地理信息系統(tǒng)導論GIS總復習考試重點

1、地理信息系統(tǒng)導論Introduction to Geographic Information System鄭新奇 博士 教授 中國地質大學（北京）土地科學技術學院1總復習2課程特點GIS是一門典型的交叉性學科 GIS是一門實踐性很強的學科 GIS是一門迅速開展中的學科 3第一章 導 論第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)根本概念第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的根本構成第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)的功能簡介第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)的開展透視4第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)根本概念數(shù)據(jù)與信息兩者在詞義上的差異：數(shù)據(jù)是信息的表達，信息那么是數(shù)據(jù)的內容；數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，只有當數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息；信息是當代社會開展的一項重要任務

2、。5地理信息地理信息是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質的數(shù)量、質量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱；地理信息屬于空間信息，它具有空間定位特征、多維結構特征和動態(tài)變化特征。第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)根本概念6地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)GIS是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應用根底學科，它研究關于地理空間信息處理和分析過程中提出一系列根本問題，如空間對象表達與建模、空間關系及推理機制、空間信息的控制基準、空間信息的認知與分析、GIS系統(tǒng)設計與評價GIS應用模型與可視化、空間信息的政策與標準等；GIS的操作對象是空間數(shù)據(jù),空間數(shù)據(jù)的主要特點是按統(tǒng)一的地理坐標編碼，并實現(xiàn)對其

3、定位、定性、定量和拓撲關系的描述,由此而形成GIS的技術優(yōu)勢是有效的地理實體表達、獨特的時空分析能力、強大的圖形創(chuàng)造手段和可靠的科學預測與輔助決策功能等；7GIS是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應用工程技術，該工程技術系統(tǒng)由六個子系統(tǒng)組成；GIS為地理學解決復雜的規(guī)劃與管理問題提供了有效的手段，而地理學那么為GIS提供了重要的根底理論依托；GIS的科學定義： 地理信息系統(tǒng)既是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應用工程技術，又是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應用根底學科。其技術系統(tǒng)由計算機硬件、軟件和相關的方法過程所組成，用以支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。8第二節(jié)

4、GIS的根本構成系統(tǒng)硬件 由主機、外設和網(wǎng)絡組成，用于存儲、處理、傳輸和顯示空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件 由系統(tǒng)管理軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和根底GIS軟件組成，用于執(zhí)行GIS功能的數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、處理、分析、建模和輸出等操作。空間數(shù)據(jù)庫 由數(shù)據(jù)庫實體和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成，用于空間數(shù)據(jù)的存儲、管理、查詢、檢索和更新等。應用模型 由數(shù)學模型、經(jīng)驗模型和混合模型組成，用于解決某項實際應用問題，獲取經(jīng)濟效益和社會效益。9用戶界面 由菜單式、命令式或表格式的圖形用戶界面所組成，是用以實現(xiàn)人機對話的工具。用戶應用GIS根本構成的結構圖硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)應用模型GIS用戶GUI空間數(shù)據(jù)DBMS10第三節(jié) GIS的功能簡

5、介根本功能數(shù)據(jù)采集與編輯；數(shù)據(jù)存儲與管理； 數(shù)據(jù)處理和變換；空間分析和統(tǒng)計； 產(chǎn)品制作與顯示；二次開發(fā)和編程。11應用功能資源管理； 區(qū)域規(guī)劃；國土監(jiān)測； 輔助決策；定位效勞。第三節(jié) GIS的功能簡介12第四節(jié) GIS的開展透視開展概況開展簡史；開展態(tài)勢：GIS已成為一門綜合性技術； GIS產(chǎn)業(yè)化的開展勢頭強勁；GIS網(wǎng)絡化已構成當今社會的熱點； 地理信息科學。根底理論地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學與現(xiàn)代技術相結合而產(chǎn)生的邊緣學科，因此它明顯的表達出多學科交叉的特征，這些交叉學科的根底理論同樣構成地理信息系統(tǒng)的根底理論體系；空間數(shù)據(jù)庫的準確性研究空間關系語言研究空間數(shù)據(jù)的多種表達方式研究 地理信息的使

6、用和價值研究 海量空間數(shù)據(jù)庫的結構體系研究 空間決策支持系統(tǒng) 空間信息的可視化研究 地圖制圖的標準化研究 地理信息數(shù)據(jù)共享的研究 GIS中時空關系的研究 遙感和GIS的集成研究 GIS的用戶接口研究 GIS和空間分析研究 GIS在全球變化中的作用研究 法律、信息政策和空間數(shù)據(jù)庫關系研究 通過協(xié)作形成空間決策系統(tǒng)的研究 在社會背景中,如何在GIS中表達人、空間與環(huán)境的研究 地理信息系統(tǒng)的互操作研究 地理世界的標準化模式研究 13各國政府設立相應的組織機構來引導GIS理論研究，如美國國家自然科學基金委員會NSF支持成立了國家地理信息與分析中心NCGIA等，研究重點包括空間關系、空間數(shù)據(jù)模型、空間認

7、知、空間推理、地理信息機理和地理信息不確定性等；李德仁院士在?空間信息系統(tǒng)的集成與實現(xiàn)?一書中，扼要表達了地球空間信息學的七大理論問題：地球空間信息學的基準；地球空間信息標準；地球空間信息的時空變化理論；地球空間信息的認知；地球空間信息的不確定性；地球空間信息的解譯與反響；地球空間信息的表達與可視化。14第二章 地理信息系統(tǒng)的 數(shù) 據(jù) 結 構第一節(jié) 地理空間及其表達第二節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的建立15第一節(jié) 地理空間及其表達地理空間的概念GIS中的概念常用“地理空間(geo-spatial)來表述，一般包括地理空間定位框架及其所連接的空間對象；地

8、理空間定位框架即大地測量控制，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成；GIS的任何空間數(shù)據(jù)都必須納入一個統(tǒng)一的空間參照系中，以實現(xiàn)不同來源數(shù)據(jù)的融合、連接與統(tǒng)一；目前，我國采用的大地坐標系為1980年中國國家大地坐標系，現(xiàn)在規(guī)定的高程起算基準面為1985國家高程基準。16空間實體的表達在計算機中，現(xiàn)實世界是以各種數(shù)字和字符形式來表達和記錄的；對現(xiàn)實世界的各類空間對象的表達有兩種方法，分別稱為矢量表示法矢量數(shù)據(jù)模型和柵格表示法柵格數(shù)據(jù)模型,如以下圖。湖泊河道居民地流路17GIS的空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)可以按照數(shù)據(jù)項、空間對象和圖形特征的不同分為各種不同的類型；空間、屬性和時間特征空間對象的三大根本特征：第二節(jié)

9、地理空間數(shù)據(jù)及其特征18空間特征是指空間對象的位置及與相鄰對象的空間關系或拓撲關系；19屬性特征是指空間對象的專題屬性；20時間特征是指空間對象隨著時間演變而引起的空間和屬性特征的變化。第二節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征21空間數(shù)據(jù)的拓撲關系包括拓撲鄰接、拓撲關聯(lián)和拓撲包含，它們在GIS的數(shù)據(jù)處理、空間分析以及數(shù)據(jù)庫的查詢與檢索中，具有重要的意義。第二節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征22空間數(shù)據(jù)的計算機表示指通過利用確定的數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)模型來表達空間對象的空間位置、拓撲關系和屬性信息。第二節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)及其特征23第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型矢量數(shù)據(jù)結構矢量數(shù)據(jù)結構是利用歐幾里得幾何學中的點、線、面及其組合

10、體來表示地理實體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式；矢量數(shù)據(jù)結構分為簡單數(shù)據(jù)結構也稱面條數(shù)據(jù)結構、拓撲數(shù)據(jù)結構和曲面數(shù)據(jù)結構；拓撲數(shù)據(jù)結構最重要的技術特征和奉獻是具有拓撲編輯功能，包括多邊形連接編輯和結點連接編輯。24第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型C4N4C8C6P3C7N6C10N3C3N1P1C2N2C1P2C5N5P4P5C9N7拓撲數(shù)據(jù)舉例25柵格數(shù)據(jù)結構柵格數(shù)據(jù)結構指將空間分割成各個規(guī)那么的網(wǎng)格單元，然后在各個格網(wǎng)單元內賦以空間對象相應的屬性值的一種數(shù)據(jù)組織方式；柵格數(shù)據(jù)結構分為柵格矩陣結構、游程編碼結構、四叉樹數(shù)據(jù)結構、八叉樹數(shù)據(jù)結構和十六叉樹數(shù)據(jù)結構。第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型26四叉樹 是

11、根據(jù)柵格數(shù)據(jù)二維空間分布的特點，將空間區(qū)域按照4個象限進行遞歸分割2n2 n，且n1，直到子象限的數(shù)值單調為止，最后得到一棵四分叉的倒向樹。第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型27第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0 0 0 3 3 3 3 1112131415161718192021222324252627282930313233363738393435400 0 00 3 3 3 0 3 3 33

12、 3 5 3 0 0 2 22 3 2 2 2 2 0 22 2 2 5 2 5 5 53 33 5 5西南東南西北東北 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 122位6位4位28第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型游程長度編碼只在各行或列數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時依次記錄該代碼以及相同代碼重復的個數(shù)；逐個記錄各行或列代碼發(fā)生變化的位置和相應代碼。29第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型0 2 2 5 5 5 5 52 2 2 2 2 5 5 50 0 0 0 0 3 3 32 2 2 2 3 3 5 50 0 2 3 3 3 5 50 0 3 3 3 3 5 30 0 0 3 3 3 3 30 0

13、0 0 3 3 3 3沿行方向進行編碼：( 0，1，2，2，5，5；2，5，5，3；2，4，3，2，5，2；0，2，2，1，3，3，5，2；0，2，3，4，5，1，3，1；0，3，3，5；0，4，3，4；0，5，3，3。30第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的類型 矢量結構 柵格結構 31矢量與柵格數(shù)據(jù)結構矢量與柵格一體化的根本概念；矢量與柵格一體化數(shù)據(jù)結構的設計。矢量與柵格數(shù)據(jù)結構的比較優(yōu)點缺點矢量數(shù)據(jù)結構1.便于面向現(xiàn)象(土壤類、土地利用單元等)；2.數(shù)據(jù)結構緊湊、冗余度低；3.有利于網(wǎng)絡分析；4.圖形顯示質量好、精度高。1.數(shù)據(jù)結構復雜；2.軟件與硬件的技術要求比較高；3.多邊形疊合等分析比較困難；4

14、.顯示與繪圖成本比較高。柵格數(shù)據(jù)結構1.數(shù)據(jù)結構簡單；2.空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易；3.有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應用和分析；4.輸出方法快速，成本比較低廉。1.圖形數(shù)據(jù)量大；2.投影轉換比較困難；3.柵格地圖的圖形質量相對較低；4.現(xiàn)象識別的效果不如矢量方法。32第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的建立系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關系現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模式的一個重要特征是數(shù)據(jù)與功能之間具有密切的聯(lián)系(見下表)，因此，在確定數(shù)據(jù)內容時，首先必須明確系統(tǒng)的功能；對開發(fā)的GIS系統(tǒng)的功能，是通過用戶需求調查來確定的，因此，在開發(fā)GIS系統(tǒng)之前，首先要進行系統(tǒng)分析?？臻g數(shù)據(jù)的分類和編碼空間數(shù)據(jù)的分類，是指根據(jù)系統(tǒng)功

15、能及國家標準和標準，將具有不同屬性或特征的要素區(qū)別開來的過程，以便從邏輯上將空間數(shù)據(jù)組織為不同的信息層(見以下圖)；33系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關系(據(jù)Jack Dangermond等)34 信息層示意圖35空間數(shù)據(jù)的編碼：是指將數(shù)據(jù)分類的結果，用一種易于被計算機和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程，編碼的結果是形成代碼。代碼由數(shù)字或字符組成。例如，我國根底地理信息數(shù)據(jù)的分類代碼由六位數(shù)字組成，其代碼結構如下所示： 大類碼 小類碼 一級代碼 二級代碼 識別位大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數(shù)字順序排列。識別位由用戶自行定義，以便于擴充。361：測量控制點 11：平面控制點12：高程控制點13：其

16、他控制點1101：三角點1102：導線點11011：一等11012：二等11013：三等11014：四等國土根底信息數(shù)據(jù)分類與代碼舉例 37矢量數(shù)據(jù)的輸入與編輯矢量數(shù)據(jù)的輸入，是指將分類和編碼的空間對象圖形轉換為一系列x、y坐標，然后按照確定的數(shù)據(jù)結構參加到線段或標示點的計算機數(shù)據(jù)文件中去；空間數(shù)據(jù)編輯的目的是為了消除數(shù)字化過程中引入的各類錯誤和對數(shù)據(jù)進行拓撲關系檢查等而進行的操作。柵格數(shù)據(jù)的輸入與編輯柵格數(shù)據(jù)的輸入方法包括透明格網(wǎng)采集輸入、掃描數(shù)字化輸入及其它數(shù)據(jù)傳輸或轉換輸入等；38柵格數(shù)據(jù)編輯的目的同樣是為了消除數(shù)字化過程中引入的各類錯誤，根據(jù)柵格數(shù)據(jù)結構的特點，其編輯的內容還包括數(shù)據(jù)壓

17、縮和數(shù)據(jù)組織方式的變換等,如以下圖。 空間數(shù)據(jù)的不同組織方式39第三章 空間數(shù)據(jù)的處理第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)的坐標變換第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的轉換第三節(jié) 多源空間數(shù)據(jù)的融合第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合第五節(jié) 空間數(shù)據(jù)的內插方法第六節(jié) 圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理40第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)的坐標轉換幾何糾正幾何糾正是指對數(shù)字化原圖數(shù)據(jù)進行的坐標系轉換和圖紙變形誤差的改正，以實現(xiàn)與理論值的一一對應關系；幾何糾正的方法包括仿射變換、相似變換、二次變換和高次變換等。41第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)的坐標轉換仿射變換舉例42投影轉換投影轉換是指當系統(tǒng)使用來自不同地圖投影的圖形數(shù)據(jù)時，需要將該投影的數(shù)據(jù)轉換為所需要投影的坐標數(shù)據(jù)；投影轉換

18、的方法包括正解變換、反解變換和數(shù)值變換等。第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)的坐標轉換43第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)結構的轉換由矢量向柵格的轉換當數(shù)據(jù)采集采用矢量數(shù)據(jù)，而空間分析采用柵格數(shù)據(jù)時，需要將矢量數(shù)據(jù)轉換為柵格數(shù)據(jù)；由矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉換方法，根據(jù)原數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別應用：基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化方法；基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化方法。44由柵格向矢量的轉換當由柵格數(shù)據(jù)分析的結果通過矢量繪圖機輸出，或者將柵格數(shù)據(jù)參加矢量數(shù)據(jù)庫時，都需要將柵格數(shù)據(jù)轉換為矢量數(shù)據(jù)；由柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉換，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)文件和再生柵格數(shù)據(jù)文件的不同，可以分別采用：基于圖像數(shù)據(jù)的矢量化方法；基于再生柵格數(shù)據(jù)的矢量化方法。45柵格矢量化

19、舉例柵格數(shù)據(jù)46柵格矢量化得到的弧段數(shù)據(jù)47弧段數(shù)據(jù)自動生成多邊形48第三節(jié) 多源空間數(shù)據(jù)的融合遙感與GIS數(shù)據(jù)的融合遙感圖像與數(shù)字地圖數(shù)據(jù)的融合；遙感圖像與DEM數(shù)據(jù)的融合；遙感圖像與地圖掃描數(shù)據(jù)的融合。不同格式數(shù)據(jù)的融合基于轉換器的數(shù)據(jù)融合；基于數(shù)據(jù)標準的數(shù)據(jù)融合；基于公共接口的數(shù)據(jù)融合；基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合。49第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合空間數(shù)據(jù)的壓縮空間數(shù)據(jù)的壓縮，即從所取得的數(shù)據(jù)集合S中抽出一個子集A，這個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的程度范圍內最好地逼近原集合，而且具有最大的壓縮比a 式中：m為曲線的原點數(shù)；n為曲線經(jīng)壓縮后的點數(shù)。曲線上點的壓縮方法：道格拉斯-普克法(Dou

20、glas-Peucker)；Li-openshaw的自然綜合法那么法；垂距法 。50面域柵格數(shù)據(jù)的壓縮方法：空間數(shù)據(jù)的綜合空間數(shù)據(jù)的綜合是針對存貯在GIS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)因屬性數(shù)據(jù)的重新分類而進行的操作；空間數(shù)據(jù)的綜合內容包括相同屬性的刪除和相同屬性公共邊界線的刪除等。51第五節(jié) 空間數(shù)據(jù)的內插方法點的內插點的內插是研究具有連續(xù)變化特征現(xiàn)象如地形、氣溫、氣壓等的數(shù)值內插方法；點的內插方法可以采用：移動擬合法；局部函數(shù)法；克里格Kriging內插法。區(qū)域的內插區(qū)域的內插是研究根據(jù)一組分區(qū)的數(shù)據(jù)來推求同一地區(qū)另一組分區(qū)未知數(shù)據(jù)的內插方法；區(qū)域的內插方法可以采用：疊置法；比重法。52克里格Krigin

21、g內插法舉例高程數(shù)據(jù)53設置參數(shù)54插值結果55三維顯示56第六節(jié) 圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配的概念圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配的任務識別和檢索相鄰圖幅的數(shù)據(jù)；相鄰圖幅邊界點坐標數(shù)據(jù)的匹配；相同屬性多邊形公共界線的刪除；連續(xù)圖幅數(shù)據(jù)文件的建立。57第四章 GIS空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概述第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計: 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計:語義 數(shù)據(jù)模型和面向對象數(shù)據(jù)模型第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設計和物 理設計第五節(jié) GIS空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫時態(tài)數(shù)據(jù)庫58第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概述空間數(shù)據(jù)庫的概念GIS存儲空間和屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)庫的設計設計過程；數(shù)據(jù)模型設計；

22、原那么、步驟和技術方法?？臻g數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)和維護59第二節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計:傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型層次數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型關系數(shù)據(jù)模型根本概念：關系；關鍵字；關系模式；關系數(shù)據(jù)庫；關系完整性。60第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計: 語義模型與對象模型語義數(shù)據(jù)模型E-R模型。面向對象的數(shù)據(jù)模型面向對象的根本概念：對象、類；繼承；重載；概括與聚集。61第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設計和物理設計邏輯設計物理設計62第五節(jié) GIS空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫概述空間時態(tài)數(shù)據(jù)的表達；空間時態(tài)數(shù)據(jù)的更新；空間時態(tài)數(shù)據(jù)的查詢；時空一體化數(shù)據(jù)模型時間片快照模型；底圖疊加模型；時空合成模型；全信息對象模型。63第五章

23、 空間分析的原理和方法第一節(jié) 數(shù)字地面模型分析第二節(jié) 空間疊合分析第三節(jié) 空間緩沖區(qū)分析第四節(jié) 空間網(wǎng)絡分析第五節(jié) 空間統(tǒng)計分析第六節(jié) 空間數(shù)據(jù)的集合分析和查詢64第五章 空間分析的原理和方法空間分析的概念 空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術，它以地學原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成和空間演變等信息。空間分析的一般分類產(chǎn)生式分析(product mode) ；咨詢式分析(query mode) 。65第一節(jié) 數(shù)字地面模型分析地形因子的自動提取坡度計算；坡向分析；曲面面積計算；地表粗糙度計算；高程及變異分析；谷脊特征分析；日照強度的分析

24、；淹沒邊界的計算。66地表形態(tài)的自動分類擬定地形分類決策表；建立地形類型分類系統(tǒng)；輸出地形類型圖。地學剖面的繪制和分析建立數(shù)字高程模型；確定地形剖面線的位置；剖面線交點的內插計算；地形剖面線及相關地理信息地質、土壤、土地利用等的疊加表示和輸出。67第二節(jié) 空間疊合分析空間疊合分析的概念空間疊合分析是指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進行疊合，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應關系；空間疊合分析根據(jù)疊合對象圖形特征的不同，分為點與多邊形的疊合、線與多邊形的疊合和多邊形與多邊形的疊合三種類型。多邊形與多邊形的疊合分析多邊形與多邊形的疊合分析是指將兩

25、個不同圖層的多邊形要素相疊合，產(chǎn)生輸出層的新多邊形要素，用以解決地理變量的多準那么分析、區(qū)域多重圖幅要素更新、相鄰圖幅拼接和區(qū)域信息提取等；68多邊形與多邊形疊合分析的功能：union；intersect；identity；erase；update；clip。 空間疊合分析的方法基于矢量數(shù)據(jù)的疊合分析；基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析；69第三節(jié) 空間緩沖區(qū)分析空間緩沖區(qū)分析的概念空間緩沖區(qū)分析是指根據(jù)分析對象的點、線、面實體，自動建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)，用以識別這些實體或主體對鄰近對象的輻射范圍或影響度，以便為某項分析或決策提供依據(jù)；空間緩沖區(qū)的三大要素，即主體、鄰近對象和作用條件。空間緩沖區(qū)分

26、析的模型線性模型；二次模型；指數(shù)模型。70第四節(jié) 空間網(wǎng)絡分析網(wǎng)絡圖論的根本概念圖及其構成元素；有向圖和無向圖；鄰接矩陣和關聯(lián)矩陣?？臻g網(wǎng)絡的類型和構成空間網(wǎng)絡的拓撲分類；空間網(wǎng)絡的構成元素?？臻g網(wǎng)絡分析方法路徑分析；定位-配置分析。71第五節(jié) 空間統(tǒng)計分析變量篩選分析變量篩選分析的概念；變量篩選分析的方法。變量聚類分析變量聚類分析的概念；變量聚類分析的方法。72第六節(jié) 空間數(shù)據(jù)的集合分析和查詢空間數(shù)據(jù)的集合分析空間集合分析的概念；空間集合分析的方法?？臻g數(shù)據(jù)的查詢基于關系查詢語言擴充的空間查詢方法；可視化空間查詢方法；基于自然語言的查詢方法；超文本查詢方法。73第六章 地理信息系統(tǒng)的應用模型

27、第一節(jié) GIS應用模型概述第二節(jié) 適宜性分析模型第三節(jié) 開展預測模型第四節(jié) 位址選擇模型第五節(jié) 交通規(guī)劃模型第六節(jié) 地學模擬模型第七節(jié) 專家系統(tǒng)概述74第一節(jié) GIS應用模型概述GIS應用模型的分類理論模型；經(jīng)驗模型；混合模型。GIS應用模型的構建GIS環(huán)境內的模型構建；GIS外部的模型構建；混合型的模型構建。75第二節(jié) 適宜性分析模型模型的一般形式模型的應用實例選擇評價對象；確定評價方法；評價過程和操作；輸出評價結果。76第七章 地理信息系統(tǒng)的設計與評價第一節(jié) GIS設計概述第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的設計第三節(jié) 地理信息的標準化第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)的評價77第一節(jié) GIS設計概述系統(tǒng)設計的目的這

28、里的系統(tǒng)設計是指應用型或業(yè)務型地理信息系統(tǒng)的設計；應用型地理信息系統(tǒng)設計的目的是為了建立業(yè)務化的運行系統(tǒng)，以實現(xiàn)業(yè)務操作的手工模式向信息化模式的根本轉變，實現(xiàn)管理和決策的高效率和科學化。系統(tǒng)設計的模式結構化的系統(tǒng)設計模式；軟件工程理論的應用。系統(tǒng)設計的流程系統(tǒng)分析；系統(tǒng)設計；系統(tǒng)實施；系統(tǒng)運行與維護。78第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的設計系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析的任務是對系統(tǒng)用戶進行需求調查和可行性分析，最后提出新系統(tǒng)的目標和結構方案；系統(tǒng)分析的內容包括：who誰使用該系統(tǒng)；what新系統(tǒng)需要具有哪些功能和條件；why為什么需要這些功能和條件；where新系統(tǒng)需要的資源和條件從哪里獲得；quality系統(tǒng)需要具有的技術指標、性能和可靠性要求等。最后將系統(tǒng)分析的結果寫成可行性分析報告，為系統(tǒng)立項提供依據(jù)。79系統(tǒng)設計總體設計：系統(tǒng)立項后便轉入總體設計；總體設計完成后，撰寫系統(tǒng)總體設計方案，提供專家論證和評審。詳細設計：專家論證通過后，才能轉入詳細設計。詳細設