142主要方法：線(xiàn)性?xún)?nèi)插、雙線(xiàn)性多項(xiàng)式內(nèi)插、雙三次多項(xiàng)式、克里金內(nèi)插等克里金插值：根據(jù)變異函數(shù)模型而發(fā)展起來(lái)的一系列地統(tǒng)計(jì)空間差值方法適合用在樣本數(shù)據(jù)量較大、分布較均勻的空間的空間分析中。變異函數(shù)：當(dāng)空間點(diǎn)x在一維x軸上變化時(shí)，區(qū)域化變量Z（x）在點(diǎn)x和x+h處的值Z(x)與Z(x+h)差的方差的一半為區(qū)域化變量Z(x)在x軸方向上的變異函數(shù)，記為，即：10、逐點(diǎn)內(nèi)插：P1461）移動(dòng)擬合法：是用二次多項(xiàng)式來(lái)擬合地面高程，即：。通常把坐標(biāo)原點(diǎn)平移到待定點(diǎn)，用待定點(diǎn)為圓心的圓周內(nèi)6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)求解函數(shù)的待定系數(shù)，計(jì)算。2）加權(quán)平均法：采用多個(gè)鄰近點(diǎn)的加權(quán)平均水平面移動(dòng)擬合法進(jìn)行內(nèi)插，其公式：第五章1、矢量數(shù)據(jù)管理P1571）數(shù)據(jù)文件管理2）文件關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理3）全關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理4）對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理2、柵格數(shù)據(jù)管理P1621）數(shù)據(jù)文件管理2）全關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理3、地圖切片P164地圖切片是指將大幅影像切分為大量相同分辨率的切片圖。用戶(hù)每次查看影像時(shí)，實(shí)際只對(duì)少量的切片圖進(jìn)行操作，這樣大大提高了計(jì)算機(jī)的性能，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，降低了服務(wù)器的壓力。4、影像金字塔結(jié)構(gòu)P164影像金字塔是指在同一空間參照下，根據(jù)用戶(hù)需要以不同的分辨率進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示，形成分辨率由粗到細(xì)、數(shù)據(jù)量由小到大的金字塔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有利于圖像在移動(dòng)和縮放過(guò)程中的快速顯示。X-Y-Z的立體坐標(biāo)系組織結(jié)構(gòu)是將影像金字塔級(jí)別定義為Z，把地圖切片按照X-Y方向進(jìn)行排序，這種組織方式更能滿(mǎn)足實(shí)際的應(yīng)用，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂。5、ArcSDE數(shù)據(jù)庫(kù)引擎P168ArcSDE是一個(gè)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，是對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)擴(kuò)展。它可以運(yùn)行于Oracle、SQL、Server、DB2、Informix等大型數(shù)據(jù)庫(kù)之上，與數(shù)據(jù)庫(kù)間形成一種Client/Server三重體系結(jié)構(gòu)。空間數(shù)據(jù)庫(kù)連接的兩種方式：1） 應(yīng)用服務(wù)器連接：一種通用連接方式，可以使用ArcGIS的客戶(hù)端應(yīng)用程序ArcCatalog來(lái)建立連接2） 直接連接：跳過(guò)ArcSDE，直接使用ArcGIS的客戶(hù)端軟件連接數(shù)據(jù)庫(kù)，是借助ArcGIS中已包含的ArcSDE的部分功能。同樣使用ArcGIS的客戶(hù)端應(yīng)用程序ArcCatalog來(lái)建立連接ArcSDE五大特點(diǎn)：1） 是ArcGIS的專(zhuān)用的地理數(shù)據(jù)共享服務(wù)器2） 是一個(gè)高效的地理數(shù)據(jù)服務(wù)器3） 可以管理海量的無(wú)縫地理數(shù)據(jù)4） 是一個(gè)地理數(shù)據(jù)事務(wù)處理系統(tǒng)5） 是一個(gè)安全的地理數(shù)據(jù)庫(kù)6、空間數(shù)據(jù)的組織P170總原則：空間分層、平面分塊7、空間數(shù)據(jù)分類(lèi)P170空間數(shù)據(jù)的分類(lèi)是指根據(jù)系統(tǒng)功能及國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，將具有不同屬性或特征的要素區(qū)別開(kāi)來(lái)的過(guò)程，以便從邏輯上將空間數(shù)據(jù)組織為不同的信息層，為數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、查詢(xún)和共享提供依據(jù)。8、空間數(shù)據(jù)編碼P171空間數(shù)據(jù)編碼是指將空間數(shù)據(jù)分類(lèi)的結(jié)果，用一種易于被計(jì)算機(jī)和人識(shí)別的符號(hào)表示。我國(guó)空間要素編碼采用6位十進(jìn)制數(shù)字碼表示。左起第一位為大類(lèi)碼，采用18編碼；左起第二位為中類(lèi)碼，在大類(lèi)基礎(chǔ)上細(xì)分形成的要素類(lèi)；左起第三、四位為小類(lèi)碼，在中類(lèi)基礎(chǔ)上細(xì)分形成的要素類(lèi)；左起第五、六位為子類(lèi)碼，在小類(lèi)基礎(chǔ)上細(xì)分形成的要素類(lèi)。9、地理編碼P173地理編碼又稱(chēng)地理匹配，是指建立地點(diǎn)描述與坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系的過(guò)程。10、數(shù)據(jù)入庫(kù)與更新P175數(shù)據(jù)入庫(kù)與更新是把不同來(lái)源、格式、特點(diǎn)的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上有機(jī)地集中，從而為企業(yè)提供全面的數(shù)據(jù)共享支持。11、空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)P1761）臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：地理空間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的臨時(shí)存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)處理人員在臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中可進(jìn)行數(shù)據(jù)的入庫(kù)、檢查、編輯等數(shù)據(jù)處理和維護(hù)工作。由于臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)完全一致，經(jīng)過(guò)在臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢查確認(rèn)的數(shù)據(jù)可以最大限度地保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的正確性，用臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新還可以保證最小的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)和最少的操作步驟。2）現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)：最具現(xiàn)勢(shì)性的地理空間數(shù)據(jù)，是向用戶(hù)提供的成果數(shù)據(jù)?，F(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)只進(jìn)行臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和顯示數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)提取和復(fù)制操作，一般不支持?jǐn)?shù)據(jù)處理人員直接進(jìn)行現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)的處理和修改。3）歷史數(shù)據(jù)庫(kù)：用來(lái)存儲(chǔ)現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)更新后形成的歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)與現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)基本相同，只是其所管理的數(shù)據(jù)是被更新的成果數(shù)據(jù)。12、數(shù)據(jù)入庫(kù)（增量識(shí)別）P179數(shù)據(jù)入庫(kù)前首先要進(jìn)行增量識(shí)別，判斷發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，把更新的數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。13、數(shù)據(jù)庫(kù)整合的主要內(nèi)容P180空間數(shù)據(jù)整合是從空間和事件兩方面來(lái)對(duì)多源、多格式、異構(gòu)的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足信息更新與共享的需要。各個(gè)不同的行業(yè)其空間數(shù)據(jù)整合的內(nèi)容不同。14、空間索引P182空間索引就是指依據(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)，其中包含空間對(duì)象的概要信息，對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。常見(jiàn)的空間索引一半采取自頂而下、逐級(jí)劃分空間的方式建立，比較有代表性的是：實(shí)體范圍索引、格網(wǎng)索引、四叉樹(shù)索引、BSP樹(shù)索引、KDB樹(shù)索引、R樹(shù)索引、R+樹(shù)索引、CELL樹(shù)索引等。第六章 GIS基本功能1）數(shù)據(jù)采集與輸入2）數(shù)據(jù)處理與更新 3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理4）數(shù)據(jù)顯示與輸出5）空間查詢(xún)與分析（空間查詢(xún)，疊合分析，緩沖區(qū)分析，網(wǎng)絡(luò)分析，地形分析）一空間分析的概念與分類(lèi)P1941 空間分析的概念 空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過(guò)分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對(duì)象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成和空間演變等信息。2 空間分析的一般分類(lèi) 1）空間幾何分析，網(wǎng)絡(luò)分析，空間統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)字地形分析2）咨詢(xún)式分析(query mode) 集合分析、查詢(xún)分3）技術(shù)方法上基于矢量數(shù)據(jù)的空間分析，基于柵格數(shù)據(jù)的空間分析4）產(chǎn)生式分析(product mode) DEM分析、疊合分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析二數(shù)字高程模型P1951 數(shù)字高程模型 (Digital Elevation Model, DEM)表示地表區(qū)域上地形的三維向量的有限序列，即地表單元上高程的集合，數(shù)學(xué)表達(dá)為：z = f ( x, y ) 。2 數(shù)字地面模型 (Digital Terrain Model, DTM)當(dāng)z為其他二維表面上連續(xù)變化的地理特征，如地面溫度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤類(lèi)型等其他地面諸特征，此時(shí)的DEM成為DTM，及將數(shù)字地形模型的地面特征用于描述地面高程。3數(shù)字地面模型分類(lèi) DTM在形式上包括：規(guī)則格網(wǎng)(Grid)；不規(guī)則三角網(wǎng)(Triangulated Irregular Network, TIN)；等高線(xiàn)、等深線(xiàn)、地形特征線(xiàn)，如山脊線(xiàn)、谷底線(xiàn)、海岸線(xiàn)及坡度變換線(xiàn)等。（不規(guī)則三角網(wǎng)是一系列無(wú)重復(fù)的三角形來(lái)模擬地球表面，它是描述三維表面的常用方法，是從高程點(diǎn)產(chǎn)生的，也可以由等高線(xiàn)，多邊形生成。規(guī)則格網(wǎng)DEM儲(chǔ)存量最小便于使用容易管理，是目前運(yùn)用最廣的一種三維數(shù)據(jù)格式。但其缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確地表示地形的結(jié)構(gòu)，在格網(wǎng)大小一定的情況下，無(wú)法表示地形的細(xì)部，將局部地形平坦化了。）4 DEM數(shù)據(jù)采集方法P1961）直接從地面測(cè)量，例如用GPS，全站儀，野外測(cè)量等2）根據(jù)航空或航天影像，通過(guò)攝影測(cè)量途徑獲取，如立體坐標(biāo)儀觀(guān)測(cè)及空三加密法，解析測(cè)圖，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等。3）從現(xiàn)有地形圖上采集，利用數(shù)字化儀對(duì)已有地圖上的信息（如等高線(xiàn)）進(jìn)行數(shù)字化。5 DEM空間內(nèi)插方法1)常用的數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系的變換，數(shù)據(jù)編輯，數(shù)據(jù)分塊，數(shù)據(jù)內(nèi)插。2)概念：DEM內(nèi)插就是根據(jù)參考點(diǎn)的高程求出其他待定點(diǎn)的高程，在數(shù)學(xué)上屬于插值問(wèn)題。3)分類(lèi)：內(nèi)插點(diǎn)的分布范圍：整體內(nèi)插，分塊內(nèi)插，逐點(diǎn)內(nèi)插4)常見(jiàn)的內(nèi)插方法：距離加權(quán)法，移動(dòng)擬合法，雙線(xiàn)性多項(xiàng)式內(nèi)插，樣條函數(shù)內(nèi)插，最小二乘配置法擬合內(nèi)插，有限元法6地學(xué)分析與應(yīng)用P1971）地形因子的自動(dòng)提取-1坡度：地表單元的法向與Z軸的夾角，即切平面與水平面的夾角。在計(jì)算出各地表單元的坡度后，可對(duì)不同的坡度設(shè)定不同的灰度級(jí)，可得到坡度圖。 2）地形因子的自動(dòng)提取-2坡向：地表單元的法向量在水平面上的投影與X軸之間的夾角。在計(jì)算出每個(gè)地表單元的坡向后，可制作坡向圖，通常把坡向分為東、南、西、北、東北、西北、東南、西南8類(lèi)，再加上平地，共9類(lèi)，用不同的色彩顯示，即可得到坡向圖。 3）地形因子的自動(dòng)提取-3面積與體積計(jì)算：用投影面積與曲面面積之比計(jì)算地表粗糙度，分析地表起伏狀況計(jì)算兩個(gè)不同時(shí)期面積和體積的差異，分析地表形態(tài)變化狀況。（如背斜的隆起與向斜的凹陷、溝谷的堆積與山峰的銷(xiāo)蝕、火山爆發(fā)前與爆發(fā)后的形態(tài)） 4）地形因子的自動(dòng)提取-4等值線(xiàn)自動(dòng)生成：等值線(xiàn)是是指屬性值相等的點(diǎn)相連得到的曲線(xiàn)，“值”可以是高程、溫度、降水量、大氣壓，甚至商服繁華度、文化水平等等，根據(jù)等高線(xiàn)的疏密程度、走勢(shì)等可分析谷脊特征 5）地形因子的自動(dòng)提取-5a:淹沒(méi)邊界的計(jì)算：計(jì)算高程小于既定閾值的區(qū)域，可分析該區(qū)域的淹沒(méi)面積和淹灌填充體積。如水利工程修建對(duì)周?chē)鷧^(qū)域的影響 b:地學(xué)剖面分析意義：可以以線(xiàn)代面，反映研究區(qū)域的地貌形態(tài)、輪廓形狀、地勢(shì)變化、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡特征、地表切割強(qiáng)度等。如果在地形剖面上疊加其它地理變量，如坡度、土壤、植被、土地利用現(xiàn)狀等，可以提供土地利用規(guī)劃、工程選線(xiàn)和選址等的決策依據(jù)。 c:地學(xué)剖面的繪制：可在GRID或TIN上進(jìn)行。 已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)A(x1，y1)，B(x2，y2)，則可求出兩點(diǎn)連線(xiàn)與格網(wǎng)或三角網(wǎng)的交點(diǎn)，并內(nèi)插交點(diǎn)上的高程，以及各交點(diǎn)之間的距離。然后按選定的垂直比例尺和水平比例尺，按距離和高程繪出剖面圖。剖面圖不一定必須沿直線(xiàn)繪制，也可沿一條曲線(xiàn)繪制。 d:可視性分析：在設(shè)定的視點(diǎn)上分析可見(jiàn)與不可見(jiàn)的空間對(duì)象，比根據(jù)地形特點(diǎn)來(lái)選擇軍事了望塔的位置和高度，或分析雷達(dá)的屏蔽效應(yīng) 6）DEM應(yīng)用a:作為國(guó)家地理信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)b:土木工程、景觀(guān)建筑與礦山工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)c:為軍事目的而進(jìn)行的三維顯示d:景觀(guān)設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃e；作為背景疊加各種專(zhuān)題信息如土壤、土地利用及植被覆蓋數(shù)據(jù)等，以進(jìn)行顯示與分析f:虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)三空間查詢(xún) P2081概念：空間查詢(xún)是空間分析基礎(chǔ)，任何空間分析都開(kāi)始于空間查詢(xún)。 2空間查詢(xún)特性： 回答用戶(hù)的簡(jiǎn)單問(wèn)題 ；不改變空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù) ；不產(chǎn)生新的空間實(shí)體和數(shù)據(jù) ；空間查詢(xún)技術(shù)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜 3雙向查詢(xún)：圖形查屬性，屬性查圖形。4空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)屬于數(shù)據(jù)庫(kù)的范疇，一般定義為從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出所有滿(mǎn)足屬性約束條件和空間約束條件的地理對(duì)象。5屬性約束條件：帶比較運(yùn)算符的邏輯表達(dá)式。6空間約束條件：帶空間謂詞的邏輯表達(dá)式。7空間謂詞由地理對(duì)象間的空間關(guān)系演變而來(lái)，如包含、相交、相離、重疊、距離、方向等。8空間查詢(xún)的方式給出圖形信息：如鼠標(biāo)點(diǎn)取，拉框等方式檢索其相應(yīng)屬性檢索其空間拓?fù)潢P(guān)系 給出屬性特征條件檢索對(duì)應(yīng)的空間實(shí)體 查詢(xún)屬性 單純查詢(xún)：?jiǎn)渭兊夭樵?xún)屬性，或只查詢(xún)空間拓?fù)潢P(guān)系 聯(lián)合查詢(xún)：將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)聯(lián)合查詢(xún)。9空間數(shù)據(jù)查詢(xún)種類(lèi)：幾何參數(shù)查詢(xún)；空間定位查詢(xún)；空間關(guān)系查詢(xún)；屬性查詢(xún)1）幾何參數(shù)查詢(xún)：包括點(diǎn)的位置坐標(biāo)，兩點(diǎn)間的距離，一個(gè)或一段線(xiàn)目標(biāo)的長(zhǎng)度，一個(gè)面目標(biāo)的周長(zhǎng)或面積等。 實(shí)現(xiàn)：查詢(xún)屬性庫(kù)或空間計(jì)算2）空間定位查詢(xún)：給定一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)幾何圖形，檢索該圖形范圍內(nèi)的空間對(duì)象及其屬性。 按點(diǎn)查詢(xún)：給定一個(gè)鼠標(biāo)點(diǎn)，查詢(xún)離它最近的對(duì)象及屬性點(diǎn)的捕捉。 開(kāi)窗查詢(xún)按矩形、圓、多邊形查詢(xún)。分為該窗口包含和穿過(guò)的區(qū)別。實(shí)現(xiàn)：根據(jù)空間索引，檢索哪些對(duì)象可能位于該窗口，然后根據(jù)點(diǎn)、線(xiàn)、面在查詢(xún)開(kāi)窗內(nèi)的判別計(jì)算，檢索到目標(biāo)。 空間運(yùn)算方法3)空間關(guān)系查詢(xún)相鄰分析檢索 通過(guò)檢索拓?fù)潢P(guān)系面面（如查詢(xún)與面狀地物相鄰的多邊形）線(xiàn)線(xiàn)（與某干流A相連的所有支流）點(diǎn)點(diǎn)（A與B是否相通）相關(guān)分析檢索（不同要素類(lèi)型之間的關(guān)系） 通過(guò)檢索拓?fù)潢P(guān)系線(xiàn)面（我國(guó)邊境線(xiàn)總長(zhǎng)度）點(diǎn)線(xiàn)（自來(lái)水GIS中，與某閥門(mén)相關(guān)的水管）點(diǎn)面包含關(guān)系查詢(xún)查詢(xún)某個(gè)面狀地物所包含的空間對(duì)象。通過(guò)疊置分析檢索穿越查詢(xún)某公路穿越了某些縣，采用空間運(yùn)算的方法執(zhí)行，根據(jù)一個(gè)線(xiàn)目標(biāo)的空間坐標(biāo)，計(jì)算哪些面或線(xiàn)與之相交。落入查詢(xún)一個(gè)空間對(duì)象落入哪個(gè)空間對(duì)象之內(nèi)?？臻g運(yùn)算 緩沖區(qū)查詢(xún)根據(jù)用戶(hù)給定的一個(gè)點(diǎn)、線(xiàn)、面緩沖的距離，從而形成一個(gè)緩沖區(qū)的多邊形，再根據(jù)多邊形檢索原理，檢索該緩沖區(qū)內(nèi)的空間實(shí)體。4)屬性查詢(xún)查找:僅選擇一個(gè)屬性表，給定一個(gè)屬性值，找出對(duì)應(yīng)的屬性記錄或圖形。在屏幕上已有一個(gè)屬性表，用戶(hù)任意點(diǎn)取記錄，對(duì)應(yīng)的圖形以高亮顯示。 實(shí)現(xiàn)：執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言，找到滿(mǎn)足要求的記錄，得到它的目標(biāo)標(biāo)識(shí)，再通過(guò)目標(biāo)標(biāo)識(shí)在圖形數(shù)據(jù)文件中找到對(duì)應(yīng)的空間對(duì)象，并顯示出來(lái)。 SQL查詢(xún)Select 屬性項(xiàng) From 屬性表 Where 條件 or 條件 and 條件實(shí)現(xiàn)：交互式選擇各項(xiàng)，輸入后，系統(tǒng)再轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的SQL，由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)執(zhí)行，得到結(jié)果，提取目標(biāo)標(biāo)識(shí)，在圖形文件中找到空間對(duì)象并顯示。10空間查詢(xún)的方法基于關(guān)系查詢(xún)語(yǔ)言擴(kuò)充的空間查詢(xún)方法可視化空間查詢(xún)方法基于自然語(yǔ)言的查詢(xún)方法超文本查詢(xún)方法可視化空間查詢(xún)方法可視化查詢(xún):是指將查詢(xún)語(yǔ)言的元素，特別是空間關(guān)系，用直觀(guān)的圖形或符號(hào)表示。查詢(xún)主要使用圖形、圖像、圖標(biāo)、符號(hào)來(lái)表達(dá)概念。具有簡(jiǎn)單、直觀(guān)、易于使用的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：當(dāng)空間約束條件復(fù)雜時(shí)，很難用圖符描述；用二維圖符表示圖形之間的關(guān)系時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)歧義；難以表示“非”關(guān)系等。超文本查詢(xún):圖形、圖像、字符等皆當(dāng)作文本，并設(shè)置一些“熱點(diǎn)”（HotSpot），“熱點(diǎn)”可以是文本、鍵等。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“熱點(diǎn)”后，可以彈出說(shuō)明信息、播放聲音、完成某項(xiàng)工作等。但超文本查詢(xún)只能預(yù)先設(shè)置好，用戶(hù)不能實(shí)時(shí)構(gòu)建自己要求的各種查詢(xún)。四空間緩沖分析P2111空間緩沖區(qū)分析(Spatial buffer analysis)：指根據(jù)分析對(duì)象的點(diǎn)、線(xiàn)、面實(shí)體，自動(dòng)建立它們周?chē)欢ň嚯x的帶狀區(qū)，用以識(shí)別這些實(shí)體或主體鄰近對(duì)象的輻射范圍或影響程度，以便為某項(xiàng)分析或決策提供依據(jù)。2根據(jù)空間實(shí)體對(duì)鄰近對(duì)象作用性質(zhì)的不同，可采用不同的分析模型，主要有：線(xiàn)性模型：用于當(dāng)實(shí)體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度隨距離的增大呈線(xiàn)性衰減的情況。 二次模型：用于當(dāng)實(shí)體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度隨距離的增大呈二次形式衰減時(shí)。指數(shù)模型：用于當(dāng)實(shí)體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度隨距離的增大呈指數(shù)形式衰減時(shí)。五疊加分析P2141疊加分析（Spatial Overlay analysis）：又稱(chēng)疊合分析、疊置分析，在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個(gè)地理對(duì)象的圖層進(jìn)行疊合，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系?？煞譃榭臻g合成疊加和空間統(tǒng)計(jì)疊加兩種空間合成疊加是用于搜索同時(shí)具有幾種地理屬性的分布區(qū)域，或?qū)ΟB加后產(chǎn)生的多重屬性進(jìn)行新的分類(lèi)?？臻g統(tǒng)計(jì)疊加是用于提取某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)某些專(zhuān)題內(nèi)容的數(shù)量特征。2矢量GIS疊加分類(lèi)點(diǎn)與多邊形疊加，線(xiàn)與多邊形疊加和多邊形疊加3多邊形疊加分析功能類(lèi)型：合并(Union)；相交( Intersect)；一致( Identity)；相減( Erase)；更新( Update)；差異(Symmetrical Difference)4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與疊加分析是基于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的疊加分析，參與分析的兩個(gè)圖層均為矢量數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)量小缺點(diǎn)：運(yùn)算過(guò)程比較復(fù)雜5基于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的疊加分析的特點(diǎn)：參與疊加分析的兩個(gè)圖層均為柵格數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大6柵格疊加分析的條件：兩個(gè)或多個(gè)相同地區(qū)柵格圖層；相同的柵格單元大小；不同圖層間對(duì)應(yīng)柵格進(jìn)行運(yùn)算；運(yùn)算結(jié)果生成新的柵格圖層；目的是產(chǎn)生新的空間信息；又稱(chēng)為“地圖代數(shù)”7柵格疊加分析的方法：點(diǎn)變換方法；區(qū)域變換方法；鄰域變換方法；柵格疊合分析8地圖代數(shù)主要有三種類(lèi)型：數(shù)學(xué)運(yùn)算；函數(shù)運(yùn)算；統(tǒng)計(jì)運(yùn)算；數(shù)學(xué)運(yùn)算；數(shù)學(xué)運(yùn)算術(shù)運(yùn)算符：+，-，*，/邏輯運(yùn)算符：And, Or, Xor, Not關(guān)系運(yùn)算符：=, , , , =, = 函數(shù)運(yùn)算包括：指數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)：Exp, Log；算術(shù)函數(shù)：Abs，IsNull；三角函數(shù)：Sin, Cos, ASin；冪函數(shù)：Pow, Sqrt；六空間網(wǎng)絡(luò)分析P2181網(wǎng)絡(luò)分析是運(yùn)籌學(xué)模型中的一個(gè)基本模型，它的根本目的是研究、籌劃一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)工程如何安排，并使其運(yùn)行效果最好，如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運(yùn)輸費(fèi)用最低等。其基本思想則在于人類(lèi)活動(dòng)總是趨于按一定目標(biāo)選擇達(dá)到最佳效果的空間位置。2網(wǎng)絡(luò)分析理論基礎(chǔ)圖的基本知識(shí)：圖：圖G是由一個(gè)非空集合V（G）=Vi和V（G）中元素的無(wú)序?qū)Φ囊粋€(gè)集合E（G）=ek 所構(gòu)成的二元組（V（G），E（G），稱(chēng)作圖。其中Vi叫頂點(diǎn)，ek叫邊或??；無(wú)向圖：弧沒(méi)有方向性的圖；回路：能構(gòu)成自行閉合的路；樹(shù)：不存在回路的連通圖；連通圖：任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間都存在一條路的圖；圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鄰接矩陣：在描述頂點(diǎn)間鄰接關(guān)系的矩陣。3網(wǎng)絡(luò)分析的基本概念 1） 網(wǎng)絡(luò)（Network）的概念：線(xiàn)狀要素相互連接所形成的一個(gè)線(xiàn)狀模式。如道路網(wǎng)，管線(xiàn)網(wǎng)，電力網(wǎng)，河流網(wǎng)等。2) 網(wǎng)絡(luò)分析（Network Analysis）的定義：依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系，通過(guò)考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間與屬性數(shù)據(jù)，以圖論和運(yùn)籌學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行分析與計(jì)算的技術(shù)。3)網(wǎng)絡(luò)的作用是將資源從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置4)網(wǎng)絡(luò)的基本元素 鏈（Link）: 網(wǎng)絡(luò)中連接節(jié)點(diǎn)并具有運(yùn)輸能力的線(xiàn)段（弧段）。 結(jié)點(diǎn)（Node）:網(wǎng)絡(luò)中分布的中間點(diǎn)、交點(diǎn)等，弧段交點(diǎn)。 結(jié)點(diǎn)中的特殊類(lèi)型 a:障礙（Barrier）:禁止網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的點(diǎn)。 b: 拐點(diǎn)（Turn）:出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的分割點(diǎn)上，其狀態(tài)有屬性和阻力，如拐彎的時(shí)間和限制。 c:中心（Center）:是接受或分配資源的位置，其狀態(tài)包括資源容量（如總量），阻力限額（中心到鏈的最大距離或時(shí)間）。 d:站點(diǎn)（Stop）:在路徑選擇中資源增減的結(jié)點(diǎn)，其狀態(tài)屬性有資源需求。4最短路徑分析最短路徑含義:在網(wǎng)絡(luò)中從起點(diǎn)經(jīng)一系列特定的結(jié)點(diǎn)至終點(diǎn)的資源運(yùn)移的最佳路線(xiàn)，即阻力最小的路徑。 最短路徑類(lèi)型 :單源點(diǎn)之間的最短路徑 ; 所有點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑 目前主要采用戴克斯徒拉在1959年提出的算法 七地理信息系統(tǒng)建模P2261 GIS應(yīng)用模型的分類(lèi) 1)根據(jù)所表達(dá)的空間對(duì)象分為：理論模型，又稱(chēng)為數(shù)學(xué)模型：是應(yīng)用數(shù)學(xué)分析方法建立的數(shù)學(xué)表達(dá)式，反映地理過(guò)程本質(zhì)的理化規(guī)律，如地表徑流模型、海洋和大氣環(huán)流模型等;經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停夯谧兞恐g的統(tǒng)計(jì)關(guān)系或啟發(fā)式關(guān)系的模型，是通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法和大量觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)建立的模型，如水土流失模型、適宜性分析模型等;混合模型：模型中既有基于理論原理的確定性變量，也有應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)加以確定的不確定性變量，如資源分配模型、位置選擇模型等2 GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建1 步驟 2、途徑 1) GIS環(huán)境內(nèi)的模型建造。指應(yīng)用者利用GIS軟件的宏語(yǔ)言發(fā)展各自所需的空間分析模型。這種構(gòu)模法能充分地利用GIS軟件本身所具有的資源，模型建造和開(kāi)發(fā)的效率比較高。如arcgis的建模工具。 2)GlS外部的模型建造。這種方法是基于應(yīng)用GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和輸出功能，而模型分析功能則主要是利用其他應(yīng)用領(lǐng)域的軟件。這種構(gòu)模法雖然運(yùn)行效率受到很大影響，但實(shí)現(xiàn)了軟件的嫁接，無(wú)需在GIS環(huán)境中重編分析軟件，并具有廣泛的適用性。如matlab與gis的集成使用。 3)獨(dú)立開(kāi)發(fā)一個(gè)gis軟件系統(tǒng)。第七章1、GIS可視化P233GIS可視化是指利用地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)對(duì)地學(xué)信息進(jìn)行輸入、處理、查詢(xún)、分析操作，利用圖形、圖像，結(jié)合圖表、文字、報(bào)表，以可視化形式，實(shí)現(xiàn)交互處理和顯示的理論、技