1、第一章：緒論GIS概述地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS ）是集計算機科學、信息科學、測繪科學、地理科學、空間科學、環(huán)境科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科，是數(shù)字地球的重要組成部分，是當今科技發(fā)展的制高點。信息是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據、符號、聲音、圖像等形式記錄下來，進行傳遞和處理，為人們的生產，建設，管理等提供依據。信息的特性客觀性：任何信息都是與客觀事實相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。 適用性：問題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同的。傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進行傳輸,信息的傳輸網絡，被形象地稱為“信息高速公路”。共享性：信息與實物不同，信息可傳輸

2、給多個用戶，為用戶共享，而其本身并無損失，這為信息的并發(fā)應用提供可能性。數(shù)據 :指輸入到計算機并能被計算機進行處理的數(shù)字、文字、符號、聲音、圖像等符號地理信息是指與研究對象的空間地理分布有關的信息，它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。地域性,多維結構,時序特征地理數(shù)據（空間數(shù)據）:地理特征和現(xiàn)象間關系的符號化描述，包含空間位置、屬性特征、時態(tài)特征三個屬性。 信息系統(tǒng)是具有數(shù)據采集、管理、分析和表達數(shù)據能力的系統(tǒng)，它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用的信息。它能對數(shù)據和信息進行采集、存儲、加工和再現(xiàn)，具有采集、管理、分析和表達數(shù)據的能力。主

3、要由計算機硬件、軟件、數(shù)據和用戶四大要素組成。信息的需要完全取決于管理的層次，一般在組織中將信息系統(tǒng)分成三個管理層次：操作層（底層）、戰(zhàn)術層（中間層）和戰(zhàn)略層（頂層）。信息系統(tǒng)的類型:事物處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、人工智能和專家系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經過地理編碼的，地理位置及與該位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。 地理信息系統(tǒng)的類型:專題地理信息系統(tǒng)/區(qū)域地理信息統(tǒng)/地理信息系統(tǒng)工具地理信息系統(tǒng)和其

4、它信息系統(tǒng)區(qū)別: 一、GIS與MISGIS對空間數(shù)據和屬性數(shù)據共同管理、分析和應用，而一般MIS側重于非圖形數(shù)據的優(yōu)化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數(shù)據進行查詢、檢索、分析，沒有拓撲關系，其圖形顯示功能也很有限。二、GIS與CAD共同點:都有空間坐標系統(tǒng)；都有將目標和坐標系聯(lián)系起來；都能描述圖形數(shù)據的拓撲關系；都能處理屬性和空間數(shù)據。不同點：CAD研究對象為人造對象規(guī)則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功能強，屬性庫功能相對比較弱；CAD中的拓撲關系較為簡單，一般采用幾何坐標系。GIS處理的數(shù)據大多來自現(xiàn)實世界，較之人造對象更復雜，數(shù)據量更大；數(shù)據采集的方式多

5、樣化；GIS的屬性庫結構復雜，功能強大；強調對空間數(shù)據的分析，圖形屬性交互使用頻繁；GIS采用地理坐標系。三、GIS與CAM共同點：都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功能。不同點：CAM（ Computer Aided Map ）側重于數(shù)據查詢、分類及自動符號化，具有地圖輔助設計和產生高質量矢量地圖的輸出機制；它強調數(shù)據顯示而不是數(shù)據分析，地理數(shù)據往往缺乏拓撲關系；它與數(shù)據庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢。CAM是GIS的重要組成部分；綜合圖形和屬性數(shù)據進行深層次的空間分析，提供輔助決策信息。GIS四個主要部分：空間數(shù)據、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)硬件、應用人員。 此外，GIS的有效性還依賴于特定的應用模型。

6、 GIS專業(yè)軟件其代表產品有ArcGIS、MapInfo、MapGIS、SuperMap、GeoStar等。它們一般都包含有以下的主要核心模塊：數(shù)據輸入和編輯、空間數(shù)據管理、數(shù)據輸出、用戶界面、系統(tǒng)二次開發(fā)能力。根據地理實體的空間圖形表示形式，可將空間數(shù)據抽象為點、線、面三類元素，它們的數(shù)據表達可以采用矢量和柵格兩種組織形式，分別稱為矢量數(shù)據結構和柵格數(shù)據結構三種GIS觀：地圖觀、數(shù)據庫觀、空間分析觀GIS的基本功能包括數(shù)據的采集、管理、處理、分析和輸出。GIS依托這些基本功能，通過利用空間分析技術、模型分析技術、網絡技術、數(shù)據庫和數(shù)據集成技術、二次開發(fā)環(huán)境等，演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應用功能，被

7、廣泛地應用于資源管理、區(qū)域規(guī)劃等領域，滿足用戶的廣泛需求。GIS的實現(xiàn)過程 ：1、數(shù)據采集與編輯2、數(shù)據處理和變換 : 1) 數(shù)據變換2) 數(shù)據重構2) 數(shù)據重構3、數(shù)據存儲與管理:空間數(shù)據模型、空間數(shù)據管理模式、數(shù)據庫技術4、空間查詢和分析：1) 空間查詢2) 拓撲疊加3) 緩沖區(qū)建立4) 網絡分析 5) 數(shù)字地形分析5、數(shù)據顯示與輸出1、什么是GIS？它具有什么特點？2、GIS與其它信息系統(tǒng)有什么區(qū)別？3、簡述GIS的構成。4、簡述GIS的發(fā)展。5、舉例說明GIS可應用的行業(yè)：地理信息系統(tǒng)的主要應用領域: 資源管理、資源配置、城市規(guī)劃和管理、土地信息系統(tǒng)和地籍管理 、生態(tài)、環(huán)境管理與模擬、

8、應急響應、商業(yè)與市場、基礎設施管理、選址分析、網絡分析、可視化應用、分布式地理信息應用。6、簡述GIS發(fā)展的熱點問題：一、GIS理論發(fā)展的需要：1、技術導向性2、應用導向性3、GIS集成化和智能化發(fā)展趨勢。二、GIS理論理論研究中亟待解決的問題：1、GIS設計與實現(xiàn)的方法學問題2、GIS的功能問題3、多媒體地理信息系統(tǒng)的管理和操作的問題4、GIS地理信息的深加工問題5、空間信息可視化技術和虛擬現(xiàn)實技術（VR）。三、GIS的發(fā)展動態(tài) ：1、GIS軟件中發(fā)展的熱點：GIS中面向對象技術研究、時空系統(tǒng)、地理信息建模系統(tǒng)、三維地理信息系統(tǒng)的研究2、實用地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢與展望 ：GIS網絡化、 GI

9、S標準化、GIS專門化、GIS企業(yè)化、GIS全球化、GIS大眾化7、簡述OpenGIS的九層模型：1現(xiàn)實世界：基本語言2概念世界:自然語言3地理空間世界：GIS語言4維度世界：度量語言5項目世界：信息團體6點世界：坐標幾何7幾何世界：WKT，8要素世界：要素9要素集合世界：要素集合 第二章:空間參照系和地圖投影實質上地理空間就是地球上大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、土壤圈交互作用的區(qū)域（地球表層）。在GIS中，地理空間采用絕對空間和相對空間來定義：絕對空間：具有屬性描述的空間位置的集合，由一系列不同位置的空間坐標值組成；相對空間：具有空間屬性特征的實體的集合，由不同實體之間的空間關系構成。空間坐

10、標系統(tǒng):地球上的任何一點都有其相應的空間位置，對該位置進行度量,則需要建立坐標系統(tǒng)。一般采用：大地坐標（地理坐標）系統(tǒng)； 空間直角坐標系統(tǒng)（北京54，西安80，WGS84）； 投影坐標系統(tǒng)。地圖投影（map projection）的實質就是按照一定的數(shù)學法則，將地球橢球面上的經緯網轉換到平面上，建立地面點位的地理坐標（B, L）與地圖上相對應的平面直角坐標（X, Y）之間一一對應的函數(shù)關系。 地圖投影的變形，長度變形 面積變形 角度變形中國全圖:斜軸等面積方位投影（斜軸等角方位投影）；中國全圖（南海諸島做插曲圖）：下軸等面積割圓錐投影高斯克呂格投影：實質上是橫軸切圓 柱正形投影 高斯投影特點：

11、1、中央子午線長度變形比為1；2、在同一條經線上，長度變形隨緯度的降低而增大，在赤道處為最大；3、在同一條緯線上，長度變形隨經差的增加而增大，且增大速度較快。4、在6帶范圍內，長度最大變形不超過0.14%。 蘭勃特（Lambert）投影：實質上是正軸等角割圓錐投影高程基準：包括高程起算基準面和相對于這個基準面的水準原點(基點)高程。深度基準：是指海圖圖載水深及其相關要素的起算面。通常取當?shù)仄骄Ｃ嫦蛳乱欢ㄉ疃葹槠鹚忝妫瓷疃然鶞拭妗y繪行業(yè)中常用的地球模型有哪些：海福特橢球，克拉索夫斯基橢球，1975國際橢球，WGS-84橢球；他們之間有什么樣的聯(lián)系：一個國家或地區(qū)在建立大地坐標系時，為使地球

12、橢球面更切合本國或本地區(qū)的自然地球表面，往往需要選擇合適的橢球參數(shù)、確定一個大地原點的起始數(shù)據，并進行橢球的定位（大地原點）和定向。地圖投影的主要目的是什么：把不可展曲面上的地理對象展繪在平面圖紙上，使其能表示連續(xù)的地理對象常規(guī)投影采用的有哪些投影面：圓錐、圓柱、方位平面。正常情況下投影中的經緯線有什么樣的形狀？基本比例尺地形圖分幅的目的是什么：為便于測制、保管、檢索、存儲和使用地圖，所有地圖均按照規(guī)定大小進行統(tǒng)一分幅和編號。 如何計算每個圖幅的編號？ 第三章： 地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據一，空間數(shù)據的類型：類型數(shù)據、面域數(shù)據、網絡數(shù)據、樣本數(shù)據、曲面數(shù)據、文本數(shù)據、符號數(shù)據空間數(shù)據的測量尺度：命名

13、量表、次序量表 、間隔量表 、比率量表;精度順序：定名量表 < 順序量表 < 間隔量表 < 比率量表;轉化關系：比率量表(區(qū)分性)>間隔量表(區(qū)分性、等級性)>順序量表(區(qū)分性、等級性、等距性)> 定名量表(區(qū)分性、等級性、等距性和等比性)空間數(shù)據質量是指數(shù)據對特定用途的分析和操作的適用程度。 研究空間數(shù)據質量的目的在于加強數(shù)據生產過程中的質量控制，提高數(shù)據質量。 空間數(shù)據質量的相關概念1、準確性（Accuracy）: 一個記錄值（測量或者觀察值）與它的真實值之間的接近程度；2、精度（Precision）: 數(shù)據精度表示數(shù)據對現(xiàn)象描述的詳細程度。3、空間分辨

14、率（Spatial Resolution）: 記錄變化的最小幅度4、比例尺（Scale）: 地圖上一個記錄的距離和它所表現(xiàn)的“真實世界”的距離之間的一個比例。5、誤差（Error）: 描述測量值和真實值之間的差別6、不確定性（Uncertainty）: 對于空間信息科學技術來說，數(shù)據的正確性與錯誤并存，正常與異常并存，精確與粗糙并存，質量高與質量低并存，什么時候是正確的，什么時候不正確的，這些都屬于不確定性現(xiàn)象。GIS中數(shù)據的不確定性包括：位置的不確定性、屬性的不確定性、時域的不確定性、邏輯上的不一致性以及數(shù)據的不完整性。空間數(shù)據質量標準:數(shù)據說明、位置精度、屬性精度、時間精度、邏輯一致性、完

15、整性、表達形式的合理性空間數(shù)據質量問題的來源:1、源誤差 :地面測量數(shù)字數(shù)據的誤差、地圖數(shù)字化數(shù)據的誤差、遙感數(shù)據的誤差。2、操作誤差：由計算機字長引起的誤差 、空間數(shù)據處理中的誤差 。3、空間數(shù)據使用中的誤差 ：用戶錯誤理解信息造成的誤差、缺少文檔說明，從而導致用戶不正確地使用信息，造成數(shù)據的隨意性使用而使誤差擴散。常見空間數(shù)據的誤差：1）邏輯誤差 2）幾何誤差 ：點誤差、線誤差 3）屬性誤差 4）時間誤差 空間數(shù)據質量控制：1、傳統(tǒng)的手工方法 。2、元數(shù)據方法。3、地理相關法 空間元數(shù)據：是描述數(shù)據的數(shù)據。是關于數(shù)據的描述性數(shù)據信息，它應盡可能多地反映數(shù)據集自身的特征規(guī)律，以便于用戶對數(shù)據

16、集的準確、高效與充分的開發(fā)與利用，不同領域的數(shù)據庫，其元數(shù)據的內容會有很大差異。 元數(shù)據的表達形式：1、文本文件：是最基本的方法 2、超文本文件：用戶可用瀏覽器查閱元數(shù)據。3、通用標示語言（SGML）：便于在空間數(shù)據交換網絡上查詢。 空間數(shù)據元數(shù)據的管理：在元數(shù)據管理系統(tǒng)中，物理層存放數(shù)據與元數(shù)據，該層由一些軟件通過一定的邏輯關系與邏輯層關聯(lián)起來。空間數(shù)據元數(shù)據的應用：幫助用戶獲取數(shù)據、空間數(shù)據質量控制、在數(shù)據集成中的應用、數(shù)據存儲和功能實現(xiàn)解決空間數(shù)據共享問題的關鍵是建立統(tǒng)一的空間數(shù)據標準。空間數(shù)據交換標準：1、外部數(shù)據交換標準2、空間數(shù)據互操作協(xié)議3、空間數(shù)據共享平臺4、統(tǒng)一數(shù)據庫接口空間

17、數(shù)據的互操作：指異構環(huán)境下兩個或兩個以上的實體，盡管它們實現(xiàn)的語言、執(zhí)行的環(huán)境和基于的模型不同，但它們可以互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務，這些實體包括程序、對象、系統(tǒng)運行環(huán)境等。 空間數(shù)據互操作的類型：1）軟件互操作、2）數(shù)據互操作、3）語義互操作。 空間數(shù)據互操作的實現(xiàn)方法：1）Open GIS規(guī)范 、 2）組件技術Open GIS規(guī)范：Open GIS（Open Geodata Interoperable Specification），也叫開放式地理數(shù)據交換規(guī)程，它是由開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會（Open GIS Consortium）制定的一系列開放標準和接口。Open GIS規(guī)范是OGC

18、規(guī)范的最高層次，是利用軟件統(tǒng)一地表示地理數(shù)據和地理處理的規(guī)范系統(tǒng)。Open GIS框架由三部分組成：1）開放的地理數(shù)據模型（Open Geodata Model,OGM）。 2）OGIS服務模型（Open Service Model，OSM）。3）信息群模型（Information Communities Model）1、空間數(shù)據的基本類型有哪些：類型數(shù)據、面域數(shù)據、網絡數(shù)據、樣本數(shù)據、曲面數(shù)據、文本數(shù)據、符號數(shù)據2、空間數(shù)據的測量尺度的應用有哪些：命名量表、次序量表 、間隔量表 、比率量表;3、空間數(shù)據質量問題的原因有哪些：1、源誤差 :地面測量數(shù)字數(shù)據的誤差、地圖數(shù)字化數(shù)據的誤差、遙感數(shù)據

19、的誤差。2、操作誤差：由計算機字長引起的誤差 、空間數(shù)據處理中的誤差 。3、空間數(shù)據使用中的誤差 ：用戶錯誤理解信息造成的誤差、缺少文檔說明，從而導致用戶不正確地使用信息，造成數(shù)據的隨意性使用而使誤差擴散。4、為什么要在GIS中使用元數(shù)據：幫助用戶獲取數(shù)據、空間數(shù)據質量控制、在數(shù)據集成中的應用、數(shù)據存儲和功能實現(xiàn) 6、空間數(shù)據共享和互操作的發(fā)展前景和趨勢如何：1）解決基礎數(shù)據的共享問題的需要；2）GIS應用趨向多學科綜合和集成化；3）GIS走向社會化的需要；4）也是Internet GIS發(fā)展的需要。 第四章：空間數(shù)據模型和結構 地理信息系統(tǒng)的目的就是為了管理現(xiàn)實的地理世界，并在此基礎上進行分

20、析和模擬，以服務于我們的空間決策。其中最為基礎的一點就是對現(xiàn)實世界進行抽象建模。空間實體：是對地理事物進行簡化抽象得到的不可再分割的同類對象。空間實體具有位置特征、屬性特征、時間特征和空間關系四個屬性。我們常把空間實體表示成點、線、面、體等類型。 點實體：1) 實體點(Entity point)2) 注記點(Text point)3) 內點(Label point)4) 結點(Node)5) 角點(Vertex)線實體特征：1) 實體長度2) 彎曲度3) 方向性面實體特征：1) 面積范圍2) 周長；3) 獨立性或與其它地物相鄰：如北京及周邊省市4) 內島或鋸齒狀外形：島嶼及海岸線5) 重疊性與

21、非重疊性。體實體特征：1) 體積，如工程開控和填充的土方量； 2) 每個二維平面的面積； 3) 周長； 4) 含有弧立塊或相鄰塊； 5) 斷面圖與剖面圖。 空間關系是指地理空間實體之間相互作用的關系。空間關系主要有：1) 拓撲空間關系：鄰接關系、關聯(lián)關系、包含關系、連通關系2) 順序空間關系3) 度量空間關系空間數(shù)據概念模型：概念數(shù)據模型是地理空間中地理事物與現(xiàn)象的抽象概念集，是地理數(shù)據的語義解釋。如下：1.對象模型 ：對象模型也稱實體模型或要素模型，強調地理空間的離散性2.場模型： 場模型又稱域模型，強調地理空間的連續(xù)性，用來描述連續(xù)分布的空間實體或地理現(xiàn)象（如大氣污染程度、地表溫度、土壤濕

22、度、地形高度等）。3.網絡模型 ：網絡是由一系列節(jié)點和環(huán)鏈組成的。在本質上，網絡模型可看成對象模型的一個特例，它是由點對象和線對象之間的拓撲空間關系構成的。 空間數(shù)據邏輯模型：邏輯模型是對概念模型中數(shù)據實體及其相互關系的邏輯結構的描述。通常所稱的空間數(shù)據模型其實是空間數(shù)據的邏輯模型。常見的邏輯模型有：矢量數(shù)據模型、柵格數(shù)據模型、矢量柵格一體化數(shù)據模型、鑲嵌數(shù)據模型、面向對象數(shù)據模型等。另外，還有三維空間數(shù)據模型、時空數(shù)據模型等。空間數(shù)據結構：數(shù)據結構是邏輯數(shù)據模型中描述數(shù)據的組織方法，是邏輯數(shù)據模型映射為物理存儲模型的橋梁。如：1，矢量空間數(shù)據結構：實體數(shù)據結構、拓撲數(shù)據結構,2，柵格空間數(shù)據

23、結構：完全柵格數(shù)據結構、壓縮柵格數(shù)據結構壓縮柵格數(shù)據結構：數(shù)據壓縮是將數(shù)據表示成更緊湊的格式以減少存儲空間的一項技術。分為：無損壓縮、有損壓縮。編碼方法：鏈式編碼（又稱Freeman鏈碼、邊界鏈碼）、游程編碼、塊碼、四叉樹編碼1、何為空間關系？空間關系在描述空間實體特征中的意義何在：空間關系是指地理空間實體之間相互作用的關系。空間關系主要有：1) 拓撲空間關系：用來描述實體間的相鄰、連通、包含和相交等關系；2) 順序空間關系：用于描述實體在地理空間上的排列順序，如實體之間前后、上下、左右和東、南、西、北等方位關系；3) 度量空間關系：用于描述空間實體之間的距離遠近等關系。2、空間數(shù)據的概念模型

24、有哪些組成部分：對象模型、場模型、網絡模型；試分析它們之間的關系。 3、試分析GIS的幾種主要數(shù)據模型各自的優(yōu)缺點第五章1GIS工程是以空間數(shù)據處理為線索的軟件工程2空間數(shù)據源種類：圖形圖像數(shù)據、文字數(shù)據、3空間數(shù)據幾何定位數(shù)據空間關系數(shù)據屬性數(shù)據，其中屬性數(shù)據包括：語義特征和量度特征。4 空間實體的分類和分級分類：具有共同屬性或特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起（相似的特征（管線）、相同的功能（如交通，鐵路和公路）。方法：層級法（線分類法）分級：對事物或現(xiàn)象的數(shù)量或特征進行等級劃分，包括確定分級數(shù)和分級線 。方法：數(shù)列分級、最優(yōu)分割分級、統(tǒng)一標準分級等。5編碼原則：系統(tǒng)性和科學性；一致性；標準化和通

25、用性；簡捷性；可擴展性6評價數(shù)字化誤差的方法：1、自動回歸法2、Band法3、對比法 7數(shù)字化過程中的質量控制1、數(shù)字化預處理工作2數(shù)字化設備的選用3、數(shù)字化對點精度（準確性）4、數(shù)字化限差5、數(shù)據的精度檢查8空間數(shù)據的檢核空間數(shù)據的檢核（1）空間數(shù)據檢核的必要性1修正數(shù)據輸入錯誤2維護數(shù)據的完整性和一致性3更新地理信息（2）空間數(shù)據采集中的常見錯誤1數(shù)據的不完整或重復 2空間數(shù)據位置不正確3空間數(shù)據比例尺不準確4空間數(shù)據變形5幾何和屬性連接有誤6屬性數(shù)據不完整（3）、數(shù)據檢核方法：目標檢核、機器檢核、屬性數(shù)據檢核、圖形疊合比較法9結點的編輯方法：1、結點移動2、鼠標拉框3、求交點4、自動匹配

26、10結點與線的吻合：1、結點移動2、使用線段求交3、自動編輯11圖形編輯：1刪除和增加一個頂點2、移動一個頂點3、刪除一段弧段12關鍵算法：1、點的捕捉2、線的捕捉 加快線捕捉速度的方法 1）每計算一個距離di就進行一次比較，若diD，則捕捉成功，不再進行下面直線段到點S的距離計算。（2）把不可能被光標捕捉到的線用簡單算法去除。（3）簡化距離公式： 3、面的捕捉 判斷點是否在多邊形內常用垂線法。垂線法的基本思想是從光標點引垂線（實際上可以是任意方向的射線），計算與多邊形的交點個數(shù)。若交點個數(shù)為奇數(shù)則說明該點在多邊形內；若交點個數(shù)為偶數(shù)，則該點在多邊形外。加快面捕捉速度的方法（1）找出該多邊形的

27、外接矩形，若光標點沒有落在該矩形中則放棄對該多邊形的進一步計算和判斷。（2）對不可能有交點的線段應通過簡單的坐標比較迅速去除。（3）運用計算交點的技巧。4、點線拓撲關系的自動建立5、多邊形拓撲關系自動建立 （1）鏈的組織（2）結點匹配3）檢查多邊形是否閉合4）建立多邊形建立多邊形的基本過程 1° 順序取一個結點為起始結點，取完為止；取過該結點的任一條鏈作為起始鏈。2° 取這條鏈的另一結點，找這個結點上，靠這條鏈最右邊的鏈，作為下一條鏈。3° 是否回到起點：是，已形成一多邊形，記錄之，并轉4°；否，轉2°。4° 取起始點上開始的，剛才所

28、形成多邊形的最后一條邊作為新的起始鏈，轉2°；若這條鏈已用過兩次，即已成為兩個多邊形的邊，則轉1°。5）島的判斷6）確定多邊形的屬性13圖幅數(shù)據幾何糾正1、高次變換2、二次變換3、仿射變換、仿射變換是一次多項式變換，實質是兩坐標系間的旋轉變換。14圖幅接邊1、幾何接邊2、邏輯接邊3、刪除相同屬性多邊形的公共邊界15開窗處理1、窗口剪裁2、區(qū)域分割 16、空間插值1邊界內插；邊界內插假定任何重要的變化都發(fā)生在區(qū)域的邊界上，邊界內的變化則是均勻的、同質的。邊界內插的方法之一是泰森多邊形法，其原理是未知點的最佳值由最鄰近的觀測值產生。 2、趨勢面分析；是一種多項式回歸分析技術，其

29、基本思想是用多項式表示線或面，按最小二乘法原理對數(shù)據點進行擬合。 3、局部內插 ；利用局部范圍內的已知采樣點的數(shù)據內插出未知點的數(shù)據17空間數(shù)據壓縮 柵格數(shù)據壓縮技術有游程編碼、四叉樹法等數(shù)據壓縮的目的：減少存儲空間，簡化數(shù)據結構，提高數(shù)據傳輸效率，提高數(shù)據的應用處理速度；通過數(shù)據壓縮，形成不同詳細程度的數(shù)據，為不同的問題、不同層次的機構，提供所需的矢量信息，以支持他們的管理、規(guī)劃與決策。 18GIS中，刪除冗余數(shù)據有兩種手段：數(shù)據壓縮和地圖綜合 地圖綜合：為了反映空間信息主要的、本質性的方面，舍棄次要的、非本質性的方面，以確保地圖的易讀性，滿足空間數(shù)據庫的多尺度表達和GIS的多層次規(guī)劃、管理

30、與分析決策的需要。 數(shù)據壓縮：從原數(shù)據集合中抽出一個子集，使其在規(guī)定的精度范圍內最好地逼近原集合，而又最大限度地淘汰不必要的數(shù)據，以形成不同詳細程度的數(shù)據，減少存儲空間，提高數(shù)據的傳輸效率和處理速度。 兩者的相似之處：都導致信息量的減少，都是為了縮小存儲空間和節(jié)省計算處理時間而去掉繁雜細節(jié)。 兩者的不同之處：數(shù)據壓縮一般是在無損圖解精度的前提下去掉“貢獻”小而用插值方法可以近似恢復的數(shù)據元素，即數(shù)據壓縮可用數(shù)據的插值加密手段進行逆處理；而地圖綜合不受圖解精度的約束，被刪除或被派生的信息不可逆。19壓縮過程的限制條件 1）保持對象的形狀特征2）保持對象的密度對比3）保持對象特征轉折點的精4）保持

31、對象拓撲關系的正確20矢量數(shù)據壓縮的方法1間隔取點法 ；在保留首、末點的前提下，每隔K個點取一點，或舍去那些離已選點比規(guī)定距離更近的點，優(yōu)點：算法簡單，可大量壓縮數(shù)據。 缺點：在曲線的圖形保持上往往偏差較大，不一定能恰當?shù)乇Ａ羟曙@著變化的點，無法保證化簡前后數(shù)據的相似性。 2垂距法和偏角法 ；在給定的曲線上每次順序取三個點，計算中間點相對其它兩點連線的垂距d（或偏角），并與限差L（或）比較，缺點：有時會將曲線的夾角去掉，壓縮精度不高，且如果將曲線反向，所得到的結果可能不同。優(yōu)點：只考慮刪除共線和近似共線的點，算法簡單，速度快。 3道格拉斯-普克法 ，連接給定曲線的首末點，求中間所有點與直線間

32、的距離，并用最大距離dmax與限差 L比較。優(yōu)點：是一個整體算法，在一般情況下可準確刪除小彎曲上的定點，故能從體上有效地保持線要素的形態(tài)特征。缺點：必須在對整條曲線數(shù)字化完成后才能進行，且計算量較大。 4光欄法定義一個扇形區(qū)域，通過判斷曲線上的點在扇形外還是在扇形內，確定保留還是舍去。優(yōu)點：每次以曲線上相鄰的三點為處理范圍，能夠根據前點刪除與否動態(tài)調整限差；能在數(shù)字化時實時處理，運算量小，速度快。 缺點：算法復雜，對曲線上的某些整體特征點的保留精度不高21矢量數(shù)據壓縮算法總結 1）如果某種矢量數(shù)據的壓縮算法既能精確地表示數(shù)據，又能最大限度地淘汰不必要的點，那就是一種好的算法。2）在一般情況下，

33、上述算法中，道格拉斯普克和光欄方法化簡效果占優(yōu)勢，其次是垂距法、間隔取點法和偏角法。3）光欄能按給定閾值保留曲線特征點，并能在數(shù)字化時實時處理，運算量小，占用內存少。道格拉斯-普克方法需對整條曲線完成數(shù)字化后方能進行化簡，且計算工作量較大。 22矢量柵格數(shù)據的相互轉換1、矢量向柵格轉換 ；點的變換 直線的變換 面的變換2、柵格向矢量轉換 邊界提取 邊界搜索 二值化 細化 矢量跟蹤 第五章 空間數(shù)據采集與處理:1. 為什么數(shù)字化地圖進行編輯與處理后才能入GIS數(shù)據庫？ 數(shù)字化過程中有哪些主要錯誤形式？ 2. 描述多邊形拓樸建立算法過程，試寫程序實現(xiàn)之。 3. 假設一條矢量等高線上點過于密集，如何

34、減少占用系統(tǒng)存儲空間？你能給出多少方法？各有什么適用范圍？矢量數(shù)據壓縮的方法: 間隔取點法(優(yōu)點：算法簡單，可大量壓縮數(shù)據。缺點：在曲線的圖形保持上往往偏差較大，不一定能恰當?shù)乇Ａ羟曙@著變化的點，無法保證化簡前后數(shù)據的相似性。 )、垂距法和偏角法（只考慮刪除共線和近似共線的點，算法簡單，速度快缺點：有時會將曲線的夾角去掉，壓縮精度不高，且如果將曲線反向，所得到的結果可能不同）、道格拉斯-普克法（是一個整體算法，在一般情況下可準確刪除小彎曲上的定點，故能從體上有效地保持線要素的形態(tài)特征。缺點：必須在對整條曲線數(shù)字化完成后才能進行，且計算量較大）光欄法（優(yōu)點：每次以曲線上相鄰的三點為處理范圍，能

35、夠根據前點刪除與否動態(tài)調整限差；能在數(shù)字化時實時處理，運算量小，速度快；缺點：算法復雜，對曲線上的某些整體特征點的保留精度不高）面域的數(shù)據壓縮 ：1、 封閉曲線分割2、公共節(jié)點取舍4. 柵格數(shù)據向矢量數(shù)據轉換對于GIS有什么意義？有哪些常用方法？ 第六章1空間數(shù)據庫: 是地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質上存儲和應用的相關的地理空間數(shù)據的總合，是空間數(shù)據庫系統(tǒng)的簡稱。 2空間數(shù)據特征: 1）空間特征2）非結構化特征3）空間關系特征4）分類編碼特征5）海量數(shù)據特征 3空間數(shù)據庫的特點1）數(shù)據量特別大 2）數(shù)據種類多、復雜，不僅具有屬性數(shù)據，還有大量與之不可分割的空間數(shù)據 3）數(shù)據應用面相當廣4空間

36、數(shù)據庫管理系統(tǒng)是指：1）能夠對物理介質上存儲的地理空間數(shù)據進行語義和邏輯上的定義；2）提供必須的空間數(shù)據查詢、檢索和存取功能；3）能夠對空間數(shù)據進行有效的維護和更新的一套軟件系統(tǒng)。5. 空間數(shù)據庫模型一、傳統(tǒng)數(shù)據模型 1、層次模型2、網絡模型3、關系模型1、層次模型的局限性1）很難描述復雜的地理實體之間的聯(lián)系2)低層次對象的查詢效率很低，很難進行反向查詢；3）數(shù)據獨立性較差4）層次命令具有過程式性質5）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎2網狀模型的局限性網狀模型的局限性1）由于網狀結構的復雜性2）網狀數(shù)據操作命令具有過程式性質3）不直接支持對于層次結構的表達4）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎3

37、、關系模型的局限性1）無法用遞歸和嵌套的方式來描述復雜關系的層次和網狀結構，模擬和操作復雜地理對象的能力較弱；2）用關系模型描述本身具有復雜結構和涵義的地理對象時，需對地理實體進行不自然的分解，導致存儲模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語義不甚合理； 3）由于概念模式和存儲模式相互獨立，及實現(xiàn)關系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行系統(tǒng)開銷較大的聯(lián)接操作，運行效率不夠高。4）空間數(shù)據通常是變長的，而一般RDBMS只允許記錄的長度設定為固定長度，此外，通用DBMS難于存儲和維護空間數(shù)據的拓撲關系。5）一般RDBMS都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據的關聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作。 6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些復雜

38、圖形功能。7）難以支持復雜的地理信息8)復雜的安全維護系統(tǒng)6面向對象模型優(yōu)缺點:數(shù)據組織最為嚴密，而且更符合人對實際空間現(xiàn)象的認知，可加強計算機以擬人化方式來完成空間查詢、分析、甚至推理的功能，是未來智慧型GIS追求的目標。雖然面向對象的組織形式可能讓使用者感覺更舒適，但其數(shù)據組織的設計及建立卻十分復雜7GIS的數(shù)據管理方法1、文件管理模式2、文件+DBMS混合管理模式 3、全關系型空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)4、對象關系數(shù)據庫管理系統(tǒng) 5、面向對象空間數(shù)據庫管理系統(tǒng) 8空間索引（Spatial Index）就是指依據空間實體的位置和形狀或空間實體之間的某種空間關系按一定的順序排列的一種數(shù)據文件；分為一

39、、實體范圍索引二、格網索引三、四叉樹空間索引線性四叉樹索引層次四叉樹索引四R樹和R+樹空間索引R樹和R+樹利用空間實體的外接矩形來建立空間索引五、CELL樹空間索引特點：用凸多邊形對空間進行劃分，子空間不重疊。 優(yōu)點：克服了R樹和R+樹空間索引的主要缺點是建立空間索引時易受實體方位的限制，當空間數(shù)據層發(fā)生旋轉或投影變換后，索引區(qū)域 不需要重新建立；CELL樹的磁盤訪問次數(shù)比R樹和R+樹都少，搜索性能高。缺點：凸多邊形索引區(qū)域劃分困難；需要數(shù)據記錄凸多邊形區(qū)域。9Geodatabase支持多種數(shù)據類型：矢量數(shù)據表示要素；:柵格數(shù)據表示圖像、格網和表面數(shù)據；地形TIN；表數(shù)據Geodatabase

40、的元素 基本元素：要素類、要素數(shù)據集、非空間的表 基于基本元素建立的復雜元素：拓撲、關系類、幾何網絡 10空間數(shù)據一般存儲為矢量要素和柵格數(shù)據，以及傳統(tǒng)意義上屬性表。第六章 空間數(shù)據庫:1、空間數(shù)據庫和傳統(tǒng)關系數(shù)據庫的聯(lián)系和區(qū)別。空間數(shù)據庫:地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質上存儲和應用的相關的地理空間數(shù)據的總合，是空間數(shù)據庫系統(tǒng)的簡稱。關系模型:以記錄組或數(shù)據表的形式組織數(shù)據，不分層也無指針。一個實體由若干個關系組成，而關系表的集合就構成為關系模型。關系模型用關系代數(shù)和關系運算來操縱數(shù)據。目前關系模型應用最多2、建立空間索引在空間數(shù)據庫中的必要性。作為一種輔助性的空間數(shù)據結構，空間索引界于空間

41、操作算法和空間實體之間，它通過篩選作用使大量與特定空間操作無關的空間實體被排除，從而提高空間數(shù)據查詢和提取的速度和效率 3、闡述ArcGIS中是如何建立和維護拓撲關系的。 4、思考ArcSDE在Geodatabase的數(shù)據管理中起到的作用。Geodatabase（通過ArcSDE）提供空間數(shù)據版本管理方法（Versioning），支持多用戶同時編輯，長事務處理。 方法：協(xié)調沖突。 第七章1空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據分析技術，其目的在于提取和傳輸空間信息。2空間查詢 是在GIS中根據一定的圖形條件或屬性條件或兩者的結合條件,檢索出對應的空間對象的屬性或圖形的一種工具。主要有

42、兩類：1）按屬性信息的要求來查詢定位空間位置，稱為“屬性查圖形”。 2）根據對象的空間位置查詢有關屬性信息，稱為“圖形查屬性”。3空間查詢的方式 1）給出圖形信息：如鼠標點取，拉框等方式。 檢索其相應屬性 檢索其空間拓撲關系 2）給出屬性特征條件 檢索對應的空間實體 查詢屬性 4空間數(shù)據查詢種類1）幾何參數(shù)查詢2）空間定位查詢 a、按點查詢b、開窗查詢3)、空間關系查詢a、鄰接查詢b、包含關系查詢c、穿越查詢d、落入查詢e、緩沖區(qū)查詢f、邊沿匹配檢索4)、屬性查詢a、查找b、SQL查詢： c、擴展SQL查詢5、其它查詢方法a、可視化空間查詢b、超文本查詢c、自然語言空間查詢5屬性分析:一、數(shù)學

43、計算二、邏輯計算三、空間統(tǒng)計分析空間統(tǒng)計分析可包括“空間數(shù)據的統(tǒng)計分析”及“數(shù)據的空間統(tǒng)計分析1、統(tǒng)計圖表分析2、屬性數(shù)據的集中特征數(shù)1）頻數(shù)和頻率2）平均數(shù)3）數(shù)學期望4）中位數(shù)5）眾數(shù)3、屬性數(shù)據的離散特征數(shù) 1）極差 2）離差3） 方差與標準差4）變差系數(shù)4、空間統(tǒng)計分類分析1）系統(tǒng)聚類法2）最優(yōu)分割分級法3）主成分分析4）層次分析法5）回歸分析6）判別分析 6基于矢量數(shù)據的緩沖區(qū)的建立1、角平分線法2、凸角圓弧法3、幾種特殊情況1）緩沖區(qū)發(fā)生重疊時的處理2）特征要求緩沖區(qū)寬度不同時的處理3）復雜圖形緩沖區(qū)的內外標識4） 多級緩沖區(qū)5）變寬緩沖區(qū)6）其它緩沖區(qū)變換 7矢量數(shù)據的疊置分析基

44、本方法：將點、線、面要素數(shù)字化后，經處理形成具有拓撲結構的相應圖層，然后和已存放在系統(tǒng)中的多邊形進行點與面、線與面或面與面的疊置；最后對各個多邊形或區(qū)域進行這些點或線段的自動計數(shù)或歸屬判別。1、 點與面之間的包含分析2、線與面之間的包含分析3、多邊形疊置根據疊加結果最后欲保留空間特征的不同要求，一般的GIS軟件都提供了三種類型的多邊形疊加操作：邏輯并（union），疊置結果將輸出不同范圍的輸入圖層和疊置圖層中所有多邊形；邏輯交（intersection），疊置結果只輸出不同范圍的輸入圖層和疊置圖層中公共區(qū)域內的多邊形；裁剪（clip），疊置結果只輸出疊置圖層本身與輸入圖層中落入疊置圖層范圍內的

45、部分 。 8基于柵格數(shù)據的疊置分析1單層柵格數(shù)據的分析1）布爾邏輯運算2）重分類3）濾波運算4）特征參數(shù)計算5）相似運算2、多層柵格數(shù)據的疊置分析1）單點變換2）區(qū)域變換3）鄰域變換9網絡分析路徑選擇：尋找網絡上任意兩點間或通過指定的一個起點、一個終點和若干個中間點的最短距離或花費最少的路線；資源分配：根據需求按距離最近或花費最小原則尋找供應中心（資源分發(fā)或匯聚地）；網流量分析：按照某種優(yōu)化標準（如時間最少、費用最低、路程最短、運送量最大等）設計資源的運送方案。選擇最佳布局中心的位置。 10網絡分析中有三個非常重要的屬性 阻礙強度 資源需求量 資源容量11網絡要素的屬性表示1、鏈的屬性表示2、

46、轉彎的屬性表示3、停靠站點、資源中心的屬性12路徑分析1）靜態(tài)求最佳路徑2）N條最佳路徑3）最短路徑或最低耗費路徑4）動態(tài)最佳路徑分析13連通分析：連通圖：如果一個圖中，任意兩個節(jié)點之間都存在一條路。樹：若一個連通圖中不存在任何回路，則稱為樹。最小生成樹：生成樹是圖的極小連通子圖。14資源分配定位：已知需求源的分布，確定最合適的布局中心的位置；分配：確定需求源分別受哪個布局中心服務。 15、流分析 流：資源在結點間的傳輸。流分析：按照某種優(yōu)化標準（時間最少、費用最低、路程最短或運送量最大等）設計資源的運送方案。最小費用最大流量：不僅要考慮使網絡上的流量最大，而且要使運送流的費用或代價最小。16

47、空間分析模型的意義（1）空間分析模型是聯(lián)系GIS應用系統(tǒng)與專業(yè)領域的紐帶，必須以廣泛、深入的專業(yè)研究為基礎；（2）空間分析模型是綜合利用GIS中大量數(shù)據的工具，數(shù)據的綜合分析和應用主要通過模型來實現(xiàn)；（3）空間分析模型是分析型和輔助決策型GIS區(qū)別于管理型GIS的一個重要特征，是解決空間分析和輔助決策問題的17通用GIS空間分析功能與各種領域專用模型的結合主要有三種途徑：（1）松散耦合式 （2）嵌入式 （3）混合型空間模型法18、GIS中常用空間分析模型有1）相關分析模型2）趨勢面分析模型3） 預測模型4）聚類模型19空間分析建模具有六個基本步1）表達問題2）問題的分解3）尋找并建立數(shù)據集4）

48、進行空間分析5）檢查模型的結果6）執(zhí)行分析，得出結果第七章 GIS空間分析:1、空間分析與GIS結合的形式與意義空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據分析技術，其目的在于提取和傳輸空間信息。空間分析有著十分豐富的內涵，它是構成地理信息系統(tǒng)的核心部分之一，在整個地理數(shù)據的應用中發(fā)揮著舉足輕重的作用，也是GIS區(qū)別與其它信息系統(tǒng)的一個顯著標志2、空間查詢與量算的主要形式有哪些一、空間查詢 ：是在GIS中根據一定的圖形條件或屬性條件或兩者的結合條件,檢索出對應的空間對象的屬性或圖形的一種工具。主要有兩類：1）按屬性信息的要求來查詢定位空間位置，稱為“屬性查圖形”。 2）根據對象的空間位置查

49、詢有關屬性信息，稱為“圖形查屬性”。二、空間量算 ：1、幾何量算2、形狀量算3、質心量算4、距離量算3、空間統(tǒng)計分析的常見方法和作用空間統(tǒng)計分析可包括“空間數(shù)據的統(tǒng)計分析”及“數(shù)據的空間統(tǒng)計分析”。前者著重于空間物體和現(xiàn)象的非空間特性的統(tǒng)計分析，解決的一個中心議題就是如何以數(shù)學統(tǒng)計模型來描述和模擬空間現(xiàn)象和過程。后者則是直接從空間物體的空間位置、聯(lián)系等方面出發(fā)，研究既具有隨機性又具有結構性，或具有空間相關性和依賴性的自然現(xiàn)象。 4、緩沖區(qū)分析的主要作用和應用領域主要作用：確定地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍，實現(xiàn)空間數(shù)據在水平方向得以擴展應用舉例 ：確定拆遷區(qū)范圍及區(qū)內建筑物狀況、確定商業(yè)

50、或服務中心的影響范圍、預測災害影響面積與損失評估、特殊保護區(qū)域的確定、環(huán)境污染源的污染空間確定、環(huán)境監(jiān)測點的控制范圍 5、空間疊置分析矢、柵方式的特點和區(qū)別矢量數(shù)據的疊置分析：基本方法：將點、線、面要素數(shù)字化后，經處理形成具有拓撲結構的相應圖層，然后和已存放在系統(tǒng)中的多邊形進行點與面、線與面或面與面的疊置；最后對各個多邊形或區(qū)域進行這些點或線段的自動計數(shù)或歸屬判別。1、 點與面之間的包含分析2、線與面之間的包含分析3、多邊形疊置 柵格數(shù)據的分析：單層柵格數(shù)據的分析：即空間變換：對原始圖層及其屬性進行一系列的邏輯或代數(shù)運算，以產生新的具有特殊意義的地理圖層及其屬性的過程。1）布爾邏輯運算2）重分

51、類3）濾波運算4）特征參數(shù)計算5）相似運算 ；多層柵格數(shù)據的疊置分析：1）單點變換2）區(qū)域變換3）鄰域變換6、常見的網絡分析方法和適用場合1.路徑分析:阻力最小的路徑;2.連通分析:連通圖;3.資源分配:指把所有連通鏈都分配到某一中心，并把中心的資源分配給這些鏈以滿足其需求，也即滿足覆蓋范圍和服務對象數(shù)量，篩選出最佳布局和布局中心的位置;4.流分析：資源在結點間的傳輸7、空間分析建模的目的和主要步驟 空間分析模型的意義:（1）空間分析模型是聯(lián)系GIS應用系統(tǒng)與專業(yè)領域的紐帶，必須以廣泛、深入的專業(yè)研究為基礎；（2）空間分析模型是綜合利用GIS中大量數(shù)據的工具，數(shù)據的綜合分析和應用主要通過模型來

52、實現(xiàn)；（3）空間分析模型是分析型和輔助決策型GIS區(qū)別于管理型GIS的一個重要特征，是解決空間分析和輔助決策問題的核心。 空間分析建模具有六個基本步驟：（1）表達問題：達到的最終目的是什么？（2）問題的分解：具體的控制目標；現(xiàn)象及其相互作用的模型表達；需要什么樣的數(shù)據。（3）尋找并建立數(shù)據集：數(shù)據集中包含什么內容；從中能找到什么聯(lián)系。4）進行空間分析（利用GIS基本分析工具）（5）檢查模型的結果：判斷模型的某些標準或規(guī)則是否需要修改；若修改則返回（4）。（6）執(zhí)行分析，得出結果。第八章1DTM數(shù)字地面模型(Digital Terrain Model，DTM)：描述地面諸特性空間分布的有序數(shù)值陣

53、列2DTM的應用領域 1、空間分布對象的模擬及可視化表達；2、在國家地形數(shù)據庫中存儲數(shù)字地形圖的高程數(shù)據；3、在道路等工程設計中計算挖填土石方量；4、顯示三維地面景觀； 5、線路、壩址的自動選定，以及庫容、淹沒損失的計算；6、與遙感圖像復合，以提高分類精度和進行圖像幾何畸變的校正；7、地形因子（坡度、坡向、粗糙度等）的自動提取，進行地貌分析；8、地表形態(tài)的自動分類；9、不同地面的比較和統(tǒng)計分析；10、越野通視情況分析（為軍事和土地景觀規(guī)劃等目的服務）。 3DEM數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)：在DTM模型Kp = fk(up, vp) (k=1,2,3

54、,m; p=1,2,3,n)中，若m=1，f1為對地面高程的映射, (up, vp)為矩陣行列號時，DTM即為DEM。 4DEM的應用領域 1、作為國家地理信息的基礎數(shù)據；2、土木工程、景觀建筑與礦山工程規(guī)劃與設計；3、為軍事目的而進行的三維顯示；4、景觀設計與城市規(guī)劃；5、流水線分析、可視性分析；6、交通路線的規(guī)劃與大壩選址； 7、不同地表的統(tǒng)計分析與比較； 8、生成坡度圖、坡向圖、剖面圖、輔助地貌分析、估計侵蝕和徑流等；9、作為背景疊加各種專題信息如土壤、土地利用及植被覆蓋數(shù)據等，以進行顯示與分析；10、與GIS聯(lián)合進行空間分析；11、虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)；5一、數(shù)學

55、方法 整體擬合 局部擬合二、圖形法 線模式 點模式1、等高線模型2、規(guī)則格網模型 規(guī)則格網模型的優(yōu)點：1）結構簡單、易于計算機處理，特別是柵格數(shù)據結構的地理信息系統(tǒng)；2）可以很容易地計算等高線、坡度、坡向、山坡陰影和自動提取流域地形。 規(guī)則格網模型的缺點：1）地形簡單的地區(qū)存在大量冗余數(shù)據；2）地形起伏差別大的地區(qū)無法適用；3）對某些特殊計算(如視線計算)的格網軸線方向被夸大；4）如柵格過于粗略，則不能精確表示地形的關鍵特征，如山峰、坑洼、山脊、山谷等。 3、不規(guī)則三角網（TIN）模型TIN是一種變精度表示方法：平坦地區(qū)數(shù)據點較少，地形起伏較大的地區(qū)數(shù)據點密度較大。不規(guī)則三角網模型的優(yōu)點：1）

56、可根據地形的復雜程度確定采樣點的密度和位置，能充分表示地形特征點和線，減少了地形較平坦地區(qū)的數(shù)據冗余。2）在顯示速度及表示精度方面優(yōu)于規(guī)則格網。6DEM的建立一、數(shù)據采集與處理 1、數(shù)據采集2、數(shù)據處理二、DEM生成 1、人工網格法2、三角網法3、立體像對法4、曲面擬合法5、等值線插值法7DEM分析和應用一、基于DEM的信息提取1坡度定義為地表單元的法向與Z軸的夾角，即切平面與水平面的夾角。2坡向是地表單元的法向量在水平面上的投影與X軸之間的夾角。 3、地表粗造度（破碎度）4高程變異分析5、地貌形態(tài)的自動分類二、等高線的繪制在格網DEM上自動繪制等高線主要包括兩個步驟：1、等高線追蹤，利用DEM矩形格網點的高程內插出格網邊上的等高線點，并將這些等高線點排序；2、等高線光滑，進一步加密等高線點并繪制光滑曲線。 三、基于DEM的可視化分析1、剖面分析2、通視分析3、地形三維圖繪制4、地貌暈渲圖繪制5、模擬飛行第八章 數(shù)字地形模型及地形分析1.說明DEM的概念及其常用的建立方法，各有何優(yōu)缺點？DEM是DTM中最基本的部分