地理信息系统总结

1、地理信息系统：用于采集、存储、查询、分析和显示地理参照数据的计算机系统。

2、大事记：1960 美国空军CIA首次成功发射了CORONA

3、空间插值：用已知点的数值来估算其他点的数值的过程。 理论假设：距离衰减效应。

4、空间插值的类型：整体插值和局部插值；精确插值和近似插值；确定性插值和地统计插值。

6、泰森多边形：将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。

7、泰森多边形的特性是：

1）每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；

2）泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；

3）位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。

5、路径分析是基于栅格数据来确定像元间的最小耗费路径。

应用：在道路、管线、运河等建设中耗费最低或环境影响最小。

6、网络应用是基于矢量数据并已建立拓扑关系的网络。

应用：找到网络中节点间的最短路径、查找最近设施、解决定位-配置问题等。

7、定位-配置：用目标与约束集来解决供与需的匹配问题。通过网络模拟，根据需求点的空间分布，在一些候选点中选择给定数量的供应点以使预定的目标方程达到供与需的最佳匹配。定位问题是指已知需求源的分布，确定在哪里布设供应点最合适的问题。分配问题是确定这些需求源分别受哪个供应点服务的问题。 一般用于规划重要的公共设施：普通设施——医院、学校、养老院等；应急设施——消防站、急救站等。

8、缓冲距离：固定（常规）

1）按设置常数，如道路拓宽变长

2）按给定字段取值，如按河流流量生成缓冲区；量度单位：米/英尺

11、叠置分析：又称叠加分析、叠合分析。是将同一地区同一比例尺的两组或两组以上的要素（地图）进行叠置，产生新的特征（新的空间图形或空间位置上的新属性的过程）的分析方法。

13、叠置分析工具：

1）Erase擦除2）dentity识别叠加3）Intersect交集4）Spatial Join空间连接5）Symmetrical Difference对称差6）Union合并7）Update修正更新

14、 元数据：是描述数据的数据。

15、仿射变换与相似变换区别：前者是假设地图因变形而引起的实际比例尺在x和y向都不相同，而后者则假设二者相同，因此，仿射变换还具有图纸变形的纠正功能。

16、几何变换的方法：

1、等积变换：允许旋转矩形，保持形状与大小不变

2、相似变换：允许旋转矩形，保持形状不变，单大小改变

3、仿射变换：GIS常用。允许矩形角度改变，保留线的平行性

4、投影变换：允许角度和长度变形

5、拓扑变换：保持拓扑不变

意义：为使数字化地图可用，必须对其进行投影转换，即几何变换。

17、矢量数据的空间分析主要包括缓冲区分析、叠置分析和网络分析

18、把一幅m×m的图像压缩成线性四叉树的过程

（1）按morton码把图像读入一维数组。

（2）相邻的四个象元比较，一致的合并，只记录第一个象元的morton码，循环比较所形成的大块，相同的再合并，直到不能合并为止。

（3）进一步用游程长度编码压缩。压缩时只记录第一个象元的morton码。

19、为什么要进行空间数据编辑？

主要原因是因为：数字化错误；数据过时；数据采集要求不同，如CAD和GIS。

20、数字化错误的两种类型：定位错误 ，拓扑错误

21、定位错误编辑方法：添加，删除，修改

22、拓扑错误编辑：采用软件提供的方法检查，逐一修改

23、拓扑：研究几何对象在弯曲或拉伸变换下仍保持不变的性质。

24、数字高程模型（简称DEM）：以数字形式按一定结构组织在一起，标识实际地形特征空间分布的数字模型，也是地形形状大小和起伏的数字描述。

25、DEM表现形式：规则格网模型，等高线模型，不规则格网模型

26、拓扑变换：像拉伸、压缩这样的变换。

27、空间数据查询——由图形选择要素

选择要素：用图形（如圆形）选择要素

例如，力学小学的学区，以力学小学为圆形，1公里为半径画圆，选择与居民区相交的地块。处于该居民区范围的孩子才能入学。 由空间关系选择要素：（用于查询的空间关系：包含，选择完全落入A要素之内的B要素。如，查询天津市范围内所有的大学；相交，选择与A要素相交的B要素。如，查询与地震板块相交的城市；邻近，选择落在A要素指定距离之内的B要素。如， 查询天津大学1公里内的餐馆。） 由指针选择要素：选择要素，用鼠标拖画出方形区域。

28、欧式分析：

29、最短路径分析：基于矢量数据，在网络中寻找节点间累积阻抗最小的路径。应用：帮助货车司机为多个交货点建立送货时间表；联系事故处理站、事故地点和医院等紧急救援服务；帮助司机找到导航线路确定最佳路线。核心算法：求两点间的权数最小路径。常用的算法是Dijkstra算法。最短路径分析是基于矢量的，利用现有网络。

30、空间分析：

31、栅格结构的建立获取数据：遥感数据，图片的扫描，矢量数据转换而来，手工方法获取。

32、栅格数据的编码压缩：链式编码、游程长度编码、块式编码、四叉树编码。

33、矢量数据与栅格数据的优缺点：

矢量数据：优点：

便于面向现象（土壤类、土地利用单元）

结构紧凑，冗余度低，便于描述线或边界

利于网络、检索分析，提供有效的拓扑编码，对需要拓扑信息的操作更有效。 图形显示质量好，精度高

缺点：

数据结构复杂，各自定义，不便于数据标准化和规范化，数据交换困难。

多边形叠置分析困难，没有栅格有效，表达空间变化性能力差。

不能像熟悉图像那样做增强处理。

软硬件技术要求高，显示与绘图成本要求较高

栅格数据：优点：

数据结构简单，易数据交换

叠置分析和地理现象模拟较易

利于与遥感数据的匹配应用和分析，便于图像处理。

输出快速，成本低廉。

缺点：

现象识别效果不如矢量方法，难以表达拓扑。

图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决该问题。 投影转换困难

图形质量转低，图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数量来

克服，但会增加数据文件。

34、数据转换：

矢量到栅格：点的转换：矢量数据的点到栅格数据的点只是简单的坐标变换。 面的转换：边界代数算法、内部点扩散法、射线算法

栅格到矢量：方法一，实际应用中大多数采用人工矢量化法，如扫描矢量化。

方法二，程序转化转换（全自动或半自动）过程如下：

35、栅格代码（属性值）的确定：

1、中心归属法：每个栅格单元的值由该栅格的中心点所在的面域的属性来确定。

2、长度占优法：每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定。

3、面积占优法：每个栅格单元的值由该栅格中单元面积最大的实体的属性来确定。

4、重要性法：根据栅格内不同地物的重要性，选取最重要的地物的类型作为栅格单元的属性值。 这种方法适用于具有特殊意义而面积较小的实体要素。

36、网络分析能解决的问题有：定位-配置问题。

用目标与约束集来解决供与需的匹配问题。通过网络模拟，根据需求点的空间分布，在一些候选点中选择给定数量的供应点以使预定的目标方程达到供与需的最佳匹配。

定位问题是指已知需求源的分布，确定在哪里布设供应点最合适的问题。 分配问题是确定这些需求源分别受哪个供应点服务的问题