第一章主要内容
1.地理信息系统，简称GIS。是一种由计算机软硬件和不同的方法组成的，用来采集、管理、处理、分析、建模和显示空间数据，以解决复杂的规划和管理问题的系统。
2.空间数据：就是有坐标的数据。GIS核心是数据，基础是坐标系统。
3.一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。
4.地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间定位数据处理（查询、分析、模拟、统计和预测等）功能。
5.GIS的基本结构：系统硬件，空间数据，系统软件，应用人员，应用模型
6.地理数据：包括空间数据（如点、线、面等）、属性数据（如名称、类型、数量等）和时态数据（描述对象时空变化的状态、特点和过程）。
7.空间数据分为矢量数据和栅格数据两种类型。
8.GIS能满足人们对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。目前，GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。当前地理信息系统正向集成化、产业化和社会化发展方向迈进
9.GIS发展趋势：
1.地理信息系统已经成为一门综合性技术
2.地理信息系统产业化发展势头强劲
3.地理信息系统网络化已构成当今社会的热点
4.地理信息科学的产生和发展
10.(1)如果将GIS用来监测森林火灾，可以( D )
A.用来分析、判断引起火灾的原因
B.预测森林火灾的发生地点
C.预测森林火灾后所造成的后果
D.及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案
第二章内容
1.ArcGIS10平台：面向网络的、面向移动设备的、面向桌面端的（ArcMap、ArcCatalog、 ArcToolbox 等）。
2.数据分类：矢量数据（ SHP，EOO）、影像数据（栅格数据）（Grid，Img，JPG，TIF等）
3.Shapefile：文件存储至少生成三个必需文件（.shp、.shx .dbf），其只有点、线、面。对应我们的矢量。
4.Geodatabase：File geodatabase-GDB (跨平台，单表1T)Personal Geodatabase-MDB (windows，基于微软access，支持2G)和ArcSDE中Geodatabase
5.长度单位
1km（公里）=1000m（米，公尺） 1m（米）=1000mm（毫米），1m=100cm（厘米）
1m=10dm（分米） 1m=3尺，
6.面积单位
1公顷=15亩，1公顷=1万平方米，1平方公里=100公顷，1亩=2000/3平方米
1平方公里=100万平方米， 1平方公里=1500亩
7.地图单位介绍-特殊的单位-英寸
电子世界的特殊单位（英寸），英寸很常见，例如计算机屏幕，电视机屏幕的尺寸，都是对角线长度计算的。
1英寸（inch ）=25.4mm，1英尺=12英寸， 1米=1000/25.4=39.37英寸
8.打印分辨率 300dpi（dot per inch）=1英寸=300像素（点）
栅格分辨率 30*30m
9.地图比例尺:到底什么是比例尺和比例尺具体表现，最简单的讲: 比例尺=图上距离/实地距离,对于一幅挂图就是纸张和地图实际距离的比值。
基本比例尺地形图:1:5千，1:1万、1:2．5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万
比例尺有大小之分，由于比例尺是个比值，分母越大，比例尺也越小，单位必须一致;
通常称1：1000000、1：500000、1：200000为小比例尺地形图；1：100000、1：50000和1：25000为中比例尺地形图；1：10000、1：5000、1：2000、1：1000和1：500为大比例尺地形图。
10.一幅实际地图的数据精度，根据肉眼观察最小距离为0.1mm，得出1:500的数据精度为:0.1mm*500=5cm，5公分
1:10000数据精度为:0.1mm*10000=1m，1米
影像的分辨率是指在影像数据中一个像素代表的地面大小。
具体:当分辨率为1m时，也就是说，图像上的一个象元相当于地面1m x 1m的面积，即1m2,
当分辨率为1m时,也就说，我们可以在影像中最小能分辨出距离为1米的地物。
11.ArcGIS中坐标系统分为两种:地理空间坐标系与投影坐标系（平面直角坐标）
12.地理空间坐标系：使用基于经纬度坐标描述地球上某一点所处的位置。某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面；也称球面坐标。如WGS 1984（GPS点），Xian 1980.prj，Beijing 1954.prj。
13.投影坐标系统：使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理空间坐标系。平面坐标系统地图单位通常为米，也称非地球投影坐标系统，或者是平面直角坐标。
14.投影坐标系由以下两项参数确定:1.地理空间坐标系（由基准面确定，比如:北京54、西安80、WGS84）2.投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影）
15.坐标是GIS数据的骨骼框架，能够将我们的数据定位到相应的位置，为地图中的每一点提供准确的坐标。
16.北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84的区别
北京54坐标系与西安80坐标系都是以Gauss_Kruger为基础，经局部平差后产生的坐标系
北京54坐标系:1954建立，原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
西安80坐标系:也称国家大地坐标系，1980年，原点在西安附近。
17.GPS系统所采用的是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系。原点是地球的质心。WGS84一般是经纬度坐标系
18.由于长、短半轴不一样，西安80坐标系与北京54坐标系转换是不严密的不存在统一的公式。
19.地球上同一点，各个坐标系的经纬度是不一样的
20.不同基准面坐标的转换主要是:三参数和七参数法。个别4参数
21.定义坐标系统和坐标转换区别
坐标转换是真正改变坐标（xy）值：投影变换：投影变换是研究从一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的理论和方法。在平面坐标下，在arcmap可以查看经纬度，反过来是经纬度坐标系统，无法看xy，因为中央经线不一样，xy就不一样
22.换带的目的：1.解决投影带的统一性。如一个县区的数据跨两个带，2.解决投影变形大的问题。
换带分类:从一个3度度到另一个,；从3度到6度带
说明：ArcGIS支持动态投影，不同带的数据，可以自动叠加，不需要进行数据投影变化
23.地理坐标系表面的形状和大小由球体或旋转椭球体定义。
选择使用球体还是旋转椭球体取决于地图的用途以及数据的精度。
- 小比例尺地图 <1:5,000,000可以将地球假设为球体。
- 大比例尺地图 > 1:1,000,000 或更大,必须使用旋转椭球体表现地球的形状。
同一个地球，同一个球体？
24.为什么要使用投影坐标系？
经纬度无法精确测量距离或面积，也难以在平面地图或计算机屏幕上显示数据。
投影坐标系在二维平面中进行定义。根据不同的投影方式，可以得到等角度，等距离或者等面积的投影结果/地图。形状，面积，以及距离也可能随之变形。
25.高斯克吕格投影：通过分带控制变形
? 6°分带：用于1：2.5万 ~1：50万比例尺地图，起始于格林威治，我国范围可分成11个6度带
? 3°分带：用于大于1：1万比例尺地图，始于东经1°30′，我国范围可分成22个三度带
? 坐标系原点为每个投影带的中央经线与赤道交点
26.横坐标可能出现负值？如何区分不同的投影带？
向西偏移（False Easting）500km 东西方向坐标值前加上所在带号
27.坐标系就是空间参考？
空间参考描述要素实际所处的位置，包括x、y、z 值坐标系以及 x、y、z 和 m 值的容差值和分辨率值。
?坐标系：X,Y 坐标通过地理坐标系或投影坐标系进行标识。Z坐标通过垂直坐标系标识。
?容差：容差值为坐标之间的最小距离，多用于空间查询/选择和拓扑运算。
?分辨率：分辨率表示要素类记录地理要素的位置和形状时所使用的详细程度。
空间参考包含描述要素实际所处的位置的坐标系和其他空间属性。
28.容差，分辨率越小越好？
必须清楚数据对应的正确的空间参考！
29.坐标系变换：常用变换方式
?三参数：x偏移，y偏移，z偏移；通过一个已知坐标点推算；适用30km范围内的数据（经验值）
?七参数：x偏移，y偏移，z偏移，x旋转，y旋转，z旋转，比例因子；通过三个已知坐标点推算（布尔莎模型）?严密的转换过程，结果精确
30.数据跨越了好几个投影带，如何处理？
?显示：动态投影至地理坐标系——Beijing54/Xian80
?分析：按照需求重新投影
- 1：100万比例尺—— lambert投影；省级范围—— lambert(等角圆锥投影)或者Albers投影(正轴等积割圆锥投影)
31.计算数据的面积时，结果为什么是0？不能在地理坐标系下进计算面积
?允许较大误差：将Data Frame设置为投影坐标系，通过动态投影的方式
?精确计算：将数据投影至相应的投影坐标系
32.使用Measure工具得到地理坐标系下两点间精确的距离？
通过大地测量学的方式得到：默认是两点间最短距离；ArcGIS10中可以选择等角航线/大椭圆测量类型
- 基于数据的椭球体信息；粗略的测量结果
?等距投影得到精确结果
33.生成的缓冲区垂直方向直径不水平方向直径不等？
?数据为地理坐标系，建立的缓冲区半径为线性单位?缓冲区节点至数据的距离为大地测量学粗略计算结果?圆形的缓冲区效果?选择与数据坐标系相符的测量单位?精确的缓冲区范围
?进行相应的坐标系变换
34.3度，6度分带含义
3°分带法:从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30′-4°30′，...178°30′-
西经 178°30′，...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式:L0=3n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式:L0=360°-3n ,中央经线为西经177°、...3°、0°
35.带号和中央经线的计算公式
1、3度带：中央经线 L0=3*n 带号n=L0/3
2、6度带：中央经线 L0=(6n-3) 带号n=(L0+3)/6
总之：中央经线和带号只和经线有关，与纬度无关，经度在地球上表现为东西方向。
36.由经线(X)反算最近带号
1、3度带：以中央经线正负1.5度N=Int（(X + 1.50)/3)
2、6度带：是以中央经线正负3度N=Int(X/6) +1
中国经纬度范围
最东端东经135度2分30秒黑龙江和乌苏里江交汇处；最西端东经73度40分帕米尔高原乌兹别里山口（乌恰县）；最南端北纬3度52分南沙群岛曾母暗沙；最北端北纬53度33分漠河以北黑龙江主航道（漠河县）
经度为73-135，3度为25带-45带，6度带 13（对应中央经线为75度）-23（对应中央经线为135度）
纬度为3度-53度
37. 3度分带、6度分带对应平面XY规定
在GIS系统中，采用6度或3度分带的高斯-克吕格投影，如北京54，西安80。每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网，投影带中央经线投影后的直线为X轴(纵轴，纬度方向)，赤道投影后为Y轴(横轴，经度方向)，为了防止经度方向的坐标出现负值，规定每带的中央经线加500公里（中央经线向东平移500公里）。
由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，因此规定在横轴坐标前加上带号，如(37318980,2165593)其中37即为带号，同样所定义的偏移值也需要加上带号，如37带的偏移值为37500000米。
第3章空间数据库管理工具ArcCatalog基础
1.ArcCatalog是ArcGIS DeskTop中最常用的三个应用程序之一，其也被称为地理数据的资源管理器。它用来管理空间数据存储和数据库设计，以及进行元数据的记录、预览和管理。 ArcCatalog应用模块可以帮助使用者组织和管理其所有的GIS信息。
2.ArcCatalog不仅可以帮助GIS数据管理人员维护GIS空间和属性数据，还可以帮助普通用户快速地进入数据库进行地理数据与元数据的浏览。ArcCatalog界面简洁明了，并利用其提供的易于使用的界面与向导，可以创建和管理空间数据库。ArcCatalog是以数据为核心，用于定位、浏览和管理空间数据的ArcInfo应用模块。其可以看作是用户规划数据库的环境，是用户用于制定和利用元数据的环境。ArcCatalog能够识别不同的GIS数据集，如ArcInfo coverages、
ESRI shapefiles、geodatabases、INFO表、图像、grid、TIN、CAD文件、地址表、动态分段事件表、及其他的ESRI 数据类型和文件。每一种数据集都用一个唯一的图标来表示。
3.图层的概念不同于单个数据模型。一个图层不仅包括数据模型，还包括对该数据进行的修饰，如颜色的更改、符号的表现和制图要素的添加等。因此为了完整地制作一幅地图，我们需要使用图层。在图层中，保存的颜色等属性是不变的，方便再次使用。而在数据模型中的是不固定的，即每次打开该数据模型，其图形颜色是不一样的。
4.元数据是关于数据的数据，是数据和属性的描述性信息。
5.一个完整的ESRI的Shapefile文件至少包括3个文件，即主文件（*.shp）、索引文件（*.shx），dBASE（*.dbf）表。
6.使用ArcCatalog可以创建新的Shapefile文件。新创建的Shapefile文件包括空间信息和属性信息。在ArcCatalog 中，可以通过Shapefile文件属性（Properties）来改变它的名称、字段和索引等，但是想要修改其要素数据或是属性信息，必须使用ArcMap。
7.GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础。正确定义GIS系统的坐标系非常重要。在新建一个Shapefile文件时，应同时给其指定坐标投影信息。如果在建立Shapefile文件时，没有同时建立其坐标系统，而是选择以后定义Shapefile 文件的坐标系统的话，那么直到被坐标系统定义前，它的坐标系统都将被定义为“未知”。
8.Geodatabase是按照成层次型的数据对象来组织地理数据的。这些数据对象包括对象类（0bjects）、要素类（FeatureClass）和要素数据集。
9.数据库设计，就是把现实世界中一定范围内存在着的应用处理和数据，抽象成一个数据库具体结构的过程。空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上，建立空间数据库的整个过程。空间数据库的设计一般包括需求分析、结构设计和数据层设计等内容。在设计过程中，其始终要遵循一定的原则和要求。
10.要素数据集是存储要素类的集合。建立一个新的要素数据集，必须定义其空间参考，包括坐标系统（地理坐标、投影坐标）和空间参考属性（X、Y、Z和M容差）。数据集中所有的要素类必须使用相同的空间参考。定义了要素数据集空间参考之后，在该数据集中新建要素类时不需要再定义其空间参考，新建要素类将使用数据集的空间参考。如果在数据集之外（即在数据库的根目录处新建要素类时），必须单独定义空间参考。如果将数据集之外的要素类添加到数据集之内时，该要素类的空间参考与数据集不同，则要素类的空间参考自动转换为数据集的空间参考。
11.同类空间要素的集合即为要素类，如河流、道路、植被、用地和电缆等。要素类之间可以独立存在，也可具有某种关系。当不同的要素类之间存在关系时，我们将其组织到一个要素数据集中。建立了要素集后，就可以在其中建立各种要素类。建立一个要素类可以在要素数据集中建立，也可以独立建立。但在独立建立时，必须要定义其投影坐标。在要素数据集中建立一个要素类，可以选择创建一个存储简单要素（点、线、面）组成的要素类，也可以选择要素类将保存注记要素、网络要素和维要素等定制对象。
12.使用表设计器可以很便捷地在ArcCatalog中创建表。在Geodatabase中，表可以存储非空间对象、空间对象和关系。存储非空间对象的表称为对象类，它有一个表示子类的特殊字段；存储空间对象的表称为特征类；存储关系的表称为关系表。
13.Geodatabase中所包含的不仅仅是要素类、要素集及表，其可能还包关系类、注释类、几何网络和拓扑等不同的结构和类别。所以不可避免要对数据库进行进一步的定义和管理。
14.地理数据库按照面向对象的模型存储地理信息。这些信息对象可以表示为空间视图要素，也可以将其非空间信息保存在表中。对于要素和表可以设置一些规则来进行限制。对属性的约束称为属性域。例如，可以对某数值属性设置一个限制范围，即设置一个变化域。超过这个范围或是域的值都被视为是不合格的。
15.拓扑表达的是对象之间相邻、包含和关联等空间关系。创建拓扑关系可以是地理数据库能更真实的表示地理要素，更完美的表达现实世界的地理现象。创建拓扑的优势在于：根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，就可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。拓扑关系能更清楚地反映实体之间的逻辑结果关系，它比几何数据有更大的稳定性，不随地图投影的变化而变化。
16.当数据存储在表格或要素类中时，可能希望创建索引加快查询速度，但要注意如果定义过量的索引，性能反而会下降。空间索引提高了空间要素几何查询的选择速度。属性索引是dBMS在表中取得记录的一种可选方法。与直接从第一行记录开始查找，并搜索整个表相比较，首先查找索引，然后找到合适的记录会快得多。个人Geodatabase不可以添加空间索引，但对于ArcSDE Geodatabase却可以添加、修改和删除空间索引。在ArcCatalog中，可以对一张表中的一个或几个属性创建索引，也可以随时增加或删除索引。
17.现实世界中的对象与数据库中的对象通常存在特殊的联系。在地理数据库中，这种联系称为关系。关系可以存在于空间对象之间（要素类中的要素），非空间对象之间（表中的行），或空间与非空间对象之间。在地理数据库中，空间对象存储在要素类中，非空间对象存储在属性表中，而关系存储在关系类中。一般来说，关系的相关度包括一对一，一对多，多对一和多对多。
第4章空间可视化工具ArcMap
1.ArcMap是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据的以地图为核心的模块，其包含一个复杂的专业制图和编辑系统，既是一个面向对象的编辑器，又是一个完整的数据表生成器。
2.ArcMap可以用来浏览、编辑地图，以及基于地图的分析。ArcMap提供了一体化的完整地图绘制、显示、编辑和输出的集成环境。
3.在ArcMap中，地图文档一般是后缀为.mxd的文件，可以新建并保存。下次想打开这个文件只需双击这个后缀为.mxd 的文件，这时ArcMap将自动启动并加载这个地图的数据。当双击打开以前保存的mxd文件，启动了ArcMap但却发现没有正确加载数据，或者是在目录内容区虽有数据目录，但在图形区却没有图形，而且在目录内容区数据目录前均有红色的叹号。这是由于mxd文件只保存了数据的路径，却不能保存数据。当数据改变存储目录或被破坏就会出现上述情况。
4.设置视图书签，就是将地图数据的某一视图状态保存起来，以便于在任何情况下，用到这种状态时，随时可以调入书签，回到这一视图状态。视图书签可以随时创建，可创建多个视图书签以便快速回到不同的视图状态。对于视图书
签也可以随时浏览或删除等操作。
5.数据框（layer）是 GIS 地图上地理表达的单位。每个数据框表达的是按照地图绘制者的规范绘制出的一系列有关联的地理数据。图层则是数据框的基本单位，数据框和图层的关系如图
6.26所示。
第5章空间数据的编辑
1.空间数据的编辑是对采集后的数据进行编辑操作。它是丰富完善空间数据以及纠正错误的重要手段。空间数据的编辑主要包括数据的几何图形编辑和数据的属性编辑。
2.在ArcMap工作环境中进行数据编辑，其操作对象是地理要素类或是地理要素集。要素类是相同要素的集合，如点要素集、线要素集和面要素集等。要素集则是具有相同空间参考的要素类型的集合。Shapefile文件只能是某一简单的要素类，它无法将多个要素类组成数据集。而Geodatabase文件复杂且功能强大，它可以将要素类组成要素集。应注意，在ArcMap中，可以同时加载多种类型的数据集，但是每次只能对一个数据集中的要素类进行编辑。
3.在对数据进行输入与编辑的过程中，可以使用捕捉功能。利用捕捉功能，可以实现对绘制或编辑的要素进行位置的精确定位及要素之间相互连接等功能。与CAD软件捕捉功能类似， ARCGIS中的捕捉功能也十分强大。
4.点要素是构成空间数据的基本单元，也是最简单的空间数据元素。
5.线要素可以视为由点要素组成。在ArcMap中，组成线要素的点分为3种，即起点（Start Node）、终点（End Node）和中间点（Vertex）。
6.面要素可以视为由线要素组成，而线要素由点要素组成。可以认为面要素是由一系列点组成边界线，由边界线围成最终的面要素。面要素的输入及其编辑操作可细化为边界点编辑操作。
7.地理信息包括空间位置信息，也包括属性信息。
8.在ArcMap中，选择记录分为根据属性选择和根据位置选择，属性选择是利用SQL查询语句给出的条件选择属性。第六章空间数据的转换
本章节将学习在ArcMap中更改地图的投影方式，以及高斯-克吕格、墨卡托、UTM、兰伯特、阿尔伯斯等投影的类型、特点和优点。了解如何进行数据变换、数据结构和格式转化等内容。
1.投影变换（Projection Transformation），就是从一种地图投影变换成另一种地图投影的理论和方法。
2.地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不可展的曲面。
由于球面上任一点的位置是用地理坐标（纬度j、经度l）表示，而平面上点的位置是用直角坐标（纵坐标x、横坐标y）或极坐标（动径ρ动径角δ）表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。
3.坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征X Y值的情况下对该数据集指定坐标系统信息。
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4.不同数据结构间的转换主要包括矢量到栅格数据的转换和栅格到矢量数据的转换。
5.栅格结构是最简单最直观的空间数据结构，又称为网格结构（raster或grid cell）或象元结构（pixel），是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或像素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。
第7章空间数据的处理
1．数据处理涉及的内容很广泛，主要取决于原始数据的特点和用户的具体需求，一般包括数据变换、数据重构和数据提取等内容。数据处理是针对数据本身完成的操作，不涉及内容的分析。因此，空间数据的处理又称为数据形式的操作。
2.数据拼接是指将空间相邻的数据拼接成为一个完整的目标数据。拼接的前提是矢量数据经过严格的接边（关于数据接边的操作主要是在空间配准工具中进行。
3.一般来说，对于矢量数据的拼接操作需要被拼接的数据具有同样的投影坐标信息，对于其属性结构则可以不同。
4.ArcGIS包括一套丰富的工具来处理和作用于地理信息，而ArcToolbox就是这样一个包含了一系列用于空间处理的工具集，其具有空间处理和空间分析的功能。
5.ArcGIS矢量数据的空间分析主要是基于点、线和面3种基本形式。在ArcGIS中，矢量数据的空间分析主要是缓冲区分析、叠置分析和网络分析等。
6.缓冲区是指为了识别某一地理实体对其周围地物的影响度，而在其周围建立一定宽度的多边形区域。缓冲区分析（Buffer）是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件建立缓冲多边形的空间分析方法。它是用来解决邻近度问题的空间分析工具之一。邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度。
7.叠加分析是指将同一地区、同一比例尺、同一数学基础和不同信息表达的两组，或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素的图形和属性建立具有多重属性组合的新图层的空间分析方法。ArcGIS中矢量数据的叠加分析主要分为6种，即擦除、标识、相交、对称差（交集取反）、联合和更新。
8.在现实世界中，地理网络是由若干线状实体和点状实体构成的，网络资源沿着这个线性网流动的一个网状结构体系。网络数据模型即是真实世界中网络系统（如交通网、通讯网、自来水管网和煤气管网等）的抽象表示。网络分析是指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配置的优化问题进行研究的空间分析方法。
9.栅格数据的大小和清晰程度是依据其栅格单元来决定的。栅格单元越小其精度越高，反之则越低。
10.区域分配是依据最近距离来计算每个格网点归属于哪个源，也就是将所有栅格单元分配给离其最近的源。
11.泰森多边形的特性是：
1、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；
2、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；
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3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等
12.成本加权距离制图可以获得每一单元至距离最近、成本最低源的最少累加成本。完成成本加权距离制图的函数与直线距离函数相似。但是，它不是计算一点到另一点的直线距离，而是根据每个单元到源的距离和穿越沿途单元的成本，来计算从每一单元至其最近源的累加通行成本。成本加权距离制图必须要一个源图层和一个成本图层，成本栅格数据确定通过每一单元的通行成本。
13.反距离加权插值（Inverse Distance Weighted，简称IDW），顾名思义就是根据数据点间的空间距离的远近加权插值字段进行的插值方法。距中心越近的点，其估算值越受影响，中心点的影响随着离它的距离越远而减小。
14.克里金插值法（Kriging）是空间统计分析方法的重要内容之一，是建立在半变异函数理论分析基础上的，对有限区域内的区域化变化取值进行无偏最优估计的一种方法。
15.单元统计又称局部变换，是基于像元与像元之间一一对应的运算，每个像元都是基于它自身的运算，不考虑其他的与之相邻的像元。(空间分析工具—局部—像元统计数据)
16.分类别统计即以一个栅格集为基础在它的不同属性栅格中对另一个被分类栅格集进行统计。如果在基础栅格之上对被分类栅格进行统计，统计方法为求最小值。
17.关系和逻辑运算
举例如下（计算结果名称用calculation表示，参与计算的图层用layer1和layer2表示）
calculation=layer1 >= 2 & layer2 <= 2；将layer1中大于等于2的记录与layer2中小于等于2的记录叠合。
calculation=layer1-layer2= =0；将提取layer1中和layer2中相等的点。
（4）单击“求值”按钮，运行计算。
18.一般情况下，地理信息系统的三维分析多是在数字高程模型（Digital Elevation Model 简称DEM）上进行的，一旦区域上生成所需密度和精度的DEM，内容丰富的各种三维分析是轻而易举的，其三维的可视化、真实场景和电子沙盘也迎刃而解，所以其具有十分广泛的应用。
19.等高线是地图学中的基本概念：地面上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线称为等高线。地形图上相邻两条高程不同的等高线之间的高差称为等高距。
20.水平的坡没有朝向，被赋值为-1。坡向分析
地理信息系统导论 平时作业 班级土木093班 姓名马亮亮 学号 200902024
一、什么是GIS?它具有什么特点？ 答：（1）GIS即地理信息系统（Geographic Information System），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。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。 （2）特点： 1、开放性 具有开放式环境及很强的可扩充性和可连接性。GIS技术支持多种数据库管理系统，如ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型数据库；运行多种编程语言和开发工具；支持各类操作系统平台；为各应用系统，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供标准化接口；可嵌入非专用编程环境。 2、先进性 GIS平台采用与世界同步的计算机图形技术、数据库技术、网络技术以及地理信息处理技术。系统设计采用目前最新技术，支持远程数据和图纸查询，利用系统提供的强大图表输出功能，可以直接打印地图、统计报表、各类数据等。可分层控制图纸、无级缩放、支持漫游、直接选择定位等功能。系统具备完善的测量工具，现场勘查数据，线路杆塔等设备的初步设计，并可直接进行线路设备迁移与相关计算等，实现线路辅助设计与设备档案修改。具有线路的方位或区域分析判断功能，为用户提供可靠的辅助决策，综合统计分析，为管理决策人员提供依据。特别是把可视化技术和移动办公技术纳入GIS系统的总体设计范围。地图精度高，省级地图的比例尺达到1：10000或1：5000，市级地图比例尺达到1：1000或1：500，地图能分层显示山川、水系、道路、建筑物、行政区域等。 3、发展性 具有很强的可扩充性和可连接性。在应用开发过程中，考虑系统成功后进一步发展，包括维护性扩展功能和与其它应用系统的街接与整合的方便。开发工具一般采用J2EE、XML 等。 二、GIS与其它信息系统有什么区别？ 答：通常意义上的信息系统存储结构都是数据信息，结构为表单，查询、排序、删增操作比较简单 GIS的存储结构是地物空间信息，以图形为对象的（甚至是三维形体），将图形变为几何信息、拓扑信息、坐标数值、投影信息的组合体，用复杂的表单结构来存储，因此GIS 系统的操作是以图形为界面，比普通信息系统复杂得多。 三、空间数据采集方法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？ 答：GIS数据的获取、更新、维护工作主要由测绘行业承担。地面数字测图就是在这种背景下发展起来的，它日益成为获取大比例尺数字地图及城市各类地理信息系统以及为保持其现势性所进行的空间地理信息系统数据更新的主要手段。数字化测图主要经历了两种模式： a．数字测记模式最初由外业电子手簿记录，同时人工配合画草图，符号标注，然后交由内业，依据草图人工编辑图形文件，自动成图。之后发展为测注模式不变，但方式变化，利用智能化的外业采集的软件，不仅记录点位，而且记录成图的全部信息，人工键入减少，使测记法效率更高，数字测图也更加实用。对于这种阶段下的数字测绘，GIS数据获取只能将原有的图纸利用GIS或其相关软件提供矢量化方法进行转化。这种数字化过程会由于图纸变形，设备的精度及人为因素造成的误差而影响数据精度。下面是传统方法作业的地形固
地理信息系统原理试卷 一、单项选择 (每小题 2 分，共20 分) 1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代： A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2．以下不属于GIS输出设备的为（） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 3、在地理信息系统中，空间线对象是（）：. A． 0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3维特征. 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：（） A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交 5、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法D．人工读取坐标法 6、栅格结构的特点是：（） 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 7、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON 码与四进制MORTON码值分别为：（） A. 57，302 B. 50，302 C. 57， 321 D. 50，321 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的 数据为：（） A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包 括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于500KM2。利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（） A. 缓冲区分析、intersect叠加分析、基于非空间属性的查询；
一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．高程指空间参考的高于或低于某基准面的垂直位置，主要用来提供地形信息。（√） 2．游程编码结构属于矢量数据结构中的一种。（×） 3．在ArcGIS软件中，新建图层（要素类）在ArcCatalog中进行。（√） 4．TIN的中文全称是不规则三角网。（√） 5．在栅格数据结构中，一个点是由一个栅格单元来表达的。（√） 6．分辨率越高，一个栅格单元代表的实地面积越大。（×） 7．ArcGIS软件是由中国的超图公司开发的。（×） 8．Shapefile是一种栅格数据格式，它不能转换为ArcGIS识别的格式。（×） 9．“Must Not Overlap”是ArcGIS中的拓扑规则之一。（√） 10．DEM的中文全称是数字高程模型。（√） 二、名词解释 第一章 1．数据：是通过数字化或直接记录下的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。 2．信息：是向人们或机器提供的关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体物理形式的改变而改变。 3．地理信息系统：是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 第二章 4．对象模型：也称为要素模型，将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立对象分布在该空域中。 5．场模型：也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度和地形地貌等。 第四章 6．数据处理：就是对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据形式进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。7．空间内插：是一种通过已知点数据推求同一区域其他未知点数据的计算方法。8．空间外推：则是通过已知区域数据，推求其他区域数据的方法。 9．元数据：是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他
地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码 （第二大题第3小题图） 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称 （第二大题第4小题图） 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题（共50分） 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位（本小题15分）
2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法，针对以下两个问题设计解决技术流程（可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题）：（本小题15分） 1）城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米，请列出所有需要拆迁居民的信息 2）B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林，在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题（生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以），设计一个应用3S集成技术解决问题的方案，请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中（如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强，使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等）（本小题20分） 可以作为参考的案例：在对湿地环境的研究工作中，用GPS测量湿地的精确范围，通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取，采用GIS技术对湿地环境进行评价…
地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引
地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环 境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不 同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成 有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作 为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生 产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，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。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一 定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找 出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、 空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。
《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（B）卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 （注：除填空题以外的各题请在答题纸上解答） 一、填空题（每题1分，共10分） 1．GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节，目前主要的开发路线有结构化开发方法（SP）方法、___________、___________、集成式开发策略。 2．地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3．面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4．三维空间数据模型研究主要有两个趋势：一是采用基元及其组合来表示三维空间目标，并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述，二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5．专题地图的制图表示方法比较多，有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释（每题2分，共20分） 1．DIME 2．OpenGIS 3．GIS互操作 4．地理数据和地理信息 5．空间索引 6．规则格网模型7．DTM空间拟合8．叠置分析（Overlay Analysis）9．空间数据质量10．3S集成 三、选择题（每题2分，共10分） 1．空间集合分析主要完成： A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用： A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪（）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是（）。 A.地形分析； B.主成分分析； C.系统聚类分析； D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的MORTON（M D）码值为：（）（行列下标从0开始） A 57 B 50 C54 D36 四、判断题（每题2分，共10分）
地理信息系统原理试卷 一、单项选择(每小题 2 分，共20 分) 1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代： A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2．以下不属于GIS输出设备的为（） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 3、在地理信息系统中，空间线对象是（）：. A．0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3维特征. 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：（） A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交 【 5、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法D．人工读取坐标法 6、栅格结构的特点是：（） 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 7、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON码 与四进制MORTON码值分别为：（） A. 57，302 B. 50，302 C. 57， 321 D. 50，321 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的 数据为：（） A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据 > 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包括 结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于500KM2。利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（）
地理信息系统考试试题 一、简答题（70分） 1. 什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？ 3. What are the development periods, status quo and the most urgent key problems to be solved in GIS? 4. How Geo-Spatial Information describe the true word in digital form? 5. Describe metadata conception, types and its function. 6. Illustrate the characteristics of GIS spatial Database and its basic organizing pattern. 7. Describe metadata and its types and function. 二、编程题（30分） 设有一个公路矢量数据文件W.TXT (x1,y1,x1,y2,……)，试求：（1）该公路的总长度 （2）该公路中点坐标（该点到两端点的线路长度相等）
答案： 1. 什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 地理信息系统简称为GIS。关于它确切的全称，多数人认为是Geographical Information System，也有人认为是Geo-Information System。不同领域、不同专业对GIS 的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义： 1）美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。 2）加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。 3）Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。 4）Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。 5）俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。 6）美国国家地理信息与分析中心给出的定义：“GIS为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统”。 7）英国教育部认为：“GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统”。 这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。本人倾向认为：地理信息系统应该是在计算机硬、软件系统支持下，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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。 地图数据库可以从两个方面来理解：一是把它看作是软件系统，即“地图数据库管理系统”；一是把它看作是地图信息的载体——数字地图。地图数据库使地图信息表现为结构化的数据集合，可以为多个部门使用，从而扩大了其使用范围，减少了大量的不必要的用于重复获取数据而消耗的人力物力；另一方面，地图数据库中的信息（地图数据）可以能以多种方式进行处理，为不同的应用提供决策依据。 地理信息系统与地图数据库的共同点在于：都有地图编辑、输出、查询、检索功能，地图数据库也是GIS的重要组成部分，为综合图形和属性进行深层次的空间分析提供辅助决策信息。本质区别在于：地图数据库侧重于数据的查询、分类及自动符号化等，强调数据显示、管理而非数据分析，地理信息系统不仅实现了地理空间信息的采集、储存、管理，更重要的在于其空间分析功能。 地理信息是有关地理实体的性质、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。地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。地理信息是地理信息系统赖以进行空间分析的数据基础和理论基础 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？一概念阐述： （1）地图投影：就是把地球椭球面上的点、线(即经纬线)投影在平面图纸上。它是研
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（二） 一、填空题(每空1分，共30分) 1、一个实用的GIS 要支持对空间数据的________________、_________________、_________________、___________________、___________________等功能；其基本构成一般包括以下 5 个部分_________________、___________________、 ________________________、_________________________、______________________。 2、空间数据结构建立的基本过程包括： 、_________________________________、_________________________、____________ ___ 、 ________________________ 。 3、空间数据的拓扑关系包括：__________________________________________________，其对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义： 1）_______________________________________________________________________; 2）_______________________________________________________________________; 3）_______________________________________________________________________。 4、空间数据的坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括___________和_____________。前者，可利用仿射变换进行，根据图形变换原理，得出含有6个参数的坐标变换公式，需要知道不在同一直线上的3对控制点的___________________及其____________，才能求得上述参数。但在实际应用中。通常利用4个以上的点来进行。 5、基于多边形数据的栅格化方法，又称为______________________________。 6、基于图像的矢量化方法中，可利用剥皮法进行“细化”，剥皮过程的前提条件是_______________________________________。 7、从DEM 中可以提取出各地表单元的坡向，其计算公式如下： 式中，A 表示__________方向的倾斜，B 表示___________方向的倾斜。 8、地形剖面图的绘制，常常可以以线代面，通过求算出剖面线和________________的交点的____________和__________________________________来自动绘出所需要的地形剖面图。 二、 单选题(每小题 2 分，共20分) 1、．以下不属于GIS 输出设备的为（ ） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 2、以下不属于拓扑数据结构的特点为（ ） A. 点是相互独立的，点连成线，线构成面； B ．弧段是数据组织的基本对象； B y A x z z z z y z z z z x x y j i j i j i j i j i j i j i j i n n j i j i **arctan ) ()(arctan arctan ,1,,11,1,,11,11,,,??=--+?--+?==++++++++ θ
地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来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、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化（及发生缩放、旋转、拉伸等变形）下保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 6、泰森多边形（V oronoi） 将已知的离散分布的数据点连接成三角形，做三角形各边的垂直平分线，每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列，像元的行列号确定位置，用像元值表示
空间对象的类型、等级等特征，每个栅格单元只能存在一个值（行、列、像元值）9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点： 便于面向实体的数据表达； 数据结构紧凑，冗余度底； 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点： 数据结构复杂； 软件实现的技术要求比较高； 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点： 数据结构相对简单； 空间分析较容易实现； 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点： 数据量大，冗余度高，需要压缩处理； 定位精度比矢量低； 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法
地理信息系统原理试卷 、单项选择（每小题 2分，共20分） 1世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是 A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2?以下不属于 GIS 输出设备的为（ 3、在地理信息系统中，空间线对象是（） 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为: 5、获取栅格数据的方法有: 6、栅格结构的特点是: 的栅格矩阵时，第 6行第5列位置处的栅格的十进制 MORTON 码与四进制MORTON 码值分别为：（） A. 57, 302 B. 50, 302 C. 57, 321 D. 50, 321 8、 描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质?或空间实体之间的关系的 数据为： （） A ?属性数据 B ?拓扑数据 C ?几何数据 D ?统计数据 9、 在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是： （） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、 GIS 区别于其它信息系统的一个显著标志是： （） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、 数据处理是 GIS 的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包 括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（ ） A.数据重构 B.数据变换 C.结构转换 D.数据抽取 12、 某选址项目中，需要同时满足三个条件： 1 ）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于 500KM 2 。利用GIS 的空间分析功能进行选址，分别采用（ ） A.缓冲区分析、in tersect 叠加分析、基于非空间属性的查询； B. 缓冲区分析、identify 叠加分析、基于空间关系的查询; 20世纪（）年代: A.绘图仪 B.数字化仪 C.打印机 D.高分辨率显示装置 A ? 0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3 维特征. A ?拓扑邻接 B ?拓扑关联 C ?拓扑包含 拓扑相交 A ?手扶跟踪数字化法 B ?屏幕鼠标跟踪数字化法 C ?扫描数字化法 D .人工读取坐标法 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 7、以线性四叉树表示 8*8
单项选择题： 1.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 2．地理信息区别与其他信息的显著标志是（ D ） A．属于属性信息 B．属于共享信息 C．属于社会经济信息 D．属于空间信息 3.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（ A ） A．大 B.小 C.相当 D.无法比较 4.有一点实体其矢量坐标为P（9.5，1 5.6），若网格的宽与高都是2，则P 点 栅格化的行列坐标为：（ B ） A. P（5，8） B.P（8，5） C. P（4，7） D. P（7，4） 5.“3S”技术指的是：（ A ） A．GIS、RS、GPS B．GIS、DSS、GPS C．GIS、GPS、OS D．GIS、DSS、RS 6.地理决策问题属于：（ B ） ．半结构化决策结构化决策 BA． ．以上都不是．非结构化决策 DC（ D ） 7.对数据文件操作，进行数据记录的交换都要经过： ．缓冲区．GIS软件 D．软盘 A B．用户区 C（ C 获取栅格数据的方法 有：） 8. ．屏幕鼠标跟踪数字化法 A．手扶跟踪数字化法 B C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法（9.矢量结构的特点是： A ） B．定位明显、属性明显A．定位明显、属性隐含．定位隐含、属性隐含C．定位隐含、属性明显 D（ 10.下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是 D ） B．链码 A．直接栅格编码．四叉树编码 D C．游程编码（ B 11.带有辅索引的文件称为：） ．倒排文件 B A．索引文件．随机文件 C．顺序文件 D（中组织属性数据，应用较多的数据库模型是： A ） 12.在GIS A．关系模型 B．层次模型．混合模型 C．网状模型 D（ C ）下列属于13.GIS输入设备的是：．显示器 C A．主机 B．绘图机．扫描仪 D（14.质心量测可用于： D ） B．缓冲区分析．人口变迁分析 A ．人口分布 C．人口预测 D （15.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为： A ） ．连续流方式．开关流方式 A．点方式 B C D．增量方式（ D 在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：） 16. ．数据变换 C D．数据处理．数据压缩数据编辑．A B（ 17.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤： A ） D．属性数据．关系数据．矢量数据扫描数据．A B C（ D ） 18.对于离散空间最佳的内插方法是： B．局部内插法．整体内插法 A D．移动拟合法．邻近元法 C ：DEM下列给出的方法中，哪项适合生 成19.） A （．多边形环路法 B．等高线数字化法 A． C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 20.提取某个区域范围内某种专题内容数据的方法是：（ C ） A．合成叠置 B．统计叠置 C．空间聚类 D．空间聚合
天津大学《地理信息系统导论》课程教学大纲 课程代码：2160247 课程名称：地理信息系统导论 学 时： 40 学 分： 2 学时分配： 授课：24 上机：16 授课学院： 计算机科学与技术学院 适用专业： 计算机科学与技术 先修课程： 数据库原理 一．课程的性质与目的 地理信息系统近年来成为支持地理学及其相关学科发展的一项重要技术，为本科生开设这门课程，目的是通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向；掌握GIS的基本概念、GIS的数据结构、GIS数据输入存储编辑方法、GIS空间分析方法、GIS产品等知识点；懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路。了解地理信息系统在各个学科和社会中的应用。 二．教学基本要求 该课程注重地理信息系统的基础理论，全面系统讲述地理信息系统的技术体系，重点突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。地理信息系统是一门理论性和实践都很强的学科，要求学生在掌握基本理论与方法的同时，加强实验和实践。该课程力求将地理空间基础理论、地理信息系统技术方法和地理信息系统的实践融为一体，使学生在学习地理信息系统技术方法的同时，掌握与地理信息系统的技术实现和方法应用有关的基础理论，从而使学生能够真正领会和把握作为现代高科技的地理信息系统的科学性、技术性和实践性。 三．教学内容 课程内容： 第一部分：基本概念 1. 导论
第二部分：空间数据与空间信息 2.空间数据模型 3.空间参照系与GIS中的数据 第三部分：GIS的功能 4.空间数据获取与管理 5.空间分析 6.空间数据表现 第四部分：GIS的应用 7.GIS平台、应用与工程 8.GIS展望 课程设计： 和ESRI和SuperMap公司联合制定课题，各同学分组完成课程设计。 四．学时分配 教学内容 授课 上机 实验 实践 实践(周) 导论 2 空间数据模型 4 空间参照系与GIS中的 数据 4 空间数据获取与管理 4 空间分析 4 空间数据表现 2 GIS平台、应用与工程 2 GIS展望 2 课程设计 16 总计： 24 16 五．评价与考核方式
理工大学《地理信息系统》试卷纸 (A)卷 2008-2009 学年第 1 学期 班级： ： 学号： …………………………………装……………………………订…………………………线………….……………………………… 适用专业 测绘工程 考核性质 考试 （闭）卷 命题教师 王殷行 考试时间 100分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 总分 得分 评阅人 复核人 一、选择(12×1.5=18分) (请将答案写在答题纸上) ⑴ 一般来讲，下列数据库模型维护（插入、删除等）最复杂的是：( ) A 层次数据库模型 B 网络数据库模型 C 关系数据库模型 D ABC 三种模型没有区别 ⑵ 在MapGIS 中，不属于还原显示的特点有：（ ） A 当该开关被关闭的时候，地物只用简单的直线、曲线显示(忽略部分线型)。 B 如果该开关被打开则系统会根据地物的编码使用相应的线型和填充图案显示地物。 C 当鼠标放在屏幕绘图区边缘时，绘图区图形会向绘图区外方向移动以显示绘图区外的图形。 D 可以加快处理速度，屏蔽不必要的屏幕显示。 ⑶ 如果认为一个标准的圆目标既非紧凑型也非膨胀型，则可定义其形状系数为：A P r ?=π2。其中，P 为目标物周长， A 为目标物面积。如果r ＜1，目标物为：（ ）； A 紧凑型； B 标准圆； C 膨胀型； D 其它； ⑷ 栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，即用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间。下图对三种空间的划分方法不属于栅格数据模型的有（ ）个 A 0个 B 1个 C 2个 D 3个 ⑸ 如右图，若某条道路一边已经绘制完成，另外一边已有一个测点5，在MapGIS 中可以使用哪个命令绘制出另一边：( ) A 采用区段建地物命令 B 采用距离平行复制命令 C 采用过点平行复制命令 D 采用指定特征地物命令 ⑹ MapGIS 输入编辑子系统中矢量化线时若需要增加一个字段（域）存储某些信息（如等高线高程），则采用( )操作： A 修改线属性 B 交互式矢量化 C 修改线属性结构 D 自动矢量化 ⑺ 同一级被包含的多边形有若干个这种包含称为：（ ） A 嵌套包含 B 等价包含 C 多层包含 D 复杂包含 ⑻ 若1至20号点全是某条小路点，需要在MapGIS 中顺次连接进行绘制，则下列方法中效率最高的是： A 采用区段建地物命令 B 将其指定为特征地物 C 采用隔点绘制 D 使用距离平行复制命令 ⑼ 下列属于矢量数据结构特点的是： A 有利于网络分析 B 输出快速，成本低廉 C 图形数据量大 D 数据结构简单 ⑽ 下列说确的是：（ ） A 矢量数据结构要优于栅格数据结构 B 栅格数据结构要优于矢量数据结构 C 矢量数据结构比较适合于叠加分析 D 可以对栅格数据采用压缩技术，如变长编码。 ⑾ 在MapGIS 中自动生成等高线，如果需要将生成的等高线在某地物边缘处断开，则可以：（ ） A 将其指定为嵌套地物 B 使用高程统改命令 C 使用区段建地物命令 D 将其指定为特征地物 ⑿ 如右图，1、2、3三点为实测点的展点，2－3点需要用直角连接，在MapGIS 中绘制该图时，当点取1、2点后采用哪个命令然后再点取3点就可以方便地绘出该图形。（ ） A 指定特征地物 B 区段建地物命令 C 隔点绘制命令 D 距离平行复制命令 二、填表(6+8+8=22分) (请将答案写在答题纸上) 弧段号 起结点 终结点 左多边形 右多边形 C1 N1 N2 P2 P1 C2 N3 N2 P1 P4 C3 N4 N2 P1 Φ ⑴ 结点连接编辑可以顺序查询出环绕N2点的所有多边形，其算法分3步： ① 从弧段文件检索出与当前编辑结点N2相关的所有记录(如上表)； ② 在检索出的记录中，调整当前编辑结点N2所处位置； ③ 从经过代码位置转换的记录中按顺序连接各个多边形。 结点N2连接编辑第①步结果如上表，请据其写出②步结果（填充答题纸上表格）并依据②步结果按顺序给出环绕结点N2所有多边形。（6分） 叠加图形重叠效果 34215
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（三） 一、填空（20×0.5′） 1．GIS 的应用功能有：（1）、（2）、（3）、（4） 2．拓扑数据结构与spaghetti 结构相比，拓扑数据结构优点是： （1）一个多边形和另一个多边形之间没有空间坐标重复，这样就消除了。 （2）和分开存储，有利于诸如包含相连等查询操作。 3．空间数据压缩处理中，对矢量复杂曲线压缩常用的方法有：（1）、（2）、（3） 4．面向对象数据模型的基本概念有：（1）、（2）、（3） 5．变量筛选分析方法有：（1）、（2）、 （3） 6． GIS 应用模型根据表达的对象的不同，将模型分为：（1）、（2）、（3） 7．系统分析基本思想是从观点出发，通过对事物进行分析和综合，找出各种可行方案，为 系统设计提供依据。 二、判断，对的，在后面括号里打“∨”, 错的，在后面括号里打“×”（4×1′） １．矢量数据结构优点之一是数据结构简单。 （ ） ２．栅格数据结构优点之一是图形显示质量好，精度高。 （ ） ３．点内插精确的方法之一是有限差分法。 （ ） ４．关系数据模型优点之一是易于理解、更新和扩充。 （ ） 三、名词解释 （4×5′） 1. GIS 2. DTM 3. 空间数据编码 4. 地学可视化 四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。（10′） 地图M 及其空间要素I 、II 说明： 1．I 为张三所有，面积125.2，为林地 II 为李四所有，面积43.5，为麦地 2． 边a 、b 、c 、d 、e 、f 边长分别为30、22、16、25、16、14、17 3．结点1、2、3、4、5的坐标分别为：（26.7，23.5）、（28.4，46.5）、（46.1，42.5）、（31.3，45.5）、（68.4，38.7） 五、求端点V1到V7的最短路径。（8′） a 3 e b 1 2 4 5 c d f I II
地理信息科学学科的主干学科是地理信息科学和测绘工程。专业核心课程是：C语言程序设计，自然地理学，地理信息科学导论，现代测量学，现代地图学，遥感概论，数据库原理与空间数据库，地理信息系统原理，计算机地图制图，面向对象程序设计。特色课程是GIS基础应用技能，数据库原理与空间数据库，移动GIS开发与应用。 测绘工程利用技术测定地球与其他形体形状，建筑物的三维特征与其它星体的参考系的关系等，为地理信息科学更好的建立获取了最基础的数据。C语言程序设计，数据库原理与空间数据库，面向对象程序设计，计算机地图制图等课程让我们锻炼了我们的逻辑思维能力与软件开发能力，可以更好的去熟悉开发软件，在合作交流中培养团队意识，为成为GIS应用程序开发师打下基础。地理信息科学导论，地理信息系统原理，数据库原理与空间数据库，遥感概论，GIS基础应用技能可以让我们更好更熟练的使用相关地图设计与编制软件，增强地图数据采集能力，数据变更分析与更新能力。为成为GIS应用型人才打下坚实的能力。 地理信息科学是近20年来新兴的研究地理信息采集、分析、存储、显示、管理、传播与应用，研究地理信息流的产生、传输和转化规律的一门科学。简单地说，地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里，制成电子地图，使人们通过计算机迅速查询到目标。 因此地理信息科学的技术特点是：它的操作对象是空间数据，拥有空间分析能力的技术，与地理学测绘学联系紧密。基本功能是对于数据的采集，与检验编辑；数据的转换与处理。正是因为他与测量，土木等专业的交集，就造成它的应用范围广，就业前景广阔。 可以应用于GIS开发与GIS数据处理等方面， 同时毕业生毕业后可在测绘，资源管理，灾害检测，环境保护，城乡规划与管理，交通运输等领域和相关部门，从事GIS的应用系统开发，GIS空间数据处理，GIS应用技术支持，以及其他与地理信息科学有关的应用研究，技术开发或生产管理等工作。 GIS是一门以时间技能培养为主的综合性的学科，结合不同领域，专门处理地理空间数据的计算机系统。他的技术构成是人员的开发能力，去掌握更重GIS软件的功能，还有各种数据库，绘图等其他程序，同时需要人员的高素质去克服GIS软件功能的不足。 因此为了能够更好的学好地理信息科学，根据制定的仁慈啊培养规格要求去做。为了要更好的掌握GIS，测绘，遥感，计算机等相关知识：（1）我们要会利用GIS软件对基础数据与专题数据进行采集，编辑，建库，分析等技能。（2）掌握地图制图的相关知识与基本技能，能够熟练设计与编制普通地图与专题地图。（3）能够利用GIS软件进行组件式，WEB端，移动端的二次开发。（4）掌握文献检索与资料查阅的基本方法，能熟练的阅读本专业外文书刊，文献，具有一定的科学研究和实际。 GIS是地理信息的三大属性：空间位置，属性特征，时域特征。地理信息的特征是空间相关性，空间区域性，空间多样性。空间层次性。 GIS的基本功能实现是：数据获取，数据组织与管理，检索与分析，数据输出，用户界面等方式结合而展现在人们面前。 GIS的功能的核心需求问题是：位置，条件，趋势，模式，模型。 现在我作为一名新的大一的，刚接触到地理信息科学的学生，对于地理信息科学有一种莫名的隔阂，觉得他很高大上，很神秘。一切都是新的，与之前的知识没有多少连接处，这个特点给我莫大的压力，让我要打起十二分的精神去学习，去领悟，同时也给了我莫大的喜悦，新事物的魅力在于它给了我一个新起点，让我可以抛去以往不熟悉的不熟练的知识，去重新开始。 在这个刚开始的阶段里，在这里我写下我的学习计划和预期目标，为了能够更好的鞭策自己去取得更好的成绩。