标黄考过
1、G IS的发展
第一代GIS 第二代GIS 第三代GIS 第四代GIS
主机时代个人机时代互联网时代大数据时代
模块化GIS 组件式GIS 服务式GIS 高性能GIS
1990‘s 2000’s 2010’s 2020’s
2、GIS的挑战
（1)大规模空间数据组织:数据来源广泛,数据实时接入、集中存储和处理困难；应用数据种类丰富，类型复杂；数据动态性高,空间索引维护代价高
（2）复杂空间数据处理与分析：数据量更大，时空关联性强,实时性、动态性要求高
（3）多源地理空间信息融合与快速可视化：适应多终端的高效绘制，面向用户的交互式，协同制图；海量多源、动态的地理空间数据关联分析和可视化
（4）开放式空间信息处理服务：多用户、高并发访问；实时、动态要求高；用户生产内容。
3、高性能GIS的定义及特点
(1）定义:高性能GIS(High Performance GIS），是基于集群、多核或众核并行处理的高性能计算架构的新型GIS 平台，能高效实现复杂地理空间信息处理和应用。具有优越的性能、可获取性、可伸缩性、灵活性、互操作性和可扩展性。
(2）特点：
A.高性能地理空间数据访问于检索
B.高性能地理计算
C.地理计算算法的服务化插件式扩展
D.高性能地理空间信息可视化
E.Web脚本化在线动态交互制图
F.流程化地理计算与专题地图生成
G.三维、流数据管理与可视化
H.基于Web浏览器应用
4、三维GIS的定义、特点、常见功能、常用软件
（1）三维：是指在平面二维体系中又加入了一个方向向量构成的空间系，一般指由长、宽、高三轴所构成的空间。
(2）GIS：是在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
（3)三维GIS ：利用3S技术、虚拟现实技术、计算机技术等对地球空间信息进行编码、存储、转入、分析和显示的信息系统，是三维描述、可视化和分析管理的地理信息系统.
（4）三维GIS的特点：
A.三维GIS包容以为和二维对象，而且可视化2.5维和三维对象，其空间信息的展现更为直观和逼
真。
B.三维GIS包容二维GIS的空间分析功能，而且多维度空间分析功能更加强大,如淹没分析、日照分
析等.
C.三维GIS比二维GIS更加直观、逼真地表达客观世界，能够以虚拟立体的方式展现地理空间对象。
D.与CAD及各种科学计算可视化软件相比，三维GIS以三维空间数据库为核心，具有独特的管理复
杂空间对象能力和空间分析能力。
（5）常见功能：
A.空间浏览功能
B.空间查询与统计
C.动态实时立体模拟
D.三维空间分析与现实
E.飞行浏览
F.空间数据管理
G.三维模型支持
（6）常用软件：
A.国际三维GIS软件：Google Earth、ArcGIS 3D、Skyline、World Wind、Virtual Earth；
B.国内三维GIS软件:EV—Globe(国遥新天地）、GeoGlobe（武大吉奥）、VRmap(灵图）、Supermap
Realspace GIS （超图）、IMAGIS（适普）、EviaEarth（易伟航)、CityMaker（伟景行）、UGlobe(天下图）、Angeo(高德）、BrightEarth（晶众）、UniGlobe（中科宇图)、MapGIS IGSS 3D（中地数码）、CityEngine （ESRI）。
当前研究和开发三维GIS的思路可归纳为两种：
• 三维GIS首先要将地理数据变为可见的地理信息，因此人们一方面从三维可视化领域向三维GIS系统扩展,这一点同早期的二维GIS来源于计算机制图管理一样,是从可视化角度出发的。
• 另一方面，GIS需要存储和管理大量的空间信息和属性信息,因此另一部分人从数据库的角度出发向三维GIS发展，从商用数据库向非标准应用领域扩展，将三维空间信息的管理
融入RDBMS中，或是从底层开发全新的面向空间的OODBMS, 如GODO， GeoO2, GEO++， SmallWorld GIS 。一个新的发展方向是将三维可视化与三维空间对象管理藕合起来，形成集成系统。
当前三维GIS的发展呈现为两大趋势，即大众化和专业化.
1。大众化：理论和技术的成熟使得三维GIS的门槛不断降低，这不但扩展了其应用领域，而且有更多人群从中受益.简单、易用的三维GIS正在逐渐走近老百姓的生活，例如正在举行的世博会、世界杯均大量使用了三维地理信息技术，三维GIS大众化的趋势显而易见。现在，人们使用电子地图方便出行已属家常便饭，国内外种类丰富的地理位置应用正如雨后春笋般涌现，期待着三维GIS更好地融入其中。
2.专业化：与大众化趋势不同，专业化则需要三维GIS能够更加紧密地集成到各个行业应用中，充分发挥其强大的可视化功能和多维空间分析功能，从而为行业应用提供更科学、更强大的三维空间信息服务和决策支持，这不仅是三维GIS的重要作用，也是用户的强烈需求.
三维GIS当前面临的困难
（1) 三维数据实时廉价获取
主要有两个方面原因：一个重要的原因是地学三维数据采样率很低，难以准确地表达地学对象的真实状况。另一个原因是地学领域的研究者因为地学对象的复杂变化性不能准确地确定研究对象的各种属性.
正因为地学对象在自然界的纷繁复杂，使得此一地的经验模型不能移植到另一地的地学研究对象中,因此三维数据实时获取在地学领域显得尤为重要。
(2) 大数据量的存储与快速处理
在三维GIS中，无论是基于矢量结构还是基于栅格结构，对于不规则地学对象的表达都会遇到大数据量的存储与处理问题。除了在硬件上靠计算机厂商生产大容量存储设备和快速处理器外，还应该研究软件方面的算法以提高效率，例如针对不同条件的各种高效数据模型设计、并行处理算法、小波压缩算法及在压缩状态下的直接处理分析等.
(3) 完整的三维空间数据模型与数据结构
三维空间数据库是三维GIS的核心，它直接关系到数据的输入、存储、处理、分析和输出等GIS的各个环节,它的好坏直接影响着整个GIS的性能。而三维空间数据模型是人们对客观世界的理解和抽象,是建立三维空间数据库的理论基础。三维空间数据结构是三维空间数据模型的具体实现，是客观对象在计算机中的底层表达，是对客观对象进行可视表现的基础。虽然有很多人展开过相关方面的研究与开发（如前所述），但还没有形成能为大多数人所接受的统一理论与模式,有待于进一步研究与完善。
（4)三维空间分析方法的开发
空间分析能力在二维GIS中就比较薄弱，目前大多数的GIS都不能做到决策层次上来,只能作为一个大的空间数据库，满足简单的编辑、管理、查询和显示要求,不能为决策者直接提供决策方案。其中很大一个原因就是在现有的GIS中，空间分析的种类及数量都很少。在三维GIS中，同样面临着这个问题.因此，研究开发GIS的基本空间分析及将各领域的专家知识入嵌入GIS中，是三维GIS发展的一个重要方面。
三维GIS当前面临的有利因素
三维GIS 现在正面临着有利的发展时机，这表现在如下几个方面：
●在二维GIS领域已经具备比较成熟的理论和技术，例如在数据获取、处理、管理、输出,数据模型与数据结构等方面有很多较为成熟的理论和方法。在实践上已有几十年的发展经验，被广泛应用于各个部门和领域.这是众所周知的。二维GIS方面的很多理论、技术和经验都能为三维GIS借鉴.
●三维可视化技术在生物、医学、地质、大气等领域已有很多成功的应用。三维GIS与二维GIS的一个重要不同之处在于它有一个三维对象的视觉表现问题，这也是它的一个基本要求，现在成熟的科学计算可视化技术已经为这一要求打下了较为坚实的理论技术基础。三维GIS工作者要做的是对各种地学对象的本质特征进行分析，找出它们与其它领域对象的不同点，进行合适的概念建模和几何建模，利用相应的三维可视化技术对之进行视觉表现。
●在数据存储工具方面，关系数据库已有较成熟的理论技术和广泛的应用,为支持空间数据管理的扩展关系数据库系统和面向对象的空间数据库系统已经研制出来并已商业化，目前还在进一步完善。例如,现在的流行关系数据库系统基本上都支持空间数据的存储，支持变长记录，因此它们也都是扩展的关系数据库系统。面向对象的数据库系统有:GEO++, SmallWorld, GeO2和GODOT等。
5、地理空间
地理空间是上至大气电离层,下至地幔莫霍面，生命过程活跃的场所，也是宇宙过程对地球影像最大的区域，包括地理空间定位框架(由平面控制网和高程控制网组成的大地测量控制)和所联结的特征实体.
6、空间数据定义、来源和基本特征
（1)定义：空间数据是指以点、线、面等形式，采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。是地理信息系统的操作对象,具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。
（2）空间数据来源：地图数据、遥感影像数据、实地测量数据、文字和统计报告、元数据和其他数据来源.
（1)地图数据。来源于各种类型的普通地图和专题地图,这些地图的内容丰富,图上实体间的空间关系直观,实体的类别或属性清晰，实测地形图还具有很高的精度。
（2）影像数据。主要来源于卫星遥感和航空遥感,包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影像数据,构成多源海量数据，也是GIS的最有效的数据源之一。
(3)地形数据。来源于地形等高线图的数字化,已建立的数字高程模型（DEM)和其他实测的地形数据等。(4）属性数据。来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。
(5)元数据。来源于由各类纯数据通过调查、推理、分析和总结得到的有关数据的数据，例如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、源数据比例尺、数据转换方法等。
（6）其他：如全球卫星定位系统实时定位数据，也是重要的数据来源之一。
(3)空间数据的基本特征：
A.空间特征：空间物体的位置、形状和大小等几何特征
B.专题（属性)特征:除了时间和空间特征以外的空间现象的其他特征
C.时间特征:空间实体随着时间变化而变化的特征
D.空间关系特征：拓扑关系、顺序关系和度量关系等。
方向（顺序）关系:地理事物在空间中的相互方位和排列顺序。
度量关系：（1)定位信息：点、线、面等用坐标对、坐标串、闭合坐标串描述；
（2）无约束的几何距离
（3）有约束的几何距离
拓扑关系：网结构元素节点、弧段、面域之间的空间关系。包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含。
九交模型
设有现实世界的两个简单实体A、B， B（A）、B（B)表示A、B的边界， I（A）、I（B）表示A、B的内部，E(A)、E（B)表示A、B的余。Egenhofer[1993]构造出一个由边界、内部、余的点集组成的9交空间关系模型(9 Intersection
Model, 9-IM).
B（A）∩B（B) B(A）∩I（B) B（A) ∩E(B)
I(A）∩B（B) I(A) ∩I(B) I（A) ∩E（B）
E（A）∩B（B) E（A) ∩I(B) E（A）∩E(B)
(矩阵中每个都有“空"与“非空"两个取值9个元素总共有29=512种可能)
地理信息系统空间数据抽象类型
•点（Point)：又称为元素（Element ）或象元（Pixel ），是一个数据点，具有一对（x、y）坐标和至少一个属性.
•线（Line):是具有相同属性的点的轨迹,由一个坐标对序列表示，坐标对顺序与线的开头有关,线上每个点有不多于二个邻点。
•面（Area)：是具有相同属性的点的轨迹，以(x、y）坐标对的集合表示，坐标对的排列顺序不影响面的形态，其内部点可以有多于三个的邻点，面内点具有至少一个相同属性.
•区域（Region)：空间上相邻或重叠的点、线、面要素可以按一定的地理意义组成区域。
•体（Volume）：三维实体。
•（有的GIS系统将空间特征实体称为feature)
7、为什么说拓扑关系的表达和处理是GIS的关键？
拓扑关系是指网结构元素节点、弧段、面域之间的空间关系.包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含。
在地理信息系统中，拓扑关系不但用于空间数据的编码和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义:
A.根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置
关系
B.利用拓扑数据有利于空间要素的查询
C.可以利用拓扑数据作为工具,重建地理实体。
+三维模型
三维空间建模法分类
3D空间构模
基于面模型的构模
①TIN与GRID模型
TIN方法将无重复的散乱数据点集按照Delaunay 规则进行三角剖分，使这些离散点形成连续但不重叠的不规则三角面片网，并以该三角网描述3D物体的表面。
Grid方法要考虑到采样密度和分布的非均匀性，经过数据内插处理后形成规则的平面分割网络。
共同点:这两种构模方法都可以用于地形表面的模拟，也可以表达某种层状结构的空间实体，例如层状矿床、岩层等.表面构模不能描述3D物体的内部结构与属性。
-从等高线数据中选取重要的点构成TIN,并生成规则格网,在两者数据量相同的情况下，TIN数据具有最小的中误差RMS；
–与数字正射影像(DOM）的叠加方面,基于TIN的地形图与影像的吻合程度比规则格网的地形图好；
–当采样数据点的数量减少时，规则格网模型的质量比TIN模型降低的速度快，但随着采样点或数据密度的增加，两者的差别会越来越小。
–从数据结构占用的数据量来看，在顶点个数相同的情况下，TIN的数据量要比规则格网的大（约3~10倍）。
②边界表示（B-rep）模型
③线框（Wire Frame）模型
线框构模技术实质是把目标空间轮廓上两两相邻的采样点或特征点用直线连接起来，形成一系列多边形；然后把这些多边形面拼接起来形成一个多边形网格来模拟地质边界或开挖边界.线框模型也成为相连切片（Linked Slices）模型。
④断面（Section）模型
通过平面图或剖面图来描述矿体,记录地质信息。
⑤断面-三角网混合模型
⑥多层DEM构模
首先基于各地层的界面点DEM的方法对各个地层进行插值或拟合,然后根据各地层的
属性对多层DEM进行交叉划分处理，形成空间中严格按照岩性（或土壤性质）为要素进行划分的3D地层模型的骨架结构.在此基础上，引入点、线、面、体对象，并按拓扑关系，完成对3D空间的描述。
结构实体几何（CSG）模型
基本思想：将简单的几何形体（如立方体、圆柱体等），通过几何变换和正则布尔操作（并、
交），生成一颗有序二叉树（CSG树），以CSG树表示复杂形体。
3D体素（Voxel)模型
该模型的实质是以一组规则尺寸的3D体素（a=b=c）来剖分所要素模拟的空间，其实质是2Dgrid模型在3D 空间中扩展。Voxel 构模的优点就是在编制程序时可以采用隐含的定位技术，以节省存储空间和运算时间。Voxel虽然结构简单，操作方便，但表达空间位置的几何精度低，且不适合于表达和分析地质实体之间的空间关系。
八叉树（Octree)模型
基本思想：该模型类似于2DGIS中的四叉树Grid模型，其实质上是对Voxel模型的压缩改进。Octree模型将3D空间区域分成8个象限，且在树上的每个节点处存储8个数据元素。当象限中所有体元的类型相同时，该类型值存入相应的节点数据元素中.非均质象限在进行象限细分,并由该节点中的相应数据元素指向数中下一个节点,如此细分直到每个节点所代表的区域都是均质体为止。该模型已成功应用于医学、生物学、机械学等领域。
针体（Needle）模型
基本思想：用一组具有相同截面尺寸的不同长度或高度的针状柱体对某一非规则3D空间
D地物或地质体进行空间分割。
规则块体（Regular Block）模型
基本思想：把要建模的空间分割成规则的3D立方网格,称为Block。
四面体网格(TEN）模型
TEN模型是在3D Delaunay 三角化研究的基础上提出的，是一个基于点的TEN（tetrhedral network）的3D 矢量数据模型。TEN构模以四面体作为描述空间实体的基本几何体素,将任意一个三维空间体划分成一系列邻接不重叠的不规则四面体。
金字塔(Pyramid）模型
类似于TEN模型，只不过是用4个三角面片和1个四边形封闭形成的金字塔状模型来实现对空间数据场的剖分.该数据某型可以描述体的内部，但其数据维护和模型更新困难，一般很少采用。
三棱柱(Tri-Prism，TP)模型
TP模型是常采用的简单3D地空间构模技术.由于TP体元的定义,该模型的优点是对拓扑关系的描述较好，建模灵活；由于TP模型的前提是三条棱边相互平行,因而不能基于实际的偏斜钻孔来构建真3D地质,也难以处理复杂地质构造。适用于地层和矿体的建模.
地质细胞（Geocellular）模型
其实质是Voxel模型的变种，即在XY平面上仍然是标准的Grid剖分，而在Z方向则依据数据场模型或地层界面变化进行实际划分，从而形成逼近实际界面的3D体元空间剖分。Geocellular可以形成逼近实际界面的3D体元空间剖分,但需要做大量空间数据内插。
实体（Solid）模型
该法采用多边形网格来精确描述地质和开挖边界，同时采用传统的块体模型来独立地描述形体内部的品位或质量的分布，从而既可以保证边界构模的精度，又可以简化体内属性表达和体积计算。Solid法优点是能精确表达较复杂地质构造和进行体积计算以及储量估算，缺点是人工交互工作量巨大。
3D Voronoi图模型
3D Voronoi图是2D Voronoi图的3D扩展。其实质是基于一组离散采样点，在约束空间内形成一组面、面相邻而互不交叉的多面体，用该组多面体完成对目标空间的无缝分割。该模型可适用于海洋、污染、水体及金属矿体构模，对于含界面约束的构模则难以适应.
广义三棱柱
（Generalized Tri—Prism, GTP）模型针对地质钻孔尤其是深钻偏斜的特点，提出一种可以不受三棱柱棱边平行限制的类三棱柱模型（Analogical Tri-Prism，ATP）构模方法，后发展为广义三棱柱构模（GTP)，并将TP 构模称为其特例。GTP可以方便地实现空间邻接和空间临近查询与分析.而且,GTP数据结构易于扩充，方便了模型的局部细化与动态维护。
WireFrame- Block混合模型
即以WireFrame 模型表达目标轮廓或地质与开挖边界,以Block模型填充其内部。为提高边界区域的模拟精度,可按某种规则对Block进行细分，如以WireFrame的三角面与Block体的截割角度为准则来确定Block的细分次数（每次可沿一个方向或多个方向将尺寸减半).
该模型优点是能描述任意形状的矿体,能满足任意精度要求；缺点是当控制点加密而引起地质界面变化时，都要重新修改曲面并分割Block。适用于矿体建模。
8、可视化、GIS可视化、三维GIS可视化的概念
(1)可视化:利用计算机技术和方法，对大量的数据进行处理，并用图形、图像、动画等形式，形象具体地将计算过程和结果显示表现出来,使人们能较直观地观察其数据特性，增强人们对数据的理解。
（2）GIS可视化:基于科学计算可视化、虚拟现实、地图学、地理信息系统、认知科学和通信学等，以识别、解释、表现和传输为目的的直观表示地理信息的技术和方法。
（3）三维GIS可视化：将GIS数据展现了三维图形中，以更好地对GIS空间数据进行阅读与分析。
9、三维GIS可视化表现方式和三维显示过程
（1)表现方式包括：电子地图、三维仿真地图、四维时空地图和多媒体地图。
(2）显示过程：
三维GIS可视化技术包括：三维绘制的加速处理技术，实时漫游中的碰撞检测技术，层次细节纹理映射。
10、三维GIS可视化建模技术
（1）三维地形可视化建模技术：数字高程模型对三维地形可视化建模效果有着至关重要的影响。DEM建模方法有四种：基于点的建模方法，基于三角形的建模方法,基于网格的建模方法和任意两种方法结合起来的混合建模方法,其中最常用的是基于三角形和基于网格的建模方法。利用离散点构造网格的方法和利用离散点构造不规则三角形的方法。
（2)三维实体可视化建模技术：基于图形的建模方法（基于2DGIS、航空遥感影像、CAD、激光扫描的建模方法)、基于图像的建模方法（纹理贴图、环境贴图、全景建模法）、集成的建模方法.
三维GIS可视化应用
由于三维GIS可视化能够直观地将数据展现给用户，使得用户能够较容易地理解数据中的含义，给用户提供很大方便，因此三维GIS可视化的应用是十分广泛的,三维GIS可视化在地质、海洋、城市、水利、交通、旅游、气象、军事、通信、电力等行业均能发挥重要作用。
三维GIS可视化发展
三维GIS可视化的发展现已经初见成效，但仍然有许多亟待解决的问题，例如：三维建模自动化技术，三维数据结构存储优化，三维图形显示刷新速率，三维图形浏览操作优化,三维GIS可视化与三维GIS空间分析的交互性能提升，网络数据挖掘与三维自动建模可视化技术的实现……为解决这些问题，硬件设施的进步发展自不必说，但软件方面的也必须加快脚步,才能更高效地促进三维GIS可视化的发展。当前社会上主流的三维开发语言有OpenGL、Direct3D、Vrml、HTML5、Java3D……
11、三维GIS软件的开发方式、主要关键技术和发展前景
（1)主要开发方式：
A.通过底层开发实现：基于可视化面向对象开发语言环境和三维编程接口的开发方式，效率较高
B.在现有GIS平台上进行二次开发实现（3）在三维可视化软件商通过插件的形式实现。
（2）主要关键技术:
A.三维数据模型:基于面的模型、基于体的模型和基于混合构模的模型
B.海量数据管理：构建进行分块处理和按等级组织的影像金字塔结构
C.实时三维可视化操作：采用视景体裁剪和空间目标的简化
D.细节层次技术：对同一场景或场景中的物体，使用具有不同细节的描述方法得到一组模型，供绘
制时选择使用
E.三维GIS的数据分析技术:三维GIS提供深刻解析的空间分析，空间分析方法主要有基于图形的方
法和基于数据的方法,复杂分析能力是三维GIS的一大特色如计算空间距离、表面积和体积、通视性和可视域等。
（3）发展前景:(将在以下方面发生变化）
A.在三维GIS软件技术方面，包括适应地图可视化,网上海量空间数据可视化，不确定性地理信息可
视化，地学多维信息可视化与分析，地理知识可视化，分布协同可视化，协同虚拟地理环境等技术的发展
B.在三维GIS软件标准方面，深化和完善三维空间信息的网络化和标准化，为众多厂商的竞争提供统
一标准和规范
C.在三维GIS软件应用方面,从行业应用转变为服务大众,将纷繁复杂的业务数据集成到三维GIS软件
将成为未来发展的重中之重
D.综上所述,在空间信息的社会化服务中，基于三维GIS软件的应用有着越来越明显的优越性和不可
替代性.
12、时态GIS概念、时空数据模型和时空建模的流程
(1）概念：时态GIS是建立在时态数据库、GIS和人工智能等基础上的一种综合型应用性技术,其研究对象时时空世界中遵循着诞生、成长生存,直至死亡等自然规律的事物和现象的时空信息。
（2）时空数据模型：
A.空间时间立方体模型
B.序列快照模型
C.基态修正模型
D.空间时间组合体模型
E.面向对象的时空数据模型
（3）时空建模流程：
数字正射影像图（DOM,DigitalOrthophotoMap)：是对航空(或航天)相片进行数字微分纠正和镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像.
DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点,可作为地图分析背景控制信息，也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。评价其它数据的精度、现实性和完整性都很优良。
数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体
地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM）的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
数字线划地图（DLG, Digital Line Graphic)：是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集，且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。
在数字测图中，最为常见的产品就是数字线划图，外业测绘最终成果一般就是DLG。该产品较全面地描述地表现象,目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富。本产品满足各种空间分析要求，可随机地进行数据选取和显示，与其他信息叠加，可进行空间分析、决策。其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素。
数字线划地图（DLG）是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（Digital Thematic Information）。此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求,视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。数字线划地图（DLG）的技术特征为：地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。图形输出为矢量格式，任意缩放均不变形。
数字栅格地图（DRG，Digital Raster Graphic）：是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集.
数字栅格地图（DRG)的技术特征为：地图地理内容、外观视觉式样与同比例尺地形图一样，平面坐标系统以1980西安坐标系大地基准；地图投影采用高斯-克吕格投影；高程系统采用1985国家高程基准。图像分辨率为输入大于400dpi;输出大于250dpi.
GIS设计及应用复习资料 一、单选 1.数据的采集与编辑主要用于 A ，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。 A. 获取数据 B.搜集数据 C.整理数据 D.分析数据 2.属性数据的组织有文件系统、层次结构、网络结构与关系数据库管理系统等。目前被广泛采用的主要是 A. 文件系统 B. 层次结构 C. 网络结构 D. 关系数据库管理系统 3. GIS的核心功能是 D A. 查询 B. 检索 C. 统计计算 D. 空间分析功能 4. D 包括地形数据和人文景观数据 A．自然资源数据B、调查统计数据C、数字高程(地面)模型数据D．基础制图数据 5. A 是线要素图层，具有拓扑属性和用于对象流(如交通)的适当属性。 A．网络 B.空间 C.联系 D.图表 6. 天气预测图、旅游图、交通图与地铁线路图属于 B A.一般地图 B. 专题地图 C.专业地图 D.综合地图 7 .矢量结构的特点是： A A．定位明显、属性隐含 B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显 D．定位隐含、属性隐含 8.在 GIS中组织属性数据，应用较多的数据库模型是： A A．关系模型 B．层次模型 C．网状模型 D．混合模型 9 .地理数据一般具有的三个基本特征是： A A.空间特征、属性特征和时间特征 B.空间特征、地理特征和时间特征 C地理特征、属性特征和时间特征 D.空间特征、属性特征和拓扑特征 10 .湖泊和河流周围保护区的定界可采用： D A.空间聚类 B.统计分析 C.叠置分析 D.缓冲区分析 11. GIS进入推广应用阶段是 20世纪： C A.60年代 B.70年代 C.80年代 D.90年代 12．栅格结构与矢量结构相比较： D A.数据结构复杂，冗余度小 B.数据结构复杂，冗余度大 C.数据结构简单，冗余度小 D.数据结构简单，冗余度大 13．以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是 D A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发 14．以下选项中不属于WebGIS软件产品的是 C A.Mapinfo ProServer； B.GeoMedia； C.ArcIMS； D.MapGuide 15.伪码有P码、Y码和 B A、X码 B、P/A码 C、P/Y D、Y/A 16. 下列哪项不是ArcView的基本模块： C A、试图 B、脚本 C、空间分析 D、表格 17.空间数据编码的原则主要有系统性和科学性、 D 、标准化和通用性、简捷性、可扩展等。 A.健壮性； B.一致性； C.移植性； D.安全性 18. 以下选项中不属于WebGIS软件产品的是 B A.Mapinfo ProServer； B.GeoMedia； C.ArcIMS； D.MapGuide 二、多选 1.Arcview地理信息系统由哪几部分组成？ ABD A、基本模块 B、功能模块 C、可扩充模块 D、可扩充功能模块 2.按地理实体在二维空间的表现形式划分，可把主题（图层）分为 ABC A、点状地物层面 B、线状地物层面 C、面状地物层面 D、星状地物层面 3.三维GIS和虚拟GIS方面的研究，主要包括 ABCD 等方面。 A. 三维数据模型 B. 数据分析 C. 多维空间数据库管理系统 D. 虚拟GIS引擎 4.当前国外流行的GIS软件有： ABC A.ARC/INFO B. ARCVIEW C. MapInfo D. MapGIS 5.数字城市建设包括下面哪些部分内容： ABCD A.基础设施 B.电子政务 C.电子商务 D.公众信息服务 A.栅格图的扫描 B.手工录入 C.数字化输入 D.其它数据源
地理信息系统技术应用 项目一GIS平台选择 1、世界上第一个地理信息系统是：（ B ） A．美国地理信息系统 B.加拿大地理信息系统 C.日本地理信息系统 D.奥地利地理信息系统 2、地理信息系统形成于20世纪：（ B ） A.50年代 B.60年代 C.70年代 D.80年代 3、GIS的主要组成部分包括：（ A ） A.计算机软硬件系统、地理数据和用户 B.计算机软硬件系统、.地理数据和分析程序 C.计算机软硬件系统、地理数据和绘图机 D.计算机软硬件系统、网络和用户 4、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按：（ C ） A.数据容量 B.用户类型 C.内容 D.用途 5、地理数据一般具有的三个基本特征是：（ A ） A.空间特征、属性特征和时间特征 B.空间特征、地理特征和时间特征 C.地理特征、属性特征和时间特征 D.空间特征、属性特征和拓扑特征 6、下列有关GIS的叙述错误的是：（D） A、GIS是一个决策支持系统 B、GIS是研究地理系统的科学技术保证 C、地图学理论与地图分析方法是GIS重要学科基础 D、GIS是数字地球演变的必然趋势 7、 GIS所包含的数据均与相联系。（ B ） A.非空间属性 B.空间位置 C.地理事物的类别 D.地理数据的时间特征 8、根据应用层次的高低，应用型GIS可分为：（ C ） A.空间管理信息系统、空间事务处理系统、空间决策支持系统 B.空间管理信息系统、空间数据处理系统、空间决策支持系统 C.空间事务处理系统、空间管理信息系统、空间决策支持系统 D.空间数据处理系统、空间管理信息系统、空间决策支持系统 9、以下关于GIS软件企业及其品牌的描述不正确的是：（ D ） A.ARC/INFO是美国ESRI公司的产品 B.ARC/INFO 被公认为是世界上第一个商业化GIS系统 C.MapGIS.SuperMap.GeoStar都是国产GIS基础软件平台 D.ArcGIS.SuperMap.CASS.MapGIS.GeoStar都属于GIS基础软件平台 10、地理信息系统的空间数据是指： ( B ) A.三维图形数据，它们与时间有关 B.图形数据与属性数据，它们与时间有关 C.二维图形数据，它们与时间有关 D.属性数据，它们与空间有关 11、下列有关数据的叙述正确的是： ( B ) A.信息是数据的表达，数据是信息的内涵 B.数据是信息的表达，信息是数据的内涵 C.数据不随载荷它的物理设备的形式而改变
标黄考过 1、G IS的发展 第一代GIS 第二代GIS 第三代GIS 第四代GIS 主机时代个人机时代互联网时代大数据时代 模块化GIS 组件式GIS 服务式GIS 高性能GIS 1990‘s 2000’s 2010’s 2020’s 2、GIS的挑战 （1)大规模空间数据组织:数据来源广泛,数据实时接入、集中存储和处理困难；应用数据种类丰富，类型复杂；数据动态性高,空间索引维护代价高 （2）复杂空间数据处理与分析：数据量更大，时空关联性强,实时性、动态性要求高 （3）多源地理空间信息融合与快速可视化：适应多终端的高效绘制，面向用户的交互式，协同制图；海量多源、动态的地理空间数据关联分析和可视化 （4）开放式空间信息处理服务：多用户、高并发访问；实时、动态要求高；用户生产内容。 3、高性能GIS的定义及特点 (1）定义:高性能GIS(High Performance GIS），是基于集群、多核或众核并行处理的高性能计算架构的新型GIS 平台，能高效实现复杂地理空间信息处理和应用。具有优越的性能、可获取性、可伸缩性、灵活性、互操作性和可扩展性。 (2）特点： A.高性能地理空间数据访问于检索 B.高性能地理计算 C.地理计算算法的服务化插件式扩展 D.高性能地理空间信息可视化 E.Web脚本化在线动态交互制图 F.流程化地理计算与专题地图生成 G.三维、流数据管理与可视化 H.基于Web浏览器应用 4、三维GIS的定义、特点、常见功能、常用软件 （1）三维：是指在平面二维体系中又加入了一个方向向量构成的空间系，一般指由长、宽、高三轴所构成的空间。 (2）GIS：是在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 （3)三维GIS ：利用3S技术、虚拟现实技术、计算机技术等对地球空间信息进行编码、存储、转入、分析和显示的信息系统，是三维描述、可视化和分析管理的地理信息系统. （4）三维GIS的特点： A.三维GIS包容以为和二维对象，而且可视化2.5维和三维对象，其空间信息的展现更为直观和逼 真。 B.三维GIS包容二维GIS的空间分析功能，而且多维度空间分析功能更加强大,如淹没分析、日照分 析等. C.三维GIS比二维GIS更加直观、逼真地表达客观世界，能够以虚拟立体的方式展现地理空间对象。 D.与CAD及各种科学计算可视化软件相比，三维GIS以三维空间数据库为核心，具有独特的管理复 杂空间对象能力和空间分析能力。
空间分析与建模复习 名词解释： 空间分析：采用逻辑运算、数理统计和代数运算等数学方法，对空间目标的位置、形态、分布及空间关系进行描述、分析和建模，以提取和挖掘地理空间目标的隐含信息为 目标，并进一步辅助地理问题求解的空间决策支持技术。 空间数据结构：是对空间数据的合理组织，是适合于计算机系统存储、管理和处理地图图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述与表达。 空间量测：对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析， 元数据：描述数据及其环境的数据。 空间元数据：关于地理空间数据和相关信息的描述性信息。 空间尺度：数据表达的空间范围的相对大小以及地理系统中各部分规模的大小 尺度转换：信息在不同层次水平尺度范围之间的变化，将某一尺度上所获得的信息和知识扩展或收缩到其他尺度上，从而实现不同尺度之间辨别、推断、预测或演绎的跨越。 地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影。 地图代数：作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算 重分类：将属性数据的类别合并或转换成新类，即对原来数据中的多种属性类型按照一定的原则进行重新分类 滤波运算：通过一移动的窗口，对整个栅格数据进行过滤处理，将窗口最中央的像元的新值定义为窗口中像元值的加权平均值 邻近度：是定性描述空间目标距离关系的重要物理量之一，表示地理空间中两个目标地物距离相近的程度。缓冲区分析、泰森多边形分析。 缓冲区：是指为了识别某一地理实体或空间物体对其周围地物的影响度而在其周围建立的具有一定宽度的带状区域。 缓冲区分析：对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需结果的一种空间分析方法 泰森多边形：所有点连成三角形，作三角形各边的垂直平分线，每个点周围的若干垂直平分线便围成的一个多边形 网络分析：是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。（理论基础：计算机图论和运筹学） 自相关：空间统计分析所研究的区域中的所有的值都是非独立的，相互之间存在相关性。在空间和时间范畴内，这种相关性被称为自相关。
1.什么是GIS？举例说明。 GIS是一计算机系统，具有系统的基本功能，数据采集、管理、分析和表达，所以每个GIS 系统都是由若干具有一定功能的模块组成； GIS的处理对象是空间数据，为了能对空间数据进行定位，定性和定量的描述，GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码； GIS可以回答用户问题。 2.数据与信息有何区别？举例说明。 数据是数字、文本、符号等原始地理事实，是信息的表达形式与载体，信息是对数据解释或处理的结果，是数据的内涵，数据与信息是形与质的关系。 信息是为特殊目的服务的数据，必须有用；对一个人是信息对其他人可能是数据；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。 例如“1”、“0”。独立的1、0均无意义。当它表示某实体在某个地域内存在与否，它就提供了“有”“无”信息，当用它来标识某种实体的类别时，它就提供了特征码信息。再比如，木材与桌子，学生成绩与课程平均分。 3.地理信息系统与其他信息系统的区别？ 管理了图形数据和非空间属性数据的系统不一定是GIS 。本质区别在于： 不同类型海量空间数据统一管理； 具有统一的地理坐标系统和编码系统； 空间拓扑关系明确，空间分析功能强大。 4.GIS与CAD的区别。
5.现实世界的计算机建模过程。 6.空间数据模型的层次
7.空间数据模型的种类 场模型（用于描述空间中连续分布的现象）、 要素模型（用于描述各种空间地物）、 网络模型（用于模拟现实世界中的各种网络）、 时空模型、三维模型、空间关系。 8. 空间实体和空间数据 空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位，主要包括点、线、面、体四种类型。 空间实体的计算机表达即空间数据。 9. 空间数据的特征 空间特征（地理实体的空间位置及其相互关系）、属性特征（地理实体的名称、类型和数量等）、时间特征（实体随时间而发生的相关变化）。 10. 空间数据结构的概念
gis空间分析期末试题及答案 一、选择题 1. GIS的英文全称是什么？ a) Geographical Information System b) Geographic Information Service c) Global Information System d) General Information Service 答案：a) Geographical Information System 2. 下列哪个不是GIS的数据类型？ a) 矢量数据 b) 栅格数据 c) 文本数据 d) 属性数据 答案：c) 文本数据 3. 下列哪个不是GIS空间分析的主要操作？ a) 缓冲区分析 b) 叠置分析 c) 点插值分析
d) 数据可视化分析 答案：d) 数据可视化分析 4. GIS中的拓扑关系是指什么？ a) 空间位置关系 b) 地图符号关系 c) 数据之间的逻辑关系 d) 空间数据属性关系 答案：a) 空间位置关系 5. GIS空间分析的基本原理是什么？ a) 距离度量和区域查询 b) 空间对象的属性操作 c) 属性查询和统计分析 d) 空间数据的叠置和叠加操作 答案：d) 空间数据的叠置和叠加操作 二、简答题 1. 解释GIS的特点以及其在空间分析中的应用。 GIS的特点包括数据集成、空间关联性、动态交互性和可视化分析。在空间分析中，GIS可以通过整合各种类型的数据（如矢量数据、栅格
数据和属性数据），进行空间关联和叠加分析，帮助用户发现数据之间的空间关系和趋势。同时，GIS还可以进行缓冲区分析、路径分析、点插值分析等操作，帮助用户解决空间分析中的问题，如选址分析、资源调配和路径规划等。 2. 解释GIS空间数据中的拓扑关系，并提供一个实际应用的例子。 GIS中的拓扑关系指的是空间数据之间的位置关系，包括邻接、包含、相交等关系。例如，一张地图上标注了各个省份的边界，这些边界之间就存在邻接关系。另外，如果一个区域完全包含在另一个区域内，这两个区域之间就存在包含关系。如果两条道路交叉或相交，那么它们之间就存在相交关系。 一个实际应用的例子是城市规划。通过GIS空间分析，可以确定不同区域之间的邻接关系，从而选择合适的场地用于城市扩展。同时，还可以分析不同区块的包含关系，确定城市中不同功能区域的范围。此外，还可以分析交通网络的相交关系，用于交通规划和道路设计。 三、应用题 某市政交通局需要规划一条新的高速公路，以连接两个重要的城市中心。请使用GIS空间分析方法，解决以下问题： 1. 根据两个城市的位置和其他已有道路信息，确定新高速公路的最佳路径。 答案：首先，使用GIS工具绘制两个城市的位置和已有道路的数据图层。然后，利用GIS的路径分析功能，根据地形、距离和交通状况
ArcGIS空间分析期末复习总结 第六章 1.Arcgis支持的矢量数据：shape，coverage，geodatabase，cad文件，Event事件数据表，TIN 2.Arcgis支持的栅格数据：image影像数据，Grid栅格数据 第七章 1.缓冲区建立方法分为：角平分线法和凸角圆弧法。（详见P197） 2.叠置分析可分为六种：图层擦除（Erase），识别叠加（Identify），交集操作（Intersect），对称区别（Symmetrical Difference），图层合并（Union），修正更新（Update）。（具体操作与原理见书P202 运行结果题）。
3.网络的组成： （1）点状要素： a.障碍：禁止网络中链上流动的点。 b.拐角点：出现在网络链中所有的分割结点上状态属性的阻力，如拐弯的时间和 限制（如不许左拐）。 c.中心：是接受或分配资源的位置，如水库、商业中心、电站等。其状态属性包 括资源容量（如总的资源量），阻力限额（如中心与链之间的最大距离 或时间限制）。 d.站点：在路径选择中资源增减的站点，如库房、汽车站等其状态属性有要被运 输的资源需求，如产品数。 （2）线状要素如街道，河流，水管等。 4.可运行性：网络中线状要素存在着可运行和不可运行情形，称之为可运行性。可运行的要素允许资源流动通过，不可运行的要素则不允许。 5.点线连通性定义：点线要素与其他要素连结在一起，有一定的空间关联。 6.网络分析的基本功能：包括路径分析，地址匹配和资源分配。(详见书P219)。 7.网络分析分为两个基础模块：流向分析和追踪分析。 8.流向分析：起点及终点位置控制了网络的流向。因此只需指定要素起点和终点即可确定网络边要素流向。 9.起点：是指要素流动将由自己开始至网络中的其他位置。 10.终点：指要素流动停止的位置。 11.追踪分析：通过对网络要素连接性的追踪，选择周围相互连接的网络要素，形成一个追踪结果。在追踪结果中，一个网络元素均需与其他元素有连接性。追踪成果是指追踪操作后所找到的网络要素配置结果。 12.旗标：定义为追踪的起点，可以放置在任何交点或线段上，在执行追踪操作时，使用这些线段或交点作为追踪操作的起点，而连结至这些线段或交点的网络元素就会被包含于追踪结果中。 13.障碍：用于终止网络追踪分析，可以放置在任何交点或线段上。在执行追踪操作时，遇到障碍，就停止追踪，形成一个追踪结果。 14.权重：几何网络中的边和结点要素都可以具有权重，如道路的长度，电力网络中的电阻值等。权重用于网络分析时计算费用和路径等。建立网络时，可以设定线段或交点要素的属性值为权重，进而确定追踪分析结果包含要素的成本。 第八章 1.距离制图：根据每一栅格相聚其最临近要素（也称为源）的距离分析制图，从而反映每一栅格与其最邻近源的相互关系。 2.源：即距离分析中的目标或目的地，如学校、商场、水井等。 3.成本距离加权数据：也称成本累积数据，记录每个栅格到距离最近、成本最低的源的最少累加成本。 4.距离方向数据：表示了从每一单元出发，沿着最低累计成本路径到达最近源的路线方向。 5.分配数据：记录每一单元点隶属的最近源信息，单元值就是其最近源的值。在直线距离分析制图中，分配函数用直线距离最邻近分析方法识别单元归属于哪个源；在成本距离加权分析中依据最短距离、最小累加通行成本识别单元归属于哪个源。 6.分配函数：依据最邻近分析原理识别单元归属于哪个源。详见P254 7.成本距离加权：（详见P256）
第一章绪论 第一节GIS的基本概念 1．1数据与信息 问题1. 什么是数据？ 1、数据是对某一目标进行定性、定量地表达、记录或描述时所取得的原始资料，其存储的形式可以是数字、文字、符号、图形、图像和声音等多种形式。 2、数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。数据是用以载荷信息的物理符号，本身并没有意义。……，并随载荷它的物理设备的形式而改变。 3、数据包含的内容极其广泛，数字、文字、图象、声音等都归之于数据的范畴。 4、数据本身并没有意义。 问题2：什么是信息？ 1、信息是从数据中提取出来的，能够反映目标对象的数量、质量、结构、相互关系等特征的消息。 2、信息是各种事物所发出的消息、情报、指令和信号之中所包含的表达该事物的内容 3、从字面意思理解，信息即信号、消息、意义，是通过某种信号传递的消息，是客观世界中某事某物所包含的意义。 4、当今的信息社会，信息无论是对个人还是对社会都是非常重要的。 问题3：信息有什么特点？ （1）客观性 （2）适用性 （3）传输性 （4）共享性 另外，信息还具有不灭性、时效性、有价性、依附性、可伪性等特征。 问题4：数据和信息有什么关系？ 信息与数据既相互区别又相互联系。 联系：①数据是信息的表达（或称载体）。 ②信息是数据的内涵，是一种加工后的数据，即信息是对数据进行解释后产生的含义。数据中所包含的意义就是 信息。 区别：①尽管数据是对客观对象的表示，但它并不就是信息，只有当数据与对象发生联系，或者将人的知识作用到数据上时才可以获得信息。 ②数据可用不同的形式表示，而信息不会因数据形式的不同而改变。 ③数据是原始事实，信息是数据处理的结果。 ④信息由数据中获取，但获得信息量的多少，与人的知识水平有关。 1．2地理数据与地理信息 问题1：什么是地理？ 泛指地球表面各种自然现象和人文现象，以及它们之间的相互关系和区域分异。 问题2：什么是地理数据？ 地理数据是指用来表示地理实体或现象的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面特征的数据。 问题3：什么是地理信息？
1、三维GIS在空间分析方面的独特应用： 三维空间分析除了包括二维gis的分析功能外，还应包括针对三维空间对象的特殊分析功能。具体可分为以下几类：空间查询，包括几何参数查询(空间位置、属性)、空间定位查询(点定位、面定位)、空间关系查询(邻接、包含、相离、相交、覆盖等)等；空间量测，包括距离、质心、面积、表面积、体积等；叠置分析；缓冲区分析，包括点缓冲、线缓冲、面缓冲、体缓冲等；网络分析，包括最短路径、资源分配、连通分析等；地形分析，包括趋势面分析、坡度坡向分析、晕渲分析等；剖面分析，它是实现通视分析、日照分析阴影计算等的基础；空间统计分析，包括统计图表分析、密度分析、层次分析、聚类分析等。 根据空间分析所处理的对象进行划分，空间分析方法主要有基于图形的方法与基于数据的方法两类。基于图形的空间分析方法如常规的缓冲区分析、叠置分析、网络分析、复合分析、邻近分析与空间联结等能直接从2D 扩展至2.5D乃至3D。由于三维数据本身可以降维到二维，因此三维GIS自然能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS最有特色的也许是其基于三维数据的复杂分析能力，如计算空间距离、表面积、体积、通视性与可视域等。结合物理化学模型提供一些更具增值价值的真三维空间分析功能，如水文分析、可视性分析、日照分析与视觉景观分析等已成为三维GIS分析研究的重要内容之一，并正积极朝结合属性数据和其他专题数据开发知识发现的新方法、“面向解决与空间有关的问题”提供定量与定性结合的空间决策支持方向发展。 2、三维建筑物模型的重建方法： 大量的研究致力于地物（尤其是人工地物）的三维自动重建，而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。如Tao（2004）将三维建筑物模型的重建方法分为以下三类：1）基于地图的方法，利用已有GIS、地图和CAD提供的二维平面数据以及其他高度辅助数据经济快速建立盒状模型；2）基于图象的方法，利用近景、航空与遥感图象建立包括顶部细节在内的逼真表面模型，该方法相对比较费时和昂贵，自动化程度还不高；3）基于点群的方法，利用激光扫描和地面移动测量快速获得的大量三维点群数据建立几何表面模型。 建筑物三维模型重建：基于图片、基于激光扫描数据
软件工程简答题 1、GIS软件的特点？GIS软件开发过程中存在的问题？ 特点：1）实现了空间、属性数据的一体化存储，但在如何组织空间数据的存储结构方面需要进一步工作。 2）在数据组织与处理模式方面，沿袭地图处理的模式——点、线、面，图层、图库，面向过程，尺度割裂。 3）采用树型系统结构和主－从工作模式，数据交换以图层为单位。——长事务、封锁力度大 4）在空间数据管理范围方面，可以有效处理二维空间数据和DEM数据 ——对三维空间数据无有效处理手段。 5）在数据共享与功能共享方面，开始考虑元数据问题，实现了不同格式空间数据之间的转换问题。——仍以系统为中心，互操作未解决。概括起来：以系统为中心，以地图为基础，二维处理，静态管理，尺度割裂，数据集中。 问题：1）经费预算经常突破，完成时间一再拖延 2）开发的软件不能满足用户的要求 3）开发的软件可维护性差（不规范） 4）开发的软件可靠性差（缺乏测试） 5）数据工程量特别大，特别是数据采集工作量十分大 6）软件需求与软件生产的矛盾日益加剧，突出表现在软件生产率低。 7）软件可重用性差（各个级别—软件规格说明、软件模块、软件代码、软件文档等） 2、GIS软件工程的特色表现在哪几个方面？ 1）软件工程关注大型程序的构造，软件工程的中心课题是控制复杂性，和谐地合作是开发软件的关键 2）系统复杂度大——交付的文档质量和数量、软件的微感复杂性、软件的宏观复杂性 3）数据在系统中具有特别地位——“核心”，数据：硬件：软件为8：1：1 ，数据的质量、数据的现势性、合理的数据结构 4）系统表达方式复杂——表达的内容复杂、表达的对象具有时空特性 5）系统更新速度快 6）系统维护工作量大 7）易操作性要求高 3、GIS软件工程生存周期包含哪几个阶段？每个阶段的主要任务是什么？ 1）系统分析阶段 工程调研、可行性研究、制定项目计划、需求分析等子阶段； 2）系统设计阶段 总体设计、数据库设计、模型设计和详细设计等子阶段；
《地理信息系统》试卷1 一、专业术语解释（每题3分，满分15分） 1、地理信息系统 答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、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 2、空间数据编码 答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。 3、不规则三角网 答：用来拟合连续分布现象的覆盖表面，表示要素包括地形、降水等，按照实测点分布将他们连成三角网。 4、数据与信息 答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料 信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。 5、元数据 答：数据的数据。 二、填空（共15个填空，每小空1分） 1、地理空间实体主要类型包括点、线和面等。 2、地理空间数据的基本特征包括空间、属性和时间等。 3、空间数据查询的类型包括基于SQL扩展、可视化和自然语言等。 4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、MAPGIS 、 ARCVIEW等。 5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。 三、选择题（共5小题，每小题2分。） 1、空间数据编码的原则主要有（B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。 A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性 2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（D ）。 A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发 3、空间集合分析主要完成（C）。 A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析 4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（B ）。 A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘 四、简答题（共7小题，每小题6分。） 答题要点： 1、简述地理信息系统的基本功能？（6分） （1）数据采集与编辑（1分） （2）数据存储与管理（1分） （3）数据处理和变换（1分） （4）空间分析和统计（1分） （5）产品制作与现实（1分） （6）二次开发和编程（1分） 2、简述游程长度编码方法（6分） 游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。 3、简述空间数据的三个基本特征。（6分） （1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分） （2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分） （3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）
gis期末试题及答案 一、选择题 1. GIS的英文全称是什么？ A. Geographic Information System B. Geographic Information Science C. Geographic Integrated System D. Geography Information Service 答案：A 2. GIS的基本功能包括地图生成、空间分析、数据管理等，以下哪项不属于GIS的基本功能？ A. 数据挖掘 B. 空间查询 C. 编辑与更新 D. 地图可视化 答案：A 3. GIS常用的数据类型主要包括矢量数据和栅格数据，下面哪项不是矢量数据？ A. 点
B. 线 C. 图像 D. 多边形 答案：C 4. GIS空间分析中的叠加分析是指什么？ A. 将不同图层的要素叠加在一起进行分析 B. 将二维数据转换为三维数据进行分析 C. 将空间数据转换为属性数据进行分析 D. 将两个GIS软件进行连接进行分析 答案：A 5. WebGIS是指什么？ A. 利用GIS技术进行网页地图显示和空间分析的系统 B. 在网络上进行GIS软件的在线购买和下载 C. GIS软件的一种新型界面设计模式 D. 利用网格计算方法进行GIS数据处理的系统 答案：A 二、简答题
1. 请简要解释什么是GIS。 答案：GIS是地理信息系统的缩写，它是将地理空间数据与属性 数据相结合，利用计算机技术进行地理数据的采集、处理、存储、分 析和展示的系统。通过GIS，我们可以进行地图生成、空间分析、数 据管理等操作，帮助我们更好地理解和利用地理信息。 2. 请说明矢量数据和栅格数据的区别。 答案：矢量数据是用点、线、面等几何对象来表示地理现象的数 据模型，它是由离散的点、线或面构成的，具有较高的精度和几何表 达能力。而栅格数据是将地理现象分割成均匀的网格单元，并用像元 值来表示，它是由像元构成的，具有较高的数据表达能力和数据存储 效率。矢量数据适合表示具有明确边界和几何特征的地理现象，如建 筑物、道路等；而栅格数据适合表示具有连续变化和空间分布特征的 地理现象，如地形、降雨量等。 三、应用题 某市政府计划对市内的公共交通线路进行优化规划，以提高市民出 行的便利性。请利用GIS进行空间分析，并给出优化后的线路示意图。 解答：为了进行优化规划，我们需要首先获取该市的城市道路数据 和人口分布数据。通过对人口密度进行分析，我们可以确定人口较多 的区域，并在这些区域之间规划公共交通线路。
成都理工大学gis原理及应用期末 GIS（地理信息系统）是一种重要的信息技术，它将空间数据和属性数据相结合，用于存储、管理、分析和可视化地理信息。在成都理工大学GIS原理及应用的期末考试中，我将回答以下问题，探讨GIS的原理和应用。 首先，GIS的原理是什么？GIS的基本原理包括数据模型、数据捕获、数据存储与管理、数据分析和空间可视化等。GIS的核心理念是通过空间数据与属性数据的结合，进行地理信息的获取、处理、分析和展示。 数据模型是GIS的基础，常见的数据模型包括矢量模型和栅格模型。矢量模型使用点、线、面等基本几何形状表示地理要素，适用于描述几何特征较为简单的对象；而栅格模型则将地理空间划分为等面积的像元，用于描述几何特征比较复杂的对象。 数据捕获是指获取地理信息的过程。常见的数据捕获技术包括遥感技术、GPS 定位和地理编码等。遥感技术通过卫星或飞机获取地球表面的图像数据，可用于获取大范围的地理信息；GPS定位技术通过接收卫星信号来获取准确的地理位置信息；地理编码是指将地理位置转化为具体的坐标或编码。 数据存储与管理是指对地理信息数据进行存储和管理的过程。GIS采用数据库管理系统来存储地理数据，常见的数据库包括Oracle、SQL Server和PostgreSQL 等。通过数据库管理系统，可以对地理数据进行组织、查询和更新，以满足各类
应用需求。 数据分析是GIS的核心功能之一，它可以帮助用户查询、统计和分析地理数据，从而获取有关地理现象的深入认识。数据分析常用的方法包括空间查询、空间统计和空间建模等。例如，可以使用空间查询来找到指定区域内的地理要素，使用空间统计来计算某一区域内的地理要素数量，使用空间建模来预测未来的地理现象。 空间可视化是GIS的重要应用之一，它利用各类地图、图表和图像等可视化方式，将地理信息以直观的形式展示给用户。通过空间可视化，用户可以更加直观地了解地理现象，并进行空间决策和规划。常见的空间可视化方式包括地图制作、地图动态演示和三维可视化等。 其次，GIS的应用有哪些？GIS在许多领域都有广泛的应用，包括城市规划、环境保护、农业管理、交通管理、灾害管理和地质勘探等。 在城市规划方面，GIS可以帮助规划师分析城市的土地利用、交通网络和人口分布等，从而优化城市规划方案，并提供决策支持。在环境保护方面，GIS可以帮助环保部门监测和分析环境污染状况，进行环境影响评估和环境规划。在农业管理方面，GIS可以帮助农民进行土地管理和农田布局，提高土地利用效率和农业生产水平。
GIS期末考 名词解释 1、要素类（feature class）：在arcgis中是指具有相同的几何特征的要素集合，是将具有相同空间制图表达（如点、线、面、注记）和一组通用属性列的常用要素的同类集合。在地图上，要素类是离散对象。“小”对象表示为点要素；“长”对象表示为线要素；“大”对象表示为多边形要素。 2、MXD文件：是ArcGIS地图文件的扩展名，MXD为项目文件，MXD本身不包含 数据，它包含的是数据的引用——即该文件描述Arcmap数据存放于哪个文件项目文件本身并不是数据，只是对有关项目的描述；mxd文件不具备打包功能，它包含大量的信息。 3、Geobatebase：在最基本层面上，ArcGIS地理数据库是存储在通用文件系统文件夹，Microsoft Access数据库或多用户关系DBM’S中的各种类型地理数据集的集合。 4、图层文件：是基于原始数据的文件，图层文件是用来告诉ArcMap如何绘制一个数 据文件，即使用什么符号和颜色，图层文件并不含有数据，它仅仅包含关于数据，该如何进行绘制的指令。 简答题 1、空间参考 在地理数据库中，坐标系和其他相关空间属性被定义为各数据集的空间参考的一部分。空间参考是用于存储各要素类和栅格数据集，以及其他坐标属性的坐标系。 空间参考描述要素实际所处的位置。当创建地理数据库要素数据集或独立要素类时，需要定义空间参考。空间参考包括一个x、y、z 值坐标系以及x、y、z 和m 值的容差值和分辨率值。 地理实体空间位置、分布、形态、空间关系（距离、方位、拓扑、相关场）等基本特征的精确描述依赖于空间参考系统。 空间参考系统定义了地理空间三维表面的空间坐标系统及各坐标系统间的数学关系。所有的地理要素只有按经纬度或者特有的空间坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，
第一章：绪论 1信息：是客观事物的存在及演变情况的反映 2数据：是用以载荷信息的物理符号，没有任何意义的数学符号集合 3空间数据：采用点线面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集 4地图：以地图形式二维表示空间数据，表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，反映客观事物的瞬时存在，自然界的动态变化，某事物独立存在的属性，事物的空间分布、组合和相互联系及其在时间中的变化 5地理信息：表征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数字、文字、图像和图形等的总称 6地学信息：凡是与人类居住的地球有关的信息 7信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统 8地理信息系统：在计算机支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统 第二章：空间数据结构 1概念数据模型：对事实或现象的一种认识，又称语义数据模型 2空间实体：与地理空间位置或特征相关联的空间数据中不可再分的最小单元现象，表示空间实体的空间位置、形态信息、实体属性、空间关系 3对象模型与场模型：（个体、不连续、矢量数据结构）和（连续、连续变量、栅格） 4栅格结构：是将地理空间划分为若干行、若干列，反应某一空间分布，称为一个象元阵列，其最小单元称为象元或像素 5图像：以栅格数据结构表示的地理空间关系 6象元属性：栅格单元值，地理要素的属性特征 7栅格数据层：空间位置用笛卡尔平面网格中的行号和列号坐标表示，物体属性用象元的取值表示，这个平面称为层。同象元多重属性的事物（地图分层——植被、土壤、地形） 8矢量数据：代表地图图形的各离散点平面坐标（x,y）的有序集合 9矢量数据结构：是利用欧几里德几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理试题空间分布的一种数据组织方式 10拓扑学：研究图形在连续变形下的不变的整体性质 11拓扑关系：在旋转、平移、缩放等拓扑变换下保持不变的空间关系 12四库合一：新一代的集成化的地理信息系统，要求能够统一图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型数据 13灰度值：数字图像可理解为一个二维阵列，阵列的元素值称为灰度值 第四章：GIS数据输入 1地图数字化：将图形信号离散成计算机所能识别和处理的数据信号 2数字摄影测量：对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术 3数据质量：空间数据质量是指空间数据的可靠性和精度，通常用空间数据误差来度量 第五章：地理信息系统的数据处理 1数据编辑：又叫数字化编辑，是指对地图资料数字化后的数据进行编辑加工
GIS知识点总结 地理信息的定义：地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。 地理信息的特征：具有空间上的分布性、数据量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的对应性等特征 GIS概念：地理信息系统（Geographical Information System，Geo-Information System，简称GIS），是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 GIS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 GIS基本功能：1、数据采集功能 2、数据编辑与处理 3、数据存储、组织与管理功能 4、空间查询与空间分析功能 5、数据输出功能 GIS组成：1、硬件 2、软件 3、网络 4、空间数据 5、人员 与其他相关学科的联系： 空间尺度：涉及四种尺度：观测尺度、操作尺度、比例尺（当制图区域比较小时，地图比例尺指图上长度与地面之间的长度比例；当制图区域相当大时，地图比例尺指在进行地图投影时，对地球半径缩小的比率）、分辨率（光谱分辨率时间分辨率空间分辨率） 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。按不同的坐标系统可以分为：地理坐标格网（按经纬度坐标系统）直角坐标格网（按直角坐标系统） 地理空间实体概念：对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的不可再分割的同类对象，就是地理空间实体，简称空间实体。 地理空间实体具有4个基本特征：1、空间位置特征 2、属性特征 3、时间特征 4、空间关系空间数据模型：包括概念模型（最高层、常用E-R模型）、逻辑数据模型（通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型）、物理数据模型（最低） 概念模型（对象、场、网络），场模型有6种表示方法。各自的使用情况 空间数据的类型：1、几何图形数据2、影像数据3、属性数据4、地形数据5、元数据 空间数据的表示：不同类型的空间数据都可抽象表示为点、线、面三种基本的图形要素 空间关系：1、拓扑（包括邻接、关联、包含、连通） 2、顺序 3、度量 实体之间的拓扑关系：对于点、线、面三种类型的空间实体，它们两两之间存在着分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5 种可能的关系 拓扑关系的意义：1、拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化。2、利用拓扑关系有利于空间要素的查询。3、可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的选择等。 空间数据逻辑模型：包括1、矢量数据模型（形式为坐标串）2、栅格数据模型（适用场模型、概念模型） 3、矢量-栅格一体化数据模型 4、镶嵌数据模型（规则格网、不规则：TIN和Voronoi）5、面向对象数据模型（核心是技术和类，面向对象技术将对象的属性和方法进行封装，另外还有分类、概括、聚集、联合等）6、三维空间数据模型
第一章导论 第一节地理信息系统基本概念 ♦数据与信息 ▪两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容； ▪数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息； ▪信息是存在事物的形状、相互关系、相互作用、发展变化的的表征。 ♦地理信息 ▪地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称； ▪地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 ♦地理信息系统(简称GIS) ▪GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建 模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、 GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等； ▪GIS的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成GIS的技术优 势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可 靠的科学预测与辅助决策功能等； ▪GIS是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个子系统组成； ▪GIS为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理学则为GIS提供了重要的基础理论依托； ▪GIS的科学定义：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计 算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、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。 第二节GIS的基本构成 ♦系统硬件：由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 ♦系统软件：由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 ♦空间数据库：由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。 ♦应用模型：由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。 ♦用户界面：由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的工具。 ♦GIS基本构成的结构图