1、第一章：1、GIS 应用：（1）交互式制图网站提供定位寻找不动产清单、信用社服务中心、餐馆、咖啡馆和酒店。 （2）基于位置的服务可确定移动电话用户的位置信息（3）移动 GIS允许外业工人在野外收集和利用地理空间数据（4）移动资源管理工具跟踪和管理野外工人的位置和实时移动资产（5）汽车导航系统给司机提供实时监控、最优路线，并及时更新路况信息。 （6）用于全球环境变化动态监测（7）用于自然资源调查与管理（8）军事应用2、地理空间数据包括：空间数据（描述位置、坐标系统、地图投影）和属性数据 3、空间数据特点：多尺度性（空间尺度、时间尺度） ；时间维度；精确的位置信息；空间要素间的拓扑关系；表示方式（
2、采集方式、来源方式）4、数据模型包括：矢量数据（位置显性、属性隐含、数据大、精度高） ，栅格数据（位置隐含、属性显性、数据小、精度小）5、投影变形包括：长度、角度、面积、方向 第二章地理信息系统（Geographic Information System）是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统的设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。地理空间数据：（Geospatial data）描述地球表面空间要素的位置和特征的数据。投影：由地理坐标系统转换成投影坐标系统的过程。栅格数据模型：一种用格网和像元来表示连续要素空间变化的空间数据模型，每个像元
3、有一个值，代表该像元位置上的连续表面的数值。不规则三角网（TIN）：一种复合矢量数据模型，它采用一套互不重叠的三角形来近似表示地形。矢量数据模型：一种空间数据模型，采用点及其 x,y 坐标来构建点、线和面空间要素。大地基准：用于计算一个地点的地理坐标的基础。基准面由椭球体派生而来。基准面转换：从一个基准面到另一个基准面的转换。椭球：近似表示地球的模型，也称椭球体。等距投影：保持某些距离的比例尺一致的一种地图投影。等积投影：以正确的相对大小来表示面积的一种地图投影。兰勃特正形圆锥投影：一种常用的地图投影，是国家平面坐标系统的基础，为美国许多州使用（适用于东西伸展大于南北伸展的中纬度地区；面积无变
4、形，角度变形明显） 。投影坐标系统：基于地图投影的平面坐标系统。地理坐标系统：是地球表面空间要素的定位参照系统由经度、纬度定义。横轴墨卡托投影;又称高斯克里格投影是通用横轴墨卡托坐标系统和国家平面坐标系统的基础（它是一种横轴等角切椭圆柱投影，无角度变形；中央经线没有长度变形，其余经线长度变形为正，距离中央经线越远变形越大；采用 6 度带、3 度带分带投影方法） 。地理坐标：用经纬度来表示球面位置。第三章矢量数据模型：用欧几里得几何学中的点线面及其组合体来表示实体空间分布，通过记录控件对象的坐标及空间关系表达空间对象的位置的数据结构。拓扑：研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质。拓扑的
5、重要性（优点）：1，拓扑能确保数据质量和完整性 2.拓扑可强化 GIS 分析。基本的拓扑关系:1，关联：不同拓扑要素之间的关系 2，邻接：相同拓扑元素之间的关系 3，包含：面与其他元素之间的关系。拓扑主要关系：节点弧，弧节点，弧面，面弧，多边形多边形拓扑关系的优点：1，描述点线面空间关系不完全依赖于具体坐标 2，空间关系信息丰富简洁，数据冗余少 3，方便多边形和多边形的叠合 4，便于检查数据输入过程中的错误。缺点：1，拓扑关系建立过程比较复杂 2，数据结构本身复杂。地理关系数据模型（一种 GIS 模型，将空间数据和属性数据存储在两个分离而又相互联系的文件系统中）一，coverage（拓扑的）支
6、持的三种基本拓扑关系 1，连接性：弧段间通过节点彼此连接 2.面定性；由一系列相连的弧段定义面。3，邻接性；弧段有方向性，具有左多边形和右多边形。二，shapfile,(非拓扑的)优点 1，非拓扑矢量数据比拓扑矢量数据更快速的在计算机屏幕上显示出来 2，非拓扑数据具有非专有性和互操作性，即非拓扑数据可以在可以在不同软件包之间通用。基于对象数据模型与地理关系数据模型的区别 1，基于对象数据模型把空间数据模型和属性数据存储在一个系统中 2，基于对象数据模型允许一个空间要素与一系列要素属性和方法相联系。1，个人 geodatabase 将数据存储在 microsoft access 数据库的表格中，
7、以 mdb 为扩展名。2，文件 geodatabase 是把数据以许多小文件的形式存储在文件夹中，以 gdb 为扩展名，没有整个数据库限制。典型的具有拓扑关系的数据模型（独立双重）独立地图编码结构 1，链状双重独立式编码 a,多边形文件：面号 弧段号 属性（周长，面积）b，弧段文件：弧段号 左多边形 右多边形 起点 拐点 终点 c，弧段点文件：弧段号 点号 d 点坐标文件：点号 坐标 2，双重独立式编码【无拐点属性，无（弧段点文件） 】第四章 1.栅格数据模型：用一个规则格网来描述与每一个格网单元位置相对应的空间现象特征；表示连续变化的空间现象。3.栅格数据类型：卫星影像，数字高程模型 DEM
8、（一种数字模型，等间距高程数据以栅格格式排列） ，数字正射影像（DOM：数字化影像，其中航片上由照相机镜头倾斜和地形起伏引起的位移已被消除） ，二值扫描文件（含 1 或 0 值的扫描文件）数字栅格图（美国地质调查局的地形图扫描图像）图像文件，特定 GIS 软件的栅格数据 4.栅格数据结构：是指栅格数据的存储方法或格式。包含：直接编码（将栅格数据看做一个数据矩阵，逐行或逐列的逐个记录代码。缺点：会造成数据冗余）游程编码（它以行和组来记录像元值。包括属性和列数次数。优点：压缩效率高，易于检索，叠加合并等操作，运算简单；缺点：对于图斑破碎属性边界多变的数据压缩效率较低）块码（游程编码扩展到二维的情况
9、，包括行号，列号，半径，属性值）四叉树（将栅格分成具有层次的象限。它包含节点和分支；一个节点代表一个象限，非叶节点表示该象限具有不同的像元值，意味着象限还要被分；叶节点代表具有相同像元值的象限，它是个末梢节点）链状。5.栅格数据压缩：数据压缩（指数据量的减少）无损压缩（可以使原图像精确重构的一种数据压缩类型）有损压缩（可达到高压缩比但不能完全重构原图像的一种数据压缩类型）小波变换（一种新的图像压缩技术，它将一幅图像看做是一个波，并且逐渐将该波分解为更简单的波）7.矢量数据结构优点：位置明显，精度高，拓扑关系 缺点：属性隐含，结构复杂，数据量大，不便于进行地图运算，不便于数据融合。栅格数据结构优
10、点：属性明显，数据结构简单，数据量小，便于融合，便于进行地图运算 缺点：位置隐含，精度低，无拓扑关系。第五章 GIS 数据源：按获取方式（地图数据、遥感数据、实测数据、共享数据即统计数据是属性数据的重要来源）按表现方式（数字化数据、多媒体数据、文本资料数据） 。数据采集包括空间数据的采集和属性数据的采集。数据采集方式：遥感技术，扫描仪，全数字摄影测量，键盘等。框架数据：互联网上常用的 GIS 数据是由许多组织定期用于 GIS 活动的数据，这些数据称为框架数据，它通常包括 7 个基本图层：地理控制点、正射图像、海拔、交通运输、水文、行政单元和地籍信息。元数据：提供空间信息的数据。数据转换：把数据
11、从一种个数转化为另一种格式的一种机制。直接转换：是指在 GIS 软件包中，用译码器将空间数据的一种格式直接转换成另一种格式。中性格式：是数据交换的一种公共的或普遍采用的格式。数字线化图：USGS 标准图幅的点、线和面要素的数字化表示，包括等高线、点高程、水系、边界、交通和美国共有土地调查系统。数字化:将模拟数据转成数字格式的过程。矢量化是将栅格线转化为矢量线的过程.第六章几何变换:利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准数字化地图,卫星图像或航空照片的过程.包括几何校正（四点纠正法和逐网格纠正法）和坐标变换.变换方式:等积变换(允许旋转矩形,保持形状和大小不变),相似变换(允许旋转矩形,保
12、持形状不变,但大小改变)仿射变换(允许矩形角度改变,但保留线的平行)投影变换(角度和长度皆变形).坐标变换的实质:建立两个空间参考系之间点一一对应关系,将地理数据统一到同一空间参考系下重采样:以原始图像的像元值或导出值填充新图像的每个像元.地图到地图的变换:把数字地图转换成真实世界坐标的几何变换类型.图像到地图变换:把卫星影像的行于列坐标转换成真实世界坐标的几何变换类型.第七章 1 空间数据的编辑包括在数字地图上添加、删除和修改要素的过程。主要是消除数字化的错误（A 定位错误：指数字化要素的几何错误，如多边形缺失、与空间要素几何错误有关的线条扭曲，方法可以通过用于数字化的数据源来检查，改变单个
13、弧段或数字化新的弧段来修正 B 拓扑错误：与空间要素之间的逻辑不一致有关，如悬挂弧段和未闭合多边形等，可以利用拓扑的 GIS 的软件包来帮助完成修正）2 几何要素的拓扑错误：A 线要素的拓扑错误（未及或欠头：弧段之间存在缝隙，而未接合的数字化错误；过伸：弧段过长；伪节点：出现在连续弧段上的节点；以及线段方向的错误）B 点要素的拓扑错误 （一个多边形没有或有多个标志点）C 多边形的拓扑错误（未闭合多边形，其间有缝隙以及多边形重合）图层之间的拓扑错误：A外部边界没有重合；B 两个图层的线要素在结束点处没有完全接合 C 点要素不能沿另一图层的线要素延伸 3 拓扑编辑：确保数字化的空间要素遵循数字模型
14、固有的或用户指定的拓扑关系，有 Coverage 的拓扑编辑、地图拓扑编辑、拓扑规则编辑 4 非拓扑编辑指修正简单要素、基于现有要素创造新要素等基本编辑操作。包括 A 延伸或整饰线条 B 删除或移动要素 C 对要素整形 D 分割线和多边形 第八章 2 数据库是一系列数字格式的相关表格的集合，有 A 平面文件（一个大表中有所有的数据）B 层次型数据库（分层次组织数据，在不同层次之间仅使用“一对多”的关联）C 网络型数据库（在表格间建立联系，易导致数据库复杂，不灵活，从而限制了数据库的应用）D 关系型数据库（表格与关系表的一个集合，通过关键字建立起来，它简单灵活，1 数据库中的每个表格可与其他表格
15、分开准备、维护和编辑 2 在因查询或分析需要连接表格之前，这些表格仍保持分离，但许多操作要求在文件中顺序查找，要花费很多时间）3 合并：是用两个表格的一个共同关键字或者主关键字和外部关键字把两个表格连在一起 关联：操纵只是临时性地把两个表格连接在一起，而各表格保持独立 4 添加和删除字段（删除字段可以减少数据冗余，节省数据处理的时间，这个过程要求确定属性表及其需要删除的字段，所以这个过程的表格不能被其他程序使用；新添加的字段用来保存分类和结果，所以，必须如同属性数据输入一样来定义新字段）第九章地图的要素：图名、地图主题、图例、指北针、比例尺、文字说明、图廓。地图分类：普通地图（用于一般目的）
16、、专题地图（特殊目的） ；定性地图（描述不同的数据类型） 、定量地图（表达排序和数值数据） 。数据显示的可视化变量包括色调、明度、彩度、大小、纹理、形状和图案。视觉的三个属性：色调、明度、彩度。数据的分类方法：等间隔、几何间隔、等频率、标准离差、自然断点、用户自定义。定量地图的六种常见类型：点描法地图、等值区域地图、分级符号地图、饼状统计地图、流量地图、等值线地图。第十章 基于地图的三种数据操作方法：数据分类、空间聚集、地图比较。空间数据查询是直接对地图要素操作获取数据数据子集的过程。关于查询的空间关系包括以下几种：包含（选择完全落在用于选择的要素之类的要素）相交（选择与用于选择的要素相交的要
17、素）邻近（选择落在用于选择要素的指定距离内的要素。十一章 1.建立缓冲区可把地图分为两个区域：一个区域位于所选地图要素的指定距离之内；另一个区域在指定距离之外。在指定距离之内的区域称为缓冲区 3.矢量数据模型用点及其 x、y 坐标来构建点、线及多边形的空间特征。因此，矢量数据分析是基于点、线和多边形的几何对象，且分析结果的准确性取决于这些对象的位置和形状的准确性。矢量数据可以是有拓扑关系的，也可以是非拓扑关系的。因而拓扑关系也是某些矢量数据分析中的一个因素。4.地图叠置操作是将两个要素图层的几何形状和属性组合在一起，生成新的输出图层。输出图层的几何形状代表来自各输出图层的要素的几何交集。用于叠
18、置分析的图层必须经过空间配准，即具有相同的坐标系统。5.地图叠置操作包括两组操作类型：第一组使用两个多边形图层作为输出图层；第二组则使用一个多边形图层和另一个包括点要素或线要素的图层作为输出图层，可分为（点与多边形的叠置、线与多边形的叠置、多边形与多边形的叠置） 。6.地图叠置方法 AND（求交） 、OR（联合）和 XOR（差异） 。Union 保留来自输入图层中所有要素，即求并集，intersect保留共有要素，即求交集、difference 与 intersect 相反、identity 仅仅保留由输入图层定义的区域范围内的要素 7.多边形叠置常见错误是形成碎屑多边形，即沿着两个输入图层的
19、相关或共同边界线生成的碎屑多边形 8.要素操作有消除边界、剪取、拼接、选择、排除、更新、擦除、分割。十二章 1 栅格数据分析是基于栅格像元和栅格的，能在独立像元、像元组或整个栅格全部像元的不同层次上进行2 土地适宜性评价所需数据采集编辑处理（投影的转换，相同坐标系下进行）分析（建立缓冲区，空间叠加，取交集）3 聚类分析：对原有信息进行有选择提取，但类别没有发生变化 4 聚合分析：根据空间分辨率和分辨表进行数据类型的合并转化以实现空间地区的采集 5 信息复合分析：A 视觉信息符合（不改变图层结构也，不形成新的数据只给用户带来视觉效果，用于图视分析）B 叠加分类模型逻辑判断复合法（交集 AND、补集XOR）和数学运算复合法（算术运算和函数运算）6 叠加分类模型的条件：栅格大小相同，栅格投影相同，属于同一地区
