地理信息系統(tǒng)期末復習

1、【精品文檔】如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學習與交流地理信息系統(tǒng)期末復習.精品文檔.地理信息系統(tǒng)指用于采集、儲存、查詢、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。地理參照數(shù)據(jù)又稱地理空間數(shù)據(jù)，是用于描述地區(qū)表面空間要素的位置和特征的數(shù)據(jù)。例如道路、宗地和地球表面的植被覆蓋等。地理空間數(shù)據(jù)是地理信息的量化表達，一般包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和關系數(shù)據(jù)三類。（1）空間數(shù)據(jù)：描述地理要素的空間位置、形狀、大小等的數(shù)據(jù)，常分為點（工廠、學校、醫(yī)院等）、線（河流、街道、公路等）、面（湖泊、森林、草原等）三種類型。（2）屬性數(shù)據(jù)：描述地理要素特征的數(shù)據(jù)，如河流長度、站點名稱、流量、限速、方向等（3）關系數(shù)據(jù)：描述地

2、理要素之間空間關系的數(shù)據(jù)，一般用拓撲學來表達。拓撲學是對呈點、線、面狀分布的地理要素之間的空間關系進行明確定義的數(shù)學方法，包括相鄰、關聯(lián)、包含等。矢量數(shù)據(jù)模型：一種空間數(shù)據(jù)模型，采用點及其X、Y坐標來構建點、線、面空間要素,適用于表示離散要素（觀測值不連續(xù)的數(shù)據(jù)，形成分離的實體，并可單個的識別）。柵格數(shù)據(jù)模型：一種用格網(wǎng)和像元來表示要素空間變化的空間數(shù)據(jù)模型。用格網(wǎng)中的像元表示點要素。適用于表示連續(xù)要素（指觀測值連續(xù)的數(shù)據(jù)，如降水量、高程等）。地理坐標系統(tǒng)是地球表面空間要素的位置參照系統(tǒng)。投影坐標系統(tǒng)：基于地圖投影的平面坐標系統(tǒng)。橢球體：近似表示地球的模型，也稱為橢球。大地基準是地球的一個數(shù)學

3、模型，可作為計算計算某個位置地理坐標的參照或基礎。用作大地坐標系的基本參考依據(jù)和大地坐標計算的起算數(shù)據(jù)大地基準面：用于盡可能與大地水準面密合的一個橢球曲面，是人為確定的。參考橢球對地球形狀長軸a（赤道半徑），短軸b（極半徑），扁率f測定后，還必須確定大地水準面與橢球體面的相對關系。即確定與局部地區(qū)大地水準面符合最好的一個地球橢球體 參考橢球體參考球體：地球的簡化模型，在其基礎上構建地圖投影，又稱名義球體或生成球體。標準線：投影面與參考橢球相切的線，標準線沒有投影變形，其上的比例尺與參考橢球比例尺一致。中心線（中央線）：參考橢球的中心線，包括中央經(jīng)線和中央緯線，它們共同確定了地圖投影的中心或原點

4、。等距投影：保持某些距離的比例尺一致的一種地圖投影。長度相等，角度和面積有變形。正形投影：保持局部形狀的一種地圖投影。角度相等，長度和面積有變形。等積投影：以正確的相對大小來表示面積的一種地圖投影。面積相等，長度和角度有變形。圓錐投影：以圓錐面為投影面的投影。圓柱投影：以圓柱面為投影面的投影。方位投影：以平面為投影面的投影。投影變形：橢球面是一個凸起的、不可展平的曲面。將這個曲面上的元素（距離、角度、圖形）投影到平面上，就會和原來的距離、角度、圖形呈現(xiàn)差異，這一差異稱為投影變形。主比例尺：與參考橢球的比例尺相同的比例尺，是指球體半徑和地球半徑（6378 km）的比值。比例系數(shù)：即局部比例尺（投

5、影面上有變形處的比例尺）與主比例尺的比值。標準線的比例系數(shù)為1，如果偏離標準線，則比例系數(shù)就會變?yōu)樾∮?或大于1地理關系數(shù)據(jù)模型：一種GIS數(shù)據(jù)模型，將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存儲在兩個分離而又相互聯(lián)系的文件系統(tǒng)中。矢量數(shù)據(jù)模型：用點及其x、y坐標構造空間要素的數(shù)據(jù)模型。拓撲：一個數(shù)學分支，研究幾何對象在彎曲或拉伸等特定變換下仍維持不變的性質(zhì)。應用在GIS中，確保要素之間的空間關系能明晰表達。點：由一對坐標表示的，且僅有位置性質(zhì)的空間要素，也稱結點。線：由一系列的點來表示且具有位置和長度等幾何特性的空間要素，也稱弧或邊。面：由一系列連接弧段組成，具有位置、面積、周長性質(zhì)的空間要素?；《危河邢蚓€又稱弧

6、段（有兩個端點的線段），弧段匯聚或相交處的點稱為節(jié)點（線的起始點或終止點）。路徑：在投影坐標系統(tǒng)上可進行線性測量的線狀要素。區(qū)段：路徑的一部分，指coverage中直接屬下的弧段和沿弧段的位置。Coverage和Shapefile屬于地理關系數(shù)據(jù)模型，利用分離的系統(tǒng)來存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。Coverage是拓撲的， Shapefile是非拓撲的。Shapefile：ESRI產(chǎn)品中采用的標準非拓撲矢量數(shù)據(jù)格式。Geodatabase：ESRI公司開發(fā)的基于對象的矢量數(shù)據(jù)模型。用點、聚合線和多邊形來表示基于矢量的空間要素。將矢量數(shù)據(jù)集組織成要素類（存儲具有相同幾何類型的空間要素）和要素數(shù)據(jù)集（存

7、儲具有相同坐標系和區(qū)域范圍的要素類）。柵格數(shù)據(jù)模型：一種數(shù)據(jù)模型，使用行、列和像元來構建空間要素。用規(guī)則的格網(wǎng)覆蓋整個空間。格網(wǎng)中的各個像元值與其位置上的空間現(xiàn)象特征相對應，像元值的變化反映了現(xiàn)象的空間變異。地理參照柵格數(shù)據(jù)：經(jīng)過與投影坐標系統(tǒng)匹配處理的柵格數(shù)據(jù)通常稱為地理參照柵格數(shù)據(jù)整型柵格數(shù)據(jù)：像元值為整數(shù)的柵格數(shù)據(jù)。浮點型柵格數(shù)據(jù)：包含連續(xù)值像元的柵格數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)壓縮指數(shù)據(jù)量的減少，尤其用于柵格數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)傳遞和網(wǎng)絡制圖很重要。柵格化：矢量數(shù)據(jù)轉換為柵格數(shù)據(jù)。矢量化：柵格數(shù)據(jù)轉換成矢量數(shù)據(jù)。數(shù)字高程模型（DEM）：一種數(shù)字模型，等間隔海拔數(shù)據(jù)的以柵格格式排列。地圖到地圖變換：剛數(shù)字化完畢的

8、地圖，無論是經(jīng)手工數(shù)字化還是掃描文件的跟蹤，其單元都是基于數(shù)字化儀的單位。而數(shù)字化儀的單位可能英寸或點/英寸。這種剛數(shù)字化完畢的地圖轉換到投影坐標的幾何變化過程，稱為地圖到地圖的變換。影像到地圖變換適用于遙感數(shù)據(jù)，即把衛(wèi)星影像的行與列坐標轉換成真實世界坐標的幾何變換類型。幾何變換是利用一系列控制點和轉換方程式，將地圖或影像從一種坐標系統(tǒng)變換成另一種坐標系統(tǒng)的過程。糾正：用估算系數(shù)和變換方程，計算數(shù)字化地圖的要素或影像的像元的x、y坐標。這一步也叫影像分析糾正。重采樣：將原始影像的值或推導值賦予新轉換圖像每個像元的過程。仿射變換：對矩形對象作旋轉、平移、傾斜和不均勻縮放，但保持線的平行性的一種常

9、用的幾何變換方法。鄰近點插值法：采用鄰近點像元值估算新像元值的重采樣方法。雙線性插值法：通過4個相鄰像元的距離加權平均值估算新像元值的重采樣方法。三次卷積插值法：通過16個相鄰像元的距離加權平均值估算新像元值的重采樣方法。地面控制點：從圖像到地圖變換時使用的控制點。均方根誤差：在幾何變換中，用均方根估算控制點實際位置和估算位置的偏差的統(tǒng)計方法。是度量幾何變換質(zhì)量的一種定量方法。它度量控制點從真實位置到估算位置之間的位移。聚合容差：用來接合點和線的容差，其功能和模糊容差相似。如果點和線的距離在指定容差范圍內(nèi)，聚合容差操作就能接合頂點和線。懸掛長度：指定輸出圖層懸掛弧段最小長度的容差。懸掛弧段：左

10、右兩側為同一多邊形的弧段，并且弧段終點有懸掛節(jié)點。懸掛節(jié)點：未與其他弧段相連的弧段終點的節(jié)點。常見的線要素拓撲錯誤，是指一個點（節(jié)點）處沒有完全接合。如果在線之間存在縫隙，此類錯誤叫未及或欠頭，而如果一條弧段過長則稱過伸。這兩種情況都將在懸掛的結束點產(chǎn)生懸掛節(jié)點。數(shù)據(jù)精確度：數(shù)據(jù)精確程度的度量，如對x，y坐標系統(tǒng)中記錄的位置數(shù)據(jù)的精確程度的度量。圖幅拼接：沿著一個圖層的邊緣，對相鄰圖層的線條作匹配，以使線條連續(xù)的穿過兩個圖層的邊界。沿著圖層邊緣把兩個鄰接圖層的線條匹配在一起的編輯操作。模糊容差：指定圖層中兩個節(jié)點之間的最小距離的容差。線的簡化是指通過消除線上的某些節(jié)點，簡化或概化線條的過程。線

11、的平滑是對線添加新節(jié)點使之平滑的過程，新節(jié)點通常由樣條等數(shù)學函數(shù)產(chǎn)生。定位錯誤：與地圖要素位置有關的錯誤。諸如多邊形缺失或與空間要素幾何錯誤有關的線條扭曲。地圖拓撲：圖層之間單一要素重合部分拓撲關系的臨時集合。例如，可以在土地利用圖層和土壤圖層之間建立地圖拓撲，使它們的外部輪廓重合。非拓撲編輯：非拓撲數(shù)據(jù)的編輯。指可以修正簡單要素、基于現(xiàn)有要素創(chuàng)建新要素等基本編輯操作。偽節(jié)點出現(xiàn)在一條連續(xù)線段上，并把該線段不必要的分為數(shù)段。拓撲編輯：對拓撲數(shù)據(jù)的編輯，目的是使拓撲數(shù)據(jù)遵循所要求的拓撲關系。拓撲錯誤：與地圖要素拓撲關系有關的錯誤。例如懸掛弧段、缺失標識或多重標識。類別數(shù)據(jù)：以標稱或排序度量的數(shù)據(jù)

12、。包括標稱和有序數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：用于管理綜合的和共享的數(shù)據(jù)庫的計算機程序，能完成數(shù)據(jù)輸入、查找、檢索、操作和輸出等任務。要素屬性表：存儲要素空間數(shù)據(jù)的屬性表格。每個矢量數(shù)據(jù)必須有一個要素屬性表。屬性表由行和列組成，每一行代表著一個空間要素，每一列代表空間要素的一個特征，列與行相交顯示特定要素的特征值。行又稱為記錄或元組，列又稱為字段或項。字段：表格中的列，記述空間要素的一個屬性。記錄：表格中的一行，代表一個空間要素。關系數(shù)據(jù)庫：由表格的集合組成的數(shù)據(jù)庫，它使用關鍵字來聯(lián)系各表格。主關鍵字：基表中能唯一確定一條記錄的一個或多個屬性。外部關鍵字：與基表相鏈接的表格中，能唯一地確定表格中一個記

13、錄的一個或多個屬性。主關鍵字代表一個或更多屬性，對應的屬性值在表格記錄中可唯一確定。在另一個表中作為連接作用的相應字段被稱為外部關鍵字。因此，兩個表的共同關鍵字可在兩表相應記錄之間建立連接。區(qū)間數(shù)據(jù)：已知數(shù)值間隔的數(shù)據(jù)，如溫度記錄。標稱數(shù)據(jù)：描述不同種類的數(shù)據(jù)，如土地利用類型或土壤類型。數(shù)值數(shù)據(jù)：以區(qū)間或比率標尺量測的數(shù)據(jù)。有序數(shù)據(jù)：按等級排列的數(shù)據(jù)，如大、中、小城市。比率數(shù)據(jù)：已知數(shù)值間隔的數(shù)據(jù)，且基于有意義的0值，如人口密度。關聯(lián)：用兩個表格中的一個共同關鍵字兩個表格暫時聯(lián)系起來的關系數(shù)據(jù)庫操作。只是臨時性地把兩個表格連接在一起，而各表格保持獨立。對4種關系類型都適合。合并是用兩個表格的共

14、同關鍵字把兩個表格合并在一起的關系數(shù)據(jù)庫操作。適用于“一對多”和“多對一”。關系數(shù)據(jù)庫的表格之間（更精確的說是表格中的記錄之間）通常包括4中關系類型：一對一：指源表和目標表中都分別只有一個記錄是互相關聯(lián)的。一對多：指目標表中的一條記錄可以與源表中的多條記錄關聯(lián)。多對一：與一對多相反，目標表中兩個以上的記錄與源表中的一個記錄關聯(lián)。多對多：指目標表中的多條記錄可以與源表中的多條記錄關聯(lián)。規(guī)范化：將一個包含所有屬性數(shù)據(jù)的表格分解成小的表格，同時，在關系數(shù)據(jù)庫中保持表格之間必要的鏈接的過程。地圖學：涉及制作和研究地圖的所有方方面面。地圖學的一個基本元素就是符號化，即用不同的地圖符號去表示不同的空間要素

15、。統(tǒng)計圖地圖：以餅狀圖或柱狀圖為地圖符號的地圖。比例符號地圖：用特定大小的符號表示每個數(shù)字值的地圖。不是使用數(shù)值的范圍，而是對每個數(shù)值使用專門的符號尺寸。分級符號地圖：用不同大小的符號（如圓圈、方形或者三角形）來代表不同數(shù)量等級的地圖。分區(qū)密度地圖：不是按行政邊界來分區(qū)，而是按統(tǒng)計數(shù)據(jù)和額外信息來描繪相同數(shù)值區(qū)的地圖。等值區(qū)域地圖：將陰影符號用于收集的數(shù)據(jù)或統(tǒng)計值，以列舉行政單元（諸如縣或州）的地圖。點描法地圖：用統(tǒng)一的點狀符號表示空間數(shù)據(jù)，每一個符號代表一個單位值。流量地圖：以不同寬度的線狀符號來顯示流量數(shù)據(jù)的不同數(shù)量的地圖。等值線地圖：使用等值線系統(tǒng)來代表一個表面形態(tài)的地圖。按照功能分類普

16、通地圖：用通用目的地圖，如美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的地形圖。專題地圖：用于強調(diào)一種主題的空間分布的地圖，比如顯示以縣為統(tǒng)計單位的人口密度分布的地圖。色調(diào)，是一種色彩與另一種色彩區(qū)別的性質(zhì)，如紅色與藍色即為不同的色調(diào)。明度，是一種色彩的亮度或暗度，其中黑色為低值而白色為高值。彩度，又稱為飽和度或強度，指的是一種色彩的豐富程度或鮮艷程度。完全飽和的色彩為純色，而低飽和度的顏色則偏灰。鄰接：用于選擇具有共享邊界的要素的一種空間關系。屬性數(shù)據(jù)查詢：通過對地圖屬性數(shù)據(jù)的操作而獲取數(shù)據(jù)的過程。布爾連接符：用于構建復合表達式的AND、OR、XOR或NOT等關鍵字。布爾表達式：字段、數(shù)值和邏輯運算符的組合，

17、諸如“class”=2，由它導出為真（True）或為假（False）的評價。刷亮：用于在多視圖中選擇和高亮顯示逐級子集的一種數(shù)據(jù)探索技術。包含：在數(shù)據(jù)查詢中用于選擇落在指定要素之內(nèi)的要素的一種空間關系。數(shù)據(jù)可視化：使用各種探查技術和圖形，以理解和獲得對數(shù)據(jù)認識的過程。探測性數(shù)據(jù)分析：采用各種技術（諸如統(tǒng)計圖、示意圖和散點圖）來查驗數(shù)據(jù)，就像統(tǒng)計分析的第一步驟。動態(tài)圖形：一種數(shù)據(jù)探查方法，可直接對在多個動態(tài)鏈接視窗中顯示的統(tǒng)計圖和示意圖的數(shù)據(jù)點進行操作。地理可視化：地理空間數(shù)據(jù)的可視化，它是將地理空間數(shù)據(jù)通過制圖學、GIS、圖像分析和探索性數(shù)據(jù)分析進行綜合的過程。鄰近：一種空間關系，可用于選擇落

18、在與指定要素一定距離內(nèi)的要素。關系數(shù)據(jù)庫查詢空間數(shù)據(jù)查詢：通過對空間要素的操作來獲取數(shù)據(jù)的過程。結構化查詢語言：為關系數(shù)據(jù)庫所設計的數(shù)據(jù)查詢和操作語言。空間自相關：按照空間賦值狀況，測量一個變量的數(shù)值之間關系的一種空間統(tǒng)計量，也被稱為空間聯(lián)系或空間依賴性?？臻g自相關分析考慮點的位置及其屬性的變化。莫蘭指數(shù)P30：用于衡量數(shù)據(jù)集中的空間自相關程度的統(tǒng)計量。G-統(tǒng)計量：用于衡量數(shù)據(jù)集中高、低值集群的一種空間統(tǒng)計方法，包括整體的或局部的兩種統(tǒng)計量。地圖疊置：將輸入圖層的幾何形狀和屬性結合在一起，生成輸出圖層的一種GIS操作。最近鄰分析：用于判定點分布模式是隨機、規(guī)則或集聚的一種空間統(tǒng)計量。聚合：一種

19、綜合歸納運算，生成比輸入柵格更大像元（即較低分辨率）的輸出柵格。鑲嵌：將多個輸入柵格拼成單一柵格的一種柵格數(shù)據(jù)運算。局部運算是一個像元接一個像元運算，建立柵格數(shù)據(jù)分析的核心。局部運算由單個或多個輸入柵格生成一個新的柵格，新柵格的像元值可以由輸入與輸出柵格的關系函數(shù)計算得到，或通過分類表對其賦值。鄰域運算：涉及焦點像元及其一組圍繞像元的一種柵格數(shù)據(jù)分析。分區(qū)運算：涉及相同值或相似要素的像元組的一種柵格數(shù)據(jù)運算。這些組稱為分區(qū)。分區(qū)可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。其中連續(xù)分區(qū)包含的像元是空間商相連的，而非連續(xù)分區(qū)包含的像元是分隔區(qū)。確定性插值方法：沒有對預測值的誤差進行評估的空間插值法。不提供預測值的誤差

20、檢驗。隨機性插值：用估計變異提供對預測誤差的評價的空間插值方法。半變異圖：克里金法中，用于表示半變異與已知點之間距離關系的圖解。半變異：克里金法用于度量已知點之間空間相關程度的測度。半變異的計算公式為：(h) = z(xi) z(xj)2，式中，(h) 是已知點xi和xj的半變異，h表示這兩個點之間的距離，z是屬性值。交叉驗證：比較不同插值方法差異的技術。是進行插值方法比較的常用統(tǒng)計技術。重復如下步驟：1）從數(shù)據(jù)集中出去一個已知點的測量值；2）用保留點的測量值估算除去點的值；3）比較原始值和估算值，計算出估算值的預計誤差。針對每個已知點，進行上述步驟；然后，計算診斷統(tǒng)計值，評估插值方法的精度。

21、常用的診斷統(tǒng)計值為均方根（RMS）和標準均方根。空間插值：用已知值的觀測點來估算未知值的過程。控制點是已知數(shù)值的點，也稱為已知點、樣本點或觀測點?？刂泣c提供了為空間插值建立插值方法的必要數(shù)據(jù)。反距離權重插值：未知點的值受鄰近點的影響比遠距離點的影響更大的插值法。克里金法：一種隨機性插值方法，假定屬性的空間變異包含空間相關成分。普通克里金法：假設不存在漂移或趨勢，關注空間相關要素的一種克里金法。泛克里金法：克里金法的一種，除了取樣的已知樣點之間的空間相關性之外，該方法還假定屬性的空間變異存在漂移或結構成分。協(xié)克里金法：用一個或多個變量對所感興趣的變量進行插值估算，這些次要變量與主變量都有相關關系。如用協(xié)克里金對降水量進行插值時，將高程作為一個協(xié)變量會獲得更好的估值結果。局部擬合插值法是一組控制點的樣本來估算未知值，因此樣本選取十分重要。首先是確定用于估算的控制點個數(shù)。