GIS导论笔记整理

1．1．3地理信息和地理数据

地理数据是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。

地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

空间信息处理和分析的六个组成部分[丁跃民]

1）空间操作，如地图的并、交、差运算，缓冲区计算，选择等等；

2）空间统计分析，用于描述和分析空间数据的关系，如空间自相关分析；

3）空间模型，注重于空间现象、空间结构、空间关系和空间位置的分析，如网络分析和水系生成等等；

4）空间表现/可视化，侧重于表达空间信息；

5）空间数据库管理，包括空间数据库设计，空间数据结构，空间数据管理和空间查询。

6）空间模型库管理，包括为空间决策支持系统提供模型的管理等等。

空间信息可视化技术和虚拟现实技术（VR）

可视化技术已经远远超过了传统的符号化及视觉变量表示法的水平，进入了在动态、时空变换、多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉工具功能的阶段，它的重点是要将那些通常难于设想和接近的环境与事物，以动态直观的方式表现出来。GIS可视化方面的研究主要集中在以下几个方面：运用动画技术制作动态地图，可用于涉及时空变化的现象或概念的可视化分析；运用VR技术进行地形环境仿真，真实再现地景，用于交互式地观察和分析，提高对地形环境的认知效果；运用图形显示技术进行空间数据的不确定性和可靠性的检查，把抽象数据可视化，由此发现规律；运用图形界面和交互式手段进行地图设计和编辑，以直观的方式完成地图设计制作（如地图颜色的可视化设计）；可视化技术用于视觉感受及空间认知理论的研究。

GIS软件中发展的热点

1）GIS中面向对象技术研究

面向对象方法为人们通过计算机直接描述现实世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，面向对象的技术在GIS中的应用，即面向对象的GIS，已成为GIS的发展方向。面向对象的GIS较之传统的GIS有下列优点：

1）所有的地物以对象形式封装，而不是以复杂的关系形式存储，使系统组织结构良好、清晰；

2）以对象为基础，消除了分层的概念；

3）面向对象的一般——特殊结构和整体——部分结构使GIS可以直接定义和处理复杂的地物类型；

4）根据面向对象后期绑定*（Late-binding）的思想，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强系统的开发性和可扩充性；

5）基于图标的面向对象的用户界面，便于用户操作和使用。面向对象的GIS也存在一些尚待进一步研究的问题：

1）大对象的操作仍受硬件条件的限制；

2）对象的独立性与粒度问题；

3）矢量和栅格数据统一的、支持动态拓扑结构和复合对象表示的面向对象的数据结构问题。

2）时空系统

3）地理信息建模系统（GIMS-Geographic Information Modeling System）

4）三维地理信息系统的研究

三维GIS是许多应用领域对GIS的基本要求。目前的GIS大多数提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但这与真三维表示和分析还有很大差距。真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题。主要研究的方向包括：三维数据结构的研究，主要包括数据的有效存储、数据状态的表示和数据的可视化；三维数据的生成和管理；地理数据的三维显示，主要包括三维数据的操作，表面处理，栅格图像、全息图像显示，层次处理等。

6．2．2实用地理信息系统发展趋势与展望

随着计算机和信息技术的发展，GIS迅速地变化着。在未来10年内的GIS发展用下面几个方面来概括。

1）GIS网络化

分布式数据库，各个数据库可以局部地进行生产、更新、维护和管理，数据库之间实现共享使用。万维网的发展给GIS数据在更大范围内的发布、出版、获取和查询提供了有效可行的途径。

2）GIS标准化

标准化的真正实现将使人们能在一个共同理解基础上共享信息和资源。

3）数据商业化

4）系统专门化

目前的GIS软件所提供的各种功能也将与各类专业软件系统融合起来，共同发展。

5）GIS企业化

企业和机构可以从更高的层次上对GIS在企业中的使用进行统筹安排和计划，这种方式被称为“企业化GIS”。

6）GIS全球化

7）GIS大众化

GIS空间数据建模

一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。其中概念数据模型是关于实体及实体间联系的抽象概念集，逻辑数据模型是表达概念数据模型中数据实体（或记录）及其间关系，而物理数据模型则是描述数据在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构。

*后期绑定是面向对象编译器中的重要概念，采用该技术，一个对象所属的类可以在运行时刻（Run Time）指定，而不是在编译成目标码时确定。

第三章空间数据模型

地理空间是指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续。

空间数据模型的类型

在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象（要素）（Feature）的模型、网络（Network）模型以及场（Field）模型。基于对象（要素）的模型强调了离散对象，根据它们的边界线以及组成它们或者与它们相关的其它对象，可以详细地描述离散对象。网络模型表示了特殊对象之间的交互，如水或者交通流。场模型表示了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数据。

GIS空间数据模型的学术前沿

时空数据模型、三维数据模型、动态空间数据结构、分布式空间数据管理、空间存取方法、GIS设计的CASE工具等是目前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿。

1 时空数据模型

时空数据模型的核心问题是研究如何有效地表达、记录和管理现实世界的实体及其相互关系随时间不断发生的变化。当前时态GIS研究的主要问题有：表达时空变化的数据模型、时空数据组织与存取方法、时空数据库的版本问题、时空数据库的质量控制、时空数据的可视化问题等。

2 三维空间数据模型

国际上关于三维空间数据模型的研究大体上可分为两个方向：一是三维矢量模型，其是用一些基元及其组合去表示三维空间目标，这些基元本身是可以用简单数学解析函数描述的。二是体模型，以体元（V oxel）模型为代表，这种体元模型的特点是易于表达三维空间属性的非均衡变化，其缺点是所占存储空间大、处理时间长。

3 分布式空间数据模型

分布式空间数据库管理系统和联邦空间数据库是国际上关于分布式空间数据模型的两个主要研究方向。

分布式空间数据库管理系统是将空间数据库技术与计算机网络技术相结合，利用计算机网络对通过通讯线路相关联的空间数据库进行数据和程序的分布处理，以实现集中与分布的统一，即分布式空间数据库管理系统是将分散的空间数据库连成一体。

联邦空间数据库（Federated Spatial Database）是在不改变不同来源的各空间数据库管理系统的前提下，将非均质的空间数据库系统联成一体，形成联邦式的空间数据库管理体系，并向用户提供统一的视图。

4 CASE工具*

CASE工具是计算机信息系统结构化分析、数据流程描述、数据实体关系表达、数据字典与系统原型生成、原代码生成的重要工具，在非空间型计算机信息系统的设计与建立中有着较为广泛的应用。

空间自相关是空间场中的数值聚集程度的一种量度。如果一个空间场中的类似的数值有聚集的倾向，则该空间场就表现出很强的正空间自相关；如果类似的属性值在空间上有相互排斥的倾向，则表现为负空间自相关。空间自相关描述了某一位置上的属性值与相邻位置上的属性值之间的关系。

体元（Voxels）：GIS中基于的栅格表示可以被扩展到三维以产生一个体元（V oxel）模型，*在“地理信息系统软件工程技术”一章较为详尽的描述了该领域的内容。

其中像元是由长方形，典型是立方体、立体元素所组成。

欧氏空间：许多地理现象模型建立的基础就是嵌入（Embed）在一个坐标空间中，在这种坐标空间中，根据常用的公式就可以测量点之间的距离及方向，这个带坐标的空间模型叫做欧氏空间。

欧氏平面：欧氏空间把空间特性转换成实数的元组（Tuples）特性，两维的模型叫做欧氏平面。

笛卡尔坐标系（Cartesian Coordinates）：它是由一个固定的、特殊的点为原点，一对相互垂直且经过原点的线为坐标轴。此外，在某些情况下，也经常采用其它坐标系统，如极坐标系（Polar Coordinates）。

1 点对象

点是有特定的位置，维数为零的物体，包括：

．点实体（Point Entity）：用来代表一个实体；

．注记点：用于定位注记；

．内点（Label Point）：用于记录多边形的属性，存在于多边形内；

．结点（节点）（Node）：表示线的终点和起点；

．角点（Vertex）：表示线段和弧段的内部点。

2 线对象

线对象是GIS中非常常用的维度为1的空间组分，表示对象和它们边界的空间属性，由一系列坐标表示，并有如下特征：

．实体长度：从起点到终点的总长；

．弯曲度：用于表示像道路拐弯时弯曲的程度；

．方向性：水流方向是从上游到下游，公路则有单向与双向之分。

线状实体包括线段、边界、链、弧段、网络等，多边线如图3-7所示。

3 多边形对象

面状实体也称为多边形，是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。通常在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。面状实体有如下空间特性：

．面积范围；

．周长；

．独立性或与其它的地物相邻，如中国及其周边国家；

．内岛或锯齿状外形，如岛屿的海岸线封闭所围成的区域等；

．重叠性与非重叠性，如报纸的销售领域，学校的分区，菜市场的服务范围等都有可能出现交叉重叠现象，一个城市的各个城区一般说来相邻但不会出现重叠。

常用的嵌入式空间类型有：

（1）欧氏空间，它允许在对象之间采用距离和方位的量度，欧氏空间中的对象可以用坐标组的集合来表示；

（2）量度空间，它允许在对象之间采用距离量度（但不一定有方向）；

（3）拓扑空间，它允许在对象之间进行拓扑关系的描述（不一定有距离和方向）；

（4）面向集合的空间，它只采用一般的基于集合的关系，如包含、合并及相交等。

连续的二维欧氏平面上的一种可能的对象继承等级图：

数字表面模型（Digital Surface Model ,DSM ）：能够描述地面植被和建筑的模型称为数字表面模型，它在建筑规划，生态等领域有着较广泛的用途。

地理要素之间的空间区位关系可抽象为点、线（或弧）、多边形（区域）之间的空间几何关系，其关系如下，如图3-12示。

图3-12：地理要素之间的部分拓扑空间关系

1）点——点关系 相合； 分离；

一点为其它诸点的几何中心； 一点为其它诸点的地理重心。 2）点——线关系

点在线上：可以计算点的性质，如拐点等；

线的端点：起点和终点；

线的交点；

点与线分离：可计算点到线的距离。

3）点——面关系

点在区域内，可以记数和统计；

点为区域的几何中心；

点为区域的地理重心；

点在区域的边界上；

点在区域外部。

4）线——线关系

重合；

相接：首尾环接或顺序相接；

相交：

相切；

并行。

5）线——面关系

区域包含线：可计算区域内线的密度；

线穿过区域：

线环绕区域：对于区域边界，可以搜索其左右区域名称；

线与区域分离。

6）面——面关系

包含：如岛的情形；

相合：

相交：可以划分子区，并计算逻辑与、或、非和异或；

相邻：计算相邻边界的性质和长度；

分离：计算距离、引力等。

空间关系包含三种基本类型，即拓扑关系、方向关系、度量关系。

拓扑属性：拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”。拓扑学是几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性。

度量空间：X为一非空集合，ρ:X×X→R为一映射，如果对于任意的x，y，z∈X，有:

(1)ρ(x，y)≥0，并且ρ(x，y)=0当且仅当x=y；

(2)ρ(x，y)=ρ(y，x)；

(3)ρ(x，z)≤ρ(x，y)+ρ(y，z) (三角不等式)；

则称ρ为X的度量，偶对(X，ρ)称为度量空间。

9-交空间关系模型：Egenhofer[1993]构造出一个由边界、内部、余的点集组成的9-交空间关

*

9

一致性原则，并应用于数据库更新、维护中。此外，9交模型也是进一步研究空间关系的基础*。

MBR(Minimum Bounding Rectangle)指的是空间目标的外切矩形。MBR的表示非常简单，只需利用两点(左上、右下角点)表示即可。由于MBR的简单、实用性，MBR广泛应用于空间目标数据结构表示以及空间数据查询中。

地理空间的距离度量

1）大地测量距离：该距离即沿着地球大圆经过两个城市中心的距离。

2）曼哈顿距离：纬度差加上经度差（名字“曼哈顿距离”是由于在曼哈顿，街道的格局可以被模拟成两个垂直方向的直线的一个集合）。

3）旅行时间距离：从一个城市到另一个城市的最短的时间可以用一系列指定的航线来表示（假设每个城市至少有一个飞机场）。

4）词典编纂距离：在一个固定的地名册中一系列城市中它们位置之间的绝对差值。

传统的地理信息系统应用只涉及地理信息的两个方面：空间维度和属性维度，因此也叫SGIS(Static GIS)，而能够同时处理时间维度的GIS叫TGIS（Temporal GIS）。

三维GIS的功能

目前，三维GIS所研究的内容以及实现的功能主要包括：

1）数据编码：是采集三维数据和对其进行有效性检查的工具，有效性检查将随着数据的自然属性、表示方法和精度水平的不同而不同。

2）数据的组织和重构：这包括对三维数据的拓扑描述以及一种表示法到另一种表示法的转换（如从矢量的边界表示转换为栅格的八叉树表示）。

3）变换：既能对所有物体或某一类物体，又能对某个物体进行平移、旋转、剪裁、比例缩放等变换。另外还可以将一个物体分解成几个以及将几个物体组合成一个。

4）查询：此功能依赖于单个物体的内在性质（如位置、形状、组成）和不同物体间的关系（如连接、相交、形状相似或构成相似）。

5）逻辑运算：通过与、或、非及异或运算符对物体进行组合运算。

6）计算：计算物体的体积、表面积、中心、物体之间的距离及交角等。

7）分析：如计算某一类地物的分布趋势，或其它指标，以及进行模型的比较。

8）建立模型。

9）视觉变换：在用户选择的任何视点，以用户确定的视角、比例因子、符号来表示所有地物或某些指定物体。

10）系统维护：包括数据的自动备份、安全性措施、以及网络工作管理。

第四章空间参照系统和地图投影

大地水准面：当海洋静止时，它的自由水面必定与该面上各点的重力方向（铅垂线方向）成正交，我们把这个面叫做水准面。但水准面有无数多个，其中有一个与静止的平均海水面相重合。可以设想这个静止的平均海水面穿过大陆和岛屿形成一个闭合的曲面，这就是大地水准面。

*在这方面，比较有意义的工作是Egenhofer等进行的9交模型与自然语言中空间关系描述的对应研究。

椭球体的大小，通常用两个半径：长半径a和短半径b，或由一个半径和扁率来决定。扁率α表示椭球的扁平程度。扁率的计算公式为：α=（a-b）/a。

坐标系平移和旋转

如图4-8所示，坐标系X’O’Y’的原点在坐标系XOY中的坐标为a、b，X轴与X’轴之夹角为θ。可以认为坐标系X’O’Y’原是与坐标系XOY重合，后因为O’分别平移了a、b之距离，并且坐标系二坐标轴O’X’与O’Y’又相对OX与OY逆时针旋转了θ角而得到的。

在二坐标系之间引入一个辅助坐标系X”O’Y”，使它的二坐标轴O’X”与O’Y”分别与OX、OY平行。

在X”O’Y”系中有一点P，其坐标为(x”，y”)，则由坐标系平移公式与坐标系旋转公式可得：

x=x”+a

y=y”+b

故有

x”=x’cosθ+y’sinθ

y”=y’cosθ-x’sinθ

即

x=x’cosθ+y’sinθ+a

y=y’cosθ-x’sinθ+b

上式即坐标系平移和旋转后新、旧坐标系中某一点坐标之关系式。

图4-8：坐标平移和旋转

3．2地图投影的变形

3．2．1变形的种类

1）长度变形

即地图上的经纬线长度与地球仪上的经纬线长度特点并不完全相同，地图上的经纬线长度并非都是按照同一比例缩小的，这表明地图上具有长度变形。

在地球仪上经纬线的长度具有下列特点：第一，纬线长度不等，其中赤道最长，纬度越高，纬线越短，极地的纬线长度为零；第二，在同一条纬线上，经差相同的纬线弧长相等；第三，所有的经线长度都相等。长度变形的情况因投影而异。在同一投影上，长度变形不仅随地点而改变，在同一点上还因方向不同而不同。

2）面积变形

即由于地图上经纬线网格面积与地球仪经纬线网格面积的特点不同，在地图上经纬线网格面积不是按照同一比例缩小的，这表明地图上具有面积变形。

在地球仪上经纬线网格的面积具有下列特点：第一，在同一纬度带内，经差相同的网络面积相等。第二，在同一经度带内，纬线越高，网络面积越小。然而地图上却并非完全如此。如在图4-9-a上，同一纬度带内，纬差相等的网格面积相等，这些面积不是按照同一比例缩小的。纬度越高，面积比例越大。在图4-9-b上，同一纬度带内，经差相同的网格面积不等，这表明面积比例随经度的变化而变化了。由于地图上经纬线网格面积与地球仪上经纬线网格面积的特点不同，在地图上经纬线网格面积不是按照同一比例缩小的，这表明地图上具有面积变形。面积变形的情况因投影而异。在同一投影上，面积变形因地点的不同而不同。

3）角度变形

是指地图上两条所夹的角度不等于球面上相应的角度，如在图4-9-b和图4-9-c上，只有中央经线和各纬线相交成直角，其余的经线和纬线均不呈直角相交，而在地球仪上经线和纬线处处都呈直角相交，这表明地图上有了角度变形。角度变形的情况因投影而异。在同一投影图上，角度变形因地点而变。

地图投影的变形随地点的改变而改变，因此在一幅地图上，就很难笼统地说它有什么变形，变形有多大。

图4-9：地图投影变形

3．2．2变形椭圆

变形椭圆是显示变形的几何图形，从图4-9可以看到，实地上同样大小的经纬线在投影面上变成形状和大小都不相同的图形（比较图4-9中三个格网）。实际中每种投影的变形各不相同，通过考察地球表面上一个微小的圆形（称为微分圆）在投影中的表象——变形椭圆的形状和大小，就可以反映出投影中变形的差异（图4-10）。

图4-10：微分圆表示投影变形

3．3地图投影的分类

3．3．1按变形性质分类

按变形性质地图投影可以分为三类：等角投影、等积投影和任意投影。

1）等角投影

定义为任何点上二微分线段组成的角度投影前后保持不变，亦即投影前后对应的微分面积保持图形相似，故可称为正形投影。投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等，即角度变形为零。等角投影在一点上任意方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的，即不同地点上的变形椭圆大小不同。

2）等积投影

定义为某一微分面积投影前后保持相等，亦即其面积比为1，即在投影平面上任意一块面积与椭球面上相应的面积相等，即面积变形等于零。

3）等距投影

在任意投影上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。但是在任意投影中，有一种比较常见的等距投影，定义为沿某一特定方向的距离，投影前后保持不变，即沿着该特定方向长度比为1。在这种投影图上并不是不存在长度变形，它只是在特定方向上没有长度变形。等距投影的面积变形小于等角投影，角度变形小于等积投影。任意投影多用于要求面积变形不大、角度变形也不大的地图，如一般参考用图和教学地图。经过投影后地图上所产生的长度变形、面积变形和角度变形，是相互联系相互影响的。它们之间的关系是：在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性；在任意投影上不能保持等角和等积的特性；等积投影的形状变形比较大，等角投影的面积变形比较大。

3．3．2按构成方法分类

地图投影最初建立在透视的几何原理上，它是把椭球面直接透视到平面上，或透视到可展开的曲面上，如圆柱面和圆锥面。圆柱面和圆锥面虽然不是平面，但可以展为平面。这样就得到具有几何意义的方位、圆柱和圆锥投影。随着科学的发展，为了使地图上变形尽量减小，或者为了使地图满足某些特定要求，地图投影就逐渐跳出了原来借助于几何面构成投影的框子，而产生了一系列按照数学条件构成的投影。因此，按照构成方法，可以把地图投影

分为两大类：几何投影和非几何投影。

1）几何投影

几何投影是把椭球面上的经纬线网投影到几何面上，然后将几何面展为平面而得到。根据几何面的形状，可以进一步分为下述几类（图4-11）：

（1．1）方位投影：以平面作为投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。

（1．2）圆柱投影：以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面展为平面而成。

（1．3）圆锥投影：以圆锥面作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后将圆锥面展为平面而成。

图4-11：各种几何投影

2）非几何投影

不借助几何面，根据某些条件用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。在这类投影中，一般按经纬线形状又分为下述几类：

（2．1）伪方位投影：纬线为同心圆，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线，且相交于纬线的共同圆心。

（2．2）伪圆柱投影：纬线为平行直线，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。

（2．3）伪圆锥投影：纬线为同心圆弧，中央经线为直线，其余经线均为对称于中央经线的曲线。

（2．4）多圆锥投影：纬线为同周圆弧，其圆心均为于中央经线上，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。

3．3．3按照投影面积与地球相割或相切分类

1）割投影

以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相割，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。

2）切投影

以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相切，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。

3．5常用的一些地图投影

3．5．1世界地图的投影

世界地图的投影主要考虑要保证全球整体变形不大，根据不同的要求，需要具有等角或等积性质，主要包括：等差分纬线多圆锥投影、正切差分纬线多圆锥投影（1976年方案）、任意伪圆柱投影、正轴等角割圆柱投影。

3．5．2半球地图的投影

东、西半球有横轴等面积方位投影、横轴等角方位投影；南、北半球有正轴等面积方位投影、正轴等角方位投影、正轴等距离方位投影。

3．5．3各大洲地图投影

1）亚洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、彭纳投影。

2）欧洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、正轴等角圆锥投影。

3）北美洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、彭纳投影。

4）南美洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、桑逊投影。

5）澳洲地图的投影：斜轴等面积方位投影、正轴等角圆锥投影。

6）拉丁美洲地图的投影：斜轴等面积方位投影。

3．5．4中国各种地图投影

1）中国全国地图投影：斜轴等面积方位投影、斜轴等角方位投影、彭纳投影、伪方位投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角割圆锥投影。

2）中国分省（区）地图的投影：正轴等角割圆锥投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角圆柱投影、高斯-克吕格投影（宽带）。

3）中国大比例尺地图的投影：多面体投影（北洋军阀时期）、等角割圆锥投影（兰勃特投影）（解放前）、高斯-克吕格投影（解放以后）。

4．高斯——克吕格投影

高斯——克吕格投影在英美国家称为横轴墨卡托投影。美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的全球横轴墨卡托投影（UTM）是横轴墨卡托投影的一种变型。高斯克吕格投影的中央经线长度比等于1，UTM投影规定中央经线长度比为0.9996。在6度带内最大长度变形不超过0.04%。

高斯克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线，其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲线，其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线，经纬线成直角相交。在这个投影上，角度没有变形。中央经线长度比等于1，没有长度变形，其余经线长度比均大于1，长度变形为正，距中央经线愈远变形愈大，最大变形在边缘经线与赤道的交点上；面积变形也是距中央经线愈远，变形愈大。为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投影范围的东西界加以限制，使其变形不超过一定的限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的投影（图4-12）。高斯——克吕格投影的变形特征是：在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大；在同一条纬线上，长度变形随经差的增加而增大，且增大速度较快。在6度带范围内，长度最大变形不超过0.14%。

图12：高斯——克吕格投影示意

我国规定1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万比例尺地形图，均采用高斯克吕格投影。

第五章GIS中的数据

空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征，这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。

空间分辨率是两个可测量数值之间最小的可辩识的差异。那么空间分辨率可以看作记录变化的最小距离。

误差的类型

1）逻辑误差

对数据进行质量控制或质量保证或质量评价，一般先从数据的逻辑性检查入手。

2）几何误差

由于地图是以二维平面坐标表达位置，在二维平面上的几何误差主要反映在点和线上。

（2．1）点误差

关于某点的点误差即为测量位置（x，y）与其真实位置（x0，y0）的差异。点误差可通过计算坐标误差和距离的方法得到。坐标误差定义为：

Δx=x-x0

Δy=y-y0

（2．2）线误差

线误差分布可以用Epsilon带模型来描述，它由沿着一条线以及两侧定宽的带构成，真实的线以某一概率落于Epsilon带内。Epsilon带是等宽的（类似于后面讲述的缓冲区，不过其意义不同），在此基础上，误差带模型被提出，与Epsilon带模型相比，它在中间最窄而在两端较宽。基于误差带模型，可以把直线与折线误差分布的特点分别看作是“骨头型”或者“车链型”的误差分布带模式（图5-7）。

图5-7：折线误差的分布

对于曲线的误差分布或许应当考虑“串肠型模式”（图5-8）。

图5-8：曲线的误差分布

Metadata可以译成元数据，是描述数据的数据。在地理空间数据中，元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。

在地理信息系统应用中，元数据的主要作用可以归纳为如下几个方面：

1）帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据、建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退时，也不会失去对数据情况的了解；

2）提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据；

3）帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断；

4）提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据。

可见，元数据是使数据充分发挥作用的重要条件之一，它可以用于许多方面，包括数据文档建立、数据发布、数据浏览、数据转换等。元数据对于促进数据的管理、使用和共享均有重要的作用。

第六章空间数据获取

1．3．2曲线离散化算法

在数字化过程中，需要对曲线进行采样简化，即在曲线上取有限个点，将其变为折线，并且能够在一定程度上保持原有的形状。下面介绍Douglas-Peucker算法（图6-2）。

1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦；

2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d；

3）比较该距离与预先给定阈值ε的大小，如果小于ε，则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；

4）如果距离大于阈值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1-3步的处理。

5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。

很明显，该算法是一个递归算法。

图6-2：曲线的离散算法1．4．1扫描矢量化以及处理流程

1）图像二值化（Threshold）

图像二值化用于从原始扫描图像计算得到黑白二值图像（Binary Image），通常将图像上的白色区域的栅格点赋值为0；而黑色区域为1，黑色区域对应了要矢量化提取的地物，又称为前景。

2）平滑（Smooth）

图像平滑用于去除图像中的随机噪声，通常表现为斑点。

3）细化

细化将一条线细化为只有一个像素宽，细化是矢量化过程中的重要步骤，也是矢量化的基础。

4）链式编码

链式编码将细化后的图像转换成为点链的集合，其中每个点链对应于一条弧段。

5）矢量线提取

将每个点链转化成为一条矢量线。每条线由一系列点组成，点的数目取决于线的弯曲程度和要求的精度。

1．4．4图像细化（Thinning）

细化算法对二值图像进行处理，得到细化后的图像。线细化是处理包含线状地物二值图像的一种重要技术。

线细化，就是不断去除曲线上不影响连通性的轮廓像素的过程，对细化的一般要求是：

●保证细化后曲线的连通性

●细化结果是原曲线的中心线

●保留细线端点

下面介绍一个常用的细化算法，其它算法基本是此算法的改进。

首先介绍几个相关的概念和符号。对于二值栅格图像中每个像素点p，以及该像素直接相邻的8个像素点（图6-7），令：

图6-7：像素周围的8个直接相邻像素

1）N(p)为p的邻点的数值的和；

2）图像像素联接数T(p)，如果旋转着看像素周围的点，T(p)就是p周围8个点从0变成1的次数，它反映了像素邻点的联接的块数（图6-8）。

3）p W，p E，p S，p N分别指像素左侧、右侧、下边、上边邻点的数值。

(a)T=0

(b)T=0

(c)T=1

(d)T=1

(e)T=2

(f)T=2

(g)T=2

(h)T=3

(i)T=4

图6-8：像素联结数

算法步骤如下[Zhang-Suen ，1984]：

1：对于栅格图像中的每个点p ，进行如下操作：

如果2≤N(p)≤6并且T(p)=1并且p N p S p E =0并且p W p E p S =0 则标志p 点；

2：将所有被标志的栅格点赋值为0，如果没有被标志的点，则算法结束； 3：对于栅格图像中的每个点p ，进行如下操作：

如果2≤N(p)≤6并且T(p)=1并且p N p S p W =0并且p

W p E p N =0 则标志p 点；

4：将所有被标志的栅格点赋值为0，如果没有被标志的点，则算法结束； 5：转到第一步。

图6-9显示了采用该算法细化的过程和结果。

图6-9：线状地物的细化

1．4．5链码（弗里曼码）

链码是由弗里曼（Freeman ）提出的用曲线出发点坐标和线的斜率来描述二值线图形的一种方法。图6-10（a ）所示是链码的八个方向及它们的序号。图6-10（b ）的细线的链码为(3,0)21100066567，其中（3,0）为起始点坐标，之后的数值序列描述了方向。

任意一条细线都可用链码序列表示为下式：

C ＝a 1a 2...a n ，0≤a i ≤7

如果始点a1和终点an 重合，则说明曲线是闭合的。

(a)

(b)

012345

图6-10：链码及其对细线的表示 (a)：链码的8个方向；(b)细线

基本坐标变换

在投影变换过程中，有以下三种基本的操作：平移、旋转和缩放。 1）平移

平移是将图形的一部分或者整体移动到笛卡尔坐标系中另外的位置(图6-11-a)，其变换公式如下：

X ’=X+T x Y ’=Y+T y 2）缩放

缩放操作可以用于输出大小不同的图形（图6-11-b ），其公式为： X ’=XS x Y ’=YS y 3）旋转

在地图投影变换中，经常要应用旋转操作（图6-11-c ），实现旋转操作要用到三角函数，

假定顺时针旋转角度为θ，其公式为*

：

X ’=Xcos θ+Ysin θ Y ’=-Xsin θ+Ycos θ

仿射变换（Affine Tranformation ）

如果综合考虑图形的平移、旋转和缩放，则其坐标变换式如下：

??

?

???+??????????

??-=Y X T T Y X Y X θθθθ

λcos sin sin cos )','( 上式是一个正交变换，其更为一般的形式是：

??

?

???+?

???????????=Y X T T Y X d c b a Y X λ)','(

后者被称为二维的仿射变换（Affine Transformation），仿射变换在不同的方向可以有不同的压缩和扩张，可以将球变为椭球，将正方形变为平行四边形（图6-12）。

2．3．1图形修改

1）伪节点（Pseudo Node），伪节点使一条完整的线变成两段（图15），造成伪节点的原因常常是没有一次录入完毕一条线。

2）悬挂节点（Dangling Node），如果一个节点只与一条线相连接，那么该节点称为悬挂节点，悬挂节点有多边形不封闭（图6-16-a）、不及和过头（图6-14-b，图6-14-c），节点不重合（图6-16-b）等几种情形。

(a)多边形不封闭(b)节点不重合

图6-16：悬挂节点的两种情形

3）“碎屑”多边形或“条带”多边形（Sliver Polygon）

条带多边形（图6-17）一般由于重复录入引起，由于前后两次录入同一条线的位置不可能完全一致，造成了“碎屑”多边形。另外，由于用不同比例尺的地图进行数据更新，也可能产生“碎屑”多边形。

4）不正规的多边形（Weird Polygon）

不正规的多边形（图6-18）是由于输入线时，点的次序倒置或者位置不准确引起的。在进行拓扑生成时，同样会产生“碎屑”多边形。

(a)正常多边形(b)不正规多边形

图6-18：不正规的多边形

1）多边形拓扑关系的建立

如果使用DIME或者类似的编码模型，多边形拓扑关系的表达需要描述以下实体之间的关系：

●多边形的组成弧段；

●弧段左右两侧的多边形，弧段两端的节点；

●节点相连的弧段。

多边形拓扑的建立过程实际上就是确定上述的关系。具体的拓扑建立过程与数据结构有

关，但是其基本原理是一致的，下面简述多边形拓扑建立过程（图6-19）。

图6-19中共有4个节点，以A、B、C、D表示；6条弧段，用数字表示；以及I、II、III三个多边形（图6-19-a）。首先定义以下概念：

●由于弧段是有方向的，算法中将弧段A的起始节点称为首节点N s(A)，而终止节点

为尾节点N E(A)；

●考虑到弧段的方向性，沿弧段前进方向，将其相邻的多边形分别定义为左多边形和

右多边形P L(A)和P R(A)。

在建立拓扑之前，首先将所有弧段的左右多边形（在实现中，可以用多边形的编码表示）都设置为空；然后对每个节点计算与其相连弧段的在连接处的角度，并进行排序（图6-19-b）（注意，这个排序是循环的）。建立拓扑的算法如下：

（1）得到第一条弧段A，并设置为当前弧段；

（2）判断P L(A)和P R(A)是否为空。如果都非空，转到第一步，当所有弧段处理完毕后，算法结束；

（3）如果左多边形为空，则创建一个新的多边形P，多边形的第一条弧段为当前弧段，并设置P L(A)=P，设置搜寻起始节点为N s(A)，搜寻当前节点为N E(A)。如果右多边形为空，则创建一个新的多边形P，多边形的第一条弧段为当前弧段，并设置P R(A)=P，设置搜寻起始节点N0=N E(A)，搜寻当前节点N C=N S(A)。

（4）判断N0和N C是否相等，如果是，则多边形所有弧段都已经找到，转到第一步。

（5）检查与当前节点相连接的、已经排列好的弧段序列，将当前弧段的下一条弧段A'作为多边形的第二条弧段。

（6）如果N C=N S(A')，设置P L(A')=P，N C=N E(A)；如果N C= N E(A')，设置P R(A')=P，N C=N S(A)，转到第四步。

如图6-19-c所示，如果从弧段4开始搜寻，找到节点C后，根据弧段的排序，下一条弧段是2；然后找到节点A，弧段1，整个搜寻结束，建立多边形I，其组成弧段为4、2、1。按照这种算法，生成多边形的弧段从多边形内部看，是逆时针排列的。如果节点弧段排序为顺时针，则算法中用P L(A)代替P R(A)，用P R(A)代替P L(A)，生成的多边形弧段是顺时针排列的。

地理信息系统笔记整理_全解剖

第一章：地理信息系统概说 数据与信息 数据（data）：是未经过加工的原始材料，是客观对象的表示。 信息（information）：是对数据的解释、运用与解算，是数据内涵的意义。 数据处理：对数据进行收集、筛选、排序、归并转换、存储、检索、计算、分析、模拟和预测等操作。 信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。 地理信息：是表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。 地理信息的特征体现在区域性、多层次性和动态变化上： 空间位置：通过公共地理参考来描述地物所在位置，如大地参照系、地物间的相对位置。多维结构：在二维空间的基础上，实现多专题的第三维的信息结构。 时序特征：指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。 地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 物理外壳：计算机化的技术系统 操作（处理）对象：空间数据。 技术优势：在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段、以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。 对GIS的三种认识： 地图观点：强调GIS作为信息载体与传播媒介的地图功能。 数据库观点：强调数据库系统在GIS中的重要作用。 分析工具的观点：强调GIS的空间分析与模型分析功能，认为GIS是一门空间信息科学，这是其有别与其它系统的唯一特征。 GIS概念框架和构成 ---数据库建立和数据库输入 用户界面----系统和数据库管理---空间数据处理和分析 ---产品生成和输出 地理信息系统的分类

中学综合素质考试知识点梳理

综合素质 第一章职业理念 第一节教育观 1、教育观是人们对教育所持有的看法。核心是“教育为了什么”，即教育目的。 ①以提高国民素质教育为根本宗旨 ②面向全体学生的教育 2、素质教育观的内涵③促进学生全面发展的教育 （创新教育是素质④促进学生个性发展的教育 教育的核心）⑤以培养学生的创新精神和实践能力为重点的教育 外延：连贯的、全方位的、全过程的、终身的教育活动 3、实施素质教育的途径 ①国家政策保障 ②推进新课程改革 ③学校管理、课外教育活动、班主任工作（重要途径） 4、新课改带来的教学转变 ①教学从“以教育者为中心”转向“以学习者为中心” ②教学从“教会学生知识”转向“教会学生学习” ③教学从“重结论轻过程”转向“重结论的同时更重过程” ④教学从“关注学科”转向“关注人” 5、实施素质教育的方法 ①发挥教师的作用 ②调动学生学习的主动性和积极性 ③积极开展实践活动 6、素质教育与应试教育的区别 ①全面素质与片面素质的区别（德育为先，五育并举） ②价值取向的区别（培养符合社会进步所需要的人才） ③教育方针的区别（实施了党的教育方针） 应试教育素质教育 教育对象主要面向少数学生，忽视大多数学生面向所有学生 教育目的偏重知识传授，忽视德育、体育、美 育、心理教育和生产劳动教育 德育、体育、美育、心理教育和生产劳 动教育全面进行 能力培养只重视技能训练，忽视能力培养重视各种能力的培养 教学方法以死记硬背和机械重复训练为主，使 学生课业负担过重 启发式、探究式教学，使学生生动、活 泼、主动地学习，减轻学生课业负担 学生评价筛选性评价，以考试成绩作为评价学 生的主要标准甚至唯一标准 发展性评价，评价方式多元，评价主体 多元 教学内容教学内容较难，过于偏重学科体系， 忽视综合性及应用性内容，存在着脱 离学生生活实际，忽视实践等问题 降低教学内容的深度和难度，弱化学科 体系，重视综合，教学内容结合学生经 验、联系实际 教学着眼点局限于学校注重发展性，终身教育，终身学习 7、素质教育的实施障碍 ①对素质教育的误解 ②沉重的课业负担

设计学概论笔记

尹定邦《设计学概论》核心笔记 第一章导论：设计学的研究范围及其现状 设计就是设想、运筹、计划与预算，它是人类为实现某种特定目的而进行的创造性活动。 第一节设计学的研究范畴 设计学成为一门独立的学科，并且被学者们作出思辨的归纳和伦理的阐述，是20世纪以来的产物。简单说来，设计就是设想、运筹、计划与预算，它是人类为实现某种特定目的而进行的创造性活动，是一种物质文化行为；而设计学则是既有自然科学特征又有人文学科特色的综合性的专门学科。 设计学是关于设计这一人类创造性行为的理论研究。 设计的终极目标永远是功能性与审美性。 我们一般将设计学划分为设计史、设计理论和设计批评三个分支。设计史必须要研究科技史与美术史，研究设计理论必然要研究相关的工程学、材料学和心理学，研究设计批评必然要研究美学、民俗学和伦理学的理论要求。 一、设计史 1.1977年，英国成立了设计史协会，这标志着设计史正式从装饰艺术史或应用美术史中独立出来而成为一门新的学科，大学里美术史系也将设计史作为单独的一门课程向学生们提供。 1.美术史学上19世纪的两位巨人：森珀和里格尔，正是这两位大师通过在美术史领域作出的卓有成就的研究，而给20世纪的学者最终将设计史从美术史中分离出来奠定了坚实的设计史研究基础。 2.20世纪最有影响的西方设计史家：佩夫斯纳和吉迪恩，他们同时又是极有贡献的美术史家和建筑史家。佩夫斯纳通过其1936年出版的《现代设计的先锋》开创了设计史研究的先河，更重要的是他通过这部著作在公众心目中创造了有关设计史的概念，进而影响了公众对于设计的趣味和观念。 吉迪恩关于“无名的技术史”的研究，将设计史的研究引入更为广阔的文化研究方法。 3.美术史学史上19世纪的两位巨人——森珀和里格尔。正是这两位大师通过在美术史领域作出的卓有成就的研究，而给20世纪的学者最终将设计史从美术史中分离出来奠定了坚实的设计史研究基础。 森珀，是将达尔文进化论运用于美术史研究的第一人，提出唯物主义美术史论；里格尔，“装饰研究”以及“艺术意志”的提出。 二、设计理论 传统上讲，设计理论一直为它的学科美术和建筑理论所包容，这是因为设计这一概念本身就是从美术与建筑实践中引申出来的理论总结。 设计是三项艺术（建筑、绘画、雕塑）的父亲。 在古代中国，与古代西方“设计”相似的概念是“经营”。▲ 在西方，一般以荷加斯的著作《美的分析》为最早的设计理论专著。现代意义上的设计理论著作是19世纪开始的，而且一般都归为两种类型。 一种是以1837年成立的设计学校为中心的设计教育理论研究，其中最重要的人物是琼斯和德雷瑟。作为一个功能注意者，琼斯的著作《装饰的基本原理》里强调：任何适用于目的的形式都是美的，而勉强的形式既不适合也不美。德雷瑟是琼斯的学生，他强调研究过去的（包括伊斯兰的）古典的装饰形式，将几何方式引入自然形式形态装饰的研究。 第二种类型的设计理论是针对工业革命的影响做出的反响，其中最有影响的人物是普金、拉斯金和莫里斯。

设计概论部分知识点

●莫里斯——“现代设计之父” ●密斯.凡德罗——“少即是多” ●卢斯（维也纳“分离派”成员）——“装饰就是罪恶” ●文丘里——“少则令人生厌” ●萨利文——“形式依随功能” ●赖特----流水别墅 ●帕克斯顿----水晶宫 ●20世纪三大建筑巨匠----密斯.凡德罗、柯布西耶、赖特 ●在设计史上最具历史意义的事件是1851年在英国伦敦举办的世界首次国际工业博览会 1．"设计"（Design）的本义是什么？ 设计（Design）源于拉丁文Designave，其本义是"徽章、记号"，即事物或人物得以被认识的依据或媒介，在中国，设计最初是分开使用的，"设"指预想、策划，"计"指特定的方法策略等。 2.如何理解设计的内涵？ 我们可以从广义和狭义两个方面来理解设计的内涵： 从广义的角度来理解，design最基本的意义是计划乃至设计，即心怀一定的目的，并以其实现为目标而建立的方案，这个界定几乎涵盖了人类有史以来的一切文明创造活动，其所蕴含着的构思和创造性行为过程，则是现代设计的内涵和灵魂； 从狭义的角度来理解，design特指在一般的计划和设计中，对构成艺术作品的各种构成要素，在各部分之间或者部分与整体的结构关系上，组织成为一个作品的创意过程。 3．设计（design）,在汉语中最基本的词义是设想与规划. 4．汉语中的”设计”,最早是（计谋）的意思. 5.工艺美术运动 时间：1864-1896 起因：19世纪下半叶工业批量生产导致家具、室内用品、建筑的设计水准下降。 主要人物：理论奠基人：威廉.莫里斯创始人：约翰.拉斯金 企图通过工艺美术运动提高工艺的地位，用手工制作反对机器和工业化。这场运动的第一条原则是恢复材料的真实性。其次就是强调设计家关心社会，通过设计来改造社会。 工艺美术运动的意义影响：创造了新的设计风格；对工业化的反对，和对机械、大批量生产的否定，注定工艺美术运动不能形成领导潮流的主流风格。强调装饰导致成本增加，没能真正为大众服务。但他代表了整整一代欧洲知识分子的感受，因此工艺美术运动的探索为此后的新艺术运动奠定了基础。 6.新艺术运动： 工艺美术运动之后，19世纪末到20世纪初出现的新艺术运动致力于创造一种具有现代感的风格，以彻底摆脱历史风格的影响。这种风格的灵感来自自然界，新艺术的典型纹样是模范植物根茎的卷曲形态，以蜿蜒交织的线条象征出一种内在活力。从本质上说，新艺术运动仍

地理信息系统知识点大全

绪论 简述GIS的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案 GIS的概念 GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称； 理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS的组成 ①系统硬件 GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 GIS外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理设备和输出设备构成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ②系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 ③空间数据是GIS的血液 GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④管理人员 GIS的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。 不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。 GIS的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。 举例说明GIS可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询 GIS的地学基础 GIS中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影

地理信息系统设计与实现复习笔记

概论 一、基本概念 数据：是指对某一目标定性、定量描述的原始数据。包括数值，字符，图像，图形，视频等，在计算机中数据按符号进行存储和处理。 信息：狭义的信息指两次不定性之差，即人们在获取信息前后对事物认识的差别；广义的信息是指主体与客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的信息或知识，是表征事物性质、特征和状态的一种普遍形式。 信息和数据不可分离。信息是数据的内涵，而数据是信息的一种表达方式，数据是客观对象的表示，数据在得到解释后才能成为信息。 系统：相互联系的若干要素构成的具有特定功能的整体。系统不仅指计算机信息系统，而且还包括其他系统，比如一个学校就是一个系统。 信息系统：是指具有处理、管理和分析数据能力，能够为决策提供有用信息的系统，信息系统不一定是计算机信息系统。 GIS以地理空间数据库为基础在计算机软、硬件支持下，对空间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策而建立起来的计算机技术系统。 地理信息系统的类型：工具型(GIS开发平台，供其它系统调用或二次开发)、应用型(专题GIS和区域GIS)、大众型GIS. GIS的设计方法原型化（优：需求表示清楚，用户满意度较高；降低开始风险和开发成本；缺：不适合开发大型的信息系统；系统难于维护；带有一定盲目性）、面向对象（优：加强了对问题域和系统责任的理解；改进了与分析有关的各类人员的交流；对需求的变化具有较强的适应性；贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性；有利于用户参与。缺：需要一定的软件支持环境；不太适应大型的mis开发）、结构化程序设计（优：组成清晰，层次分明，便于调试和修改，是系统研制较为理想的工具；缺：结构化分析不适合需求经常改变的系统，因此结构化分析的前提是：面临静态需求） GIS二次开发模式自、委、联，开发方式：独、宿、集。 GIS设计内容系统总体设计、数据模型设计、数据库设计、系统功能设计、应用模型设计、输入/输出设计 GIS设计过程系统分析｛需求分析（需求调查[用户情况、数据源、数据评价，方式：面谈、电话访谈、现场参加、调查问卷、索取资料、GIS专题报告等]、需求分析、需求文档编写[包括表和清单]）、可行性分析（经济因素[效益分析、经费问题]、技术因素[技术水平]、社会因素[有关部门和用户的支持程度]）、进度预测｝、系统设计、系统实施、运行维护第二章 GIS系统分析 需求分析的过程实际上是一个继承与发展的过程。 系统分析工具数据流程图、数据字典 数据字典的内容：数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体。 功能：①给管理者和用户提供关于可利用数据的线索；②为系统分析人员提供数据是否存在的信息；③为编程工作提供数据格式及数据位置。 第三章应用型GIS总体设计 系统设计过程中确定目标的原则：针对性；实用性；预见性；先进性。 系统总体设计的原则:完备性、标准化、系统性、兼容性、通用性、可靠性、实用性、可扩充性。 系统组网方案：B/S模式(浏览器/服务器)、C/S（客户/服务器）模式、混合模式。C/S：系统维护要求高、操作复杂；对网络要求高。B/S：胖服务器、瘦客户端。（表示层、应用层、数据层）。目前一般都采用以B/S为主，C/S为辅的网络结构模式。 地理编码：在地理数据分类基础上，以易于计算机和人识别的代码来唯一地标识地理实

2021年小学教师资格证考试《综合素质》知识点口诀记忆汇总

2021年小学教师资格证考试《综合素质》知 识点口诀记忆汇总 2021年小学教师资格证考试《综合素质》知识点口诀记忆汇总一、教育观 (一)素质教育观 (1)素质教育以提高国民素质为根本宗旨 (2)素质教育是面向全体学生的教育 (3)素质教育是促进学生全面发展的教育 (4)素质教育是促进学生个性发展的教育(5)素质教育是以培养学生的创新精神和实践能力为重点的教育口诀：“提素”“个性”“创”“两全” （二）我国教育目的的基本精神 (1) 要培养的人是社会主义事业的建设者和接班人；(2)要求学生在德智体美劳等方面全面发展； (3)适应时代要求，强调学生个性的发展。口诀：全面建设个性接班人 (二)新课改的教学观口诀：四个转向 (1)教学从“教育者为中心”转向“学习者为中心” (2)教学从“教会学生知识”转向“教会学生学习” (3)教学从“重结论轻过程”转向“重结论的同时更重过程” (4)教学从“关注学科”转向“关注人” 二、学生观口诀：二独一发 (1)学生是发展的人 (2)学生是独特的人 (3)学生是具有独立意义的人三、教师观 (一)教师角色的转变口诀：“促进”“研究“开”“社区”或四者一社区 (1)从教师与学生的关系看，新课程要求教师应该是学生学习和发展的促进者 (2)从教学与课程的关系看，新课程要求教师应该是课程的建设者和

开发者 (3)从教学与研究的关系看，新课程要求教师应该是教育教学的研究者 (4)从学校与社区的关系看，新课程要求教师应该是社区型的开放教师新课改教师角色的转变（即教师职业的责任） a教师是学生学习的促进者 b教师应该是教育教学的研究者c教师是课程的开发者和研究者 d教师应是社区型的开放教师 e 教师应该是终身学习的践行者五者一社区记忆技巧：学生不仅要在课上接受教育，还要去社区终身学。教师职业的价值对教师个人：可以满足教师作为个体自我生存和发展的需要对他人：对国家，社会，集体和人类都有着巨大的贡献，为社会和进步提供精神财富，培养全面发展的接班人和建设者 （或者①教师是文化传递者②教师是文明促进者③教师是智慧开启者④教师是道德塑造者） (二)教师行为转变口诀：你我他它 (1)在对待师生关系上，新课程强调尊重与赞赏 (2)在对待教学上，新课程强调帮助、引导 (3)在对待自我上，新课程强调反思 (4)在对待与其他教育者的关系上，新课程强调合作四、教师职业道德 口诀：“三爱”“两人”“一终身” (1)爱国守法——基本要求(教师要以身作则，知法懂法守法用法，用法律来规范自己的行为，从而为学生做出示范和榜样。

设计概论

《设计概论》核心笔记 中国部分 第一讲原始社会时期的设计 一、石器设计 以打制石器为主的旧石器时代和以磨制石器为主的新石器时代。▲ 中国新石器时代的设计，除了石器工具的设计以外，另一个重要的设计领域就是陶器用具的设计。 二、原始“彩陶”的设计 所谓原始“彩陶”，是指一种绘有黑色、红色装饰花纹的红褐色或棕黄色的陶器。这个时期的文化，称之为“彩陶文化”。因为彩陶最早在河南渑池仰韶村发现，所以也称“仰韶文化”。原始彩陶设计有下列几种： 1、半坡型 鱼形花纹：由写实逐渐演变为抽象，可以分为草体鱼纹和复体鱼纹。人面鱼身盆和尖底瓶汲水器。 2、庙底沟型：装饰多用直线和曲线结合，构成曲边三角形。鸟纹的应用更多，而纹饰的黑白双关是它的特色。 3、马家窑型：点和螺旋纹的运用，艺术风格可用旋动、流畅来形容。 4、半山型：图案组织大体可以分为两种：一是用旋涡纹组成装饰；二是用葫芦形纹作面的分割，是装饰面区分为数个单位，并流行运用锯齿纹。 5、马厂型：以人形纹（或称蛙纹）最有特色。 原始彩陶，还有典型的“龙山文化”，是以山东为中心，薄而光的蛋壳陶大量出现，是这类设计的突出特征。 彩陶的装饰设计，基本上是以几何纹的形式出现的。彩陶图案设计中形式法则有：立对比法、分割法、多效装饰法、双关法。 第二讲三代及春秋战国时期艺术（重点） 青铜器 一．商周时期青铜器的种类 商周时代青铜器依照它们的用途（种类）可以分为：（仅作了解，不做重点） 1 、礼器：礼器又可分为： A、炊煮器，如鼎、鬲(li，音历) 等。 B、食器，如簋(gui，音轨) 、盂、簠(fu, 音甫) 、豆等。 C、酒器，如觚(gu，音姑) 、爵、觶(zhi，音志) 、尊、卣(you，音有) 、壺、觥等。 D、水器，盤、匜(yi，音仪) 等。 2 、乐器：乐器有铃、鐃、鼓、鐘等。 3 、兵器：戈、矛、鏃等。 4 、工具和车马器 二、青铜器的用途 主要在于祭祖和维护统治秩序两个方面。 殷商以来，青铜器被大量用来祭祀祖先和鬼神。 西周青铜礼器被用来维护和体现等级制度，各级奴隶主必须使用和他们地位相称的礼器，

设计概论考研重点提示

1 备注：此为由王树良、张玉花博士主编的《艺术硕士入学考试考点精编》（重庆大学出 设计概论考研重点提示 目录 一设计的研究范围（l） ★l.设计(l) ★2.设计艺术学(1) 3.手工艺设计(1) ★4.现代设计(2) ★5.工艺美术(2) 6．民间工艺（2） 7．特种工艺（2） 8．符号学（3） 9．产品语义学（3） ★1.艺术设计的含义是什？（3） 2．艺术设计的内容是什么？（4） 3．艺术设计有哪些形式？(4) 4.设计艺术学的研究对象是什么？（5） 5．设计艺术学的研究范围有哪些？（5） 6．设计的社会性特征是什么？（5） 7．设计的美学特征是什么?（6） 8．简述手工业时期的设计特征。（6） ★9.现代设计有什么特征?(7) 10.后工业时期的设计特征是什么(7) Il.为什么说艺术设计的本质是创新?（7）

2 备注：此为由王树良、张玉花博士主编的《艺术硕士入学考试考点精编》（重庆大学出★1.如何理解设计的概念?(8) ★2.如何理解设计艺术的本质?(9) ★3.纯艺术与设计艺术有什么区别和联系?(10) 4.结合设计艺术作品简析设计与艺术的关系。（ll） ★5.试述装饰艺术与设计的关系。(13) ★6.艺术设计有哪些基丰属性?(14) 7.为什幺说设计是一种特殊的艺术活动?（15） 8．简述设计的科技特征。（16） ★9.试分析设计的创造性特征。(17) lO.为什么说艺术设计是新知识创新体系的一部分?(17) ★11.试论述传统工艺美术与现代设计的区别与联系。(18) 12.试论述设计的历史阶段及其特征。(19) 二设计的类型（22） ★1.工业设计(22) ★2.产品设计(22) ★3.视觉传达设计(23) 4．平面设计（23） 5．环境艺术设计（23） 6．景观设计（24） 7．室内设计（24） 8．展示设计（25） 9．书籍装帧设计（25） 10.字体设计(25) 11.编排设计(25) 12.广告设计(26) ★13.企业形象设计(26) 14.包装设计（26） ★15.概念设计（27） 16.式样设计（27） 17.极少主义设计（28） 1．视觉传达设计由哪些部分组成？（28） 2．视觉传达设计有哪些类型?（28） 3．如何理解视觉传达设计？（29） 4．产品设计如何分类?（29） 5．产品设计的主要种类有哪些？（30） 6．简述环境设计的含义及范畴。（31） 7．简述现代环境设计的发展重点。（32） 8．纺织品设计和服装设计分别包含哪些方面？（32）

地理信息系统知识点大全

简述GIS 的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息 解决方案 GIS 的概念 GIS 是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据 采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS 是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、 管理和地理相关问题，例如城市规划、商业 选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2:表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图 像和图形等的总称； 理解3： 一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体， 具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征 多维性：单点多重属性信息 动态性（时间性）：随时间动 态变化 数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息" （Geographically Referenced Information ） 或者，“与地理位置有关的信息" GIS 的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示 和输 出地理数据功能的计算机软硬件系统。 地理信息系统是一 种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS 的组成 ① 系统硬件 GIS 主机：大型、中型、小型机，工作站 /服务器、微型计 算机 GIS 外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数 字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图 形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动 硬盘、U 盘、MP3等 GIS 网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理 设备和输出设备构成 适用于小型GIS 建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部 GIS 建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ② 系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的 驱动软件，目前流行的有 DOS 、Windows98/Nnt/2000/XP 、UNIX 等。系统软件关系到 GIS 软件和开发语言使用的有效性，是 GIS 中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参 数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、 面 积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面 展 开为平面时必然产生破裂或褶皱。 地图投影”就是要解决球面 不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标 （经度、纬度）表示， 而平面上是用直角坐标（纵坐标、横坐标）或者极坐标（极径、极 角）表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上， 必须采用 一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之 投影变形性质：等角投影、等积投影、任意投影 常见变形性质的确定 ① 同纬度带内梯形面积不等的投影肯定不是等积投影 ② 经纬网不是处处正交的投影肯定不是等角投影 ③ 投影为直线的经线（中央经线）上纬距不等的投影肯定不是等距投影 地理空间实体 的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？ 点：由单个栅格表达。 线：由沿线走向有相同属性取值的一串相邻栅格表达。 面：聚集在一起的具有相同属性取值的一片栅格表达。 空间数据的基本特征有哪些 属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。 空 间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前 者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。 时间特征：描述空间对象随时间的变化 地理坐标：采用经纬度（0，入）来确定地球表面上任意一点的 平面直角坐标系：首先定义一个原点（0,0）及x ，y 轴方向， 然后通过（x,y ）值确定某个地理实体的位置。 常用地图投影 中国图 全国图：正轴圆锥投影 海图：墨卡托投影 地 形图：高斯一克吕格投影（分带） 大洲图：亚洲图：斜轴方位投影 欧洲图：彭纳投影 半球图：南北半球（或两极）图：正轴方位投影 东西半 绪论 GIS 软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有 Oracle 、Sybase Informix 、DB2、SQL Server 、Ingress 等。 Oracle 、Informix 、Ingress 等关系数据库管理软件都相继增加 了空间 数据类型。而 ESRI 公司的 SDE （ Spatial Database Engine ） 也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS 软件中图形处理平台。如 AutoDesk 公司开发的基 于 AutoCAD 的 AutoMap GIS 软件、In tergraph 公司的基于 MicroStation 的 MGE GIS 软件 ③ 空间数据是GIS 的血液 GIS 的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④ 管理人员 GIS 的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是 GIS 工程及应用成功的关键。 不但对GIS 的技术和功能有足够的了解， 而且要具备组织 管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档 管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出 空间查询：位 置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索 空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、 统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件， 建立缓冲区多边形图，然 后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS 中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算， 产生 新的空间图形和属性的过程。 GIS 的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家 Tom linson 创造了 GIS 系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年 代产业化阶 段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS 的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和 分析；生成报表。 举例说明GIS 可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用 GIS 对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息 进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、 空间结构、空间联系和 空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据， 从而为区域经济发展 服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、 AVHRR 、城市土地利用信息系统、电信资源管理、 GIS 的地学基础 间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的 数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要 的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影

武大地理信息系统笔记(制作：武汉大学教学队伍)

武测地理信息系统笔记（制作：武汉大学教学队伍） 武测地理信息系统笔记 制作：武汉大学教学队伍： 胡鹏程雄李建松吴艳兰郭庆胜杜清运游涟 第一章绪论 §1-1 GIS概念 一、信息与数据 1、信息 1）定义： 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。 2）信息的特性： A、客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性：问题不同，影响因素不同，需要的信息种类是不同的。信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。 如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。 C、传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。 D、共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。 2、数据 指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、\符号、声音、图象等符号。 数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。 3、两者关系（有人认为，输入的都叫数据，输出的都叫信息，其实不然）。 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。

只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。 例如“1、”“0”独立的1、0均无意义。 当它表示某实体在某个地域内存在与否，它就提供了“有”“无”信息，当用它来标识某种实体的类别时，它就提供了特征码信息。 二、地理信息与地学信息 1、地理信息 1）定义：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。 2）特点： A、地域性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。 地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。 B、多维结构： 指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息包括（例图） C、时序特征： 时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。因此，一实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现势性。以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据，不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。例如98年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。显然，如果用过时数据，这将造成多大的损失，这就是地理信息的时序特征。 2、地学信息 与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 3、两者信息源不同 地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等； 地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。 四、信息系统和地理信息系统 1、信息系统( Information System ,IS )

李砚祖编著《艺术设计概论》考研核心笔记3

第三章艺术与设计 第一节艺术与设计艺术 一、“艺术”的概念 艺术： （1）18 世纪以前，艺术的存在形态在相当长的历史时期内是处于一种含混状态或是综合质的界定，是一种以技艺为主要特征的“艺术’, 一种有特点的生产性活动，尤其指那种带有艺术性质的生产艺术品的技能，这种技能包括美得艺术和实用的艺术在内。（纯艺术、实用艺术、设计艺术、手工艺术） （2）现在的艺术，主要是指纯艺术的概念。艺术是一个复杂的现象，既有精神性的产品，也包括精神和物质结合的产品。 二、艺术：纯艺术与设计艺术(重要) 纯艺术： （1）艺术的纯化即艺术与工艺技术的分离。是相对于具有实用功能的艺术形态而言的那部分造型艺术。 （2）具体指绘画、雕塑、书法一类着重体现精神性同时又具有欣赏和教育功能的那部分艺术领域。 实用艺术： （1）主要体现为艺术物质性功能，即实用功能。生活是实用设计艺术的基础，实用艺术是与生活之间的桥梁。与一般造物的区别在于其审美性、艺术性。 （2）曾被西方学者称为“次要艺术”、“小艺术”，主要功能是实用于生活的某一方面，是一个比较大的概念。它既包括现代大机器工业的产品设计，又包括了手工生产的实用工艺品，这些产品必须是实用的同时又具有艺术质的产品。一般将建筑装饰，产品设计等都包括在内。 （3）艺术设计是一个宽泛的名称，从性质上论属实用艺术，其评价和确定的标准只有一个，即实用的同时又具有艺术质的产品，现在设计属于实用艺术的范畴是毫无疑义的。 纯艺术与设计艺术的关系：(这样的内容，倾向于能力题，考研考察较多) (重要) （1）从历史上来说，在18 世纪以前，艺术是一种以技艺为主要特征的“艺术”，又是一种有特点的生产性活动。自17 世纪以后，纯艺术与手工艺艺术逐渐分离，标志着纯艺术自身体系开始确立。 （2）纯艺术与设计艺术存有既相互区别又相互联系的关系。二者都被概括在艺术的范畴之内，即都是艺术的一部分，但因二者本身的特性及功能，社会作用的不同，在艺术的结构层次上它们之间的关系表现性及功能、社会作用的不以，在艺术的结构层次上它们之间的关系表现出了一种层次性，但不是高低贵贱的关系。 （3）所谓纯艺术是相对于具有实用功能的设计艺术而言的那部分造型艺术，具体绘画、雕塑、书法等，纯艺术主要是精神性的。设计艺术主要是物质性的，主要功能是实用功能。 （4）从艺术本质上看，纯艺术更多地体现了艺术本质的一面，而设计艺术既有艺术的一面又有非艺术的一面，它是纯艺术与生活之间一个中介环节。 （5）设计艺术是纯艺术和生活的桥梁，是艺术介入生活的重要手段与工具，也是生活艺术化的必由之路。艺术之根是源于实用、装饰的风格，实用艺术是艺术的本源，即纯艺术是从设计艺术中产生的。 设计艺术： （1）设计艺术属于实用艺术的范畴，设计艺术是为实用艺术而设计的。 （2）它是在现代工业化生产条件下，运用科学技术与艺术结合的方式进行产品艺术设计、装饰设计的一种创造方法。

GIS知识点总结

GIS知识点总结

GIS知识点总结 地理信息的定义：地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、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，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。 地理信息的特征：具有空间上的分布性、数据量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的对应性等特征 GIS概念：地理信息系统（Geographical Information System，Geo-Information System，简称GIS），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、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 GIS特征：（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力 GIS基本功能：1、数据采集功能 2、数据编辑与处理 3、数据存储、组织与管理功能 4、空间查

空间数据模型：包括概念模型（最高层、常用E-R 模型）、逻辑数据模型（通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型）、物理数据模型（最低） 概念模型（对象、场、网络），场模型有6种表示方法。各自的使用情况 空间数据的类型：1、几何图形数据 2、影像数据 3、属性数据 4、地形数据 5、元数据 空间数据的表示：不同类型的空间数据都可抽象表示为点、线、面三种基本的图形要素 空间关系：1、拓扑（包括邻接、关联、包含、 连通） 2、顺序 3、度量 实体之间的拓扑关系：对于点、线、面三种类型的空间实体，它们两两之间存在着分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5 种可能的关系 拓扑关系的意义：1、拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有

地理信息系统概论笔记黄杏元

《地理信息系统概论》笔记 黄杏元自己看吧 第一章导论 第一节地理信息系统基本概念 1 学科特点 GIS是一门典型的交叉性学科 因此，学生要学好GIS，首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。 GIS是一门实践性很强的学科 因此，要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。 GIS是一门迅速发展中的学科 因此，要经常阅读有关的文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自己的能力。 2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的改变而改变。数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；数据是信息的表达，信息则是数据的内容。 3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 4 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。 第二节GIS的基本构成及功能 1系统硬件由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。