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1、GIS组成要素键入文字 GIS组成要素 1. 空间数据 在地理信息系统中，按照其特征，数据可分为三种类型：空间特征数据、时间属性数据和专题属性数据。对于绝大部分地理信息系统的应用来说，时间和专题属性数据结合在一起共同作为属性特征数据，而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据 1) 空间特征数据 空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征，这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。空间特征指空间物体的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻物体的拓扑关系。位置和拓扑特征是地理或空间信息系统所独有的，空间位置可以由不同的坐标系统来描述，如经纬度坐标、一些标准的地图投影坐标或是任意
2、的直角坐标等。人类对空间目标的定位一般不是通过记忆其空间坐标，而是确定某一目标与其他更熟悉的目标间的空间位置关系，而这种关系往往也是拓扑关系。如一所学校位于哪个路口或哪条街道 2) 专题特征数据 专题特征指的是地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量、土地酸缄类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。这类特征在其他类型的信息系统中均可存储和处理。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。 3) 时间特征数据 时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等。严格地讲，空间数据总是在某一特定时间或时段内采集得到或计算产生的。由于有些空间数据随时间变化相对较慢，因而
3、有时被忽略；有些时候，时间可以被看成一个专题特征 4) 空间数据的表示方法 一般地，表示地理现象的空间数据可以细分为： 类型数据：例如考古地点、道路线和土壤类型的分布等； 面域数据：例如随机多边形的中心点、行政区域界线和行政单元等； 网络数据：例如道路交点、街道和街区等； 样本数据：例如气象站、航线和野外样方的分布区等； 曲面数据：例如高程点、等高线和等值区域； 文本数据：例如地名、河流名称和区域名称； 符号数据：例如点状符号、线状符号和面状符号等 5) 要素模型 a) 点要素 点是有特定的位置，维数为零的物体，包括： 点实体：用来代表一个实体； 注记点：用于定位注记； 内点：用于记录多边形的
4、属性，存在于多边形内； 结点：表示线的终点和起点； 角点：表示线段和弧段的内部点 b) 线要素 线对象是GIS中非常常用的维度为1的空间组分，表示对象和它们边界的空间属 性，由一系列坐标表示，并有如下特征： 键入文字 实体长度：从起点到终点的总长； 弯曲度：用于表示像道路拐弯时弯曲的程度； 方向性：水流方向是从上游到下游，公路则有单向与双向之分。 线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等，多边线如图3-7所示。 c) 面要素 面状实体也称为多边形，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。通常在数据库中 由一封闭曲线加内点来表示。面状实体有如下空间特性： 面积范围； 周长； 独立性或与其它的地物相
5、邻，如中国及其周边国家； 内岛或锯齿状外形，如岛屿的海岸线封闭所围成的区域等； 重叠性与非重叠性，如报纸的销售领域，学校的分区，菜市场的服务范围等都有可能出现交叉重叠现象，一个城市的各个城区一般说来相邻但不会出现重叠。 6) 空间数据的质量 准确性； 精度； 空间分辨率 比例尺 误差 不确定性 2. 地图投影 在数学中，投影的含义是指建立两个点集间一一对应的映射关系。同样，在地图学中，地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。地图投影的基本问题就是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上。凡是地理信息系统就必然要考虑到地图投影，地图投影的使用保证了空间信息在
6、地域上的联系和完整性，在各类地理信息系统的建立过程中，选择适当的地图投影系统是首先要考虑的问题。由于地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不可展的曲面，即把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或褶皱。若用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实际的，所以必须采用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面。 3. 空间数据库 空间数据库与一般数据库相比，具有以下特点： 1）数据量特别大，地理系统是一个复杂的综合体，要用数据来描述各种地理要素，尤其是要素 的空间位置，其数据量往往很大。 2）不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，即 描述地理要素空间分布位置的数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系。 3）数据应用广泛，例如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管 理、道路建设等
