地理信息系统复习资料

信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量和特征，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。数据是未加工的原始资料，是对客观事物的直接表示。信息来源于数据，是数据内含的意义，是数据的内容和解释。地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下，以地理空间数据库为基础，对地理空间数据进行采集、储存、管理、运算、分析、建模、显示和制图，以提供对规划、管理、决策和研究所需的地理空间信息的计算机技术系统。GIS的主要山计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据库管理和应用人员四部分组成的，其基本功能有空间数据输入管理、空间数据库管理、空间数据分析和处理、空间数据输出管理、以及应用模型。地理信息系统与相关学科与技术的关系：（简答题）（一） 地理信息系统与数据库管理系统的关系：地理信息系统基于空间数据库管理系统管理地理空间数据和属性数据，所以地理信息系统具有数据库管理系统功能的模块。（二） 地理信息系统和地理学与地学数据处理系统的关系：地理学为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法，是地理信息系统的基础理论；地理信息系统的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段，并使地理学研究的数学传统得到充分发挥。而地学数据处理系统为地理信息系统提供符合一定标准和格式数据的信息系统。（三） 地理信息系统与CAD的区别：两者都有空间坐标系统，都能将忖标和参考系联系起来，且都能描述图形数据的拓扑关系；但CAD不能完成地理坐标转换，不能完成数据的地理模型分析，不能处理属性数据，无法实现空间关系的查询和多幅图的空间运算。（四） 地理信息系统和地图学与电子地图的关系：地理信息系统脱胎于地图，并成为地图信息的一种新的载体形式。地图是地理信息系统重要数据来源之一，地图学理论与方法对地理信息系统有重要的影响。地图强调的是数据分析、符号化与显示，而地理信息系统则注重于信息分析。一个好的电子制图系统应具有地理信息系统的所有功能，且其拥有更强的空间信息表达与显示功能。（五） 地理信息系统与管理信息系统的关系：A管理信息系统数据形态主要是数字型和文字型，而地理信息系统除此以外还包括描述空间位置与形状的坐标信息，B管理信息系统的外围设备只需打印机和键盘，而地理信息系统还需图形输入、输出、显示设备等，C在软件开发时，管理信息系统只需普通的数据结构域算法就可适应系统的要求，而地理信息系统需要有关图形和图像的数据结构与算法。D管理信息系统以批处理方式为主，人机交互为辅，而地理信息系统则相反。（六） 地理信息系统与图像处理系统的关系：A图像处理系统处理的是栅格数据格式，而地理信息系统同时处理栅格数据格式和矢量数据格式,B图像处理系统的功能主要是进行图像分析，而地理信息系统的功能主要是空间查询和空间分析，C图像处理系统不具备数据库管理功能，也不能对属性数据进行处理，D图像处理系统的应用LI标是用来提供明确的地图、数字等成品。而地理信息系统的重要目标是空间分析管理和决策。空间数据的基本特征：1空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置，2属性特征：表示现象的特征，3时间特征：指现象或物体随时间的变化。矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及空间关系表达空间对象的儿何位置。拓扑数据结构：具有对点、线、面之间的拓扑关系进行明确定义和描述的矢量数据结构。

栅格数据结构：图形数据按统一的格网或像素存储，采用连续平铺的规则格网来描述空间现象或要素实体的镶嵌数据模型优点缺点矢量数据结构1数据结构严密，冗余度小，数据量小2空间拓扑关系清晰，易于网络分析3面向对象口标，不仅能表达属性编码，而且能方便地记录每个U标具体的属性描述信息4能够实现图形数据的恢复、更新和综合5图形显示质量好、精度高1数据结构处理算法复杂2叠置分析与栅格图组合比较难3数学模拟比较困难4空间分析技术上比较复杂，需要更复杂的软、硬件条件5显示与绘图成本比较高栅格数据结构1数据结构简单，易于算法实现2空间数据的叠置和组合容易，有利于与遥远数据的匹配应用和分析3各类空间分析、地理现象模拟均较为容易4输出方法快速、简易，成本低廉图形数据量大，用大像元减小数据量时，精度和信息量受损失难以建立空间网络连接关系投影变化实现困难图形数据质量低，地图输出不精美编码的基本原则：（简答题）唯一性：代码和分类一一对应，尽量避免一个代码对应多个对象或多个代码对应一个对象。可扩充性：如果将来要增添新的内容，尽量不改变原有体系而实现体系，既减少对象用户熟悉新的体系的麻烦，也减少数据库的转换和处理软件的改动，这样必须留有足够的备用代码。易识别性：用户看到代码时，凭经验就可知道事物的分类，并和其他事物产生对比、联想。简单性：代码越简单，人的记忆、操作也越简单，计算机处理也越方便。完整性：综合性的信息系统牵涉的面很广，应全面考虑有关的信息类型与分类，防止顾此失彼。空间数据质量的内容：（简答题）位置精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述儿何数据的质量。，属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等（名词介绍）元数据是关于数据的描述性信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集进行准确、高效与充分的开发与利用，不同领域的数据库，其元数据的内容会有很大差异。矢量数据压缩的方法：（一）道格拉斯-普克法（二）垂距法P69层次模型的特点：有且只有一个结点没有父结点，这个结点为根结点；根以外的其他结点有且只有一个父结点网状模型的特点：结点数据之间没有明确的从属关系；一个结点可与其他多个结点建立联系，一个子结点可有多个父结点；一个父结点可有多个子结点；父结点与某个子结点记录之间可以有多个联系，即结点之间的联系是任意的，任意两个结点之间都能发生联系，可表示多对对的关系。数据模型：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型（名词解释）空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储与应用相关的地理空间数据的总和，一般以一系列特点结构的文件的形式组织在存储介质上。空间数据库的设讣步骤：（一）系统需求分析（二）概念设计（三）逻辑设计（四）物理设计P94（名词解释）空间信息查询是按一定的要求对地理信息系统所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的空间实体及其相应的属性。空间查询的方式有：基于空间关系特征的查询、基于属性特征的查询、基于空间关系和属性特征的查询（名词解释）缓冲区分析是地理信息系统中非常重要的一种空间分析技术，其实质是对一组或或一类LI标按某一缓冲距离（或缓冲半径）建立其周围缓冲区多边形图，然后将这一图层与目标图层进行叠置分析，从而得到所需结果。缓冲区分析种类：点缓冲区分析、线缓冲区分析、面缓冲区分析数字地面模型（DTM）是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。DTM中地形属性为高程时称为数字高程模型（DEM）使用GIS进行城市规划时，佔算道路拓宽中拆迁成本所采用的分析方式是(D)A.泰森多边形分析B.DEM分析 C.网络分析D.缓冲区分析GIS有别于其他信息系统的重要标志是GIS具有(C)A.数据输入功能B.数据管理功能C.空间分析功能D.数据输出功能监狱观察哨的位置应该设在能