《地理信息系统原理》答疑要点

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1、《地理信息系统原理》课程答疑要点导论²世界上第一个地理信息系统出现在20世纪60年代，即加拿大地理信息系统（CGIS），主要功能是自然资源的管理和土地规划任务。²地理信息的特征可以归纳为：空间特征、属性特征和时序特征。²数据是信息的表达形式，而信息则是数据的内容。²ArcGIS是一种基础型的GIS软件产品。²在GIS数据中，把非空间数据称为属性数据。²几何数是据描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据。²地理信息区别与其他信息的显著标志是属于空间信息。²在ArcMap左侧的内容列表（TableOfContent）中，当图层名称旁边出现一

2、个红色的感叹号时意味着原数据已经被重命名、删除、或是从原参考路径移走。²GIS进入推广应用阶段是20世纪80年代。²在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入属性数据。²“3S”技术指的是GIS、RS、GPS第2章GIS的数据结构2-1地理空间及其表达²地理空间一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。²目前，我国采用的大地坐标系为国家80坐标系，大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，选用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球。²我国现在规定的高程基准面为“1985国家高程基准”，它是采用青岛验潮站1953年至1979年

3、验潮资料计算确定的。²地理空间的实体包括点（point）、线（line）、面（polygon）、曲面（surface）和体（volume）等多种类型，构成地理空间实体的基本元素是点。2-2地理空间数据及其特征²空间数据是GIS的核心。²GIS空间数据按照数据来源可以分为地图数据、影像数据和文本数据。²空间数据按照数据特征分为空间数据和属性数据。²空间数据按照数据的发布形式可以分为数字线画图、数字栅格图、数字高程模型和数字正射影像图。²空间数据是现实世界地理实体或现象在信息世界中的映射，它反映的特征同样应该包括自然界地理实体向人类传递的基

4、本信息。空间数据具有三个基本特征：（1）空间特征：是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系。（2）属性特征：是指地理现象和过程所具有的专属性质，通常包括名称、数量、质量、性质等。（3）时间特征：是指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况，称为时态数据。²空间拓扑关系的定义：拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，对于凡具有网状结构特征地理要素，都存在节点、弧段和多边形之间的拓扑关系。²拓扑关系的类型有：（1）拓扑邻接：指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系；（2）拓扑关联：

5、指存在于不同类型空间元素之间的拓扑关系；（3）拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级元素之间的拓扑关系。²空间数据的拓扑关系对GIS的数据处理和空间分析具有重要意义：（1）根据拓扑关系不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系；（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询；（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。2-3空间数据结构的类型²GIS中的空间数据按照数据结构可以分为矢量数据和栅格数据。空间数据结构可分为基于矢量数据模型和栅格数据模型的数据结构。²地理信息系统中特殊的空间数据模型

6、决定了地理信息系统特殊的空间数据结构和特殊的数据编码。²矢量结构的特点是定位明显、属性隐含；栅格结构的特点是定位隐含、属性明显。2-3-1矢量数据结构²矢量数据结构是利用欧几里德几何学中的点、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。矢量数据结构能很好地表达地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储冗余度低,但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。²实体数据结构是无拓扑关系的矢量数据结构，空间数据按照基本的空间对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织。²典型的实体数据结构是面条（Spaghetti）结构，实例：ArcGI

7、S的Shape文件和MapInfo的Tab文件。²ArcGIS中shapefile由主文件（*.shp）、dBASE表文件（*.dbf）和索引文件（*.shx）组成。²拓扑数据结构包括DIME（对偶独立地图编码法）、POLYVRT（多边形转换器）、TIGER（地理编码和参照体统的集成）。²拓扑数据结构的特点：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。²在拓扑数据结构中，弧段是数据结构的基本对象。²根据矢量拓扑结构图列出弧段文件的构成。2-3-2栅格数据结构²栅格数据结构：基于栅格数据模型

8、的结构，是指将空间分成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性来表示地理实体的一种数据组织方式。²栅格单元（象元）组成栅格数据最基本的单元。²栅格（网格）边长决定了栅格数据的精度，也决定了