GIS定义

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2024年6月6日发(作者：)

GIS定义：是由计算机硬软件、地理数据

和用户组成，通过对地理数据的采集，输入、

存储、检索、操作和分析，生成并输出各种

地理数据，从而为工程设计、土地利用、资

源管理、城市管理、环境监测、管理决策等

应用服务的计算机系统。

GIS的基本构成：系统硬件，系统软件，空

间数据，开发/应用人员，应用模型。

GIS基本功能:数据采集与编辑,数据存储与

管理,数据处理与变换,空间分析与统计,产

品制作与显示,二次开发与编程.

GIS应用功能:资源管理，区域规划，国土检

测，辅助决策。

地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面

上的方法。

矢量数据：用欧氏空间的点、线、面等几何

元素来表达实体的几何特征的数据。

矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的

点、线、面及其组合体来表示地理实体空间

分布的一种数据组织方式；

矢量数据结构分为简单数据结构（实体数据

结构，也称面条结构）、拓扑数据结构和曲面

结构；

栅格数据：将空间分割成有规则的网格，在

各个网格上给出相应的属性值来表示空间实

体的一种数据组织形式。

栅格数据结构指将空间分割成各个规则的网

格单元，然后在各个格网单元内赋以空间对

象相应的属性值的一种数据组织方式；

栅格数据结构分为栅格矩阵结构、游程编码

结构、四叉树数据结构、八叉树数据结构和

十六叉树数据结构

矢量数据结构的主要特点是:

(1)数据按点、线或多边形为单元进行组织，

数据编排直观，数字化操作简单。

(2)每个多边形都以闭合线段存储，多边形的

公共边界被数字化两次和存储两次，造成数

据冗余和不一致。

(3)点、线和多边形有各自的坐标数据，但没

有拓扑数据，互相之间不关联。

(4)岛只作为一个单个图形，没有与外界多边

形的联系。

矢量数据结构：优点：1.便于面向现象(土壤

类、土地利用单元等)；2.数据结构紧凑、冗

余度低；3.有利于网络分析；4.图形显示质

量好、精度高。缺点：1.数据结构复杂；2.

软件与硬件的技术要求比较高；3.多边形叠

合等分析比较困难；4.显示与绘图成本比较

高。

栅格数据结构：优点：1.数据结构简单；2.

空间分析和地理现象的模拟均比较容易；3.

有利于与遥感数据的匹配应用和分析；4.输

出方法快速，成本比较低廉。缺点：1.图形

数据量2.投影转换比较困难；3.栅格地图的

图形质量相对较低；4.现象识别的效果不如

矢量方法。

空间拓扑关系表达的 重要意义：1）根据拓

扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定

一种地理实体相对于另一种地理实体地空间

位置关系。（因为拓扑数据已经清楚地反映出

地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓

扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它

不随地图投影而变化。）2）利用拓扑数据有

利于空间要素的查询。3）可以利用拓扑数据，

重建地理实体。

空间定位数据：表达空间实体在地球上位置

的坐标数据，一般用经纬度、坐标表达

非空间属性数据：有关空间实体自身的名称、

种类、质量、数量等特征的数据，一般通过

代码给予表达

空间对象的三大基本特征：

空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象

的空间关系或拓扑关系；属性特征是指空间

对象的专题属性；时间特征是指空间对象随

着时间演变而引起的空间和属性特征的变

化。

空间数据的计算机表示：以矢量数据为

例：首先，按照空间位置将整个区域划分为

若干个幅面；其次，从逻辑上将空间数据抽

象为不同的专题或层，一个专题层包含指定

区域内地理要素的位置数据和属性数据。然

后，将一个专题层的地理要素或实体分解为

点、线或面状目标，相邻结点间的弧段是基

本的存储目标，每个目标的数据由定位数据、

属性数据和拓扑数据组成。最后，对目标进

行数字表示，并分配用户标识码（user-ID)，

每个目标的空间特征和属性特征通过用户标

识码进行联接。

拓扑关系：拓扑关系是指图形保持连续状态

下变形，但图形关系不变的性质。常用的拓

扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。

四叉树编码： 是根据栅格数据二维空间分布

的特点，将空间区域按照4个象限进行递归

分割（2n×2 n，且n>1），直到子象限的数

值单调为止，最后得到一棵四分叉的倒向树。

数据变换：从一种数学状态到另一种数学状

态的变换，包括：几何纠正、投影转换和辐

射纠正。以解决空间数据的几何配准。

数据重构：数据从一种格式到另一种格式的

转换。包括：结构转换、格式变换和类型替

换等。以解决空间数据在结构、格式和类型

上的统一，实现多源和异构数据的联结与融

合。

数据提取：对数据进行某种有条件的提取，

包括：类型提取、窗口提取、空间内插等，

以解决用户对数据的特定需求。

结构转换意义：当数据采集采用矢量数据结

构，有利于保证空间实体的几何精度和拓扑

特性的描述；而空间分析则主要采用栅格数

据结，有利于加快系统数据的运行速度和分

析应用的进程。为了有效的利用不同数据结

构的优点，有必要进行数据结构之间的转换。

遥感与GIS数据的融合：遥感图像与数字地

图数据的融合；遥感图像与DEM数据的融合；

遥感图像与地图扫描数据的融合。

不同格式数据的融合：基于转换器的数据

融合；基于数据标准的数据融合；基于公共

接口的数据融合；基于直接访问的数据融合。

空间数据的压缩，即从所取得的数据集合

S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的

信息源，在规定的程度范围内最好地逼近原

集合，而且具有最大的压缩比

空间数据的综合是针对存贮在GIS数据库中

的数据因属性数据的重新分类而进行的操

作；

空间数据的综合内容包括相同属性的删除和

相同属性公共边界线的删除等。

空间数据压缩与综合的意义（1） 数据采集

系统获得的坐标数据量极其巨大 （2）简化

次要内容 （3）建立无级比例尺数据库

空间数据内插概念：设已知一组空间数据，

它们可以是离散点的形式，也可以是分区数

据的形式，空间数据的内插就是从这些数据

中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼

近这些已知的空间数据，并能根据该函数关

系式推求出区域范围内其他任意点或任意分

区的值。

点的内插是研究具有连续变化特征现象（如

地形、气温、气压等）的数值内插方法

区域的内插是研究根据一组分区的已知数据

来推求同一地区另一组分区未知数据的内插

方法；

几何纠正是指对数字化原图数据进行的坐标

系转换和图纸变形误差的改正，以实现与理

论值的一一对应关系；

几何纠正的方法包括仿射变换、相似变换、

二次变换和高次变换等。

投影转换是指当系统使用来自不同地图投影

的图形数据时，需要将该投影的数据转换为

所需要投影的坐标数据；投影转换的方法包

括正解变换、反解变换和数值变换等。

空间数据库：是地理信息系统在计算机物理

存储介质存储的与应用相关的地理空间数据

的总合，以一系列特定结构的文件形式组织

后存储在介质上。

空间数据库（系统）组成：包括3部分

空间数据库存储系统：是地理信息系统

在计算机物理存储介质存储的与应用相关的

地理空间数据的总合，一般是以一系列特定

结构的文件形式组织后存储在介质上。

空间数据库管理系统：是指能够对物理介

质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上

的定义，提供必需的空间数据查询检索和存

取功能，以及能够对空间数据进行有效的维

护和更新的一套软件。

数据库应用系统：应用模块。

空间数据库设计步骤：第一步 需求分析

第二步 概念设计第三步 逻辑设计第四步

物理设计第五步 数据库的实施和维护

用户需求分析过程：

现状调查：通过实际调查了解用户的现状及

要求

调查内容的组织与分析：对调查的结果进行

整理、分析和组织，并提交报告及图件。

概念化设计过程：把用户的需求加以解

释，用概念模型表达出来，具体任务包括：

1)数据库的宏观定义

指对数据库比例尺、地图投影和坐标系统

的定义。

2)数据库的特征设计

对于各种地理特征有关的属性数据中以

什么几何形式表达进行设计。

3)数据库表格及其关系的设计表达

对与地理特征有关的属性数据在数据库

中表达方式的设计。

4）数据库总体设计的评定

根据数据库的应用目的和数据内容及使

用方式来评价前面三步的设计结果。

5）数据库概念模型的起草

将GIS数据库的概念设计起草成正式的

文件，作为后面详细设计时参考。

逻辑设计过程：

逻辑设计应该选择最适于描述与表达相应

概念结构的数据模型，然后选择最合适的空

间数据库管理系统。设计逻辑结构时一般要

分三步进行：

①将概念结构转换为一般的关系、网状、层

次模型

②将转化来的关系、网状、层次模型向特定

空间数据库系统支持下的数据模型转换。

③对数据模型进行优化。

物理设计：数据库最终是要存储在物理

设备上的。为一个给定的逻辑数据模型选取

一个最适合应用环境的物理结构（存储结构

与存取方法）的过程，就是数据库的物理设

计。

空间数据库设计的原则：①尽量减少空

间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结

构，在用户的需要改变时，数据结构能够做

出相应的变化；③满足用户对空间数据及时

访问的需求，高效提供用户所需的空间数据

查询结果；④在空间元素间维持复杂的联系，

反映空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需

要，具有较强的应用适应性。

空间数据库的实施和维护：1、数据库的

实现2、相关的其它设计3、空间数据库的运

行与维护

语义模型的模型结构是由若干种抽象所

组成，用这些抽象来描述实体的基本语义特

性，根据语义模型结构规则,把这些抽象有机

的组织起来。语义模型是概念模型的一种，

是对信息世界建模，表示方法有多种，其中

实体联系方法(Entity-Relationship

Approach)得到广泛应用，该方法用E-R图来

描述现实世界，用于建立概念模型。

E-R图表达的三种语义：：

①实体 实体是对客观存在的起独立

作用的客体的一种抽象。

②属性 对实体和联系特征的描述。

③联系 是实体间有意义的相互作用

或对应关系。一般分为三种联系：一对一

(1:1)，一对多(1:N ) ，多对多(M:N )。

E-R图表示实体型、属性和联系的方法：

①实体 用矩形来表示，矩形内写明实

体名。

②属性 用椭圆形表示，并用无向边将

其与相应的实体联系起来。

③联系 用菱形表示，菱形框内写明联

系名，并用无向边分别与有关实体联系起来，

同时在无向边上标注联系的类型(1:1，1:n

或 m:n)。

ER模型的优点：一是接近人的思维，容

易理解；二是与计算机无关，用户容易接受。

因此，ER模型已成为软件工程的一个重要设

计方法。尽管如此，但现有的数据库不能直

接接受ER模型，主要是ER模型只能说明实

体间语义联系，还不能进一步说明详细数据

结构。一般遇到一个实际问题，总是先设计

一个ER模型，然后再转换成计算机已实现的

数据模型。

E-R模型设计步骤：（1）设计各个局部

E-R图(2) 设计全局E-R图（3）全局E-R图

的优化

E-R图的优化原则：实体类型个数尽可

能少；实体类型所含属性尽可能少；实体类

型间联系无冗余。

面向对象的分析：采用面向对象的思想，

对系统进行分析，根据用户需求提取出系统

应具有的属性和行为。

面向对象的设计：将分析的结果用某种

易于转化为编码或易于理解的形式表达出

来。我们常见的有流程图，ER图，数据流图

等。分析和设计是两个相互结合、渐进的过

程。

对象：就是现实世界中实体的模型化，

与数据库中记录、元组等概念相似。

消息：是对象之间相互请求或相互协作

的唯一途径。一个对象必须通过向其它对象

发送消息的形式使得其它对象提供各自能实

现的功能。

类：是对一组对象的抽象描述，它将该

组对象所具有的共同特征集中起来，以说明

该组对象的能力和性质

继承：是现实世界中对象之间的一种独

特关系，它使得某对象可以自然的拥有另外

一类对象的某些特征和功能。

功能重载：功能重载实际上意味着实现

特定功能的方法不仅以名称来区分，而且用

它所带的参数来区别。

多态性：是同一个消息可以根据对象的

不同，采用多种不同的行为方式。

概括：是把一组具有相同特征和操作的

对象类归纳在一个更一般的超类中。

聚集：反映了嵌套对象的概念，嵌套对

象是由一些其它对象组成的，它是用来描述

较高层次对象的一种形式。

关系：是一个二维表，表的每行对应一

个元组，表的每列对应一个域。

域：是一组具有相同数据类型的值的集

合

关系模型: 用表格数据表示实体与实体

之间联系的模型。基于关系数据模型的数据

库系统称关系数据库系统

候选关键字：关系中某一属性组，若它

的值能唯一地标识一个元组。

主关键字：若一个关系有多个候选码，

则选定其中一个为主关键字。

主属性：主关键字的属性称为主属性。

数据依赖：数据完整性约束条件是对关

系中值得一种限制条件

范式：关系满足某种规范化的形式称为

范式。从一个低一级范式的关系模式，通过

模式分解转换为若干个高一级关系模式集合

的过程，叫做规范化。

第一范式：关系中的每个属性是原子的、

不可分割的数据项。在关系数据库中，若一

个关系模式满足1NF，它就是合法的。

第二范式：是指关系在满足1NF的基础

上，每一个非主属性完全函数依赖于该关系

的关键字。即当一个非关键字字段部分地函

数依赖于关键字时，就违反了2NF。

第三范式：指关系在满足第二范式的基

础上，其非关键字属性（即非主属性）既非

函数依赖，也不传递依赖于关键字，即属于

3NF的关系，其非关键字属性之间都是独立

的，不存在函数依赖关系。

空间数据库的物理设计：(1)存储记录的

格式设计(2)存储方法设计(3)访问方法设计

(4)完整性和安全性考虑(5)应用设计

空间数据查询分类：1、基于属性（非空

间）特征的查询2、 基于空间特性的查询3、

结合空间特性和非空间（属性）特征的查询

点、线、面实体相互关系的9种查询：

1 点-点查询 查询某点实体给定距

离范围内的其他点实体

2 线-点查询 查询距离某线实体一

定距离范围内的点实体。

3 面-点查询 查询某面实体范围内的

点实体

4 点-线查询 查询某点实体一定范围

内的线实体。

5 线-线查询 查询与某个线实体相连

的其他线实体。

6 面-线查询 查询经过某个面实体的

线实体。

7 点-面查询 查询某个点实体被包含

在哪个面实体内部

8 线-面查询 查询某线实体经过的

面实体。

9 面-面查询 查询与某面实体相邻

的其他面实体。

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，如对象的标识码、外接矩

形及指向空间对象实体的指针。它通过筛选

把大量与特定空间操作无关的空间实体排

除，从而提高空间操作的速度和效率。

索引类型 范围索引 格网空间索引

四叉树空间索引

范围索引即：：在记录每个空间实体的坐

标时，同时记录每个空间实体的最大和最小

坐标。在通过一个范围包含在其中的空间实

体时，根据空间实体的最大和最小范围，预

先排队没有落入查询范围内的空间实体，只

对最大和最小范围落在查询范围里的空间实

体进行进一步的坐标位置判断，最后查询出

真正落入查询范围内的空间实体。

格网索引（Grid Index ）就是将研究区

域用横竖线条划分大小相等或不等的格网，

记录每一个格网所包含的空间实体在数据库

中的地址 。格网划分的精度取决于空间目标

的大小和数量。

四叉树索引：在建立四叉树索引时，根

据所有空间对象覆盖的范围，进行四叉树分

割，使每个子块中包含单个实体，然后根据

包含每个实体的子块层数或子块大小，建立

相应的索引。

元数据：简要地说元数据就是关于数据

的数据，是一种说明性数据，在地理空间信

息中用于描述地理数据采集的内容、质量、

状况、表示方式、空间参考、管理方式及其

他特征，通过建立空间数据的元数据库并进

行有效管理，使数据获取更加容易，这已成

为信息资源实现有效管理和应用的重要手

段。空间数据的元数据是实现地理空间信息

共享的核心标准之一。

GIS的空间分析是以地理事物的空间位置

和形态特征为基础，以空间数据运算、空间

数据与属性数据的综合运算为特征，提取与

产生新的空间信息的技术和过程。

空间分析目的是通过对空间数据的分析处

理，获取地理对象的空间位置、空间分布、

空间形态、空间演变等新信息.

空间分析模型是指用于GIS空间分析的数学

模型，是在GIS空间数据基础上建立起来的

模型，是通过作用于原始数据和派生数据的

一组顺序的、交互的空间分析操作命令，对

一个空间决策过程进行的模拟。地理信息系

统具有的各种应用模型，是判别一个系统优

劣的重要标志，也是空间分析的基础

空间分析内容包括：空间量算、缓冲区分析、

叠置分析、网络分析、统计分析、空间插值、

地形分析等

空间分析的主要内容

由于GIS空间数据库中存储了包含空间特

征的空间信息及同应用相关的专题信息，因

此GIS中的空间分析包含:

空间数据的空间特征分析（拓扑分析）

空间数据的非空间特征分析（属性分析）

空间特征和非空间特征的联合分析（拓扑与

属性的联合分析）

DTM与DEM的概念

数字地面模型（DTM）是利用一个任意坐标场

中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续

地面的一个简单的统计表示，或者说，DTM

就是地形表面简单的数字表示。

数字地面模型更通用的定义是描述地球表面

形态多种信息空间分布的有序数值阵列

数字高程模型（DEM）是DTM的一个子集，是

DTM中最基本的部分，它是对地球表面地形

地貌的一种离散的数字表达

DTM的表示方法

主要有规则格网（GRID）表示法和不规则三

角网(TIN)表示法，此外还有离散点表示法和

数学分块曲面表示法

坡度：地表单元的法向与Z轴的夹角，即切

平面与水平面的夹角。在计算出各地表单元

的坡度后，可对不同的坡度设定不同的灰度

级，可得到坡度图

坡向：地表单元的法向量在水平面上的投影

与X轴之间的夹角。

可视性分析

可视性分析又称通视分析，属于对地形进行

最优化处理范畴。

视野分析（通视分析）：是指以某一点为观察

点，研究某一区域通视情况的地形分析。建

立空间位置之间相互可见性的过程，等高线

作一剖面

空间叠置分析(Spatial Overlay Analysis)

是指在统一空间参照系统条件下，每次将同

一地区两个地理对象的图层进行叠置，以产

生空间区域的多重属性特征，或建立地理对

象之间的空间对应关系。

基于栅格数据的叠置分析是参与分析的两个

图层的要素均为栅格数据。

特点：栅格数据的叠置算法，虽然数据存贮

量比较大，但运算过程比较简单。

变换方法：

（1）点变换

（2）区域变换方法

（3）邻域变换方法

缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面

实体，自动建立其周围一定距离的带状区，

用以识别这些实体或者主体对邻近对象的辐

射范围或者影响程度，是解决临近度问题的

空间分析工具之一

空间缓冲区的类型

（1）基于点特征的缓冲区：通常以点为圆心、

以一定距离为半径的圆

（2）基于线特征的缓冲区：通常是以线为中

心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多

边形。

（3）基于面特征的缓冲区：向外或向内扩展

一定距离以生成新的多边形

空间缓冲区分析过程

(1) 建立缓冲区

以图形元素为基础，拓宽或紧缩一定

宽度而形成的区域。这个宽度通常是

等距的，也可以是不等距的缓冲区。

(2)缓冲区分析

根据建立的缓冲区，对缓冲区内的空

间信息形态、特征、分布作进一步分

析。

缓冲区分析的三要素

在进行空间缓冲区分析时，通常要

将研究的问题抽象为以下三类要素:

①主体

表示分析的主要目标，一般分为点源、

线源和面源三种类。

②邻近对象

表示受主体影响的客体，例如行政界线变更

时所涉及的居民区、森林遭砍伐时所影响的

水土流失范围等。

③对象的作用条件

表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或

强度。

缓冲区分析模型: 线性模型, 幂函数模型

(幂函数的次数常取,指数模型,

1、网络

由点、线的二元关系构成的系统，通常用来

描述某种资源或物质在空间上的运动。如：

城市道路系统，地下管线系统，流域的水网

等。

2、网络分析的用途

（1）最佳路径选择：公交运营线路选择；紧

急救助线路选择；

（2）网络流量分析、负荷估计：供电网，供

热网

（3）资源配置：消防站分布，医疗机构配置

3、网络图论

网络图论是空间网络分析的重要理论基础，

它是用图的形式来模拟任何一个能用二元关

系来描述的系统。

地理空间的网络类型: 平面网络, 非平面网

络两大类

2.网络中的基本组成部分和属性

① 链(1ink) ②障碍(barrier) ③拐角

点(turn④中心(center) ⑤站点

(stop)

三、空间网络分析主要应用举例

1、路径分析

(1)静态求最佳路径(2)动态分段技术(3)N

条最佳路径分析（4)最短路径5)动态最佳路

径分析

2、资源分配

资源分配的两种方式：（1）由分配中心向四

周输出（2）由四周向中心集中

GIS应用模型的分类

1、根据所表达的空间对象的不同，分为：

理论模型，经验模型，混合模型。

2、按照研究对象的瞬时状态和发展

过程，分为：静态、半静态、动态模

型

GIS应用模型的构建过程：

1. 从目的出发：目的导向分析 将要解

决的问题与专业知识相结合,从问题开始，一

步步地推导出解决问题所需要的原始数据、

精度标准、模型的逻辑结构和方法步骤。

2．从数据出发：数据导向操作 将已经

形成的模型逻辑结构与GIS技术相结合，从

各类数据开始，一步步地将数据转换为问题

的答案，必要时还需要进行反馈和修改，直

到取得满意的结果，最后以图形或图表的形

式输出最终结果。

发展预测模型是运用已有的存储数据和

系统提供的手段，对事物进行科学的数量分

析，探索某一事物在今后的可能发展趋势，

并作出评价和估计，以调节、控制计划或行

动。

位址选择模型概念:指按照规定的标准，

通过空间分析的方法，确定厂址、电站、管

线，或者交通路线等的最佳位址或路径。

交通量分配模型的考虑因素: (1)道路

功能的合理划分(2)交通流对速度的要求(3)

道路使用的经济性(4)对交叉路口流量的限

制

地学模拟模型含义：应用计算机、数字

模拟技术及综合分析的方法来模拟许多地理

过程或现象。

地理信息标准化意义和作用 ：标准和规

范的制订其目的是为了统一表达，方便地将

不同地点、单位的同类或异类的数据进行集

成和应用，同时标准化和规范化是反映一个

国家经济发展和科技进步的重要标志，也是

保证信息交换与共享的前提。

GIS评价内容：效率、效益、可移植性、

可扩展性、可靠性。

地理信息系统产品是指经过空间数据处

理和空间分析产生的可以供各专业人员或决

策人员使用的各种地图、图表、图像、数据

报表或文字说明等。

地理信息系统的输出内容主要包括空间

数据和属性数据两部分。

GIS产品按输出的载体类型分：1常规地

图 2数字地图

GIS产品按输出的内容和形式分：1全要

素地形图2各类专题图3遥感影像地图4统

计图表、数据报表

与常规地图相比，数字地图有以下几个优

点:1数字地图的存储介质是计算机磁盘、磁

带等，与常规地图相比，其信息存储量大、

体积小，易携带和通过网络传输。2数字地

图是以空间数据反映各类地理特征，可以在

计算机软件的支持下借助高分辨率的显示器

实现地图的无级缩放、漫游等显示和信息的

动态选择、查询、量算等功能。3数字地图

便于与遥感信息和GIS空间数据相结合，实

现地图的快速更新，同时也便于多层次信息

的复合分析。

GIS产品按输出的内容和形式分：1全

要素地形图2各类专题图3遥感影像地图4

统计图表、数据报表

地理信息系统图形数据结

构：1矢量图形结构：点、线、

面；符号和文字的位置由几何中

心点的坐标表示。2栅格图像数

据结构：行、列

与空间数据结构的区别：1

矢量图形结构：还要表达各种图

形要素的符号特征。如点状符号

的形状、大小、颜色，面状符号

的填充模式、颜色。2栅格图像

数据结构：还要包含对栅格单元

图像显示特性的描述，包括各个

栅格数值对应的显示颜色表。

本文标签： 空间数据分析实体模型