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互助、共享、学习 一共十八章（第一章绪论、第二章坐标系统、第三章矢量数据模型、第四章栅格数据模型、第五章GIS数据获取、第六章几何变换、第七章空间数据准确度和质量、第八章属性数据管理、第九章数据显示与地图编制、第十章数据探查、第十一章矢量数据分析、第十二章栅格数据分析、第十三章地形制图与分析、第十四章视域和流域、第十五章空间插值、第十六章地理编码和动态分段、第十七章最小耗费路径分析和网络分析、第十八章GIS模型与建模。）矢量数据模型，也称为离散对象模型，是采用离散对象来表示地球表面的空间要素。矢量数据的制备步骤：1、在一个空的空间将空间要素分为点、线和多边形，并用点及其x、y坐标表示这些要素的位置和形状；2、以一个逻辑框架构建这些几何对象的属性和空间关系；3、编码并将矢量数据以数字数据文件存储，这样它们可以被访问、解释，并由计算机进行处理。简单要素表示，矢量数据模型使用点、线和多边形的几何对象表示空间要素。点是零维的，只有位置性质；线是一堆的，除了位置之外，还有长度的性质；多边形是二维的，除了位置之外，还有面积（大小）和周长的性质。一个点由一对x和y坐标（地理坐标或投影坐标，ArcGis中的地理坐标系和投影坐标系？）来表示其位置。一样的，一条线或一个多边形是由一系列x和y坐标表示的。GIS中，表示实际地物还与绘制地图的比例尺有关，不同大小比例尺所使用的简单要素（点、线、多边形）是不同的。拓扑主要介绍拓扑统一地理编码格式（TIGER）、拓扑的重要性。拓扑是研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质。可通过有向图（图形）来解释，它显示几何对象的排列及其相互关系。主要就是说明其优点：1、能确保数据质量和完整性；2、拓扑可强化GIS分析；3、空间要素之间的拓扑关系使得GIS用户可执行空间数据查询。
地理关系数据模型主要介绍Coverage、Coverage数据结构、Shapefile。
地理关系数据模型用两个独立的系统分别存储空间和属性数据：用空间子系统中的图形文件存储空间数据（“地理”），用关系数据库存储属性数据（“关系”）。Coverage和shapefile都是地理关系数据模型的例子；coverage是拓扑的，shapefile是非拓扑的。
支持以下3种基本拓扑关系：
（1）连接性：弧段间通过节点彼此连接；（3）邻接性：弧段有方向性，且有左多边形和右多边形。
点的coverage包含要素标识码（IDs）及成对的x和y坐标。
线的coverage数据结构：开始点叫作“始节点”（form-node）,结束点叫作“到节点”（to-node）。
面的coverage数据结构：由始节点和到节点构成弧段，弧段又构成面数据。Esri产品中采用的标准非拓扑数据格式。在shape file文件中，点是用（x，y）坐标来表示、线是用一系列的点、多边形用一系列的线来存储，但无描述几何对象空间关系的文件。shape file多边形对于共享边界实际上有重复弧段且可彼此重叠。其几何学性质存储于两个基本文件：a、以.shp为扩展名的文件存储要素几何学特征；b、以.shx为扩展名的文件保留要素几何学特征的空间索引。其（非拓扑数据）优点：a、非拓扑矢量数据能比拓扑数据更快速地在计算机屏幕上显示出来；b、非拓扑数据具有非专业性和互操作性（非拓扑数据可以在不同软件包之间通用）。基于对象数据模型主要介绍类和类之间的关系、接口、Geodatabase、拓扑规则、Geodatabases数据模型的优点。基于对象数据模型将地理空间数据作为对象——矢量数据模型的最新成员。基于对象的数据模型与地理关系数据模型两个重要区别在于：1、基于对象的数据模型把空间数据和属性数据存储在单一系统中（具有数据类型BLOB（binary large object）的空间数据以特定字段存储为一个二进制数据集合。）；2、基于对象的数据模型允许一个空间要素（对象）与一系列属性和方法相联系。
类是一系列具有相似属性的对象。一个GIS软件包如ArcGis要使用数以千计的类。联合是指两个类之间有多少种对应关系。聚合定义了类之间的一种整体与部分的关系。合成描述部分不能独立于整体存在的一种联合。类继承指的是父类和子类之间的关系。实例化是指一个类的对象可以由另一个类中的对象创建。接口代表类或者对象的一系列外部可视化操作。基于对象技术是使用所谓的封装性将对象的属性和方法隐藏起来，使得只能通过预定义接口访问对象的技术。Geodatabase是基于对象矢量数据模型的一个例子，是由Esri公司开发的作为ArcGIS基础的ArcObjects的一部分。ArcObjects包含数千的对象和类。Geodatabase将矢量数据集组织成要素类和要素数据集。要素类存储具有相同几何类型的空间要素；要素数据集则存储有相同坐标系和区域范围的要素类。可用于单个用户，也可用于多个用户。单用户数据库可以是个人geodatabase或者文件geodatabase。文件geodatabase不像个人geodatabase，它没有整个数据库的大小限制，并且可以跨平台作业。
基于对象数据模型的变化不仅在于矢量数据如何概念化和结构化，还在于如何组织和存储要素之间的拓扑关系。geodatabase提供了即时拓扑，将拓扑定义为关系规则，让用户选择规则，并在要素数据集中执行。Geodatabase中的拓扑规则：多边形，不重叠，没有间隙，不与其他图层重叠，必须被另一要素类覆盖，必须相互覆盖，必须被覆盖，边界必须被覆盖，区域边界必须被另一边界覆盖，包含点，
1、geodatabase的等级结构对于数据组织和管理十分有利；2、geodatabase是ArcObjects 的一部分，它具有面向对象技术的优势（包括以下四种常用的规则：属性域、关系规则、连接规则、自定义规则）3、geodatabase提供即时拓扑，适用于要素类的要素或者两个或更多地参与要素类；4、在ArcObjects中有许多的对象、属性和方法可供GIS用户定制应用；
5、地理数据库中的空间和属性数据的集成促进了空间查询任务。
复合要素的表示主要介绍不规则三角网（TIN）、分区、路径。把地表近似描绘成一组不重叠的三角面。平坦地区可用少量样点和大三角形来描绘，而高度变化大的地区则需要更密而小的三角面来描绘。TIN的基本组成要素包括点、线和面。初始的TIN可以由高程点和等高线来构造。一个完成的TIN由3种几何对象组成：多边形（三角形区域）、点（节点）和线（边界）。
分区是指具有类似特征的地理区域。空间视角，分区有两个特征：分区可以是空间关联或不关联区域，分区可能重叠或覆盖同一区域。
路径是诸如高速公路、自行车道或河流等线要素，但它与其他线要素不同在于它有度量系统，可使线性测量用于投影坐标系中。
其他，每章最后均有名词解释以及相应的练习题（原理理论回顾以及实际操作应用）。建议课后复习题、应用可以学习实操。
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