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第一章1、信息（Information）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）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息的特点：信息的客观性信息的实用性信息的传输性信息的共享性：2、数据：（Data）数据是一种未经加工的原始资料。
通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号。
3、地理信息的概念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。
或者定义为：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。
4、地理数据：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。
5、地理信息的特点：空间分布性信息载体的多样性时序特征十分明显具有丰富的信息6、信息系统：信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
7、GIS的概念GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬件、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、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
8、GIS的发展概况国际GIS发展简史-60年代，探索时期1963年，加拿大托林森提出地理信息系统，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统—一加拿大地理信息系统。
-70年代，巩固时期发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。
-80年代，实破阶段-90年代，全面应用我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个阶段：70年代，准备阶段：80年代，试验起步阶段：90年代，我国GIS发展阶段：96年以来，是我国GIS产业化阶段。
地理信息系统算法基础复习一、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矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。
它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和面积的精确定义3.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.地图数字化：根据现有纸质地图，通过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。
5. 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。
6. 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。
7 元数据：它是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
8 .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。
9.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。
10.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。
11.数字高程模型：又称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
12.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
地理信息系统原理复习资料1、什么是信息、地理信息，其特征是什么？数据——通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，包括数字、文字、符号和图像等。
信息——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）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
数据与信息的关系——数据和信息是两个相互联系、相互依存但又相互区别的概念。
数据是客观对象的表示和信息的载体，而信息则是数据的内涵，是数据的内容和解释。
信息以数据的某种形式来表现，而数据则是表示信息的某种手段。
信息的特征——客观性、实用性、共享性、可传输性地理信息——指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称。
地理信息的特征：——区域性指地理信息的定位特征，且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
——数据量大地理信息既有空间特征，又有属性特征，并包括一个较长的发展时段。
——多样性描述地理实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。
——动态性是指地理信息的动态变化特征，即时序特性，从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。
空间数据——2、什么是地理信息系统的概念，有何特征？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，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统特征：——GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，该系统由若干个相互关联的子系统构成。
——GIS的对象是地理实体，操作对象是地理实体的数据。
——GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统复习要点详解所著考过为11级环科期中考试考过（张福平教的）第一章：导论1、解释数据与信息的概念，并说明两者之间的关系。
数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
数据与信息的关系：数据是信息的表达形式，是信息的载体；信息则是数据中蕴含的事物的涵义，是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义，才成为信息。
总之，数据是信息的载体，信息是数据的涵义。
2、地理信息的特点空间特征属性特征时序特征3、地理信息系统的定义（考过）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，对空间相关数据进行采集、存储、管理、分析、模拟和显示以提供对规划、管理、决策和研究所需的信息空间系统。
4、地理信息系统由哪几个主要部分组成？（考过）系统硬件：（一）数据处理设备：a图形工作站b个人计算机c客户机/服务器系统（Client/Server ，简称C/S）;（二）数据输入设备:a图形手扶跟踪数字化仪b大幅面图形扫描仪c数字测量设备；（三）数据输出设备：a绘图仪b计算机显示器系统软件：（一）GIS功能软件1.GIS功能软件的分类GIS 基础软件平台和GIS应用软件2.GIS基础软件平台功能①空间数据输入和编辑②空间数据管理③空间数据处理和分析④空间数据输出⑤图形用户界面⑥系统二次开发功能（二）基础支撑软件：主要包括系统库软件和数据库软件。
（三）操作系统软件5、地理信息系统的功能有哪些？（基本功能与应用功能具体有哪些）（考过）基本功能与应用功能基本功能：数据的采集与编辑、数据的存储与管理、数据的处理与变换、空间分析和统计、产品的制作与演示、二次开方和编程应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章：地理信息系统的数据结构1、地理空间的实体包括哪些？地理空间的实体包括点（point ）、线（line ）、面（polygon ）、曲面（surface ）、体（volume）等类型。
地理信息系统算法基础课件地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以电子方式存储、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
而地理信息系统算法基础则是指用于处理地理空间数据的各种算法原理和方法。
在地理信息系统中，算法是至关重要的。
它们可以帮助我们有效地处理和分析大量的地理数据，从而提供有用的决策支持和解决方案。
下面，我们将介绍一些常见的地理信息系统算法基础。
1. 空间数据查询算法：这些算法用于从大规模地理空间数据集中快速检索数据。
其中，最常见的算法是R树算法和四叉树算法。
它们利用树状结构来组织空间数据，从而实现高效的查询。
2. 空间分析算法：这些算法主要用于对地理空间数据进行分析和处理。
例如，缓冲区分析算法可以计算某个地理要素周围一定距离范围内的区域，用于确定一些特定范围内的地理特征。
另一个例子是最短路径算法，它可以找到两个地点之间最短的路径。
3. 空间插值算法：这些算法主要用于从有限的采样数据中推断整个地理区域的属性。
例如，反距离加权插值算法可以根据已知的点数据来估计未知点的值。
其他常见的插值算法包括克里金插值算法和样条插值算法。
4. 空间统计算法：这些算法用于对地理空间数据进行统计分析。
例如，点模式分析算法可以识别地理空间中的聚集点、随机点或均匀点。
空间回归分析算法则用于探索地理特征之间的关联性。
除了上述的算法基础之外，还有许多其他的地理信息系统算法，如空间交互性度量算法、区域边界演化算法等。
它们为地理信息系统的发展和应用提供了重要的支持和指导。
地理信息系统算法基础是地理信息系统领域的核心内容。
通过学习和掌握这些算法，我们能够更好地处理和分析地理空间数据，为实际问题的解决提供良好的工具和方法。
第一章绪论1.1地理信息系统的概念数据：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等符号信息：信息是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
信息的特性：客观性、适用性、传输性、共享性数据和信息的关系：数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系地理信息：地理信息是指与研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示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图、文、声、像等的总称。
地理信息的特征：空间特征属性特征时序特征地学信息：指与人类居住的地球有关的信息都是地学信息，具有无限性、多样性、灵活性等特点。
地理信息与地学信息的区别：主要在于信息源的范围不同，地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等；地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。
GIS定义：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。
GIS的内涵：1.GIS的物理外壳是计算机化的技术系统2.GIS的对象是地理实体3.GIS的技术优势4.GIS的相关学科1.2地理信息系统的组成GIS由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型五大要素组成1.3.地理信息系统的功能和应用GIS基本功能：1.数据采集与编辑2.数据存储与管理3.数据处理与变换4.空间查询与分析5.数据显示与输出GIS的应用功能：资源管理区域和城乡规划灾害监测环境评估作战指挥交通运输宏观决策1.4地理信息系统的发展国际GIS发展状况：上世纪60年代:开拓阶段—注重空间数据的地学处理70年代: 巩固阶段—注重空间信息的管理80年代:技术突破阶段—注重空间分析与决策支持90年代至今:社会化阶段—注重空间信息的社会化服务我国GIS发展状况：20世纪70年代：准备阶段GIS先驱呼吁，初定理论基础，进行可行性GIS试验20世纪80年代：起步阶段GIS科研人员进行理论探索、规范探讨和试验软件开发20世纪90年代：发展阶段专题研究，GIS应用大发展新世纪至今：产业化阶段国家计划和科研项目，中国信息产业与标准化与国际接轨当代GIS发展动态：1、3S集成技术2、网络GIS更加流行3、三维GIS更富有吸引力第二章地理信息系统的数据结构第一节地理空间及其表达地理空间（Geographic space）：是指物质、能量、信息的存在形式在空间形态、结构过程、功能关系上的分布、格局及其在时间上的延续。
GIS算法原理知识点总结GIS（地理信息系统）算法为处理地理信息数据提供了基础和方法。
它包括了各种空间数据处理、地理数据分析和地图制图的算法。
下面是GIS算法原理的一些常见知识点总结：1.空间数据结构：GIS算法的基础是对空间数据进行表示和存储。
常见的空间数据结构包括点、线、面和多面体等。
其中，最常用的数据结构是网格索引、四叉树和R树等。
2.空间查询：空间查询是GIS中常见的操作，包括点查询、范围查询、最近邻查询、交叉查询等。
常用的查询算法有线性扫描、空间分解和定向等。
3.空间关系和拓扑关系：空间关系用于描述不同空间对象之间的相互关系，包括相等、接触、包含、相交等。
拓扑关系用于表示空间对象之间的连接和依赖关系，包括相邻、相连、邻近等。
4.空间缓冲区分析：空间缓冲区分析用于生成空间对象的缓冲区，即在给定距离内生成一个区域。
常用的方法有固定距离缓冲区、变距离缓冲区和多边形缓冲区等。
5.空间插值：空间插值用于根据已知的数据点推断出未知点的值。
常用的插值方法有逆距离权重插值、克里金插值和三角网插值等。
6.空间分析：空间分析用于对空间数据进行统计和分析。
常见的空间分析包括空间聚类、空间相似性分析、空间揭示和空间推理等。
7. 空间路径分析：空间路径分析用于计算最佳路径，包括最短路径、最优路径和网络路径等。
常用的算法有Dijkstra算法、A*算法和Floyd-Warshall算法等。
8.空间建模和模拟：空间建模用于构建地理现象的模型，模拟用于模拟地理现象的发展和演变。
常见的方法有决策树、蒙特卡洛模拟和细胞自动机等。
9.地图制图：地图制图用于将地理信息数据可视化为地图。
常见的制图算法有点符号化、线符号化和面符号化等。
10. 空间统计：空间统计用于对空间数据进行统计分析，包括点模式分析、面模式分析和空间相关性分析等。
常见的方法有Moran's I指数、Geary's C指数和Getis-Ord Gi*指数等。
地理信息系统复习资料GIS第一章1、地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容：1）位置2）条件3）变化趋势4）模式5）模型。
2、大多数商用GIS软件包都提供了如下功能：数据的获取数据的初步处理数据的存储及检索数据的查询与分析图形的显示与交互3、GIS中存储的数据主要包括两个方面：①几何数据（定位特征数据、几何特征数据），②属性数据（专题数据、非定位数据）。
4、数据的获取：就是将数据输入到地理数据库中。
5、数据处理：主要包括数据格式化、转换、概括。
6、数据存储与组织：建立地理信息系统数据库。
7、地理信息系统的研究内容：基本理论、技术系统、应用方法。
8、地理信息系统组成：计算机软硬件、地理数据、系统管理操作人员。
9、数字地球核心技术：a) 高分辨率卫星遥感数据的快速获取技术b) 地球空间数据的存储和处理c) 超媒体空间信息系统d) 地理信息的分布式计算e) 无比例尺数据库f) 空间数据仓库g) 空间数据融合(Fusion)h) 虚拟现实(VR,Virtual Reality)技术i) 元数据（Metadata）第二章1、空间实体具有4个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征和空间关系。
2、三层次模型：概念模型------逻辑数据模型----（空间数据结构）---物理数据模型。
空间数据结构逻辑数据模型和物理数据模型之间的桥梁。
3、地理认知模型分为三类：1）基于对象/要素-----在一定尺度下，客观存在的地理实体都有其精确的位置、形状，可以同其他相邻的地理实体区别开来。
这些地理实体既可以是一座城市，也可以是一片住宅，或者是一间房屋。
2）基于域/场------是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。
3）基于网络------基于网络的地理认知模型与基于对象的地理认知模型有相似之处，都是描述不连续的地理目标，所不同的是网络模型需要通过目标间的相关联接（如路径）相互连接多个地理目标。
地理信息系统课程重点复习提纲一、填空：1、GIS的英文全称：geographic information systems2、在GIS中计算机硬件包括：中央处理器、存储器、外部储存介质、输入输出设备、网络传输设备3、GIS中的计算机软件包括：系统软件、GIS专业软件4、空间信息的基本特征：空间位置特征、属性特征、时态特征5、专题地图内容表示方法：符号法、等值线法、质底法和范围法、基于统计资料的方法P236二、解释概念1、信息：是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
特点：客观性、实用性、传输性、共享性。
2、数据结构：（P38）具体指同一类数据元素中各元素之间的相互关系，包括三个组成成分：数据的逻辑结构，数据的存储结构和数据的运算。
3、数字高程模型：（P170）（Digital elevation model，简称DEM）：是以（x,y）为自变量的高程z数据的有序集合。
常用的DEM有两种形式：一种称为高程矩阵，高程数据布满覆盖整个区域的方格网的网格，相当于高程的栅格数据；一种称为DEM的高程数据布满覆盖整个区域的三角网网点，实际上就是TIN数据。
4、不规则三角网：（P84）（Triangulated irregular network,简称TIN）：TIN由基于离散数据样点直接构造，即直接采用不规则样点构成的三角形作为空间分析的地面单元。
TIN的网眼结构本身适应于数据的实际分布，即在空间数据或事件密度较高的区域，TIN的地面单元即分析单元自然地小而密；反之则变大而疏。
5、数字地形模型：是在一个区域内，以密集的地形模型点的坐标（x，y，z）表达地面形态的有序数值阵列。
（是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
是描述地面特性的空间分布的有序数值阵列。
）6、空间数据插值：是指通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的处理及其方法。
第一讲地理信息系统算法基础本讲内容课程介绍算法设计和分析2课程介绍——任务本门课任务：对GIS基础软件、应用软件以及GIS应用过程中的基本算法以及其应用做一个较为全面的介绍和分析。
3课程介绍——算法算法的起源与发展：起源于9世纪，波斯数学家比阿勒.霍瓦里松的著作《代数对话录》；20世纪，英国数学家图灵提出图灵论；算法概念：指的是完成一个任务所需要的具体步骤和方法。
4课程介绍——算法计算机程序本质上是算法。
输入算法输出油盐酱醋等调料5课程介绍——算法GIS算法特点：①GIS算法用来解决地学领域中的问题，但是算法不是孤立的，GIS的算法借鉴和发展了其他学科的研究成果；②GIS 算法是用来处理海量地理信息数据的，涉及许多复杂的空间运算，不同于简单的数据查询、编辑等操作；③地理信息系统与实际应用、工程开发有着密切的关系，与一般算法的重要区别在于所要处理问题的不确定性，无法被定性、定量成一个纯算法问题。
6课程介绍——与其他学科间的关系GIS与各类学科都有密切的联系GIS算法与地理科学、计算机科学、数学等都有千丝万缕的联系GIS的许多算法都是从计算几何、计算机图形学、离散数学演化而来的7课程介绍——算法在GIS中的地位GIS算法是整个地理信息科学的核心基本的GIS空间数据结构、各种各样的空间拓扑关系必需的GIS空间关系的表达与描述到各种各样的空间拓扑关系从高级的时态多维GIS到GIS空间数据挖掘与知识发现GIS算法都是地理信息系统的基石。
8 2 算法设计与分析2.1 概述2.2 算法设计原则2.3 算法复杂性度量2.4 最优算法 2.5 算法的评价92.1 概述算法是解决问题精确方法的描述。
待解决问题的描述：应该准确、简练、清楚，可以使用形式化的模型来刻画问题。
使用数学模型刻画问题是比较简明、严格的，一旦问题形式化，就可以依据严格的模型对问题求解。
102.1 概述算法设计算法设计的任务是对各类具体问题设计良好的算法以及研究设计算法的规律和方法。
1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统，是在计算机硬软件支持下，运用系统科学（工程）和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。
2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。
坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。
空间直角坐标系统投影坐标系统（平面坐标系统）使用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由大地/地理坐标（L,B）确定的点，在平面上必有一个与它对应的点，平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。
线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是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。
6、地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
7、比例尺按照一定的数学法则，运用符号系统，经过制图概括，经有用信息缩小表示。
数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括：直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。
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。
地理信息系统算法基础复习一、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矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。
它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和面积的精确定义3.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.地图数字化：根据现有纸质地图，通过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。
5. 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。
6. 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。
7 元数据：它是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
8 .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。
9.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。
10.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。
11.数字高程模型：又称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
12.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
地理信息系统算法基础复习一、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矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。
它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和面积的精确定义3.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.地图数字化：根据现有纸质地图，通过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。
5. 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。
6. 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。
7 元数据：它是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
8 .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。
9.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。
10.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。
11.数字高程模型：又称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
12.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
地理信息系统复习资料地理信息系统简称为GIS，是一种集成了空间数据、数据库、软件和硬件等技术手段的计算机系统。
它能够有效地管理、分析、处理和应用地理空间数据，为人类社会的可持续发展提供支持和服务。
本文将为大家介绍地理信息系统的相关基础知识和实际应用，供大家复习使用。
GIS的基础知识GIS主要由软件、硬件、数据和人员组成，以下是各方面的基础知识介绍：软件GIS软件是一种允许用户管理、分析和可视化地理数据的工具，以下是几种常见的GIS软件：•ArcGIS•QGIS•Geomedia•MapInfo•GRASS GIS硬件GIS软件需要在计算机上运行，以下是GIS需要的基础硬件配置：•操作系统：Windows、Linux或Mac OS等•处理器：i5或以上•内存：8GB或以上•显示器：分辨率至少为1440×900数据GIS数据主要分为矢量数据和栅格数据两种类型：•矢量数据：它指的是用点、线和面这三种基本几何要素来表达地图上的实体和属性的数据。
常见的矢量数据包括GPS轨迹数据、地形几何数据和地图要素等。
•栅格数据：它指的是基于格子网的空间数据结构，将整个地图空间划分成一系列均匀的网格单元，然后根据单元对数据进行表达。
常见的栅格数据包括高程数据、卫星影像和气象数据等。
人员GIS人员主要分为GIS工程师、GIS数据编辑员、GIS分析员和GIS应用开发员等，以下是各专业人员的职责：•GIS工程师：主要负责GIS软件系统的设计和开发；•GIS数据编辑员：主要负责GIS数据的收集、整理和质量控制等；•GIS分析员：主要负责GIS数据的模型和算法开发，并对得到的分析结果进行解释和评估；•GIS应用开发员：主要负责基于GIS技术平台的应用软件开发。
GIS的实际应用GIS在各个领域都得到了广泛的应用，以下是几种常见的应用场景：城市规划GIS在城市规划方面的应用主要包括城市地理信息管理、城市规划决策和城市设计等方面。
地理信息系统算法基础复习一、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矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。
它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和面积的精确定义3.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.地图数字化：根据现有纸质地图，通过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。
5. 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。
6. 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。
7 元数据：它是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
8 .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。
9.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。
10.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。
11.数字高程模型：又称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
12.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
地理信息系统算法基础复习一、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矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。
它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和面积的精确定义3.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.地图数字化：根据现有纸质地图，通过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。
5. 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。
6. 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。
7 元数据：它是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
8 .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。
9.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。
10.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。
11.数字高程模型：又称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
12.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
空间关系主要有拓扑空间关系、顺序空间关系、度量空间关系。
4、栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需要进行复杂的几何计算。
5、矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为：实体数据结构和拓扑数据结构两大类。
6、栅格数据结构的显著特点是：属性明显，定位隐含。
7、属性查询是一种较常用的空间数据查询，属性查询又分为简单的属性查询和基于SQL语言的属性查询。
8、空间关系查询包括拓扑关系查询和缓冲区查询。
9、从缓冲区对象方面来看，缓冲区最基本的可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。
10、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。
11、GIS运行环境的核心部分是计算机软硬件系统。
12、GIS硬件系统包括输入设备、处理设备、存储设备、和输出设备四部分。
13、从数据结构上，GIS可分为矢量GIS、栅格GIS、矢量—栅格GIS。
14、地理空间坐标系统分为球面坐标系统、平面坐标系统，其中平面坐标系统被称为投影坐标系统。
15、高斯投影中1：2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺地形图采用经差3度分带。
16、根据空间数据的获取方式可分为：地图数据、遥感影像数据、实测数据、共享数据、其他数据。
17、地理信息系统的数据采集工作包括两个方面：空间数据的采集、属性数据的采集。
18、数据重构主要包括：数据结构的转换和数据格式的转换。
19、空间数据质量指标包括：完备性、逻辑一致性、位置准确度、时间准确度、专题准确度。
20、空间数据的误差：几何误差、属性误差、时间误差、逻辑误差。
21、数据库领域中最常用的数据模型有：层次模型、网状模型、关系模型、对象模型。
22、空间数据的基本特征：空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征。
23、空间统计分析可包括空间数据的统计分析及数据的空间统计分析，前者着重于空间物体和现象的非空间特性的统计分析。
24地图投影变形的体现在三个方面，分别是长度角度面积25按地图投影的构成方法，地图投影可分为几何投影非几何投影26地图投影中的非几何投影（条件投影）包括伪方位投影伪圆锥投影伪圆柱投影多圆锥投影27专题地图由专题内容和地理底图两部分组成28我国编制的世界地图时采用的多圆锥投影有等差分多圆锥投影正切差分多圆锥投影29用于编制世界地图的投影主要有多圆锥投影圆柱投影伪圆柱投影30已知某地位于东经120010/15//，北纬30015/10//，求该地所在的1:1万地形图的图号（1990年底以前）：H—51—61—（11）31在决定栅格代码时尽量保持地表的真实性，保证最大的信息容量的方法有：中心点法重要性法面积占优法百分比法三、判断题1、数据是信息的表达，信息是数据的内涵。
（√）2、GIS是由硬件、软件组成。
（×）3、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性以及时间。
（√）4、在GIS中，时间要素是必选要素，而空间要素是可选要素。
（×）5、投影是指建立多个点之间的映射关系。
（×）6、地理模型用于描述地理概念和地理事物。
（×）7、对象模型具有明确便捷和独立地理现象。
（√）8、相同类型的对象并为对象类，类是一种创建对象的模板。
（√）9、每一个实体都给一个明确标识符来标识该物体。
（√）10、矢量数据结构的显著特点是定位隐含、属性明显；而栅格数据模型的显著特点是定位明显、属性隐含。
（×）11、拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。
（√）12、在栅栏数据结构中，每个栅格单元可以存在多个值。
（×）13、栅格影像不仅包含了属性信息，还包括了隐藏的空间位置信息。
（√）14、空间索引的性能的优劣直接影响空间数据库和地理信息系统的整体性能。
（√）15、GIS需要输入两方面的数据，即空间数据与拓扑数据。
（×）16、判断空间数据质量应根据数据用途确定其标准。
（√）17、空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。
（√）18、拓扑关系查询包括邻接关系、包含关系、空间关系。
（×）19、缓冲区分析模型就是将点、线、面地物分布图变换成这些地物的扩展距离图。
（√）20、最佳路径是确定起点、终点所要经过的中间点和中间连线，求最短路径。
（×）21、栅格数据模型比较适用于场模型抽象表达空间对象。
（√）22、数字化的等高线对于计算坡度或生成着色地形图十分适用。
（×）23、流水线分析、可视性分析是建立DEM的众多目的之一（√）四、简答题1.简述地理信息系统的基本特征a)数据的空间定位特征b)空间关系处理的复杂性c)海量数据管理能力2.什么是GIS空间分析？其方法是什么？GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据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。
方法：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析3.什么是空间数据库？其主要特点是什么？空间数据库是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。
特点：（a）数据量特别大；（b）不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系；（c）数据应用广泛。
4.网络分析的基本思想是什么？人类的活动总是趋向于按一定的目标选择达到最佳效果的空间位置，根本目的是研究、筹划如何安排一项基于网络数据的工程，并使其运行效果最好。
5.简述空间数据的基本特征。
空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征6.简述栅格数据结构的优缺点优点：“属性明显，定位隐含”，数据结构简单、数据模拟方便。
缺点：数据量大、难以建立实体间的拓扑关系、通过改变分辨率而减少数据量时精度和信息量同时受损等。
7.简述矢量数据结构的优缺点优点：数据按照点、线或多边形为单元进行组织，编码容易、数字化操作简单、数据编排直观。
缺点：a) 独立存储方式造成相邻多边形的公共边界重复记录，造成数据冗余，导致公共边界出现间隙或重叠；b) 缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系；c)“岛”的问题。
（岛只作为一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系。
）8.简述空间数据质量的主要控制方法。
a)传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比；b)源数据方法：数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息，通过它可检查数据质量，同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化；c)地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
9.简述空间关系的类型a)空间拓扑关系：拓扑变换下保持不变的关系；b)空间顺序关系：描述实体在地理空间上的排列顺序；c)空间量度关系：描述空间实体的距离远近关系，一般用欧式距离表示。
10.地理信息系统的组成。
一个完整的 GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。
其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映 GIS 的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。
（1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是 GIS 的物理外壳。
包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。
（2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。
对于 GIS 应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。
（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。
（4）空间数据：它是由系统的建立者输入 GIS ，是系统程序作用的对象，是 GIS 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
主要包括空间位置、空间关系、属性等。
11.简述栅格数据及其主要编码方式。
栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，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象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。
因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
栅格数据的主要编码方式包括：（1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。
