网络地理信息系统原理与技术第三版.docx

网络地理信息系统原理与技术第三版

网络地理信息系统（NetworkGeographicalInformationSystem，简称NGIS）是基于计算机网络和地理信息系统技术的综合应用系统，用于将地理信息数据和网络信息数据进行整合、分析、管理和展示的系统。网络地理信息系统的原理与技术主要包括数据模型、数据采集与处理、数据管理与存储、数据分析与应用等方面的内容。

数据模型

数据模型是网络地理信息系统的核心，用于描述地理信息数据和网络信息数据之间的关系。常用的数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。

矢量数据模型采用点、线、面等基本几何要素来描述地理实体。这种模型具有几何精确、结构简单、方便拓扑分析等优点，适用于描述地理要素的位置、形状、空间关系等性质。

栅格数据模型将地理实体划分为均匀的网格单元，并以每个单元的属性值来描述地理要素。这种模型具有数据结构简单、处理速度快的优点，适用于描述地理要素的分布、变化等性质。

数据采集与处理

数据采集与处理是网络地理信息系统中非常重要的环节，包括数据采集、数据预处理和数据完善三个步骤。

数据采集采用现场调查、遥感影像、地理编码等方式获取数据。通过这些手段可以获取到地理要素的位置、属性、拓扑等信息。

数据预处理包括数据清理、数据转换和数据集成等步骤。数据清理主要是对采集到的数据进行错误修正和缺失值处理；数据转换主要是将不同格式的数据进行转换，使其达到统一的标准；数据集成则是将不同来源的数据进行融合，以增加数据的丰富性和完整性。

数据完善是指对已有数据进行进一步的修正和补充。例如，通过相关算法对数据进行空间插值，以填补数据缺失的空间位置；或者通过外推算法对数据进行时间插值，以补充数据的时间序列。

数据管理与存储

数据管理与存储主要涉及到数据库设计、数据存储和数据查询等方面的内容。

数据库设计包括数据表设计、空间索引设计等。通过合理的数据库设计，可以提高数据的查询效率和管理效率。

数据存储可以使用关系型数据库、非关系型数据库或者文件系统等方式。关系型数据库适用于结构化和模型化的数据；非关系型数据库适用于非结构化和半结构化的数据；文件系统则适用于较小和简单的数据存储需求。

数据查询是指通过结构化查询语言（如SQL）或地理信息系统软件等方式，对数据进行查询、分析和展示。常用的查询方法包括点查询、区域查询、路径查询等。

数据分析与应用

数据分析与应用是网络地理信息系统的核心功能。通过对地理信息数据和网络信息数据的分析，可以提取出有价值的信息，并支持相关决策和应用。

数据分析包括地理统计分析、空间分析和网络分析等。地理统计分析基于地理信息数据和统计数据，通过空间分析工具（如热点分析、聚类分析）对地理现象进行统计和研究；空间分析则是通过几何和拓扑关系进行数据的空间分析（如叠加分析、缓冲区分析）；网络分析则是以网络数据为基础，进行网络路径分析、网络容量分析等。

数据应用可以应用在城市规划、交通管理、环境保护、农业决策等方面。例如，通过网络地理信息系统可以对城市交通流进行分析和预测，从而优化交通路线和减少交通拥堵。

网络地理信息系统原理与技术在实际应用中发挥着重要的作用，为决策者和研究人员提供了丰富的信息和支持。随着技术的不断发展和应用的推广，网络地理信息系统将在更多领域发挥更大的作用。