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地信导 复习整理1
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2022-08-04
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1. Coverage:具有拓扑关系(即空间要素之间具有明确的空间关系) 3. Geodatabase:基于对象数据模型,将矢量数据的几何图形和属性数据存储在单
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什么是 GIS:一个电脑工具集,可以帮助人们处理与具体地理位置相关的数据。
可以整合空间性的与非空间性的数据
同一个数据可以用不同的方式查看(表格、可视化图形等)
GIS 包括了:硬件(计算机、打印机、绘图仪、扫描仪、数字化仪、GPS 等移动设备),软件,
专业人员,组织。
这些并不是 GIS:GPS;已经定稿的数字或纸质地图(地图往往是 GIS 的“产品”,或是一种可
视化分析的方法);软件包
GIS 并不是:一个简单的地图制图软件,而是解决问题的工具
GIS 的特点:一体化的基于地理位置的数据(Goereferenced data)
-多样化的数据(图层化)
-数据与地理坐标相关
-可进行空间分析(Spatial analysis)与非空间分析(Aspatial analysis)
-可使用空间化的分析方式(点状、线状、面状)
GIS 可以解决的问题:地址(确定一个具体坐标)、状态(人口等)、趋势、图像(分布)、模
型(估计、预测)
地图的要素:点、线、面(多边形 Polygons)、注释(Annotation)
比例尺(Scale):比例尺越小,显示的范围越大
DiscreteRasters
一 Discrete rasters essentially Store features But in raster format
一 Have relatively few values that change abruptly from one category to another
Vector(矢量数据)
也称为离散对象模型
【构建】:1.将空间要素分解成点、线、多边形,并用点和 xy 坐标来表示这些要素的位
置和形状 2.以一个逻辑框架构建这些几何对象的属性和空间关系 3.编码并将矢量数据以数
据文件储存
【格式】
1. Coverage:具有拓扑关系(即空间要素之间具有明确的空间关系)
2. Shapefile:非拓扑
3. Geodatabase:基于对象数据模型,将矢量数据的几何图形和属性数据存储在单一
系统中,并可以根据需要建立拓扑关系
【优点】:
1. 精确
2. 多属性(Multiple Attributes)
3. 制图更灵活
4. 数据存储所需空间少
5. 适合特别分析(区域、长度、联系)
拓扑(Topology)
研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质(如:地铁线路图,恰当地描述
了各线路和每条线上站点之间的连接性,却使得距离和方向失真)
GIS 中,矢量数据可以是拓扑的或非拓扑的,取决于数据是否建立有拓扑(即是否定义
了对象之间的空间关系)
有向图:包括点和有向线,有向线又称弧段,弧段会聚或相交处的点称为节点。如果一
条弧段连接两个节点,则称这两个节点与弧段呈邻接和关联(P48)
【规则】
1. 两个相邻的多边形必须共享一条完全相同的重合的边界
2. 线的终点必须在另一条线上,两条线如果没能接上则成为摇摆(可以设置 Snapping
tolerance 来使在一定范围内的线可以自动贴合)
3. 两条线在交接处必须有节点
4. 节点只能出现在三条以上的线的交汇处(两条相交形成四条)
5. 线和多边形的边界不能自交叉形成环
6. 不应该有任何点、线或多边形的重复副本。
【优点】
1. 能保证数据质量和完整性(可以发觉未正确接合的线和未恰当闭合的多边形,保证
多边形之间没有缝隙和重叠)
2. 可以强化 GIS 分析
3. 可执行空间数据查询(包含和相交)
4. 基于拓扑关系的数据结构有利于数据文件的组织,并减少数据冗余
拓扑如果出现问题,将是比较严重的:
1. 不易察觉/Undetectable:拓扑错误不会在地图中显示,且不会妨碍分析
2. Minor annoyance:错误在缩放地图的时候会显现出来
3. Analysis stoppers:错误将使函数不能正确运行;且因为空间关系不正确,查找将变
得更加复杂
4. 法律问题和责任/Legal issues and liabilities:可能会导致注入包裹所有权的不确定性
当然,拓扑“错误”可以是正确的反应了真实情况的,这些错误被称为“例外”,并不需要
进行修复:
1. 死胡同必然是摇摆的
2. 所有的道路在数据集的边界都会结束
3. 高架桥和底部道路没有相交
保持逻辑的一致性:
1. 意大利面条模型(Spaghetti models):
a. 不储存拓扑结构(包括 shp 和 GDB)
b. 没有用于测试逻辑一致性的工具
c. 拥有可以创建一致形状的简单工具
d. 用户在编辑时需要确保功能已经正确创建
2. 拓扑模型:
a. 允许在图层之间设置工资拓扑的规则
b. 具有测试逻辑一致性和识别错误的工具
c. 具有纠正错误的高级工具
d. 可以修复由于编辑技术较差而产设的错误
e. 包括 GDB 功能数据集
数字化与控制点
控制点的选择有两种类型:
1. Point-to-Point:通过每次点击光标进入每个控制点
在有鼠标时提供了最佳的操作性(Streaming 模式很难保证鼠标能够平滑的描绘一
条线;对于错误的伪控制点,修复的工作量更少)
有更加高效的数据存储(在直线部分使用较少的控制点,曲线部分使用更多的控制
点)
2. Streaming:鼠标移动的过程中,每隔一段距离就自动设定一个控制点
可以更快的数据化具有平滑曲线的数据集(不是很注重进度的情况下)
能够保持一致的功能解决方案
倾向于过度收集控制点
Coverage
支持三种基本拓扑关系:
1. 连接性:弧段间通过节点彼此连接
2. 面定义:由一系列相连的弧段定义面
3. 邻接性:弧段具有方向性,且有左多边形和右多边形
基于拓扑关系的数据结构有利于数据文件的组织,并减少数据冗余
Shapefile
几何学性质储存于两个基本文件:
1. .shp 文件储存要素几何学特征
2. .shx 文件储存要素几何学特征的空间索引
非拓扑文件的优点:
1. 相比拓扑数据能够更快的在计算机上显示
2. 具有非专业性和互操作性,可以在不同软件包之间通用
基于对象数据模型(object-based)
将地理空间数据作为对象,在以下几个方面不同于基于关系的数据模型:
1. 基于对象的数据模型将空间数据和属性数据存储在单一系统中
2. ~允许一个空间要素(对象)与一系列属性和方法相联系
类:是一系列具有相似属性的对象,面向对象的技术允许建立类之间的关系:
1. 联合(Association):
2. 聚合
3. 合成
4. 类继承
5. 实例化
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lowsapkj
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