GIS知识点

数据：一种未经加工的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像等形式。数据的特点：格式依赖计算机系统，可以转换格式，是用以载荷信息的物理符号，本身无意义。GIS现代定义：地理信息系统是空间数据的管理系统。GIS五个主要元素：硬件、软件、数据、人员以及方法。第一个GIS系统：由加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出的“加拿大地理信息系统（CGIS）”，用于自然资源的管理和规划。GIS功能：数据采集与输入数据编辑与更新数据存储与管理数据分析与输出空间分析与查询地球表面几何模型：地球的自然表面大地水准面地球椭球体模型数学模型地理空间实体：点、线、面点元：又称点图元。指由一个控制点决定其位置的有确定形状的图形单元。包括字、字符串、子图、圆、弧、直线段等。象元：栅格数据的基本单元。网络：具有一定流通功能的线状要素（由节点和链组成）的集合，如道路网络、管道网络等。节点：线的交叉点或线的端点。链：复杂的线或边界的坐标串。结点：弧段的端点或者是数条弧段间的交叉点。结点平差（顶点匹配）：本来是同一个节点，由于数字化误差，几条弧段在交叉处，因节点没有闭合或吻合，留有空隙，为此将它们在交叉处的端点按一定匹配半径捏合起来，成为一个真正结点的过程，称为结点平差。DEM（DigitalElevationModel）：数字高程模型。是数字形式的地形定量模型。数字地图：地图实体和属性静转换后输入计算机，成为计算机可识别的图形和文本数据，就构成了数字地图。专题地图：突出反映一种或几种主题要素的地图，地图的主题要素是根据专门用途的需要确定的，它们应表达较详细；其它的地理要素则根据表达主题的需要作为地理基础选绘。地图投影：按照一定数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使得地面点位的地理坐标（经纬坐标）与地图上相对应点位的平面直角坐标（x，y）或者平面极坐标间，建立其一一对应的函数关系。弧段：一系列有规则的、顺序的点的集合，用它们可以构成区域的轮廓线，它与曲线是两个不同的概念。前者属于面元，而后者属于线元。图层：用户按照一定的需要或标准把某些相关的无题组合在一起，即为图层。如地图中的水系可构成一个图层，铁路可构成一个图层等。TIN（TriangulatedIrregularNetwork）：不规则三角形格网。由一组不规则的具有X，Y坐标和Z值的空间点建立起来的不相交的相邻三角形。包括节点、线和三角形面，用来描述地表的小面积区块。TIN的优势（相比于GRD模型）：能充分表示地形特征（特别是坡、坡角等）；并且能够较少地形较平坦地区的数据冗余。数字化：指把图形、文字等模拟信息转换成计算机能够识别、处理、存储的数字信息的过程。数字化生成栅格图。矢量化：指把三个数据转换成矢量数据的过程。数据结构：数据排列的方式及其相互关系的描述。栅格数据的压缩编码方式：有直接编码、链式编码、游程长度编码、块状编码、四叉树编码以及八叉树编码。1、链式编码：主要是记录线状地物和面状地物，将边界表示为：有某起始点开始并按照某些基本方向确定的单位矢量链。具体编码方式如下图：2、游程长度编码：栅格数据压缩的重要编码方法。基本思路：对于一副栅格图像，常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因此可以采取某种方法压缩重复的内容记录。编码方案：只在各行（或列）数据的代码发生变化时记录该代码以及相同代码重复的个数。具体编码见下图：3、块状编码：游程编码扩展到二维的情况，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，数据结构有初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单元的代码组成。具体编码如图：4、四叉树编码：块状编码的另一种表示方法。优点：分辨率可变。考点：会用包括链式编码、游程长度编码以及块状编码对一给出的栅格图像进行编码（如上示三图）。矢量数据编码方式：有实体式、索引式、双重独立式和链状双重独立式既能对矢量数据压缩又能对栅格数据进行压缩的方法是：压缩软件。栅格数据结构：计算机对地理实体的显式描述；矢量数据结构：计算机对地理实体的隐式描述。比较内容矢量格式栅格格式数据量小大图形精度高低图形运算复杂、高效简单、低效遥感影像格式不一致一致或接近输出表示抽象、昂贵直观、便宜数据共享不易实现容易实现拓扑和网络分析容易实现不易实现重点！！：空间实体间的位置关系1、点-点关系：两点（通过某条线）是否相连；两点之间的距离是多少；城市中某两点之间是否有同路，距离是多少等等；2、点-线关系：表现在点和线的关联关系上：点是否位于线上；点和线之间的距离等等；3、点-面关系：主要表现在空间包含关系上：某个村子是否位于某个县内；或某个县共有几个村子；4、线-线关系：主要关系是线线是否邻接、相交：河流和铁路的相交；两条公路是否通过某点邻接；5、线-面关系：主要表现为线是否通过面或者与面关联或包含在面内；6、面-面关系：主要表现在面与面间邻接和包含的关系。具体MAPGIS应用：1、在MAPGIS中造区的方法主要有三种：（1）、输入封闭弧段——输入区（2）、输入封闭线段——线工作区提取弧段——输入区（3）、相交线段——自动剪断线——（自动线节点平差）——线工作区提取弧段——拓扑重建（或输入区）2、地图投影的变形：地图投影不可避免地存在着变形，在建立一个投影时不仅要建立（x，y）与（φ，λ）之间的关系，而且要研究投影变形的分布与大小。地图投影的变形主要体现在：长度变形、面积变形、角度变形。投影分类：1、等角投影：角度变形为零。等角投影在一点上任意方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的，不同地点上的变形椭圆大小不同；2、等积投影：面积投影前后保持相等；3、等距投影：沿某一特定方向的距离，投影前后保持不变。其实是存在长度变形了，只是在特定方向上没有长度变形。数字化后地图错误的表现形式有：1、伪节点：使一条完整的线变成两段。2、悬挂节点：如果一个节点只与一条线相连接，那么该节点成为悬挂节点。3、“碎屑”多边形或“条带”多边形：条带多边形一般由于重复录入引起，由于前后两次录入同一条线的位置不可能完全一致，造成“碎屑”多边形。4、不正规的多边形。缓冲区：地理空间目标的一种影响范围或服务范围。基本思想：给定一个空间对象，确定其邻域，大小由邻域的半径R决定。如现实中解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题。缓冲区分析及其地质意义：缓冲区的产生有三种情况：1、基于点要素的缓冲区，以点为圆心；2、基于线要素的缓冲区，以线为中心轴线；3、基于面要素多边形边界的缓冲区，向外扩展一定距离；重点：叠加分析：点对线的叠加分析：叠加结果为点文件，保留所有点，找到距点最近的线并计算出点线之间的距离，然后将线号和线距离记录到属性；点对区的叠加：（1）、相交：落在区域上的点；（2）、判别：所有点图元；（3）、相减：区域以外的点图元；多边形叠加分析。DTM（DigitalTerrainModel）：数字地形模型。以数字形式表示的地表面，即区域地形的数字表示，由一系列地面点的X，Y位置以及相联系的高程Z所组成。重点：我国1：100万地形图采用了Lambert（兰伯特等角圆锥投影）投影；1：50万及更大比例尺的地形图采用高斯-克吕格投影地理基础。拓扑关系需定义的内容：区域、邻接性和连通性。多边形拓扑关系的建立需要描述多边形的组成弧段、弧段两侧的多边形、两端的节点，节点相连的弧段。GIS软件在矿产资源勘察中的作用：1、管理“地、物、化、遥”等地学空间数据库；2、绘制地形地质图、矿产分布图等地质图件；3、利用DEM、彩色立体图、电子沙盘等实现数据可视化；4、灰质看差地球物理、勘查地球化学图件，对遥感图像进行处理和解译，就可i昂各类图件套合在一起；5、将多源地学信息进行空间叠加分析，筛选成矿远景区（或靶区），开展矿产定为预测。重点：数字化图件步骤：读图、分层、拷贝系统库，进行系统配置；进行点、线的矢量化，并进行点、线的遗漏检查；对线进行重叠、自相交、重叠坐标检查，并进行靠近线处理及修改线的小毛病；进行误差校正；生成标准图框；建立临时工程文件，将标准图框和校正后的文件套合；以标准图框的内图框为剪裁框，把图件进行裁剪处理；利用裁剪出的线文件和标准图框内框（裁剪框）造区；建立正式工程文件，将最终成果进行工程管理；进行图件的整饰等。如何给家乡地质图加上带有公里网和经纬度坐标的图框？首先，弄清楚家乡地质图的投影参数（椭球参数、投影类型、比例尺、投影中心点经纬度等）；其次，用投影转换模块，绘制投影经纬网，选择公里网并增加经纬标记，选择角度单位为DDDMMSS.SS格式，投影参数的中心点选择标准的六度带中央经线的经度；最后，使用成批文件投影转换，将当前图框（点线面）文件的中央经线设置为与家乡地质图的中央经线一致。如何将矿点（带经纬度坐标）位置标注到1：5万地形图？建立矿点坐标文件（“度分秒”格式），将其保存为.txt，.dat或.csv等文件格式；打开MAPGIS投影变化系统，选择用户数据点文件投影转换，设置用户投影参数为：地理坐标系，坐标单位为：DDDMMSS.SS，结果投影参数设置为与1：5万地形图的投影参数相同；设置点图元参数、进行投影转换，另存文件。