地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息源自和技术上的支持。简单地说，GIS就是研究怎么样利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，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。地理信息系统属于空间型信息系统。

  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、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

  与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不单单是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息做处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术探讨研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

  是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，最重要的包含数字、文字、图形、图像和表格等。

  即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。

  是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

  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。包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

  四叉树数据结构是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（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。

  不规则三角网模型 简称TIN，它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。

  拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要体现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，能确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据更有助于空间要素的查询。

  拓扑结构为在点、线和多边形之间建立关联，以及完全解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。这种结构应包括以下内容：唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小x、y坐标值）。

  游程编码是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

  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式和相互关系的抽象描述。

  矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

  Delaunay三角网即由狄洛尼三角形组成的三角网，它是在地形拟合方面表现最出色的三角网，因此常被用于TIN的生成。狄洛尼三角形有三个最邻近的点连接而成，这三个相邻点对应的Voronoi多边形有一个公共的顶点，此顶点同时也是狄洛尼三角形外接圆的圆心。

  Voronoi多边形即泰森多边形，它采用了一种极端的边界内插方法，只用最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域，每个子区域包含一个数据点，各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离，并用其内数据点进行赋值。

  栅格数据压缩编码有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的，就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。

  边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要仔细考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。

  DIME文件美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道，住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。

  空间数据压缩 即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A，这个自己作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。

  坐标变换 实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，他们是空间数据处理的基本内容之一。

  仿射变换 是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。它的主要特性为：同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。

  数据精度 是考察数据质量的一个方面，即对现象描述的详细程度。精度低的数据并不一定准确度也低。

  空间数据引擎 是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是ESRI的SDE。

  空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口，它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不相同厂商GIS的客户能通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型DBMS，由DBMS统一管理；同样，客户也能够最终靠空间数据引擎从关系型DBMS中获取别的类型GIS的数据，并转化成客户能使用的方式。

  数据库管理系统 是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。

  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的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。

  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式提供了基本的方法。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。

  是指在关系型数据库中扩展，通过定义一系列操作空间对象（如点、线、面）的API函数，来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。

  分布式数据库 是一组数据的集合，这一些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上，而逻辑上属于同一个系统。它具有分布性，同时在逻辑上互相关联。

  缓冲区分析 是根据分析对象的点、线、面实体，自动建立他们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。

  叠合分析 是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。

  空间分析 是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过一系列分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。

  是运筹学模型中的一个基本模型，即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化。它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好。

  从数字高程模型绘制透视立体图是DEM的一个非常非常重要的应用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。与采用等高线表示地形形态相比有其自身独特的优点，更接近人们的直观视觉。调整视点、视角等各个参数值，就可从不同方位、不同距离绘制形态各不相同的透视图制作动画。

  是一个由点、线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。

  是通过寻找一组相互独立的变量，使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。

  是将一组数据点或变量，按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类的空间统计分析方法。两个数据点在m为空间的相似性可以用这些点在变量空间的距离来度量。

  数字地面模型 简称DTM，是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。

  当数字地面模型的地面属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型。简称DEM。

  GIS应用模型 是根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的技术优势，使观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中可操作的机理和过程。

  OGC 即OpenGIS 协会(OpenGIS Consortium)其目的是使用户都能够开放地操纵异质的地理数据，促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操性(Interoperablity)，OGC 会员最重要的包含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。

  OGIS-开放的地理数据互操作规范)由美国OGC（开放地理信息系统协会）提出。其目标是，制定一个规范，使得应用系统开发的人能在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱，建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。

  空间数据质量 是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。

  数字地球 是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化，变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达，是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源。

  虚拟现实 也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。

  地图投影 是建立平面上的点（用平面直角坐标或极坐标表示）和地球表面上的点（用纬度和精度表示）之间的函数关系。

  投影转换 是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一一对应的关系。

  虚拟地理环境 简称VGE，是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实，它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界，一个关于地理系统的虚拟实验室，它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等，并直接观测交互后的结果，通过多次的循环反馈，最后获取地学规律。

  高斯-克吕格投影 Gauss-Krueger Projection ①是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上，该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线，投影中将其称为中央经线，然后根据一定的约束条件即投影条件，将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。②一种等角横切椭圆柱投影。其投影带中央子午线投影成直线且长度不变，赤道投影也为直线，并与中央子午线正交。

  UTM投影 全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地和地球资源卫星象片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线。

  电子地图 当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。

  元数据[空间] 是指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式和数据集的其他特征，是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在某些特定的程度上为空间数据的质量提供了保障。

  Web地理信息系统（Web GIS） 是Web 技术和GIS技术相结合，即利用Web 技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。从的任一个节点，Internet用户都能够浏览Web GIS 站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间检索和空间分析。

  GIS互操作 互操作是指在异构环境下的两个或多个实体，尽管它们实现的语言、执行的环境和基于的模型不同，但仍旧能相互通信和协作，以完成某一特定任务。这些实体包括应用程序、对象、系统运行环境等。空间数据的互操作针对异构的数据库和平台，实现数据处理的互操作，与数据转换相比，它是“动态”的数据共享，独立于平台，具有高度的抽象性，是空间数据共享的发展方向。

  组件式GIS 是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。其基本思想是把GIS 的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS 组件之间，以及GIS 组件与其它非GIS 组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS 基础平台和应用系统。

  客户机/服务器结构 即C/S结构，是一种分布式系统结构，在该体系中，客户端通常是同最终用户交互的应用软件系统，而服务器由一组协作的过程构成，为客户端提供服务。客户机与服务器通常运行相同的微内核，一个客户机/服务器机制可以有多个客户端，或者多个服务器，或者兼而有之。客户机/服务器模式基于简单的请求/应答协议，即客户端向服务器提出信息处理的请求，服务器端接收到请求并将请求解译后，根据请求的内容执行相应操作，并将操作结果传递回客户端。

  NSDI 1994 年美国政府开始发展国家空间数据基础设施（NSDI），通过确定元数据标准，要求各级政府机构采用元数据的方式在网络上对其所生产的数据来进行描述，达到各机构间数据生产和共享的目的。

  国家信息基础设施 简称NII，是一个能够给用户随时提供大容量信息的，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子科技类产品组成的完备的网络系统。目前全球被广泛采用的信息基础设施就是因特网。

  3S技术 是GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、RS（遥感）的集成应用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统。三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行一定的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并做综合集成，使之成为决策的科学依据。

  地理标识语言（GML） 它由OGC于1999年提出，并得到了许多公司的全力支持。GML是XML在地理空间信息领域的应用。利用GML能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据,可以存储和发布各种特征的地理信息，并控制地理信息在Web浏览器中的显示。

  移动位置服务（LBS） 是利用一定的技术方法通过移动网络获取移动最终用户的位置信息（经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户更好的提供相应服务的一种增值业务。它是移动网络和定位服务的融合业务。

  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来进行集成，为用户更好的提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。

  空间信息格网（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处理，从而具有按需服务能力的、强大的空间数据管理和信息处理能力的空间信息基础设施。

  嵌入式GIS 是新一代地理信息系统发展的代表方向之一，它是运行在嵌入式计算机系统（PDA、手机、机顶盒等）上高度浓缩、高度精简的GIS软件系统。

  4D产品 ①数字高程模型（简称DEM）是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x,y）及其高程（z）的数据集。②数字正射影像图（简称DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片/遥感相片（单色/彩色），经逐象元进行纠正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。③数字线划地图（简称DLG）是现有地形图上基础地理要素的矢量数据集，且保存要素间空间关系和相关的属性信息。④数字栅格地图（简称DRG）是纸质地形图的数字化产品。每幅图经扫描、纠正、图幅处理及数据压缩处理后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。

  地理编码 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。

  空间信息可视化 是地理信息处理的窗口与处理结果的直观表达形式，因而是决策的直观依据。只有把空间数据库中的海量数据转换为直观的图形信息，地理信息处理结果才能为规划、管理与决策提供有力的支撑。

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