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初等地理信息理论概要

初等地理信息理论概要精华内容如下:

①绪论:地理信息系统(GIS)

GIS的组成:硬件 软件 人 数据 组织

GIS功能:采→存→管→查→分析→可视化→编程开发

GIS应用:资管、区规、辅策、国土监测

②投影

投影分类:等角等积等距等方位(保留性质)、圆柱圆柱方位(投影面)

投影参数:标准线、中心线、主比例尺、比例系数、xy坐标假定平移值

如何选取投影:区域大小、形状+位置、用途

常用:高斯克吕格、墨卡托、UTM、 网络墨卡托、兰伯特、Albers

③矢量数据模型

简单:xy及点线面 复杂:TIN 分区

矢量模型:地理相关:shp、coverage(拓扑)→面定义、连接性、邻接面

                  基于对象:geodatabase(拓扑)→优:等级结构易组管+面向对象+及时拓扑+定制

常见拓扑:连通、关联、包含

拓扑结构:索引式、双重独立编码、DIME

拓优:质+完整性、空间查询、强化空间分析

④栅格数据模型

要素:像元值、大小、深度、波段、空间参考

单元取值:中心点、重要性、面积占优、百分比

类型:卫星影像、DEM、DOQ、土地覆盖、二值扫描、DRG、图像JPG、特定GIS格式

栅格格式:逐个像元、RLE、四叉树

压缩:有损、无损、小波变化

⑤GIS数据获取

手扶跟踪数字化→扫描数字化→屏幕数字化

元数据

⑥几何变换

地图→地图VS图像到地图(需重采样)

变化方法:等积、相似、仿射、投影、拓扑 (如何仿射?)

如果何衡量:常用RMS误差

重采样方法:最邻近+双线性+三次卷积+(众数)

金字塔

⑦数据质量空间数据准确度和质量

误差原因:定位(一手二手)+拓扑

数据质量评价:完备性、位置、时间、逻辑、专题准确性

空间数据修复:拓扑编辑

                         非拓扑:简单编辑、创建新要素等

                         其他:图幅拼接、线的简化、平滑

⑧空间数据库属性数据管理

属性表操作:合并、关联

四种关系:一对一、一对多、多对一、多对多

空间数据库引擎

空间数据库索引:对象范围索引、格网、四叉树、R树与R树+

⑨数据显示与地图编制

色彩模式:HLS、RGB、CMYK

色彩方案:单色调、色调+亮度、双端色、部光谱、全光谱

地图种类:点描法、等值线、等值区域、饼、分级、流量

地图设计:排版、视觉层次

数据分类方法:等间距、几何间断、自然断点、等频率、标准离差、百分比、用户自定义

⑩数据探查

描述性统计变量:值域、方差标准差、平均值、中值、第一个四分位、第三个四分位、z得分

矢查:空间数据查询+属性(SQL)

栅查:像元值、选择要素(点圆)

⑩①矢量数据分析

缓冲区分析

叠置分析:联合、相交、对称差异、识别

模式分析:点距离→最邻近、雷普利K(L函数)

                  莫兰+局部莫兰

                  高低聚集的G统计量

要素操作:融合、裁剪、拼接、选择、排除、更新、擦除、分割

⑩②栅格数据分析

局域:重分类、多栅格计算

领域:矩、圆、环、楔形

分区运算

自然距离量测

其它:栅格提取、地图逻辑运算

矢量VS栅格分析:叠置+缓冲区对比

⑩③地形制图与分析

DEM TIN DTM DSM

地形制图:等高线法、垂直剖面、地貌晕眩图、分层设色、透视图

地形因子:坡度坡向→空间分辨率、dem质量、算法、局部地形

                  宏观 曲率

                  微观 地形因子:地形起伏度、粗糙度、地表切割深度

DEM与TIN对比

⑩④视域和流域分析

视域分析:观察点、方位角、半径

                  准确度

累积视域

流域分析:填洼→流向→水流累积矩阵→流域提取

影响因素:dem分辨率、流向、流量累积临界量

⑩⑤空间插值

插值分类:全局vs局部、精确VS非精确、确定VS随机

整体拟合法:趋势面、回归模型

局部拟合法:局部插值法→泰森、密度分析(简单密度+核密度)、IDW、薄板样条

克里金:普通、泛、简单克里金

相关参数:半变异图、半变异模型(块金、变程、槛值)

方法比较:交叉验证

⑩⑥地理编码和动态分段

地理编码、反向地址编码、地址地理编码

地址匹配:预处理、匹配、标绘

动态分段

⑩⑦最小耗费路径分析和网络分析

最小路径分析(源、耗费栅格、耗费距离量测)→最小累积路径算法

网络分析(链路、链路阻抗、转弯阻抗)

网络分析应用:最短路径分析(迪杰斯特拉)有向赋权图

                         最近实施

                         P-中心定位配置问题

⑩⑧GIS模型与建模

模型类型:二值

                  指数(适宜性模型)

                  回归(线性回归、局部回归:GWR、对数回归(类别))

                  过程模型

GIS关键步骤:数据→模型选择→建模过程→验证

系统设计:分析→可行性、需求

                  设计→逻辑、详细设计

                  实施→开发

                  运行与维护

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