对空间数据的处理是GIS的核心功能,GIS中的数据通常描述三部分信息 空间信息(位置,空间关系等等),非空间的属性信息,时间信息。数据按照其测 量尺度,可以分为定名、定比、间隔、比率量四种类型。由于各方面的原因,GIS 数据存在着质量问题,了解数据质量有利于数据的正确使用,避免出现“ Garbage in, Garbage Out”的情形。数据质量可以通过元数据进行描述,简单的说,元数据 是对数据的描述,在GIS应用不断发展、空间数据不断增长的情况下,元数据有 助于数据的共享和有效使用

本章描述的是整个GIS理论中最为核心的内容。为了能够利用信息系统工 具来描述现实世界,并解决其中的问题,必须对现实世界进行建模。对于地理信息 系统而言,其结果就是空间数据模型。空间数据模型可以分为三种: 场模型:用于描述空间中连续分布的现象; 要素模型:用于描述各种空间地物; 网络模型:可以模拟现实世界中的各种网络; 在各种模型中,又介绍了相关的概念,如空间划分,空间关系,以及拓扑关系的形 式化描述9交模型等

本章简介了遥感和全球定位系统技术的基本概念以及它们与GIS的集成应 用 作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段,遥感和全球定位系统成为地理信息 系统的重要数据来源,而通过GS对其获得的数据进行处理和分析,可以提取各 种有用信息,以进行决策支持。 本章主要介绍了一些3S集成的具体应用,并简要描述了其技术实现方案

信息技术的标准对于产业的发展有着重要的意义,GS也不例外,目前GIS 标准主要集中于空间数据模型和空间服务模型以及相关领域,此外还包括流程、认 证等等。本章介绍了两个主要的GS标准: ISO/TC21和 OpenGIs

正如上一章所描述的,一个要素要进行定位,必须嵌入到一个空间参照系 中,因为GIS所描述是位于地球表面的信息所以根据地球椭球体建立的地理坐 标(经纬网)可以作为所有要素的参照系统。因为地球是一个不规则的球体,为了 能够将其表面的内容显示在平面的显示器或纸面上,必须进行坐标变换

数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对 空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。它是对数据的一种理解和解 释，不说明数据结构的数据是毫无用处的，不仅用户无法理解，计算机程序也不能正确的处 理，对同样一组数据，按不同的数据结构去处理，得到的可能是截然不同的内容。空间数据 结构是地理信息系统沟通信息的桥梁，只有充分理解地理信息系统所采用的特定数据结构， 才能正确有效地使用系统

本章首先介绍空间数据库、与一般数据库的比较,以及空间数据库的存储方 然后介绍了GIS中两种重要的数据结构:栅格结构和矢量结构,以及其具体的存 储方式,然后比较了两种结构的特点,并给出了其相互转换算法。 最后介绍了空间检索中常用的技术——空间索引,介绍了一些常用的空间索引方 式,如BSP树、R树、CELL树等;以及空间数据的查询功能

本章首先介绍空间数据库、与一般数据库的比较，以及空间数据库的存储方式。然后介绍了GIS中两种重要的数据结构：栅格结构和矢量结构，以及其具体的存储方式，然后比较了两种结构的特点，并给出了其相互转换算法。最后介绍了空间检索中常用的技术——空间索引，介绍了一些常用的空间索引方式，如BSP树、R树、CELL树等；以及空间数据的查询功能

空间数据的表现功能贯穿于GIS空间数据处理的始终,功能的许多方面, 包括符号、专题信息表达、图幅配置、制图综合等,都来源于地图制图,这也表明 了地理信息系统和制图学的渊源关系。从某种角度上来讲,地理信息系统可以称为 “动态的地图”,它提供了比普通地图更为丰富和灵活的空间数据表现方式,如动 态信息表达、虚拟现实等等。但是,从另外的角度来看,制图学又是一门艺术,单 纯依靠计算机系统是难以制作完美的地图的它需要人工的交互干预,如制图综 合,目前还没有任何GIS软件能够很好地解决这些问题

第一节遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用概述 一、地理信息系统及其在3S技术中的作用 二、全球定位系统及其在3S技术中的作用 三、遥感技术及其在3S技术中的作用