GIS笔记
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第一章1、GIS是在计算机软、硬件支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户问题等为主要任务的技术系统。
也是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。
）2、GIS软件技术发展经历以下五个阶段：集成式GIS/模块式GIS、核心式GIS、组件式GIS、万维网GIS.3、GIS发展的各阶段特点4、GIS用户：GIS最终用户，GIS专业人士，GIS开发商/系统集成商4、GIS构成：硬件、软件、数据、人员、方法。
5、GIS产品模式可归结为：数字地图、桌面制图、桌面GIS、专业化GIS。
6、地理信息系统的类型：工具型地理信息系统、应用型地理信息系统（专题地理信息系统、区域地理信息系统）、大众地理信息系统。
第二章1、GIS软件的主要特点（1）在存储技术上，传统的GIS采用两库结构，即空间数据库和属性数据库的分离。
（2）在数据组织与处理模式上，传统的GIS仍然沿袭地图处理的模式。
在实现上，将空间数据组织成物理实体（点、线、面等）、图层、地图和图库几个层次。
（3）在网络和分布式环境下系统组成方面，传统的GIS支持树型的系统结构和主－从工作模式，上下级数据交换基本上以图层为单位进行。
（4）在空间数据管理范围方面，目前的GIS可以比较有效地处理二维空间数据，并能较好地处理DEM 数据、实现三维实体的表面显示。
（5）在数据共享和功能共享方面，虽然目前开始注意元数据问题，已经解决了不同格式空间数据之间转换问题，可以实现有缝的数据共享。
但是GIS功能共享和互操作问题尚未得到解决。
以系统为中心的问题没有得到根本克服。
因此，传统的GIS软件的特点可以简要地归纳为：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。
2、GIS软件开发过程中的问题：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。
4）开发的软件可靠性差。
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。
3、GIS软件工程就是在GIS软件的开发整个过程中，遵循一般软件开发的工程化原理和方法，并照顾到GIS软件开发的特殊规律和要求，对GIS软件从可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、软件编制、软件测试，直到软件维护的各个阶段进行工程化规范的一门技术。
4、GIS工程的目标：付出较低的开发成本；达到要求的软件功能；取得较好的软件性能；开发的软件易于移植；需要较低的维护费用；能按时完成开发任务，及时交付使用；开发的软件可靠性高。
5、GIS软件工程的内容按照软件开发过程的先后顺序，包括前期工程、设计工程、数据工程、工程实施和维护工程等五个阶段5、软件生存周期模型是描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型。
6、软件生存周期模型：瀑布模型：是将软件生存周期各活动规定为依线性顺序联接的若干阶段的模型。
它包括可行性分析、项目开发计划、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试和维护。
它规定了由前至后、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。
增量模型：螺旋模型,喷泉模型：智能模型：7、GIS软件工程生存周期是指一个GIS软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期。
8、GIS软件工程生存周期分为5个阶段：前期工程：工程调研、可行性研究、制定项目计划、需求分析等子阶段。
设计工程：总体设计、数据库设计、模型设计、详细设计等子阶段。
数据工程：数据预处理、数据采集、数据处理等子阶段。
工程实施阶段：包括程序编制、测试、试运行等子阶段。
维护工程阶段：包括数据库维护、软硬件维护等方面。
9、结构化程序设计的主要原则：1)使用程序设计语言中的／顺序、选择、重复等有限的，基本控制结构表示程序和逻辑结构。
(2)选用的控制结构只允许有一个人口和出口。
(3)程序应由容易识别的块组成，每个块(Block)只有一个人口和一个出口。
(4)复杂结构应该用基本控制结构进行组合嵌套来实现。
(5)严格控制使用GOTO语句(出错处理除外)第三章3、CIS作为一个特殊的软件领域，其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点：4、GIS规范化和标准化在CIS产业化和社会化过程中的作用，其具体内容主要体现的方面。
作用：实现信息共享，推进GIS发展的最基本保障。
避免简单重复的系统开发工作。
方便了数据共享，节约了资源。
内容:GIS相关的名词术语标准；与GIS软件工程开发有关的各种标准化活动；与GIS数据库建设有关的活动；与CIS数据共享有关的标准化工作5、GIS设计的基本原则：第四章1、现状调查通常可以采用：①面谈；②电话访谈；③参观；④问卷；⑤索取有关的资料并加以学习和理解；⑥GIS专题报告等方式。
3、系统定义又称为系统分析，该阶段所要完成的任务：是确定软件开发工程必须完成的总目标以及工程的可行性；导出实现工程目标应该采用的策略即系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本；并且制定工程进度表；最后编写系统需求分析报告。
5、系统分析工具：GIS数据流模型；GIS数据字典：数据字典是关于数据信息的集合。
它是数据流图中所有要素严格定义的场所，这些要素包括数据流、数据流的组成、文件、加工小说明及其它应进入字典的一切数据，其中，每个要素对应数据字典中的一个条目；加工逻辑说明4、目前用于写加工逻辑说明的工具有结构化英语、判定表和判定树。
5、如何绘制GIS数据流图绘制GIS数据流图的基本步骤概括地讲就是自外向内、自顶向下、逐层细化、逐步求精。
第五章1、GIS总体设计一般采用结构化设计方法,试说明结构化设计方法的基本特征：1）由问题结构导出系统结构，即问题结构到系统结构的映射。
问题结构主要用数据流图（DFD）来描述系统的逻辑模型，而系统结构是指用系统的模块结构图来描述软件结构。
2）通过自顶向下分解和层次组织的方法来简化系统，产生模块结构。
3）运用一系列的图表工具。
为使系统设计流程易于理解，结构化设计使用了两种主要的图表工具：伪码和结构图。
4）提供一系列的系统设计策略。
结构化设计提供了两种设计策略，它们分别是面向过程的数据流方法与面向数据结构的Jackson方法和Warnier-Orr方法。
5）提供一组评价系统设计质量的准则。
结构化设计方法提供了一系列评估准则，如耦合、内聚、扇入和扇出、信息隐蔽以及模块化等。
2、广义的GIS接口技术包括哪些内容：一）系统与标准数据的接口。
二）互操作接口。
三）空间数据与属性数据的接口。
四）GIS与系统开发环境的接口。
3、GIS用户界面作为GIS用户与GIS系统之间传递和交换信息的媒介，其设计需要遵循哪些原则：a、一致性原则：具体包括①追求设计者模型、系统映象和用户概念模型的一致性②控制应用方式的一致性。
B、合适的功能。
C、封装性，界面要尽量掩藏复杂的内部实现细节，使用户可以集中精力解决专业应用问题。
D、灵活性：界面应该灵活地安排各种对话方式，充分满足用户的各种选择。
E、合理、高效利用屏幕：要充分考虑海量数据与有限屏幕显示的矛盾，从可读性的角度合理安排屏幕上的多个窗口及信息载负。
F、用户界面的效率显示、查询和空间分析是GIS的基本功能，对海量空间数据进行上述操作，其耗费的计算机资源是巨大的，应妥善解决好这些问题，提高界面的响应速度。
G、提供反馈、帮助信息以及出错处理机制，界面上应显示有意义的反馈信息；系统应提供提示帮助或联机帮助文档；系统应及时指出错误所在并提出改进意见。
H、与应用程序设计分离：首先建立用户界面，构建好软件的功能框架，在此基础上进行应用程序开发，添加相关的应用程序来实现界面中提供的功能5、GIS空间处理与分析设计主要内容：GIS空间数据处理（编辑处理：图形数据和属性数据的编辑，图形数据的拼接和分割等；变换处理：投影变换、坐标变换、比例尺变换、几何校正等；编码和压缩处理：数据编码、多余节点去除以及栅格数据压缩等；数据的插值：点的内插、区域的内插等；数据类型转换：矢量与栅格数据转换）GIS空间分析设计(查询分析：如拓扑查询、条件查询等；几何分析：如面积周长距离量算、开窗分析、多边形合并等；地形分析：如空间内插分析、等值线分析、坡度和坡向分析、分水岭分析、淹没分析；流域分析：如地形剖面分析、三维地形显示与分析等；叠置分析：如多边形叠置分析、视觉信息复合分析、条件与非条件叠置分析等。
邻域分析：如缓冲带分析、走廊分析、泰森多边形分析、拟合分析等；网络分析：如最佳路径分析、时空规划分析、网络流量模拟分析等；图像分析：如图像增强、图像分割、图像细化、空间滤波、高程影像叠置分析等；多元分析：如聚类分析、主成分分析、判别因子分析、趋势面分析、回归分析等；应用模型分析：与本GIS应用密切相关的各种应用模型分析)6、系统总体设计工具：层次图、HIPO图、结构图第六章1、详细说明系统详细设计的任务、内容以及详细设计需要遵循的基本原则：详细设计的具体任务：细化总体设计的体系流程图，绘出程序结构图，直到每个模块的编写难度可被单个程序员所掌握为止。
为每个功能模块选定算法。
确定模块使用的数据组织。
确定模块的接口细节，及模块间的调度关系。
描述每个模块的流程逻辑。
编写详细设计文档：主要包括细化的系统结构图及逐个模块的描述。
详细设计的模块内容：详细的算法，数据表示和数据结构，实现的功能和使用的数据之间的关系。
详细设计的基本原则：尽量少用或不用GoTo语句。
采用自顶向下逐步求精的设计方。
法。
采用顺序、选择、循环三种基本结构组成程序的控制结构。
尽量使用单入口/单出口的控制结构，减少传递参量（数）的个数。
提高模块的内聚度，降低模块间的关联度2、详细设计的主要表达工具：程序流程图、N-S盒式图、PAD图、类程序设计语言等表达工具。
此外还有HIPO图、判定树和判定表。
3、程序流程图中方框表示处理步骤，菱形框表示逻辑判断，箭头表示控制流。
每一个N-S图开始于一个大的矩形，表示它所描述的模块，该矩形的内部被分成不同的部分，分别表示不同的子处理过程。
第七章1、GIS常用的数据源：地图、遥感影像数据、统计数据、实测数据、数字数据、各种文字报告和立法文件。
3、数据源的审查过程：2、空间数据的特征：空间特征（包括比例尺、坐标系（常用的坐标系有地理坐标系和平面直角坐标系）和投影类型等），属性特征，时间特征。
3、空间元数据：指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其它特征2、试比较基本E-R方法｛实体用方框表示，属性用椭圆表示，关系用菱形表示｝、扩展E-R方法、空间E-R方法3、进行空间数据采集建库前要做哪些准备工作？并描述建库流程。
