城市GIS总结

1.城市地理信息的概念：城市地理信息是指与所研究对象的城市空间地理分布有关的信息，是有关城市地理实体的的性质、特征和运动状态表征的一切有用知识，它表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。2.城市地理信息分类：基础地理信息：包括各种平面和高程控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名及某些属性信息等，用于表示城市基本面貌并作为各种专题信息空间定位的载体。专题地理信息：包括城市规划、土地利用、交通、综合管网、房地产、地籍、环境等，用于表示城市某一专业领域要素的空间分布及规律。3.信息的分类方法：线分类法：是一种层级分类法，将数据逐次分成有层级的类目，类目间构成并列和隶属关系，形成串、并联结合的树形结构。面分类法：是根据分类对象各自的特征，分成互不相关的面，相互间没有从属关系，不同面不互相重复，且顺序固定。区别：面分类法将整形码分为若干码段，一个码段定义事物的一重意义，需要定义多重意义就可以采用多个码段。（数轴表达：一根数轴却只能约束一重意义上父类与子类的从属关系，多重意义的约束就要用多根数轴来实现，也就是说一个码段对应一根数轴）。面分类是若干个线分类的合成。基于这一理解，线分类法应该属于1维分类法，面分类法则为2维或多维的分类法。4.矢量与栅格一体化数据结构（C4-5-UGIS2-2-23）即在数字化一个线状实体时，除记录原始取样点外，还记录路径所通过的栅格。同样，每个面状地物除记录它的多边形边界外，还记录中间包含的面域栅格。这样，既保持了矢量特性，又具有栅格的性质，就能将矢量与栅格统一起来。从原理上说，这是一种以矢量的方式来组织栅格数据的数据结构。5.线性四叉树的概念：为了解决矢栅混合增加存储空间这一问题，并更加有效的将矢量、栅格数据结构结合起来，出现了矢栅一体化模式，其理论基础是多级格网方法，三个基本约定和线形四叉树编码。6.三个基本约定：以上编码（M码，四叉树）是基于栅格的，因而据此设计的数据结构必定具有栅格的性质，为了使之具有矢量的特点，一体化结构为点、线、面状地物的设计做出了三个约定：约定一：点状地物仅有空间位置，没有形状和面积，在计算机中仅有一个位置数据；约定二：线状地物是地球表面的空间曲线，它有形状但没有面积，它在平面上的投影是一连续不间断的直线或曲线，在计算机内部需要用一组元子（即栅格单元）填满整个路径。约定三：面状地物具有形状和面积，它在平面上的投影是由边界包围的内部（空洞除外均填满）的区域和一组填满路径的元子表达的边界线组成。7.多级格网：粗格网、基本格网和细分格网均采用线性四叉树编码，并采用三个Morton码（M0,M1,M2）表示。其中：M0表示点所在或线所通过的粗格网的M码，是研究区的整体编码。M1表示点所在或线通过的基本栅格的M码，也是研究区内的整体编码。M2表示点所在或线所通过的细分栅格的M码，是基本栅格内的局部编码点、线、面的表达方式点状地物：用（M1,M2）代替（x，y）点IDM1M2关联的弧段线状地物：用（M1,M2）代替（x，y）记录中间点点IDM1M2关联的弧段面状地物:根据对面状地物的约定，一个面状地物应记录边界和边界所包围的整个面域。（C4-5-UGIS2-2-34）其中边界由弧段组成，它同样引用弧段表中的信息，面域信息则由线性四叉树或二维行程编码表示。为了建立面向地物的数据结构，做这样的修改：二维行程编码中的属性值可以是叶结点的属性值，也可以是指向该地物的下一个子块的循环指针。8.八叉树概念：八叉树数据结构是三维栅格数据的压缩形式，是二维栅格数据中的四叉树在三维空间的推广，该数据结构是将所要表示的三维空间V按X、Y、Z三个方向从中间进行分割，将一个立方体V的等分为八个卦限，如果某一个卦限内的物体属于同一属性就不再细分，否则，将该卦限再细分为八个卦限，直到每个体元内都属于同一属性或达到规定的限差为止。编码方式：9.空间量算的操作：空间量算是空间查询中常常需要进行的操作，包括(1)几何量算(2)分布中心量算(3)距离量算(4)形状量算（C7-UGIS4-（16-25））(5)空间关系量算放射状指数：其基本思想是将研究区形状与标准圆进行比较，得出一个相对指数。这种方法是一种基于半径测度的，又叫半径形状指数。怎样用地理信息系统的方法进行计算和分析（C7-UGIS4-（22.23））10、空间接近度分析：接近度（邻近度）分析是通过空间点周围的邻点，或某特定位置及方向范围内的某种性质的邻点，对其进行分析的一种方法。这种分析方法涉及数据及其邻点之间相互关系。分类：常见有三类接近度的运算：缓冲区、空间扩展和泰森多边形。11.泰森多边形设施选址模型：（C10-UGIS4-14）12.设施选址的三个准则及区别：1、“总和最小化”（minisum）准则。它的直观解释是使所有用户距待定址设施的距离总和达到最小，这样的结果是使用户总的出行量达到最低，从而最大限度地达到方便用户的目的。学校、商场、医院、邮局等类型的公共设施要应用这类准则进行选址。2、“最大最小化”（minimax）,也就是要使设施点到其服务范围最远处的用户距离达到最小，以便给用户提供及时服务。这类准则可运用于那些非经常性提供紧急服务的公共设施，如公安局、消防站等。3、“最小最大化”（maxmini）,也就是尽量使设施远离用户区。这种准则应用于那些”不受欢迎“的设施类别，如污染工厂、火葬场、传染病医院、煤气站、易燃易爆品仓库、垃圾处理厂等。这些设施对环境有较大的影响，有些则是对周围环境有较大的敏感性。主要评价要素：地形特点、人口状况、城市设施状况、竞争环境、交通条件13.交通可达性：交通可达性是指通过一定的交通系统到达城市某一地点的便利程度，一般取与交通量相关联的度量，如时间、距离、费用等。14.交通可达性的分析方法：目前对于交通可达性的分析具有多种方法，如最小邻近距离法、等值线法、潜力模型法、平衡系数法、机会累积法、空间句法、出行效率法等总的来说，目前常用的可达性分析方法可以分为两种一种是基于交通网络的方法。这种方法只考虑交通设施本身包括线路和结点的连接状况。另一种交通可达性分析方法除了考虑两点之间的联系，还要考虑起点和终点的属性。这些属性主要是社会经济属性，例如产业规模、就业人口、经营范围等。15.引力模型的概念，（为什么叫引力模型）：考虑结点属性的可达性分析方法又称引力模型（势能或潜能模型）方法，因为交通可达性与万有引力定律有相同的作用规律。16.如何使用引力模型进行交通可达性分析（c9-21）17.土地适宜性评价：指某一地块的土地就满足某一特定用途所进行的适宜程度的评价。18.评价方法：A.图层叠加法；B.生态因子组合法19.生态因子组合（层次组合法与非层次组合法的区别）：生态因子的组合法可分为层次组合法和非层次组合法。层次组合法首先用一组组合因子去判断土地的适宜度等级，然后将这组因子看作一个单独的新因子与其他因子进行组合。这种按一定层次组合的方法便是层次组合法。非层次组合法是将所有的因子一起组合去判断土地的适宜度等级。非层次组合法适用于判断因子较少的情况下，而当因子过多时，采用层次组合法要方便得多。但不管层次组合法还是分层次组合法，首先需要专家建立一套复杂而较完整得组合因子和判断准则，这是运用生态因子组合法关键的一步，也是极为困难一步。20.如何建立一个土地适应性评价体系（c10-17）21.用地适应性评价（c10-20）22.数字城市：狭义的数字城市是指应用数字城市理论，基于3S等关键技术，深入开发和应用地理信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于解决人口、资源环境问题，服务于经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。狭义的数字城市是指空间信息为基础的城市地理信息系统。23.数字城市规划体系构建主要从两个方面着手：数据纵向衔接主要通过数据在规划业务流程方向上的有机联系体现数字城市规划体系的系统性。主要利用两种技术手段：（1）统一数据标准：保证数据在相关子系统之间的有效流动是数字规划体系构建的重要环节。因此，在进行相关子系统设计时，要考虑该系统的数据分类标准、编码方式、数据输入方式、数据格式等能在整个系统内连续统一。（2）信息技术综合：把CAD、GIS、数据库及网络等技术综合起来，最大效率的利用现有技术，促进数字城市规划体系的建立。数据横向联系主要通过子系统之间的数据综合利用和信息的整体分析加强数字城市规划体系的建设。主要涉及两个方面：（1）数据嵌套和叠加：数据的集中和综合将有助于规划方案分析及重要信息的捕捉与提取。（2）建立整体分析模型：在城市规划管理数据仓库上建立数学模型，把相关的空间和属性数据放在一起分析，探索城市的发展规律，也就是通常所说的数据挖掘。