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1、矢量向栅格转换 ；点的变换 直线的变换 面的变换2、栅格向矢量转换 边界提取 边界搜索 二值化 细化 矢量跟踪
第五章 空间数据采集与处理:
1. 为什么数字化地图进行编辑与处理后才能入GIS数据库？ 数字化过程中有哪些主要错误形式？
2. 描述多边形拓朴建立算法过程，试写程序实现之。
3. 假设一条矢量等高线上点过于密集，如何减少占用系统存储空间？你能给出多少方法？各有什么适用范围？
矢量数据压缩的方法:
偏差较大，不一定能恰当地保留曲率显著变化的点，无法保证化简前后数据的相似性。 )、垂距法和偏角法（只考虑删除共线和近似共线的点，算法简单，速度快缺点：有时会将曲线的夹角去掉，压缩精度不高，且如果将曲线反向，所得到的结果可能不同）、道格拉斯-普克法（是一个整体算法，在一般情况下可准确删除小弯曲上的定点，故能从体上有效地保持线要素的形态特征。缺点：必须在对整条曲线数字化完成后才能进行，且计算量较大）光栏法（优点：每次以曲线上相邻的三点为处理范围，能够根据前点删除与否动态调整限差；能在数字化时实时处理，运算量小，速度快；缺点：算法复杂，对曲线上的某些整体特征点的保留精度不高）面域的数据压缩 ：1、 封闭曲线分割2、公共节点取舍 4. 栅格数据向矢量数据转换对于GIS有什么意义？有哪些常用方法？ 第六章
1空间数据库: 是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总合，是空间数据库系统的简称。
2空间数据特征: 1）空间特征2）非结构化特征3）空间关系特征4）分类编码特征5）海量数据特征 3空间数据库的特点1）数据量特别大 2）数据种类多、复杂，不仅具有属性数据，还有大量与之不可分割的空间数据 3）数据应用面相当广
4空间数据库管理系统是指：1）能够对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义；2）提供必须的空间数据查询、检索和存取功能；3）能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。 5. 空间数据库模型一、传统数据模型 1、层次模型2、网络模型3、关系模型
1、层次模型的局限性1）很难描述复杂的地理实体之间的联系2)低层次对象的查询效率很低，很难进行反向查询；3）数据独立性较差4）层次命令具有过程式性质5）基本不具备演绎功能和操作代数基础 2网状模型的局限性网状模型的局限性1）由于网状结构的复杂性2）网状数据操作命令具有过程式性质3）不直接支持对于层次结构的表达4）基本不具备演绎功能和操作代数基础
间隔取点法(优点：算法简单，可大量压缩数据。缺点：在曲线的图形保持上往往
3、关系模型的局限性1）无法用递归和嵌套的方式来描述复杂关系的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象的能力较弱；
2）用关系模型描述本身具有复杂结构和涵义的地理对象时，需对地理实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途径及操作等方面均显得语义不甚合理；
3）由于概念模式和存储模式相互独立，及实现关系之间的联系需要执行系统开销较大的联接操作，运行效率不够高。
4）空间数据通常是变长的，而一般RDBMS只允许记录的长度设定为固定长度，此外，通用DBMS难于存储和维护空间数据的拓扑关系。
5）一般RDBMS都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作。 6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些复杂图形功能。 7）难以支持复杂的地理信息 8)复杂的安全维护系统 6面向对象模型
优缺点:数据组织最为严密，而且更符合人对实际空间现象的认知，可加强计算机以拟人化方式来完成空间查询、分析、甚至推理的功能，是未来智慧型GIS追求的目标。
虽然面向对象的组织形式可能让使用者感觉更舒适，但其数据组织的设计及建立却十分复杂
7GIS的数据管理方法1、文件管理模式2、文件+DBMS混合管理模式 3、全关系型空间数据库管理系统4、对象—关系数据库管理系统 5、面向对象空间数据库管理系统
8空间索引（Spatial Index）就是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据文件；分为一、实体范围索引二、格网索引三、四叉树空间索引线性四叉树索引层次四叉树索引四R树和R+树空间索引R树和R+树利用空间实体的外接矩形来建立空间索引五、CELL树空间索引特点：用凸多边形对空间进行划分，子空间不重叠。
优点：克服了R树和R+树空间索引的主要缺点是建立空间索引时易受实体方位的限制，当空间数据层发生旋转或投影变换后，索引区域 不需要重新建立；CELL树的磁盘访问次数比R树和R+树都少，搜索性能高。
缺点：凸多边形索引区域划分困难；需要数据记录凸多边形区域。
9Geodatabase支持多种数据类型：矢量数据表示要素；:栅格数据表示图像、格网和表面数据；地形TIN；表数据
Geodatabase的元素 基本元素：
要素类、要素数据集、非空间的表 基于基本元素建立的复杂元素： 拓扑、关系类、几何网络
10空间数据一般存储为矢量要素和栅格数据，以及传统意义上属性表。 第六章 空间数据库:
1、空间数据库和传统关系数据库的联系和区别。
空间数据库:地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总合，是空间数据库系统的简称。关系模型:以记录组或数据表的形式组织数据，不分层也无指针。一个实体由若干个关系组成，而关系表的集合就构成为关系模型。关系模型用关系代数和关系运算来操纵数据。目前关系模型应用最多
2、建立空间索引在空间数据库中的必要性。
作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引界于空间操作算法和空间实体之间，它通过筛选作用使大量与特定空间操作无关的空间实体被排除，从而提高空间数据查询和提取的速度和效率 3、阐述ArcGIS中是如何建立和维护拓扑关系的。
4、思考ArcSDE在Geodatabase的数据管理中起到的作用。
Geodatabase（通过ArcSDE）提供空间数据版本管理方法（Versioning），支持多用户同时编辑，长事务处理。 方法：协调冲突。 第七章
1空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 2空间查询
是在GIS中根据一定的图形条件或属性条件或两者的结合条件,检索出对应的空间对象的属性或图形的一种工具。主要有两类：
1）按属性信息的要求来查询定位空间位置，称为“属性查图形”。 2）根据对象的空间位置查询有关属性信息，称为“图形查属性”。 3空间查询的方式
1）给出图形信息：如鼠标点取，拉框等方式。 — 检索其相应属性 — 检索其空间拓扑关系 2）给出属性特征条件— 检索对应的空间实体 — 查询属性
4空间数据查询种类1）几何参数查询2）空间定位查询 a、按点查询b、开窗查询
3)、空间关系查询a、邻接查询b、包含关系查询c、穿越查询d、落入查询e、缓冲区查询f、边沿匹配检索4)、属性查询a、查找b、SQL查询： c、扩展SQL查询5、其它查询方法a、可视化空间查询b、超文本查询c、自然语言空间查询
5属性分析:一、数学计算二、逻辑计算三、空间统计分析空间统计分析可包括“空间数据的统计分析”及“数据的空间统计分析1、统计图表分析2、属性数据的集中特征数1）频数和频率2）平均数3）数学期
望4）中位数5）众数3、属性数据的离散特征数 1）极差 2）离差3） 方差与标准差4）变差系数4、空间统计分类分析1）系统聚类法
2）最优分割分级法3）主成分分析4）层次分析法5）回归分析6）判别分析
6基于矢量数据的缓冲区的建立1、角平分线法2、凸角圆弧法3、几种特殊情况1）缓冲区发生重叠时的处理2）特征要求缓冲区宽度不同时的处理3）复杂图形缓冲区的内外标识4） 多级缓冲区5）变宽缓冲区6）其它缓冲区变换
7矢量数据的叠置分析基本方法：将点、线、面要素数字化后，经处理形成具有拓扑结构的相应图层，然后和已存放在系统中的多边形进行点与面、线与面或面与面的叠置；最后对各个多边形或区域进行这些点或线段的自动计数或归属判别。 1、
点与面之间的包含分析2、线与面之间的包含分析3、多边形叠置
根据叠加结果最后欲保留空间特征的不同要求，一般的GIS软件都提供了三种类型的多边形叠加操作： 逻辑并（union），叠置结果将输出不同范围的输入图层和叠置图层中所有多边形；
逻辑交（intersection），叠置结果只输出不同范围的输入图层和叠置图层中公共区域内的多边形； 裁剪（clip），叠置结果只输出叠置图层本身与输入图层中落入叠置图层范围内的部分 。 8基于栅格数据的叠置分析
1单层栅格数据的分析1）布尔逻辑运算2）重分类3）滤波运算4）特征参数计算5）相似运算2、多层栅格数据的叠置分析1）单点变换2）区域变换3）邻域变换
9网络分析路径选择：寻找网络上任意两点间或通过指定的一个起点、一个终点和若干个中间点的最短距离或花费最少的路线；
资源分配：根据需求按距离最近或花费最小原则寻找供应中心（资源分发或汇聚地）；
网流量分析：按照某种优化标准（如时间最少、费用最低、路程最短、运送量最大等）设计资源的运送方案。选择最佳布局中心的位置。
10网络分析中有三个非常重要的属性 阻碍强度 资源需求量 资源容量
11网络要素的属性表示1、链的属性表示2、转弯的属性表示3、停靠站点、资源中心的属性 12路径分析 分析
13连通分析：连通图：如果一个图中，任意两个节点之间都存在一条路。 树：若一个连通图中不存在任何回路，则称为树。 最小生成树：生成树是图的极小连通子图。 14资源分配
定位：已知需求源的分布，确定最合适的布局中心的位置；
1）静态求最佳路径2）N条最佳路径3）最短路径或最低耗费路径4）动态最佳路径