GIS 中兩種基本查詢的原理是什么？

空間查詢和屬性查詢

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查詢方式上來講，空間查詢是通過空間位置信息進行查詢，如地圖點擊查詢、框選、園選等，屬性查詢一般來說就是你輸入要查詢的內容，常見的如地址查詢，系統返回給你查詢結果。

查詢結果上來講，空間查詢和屬性查詢表現和內容上可以一樣，結果既可以在地圖上顯示也可以在通常的頁面上顯示。

總的來說，屬性查詢是直接式，空間查詢是間接式的，通過空間位置或范圍間接的查詢屬性信息

怎么玩轉GIS數據查詢

數據查詢在GIS工程項目中處于核心地位，也是基礎功能，在使用GIS數據時，我們經常需要從已有的數據中查詢出部分滿足特定條件的數據。按查詢方式將數據查詢分為屬性查詢和空間查詢，下面我將結合SuperMap iDesktop產品分享這兩種查詢的使用。

1、 屬性查詢

屬性查詢又叫SQL查詢，是指根據已有數據中某些特定的屬性值作為過濾條件，查詢出滿足該過濾條件的數據，與空間位置無關。在SuperMap iDesktop中支持查詢的數據類型有：點、線、面、文本、CAD、屬性表、三維點、三維線、三維面、網絡和路由數據集。

在SuperMap iDesktop中打開數據后，選擇【空間分析】選項卡 【查詢】組中的【SQL查詢】，彈出“SQL查詢”對話框，查詢模式默認選“查詢空間和屬性信息”，如下圖所示：

2、空間查詢

空間查詢是指通過幾何對象之間的空間位置關系構建過濾條件，從已有的數據中查詢出滿足過濾條件的對象。在SuperMap iDesktop中按查詢數據不同分為：二維空間查詢和三維空間查詢。二維空間查詢目前支持點、線、面幾何對象的空間查詢功能；三維空間查詢支持點、模型對象的空間查詢。下面分別介紹二維空間查詢和三維空間查詢。

2.1 二維空間查詢

在SuperMap iDesktop中打開數據后，選擇【空間分析】選項卡 【查詢】組中的【二維空間查詢】，彈出“空間查詢”對話框，如下圖所示：

2.2 三維空間查詢

在SuperMap iDesktop中只有當場景中存在非空的三維點或模型數據集時“三維空間查詢”才高亮可用，選擇【空間分析】選項卡 【查詢】組中的【三維空間查詢】，彈出“三維空間查詢”對話框，如下圖所示：

結語

在SuperMap iDesktop中進行屬性查詢時，根據功能需求設置對應的SQL語句，注意不同的引擎類型中的數據集的查詢的SQL語句表達式略有不同，可以參考iDesktop的幫助文檔，上面有詳細介紹；而進行空間查詢時搜索圖層和被搜索圖層對應的數據集坐標系要一致，且搜索圖層中要有對象被選中后，被搜索圖層中才可以設置空間關系。

GIS的功能

由計算機技術和空間數據相結合而產生的 GIS 這一高新技術，包含了處理地理信息的各種高級功能，但是它的基本功能是數據的采集、管理、處理、分析和輸出。

1. 數據采集與編輯

它主要用于獲取數據，保證地理信息系統數據庫中的數據在內容與空間上的完整性、數值邏輯一致性與正確性等。通過數據采集與編輯，可以將地理信息系統的數據抽象為不同層的實體地物要素，按順序轉化為 ( x，y) 坐標及對應代碼，輸入到計算機中。目前可用于地理信息系統數據采集的方法與技術很多，自動化掃描輸入與遙感數據集成最為人們關注。

2. 數據存儲與管理

這是建立地理信息系統數據庫的關鍵步驟，涉及空間數據和屬性數據的組織。空間數據結構的選擇在一定程度上決定了系統所能執行的數據與分析的功能。在地理信息系統數據進行組織與管理中，最為關鍵的是如何將空間數據與屬性數據融合為一體。此外，對空間數據的管理技術還包括: 空間數據庫的定義、數據訪問和提取、從空間位置檢索空間物體及其屬性、從屬性條件檢索空間物體及其位置、開窗和接邊操作、數據更新和維護等。

3. 數據處理與變換

由于地理信息系統涉及的數據類型多種多樣，同一種類型的數據的質量也可能有很大的差異。為了保證系統數據的規范和統一，必須對數據進行相應的處理與變換。初步的數據處理主要包括數據格式化、轉換、概括。數據的格式化是指不同數據結構的數據間變換，是一種耗時、易錯、需要大量計算量的工作，應盡可能避免。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。在數據格式的轉換方式上，矢量到柵格的轉換要比其逆運算快速、簡單; 數據比例尺的變換，涉及數據比例尺縮放、平移、旋轉等方面，其中最為重要的是投影變換。目前地理信息系統所提供的數據概括功能極弱，與地圖綜合的要求還有很大差距，需要進一步發展。

4. 空間查詢與分析

空間查詢是地理信息系統以及許多其他自動化地理數據處理系統應具備的最基本的分析功能; 而空間分析是地理信息系統的核心功能，也是地理信息系統與其他計算機系統的根本區別。地理信息系統的空間查詢與分析功能主要包括以下幾項:

( 1) 空間查詢: 是 GIS 最基本的功能，包括已知屬性查詢圖形，已知圖形查詢屬性及多種條件的綜合查詢。

( 2) 拓撲疊合: 將同一地區兩個或多個不同圖層的特征相疊合，建立新的空間特征。

( 3) 緩沖區分析: 對數據庫中的點、線、面實體建立各種類型要素的緩沖區多邊形，來確定不同地理要素的空間鄰近度。

( 4) 網絡分析: 是 GIS 空間分析的重要組成部分。網絡模型是運籌學中的一個基本模型，例如，在城市的街道區建立圖書館、醫院等公共設施，希望各居民住家到達這些設施的路途最短; 而在建立消防站、救護車站時，需要路途最短、花費時間最少等。

( 5) 數字地形分析: 通過構造數字高程模型 ( DEM) ，對地形進行分析，包括坡度、坡向、地表粗糙度、剖面分析、通視分析等。

5. 數據顯示與輸出

GIS 為用戶提供了許多用于地理數據表現的工具，其形式既可以是計算機屏幕顯示，也可以是諸如報告、表格、地圖等硬拷貝圖件。圖形輸出 GIS 產品的主要表現形式，包括各種類型符號圖、點值圖、暈線圖、等值線圖、立體圖等。

地理信息系統的功能

GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。

圖1.1 GIS的核心問題

(1)位置(Locations):即“在某個特定的位置有什么”。一般通過地理對象的位置進行定位，然后利用查詢獲取性質，例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題，在GIS中反映為空間查詢技術。

(2)條件(Conditions):即“什么地方有滿足某些條件的地理對象”。根據地理對象的屬性信息，通過從預定義的可選項中進行選取，列出條件表達式，進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置，如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。

(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等，對現象的變化過程做出分析判斷，對過去做出回溯，并能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時，可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現，也可進一步對未來地形做出分析預測。

(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式，一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告，說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如，城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。

(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什么問題。是在模式和趨勢的基礎上，建立因素和現象之間的模型關系，進而發現普遍規律。例如，在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上，對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律，便可建立通用分析模型，并可進行相應的預測和決策。

GIS作為空間信息自動處理及分析系統，其功能遍及“數據采集—數據分析—決策應用”全過程。因此，一個GIS應該具備以下基本功能:

(1)數據采集功能。GIS的第一步就是數據采集，主要用于獲取數據。數據采集即通過各種數據采集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據，并輸入GIS。目前，可用于GIS數據采集的方法與技術很多，最典型的有兩類，一是跟蹤數字化技術，二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用，后者已經成為GIS數據采集的主要技術。

(2)數據處理。通過GIS數據采集獲取的數據為原始數據，其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差，保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性，需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特征集結等。GIS應該提供強大的、交互式的數據處理功能。

(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS數據庫的關鍵步驟，也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境并進行各種分析，必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由于空間數據本身具有特定的特征，GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型，數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件－關系數據庫混合管理模式等。

(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能，空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用數據庫提供了諸如SQL語言的數據庫查詢語言，但對GIS而言，需要對其進行補充或改進，進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等，這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟件，應該滿足常見的空間查詢的要求，設計一些空間查詢語言。

空間分析是較空間查詢更深層次的應用，包括拓撲分析、疊置分析、網絡分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣，GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索，包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加，本質為空間意義上的布爾運算，實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合并(Union)。③空間模擬分析，該層次的應用研究可以分為3類，即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。

(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具，圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖，包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表制作等項內容。另外GIS軟件也應具備驅動打印設備或顯示設備的能力，因為對屬性數據也要設計報表輸出，且這些輸出結果需要在打印機、顯示器、繪圖儀上輸出。

圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。

圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)

本文名稱：GIS空間查詢技術 gis空間數據包括哪兩種類型
URL標題：http://vcdvsql.cn/article22/dopgejc.html

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