地理信息系统-大作业-基于GIS的多媒体查询系统

一、填空题（1）在GIS中计算机硬件包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

计算机主机、数据输入设备、数据存储设备、数据输出设备。

（2）规划工作中空间信息源包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

图件、实地调查资料、统计资料和科研报告、遥感资料、实测资料。

（3）地理数据库结构包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

层次结构、网络结构、关系数据库结构、面向目标模型。

（4）栅格数据宏运算包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

扩张、侵蚀、加粗、减细、填充。

（5）在GIS中计算机软件包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

数据输入子系统、图形与文本编译子系统、空间数据库管理子系统、空间查询与空间分析子系统、数据输出子系统。

（6）城市与区域空间信息制图的基本结构有＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

网络结构、等值线结构、网络结构、离散点结构、多边形结构、三维立体结构。

（7）进行数据压缩的方法有＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

间隔取点法、垂距法和偏角法、道格拉斯——普克法、光栏法。

（8）栅格数据的基本运算包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

栅格图像的平移、两个栅格图像的算术组合、两个栅格图像的逻辑组合。

（9）GIS的英文全称是＿＿＿＿Geographic Information System＿。

（10）空间信息的基本特征为＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

空间定位特征、时间特征、层次性模糊性和不确定性。

（11）地理信息系统按其内容可以分为＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

专题信息系统、区域信息系统、GIS工具。

（12）布尔逻辑组合包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

或、异或、和、非。

（13）几何数据获取方法主要有＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

外业测量获得、由栅格形式的空间数据转换获得、对各类地图跟踪数字化获得、扫描获得。

（14）GIS中的空间分析主要包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿等。

1 、试分析 GIS 的几种主要的数据模型各自的优缺点。

答：GIS主要的数据模型有：矢量数据模型、栅格数据模型、矢量-栅格一体化数据模型、镶嵌数据模型、面向对象数据模型。

矢量数据模型：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。

栅格数据模型：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 、简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。

答：1.游程长度编码结构优缺点：对于游程长度编码，区域越大，数据的相关性越强，则压缩越大，适用于类型区域面积较大的专题图，而不适合于类型连续变化或类别区域分散的分类图（压缩比与图的复杂程度成反比）。

这种编码在栅格加密时，数据量不会明显增加，压缩率高，并最大限度地保留原始栅格结构，编码解码运算简单，且易于检索，叠加，合并等操作，这种编码应用广泛。

2. 块码结构优缺点：具有可变分辨率，即当属性变化小时图块大，对于大块图斑记录单元大，分辨率低，压缩比高。

小块图斑记录单元小，分辨率高，压缩比低。

所以，与行程编码类似，随图形复杂程度的提高而降低分辨率。

3. 链式编码（弗里曼编码或边界链码）优缺点：可以有效的压缩栅格数据，特别是对计算面积、长度、转折方向和凹凸度等运算十分方便。

缺点是对边界做合并和插入等修改，编辑比较困难。

这种结构有些类似矢量结构，但不具有区域的性质，因此对区域空间分析运算比较困难。

4. 四叉树编码优缺点：对于团块图像，四叉树表示法占用空间要少得多，四叉树表示法基本上是一种非冗余表示法。

ArcGIS 10.1地理信息系统在地理国情普查项目中的应用仉海玲;杨立国;初晓炜【摘要】结合正在开展的全国第一次地理国情普查工作，针对地理国情普查内业数据生产的特点，充分利用 ArcGIS 10.1强大的数据管理功能，辅以使用一些开放的软件，对国情普查内业作业进行了一系列的研究和改进，特别是对国情普查中数据类型转换、内业数据采集、外业解译样本照片的批量载入等方面进行了开发与应用。

此应用不仅为单位节省了大量的资金投入，提高了内业数据生产的效率与质量，而且易于实现、操作简单，可广泛应用于其他测绘工程。

%Combining with the first national survey of general geographic conditions,according to the char-acteristics of interior datas,by using powerful data management function of ArcGIS 10.1,supplementing the use of open software,a series of study and promotion of the interior work in national surveying have been carried out,including development and application of data type conversion,acquisition of interior da-tas and interpretation of photo loading.This application can not only save a large amount of capital invest-ment for the institute,but also improve the efficiency and quality of data in interior work.It is easy to real-ize and operate.Thus,it can be widely applied in surveying and mapping engineers.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P82-85)【关键词】地理国情普查;ArcGIS 10.1;数据类型转换;自制模板;解译样本载入【作者】仉海玲;杨立国;初晓炜【作者单位】潍坊市勘察测绘研究院，山东潍坊261041;潍坊市勘察测绘研究院，山东潍坊 261041;潍坊市勘察测绘研究院，山东潍坊 261041【正文语种】中文【中图分类】P208引文格式：仉海玲，杨立国，初晓炜.ArcGIS 10.1地理信息系统在地理国情普查项目中的应用[J].山东国土资源，2015，31(9)：82-85.ZHANG Hailing, YANG Liguo, CHU Xiaowei.Primary Study on Application of ArcGIS 10.1 Geographic Information System in General Survey of Geographic Conditions[J].Shandong Land and Resources,2015，31(9)：82-85.ArcGIS 10.1地理信息系统是Esri公司集40余年地理信息系统(GIS)咨询和研发经验，奉献给用户的一套完整的GIS平台产品，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力。

地大《地理信息系统》离线作业1、简述地理信息系统的组成。

答：一个完整的地理信息系统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），空间数据反映地理信息系统的地理内容，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。

2、简述地理信息系统的基本含义。

答：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，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

地理系统是地理信息系统的科学依据；地理信息系统是研究地理系统的科学技术保证。

3、简述格网DEM分析的主要应用。

答：（1）地形曲面拟合：DEM 最基础的应用是求 DEM 范围内任意点的高程，在此基础上进行地形属性分析。

由于已知有限个格网点的高程，可以利用这些格网点高程拟合一个地形曲面，推求区域内任意点的高程。

（2）立体透视图：绘制透视立体图是 DEM 的一个极其重要的应用。

透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。

人们可以根据不同的需要，对于同一个地形形态作各种不同的立体显示，更好地研究地形的空间形态。

（3）通视分析：通视分析有着广泛的应用背景。

典型的例子是观察哨所的设定、森林中火灾监测点的设定、无线发射塔的设定等。

通视问题可以分为五类：a）已知一个或一组观察点，找出某一地形的可见区域；b）欲观察到某一区域的全部地形表面，计算最少观察点数量；c）在观察点数量一定的前提下，计算能获得的最大观察区域；d）以最小代价建造观察塔，要求全部区域可见；e）在给定建造代价的前提下，求最大可见区。

根据问题输出维数的不同，通视可分为点的通视，线的通视和面的通视。

（4）流域特征地貌提取与地形自动分割：是进行流域空间模拟的基础技术。

主要包括两个方面：a）流域地貌形态结构定义，定义能反映流域结构的特征地貌，建立格网 DEM 对应的微地貌特征；b）特征地貌自动提取和地形自动分割算法。

（0709）《地理信息系统(GIS0)》网上作业题及答案1：第一次2：第二次3：第三次4：第四次5：第五次6：第六次1：[论述题]地理信息系统的发展趋势参考答案：地理信息系统的发展趋势：可以从WebGIS,3DGIS，网格GIS，3S集成、面向对象技术与地理信息系统的结合等进行论述。

2：[论述题]结合所学专业，谈一谈GIS的应用参考答案：可结合GIS的功能，从以下几个方面论述：（1）地籍信息管理；（2）土地评价与利用规划。

地理信息系统在土地利用规划中可以发挥巨大的作用,尤其是在土地评价方面,可以进行土地资源清查、土地生产潜力分析、土地适宜性评价和土地人口承载力分析。

（3）土地利用动态监测。

（4）土地利用总体规划。

3：[论述题]缓冲区分析及应用.参考答案：缓冲区就是空间实体的一种影响范围或服务范围。

缓冲区分析的基本思想就是给定一个空间实体或集合，确定它们的邻域。

如道路噪声影响范围就是沿道路建一定宽度的缓冲区，车流量决定缓冲区半径。

如某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析等等。

4：[论述题]GIS产品输出形式参考答案：按照不同的标志，地理信息系统产品的输出形式有多种。

就其载体形式来说，可分为常规、静态的纸张地图和动态的数字地图等类型。

常规地图是以线划、颜色、符号、注记等表示地形地物，呈静态。

根据地理信息系统表达的内容，常规地图可分为全要素地形图、各类专题图、遥感影像地图以及统计图表、数据报表等。

全要素地形图的内容包括水系、地貌、植被、居民地、交通、境界、独立地物等。

它们具有统一的大地控制、统一的地图投影和分幅编号，统一的比例尺系统（1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万），统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图。

是编制各类专题地图的基础.专题图是突出表示一种或几种自然或社会经济现象的地图。

它主要由地理基础和专题内容两部分组成。

基于GIS的郑州大学教室查询系统的设计与实现陈祖刚;王金鑫;袁丽华【期刊名称】《测绘与空间地理信息》【年(卷),期】2012(035)002【摘要】Based on Visual Basie： 6.0 piatform and ArcEngine component technique, we developed a classroom inquiry system of Zhengzhou University. The system, whose functions include map display, roaming, classroom and course arrangement information inquiry and spatial information analysis, is an important part of digital campus system.%摘要：基于Visual Basic 6.0 平台，利用ArcEngine组件开发技术，实现了郑州大学教室查询系统，具有地图显示、漫游、教室与课程信息查询、空间分析等功能，是数字校园的重要组成部分。

【总页数】4页(P57-60)【作者】陈祖刚;王金鑫;袁丽华【作者单位】郑州人学水利与环境学院,河南郑州450001;郑州人学水利与环境学院,河南郑州450001;郑州人学水利与环境学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P208【相关文献】1.基于WEBGIS的公交查询系统的设计与实现——以图龙公交查询系统为例 [J], 王栋高;程蕊;益建芳2.基于ArcGIS Engine的青海旅游交通查询系统的设计与实现 [J], 易俊柱;曹广超;管珍;周宏伟3.基于ArcGIS Engine的校园就餐查询系统的设计与实现 [J], 许林然;任松朝;张冬有4.基于ArcGIS Engine城市公交查询系统的设计与实现 [J], 王绍巍;尚静;5.基于WebGIS的教室查询系统设计构建 [J], 李栩崟;范岑钰;罗志成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《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。

地理信息系统原理课后作业答案第1章绪论1 什么叫信息、数据它们有何区别信息有何特点答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映. 对于计算机而言,数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等）,在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具. 数据是用以载荷信息的物理符号,没有任何实际意义,只是一种数学符号的集合,只有在其上加上某种特定的含义,它才代表某一实体或现象,这时数据才变成信息. 信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性.2 什么叫空间数据、地图举例说明空间数据有哪几种类型.答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集. 地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型,是反映地理实体的图形,是对地理实体简化和再现. 空间数据主要有点、线、面三种类型.例如,地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等.3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统它们之间有何区别答：地理信息是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. 地学信息所表示的信息范围更广,它不仅来自地表,还包括地下、大气层,甚至宇宙空间.凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息. 能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现,并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统. 地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下,以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题等为主要任务的计算机系统. 区别：地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其它类型信息的最显着的标志. 地学信息所表示的信息范围更广,它不仅来自地表,还包括地下、大气层,甚至宇宙空间.凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息.地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点.同地球上的自然资源、能源本身不同,地学信息不但没有限度,而且会爆炸式地增长. 信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达.信息系统是基于数据库的问答系统. 空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统,因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息.4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程.答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列,可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段. 我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段.第一阶段从1970年到1980年,为准备阶段,主要进行舆论准备,正式提出倡仪,开始组建队伍,培训人才,组织个别实验研究.第二阶段从1981年到1985年,为起步阶段,完成了技术引进,研究数据规范和标准,空间数据库建立,数据处理和分析算法及应用软件的开发等,对GIS进行理论探索和区域性实验研究.第三个阶段从1986年到现在,为初步发展阶段,我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段,逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室,中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室,是一个新型的开放性研究实验室,1994年中国GIS协会在北京成立.5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系.答：GIS与地图学的关系：GIS是以地图数据库（主要来自地图）为基础,其最终产品之一也是地图,因此它与地图有着极密切的关系,两者都是地理学的信息载体,同样具有存储分析和显示（表示）的功能.由地图学到地图学与GIS结合,这是科学发展的规律,GIS是地图学在信息时代的发展.GIS是地图学理论、方法与功能的延伸,地图学与GIS是一脉相承的,它们都是空间信息处理的科学,只不过地图学强调图形信息传输,而GIS则强调空间数据处理与分析,在地图学与GIS之间一个最有力的连接是通过地图可视化工具与它们的潜力来增加GIS的数据综合和分析能力. GIS与一般事务数据库的关系：GIS离不开数据库技术.数据库技术主要是通过属性来管理和检索,其优点是存储和管理有效,查询和检索方便,但数据表示不直观,不能描述图形拓扑关系,一般没有空间概念,即使存贮了图形,也只是以文件形式管理,图形要素不能分解查询.GIS能处理空间数据,其工作过程主要是处理空间实体的位置、空间关系及空间实体的属性. GIS与计算机地图制图的关系：计算机地图制图技术的发展对GIS的产生起了有力的促进作用,GIS出现进一步为地图制图提供了现代化的先进技术手段,它必将引起地图制图过程深刻变化,成为现代地图制图主要手段,GIS应用于地图制图,可实现地图图形数字化,建立图形和属性两类数据相结合的数据库.但GIS系统不同于计算机地图制图,计算机地图制图主要考虑可视材料的显示和处理,考虑地形、地物和各种专题要素在图上的表示,并且以数字形式对它们进行存贮、管理,最后通过绘图仪输出地图.计算机地图制图系统强调的是图形表示,GIS既注重实体的空间分布又强调它们的显示方法和显示质量,强调的是信息及其操作.数字地图是GIS的数据源,也是GIS表达形式,计算机地图制图是GIS重要组成部分. GIS 与计算机辅助设计(CAD)的关系：GIS与CAD系统的共同特点是两者都有空间坐标,都能把目标和参考系统联系起来,都能描述图形数据的拓扑关系,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,它的图形功能尤其是三维图形功能极强,属性库功能相对要弱,采用的一般是几何坐标系.而GIS处理的多为自然目标,有分维特征（海岸线、地形等高线等）,因而图形处理的难度大,GIS的属性库内容结构复杂,功能强大,图形属性的相互作用十分频繁,且多具有专业化特征,GIS采用的多是大地坐标,必须有较强的多层次空间叠置分析功能,GIS的数据量大,数据输入方式多样化,所用的数据分析方法具有专业化特征.因此一个功能较全的CAD,并不完全适合于完成GIS任务.6 试述地理信息系统的组成及各部分的主要功能.答：地理信息系统主要由四部分组成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统开发、管理和使用人员. 计算机硬件系统是地理信息系统的建立的保证. 计算机软件系统是指地理信息系统运行所必须的各种程序及有关资料.主要包括计算机系统软件、地理信息系统软件和应用分析软件三部分. 地理空间数据是GIS的操作对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容,地理空间数据实质上就是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. 人是地理信息系统中重要构成因素,GIS不同于一幅地图,需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发,并采用地理分析模型提取多种信息.7 举例说明地理信息系统的应用.答：资源清查是地理信息系统最基本的职能,其主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现.以土地利用类型为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同类型的土地利用变化等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据.又如中国西南地区国土资源信息系统,设置了三个功能子系统,即数据库系统、辅助决策系统、图形系统.资源数据存储了1500多项300多万个.该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置模型.该系统可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同的专业图.第2章空间数据结构答：将工作区域的平面表象按一定分解力作行和列的规则划分,形成许多格网,每个网格单元称为像素,即像元.灰度值是根据所表示实体的表象信息差异对各像元的表示.栅格数据结构实际上就是像元阵列,即像元按矩阵形式的集合,栅格中1.什么叫像元、灰度值、栅格数据的每个像元是栅格数据中最基本的信息存储单元,其坐标位置可以用行号和列号确定.2.举例说明栅格数据层的概念.答：地理数据在栅格数据结构中必须分层组织存储,每一层构成单一的属性数据层或专题信息层,例如同样以线性特征表示的地理要素,河流可以组织为一个层,道路可以作为另一层,同样以多边形特征表示的地理要素,湖泊可以作为一个层,房屋可以作为另一层,根据使用目的不同,可以确定需要建立哪些层及需要建立哪些描述性属性.3 栅格数据如何以数组的形式进行存储答：二维数组是把栅格数据中各像素的值对应于二维数组相应的各元素加以存储的方式,适合于灰度级大的浓淡图像的存储以及在通用计算机中的处理,所以是最常采用的一种方式.在采用二维数组的方式中,还有组合方式和比特面方式.组合方式是在计算机的一个字长中存储多个像素的方式.比特面方式,就是把数据存储到能按比特进行存取的二维数组（可以理解为1比特/1字）即比特面中的方式.如果给栅格数据内的全体像素赋予按照某一顺序的一维的连续号码,则能够把栅格数据存储到一维数组中.其次,也有不是存储栅格数据全体,而只是把应该存储的像素的信息,按照一定规则存储到一维数组中去的方法.4 栅格数据有哪几种组织方法各自有何优缺点答：栅格数据的组织方法：（1）以像元为记录的序列.（2）以层为基础.（3）以层为基础,但每一层内则以多边形（也称制图单元）为序记录多边形的属性值和充满多边形的各像元的坐标.优缺点：这三种方法中（1）节省了许多存储空间,因为N层中实际只存储了一层的像元坐标；方法（3）则节省了许多用于存储属性的空间,同一属性的制图单元的ｎ个像元只记录一次属性值.它实际上是地图分析软件包中所使用的分级结构,这种多像元对应一种属性值的多对一的关系,相当于把相同属性的像元排列在一起,使地图分析和制图处理较为方便；方法（2）则是每层每个像元一一记录,它的形式最为简单.5 栅格数据如何进行取值答：中心归属法：每个栅格单元的值以网格中心点对应的面域属性值来确定.长度占优法：每个栅格单元的值以网格中线（水平或垂直）的大部分长度所对应的面域的属性值来确定.面积占优法：每个栅格单元的值以在该网格单元中占据最大面积的属性值来确定.重要性法：根据栅格内不同地物的重要性程度,选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值,如稀有金属矿产区,其所在区域尽管面积很小或不位于中心,也应采取保留的原则.6 栅格数据存储压缩编码方法主要有哪几种每种方法是如何进行压缩的答：栅格数据存储压缩编码方法主要有：（1）链式编码（2）行程编码（3）块式编码（4）四叉树编码（1）链式编码：由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链.基本方向可定义为：东＝0,南＝3,西＝2,北＝1等,还应确定某一点为原点.（2）行程编码：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数,即按（属性值,重复个数）编码（3）块式编码：块式编码是将行程编码扩大到二维的情况,把多边形范围划分成由像元组成的正方形,然后对各个正方形进行编码.（4）四叉树编码：而块状结构则用四叉树来描述,将图像区域按四个大小相同的象限四等分,每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限,无论分割到哪一层象限,只要子象限上仅含一种属性代码或符合既定要求的少数几种属性时,则停止继续分割.否则就一直分割到单个像元为止.而块状结构则用四叉树来描述.按照象限递归分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为2n×2n（n为分割的层数）的形式.7 什么叫矢量数据点、线、面实体数据编码的基本内容是什么答：矢量数据就是代表地图图形的各离散点平面坐标（x,y）的有序集合,矢量数据结构是一种最常见的图形数据结构,主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其与属性数据之间的相互关系.点实体：在矢量数据结构中,除点实体的（x,y）坐标外还应存储其它一些与点实体有关的数据来描述点实体的类型、制图符号和显示要求等.线实体：线实体可以定义为直线元素组成的各种线性要素,直线元素由两对x,y 坐标定义.最简单的线实体只存储它的起止点坐标、属性、显示符等有关数据. 面实体：多边形（也就是面实体）矢量编码,不但要表示位置和属性,更重要的是能表达区域的拓扑特征,如形状、邻域和层次结构等,以便恢复这些基本的空间单元可以作为专题图的资料进行显示和操作,由于要表示的信息十分丰富,基于多边形的运算多而复杂,因此多边形矢量编码比点和线实体的矢量编码要复杂得多,也更为重要.8 什么叫拓扑关系举例说明拓扑关系有哪几种类型答：拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系.主要表现：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含.9 举例说明实体式数据结构.它有何缺点答：实体式数据结构是指,一个区域或一幅地图可以划分成许多多边形,每个多边形由一条或若干条弧段组成,每条弧段由一串有序的x,y坐标对组成,每条弧段的两端点为结点,每个结点连接两条以上的弧段,多边形矢量编码主要用于表示空间图形为多边形的面状要素,每个多边形在数据库中是相互独立、分开存储的.例如用于行政区、土地类型、植被分布等.其缺点是：（1）邻接多边形的公共边被数字化和存储两次,结点在数据库中被多次记录.不仅造成数据冗余,而且容易造成数据结构的破坏,引起严重的匹配误差,如狭长多边形及裂隙的产生.（2）每个多边形自成体系,缺少有关邻域关系的信息.（3）不能解决“洞”和“岛”之类的多边形嵌套问题,岛只作为单个的图形建造,没有与外包多边形的联系.（4）没有方便方法来检查多边形边界的拓扑关系正确与否,如有无不完整的多边形（死点）或拓扑学上不能接受的环（奇异多边形）.10 举例说明索引式数据结构、DIME数据结构、链状双重独立式数据结构.答：索引式数据结构是指根据多边形边界索引文件,来检索多边形边界的坐标数据的一种数据组织形式.双重独立地图编码,简称DIME结构（Dual Independent Map Encoding）.它是由美国人口调查局建立起来的为人口调查目的而设计的一种拓扑编码方法,是一种把几何量度信息（直角坐标）与拓扑逻辑信息结合起来的系统.也可用于土地利用等多种信息系统的编辑和分析,是GIS发展早期使用的一种拓扑编码方式.链状双重独立式数据结构是DIME数据结构的一种改进.在DIME中,一条边只能用直线端点的序号及相邻的面域来表示,而在链状数据结构中,一条边可以由许多点组成,这样在寻找两个多边形之间的公共界线时,只要查询链名就行,与这条界线的长短和复杂程度无关.11 地理数据的显式和隐式表示有何区别答：(1)隐式（矢量）表示法用于存储地理事物的数据量较少,即需要的存储空间少（矢量表示的x,y坐标和连接指示字较少而栅格表示需要的像元较多）；(2)矢量法比栅格法（显式）要精美得多.栅格法要达到相同的分辨率,格网要非常小才行,这就需要更多的x,y坐标；(3)矢量法中的连接信息使数据搜索能沿着一定的方向进行.栅格法则能方便地改变地理事物的形状和大小,因为栅格数据修改只包括清除某些旧值和输入新值两个步骤.而矢量数据的修改除改变坐标值外,还需要重建连接关系（指示字）.12 在实际工作中应如何对矢量和栅格数据结构进行有效的选择答：在GIS建立过程中,应根据应用目的要求、实际应用特点、可能获得的数据精度以及地理信息系统软件和硬件配制情况,在矢量和栅格数据结构中选择合适的数据结构.矢量数据结构是人们最熟悉的图形表达形式,对于线划地图来说,用矢量数据来记录往往比用栅格数据节省存贮空间.相互连接的线网络或多边形网络则只有矢量数据结构模式才能做到,因此矢量结构更有利于网络分析（交通网,供、排水网,煤气管道,电缆等）和制图应用.矢量数据表示的数据精度高,并易于附加上对制图物体的属性所作的分门别类的描述.矢量数据只能在矢量式数据绘图机上输出.目前解析几何被频繁地应用于矢量数据的处理中,对于一些直接与点位有关的处理以及有现成数学公式可循的针对个别符号的操作计算,用矢量数据有其独到的便利之处.矢量数据便于产生各个独立的制图物体,并便于存贮各图形元素间的关系信息.栅格数据结构是一种影像数据结构,适用于遥感图像的处理.它与制图物体的空间分布特征有着简单、直观而严格的对应关系,对于制图物体空间位置的可探性强,并为应用机器视觉提供了可能性,对于探测物体之间的位置关系,栅格数据最为便捷.多边形数据结构的计算方法中常常采用栅格选择方案,而且在许多情况下,栅格方案还更有效.例如,多边形周长、面积、总和、平均值的计算、从一点出发的半径等在栅格数据结构中都减化为简单的计数操作.又因为栅格坐标是规则的,删除和提取数据都可按位置确定窗口来实现,比矢量数据结构方便得多.最近以矢量数据结构为基础发展起来的栅格算法表明存在着一种比以前想象中更为有效的方法去解决某些栅格结构曾经存在的问题.例如,栅格结构的数据存储量过大的问题可用压缩方法使其减少.栅格结构和矢量结构都有一定的局限性.一般来说,大范围小比例的自然资源、环境、农业、林业、地质等区域问题的研究,城市总体规划阶段的战略性布局研究等,使用栅格模型比较合适.城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用,矢量模型比较合适.当然,也可以把两种模型混合起来使用,在同一屏幕上同时显示两种方式的地图.13 三维空间数据模型有哪些其对应空间数据结构有什么特点答：三维空间数据模型主要包括三维矢量模型,三维体元模型和三维混合数据模型.三维矢量模型将三维空间中的实体抽象为三维空间中的点、线、面、体四种基本元素,然后以这四种基本几何元素的集合来构造更复杂的对象.以起点、终点来限定其边界；以一组型值曲线来限定其形状；以一组曲面来限定其边界和形状.体元模型可以按体元的面数分为四面体、六面体、棱柱体和多面体共四种类型,也可以根据体元的规整性分为规则体元和非规则体元两大类.基于面模型的构模方法优点是便于显示和数据更新,不足之处是难以进行空间分析.基于体模型的构模方法优点是易于进行空间操作和分析,但存储空间大,计算速度慢.混合模型的目的则是综合面模型和体模型的优点,以及综合规则体元与非规则体元的优点,取长补短.第3章 GIS的地理数学基础1 什么是地图投影,它与GIS的关系如何答：将地球面上的点投影到平面上,而使其误差最小的各种投影方法称为地图投影.其实质就是建立地球椭球面上的点的坐标（φ,λ）与平面上对应的坐标（x,y）之间的函数关系.地图投影对GIS有较大的影响,其影响是渗透在地理信息系统建设的各个方面的,如数据输入,其数据包括地图投影数据；数据处理,需要对投影进行变换；数据应用中的检索、空间分析依据数据库投影数据；输出应有相应投影的地图.2 地图投影的变形包括哪些答：地图投影的变形,通常可分为长度、面积和角度三种变形,其中长度变形是其它变形的基础.3 地图投影的分类方法有几种它们是如何进行分类的答：地图投影的分类方法很多,总的来说,基本上可以依外在的特征和内在的性质进行分类.（1）根据地图投影的变形(内蕴的特征)分类根据地图投影中可能引入的变形的性质,可以分为等角、等面积和任意(其中包括等距离)投影.（2）根据投影面与地球表面的相关位置分类根据投影面与地球表面的相对位置将投影区分为正轴投影(极点在两地极上,或投影面的中心线与地轴一致)、横轴投影。

天津市公安局警用地理信息系统汇报近年来，随着社会治安形势的日益复杂和犯罪手段的不断更新，公安机关面临着越来越严峻的挑战。

为了更好地应对这些挑战，提高公安工作的效率和准确性，我们团队经过多年的研究和实践，成功开发了警用地理信息系统（简称GIS系统），并在实践中取得了良好的应用效果。

一、概述GIS系统是一种基于地理信息技术的系统，它通过将地理位置与相关数据相结合，实现了对空间数据的处理和分析。

该系统具有强大的可视化功能和数据分析能力，可以快速准确地定位目标位置，为公安工作提供了有力的支持。

二、设计理念我们的设计理念是“以用户为中心”，即根据用户的实际需求和使用习惯进行设计和开发。

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三、主要功能GIS系统的主要功能包括：1、地图浏览：用户可以通过地图浏览功能查看全市范围内的地图，并可以进行缩放、平移等操作。

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基于ArcGIS的警用地理信息系统的研究基于ArcGIS的警用地理信息系统研究随着社会的快速发展和城市化进程的加速，警务工作面临着越来越复杂的挑战。