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GIS中地理實體是如何表示的

發布時間:2022-06-19 05:33:20

❶ 地理信息系統功能的圖形顯示

GIS來源於地圖,也離不開地圖。GIS的一個基本功能就是能根據用戶的要求,通過對數據的提取和分析,以圖形的方式表示結果。當GIS數據被描繪在地圖上時,信息就變得容易理解和解釋。GIS不只是為了有效地存儲、管理、查詢和操作地理數據,更重要的是以可視化的形式將數據或經過深加工的地理信息呈現在用戶面前,方便地通過圖形認識地理空間實體和現象及其相互關系。
地理信息系統為用戶提供了許多用於地理數據表現的工具,其形式既可以是計算機屏幕顯示,也可以是諸如報告、表格、地圖等硬復制圖件,尤其要強調的是地理信息系統的地圖輸出功能。一個好的地理信息系統應能提供一種良好的、互動式的制圖環境,以供地理信息系統的使用者能夠設計和製作出高質量的地圖。
因為地理比例尺對於地理研究的性質具有決定意義,所以需要根據不同的詳略程度,允許地圖存在多級比例尺數據源。用戶對地理環境既需要有宏觀上的認識,同時也有觀察局部細節微觀上的要求。因此,為了能夠全面、充分地反映系統所關心區域的空間地理信息,有必要採用多種比例尺共存的方式,以滿足GIS的多層次需求。某一地區在某一比例尺條件下的地理資料,不僅代表了在該種比例尺條件下對於該區域地理空間結構的抽象和概括,而且也代表了在該種比例尺條件下對於該區域地理功能的抽象和概括。
多比例尺GIS中空間數據的最大特點是對同一地理實體的數據表達不同。
由於在地理信息系統中的地圖數據採取了分層組織管理方法,因而在顯示時也可以採取該方法,即同比例尺條件下可以採用多圖層方式來表達地理實體。
除了常見的二維平面地圖之外,地理信息三維顯示也成為地理信息一個重要的表現方式。利用三維顯示技術,可以更為直觀形象地表現地理環境信息,更容易讓用戶接受和理解。

❷ 地理實體的實體模型

GIS中的地理資料庫是地理實體的集合,是一種與現實的的地理世界保持一定相似性的實體模型。
以相同的方式表示和存儲的一組類似的地理實體,可以作為地理實體的一種類型。

❸ GIS的研究對象及特點有哪些

GIS的研究對象是地理實體,即指自然界現象和社會經濟事件中不能再分割的單元。
地理實體類別及實體內容的確定是從具體需要出發的,例如,在全國地圖上由於比例尺很小,福州就是一個點,這個點不能再分割,可以把福州定為一個空間實體,而在大比例尺的福州市地圖上,福州的許多房屋,街道都要表達出來,所以福州必須再分割,不能作為一個空間實體,應將房屋,街道等作為研究的地理實體,由此可見,GIS中的地理實體是一個概括,復雜,相對的概念。地理實體以什麼形式存儲和處理反映了實體的三個特徵:
屬性特徵:對空間實體的屬性定義和說明信息。
空間特徵:對空間實體的分布位置、幾何特徵和空間關系的定義。
時間特徵:空間實體的時間尺度。
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。

❹ 什麼是地理實體

地理實體是地理資料庫中的實體,是指在現實世界中再也不能劃分為同類現象的現象。地理實體通常分為點狀實體、線狀實體、面狀實體和體狀實體,復雜的地理實體由這些類型的實體構成。

❺ 矢量數據和柵格數據是如何表示地理實體的

空間內部數據結構的類型有兩種:矢量結構和柵格結構。兩類結構都可用來描述地理實體的點、線、面三種基本類型。在矢量結構中,現實世界的物體或狀態用點、線、面表達,每一個實體的位置用它們在坐標參考系統中的空間位置定義。在柵格結構中,地理位置的實體和狀態用它們占據的柵格行列號來定義,柵格的值為柵格所表達內容的屬性值。

❻ 簡述地理事物與地理現象在GIS中的表達法

地理信息系統 (Geographical Information System)
簡述
簡單的幾句話,是不能解釋地理信息系統概念的。這里僅僅是泛泛的介紹。首先,GIS是一種計算機系統,它具備一般計算機系統所具有的功能,如採集、管理、分析和表達數據等功能。其次,GIS處理的數據都和地理信息有著直接間接的關系。地理信息是有關地理實體的性質、特徵、運動狀態的表徵和一切有用的知識,而地理數據則是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,包括空間位置、屬性特徵(簡稱屬性)及時域特徵三部分。空間位置數據描述地物或現象所在位置;屬性數據有時又稱作非空間數據,是屬於一定地物或現象、描述其特徵的定性或定量指標;時域特徵是指地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。由此,可以簡單地定義地理信息系統為用於採集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。地理信息系統是有關空間數據管理和空間信息分析的計算機系統。依照其應用領域,地理信息系統可分為土地信息系統、資源管理信息系統、地學信息系統等;根據其使用的數據模型,可分為矢量、柵格和混合型信息系統;根據其服務對象,可分為專題信息系統和區域信息系統等等。
與一般的管理信息系統相比,地理信息系統具有以下特徵:(1)地理信息系統在分析處理問題中使用了空間數據與屬性數據,並通過資料庫管理系統將兩者聯系在一起共同管理、分析和應用,從而提供了認識地理現象的一種新的思維方法;而管理信息系統則只有屬性資料庫的管理,即使存儲了圖形,頁往往以文件形式等機械形式存儲,不能進行有關空間數據的操作,如空間查詢、檢索、相鄰分析等,更無法進行復雜的空間分析。(2)地理信息系統強調空間分析,通過利用空間解析式模型來分析空間數據,地理信息系統的成功應用依賴於空間分析模型的研究與設計。
地理信息系統理解的歧意
目前,對地理信息系統的定義還存在分歧。這種分歧起因於地理信息系統本身誕生歷史不長、發展速度很快、應用領域廣泛等因素。因此,地理信息系統的定義可能基於系統具備的功能,也可能基於應用或其它方面。 David J.Cowen(1988)在分析現有地理信息系統定義的基礎上,將其歸結為以下四類:
(l)面向數據處理過程的定義。認為地理信息系統由地理數據的輸入、存儲、查詢、分析與輸出等子系統組成。過程定義本身很清楚,強調數據的處理流程,但其外延太廣泛,不利於將地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統分開。
(2)面向專題應用的定義。在面向過程定義的基礎上,按其分析的信息類型來定義地理信息系統,如土地利用信息系統、礦產資源管理信息系統、投資環境評估信息系統、城市交通管理信息系統等。應用定義有助於描述地理信息系統的應用領域范疇。
(3)工具箱定義。這種定義基於軟體系統分析的觀點,認為地理信息系統包括各種復雜的處理空間數據的計算機程序和各種演算法。工具箱定義系統地描述了地理信息系統軟體應具備的功能,為軟體系統的評價提供了基本的技術指標。
(4)資料庫定義。在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的聯接。一個通用的地理信息系統可看成是許多特殊的空間分析方法與數據管理系統的結合。
另外,從地理信息系統在實際應用中的作用與地位來看,目前對地理信息系統的認識可歸納為三個相互獨立又相互關聯的觀點。一是地圖觀點,強調地理信息系統作為信息載體與傳播媒介的地圖功能,認為地理信息系統是一種地圖數據處理與顯示系統,在此,每個地理數據集可看成是一張地圖,通過地圖代數實現數據的操作與運算,其結果仍然表現為一張具有新內容的地圖。測繪及各種專題地圖部門非常重視地理信息系統的快速生產高質量地圖的能力。第二種觀點稱為資料庫觀點,多為具有計算機科學背景的用戶所接納,強調資料庫系統在地理信息系統中的重要地位,認為一個完整的資料庫管理系統是任何一個 成功的地理信息系統不可缺少的部分。第三種觀點則是分析工具觀點,強調地理信息系統的空間分析與模型分析功能,認為地理信息系統是一門空間信息科學。第三種觀點普遍地為地理信息系統界所接受,並認為這是區分地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統的唯一特徵。
綜上所述,地理信息系統可定義為:由計算機系統、地理數據和用戶組成的,通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成並輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府各部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規劃、管理決策服務.
地理信息系統與地圖學及電子地圖
地圖作為記錄地理信息的一種圖形語言形式,最為古老,久負盛譽。從歷史發展看,地理信息系統脫胎於地圖,並成為地圖信息的又一種新的載體形式,它具有存儲、分析、顯示和傳輸的功能,尤其是計算機制圖為地圖特徵的數字表示、操作和顯示提供了成套方法,為地理信息系統的圖形輸出設計提供了技術支持;同時,地圖仍是目前地理信息系統的重要數據來源之一。但二者間有著一定的差別:地圖強調的是數據分析、符號化與顯示,而地理信息系統則注重於信息分析。同時,地圖學理論與方法對地理信息系統的發要的影響,並成為地理信息系統發展的根源之一。
地理信息系統與制圖系統的關系存在兩種看法。其一,計算機輔助制圖系統是地理信息系統的一部分;其二,地理信息系統是機助制圖系統之上的超結構(Superconstructure)。從地理信息系統的發展過程可以看出,地理信息系統的產生、發展與制圖信息系統存在著密切的聯系,兩者的相通之處是基於空間資料庫的空間信息的表達、顯示和處理。
從系統組成和功能上,一個地理信息系統擁有機助制圖系統的所有組成和功能,並且地理信息系統還有數據處理的功能。但隨著電子制圖系統(Electronic manning system,EMS)的出現和發展,出現了電子圖集。與傳統地圖集相比,電子地圖集有許多新的特徵:①聲、圖文和數據多媒體集成,把圖形的直觀性、數字的准確性、聲音的引導性和親切感相結合,充分利用了讀者的各種感官;②查詢檢索和分析決策功能,能夠支持從地圖圖形到屬性數據和從屬性數據到圖形的雙向檢索;③圖形動態變化功能,從開窗縮放、創覽閱讀等基本功能到地圖動畫功能、多維動畫圖形模擬等;④具有良好的用戶界面,使讀者介入地圖的生成過程;⑤多級比例尺之間的相互轉換,由於計算機屏幕幅面的限制和計算機潛在的計算功能和巨大的存貯能力,要求具有多級比例尺不同程度的制圖綜合功能。與地理信息系統相比,由於電子制圖系統具有電子地圖集的功能,因此它所擁有的表達與顯示空間信息的功能更強。好的電子制圖系統應具有地理信息系統的所有功能,並且具有在電子媒體上應用各種不同的格式來創建、存貯和表達資料信息的能力。

❼ 簡述GIS有哪些空間分析功能並說明這些功能的作用。

GIS空間分析有哪些內容?分別介紹其功能和意義並舉例說明。
一、GIS空間分析的功能
前面已經介紹過GIS,大家已經知道空間分析就是對分析空間數據有關技術的統稱。所以我們根據作用的數據性質不同,可以經空間分析分為:
1、空間圖形數據的拓撲運算; 2、非空間屬性數據運算;
3、空間和非空間數據的聯合運算。
空間分析賴以進行的基礎是仰仗於地理空間資料庫,其運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析,代數運算等數學手段,最終的目的是解決人們所涉及到地理空間的實際問題,提取和傳輸地理空間信息,特別是隱含信息,以輔助決策。
GIS中可以實現空間分析的基本功能,包括空間查詢與量算,疊加分析、緩沖區分析、網路分析等,並描述了相關的演算法,以及其中的計算公式。
1、疊加分析
疊加分析至少要使用到同一區域,具有相同坐標系統的兩個圖層。所謂疊加分析,就是將包含感興趣的空間要素對象的多個數據層進行疊加,產生一個新要素圖層。該圖層綜合了原來多層實體要素所具有的屬性特徵。疊加分析的目標是分析在空間位置上有一定關聯的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系。多層數據的疊加分析,不僅僅產生了新的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系,能夠發現多層數據間的相互差異、聯系和變換等特徵。
根據GIS數據結構的不同,將GIS疊加分析分為基於矢量數據的疊加分析和基於柵格數據的疊加分析。 在GIS的矢量數據結構中,地理孔吉對象由點、線、面等要素來表示,所以基於矢量數據的疊加分析又可以分為點與多邊形的疊加分析、線與多邊形的疊加分析和多邊形間的疊加分析三大類。
點與多邊形的疊加,就是研究某一矢量數據層中的點要素位於另外一個矢量數據層中的哪個多邊形內,這呀就可以根據點與多邊形的空間關系,確定給點要素添加哪些屬性特徵。
線與多邊形疊加,就是研究矢量數據層中的線要素與其他數據層中的多邊形要素之間的關系,進而判定線要素與多邊形的相離、相交、包含等空間關心。
多邊形的疊加,就是要研究兩個或多個多邊形矢量數據層的疊加操作,生成一個新的多邊形數據層。 柵格數據的疊加分析可以表達為地圖代數的元算的過程。所謂地圖代數,就是指在GIS中將數據層作為方程變數的函數運算,通常情況下都是指柵格數據層運算。柵格數據中,地理實體都是通過規則網格單元來表示的,層與層之間的疊加操作是通過逐個網格單元之間的運算來實現的。在柵格數據疊加分析中,地圖代數運算又分為代數運算與邏輯運算。
柵格疊加分析與多邊形疊加分析一樣,是求兩組或兩組以上空間圖形的交集,但是多邊形疊加分析得到的是合成多邊形,而柵格疊加分析得到的是合成數據串,這些合成的數據文件是進一步進行空間聚類或聚合的依據。
類型疊加:將兩組或兩組以上的地理編碼數據,求它們的交集,以建立新的數據文件,根據分析任務,設置命令,得到最後的類型疊加結果。
統計疊加:將區域界線(政區、自然區域或經濟區域等),與專題數字地圖疊加,建立的合成數據串,作出各區專門內容的數量統計。
動態分析:將同一種要素在不同時期的兩組屬性數據疊加,建立合成數據串,它們之差就是該要素在該時段內的變化,在土地利用動態監測中,常要使用這種分析方法。
2、緩沖區分析
緩沖區是根據點、線、面地理實體,建立起周圍一定寬度范圍內的擴展距離圖,緩沖區的作用是用來限定所需處理的專題數據的空間范圍。一般認為緩沖區以內的信息均是與構成緩沖區的核心實體相關的,及鄰接或關聯關系,而緩沖區以外的數據與分析無關。 緩沖區生成步驟: 1、明確目的和標准 2、數據准備 3、空間操作 4、統計分析 5、結果輸出
緩沖區分析是在已有的實體對象周圍形成一定范圍的多邊形,即任何實體對象的緩沖區都是多邊形,且這些多邊形構成了一個新的數據圖層。矢量數據的緩沖區分析又根據矢量數據結構中的數據描述分為點緩沖、現緩沖和面緩沖3種緩沖方式。其分別是矢量數據結構中的點或線或面要素,根據給定的緩沖區半徑,生成相應的點或線或面數據層。在柵格數據中可以將緩沖區卡諾是對網格單元向其周圍8個方向進行一定距離的擴展,種子擴展演算法是一種典型的建立柵格數據緩沖區的方法。
3、網路分析
網路分析是根據結點與結點、結點與線、線與線這3種實體對象的拓撲關系來研究構成網路模型的空間實體對象的空間特徵和屬性特徵,進而對網路模型進行全方位的研究和分析的一種空間分析方法。 網路分析的數學基礎是計算機圖論和運籌學,它通過研究網路的狀態以及模擬和分析資源在網路上的流動和分配情況,對網路結構及其資源等的優化問題進行研究。
網路模型是對計算機數據結構中圖的模型的擴充,因此構成網路模型的各個基本組成部分與圖模型的組成部分也基本相同。

❽ 在地理信息系統中怎麼定義空間對象(實體)的

在GIS中使用點、線、面簡單對象,以及多點、多義線、復雜面等復雜對象來定義空間對象實體,此外,還有一種特殊情況,就是 網路--network

❾ 現有的地理實體如何在GIS 軟體中表示

點、線、面、柵格。。。。。
這是gis軟體的基本數據類型
你看它可以用哪一個表示合適點

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