9、数据查询与输出

遥感与信息技术第九章GIS的数据查询与输出遥感与信息技术第一节数据查询数据查询是GIS的基本功能之一，它通过各种数据分析，解决GIS用户提出的问题。例如：①要素A在何处？②要素B处于要素A的什么位置？③属性为A的要素面积为多大？④图层P与图层Q叠置后结果是什么？⑤按某一属性组合如何将要素重新分类？……GIS要回答上述类似问题，就需要采用适当的数据分析方法，提供用户所需的信息，这就是数据查询。遥感与信息技术空间数据库查询条件属性限制空间拓扑限制二者结合GIS软件查询结果统计结果：图、表、文字新图层新的属性域添加到属性数据库查询方式图形--属性空间查询语言闪烁、颜色等明显表示遥感与信息技术GIS的查询方式：往往与系统采用的软件有关，一般的GIS软件均具有开窗查询、综合属性查询、拓扑查询、SQL查询等方式。开窗查询：就是从图形出发，查询任意大小窗口内的要素的属性特征，如要素属性值、面积大小、数量等等。综合属性查询：是从属性出发，以属性分析为基础，主要采用布尔逻辑运算，查询满足一系列逻辑条件的要素的位置、大小、数量等特征，这在第四章综合属性分析一节中有较详细的叙述。本节重点介绍拓扑查询和SQL查询。遥感与信息技术叠置分析是进行这种拓扑空间查询的有力工具，而所要进行分析处理的拓扑关系一般包括以下几个方面：1、点、线、面之间的关系。2、点与线的关系3、点与面的关系4、线与面的关系一、拓扑查询遥感与信息技术1、点、线、面之间的关系:（1）点与点之间的关系查询与某特定点有一定距离的其它点的信息。例如，查询距火车站3km以内的所有旅馆；（2）线与线之间的关系例如查询与某国道关联的公路等级情况；（3）面与面之间的关系例如查询某地区与其周边地区的地理分布。2、点与线的关系点与线进行叠置操作的结果是使点与线都具有了新的属性特征。例如，查询某河流上的桥梁。遥感与信息技术3、点与面的关系将一个数据层上的点特征叠置到另一数据层的多边形上，可确定每个点落入哪个多边形。例如，查询某城市区所有邮局的分布。4、线与面的关系将一个数据层中的多边形特征叠置到另一个层的线段上，可以确定多边形内所隐含的弧段。例如，对存贮道路的数据层与存贮县界多边形的数据层进行叠置运算，可以得到每个县内所包含的不同类型道路的长度。遥感与信息技术二、SQL查询结构化查询语言（structuredquerylanguage,缩写SQL）是一种介于关系代数与关系演算之间的语言，其功能包括查询、操纵、定义和控制4个方面，是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。目前已成为关系数据库的标准语言。遥感与信息技术SQL查询的类型与方法:SQL语言提供SELECT语句进行查询，其一般格式为：SELECT[ALL/DISTINCT]目标列表达式[,目标列表达式]…FROM表名或视图名[,表名或视图名]…[WHERE条件表达式][GROUPBY列名1[HAVING条件表达式]][ORDERBY列名2[ASC/DESC]];例如，“查询长江流域人口大于50万的县或市”，可表示为：SELECT*FROM县或市WHERE县或市.人口50万ANDCROSS（河流.名称=“长江”）遥感与信息技术SQL查询的类型SELECT语句既可以完成简单的单表查询，也可以完成复杂的连接查询和嵌套查询。概括起来，SQL查询主要有以下几种类型：（一）单表查询（二）连接查询（三）嵌套查询（四）集合查询遥感与信息技术（一）单表查询单表查询是指仅涉及一个数据库表的查询，比如选择一个表中的某些列值、选择一个表中的某些特定行等。单表查询是一种最简单的查询操作。1、选择表中的若干列单表查询的基本格式为SELECT目标列表达式FROM表名其中，目标列表达式可是表中的属性列，也可以是有关表达式。遥感与信息技术2、选择表中的若干元组根据实际需要，对目标列表达式进行各种变化，这样可以从一个指定的表中选择出所有元组的全部或部分列。如果只想选择部分元组的全部或部分列，则还需要指定DISTINCT短语或指定WHERE子句。查询满足指定条件的元组可以通过WHERE子句实现。WHERE子句常用的查询条件下表所示。查询条件谓词比较确定范围确定集合字符匹配空值多重条件=,,,=,=,!=,,！，!,NOT+上述比较运算符BETWEENAND,NOTBETWEENANDIN,NOTINLIKE,NOTLIKEISNULL,ISNOTNULLAND,OR遥感与信息技术3、对查询结果排序如果没有指定查询结果的显示顺序，系统将按其最方便的顺序（通常是元组在表中的先后顺序）输出查询结果。用户也可以用ORDERBY子句指定按照一个或多个属性列的升序（ASC）或降序（DESC）重新排列查询结果，其中升序ASC为缺省值。遥感与信息技术4、使用集函数为了进一步方便用户，增强检索功能，SQL提供了许多集函数，主要包括：COUNT([DISTINCT/ALL]*)统计元组个数COUNT([DISTINCT/ALL]列名)统计一列中值的个数SUM([DISTINCT/ALL]列名)计算一列值的总和AVG([DISTINCT/ALL]列名)计算一列值的平均值MAX([DISTINCT/ALL]列名)求一列值中的最大值MIN([DISTINCT/ALL]列名)求一列值中的最小值如果指定DISTINCT短语，则表示在计算时要取消指定列中的重复值。如果不指定DISTINCT短语或指定ALL短语（ALL为缺省值），则表示不取消重复值。遥感与信息技术（二）连接查询在GIS的数据库中的多个表之间一般都存在某种内在联系，它们共同提供有用的信息。前面的查询都是针对一个表进行的。若一个查询同时涉及两个以上的表，则称之为连接查询。连接查询实际上是关系数据库中最主要的查询，主要包括等值连接查询、非等值连接查询、自身连接查询、外连接查询和复合条件连接查询。当用户的一个查询请求涉及到数据库的多个表时，必须按照一定的条件把这些表连接在一起，以便能够共同提供用户需要的信息。遥感与信息技术（三）嵌套查询在SQL语言中，一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块。将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询或子查询。（四）集合查询每一个SELECT语句都能获得一个或一组元组.若要把多个SELECT语句的结果合并为一个结果，可用集合操作来完成。集合操作主要包括并操作UNION、交操作INTERSECT和差操作MINUS。遥感与信息技术附、空间数据查询操作一、ARCGIS中的属性查询（SelectByAttributes)第一步：在ArcMap中打开图，然后在主菜单上选择“Selection”------“SelectByAttributes”进行属性查询。第二步：定义属性选择的条件语句，如土地利用类型为“荒草地”，同时地形为“岗地”的区域，语句为SELECT*FROMresource.polygonWhere：“LU—NAME”=‘荒草地’AND“IF—NAME”=‘岗地’第三步：在ArcMap中高亮度颜色显示选中的区域。遥感与信息技术二、MapInfo的SQL查询第一步：打开图，然后在主工具箱中选取“矩形选择”工具，进行选择；第二步：点击主菜单“查询”下的“SQL选择”命令；第三步：在“SQL选择”窗口中，“从表”栏中选择要查询的表，如landuse表，”选择列“中填入要分类统计的依据字段和求和函数，“按列分组”栏中选择填入要分组统计地字段，统计结果放在临时表“selection”中遥感与信息技术第二节数据输出GIS的数据输出：是指借助一定的设备和介质，将GIS分析或查询检索结果表示为某种用户需要的可以理解的形式的过程；或者是将上述结果传送到其它计算机系统的过程。由此可知，输出就是将GIS的信息形式表达成适合用户需要的过程。遥感与信息技术一、地理信息系统输出产品类型地图图像统计表三维多媒体虚拟现实遥感与信息技术二、数据输出的设备设备图形输出方式精度特点矢量绘图机矢量线划高适合绘制一般的线划地图，还可以进行刻图等特殊方式的绘图喷墨打印机栅格点阵高可制作彩色地图与影象地图等各类精致地图制品。高分辨彩显屏幕象元点阵一般实时显示GIS的各类图形、图象产品。行式打印机字符点阵差以不同复杂度的打印字符输出各类地图，精度差，变形大。胶片拷贝机光栅较高可将屏幕图形复制至胶片上，用于制作幻灯片或正胶片。遥感与信息技术二、数据输出的设备（一）屏幕显示遥感与信息技术（二）矢量绘图遥感与信息技术（三）打印输出遥感与信息技术三、地图制作的基本要求一般的GIS软件都具有很强的输出功能，具备计算机地图制图的各种工具，如符号库、注记等，特别是很强的以人机交互方式提供的图面整饰能力，有的系统还提供制图综合的功能。用户利用这些功能，可以得到信息丰富、表达完整、视觉效果好的输出图。遥感与信息技术利用GIS的制图功能制作地图时的基本的要求1、颜色由于颜色能够影响地图所承受信息对用户的感染力，所以，进行地图输出时必须认真选择调配颜色。一般小面积的图斑用鲜艳的颜色，可以引起用户更多的注意；大面积的图斑用柔和的颜色，可使之与图面背景色相协调。。2、位置地图总是要标明位置，如有可能，应标出坐标格网。说明所用的坐标系统类型及其所有细节。3、比例尺地图必须附带有比例尺，否则就无法读图。遥感与信息技术4、方向标精确的定向，对于正确地阅读地图来说是必不可少的。5、图名和图例图名一般不应太长，并应清楚地显示在图上显要的地方。同时，地图必须附有正确的图例。如果图例很复杂，可以把图例与地图本身分离开来。在这种情况下，图例上的符号应该同时标在地图上和标在分开来的图例内。6、其余的信息在图上应写出制图单位、制图日期。如有必要，也可指明所用资料的来源（例如：卫星图象的轨道号和景序号、成象日期；航空象片的类型、比例尺、日期；地形图的比例尺和日期；等等）。遥感与信息技术四、电子地图电子地图是以地图数据库为基础，以数字形式存贮于计算机外存贮器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。遥感与信息技术四、电子地图分析模块电子地图数据库生成模块显示模块电子地图生成模块电子地图（集）图电子地图软件系统遥感与信息技术四、电子地图扫描仪彩色图形卡数字化仪微机（工作站）高分辨彩显硬拷贝机绘图机图电子地图的硬件环境遥感与信息技术（1）电子地图数据库可包括图形、图像、文档、统计数据等多种形式，也可与视频、音频信号相连，数据类型与数据量的可扩展比较强；（2）电子地图的检索十分方便，多种数据类型、多个窗口可以在同一屏幕上分层、实时地进行动态显示，具有广泛的可操纵性，用户界面十分友好；（3）信息的存贮、更新以及通讯方式较为简便、便于携带和交流；（4）可以进行动态模拟，便于定性与定量分析，具有较强的灵活性，为地图及其相关信息深层次的应用打下了坚实的基础；（5）可缩短大型序列地图集的生产周期和更新周期，降低生产成本；电子地图优点