地理信息系统（名词解释）

地理信息系统概念（名词解释） 1、地理信息系统（geographic ination system ， 即gis ）——一门集计算机科学、 信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科， 它是在计算机软件和硬件支持下， 运用系 统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划 、 管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 2．栅格——栅格结构是最简单最直接的空间数据结构， 是指将地球表面划分为大小均匀 紧密相邻的网格阵列， 每个网格作为一个象元或象素由行、列定义， 并包含一个代码表示 该象素的属性类型或量值， 或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此， 栅格结构是以规则 的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几 何属性特征。特点： 属性明显， 定位隐含， 即数据直接记录属性本身， 而所在的位置则根 据行列号转换为相应的坐标，即定位是根据数据在数据集中的位置得到的，在栅格结构中 ， 点用一个栅格单元表示； 线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最 多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个 栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。 3.矢量——它假定地理空间是连续， 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体， 坐标空间设为连续， 允许任意位置、长度和面积的精确定义。对于点 实体， 矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码；对于线实体， 用一系列坐 标对的连线表示； 多边形是指边界完全闭合的空间区域，用一系列坐标对的连线表示。 4. “拓扑” （topology）一词来源于希腊文，它的原意是 “形状的研究”。拓扑学是 几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性（拓扑属 性： 一个点在一个弧段的端点， 一个点在一个区域的边界上； 非拓扑属性： 两点之间的距 离， 弧段的长度， 区域的周长、面积） 。这种结构应包括： 唯一标识，多边形标识，外包 多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小 x 、y 坐标值）。地理空间 研究中三个重要的拓扑概念（1） 连接性： 弧段在结点处的相互联接关系；（2）多边形区 域定义：多个弧段首尾相连构成了多边形的内部区域；（3）邻接性：通过定义弧段的左 右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性。 5、矢量的实体错误——伪节点：即需要假节点进行识别的节点，发生在线和自身相 连接的地方（如岛状伪结点——显示存在一个岛状多边形，这个多边形处于另一个更大的 多边形内部） ， 或发生在两条线沿着平行路径而不是交叉路径相交的地方（节点——表示 线与线间连接的特殊点） 。摇摆结点： 有时称为摇摆， 来源于 3 种可能的错误类型： 闭合 失败的多边形； 欠头线， 即结点延伸程度不够， 未与应当连接的目标相连； 过头线， 结点 的线超出想与之连接的实体。碎多边形：起因于沿共同边界线进行的不良数字化过程，在 边界线位置， 线一定是不只一次地被数字化。高度不规则的国家边境线， 例如中美洲，特 别容易出现这样的数字变形。标注错误： 丢失标注和重复标注。异常多边形： 具有丢失节 点的多边形。丢失的弧。 6.空间分析方法——1、空间信息的测量：线与多边形的测量、距离测量、形状测量； 2、空间信息分类： 范围分级分类、邻域功能、漫游窗口、缓冲区；3、叠加分析：多边形 叠加、点与多边形、线与多边形；4、网络分析：路径分析、地址匹配、资源匹配； 5、 空间统计分析：插值、趋势分析、结构分析；6、表面分析：坡度分析、坡向分析、可见 度和相互可见度分析。 7.缓冲区分析——是指根据数据库的点、线、面实体基础，自动建立其周围一定宽 度范围内的缓冲区多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的空间分析方法。 缓冲区在某种程度上受控于目前存在的摩擦表面、地形、障碍物等， 也就是说， 尽管缓冲 区建立在位置的基础上，但是还有其他实质性的成分。确定缓冲区距离的四种基本方法： 随机缓冲区、成因缓冲区、可测量缓冲区、合法授权缓冲区。 8. 、dem——数字高程模型（digital elevation model） 。地形模型不仅包含高程属 性，还包含其它的地表形态属性，如坡度、坡向等。dem 通常用地表规则网格单元构成的 高程矩阵表示， 广义的dem 还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在地 理信息系统中，dem 是建立数字地形模型（digital terrain model） 的基础数据，其它的 地形要素可由dem 直接或间接导出， 称为 “派生数据”，如坡度、坡向。 9、元数据——关于数据的数据，对数据库内容的全面描述,其目的是促进数据集的高 效利用和充分共享。使用元数据的理由：性能上， 完整性、可扩展性、特殊性、安全性； 功能上，差错功能、浏览功能、程序生成。 10、比较工具型地理信息系统和应用型地理信息系统的异同。 工具型地理信息系统：是一种通用型 gis，具有一般的功能和特点，向用户提供 一个统一的操作平台。一般没有地理空间实体， 而是由用户自己定义。具有很好的二次开 发功能。如：arcinfo 、genamap 、mapinfo 、mapgis 、geostar 。 应用型地理信息系统：在较成熟的工具型 gis 软件基础上，根据用户的需求和应 用目的而设计的用于解决一类或多类实际问题的地理信息系统，它具有地理空间实体和解 决特殊地理空间分布的模型。如 lis 、cgis 、ugis 。 11、详细描述应用型地理信息系统的开发过程 1 、 系统总体设计： 需求和可行性分析、数据模型设计、数据库设计、方法设计 2 、 系统软件设计：开发语言、用户界面、流程、交互 3 、 程序代码编写：投影、数据库、输入、编辑 4 、 系统的调试与运行： α调试、β调试 5 、 系统的评价与维护：功能评价、费用评价、效益评价 12.数据 :数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，随载荷它的物理 设备的形式而改变。 13.信息 :信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息 中所包含的意义， 不随载体的物理形式的改变而改变。 14.地理数据：以地球表面空间位置为参照， 描述自然和社会经济要素的数据， 可 以是图形、图象、文字、数字和符号等。 15. 几何数据 ：描述地理实体本身位置、形状和大小等的度量信息的数据。 16.关系数据：描述各个不同地理实体之间的空间关系的数据，如接近度、邻接、 关联、包含和连通等。 17. 属性数据：即非空间数据，是各个地理单元中的社会、经济或其他专题数据 。 18.数字地球 ：是指数字化的地球， 以地理坐标为依据， 具有多分辨率、海 量数据和多维显示的虚拟系统。 19.空间数据： 也叫图形数据， 是表示地理要素的位置、形态、大小和分布特征等 方面信息的数据。 20.拓扑结构： 明确定义空间结构关系的一种数学方法。 21.拓扑邻接：是指存在于