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地理信息系统教程

第一章绪论

1．信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的

系统。具有采集、管理、分析和表达数据的能力。

2．地理信息系统：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来

支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题

3．GIS与IS之间的区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体。

4．GIS系统五个基本组成部分：⑴硬件系统，各种设备-物质基础；⑵软件系统，支持数据

采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；⑶数据，系统分析与处理的对象、构

成系统的应用基础；⑷应用人员，GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理

和更新的高级用户；⑸应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经

济效益的关键所在

5．地理信息系统基本功能：⑴数据采集与编辑；⑵数据存储与管理；⑶数据处理和变换；

⑷空间分析和统计；⑸产品制作与显示；⑹二次开发和编程

6．地理信息系统应用功能：资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策

第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库

1．地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，

复杂性，相对性的概念。

2．地理实体的特征：⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性；⑵空间特征——用以描

述事物或现象的地理位置以及空间相互关系；⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的

变化

3．地理实体数据的类型：⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据；⑵几何数据—

—描述空间对象的空间特征的数据；⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据

4．点：有特定位置；线：具有相同属性的点的轨迹，由一系列的有序坐标表示；面：对湖

泊、岛屿、地块等一类现象的描述。由封闭曲线加内点来表示；体：用于描述三维空间中的

现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性

5．空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空

间数据以什么形式在计算机中存储和处理。其分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结

构两种基本类型

6．矢量数据获取方式：⑴通过外业测量获得，利用测量仪器记录测量结果，然后转换到地

理数据库中；⑵跟踪数字化，用跟踪数字化的方式把地图变成离散的矢量数据；⑶间接获取：

a栅格数据转换b空间分析

7．矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。

8．栅格数据结构：是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一

个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值。

9．栅格数据获取途径：手工获取；扫描仪扫描；由矢量数据转换而来；遥感影像数据；格

网DEM数据

10．拓扑关系：是一种对空间结构关系进行明确定义的方法，指图形保持连续状态下变形，

但图形关系不变的性质。

11．拓扑元素量、质不变及相互关系——欧拉公式：c+L=A+P（P:点数；L:线数；A:面

数；c:常数，为多边形地图特征，若A包含边界里面和外面的多边形，则c=2；若A仅包

含边界内部多边形，则c=1）

12．矢量和栅格数据结构的比较：⑴矢量数据结构优点：便于面向现象(土壤类型等)的数据

表示，不仅能表达属性，而且能方便的记录每个目标的具体属性信息，数据结构紧凑，冗余

度低，有利于网络、检索分析，图形显示质量好，位置精度高，能完整地描述空间关系；缺

点：数据结构复杂，多边形叠置分析及模拟比较困难，不能做增强处理，软硬件技术要求高。

⑵栅格数据结构优点：数据结构简单，易数据交换，空间分析和地理现象模拟比较容易，有

利于与RS数据的匹配应用和分析，输出方法快速，成本比较低廉；缺点：现象识别效果不

如矢量方法，图形数据量大，投影转换困难，图形质量转低。

第三章空间数据的采集和质量控制

1．地图投影变形种类：长度变形；面积变形；角度变形

2．GIS数据源：是指建立GIS的地理数据库所需要的各种数据来源，主要包括地图、遥感

图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。

3．GIS数据质量的基本内容：⑴位置精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描

述几何数据的质量；⑵属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性

等，用以反映属性数据的质量；⑶逻辑一致性