GIS 它被用来存储关于世界的信息,这些信息可以通过地理关系连接到所有的主题层。这个简单但非常强大和通用的概念对解决现实世界中的许多问题起着无价的作用,包括跟踪传输工具和记录方案的详细信息, 模拟全球大气循环等。
Voronoi 多边形 即泰森多边形 ,它采用了一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进展区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包含一个数据点,各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离,并用其内数据点进展赋值。
栅格数据压缩编码 有键码、游程长度编码、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。
边界代数算法 边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法,它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格构造。它不是逐点判断与边界的关系完成转换,而是根据边界的拓扑信息,通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点,实现了矢量格式到栅格格式的高速转换,而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系,因此算法简单、可靠性好,各边界弧段只被搜索一次,防止了重复计算。
DIME 文件 美国人口普查局在 1980 年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界限的坐标值,提供了关于城市街道,住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。在 1990 年的人口普查中,TIGER 取代了 DIME 文件。
空间数据内插 即通过点或分区的数据,推求任意点或分区数据的方法。
空间数据压缩 即从所取得的数据集合 S 中抽出一个子集 A,这个自己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。
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根本内容之一。
仿射变换 是 GIS 数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。它的主要特性为:同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在 x 和 y 方向上的变形,因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
数据精度 是考察数据质量的一个方面,即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。
空间数据引擎 是一种空间数据库管理系统的实现方法,即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎,以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是 ESRI 的 SDE。空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口, 它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不同厂商GIS 的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型 DBMS,由 DBMS 统一管理;同样,客户也可以通过空间数据引擎从关系型 DBMS 中获取其他类型GIS 的数据,并转化成客户可以使用的方式。
数据库管理系统 是操作和管理数据库的软件系统,提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统,支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
空间数据库 是地理信息系统在计算机物理存储介质上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构造的文件的形式组织在存储介质之上的。
空间数据模型 是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了根本的方法。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。
分布式数据库 是一组数据的集合,这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上,而逻辑上属于同一个系统。它具有分布性,同时在逻辑上互相关联。
对象-关系管理模式 / 型 是指在关系型数据库中扩展,通过定义一系列操作空间对象〔如点、线、面〕的API 函数,来直接存储和管理非构造化的空间数据的空间数据库管理模式。
缓冲区分析 是根据分析对象的点、线、面实体,自动建立他们周围一定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。
叠合分析 是指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区两个地理对象的图层进展叠合,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
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。
网络分析 是运筹学模型中的一个根本模型,即对地理网络和城市根底设施网络进展地理分析和模型化。它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排, 并使其运行效果最好。
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一样的透视图制作动画。
网络 是一个由点、线的二元关系构成的系统,通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。
变量筛选分析 是通过寻找一组相互独立的变量,使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。
变量聚类分析 是将一组数据点或变量,按照其在性质上亲疏远近的程度进展分类的空间统计分析方法。两个数据点在 m 为空间的相似性可以用这些点在变量空间的距离来度量。
数字地面模型 简称 DTM,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。
数字高程模型 当数字地面模型的地面属性为海拔高程时,那么该模型即为数字高程模型。简称 DEM。
GIS 应用模型 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。
OGC 即 OpenGIS 协会(OpenGIS Consortium)其目的是使用户可以开放地操纵异质的地理数据,促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性(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。
开放式地理信息系统〔 OpenGIS 〕 OpenGIS(Open Geodata Interoperation Specification,OGIS-开放的地理数据互操作标准)由美国 OGC〔开放地理信息系统协会〕提出。其目标是,制定一个标准,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界〞的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境,与传统的地理信息处理技术相比,基于该标准的 GIS 软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。
数据构造 是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。
空间数据质量 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,所能到达的准确性、一致性、完整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,用误差来表示。
数字地球 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方案。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。
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。
地图投影 是建立平面上的点〔用平面直角坐标或极坐标表示〕和地球外表上的点〔用纬度和精度表示〕之间的函数关系。
投影转换 是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一一对应的关系。
虚拟地理环境 简称 VGE,是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实,它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界,一个关于地理系统的虚拟实验室,它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等,并直接观测交互后的结果,通过屡次的循环反应, 最后获取地学规律。
高斯 - 克吕格投影 Gauss-Krueger Projection ①是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体外表的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。②一种等角横切椭圆柱投影。其投影带中央子午线投影成直线且长度不变, 赤道投影也为直线,并与中央子午线正交。
UTM 投影 全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为 0.9996。
电子地图 当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进展手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件, 这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
元数据 [空间]是指描述空间数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是空间数据交换的根底, 也是空间数据标准化与标准化的保证,在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。
Web 地理信息系统 〔Web GIS〕是 Web 技术和 GIS 技术相结合,即利用 Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。从 的任一个节点,Internet 用户可以浏览 Web GIS 站点中的空间数据、制作专题图、进展各种空间检索和空间分析。
GIS 互操作 互操作是指在异构环境下的两个或多个实体,尽管它们实现的语言、执行的环境和基于的模型不同,但仍然可以相互通信和协作,以完成某一特定任务。这些实体包括应用程序、对象、系统运行环境等。空间数据的互操作针对异构的数据库和平台,实现数据处理的互操作,与数据转换相比,它是“动态〞的数据共享,独立于平台,具有高度的抽象性,是空间数据共享的开展方向。
组件式 GIS 是采用了面向对象技术和组件式软件的 GIS 系统〔包括根底平台和应用系统〕。其根本思想是把 GIS 的各大功能模块划分为几个组件,每个组件完成不同的功能。各个 GIS 组件之间,以及GIS 组件与其它非 GIS 组件之间,都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 根底平台以及应用系统。
客户机 / 效劳器构造 即 C/S 构造,是一种分布式系统构造,在该体系中,客户端通常是同最终用户交互的应用软件系统,而效劳器由一组协作的过程构成, 为客户端提供效劳。客户机和效劳器通常运行一样的微内核,一个客户机/效劳器机制可以有多个客户端,或者多个效劳器,或者兼而有之。客户机/效劳器模式基于简单的请求/应答协议,即客户端向效劳器提出信息处理的请求,效劳器端接收到请求并将请求解译后,根据请求的内容执行相应操作,并将操作结果传递回客户端。
NSDI 1994 年美国政府开场开展国家空间数据根底设施〔NSDI〕,通过确定元数据标准,要求各级政府机构采用元数据的方式在网络上对其所生产的数据进展描述,到达各机构间数据生产和共享的目的。
国家信息根底设施 简称 NII,是一个能够给用户随时提供大容量信息的,由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备的网络系统。目前全球被广泛采用的信息根底设施就是因特网。
3S 技术 是 GPS〔全球定位系统〕、GIS〔地理信息系统〕、RS〔遥感〕的集成应用,构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统。三者之间的相互作用形成了“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 进展相应的空间分析,以从 RS 和 GPS 提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,并进展综合集成,使之成为决策的科学依据。
地理标识语言 〔GML〕它由 OGC 于 1999 年提出,并得到了许多公司的大力支持。GML 是 XML 在地理空间信息领域的应用。利用GML 能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据,可以存储和发布各种特征的地理信息,并控制地理信息在 Web 浏览器中的显示。
移动位置效劳 〔LBS〕是利用一定的技术手段通过移动网络获取移动终端用户的位置信息〔经纬度坐标〕,在电子地图平台的支持下,为用户提供相应效劳的一种增值业务。它是移动互联网和定位效劳的融合业务。
网格 GIS 是利用现有的网格技术、空间信息根底设施、空间信息网络协议标准,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展集成,为用户提供一体化的空间信息应用效劳的智能化信息平台。
空间信息格网 〔SIG〕是一种聚集和共享地理上分布的海量空间信息资源, 对其进展一体化组织与处理,从而具有按需效劳能力的、强大的空间数据管理和信息处理能力的空间信息根底设施。
嵌入式 GIS 是新一代地理信息系统开展的代表方向之一,它是运行在嵌入式计算机 系统〔PDA、手机、机顶盒等〕上高度浓缩、高度精简的 GIS 软件系统。
4D 产品 ①数字高程模型〔简称 DEM〕是在高斯投影平面上规那么格网点平面坐标〔x,y〕及其高程〔z〕的数据集。②数字正射影像图〔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〕,经逐象元进展纠正,再按影像镶嵌,根据图幅范围剪裁生成的影像数据。③数字线划地图〔简称 DLG〕是现有地形图上根底地理要素的矢量数据集,且保存要素间空间关系和相关的属性信息。④ 数字栅格地图〔简称 DRG〕是纸质地形图的数字化产品。每幅图经扫描、纠正、图幅处理及数据压缩处理后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。
地理编码 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码,它将全部实体按照预先拟定的分类系统,选择最适宜的量化方法,按实体的属性特征和几何坐标的数据构造记录在计算机的存储设备上。
空间信息可视化 是地理信息处理的窗口与处理结果的直观表达形式,因而是决策的直观依据。只有把空间数据库中的海量数据转换为直观的图形信息,地理信息处理结果才能为规划、管理与决策提供有力的支撑。
空间数据仓库 空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久的和具有空间坐标的地理数据的集合。
数据挖掘 是从数据中提取隐含的、先前不知道的和潜在有用的知识的过程。空间数据融合 是指多种数据合成后,不再保存原来的数据,而产生了一种新的综合数据,数字地球的多种数据融合,包括多种分辨率数据,多维数据以及不同类型数据的融合,并且需要将融合得到的数据进展可视化表现,通常是将数据叠加在数字高程模型上,形成三维立体景观影象。实现数字地球中的空间数据融合,需要地理数据互操作以及高速网络的支持。
扫描矢量化 在扫描后处理中,需要进展栅格转矢量的运算,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展处理,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展,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 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,按照一定局部规那么,在离散的时间维上演化的动力学系统。元胞自动机的根本单元是元胞〔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;这些元胞规那么地排列在被称为“元胞空间〞的空间格网上; 它们各自的状态随着时间变化,根据一个局部的规那么来进展更新,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那么进展同步的状态更新,整个元胞空间那么表现为在离散的时间维上变化。
计算机网络 是指实现计算机之间通讯的软件和硬件系统的统称,从广义上讲,利用磁盘在两台微机之间拷贝数据也可以认为是一种特殊的网络。它的更加具体的定义是“以共享资源为目的,通过数据通讯线路将多台计算机互联而组成的系统〞,共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数据。
等值线 等值线系指在地图上通过表示一种现象的数量指标的一些等值点的曲线。等值线法宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象,并说明这种现象在地图上任一点的数值或强度。
层次分析法 即 AHP 法,是系统分析的数学工具之一,它把人的思维过程层次化、数量化,并用数学方法为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。它把相互关联的要素按隶属关系分为假设干层次,请有经历的专家对各层次各因素的相对重要性给出定量指标,利用数学方法综合专家意见给出各层次各要素的相对重要性权值,作为综合分析的根底。
ODBC 是一个用于访问数据库的统一界面标准。它实际上是一个数据库访问库,它最大的特点是应用程序不随数据库的改变而改变。其工作原理是通过使用驱动程序〔driver〕来提供数据库独立性。而driver 是一个用以支持 ODBC 函数调用的模块,应用程序通过调用驱动程序所支持的函数来操纵数据库,不同类型数据库对应不同的驱动程序。
质心 是描述地理对象空间分布的一个重要指标。通常定义为一个多边形或面的几何中心。在某些情况下,质心描述的是分布中心,而不是绝对几何中心。
地图符号 是表达地图内容的根本手段,它不仅能表示事物的空间位置、形状、质量和数量特征,而且还可以表示各事物之间的相互联系及区域总体特征。
节点 〔node〕/ 顶点 〔vertex〕节点表示线的终点和起点。在图中的数据元素通常称作顶点。
地籍 是记载土地的位置、界址、数量、质量、权属和用途〔地类〕等根本状况的簿册〔含图〕。
多媒体技术 是指能够同时捕捉、处理、编辑、存储和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。
(一)空间实体和空间目标
空间实体 : Spatial Entity定义:〔1〕地理信息系统中不可再分的最小单元现象称为空间实体.属性是空间实体已定义的特征〔如人口数量、林地上林木的平均胸径等〕。〔2〕所谓空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型.空间检索的目的是对给定的空间坐标 ,能够以尽快的速度搜索到坐标范围内的空间对象,进而对空间对象进展拓扑关系的分析处理。〔3〕在空间数据中不可再分的最小单元被称为空间实体.空间实体是对存在于自然界中的地理实体进展抽象,主要包括点、线、面和实体等根本类型。〔4〕地理信息系统将不可再分的最小单元称为空间实体,如:一条断裂、一个湖泊、一个高程点等,它们在 GIS 中是用矢量数据点、线、面表述的。
性质:〔1〕目标:实体的物理表示〔2〕实体类型:点、线、面、体等〔3〕实体属性:对实体的描述,属性有属性值的概念并有等级之分〔4〕实体要素: 实体是点、线、面、体多种要素的复杂组。对空间实体的描述有五种内容:识别码、位置、实体特征、实体的角色、行为或功能以及实体的空间特性。
空间实体的空间特征 实体根据空间特征进展分类,所以常常被认为由一些根本的空间单元〔指那些根本的、实际的、不可再分的元素〕来组合生成的编码数可用空间位数、类型、组合方式说明空间实体的空间特征。
分类码和识别码 分类码标识空间对象的类别,而识别码对每个空间对象进展标识,是唯一的。两者是编码的不同类型。
一般聚类法和统计聚类法 聚类分析法是理想的多变量统计技术,主要有分层聚类法和迭代聚类法。聚类分析也称群分析、点群分析,是研究分类的一种多元统计方法。
GPS GPS 是英文 Global Positioning System〔全球定位系统〕的简称,而其中文简称为“球位系〞。GPS 是 20 世纪 70 年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航效劳,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过 20 余年的研究实验,耗资 300 亿美元,到 1994 年 3 月,全球覆盖率高达 98%的 24 颗 GPS 卫星星座己布设完成。在机械领域 GPS 那么有另外一种含义:产品几何技术标准(Geometrical Product Specifications)-简称 GPS。另外一种解释为 G/s〔GB per s〕利用卫星,在全球范围内实时进展定位、导航的系统,称为全球定位系统,简称 GPS 。
(二)分配构造模型
地理位置 地理现象所在的地点。作为绝对的术语,是指经纬坐标网中的某个地点;作为相对的术语,是指在某个地域内的相对空间关系。地理位置一般是用来描述地理事物时间和空间关系。它根据人们不同的需要可以用不同的方法进展对地理事物的定性玫定量定位从而把握地理事物的时空属性和相关特征。按照地理位置的相对性和绝对性,一般分为绝对地理位置和相对地理位置。相对地理位置是以其参考点的周围事物进展确定。而绝对地理位置是以整个地球为参考系,以经纬度为度量标准。地球上每一个地方都有自身唯一的经纬度值。按照地理位置的功能性质来分,可划分为经济地理位置,政治地理位置等不同的功能性位置。
弧段 有序的坐标集合,用于表示在给定的比例尺上窄到无法表示为面的地理要素。
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