GIS复习
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第一章绪论1、信息的特点1)信息的客观性2)信息的适用性3)信息的传输性4)信息的共享性2、数据处理:即对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。
3、地理信息的特点:1)空间分布性2)具有多维结构的特征3)时序特征十分明显4、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、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息系统: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。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些?硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功:数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法:采用一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素。
2、栅格表示法:采用一个有固定大小的点(面元)来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
1)属性特征:描述空间对象的特性,即是什么。
如对象的类别、等级、名称、数量等。
2)空间特征:描述空间对象的地理位置以及相互关系,又称几何特征和拓扑特征,前者用经纬度、坐标表示,后者用拓扑关系表示,如交通学院与电力学院相邻等。
3)时间特征:描述空间对象随时间的变化。
4、拓扑关系的类型1)拓扑邻接:相同拓扑元素之间的关系。
2)拓扑关联:不同拓扑元素之间的关系。
3)拓扑包含:同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1)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。
2)有利于空间要素的查询。
3)可以利用拓扑关系数据作为工具,重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
(方向自己给定)弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些?①中心点法:②面积占优法:③重要性法:④百分比法:8、如何确定合理的网格尺寸?为了逼近原始数据精度,除了采用这几种取值方法外,还可以采用缩小单个栅格单元的面积,增加栅格单元总数的方法。
GIS复习资料(简答题)Ch11、定义地理空间数据。
答:描述地球表面空间要素的位置和特征的数据。
2、阐释空间数据和属性数据是GIS数据的重要组成部分。
答:3、解释矢量数据和栅格数据之间的不同。
答:(1)定义不同:矢量数据模型:采用点及其x、y坐标来构建点、线和面空间要素的一种空间数据模型。
栅格数据模型:一种用格网和像元来表示要素空间变化的空间数据模型。
它用格网中的像元表示点要素。
(2)矢量数据模型用来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素,适用于表示离散要素,而栅格数据模型用来表示如高程、降水等连续要素。
(3)对于栅格数据,每个像元有一个数值对应于该位置的空间要素属性。
像元与像元值紧密捆绑在一起。
对于矢量数据,与空间要素有关联的属性数据数量可能明显不同。
一个路段可以只有长度和限速的属性,而一个土壤多边形可能有数十个理化性质、解释和性能数据。
(4)与矢量数据模型不同,栅格数据模型从GIS出现以来一直保持相同的概念和数据结构,但存储和压缩栅格数据的方法在过去30年中不断变化。
(4)优缺点不同优点缺点1)数据量小1)数据结构复杂矢量数据2)便于网络分析2)数学模拟和空间分析极困难3)图形显示质量好精度高3)不易同RS结合4)便于面向对象的数据表示4)硬软件技术要求高5)投影转换容易1)数据结构简单1)数据量大栅格数据2)便于空间分析和数学模拟2)投影转换复杂3)易同RS结合3)图形质量差4)输出快、成本低4)现象识别效果差5)难以进行网络分析4、解释地理相关数据模型和基于对象数据模型之间的不同。
答:地理相关数据模型:一种矢量数据模型,将空间要素的空间数据和属性数据分别存储,两者通过要素ID连接起来。
基于对象数据模型:一种用对象来组织空间数据的数据模型,它将空间数据和属性数据存储在同一个系统内。
并将空间要素看作具有相关属性和方法的对象。
Ch21、解释地图投影的重要性。
答:投影过程就是从球形的地球表面到平面的转换。
第一章绪论1.地理参照数据:描述地球表面空间要素的位置和特征的数据,即空间数据和属性数据两种组成。
(P5)2.空间数据:描述空间要素几何特性的数据,可以使离散的或连续的;属性数据:描述空间要素特征的数据。
3.矢量数据和栅格数据之间的不同:矢量数据适用于表示离散要素,而栅格数据适用于表示连续要素。
它们结构也不同,栅格数据模型使用行、列式单一数据结构和固定像元位置。
矢量数据模型可以是地理相关的或是基于对象的,是否拓扑均可,且可包括单一或复合要素。
4.地理相关数据模型和基于对象数据模型之间的不同:存储方式不同。
地理相关模型使用不同的数据系统分部存储空间数据和属性数据;基于对象数据模型则将空间数据和属性数据存储在统一的数据系统中。
5.矢量数据分析的工具和技术:缓冲区建立(由选择的要素量测直线距离来创建缓冲区)、地图叠置(将不同图层的几何形态和属性组合而创建输出图层)、距离量算(计算空间要素之间的距离)、空间统计(检测要素之间的空间依赖性和聚集模式)和地图操作(管理和改变数据库中得图层)。
6.栅格数据分析的操作:局部(对单个像元操作)、邻域、分区(对一组相同值的像元或类似要素的操作)和整体操作(对整个栅格进行操作)。
经常用数学函数将输入和输出联系起来。
7.习题:①将Raster文件、Shapefile文件导入Geodatebase;②gird文件生成坡度图的方法和流程;③*.mxd是什么文件,具有什么功能。
第二章坐标系统1.大地基准在GIS中的重要性:大地基准是地球的一个数学模型,可作为计算某个位置地理坐标的参照或基础。
大地基准的定义可包括大地原点、用于计算的椭球参数、椭球与地球在原点的分离。
大地基准的概念还可用于测量海拔和高度。
2.地图投影(球形的地球表面到平面的转换过程):经纬线在平面上的系统安排。
3.根据所保留性质描述地图投影的4种类型:正形投影、等积投影、等距投影、等方位投影。
4.通过投影或可展曲面描述地图投影的3中类型:圆柱投影、圆锥投影、方位投影。
GIS复习资料第一章一、数据:数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据,数据本身并没有意义。
信息:是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供善于现实世界新的事实的知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
地理信息:是指表征地理圈或地理环境固有要素或质量的数量、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。
Geomatics:地理信息学,反映了现代测绘科学、遥感和地理信息系统与现代计算机科学和信息科学相结合的多学科集成,以满足空间信息要求的发展趋势。
二、基本问题1.信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性2.地理信息的特点地理信息属于空间信息地理信息具有多维结构的特征地理信息时序特征十分明显3.地理信息系统的构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
4.地理信息系统的核心模块(1)数据输入和编辑(2)空间数据管理(3)数据处理和分析(4)数据输出(5)用户界面(6)系统二次开发能力5.地理信息系统的基本功能:数据的采集、管理、处理、分析和输出6.结合你的专业兴趣谈谈地理信息系统的应用GIS的现状(应用领域)1、基础空间数据建设部门传统的建设和应用GIS的部门,有近15年的数据建设历史基于计算机和网络的应用,相互间无共享机制,数据不对公众公开。
数据格式多样化。
空间与属性相关的数据分离存储。
2、市政设施部门均为工程应用部门。
设备数据库、空间数据库。
3、公众服务部门,近5年开始进行信息化建设。
4、金融服务部门,部分数据库具有空间特征。
5、社会经济部门,多数数据库不具备空间属性。
GIS用户主要分布的行业空间基础数据建设部门:勘测测绘、遥感等城市市政管理部门:规划、土地、房地产、市政水电气能源部门:石油、天然气、地质自然利用:农林、水利、环保公众服务部门:公安、消防、紧急救援金融服务部门:银行、保险社会经济部门:统计局、信息中心GIS的应用领域:地理逻辑绘图绘图机构地质测绘环保机构地方政府人口局税务部门旅游服务业公用事业公司企业、教育交通运输部门第二章一、基本概念1.地理空间:一般地理空间指的是地球表层,其基准是陆地表面和大洋表面,它是人类活动频繁发生的区域,是人地关系最为复杂、紧密的区域。
地理信息系统的复习资料地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一个以地理空间数据为基础,通过数据采集、储存、管理、处理、分析、展示等功能,来帮助人们获取、理解和利用地理信息的工具。
在现代社会中,GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业生产、交通运输等领域。
一、GIS的基本概念和原理1. GIS的定义和组成:GIS包括硬件、软件、数据和人员四个基本组成部分,通过这四个部分的协调配合,实现对地理信息的集成管理和空间分析。
2. GIS数据的类型和特点:GIS数据可以分为栅格数据和矢量数据两种类型。
栅格数据以像元为单位,适合表达连续分布的现象;矢量数据以点、线、面为要素,适合表达离散型的地理对象。
3. GIS数据的获取和采集:GIS数据的获取可以通过GPS全球定位系统、遥感影像、地面调查等方式进行,数据的采集需要注意数据准确性和数据完整性的要求。
二、常用GIS软件和工具1. ArcGIS:ESRI公司开发的ArcGIS是目前应用最广泛的GIS软件,包括ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等多个组件,具有强大的数据处理和分析能力。
2. QGIS:QGIS是一个开源的GIS软件,兼容多种操作系统,并且提供了丰富的插件和扩展功能,使用方便且功能强大。
3. Google Earth:谷歌的地理信息浏览器,提供卫星影像、地图、三维模型等地理信息的浏览和查看功能。
三、GIS分析方法和应用1. 空间查询:GIS可以通过空间查询实现对特定区域、特定属性的地理对象进行查询和提取,便于进行目标定位和区域统计等分析。
2. 空间分析:GIS可以通过空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析、栅格分析等,来探索地理现象的分布规律和空间关联关系。
3. 地理决策支持系统:GIS在城市规划、土地利用规划等领域中可以提供决策支持功能,通过评估不同规划方案的效果,帮助决策者制定科学合理的规划措施。
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。
地理地理信息系统复习题集及答案1. 简答题:(1)请简要解释地理信息系统(GIS)的定义和作用。
答:地理信息系统(GIS)是一种将空间数据与属性数据相结合的信息系统。
它可将地理数据通过计算机技术进行收集、存储、管理、分析和展示,从而提供决策支持和空间分析的功能。
(2)列举三个常见的地理信息系统的应用领域。
答:城市规划、环境保护、农业管理2. 选择题:(1)关于地理信息系统的主要组成部分,以下哪个选项是正确的?A. 硬件、软件、数据、人员、方法B. 硬件、软件、数据、方法C. 硬件、软件、数据、人员、应用案例答案:A(2)以下哪种数据类型不属于地理信息系统中常见的数据类型?A. 矢量数据B. 栅格数据C. 文字数据答案:C3. 填空题:(1)GIS中的缓冲区分析是指以某一特定对象为中心,按照一定的距离加以扩展和缩小,形成一定范围的区域。
4. 简答题:(1)解释矢量数据和栅格数据的区别。
答:矢量数据使用点、线、面等几何要素来描述地理现象,并且可以表示实际位置和拓扑关系;而栅格数据以像元的形式组织,每个像元代表地理现象的数值或分类值,不适合描述实际位置和拓扑关系。
(2)分析数字高程模型(DEM)在地理信息系统中的应用。
答:数字高程模型(DEM)是一种对地表高程进行数字化表示的方法。
在地理信息系统中,DEM可以用于分析地形特征,进行地形剖面分析、洪水模拟和地形可视化等应用。
5. 判断题:(1)地理信息系统只能处理地理数据,不能处理属性数据。
答案:错误(2)全球定位系统(GPS)是地理信息系统中常见的数据采集手段之一。
答案:正确6. 简答题:(1)解释拓扑关系在地理信息系统中的作用。
答:拓扑关系指地理要素之间的空间关系,如邻接、包含、邻接等。
在地理信息系统中,拓扑关系可以帮助进行空间分析、查询和拓扑校正,使得数据的完整性和一致性得以保证。
7. 简答题:(1)简要描述地理信息系统的数据采集过程。
答:地理信息系统的数据采集过程包括数据的获取、输入、检查和存储。
第一章概述1)简述GIS设计目标、特点和原则GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作,达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的。
特点:(1)GIS处理的是空间数据,具有数据量庞大、实体种类繁多、实体问的关联复杂等特点。
(2)GIS设计以空间数据为驱动。
GIS的功能是为空间数据库提供服务的,其主要任务是空间数据分析统计处理并辅助决策。
与一般软件以业务为导向建设系统的思想不同:1.GIS设计以数据为导向进行系统建设2.系统的功能设计以提高数据的存储、分析和处理效率为原则(3)GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
因此,在GIS设计中,项目计划管理是一个十分重要的部分设计原则:标准化、先进性、兼容性、高效性、可靠性、通用性2)简述地理信息系统设计的主要内容和过程。
1)系统总体设计包括系统目标和任务、模块子系统设计、计算机系统选择、软件设计、代码设计及界面设计等。
2)数据库详细设计包括概念设计、逻辑设计、物理设计和数据模型选择等。
3)系统功能设计包括总体模块功能设计、属性数据库管理系统结构与功能设计、图形数据库管理系统结构与功能设计。
4)应用模型和方法设计包括常用应用模型设计、方法设计等。
5)输入、输出设计过程:系统分析、系统设计、系统实施、运行维护。
3)GIS快速原型化分析方法的主要步骤初步分析。
这是设计原始模型的依据,包括GIS应用领域业务分析(绘制工作流图和数据流图等)、GIS软件应具备功能和性能初步分析(功能模块划分、系统界面、系统性能等)。
设计原型。
根据初步分析的结果提出一个有一定深度和广度的原型软件,作为迭代开发的基础。
建立初始模型所需时间,随其规模大小、复杂性和完整程度而异。
分析交流。
在系统原型的基础上,系统用户和系统分析员就原型进行分析评价,对系统的功能和性能提出修改意见。
修改原型。
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。
gis考试复习题地理信息系统(GIS)是一门集地理学、地图学、遥感学和计算机科学于一体的综合性学科。
它在城市规划、环境监测、资源管理等领域有着广泛的应用。
以下是一些GIS考试的复习题,帮助同学们更好地准备考试。
1. GIS的定义与功能- GIS是什么?- GIS的主要功能有哪些?- 描述GIS在不同领域中的应用实例。
2. 地图与空间数据- 解释地图的基本概念及其在GIS中的作用。
- 描述不同类型的空间数据(如矢量数据和栅格数据)。
- 什么是坐标系统,它在GIS中的重要性是什么?3. 数据采集与处理- GIS数据采集的常见方法有哪些?- 描述数据清洗和数据转换的过程。
- 解释空间分析中的缓冲区分析和叠加分析。
4. GIS软件与工具- 列举一些常见的GIS软件。
- 描述GIS软件中常用的工具和功能。
- 什么是GIS插件,它们如何扩展GIS软件的功能?5. 空间分析技术- 解释什么是空间分析以及它的重要性。
- 描述网络分析和地形分析在GIS中的应用。
- 什么是空间统计分析,它在哪些领域中被使用?6. GIS项目管理- 描述GIS项目的基本流程。
- 什么是GIS数据管理,它包括哪些方面?- 解释GIS项目中的团队协作和沟通的重要性。
7. 遥感与GIS- 遥感技术如何与GIS结合使用?- 描述遥感数据的类型及其在GIS中的应用。
- 解释遥感数据的预处理和分类过程。
8. GIS与环境科学- GIS在环境监测和分析中的作用是什么?- 描述GIS在灾害管理中的应用。
- 解释如何使用GIS进行生态评估和规划。
9. GIS的未来发展- 讨论GIS技术的未来趋势。
- 什么是智能GIS,它与传统GIS有何不同?- 描述GIS在大数据和云计算中的应用前景。
10. 案例研究- 分析一个具体的GIS应用案例。
- 描述案例中使用的数据、工具和技术。
- 讨论案例中的挑战和解决方案。
结束语:GIS是一个不断发展的领域,它在帮助我们更好地理解和管理我们的环境和资源方面发挥着重要作用。
第一章绪论地理信息系统:是在计算机硬件、软件系统支持下,对整个或部分地球表面层(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。
(1)计算机化的技术系统;(2)以空间数据为操作对象;(3)优势:空间数据的表达、分析和实现地理空间过程的模拟预测;(4)集多学科于一体的边缘学科1、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。
数据用以载荷信息的物理符号,数据本身并没有意义。
2、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、数量或特征,从而向人们(或系统)提供新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
3、信息与数据的区别信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达,数据种所包含的意义就是信息;数据的格式往往和具体的计算机系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。
4、信息的特征:具有客观性、实(适)用性、传输性、共享性5、地理信息的特征(1)空间分布性(空间自相关性):具有空间定位的特点,先定位后定性,并在区域上表现出分布特点;(2)数据量大:区域大、动态变化、类型多;(3)信息载体的多样性:地理实体、文字、数字、地图、影像、符号、纸质、磁带、光盘…(4)时间和空间不可分割:任何地理数据都是在特定的区域某个时间点(段)上的特征。
6、信息系统:是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。
由计算机硬件、软件、数据、用户组成。
7、地理空间数据:是GIS最重要的组成部分,指以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文经济景观的数据。
GIS通过数据管理系统将空间数据和其他的数据(属性数据)连接, 并且用于组织、维护和管理数据.。
地理空间数据包括:定位、拓扑关系、(定性)属性。
8、山庄选址:面积为50-80亩---空间查询选择不能选在有耕地、园地内---空间查询选择坡度小于15度,高程在以下1930—DEM+选择距离水源地在300米以内--空间缓冲叠加分析第二章空间信息基础1、地球椭球体模型:是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型。
2、地理空间坐标系的建立建立地理空间坐标系,主要的目的是确定地面点的位置。
也就是求出地面点对大地水准面的关系,它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。
确定地面点的位置,最直截了当的方法就是用地理坐标(纬度、经度)来表示。
3、地图投影:为什么要进行投影?(1)将地球椭球面上的点映射到平面上的方法,称为地图投影(2)地理坐标为球面坐标,不方便进行距离、方位、面积等参数的量算(3)地球椭球体为不可展曲面(4)地图为平面,符合视觉心理,并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析.4、地图投影:GIS中地图投影(1)GIS以地图方式显示地理信息,而地图是平面,地理信息则在地球椭球上,因此地图投影在GIS中不可缺少。
(2)GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时,则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标;而输出或显示时,则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。
(3)GIS中,地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式,但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时,一般采用国家基本系列地图所用的投影.5、地图对地理世界的描述在地图学上,把地理空间的实体分为点、线、面三种要素,分别用点状、线状、面状符号来表示。
点状要素:是指那些占面积较小,不按比例尺表示,又要定位的事物。
线状要素:对于地面上呈线状或带状的事物如交通线、河流、境界线、构造线等,在地图上,均用线状符号来表示。
面状要素:面状分布的地理事物很多,其分布状况并不一样,有连续分布的,如气温、土壤等,有不连续分布的,如森林、油田、农作物等;它们所具有的特征也不尽相同,有的是性质上的差别,如不同类型的土壤,有的是数量上的差异,如气温的高低等。
6、拓扑关系:把满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。
即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接关联和包含等关系称之为拓扑关系。
7、地理信息数字化描述方法栅格数据结构:计算机对地理实体的显式描述也称栅格数据结构。
矢量数据结构:计算机对地理实体的隐式描述也称矢量数据结构。
栅格和矢量结构是计算机描述空间实体的两种最基本的方式。
8、地理数据一般具有三个基本特征:空间特征、属性特征、时间特征9、拓扑关系:邻接:N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3关联:N1/е1、е3 、е6 ;P1/е1、е5 、е6包含:P3与P410、拓扑关系的种类:A、邻接关系:空间图形中同类元素之间的拓扑关系。
例如多边形之间的邻接关系,P2/P3,P1/P2,如结点之间的邻接关系A与D,C与D等。
B、关联关系:空间图形中不同元素之间的拓扑关系。
例如结点与弧段的关联关系A与e、a、c;多边形与弧段的关联关系P2与e、c、f。
C、包含关系:空间图形中同类但不同级元素之间的拓扑关系。
例如多边形11、元数据:一般都认为元数据就是“关于数据的数据”。
1)常见的元数据:图书馆卡片、磁盘的标签、地图的制图元素(图名、图例、比例尺、制图单位、制图时间等)等;2)元数据的内容:对数据集的描述、数据质量的描述、数据处理信息的说明、数据转换方法的描述、数据更新、集成等说明。
12、元数据的作用:(--即:帮助用户理解和使用数据)(1)帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据,建立数据文档(2)提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息,便于用户查询检索地理空间数据(3)提供通过网络对数据进行查询检索的方法或途径,以及与数据交换和传输有关的辅助信息(4)帮助用户了解数据,以便就数据是否能满足其需求作出正确的判断(5)提供有关信息,以便用户处理和转换有用的数据.13、元数据的内容对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据生产历史等的说明对数据质量的描述,如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、源数据的比例尺等对数据处理信息的说明,如量纲的转换等数据转换方法的描述对数据库的更新、集成方法等的说明.14、元数据的性质:元数据是关于数据的描述性数据信息,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的准确、高效与充分地开发与利用。
15、空间数据元数据的概念空间数据用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置、属性及其边界的信息;空间数据元数据指对这些空间数据的描述和说明。
16、为什么在地理信息系统中使用元数据(1)完整性(2)可扩展性(3)特殊化(4)安全性(5)差错功能(6)浏览功能(7)程序生成空间数据元数据的应用:帮助用户获取数据:理解和使用数据空间数据质量控制:约束机制、过程监控在数据集成中的应用:数据整合、集成使用数据存储和功能实现:减少数据冗余、提高效率思考与练习1、说说地理空间模型是怎样建立的?2、GIS中为什么要考虑地图投影?3、地理空间实体的三要素是什么?它们之间的关系是怎样的?4、空间数据的基本特征有哪些?地理信息的数字化描述方法有哪些?第三章空间数据结构一、栅格数据1、栅格数据:栅格数据结构,又称为网格结构或像元结构。
实际就是像元阵列,每个像元由行列确定它的位置。
(通过灰度值来表示属性信息)2、栅格数据的特点(1)离散的量化栅格值表示空间对象。
(2)属性明显,定位隐含。
(3)数据结构简单,易于扩充、修改,特别易于与遥感数据结合,但数据量大。
(4)适合于高级语言作文件或矩阵处理。
(5)存在几何和属性误差。
3.、栅格数据的压缩编码方式:链式编码、游程长度编码、块状编码、四叉树编码。
4、栅格数据的各种压缩编码方式的比较(1)直接栅格编码:简单直观,是压缩编码方法的逻辑原型(栅格文件);(2)链码:压缩效率较高,以接近矢量结构,对边界的运算比较方便,但不具有区域性质,区域运算较难;(3)游程长度编码:在很大程度上压缩数据,又最大限度的保留了原始栅格结构,编码解码十分容易,十分适合于微机地理信息系统采用;(4)块码和四叉树编码:具有区域性质,又具有可变的分辨率,有较高的压缩效率,四叉树编码可以直接进行大量图形图象运算,效率较高,是很有前途的编码方法。
5、提高栅格数据精度的途径:(1).细化栅格像元(2)提高栅格像元分辨率6、在转换和重采样时,需要可能保持原图或原始数据精度。
有两种方法:①尽量准确的确定栅格属性;②提高精度。
二、矢量数据1、矢量数据存储是用ID号存储(通过坐标点对实现空间信息)2、矢量数据的优点:(1)数据结构简单,直观,便于用户接受;(2)便于系统的维护和更新。
3、矢量数据结构的特点(1)用离散的点描述空间对象与特征,定位明显,属性隐含。
(2)用拓扑关系描述空间对象之间的关系。
(3)面向目标操作,精度高,数据冗余度小。
(4)与遥感等图象数据难以结合。
(5)输出图形质量好,精度高。
4、矢量数据结构编码的方法:实体式、索引式、双重独立式、链状双重独立式。
两种数据结构的比较1、栅格数据结构:优点:1.数据结构简单;2.空间分析和地理现象的模拟均比较容易;3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析;4.输出方法快速,成本比较低廉。
缺点:1.图形数据量大;2.投影转换比较困难;3.栅格地图的图形质量相对较低;4.现象识别的效果不如矢量方法。
2、矢量数据结构:优点:1.便于面向现象(土壤类、土地利用单元等);2.数据结构紧凑、冗余度低;3.有利于网络分析;4.图形显示质量好、精度高。
缺点:1.数据结构复杂;2.软件与硬件的技术要求比较高;3.多边形叠合等分析比较困难;4.显示与绘图成本比较高。
栅格数据向矢量数据转换的目的有三:①数据入库;②数据压缩;③矢量制图栅格数据模型和TIN数据模型的比较1、对地理空间的划分:TIN 模型为不规则三角形;而栅格模型为规则格网;2、空间对象的表示:栅格数据模型既可以描述连续变化的地理现象,又可以表示离散的地理现象(点、线、面),而TIN模型只能表示联系变化的地理现象;但TIN 能精确地表示曲面类型地理现象的形状以及特殊的地形要素,比如山脊、山峰等,而栅格模型不能精确表示;3、表面模型的精度:栅格使用统一的CELL大小来表示,在地形平坦的地方,存在大量的数据冗余,而TIN具有随坡度变化而不同的点密度,在坡度变化大的地区点密度较高;4、栅格模型适合进行空间一致性分析、近邻分析、离散度分析及表面最低成本分析,TIN模型适合进行坡度、坡向、体积计算和视线分析等思考与练习1. 空间实体可抽象为哪几种基本类型?它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的?2. 叙述四种栅格数据存储的压缩编码方法。