拓扑生成
第三章 空间数据的处理 第一节 空间数据的坐标变换 几何纠正:
几何纠正是指对数字化原图数据进行的坐标系转换和图纸变形误差的改正,以实现与理论值的一一对应关系; 投影转换:
投影转换是指当系统使用来自不同地图投影的图形数据时,需要将该投影的数据转换为所需要投影的坐标数据;
第二节 空间数据结构的转换★ 1. 由矢量向栅格的转换 2. 由栅格向矢量的转换
第三节 多源空间数据的融合★ 1. 遥感与GIS数据的融合 遥感图像与数字地图数据的融合; 遥感图像与DEM数据的融合; 遥感图像与地图扫描数据的融合。
2. 不同格式数据的融合 基于转换器的数据融合; 基于数据标准的数据融合; 基于公共接口的数据融合; 基于直接访问的数据融合。
第四节 空间数据的压缩与综合 ★
1 空间数据的压缩,即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A,这个子集作为一个新的信息源,在规定的程度范围内最好地逼近原集合。 数据压缩的目的:节省存贮空间,节省处理时间 2 常见空间数据的压缩方法 曲线数据的压缩
特征点筛选法:筛选抽取曲线特征点,并删除全部多余点以达到节省存贮空间的目的。
面域栅格数据的压缩
通过压缩编码技术来消除冗余数据:链码、游程长度编码、块码、四叉树
编码
面域邻接线段的删除
数据属性的重新分类和空间图形的化简需要对数据进行压缩,如相邻界线的删除、共同属性的合并。
第五节 空间数据的内插方法★ 点的内插
点的内插是研究具有连续变化特征现象(如地形、气温、气压等)的数值内插方法; 点的内插方法可以采用: 移动拟合法; 局部函数法;
克里格(Kriging)内插法。 区域的内插
区域的内插是研究根据一组分区的已知数据来推求同一地区另一组分区未知数据的内插方法;
区域的内插方法可以采用: 叠置法; 比重法。
第六节 图幅数据边沿匹配处理 图幅数据边沿匹配的概念 图幅数据边沿匹配的任务★ 识别和检索相邻图幅的数据; 相邻图幅边界点坐标数据的匹配; 相同属性多边形公共界线的删除; 连续图幅数据文件的建立。
第四章 地理信息系统空间数据库 第一节 空间数据库概述★★ 空间数据库的概念
GIS存储空间和属性数据的数据库。
空间数据库的设计 设计过程; 数据模型设计;
原则、步骤和技术方法。 空间数据库的实现和维护
第二节空间数据库概念模型设计 1 关系模型
将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表。实体本身的信息以及实体之间的联系均表现为二维表,在数学上把这种二维表叫做“关系”。这些关系表的集合就构成了关系模型。
关系模型主要优点是:数据结构灵活、清晰,可以通过数学运算进行各种查询、计算和修改;数据描述具有较强的一致性和独立性。缺点时当关系很复杂时,计算机需要执行一系列的数据操作,比较费时。
2 层次模型
层次层次模型所表达的基本联系是一对关系,它把数据按其自然的层次关系组织起来,以反应数据之间的隶属关系。
层次模型的优点是模型层次分明、结构清晰,较容易实现。尽管每个记录只有一个双亲,当从子女查找双亲,只有唯一的结果,但查找比较麻烦,需要大量的索引文件,而且某种属性值可能要重复多次,导致数据冗余度增加,当对层次模型进行修改时,只有当新记录有上属记录时才能插入。删除一个记录其所有下属记录也同时被删除。 3 网状模型
基本特征是在记录之间没有明确的主从关系,任何一个记录可与任意其他多个记录建立联系,与层次模型相比较,大大压缩了数据的存贮量。可以表示实体的多种,关系更为灵活,对确定的数据表示效率高,冗余小,表示关系复杂的地理数据和具有网络特征的地理实体效果较好。但网状结构数据指针比较复杂,数据更新较为繁琐。
第三节 空间数据库概念模型设计:语义模型与对象模型 语义数据模型 E-R模型。
面向对象的数据模型 面向对象的基本概念: 对象、类; 继承;
重载; 概括与聚集。
第四节 空间数据库逻辑模型设计和物理设计 逻辑设计 步骤和内容;
E-R模型向关系数据模型转换。 物理设计
第五节 GIS空间时态数据库 空间时态数据库概述 空间时态数据的表达; 空间时态数据的更新; 空间时态数据的查询; 时空一体化数据模型 时间片快照模型; 底图叠加模型; 时空合成模型; 全信息对象模型。
第五章 空间分析的原理和方法
空间分析是基于空间数据的分析技术,它以地学原理为依托,通过分析算法,从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成和空间演变等信息。
第一节 数字地面模型分析
DTM(Digital Terrain Model)是通过地表点集的空间直角坐标(x,y,z)并使需要进一步伴随若干专题特征来表示地形表面的,它是构成地形、地理分析的基础。
DEM( Digital Elevation Model)是地表单元上高程的集合,是地貌形态的离散表示。DEM是构成DTM的基础,DTM的其他元素均有DEM导出,显然,DEM的质量好坏直接决定着DTM的精确性。
1. 地形因子的自动提取 坡度计算; 坡向分析;
曲面面积计算; 地表粗糙度计算; 高程及变异分析; 谷脊特征分析; 日照强度的分析; 淹没边界的计算。
2. 地表形态的自动分类 拟定地形分类决策表; 建立地形类型分类系统; 输出地形类型图。
3. 地学剖面的绘制和分析 建立数字高程模型; 确定地形剖面线的位置; 剖面线交点的内插计算;
地形剖面线及相关地理信息(地质、土壤、土地利用等)的叠加表示和输出。
第二节 空间叠合分析★★★ 1. 空间叠合分析的概念
空间叠合分析是指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系; 空间叠合分析根据叠合对象图形特征的不同,分为点与多边形的叠合、线与多边形的叠合和多边形与多边形的叠合三种类型。
2. 基于矢量数据的叠合分析 3. 基于栅格数据的叠合分析
第三节 空间缓冲区分析
缓冲区是根据点、线、面地理实体,建立起周围一定宽度范围内的扩展距离图,缓冲区的作用是用来限定所需处理的专题数据的空间范围,一般认为缓冲区以内的信息均是与构成缓冲区的核心实体相关的,及邻接或关联关系,而缓冲区以外的数据与分析无关。 空间缓冲区分析的模型 线性模型; 二次模型; 指数模型。
空间缓冲区分析的方法★★