說明矢量數據模型如何表示地理要素

❶ GIS當中矢量數據、影像數據、地形數據等常見數據格式的介紹

      1963年，加拿大測量學家 羅傑 ·湯姆林森（Roger Tomlinson）首先提出了 GIS 這一術語，並建成世界上第一個 GIS （加拿大地理信息系統CGIS），用於自然資源的管理和規劃。湯姆林森提倡使用計算機進行空間分析的先見之明以及他在建立CGIS過殲搭程中的領導角色，為他贏得了「GIS之父」的光榮稱號。

到如今，GIS經歷了50多年的發展歷程，這個期間計算機也有了革命性的變化，CPU、顯卡、存儲的革新促使一大堆GIS軟體的誕生，如：ArcGIS、GoogleEarth、SuperMap、LocaSpace等 不同的GIS產品和平台對數據的支持也各有不同，在此期間逐漸形成了一些規范化的標准，有了更多的通用格式，這里就簡單介紹一下。

以下整理主要來自於網路，如果錯誤以及不當之處請及時指出，會第一時間處理。

參考地址：【 https://ke..com/item/%E5%9C%B0%E7%90%86%E4%BF%A1%E6%81%AF%E7%B3%BB%E7%BB%9F/171830?fr=aladdin 】

地理信息系統 （Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在 計算機 硬、軟體系統支持下，對整個或部分 地球 表層（包括大氣層）空間中的有關 地理 分布 數據 進行 採集 、 儲存 、 管理 、 運算 、 分析 、 顯示 和 描述 的技術系統

簡單來說GIS就是一堆坐標相關的數據的組織和渲染展示。

•一切都從地球（Globe）說起

•用Globe來模擬一個地球

•用圖層（Layer）來抽象表達地物的集合

–圖層是某一類地物的集合，例如道路圖層，河流圖層，房屋圖層。

•用要素（Feature）來表達地物，例如一個公交站用一個點標注來表示

•用符號（style）來標識地物分類

•GSOFeature代表一個要素（地物）

•每個Feature都包含一個Geometry對象

•可以是點、線、面、模型等對象

要素的本身：是地理坐標（經度、緯度、高度），與屬性（顏色、樣式、描述、體積、長度、面積等）的綜合體。

具體體現形式可以是

txt

excel

csv

json

xml

sql欄位

kml、shpfile、gpx等

看一個展現形式：

線：

•符號樣式類

•每一個Geometry對象都有一個GSOStyle，來設置對象的表現方式，例如，點的圖標，字體。線面的寬度、顏色。三維模型的顏色等等。

feature（元素）符號化（可視化）的詳情，參考：

【 https://blog.csdn.net/_39476236/article/details/80045970 】

【 https://www.jianshu.com/p/e7d3080894de 】

參考地址：【 http://www.cppblog.com/alantop/archive/2008/08/14/58880.html 】

Shapefile文件是美國環境系統研究所（ESRI）所研製的GIS文件系統格式文件，是工業標準的矢量數據文件。 Shapefile將空間特徵表中的非拓撲幾何對象和屬性信息存儲在數據集中，特徵表中的幾何對象存為以坐標點集表示的圖形文件—SHP文件，Shapefile文件並不含拓撲（Topological）數據結構。 一個Shape文件包括氏者拿三個文件：一個主文件(*.shp)，一個索引文件(*.shx)，和一個dBASE(*.dbf)表 。主文件是一個直接存取，變長度記錄的文件，嫌高其中每個記錄描述構成一個地理特徵（Feature）的所有vertices坐標值。在索引文件中，每條記錄包含對應主文件記錄距離主文件頭開始的偏移量，dBASE表包含SHP文件中每一個Feature的特徵屬性，表中幾何記錄和屬性數據之間的一一對應關系是基於記錄數目的ID。在dBASE文件中的屬性記錄必須和主文件中的記錄順序是相同的。圖形數據和屬性數據通過索引號建立一一對應的關系。

Shapefile中坐標文件（.shp）由固定長度的文件頭和接著的變長度空間數據記錄組成。文件頭由100位元組的說明信息組成的（附表 1），主要說明文件的長度、Shape類型、整個Shape圖層的范圍等等，這些信息構成了空間數據的元數據。在導入空間數據時首先要讀入文件頭獲取Shape文件的基本信息，並以此信息為基礎建立相應的元數據表。而變長度空間數據記錄是由固定長度的記錄頭和變長度記錄內容組成，其記錄結構基本類似，每條記錄都有記錄頭和記錄內容組成（空間坐標對）。記錄頭的內容包括記錄號（Record Number）和坐標記錄長度（Content Length）兩個記錄項，Shapefile文件中的記錄號都是從1開始的，坐標記錄長度是按16位字來衡量的。記錄內容包括目標的幾何類型（ShapeType）和具體的坐標記錄（X，Y），記錄內容因要素幾何類型的不同，其具體的內容和格式都有所不同。對於具體的記錄主要包括空Shape記錄，點記錄，線記錄和多邊形記錄，具體的記錄結構如附表 2所示。

屬性文件（.dbf）用於記錄屬性信息。它是一個標準的DBF文件，也是由頭文件和實體信息兩部分構成。其中文件頭部分的長度是不定長的，它主要對DBF文件作了一些總體說明(附表 3)，其中最主要的是對這個DBF文件的記錄項的信息進行了詳細的描述（附表 4），比如對每個記錄項的名稱，數據類型，長度等信息都有具體的說明。屬性文件的實體信息部分就是一條條屬性記錄，每條記錄都是由若干個記錄項構成，因此只要依次循環讀取每條記錄就可以了。

索引文件（.shx）主要包含坐標文件的索引信息，文件中每個記錄包含對應的坐標文件記錄距離坐標文件的文件頭的偏移量。通過索引文件可以很方便地在坐標文件中定位到指定目標地坐標信息。索引文件也是由文件頭和實體信息兩部分構成的，其中文件頭部分是一個長度固定（100 bytes）的記錄段，其內容與坐標文件的文件頭基本一致。它的實體信息以記錄為基本單位，每一條記錄包括偏移量（Offset）和記錄段長度（Content Length）兩個記錄項。附表 5給出了具體的描述。

個人理解 ：shp作為GIS當中十分常用的一種格式，有必要了解一下它的一些特性：

1.shp文件只能存儲點、線、面中的一種類型，要麼裡面存儲的全是點，要不全是線、要麼全是面，不存在混合存在的狀態

2.shp可以設置很多欄位屬性，比如一個管線文件，你可以定義管徑、顏色、埋深、歸屬、修建時間等等。。。

3.shp可以設置不同的投影信息，投影是很多人比較頭疼的問題經常搞不明白是怎麼回事，經常出現拿兩個不同投影，不同坐標系統的數據相互疊加發現不能疊加成功，而任何一個數據都沒有錯誤，這方面的問題可以參考【 地理坐標系與投影坐標系的區別 】

-參考網路

KML 是由開放地理空間聯盟（Open Geospatial Consortium, Inc.，簡稱 OGC）維護的國際標准。

KML， 是 標記語言 （Keyhole Markup Language）的縮寫，最初由Keyhole公司開發，是一種基於XML 語法與格式的、用於描述和保存地理信息（如點、線、圖像、多邊形和模型等）的編碼規范，可以被 Google Earth 和 Google Maps 識別並顯示。Google Earth 和 Google Maps 處理 KML 文件的方式與 網頁瀏覽器 處理 HTML 和 XML 文件的方式類似。像 HTML 一樣，KML 使用包含名稱、屬性的標簽（tag）來確定顯示方式。因此，您可將 Google Earth 和 Google Maps 視為 KML 文件瀏覽器 。2008年4月微軟的OOXML成為國際標准後，Google公司宣布放棄對KML的控制權，由開放地理信息聯盟（OGC）接管KML語言，並將「Google Earth」及「Google Maps」中使用的KML語言變成為一個國際標准。

KMZ 文件是 壓縮過的KML文件 。由於 KMZ 是壓縮包，因此，它不僅能包含 KML文本，也能包含其他類型的文件。如果您的地標描述中鏈接了本地圖片等其他文件，建議您在保存地標時，保存類型選 KMZ 而不選 KML，Google Earth 會把您鏈接的圖片等文件復制一份夾 KMZ 壓縮包中。這樣，您就可以將包含豐富信息的地標文件發給朋友，一起 分享 了。

個人理解：KML作為GIS當中十分常用的一種格式，有必要了解一下它的一些特性：

1.kml是xml文本，本身沒有什麼特殊性可言

2.支持點、線、面等要素，並可以設置屬性信息。

3.支持文件夾結構，可以通過內建文件夾來管理大量的數據

下圖是LocaSpaceViewer載入kml的效果圖

有時客戶需要提供dxf的文件格式，不知道dxf文件與dwg文件有什麼區別各有什麼特點？

拿著自己的dxf文件不知道該怎麼打開？更不知道如何在GIS當中使用？

dxf和dwg的區別這里引用一篇文章里的內容來做介紹【 http://www.civilcn.com/autocad/cadaz/1342667542163919.html 】

dwg文件 ：*.dwg是AutoCAD的圖形文件，是二維或三維圖形檔案。其與dxf文件是可以互相轉化的。

dxf文件： *.dxf是Autodesk公司開發的用於AutoCAD與其它軟體之間進行CAD數據交換的CAD數據文件格式。DXF是一種 開放的矢量數據格式 ，可以分為兩類：ASCII格式和二進制格式；ASCII具有可讀性好，但佔有空間較大；二進制格式佔有空間小、讀取速度快。由於Autocad現在是最流行的cad系統，DXF也被廣泛使用，成為事實上的標准。絕大多數CAD系統都能讀入或輸出DXF文件。 DXF文件可以用記事本直接打開 ,編輯相應的圖元數據.換句話說,如果你對DXF文件格式有足夠了解的話,甚至可以在記事本里直接畫圖。DWG的來繪圖更直觀（DXF圖紙中線條的相交處都會有個小圓），而用於數控加工的圖紙則必須是DXF文件（操機者必須把DWG轉換成DXF後才可加工）如快走絲。dxf是工業標准格式的一種。所以這也是它們用途的區別。

autocad是一個非常優秀的繪圖軟體，已經融入到大學的課堂里，同時工業製造和很多設計行業都使用cad進行圖紙的繪制，范圍的廣泛性就不做說明了。

dxf和投影的關系

對於文件本身的介紹上述應該就夠了，這里補充一點dxf和投影的一些關系，即dxf在gis當中的使用

參考內容【 AutoCAD DXF 圖形的批量無損投影轉換方法 】

原理： 在CAD當中任何圖形均由點、線、面圖元組成，如CAD的直線、射線、多義線、Spline曲線、多邊形、面域、填充面等，由線性組成的圖元在DXF文件記錄中表現為以點或線的拐點、或曲線的控制點、擬合點坐標記錄形式[2]，讀取、處理這些圖元坐標數據無需特別處理，只要讀取坐標數據轉換即可。

常規： 因此很多和規劃以及地圖相關的CAD文件，CAD的圖框上大多相關的地理和投影坐標信息，一般在左下角會有投影坐標信息，比如北京1954坐標，圖框的格網線附近還會有相應的分帶，帶號信息，找到這些信息以後，就可以進行投影定義了。對於投影的定義，推薦使用.prj文件。如何確定prj文件當中所需的投影信息，如何確定EPSG號，等更多關於CAD當中配置prj文件的詳情參考【 使用LocaSpaceViewer編輯規劃用的CAD文件，配置CAD文件投影信息 】

如果以上信息都沒有，那就只能是硬載入然後進行平移操作了。這個過程當中如果最終結果和gis數據無法套和或者差距甚遠，大多是轉換過程當中出了錯誤。

參考【 http://www.51bike.com/thread-73964-1-1.html 】【 http://blog.csdn.net/gdp12315_gu/article/details/51823486 】

GPX是比較標準的GPS信息交互文件，當然其他公司還有自己的格式。GPX採用XML語言，所以顯得稍微有點臃腫，壓縮後就很小了。

GPX, 或稱 GPS exchange 格式, 是一種用於存儲坐標數據的 XML 文件格式。它可以儲存在一條路上的路點，軌跡，路線，且易於處理和轉換到其他格式。OpenStreetMap 使用的所有 GPS 數據要轉換為 GPX 格式才能上傳。

GPX包含 帶有正確時間戳的軌跡點。創建GPX文件，使用有效的schema. 如果包括編碼標簽，可以是』UTF-8』， 而不能是』utf8』。

對於lgd文件，很多人可能會比較陌生，很多人可能用了，但也並不知其所以然，這里也稍加解釋。

lgd文件和ldl文件是配套的，是一個矢量數據存儲交換格式。

數據格式發明者： 蘇州中科圖新網路科技有限公司

文件特性：

a.支持點、線、面、圓形、矩形、橢圓、軍標、水面、粒子特效等矢量數據。

b.二進制流文件，體積小，壓縮比高，可適用於pc、移動端等，在pc和移動端做數據交互。

c.有自己的內置索引文件，查詢、檢索效率極高。且可用於伺服器數據發布（和LocaServer配套使用）

文件缺點 ：不支持文件夾結構。

匯總：上述文件格式各有各的優勢，這么多的矢量數據格式基本都是可以相互轉換的。

關於影像數據的一些說明

標簽圖像文件格式(Tagged Image File Format，簡寫為TIFF) 是一種主要用來存儲包括照片和藝術圖在內的圖像的文件格式。它最初由 Als公司與 微軟公司 一起為PostScript列印開發。

TIFF與 JPEG 和 PNG 一起成為流行的高位彩色圖像格式。TIFF格式在業界得到了廣泛的支持，如 Adobe 公司的 Photoshop 、The GIMP Team的 GIMP 、 Ulead PhotoImpact 和 Paint Shop Pro 等圖像處理應用、 QuarkXPress 和 Adobe InDesign 這樣的桌面印刷和頁面排版應用， 掃描 、傳真、文字處理、 光學字元識別 和其它一些應用等都支持這種格式。從Als獲得了 PageMaker 印刷應用程序的Adobe公司現在控制著TIFF規范。

tif可以有8位，24位等深度，一般真彩色是24位，而地形數據只有一個高度值，採用8位。

目前很多衛星影像數據的存儲格式都是tif。包括目前流行的傾斜攝影生成的正射影像一般也以tif格式存儲。

參考【 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kjf201224062 】【 網路 】

IMG文件格式是一種可存儲多種類型數據、應用廣泛的圖像數據格式.IMG文件採用HFA結構組織數據,HFA是一種樹狀結構,各種數據( 圖像教據、統計數據、投影信息、地理數據 等)占據「樹」的各個節點.本文詳細介紹了Img文件格式的結構,Img存儲信息的重要特點是分塊存儲,並且提供了對Img文件讀取的方法,此方法讀取效率高,可以根據需要分塊讀取,只讀取需要的塊信息,大大的提高了讀取速度.

IMG 是一種文件壓縮格式（archive format），主要是為了創建軟盤的鏡像文件（disk image），它可以用來壓縮整個軟盤（通常指軟軟盤，Floppy Disk或Diskette）或整片光碟的內容，使用".IMG"這個 擴展名 的文件就是利用這種文件格式來創建的。

提示：一般spot衛星的影像是img格式

lrp格式，影像、地形數據存儲格式。很多使用過LocaSpaceViewer的人，應該已經見識過他的好處了。

數據格式發明者： 蘇州中科圖新網路科技有限公司

文件特性：

a.支持地形、影像。

b.二進制流文件，根據不同的數據類型使用不同的壓縮演算法，體積小。

c.自帶分級（LOD）有自己的內置索引文件，查詢、檢索效率極高。且可用於伺服器數據發布（和LocaServer配套使用）

同影像

同影像

同影像

.grd是純文本的Arc/Info Grid數據的交換文件．

對於存儲地形的grd文件可以使用 LocaSpaceViewer、GlobalMapper 、或者在 arc/info 中使用asciigrid命令可以把它轉成grid，用grid模塊或arcview顯示

這里使用LocaSpaceViewer的提取高程功能生成一個grd文件如下：

1.DSAA是Surface的標准

2.8 11代表橫向（緯度方向）有8個點，縱向（經度方向）有11個點

3.102.6605598899 102.7420948899代表最小經度，最大經度

4.25.0562111272 25.1499849210代表最小緯度和最大緯度

5.1891.8906134325 2239.4623230170代表范圍內的最小高程值和最大高程值

6.橫向（緯度方向）上的第一列所有點值，一共8個點

7.以此類推。。。

參考：【 http://www.360doc.com/content/14/0316/23/7669533_361161590.shtml 】

*.dem有兩種格式，NSDTF和USGS。

SGS－DEM (USGS是美國地質調查局(U．S．GeologicalSurvey)的英文縮寫，是一種公開格式的DEM數據格式標准，使用范圍較廣格式的。

NSDTF－DEM 是中華人民共和國國家標准地球空間數據交換格式，是屬於格網數據交換格式，一般的GIS軟體都不支持這種格式。

這里介紹如何使用LocaSpaceViewer打開 NSDTF－DEM 格式的grd數據

如果我們將上面的NSDTF格式的頭文件改為Grid的頭文件格式，其中高程值不變，就完全可以在LocaSpaceViewer中查看這個*.dem。（最好將後綴名改為*.grd。改了頭文件之後，該文件已經變成grid文件）。這樣通過修改這個*dem的頭文件就可以直接將它轉換為grd文件。

--------------一次內部分享的記錄。

關於地形數據的一些說明：

數據精度

數據級別

ArcGIS、超圖、SkyLine等作為GIS裡面的巨頭，也都形成了很多自己的數據格式，部分開放規則，部分不開放。

有關coverage（aux、rrd、adf、dat、nit、dir）的數據格式說明，可以參考： coverage的理解

未完待續...(後續會繼續增加：.dem,.adf,.idr,.sid,.ecw,.ers,hdr,.gft,.mif,.vec等等)

❷ 矢量數據的特點

矢量數據主要是城市大比例尺地形圖。此系統中圖層主要分為底圖層、道路層、單位層，合理的分層便於進行疊加分析、圖形的無縫拼接以實現系統圖形的大范圍漫遊。矢量數據一般通過記錄凱叢坐標的方式來盡可能將地理實體的空間位置表現的准確無誤，顯示的圖形一般分為矢量圖和點陣圖。矢量數據是利用歐幾里德幾何學中點、線、面及其組合體來嫌宏表示地理實體空間分布的一種數據組織方式。 矢量數據結構分為:簡單數據結構(最典型的是面條芹孫冊數據結構)、拓撲數據結構(弧段是數據組織的基本對象，最重要的技術特徵和貢獻是拓撲編輯功能P39)、曲面數據結構。
望採納。

❸ 矢量數據模型是對哪種概念的具體化

矢量數據模型是對地球表面空間概念的納高具體化。根輪首據查詢相關資料顯示，矢量數據模型，也稱離散數據模型，採用離散對象來表示地球表面空間概念的臘茄數具體化。模型是對現實世界進行認知、簡化和抽象表達，並將抽象結果組織成有用、能反映現實世界真實情況的橋梁。

❹ gis復習重點有什麼

第一章 緒論
1.地理參照數據：描述地球表面空間要素的位置和特徵的數據，即空間數據和屬性數據兩種組成。（P5）
2.空間數據：描述空間要素幾何特性的數據，可以使離散的或連續的；屬性數據：描述空間要素特徵的數據。
3.矢量數據和柵格數據之間的不同：矢量數據適用於表示離散要素，而柵格數據適用於表示連續要素。它們結構也不同，柵格數據模型使用行、列式單一數據結構和固定像元位置。矢量數據模型可以是地理相關的或是基於對象的，是否拓撲均可，且可包括單一或復合要素。
4.地理相關數據模型和基於對象數據模型之間的不同：存儲方式不同。地理相關模型使用不同的數據系統分部存儲空間數據和屬性數據；基於對象數據模型則將空間數據和屬性數據存儲在統一的數據系統中。
5.矢量數據分析的工具和技術：緩沖區建立（由選擇的要素量測直線距離來創建緩沖區）、地圖疊置（將不同圖層的幾何形態和屬性組合而創建輸出圖層）、距離量算（計算空間要素之間的距離）、空間統計（檢測要素之間的空間依賴性和聚集模式）和地圖操作（管理和改變資料庫中得圖層）。
6.柵格數據分析的操作：局部（對單個像元操作）、鄰域、分區（對一組相同值的像元或類似要素的操作）和整體操作（對整個柵格進行操作）。經常用數學函數將輸入和輸出聯系起來。
7.習題：①將Raster文件、Shapefile文件導入Geodatebase;②gird文件生成坡度圖的方法和流程；③*.mxd是什麼文件，具有什麼功能。
第二章 坐標系統
1.大地基準在GIS中的重要性：大地基準是地球的一個數學模型，可作為計算某個位置地理坐標的參照或基礎。大地基準的定義可包括大地原點、用於計算的橢球參數、橢球與地球在原點的分離。大地基準的概念還可用於測量海拔和高度。
2.地圖投影（球形的地球表面到平面的轉換過程）：經緯線在平面上的系統安排。
3.根據所保留性質描述地圖投影的4種類型：正形投影、等鋒扒積投影、等距投影、等方位投影。
4.通過投影或可展曲面描述地圖投影的3中類型：圓柱投影、圓錐投影、方位投影。
5.標准線和中央線的差異：標准線是定義地圖投影的一個普通參數，與切割狀態直接相關，標准線指明投影變形分布的模式；而中心線定義了地圖投影的中心或原點。
6.比例系數與主比例尺如何建立關系：比例系數是局部比例尺與主比例尺的比值。
7.基於橫軸墨卡托投影的常用投影坐標系統：UTM—通用橫軸墨卡托格網系統。
8.UTM分帶如何以中央經線、標准經線和比例系數來定義：每個UTM分帶都用通用正割橫軸墨卡托投影制圖，中央經線的比例系數為0.9996，原點緯爛頌線是赤道。兩條標准經線分距中央子午線以西和以東180km。每個UTM帶的作用就是保持精度至少為1:2500。
9.習題：經緯度坐標投影成橫軸墨卡托投影的方法和流程。
第三章 地理關系矢量數據模型
1.地理關系數據模型用獨立的系統存儲矢量數據。「獨立的系統」表達的意思：用圖形文件存儲空間數據，用關系資料庫存儲屬性數據。
2.GIS中的簡單要素及其幾何屬性：點的維數為零，且只有位置的性質；線是一維的，且有長度特性；面是二維且有面積和周長性質。
3.試述多邊形Coverage的數據文件結構是如何執行Coverage模型的拓撲關系：
4.闡述拓撲（連接性、面定義和鄰接性）在GIS中的重要性：①能確保數據質量；②拓撲可強化GIS分析。
5.使用Shapefile的主要優勢：①非拓撲矢量數據能比拓撲數飢基鄭據更快速地在計算機上顯示出來；②非拓撲數據具有非專有性和互操作性。
6.分區數據模型中的分區與Coverage模型中的多邊形的不同：地理分區數據模型能處理好兩個空間特徵：①一個分區可以在空間上相連和分離，②分區可重疊或涵蓋相同區域。而Coverage模型中的多邊形不能處理這兩個特性。
7.習題：①Coverage和Shapefile文件結構有什麼不同；②Coverage導出成Shapefile的方法和流程；③Shapefile與dwg文件相互導入導出方法與流程。
第四章 基於對象的矢量數據模型
1.說明地理關系數據模型和基於對象數據模型的區別：地理關系數據模型將空間數據和屬性數據分別存儲在不同的系統中；基於對象數據模型將空間數據和屬性數據存儲在同一個系統中，基於對象數據模型允許一個空間要素（對象）與一系列屬性和方法相聯系。
2.ArcObjects:對象的集合。
3.就空間要素的幾何顯示而言，Geodatabase數據模型和Coverage模型間有何區別：主要在於復合要素如分區和路徑。Geodatabase不再支持Coverage模型中的亞區，但亞區的幾何特性仍被Geodatabase保留下來，因為在Geodatabase中，多要素組合而成的多邊形可由空間上相鄰或不相鄰的組分組成，且可相互疊加。Coverage模型中得路徑亞類Geodatabase數據模型中由帶m（測度）值的聚合線替代。Geodatabase用m值而不是區段和弧對路徑進行線測度。
4.Geodatabase、要素數據集和要素類之間的關系：
5.一個獨立要素類與包含在一個要素數據集中的要素類，兩者間有何區別：包含在一個要素數據集中的要素類通常與其他要素類有拓撲關聯。
6.面向對象技術中封裝性規則的定義：將對象的屬性和方法隱藏起來，使得用戶只能通過預定義界面訪問對象的技術。
7.面向對象技術中多態性規則的定義：同樣的方法運用於不同的對象，可能產生不同的效果。
8.Geodatabase數據模型的優點：①具有面向對象技術的新功能優勢；②提供了一個存儲和管理不同GIS數據的便利框架；③避免了空間和屬性要素間協同的復雜性，減少了數據處理的工作量；④可按照各行各業的需求定製對象。
9.習題：Shapefile轉換成Geodatabase要素類方法和流程；
第五章 柵格數據模型
1.柵格數據模型的基本要素：行、列、像元。
2.柵格數據模型與矢量數據模型相比的優缺點：更容易進行數據的操作、集合和分析。
3.舉出整型柵格數據和浮點型柵格數據的例子：整型柵格數據數值不帶小數位，通常代表類別數據。例如土地覆被模型可用1代表城市用地，2代表林地，3代表水體等。浮點型柵格數據數值帶小數位，表示連續的數值性數據，例如降水量柵格數據可能具有20.15、12.23等降水量數值。
4.像元大小、柵格數據解析度和空間要素的柵格表示三者之間的關系：像元大小決定了柵格數據模型的解析度。
5.矢量化：柵格數據轉換成矢量數據。包括線的細化（只佔據一個像元寬頻）、線的提取（決定獨立線段的起、止點的過程）和拓撲關系的重建（將柵格圖像提取出來的線條連接，以及顯示數字化錯誤所在）。
第六章 數據輸入
1.USGS DLG文件包含了哪些類型的數據：DLGs（數字線狀圖）包括諸如地貌（等高線和高程點）、水文、邊界、交通和美國公共土地調查系統在內的數據類型。DLG也是一種數據格式。
2.描述包含在SDTS拓撲矢量標準的文件、點文件和柵格文件裡面的數據類型：拓撲矢量標准文件針對DLG、TIGER和其他基於拓撲的矢量數據；點文件支持測量控制點數據；柵格文件提供數字正射影、數字高程模型和其他柵格數據。
3.差分糾正的工作原理：用基站數據校正GPS數據雜訊誤差的方法。
4.文本文件必須包括哪些數據，才能夠轉換成為Shapefile：
5.在數字化過程中點模式和流模式的不同之處：點模式中操作者選點進行數字化；流模式中按預設的時間或距離間隔進行線的數字化。如果被數字化的特徵有很多直線線段，點模式是首選。
6.數字化的掃描方法同時包括柵格化和矢量化方法，為什麼：
7.源地圖對數字化地圖質量有很大影響，舉例說明：USGS標准圖幅的源地圖是二手數據源，原因是這些地圖已經過綜合、概括、符號化等一系列制圖處理過程，每一種過程都會影響繪圖數據的精確性。例如，如果源地圖的編輯過程有錯誤，則這些錯誤就會傳遞到數字化後的地圖。
8.假設你被要求把一張紙質地圖轉化為數字化數據集，你用哪些方法來完成？每種方法的優缺點：
第七章 幾何變換
1.地圖到地圖的轉換：剛數字化完畢的地圖，無論是經手工數字化還是掃描數字化的跟蹤，其單元都是基於數字化儀的單位。而數字化儀的單位可能是英寸或點/英寸。這種剛數字化完畢的地圖轉換到投影坐標的幾何變換過程，稱為地圖到地圖的轉換。
2.圖像到地圖的轉換：把衛星影像的行和列轉變為投影坐標。
3.仿射變換可以旋轉、平移、傾斜和不均勻縮放。描述各種變換：旋轉指在原點旋轉對象的x、y軸；平移指把原點移到新的位置；傾斜指允許軸與軸之間存在一個不垂直角度或仿射角，從而在一個傾斜方向上，使其形狀變為平行四邊形；不均勻縮放指在x方向或者y方向，增大或者縮小比例尺。
4.仿射變換的3個步驟：①更新所選控制點的x、y坐標到真實世界坐標。如果不能更新到真實世界坐標，可通過投影控制點的經緯度值獲得；②在控制點上運行仿射變換，並檢驗RMS誤差。如果RMS誤差高於期望值，則選擇另一系列的控制點並再次運行仿射變換。如果RMS誤差在可接受范圍內，那麼控制點估算得出的六個仿射變換系數將應用於下一步；③用估算系數和變換方程，計算數字化地圖的要素或影像的像元的x、y坐標。
5.控制點在仿射變換中得作用：
6.如何選擇地圖到地圖變換的地面控制點：只需要有已知真實世界坐標的點。如果沒有，可以將已知經緯值的點投影到真實世界坐標中。比如，一幅比例尺為1:24000的USGS標准圖幅有16個已知經緯度值的點，這16個點也稱之為地理控制點。
7.如何選擇圖像到地圖變換的地面控制點：直接從衛星影像選取。地面控制點的真實世界坐標就可以通過數字化地圖或GPS讀書獲取。
8.幾何變換中得均方根（RMS）誤差：在幾何變換中，用均方根估算控制點實際位置和估算位置的偏差的統計方法。
9.在圖像到地圖變換過程中，為什麼必須進行像元值的重采樣：衛星影像幾何變換的結果是一幅基於投影坐標系的新圖像，但是這幅新圖像沒有像元值，必須通過重采樣填充像元值。
10.試述柵格數據重采樣的3種常用方法：鄰近點插值法（將原始圖像的最鄰近像元值填充新圖像的每個像元。具有計算速度快的優點，保留原像元值的特徵。）、雙線性插值法（把基於三次線性插值得到的4個最鄰近像元值的平均值賦予新圖像的相應像元）和三次卷積插值法（用五次多項式插值法求出16個相鄰像元值的平均值）。雙線性插值法和三次卷積插值法都是把原始圖像像元值的距離加權平均值填充到新圖像，後一種比前一種得出的圖像平滑，但需要較長的處理時間。
11.對於類型數據，建議用鄰近點插值法進行重采樣，為什麼：鄰近點插值法可以保留原像元值的特徵。
12.什麼是金字塔形法：一種用來顯示大柵格數據集的常用方法。通過建立不同的金字塔等級來表示減少或降低解析度的大柵格。
第八章 空間數據編輯
1.定位錯誤（數字化要素的幾何錯誤）和拓撲錯誤（影響GIS軟體包必需的或用戶自定義的拓撲關系）之間的差異：
2.試述懸掛節點（在一個點處沒有完全結合，在懸掛的結束點產生的點）和偽節點（出現在一條連續線段上，並把該線段不必要地分為數段）的不同：懸掛點在某些特殊情況下可接受的，而某些偽節點不能被接受。
3.地圖拓撲：要素組成部分之間拓撲關系的臨時集合，這些要素組成部分被認為是重合一致的。圖層類型可以使shapefile文件或者Geodatabase模型要素，但不是Coverage。
4.描述運用拓撲規則的3個基本步驟：①通過定義參與要素類型，創建新的拓撲；②拓撲關系的驗證；③驗證結果將被儲存在到一個拓撲圖層，進行修正錯誤和特例情況下接受錯誤。
第九章 屬性數據的輸入與管理
1.要素屬性表：存儲要素空間數據的屬性表格。
2.分布式資料庫系統：
3.描述基於量測標尺概念的4種屬性數據類型：標稱數據、有序數據、區間數據和比率數據。
4.關系資料庫：表格的一個集合，它們之間通過關鍵字聯系起來。
5.關系資料庫的優點：簡單、靈活。①資料庫中每一表格可與其他表格分開准備、維護和編輯；②在因查詢或分析需要連接表格之前，這些表格仍保持分離。
6.合並操作（兩個表格的一個共同關鍵字把這兩個表格連在一起。合並的表格和屬性可以被用於進行數據查詢和數據分析）與關聯操作（只是臨時性地把兩個表格連接在一起，而各表格保持獨立）的相似性和差異性

❺ 矢量數據是什麼意思

矢量數據是在直角坐標系中，用X、Y坐標表示地圖圖形或地理試題的位置和形狀數據的意思。
矢量數據是計算機中以矢量結構存貯的內部數據。是跟蹤式數字化儀的直接產物。在矢量數據結構中，點數據可直接用坐標值描述；線數據可用均勻或不弊乎純均勻間隔的順序坐標鏈來描述；面狀數據（或多邊形數據）可用邊界線來描述。
矢量數據的組織形式較為復雜，以弧段為基本邏輯單元，而每一弧段以兩個或兩個以上相交結點所限制，並為兩個租咐相鄰多邊形屬性所描述。
在計算機中，使用矢量數據具有存儲量小，數據項之間拓撲關系可從點坐標鏈中提取某些特徵而獲得的優點頃讓。主要缺點是數據編輯、更新和處理軟體較復雜。

❻ 土地矢量數據是什麼

土地矢量數據是在直角坐標中，用x、y坐標表示地圖圖形或地理實體的位置和形狀的數據。矢量數據一般通過記錄坐標的方式來盡可能地將地理實體的空間位置表現得准確無誤。

矢量數據的組織形式較為復雜，以弧段為基本邏輯單元，而每一弧段以兩個或兩個以上相交結點所限制，並為兩個相鄰多邊形屬性所描述。在計算機中，使用矢量數據具有存儲量小，數據項之間拓撲關系可從點坐標鏈中提取某些特徵而獲得的優點。主要缺點是數據編輯、更新和處理軟體較復雜。

特點

1、用離散的線或點來描述地理現象及特徵

點用來描述地圖上的各種標志點，如監控點、居民點；線包括直線和曲線，曲線又包括一般曲線和封閉曲線，分別用來表示河流、道路及行政邊界等，此外，還包括一些特殊曲線，如等高線；面用來描述一塊連續的區域，如湖泊、林地、居民地等。

2、用拓撲關系來描述矢量數據之間的關系

在矢量數據系統中，常用幾何信息描述空間幾何位置，用拓撲信息來描述空間的相連、相鄰及包含等關系，從而清楚地表達空間地物之間結構。

3、面向目標的操作

對矢量數據的操作，更多地面向目標，從而使精度高、數據冗餘度小、運算量少，如對區域面積的計算和道路長度的量算，分別用計算區域多邊形面積及道路長度而獲得。

這樣直接根據目標幾何形狀用坐標值計算的方法，使計算精度大大提高。另外，由於矢量數據是以點坐標為基礎來記錄數據，不僅便於對圖形放大、縮小，而且還便於將數據從一個投影系統轉換到另一個投影系統。

4、數據結構復雜且難以同遙感數據結合

矢量數據系統不僅難以同DEM模型數據相結合，而且也難以同遙感數據相結合，從而限制了矢量數據系統的功能和效率。在目前基於矢量數據結構的地理信息系統中，為了解決同遙感結合的問題，往往是將矢量數據轉換成柵格數據，再進行分析，然後，根據需要再轉換回去。這是矢量數據結構在地理信息應用中的最大不足。

5、難以處理位置關系（如求交、包含等）

在矢量數據結構中，給出的是地物取樣點坐標，判斷地物的空間位置關系時，往往需要進行大量求交運算。例如，當已知某一土壤類型圖和某一積溫圖，要疊置獲取新分類圖時，需進行多邊形求交運算，組成新多邊形，建立新的拓撲關系。因此，矢量數據結構解決這類問題是相當復雜的。

❼ 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。