GIS

实体间的空间相关性：即拓扑关系（Topology），表示点、线、网、面等实体之间的空间联系。

如面实体遇岛或内部点的包容关系，再如是否相交关系关系数据库（Relational Database）：是一系列关系的集合，有型和值之分。

型定义了若干域及其域定义的关系模式。

值是所有关系模式在某一时刻的关系集合。

每一个关系有一个关系模式，所有关系模式构成了关系数据库模式。

空间数据库（Spatial Database）：是以特定结构文件形式存储在计算机物理介质上的有关地理空间数据库的综合。

空间分析（常见的几种空间分析）：是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。

分为：1）产生式分析：数字地面模型分析，空间叠合分析，缓冲区分析，空间网络分析，空间统计分析；2）咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询。

空间内插：通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法称为空间数据的内插。

数字地面模型（Digital Terrain Model）：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。

地理空间的特征实体：是指具有形状、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、曲面和体。

元数据（Metedata ）：E-R模型（Entity-Relationship Model ）：时空合成模型（Space-Time Compositing Model）：是在底图叠加模型的基础上提出的，其设计思想是将每一次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加。

数据字典：是关于数据信息的集合。

它是数据流图中所有要素严格定义的场所，这些要素包括数据流、数据流的组成、文件、加工小说明及其它应进入字典的一切数据，其中，每个要素对应数据字典中的一个条目。

系统分析（System Analysis）：是从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。

它的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。

数据的压缩（Data Compression）：即从所取得的数据结合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，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。

栅格数据结构（Raster Data Structure）：基于栅格模型的数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

矢量数据结构（Vector Data Structure ）：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。

地理信息系统标准及其作用、地理信息系统产品：指经由系统处理和分析，产生具有新的概念和内容，可以直接输出供专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表或文字说明，其中地图图形输出是GIS产品的主要表现形式，包括各种类型的符号图、动线图、点值图、晕线图、等值线图、立体图等。

1、重点学习和掌握地理信息系统的基本功能和特征，理解和区别GIS与一般计算机系统的差别；GIS基本功能有：1、数据采集与编辑；数据采集与编辑功能就是保证各层实体的地物要素按顺序转化为x，y坐标及对应的代码输入到计算机中。

2、数据存储与管理3、数据处理和变换4、空间分析和统计5、产品制作与显示6、二次开发和编程。

特征为：（1）GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，在这个技术中，一般包括：数据采集子系统；数据管理子系统；数据处理和分析子系统；图像处理与分析子系统；数据产品输出子系统等。

（2）GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体等这类有三维要素的地理实体。

空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理编码来实现对其定位、定性或定量的描述，这是GIS区别与其它类型信息系统的根本标志，也是技术难点之所在。

（3）GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以产生常规方法或普遍信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。

GIS的基本功能：对空间信息及其相关的属性信息的处理GIS与其它信息系统的主要区别：迅速、及时地更新数据库，大规模、综合地管理与地理分布有关的信息。

2、掌握地理信息系统的数据结构，重点掌握地理信息系统中矢量、栅格数据结构；了解数据压缩和编码的基本原理，重点掌握游程编码和四叉树编码及其图像恢复；3、掌握GIS数据融合的基本概念，了解GIS数据融合的几种方法；1）、空间数据融合是一个多级、多层面的空间数据处理过程，主要完成对来自多个信息源的空间数据（包括不同的空间数据结构－如矢量与栅格，或相同空间数据结构不同的数据格式和文件组织形式－如不同GIS软件间的数据格式）进行。

2）在遥感中，数据融合属于一种属性融合，它是将同一地区的多源遥感影像数据加以智能化合成，产生比单一信息源更精确、更完全、更可靠的估计和判断。

相对于单源遥感影象数据，多源遥感影象数据所提供的信息具有以下特点：1.冗余性：表示多源遥感影像数据对环境或目标的表示、描述或解译结果相同；2.互补性：指信息来自不同的自由度且相互独立 3.合作性：不同传感器在观测和处理信息时对其它信息有依赖关系；4.信息分层的结构特性：数据融合所处理的多源遥感信息可以在不同的信息层次上出现。

方法：基于转换器的数据融合（Data fusion based transferor）：用中间交换格式。

比如从MapInfo的Tab文件到ARC/INFO的Coverage，我们首先需要将Tab转为 E00或者DXF，然后从E00或DXF到Coverage.这种方法运算过程复杂、转换次数多，内部数据格式要公开。

是目前GIS数据之间融合的主要方法基于数据标准的数据融合（Data fusion based data standard）：采用一种空间数据的转换标准。

如美国的国家空间数据协会制定了统一的空间数据转换标准，包括几何坐标、投影、拓扑关系、属性数据、数据字典和数据转换标准。

ARC/ INFO的SDTSIMPORT和SDTSEXPORT可以被其它软件调用，这样，转换的次数减少。

其内部数据格式不公开，但技术公开。

基于公共接口的数据融合（Data fusion based on common interface）：也叫“数据互操作模式”。

接口相当于某些规程，大家都要遵守。

数据格式、数据处理及其协议都要考虑，每个系统都可以有不同的数据结构和数据处理。

按照OGC颁布的规范，提供数据方是“数据服务器”，使用数据方是“数据客户”。

数据客户向数据服务器提出请求。

这种方法已得到ISO的承认，成为一种国际标准。

其特征是独立于具体平台、高度抽象的转换技术、数据格式不公开、代表数据共享的方向。

基于直接访问的数据融合（Data fusion from visiting directly）：一个GIS 软件可以直接调用其它软件格式的数据。

用户不必拥有宿主软件。

Geomedia软件就有这种广泛数据支持的功能。

4、掌握数据库和空间数据库的基本概念和原理，重点掌握数据库设计的一般过程和数据库设计中的几个模型数据库是为一定目的服务的，以特定的数据存储形式相关联的数据集合，它是数据管理的高级阶段，是从文件管理系统发展而来的。

地理信息系统的数据库（简称空间数据库或地理数据库）是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。

过程：需求分析（Requirement analysis ）：系统地分析某种特别数据库应用的数据集合。

概念设计（Conceptual design）：将用户的需求转换成概念模型。

逻辑设计（Logic design）：用数据库管理系统提供的工具，将概念模型影射为计算机支持的数据模型，并用数据描述语言表达出来。

物理设计（ Physical design ）：将数据库逻辑模型在物理存储设备中加以实现。

需要考虑存储方式、管理和存储数据的软件和数据库的存储结构常用于空间数据库设计的数据模型有层次模型、网络模型、关系模型、语义模型和基于对象的模型5、掌握地理信息系统设计的一般过程，了解GIS总体设计的内容和方法；掌握GIS评价的主要内容P242主要包括如下：目的和任务（Purpose and task）；概念定义（Concept definition ）分别按照输入、输出、主要过程和数据库来说明系统的基本结构；包括主要模块、主要资源和限制条件等；功能要求（ Function requirement ）：功能的技术特征、功能的目的、具体的标准和要满足的条件；性能测定（Performance testing）：硬件、软件和数据库的质量控制等。

下述条件需要考虑：常规操作条件、极端操作条件、逻辑测试和线路测试。

GIS总体设计的内容：总体方案设计书，工程开发计划。

方法：有结构化生命周期、原型法和面向对象的开发方法6、掌握空间分析的基本原理，了解空间分析的主要内容和方法；学会在GIS下空间实体的长度、面积计算的基本原理和方法；以及各种空间逻辑操作和布尔运算的基本原理、方法和结果空间分析的根本目的在于通过对空间数据的深加工或分析，获取新的信息。

分为：产生式分析和咨询式分析，前者指通过分析可以获取新的信息，尤其是综合信息；后者旨在回答拥护所提出的问题。

空间分析是地理信息系统科学内容的重要组成部分，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一。

7、地理空间的特征实体，空间数据的特征及其拓扑关系。

空间数据特征可以概括为空间特征和属性特征，空间数据的拓扑关系包括：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。