地理信息系统(复习)
寫在前面
本篇博文主要用于復習地理信息系統的理論知識部分,有關實操部分敬請期待。
教材請參考《地理信息系統教程》 胡鵬等 武漢大學出版社 第一版 。
第一章 緒論
1.1 地理信息系統的概念
FICCDC關于GIS的定義及概念:“GIS”是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統,該系統設計用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決復雜的規劃和管理問題。
1.2 地理信息系統的組成
其基本組成一般包括五個主要部分:系統硬件、系統軟件、空間數據、應用人員和應用模型。
第二章 地理信息系統的空間數據結構和數據庫
地理信息系統的對象是空間地理實體,建立一個地理信息系統的首要任務是建立空間數據庫,即將反映地理實體特性的地理數據存儲在計算機中,這需要解決地理數據以什么形式在計算機中存儲和處理,即空間數據結構問題和如何描述實體及其相互關系(即空間數據模型)問題。
2.1空間數據結構
2.1.1 概述
地理實體:指的是人們生存的地球表面附近的地理圖層可相互區分的食物和現象。即地理空間中的事物和現象。
一、地理實體的特征
1)屬性特征——用以描述事物或現象的特性;(即用來說明“是什么”,如事物或現象的類別、等級、數量、名稱等)
2)空間特性——用以描述事物或現象的地理位置以及空間相互關系,又稱幾何特征和拓撲特征;(前者如界樁的經緯度,后者如中國和印度接壤)
3)時間特征——用以描述事物或現象隨時間的變化。(例如人口數的逐年變化)
二、地理實體數據的類型
1)屬性數據——描述空間實體的屬性特征的數據,也稱非幾何數據;描述時間特征的數據也可放入這一類
2)幾何數據——描述空間實體的空間特征的數據,也稱位置數據、定位數據;
3)關系數據——描述空間實體之間的空間關系數據,主要指拓撲關系。
拓撲關系是一種對空間關系進行明確定義的數學方法。
三、空間數據結構
將不同類型的空間數據以不同的數據結構存儲。
屬性數據——二維關系表格形式存儲;
元數據——以特定的空間元數據格式存儲;
空間特征數據——主要以矢量數據結構和柵格數據結構兩種形式存儲。
地理實體的表達:
對現實世界的各類空間對象的表達有兩種方法,分別稱為矢量表示和柵格表示。
shp文件介紹(arcgis)
2.1.2 矢量數據結構
矢量數據的獲取方式:由外業測量獲得、由柵格數據轉換獲得、跟蹤數字化。
矢量數據表示時應考慮的問題:1)矢量數據自身的存儲和處理;2)與屬性數據的聯系;3)矢量數據之間的空間關系(拓撲關系)。
一、簡單數據結構
二、拓撲數據結構
(一)拓撲元素
點(結點)——孤立點、線的端點、面的首位點、鏈的連接點等。
線(鏈、弧段、邊)——兩結點間的有序弧段。
面(多邊形)——若干條鏈構成的閉合多邊形。
(二)最基本的拓撲關系
1)關聯(不同類元素之間)
結點與弧段
多邊形與弧段
結點與結點
2)鄰接(同類元素之間)
多邊形之間
結點之間
其他拓撲關系
3)包含關系(面與其他拓撲元素之間的關系)
4)層次關系(相同拓撲元素之間的等級關系)
5)連通關系(拓撲元素之間的通達關系)
6)拓撲元素量、質不變及相互關系
在任何一個規則球面地圖上,用A記區域個數,P記頂點個數,L記邊個數,則L+2=A+P,這就是歐拉定理,又稱Descartes定理。
(三)、拓撲關系的表示
示例:
2.1.3柵格數據結構
一、基本概念
1、定義
柵格結構又稱為網格結構或像元結構。
以規則的像元陣列來表示空間地物或現象的分布的數據結構,其陣列中的每個數據表示地物或現象的屬性特征。
2、特點
a、屬性明顯、定位隱含
b、操作簡單、易于處理
c、容易與遙感數據結合處理
3、柵格元的分類
a、矩形(正方形)
b、菱形
c、三角形、六邊形
d、經緯網柵格(輻射形)
二、柵格結構的建立
1、柵格數據的獲取途徑
1)來自于遙感數據
2)來自于對圖片的掃描
3)由矢量數據轉換而來
2、柵格代碼(屬性值)的確定
1)中心歸屬法
2)面積占優法
3)重要性法
4)長度占優法
2.1.4矢量柵格一體化數據結構
1、矢量、柵格數據結構的優缺點
1)矢量——面向目標組織數據
2)柵格——面向空間分布組織數據
2、矢柵一體化的概念
無論是點狀地物、線狀地物、還是面狀地物均采用面向目標的描述方法,因而它可以完全保持矢量的特性,而元子空間充填表達建立了位置與地物的聯系,使之具有柵格的性質。
3、三個約定
·地面上的點狀地物是地球表面上的點,它僅有空間位置,沒有形狀和面積,在計算機內部僅有一個位置數據。
·地面上的線狀地物是地球表面的空間曲線,它有形狀但沒有面積,它在平面上的投影是一連續的直線或曲線,在計算機內部需要用一組元子填滿整個路徑。
·地面上的面狀地物是地球表面的空間曲面,并具有形狀和面積,它在平面上的投影是由邊界包圍的緊致空間和一組填滿路徑的元子表達的邊界組成。
4、細分格網法(提高一體化數據結構的精度)
1)在有點、線通過的基本格網內再細分成256×256細格網(精度要求低時,可細分為16×16個細格網)。
2)為了與整體空間數據庫的數據格式一致,基本網格和細格網均采用十進制線性四叉樹編碼,將采樣點和線性目標與基本格網的交點用兩個Morton碼表示(簡稱M碼)。
3)前一M1表示該點(采樣點或附加的交叉點)所在基本網格的地址碼,后者M2表示該點對應的細分格網的M碼,亦即將一對X,Y坐標用兩個M碼代替。
5、矢柵一體化數據結構的設計
線性四叉樹——基本數據格式
三個約定——設計點、線、面數據結構的基本依據
細分格網法——保證足夠精度
6、柵格數據壓縮存儲
十進制Morton碼的編碼
線性四叉樹壓縮存儲
按照M碼的順序,如果像元值與前一像元相等,則不計入二維行程表,如果不等,將M碼和屬性值計入二維行程表。
修改:二維行程編碼中的屬性值可以是葉結點的屬性值,也可以是指向該地物的下一個子塊的循環指針。
2.1.5三維數據結構
八叉樹三維數據結構
2.2GIS的數據模型
一、數據庫基礎知識
1.數據庫的概念
數據庫技術產生與60年代末期,是計算機領域中最重要的技術之一,由數據集、數據存儲介質和數據庫軟件三個基本部分構成。
數據庫可以看作是與現實世界有一定相似性的模型,是認識世界的基礎,是集中、統一地存儲和管理,數據結構化,數據較少冗余,數據共享,具有較高的數據獨立性、安全性,能為多種應用服務。
2.數據庫的系統結構
3.數據模型
在數據庫系統中,現實世界中的事物及聯系是用數據模型來描述的,數據庫中各種操作功能的實現是基于不同的數據模型的,因而數據庫的核心問題是模型問題。
數據模型是數據庫中對數據的邏輯組織形式的描述。數據模型大體可以分為兩種類型∶
一種是獨立于計算機之外的,它們不涉及信息在計算機中如何表示,常稱概念模型,如實體——關系模型、等;
另一種模型是直接面向計算機的,它們以記錄為單位構造數據模型,如數據庫中常用的層次模型、網狀模型和關系模型等。
E-R圖
數據模型中的常用概念:
Entity 實體
Attribute 屬性
Key 碼:唯一標識
Domain 域:屬性的取值范圍
Entity Type 實體型
Entity Set 實體集:同型實體的集合
Relationship 聯系:實體間的聯系,1對1,1:m,m:n
4.DBMS數據庫管理系統
數據庫管理系統(DBMS)是處理數據庫數據存取和各種管理控制的軟件。它是數據庫系統的核心,應用程序對數據庫的操作全部通過DBMS進行。
數據庫管理系統(DBMS)通常具有數據庫定義、管理(Add、Delete等)和維護(性能調整、備份還原、用戶權限分配、用戶修改、通訊等)功能。
二、數據模型(傳統)
1、層次數據模型
2、網狀數據模型
3、關系數據模型
4、對象數據模型
面向對象的基本思想是通過對問題領域進行自然的分割,用更接近人類通常思維的方式建立問題領域的模型,并進行結構模擬和行為模擬,從而使設計出的軟件能盡可能地直接表現出問題的求解過程。
2)面對對象的特性
抽象性,封裝性,多態性
5、時空數據模型
時態地理信息系統(TGIS)以表達、管理和分析動態變化的地理現象為目的,其核心是時空數據庫,因此對時空數據庫的理論基礎——時空數據模型的研究十分必要。
2.3空間數據庫的設計
三部分:需求分析、結構設計、數據圖層設計。
1、需求分析
1)調查用戶需求
2)需求數據的收集和分析
3)編制用戶需求說明書
GIS的數據可以按照空間數據的邏輯關系或專業屬性分為各種邏輯數據層或專業數據層,原理上類似于圖片的疊置。
數據層的設計一般是按照數據的專業內容和類型進行的。數據的專業內容的類型通常是數據分層的主要依據,同時也要考慮數據之間的關系。如需考慮兩類物體共享邊界(道路與行政邊界重合、河流與地塊邊界的重合)等,這些數據間的關系在數據分層設計時應體現出來。
3、空間數據庫的建立和維護
1)空間數據庫的建立:①建立空間數據庫結構 ②數據裝入 ③調試運行
2)空間數據庫的維護:①建立空間數據庫的重組織②空間數據庫的重構造③空間數據庫的完整性、安全性控制
第三章 空間數據的采集和質量控制
3.1 概述
一、GIS數據源
二、空間數據采集的主要任務
將現有的地圖、外業觀測成果、航空像片、遙感圖象、文本資料等,轉換成GIS可以處理與接收的數字形式,通常需要經過驗證、修改、編輯等處理
三、研究GIS數據質量的目的和意義
1.什么是GIS的數據質量
GIS的數據質量,是指GIS中空間數據(幾何數據和屬性數據)的可靠性,通常用空間數據的誤差來度量。
誤差是指數據與真值的偏離。
2.GIS數據質量研究的目的
建立一套空間數據的分析和處理的體系,包括誤差源的確定、誤差的鑒別和度量方法、誤差傳播的模型、控制和削弱誤差的方法等,使未來的GIS在提供產品的同時,附帶提供產品的質量指標,即建立GIS產品的合格證制度。
3.研究GIS數據質量的意義
研究GIS數據質量對于評定GIS的算法、減少GIS設計與開發的盲目性都具有重要意義。如果不考慮GIS的數據質量,那么當用戶發現GIS的結論與實際的地理狀況相差較大時,GIS會失去信譽。
3.2 空間數據的地理參照系和控制基礎(略,可見地圖學、大地測量學相關內容)
3.3地理實體分類與數據編碼
一、地理實體與地理目標的類型
(一)地理實體
①地理實體:指一種在現實世界中不能再劃分為同類現象的現象。
如城市是實體,其各組成部分則不能成為城市,而成為區、街道等。
GIS地理數據庫是地理實體的集合,是一種與現實世界保持一定相似性的實體模型。
②地理目標:實體在地理數據庫中的表示。
(二)地理實體的類型——以相同的方式表示和存儲的一組相似的地理實體,可以作為地理實體的一種類型。
①點(狀)實體——指具有特定的位置而沒有長度的實體。
如:注記點、內點、結點、節點
結點:表示線的終點和起點;
節點:線或弧段的內部點。
②線實體——指具有長度的實體,如線段、邊界、鏈、網絡等,并具有以下特征:
長度:從起點到終點的總長;
曲率:用于表示像道路拐彎時彎曲的程度;
方向:如水流方向
③面實體——又稱多邊形、區域等,對湖泊、島嶼、地塊等一類現象的表述
面積:面狀實體所占有的范圍大小
周長:面狀實體所占有區域的周長
獨立或相鄰:是獨立存在還是與其它面狀地物相鄰
島或洞:面狀實體內部是否有島或洞
重疊:面狀實體之間是否有重疊
④體實體——用于描述三維空間中的現象與物體,具有長度、寬度及高度等屬性
體積、島或洞、表面積、斷面
(三)地理目標的類型——地理目標是地理實體在計算機系統內的表示,它需要選擇合適的類型,而地理目標的類型按空間維來定義。
地理實體可以根據地理目標的類型劃分為點、線、面、體4種類型。
(四)地理實體的描述
通常需要從如下方面對地理實體進行描述:
編碼——用于區別不同的實體,有時同一個實體在不同的時間具有不同的編碼。編碼通常包括分類碼和識別碼。分類碼標識實體所屬的類型,識別碼對每個實體進行標識,是惟一的,用于區別不同的實體。
二、幾何數據的分類
地理實體數據類型——根據地理實體的特性,把地理實體數據分為三類:
①屬性數據——描述空間對象的屬性特征的數據,也稱非幾何數據。
②幾何數據——描述空間對象的空間特征的數據,也稱位置數據、定位數據。有矢量數據和柵格數據兩種類型。
③關系數據——描述空間對象之間的空間關系的數據,一般通過拓撲關系表達。
三、地理目標數據的分層
圖層:地理目標數據,可按某種屬性特征形成一個數據層,通常稱為圖層。是描述某一區域的某一(有時也可以是多個)屬性特征的數據集。某一區域的地理目標數據可以看成是若干圖層的集合。
①分層的目的——便于空間數據的管理、查詢、顯示、分析。
②分層的方法
A.按專題分層
每個圖層對應一個專題,包含某一種或某一類數據。如地貌層、水系層、道路層等。
對于不同的研究目的,地理目標數據可以根據不同的專題分成不同的數據層。
B.按時間序列分層
把不同時間或不同時期的數據分別構成各個數據層。
3.2 地理實體的編碼
一、屬性數據的定義
地理實體數據的編碼指的是地理實體中屬性數據的編碼
1、屬性數據的含義——是指描述實體數據的屬性特征的數據
如道路的寬度、等級、表面類型、建筑方式、建筑日期、特殊的交通規則、車流量等。
編碼的過程是將信息轉換成數據的過程,前提是首先要對需表示的信息進行分類分級。
二、屬性數據的分類分級
分類:是將具有共同的屬性或特征的事物或現象歸并在一起,而把不同屬性或特征的事物或現象分開的過程。
分級:對事物或現象的數量或特征進行等級的劃分,主要包括確定分級數和分級界限。
1、分類的基本原則:
2、分類的基本方法
①線分類法(層次分類法)——將初始的分類對象按所選定的若干個屬性或特征依次分成若干個層級目錄,并編排成一個有層次的、逐級展開的分類體系。
②面分類法——將給定的分類對象按若干個屬性或特性分成彼此互不依賴、互不相干的若干方面(簡稱面),每個面中又可以分成許多彼此獨立的若干個類目。
該分類結構在應用時,可根據需要將面中的類目組合在一起,形成復合類目。
優點:具有較大的彈性,一個面內類目的改變,不會影響其他面,且適應性強,易于添加和修改類目。
缺點:不能充分利用容量。
3、分級的基本原則
①分級數應符合數值估計精度的要求
分級數多,數值估計的精度就高
②分級數應顧及可視化的效果
等級的劃分要以圖形的方式表示出來,根據人對符號等級的感受,分級數應在4~7級。
③分級數應符合數據的分布特征
對于呈明顯聚群分布的數據,應以數據的聚群數作為分級數。
④在滿足精度的前提下,應盡可能選擇較少的分級數。
4、確定分級界線的基本原則
①保持數據的分布特性
使級內差異盡可能小,各級代表值之間的差異應盡可能大。
②在任何一個等級內都必須有數據,任何數據都必須落在某一個等級內
③盡可能采用有規則變化的分級界線
④分級界線應當湊整
5、分級的基本方法
①在分級時,大多采用數學方法,如數列分級、最優分割分級等
②對于有統一的標準的分級方法時,應采用標準的分級方法
如按人口數吧城市分為特大城市、大城市、中等城市、小城市等
③也可以定性地分級,如國家、省、市、縣、鎮等
三、屬性數據的編碼——確定屬性數據代碼的方法和過程
編碼的直接產物就是代碼,而分類分級則是編碼的基礎。
1、GIS中代碼的種類——可以分為兩種,一種是分類碼,另一種是標識碼。
①分類碼:用以標識不同類別的數據
②標識碼(亦稱識別碼):對每類數據設計出其全部或主要實體的識別代碼。標識碼是聯系實體的幾何信息和屬性信息的關鍵字。
2、代碼的功能
①鑒別(識別碼) 對象的唯一標識。
②分類(分類碼) 區分分類對象類別的標識
③排序 代碼又可作為區別對象排序的標識
3、編碼的基本原則
①唯一性——一個代碼只唯一地表示一類對象。
②合理性——代碼結構要與分類體系相適應。
③可擴性——必須留有足夠的備用代碼,以適應擴充需要。
④簡單性——結構應盡量簡單,長度應盡量短。
⑤適用性——代碼應盡可能反映對象的特點,以助記憶。
⑥規范性——代碼的結構、類型、編寫格式必須統一。
4、代碼的類型——是指代碼符號的表示形式,有數字型、字母型、數字和字母混合型三類。
3.4 空間數據的采集
一、幾何數據的采集
已有幾何數據的轉換及裝載;實測幾何數據的直接裝載;掃描獲取的柵格直接裝載;遙感專題信息的提取
矢量數據的采集——地圖跟蹤數字化,地圖掃描數字化
地圖數字化
二、屬性數據的采集
屬性數據的錄人主要采用鍵盤輸入的方法,有時也可以輔助于字符識別軟件。
當屬性數據的數據量較小時,可以在輸入幾何數據的同時,用鍵盤輸入;
當數據量較大時,一般與幾何數據分別輸入,并檢查無誤后轉人到數據庫中。
三、空間數據的檢核
1、空間數據輸入的誤差
(1)幾何數據的不完整或重復
(2)幾何數據的位置不正確;
(3)比例尺不正確
(4)變形
(5)幾何數據與屬性數據的連接有誤
(6)屬性數據錯誤
2、空間數據的檢查——常見的檢查方法
⑴通過圖形實體與其屬性的聯合顯示,發現數字化中的遺漏、重復、不匹配等錯誤;
(2)在屏幕上用地圖要素對應的符號顯示數字化的結果,對照原圖檢查錯誤;
(3)把數字化的結果繪圖輸出在透明材料上,然后與原圖疊加以便發現錯漏;
(4)通過確定最低和最高等高線的高程及等高距,編制軟件來檢查等高線高程賦值是否正確;
(5)對于面狀要素,可在建立拓撲關系時,根據多邊形是否閉合來檢查,或根據多邊形與多邊形內點的匹配來檢查等;
(6)對于屬性數據,通常是在屏幕上逐表、逐行檢查,也可打印出來檢查;
(7)對于屬性數據還可編寫檢核程序,如有無字符代替了數字,數字是否超出范圍等;
(8)對于圖紙變形引起的誤差,應使用幾何糾正進行處理。
3.5 GIS的數據質量
一、GIS數據質量的內容和類型
1、GIS數據質量包含如下5個方面:
2、GIS空間數據的誤差類型
GIS空間數據的誤差可分為源誤差和處理誤差:
(一)源誤差
源誤差是指數據采集和錄入中產生的誤差,包括:
(1)遙感數據:攝影平臺、傳感器的結構及穩定性、分辨率等。
(2) 測量數據:人差(對中誤差、讀數誤差等)、儀差(儀器不完善、缺乏校驗、未作改正等)、環境(氣候、信號干擾等)。
(3)屬性數據:數據的錄入、數據庫的操作等。
(4) GPS數據:信號的精度、接收機精度、定位方法、處理算法等。
(5)地圖:控制點精度,編繪、清繪、制圖綜合等的精度。
(6)地圖數字化精度:紙張變形、數字化儀精度、操作員的技能等。
(二)處理誤差
處理誤差是指GIS對空間數據進行處理時產生的誤差。例如在下列處理中產生的誤差就是處理誤差。
(1)幾何糾正;
(2)坐標變換;
(3)幾何數據的編輯;
(4)屬性數據的編輯;
(5)空間分析(如多邊形疊置等);
(6)圖形化簡(如數據壓縮);
(7) 數據格式轉換;
(8)計算機截斷誤差;
(9) 空間內插;
(10) 矢量、柵格數據的相互轉換。
3、GIS中的誤差傳播
二、研究GIS數據質量的方法
1、GIS數據質量的評估方法
①直接評價法
用計算機程序自動檢測、隨機抽樣檢測
②間接評價方法
③非定量描述方法
2、研究GIS數據質量的常用方法
敏感度分析法、尺度不變空間分析法、MC實驗仿真、空間濾波
三、數據采集中的數據質量評價
四、數據處理中的數據質量評價
3.6 空間數據標準
一、概述
空間數據標準概念:是指空間數據的名稱、代碼、分類編碼、數據類型、精度、單位、格式等的標準形式。
每個地理信息系統都必須具有相應的空間數據標準。
四、GIS空間元數據
空間元數據的定義:地理的數據和信息資源的描述性信息。
空間元數據的作用:
(1)用來組織和管理空間信息,并挖掘空間信息資源,這正是數字地球的特點和優點所在。通過它可以在Intranet或Internet上準確地識別、定位和訪問空間信息。
(2) 幫助數據使用者在詢所需空間信息。比如,它可以按照不同的地理區間、指定的語言以及具體的時間段來查找空間信息資源。
(3)組織和維護一個機構對數據的投資。通過空間元數據內容,可以充分描述數據集的詳細情況,便于數據使用者得到數據的可靠性保證。同時,當使用數據引起矛盾時,數據提供單位也可以利用空間元數據維護其利益。
(4)用來建立空間信息的數據目錄和數據交換中心。通常由一個組織產生的數據可能對其他組織也有用,而通過數據目錄、數據代理機、數據交換中心等提供的空間元數據內容,用戶便可以很容易地使用它們,達到空間信息的共享。
(5)提供數據轉換方面的信息。通過空間元數據,人們便可以接受并理解數據集,并可以與自己的空間信息集成在一起, 進行不同方面的分析決策,使地理空間信息實現真正意義上的共享,發揮其最大的潛力。
空間元數據的分類:
五、空間數據的互操作
第四章 空間數據的處理
一、點線拓撲關系的自動建立
1、在圖形采集和編輯中實時建立
2、在圖形采集和編輯后自動建立
二、多邊形拓撲關系自動建立
4.2 矢量數據的圖形編輯
4.3 坐標變換
4.4 空間數據的壓縮處理
一、矢量數據壓縮
道格拉斯-普克法
垂距法
光欄法
二、柵格數據壓縮
見M碼、游程長度編碼
4.6 空間數據的插值方法
4.6.1 空間數據的插值
加權平均內插的節結果隨使用的函數及其參數、采樣點的分布、窗口大小等的不同而變化。通常使用的采樣點數為6—8點。對于不規則分布的采樣點需要不斷地改變窗口的大小、形狀和方向,以獲取一定數量的采樣點。
4.6.2 數字高程模型的生成
一、數字高程模型的概念
數字高程模型(Digital Elevation Model,DEM):研究空間起伏變化的連續表示方法。
數字地面模型(Digital Terrain Model,DTM):含有地面起伏和屬性(如坡度、坡向等)兩個含義,DEM是DTM的一個子集。
二、DEM表示方法
1、等值線——DEM的線模式表示
描述高程曲線的等高線;
數字化的等高線對于計算坡度或生成著色地形圖、立體圖不十分適用。
2、點模式表示
離散采樣點的集合
3、面模式
格網DEM(正方形、正六邊形)
規則格網法是把DEM表示成高程矩陣,此時,DEM來源于直接規則矩形格網采樣點或由不規則離散數據點內插產生。
結構簡單,計算機對矩陣的處理比較方便,高程矩陣已成為DEM最通用的形式。高程矩陣特別有利于各種應用。
不規則三角網DEM
TIN:(Triangulated Irregular Network)表示法
利用所有采樣點取得的離散數據,按照優化組合的原則,把這些離散點(各三角形的頂點)連接成互相連續的三角面。
●因為TIN可根據地形的復雜程度來確定采樣點的密度和位置,能充分表示地形特征點和線,從而減少了地形較平坦地區的數據冗余。有效地用于各類以DTM為基礎的計算。但其結構復雜,不利于年聯合分析。
三、格網DEM的建立
1、離散點構建格網
2.1、線性內插或雙線性內插(簡單、常用)
2.2、距離加權法
3、離散點選取
四、不規則三角網DEM的建立
離散數據點構建三角網,相近的三點構成最佳三角形。
構三角網的要求:應盡可能保證每個三角形是銳角三角形或三邊的長度近似相等,避免出現過大的鈍角和過小的銳角。
構建三角網過程
1、選最近的兩個點最為三角形的兩個頂點。
2、余弦定理選第三個頂點,角最大。
3、三角形的三邊向外擴展:仍然選使頂角最大的點作為第三個頂點,但要注意在底線異側選點。
第五章 空間查詢與空間分析
5.1 空間數據的查詢
一、空間數據查詢的含義
一般定義:從GIS數據庫中找出所滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對象或數據內容。
大致可分為三類:
1、針對空間特征的查詢(單純的空間查詢)
2、針對非空間屬性的查詢(單純的屬性查詢)
3、結合空間關系和非空間屬性的查新(與空間位置和屬性條件同時相關的聯合查詢)
二、空間數據查詢方式
四種主要查詢方式:
1、基于關系數據庫的查詢語言(SQL)
擴充的空間查詢(SpatialSQL);
空間數據查詢語言是通過對標準SQL的擴展來形成的,即在數據庫查詢語言上加入空間關系查詢。
2、可視化空間查詢
3、超文本查詢
圖形、圖像、字符等皆當作文本,并設置一些“熱點”(HotSpot),“熱點”可以是文本、鍵等。
用鼠標點擊“熱點”后,可以彈出說明信息、播放聲音、完成某項工作等。
但超文本查詢只能預先設置好,用戶不能實時構建自己要求的各種查詢。
4、基于自然語言的查詢
5.2 空間數據(屬性)的統計分析(此部分有需請私信聯系)
一、屬性數據的集中特征——找出數據分布的集中位置
頻數、頻率、平均數、中數、眾數、數學期望
二、屬性數據的離散特征數——相對中心位置的程度
極差、離差、平均離差、離差平方和、方差、標準差、變差系數(相對變化)
三、統計數據的分類分級
1、系統聚類法
2、最優分割分級法
余下部分在實操中結合體會效果更好,需要請聯系。
致謝
感謝陶象武老師的悉心指導,包括對于GIS系統(主要是ArcGis)的軟件操作指導,以及周圍同學、親朋、老師的鼓勵。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的地理信息系统(复习)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 使用 VMware Player 创建适
- 下一篇: OPC通讯开发——客户端开发工具WTop