城信系统复习要点.pdf
学习好资料欢迎下载第一讲1 城市地理信息:城市地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息以及相互空间关系的总称，是有关城市地理实体的性质、特征和运动状态表征的一切有用的知识。2 城市地理信息的普遍特征：空间分布特征、多维结构特征、时序特征3 城市地理信息划分：基础地理信息和专题地理信息4 城市地理信息系统（UGIS)：是融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术。它把城市的地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，同时借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。书上定义：UGIS 是地理信息系统的一个重要分支，是一种应用计算机硬件、软件和网络技术，实现对城市各种空间、非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，并以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。5 UGIS 基本组成结构：6 UGIS 的框架结构应该包括以下三层：基础层、专题层、综合层7 与地理信息相比，UGIS 的独特功能：（1）数据类型的多样性和服务对象的多层性。（2）精度高、现势性强。（3）模型化、智能化和多功能性。（4）与办公自动化的一体化。（5）严格的层次结构和高度统一的规范标准。（6）强烈的实用化需求。8 根据所学知识，谈一下对UGIS 的认识和 UGIS 的发展趋势，应用前景。（论述）（1）先答上边的定义和特点（2）UGIS是基于城市空间的地理信息系统，是地理信息系统在城市规划、建设和管理中的综合应用。其内容涉及城市和区域的各种社会、经济和环境要素以及人类大部分社会活动。（3）UGIS 的发展趋势：结合书上2021 页看看【1】城市 Web GIS：1、GIS 从专业走向了大众；2、传统的Client/Server(客户机/服务器)方式向 Brower/Server（浏览器/服务器）方式转移；3、出现了大量的城市Web GIS（谷歌地图、搜狗地图、MapBar 等）【2】UGIS 协助海量数据管理：1、基础地理数据（基础地图、影像等）容量巨大；传统的基于文件的管理方式显然不能处理这些问题；2、基于大型关系型数据库Oracle，结合ArcSDE 空间数据库引擎，实现空间数据的高效存储.【3】高分辨率遥感与UGIS 结合【4】三维 UGIS 与虚拟现实【5】无线通讯与UGIS 第二讲1 GIS 组成要素：数据、软件、硬件、模型和人员。2 大地坐标系：以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度L、大地纬度 B 和大地高度H 表示。3 大地基准面：它由椭球体本身及椭球体和地表上一点视为原点间之关系来定义。此关系能学习好资料欢迎下载以 6 个量来定义，通常是大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线偏差之两分量及原点至某点的大地方位角。4 地图投影：地球椭球面是一个不可展开的曲面，为了能将其表面内容显示在平面上，必须进行地图投影变换。运用一定的数学法则（投影变换公式），将大地坐标系转化为某投影平面上的平面直角坐标系的过程叫地图投影。5 我国 UGIS 常采用的投影：在城市 GIS 系统中均采用6 度或 3 度分带的高斯克吕格投影，因为一般城建坐标采用的是6 度或 3 度分带的高斯克吕格投影坐标。6 栅格数据结构：是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的，它是指将地球表面划分为大小均匀、紧密相邻的网格阵列。7 栅格数据结构确定取值的方式：(1)中心归属法(连续分布地理现象，人口密度、大气污染);（2）长度占优法；(3)面积占优法（城市绿地面积分布）；(4)重要性法，（具有特殊意义而面积较小的地理要素）8 栅格数据的压缩技术：直接栅格编码长度编码法改变扫描顺序法链式编码游程长度编码块式编码四叉树编码（1）行程编码：行程编码又称为游程长度编码行程编码分为：游程长度编码、游程终止编码游程长度编码：（sk，lk）sk栅格的属性值lk 游程的连续长度游程终止编码：（sk，lk）sk栅格的属性值lk 游程的终止列号（2)块码：块码是行程编码向二维扩展的情况，又称二维行程编码，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单元的代码组成。（3）四叉树编码：四叉树编码是栅格数据结构的一种压缩数据的编码方法基本思想：是把一幅图像或一幅栅格地图等分成四个子区，不断检查每个子区的所有格网值，如该子区都含有相同的值（灰度或属性），这个子区就不再往下分割；否则，把该子区再分割成四个子区，这样递归地分割，直到每个子区都只含有相同的值为止。第三讲1 矢量数据结构：矢量数据结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等空间实体的位置和形状的一种数据组织方式。2 矢量数据编码方法：（结合图理解）【1】简单矢量数据结构：1、坐标序列法：以基本的空间实体（点、线、多边形）为单位进行组织；只记录空间对象的位置坐标和属性信息；不记录拓扑关系的矢量数据模型（面条结构）。2、树状索引法：采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息。具体方法：在对面实体进行树状存储时，将所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，点索引与边界线号联系，线索引与多边形相联系，形成树状索引结构。【2】拓扑数据结构：1、双重独立式2、链状双重独立式：在链状双重独立数据结构中，主要有四个文件：多边形文件、弧段文件、弧段坐标文件、结点文件3 矢量与栅格数据的优缺点：文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 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坐标为：Xi=(X2-X1)/(Y2-Y1)(Yi-Y1)+X1 【5】多边形（面域）栅格化。（1）射线算法。由待判点向图外某点引射线，判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数，如果相交偶数次，则待判点在该多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部。（2）射线算法的改进（平行线扫描法和铅垂线跌落法）。将射线改为沿栅格阵列列方向或行方向扫描线，判断与射线算法相似。省去了计算射线与多边形边界交点的大量运算，大大提高了效率。（每两次遇到同一多边形的边界时，其间的栅格属于该多边形）（3）内部点扩散算法。将矢量图栅格化，每个面域多边形选择一个种子点；判断种子点的 8 个相邻栅格是否在多边形的边界上；进行新的扩散运算，直至所有新老种子点填满该多边形并遇到边界为止。（4）扫描算法/边界点跟踪法（顺正逆负）第一步：边界弧段栅格化第二步：从边界上某一点栅格单元开始按顺时针方向跟踪边界上各栅格，对多边形中岛则按逆时针方向跟踪，将跟踪的每个栅格分别赋予R，L，N。第三步：逐行扫描，以多边形属性充填“L 与 R”之间的栅格单元。步骤：（1）边界提取：1、二值化2、平滑处理（毛刺、凹陷模板）3、细化（掌握剥皮法和骨架法）（2）边界追踪（3）线的简化及曲线圆滑（4）拓扑关系生成5 空间拓扑关系：在 GIS 中，空间拓扑关系可用来描述并确定空间的点、线、面之间的关系及属性，并可实现相关的查询和检索。6 空间拓扑关系构成要素：空间数据的拓扑关系可通过结点、线段、多边形几个基本元素表达和实现，即称为拓扑元素。第四讲1 地图数字化方法：手扶跟踪数字化、扫描数字化3 误差或错误检查的方法：叠合比较法、目视检查法、逻辑检查法4 地理信息系统的空间数据误差可以分成以下几类：（1）地面测量数据的误差（2）地图数字化的误差（3）矢量数据栅格化的误差（4）遥感数据误码差（5）数据转换与处理误差5 数据质量：GIS 的数据质量是指GIS 中空间数据(几何数据和属性数据)在表达空间位置、属性和时间特征时所能达到的准确性、一致性、完整性以及三者统一性的程度。2 空间数据误差的具体来源：文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 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ZQ9D9R7F1F3学习好资料欢迎下载第五讲1.地图符号：地图符号（Symbol）是地图的语言，它是表达地图内容的基本手段。地图符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成，注记是地图符号的一个重要部分，它也有形状、尺寸和颜色之区别。2.地图符号的构成要素：符号的形状、符号尺寸、符号的颜色3.地图符号的分类：按照符号的定位情况分类：定位符号和说明符号按照符号所代表的客观事物分布状况分类：面状符号、点状符号和线状符号4.城市专题地图：又称“专门地图”或“主题地图”，是突出、完善地显示一种或几种特定要素，而使地图内容、用途成为专题化的地图。5.城市专题地图的基本特征：（1）图上的主要内容，大部分是普通地图上所没有的专门要素(经济指标)；（2）图上所显示的现象往往是地面上所看不到或无法直接进行量测的(人口分布)；（3）编图的资料往往是科学研究成果、文献记载、论文报告、统计和勘测等文字资料(地质报告)；（4）具有独特的图式和特殊的表示方法(规划：风叶玫瑰图)；（5）说明各种自然和社会经济特征，以及社会经济体制和政治体制方面的特征；6.专题地图的分类：（1）专题地图按内容性质分类可分为：自然地图、社会经济（人文地图）和其它专题地图。（2）按用途：国民经济图、科学教育图、国防建设图（3）按内容结构：区划图、分布图、类型图、趋势图、统计图（4）按概括程度：解析图、综合图、组合图7.城市专题地图的内容的表示方法及适用范围（重点了解面状要素）（1)点状:地面上真正的点状事物很少，一般都占有一定的面积，只是大小不同。点状分布要素指那些占据的面积较小，不能按比例尺表示，又要定位的事物。对于点状分布要素的质量特征和数量特征，可以用点状符号表示。(2)线状:在地面上呈线状或带状分布的事物很多，如交通线、河流及边界线等，对于这些事文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 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面状专题内容的表示方法，最常用的有：等值线法、质底法、范围法、点值法、符号法、动线法、统计图法等。点值法是在图上用小点表示现象的分布和数量，它适用于表示分布不均匀的现象，从图上点的疏密就可看出现象的集中或分散的程度。点值法有两种方法：一是均匀布点法,二是定位布点。第六讲1.空间分析：是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。2.矢量数据的长度计算线状物体长度的计算公式为:点（x0,y0)到直线Ax+By+C=0 之间欧氏距离的计算：3.叠置分析：是指将同一地区、同一比例尺、同一坐标系统、不同信息表达的两组或多组专题要素的图层进行叠加，从而产生一个新图层的过程。不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。其目的是为了有效地综合多种地理要素，从其中提取出隐含的数据信息。4.叠置分析矢量叠置分析（空间逻辑基础）：1、空间逻辑并（或）运算AB=X|XA 或 X B 2、空间逻辑交（与）运算AB=X|X A 且 XB 3、空间逻辑差运算A-B=X|XA 且 XB 4、空间包含A B 第七讲1.缓冲区分析：缓冲区分析是指根据分析对象（点、线、面实体），自动建立在它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体对邻近对象的影响度或辐射范围，以便为某项分析或决策提供依据。2.空间缓冲区分析三要素：1）主体对象主体对象主要包括点、线、面对象；2）邻近对象指受主体对象影响的客体；3）对象的作用条件表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或强度。根据主体对邻近对象作用的不同，一般分线性模型、二次模型、指数模型、其它复杂模型等3.窗口分析的3 个要素：（1）中心栅格点（2）分析窗口的大小与类型（3）运算方式4.泰森多边形：设平面有n 个互不重叠的离散数据点，则其中任意一个离散数据点Pi 都有一个临近范围Bi，在 Bi 中的任一点同Pi 点间的距离都小于它们同其它离散数据点间的距离，其中 Bi 是一个不规则多边形，称为泰森多边形。5.伐木公司的选址示例 1：已知一伐木公司，获准在某林区采伐，为防止水土流失，规定不得在河流周围1km 内采伐林木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在道路周围5km 之内。请找出符合上述n1i1n0i2i1i2i1ii)YY()XX(lL22BA|CBy0Ax0|D文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 ZQ9D9R7F1F3文档编码:CB1R9B10Z9F3 HW6L9H3Y9D2 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