地理信息系统
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它在 美索不达尼亚平原 亚细亚海边贝壳 太平洋的海滩 印第安人的珍珠项链里 阳光成为一切的一切 让自由成为自由 财富成为财富 欲望成为欲望 战争成为战争 既非亲情也非友情 有些因信用绝情 有些因信用坍塌
2.3 空间尺度
尺度: 在概念上是指研究者选择观察(测)世界的窗口
观测尺度: 研究的区域大小或空间范围
比例尺的表述: 数字、文字、图解
操作尺度: 对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用的最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度
地理格网: 按照一定的数学规则对地球表面划分而形成的格网
3. 空间数据模型
地理空间: 地球表面及近地表空间，是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、智慧圈交互作用的区域
空间实体具有四个基本特征:
- 空间特征
- 属性特征
- 时间特征
- 空间关系特征（拓补关系、顺序关系、度量关系）
对现实世界的抽象、描述、表达
- 概念模型: 是地理空间中地理事物与现象的抽象概念集，是地理数据的语义解释
- 逻辑数据模型: 是GIS描述概念模型中实体及其关系的逻辑结构，是系统抽象的中间层
- 物理数据模型: 概念模型再计算机内部具体的存储形式和操作机制，是系统抽象的最底层
地理空间数据的概念模型
- 对象模型 (要素模型): 将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的研究对象分布在该空域中（点线面体）
- 场模型 (域模型): 把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待
- 网格模型: 描述不连续的地理现象，考虑通过路径相互连接的线（段）构成
空间数据类型
- 几何类型数据: 来源于各种类型的地图和实测几何数据
- 影像数据: 来源于卫星遥感、航空遥感、摄影测量
- 属性数据: 来源于实测数据、文字报告
- 地形数据: 来源于地形图等高线的数字 化
- 元数据: 对空间数据进行推理、分析、总结得到的关于数据的数据
空间关系
地理空间实体之间相互作用的关系
1. 拓补空间关系
用来描述实体间相邻、连通、包含、相交等关系
2. 顺序空间关系
用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、西、南、北等方位关系
3. 度量空间关系
用于描述空间实体之间的距离远近等关系
空间拓补关系
地图上的拓补关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转、拉伸）但图形关系不变的性质。
- 邻接关系: 空间图形中同类元素之间的拓补关系
- 关联关系: 空间图形中不同类元素之间的拓补关系
- 包含关系: 空间图形中不同类或者同类但不同级元素之间的拓补关系
- 连通关系: 空间图形中弧段之间的拓补关系
矢量数据结构
矢量数据结构是对矢量数据模型进行数据的组织。通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。
矢量数据分类
- 实体数据结构: Spaghetti数据结构
- 拓补数据结构: 拓补关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法
栅格数据结构
以规则栅格阵列表示空间对象的数据结构称为栅格数据结构。
栅格数据的特点
- 属性明显，定位隐含
- 数据结构简单、数学模仿方便
- 数据量大、难以建立实体间的拓补关系
GIS基本空间分析
空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一。
基本空间分析包括
- 叠置分析
- 缓冲区分析
- 窗口分析
- 网络分析
DEM与数字地形分析
数字高程模型(DEM): 通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化
数字地形分析(DTA): 数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字处理技术
地形属性
- 地形曲面参数
- 地形形态特征
- 地形统计特征
- 复合地形属性
空间统计分析
空间统计分析包括空间数据的统计分析及数据的空间统计分析
基本统计量
最大值、最小值、极差、均值、中值、总和、众数、种类、离差、方差、标准差、变差系数、峰度、偏度
注: 这是地理信息系统课程的详细笔记，涵盖了空间数据模型、数据结构、空间分析、数字地形分析等核心概念。