本篇文章给大家谈谈地理信息系统数据库，以及地理信息系统数据库设计对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
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（一）地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。位
置与地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理
解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后，还需要了解所处的地理环境，查询和分析环境信息，从而为用户活动提供信息支持与服务。
地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”
（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic
Information
service）。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
（二）地图数据库（cartographic database）是以地图数字化数据为基础的数据库，是存储在计算机中的地图内容各要素（如控制点、地貌、土地类型、居民地、水文、植被、交通运输、境界等）的数字信息文件、数据库管理系统及其它软件和硬件的集合。
地理信息系统是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，接下来我为你整理了地理信息系统知识点，一起来看看吧。
地理信息系统知识点(一)
1、什么是GIS?它具有什么特点?
答：地理信息系统(GIS , Geographic Information System)是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统
特点有：
○1具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;
○2以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力;并能产生高层次的地理信息。
○3具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位。
○4由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
○5地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统;而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真
2、GIS与其它信息系统有什么区别
答：第一，GIS有别于DBMS(数据库管理系统)，GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。
第二，GIS有别于MIS(管理信息系统)，GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强;MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。
第三，GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。
第四，GIS有别于CAD系统，二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
3、简述GIS的构成
答：GIS构成：硬件平台、软件平台、空间数据、应用人员、GIS模型。
4、简述GIS的发展。
答：地理信息系统的发展的四个阶段 ：
第一阶段：60年代起源于北美：加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，于60年 代开始建立地理信息系统(CGIS)，于70年代初投入产品生产;同一时期的美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立通用的制图软件包，竭力发展空间分析模型和软件
第二阶段：70年代是GIS发展的巩固阶段：美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对地理信息系统的研究均投入了大量的人力、物力、财力，研究不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。
第三阶段：80年代为地理信息系统的大发展阶段：计算机的迅速发展和普及，地理信息系统也逐 步走向成熟，并在全世界范围内全面地推向应用阶段。
第四阶段：90年代至今为地理信息系统的应用普及时代 ：由于计算机的软硬件均得到飞速的发展，网络已进入千家万户，地理信息系统已成为许多机构必备的工作系统，尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变了现有机构的运行方式、设置与工作计划等。从美国的 “国家信息基础设施：行动计划(National Information Infrastructure ,简称NII)” 建设到数字地球的提出，由“数字地球”细化到“数字中国”、“数字省区”、“数字城市” 、“数字小区”直到“企业信息化”、“电子商务”、“数字通讯”、“虚拟现实”等众多的信息化领域的工作已全面铺开。
5、举例说明GIS可应用的行业
测绘与地图制图 资源调查与管理 城乡规划 灾害监测 环境保护 国防 宏观决策支持
如：防火信息系统、水质管理、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询等
地理信息系统知识点(二)
1、说说地理空间模型是怎样建立的?
(1)地球椭球体模型：以大地水准面为基准建立的。地球的形状接近于椭圆绕其短轴形成的椭球体，通过扁率表示椭球体的扁平程度。大地水准面与具有微小扁率的旋转椭球面非常接近，可用旋转椭球体代替大地球体。
(2)地球表面：最自然的面，包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表面。——太复杂，难以建模，各种量算也非常困难。
(3)大地水准面：相对抽象的面，是静止海平面的延伸。以它为基准，可以用水准仪测量地球自然表面上任意点的高程。——海平面的起伏将导致测量的不确定。大地水准面所包围的球体，叫大地球体
2、GIS中为什么要考虑地图投影?
答：GIS以地图方式显示地理信息。地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。
GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标;而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。
GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。
3、地理空间实体的三要素是什么?它们之间的关系是怎样的?
答：地理空间试题三要素是点、线、面三种要素，分别用点状、线状、面状符号表示。其中，点要素是有位置，无宽度和长度的抽象的点;线要素是有长度，但无宽度和高度 用来描述线状实体的，通常在网络分析中使用较多，度量实体距离。面要素则具有长和宽的目标，通常用来表示自然或人工的封闭多边形，一般分为连续面和不连续面。
4、 空间数据的基本特征有哪些?地理信息的数字化描述方法有哪些?
5、 答：有
属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。
空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。
时间特征：描述空间对象随时间的变化
方法有：显性描述和隐性描述。计算机对空间实体的显性描述也称栅格数据结构，对地理实体的隐性描述也成矢量数据结构。所以有栅格法和矢量法可以表示空间信息。
6、 什么是元数据?为什么要使用元数据?
答：元数据是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其目的是促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服务。
元数据的作用和意义：
(1)帮助数据生产单位有效的维护和管理数据;
(2)提供有关数据生产单位的各种有关信息供用户查询;
(3) 帮助用户了解数据;
(4) 提供有关信息，以便用户处理和转换有用数据。
(5) 采用元数据可以便于数据共享。
地理信息系统知识点(三)
1、数据库的定义：是为一定目的服务，以特定的数据存储的相关联的数据集合
2、数据库的特征：
(1)在数据库中的数据独立于应用，从而实现了数据共享，减少了信息冗余，提高了数据的利用效率。
(2)在数据值中建立了联系，体现逻辑性和科学性。
(3)复杂的数据模型，为数据的安全与保护提供了基础。
(4)数据保护性特征
3、数据库管理系统
定义：在信息系统中，应用程序对数据库中的数据的访问，是通过一个能对数据库进行定义、建立、维护、管理、查询、通讯等基本操作的核心软件而进行的。功能：数据库的定义、数据库的维护、数据库之间的通讯。
4、地理信息系统数据库(GIS数据库)及其特点
定义： GIS数据库是关于特定区域内一定地理要素特征的数据集合。
特点：(1)不仅存贮有关对象的属性数据，同时还存储有关对象的空 间定位数据，且二者具有不可分割的紧密联系。(2)数据量特别大。(3)数据的应用广泛。
5、数据模型：数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示。数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中应用最广泛的是关系模型。
6、传统数据库在管理空间数据时的局限：
(1)管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符。
(2)管理的实体类型较少，并且实体类型之间通常只有简单、固定的空间关系。
(3)存储的数据通常为等长记录的数据;
GIS 是一个发展的概念。不同领域、不同专业对 GIS 的理解不同，目前没有完全 统一的被普遍接受的定义。 定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各 种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以 及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决 策中应用。 定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空 间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。 定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化 的数据库管理系统。 定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。它的定义由两方面组成，一方面，地理信 息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科； 另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法， 适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 定义⑤：目前有人认为“GIS”从原来强调空间信息技术系统(SYESTEM)，发展到 地球信息科学体系形成(SCIENCE)，现在已强调空间信息服务(SERVICE)。 GIS 与地图数据库的异同： 地图数据库有比例尺概念，GIS 是为某一特定比例尺建立的一个地图成品仓库，它可由 GIS 管理，其中的地图具有图形表现属性,一般数据库不需具备这些属性；它是 GIS 的下游产 品，它的更新依赖于 GIS，它提供的信息是 GIS 向人们提供服务的中间产品；GIS 是在地理 -1- 信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，但地图数据库存在的地理要素经人为修改， 不完全是真实地理的反映； GIS 与地理信息的关系： GIS 操作对象是空间数据，表达内容是与时空有关的地理信息。地理信息是指与研究对 象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系 和变化规律的图、文、声、像等的总称。地理信息具有地域性、多维结构性、时序性等特征。
由计算机技术和空间数据相结合而产生的 GIS 这一高新技术，包含了处理地理信息的各种高级功能，但是它的基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。
1. 数据采集与编辑
它主要用于获取数据，保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。通过数据采集与编辑，可以将地理信息系统的数据抽象为不同层的实体地物要素，按顺序转化为 ( x，y) 坐标及对应代码，输入到计算机中。目前可用于地理信息系统数据采集的方法与技术很多，自动化扫描输入与遥感数据集成最为人们关注。
2. 数据存储与管理
这是建立地理信息系统数据库的关键步骤，涉及空间数据和属性数据的组织。空间数据结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据与分析的功能。在地理信息系统数据进行组织与管理中，最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。此外，对空间数据的管理技术还包括: 空间数据库的定义、数据访问和提取、从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体及其位置、开窗和接边操作、数据更新和维护等。
3. 数据处理与变换
由于地理信息系统涉及的数据类型多种多样，同一种类型的数据的质量也可能有很大的差异。为了保证系统数据的规范和统一，必须对数据进行相应的处理与变换。初步的数据处理主要包括数据格式化、转换、概括。数据的格式化是指不同数据结构的数据间变换，是一种耗时、易错、需要大量计算量的工作，应尽可能避免。数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变化等。在数据格式的转换方式上，矢量到栅格的转换要比其逆运算快速、简单; 数据比例尺的变换，涉及数据比例尺缩放、平移、旋转等方面，其中最为重要的是投影变换。目前地理信息系统所提供的数据概括功能极弱，与地图综合的要求还有很大差距，需要进一步发展。
4. 空间查询与分析
空间查询是地理信息系统以及许多其他自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能; 而空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其他计算机系统的根本区别。地理信息系统的空间查询与分析功能主要包括以下几项:
( 1) 空间查询: 是 GIS 最基本的功能，包括已知属性查询图形，已知图形查询属性及多种条件的综合查询。
( 2) 拓扑叠合: 将同一地区两个或多个不同图层的特征相叠合，建立新的空间特征。
( 3) 缓冲区分析: 对数据库中的点、线、面实体建立各种类型要素的缓冲区多边形，来确定不同地理要素的空间邻近度。
( 4) 网络分析: 是 GIS 空间分析的重要组成部分。网络模型是运筹学中的一个基本模型，例如，在城市的街道区建立图书馆、医院等公共设施，希望各居民住家到达这些设施的路途最短; 而在建立消防站、救护车站时，需要路途最短、花费时间最少等。
( 5) 数字地形分析: 通过构造数字高程模型 ( DEM) ，对地形进行分析，包括坡度、坡向、地表粗糙度、剖面分析、通视分析等。
5. 数据显示与输出
GIS 为用户提供了许多用于地理数据表现的工具，其形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。图形输出 GIS 产品的主要表现形式，包括各种类型符号图、点值图、晕线图、等值线图、立体图等。
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