最新-地理信息系统概论第三版名词解释(黄杏元) 精品

地理信息系统名词解释

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，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。

数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。

数据模型：是表达现实世界的规格化说明，在数据库中用形式化的方法描述数据的逻辑结构和操作。

空间数据模型：就是对空间实体及其联系进行描述和表达的数学手段，使之能反映实体的某些结构特性和行为功能。一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。

关系数据模型用表格数据表示实体和实体之间关系的数据模型，表为二维表，满足一定的条件。

数据处理即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等，其目的就是为了得到数据中包含的信息。地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等形式。

地理信息(2005) 地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义，是指表征与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。地理信息具有空间、属性、时态三种特征。

地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。

地球信息科学(2004) 与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）

地理信息系统(2004,2018，2018) GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据采集、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。——美国联邦数字地图协调委员会（FICCDC）

专题地理信息系统（Subject GIS）是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。

区域地理信息系统（Regional GIS）主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。如国家级、地区级、市级或县级等。

信息系统：是具有数据采集、管理、分析和表达能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。

专家系统专家系统是一个具有大量专门知识与经验的，通过应用人工智能技术和计算机技术模拟人类专家解决专业领域问题的计算机程序系统。

3S技术是指GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）、RS（遥感）的集成应用，形成整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统。三者之间形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。

LBS（location based service）基于位置的服务，是指通过电信移动运营商的无线电通讯网络或外部定位方式(如北斗、GPS)，获取移动终端用户的位置信息，并在GIS平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务

移动GIS 移动GIS，是以移动互联网为支撑、以智能手机或平板电脑为终端、结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统，是继桌桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技术热点，移动定位、移动办公等越来越成为企业或个人的迫切需求，移动GIS就是其中最核心的部分，使得各种基于位置的应用层出不穷。组件式GIS(2004) 组件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。控件如同一堆各式各样的积木，他们分别实现不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来，就构成应用系统。

WebGIS(2005,2018) 是指基于互联网平台和客户端应用软件，采用网络协议，运行在Internet 上的地理信息系统。WEBGIS采用多主机、多数据库进行分布式部署，通过互联网实现互联，是一种浏览器/服务器（B/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，浏览器（客户端）具有获得各种空间信息和应用的功能。通过WebGIS可实现空间数据的共享和互操作。

GridGIS（网格GIS）是利用现有的网格技术、空间信息基础设施，空间信息网络协议规范，形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境，将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成，为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。

GIS互操作基于公共接口的数据融合称为GIS互操作。接口相当于各GIS软件系统都应遵守的规程，各个系统通过接口相互联系，通过接口可以实现一个系统同时支持不同的空间数据格式，实现数据的共享。这种模式独立于具体的软件平台，转换技术高度抽象，数据格式不需公开，代表着数据共享技术的发展方向。

OpenGIS即开放式地理信息系统(Open Geodata Interoperation Specification，开放的地理数据互操作规范)，是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface)所建立起来的地理信息系统，是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。

数字地球(2005,2018) 是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化，变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达，是对真实地球及其相关现象的统一性的数

字化重现和认识。其核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源。

数字地图(2004,2005，2018，2018) 是以地图数据库为基础，以数字形式存储在计算机外储存器上，可以在电子屏幕上显示的地图。数字地图可以实现图上长度、角度、面积等的自动化测量，且存储显示快速、信息丰富并可按地图要素分层显示，便于信息检索和地图更新，还可通过虚拟现实实现立体化、动态化，使用户有身临其境之感等特点。

网络地图网络地图是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。

遥感影像地图(2018，2018) 以航空和航天遥感影像为基础，经几何纠正，配合数字线划图和少量注记，将制图对象综合表示在图面上的地图。遥感影像地图具有一定的数学基础，有丰富的光谱信息与几何信息，又有行政界限和属性信息，直接提高了可视化效果

遥感图像处理(2018) 对遥感图像进行辐射校正、几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作，以求达到预期目的的技术。

全要素地形图全要素地形图在内容上通常全面的表达水系、地貌、植被、居民地、交通、境界和独立地物等地理要素，采用统一的坐标系统，统一的比例尺系统，统一的地图投影和分幅编号，统一的制图规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图

专题地图专题地图是突出表现一种或几种自然或社会经济要素的地图，主要由地理基础和专题内容两部分组成。

虚拟现实(2004,2018) 虚拟现实也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。

透视图从数字高程模型绘制透视立体图是DEM的一个极其重要的应用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。与采用等高线表示地形形态相比有其自身独特的优点，更接近人们的直观视觉。调整视点、视角等各个参数值，就可从不同方位、不同距离绘制形态各不相同的透视图制作动画。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）

GIS的产品(2018) 指经过空间数据处理和空间分析产生的可以供相关专业人员和决策人员使用的各

种地图、图像、统计图表和数据报表等。按类型可分为常规地图和数字地图；按内容可分为全要素地形图、专题地图、遥感影像地图、统计图表与数据报表。

跟踪数字化地图数字化方法之一。利用手扶跟踪数字化仪，将地图图形转换成矢量数据的方法。数字化时随着标示器的移动，顺序、实时记录当前点在设备坐标系下的平面坐标值。

扫描矢量化在扫描后处理中，需要进行栅格转矢量的运算，一般称为扫描矢量化过程。扫描数字化采用高精度扫描仪将图形、图象等扫描并形成栅格数据文件，再利用扫描矢量化软件对栅格数据文件进行处理，将它转换为矢量图形数据。

屏幕跟踪矢量化扫描矢量化可以自动进行，但是扫描地图中包含多种信息，系统难以自动识别分辨，所以在实际应用中，常常采用交互跟踪矢量化，或者称为半自动矢量化。

元胞自动机(2018) 简称CA，是定义在一个具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上的，按照一定局部规则，在离散的时间维上演化的动力学系统。元胞自动机的基本单元是元胞（Cell），每个元胞具有一个状态，这个状态只能取有限状态集中的一个；这些元胞规则地排列在被称为“元胞空间”的空间格网上；它们各自的状态随着时间变化，根据一个局部的规则来进行更新，即一个元胞在某时刻的状态取决于且只取决于该元胞周围邻域元胞的状态；元胞空间内的元胞依照此局部规则进行同步的状态更新，整个元胞空间则表现为在离散的时间维上变化。

GIS应用模型(2004,2018) 是根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的技术优势，使观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中可操作的机理和过程。

理论模型又称为数学模型：是应用数学分析方法建立的数学表达式，反映地理过程本质的理化规律，如地表径流模型、海洋和大气环流模型等;

经验模型基于变量之间的统计关系或启发式关系的模型，是通过数理统计方法和大量观测实验建立的模型，如水土流失模型、适宜性分析模型等;

混合模型模型中既有基于理论原理的确定性变量，也有应用经验加以确定的不确定性变量，如资源分配模型、位置选择模型等。

适宜性分析适宜性分析是指土地针对某种特定开发活动的分析，这些开发活动包括农业应用、城市化选址、作物类型布局、道路选线、选择重新造林的最适宜的土地等。首先确定具体的开发活动，其次选择其影响因子，然后评判某一地域的各个因子对这种开发活动的适宜程度，以作为土地利用规划决策的依据。发展预测发展预测是运用已有的存储数据和系统提供的手段，对事物进行科学的数量分析，探索某一事物在今后的可能发展趋势，并作出评价和估计，以调节、控制计划或行动，在地理信息研究中，如人口预测、资源预测、粮食产量预测以及社会经济发展预测等，都是经常要解决的问题。预测方法通常分为定性、定量、定时和概率预测。

地学模拟模型地学模拟模型是应用计算机、数字模拟技术及综合分析的方法来模拟许多地理过程或现象，例如气候变迁、沙漠化过程、土地退化过程、湖泊沼泽化、河道冲淤、沙嘴发育，以及土壤侵蚀等，使得受几个因素的共同影响，要经过若干年才能完成的地理过程，采用计算机模拟模型，只需几分钟就能得出类似的结果，为资源开发、国土整治、水土保持、工程论证等提供依据。

矢量数据结构(2004,2005，2018，2018) 基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构，它是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

拓扑数据结构为在点、弧段和多边形之间建立关联，以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。这种结构应包括以下内容：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）。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）

空间数据拓扑关系(2004) 拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、多边形之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离就可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，而且较几何数据而言具有更大的稳定性，不随地图变换而变化，同时也有利于空间要素的查询和地理实体的重建。（吴信才，《地理信息系统原理及方法》）

栅格数据结构(2004,2018) 基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，每个网格称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值(属性值要唯一)来表示地理实体的一种数据组织形式。（

曲面数据结构曲面数据结构是用来描述在平面上具有连续分布特征的空间实体（如地形、温度、磁场等）的一种数据结构，包括不规则三角网（triangulated irregular network，TIN）和规则格网（Grid）数据压缩从所取得的数据集合中抽取一个子集，作为一个新的信息源，使其在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。

栅格数据压缩有键码、游程编码、块码和四叉树编码等。其目的，就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）矢量数据压缩通常是对线状实体上点的数量的压缩，常用算法是道格拉斯-佩克算法。

游程编码结构是逐行将相邻同值的栅格合并，并记录合并后栅格的值及合并栅格的数量（即游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

块式编码块式编码是将游程长度编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。

四叉树数据结构(2018) 是将空间区域按照四个象限进行递归分割n次，每次分割形成2^n×2^n个子象限（n≥1），直到子象限的数值都相同为止。凡属性值相同的子象限，不论大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。

八叉树结构八叉树结构就是将空间区域不断地分解为八个同样大小的子区域(即将一个六面的立方体再分解为八个相同大小的小立方体)，同—区域的属性相同。八叉树主要用来解决地理信息系统中的三维问题。

空间数据(2005,2018,2018) 表示空间实体的位置、形状、大小、分布特征及其联系等诸多方面信息的数据，

空间数据的分类空间数据的分类是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性或特征的要素区别开来的过程，以便从逻辑上将空间数据组织为不同的信息层

空间数据重分类：是指根据特定的空间分析需要，对从数据库中提取出来的数据作属性的重新分类和空间图形的化简，以便构成新的使用形式。

地理编码（空间数据编码）(2018,2018) 是指将数据分类的结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。编码的结果是形成代码，代码由数字或字符，或由它们的组合构成。编码的目的是用来提供地理数据的分类和特征描述，同时为了便于地理数据的输入、存储、编辑、管理以及系统之间空间数据的共享等。

影像数据(2018) 采用拍摄，扫描或其他方式获得的资源对象的形象再现，以及经过处理后具有视觉特征的选择性数字记录。影像数据主要来源于卫星和航空遥感，包括多平台、多光谱、多传感器、多时相、多角度和多分辨率的遥感影像数据。

遥感图像处理(2018) 对遥感图像进行辐射校正、几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作，以求达到预期目的的技术。遥感图像处理可分为两类：

1）一是利用光学、照相和电子学的方法对遥感模拟图像(照片、底片)进行处理，简称为光学处理；

2）二是利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作，从而获得某种预期结果的技术，称为遥感数字图像处理

元数据(2018,2018) 元数据是关于数据的数据，是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理信息共享的核心标准之一。

GIS数据质量(2004) 是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时，所能达到的准确性、完整性、一致性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度。

数据编辑将输入系统的数据进行检查、修改、处理、净化，组织成便于系统内部处理的格式。

数据共享不同用户或不同系统按照一定的规则共同使用根据协议形成的数据库。用户可以通过多种

程序设计语言或查询语言去使用这些数据。数据库中数据集的所有者（或管理者），允许

其他用户访问他的数据集，称为共享数据集（shared data set）。获准访问的这个用户称为

数据共享者（data sharer）。

数据质量控制采用一定的工艺措施，使数据在采集、存贮、传输中满足相关的质量要求的工艺过程。数据质量评价对数据质量进行评估的方法和过程。常用的评价方法有：演绎推算、内部验证、与原始资料（或更高精度的独立原始资料）对比、独立抽样检查、多边形叠加检查、有效值检查等。

经检查应对每个质量元素进行说明，并给出总的评价，最后形成数据质量评价报告。

数据精度对现象描述的详细程度。精度低的数据并不一定准确度也低。

地图4D数据/产品(2018) 4D 数据是指：DLG、DRG、DEM、DOM

数字线画图（DLG）:是现有地形图要素的矢量数据,保存了各要素之间的空间关系和相关属性信息。数字栅格图（DRG）：现有常规地图经扫描数字化得到栅格数据文件，再经过几何纠正、内容更新和数据压缩处理，即可得到数字栅格图

数字高程模型（DEM）：是数字形式表达的地形起伏数据，也是矢量数据

数字正射影像图（DOM）：是对遥感数字影像，经像元进行投影差改正、镶嵌，也是一种栅格形式的数据。

空间数据库(2004,2005) 是GIS中存储的与应用相关的地理空间数据的总和。一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。空间数据库由三个部分组成：空间数据库存储、空间数据库管理系统、空间数据库应用。

时空一体化模型(2018)

时间片快照模型用一系列瞬时的地理数据来反应地理现象的时空演化过程（矢量快照，栅格快照）。如遥感图像。缺点：数据完全存储，冗余度大。

底图叠加模型

时空合成模型(2018) 将每次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加。变化的累积形成最小变化单元，记录其图形和属性。

全信息对象模型运用面向对象设计技术，将对象的空间、属性随时间变化的信息封装。每个全信息对象有多个时态版本。

空间数据库索引是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概要信息(如标识码、最小外接矩形及存储地址)。作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选把大量与特定空间操作无关的空间实体直接排除，从而提高空间操作的速度和效率。

空间数据库引擎所谓空间数据库索引就是依据空间实体的位置形状或空间实体的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构。主要的空间数据库索引有：范围索引、格网空间索引、四叉树空间索引。数据库概念模型(2018) 数据库概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。数据库概念模型有层模型、网状模型、关系模型。

面向对象设计模式(2018，2018)

面向对象的软件设计方法一种程序设计技术，其基本思想是将软件系统所面对的问题，按其自然属性进行分割，按人们通常的思维方式进行描述，建立每个对象的模型和联系，设计尽可能直接、自然地表现问题求解的软件。软件设计带有智能化的性质，这种形式更便于程序设计人员与应用人员的交流。

SDE(Spatial Data Engine) 是建立在GIS应用软件和关系型数据库之间的一种客户/服务器模式的空间数据库管理软件，用以支持GIS在关系型数据库里存储、存取、查询和分析空间数据的功能。

数据变换从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括：几何纠正、投影转换和辐射纠正。以解决空间数据的几何配准。

数据重构数据从一种格式到另一种格式的转换。包括：结构转换、格式变换和类型替换等。以解决空间数据在结构、格式和类型上的统一，实现多源和异构数据的联结与融合。

数据提取对数据进行某种有条件的提取，包括：类型提取、窗口提取、空间内插等，以解决用户对数据的特定需求。

坐标变换实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，他们是空间数据处理的基本内容之一。

几何纠正(2018) 是指对数字化原图数据进行的坐标系转换和图纸变形误差的改正，以实现与理论值的一一对应关系；

几何纠正的方法包括仿射变换、相似变换、二次变换和高次变换等。

仿射变换对坐标数据在x和y方向进行不同比例的缩放，同时进行旋转和平移。其特性是：1、直线变换后仍为直线；2、平行线变换后仍为平行线；3、不同方向上的长度比发生变化

相似变换

二次变换

地图投影(2018) 依据一定的数学法则,将不可展开的地球曲面映射到平面或可展开成平面的曲面上(如圆柱面、圆锥面、椭圆柱面)，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。

地图投影变换(2018) 当GIS系统使用的数据来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据,其实质是在两平面点之间建立一一对应关系。

正解变换通过建立两个投影的解析关系式，直接把一种投影坐标( x , y ) 变换成另一种投影的坐标( X , Y )

反解变换由一种投影的坐标(x,y)反解出地理坐标（λ,φ) ，然后再将地理坐标代入另一种投影公式中，求出该投影下的直角坐标（X,Y)

数值变换根据两种投影在变换区内若干同名的坐标点，采用插值法、有限差分法、待定系数法等，实现不同投影之间的转换

数据裁剪

数据拼接

窗口提取