内容发布更新时间 : 2024/5/7 14:44:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

地理空间及其表达 地理空间:

地理空间是物质、能量、信息的数量及行为在地理范畴中的广延性存在形式。特指形态、结构、过程、关系、功能的分布方式和分布格局同时在某一静止时刻的延续。 地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。

绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，它由一系列的空间坐标值组成。

相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，它是由不同实体之间的空间关系构成。

地理空间的表达:

地理空间的表达是地理数据组织、存储、运算、分析的理论基础。地理空间中的空间对象复杂多变，但通过抽象和归类，其表达方法主要有如下几种类型。 矢量表达法 栅格表达法 面向对象的表达方法 矢量表达法:

矢量表达法主要表现了空间实体的形状特征。包括

（1）0维矢量（2）一维矢量（3）二维矢量（4）三维矢量 零维矢量: 0维矢量为空间中的一个点（point）。点在二维、三维欧氏空间中分别用(x,y)和(x,y,z)来表示。在数学上，点没有大小、方向。 点包括如下几类实体： ·实体点（Entity point）：代表一个实体。如钻孔点、高程点、建筑物和公共设施。 ·注记点（Text point）:用于定位注记。

·内点（Label point）:存在于多边形内，用于标识多边形的属性。 ·结点（Node）:表示弧段的起点和终点。

·角点(Vertex)或中间点:表示线段或弧段的内部点。

点对象: 1）注记点：用于定位注记2）实体点：用来代表一个实体3）内点：用于负载多边形的属性，存在于多边形内。4）角点、结点Vertex：表示线段和弧段上的连接点。 一维矢量

一维矢量表示空间中的线划要素，它包括线段、边界、弧段、网络等。用有序的坐标对表示： 在二维欧氏空间中，形式是

(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),…,(xn,yn) (n>=1) 在三维欧氏空间中，形式是

(x1,y1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3),…, (xn,yn,zn) (n>=1) 一维矢量自身的空间关系 主要有如下几种：

(1)坐标序列中的首点和末点统称为结点，且分别为首结点和末结点。位于首尾结点间的点 为拐点或中间点或角点。

2)首尾结点可以重合，即弧段首尾相接。相应的数学表达式为： x1=xn y1=yn 3)弧段不能与自身相交。如果相交，需以交点为界把弧段分为几个一维矢量。

二维矢量

二维矢量表示空间的一个面状要素，在二维欧氏平面上是指由一组闭合弧段所包围的空间区域。所以，二维矢量又称多边形，是对岛、湖泊、地块、储量块段、行政区域等现象的描述。 在三维欧氏空间中二维矢量为空间曲面。目前通过二维矢量对空间曲面的表达主要有等高线和剖面法两种。

等高线通过设置等间距，把具有相同高程值的点连接起来形成等高线（一维矢量），这些等高线就可完成对空间曲面的描述。

是按一定的间距和剖面方向切割空间曲面，切割而成的多组剖面就完成了对空间曲面的描述。

二维矢量的主要参数

面积：指封闭多边形的面积。对于三维欧式空间中的空间曲面而言，还包括其在水平面上的投影面积。 周长：如果形成多边形的弧段为折线，那么，周长为各折线段长度之和；多边形由曲线组成，则计算方法较为复杂，如积分法。

凹凸性：用于二维矢量的形态描述。凸多边形是指多边形内所有边之间的夹角小于180 。反之，则为凹多边形。

走向、倾角和倾向：在描述地形、地层的特征要素时常使用这些参数。

三维矢量

三维矢量用于表达三维空间中的现象和物体，是由一组或多组空间曲面所包围的空间对象，它具有体积、长度、宽度、高度、空间曲面的面积、空间曲面的周长等属性。

栅格表达法

栅格表达法主要描述空间实体的级别分布特征及其位置。

栅格类似于矩阵。在栅格表达中，对空间实体的最小表达单位为一个单元或象素(Cell或Pixel)，依行列构成的单元矩阵叫栅格(Grid),每个单元通过一定的数值表达方式（如颜色、灰度级）表达诸如环境污染程度、植被覆盖类型等空间地理现象 0维矢量就是表现为具有一定数值的栅格单元，一维矢量就表现为按线性特征相连接的一组相邻单元，二维矢量则表现为按二维形状特征连续分布的一组单元。 栅格表示法的精度与分辨率有关。

地理信息系统基础：

GIS 基本概念 数据、信息、地理信息 信息系统 地理信息系统 数据与信息

数据（Data）是对某一对象定性、定量描述的、未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图像都是数据。

信息（Information）来源于数据。数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，是对数据的内容和解释。例如，从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息；从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息；从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。 地理信息

地理信息是有关地理实体和现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。

指与空间地理分布有关的信息，是表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系

和规律的数字、文字、图形、图像的总称。 地理信息的特征

具有信息的一般特性，还具有以下独特特性：

（1）空间分布性。地理信息具有空间定位的特点，先定位后定性，并在区域上表现出分布式特点，其属性表现为多层次。

（2）数据量大。地理信息既有空间特征，又有属性特征，另外地理信息还随着时间的变化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。

（3）数据格式多样化，电子地图、遥感数据、资源环境数据、各种测量数据、电子表格等各有不同的数据格式，增加了数据融合的工作强度。 信息系统

信息系统的基本组成

信息系统是具有采集、存储、管理、分析和表达数据能力的系统。信息系统由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成、另外，智能化的信息系统还包括知识。 地理信息系统

是以地理学为理论依托，对整个地球表面空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的信息系统。它所处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感数据、属性数据等，用于分析现象和过程。 地理信息系统是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、编辑、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 地理信息系统GIS

地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。 GIS可以回答的问题 1）位置（Locations）

即在某个特定的位置有什么。 2）条件（Conditions）

即什么地方有满足某些条件的东西。 3）变化趋势（Trends）

该类问题需要综合现有数据，以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。 4）分布规律（Patterns）

该类问题是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。（如交通事故：地点？与时间有关？是不是在特定的路口？在这些路口有什么？ 5）模型－建模（Models）假如…

某类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。（如超市／学校选址问题） 地理信息系统的构成

人员people软件software硬件hardware数据data 规则、流程、模型

地理信息系统的构成：

计算机硬件系统；计算机软件系统；地理空间数据；系统开发、管理和使用人员

计算机硬件系统包括各类计算机处理、终端、输入输出设备；软件是支持数据信息的采集、存贮加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统；地理空间数据则是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。