2022年地理信息系统 .pdf

地理信息系统第一章 概述掌握1. 地理信息 ：是有关地理实体和地理现象的性质、特征及运动状态的表达，它是对地理实体与地理现象之间关系的地理数据的解释。2. 地理信息的特征包括空间特征、时间特征及属性特征（简称属性）三大特征。3. 地理信息系统 ：是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层，下到莫霍面上到电离层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。4. 老“ 3S”包括遥感、地理信息系统和全球定位系统。5. GIS 在信息系统的位置：GIS 根据研究范围可分为全球GIS 和区域 GIS；根据数据模型可分为矢量 GIS、栅格 GIS 和失栅 GIS；根据研究内容可分为专题GIS 和综合 GIS。6. GIS 的基本功能 包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间分析和统计以及数据输出功能。7. GIS 的组成 ：完整的 GIS 主要由五个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、应用人员和应用模型，其核心部分是计算机软硬件系统。8. GIS 的分类 ：以研究对象性质和内容分类：综合性地理信息系统和专题性地理信息系统。以研究对象分布范围分类：全球性地理信息系统和区域性地理信息系统。以地理信息系统应用功能分类：工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。以地理信息系统数据结构类型分类：矢量数据结构地理信息系统、栅格数据结构地理信息系统和混合数据结构地理信息系统。理解1. 老“ 3S”之间的关系2. 信息的特点包括信息的客观性、适用性、传输性和共享性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 23 页 - - - - - - - - - 3. 地理信息的特点包括空间相关性、空间区域性、空间多样性和空间层次性。4. 信息系统分类： 按照数据处理对象的不同可分为空间信息系统和非空间信息系统。按照应用层次的不同则可分为事务处理系统、管理信息系统和决策支持系统等系统。5. 地理空间数据包括某个已知坐标系的位置数据、实体间的空间相关性数据和与几何位置无关的数据三个方面。6.GIS 系统应用模式包括单机式、局域网和广域网。7.GIS 是现代科学方法和现代高新技术二者结合产生的。了解1. 数据：是人类在认识世界和改造世界过程中，定性或定量对客观世界中实体和现象的直接或间接原始记录，是一种未经加工的原始资料，是客观对象的表示。2. 信息：来源于数据，是人们通过各种技术方法，如统计、解译、编码等对数据进行加工处理的基础上，对客观世界的知识表达。经常用文字、数字、符号、语言、图像等形式来表示。3. 数据的特点：数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。地理信息系统的建立，首先是收集数据，然后对数据进行处理，即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等，其目的就是为了得到数据中包含的信息。对同一数据每个人的解释可能不同，因而获得信息量的多少与人的知识水平和经验有关。信息与数据是不可分离的，即信息是数据的内涵，而数据是信息的表达。也就是说数据是信息的载体。4. 信息系统：是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。5. 新的“ 3S ” ：地理信息科学、地理信息技术和地理信息产业。6. 地理信息系统的特点：具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息。具有公共的地理定位基础。由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法。地理信息系统的内涵是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。7.GIS 与其它系统的区别：GIS有别于 DBMS （数据库管理系统） ，GIS 是能对空间数据进行分析的DBMS ，GIS 必须包含 DBMS 。GIS有别于 MIS（管理信息系统） ，GIS 要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形。管理地图和地理信息的MIS 不一定就是 GIS。GIS有别于地图数据库，地图数据库只是GIS的一个数据源。GIS有别于 CAD 系统， CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。8.GIS 计算机软件系统包括应用、平台和支撑软件。9.GIS 系统应用范畴：测绘与地图制图、资源管理、城市规划、灾害监测、环境保护、国防和宏观决策支持。10.应用普及时代的标志性技术：数字地球、网格GIS（网格 (Grid) 被称为第三代互联网应用） 、虚拟现实 GIS和移动 GIS。第二章 空间信息基础掌握1. 高程 ：空间一点沿重力方向抵达大地水准面的距离。大地高 ：空间一点沿着它的法线方向抵达参考椭球面的距离。地图上的高程点不是大地高。GPS观测的是大地高，而不是高程。2. 空间数据投影方式：球面或椭球面地球几何模型可以被投影到许多种表面上，常用的有平面、柱面和锥面。3. 地图投影分类： 按照构成方法， 可以把地图投影分为几何投影和非几何投影。按投影变形性质可分为等角投影、等面积投影和任意投影和等距投影。4. 几何投影分类 ：按辅助投影面的类型可分为方位投影、圆柱投影和圆锥投影。按投影面与地球自转轴间的方位关系可分为正轴投影、横轴投影和斜轴投影。按投影面与地球的位置关系可分为割投影和切投影。5. 常用的地图投影包括高斯克吕格投影、横轴墨卡托投影（UTM ）和兰勃特等角投影。高斯克吕格投影是横轴切圆柱等角投影。UTM 是一种横割圆柱等角投影。兰勃特等角投影名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - 在双标准纬线下是一“正轴等角割圆锥投影”。6. 空间数据的基本类型属性数据：描述空间对象属性特征的数据，又称非几何数据，如类型、名称、性质等，一般通过代码给予表达几何数据：描述空间对象空间特征的数据，也称位置数据、定位数据，一般用经纬度、坐标表达关系数据：描述空间对象的空间关系的数据，如邻接、包含、关联等，一般通过拓扑关系表达。7. 空间数据的基本特征空间特征： 描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。时间特征：描述空间对象随时间的变化。8.拓扑和非拓扑属性理解1. 地理空间坐标系的建立：子午面与地球椭球体的交线称为子午线或经线。所有垂直于地轴的平面与椭球体面的交线，称为纬线。通过A点作椭球面的垂线，称之为过 A点的法线。法线与赤道面的交角，叫做 A点的纬度 。 过 A点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角，叫做A点的经度 。 （地理坐标系是以地理极( 北极、南极 ) 为极点。地理极是地轴与椭球面的交点。有地轴的平面，均称子午面。）2. 高程基准： 是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。水准基面， 通常理论上采用大地水准面，它是一个延伸到全球的静止海水面， 也是一个地球重力等位面，实际上确定水准基面则是取验潮站长期观测结果计算出来的平均海面。3. 地球表面、大地水准和地球椭球体之间的关系4. 地图对地理空间的描述：在地图学上，把地理空间的实体分为点、线、面三种要素，分别用 点 状、 线状 、 面状 符号 来 表示 。点 位置 ： （ x ， y ） ， 属性 ：符 号。 线 位 置：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 23 页 - - - - - - - - - (x1,y1),(x2,y2),(xn,yn)， 属 性 ： 符 号 形 状 、 颜 色 、 尺 寸 。 面 位 置 ：(x1,y1),(x2,y2), ,(xi,yi),(xn,yn)，属性：符号变化、等值线。4. 拓扑关系： 指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。可以假设图形绘在一张高质量的橡皮平面上，将橡皮任意拉伸和压缩，但不能扭转或折叠，这时原来图形的有些属性保留， 有些属性发生改变，前者称为拓扑属性，后者称为非拓扑属性或几何属性。这种变换称为拓扑变换或橡皮变换。5. 空间数据的拓扑关系：邻接关系： 空间图形中同类元素之间的拓扑关系。（例如多边形之间的邻接关系，P1与 P2，P1与 P3；又如结点之间的邻接关系N1与 N2，N1与 N3等。 ）关联关系：空间图形中不同元素之间的拓扑关系。（例如结点与弧段的关联关系N1 与 L1、L3、L5， N2与 L1、L2、L3；多边形与弧段的关联关系P1 与 L1、L2、L3， P2与 L2、L3、L6，P3 与 L7 等。 ）包含关系：空间图形中同类但不同级元素之间的拓扑关系。（例如多边形P1 包含 P3。 ）了解1. 地理信息数字化描述方法：地图和遥感影象是空间信息的常见载体。在栅格数据结构中，整个地理空间被规则地分为一个个小块（通常为正方形） ，地理实体的位置是由占据小块的横排与竖列的位置决定，小块的位置则由其横排竖列的数码决定，每个地理实体的形态是由栅格或网格中的一组点来构成。这种数据结构和遥感图象的数据相同，因而数字遥感图象就是栅格数据结构。在矢量数据结构中，地理实体的形状和位置是由一组坐标对所确定。矢量数据结构对地理实体的描述类似于地图对地理信息的描述，一般也把地理实体分为点、线、面三种，每种实体有不同的编码方法。2. 空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据和元数据。3. 元数据：一般都认为元数据就是“关于数据的数据” 。传统的图书馆卡片、出版图书的介绍、磁盘的标签等都是元数据。纸质地图的元数据主要表现为地图类型、地图图例、包括图名、空间参照系统和图廓坐标、地图内容说明、比例尺和精度、编制出版单位和日期或更新日期等。第三章 空间数据结构掌握1. 矢量数据结构分为简单数据结构（也称面条数据结构）、拓扑数据结构和曲面数据结构。2. 矢量数据结构编码的基本内容（基本元素） ：点（空间的一个坐标点） 、线（多个点组成的弧段）和面（多个弧段组成的封闭多边形）。3. 简单数据结构面条结构（实体式）：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。适用于制图及一般查询，不适合复杂的空间分析。4. 矢量数据结构特点：用离散的点描述空间对象与特征，定位明显，属性隐含用拓扑关系描述空间对象之间的关系面向目标操作，精度高，数据冗余度小与遥感等图象数据难以结合输出图形质量好，精度高5. 四叉树编码 ：又称为四分树、四元树编码。它是一种更有效地压编数据的方法。它将2n2n 像元阵列连续进行4 等分，一直分到正方形的大小正好与象元的大小相等为止，而块状结构则用四叉树描述，习惯上称为四叉树编码。四个等分区称为四个子象限：左上(NW)、右上 (NE) 、左下 (SW)和右下 (SE) 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - 6. 栅格数据结构特点：离散的量化栅格值表示空间对象位置隐含，属性明显数据结构简单，易于遥感数据结合，但数据量大几何和属性偏差面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系7. 矢量数据结构和栅格数据结构的比较理解1. 空间数据结构包括栅格数据结构( 显式表示 ) 、 矢量数据结构 ( 隐式表示 ) 和矢量栅格一体化的数据结构。2. 拓扑数据结构的图形表示3. （简单栅格数据结构）栅格数据的取值方法：中心点法面积占优法长度占优法重要性法。逼近原始数据精度方法：栅格单元值的确定缩小单个栅格单元的面积。了解1. 数据结构：指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。表示地理实体的空间数据包含着空间特征和属性特征，如何组织和建立它们之间的联系，以便计算机存储和操作，这称为空间数据结构。2. 矢量数据的基本坐标是直角坐标X、Y，其坐标原点一般取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列(i,j),其坐标原点一般取图的左上角。3. 简单数据结构面条结构特征：无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独立性和一致性多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂处理嵌套多边形比较麻烦。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 23 页 - - - - - - - - - 4. 矢量数据可抽象为点( 结点) 、线( 链、弧段、边 )、面 ( 多边形 ) 三种要素，即称为拓扑元素。5. 栅格数据结构的类型栅格矩阵结构链式编码结构游程编码结构块状编码结构四叉树编码结构八叉树编码结构。6. 对线状目标，以往人们习惯使用矢量方法表示。对于面状地物，矢量数据用边界表达的方法，多边形的中间区域是空洞。而在基于栅格的GIS 中，一般用元子空间充填表达的方法将多边形内任一点都直接与某一个或某一类地物联系。第四章 空间数据的采集与处理掌握1. 空间数据采集主要手段：野外数据采集地图数字化摄影测量方法遥感图像处理。理解1. 数据源种类包括图形图像数据和文字数据两大类。2. 属性数据编码原则： 系统性和科学性一致性和唯一性标准化和通用性简捷性可扩展性。编码内容：登记部分分类部分控制部分。编码方法：层次分类编码法多元分类编码法。3. 从实用的角度来讨论空间数据质量，空间数据质量指标应包括以下几个方面：完备性逻辑一致性位置准确度时间准确度专题准确度。4. 空间位置、专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三个基本要素。数据质量： 是空间数据在表达这三个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、 完整性，以及它们三者之间统一性的程度。了解1. 数据源种类：地图、遥感影像数据、统计数据、实测数据、数字数据和文字报告。2. 数据采集系统的功能：图形数字化数据的编辑拓扑关系生成基本量算数据结构转换地理数据库建立。3. 图形数据采集方法：手扶跟踪数字化仪采集摄影测量数字化采集扫描跟踪数字化采集外业实地数字化采集。采集方案：随机、系统、系统随机、可变系统、蔟聚、断面和等高线采样。4. （属性数据编辑）属性数据校核包括两部分：属性数据与空间数据是否正确关联，标识码是否唯一，不含空值。属性数据是否准确，属性数据的值是否超过其取值范围等。5. （数学基础变换）几何纠正：地形图的纠正：一般采用四点纠正法或逐网格纠正法。遥感影像的纠正。6. 空间数据质量评价方法分直接评价和间接评价两种。直接评价方法是对数据集通过全面检测或抽样检测方式进行评价的方法，又称验收度量。间接评价方法是对数据的来源和质量、生产方法等间接信息进行数据集质量评价的方法，又称预估度量。7. 元数据：它是关于数据的数据。在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。主要作用是：帮助用户了解和分析数据空间数据质量控制在数据集成中的应用数据存贮和功能实现。第五章 空间数据库掌握1. 数据 ：描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字、也可以是文字、 图形、图像、声音、语言等，数据有多种表现形式，他们都可以数字化后存入计算机。2. 数据库 （DB ） ：所谓数据库是指长期储存在计算机内的、有组织、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储， 具有较小的冗余、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。3. 数据库管理系统（DBMS ） ：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。4. 数据库管理系统功能：数据定义功能数据操纵功能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - 数据库的运行管理数据库的建立和维护功能5. 数据库系统的特点：数据结构化数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据由 DBMS 统一管理和控制6. 关系模型 是由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。它是建立在严格的数学概念的基础上的。7. 数据库系统 一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。8. 关系数据库标准语言SQL语言 以一种语法结构提供两种使用方式。SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。 语句以；号结尾，注意* 、 的使用 9. 数据查询一般格式为： SELECT ALL|DISTINCT, , FROM , , WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY ASC|DESC ；整个 SELECT 语句的含义是， 根据 WHERE 子句的条件表达式，从 FROM 子句指定的基本表或视图中找出满足条件的元组。SELECT 语句既可以完成简单的简表查询，也可以完成复杂的连接查询和嵌套查询。10. 单表查询选择表中的若干列查询指定列 查询全体学生的学号和姓：SELECT Sno,Sname FROM Student；查询全部列 查询全体学生的详细记录：SELECT * FROM Student ；等价于SELECT Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept FROM Student；查询经过计算的值查询全体学生的姓名及出生年份: SELECT Sname,2006-Sage FROM Student；11. 单表查询选择表中的若干元组 消 除 取 值 重 复 的 行查 询 选 修 了 课 程 的 学 生 学 号 ： SELECT Sno FROM SC；该查询结果里包含了许多重复的行。如果想去掉结果表中的重复行，必须指定 DISTINCT 短语： SELECT DISTINCT Sno FROM SC;执行结果如上右图。查询满足条件的元组A.查询满足条件的元组可以通过WHERE 子句实现。 WHERE 子句常用的查询条件如下表所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 23 页 - - - - - - - - - 查询条件谓词比较=,=,!; NOT+ 上述运算符确定范围BETWEEN AND ,NOT BETWEEN AND 确定集合IN, NOT IN 字符匹配LIKE,NOT LIKE 空值IS NULL, IS NOT NULL 多重条件AND,OR 查询所有年龄在20 岁以下的学生姓名及其年龄：SELECT Sname,Sage FROM Student WHERE Sage=20；查询考试成绩有不及格的学生的学号：SELECT DISTINCT Sno FROM Course WHERE Grade60；查询年龄在2023 岁（包括 20 岁和 23 岁）之间的学生的姓名、性别和年龄。 SELECT Sname,Ssex,Sage FROM Student WHERE Sage BETWEEN 20 AND 23;( 与 BETWEEN,AND , 相对的谓词是NOT BETWEEN,AND ,) B.谓词 LIKE 可以用来进行字符串的匹配。其一般语法格式为：NOT LIKE 其含义是查找指定属性列值与相匹配的元组。可以是一个完整的字符串，也可以含有通配符% 和_。a.%（百分号） :代表任意长度 ( 长度可为 0) 的字符串。例如a%b表示以 a 开头，以 b 结尾的任意长度的字符串。如acb,addfb,ab等。b._( 下横线 ): 代表任意单个字符。例如:a_b 表示以 a 开头，以b 结尾的长度为3 的任意字符串。如 acb。查询学号为95001 的学生的详细情况。 SELECT * FROM Student WHERE Sno LIKE 95001 ；等价于： SELECT * FROM Student WHERE Sno = 95001 ；查询所有姓刘的学生的姓名、学号和性别。 SELECT Sname,Sno,Ssex FROM Student WHERE Sname LIKE 刘 % ；12. 单表查询对查询结果排序查询选修了3 号课程的学生的学号及其成绩，查询结果按分数降序排列。 SELECT Sno,Grade FROM SC WHERE Cno= 3 ORDER BY Grade DESC；对于空值， 若按升序排， 含空值的元组将最后显示。若按降序排， 空值的元组将最先显示。查询全体学生情况，查询结果按所在系的系号升序排列，同一系中的学生按年龄降序排列。 SELECT * FROM Student ORDER BY Sdept,Sage DESC ；13. 单表查询使用集函数COUNT(DISTINCT|ALL * ) 统计元组的个数COUNT(DISTINCT|ALL ) 统计一列中值的个数SUM (DISTINCT|ALL ) 计算一列值的总和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - AVG (DISTINCT|ALL ) 计算一列值的平均值MAX (DISTINCT|ALL ) 求一列中的最大值MIN (DISTINCT|ALL ) 求一列中的最小值查询学生总人数。SELECT COUNT(*) FROM Student；计算 1 号课程的学生平均成绩。SELECT AVG(Grade) FROM SC WHERE Cno=1 ；查询选修 1 号课程的学生最高分数。SELECT MAX(Grade) FROM SC WHERE Cno=1 ；14. 单表查询对查询结果分组求各个课程号及相应的选课人数 SELECT Cno,COUNT(Sno) FROM SC GROUP BY Cno ；查询选修了3 门以上课程的学生学号。SELECT Sno FROM SC GROUP BY Sno HAVING COUNT(*)3； （ HAVING 短语指定选择组的条件。WHERE 子句与 HAVING短语的区别在于作用对象不同。）15. SELECT语句的一般格式： SELECTALL|DISTINCT 别名 , 别名 , FROM 别名 , 别名 , WHERE 目标表达式有以下可选格式： * .* COUNT(DISTINCT|ALL*) . ，. ,集函数的一般格式为： COUNT SUM AVG (DISTINCT|ALL) MAX MIN WHERE子句的条件表达式有以下可选格式16.( 数据更新插入、修改和删除）插入数据插入单个元组 INSERT INTO （, , ） VALUES( ，,) 其功能是将新元组插入指定表中。其中新记录属性列1 值为常量1，属性列2 的值为常量 2, 对应 。INTO 子句中没有出现的属性列，新记录在这些列上将取空值。必须注意，在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 23 页 - - - - - - - - - 定义表时说明了NOT NULL的属性列不能取空值，否则会出错。如果INTO 子句中没有指明任何列名，则新插入的记录必须在每个属性列上均有值。将一个新学生记录( 学号： 95020；姓名：陈东；性别：男；所在系：IS; 年龄： 13)插入到 Student 表中。 INSERT INTO Student VALUES( 95020 ， 陈东， 男， IS ，13) ； 字符型用单引号 17. 修改数据 ：修改操作语句的一般格式为: UPDATE SET =, = , WHERE ；其功能是修改制定表中满足WHERE 子句条件的元组。 其中 SET子句给出 的值用于取代相应的属性列值。如果省略了WHERE 子句，则表示要修改表中的所有元组。修改某一元组的值 将学生 95001 的年龄改为22 岁 UPDATE Student SET Sage=22 WHERE Sno= 95001 ；修改多个元组的值 将所有学生的年龄都增加1 岁 UPDATE Student SET Sage = Sage+1 ；18. 应用例题查询表中的所有记录( 两种方法 ) 。查询处理能力大于30 万吨 / 日的污水处理厂名称。查询沈阳市的污水处理厂的全部信息，并按名称降序排列。将下面记录插入数据表中：（满堂河污水处理中心，沈阳市，1343，200395，2，232）将名称为“北部污水处理厂”的记录的运行费用改为3000 万元。删除设计处理能力为20 万吨/ 日的污水处理厂信息。理解1. 实体：客观存在并可相互区别的事物。2. 属性：实体所具有的某一特征。3. 数据库常用的数据模型：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。4. 元组：表中的一行即为一个元组。5. 属性：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。6. 主码：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。7. 连接查询等值与非等值连接查询查询每个学生及其选修课程的情况。学生情况存放在Student表中，学生选课情况存放在SC表中，所以本查询涉及Student名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 23 页 - - - - - - - - - 与 SC两个表。这两个表之间的联系通过公共属性Sno 实现的。 SELECT Student.*,SC.* FROM Student,SC WHERE Student.Sno=SC.Sno; 本例中， SELECT 子句与 WHERE 子句中的属性名前都加上了表名前缀，这是为了避免混淆。如 果 属 性 名 在 参 加 连 接 的 各 表 中 是 唯 一 的 ， 则 可 以 省 略 表 名 前 缀 。8. 连接查询外连接上例的查询结果没有95003 和 95004 两个学生信息。 但有时我们想以Student 表为主体列出每个学生的基本情况及其选课情况，若某个学生没有选课，只输出基本信息，这时需要使用外连接。可以如下改写： SELECT Student.*,SC.* FROM Student,SC WHERE Student.Sno=SC.Sno(*)；外连接的表示方法为，在连接谓词的某一边加符号*( 有的数据库系统用+) ，外连接就好像为符号 *所在边的表增加一个万能的行，这个行全部由空值组成。它可以和另一边的表中所有不满足连接条件的元组进行连接。了解1. 数据库系统（ DBS ） ：指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。2. 数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。3. 层次模型的优点主要有：层次数据模型本身比较简单对于实体间的联系是固定的，且预先定义好的应用系统采用层次模型来实现，其性能优于关系模型，不低于网络模型层次数据模型提供了良好的完整性支持。缺点主要有：现实世界中很多联系是非层次的，如多对多联系、一个结点具有多个双亲等，层次模型表示这类联系很笨拙。对插入和删除的限制比较多查询子女结点必须通过双亲结点由于结构严密，层次命令趋于程序化。4. 关系数据模型具有以下优点：关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的。关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示，对数据的检索结果也是关系（即表）。所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。关系模型的存取路径对用户透明。缺点：查询效率往往不如非关系模型。5. 完成核心功能的9 个动词：数据查询（SELECT ） ；数据定义（ CREATE,DROP,ALTER） ；数据操纵（ INSERT,UPDATE,DELETE） ；数据控制（ GRANT,REVOKE） 。6. 定义基本表 CREATE TABLE （ 列级完整性约束条件 ， 列级完整性约束条件 ,；7. 定义表的各个属性时需要指明其数据类型及长度。不同的数据库系统支持的数据类型不完全相同。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 23 页 - - - - - - - - - Integer 或 Int 整数类型（ 16 位） ，取值范围 -32768+32768 Decimal 或 Dec 十进制数字类型，最多可以有18 位Double 双精度浮点数字类型，有效精度为15 位Long 长整形类型（ 32）位，取值范围 -2147483648 - 2147483648 CHARACTER(n) 或 CHAR(n) 长度为 n 的定长字符串DATE 日期型，格式为YYYY-MM-DD DATETIME 日期时间型，格式为HH.MM.SS STRING 变长字符串类型8. 修改基本表一般格式为： ALTER TABLE ADD完整性约束 DROP MODIFY ；其中是要修改的基本表，ADD子句用于增加新列和新的完整性约束条件，MODIFY子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型。9. 删除基本表：一般格式为:DROP TABLE 10.连接查询等值与非等值连接查询一般格式 :. . 其中比较运算符主要有：=、=、=、 ！=。当连接运算为 =时，称为等值连接。使用其他运算符称为非等值连接。11.连接查询复合条件连接查询选修 2 号课程且成绩在大于等于90 的学生。 SELECT Student.Sno,Sname FROM Student,Sc WHERE Student.Sno=SC.Sno AND SC.Cno=2 AND SC.Grade=90；12.插入数据 -插入子查询结果 INSERT INTO （, ,） 子查询；对每一个系，求学生的平均年龄，并把结果存入数据库。首先在数据库中建立一个新表，其中一列存放系名，另一列存放相应的学生平均年龄。 CREATE TABLE Departmentage (Sdept CHAr(15)， Avgage INT)；然后对 Student 表按系分组求平均年龄，再把系名和平均年龄存入新表中。 INSERT INTO Departmentage(Sdept,Avgage) SELECT Sdept,AVG(Sage) FROM Student GROUP BY Sdept；13.删除数据一般格式为： DELETE FROM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 23 页 - - - - - - - - - WHERE ；delete是对数据进行操作，而drop 是对数据表的操作 DELETE 语句的功能是从指定表中删除满足WHERE 子句条件的所有元组。如果省略WHERE 子句，表示删除表中全部元组，但表的定义仍在数据库中，也就是说DELETE 语句删除的是表中的数据，而不是关于表的定义。删除某一个元组的值 删除学号为 95019 的学生记录 DELETE FROM Student WHERE Sno=95019 ；delete from间无 *号，select from间有*号 删除多个元组的值 删除所有的学生选课记录 DELETE FROM Sc；14.空间数据库：指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。15.目前，采用面向对象数据模型，建立面向对象数据库系统，主要有三种实现方式：扩充面向对象程序设计语言(OOPL)，在OOPL 中增加 DBMS 的特性扩充RDBMS，在 RDBMS 中增加面向对象的特性建立全新的支持面向对象数据模型的OODBMS。16.空间数据库的设计原则：尽量减少空间数据存储的冗余量。提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化。满足用户对空间数据及时访问的需求，并能高效地提供用户所需的空间数据查询结果。在数据元素之间维持复杂的联系，以反映空间数据的复杂性。支持多种多样的决策需要，具有较强的应用适应性。第六章 空间数据的查询与空间度量掌握1.（面状物体的量算面积）梯形法 ：在矢量结构下，面状地物以其轮廓边界弧段构成的多边形表示。在GIS 中，梯形法是进行多边形面积量算的主要方法之一。其基本思想是：在平面直角坐标系中，按多边形定点顺序依次求出多边形所有边与x 轴（或 y 轴）组成的梯形的面积，然后求其代数和（如图）。对于没有空洞的简单多边形，假设有N个顶点，其中为S 多边形面积，（x,y ）为多边形顶点坐标。其面积计算公式为：11101()2niiiiiSxxyy0nPP1P2P3P2nP1nP0 xy名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - 理解1. 空间数据查询的内容（方式、内容和结果显示）：2. （属性查询） SOL查询： 需要查询“ P101”地块的销售日期 Select sale date From parcel Where PIN = “P101” ；3. （线状物体的量算长度）11/ 222211101nniiiiiiiiiLxxyyzzl在栅格数据结构里，线状地物的长度就是累加地物骨架线通过的格网数目，骨架线通常采用8 方向连接，当连接方向为对角线方向时，还要乘上了解1. 查询的过程大致可分为三类：直接复原数据库中的数据及所含信息，来回答人们提出的一些比较“简单”的问题；通过一些逻辑运算完成一定约束条件下的查询；根据数据库中现有的数据模型，进行有机的组合构造出复合模型，模拟现实世界的一些系统和现象的结构、功能，来回答一些“复杂”的问题，预测一些事务的发生、发展的动态趋势。2. 空间查询在 GIS 中的地位： GIS 最基本的功能之一；GIS空间分析的起始点；GIS区别其它数字制图软件的特征；空间查询不改变原有的数据集合。3. 对于栅格方式表示的面状物体，其面积可以直接通过栅格计数来获取，边界上的象元的面积，根据边界线的走向予以分配。第七章 空间分析空间分析案例1. 栅格数据的生成、显示：数据：线状图层边界；点状图层高程点分析目的：由高程点状图通过插值生成高程栅格图；等高线绘制；统计分析（单元统计、领域统计、栅格计算）。2. 学校选址掌握1. 空间分析 ：是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、 形成和演变等信息的分析技术， 是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息的提取、表现和传输的功能，是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功能特征。空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据。2名