地信复习总结

1、1、GIS是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、 管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。（第一个GIS加拿大 GIS）。GIS与地图数据库的异同：地图数据库有比例尺概念，GIS是为某一特定比例尺建立的一个 地图成品仓库，它可由GIS管理，其中的地图具有图形表现属性，一般数据库不需具备这些 属性；它是GIS的下游产品，它的更新依赖于GIS，它提供的信息是GIS向人们提供服务 的中间产品；GIS是在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，但地图数据库 存在的地理要素经人为修改，不完全是真实地理的反映；GIS与地理信息的关系：GIS操作

2、对象是空间数据，表达内容是与时空有关的地理信息。地 理信息是指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、 分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。地理信息具有地域性、多维 结构性、时序性等特征。2地理信息系统的组成：系统硬件，系统软件，空间数据，应用人员，应用模型。3、与其他信息系统相比，地理信息系统哪些功能比较独特呢？A.地理空间数据和信息的特殊复杂性繁难性B具备科学可视化功能C、区域性和多层次D、 海量数据E、空间分析F、多元、异构及非范式特征明显地理信息系统除了具有一般信息系统的基本功能外，还具有以下独特的功能：可视化功能， 制图功能，海量数据存

3、储，空间查询和空间分析功能（包括拓扑空间查询，缓冲区分析， 叠加分析，距离分析和相邻相接分析，地形分析，等高线分析，透视图分析，坡度坡向分 析，断面图分析等等）。4、近代地理信息系统发展的特点：当代GIS发展动态：面向对象技术与GIS的结合；真三 维GIS和时空GIS； GIS应用模型的发展；Internet与GIS的结合；GIS与专家系统，神经网 络的结合；GIS与虚拟现实技术的结合。1、空间数据的基本特征：属性特征，空间特征，时间特征2、什么是拓扑关系？对于数据处理和GIS空间分析有何意义？指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。 对于数据处理和GIS空间分析具 有重要的意义，因为

4、：1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系 具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以 解决许多实际问题。如某县的邻接县，-面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂 找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。3）根据拓扑关系可重 建地理实体。3、矢量和栅格的优缺点：矢量数据结构：优点：（1）表示地理数据的精度较高；（2）严密的数据结构，数据量 小；（3）用网络连接法能完整地描述拓扑关系；（4）图形输出精确美观；（5）图形数据 和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。缺点：（1）数据结构复杂；（2）矢量多边形 地图或多

5、边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合；（3）显示和绘图费用高，特别是高质 量绘图、彩色绘图和晕线图等；（4）数学模拟比较困难；（5）技术复杂，多边形内的空 间分析不容易实现。栅格数据结构：优点：（1）数据结构简单；（2）空间数据的叠置和组合十分容易方便； （3）各类空间分析都很易于进行；（4）数学模拟方便；（5）技术开发费用低。缺点：（1）图形数据量大；（2）用大像元减少数据量时，可识别的现象结构将损失大量信息；（3） 地图输出不精美；（4）难以建立网络连接关系；（5）投影变换花的时间多。4、栅格数据的编码方法有哪些?矢量呢栅格数据的编码方法：直接栅格编码，压缩编码方法：链码，游程长度编码，块

6、码， 四叉树。矢量数据的编码方法：对于点实体和线实体，直接记录空间信息和属性信息；对于多边形 地物，有坐标序列法、树状索引编码法和拓扑结构编码法。坐标序列法是由多边形边界的 x,y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码法，文件结构简单，但多 边形边界被存储两次产生数据冗余，而且缺少邻域信息；树状索引编码法是将所有边界点 进行数字化，顺序存储坐标对，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系， 形成树状索引结构，消除了相邻多边形边界数据冗余问题；拓扑结构编码法是通过建立一 个完整的拓扑关系结构，彻底解决邻域和岛状信息处理问题的方法，但增加了算法的复杂 性和数据库的大小。5

7、、地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据特征：空间特征，非结构化特征，空间关系特征，分类编码特征，海量数据特征。空间数据类型：1）依据数据来源的不同分为：地图数据 地形数据属性数据元数据 影 像数据对象数据模型的特点；（1）可充分利用现有数据模型的优点，允许设计者在基本功能上 选择最为适用的技术。（2）具有可扩充性。（3 ）可以模拟和操纵复杂的对象。空间数据库的概念及其特征:是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关 的地理空间数据的总合。1）空间特征2）非结构化特征3）空间关系特征4）分类编码 特征5）海量数据特征。9、传统模型存储空间数据的局限：1、层次模型用于GI

8、S地理数据库的局限性用于GIS地理数据库存在的主要问题是：1）很难描述复杂的地理实体之间的联系，描述多对多的关系时导致物理存储上的冗余；2）对任何对象的查询都必须从层次结构的根结点开始，低层次对象的查询效率很低，很难进行反向查询；3）数据独立性较差，数据更新涉及许多指针，插入和删除操作比较复杂，父结点的删除意味着其下层所有子结点均被删除；4）层次命令具有过程式性质，要求用户了解数据的物理结构，并在数据操纵命令中显式地给出数据的存取路径；5）基本不具备演绎功能和操作代数基础2、网状模型用于GIS地理数据库的局限性用于GIS地理数据库的主要问题如下：1）由于网状结构的复杂性，增加了用户查询的定位困

9、难，要求用户熟悉数据的逻辑结构， 知道自己所处的位置； 2）网状数据操作命令具有过程式性质，存在与层次模型相同 的问题；3）不直接支持对于层次结构的表达；4）基本不具备演绎功能和操作代数基础3、关系模型用于GIS地理数据库的局限性1）无法用递归和嵌套的方式来描述复杂关系 的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象的能力较弱；2）用关系模型描述本身具有 复杂结构和涵义的地理对象时，需对地理实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途 径及操作等方面均显得语义不甚合理；3）由于概念模式和存储模式的相互独立性，及实 现关系之间的联系需要执行系统开销较大的联接操作，运行效率不够高。10、如何设计空间数据库

10、？（一）需求分析（调查用户需求，需求数据的收集和分析，编 制用户需求说明书）。（二）结构设计（概念设计，逻辑设计）。（三）物理设计。（四） 数据层设计1、GIS数据源有哪些？地图数据、遥感数据、文本数据、统计数据、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据2、请说明分类分级对于属性数据的意义。在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示 密切有关的，例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS 中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与几何数据一起管理起来。编码的过程 是将信息转换成数据的过程，前提是首先要对需表示的信息进行分类分级。3空间数据的元数据的意义是什么？和它的含

11、义 元数据作用：（a）用来组织和管理空 间信息，并挖掘空间信息资源。（b）帮助数据使用者查询所需空间信息。（c）组织和维 护一个机构对数据的投资。（d）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。（e）提 供数据转换方面的信息。含义：地理的数据和信息资源的描述性信息。它通过对地理空间 数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、 获取和使用与地理相关的数据。4、几何纠正：高次变换，二次变换，仿射变换。GIS的代码可以分为两种，分类码和标识码。元数据：数据的数据，是关于数据和信息资源的描述性信息。元数据的作用和意义：帮 助数据生产单位有效的维护和管理数据；提供有

12、关数据生产单位的各种有关信息供用户查 询；帮助用户了解数据；提供有关信息，以便用户处理和转换有用数据。采用元数据可以 便于数据共享。5、GIS数据误差来源有哪些？阶段误差来源数据采集实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、 转换、人工判读（识别要素）误差）数据输入数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）数据存贮数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）。空间精度不能满足数据操作类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）。多层数据叠加误差。多边形叠加产生的 裂缝（无意义多边形）。各

13、种内插引起的误差数据输出比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）成果使用用户错误理解信息、不正确使用信息6、如何自动建立多边形拓扑关系？1、链的组织1）找出在链的中间相交的情况，自动切成 新链；2）把链按一定顺序存储，并把链按顺序编号。2、结点匹配1）把一定限差内的链 的端点作为一个结点，其坐标值取多个端点的平均值。2）对结点顺序编号。3、检查多 边形是否闭合。通过判断一条链的端点是否有与之匹配的端点来进行.4、建立多边形a、 顺时针方向构多边形b、最靠右边的链c、多边形面积的计算。5岛的判断6、确定多边形 的属性7、空间数据的插值算法有什么用途？请举例说明，有几种方法。空间数据插值

14、是用已知点的数值来估算其他点的数值的过程。在GIS应用中，空间插值主要用于栅格数据，估算出网格中每个单元的值。方法：全局方法和局部方法。全局方法：趋势面分析、回归分析。局部方法：泰森多边形、密度估算、反距离权重插枝、薄板样条函数法、克利金法1、什么是空间数据的查询？空间数据的查询一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性 条件和空间约束条件的地理对象。属性约束条件一般用带比较运算符的逻辑表达式描述， 这与传统的结构查询语言SQL的where语句中条件表达式相似。空间约束条件用带空间谓 词的逻辑表达式描述，空间谓词由地理对象间的空间关系演变而来，如包含、相交、分离、 重叠、距离同、方向等。因此空间

15、查询是作用在库体上的函数，返回用户请求的内容，也 属于咨询式分析。2、什么是空间分析？空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其 目的在于提取和传输空间信息。3、对空间数据进行统计分析的意义是什么？ GIS中空间数据的统计分析是指对GIS地理数 据库中的专题数据进行统计分析，针对不同领域的运用提取相关的地理信息，去除一些冗 余信息使其便于分析利用。4、矢量数据的叠加有什么作用？叠置分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手 段之一，它将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果 综合了原来两层或多层要素所具有的属性。5、GIS中地图投影设计与配置的

16、一般原则1）所配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国 家大地图集）投影系统一致。2）系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比 例尺的数据处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。3）所用投影以等角投影为宜。4） 所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统（特别是一级网格）在投影带 中应保持完整。6、什么是缓冲区分析？请举例说明它有什么用途？缓冲区是地理空间目标的一种影响范围 或服务范围，具体指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。用途：缓 冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一，一般应用于求地理实体的影响范围，即邻近度 问题。

17、如道路噪声影响范围就是沿道路建一定宽度的缓冲区，车流量决定缓冲区半径。如 某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析等 等。7、GIS常用的空间分析模型有哪些？空间分布分析模型，空间关系分析模型，空间相关分 析模型，预测、评价与决策模型。1、什么是空间信息的可视化？空间信息可视化的形式有哪些？空间信息的可视化是指运用 地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的 数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显 示，并进行交互处理的理论、方法和技术。形式有地图，多媒体地学信息，三维仿真地图， 虚拟

18、现实。2、请说明电子地图与GIS的关系，它们的联系和主要差别是什么？电子地图是数字地 图与GIS软件工具结合后的产物，它是一种处于运动状态的数字地图，这种运动状态或是 输入、输出，或是显示、检索分析。它以电磁材料为存储介质，并依托于空间信息可视化 系统再现。在较新的技术基础上，它使用几乎一切GIS技术工具，并且可以提供传统GIS 的大范围、多要素的综合分析技术手段。电子地图（集）极大地保留了传统地图的优点，大大 地扩展了传统地图的作用范围，并包含了 GIS的主要功能，其中较完善的空间信息可视化 功能和地图量算功能是一般GIS所欠缺的。但是相对而言,一些电子地图（集）难予使其可视 子空间均具有统

19、一的空间数学基础，因而空间分析相对GIS薄弱，这也是两者的分水岭。概 略地说，电子地图（集）是一种新型的、内容广泛的GIS产品，而电子地图（集）系统则是一些 内容广泛、功能各异的新型GIS系统。3、GIS与RS怎样结合起来?请举例说明。GIS和RS在城市分析中的应用实例：点缓冲分 析-城市用地的外向分布和扩展、线缓冲分析-城市用地沿交通线的轴向分布和扩展4、GPS得到的信息有哪些？请说明GPS和GIS的结合使用方式。GPS得到的信息是自 己和其他GPS卫星的位置。1、单台移动式：在用户设备上直接配备GIS工具软件，把接 收机天线接收的定位数字信号直接嵌入GIS系统，由GIS系统对接收机定位信息进行处理 并与其数字地图匹配，这样即可全世界实时显示接收机天线位置。2、集中监控式。当定位 精度要求高，移动区域广，需要集中显示流动目标的运行状况时，便需要采取本方式。1） 控制中心，由大屏幕计算机、无线电台、通讯适配器、电源和天线系统组成，并配备GIS。 2）基站，由电台、通讯适配器、电源和天线系统组成。3）移动站（即车载系统），由电 台、天线、通讯适配器和GPS接收机组成。运用实例：黄冈地区运金车GP