空间信息基础()
地球空间信息技术基础
地球空间信息技术基础
地球空间信息技术基础是指利用现代计算机科学、通信技术和地球空间观测技术，对地球表面进行数据获取、处理、分析、管理和应用的技术。
其核心是地理信息系统（GIS）、遥感技术、全球定位系统（GPS）和地球物理探测技术等。
GIS是一种用于收集、存储、分析、管理和展示地理信息的技术，它以地图为基础，将空间数据、属性数据和地图符号图形结合起来，实现对地理信息的综合处理和分析。
遥感技术是指利用卫星、飞机、船只等载荷对地球表面的观测数据进行数据获取、处理和分析的技术。
它可以获取大范围的地理信息，并可用于环境监测、自然资源调查、城市规划等领域。
GPS是一种基于卫星导航的定位系统，它由一组卫星、接收机和地面控制站组成，可实现精确定位和导航。
地球物理探测技术是指通过对地球物理场进行测量和分析，了解地球内部结构和性质的技术。
它可用于矿产勘探、地质灾害预测等领域。
在现代社会中，地球空间信息技术已广泛应用于交通运输、城市规划、土地利用、农业生产、环境保护等领域。
随着技术的不断发展，地球空间信息技术将在各个领域中发挥越来越重要的作用。
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“数字中国”地理空间基础框架名词术语解释及机构名称
附件4：“数字中国”地理空间基础框架名词术语解释1.信息（Information）：人类通过各种感知手段获取或收集到的关于（反映）客观世界（包括自然界与人类社会）物质或事物存在形式、相互关系及其运动状态的消息资料（包括文字、数据和各种信号记录）中，能够用以降低人类认识世界和改造世界活动中面临的不确定度的内容，称为信息。
2.信息社会(Information Society)：信息社会的发展主要依赖于智力资源，大多数人从事信息工作，其价值的增加主要靠知识，它是使人类智能和创造能力普遍开发的一种社会。
在信息社会生活中，现代化通信，计算机和终端设备的新技术得到广泛应用。
3.工业经济（Industry Economy）：工业经济是人类社会在经历了自然经济、农业经济之后进入的经济形态。
它的主要特征是资本积累，有形资产的投入起决定性作用。
在工业经济时代，经济增长的主要因素是劳动力增长率和资本存量增长率，它们具有边际效益递减的趋势，属于传统增长方式。
在对分配方式的影响方面，资本是工业经济时代的主要分配依据。
谁拥有资本，谁就掌握分配的主动权，凭借着资本的多少进行剩余劳动成果分配。
4. 知识经济（Knowledge Economy）：是指建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。
知识经济的实质就是以智力资源的占有、配置，以科学技术为主的知识的生产、分配和使用（消费）为最主要因素的经济。
5、可持续发展(Sustainable Development)：可持续发展简单地说就是在不破坏自然环境的前提下发展经济，使周围环境能持续不断地供给人类生存和繁衍。
可持续发展是协调人与自然关系、促进全人类生存与发展的必由之路，它要求人们讲伦理道德，不要为了眼前和自己的利益破坏人类共同的环境，在发展生产的过程中既要获得经济利益，又要注意维护自然生态系统的动态平衡，不能进行掠夺性经营。
6．信息高速公路(Information Highway)：现代国家信息基础设施，包括数字化光纤传输、智能化计算机处理和多媒体终端服务技术187装备等。
GIS名词解释
LBS位置服务（LBS，Location Based Services）又称定位服务，是指通过移动终端和移动网络的配合，确定移动用户的实际地理位置，从而提供用户所需要的与位置相关的服务信息，是利用用户位置信息进行增值服务的一种移动通信与导航融合的服务形式。
（2005）GPS全球定位系统（Global Positioning System）是利用人造卫星进行点位测量导航技术的一种，由美国军方组织研制建立，从1973年开始实施，到90年代初完成。
（1998）XML（可扩展标识语言）是通用标识语言标准（SGML)的一个子集，它是描述网络上的数据内容和结构的标准。
（2004）OGC（OpenGIS协会，OpenGIS Consortium)是一个非赢利性组织，目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息的互操作(Interoperablity)，OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商，数据生产商以及一些高等院校，政府部门等，其技术委员会负责具体标准的制定工作。
（2004）SIG空间信息栅格（spatial information grid,SIG）是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源，对其进行一体化组织与协同处理，从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。
（吴信才）（2004）4D产品指数字线化图（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）、数字栅格图（DRG）。
（2005）数字高程模型（Digital Elevation Model 简称DEM）是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x,y）及其高程（z）的数据集。
DEM的水平间隔可随地貌类型不同而改变。
根据不同的高程精度，可分为不同等级产品。
数字正射影像图（Digital Orthophoto Map简称DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片/遥感相片（单色/彩色），经逐象元进行纠正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。
2020中国海洋大学信息科学与工程学院考研招生考试大纲
2020年硕士研究生招生考试大纲002信息科学与工程学院目录初试考试大纲 (2)341农业知识综合三 (2)638 量子力学 (3)806 普通物理 (4)808地理信息系统 (7)810数字电子技术 (9)930程序设计基础 (10)946 信号与系统 (12)953 声学基础 (14)954计算机基础综合 (15)977高级程序设计与软件工程 (18)978软件工程综合 (19)复试考试大纲 (22)F0201现代物理基础与科技英语 (22)F0202数字信号处理 (25)F0203 C++语言编程 (27)F0204现代光学综合 (29)F0205通信原理 (31)F0206电子技术A (33)F0207 计算机系统结构 (34)F0208 面向对象的程序设计与数据库 (35)F0210数据结构 (38)F0211 程序设计实践 (39)F0212光电基础综合 (40)F0213 农业工程与信息技术概论 (42)同等学力加试科目考试大纲 (44)T0201数据结构 (44)T0202软件工程 (45)初试考试大纲341农业知识综合三一、考试性质《农业知识综合三》是中国海洋大学信息科学与工程学院农业工程与信息技术专业硕士研究生招生考试初试笔试科目。
二、考查目标要求考生比较系统地理解和掌握计算机基础，数据库技术及网络技术，能够运用计算机技术的基本原理和方法分析、判断和解决有关农业生产实践中的实际问题。
三、考试形式本考试为闭卷考试，满分为150分，考试时间为180分钟。
试卷结构：计算机基础50分，数据库技术与应用50分，网络技术与应用50分。
四、考试内容（一）计算机基础内容包括计算机系统的基本概念、数制的转换及二进制运算基础、计算机运行的基本原理、算法相关概念、多媒体及图形图像相关基础知识等。
（二）数据库技术与应用内容包括数据库的分类、关系数据库的基本概念、三级模式及两级映像、E-R图、范式的定义及分类以及基本SQL语句的使用。
有限空间作业基础信息表
主要危险因素
填选中毒，窒息，火灾爆炸，淹溺，坍塌，坠落，机械伤害，灼伤，高温，其他 。
5
危险物质名称
填选：硫化氢、一氧化碳、甲烷、氮气、氢气，其他
6
有限空间作业
审批情况
上传最近半年作业审批表（系统每半年更新一次）
有限空间作业基础信息表
序号
项目
填空间名称，个数，所在区域
2
有限空间类型
填选：坑、沟、槽、池、井、管（道）、罐、箱、炉、室、仓（斗）、塔（釜）或地上、地下、
封闭或半封闭设备。
3
有限空间作业内容
填写有限空间作业频次、有限空间最大作业人数（包括监护人员）、附属污水处理系统数量
2-空间信息基础2-拓扑空间
二 拓扑花絮
The Stories of Topology 拓扑等价 B
（一）七桥问题 哥尼斯堡七桥问题 欧拉与一笔画 一笔画与拓扑学
A C B D A C D
拓扑学（Topology）是研究图形在连续变形 拓扑学（Topology） 情况下, 图形所具有的不变性。 情况下, 图形所具有的不变性。
四 拓扑结构的应用
How Topology Works
（三）数字化错误(Topological Errors) 数字化错误 是否数字化的地图直接就可以建立拓扑关系呢？ 是否数字化的地图直接就可以建立拓扑关系呢？ 想象一下如果弧段3 想象一下如果弧段3没有连 接上节点a 接上节点a，我们就得不到 闭合的多边形。P2无法创建！！ 闭合的多边形。P2无法创建！！ a 无法创建 或者，如果弧段2延伸过了 或者，如果弧段2 节点b 节点b（我们表识为弧段 那么，弧段4 4） 。那么，弧段4的左右 多边形是什么呢？没有！！ 多边形是什么呢？没有！！
空间关系
车站 黄色车道 蓝色车道 高速路
从车站到家，怎么走？ 从车站到家，怎么走？ 道路两旁的地类一样吗？ 道路两旁的地类一样吗？
一、相关知识的回顾( Review )
•（一）地理空间(Geographic Space) （
几何学（geometry） 理论基础是几何学（geometry）
绝对空间 几何空间） （几何空间） 相对空间 拓扑空间） （拓扑空间） 几何意义 投 影 变 换
1 P1 2 P2 3
b
4
下节课内容预告
Prevue of Next Lesson 下次课为配套的实验课程， 下次课为配套的实验课程，我们将和大家来学习拓扑 查错。 查错。 ARCGIS提供了丰富的拓扑规则 提供了丰富的拓扑规则（ rules） ARCGIS提供了丰富的拓扑规则（topology rules）来 帮助我们规范化地图数据。 帮助我们规范化地图数据。
空间信息技术
空间信息技术(Spatial Information technology)是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，70年代中期以后在我国得到迅速发展。
主要包括卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。
空间信息技术在广义上也被称为“地球空间信息科学”，在国外被称为GeoInformatics。
一、地理信息系统的基本概念1 数据与信息数据(计算机时代）：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等。
信息：是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
数据与信息两者关系: 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。
信息的特点客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。
适用性：问题不同、影响因素不同，需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。
传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。
共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。
2 地理空间数据（简称为地理数据）是指以地理空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字。
包括：地理空间位置数据；属性数据；时域（间）数据。
3 地理信息是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释，是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。
地理信息系统名词解释大全(详细整理版)
地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说，GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
地理信息系统属于空间型信息系统。
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学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。
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。
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。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。
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表2-4 弧段与面域的拓扑关系 弧 段 左 邻 面 右 邻 面
a b c d e f g P0 P2 P3 P0 P0 P3 P1
P0
P1 P1 P1 P2 P3 P2
e P3 f C
c E
P1 a D P4 g
b P2 d B
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P0 e P3 f C b P2 d B D c E a P4 g P1
a, c, e a, d, b d, e, f b, f, c g
A
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表2-3 弧段与结点的拓扑关 系 弧 段 结 点 a A , B b B , D c D , A d B , C e C , A f C , D g E , E
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1.空间数据的基本特征
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（1）空间特征 表示现象（空间实体）的空间位置或现在所处的地 理位置。空间特征又称定位特征或几何特征，一般
用坐标数据表示，例如笛卡尔坐标系等等。
（2）属性特征 表示现象（实体）的特征。例如变量、分类、数量 特征和名称等等。 （3）时间特征 描述现象或物体随时间的变化。其变化的周期有超 短周期的、短期的、中期的和长期的。例如人口数 的逐年变化 目前的GIS还较少考虑到空间数据的时间特征，只 考虑其属性特征与空间特征的结合。
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拓扑关系的三个重要概念
① 连接性(Connectivity): 弧段在结点处的相互 联接关系。
弧段与结点的拓扑关系（Arc－node topology） 表现了连接性，也称为连通性 。
每个弧段都有一个起始端点和一个终止端点，从 起始端点到终止端点表示了弧段的方向，而所有 弧段的端点序号则定义了弧段与节点的拓扑关系， 计算机就是通过在端点序列中找到弧段之间的共 同结点来判断弧段与弧段之间是否存在连接性。 （如图）
第二章 空间信息基础
唐山师范学院资管系 李 诚
第三节 空间数据类型和关系
1.空间数据的基本特征 2.空间数据的类型 3.空间数据的拓扑关系
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（1）地理信息系统是是指在计算机硬件、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、存储、管 理、运算、分析、显示和描述的技术系统。简而 言之，地理信息系统是综合处理和分析地理空间 数据的一种技术系统。 （2）空间数据是地理信息系统的操作对象。 （3）空间数据的主要来源：地图数据、遥感数据、 统计数据、实测数据及各种文字报告
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空间数据具有的其他特征
（1）海量特征 各种空间数据汇集，导致空间数据急剧膨胀，呈现海量的 特征。 （2）异质数据 各种数据呈现不同的类型，不同的来源，不同的表达方式 （比例尺，坐标系统等），年代等不一致。 （3）多维数据 不仅仅表现在数据的空间三维或时间维方面，也表现在其他 方面，如不同的测量方法，遥感数据的不同波段等。 （4）动态数据 不同时相的空间数据反映地理事物或现象的发展变化过程。
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е1 P1
N2
N1
е6
N4
P3
N5
е3
е5 P2 е2 е4Leabharlann P4е7N3
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（4）拓扑（Topology）关系的种类 在GIS中，为了真实地反映地理实体，不仅要包括 实体的位置、形状、大小和属性、还必须反映实体之间 的相互关系。
①邻接关系：空间图形中同类元素之间的拓扑关系。 例如多边形之间的邻接关系，P2/P3，P1/P2，又如结点 之间的邻接关系A与D，C与D等。（如图） ②关联关系：空间图形中不同元素之间的拓扑关系。 例如结点与弧段的关联关系A与e、a、c；多边形与弧段 的关联关系P2与e、c、f。 （如图） ③包含关系：空间图形中同类但不同级元素之间的 拓扑关系。例如多边形P1中包含有多边形P4。（如图）
（6）文本数据：例如地名、河流名和区域名称；
（7）符号数据：例如点状符号、线状符号和面状符号等。
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3.空间数据的拓扑关系
（1）拓扑（Topology） “拓扑”一词来源于希腊文，其原意是“形 状的研究”。 （2）拓扑关系 是一种对空间结构关系进行明确定 义的数学方法。 是指图形在保持连续状态下变形，但图形关 系不变的性质（拓扑属性）。 （3）拓扑结构 是明确定义空间结构关系的一种 数学方法。 在GIS中，它不但用于空间数据的组 织，而且在空间分析和应用中都有非常重要的意 义。
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A P0 e P3 f C b P2 d B D c E a P4 g P1
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上图中结点、弧段、面相互之间所有的拓扑 关系如表1-4
表1面域与弧段的拓扑关系 面 域 弧 段 P1 a, b, c, -g P2 b, d, f P3 c, f, e P4 g 表2 结点与弧段的拓扑关系 结 点 弧 段 A B C D E
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② 多边形区域定义（Area definition） 多个弧段首尾相连构成了多边形的内部域。 多边形与弧段的拓扑关系（Polygon－arc topolopgy）表现了多边形区域定义。
在矢量模型中，多边形区域是由一系列弧段序列 组成的。（如图）
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③ 邻接性（Contiguity）：通过定义弧段的左 右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性。 弧段的左与右的拓扑关系（Left-right topology）表现了邻接性。一个具有方向性的弧 段有左边和右边之分。计算机正是根据弧段的左 边与右边的关系来判断位于该弧段两边的多边形 的邻接性。（如图）
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2.空间数据的类型
根据划分角度不同，可将空间数据划分为不同的类型。 空间数据从几何上可以抽象为点、线、面数据，对于 点、线、面数据，按其内容又可分为七种类型，如下： （1）类型数据：例如居民点、交通线、土壤类型分布等；
（2）面域数据：例如多边形中心点、行政区域界限和行政
单元等； （3）网络数据：例如道路交叉点、街道和街区等； （4）样本数据：例如气象站、航线和野外样方分布区等； （5）曲面数据：例如高程点、等高线和等值区域；