文档介绍：GIS期末复习GIS期末复习导论地理数据:地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息的特征:空间特征、属性特征、时序特征。空间特征(地理信息区别于其他类型信息的最显著地标准)属性特征(多维结构特征)时序特征(按照时间的尺度来区分地理信息)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。GIS基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。GIS功能:数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。GIS的数据结构GIS空间数据的分类:按数据来源按数据结构按数据特征按几何特征按数据发布形式地图数据、影像数据、文本数据矢量数据、栅格数据空间数据、非空间属性数据点、线、面(曲面)、体数字线画图、数字栅格图、数字高程模型、数字正射影像图空间数据的基本特征:空间特征属性特征时间特征拓扑关系的类型:拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。矢量数据结构:利用欧几里得(Euclid)几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。优点:能很好地表达地理实体的空间分布特征、数据精度高、数据存储的冗余度低。缺点:对于多层空间数据的叠合分析比较困难。分类:实体数据结构和拓扑数据结构。特点:定位明显,属性隐含。实体数据结构主要特点:数据按点、线或多边形为单元进行组织,数据结构直观简单。每个多边形都以闭合线段存储,多边形的公共边界被数字化两次和存储两次,容易造成数据冗余和产生不一致性。点、线和多边形有各自的坐标数据,但没有拓扑数据,彼此不关联。岛或洞只作为一个单个图形,没有与外界多边形的联系。拓扑数据结构:基于栅格模型的数据结构,将空间分割成有规则的网格,然后在各个网格单元内赋予空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。包括DIME(对偶独立地图编码法)、POLYVRT(多边形转换器)、TIGER(地理编码和参照系统的拓扑集成)等。共同特点:点是相互独立的,点连成线,线构成面。每条线始于起始节点,止于中止节点,并与左右多边形相邻接。特点:属性明显,定位隐含。弧段(构成多边形的线)是数据结构的基本对象。弧段文件:由弧段记录组成,每个弧段记录包括弧段标识码、起始节点、终止节点、左多边形和右多边形。节点(两条以上的弧段相交的点)文件:由节点记录组成,包括每个节点的节点标识码、节点坐标及与该节点连接的弧段标识码等。多边形文件:由多边形记录组成,包括多边形标识码、组成该多边形的弧段标识码以及相关属性等。栅格数据结构:基于栅格模型的数据结构。网格边长决定了栅格数据的精度。存储类型分类:栅格矩阵结构:是一种用矩阵来存储栅格数据单元的存储结构。随着分辨率的进一步提高,存储数据量将成几何级数递增。游程(行程:栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量)编码结构:逐行将相邻同值的栅格合并,记录合并后栅格的值及合并栅格的数量。目的:压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。建立方法:将栅格矩阵的一行数据序列X1X2……Xn,映射为相应的二元组序列(Ai,Pi),i=1,……K,且K不大于n。其中,Ai为属性值,Pi为游程,i为游程序号。四叉树结构:将空间区域按照四个象限进行递归分割n次,每次分割形成2^n*2^n个子象限,直到子象限中的属性数值都相同为止,该子象限就不再分割。凡属性值都相同的子象限,不论大小,均作为最后的存储单元。比较分类:常规四叉树和线性四叉树。线性四叉树只存储三个值,比常规四叉树节省存储空间;由于记录节点地址,既能直接找到其在四叉树中的走向路径,又可以换算出它在整个栅格区域内的行列位置;压缩和解压缩比较方便,各部分的分辨率可不同,既可精确地表示图形结构,又可减少存储量,易于进行大部分图形操作和运算。曲面:连续分布现象的覆盖表面,具有这种覆盖表面的要素有地形、降水量、温度和磁场等。表达和存储这些要素的基本要求:必须便于计算连续现象在任一点的数值。不规则三角网(TIN):其曲面数据结构通常用于数字地形的三位建模和显示。它是将离散分布的实测数据点连成三角网,网中的每个三角形要求尽量接近等边形状,并保证由最近邻的点构成三角形,即三角形的边长之和最小。规则格网(Grid):其曲面数据结构类似于矩阵形式的栅格数据,只是其属性值为地面的高程或其他连续分布现象的差值。第三章空间数据处理地图投影:依据一定的数学法则,将不可展开的地表曲面映射到平面上或可展开成平面的曲面(如:圆锥面、圆柱面等)上,最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。主要的三种变形:角度变形、面积变形和长度变形。地图投影分类:按投影变形性质按投影面与地球的相对位置关系