地理信息系统名词详解3
WebGIS
WebGIS 是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物,是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。从Intemet的任意节点,用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。是在INTERNET信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能。
OpenGIS
OpenGIS 即开放式地理信息系统(Open Geodata Interoperation Specification,开放的地理数据互操作规范),是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口(Interface)所建立起来的地理信息系统,是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性,以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。
嵌入式GIS
嵌入式GIS 是指地理信息系统在嵌入式设备如PoketPC,PDA上的应用,是指运行于运行在嵌入式计算机系统中的地理信息技术,“典型的嵌入式GIS应用由嵌入式硬件系统、嵌入式操作系统和嵌入式GIS软件组成”。
GridGIS
GridGIS(网格GIS) 是利用现有的网格技术、空间信息基础设施,空间信息网络协议规范,形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境,将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成,为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。
数字地球
数字地球 就是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与认识。
拓扑结构
拓扑结构 是指分布式系统中各个计算单元之间的物理或逻辑的互联关系,结点之间的拓扑结构一直是确定系统类型的重要依据。
空间数据融合
空间数据融合(Fusion)是指多种数据合成后,不再保存原来的数据,而产生了一种新的综合数据,如假彩色合成影像。
空间数据结构
空间数据结构 是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构,是地理实体的空间排列方的抽象描述。
空间数据模型
空间数据模型 是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模型提供了基本的方法。
空间数据索引
空间数据索引 就是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构,其中包含空间对象的概要信息。
空间数据引擎
空间数据引擎(spatial database engine,SDE) 指提供存储、查询、检索空间地理数据,以及对空间地理数据进行空间关系运算和空间分析的程序功能集合。
空间数据仓库
空间数据仓库 是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久地和具有空间坐标的地理数据的集合。目的是为了处理积累的海量空间数据,抽取有用信息,并提供决策支持。
信息系统
信息系统 是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
数字地形模型DTM
数字地形模型DTM 是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。是描述地面特征的空间分布的有序数值阵列。
地理信息科学
地理信息科学 是研究地理系统中的信息流的科学,主要研究在对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题,如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等,研究技术主要包括地理信息获取技术(其中包括遥感技术和全球定位技术)、地理信息系统技术、地理信息传输技术等。
数字地形分析
数字地形分析是随着数字高程模型的发展而出现的地形分析方法。
数字高程模型DEM
数字高程模型DEM 在一般情况下,地面特征是高程Z,它的空间分布由X、Y水平坐标系统来描述,也可用经度X,纬度Y来描述海拔的分布,这种地面特性(或地形属性)为高程或海拔高程的DTM称为数字高程模型。
仿射变换
仿射变换 是基于仿射坐标系而建立的一种坐标变换数学模型。是经过原点平移,分别相对两条坐标轴进行旋转和在两条坐标轴上分别进行尺度变换实现的,其数学模型为X=a1x+a2y+a0,Y=b1y+b2x+b0(X、Y为地形图坐标,x、y为数字化仪坐标,ai、bi(i=0,1,2)为变换参数)
空间分析函数
分析函数是对地理空间数据按一定规则进行转换的图像函数,基于一定的空间分析算法.以一个或多个数据平面作为输入,函数运算结果产生新的数据平面。许多专题分析模型要求首先由空间分析函数将原始数据进行变换,以获取更多的符合模型要求形式的地理空间信息。空间分析函数不仅可以向用户提供多种形式的空间信息、而且为地理信息系统分析模型的实现提供了极大的方便。
虚拟现实
虚拟现实(VR,Virtual Reality)是指利用计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境,是一个看似真实的模拟环境。
虚拟地理环境
可以定义为包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境,包括计算机、网络、传感器等硬件环境、软件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境、虚拟经济环境以及虚拟社会、政治和文化环境,是区域自然环境和社会环境的虚拟模型,它在强调地理信息使用者身临其境之感受的同时,还追求超越现实的理解。
四叉树编码
四叉树编码 又名四元树编码,可以通俗理解为一个具有四分枝结构的树,它具有栅格数据二维空间分布的特征,这是一种更为有效的编码方法。四叉树编码将整个图形区域按照四个象限递归分割成2n×2n象元阵列,形成过程是:将一个2×2图像分解成大小相等的四部分,每一部分又分解成大小相等的四部分,就这样一直分解下去,一直分解到正方形的大小正好与象元的大小相等为止,即逐步分解为包含单一类型的方形区域(均值块),最小的方形区域为一个栅格单元。
四叉树数据结构
四叉树数据结构 这种数据结构的原理可以表述为:将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。凡数值(特征码或类型码)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。
狄洛尼三角网
狄洛尼三角网(Delaunay) 在泰森多边形的构建中,首先要将离散点构成三角网,这种三角网称为Delaunay三角网。或定义为:有公共边的Voronoi多边形(简称V-多边形)称为相邻的V-多边形。连接所有相邻的V-多边形的生长中心所形成的三角网称为Delaunay三角网。狄洛尼三角网(Delaunay) 在泰森多边形的构建中,首先要将离散点构成三角网,这种三角网称为Delaunay三角网。或定义为:有公共边的Voronoi多边形(简称V-多边形)称为相邻的V-多边形。连接所有相邻的V-多边形的生长中心所形成的三角网称为Delaunay三角网。
LBS 位置服务
LBS 位置服务(LBS,Location Based Services)又称定位服务,是指通过移动终端和移动网络的配合,确定移动用户的实际地理位置,从而提供用户所需要的与位置相关的服务信息,是利用用户位置信息进行增值服务的一种移动通信与导航融合的服务形式。
GPS 全球定位系统
GPS 全球定位系统(Global Positioning System)是利用人造卫星进行点位测量导航技术的一种,由美国军方组织研制建立,从1973年开始实施,到90年代初完成。
XML
XML(可扩展标识语言)是通用标识语言标准(SGML)的一个子集,它是描述网络上的数据内容和结构的标准
OGC
OGC(OpenGIS协会,OpenGIS Consortium)是一个非赢利性组织,目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息的互操作(Interoperablity),OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商,数据生产商以及一些高等院校,政府部门等,其技术委员会负责具体标准的制定工作。
SIG 空间信息栅格
SIG 空间信息栅格(spatial information grid,SIG)是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源,对其进行一体化组织与协同处理,从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。
正射影像
正射影像 是指将中心投影的像片,经过纠正处理,在一定程度上限制了因地形起伏引起的投影误差和传感器等误差产生的像点位移的影像
影像地图
影像地图photo map 以航空和航天遥感影像为基础,经几何纠正,配合以线划和少量注记,将制图对象综合表示在图面上的地图。
圆柱投影
圆柱投影cylindrical projection 以圆柱面为承影面的一类投影。假想用圆柱包裹着地球且与地球面相切(割),将经纬网投影到圆柱面上,再将圆柱面展开为平面而成。
圆锥投影
圆锥投影conic projection 以圆锥面为承影面的一类投影。假想用圆锥包裹着地球且与地球相切(割),将经纬网投影到圆锥面上,再将圆锥面展开为平面而成。
栅格结构
栅格结构raster structure 以栅格矩阵为基础的地理空间数据的组织方式。
栅格数据
栅格数据Raster Data 按格网单元的行和列排列的、具有不同灰度值或颜色的阵列数据。栅格数据的每个元素可用行和列唯一地标识,而行和列的数目则取决于栅格的分辨率(或大小)和实体的特性。
正射影像地图
正射影像地图orthophoto map 附有等高线的正射影像图。
正射影像图
正射影像图ortho-photo map 用正射像片编制的带有公里格网、图廓内外整饰和注记的平面图。
直角坐标网
直角坐标网rectangular grid 按平面直角坐标划分的坐标格网。同义词:公里网
制图专家系统
制图专家系统cartographic expert system 利用计算机人工智能技术,模拟地图制图专家的知识和经验进行地图制作的软件系统。
属性Attribute
属性Attribute 一个目标或实体的数量或质量特征。
属性精度
属性精度attribute accuracy 指所获取的属性值(编码值)与其真实值的符合程度。
专题地图
专题地图thematic map 着重表示自然或社会现象中的某一种或几种要素,即集中表现某种主题内容的地图
自然地图
自然地图.Physical map 反映自然环境各要素或现象的空间分布规律、区域差异及其相互关系的地图。
坐标格网
坐标格网coordinate grid 按一定纵横坐标间距,在地图上划分的格网。
地籍图
地籍图cadastral map 描述土地及其附着物的位置、权属、数量和质量的地图。
什么是GIS
GIS(geographic information system),即地理信息系统,是利用现代计算机图形技术和数据库技术,输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。在地理信息系统中储存和处理的数据可以分成两大类:第一类是反映事物地理空间位置的信息称空间信息或空间数据(也称地图数据,图形数据)。第二类是与地理位置有关的反映事物其它特征的信息,称属性信息或属性数据(也可称为文字数据,非图形数据)。通过GIS系统这两类信息的特有管理方式,在它们之间建立双向对应关系,实现图形和数据的互查互用。
GIS有别DBMS、MIS、地图数据库、CAD系统。
GIS与CAD有很大的区别。首先,GIS是图形和属性的结合体,而CAD是单纯的图形,很难和大数据量的属性信息关联;其次,GIS中的图形有拓扑信息,可以进行各种复杂的空间分析,而CAD图形要素之间的关系是松散的,没有空间的概念;再次,GIS可以做多种基于图形或属性的查询统计,也能制作各种表现形式的专题图,而CAD一般不能;最后,GIS能理大数据量,甚至是高达数十G的海量数据,也能读写存储于数据库中的空间图形,而CAD不能。
GIS在现实生活中无处不在
我们当今面临世界的最主要的挑战是:人口过多,环境污染,森林破坏,自然疾病等。这些都与地理因素有关。不论是从事一种新的职业, 还是寻找生长香蕉的最合适的土壤,是为救护车计算最佳的行车路线,这些本地问题也都有地理因素。地图制作和地理分析已不是新鲜事,但GIS执行这些任务比传统的手工方法更好更快。而且,在GIS技术出现之前,只有很少的人具有利用地理信息来帮助做出决定和解决问题的能力。今天,GIS已是一个全球拥有数十万的人员和数十亿美元的产业。GIS已在全世界的中学、学院、大学里被讲授。在每个领域里的专家不断地意识到按地理的观点来思考和工作所带来的优越性。
GIS的组成
GIS 由五个主要的元素所构成:硬件、软件、数据、人员和方法。硬件:硬件是GIS 所操作的计算机。今天,GIS软件可以在很多类型的硬件上运行。从中央计算机服务器到桌面计算机,从单机到网络环境。软件:GIS软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。主要的软件部件有:输入和处理地理信息的工具、数据库管理系统(DBMS)、支持地理查询、分析和视觉化的工具、容易使用这些工具的图形化界面(GUI)
(1)数据:
一个GIS系统中最重要的部件就是数据了。地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据提供者处购买。GIS将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起,而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统,来管理空间数据。
(2)人员:
GIS技术如果没有人来管理系统和制定计划应用于实际问题,将没有什么价值。GIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家,到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。
(3)方法:
成功的GIS系统,具有好的设计计划和自己的事务规律,这些是规范而且对每一个公司来说具体的操作实践又是独特的。
GIS如何工作
GIS 就是用来存储有关世界的信息,这些信息是可以通过地理关系连接在一起的所有主题层集合。这个简单却非常有力和通用的概念,对于解决许多真实世界的问题具有无价的作用,这些问题包括:跟踪传输工具、记录计划的详细资料, 模拟全球的大气循环等。
地理参考系统
地理信息包含有明确的地理参照系统,例如经度和纬度坐标,或者是国家网格坐标。也可以包含间接的地理参照系统,例如地址、邮政编码、人口普查区名、森林位置识别、路名等。一种叫做地理编码的自动处理系统用来从间接的参照系统,如地址描述,转变成明确的地理参照系统, 如多重定位。这些地理参考系统可以使你定位一些特征,例如商业活动、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震, 用于做地表分析。
矢量和栅格模式
地理信息系统工作于两种不同的基本地理模式:矢量模式和栅格模式。在矢量模式中,关于点、线和多边形的信息被编码并以x、y 坐标形式储存。一个点特征的定位,例如一个钻孔,可以被一个单一的x、y 坐标所描述。线特征,例如公路和河流, 可以被存储于一系列的点坐标。多边形特征,例如销售地域或河流聚集区域, 可以被存储于一个闭合循环的坐标系。矢量模式非常有利于描述一些离散特征,但对连续变化的特征,例如土壤类型或赶往医院的开销等,就不太有用。栅格模式发展为连续特征的模式。栅格图象包含有网格单元,有点像扫描的地图或照片。不管是矢量模式还是栅格模式,用来存储地理数据, 都有优点和缺陷。现代的GIS都可以处理这两种模式。
GIS相关技术
GIS与其他几种信息系统密切相关,但由于其处理和分析地理数据的能力使其与它们相区别。尽管没有什么硬性的和快速的规则来给这些信息系统分类,但下面的讨论可以帮助区分GIS和桌面制图、计算机辅助设计CAD、遥感、DBMS、以及GPS技术。
(1)桌面制图
桌面制图系统用地图来组织数据和用户交互。这种系统的主要目的是产生地图:地图就是数据库。大多数桌面制图系统只有及其有限的数据管理、空间分析以及个性化能力。桌面制图系统在桌面计算机上进行操作,例如PC机,Macintosh以及小型UNIX工作站。
(2)计算机辅助设计CAD
计算机辅助设计(CAD)系统促进了产生建筑物和基本建设的设计和规划。这种设计需要装配固有特征的组件来产生整个结构。这些系统需要一些规则来指明如何装配这些部件,并具有非常有限的分析能力。CAD系统已经扩展可以支持地图设计,但管理和分析大型的地理数据库的工具很有限。
(3)遥感和GPS
遥感是一门使用传感器对地球进行测量的科学和技术,例如,飞机上的照相机,全球定位系统(GPS)接收器,或其他设备。这些传感器以图象的格式收集数据,并为利用、分析和可视化这些图象提供专门的功能。由于它缺乏强大的地理数据管理和分析作用,所以不能叫作真正的GIS。
(4)DBMS数据库管理系统
数据库管理系统专门研究如何存储和管理所有类型的数据,其中包括地理数据。DBMS使存储和查找数据最优化,许多GIS为此而依靠它。相对于GIS而言,它们没有分析和可视化的工具。
GIS可以做什么
进行地理信息查询和分析
GIS搜索数据库并进行地理信息查询的能力,节约了许多公司数以百万计的美元。GIS可以:缩短回答客户请求的时间、找到适合于开发的土地、在粮食、土壤和天气之间找寻相关关系、电气线路故障定位。
房地产经纪人可以用GIS在一定的区域内寻找满足下列条件的所有房屋:瓦盖的屋顶、五个房间,并可列出它们的所有特点。
查询可以通过增加准则来进一步细化:房价必须每平方英尺少于100美元。还可以列出这些房屋离学校在一定的距离之内。
做出好的决定一个古老的格言“好的信息导致好的决定”,对于GIS和其他信息系统来说都是正确的。然而,一个地理信息系统(GIS),并不是一个自动决策系统,而是一个查询、分析和支持作出决策处理的图件数据工具。GIS技术已经被用于帮助完成一些任务,例如:为计划调查提供信息,帮助解决领土争端,以最小化视觉干扰为原则设置路标。GIS可以用于帮助一个新房址的选定,以使其受环境影响最小,在低风险区域,离人口聚集地近。可以以地图和附加报告的方式简洁而清晰的提供这个信息,使决策者集中精力于实际的问题,而不是花时间去理解数据。由于GIS结果能够很快地获得,多个假想的结果可以被高效地评价。制图图件在GIS中占有重要的一席之地。GIS的制图方法比传统的人工或自动绘图方法要灵活得多。她开始于数据库的创建。已经存在的纸张图件可以进行数字化,并可以把计算机兼容的信息转换到GIS中。以GIS为基础的图形数据库是可以延续的,比例尺也不受限制。图件可以以任何地点为中心,比例任意,使用突出效果的特殊字符有效地显示所选择的信息。地图集和地图丛书的特征可以用计算机程序编码,并与最终的数据库产品相比较。在其他GIS中使用的数字化产品还可以来自数据库的简单拷贝。在一个大的组织机构中,地形数据库可以被其他部门用作参考构架。
地图投影
地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间对应关系的数学方法。即解决地球椭球面上地物绘制到平面图纸上的问题。
空间分析
空间分析 是基于空间对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。常见的有拓扑叠加分析、缓冲区分析、网格分析和地形分析等。
1954 年北京坐标系
1954 年北京坐标系Beijing Geodetic Coordinate System 1954 1954年我国决定采用的国家大地坐标系,实质上是由原苏联普尔科沃为原点1942年坐标系的延伸。
1956 年黄海高程系统
1956 年黄海高程系统Huang hai Vertical Datum 1956 以青岛验潮站根据1950年至1956年的验潮资料计算确定的平均海面作为基准面,据以计算地面点高程的系统。
1985 国家高程基准
1985 国家高程基准National Vertical Datum 1985 1987年颁布命名的,以青岛验潮站1952年至1979年验潮资料计算确定的平均海面作为基准面的高程基准。
WGS -84 坐标系
WGS -84 坐标系WGS -84 Coordinate System 一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的之轴指向BIH(国际时间)1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,调轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系统。
ISO/OSI
ISO/OSI 参考模型OSI-RM ISO/OSI Reference Model 该模型是国际标准化组织(ISO)为网络通信制定的协议,根据网络通信的功能要求,它把通信过程分为七层,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,每层都规定了完成的功能及相应的协议。
参考椭球
参考椭球reference ellipsoid 一个国家或地区为处理测量成果而采用的一种与地球大小、形状最接近并具有一定参数的地球椭球。
城市地理信息
城市地理信息Urban Geographic lnformation 城市地理信息是城市中一切与地理分布有关的各种地理要素图形信息、属性信息及其相互间空间关系信息的总称。
城市地理信息系统
城市地理信息系统Urban Geographic lnformation System 简称“UGIS”。它是地理信息系统的一个分支,是一种运用计算机硬、软件及网络技术,实现对城市各种空间和非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用,以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。它是城市基础设施之一,也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的先进工具。
城市基础地理信息
城市基础地理信息Urban FundamentaI Geographic lnformation 城市基础地理信息是指城市最基本的地理信息,包括各种平面和高程控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名及某些属性信息等,用于表示城市基本面貌并作为各种专题信息空间定位的载体。它具有统一性、精确性和基础性的特点。
大地测量
大地测量geodetic survey 测定地球形状、大小、重力场及其变化和建立地区以至全球的三维控制网的技术。
大地基准
大地基准geodetic datum 大地坐标系的基本参照依据,包括参考椭球参数和定位参数以及大地坐标的起算数据。
大地水准面
大地水准面geoid 一个假想的与处于流体静平衡状态的海洋面(无波浪、潮汐、海流和大气压变化引起的扰动)重合并延伸向大陆且包围整个地球的重力等位面。
大地坐标
大地坐标Geodetic Coordinate 大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时,仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。