【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、好地價）。 (4)獲得簡要的分析結(jié)果 ?包括地圖和表格 (5)解釋和評價結(jié)果 ?解釋和評價結(jié)果，若不滿意，返回 (1)、 (2)、 (3)任一處重做。 (6)以專題地圖，文字報表形式作為正式結(jié)果，供決策用。 數(shù)據(jù)的檢索 檢索對象： （ 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為長度小于 300米的煤氣管。 A AND B：檢索出埋深小于 3米且長度小于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米而長度大于或等于 300米的煤氣管道和長度小于300米而埋深大于或等于 3米的煤氣管道； 用光標(biāo)選擇一個圖元或多個圖元，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，與某個多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 面 線檢索 例如，某個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 點檢索 例如，某條道路上有哪些橋梁？ 點 線檢索 例如，某個結(jié)點由哪些線（弧段）相交而成？ 面 面檢索例： 與某個多邊形相鄰的多邊形是哪些？ 請點擊 “ 河南省 ” 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 （ 1） 單個圖元：線長度、兩點間距離、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)，圖元某屬性項的總和、最大值、最小值及平均值，四則運算，函數(shù)運算等。 （ 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 ?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、合并這三個步驟實現(xiàn)依據(jù)屬性聚合區(qū)域的目的。 ? 例：希望從一個數(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)更細的類別劃分的（從圖（ a）可見，大寫字母表示土壤類型的分類，小寫字母表示植被類型的分類，每個多邊形中土壤類型和植被類型完全一致。 ) (1)按照土壤類型這個屬性項對原始數(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]有分界弧段的相鄰多邊形合成一個。 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，層間疊加可通過像元之間的各種運算來實現(xiàn)。 運算： （ 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)運算 （ 4）邏輯條件組合 優(yōu)點：容易實現(xiàn) 缺點：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的（已建立了完整的拓樸關(guān)系），當(dāng)兩層數(shù)據(jù)疊加時，結(jié)果也必然是平面增強的。 拓樸疊加能夠把輸入的特征屬性合并到一起，實現(xiàn)特征屬性在空間上的連接；拓樸疊加時，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）對新層中的多邊形重新進行拓樸組建 （ 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）線對多邊形分析：相交、 判別 （ 4）點對多邊形分析：相交、 判別 （ 5）多邊形對點分析：相減、 相交 （ 6）點對線分析： 點與線的距離 區(qū)對區(qū)疊加 (合并 )分析 : 區(qū)對線疊加 (相交 )分析 : 線對區(qū)疊加 (判別 )分析 點對區(qū)疊加 (判別 )分析 : 區(qū)對點疊置 (相交 )分析 : 點對線分析：點與線的距離 緩沖區(qū)分析 緩沖分析就是在點、線、面實體（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的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)和一套對地表提供連續(xù)描述的算法，最基本的 DEM是由一系列地面點 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)展起來的，但也可以用來模擬其他二維表面上連續(xù)變化的特征，比如說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，此時的 DEM也稱為數(shù)字地形模型(Digital Terrain Models)，簡稱 DTM。關(guān)于 DTM和 DEM的含義，無論在國外或國內(nèi)文獻中都存在著不同的理解， DTM包含著地面起伏和屬性兩個含義，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) ， 每個網(wǎng)格大小和形狀都相同 ， 用相應(yīng)矩陣元素的行列號來實現(xiàn)網(wǎng)格點的二維地理空間定位 ， 第三維為特性值 ， 可以是高程和屬性 。 對于規(guī)則網(wǎng)來說 ， 僅用 z的矩陣數(shù)據(jù)來描述地理場 ， 其對應(yīng)的平面坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)蘊含在向量序列關(guān)系之中 ， n個數(shù)據(jù)觀測點的數(shù)據(jù)記錄個數(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)則分布的離散樣點平面坐標(biāo)實現(xiàn) ， 第三維仍為高程和屬性特性值 。 每個離散數(shù)據(jù)的記錄必須使用三項數(shù)據(jù) ， 分別記錄其坐標(biāo)值 x， y和特性值 z， 這樣 ， n個離散數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)記錄個數(shù)為 3n個 。 例如人工地震勘探則通常布設(shè)多條測線讀取有關(guān)地層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù) （ 圖 921b） ；航磁一般沿測線觀測 ， 沿測線的測點密度遠大于測線間隔的密度 ， 并且測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)插值計算轉(zhuǎn)換為格網(wǎng) DEM數(shù)據(jù)的過程稱為 DEM數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，也就是說，需要用離散的觀測點值去估算未知的格網(wǎng)點的值 網(wǎng)格化插值方法 (1)移動平均插值法 (2)距離平方倒數(shù)加權(quán)法 (3)趨勢面擬合技術(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)直接由解析立體測圖儀從立體航片上定量測量（ 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)計的一個系統(tǒng)，它是由不規(guī)則分布的數(shù)據(jù)點連成的三角網(wǎng)組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的觀測點或稱結(jié)點的密度和位置。 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作為三角形的頂點。接著，搜索次最短線段作為下一個三角形的基線。這樣可使作為先前生成的三角形的一部分而被存貯起來的諸邊不再被選取為基線。再尋找一個頂點，把新發(fā)現(xiàn)的各邊存貯起來，這個過程反復(fù)進行，直到所有的數(shù)據(jù)點被三角形的各邊都連接起來為止。 14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)自動輸入技術(shù) 3S技術(shù)結(jié)合 時態(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 、 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別 (2) 圖形掃描和跟蹤 (3) 拓拓關(guān)系自動生成 (4) 圖例符號的自動標(biāo)識 時態(tài) GIS研究 (1)空間三維 、 時間維 (2)三維地理矩陣：位置 、 屬性 、 時間作為行 、 列 、 高 (3)十六叉樹表示： GIS空間 —— 時間 (4)基態(tài)修正法：不存儲研究區(qū)域中每個狀態(tài)的全部信息 ， 只存貯某個時間的數(shù)據(jù)狀態(tài) （ 稱為基態(tài) ） 以及相對于基態(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 、數(shù)據(jù)狀態(tài)表示 、 數(shù)據(jù)可視化 （ 八叉樹 、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 開放式 GIS （ OPENGIS） COMGIS COMGIS的基本思想：把 GIS功能模塊劃分為多個控件，每個控件完成不同的功能，各個 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可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的 GIS應(yīng)用。實現(xiàn)的技術(shù)主要是面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件式對象模型（ COM）及相關(guān)技術(shù)（ OLE、 ActiveX）， C++用于實現(xiàn) COM比較容易，但 C++對象不支持多個接口， JAVA更適合用實現(xiàn) COM對象，支持多接口。 WEBGIS實現(xiàn)技術(shù) 通 用 門 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語言 OPENGIS 開放式 GIS是研究分布式環(huán)境下實現(xiàn)地理空間信息和操作交互的方法。特點： 從系統(tǒng)的信息表達，到系統(tǒng)的功能都易于修改和擴充。 支持現(xiàn)有和未來的地理數(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。 支持實時訪問遠程空間數(shù)據(jù)庫和空間信息處理資源的能力。 OPENGIS實現(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） 部件對象模型 （ Component Object Model ， COM） 對象鏈接與嵌入技術(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語言 謝謝！