第5章 栅格数据模型
地理信息系统考点整理
第一章绪论：1. 基本概念地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
（地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。
）地理信息：有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性）地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2. GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或Geo—Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3. GIS由哪几部分组成?①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员4. GIS的主要功能有哪些①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章1.地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？2.我国常用地图投影，各种投影的适用性1.高斯-克里格投影：横轴切圆柱等角投影（1:50万以上）2.横轴墨卡托投影（UTM，横轴割圆柱等角投影）3.兰勃特等角投影（正轴等角割圆锥投影）（1:100万以下）我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯投影。
第5章 空间数据Geodatabase数据库创建
5.3.2 载入数据
数据的导入和数据的载入，虽然都是向数据库中添加 数据但是它们的方式是不同的。数据的导入是在数据库中本 身没有数据或没有数据框架（例如要素集等），将另外已有 的数据导入。而数据的载入是在数据库本身存在一定的数据 或数据框架，要将已有的数据添加进来。
5.4 进一步定义Geodatabase数据库
5.3.1 导入数据
借助相关工具可以将Shapefile、Coverage、INFO表和 dBASE表等格式的数据导入到Geodatabase中，导入后的数据 形成一个新的要素类。这个要素类可以独立存在，也可以在 某个已有的要素集中，或形成一个新的要素集而存在其中。 如果这些要素本身具有投影坐标，导入的新要素将沿用这些 信息，否则需要进行定义，或者自动转换为新环境下的投影 坐标信息。 1．将Shapefile导入Geodatabase 2 ．将Coverage导入Geodatabase 3 ．其它数据导入Geodatabase 4 ．直接复制数据导入Geodatabase
5.2.4 创建表
使用表设计器可以很便捷地在ArcCatalog中创建表。在 Geodatabase中，表可以存储非空间对象、空间对象和关系。 存储非空间对象的表称为对象类，它有一个表示子类的特殊 字段；存储空间对象的表称为特征类；存储关系的表称为关 系表。
5.3 向Geodatabase加载数据
5.4.7 创建关系类
现实世界中的对象与数据库中的对象通常存在特殊的 联系。在地理数据库中，这种联系称为关系。关系可以存 在于空间对象之间（要素类中的要素），非空间对象之间 （表中的行），或空间与非空间对象之间。在地理数据库 中，空间对象存储在要素类中，非空间对象存储在表中， 而关系存储在关系类中。一般来说，关系的相关度包括一 对一，一对多，多对一和多对多。
地理信息系统掌握要点集锦
地理信息系统掌握要点集锦第一章绪论：1. 基本概念● 地理信息:有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知● 识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。
● 地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2. GIS的定义● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3. 如何理解GIS？● GIS的物理外壳是计算机化的技术系统● GIS的操作对象是空间数据● GIS的技术优势在于它的空间分析能力● GIS与地理学、测绘学联系紧密4. GIS由哪几部分组成硬件基本配置软件 GIS软件空间数据人员5. GIS的主要功能有哪些？● 空间数据采集● 空间数据处理与编辑● 空间数据存储与管理● 空间查询与分析● 空间信息输出6. GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征，它既要吸取诸多相关学科的精华和营养，并逐步形成独立的边缘学科，又将被多个相关学科所运用，并推动他们的发展。
与之联系最为紧密的是地理学、制图学、计算机、测绘与遥感。
第二章地学基础：1. 基本概念● 地球椭球: 近似表示地球的形状和大小，并且其表面为等位面的旋转椭球。
(百度)● 大地体: 由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。
(百度)● 地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。
● 高斯—克吕格投影：横轴切椭圆柱等角投影，假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按规定投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上，并将此圆柱面展为平面，即得本投影● 横轴墨卡托投影：等角正切圆柱投影，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开就得到一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图● 兰勃特等角投影：正轴等角割圆锥投影，设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。
第5章 GIS中的数据
第二节 数据的测量尺度
比例数据或间隔数据比较容易转变成次序或命名数据，命名 比例数据或间隔数据比较容易转变成次序或命名数据， 数据则不能被转化成次序、间隔数据或比例数据。 数据则不能被转化成次序、间隔数据或比例数据。
图5-3：各种数据测量尺度以及其制图表现
第三节 空间数据的质量
空间数据是GIS系统的血液，空间数据质量的优劣， 空间数据是GIS系统的血液，空间数据质量的优劣，决定着系统分析质量 GIS系统的血液 以及整个应用的成败。 以及整个应用的成败。 一、数据质量的基本概念 衡量数据质量的标准： 衡量数据质量的标准： 准确性（Accuracy） 1、准确性（Accuracy） 即一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度。 即一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度。依赖于 测量的类型和比例尺，用误差（Error）来衡量。 测量的类型和比例尺，用误差（Error）来衡量。 一般而言， 一般而言，单个的观察量或测量量的准确性的估价仅仅通过与可获得的 最准确的测量量进行比较。 最准确的测量量进行比较。 精度（Precision） 2、精度（Precision） 即对现象描述的详细程度。如对同样的两点， 即对现象描述的详细程度。如对同样的两点，精度低的数据并不一定准 确度也低。 确度也低。 空间分辨率(Spatial 3、空间分辨率(Spatial Resolution) 分辨率是两个可测量数值之间最小的可辩识的差异。 分辨率是两个可测量数值之间最小的可辩识的差异。空间分辨率可以看 作记录变化的最小距离，通常由最小线的宽度来确定（0.1mm的宽度）。在一 的宽度）。 作记录变化的最小距离，通常由最小线的宽度来确定（0.1mm的宽度）。在一 个图形扫描仪中最细的物理分辨率从理论上讲是由设施的像元之间的分离来 确定的，像素的边长。 确定的，像素的边长。
中山大学GIS专业课目录
一：《城市地理信息系统》第一章绪论1.1城市地理信息概述1.1.1城市地理信息概述1.1.2城市地理信息的基本特征1.1.3城市地理信息的认知1.1.4城市地理信息的地位和作用1.1.5城市地理信息研究意义1.2城市地理信息研究历史与进展1.2.1城市地理信息研究的历史和现状1.2.2城市地理信息研究的进展1.3城市规划管理与信息技术1.3.1城市规划管理的技术需求1.3.2信息技术在城市规划管理中的应用1.3.3城市地理信息与信息技术结合1.4城市地理信息系统的形成与发展1.4.1城市地理信息系统概述1.4.2城市地理信息系统历史和现状1.4.3我国城市地理信息系统研究的现代需求1.4.4城市地理信息系统的框架结构体系和硬软件配置1.4.5城市地理信息系统与地理信息系统1.4.6国内外在城市地理信息系统方面的应用研究1.4.7城市地理信息系统发展趋势和面临问题1.5本书对城市地理信息系统的研究特色第二章城市地理信息系统的基础理论2.1计算机科学2.1.1计算机系统组成2.1.2计算机数据存储2.1.3人与计算机交流2.1.4 操作系统2.2地理信息系统概述2.2.1 GIS的组成2.2.2 GIS主要特征和功能2.2.3 GIS的发展前景2.3城市地理学2.3.1城市形成和发展的条件2.3.2区域的城市空间组织研究2.3.3城市内部空间组织结构研究2.3.4城市问题研究2.4城市地理信息系统空间定位2.4.1空间参照系统2.4.2 WGS-84地心坐标系统及其与国家坐标系统的转换2.4.3 城市独立坐标系统的基本转换方法2.5城市地理信息的分类与编码2.5.1城市地理信息的概述2.5.2城市地理信息分类和编码2.5.3 城市地理信息的基础和专业信息特点2.6城市地理信息系统数据组成及特点2.6.1 概述2.6.2 空间数据结构2.6.3 城市结构化数据2.7城市空间数据结构特征2.7.1 城市地理空间特征概述2.7.2 矢量数据结构及其编码方法2.7.3 栅格数据结构及其编码方法2.7.4 矢量和栅格数据之间格式转换第三章城市地理信息系统的技术与方法3.1城市地理信息系统技术与方法概论3.1.1 技术与方法在UGIS中的地位3.1.2 UGIS技术与方法在我国的发展3.2城市地理信息系统数字化技术3.2.1 概述3.2.2 数字化技术与方法3.2.3 城市数据获取和处理的技术方案3.2.4 数字化成果质量评价和保证3.3城市地理信息系统专题制图方法3.3.1 城市专题地图基本知识简述3.3.2 城市专题制图在UGIS中的应用3.3.3 UGIS图文一体化技术3.3.4 符号化技术3.3.5 自动标注技术3.3.6 模板技术3.4网络城市地理信息系统(WebUGIS)3.4.1 概述3.4.2 WebUGIS的特点和网络设计3.4.3 UGIS局域网构建技术和策略3.5城市空间数据库技术3.5.1 概述3.5.2 城市空间数据库技术基础3.5.3 UGIS空间数据库设计3.5.4 空间数据库技术在UGIS中的应用3.6多媒体技术3.6.1概述3.6.2 多媒体技术在UGIS中的应用3.7城市地理信息系统技术和方法进一步探讨3.7.1 基于遥感的城市空间数据获取和更新研究3.7.2 UGIS中空间地理信息综合研究3.7.3 城市空间数据模型研究第四章城市地理信息系统的空间数学模型4.1空间信息量算4.1.1 几何量算4.1.2 形状量算4.1.3 分布中心量算4.2多边形叠置分析(OVERLAY)4.2.1 叠置分析的一般概念4.2.2 合成叠置与统计叠置4.2.3 多边形叠置的基本方法4.2.4 多边形叠置中的属性数据计算4.2.5 叠置分析应用举例4.3城市空间缓冲区分析(UBUFFER)4.3.1 缓冲区分析概念4.3.2 栅格缓冲区的建立方法4.3.3 矢量缓冲区的建立方法概述4.4网络分析4.4.1 网络数据模型—网络要素及其属性4.4.2 常规的网络分析功能4.4.3 网络分析的若干算法4.5城市数字地形模型(UDEM)4.5.1 高程矩阵（GRID）的生成方法4.5.2 城市数字地形模型应用举例4.5.3 对城市数字地形模型（UDEM）的评价4.6不规则三角网模型(TIN)4.6.1 TIN模型的概念4.6.2 TIN模型的建立4.6.3 永不规则三角网模型模拟地表4.6.4 关于TIN的评价4.7空间相关性分析4.7.1 空间相关性的概念4.7.2 空间相关分析的计算方法4.7.3 空间相关分析的理论模型4.7.4 空间自相关（AUTOCORRELATION）显著性检验4.8门槛分析4.8.1 门槛分析的概念4.8.2 综合门槛分析方法4.8.3 实例：广州市城市发展综合门槛分析第五章城市地理信息系统软件工程5.1城市地理信息系统软件工程概论5.1.1 软件工程概述5.1.2 城市地理信息系统工程概论5.2城市地理信息系统规划5.2.1 城市地理信息系统规划概论5.2.2 可行性分析5.2.3 成本—效益分析5.2.4 制定开发计划5.3城市地理信息系统分析5.3.1 系统分析概论5.3.2 系统分析过程5.3.3 系统需求分析的方法5.3.4 需求调查的组织实施5.4城市地理信息系统设计5.4.1 低通设计的目标和任务5.4.2 系统设计的方法5.4.3 数据库设计5.4.4 过程设计5.4.5 界面设计5.5城市地理信息系统实施5.5.1 系统实施准备5.5.2 程序编码5.5.3 软件测试第六章城市地理信息系统集成6.1地理信息系统集成概论6.1.1 计算机信息系统组成6.1.2 地理信息系统集成6.2城市地理信息系统集成的基本认识6.2.1 城市地理信息系统集成的正反经验6.2.2 城市地理信息系统集成的层次6.3城市地理信息系统集成技术6.3.1 OLE技术6.3.2 C/S网络技术6.3.3 空间数据库技术6.3.4 制定集成技术方案的原则6.4城市地理信息系统数据集成6.4.1 UGIS数据组成和特点6.4.2 UGIS数据集成的主要内容6.4.3 UGIS数据集成的原则6.4.4 UGIS数据集成的方案6.5城市地理信息系统功能集成6.5.1 UGIS的功能组成及集成分析6.5.2 UGIS功能集成原则6.5.3 功能集成实现方案第七章城市地理信息系统应用实例7.1广州市地下管线系统7.1.1 用户需求分析7.1.2 GUPIS的系统目标与总体结构7.1.3 GUPIS开发环境选择7.1.4 城市地下管线的数据分析7.1.5 城市地下管线的综合应用功能要求分析7.1.6 管线编码，存贮结构与目录管理7.1.7 系统功能设计7.1.8 GUPIS系统特点7.1.9 GUPIS系统开发注重目标明确、技术先进与系统整体性、实用性7.1.10 GUPIS存在的技术问题与发展设想7.2深圳规划管理图形子系统集成案例7.2.1 深圳规划管理图形子系统基本情况7.2.2深圳规划管理图形子系统的主要集成需求和方案7.2.3深圳规划管理图形子系统集成的具体实现方法7.2.4 与系统集成相关的一些有待完善的问题7.3规划国土网络图形查询系统7.3.1项目简介7.3.2 系统Web GIS平台及开发语言7.3.3 系统体系结构7.3.4 数据组织情况7.3.5 系统配置和功能第八章城市地理信息系统的发展前沿8.1数字城市概述8.2数字城市的内容8.2.1 数字城市的框架结构8.2.2 数字城市建设的主要内容8.3数字城市的关键技术8.4三维地理信息系统8.4.1 三维空间数据模型8.4.2 不同数据模型之间的集成8.4.3城市三维空间数据采集方法8.5虚拟现实技术二：《理信息系统数据库》前言第1章绪论1.1 gis数据库概述1.1.1 GIS数据库定义1.1.2 GIS数据库特征1.1.3 GIS数据库作用1.2 gis数据库的形成与发展1.2.1 数据库发展综述1.2.2 GIS数据库历史发展1.2.3 GIS数据库基础性与共享性1.3 g is数据库与dbms原理和关系模型1.3.1 GIS数据库基本概念1.3.2 DBMS的基本原理1.3.3 RDBMS的基本特征1.4 本书对gis数据库的研究特色第2章空间数据的表达与管理2.1 空间数据的表达2.1.1 地理系统与地理现象2.1.2 空间对象及其定义2.1.3 空间对象关系和表达2.2空间数据结构与组织2.2.1 栅格数据模型2.2.2 矢量数据模型2.2.3 栅格-矢量一体化数据模型2.2.4 数字高程模型2.3空间索引2.3.1 格网索引2.3.2 四叉树索引2.3.3 R树和R+树空间索引2.4空间数据管理2.4.1 文件与关系数据库混合管理方式2.4.2 纯关系型数据库管理方式2.4.3 对象-关系数据库管理方式2.4.4 Oracle Spatial介绍2.4.5 遥感影像数据库管理2.4.6 数字高程模型数据库管理2.5 gis数据库查询语言2.5.1 GIS数据库查询语言的特征2.5.2当前几种空间信息查询语言2. 6 空间数据挖掘2.6.1 数据挖掘的概念2.6.2 空间数据挖掘的知识发现2.6.3 空间数据挖掘的方法第3章gis数据库设计与建立3.1 gis数据库设计概述3.1.1 GIS数据库设计的内容3.1.2 数据库设计目标3 .2 gis数据库的概念设计3.2.1 概念设计的一般步骤与方法3.2.2 实体-联系模型（E-R）3.2.3 实体-联系扩展模型（EER）3.2.4 E-R模型设计步骤与方法3.2.5 E-R模型的操作3.2.6 空间数据的分层3.3 关系型数据库设计3.3.1 关系模型的基本概念3.3.2 关系数据库设计理论3.3.3 关系数据库设计步骤与方法3.4 面向对象的数据库设计3.4.1 面向对象数据库及其基本特征3.4.2 面向对象的分析和设计3.5 地理信息元数据的设计3.5.1 地理信息元数据确定的原则3.5.2 地理信息源数据的主要内容3.5.3 地理信息源数据的组织3.6 基于geodatabase的数据库设计3.6.1 Geodatabase 数据模型3.6.2 Geodatabase 数据库设计3.6.3 广东省佛山市南海区土地利用数据库设计3.7 空间数据采集建库3.7.1 资料预处理3.7.2 分幅数字化3.7.3 数据编辑与图幅接边3.7.4 数据分层3.7.5 拓扑编辑与处理3.7.6 属性数据录入3.7.7 其他处理3.7.8 数据库建立第4章web gis数据库技术..4.1 webgis概述4.1.1 互联网与GIS结合的发展4.1.2 Web GIS的基本概念4.1.3 Web GIS的信息内容构建4.1.4 Web GIS的实现模式4.2 web gis的空间数据组织4.2.1 Web GIS空间数据的特点4.2.2 Web GIS地理信息服务空间数据流程4.2.3 基于超图的分布式空间数据组织4.2.4 基于GML的异构Web GIS空间数据组织4.3 web gis数据库应用服务器4.3.1 Web GIS数据库应用服务器开发技术4.3.2 Web GIS数据库应用服务器框架4.3.3 地理信息网上发布案例4.4 基于web service的开放式web gis4.4.1 Web Service概述4.4.2 开放式WebGIS第5章gis数据库标准化5.1 gis数据库标准体系5.1.1 标准原因与特点5.1.2 GIS标准体系的编制原则和内容5.1.3 国内外GIS标准的研究进展5.1.4 国家标准《地球空间数据交换格式》介绍5.2 gis数据的分类与编码5.2.1 GIS数据分类编码的意义5.2.2 GIS数据分类编码的原则5.2.3 GIS数据分类编码的方法5.2.4 GIS数据的分类体系和指标体系5.3 gis数据库的数据质量5.3.1 GIS数据质量概述5.3.2 GIS数据库的质量问题5.3.3 GIS数据库建立过程中的数据质量问题5.3.4 数据质量分析与评价5.4 gis数据库行业规范第6章gis数据库基础应用6.1 在城乡地形地籍数据建库中的应用6.1.1 概述6.1.2 建库规范与标准6.1.3 数据建库总体方案6.1.4 数据标准化方案6.1.5 数据预处理与入库6.1.6 地籍数据库安全保护方案6.2 在国土资源基础地理信息建库中的应用6.2.1 综述6.2.2 项目技术特色和创新点6.3 在水资源规划管理中的应用6.3.1 特色与创新6.3.2 GIS数据库建库的基本构架6.3.3 建库分析6.3.4 GIS数据库设计6.3.5 GIS数据库实现6.4 gis数据库应用的展望第7章gis数据库发展前沿7.1 gis数据库研究和应用现状7.1.1 国外研究现状7.1.2 国内应用现状7.2 open gis标准与gis互操作7.2.1 Open GIS标准7.2.2 GIS互操作7.3 gis数据库进一步研究探讨7.3.1 空间数据仓库7.3.2 智能GIS数据库7.3.3 定制Web GIS数据库7.3.4 面向对象GIS数据库三：《遥感应用分析原理与方法》前言绪论第1章遥感原理1.1 遥感电磁辐射原理1.1.1 电磁辐射1.1.2 电磁波辐射原理1.2 电磁辐射的传输与相互作用1.2.1 能源-太阳辐射与地球辐射1.2.2 地磁波与大气层的相互作用1.2.3 电磁波与地表的相互作用第2章遥感数据源2.1 遥感数据的特征2.1.1 空间分辨率及几何特征2.1.2 光谱分辨率2.1.3 时间分辨率2.1.4 辐射分辨率及辐射测量特性2.1.5 遥感系统的信息容量2.2 遥感研究对象的特征2.2.1 空间分布特征2.2.2 波谱反射与辐射特征2.2.3 时相变化2.3 遥感数据的获取与显示2.3.1 遥感影像记录方式2.3.2 模数变换与数模变换2.3.3 数字图像的数据格式2.3.4 数据显示第3章可见光-反射红外遥感3.1 概况3.1.1 遥感系统3.1.2 光学遥感器的基本组成3.2 摄影系统3.2.1 航空相片的几何性质3.2.2 航空相片的光学性质3.3 扫描成像系统3.3.1 光学机械扫描系统3.3.2 推扫式扫描系统3.3.3 成像光谱第4章热红外遥感4.1 概况4.2 热辐射原理4.2.1 黑体辐射4.2.2 真实物体的辐射4.2.3 热辐射与地面的相互作用4.2.4 热作用与温度4.2.5 大气效应4.3 热红外遥感器与辐射定标4.3.1 热红外遥感器4.3.2 热扫描的辐射定标4.4 热扫描图像的特点与解译4.4.1 热红外扫描图像的特点4.4.2 热红外图像成像时段的选择4.4.3 物体的热学性质4.4.4 热图像的解译第5章微波遥感5.1 微波遥感原理5.1.1 基本概念5.1.2 雷达成像原理5.1.3 雷达回波强度的影响因素5.2 雷达图像的特点与解译5.2.1 雷达图像的特点5.2.2 雷达图像的解译与处理5.3 极化雷达与干涉雷达5.3.1 极化雷达5.3.2 干涉雷达5.4 星载雷达遥感系统第6章遥感图像解译与处理6.1 遥感图像的解译6.1.1 图像识别6.1.2 图像量测6.1.3 图像分析与专题特征提取6.1.4 遥感解译过程的复杂性6.2 遥感数字图像预处理6.2.1 辐射校正6.2.2 几何纠正6.2.3 数字图像镶嵌6.2.4 图像统计6.3 图像增强和变换6.3.1 对比度增强6.3.2 图像波段之间的比值及各种指标提取6.3.3 主成分分析6.3.4 穗帽变换6.3.5 空间变化及操作6.4 图像分析6.4.1 监督分类6.4.2 非监督分类6.4.3 其他分类6.4.4 用于分类的辅助数据6.5 误差和精度评价6.5.1 误差来源及其特征6.5.2 精度评价方法第7章遥感综合分析方法7.1 地学相关分析法7.1.1 主导因子相关分析法7.1.2 多因子相关分析法7.1.3 指示标志分析法7.2 分层分类法7.2.1 概念7.2.2 建立分类树的基本方法7.3 变化检测7.3.1 遥感变化检测的影响因素7.3.2 变化检测的方法第8章图像数据融合8.1 概况8.1.1 概念8.1.2 图像融合的具体目标8.1.3 图像融合的关键技术问题8.2 图像融合方法8.2.1 彩色技术8.2.2 算术运算8.2.3 图像变换8.3 融合效果评价8.3.1 基于信息量的评价8.3.2 基于清晰度的评价8.3.3 基于逼真度的评价8.4 应用实例8.4.1 多波段遥感数据融合8.4.2 多时相遥感数据融合8.4.3 多类型遥感数据融合8.4.4 遥感信息与地学信息的融合第9章地理信息系统9.1 概况9.1.1 地理信息系统的发展概况9.1.2 地理信息系统的基本组成9.2 地理信息系统的基本原理9.2.1 空间数据的表达9.2.2 空间数据结构9.2.3 地理信息系统设计与建立9.2.4 数字地形模型及应用9.3 地理信息系统与遥感9.3.1 遥感与地理信息系统的数据库更新9.3.2 地理信息系统与遥感信息处理9.4 地理信息系统的进展第10章定量遥感分析10.1 遥感定量反演10.1.1 概述10.1.2 定量遥感的基本概念10.1.3 定量遥感面临的基本问题10.1.4 前向模型10.1.5 遥感地表参数反演10.1.6 先验知识在遥感定量反演中的应用10.2 混合像元分解10.2.1 概念10.2.2 光谱混合模型10.2.3 线性光谱混合模型第11章土地遥感11.1 土地覆盖与土地覆盖遥感制图11.1.1 概况11.1.2 研究方法11.1.3 应用实例11.2 土地利用11.2.1 概况11.2.2 研究方法11.2.3 应用实例11.3 土地资源评价11.3.1 概况11.3.2 研究方法11.4 土地退化的遥感动态监测11.4.1 概况11.4.2 研究方法第12章植物遥感12.1 植物遥感原理12.1.1 叶片和植被结构12.1.2 植物的光谱特征12.2 植被指数12.2.1 植被指数模型12.2.2 植被指数的影响因素12.3 植被指数与地表参数的关系12.3.1 植被指数与生物物理参数的关系12.3.2 植被指数与地表生态环境参数的关系12.4 应用实例12.4.1 植被动态变化分析12.4.2 遥感大面积作物估产研究第13章水体和海洋遥感13.1 概况13.2 水体遥感原理13.2.1 水体光谱特征13.2.2 水体的微波辐射特征13.3 海洋卫星及遥感器13.3.1 海洋卫星系列13.3.2 海洋遥感器及信息特点第14章地表能量平衡与土壤水分遥感14.1 地表能量平衡遥感研究14.1.1 地表净辐射14.1.2 土壤热通量14.1.3 显热通量14.1.4 潜热通量14.1.5 应用实例14.2 土壤水分遥感研究14.2.1 可见光-红外遥感监测土壤水分14.2.2 微波遥感检测土壤水分14.2.3 热红外遥感监测土壤水分第15章地质遥感15.1 概况15.2 遥感区域地质调查方法和实例15.2.1 遥感区域地质调查填图的工作程序15.2.2 区域构造与岩性遥感信息解译15.2.3 图像处理与地质信息提取15.3 遥感地质矿产勘查方法和实例15.3.1 遥感地质矿产勘查的工作程序15.3.2 遥感矿田构造预测方法15.3.3 矿产遥感信息形成机理研究和建模技术15.3.4 遥感和多元地学数据的综合分析方法15.3.5 成像光谱岩矿识别技术15.4 遥感地质灾害调查方法和实例15.4.1 滑坡、泥石流的遥感调查技术15.4.2 地下煤层自燃遥感调查。
空间数据结构
2）双重独立编码结构/DIME（Dual Independent Map Encoding）码
9i
1j
10 线号 左多边形
a
I
h
7
f
Ⅲ5
ed
a
2Ⅰ
k
b c d
I I II
6
b
3
Ⅱ
c
e
II
f
II
g
0
8 g 4 l 11
h i
0 0
j
0
k
0
l
0
线文件
右多边形
II II II III III III II II II II II II
相同； 拓扑空间数据结构的共同的特点是：点是相互独立的，点连成线， 线构成面；每条线始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相 邻接。 拓扑空间数据结构主要有： ①索引式 ②双重独立编码结构 ③链状双重独立编码结构等。
1）索引式拓扑空间数据结构
11
15
c 10
12 14
16
A
B
C
D
9
B
d 13
桥梁
空间数据结构是数据逻辑模型与数据文件格式间的桥梁
选择一种数据逻辑模型 对空间数据进行描述
一种数据结构 对该模型进行表达
一种适合记录该结构的 文件格式
一、空间数据结构要描述的内容
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。是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描 述。
② 岛只作为一个单图形，没有建立与外界多边形的联系。 ③ 每个多边形自成体系，缺少多边形的邻域信息和图形
的拓扑关系； ④ 难以检查多边形边界的拓扑关系正确与否，如是否存
第五章：空间数据Geodatabase数据库创建
第五章：空间数据Geodatabase数据库创建⼀、关于Geodatabase 1.Geodatabase在⼀个公共模型框架下，对GIS通常所处理和表达的地理空间特征如⽮量、栅格、TIN、⽹络和地址进⾏同⼀描述。
2.Geodatabase是⾯向对象的地理数据模型。
3.ArcGIS的地理数据库（Geodatabase）是为更好地管理和使⽤地理要素数据，⽽按照⼀定的模型和规则组合起来的地理要素数据集（Feature Datasets）。
Geodatabase是按照成层次型的数据对象来组织地理数据的。
这些数据对象包括对象类（Objects）、要素类（FeatureClass）和要素数据集。
4.Geodatabase对地理要素类和要素类之间的相互关系、地理要素类⼏何⽹络和要素属性表对象等进⾏有效管理，并⽀持对要素数据集、关系及⼏何⽹络进⾏建⽴、删除和修改更新操作。
5.Geodatabase数据模型的结构、功能和特点。
⼆、空间数据库的设计 1.空间数据库的设计是指在现在的数据库管理系统的基础上，建⽴空间数据库的整个过程。
⼀般包括需求分析、结构设计和数据层设计等内容。
2.空间数据库的建⽴，有3种⽅法：1.建⽴⼀个新的地理数据库。
2.移植已经存在的数据到地理数据库。
3.⽤CASE⼯具创建地理数据库。
三、创建⼀个新的Geodatabase 1.进⾏设计，计划要包含哪些地理数据类、地理数据集、对象表、⼏何⽹络主关系类等。
2.利⽤ArcCatalog开始建库，步骤包括：建⽴新的空间数据库、建⽴其组成项、向数据库各项加载数据以及建⽴关系添加索引等。
①新建⼀个空的个⼈Geodatabase ②创建要素数据集：要素数据集是储存要素类的集合。
建⽴⼀个新的要素数据集，必须定义其空间参考，包括坐标系统（地理数据、投影坐标）和坐标域（X,Y,Z和M的范围及精度），数据集中所有的要素类必须使⽤相同的空间参考，且要素坐标要求在坐标域内。
地理信息系统导论
地理空间技术、纳米技术和生物技术被美国劳工部列为三大新兴产业。
地理信息系统（GIS）是用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统。
GIS组成：硬件、软件、专业人员、基础设施、模型（方法）。
GIS的作用：空间数据输入、属性数据管理、数据显示、数据探查、数据分析、GIS建模。
CGIS 60-80年代，加拿大地理信息系统。
国外软件：ArcGis,Mapinfo,Autodesk map 国内软件：SuperMap（超图）MapGis,吉奥之星。
地理空间数据是具有地理参照的。
地球表面的空间要素是以地理坐标系统为参照，用经纬度值来表示的。
而这些要素在地图上显示时，他们通常是基于投影坐标系统，用x，y表示。
地理关系数据模型将空间要素的空间数据和属性数据分别储存。
两者通过要素ID连接起来。
近年来，基于对象的数据模型将几何形状和属性存储在唯一系统中。
栅格数据模型使用格网和格网像元来表示如高程、降水等连续要素。
投影是将数据及从地理坐标转成投影坐标。
重新投影是从一种投影坐标转成另一种投影坐标。
经纬网——球面坐标。
投影——平面坐标。
1.PARAMETER[“False-Nothing”0.0] PARMETER[“Scale-Factor”,0.9996]高斯投影PARAMETER[“Latitude-Of-Origin”,0.0] 回点在赤道上即时投影可以根据不同坐标系统显示其数据集。
软件包使用现有投影文件并自动将数据集转换成通用坐标系统。
即时投影不是真的改变数据集的坐标系统。
即时投影存储在数据框里，不能改变、代替原始数据信息。
1.矢量数据模型用点、线、面和体等几何对象来表示简单的空间要素。
2.第一代Auto CAD .DXF非拓扑，文件格式；第二代ArcInfo Coverage COV 拓扑，文件格式，地理关系数据模型；第三代ArcInfo Shapefile .SHP非拓扑，文件和数据库，地理关系数据模型，存储点线面数据；第四代。
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第5章栅格数据模型
包括三个习作。
前两个查看两种栅格数据：数字高程模型（DEM）和陆地卫星专题制图（LandSat）影像。
习作3涉及将两个Shapefile（一个为线要素，一个为多边形要素）转换为栅格数据。
习作1：查看USGS DEM数据
所需数据：Task1文件夹中包含以SDTS（空间数据转换标准）格式发布的美国地质调查局的7.5分DEM。
在习作1中，将使用ArcToolbox来把USGS 7.5分DEM导入格网，并使用ArcCatalog 来检查该格网的属性。
1.启动ArcCatalog，并连接到第5章数据。
打开ArcToolbox。
在Coverage Tools/Conversion
/To Coverage工具集中双击Import From SDTS工具。
另一种方法是在ArcCatalog的View 菜单中使用ArcView 8x Tools中的SDTS Raster to Grid工具。
2.在Import From SDTS对话框中，使用浏览器定位到Task1文件夹的数据文件。
所有数
据文件都以8146作为前缀。
双击其中任一文件，对话框中的Input SDTS Transfer File Prefix应列出8146。
将输出的格网名称改为Menan-Buttes，并保存在第5章数据库中。
单击OK。
该转换创建了一个高程格网和10个与此格网相关联的表格。
3.本步骤用于检查步骤2中创建的高程栅格Menan-Buttes。
在ArcCatalog目录树中右击
Menan-Buttes并选择Properties，查看General标签。
问题1：Menan-Buttes有多少行、多少列？
问题2：Menan-Buttes左上角的x、y坐标值是多少？
4.启动ArcMap。
将数据重命名为Task1并添加Menan-Buttes到Task1中。
右击Menan-Buttes
并选择Properties。
在Symbology标签中，（选中Classify，）右击Color Ramp选框并取消选择Graphic View。
然后，从Color Ramp下拉菜单中选择Elevation #1。
关闭Properties 对话框。
ArcMap现在显示这个双孤峰的戏剧性景观。
习作2：在ArcMap中查看卫星影像
所需数据：tmrect.bil是由前五个波段组成的陆地卫星TM影像文件。
习作2将查看具有五个波段的陆地卫星TM影像，通过改变各波段所赋颜色，可以改变影像的视觉效果。
1.在ArcCatalog中右击tmrect.bil并选择Properties。
General标签显示tmrect.bil具有366
行、651列和五个波段。
问题3：你能否确认tmrect.bil是以线格式对波段分离存储的？
问题4：tmrect.bil中像元的大小是多少（以米为单位）？
2.启动ArcMap。
将数据重命名为Task2并添加tmrect.bil到Task2中。
目录表中显示
tmrect.bil为RGB合成：红、绿、蓝分别赋予波段1、波段2和波段3。
3.从tmrect.bil的目录菜单中选择Properties。
在Symbology标签中，使用下拉菜单改变
RGB合成：红、绿、蓝分别被赋予波段3、波段2和波段1。
单击应用。
你应该可以看到一幅类似彩色照片的影像。
4.接着，适应以下RGB组合：红、绿、蓝分别被赋予波段4、波段3和波段2。
你应该
可以看到影像变为彩红外照片。
习作3：将矢量数据转为栅格数据
所需数据：nwroads.shp和nwcounties.shp是两个Shapefile文件，分别表示美国Pacific Northwest的主要公路和县份。
习作3将把线型Shapefile（nwroads.shp）和多边形Shapefile（nwroads.shp）转化为栅格数据。
其区域涵盖了爱达荷州、华盛顿州和俄勒冈州，均为兰伯特正形圆锥投影，其单位为m。
1.在ArcMap中，插入新的数据帧并重命名为Task3。
将nwroads.shp和nwcounties.shp添
加到Task3。
打开ArcToolbox。
2.在Conversion Tools / To Raster工具集中双击Feature to Raster工具。
选择nwroads作为
输入要素，选择RTE_NUM1作为字段，将输出栅格数据保存为nwroads_gd，输入5000作为输出像元大小，然后单击OK运行该转化程序。
nwroads_gd以不同颜色在地图中显示。
每种颜色对应一条编号公路。
由于采用的像元很大（5000m），公路看起来像块状排列。
3.双击Feature to Raster工具。
选择nwcounties作为输入要素，选择FIPS作为字段，将输
出栅格数据保存为nwcounties_gd，输入5000作为输出像元大小，然后单击OK运行该转化程序。
在地图中显示的nwcounties_gd带有不同图符，表示从1到119的分类值（119是县份数目）。
在目录表中双击nwcounties_gd。
在Symbology标签中，于Show框中选择Unique Values并单击OK。
这样，该地图就用唯一图符表示各个县城来显示nwcounties_gd。
问题5：nwcounties_gd具有157行和223列。
如果用2500作为输出像元大小，那么输出格网将有多少行？
挑战性作业：
所需数据：emidalat是一个高程栅格文件；idtm.shp是一个多边形Shapefile文件。
Emidalat是一个USGS DEM，其坐标投影系统为UTM。
而idtm.shp则是基于爱达荷州横轴墨卡托（IDTM）坐标系统。
该挑战性作用要求你将emidalat投影到IDTM坐标系统，并要求你获取关于emidalat的图层信息。
1.使用ArcCatalog中的Metadata标签，读取关于emidalat和idtm.shp的空间参照信息，
包括大地基准（datum）。
2.在Data Management Tools / Projections 和 Transformations / Raster工具集中使用Project
Raster工具，将emidalat投影到IDTM坐标系统。
使用默认的重采样方法，并将像元大小设置为30（m）。
将输出栅格数据重命名为emidatm
3.启动ArcMap。
将数据帧重新命名为Challenge，并将idtm.shp和emidatm添加到Challenge
中。
将以很小的矩形出现在爱达荷的北部。
问题1：emidatm中的最大高程为多少？
问题2：emidatm是个浮点型格网还是整形格网？
问题3：emidatm有多少行、多少列？。