地理信息系统概论重点笔记(共2页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章：1.地理信息系统：是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。2.地理信息系统的基本功能：数据采集与输入；数据编辑与更新；数据存储与管理；空间查询与分析；数据显示与输出。 3.地理信息特征：(1)属于空间信息 (2)具有多维结构的特征(3)时序特征十分明显（4）载体多样性 （5）数据量大(相关性、多样性、区域性、层次性)4.地理信息系统的特征：（1）数据的空间定位特征 （2）空间关系处理的复杂性 （3）海量数据管理能力5.地理空间分析的三大要素：

2、空间位置、属性、时间6.GIS基本组成：硬件系统、软件系统、地理数据、用户7.三种相互联系的数据类型：几何数据、关系数据、属性数据8.GIS应用领域：测绘、地图制图，资源管理，灾害监测，环境保护，精细农业，电子商务，电子政务，城乡规划与管理，交通运输，人口管理，宏观决策，国防、军事，公安、急救，医疗、卫生第二章专心-专注-专业1.举例说明何为地理格网？指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。地图分幅的代名词； “国土控制格网” ；地球特定区域某种属性的统计单位，而常称之为“地理定位格网”。2.比例尺越小，制图综合程度越大，图形详细程度越小，图形精度越小。3.如何理解无级比例尺？没有一

3、个具体表现形式，可按比例任意缩小或放大数据。4.简述80西安坐标和54坐标转换思路：（一是地理坐标基准的变换；二是坐标值的变换。）1、（B，L）54转换为（X,Y,Z）54，即空间大地坐标到空间直角坐标的转换；2、（X,Y,Z）54转换为（X,Y,Z）80，坐标基准的转换，即参考椭球转换。七参数或简化三参数法实现3、（X,Y,Z）80转换为（B,L）80，空间直角坐标到空间大地坐标的转换；4、（B,L）80转换为（x,y）80，通过高斯克吕格投影公式计算出高斯平面坐标值。 通行的做法是：在工作区内找三个以上的已知点，利用最小二乘配置法求解七参数。若多选几个已知点，通过平差的方法可以获得较好的精

4、度第三章1.空间实体的主要特征：空间位置特征，属性特征，时间特征，空间关系特征 2.空间关系有：拓扑空间关系、顺序空间关系、度量空间关系3.拓扑关系有：邻接关系、关联关系、包含关系、联通关系4.在GIS中建立拓扑关系有何意义？（1）能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系。（2）利于空间要素查询。（3）可以重建地理实体 。5.GIS有几种主要的数据类型：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型6.概念模型有：对象模型、场模型、网络模型7.逻辑模型有：矢量数据模型、栅格数据模型、矢量栅格一体化数据模型、镶嵌数据模型、面向对象数据模型8.空间数据类型有：几何图形数据、影像数据、属性数据、地形数据、元数据9.

5、说明面向对象数据抽象技术的四种语义联系：分类、概括、联合和聚集的概念丰富了面向对象方法的语义模型，使面向对象的系统具有支持多种语义联系的功能，这些概念的抽象关系列举如下：分类 instanceof 概括 isa 联合 memberof 聚集 partsof10.TIN和Voronoi多边形逻辑数据模型各需表达什么内容？Voronoi表达内容：顶点位置、各边与顶点的连接关系、多边形间的连接关系，以及多边形包含的样点就可得到Voronoi多边形的逻辑数据模型。除表达地理空间现象外，Voronoi多边形还可有效地用于许多空间分析问题，如邻接、接近度（Proximity）和可达性分析等，以及解决最近点

6、（closest point）、最小封闭圆问题。TIN表达内容：表达各三角形的顶点位置和属性、顶点与三角形的连接关系、三角形的连接关系。1.概念模型：空间事物或现象的抽象概念集，是地理数据的语义解释，它是抽象的最高层。2.逻辑数据模型：是GIS描述概念数据模型中实体及其关系的逻辑结构，是系统抽象的中间层。是用户在GIS看到的现实世界抽象的地理空间。3.拓扑关系：是指图形在连续变形状态下（缩放、旋转和拉伸等），图形相对位置关系不变的性质。4.对象模型：在一空域内，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。按照其空间特征分为点、线、面、体四种基本对象。5.场模型：也称域模型，是把地理空间中的

7、现象作为连续的变量或体来看待。6.空间实体：空间实体就是对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果。第四章1.拓扑数据结构：具有拓扑关系的矢量数据结构就是拓扑数据结构。拓扑数据结构是GIS分析和应用功能所必需的。没有固定的格式，没有形成标准，但基本原理相同。2.四叉树编码结构：将一幅栅格数据层或图像等分为4部分，逐块检查其网格属性值（或灰度值），是一种对栅格数据的压缩编码方法。3.影像金字塔：是指在统一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细、数据量由小到大的金字塔结构4.三维边界表示法：通过指定各平面多边形顶点位置、构成边的顶点以及构成面的边来表示三维物体的方

8、法被称为三维边界表示法。5.链状双重独立编码：是DIME数据结构的一种改进。在DIME中，一条边只能用直线两端的序号及相邻的多边形来表示，而链状数据结构中，若干直线合为一个弧段，每个弧段可以有许多中间点。1.矢量数据和栅格数据各自如何表达：2.常用栅格数据压缩编码有哪些（掌握链码、游程长度编码）：游程长度编码结构、四叉树数据结构、二维行程编码结构、链码结构、影像金字塔结构。3.总结四叉树编码：1.递归分割2.方型阵列(补方,编码不稳定)3.分辨率可调，减少存储量4.属于常用编码5.缺点是稳定性差，不利于形状分析和模式识别。6.允许“岛”或“洞”的存在4.矢量数据编码方法有哪些：实体数据结构、拓

9、扑数据结构（索引式结构、双重独立编码结构、链状双重编码结构）5.栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？矢量数据结构类型具有“位置明显、属性隐含”的特点。 栅格数据结构类型具有“属性明显、位置隐含”的特点 6.写出vorinori数据结构表示框架：（1）样点序号、样点的坐标（2）各样点的对应的相邻样点序号（3）生成voronoi单元顶点坐标（4）voronoi单元顶点组成7.用一种方式表达TIN数据结构：TIN三角网，可以三角形作为基本的空间对象进行数据组织。（1）点文件：每个样点对应一个记录，给出该点的x,y坐标，以及属性值；（2）三角形拓扑文件：组织三角形与样点以及三角形与相邻三角形的邻接关

10、系，每个记录依顺时针方向列出三个顶点号及三个相邻的三角形号，其中相邻三角形的顺序按每个顶点对边给定的邻接三角形列出。第五章1.空间数据的基本特征：1、空间特征 2、空间关系特征 3、非结构化特征 4、多尺度与多态性 5、分类编码特征 6、海量数据特征2.空间索引有哪些种类？对象范围索引、格网索引、四叉树空间索引、R树和R+树空间索引3.OGIS标准中3类操作是什么？（1）用于所有几何类型的基本操作，如spatial reference为返回几何体的基本坐标系统、（2）用于空间对象拓扑关系的操作测试，如overlap为两个几何体的内部有非空交集则返回真、（3）用于空间分析的一般操作，如dista

11、nce为返回两个几何体之间的最短距离1.空间数据库：是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合，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和。2.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象的概要信息。3.空间数据库引擎：能将空间图形数据存放到大型关系数据库中管理的产品。第6章（1） GIS的数据源有哪些？各自如何获取？ 根据数据获取方式可以分为a地图数据；b遥感影像设计；c实测数据；d共享数据；e其他数据；f统计，多媒体，文本资料。取得：地图数据：转化成数字影像直接导入；遥感：转化成数字影像，本身就是数字影像直接导入；实测：直接导入，键盘输入；统计：键盘导入，导入统

12、计数据包；共享和多媒体都是转换成数字影影像导入；文本：转入到GIS中。（2） 假设东海岸线采点过密，如何减少存储空间？ 海岸线是矢量数据，常用的压缩方法是：间隔取点法；垂距法和偏角法；分裂法 1)间隔取点法：每隔规定的距离取点，或者每隔一个点取点，但首末点必须保留；2）垂距法和偏角法：按照垂距和偏角的限差选取复合或超过限差的点；3）分裂法：试图保持曲线的方向，允许用户规定合理的限差，曲线首末端点相等，计算曲线上每一点与垂直距离。（3）如何进行地形图纠正？矢量地图如何拼接？ 纠正方法：四点纠正法或逐网格纠正法；四点：genju选定的数学变换函数，输入需纠正地形图的图幅行列号，地形图的比例尺图幅名

13、称等，生成标准图廓，分别采集四个图廓控制点坐标来完成；逐网：与四点纠正的不同点就在于采集点数目不同，它是逐方里网进行的，每一个方里网都采点；拼接：逻辑一致性的处理，识别和检索相邻图幅，相邻图幅边界点坐标数据的匹配，相同属性多边形公共边界的删除。（4） 数据格式转换方法有哪些？空间数据互操作方式如何实现格式转换？ A外部数据交换方式b标准空间数据交换标准方式；c空间数据的互操作方式。空间数据的互操作：基于公共接口的数据融合方式，接口相当于一种规程，接口时，不仅考虑数据格式和数据处理，还要提供对数据处理采用的协议，各个系统通过公共接口相互联系，而且允许各子系统内部数据结构和数据处理各不相同。（5）

14、 属性数据编码原则与方法？ 原则：编码的系统性和科学性；一致性和唯一性；标准化和通用性；简洁性；可扩展性。 方法：列出全部对象清单，制定对象分类原则和指标，将制图对象进行分类，分级；拟定分类代码系统，代码及其格式，建立代码和编码对象的对照表。（6） 如何检索出地图中的多边形？1）从弧段文件得到第一条数据弧段节点表找到第一段的起点和终点，2）据弧段表找到与第一条重点向关联的弧段，3）将关联弧段与终点为原点的X轴方向按顺时针所家教由小到大排列，第一条弧段的下一条即为所需弧段，4）安以上方法依次找出后续弧段，直至回到第一个护短的起点为止。名词解释：空间数据质量的概念：是空间数据在表达空间位置、专题特

15、征及其时间这三个要素时所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间的统一性的程度第7章（1） 简述空间数据查询的类型，查询内容及表达方式？ 答：空间数据查询的类型为属性查图形和图形查属性；查询的内容为对象属性，空间位置，空间分布，空间关系，几何特征；表达方式为SQL，图形查询，拓扑查询，几何查询。（2） 如何理解非匀质空间的距离含义？地理空间的距离所描述的对象一定是发生在地理空间上的，也就是说它具有空间概念，是基于地理位置的，反应了空间物体间的几何接近程度，当度量空间为非匀质时，此时的距离为函数距离。函数距离不仅是表达式上的变化，而且还有研究区域的变化。（3）如何计算某铁路线途径村庄的面积征地

16、费和补偿费？1.找到线路所经区工作用2010/2011年更新调查图。2.将线路北京54坐标的cad格式图件，转换为与上步图件对应的软件图形格式，统一比例，转换坐标为80坐标。3.建立规划铁路缓冲区4.求地类图斑与铁路缓冲区交集，存盘5.将上步存盘文件的属性数据转换为excel表格文件，按村庄统计各地类面积第八章名词解释：缓冲区分析：是研究根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的信息分析方法。窗口分析：是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列

17、统计计算，或与其他层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有效水平方向的扩展分析。叠置分析：是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生的一个新数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性，同时叠置分析不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的数据关系。空间分析：是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术。追踪分析：是指对特定的栅格数据系统，由其一个或多个起点，按照一定的追踪法则，进行追踪目标或者追踪轨迹信息提取的空间分析方法。1. 窗口分析有哪些类型，各自具体类型是什么？a.统计运算平均值统计最大值统计最小值

18、统计中值统计求和统计标准差统计其他b.测度运算范围统计多数统计少数统计种类统计c.函数运算滤波运算地形参数运算追踪分析2. 说明缓冲区分析原理与用途：缓冲区分析包括缓冲区的建立及区域分析，它首先是对要素根据缓冲的条件，建立缓冲区，然后将这个缓冲区图层与其他图层进行诸如叠置分析、网络分析、服务设施查找等其他分析操作，得到所需要的结果，以便为某项分析或决策提供依据。用途：缓冲区分析方法在实际中的应用范围很广，例如在林业方面，要求出距河流两岸一定范围内规定禁止砍伐树木的地带以防水土流失；城市道路街道的扩建，在街道周围需要拆迁的建筑物标识；大型水库兴建引起的搬迁；沿河流给出的环境敏感区的宽的；不同的工

19、厂、飞机场和其他设施对周围产生的噪声污染的区域大小等等。如何消除多边形叠置分析中的伪多边形？通常GIS软件在地图叠加操作中设置模糊容差值，以去除破碎多边形。模糊容差原理是如果这些点落在指定距离范围之内的话，将强制性把构成线的点捕捉到一起。但是容差值的大小难以把握，容差过大，则容易将一些正确的多边形删除，而容差过小，又无法起到挑剔的效果。消除破碎多边形的另一种办法是应用最小制图单元概念。最小制图单元代表由政府机构或组织指定的最小面积单元，小于该值的多边形通过合并到其邻接多边形而被消除。第九章名词解释：DEM:是GIS地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据系统。DTA:是指

20、在数字高程模式上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。1. DEM应用有哪些？区域表面海拔高程的数字化表达、海底、下浮岩层、大气等压面。2. DEM整体内插与局部内插有何关系？整体内插函数往往是高次多项式，它有保凸性交叉，不容易得到稳定的数值解、多项式系数的物理不明显、解算速度慢且对计算机容量要高、不能提供内插区域的局部地形特征等特点，因此，在dem内插中，一般是与局部内插方法配合使用。3. 如何用DEM进行流域提取？第一步：DEM洼地填充，第二步：水流方向确定，第三步：水流累计矩阵生成，第四步：流域网络提取第十章1.各种空间插值方法适合条件、特点、算法思路：2.常用局部分块内插方法有

21、哪些？线性内插和双线性内插、二元样条函数内插、Coons曲面与Geomap曲面、多层曲面叠加内插、最小二乘配置、克立金法、有限元内插3.何为探索性分析？其基本分析工具有哪些？探索性分析数据首先分离出数据的模式和特点，再根据数据特点选择合适的模型，探索性数据分析还可以用来揭示数据对于常见模型的意想不到的偏离。工具：直方图、QQplot分布图、方差变异分析工具、Voronoi图。4.如何寻找数据离群值？利用直方图查找离群值用半变异/协方差函数云图识别离群值用Voronoi图查找局部离群值第十一章1. 如何用LOD模型建立三维场景？为物体建造一组详细程度不同的模型立体模型与视距间的关系约定，还可以在

22、最近和最远处增设两个视距段，当视距小于最近视距段或大于最远视距段时，认为该目标处于不可见位置。2. 空间信息可视化表现形式有哪些？等值线显示、分层设色显示、地形晕渲显示、剖面显示、专题地图显示、立体透视显示、空间信息的三维建模3. 名词解释：LOD模型：是指对同一个场景中的物体采用具有不同细节水平（或称精细程度）的一系列模型第十二章 1. 地理信息网络服务模式与内容有哪些？模式：基于internet的地理信息服务模式、基于无线通信技术的地理信息服务模式、基于网络的地理信息服务模式。内容：地理数据分发服务、制图服务、查询分析与辅助决策服务、基于位置的服务。2. 狭义网络地理信息系统有几种模式的网络GIS？基于C/S模式的网络GIS、基于B/S模式的网络GIS、基于Web Service的网络GIS、移动与嵌入式网络GIS、基于Grid的网络GIS