GIS导论
第一章
【数据】凡是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。不仅是数字，文字、符号、图像等也可以是数据。
【信息】狭义：“两次不定性之差”，即指人们获得信息前后对事物认识的差别。广义：是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式
【信息的特点】地理信息的客观性；地理信息的适用性；地理信息的传输性；地理信息的共享性。
【地理信息】是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
【地理数据】是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
【地理信息的特征】
空间特征：地理信息具有空间特征，是空间信息，其数据是与确定的空间位置联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志；
属性特征：地理信息具有属性特征，通常在二维空间的定位基础上，按专题来表达多维即多层次的属性信息。
时序特征：地理信息具有时序特征，通常可以按照时间的尺度来区分地理信息；
【地理信息系统的基本构成】
系统硬件：用以储存、处理、传输和显示地理或空间数据。包括数据处理设备、数据输入设备、数据输出设备，处理设备室地理信息系统硬件的主体，是系统硬件的核心。
系统软件：GIS功能软件（GIS应用软件、GIS基础软件平台）、基础支撑软件（数据库系统软件、系统库）、操作系统软件（操作系统）。
空间数据：可分为矢量数据、栅格数据。
应用人员：包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户。
应用模型：是为某一特定的实际工作而建立的运用地理信息系统的解决方案。
【地理信息系统的基本功能】数据采集与编辑、数据存储于管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。
第二章【GIS空间数据分类】41
按数据来源
地图数据
影像数据
文本数据按数据结构矢量数据栅格数据按数据特征空间数据非空间属性数据按几何特征点线面、曲面
体按数据发布形式数字线画图数字栅格图数字高程模型数字正射影像图
按照来源分类：41地图数据、影像数据、文本数据。
按照结构分类：矢量数据、栅格数据
按照性质分类：空间定位数据、非空间属性数据等
【空间拓扑关系】：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含
【曲面数据结构】曲面是指连续分布现象的覆盖表面，具有覆盖表面的要素有地形、降水量、温度和磁场等。不规则三角网ＴＩＮ和规则格网。５９
第三章
【遥感与ＧＩＳ数据的融合】遥感影像与数字线画图（ＤＬＧ）的融合；遥感影像与数字地形模型（DEM）的融合；遥感影像与数字栅格地图（DRG）的融合89；
【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；
基于直接访问的数据融合。
【空间数据压缩】：即从空间坐标数据集合中抽取一个子集，使这个子集在规定的精度范围内最好的逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。
【点内插】是用来建立具有联系变化特征现象（例如地面高程等）的数值方法
【区域的内插】是根据一组多边形分区的已知数据来推求同一地区另一组多边形分区未知数据的内插方法
【空间拓扑关系的编辑】
第四章
【空间数据库】是GIS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。主要是为GIS提供空间数据的存储和管理方法。
【空间数据管理实现方式从文件发展到数据库的四个阶段】
初级式的管理模式：其空间分析功能和属性处理功能分别直接调用空间数据文件盒属性数据文件进行数据处理。
混合式的管理模式：其空间分析功能调用空间数据管理模块对空间数据文件进行处理，属性数据利用属性数据库进行管理。
扩展式的管理模式（引擎方式）：是在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。
集成式的管理模式：是直接对常规数据库管理系统进行功能扩展，加入一定数量的空间数据存储与管理功能。
【空间数据库设计的步骤】
需求分析：即用系统的观点分析与某一特定的空间数据库应用有关的数据集合；
概念设计：把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来；
逻辑设计：空间数据库逻辑设计的任务是，把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中的为数据库管理系统所支持的数据模型，并用数据描述语言表达出来；
物理设计：指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。
【空间数据库设计的原则】
尽量减少空间数据库数据存储的冗余量；
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结构及时访问的需求，并能高效地提供用户所需的空间数据查询结果；
在数据元素间维持复杂的联系，以反映空间数据库的复杂性；
支持多种多样的决策分析，具有较强的应用适应性。
【空间数据库索引】就是依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息。
分类：范围索引：
格网空间索引、四叉树空间索引
【空间元数据】是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一、。
空间元数据的主要作用是：帮助空间数据的使用者查询所需的空间信息，进行空间数据的共享，并进一步处理空间数据。
【空间数据库引擎】使空间数据可在工业标准的数据库管理系统中存储、管理和快速查询检索的客户/服务器软件。它将空间数据加入到扩展关系数据库管理系统中，并提供对空间、非空间数据进行有效地管理、高效率操作与查询的数据库接口。
【简述时间片快照模型的优缺点：】
优点：1、它可以直接在当前的GIS软件中实现。
2、当前的数据库总是处于有效状态。
缺点：1、仅代表地理现象的瞬时状态，缺乏对现象所包含的对象变化的明确表现，不能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑联系。
2、在查询跟踪能力方面，由于没有时间维拓扑联系的存在，这一模型将无法实
施按时间联系而确定的查询跟踪规则。
3、数据的冗余度极大。
【时间片快照模型】常规的时空数据模型（如遥感图像数据的采集方式）即属于时间片快照模型。是用一系列状态对应的地理数据来反映地理现象的时空演化过程。
地图叠加模型、时空合成模型143-144
第五章
【空间分析】基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析理论和方法。其目的在于利用各种空间分析模型和空间操作对空间数据进行深加工，进而产生新的知识。
【数字地形模型DTM】简单的说就是用数字化的形式表达的地形信息。有数字高程模型（ＤＥＭ）和派生的地形模型。
【空间叠合分析定义】是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，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。
【空间缓冲区分析】空间缓冲区就是地理空间实体的一种影响范围或服务范围。空间缓冲区分析就是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。
【确定空间缓冲区半径的模型】
线性函数模型：用于主体对邻近实体的影响度（FI）随比值距离（rI）的增加而呈线性形式衰减时，其表达式为：
冥函数模型：用于当主体对邻近实体的影响度随比值距离的增大而呈冥函数衰减时，冥函数的次数常取2次，其表达式为：
指数函数模型：用于当主体对邻近实体的影响度随比值距离的增大而呈指数形式衰减时，其表达式为：
【voronoi多边形分析】又称为泰森多边形分析，其原理是根据离散分布的已知数据点对研究区域进行划分，使得多边形覆盖整个研究区域，形成一个voronoi多边形，且每个多边形中仅包含一个已知的数据点。１６７
【特点】所有的voronoi多边形都是凸多边形；voronoi多边形的顶点式相邻已知点构成的三角形外接圆的圆心；
第七章
【应用型GIS设计的目的】应用型GIS根据其应用层次的高低，可分为空间事务处理系统（STPS）、空间管理信息系统（SMIS）、空间决策支持系统（ＳＤＳＳ）。２００
ＳＴＰＳ主要目的是通过应用型ＧＩＳ的数据库技术，实现由传统的事务处理向计算机处理的转换，通常在房产＼地籍等部门应用；
SMIS主要是实现空间信息管理的高效率、模型开发和空间数据的动态更新，其功能不但表现为数据的查询和统计，还具有专业模型的分析应用等功能。
SDSS主要用以解决半结构化和非结构化的决策问题，模型库及其管理系统是决策支持系统的核心。
【生命周期设计法】系统的设计按阶段进行，预先每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施
【原型化设计法】根据用户的需求，由用户与开发人员共同商定其中重要和基本的开发目标，然后选择一个试验区，设计出初步方案，在较短时间内开发出一个能够满足用户基本需求的初步原型和系统雏形，交用户试用，经过一段时间运行后，根据用户意见对原型加以修改或扩充，产生一个新的原型版本，如此反复和迭代，最后形成一个比较完善和质量较高的应用型GIS。
【二者比较】
原型法能使用户更积极地参与新系统的设计和实现；能使开发人员及时获得用户的反馈意见；能更快地看到系统的实际效果；能使系统开发的风险降到最低限度。
生命周期法更有针对于满足对于新系统的功能需求十分明确的用户；有利于开发经费和开发时间的控制。
【地理信息系统的评价】
系统效率：
系统可靠性：
可扩展性：
可移植性：
系统的效益：
地理信息标准化的内容包括哪些：
a统一的名词术语内涵
b统一的数据采集原则
c统一的空间定位框架
d统一的数据分类标准
e统一的数据编码系统
f统一的数据组织结构
g统一的数据记录格式
h统一的数据质量含义