地理信息系统知识点总结.pdf

地理信息系统（GIS）是一种利用计算机硬件、软件以及各种方法处理空间数据的系统，旨在解决复杂的规划和管理问题。GIS的独特之处在于它结合了空间数据和属性数据，具有强大的空间分析能力。GIS软件通常由计算机系统软件、地理信息系统平台软件和应用分析软件三部分构成。 GIS的主要特点是： 1. 具有统一的空间定位基础，确保数据的精确性。 2. 系统以空间分析模型驱动，可以进行空间综合分析和动态预测，生成高层次的空间信息。 3. 支持空间数据的收集、管理和分析，并能输出多种类型的空间信息。 4. GIS是一个人机交互的决策支持系统，主要目的是提供空间信息服务。 GIS由硬件系统、软件系统、地理数据和人员四部分组成。其基本功能包括： 1. 数据采集与输入，用于获取空间数据。 2. 数据处理与更新，确保数据的准确性和时效性。 3. 数据存储与管理，便于高效检索和访问。 4. 空间查询与分析，支持复杂的空间操作和统计计算。 5. 显示与输出，生成直观的地图和其他可视化结果。 GIS的应用广泛，涵盖统计分析、规划管理、预测监测和辅助决策等领域。例如，可用于城市规划、环境保护、灾害管理、交通运输、土地资源调查等多个方面。 地理数据的表达过程需要概念、逻辑和物理三个层次，这是因为需要将现实世界转化为计算机可处理的形式，同时保持人类理解和运算机操作的一致性。概念模型反映地理空间领域的本质，逻辑模型是概念模型的计算机实现，物理模型则涉及具体的存储和操作细节。 地理数据模型主要有两种：矢量数据模型和栅格数据模型。矢量模型适用于对象模型，通过点、线、多边形等几何对象表示空间实体，精度高，数据量小。栅格模型则以像元矩阵表示，适合于连续数据，如地形高度或遥感图像，处理简单，但数据量相对较大。 栅格数据组织方式有基于像元、基于层和基于面域三种，每种方式各有优缺点，适应不同的应用场景。栅格数据压缩码如链码、游程长度编码、块码和四叉树编码则是为了节省存储空间和提高处理效率。 地理空间实体是指对地理事物和现象的简化抽象，具有空间、属性、时间及空间关系四个特点。栅格单元值选取方式有中心点法、面积占优法、重要性法和长度占优法，依据实际需求选择合适的策略。 矢量数据结构分为简单实体数据结构和拓扑数据结构。拓扑数据结构主要用于描述空间实体之间的关系，如索引式结构、双重独立编码结构和链状双重独立编码结构，有助于处理和分析空间实体间的拓扑关系。