第6章 空间数据元数据与空间数据共享

第一章绪论：1. 基本概念地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。

（地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。

）地理信息：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，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性）地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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。

2. GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或Geo—Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。

它是一种特定的十分重要的空间信息系统。

它是在计算机硬、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。

3. GIS由哪几部分组成?①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员4. GIS的主要功能有哪些①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章1.地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？2.我国常用地图投影，各种投影的适用性1.高斯-克里格投影：横轴切圆柱等角投影（1:50万以上）2.横轴墨卡托投影（UTM，横轴割圆柱等角投影）3.兰勃特等角投影（正轴等角割圆锥投影）（1:100万以下）我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯投影。

湖南省地理空间数据共享管理办法（征求意见稿）第一章总则第一条［目的依据］为加强地理空间数据管理，规范地理空间数据的共享，促进地理空间数据的应用，满足经济建设、社会发展和人民生活需要，依据《中华人民共和国测绘法》《政务信息资源共享管理暂行办法》《湖南省信息化条例》等法律法规，结合本省实际，制定本办法。

第二条［适用范围］在本省行政区域内开展地理空间数据共享及相关活动，适用本办法。

本办法所称的地理空间数据，是指与地理空间位置及其时态有关的自然、经济、社会等信息，包括基础地理信息数据和专题地理空间数据。

第三条［基本要求］地理空间数据共享应当遵循统筹管理、全面汇集、按需共享、保障安全的原则。

第四条［共享主体及内容］地理空间数据以共享为原则，以不共享为例外。

县级以上人民政府及有关部门、事业单位､国有企业在履行公共管理和公共服务职能过程中使用政府财政资金及其他国有资金为主投入产生的地理空间数据，应当无条件进行共享，法律另有规定的除外。

共享单位依法享有无偿获取地理空间数据共享服务的权利。

鼓励其他单位将合法拥有的地理空间数据参与共享。

第五条［政府职责］县级以上人民政府应当加强对地理空间数据共享工作的领导和协调，建立地理空间数据共享机制，依法保障和加强对基础地理信息数据建设和更新的投入。

第六条［部门职责］省测绘地理信息行政主管部门负责全省地理空间数据共享工作，具体职责：（一）汇集和管理地理空间数据；（二）生产和更新基础地理信息数据；（三）统筹省级遥感影像数据；（四）建设和维护共享平台；（五）编制和修订共享目录；（六）通过地理信息公共服务平台向社会提供地理信息公共服务。

市（州）、县（市、区）测绘地理信息行政主管部门主管本行政区域内地理空间数据共享工作，负责地理空间数据的汇集和管理、基础地理信息数据的生产和更新、通过地理信息公共服务平台向社会提供地理信息公共服务。

县级以上人民政府其他有关部门负责组织采集、更新和管理专题地理空间数据，参与地理空间数据共享资源池的建设，向共享服务机构无偿提交专题地理空间数据进行汇集。

第一章概论一、GIS概念：是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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。

二、地理空间分析的三大基本要素：空间、属性、时序三、传统3S ：GIS、GPS、RS新3S:：System、Service、Science四、GIS的基本功能：1、数据输入、编辑和更新2、数据转换3、数据存储和数据库管理4空间信息的转换5信息的浏览和查询6、信息的显示和输出7、空间分析和空间模拟8、GIS二次开发功能五、GIS组成：计算机硬件系统、软件系统、网络、空间数据和管理与应用人员六、GIS与机助制图系统的区别与联系：地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。

一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还具有丰富的空间分析功能。

七、GIS与CAD的区别与联系：机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表达、处理、可视化，甚至空间数据的管理。

GIS与CAD系统的共同特点是二者都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。

它们的主要区别是，CAD处理的多为规则几何图形及其组合，图形功能极强，属性功能相对减弱。

而GIS处理的多为地理空间的自然目标和人工目标，图形关系复杂，需要有丰富的符号库和属性库，GIS需要有较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作十分频繁，且多具有专业化的特点。

此外，CAD一般仅在单幅图上操作，海量数据的图库管理的能力比GIS要弱。

但是由于CAD具有极强的图形处理能力，也可以设计丰富的符号相连接属性，许多用户都把他作为数字制图系统使用。

第二章地理空间数学基础一、地图投影的概念（P40）：按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B，L），与地图上相对应的平面直角坐标（X，Y）之间一一对应的函数关系。

《地理信息系统》课程教学大纲课程编号：031301009课程名称：地理信息系统英文名称： Geographical Information System课程性质：专业课程总学时：54学分：3适用对象：地理科学专业四年制本科生先修课程：地图学；遥感；计算机语言；数据库管理；一、编写说明（一）本课程的性质、地位和作用《地理信息系统》是高校地理专业的必修课，它是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉学科，GIS已成为现代地学研究的强有力的技术工具，代表着地理学发展的一个重要方向，GIS技术的不断发展和日趋成熟，在社会上将会得到广泛应用，它对地理学的振兴有重要意义。

本课程的任务是让学生掌握地理信息系统的基本理论，空间数据的处理和分析方法，培养学生地理信息系统技术的初步应用能力。

（二）教学基本要求1.了解地理信息系统的基本概念、构成、功能及其发展趋势。

2.理解地理空间（图形）数据的特征及其计算机表示方法，空间数据的处理方法。

3.掌握空间数据库的基本理论。

4.掌握空间分析的原理与方法。

5.掌握常用地学分析模型的建立以及地理信息系统开发与设计方法。

6.理解并掌握地理信息系统产品的输出与设计。

（三）课程教学方法和手段1. 地理信息系统是一门应用性和实践性都很强的专业课，因此本课程以讲授与上机实践相结方式合授课，尽可能有准备、有针对性的开展符合教学特点的多媒体教学。

2. 正确处理知识传授和训练的关系，尽量作到精讲多练，以便让学生能有更多的时间上机练习和操作。

3.有计划、有目的地开展教学讨论活动，同时，让有兴趣的同学参与教师的相关科研项目和活动。

（四）实践环节1.实验（上机操作）2.主要内容与要求：包括手扶数字化仪的使用、图形屏幕数字化与编辑、空间数据库组织、建立及数据分析、地理信息输出-辅助制图等。

3.学时分配：12学时（五）教学时数分配表（六）本课程与其它课程的联系地理信息系统，是六十年代开始迅速发展起来的地理学研究的新技术，是多种学科交叉的产物。

1、什么是GIS？GIS“是在计算机软件和硬件的支持下，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，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。

简单地说，地理信息系统就是综合处理和分析空间数据的一种技术系统”。

2、GIS由哪几部分组成？GIS硬件由哪几部分组成？GIS软件由哪几部分组成？GIS由：硬件、软件、数据、人员组成硬件包括：输入设备，处理设备，输出设备软件包括：操作系统，数据库管理系统，地理信息系统平台，地理信息应用系统3、什么是工具型GIS？什么是应用型GIS？他们之间是什么关系？工具型GIS：是一组具有图形数字化、数据管理、查询检索、分析运算和制图输出等GIS功能的软件包（常称为GIS工具、GIS开发平台、GIS外壳、GIS基础软件等，没有具体的应用目标，通常为一组具有GIS功能的软件包）应用型GIS：根据用户需求和应用目的而设计的解决一类或多类实际问题的GIS，具有具体的应用目标，一定的规模，特定的数据和用户，是在工具型GIS的基础上建立起来的关系：工具型GIS是GIS研究和开发的核心内容。

只要在工具型GIS中加地理空间数据，开发有关的应用模型和界面，就可成为一个应用型的GIS了。

4、GIS与一般信息系统的联系与区别?1、GIS的主要功能有哪些？数据获取、数据处理、数据存储与检索、数据查询与分析、显示与输出2、地图在GIS中起什么作用？地图是GIS的主要数据来源GIS的主要输出方式3、根据所了解的知识比较纸质地图与GIS的优缺点。

1、GIS的数据源有哪些？各种数据源在GIS中的表现形式有何不同？地图数据、遥感数据、实测数据、统计图表、文本资料、多媒体、已有系统的2、衡量空间数据质量的标准是什么？完整性、逻辑一致性、位置精度、时间精度、专题精度3、GIS数据误差的来源有哪些？明显误差：数据年龄、地图比例尺、观测值的密度及分布模式源于自然或原始测量值的误差：遥感数据、测量数据、属性数据、制图、数字化精度源于数据处理的误差：几何纠正、坐标转换、几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间分析、图形化简、数据格式转换、矢量栅格数据的相互转换、计算机中的数字误差4、空间数据交换标准的主要交换方式是什么？外部数据交换方式空间数据互操作协议空间数据共享平台统一数据库接口5、空间元数据的定义是什么？元数据——关于数据的数据。

PPT思考题：绪论：地理信息是描述地表形态及其所附的自然和人文地物特征和属性的总称。

地理空间是一个相对空间，是一个空间实体组合排列集，强调宏观的空间分布和空间实体间的相关关系。

空间数据是指带有空间坐标的数据（非结构化特征）。

1、什么是空间数据库？是以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息，以满足不同用户对空间信息需求的数据库。

2、空间数据库系统包括哪几部分？（1）矢量地形图数据库（2）数字高程模型库（3）影像数据库（4）数字栅格地形图（5）专题数据（6）电子地图（7）元数据3、空间数据库主要作用有哪些？（1）海量数据的管理能力（2）空间分析功能（3）设计方式灵活，满足用户要求（4）支持网络功能4、当前空间数据库存在的主要问题是什么？空间数据的获取与处理空间数据组织空间数据库系统空间数据共享研究5、影响空间数据库发展的关键因素是哪几个?空间数据库的计算平台；空间数据模型；空间数据库的组织管理模式。

第二章空间现象计算机表达1、空间实体：具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间的物体2、空间索引相关概念及其包括哪些索引方式？空间索引：依据空间对象所在位置及分布特征，按一定顺序编排的一种数据结构，且该数据结构包含有对象标识和定位这些对象的内容的信息空间数据索引：是指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，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针空间检索: 给定查询条件，利用空间索引从数据库中找出符合条件的空间数据的一种操作索引方式：BSP树、K－D－B树、R树、R+树和CELL树3、数据挖掘，空间数据挖掘有哪些方法？数据挖掘：一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程方法：分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等4、地理系统：是指各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流的作用结合而成的，具有一定结构和功能的整体，即一个动态的多等级开放系统5、栅格结构与矢量结构的比较第三章空间数据的物理组织文件管理：文件系统把有关数据组织成为文件并予以命名分页技术：即把内、外存空间按同样大小分成若干页面系统缓冲区：是主存中特别指定的一块存储空间，以存放从外存读入内存的数据或从内存写进外存的数据缓冲区管理：就是将缓冲区分成若干块，系统用一个程序分配这些缓冲块，并采用分配算法使缓冲区的利用为最佳文件组织：就是按一定的逻辑结构把有关联的数据记录组织成为文件（称为逻辑文件），用体现这种逻辑结构的物理存储形式把文件中的数据存放到某种存储设备上，使之构成物理文件的机构动态存储管理：研究数据结构的空间分配、回收的方法，以满足某种结构对存储的不同要求流水文件：是一种最简单的文件组织方法，即按照数据到达文件的时间顺序依次连续地存储数据，对数据不分析、不规范，记录的类型既可相同，也可不同索引文件：将每页的最后一个单词与页号列表，那么查单词可先查表（称为索引表），等确定页面号后，再细查该页面。

不动产登记存量数据成果汇交规范（试用）国土资源部目录1 目的 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义 (1)3.1地籍区 (1)3.2地籍子区 (1)3.3宗地 (1)3.4宗海 (1)3.5无居民海岛 (1)3.6房屋 (1)3.7自然幢 (2)3.8逻辑幢 (2)3.9存量数据 (2)4 汇交程序 (2)5 汇交内容及要求 (2)5.1矢量空间图形成果 (2)5.2数字正射影像图 (3)5.3属性数据 (3)5.4元数据 (3)5.5其他数据 (3)6 数据组织 (3)6.1组织单元 (3)6.2数据文件组织结构 (3)7 命名规则 (4)8 数据质量要求 (4)附录1 不动产登记存量数据库成果汇交申请书 (5)附录2 不动产登记存量数据库资料清单表 (6)附录3 不动产登记存量数据库成果命名规则 (7)附录4 不动产登记存量数据库资料文件组织结构图 (8)附录5 空间数据汇交图层及命名规则 (9)1目的为规范县级汇交到国家的不动产登记存量数据库成果，保证地方的不动产登记信息纳入全国统一的不动产登记信息管理基础平台，建立覆盖全国的不动产登记数据数据库，确保国家、省、市、县四级登记信息的实时共享，依据《不动产登记数据库标准》（试行）》和《不动产登记信息数据整合建库技术规范（试行）》等相关标准和规范，特制定本规范。

2规范性引用文件本规范内容参考以下文件内容或其中条款：国土资源部《不动产登记暂行条例》国土资源部《不动产登记暂行条例实施细则》国土资源部《不动产登记数据库标准》（试行）》国土资源部《不动产登记信息数据整合建库技术规范（试行）》本标准的引用以下文件条款，其最新版本适用于本标准：GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码GB/T 13923 基础地理信息要素分类与代码GB/T 21010 土地利用现状分类GB/T 26424 森林资源规划设计调查技术规程TD/T 1001 地籍调查规程TD/T 1015 城镇地籍数据库标准CJJ/T 115 房地产市场信息系统技术规范JGJ/T 246 房屋代码编码标准JGJ/T 252 房地产市场基础信息数据标准NY/T 2539 农村土地承包经营权确权登记数据库规范3术语及定义3.1地籍区在县级行政辖区内，以乡（镇）、街道办事处为基础结合明显线性地物划分的土地管理区域。

地理信息系统试题一、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。

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、状况和其他有关特征的背景信息。

其目的是促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服务。

第五章10．数据库：是以一定的组织形式存储在一起的互相有关联的数据集合。

11．数据模型：就是表达实体与实体之间的联系方式，数据库中的数据结构、操作集合和完整性规则集合组成数据库的数据模型。

第六章 12．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。

13．缓冲区分析：是GIS的基本空间操作功能之一，是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。

14．叠置分析：是将有关主题层数据层面进行叠加，产生新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。

空间元数据名词解释《空间元数据名词解释》一、元数据元数据具有描述性，通常与信息资源有关。

它把握了其他数据的定义、分类、结构、用途和表达规则。

元数据有时也被称为管理数据或上下文数据，它最大的作用在于管理其他数据，从而实现信息的有效表现、分析、共享以及安全。

二、空间元数据空间元数据是空间信息的概念数据，是通过记录空间特征的定义、层次、属性、关系、描述、空间参照系以及相关的信息技术方法等，来识别、表示、存储以及管理空间对象的描述性数据类型。

空间元数据是空间信息共享技术的基础条件，直接或间接反映着地理空间实体的坐标、分布、构造以及其他物理特性信息，为汇集、统计、分析、管理和查询空间信息提供了最基本的可访问性，是构建空间信息综合服务系统中首先必须完成的基础信息工作。

三、属性表属性表是空间数据的重要属性，相当于一个表格，通常用于存储空间数据的属性信息。

属性表由表头（字段名）和表记录（表行）组成。

其中，表头是表名称和字段信息的集合；表记录保存了各个空间对象的属性信息，属性信息是由对象的唯一ID字段，和与该ID相关的属性（如可覆盖率、位置信息等）组成，其中每一行表示一个空间对象的属性信息。

交互式属性表是可以用来查询指定空间对象的特定属性的工具，这类属性表的查询可以直接从软件界面调用，可以以表格或树状形式查询，可以对数据进行搜索、排序和收藏等操作。

四、投影坐标参照系投影坐标参照系是与地球表面地图投影有关的参照系，它通常由椭球体和大地参照系组成，由坐标系统定义两个坐标原点，即经度原点和纬度原点，以及把空间对象投影到（轴对齐）屏幕之中的变换。

投影坐标参照系是一种用于将地球表面的位置以投影的方式图像化，并将一组投影后的图像地图整合到一个框架中的参照系。

投影坐标参照系可用于描述地理空间实体的坐标、分布等，主要有地方坐标系、国家非正式参照系和国际正式参照系。

五、图层风格描述图层风格描述也是一种空间元数据，它主要用来描述地理空间实体的表示及空间样式，包括空间对象的大小、色彩、线宽、文字大小等多种特征，以及相互之间的关系。

湖南省人民政府令第281号——湖南省地理空间数据管理办法文章属性•【制定机关】湖南省人民政府•【公布日期】2017.03.03•【字号】湖南省人民政府令第281号•【施行日期】2017.04.01•【效力等级】地方政府规章•【时效性】现行有效•【主题分类】测绘正文湖南省人民政府令第281号《湖南省地理空间数据管理办法》已经2017年1月9日省人民政府第95次常务会议通过，现予公布，自2017年4月1日起施行。

省长许达哲2017年3月3日湖南省地理空间数据管理办法第一章总则第一条为了加强地理空间数据的管理，规范地理空间数据的采集、生产、汇集整理，促进地理空间数据的共享使用，发挥地理空间数据在经济建设和社会发展中的作用，根据《中华人民共和国测绘法》《湖南省信息化条例》等法律法规，结合本省实际，制定本办法。

第二条本办法所称的地理空间数据，是指与地理空间位置及其时态有关的自然、经济、社会等信息，包括基础地理信息数据和专题地理空间数据。

第三条地理空间数据管理应当遵循统筹管理、全面汇集、统一标准、共享使用、保障安全的原则。

第四条县级以上人民政府应当加强对地理空间数据管理工作的领导和协调，建立地理空间数据共享使用协调机制，依法保障对地理空间数据建设和更新的投入。

第五条省人民政府测绘地理信息行政主管部门负责组织生产和更新基础地理信息数据，承担全省地理空间数据的汇集、共享工作，建设和维护地理空间数据交换共享平台，推进地理空间数据的使用。

市州、县市区人民政府测绘地理信息行政主管部门负责在本行政区域内组织生产和更新基础地理信息数据，承担地理空间数据的汇集、共享工作，推进地理空间数据的使用。

行政机关、事业单位、国有企业（以下简称有关部门和单位）负责组织生产、更新和管理本部门专题地理空间数据，无偿提交在履行公共管理和公共服务职责中形成的专题地理空间数据进行汇集，享有无偿使用地理空间数据的权利。

县级以上人民政府测绘地理信息行政主管部门负责地理信息服务工作的机构（以下简称服务机构）具体承担地理空间数据汇集处理和集成、交换共享平台运行和维护、共享服务提供等技术服务工作。