【正文】 ? 可利用面積大、少沼澤地 (2)收集、輸入空間和屬性數(shù)據(jù) ? 包括地理底圖數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等。 (3)做空間位置的處理和分析 ? 作空間位置的處理和分析（包括檢索、提取，緩沖區(qū)分析、疊置分析等）； ? 作屬性數(shù)據(jù)的處理和分析（加所需的屬性項(xiàng)、好地價(jià)）。 (4)獲得簡(jiǎn)要的分析結(jié)果 ?包括地圖和表格 (5)解釋和評(píng)價(jià)結(jié)果 ?解釋和評(píng)價(jià)結(jié)果，若不滿意，返回 (1)、 (2)、 (3)任一處重做。 (6)以專題地圖，文字報(bào)表形式作為正式結(jié)果，供決策用。 數(shù)據(jù)的檢索 檢索對(duì)象： （ 1）屬性數(shù)據(jù) （ 2）依據(jù)空間拓樸關(guān)系 （ 3）聯(lián)合空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)的條件檢索 空間定位檢索 圖元間關(guān)系檢索 屬性數(shù)據(jù)的條件檢索 用邏輯運(yùn)算組合條件 例：在地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)中，設(shè) A為埋深小于 3米的煤氣管； B為長(zhǎng)度小于 300米的煤氣管。 A AND B：檢索出埋深小于 3米且長(zhǎng)度小于300米的所有煤氣管； A OR NOT B： 檢索出埋深小于 3米及長(zhǎng)度大于或等于 300米的所有煤氣管； A XOR B：檢索出埋深小于 3米而長(zhǎng)度大于或等于 300米的煤氣管道和長(zhǎng)度小于300米而埋深大于或等于 3米的煤氣管道； 用光標(biāo)選擇一個(gè)圖元或多個(gè)圖元，則系統(tǒng)檢索出這些圖元的屬性數(shù)據(jù)。 圖元間關(guān)系檢索 面 面檢索 例如，與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 面 線檢索 例如，某個(gè)多邊形的邊界是哪些線（弧段）？ 線 面檢索 例如，某弧段的左右區(qū)域分別是什么？ 線 線檢索 例如，與某條河流相連的支流有哪些？ 線 點(diǎn)檢索 例如，某條道路上有哪些橋梁？ 點(diǎn) 線檢索 例如，某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線（弧段）相交而成？ 面 面檢索例： 與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 請(qǐng)點(diǎn)擊 “ 河南省 ” 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 （ 1） 單個(gè)圖元：線長(zhǎng)度、兩點(diǎn)間距離、區(qū)域面積、區(qū)域重心等。 （ 2）字段在某范圍內(nèi)的記錄數(shù)，圖元某屬性項(xiàng)的總和、最大值、最小值及平均值，四則運(yùn)算，函數(shù)運(yùn)算等。 （ 3）空間量算：填、挖土方體積等 。 數(shù)據(jù)的分類與合并 分類： 屬性按區(qū)間分類統(tǒng)計(jì) ?例：城市人口密度分為高、中、低三類。 間接分類 ?例：按房屋建造年代分類，作為是否保留這些建筑的參考依據(jù)。 地理區(qū)域分類 ?例：北京分為三個(gè)區(qū)域，二環(huán)內(nèi)、二環(huán)至三環(huán)、三環(huán)以外。 合并 按照重分類、邊界消除、合并這三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)依據(jù)屬性聚合區(qū)域的目的。 ? 例：希望從一個(gè)數(shù)據(jù)層中得到土壤類型分布圖，原始數(shù)據(jù)層中的多邊形是根據(jù)更細(xì)的類別劃分的（從圖（ a）可見(jiàn)，大寫(xiě)字母表示土壤類型的分類，小寫(xiě)字母表示植被類型的分類，每個(gè)多邊形中土壤類型和植被類型完全一致。 ) (1)按照土壤類型這個(gè)屬性項(xiàng)對(duì)原始數(shù)據(jù)層重分類。 (2)如果兩相鄰多邊形具有相同土壤類型，則刪除它們間的分界弧段，這就是邊界消除。 (3)重建拓?fù)洌瑢](méi)有分界弧段的相鄰多邊形合成一個(gè)。 疊加分析 地圖疊置 就是將兩幅或多幅地圖重疊在一起，產(chǎn)生新數(shù)據(jù)層和新數(shù)據(jù)層上的屬性（即提取感興趣的數(shù)據(jù)）。 柵格系統(tǒng)的疊加分析 矢量系統(tǒng)的疊加分析 柵格系統(tǒng)的疊加分析 在柵格系統(tǒng)中，層間疊加可通過(guò)像元之間的各種運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。 運(yùn)算： （ 1）各層屬性數(shù)據(jù)的平均值（算術(shù)平均或加權(quán)平均） （ 2）各層屬性數(shù)據(jù)的最大值或最小值 （ 3）算術(shù)運(yùn)算 （ 4）邏輯條件組合 優(yōu)點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn) 缺點(diǎn)：圖元間拓樸關(guān)系信息丟失 矢量系統(tǒng)的疊加分析 拓樸疊加之前，假設(shè)每一層都是平面增強(qiáng)的（已建立了完整的拓樸關(guān)系），當(dāng)兩層數(shù)據(jù)疊加時(shí)，結(jié)果也必然是平面增強(qiáng)的。 拓樸疊加能夠把輸入的特征屬性合并到一起，實(shí)現(xiàn)特征屬性在空間上的連接；拓樸疊加時(shí)，新的組合圖關(guān)系將被更新。 矢量系統(tǒng)疊置分析的步驟 （ 1）對(duì)原始數(shù)據(jù)（多邊形）形成拓樸關(guān)系 （ 2）多層多邊形數(shù)據(jù)的空間疊置，形成新的層 （ 3）對(duì)新層中的多邊形重新進(jìn)行拓樸組建 （ 4）剔除多余的多邊形，提取出感興趣的部分 疊置分析的主要內(nèi)容： （ 1）多邊形與多邊形分析： 合并 、相交、相減、判別 （ 2）多邊形與線分析 : 相交 、判別 （ 3）線對(duì)多邊形分析：相交、 判別 （ 4）點(diǎn)對(duì)多邊形分析：相交、 判別 （ 5）多邊形對(duì)點(diǎn)分析：相減、 相交 （ 6）點(diǎn)對(duì)線分析： 點(diǎn)與線的距離 區(qū)對(duì)區(qū)疊加 (合并 )分析 : 區(qū)對(duì)線疊加 (相交 )分析 : 線對(duì)區(qū)疊加 (判別 )分析 點(diǎn)對(duì)區(qū)疊加 (判別 )分析 : 區(qū)對(duì)點(diǎn)疊置 (相交 )分析 : 點(diǎn)對(duì)線分析：點(diǎn)與線的距離 緩沖區(qū)分析 緩沖分析就是在點(diǎn)、線、面實(shí)體（緩沖目標(biāo)）周圍建立一定寬度范圍的多邊形。換言之，任何目標(biāo)所產(chǎn)生的緩沖區(qū)總是一些多邊形，這些多邊形將構(gòu)成新的數(shù)據(jù)層。 10 數(shù)字高程模型 數(shù)字高程模型概念 DEM數(shù)據(jù)分布特征 DEM數(shù)據(jù)網(wǎng)格化 網(wǎng)格化插值方法 DEM的表示方法 數(shù)字高模型概念 數(shù)字高模型（ Digital Elevation Model），簡(jiǎn)稱 DEM，是以數(shù)字的形式按一定結(jié)構(gòu)組織在一起，表示實(shí)際地形特征空間分布的數(shù)字模型，也是地形形狀大小和起伏的數(shù)字描述。 DEM的核心是地形表面特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)和一套對(duì)地表提供連續(xù)描述的算法，最基本的 DEM是由一系列地面點(diǎn) x， y位置及其相聯(lián)系的高程 Z所組成，用數(shù)學(xué)函數(shù)式的表達(dá)是： Z=f(x， y)， (x， y)∈DEM 所在的區(qū)域。盡管 DEM是為了模擬地面起伏而發(fā)展起來(lái)的，但也可以用來(lái)模擬其他二維表面上連續(xù)變化的特征，比如說(shuō)還可以表示地面景觀的屬性，地面溫度、降水、地球磁力、重力、土地利用、土壤類型等其它地面特性信息，此時(shí)的 DEM也稱為數(shù)字地形模型(Digital Terrain Models)，簡(jiǎn)稱 DTM。關(guān)于 DTM和 DEM的含義，無(wú)論在國(guó)外或國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中都存在著不同的理解， DTM包含著地面起伏和屬性兩個(gè)含義，所以 DEM和 DTM是有區(qū)別的。 DEM數(shù)據(jù)分布特征 格網(wǎng)數(shù)據(jù) 離散數(shù)據(jù) 格網(wǎng)數(shù)據(jù) 把 DEM覆蓋區(qū)劃分成為規(guī)則格網(wǎng) ， 每個(gè)網(wǎng)格大小和形狀都相同 ， 用相應(yīng)矩陣元素的行列號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格點(diǎn)的二維地理空間定位 ， 第三維為特性值 ， 可以是高程和屬性 。 對(duì)于規(guī)則網(wǎng)來(lái)說(shuō) ， 僅用 z的矩陣數(shù)據(jù)來(lái)描述地理場(chǎng) ， 其對(duì)應(yīng)的平面坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)蘊(yùn)含在向量序列關(guān)系之中 ， n個(gè)數(shù)據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)也為 n，用公式表示如下： DEM={zij} 離散數(shù)據(jù) 離散數(shù)據(jù) DEM的平面二維地理空間定位由不規(guī)則分布的離散樣點(diǎn)平面坐標(biāo)實(shí)現(xiàn) ， 第三維仍為高程和屬性特性值 。 每個(gè)離散數(shù)據(jù)的記錄必須使用三項(xiàng)數(shù)據(jù) ， 分別記錄其坐標(biāo)值 x， y和特性值 z， 這樣 ， n個(gè)離散數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)為 3n個(gè) 。 例如人工地震勘探則通常布設(shè)多條測(cè)線讀取有關(guān)地層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù) （ 圖 921b） ；航磁一般沿測(cè)線觀測(cè) ， 沿測(cè)線的測(cè)點(diǎn)密度遠(yuǎn)大于測(cè)線間隔的密度 ， 并且測(cè)線也并不是等間距的直線 （ 圖 921c） ；分散流數(shù)據(jù)常按一定的采樣密度沿水系隨機(jī)采樣 （ 圖 921d） ；更多的數(shù)據(jù) ， 如氣象 、 水文以及其它地理抽樣調(diào)查等呈不規(guī)則分布 （ 圖921e） 。 DEM數(shù)據(jù)網(wǎng)格化 將離散 DEM數(shù)據(jù)經(jīng)插值計(jì)算轉(zhuǎn)換為格網(wǎng) DEM數(shù)據(jù)的過(guò)程稱為 DEM數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，也就是說(shuō)，需要用離散的觀測(cè)點(diǎn)值去估算未知的格網(wǎng)點(diǎn)的值 網(wǎng)格化插值方法 (1)移動(dòng)平均插值法 (2)距離平方倒數(shù)加權(quán)法 (3)趨勢(shì)面擬合技術(shù) (4)樣條函數(shù)插值法 (5)克立金法插值法 DEM的表示方法 高程矩陣 不規(guī)則三角網(wǎng) 高程矩陣 DEM最普通的形式是高程矩陣或規(guī)則矩形格網(wǎng)，其生成可有三種方法： 高程數(shù)據(jù)直接由解析立體測(cè)圖儀從立體航片上定量測(cè)量（ Kelly等 1977）。 高程矩陣也可由規(guī)則或不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插產(chǎn)生。 等高線內(nèi)插生成高程矩陣（格拉茨地面模型） 不規(guī)則三角網(wǎng) 不規(guī)則三角網(wǎng)（ TIN）是由 Peuker和他的同事（ 1978）設(shè)計(jì)的一個(gè)系統(tǒng)，它是由不規(guī)則分布的數(shù)據(jù)點(diǎn)連成的三角網(wǎng)組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的觀測(cè)點(diǎn)或稱結(jié)點(diǎn)的密度和位置。 首先在所有可能的線段中尋找最短的一條，用它作為第一個(gè)三角形的基線。選出到這條基線兩端的距離之和為最小的那一點(diǎn)作為三角形的頂點(diǎn)。接著，搜索次最短線段作為下一個(gè)三角形的基線。這樣可使作為先前生成的三角形的一部分而被存貯起來(lái)的諸邊不再被選取為基線。再尋找一個(gè)頂點(diǎn)，把新發(fā)現(xiàn)的各邊存貯起來(lái)，這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，直到所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)被三角形的各邊都連接起來(lái)為止。 14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入技術(shù) 3S技術(shù)結(jié)合 時(shí)態(tài) GIS研究 三維 GIS的研究 GIS軟件模式的發(fā)展 當(dāng)代 GIS發(fā)展的若干技術(shù) (1) 高效的柵格與矢量互換算法 (2) 圖形空間數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) (3) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、 物理存貯結(jié)構(gòu)的研究從理論走向?qū)嵱? (1) 屬性表格的掃描和識(shí)別 (2) 圖形掃描和跟蹤 (3) 拓拓關(guān)系自動(dòng)生成 (4) 圖例符號(hào)的自動(dòng)標(biāo)識(shí) 時(shí)態(tài) GIS研究 (1)空間三維 、 時(shí)間維 (2)三維地理矩陣：位置 、 屬性 、 時(shí)間作為行 、 列 、 高 (3)十六叉樹(shù)表示： GIS空間 —— 時(shí)間 (4)基態(tài)修正法：不存儲(chǔ)研究區(qū)域中每個(gè)狀態(tài)的全部信息 ， 只存貯某個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)狀態(tài) （ 稱為基態(tài) ） 以及相對(duì)于基態(tài)的變化量 三維 GIS的研究 (1) 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究 ， 包括數(shù)效存儲(chǔ) 、數(shù)據(jù)狀態(tài)表示 、 數(shù)據(jù)可視化 （ 八叉樹(shù) 、三維邊界表示法 ） 。 (2) 三維數(shù)據(jù)生成和管理 (3) 三維數(shù)據(jù)顯示 GIS軟件模式的發(fā)展 經(jīng)歷功能模塊 包式模塊 核心式軟件 COMGIS WEBGIS 開(kāi)放式 GIS （ OPENGIS） COMGIS COMGIS的基本思想：把 GIS功能模塊劃分為多個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能，各個(gè) GIS控件之間，以及 GIS控件與其它非 GIS空件之間可以方便地通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終的 GIS應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)的技術(shù)主要是面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件式對(duì)象模型（ COM）及相關(guān)技術(shù)（ OLE、 ActiveX）， C++用于實(shí)現(xiàn) COM比較容易，但 C++對(duì)象不支持多個(gè)接口， JAVA更適合用實(shí)現(xiàn) COM對(duì)象，支持多接口。 WEBGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù) 通 用 門(mén) 柵 接 口 技 術(shù) （ Common Gate way Interface ， CGI） 服務(wù)器應(yīng)用程序接口方法 （ Server API） 插入法 （ Plugins） Java語(yǔ)言 OPENGIS 開(kāi)放式 GIS是研究分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地理空間信息和操作交互的方法。特點(diǎn)： 從系統(tǒng)的信息表達(dá)，到系統(tǒng)的功能都易于修改和擴(kuò)充。 支持現(xiàn)有和未來(lái)的地理數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)。 提供地理信息應(yīng)用互操作標(biāo)準(zhǔn)接口。 支持實(shí)時(shí)訪問(wèn)遠(yuǎn)程空間數(shù)據(jù)庫(kù)和空間信息處理資源的能力。 OPENGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù)：面向?qū)ο蠓植际郊夹g(shù)、INTERNET技術(shù)、 WWW技術(shù)。 ７．當(dāng)代 GIS發(fā)展的若干技術(shù) 面向?qū)ο蠹夹g(shù) （ Object Oriented） 客戶 /服務(wù)器技術(shù) （ client/server） 部件對(duì)象模型 （ Component Object Model ， COM） 對(duì)象鏈接與嵌入技術(shù) （ Object Linking and Enbeding ，OLE） ActiveX技術(shù) 超媒體技術(shù) 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 通用門(mén)柵接口技術(shù) （ Common Gate way Interface ， CGI） 服務(wù)器應(yīng)用程序接口方法 （ Server API） 插入法 （ Plugins） Java語(yǔ)言 謝謝！