地理信息系统导论.docx

地理空间技术、纳米技术和生物技术被美国劳工部列为三大新兴产业。

地理信息系统（GIS）是用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统。GIS组成：硬件、软件、专业人员、基础设施、模型（方法）。GIS的作用：空间数据输入、属性数据管理、数据显示、数据探查、数据分析、GIS建模。

CGIS60-80年代，加拿大地理信息系统。

国外软件：ArcGis,Mapinfo,Autodeskmap国内软件：SuperMap（超图）MapGis,吉奥之星。地理空间数据是具有地理参照的。地球表面的空间要素是以地理坐标系统为参照，用经纬度值来表示的。而这些要素在地图上显示时，他们通常是基于投影坐标系统，用x，y表示。地理关系数据模型将空间要素的空间数据和属性数据分别储存。两者通过要素ID连接起来。近年来，基于对象的数据模型将几何形状和属性存储在唯一系统中。

栅格数据模型使用格网和格网像元来表示如高程、降水等连续要素。

投影是将数据及从地理坐标转成投影坐标。重新投影是从一种投影坐标转成另一种投影坐标。经纬网——球面坐标。投影——平面坐标。

1.PARAMETER[“False-Nothing”0.0] PARMETER[“Scale-Factor”,0.9996]高斯投影PARAMETER[“Latitude-Of-Origin”,0.0]回点在赤道上

即时投影可以根据不同坐标系统显示其数据集。软件包使用现有投影文件并自动将数据集转换成通用坐标系统。即时投影不是真的改变数据集的坐标系统。即时投影存储在数据框里，不能改变、代替原始数据信息。

矢量数据模型用点、线、面和体等几何对象来表示简单的空间要素。

第一代AutoCAD.DXF非拓扑，文件格式；第二代ArcInfoCoverageCOV拓扑，文件格式，地理关系数据模型；第三代ArcInfoShapefile.SHP非拓扑，文件和数据库，地理关系数据模型，存储点线面数据；第四代。ArcGisGeodatabaseGDB拓扑，数据库，面向对象数据模型。3.拓扑是研究及和对象在弯曲和拉伸等变换下仍保持不变的性质。

拓扑至少有两个主要优点：①拓扑能保证数据质量和完整性。②拓扑可以强化GIS分析。

三种拓扑关系：连接性、面定义、邻接性

地理关系数据模型的特点：①用两个独立的系统分别存储空间和属性数据。②用图形文件存储空间数据，用关系数据库存储属性数据。③地理关系数据模型一般用要素标识码（ID）对两者进行连接。④空间和属性两部分必须同步才能进行查询、分析和数据显示。Coverage和shapefile都是地理关系数据模型的例子。

简单矢量数据与拓扑数据结构比较：①两者都是目前最常用的数据结构比较②简单矢量数据代表软件：ArcviewGIS3.3拓扑型数据代表软件：ArcGisArcinfo③简单矢量数据虽然会产生数据冗余和歧异，但易于编制；拓扑数据除了数据冗余和歧异外，操作复杂，甚至产生新的数据冗余。

地理数据库包括要素数据集（要素类要素类）和要素类。要素类存储具有相同集合类型的空间要素；要素数据集存储则具有相同坐标系和区域范围的要素类。

不规则三角网(TIN)把地表近似描绘成一组互不重叠的三角面。基本要素包括点线面。它采用一组互不叠置的三角形来近似表示地形。

栅格数据模型用规则网格来覆盖整个空间。栅格数据类型：①卫星影像②数字高程模型③数字正射影像④二值扫描文件⑤数字栅格图⑥图形文件⑦特定 GIS软件的栅格数据⑧非USGS数字高程模型⑨全球数字高程模型

数字高程模型DEM由间隔海拔数据的排列组成。DEM是以点为基础的，但也容易由像元中心的海拔点转换成栅格数据。

USGS的数字高程模型（DEM）。7.5分的DEM、30分的DME、1度的DEM和阿拉斯加的DEM。

非USGS得数字高程模型。①立体测图仪可以创建三维模型，使得操作者能够编辑高程数据；②用其他方法可以替代立体测图仪，使用可以买到的软件包从高分辨率卫星影像中提取高程数据和生成数字高程数据模型。

数字正射影像（DOQ）是一种由航片或其他遥感数据制备而得到的数字化影像，其中由于照相机镜头倾斜和地形起伏的位移已被取消。

二值扫描文件（栅格）是含数值1或数值0的扫描图像。

数据压缩指数据量的减少对数据传递和网络制图尤其重要。有损压缩方法虽然不能完全重构原始图像，但是却可以达到很高的压缩率。无损压缩TIFF 有损压缩JPEG

栅格化指矢量数据转换为栅格数据。栅格数据转换成矢量数据称为矢量化。第五章GIS数据获取

元数据可提供关于空间数据的信息。数据的数据。

扫描数字化（矢量化）是利用扫描仪将模拟地图转换成栅格格