GIS 名词解释

1. 地理信息系统

地理信息系统(Geographic Information System 或 Geo-Information system),简称GIS。它是在计算机软、硬件支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理现象或地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的空间信息系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据 、 遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。

2. WebGIS

WebGIS 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技术。从WWW 的任一个节点,Internet 用户可以浏览 WebGIS 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。

3. 消费级 GIS

是指与大众应用联系比较紧密的 GIS 软件,它在大众消费与专业应用领域得到普遍应用,是根据大众需求和应用目的而设计的一种解决实际应用问题的软件,它能够随时提供位置信息及与位置信息相关的各项服务。

4. 开放地理信息系统 OpenGIS

OpenGIS(Open Geodata Interoperation Specification)由 OGC 协会提出。其目标是,制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网络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隔离,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。

5. 开放地理信息联盟 OGC

开放地理空间信息联盟 (OGC:Open Geospatial Consortium)是一个非营利性的国际标准化组织,致力于制定地理信息领域的数据和服务标准。OGC 成立于1994年,其成员包括来自全球的政府机构、私营企业和学术研究机构。这些成员共同合作,制定了一系列旨在促进地理信息系统(GIS)互操作性和数据共享的标准。

6. 空间数据模型

用于描述地理对象数据组织的逻辑框架。主要类型

  • 矢量模型:用点、线、面表示离散对象(如道路、建筑)。
  • 栅格模型:用规则网格表示连续现象(如高程、温度)。

7. 矢量数据

矢量数据是一种地理空间数据的表现形式,它以点的集合来描述地理空间中的各种实体。通过点、线、面等几何要素及其属性来描述现实世界中的地理实体。矢量数据特点1. 数据存储量小2. 空间位置精度高3. 容易实行拓扑和网络分析4. 输出简单容易,绘图细腻、精确、美观5. 可对图形及属性进行检索、更新和综合6. 数据结构复杂,获取数据慢7. 图形运算复杂、高效8. 多种地图叠合分析困难9. 不能直接处理数字图像信息10. 空间分析不容易实现11. 与遥感影像格式不一致12. 数据输出的费用较高

8. 栅格数据

栅格数据是通过规则网格(像素)表示地理现象的数据模型。每个像素(像元)存储一个或多个数值,反映该位置的特征(如高程、温度、颜色等)。栅格数据适用于表达连续分布的地理现象,是矢量数据的重要补充。栅格数据特点1. 数据存储量大2. 空间位置精度低3. 不易实现拓扑和网络分析4. 输出速度快,但绘图粗糙、不美观5. 便于面状数据处理6. 能够快速获取大量数据7. 图形运算简单、低效8. 多种地图叠合分析方便9. 能直接处理数字图像信息10. 易于进行空间分析11. 与遥感影像格式一致或接近12. 技术开发费用低

9. 空间拓扑关系

拓扑关系指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段、多边形和岛所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。如:点与点的邻接关系、点与面的包含关系、线与面的相离关系、面与面的重合关系等。根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系,拓扑数据也有利于空间要素的查询。

拓扑邻接:是空间拓扑关系的核心类型之一,描述地理要素之间通过共享边界或节点形成的空间连接关系,与几何坐标无关,仅依赖要素间的相对位置。它是网络分析、行政区划管理和空间数据质检的基础。

拓扑关联:表示地理实体通过线状或点状要素建立间接连接。例如,一条铁路线(线状)连接多个城市(点状),或一条河流(线状)流经多个省份(面状)。这种关系强调实体间的功能联系或路径依赖性,常用于交通网络、水系分析等场景。

拓扑包含:表示一个实体完全位于另一个实体内部的空间关系,如湖泊(面状)被包含于某个国家的领土范围内。该关系具有方向性,包含者与被包含者的角色不可互换。此外,若被包含的实体与外部实体存在接触(如岛屿与大陆),则可能同时涉及邻接关系,体现拓扑关系的复合性。

10. 基于位置服务 LBS

Location Based Service,意为基于位置的服务,是指通过电信移动运营商的无线电通讯网络(如 GSM 网、CDMA 网)或外部定位方式(如 GPS)获取移动终端用户的位置信息(地理坐标,或大地坐标),在 GIS 平台的支持下,为用户提供相应服务的一种增值业务。业务涵盖飞行、导游、导航、车辆监控、户外巡检、亲子监控等。

11. 全球导航卫星系统 GNSS

Global Navigation Satellite System,意为全球导航卫星系统,是一 个涵盖包括 GPS、GLONASS、Galileo、北斗卫星导航系统等在内的综合星座系统。

  • GPS

GPS(Global Positioning System) ,全球定位系统的简称,是美国研发的全球卫星定位导航系统。

  • GLONASS

格洛纳斯(GLONASS),是苏联/俄罗斯研制的全球卫星导航系统。

  • Galileo

伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system),是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统。

  • 北斗

北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,简称:BDS,又称为:COMPASS)是中国自行研制的全球卫星导航丁文系统,也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

12. 4D 产品

4D产品是数字地理空间框架的核心基础数据,涵盖从地表到地物的全要素数字化表达。包括数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)

13. 数字高程模型 DEM

数字高程模型(DEM:Digital Elevation Model)。它通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示,广义的 DEM 还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在 GIS 中,DEM 是建立 DTM 的基础数据,其它的地形要素可由 DEM 直接或间接导出,称为“派生数据”,如坡度、坡向。 数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。

14. 数字正射影像图 DOM

数字正射影像图(DOM:Digital Orthophoto Map)是以航摄像片或遥感影像(单色/彩色)为基础,经扫描处理并逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌,按地形图范围裁剪成的影像数据,并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓(内/外)整饰等形式填加到该影像平面上,形成以栅格数据形式存储的影像数据库。它具有地形图的几何精度和影像特征。

15. 数字线划地图 DLG

数字线划地图(DLG:Digital Line Graphic),以矢量形式表达地形要素的抽象地图,包含点、线、面要素及其属性。

16. 数字栅格地图 DRG

数字栅格地图(DRG:Digital Raster Graphic),纸质地图经扫描、几何校正后生成的栅格化数字产品,保留原始图式符号。

17. 数字表面模型 DSM

数字表面模型(DSM:Digital Surface Model)是一种三维地理数据模型,记录地表以上所有物体(植被、建筑等)的顶部高程信息,与仅反映裸地高程的DEM(数字高程模型)形成互补,是城市建模、遥感分析和三维可视化的核心数据。

18. 数字地形模型 DTM

Digital Terrain Model,数字地形模型。是地形地表属性信息(如高程、 坡度、坡向)的数字表达,是带有空间特征信息和地形属性特征信息的数字描述。

19. 不规则三角网 TIN

Triangulated Irregular Network,不规则三角网。由不规则空间取样点和断线要素得到的一个对表面的近似表示, 包括点和与其相邻的三角形之间的拓扑关系。三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置,能够避免地形平坦时的数据冗余,又能按地形特征点表示数字高程特征。

20. 地理元数据

用于描述数据的数据。是指描述空间地理数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方法、空间参照、管理方法以及数据集的其他特征,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,在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。主要用于描述要素、数据集或数据集系列的内容、坐标范围、质量、时间、数据的所有者、 数据的提供方式等有关的信息。

21. 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。 常见的有拓扑叠加分析、 缓冲区分析、 网络分析和地形分析等。

22. 叠置分析

叠置分析是地理信息系统中用来提取空间隐含信息的方法之一。是将同一区域里的不同要素主题的数据进行叠置,运用数学方法进行运算,并且得到与原来两个或多个要素所具有的属性的新的要素数据。叠置分析不仅生成了新的空间关系,而且还将原有的多个要素数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。

23. 缓冲区分析

是指根据分析对象的点线面实体,在其周围生成目标距离内数据范围,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。

24. 网络分析

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。

25. 通视分析

通视分析是指以某一点为观察点,研究一定区域范围内的通视情况的地形分析。

26. 国家基本比例尺地形图

根据国家颁布的测量规范、图式和比例尺系统测绘或编绘的全要素地图,也可简称“国家基本地形图”、“基础地形图”、“普通地图”等。世界各国采用的基本比例尺系统不尽相同,目前中国采用的基本比例尺系统为:1∶5 百、1∶1 千、1∶2 千、1∶5 千、1∶1 万、1∶2.5万、1∶5 万、1∶10 万、1∶25 万、1∶50 万、1∶100 万等十一种

27. 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。

28. 空间数据库引擎

空间数据库引擎 SDE 采用客户/服务器体系结构,是高性能、面向目标的空间数据库管理系统,并提供一系列用于管理和访问大型分布式的地理数据的功能,SDE 为系统开发者和集成商提供了一个高效能分布式和多用户的实时应用系统开发工具,它由一个多线程的空间数据库服务器和客户应用程序接口(API)组成。

29. 空间索引

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,如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。作为一种辅助性的空间数据结构,空间索引介于空间操作算法和空间对象之间,它通过筛选作用,大量与特定空间操作无关的空间对象被排除,从而提高空间操作的速度和效率。常见空间索引类型有 BSP 树、K-D-B 树、R 树、R+树和 CELL 树 。

30. 大地水准面

大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面

31. 坐标系

用于确定地理空间位置的数学参考框架。
分类

  • 地理坐标系(GCS):以经纬度表示(如WGS84)。
  • 投影坐标系(PCS):将球面转为平面(如UTM)。

32. 地理坐标系

地理坐标系(GCS, Geographic Coordinate System)是为确定地面点的位置而定义的空间参照系。主要是确定地面点与大地水准面之间的关系,包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。

33. 投影坐标系

投影坐标系(PCS, Projected Coordinate System)是将球面坐标转换为平面坐标,解决地图可视化变形问题。

34. 地心坐标系

地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系,或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

35. 大地坐标系

大地坐标系是描述地球表面空间位置的基准框架,通过椭球体模型基准面将地理空间数学化,是测绘、导航和GIS的核心基础。其核心特点是用经纬度+高程描述位置,与投影坐标系形成互补。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定,则标志着大地坐标系已经建立。大地坐标系是一种伪地理坐标系。大地坐标系为右手系 。

36. 空间直角坐标系

以地球质心为原点,由相互垂直的x轴、y轴、z轴构成的三维坐标系,用于精确表示地理空间中各要素的位置。

37. 空间参考系

空间参考系是平面坐标系和高程系的统称,用于确定地理目标的平面位置和高层。

38. 地图投影

地图投影就是指建立地球表面(或其他星球表面或天球面)上的点与投影平面(即地图平面)上点之间的一一对应关系的方法。

39. 高斯—克吕格投影

高斯-克吕格投影:由高斯提出,克吕格补充的一种投影,属于横轴切圆柱等角投影。

高斯—克吕格投影即等角横切椭圆柱投影。假想用一个椭圆柱横切于地球椭球体的某一经线上,这条与圆柱面相切的经线,称中央经线。以中央经线为投影的对称轴,将东西各3°或 1°30′的两条子午线所夹经差 6°或 3°的带状地区按数学法则、投影法则投影到圆柱面上,再展开成平面,即高斯-克吕格投影,简称高斯投影 。

为了减少长度变形的误差,高斯投影进行了分带,标准分 6 度和 3 度,全球范围内分别分为 60 带和 120 带。6 度带是从 0 度子午线开始,从西向东,每隔 6 度为一带,以此类推。3 度带是从东经 1 度 30 分开始,每隔 3 度为一带,以此类推。高斯投影魏国际通用的一种地图投影,适合于幅员辽阔的国家。也是我国基本比例尺地形图的数学基础。

40. UTM投影

全球横轴墨卡托投影(UTM),是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横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为0.9996。

41. 坐标变换

坐标变换(Coordinate Transfer)是指采用一定的数学方法将一种坐标系的坐标变换为另一种坐标系的坐标的过程。 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。

42. 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。

43. 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。

44. 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。

45. 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。

46. 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 进行相应的空间分析,以从 RS 和 GPS 提供的浩如烟海的数据中提取有用信息, 并进行综合集成, 使之成为决策的科学依据。

47. 地面遥感

即把传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。

48. 航空遥感

即把传感器设置在航空器上,如气球、航模、飞机及其它航空器等。

49. 航天遥感

即把传感器设置在航天器上,如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等

50. 政务网

国家电子政务网络架构由政务外网、政务专网、政务内网三个层级构成。政务外网与互联网通过防火墙进行逻辑隔离,确保信息安全。政务专网则是党政机关的非涉密办公网络,与政务外网通过网闸隔离,不受互联网不安全因素影响。政务内网作为涉密网络,负责传输高度机密的涉密公文,其覆盖范围小且与国际互联网物理隔离,确保绝对安全。

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