8 地理信息系统产品的输出设计

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地理信息系统题库及答案详解

地理信息系统题库及答案详解一、名词解释第一章导论1．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。

2．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。

3．数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等等操作。

第二章地理信息系统的数据结构4．矢量数据：是面向地物的结构，即对于每一个具体的目标都直接赋有位置和属性信息以及目标之间的拓朴关系说明。

但在空间表达方面没有直接建立位置与地物的关系。

5．栅格数据：是面向位置的结构，平面上的任何一点都直接联系到某一个或某一类地物。

但对于某一具体的目标，没有直接聚集所有信息，只能通过遍历栅格矩阵逐一寻找，它也不能完整地建立地物之间的拓朴关系。

6．空间数据（或地理数据）：是指地理实体或现象的空间特征数据和属性特征数据的总称。

7．TIN数据结构：表示和存储曲面要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的内插计算，经常采用不规则三角网（Triangulated Irregular Network）来拟合连续分布现象的覆盖表面，称为TIN数据结构。

第三章空间数据处理8．数据变换：是指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括几何纠正和地图投影转换等等，以实现空间数据的几何配准。

9．数据重构：指数据从一种格式到另一种格式的转换，包括数据转换、格式转换、类型替换等等，以实现空间数据在结构、格式和类型上的统一，多源和异构数据的联接和融合。

10．数据提取：是指对数据进行某种条件的取舍，包括类型提取、窗口提取、空间内插等，以适应不同用户对数据的特定要求。

11．投影转换：投影转换是指当系统使用来自不同地图投影的图形数据时，需要将该投影的数据转换为所需要投影的坐标数据；12．空间数据的内插：通过已知点或多边形分区的数据，推求任意点或多边形分区的数据，推求任意点或多边形分区数据的方法就称为空间数据的内插。

08 地理信息系统产品的设计与输出

的一些表示方法：定点符号法、线状符号法、质别底
色法、等值线法、定位图标法、范围法、点值法、分级比值法、分区图标法和动线法等。
3. 遥感影像地图
遥感可以提供及时、准确、综合和大范围的各种资源与环境数据，成为地理信息系统重要数据源之一。同时，在将遥感图像进行纠正的基础上，按照一定的数学法则，运用特定的地图符号，结合表示地面特征的地图，可以将遥感图像编织成遥感影像地图。遥感影像地图具有遥感图像和地形图的双重优点。既包含了遥感图像的丰富信息内容，又保证了地形图的整饰和几何精度。遥感影像地图按其内容又可分为普通影像地图和专题影像地图，两者的主要区别在于：前者表示包括等高线等地形内容要素，后者主要反映专题内容。
②大地坐标系（geodetic coordinates）是地理坐标系的一种。大地原点是大地坐标的起算点，一般由国家或地区选定。1980年在陕西省泾阳县永乐镇设立新的大地原点，根据该点推得的坐标，定名为
“1980年大地坐标”。
1.1.2输出设备的物理坐标系与逻辑坐标系 ①在设计、描述图形对象时，用户使用的时对象所在的世界坐标系（用户坐标系）。在输出时，往往使用于设备物理参数有关的设备坐标系（device coordinates，简称 DC）。设备坐标系时物理设备的输入/输出（I/O）空间。因此，设备坐标又称为物理坐标系。
②在世界坐标系（WC）和设备坐标系（DC）之间定义了一个与设备无关的规范化设备坐标系（normalized device coordinates，简称 NDC）。这种坐标系的每一维坐标的取值范围可以为[0，1]，也可以是0到65535之间的整数。为了与物理坐标系相区别，这种坐标系又可称为逻辑坐标系。
二、按输出的内容和形式分类

地理信息系统概论讲义

《地理信息系统概论》教学大纲课程类别：专业基础课（必修）课程代码：总学时：72 学分：4适用专业：地理教育、地理信息系统、资源环境与城乡规划管理先修课程：地图学一、课程的地位、性质与任务地理信息系统（GIS）是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。

它从20世纪60年代问世，至今已经跨越了40多个春秋，却始终发展迅猛。

地理信息系统不但与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）相结合，构成三S集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。

《地理信息系统概论》作为全国高等学校地理类专业公共核心课程，主要介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法。

通过本课程的学习，可以让地理类专业的学生掌握地理信息系统的基础理论和知识。

本课程的教学，应当使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和方法。

同时，《地理信息系统概论》又是一门实践性较强的课程，通过实践教学，使学生更直观地掌握地理信息系统的构成、地理信息系统产品的制作；了解地理信息系统软件和常用的信息检索方法，使学生的实践能力和创新能力得到一定的培养。

二、课程教学的基本要求通过对本课程的学习，使学生牢固掌握地理信息系统得基本概念：如数据和信息、地理信息系统、地理信息系统空间数据库等。

使学生掌握地理信息系统的基础理论和方法，如数据结构、空间分析的原理与方法、常用的应用模型等。

使学生了解地理信息系统的相关知识，如空间数据的处理、产品的制作与显示。

总之，通过学习本课程,使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和应用方法，为今后其他专业课程和软件的学习打下坚实的基础。

三、理论教学内容与学时分配第1章导论（8学时）掌握数据与信息、地理信息与地理信息系统的概念。

掌握地理信息系统的基本构成和基本功能。

了解地理信息系统的应用功能。

了解地理信息系统的发展概况和基础理论。

gis自考习题-整理单选+多选学生用

第一章绪论1、地理信息系统形成于20 世纪____ ？A.50 年代B.60 年代C.70 年代D.80 年代2、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息3、“3S”技术指的是?A.GIS 、RS、GPSB.GIS 、DSS、GPSC.GIS 、GPS、OSD.GIS 、DSS、RS4、下列属于GIS 输入设备的是___ ?A.主机B.绘图机C.扫描仪D.显示器5、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按___ ?A.数据容量B.用户类型C.内容D.用途6、从历史发展看，GIS脱胎于?A.地图学B.地理学C.计算机科学D.测量学7、世界上第一个地理信息系统是___ ?A.美国地理信息系统B.加拿大地理信息系统C.日本地理信息系统D.奥地利地理信息系统8、有关地理系统的论述错误的是 __ ?A.地理系统是一个多层次的巨系统B.地理系统是地理信息系统的科学依据C.地理系统就是统一地图学D.地理系统是以哲学思维和高度现代化的技术为支撑的科学体系9、GIS 进入推广应用阶段是20 世纪?A.60 年代B.70 年代C.80 年代D.90 年代10、GIS 的主要工作方式是?A.批处理方式B.人机对话的交互方式C.模拟方式D.增量方式11、GIS 与机助制图的差异在于?A.是地理信息的载体B.具有存储地理信息的功能C.具有显示地理信息的功能D.具有强大的空间分析功能12、有关信息的论述错误的是 ___ ?A.信息具有传输性B.信息具有共享性C.信息具有适用性D.信息具有主观性13、下列哪些属于GIS产品的输出设备?A.键盘B.硬盘C.主机D.显示器14、下列GIS软件中哪一个不是ESRI公司的产品?A.ArcViewB.ArcSEDC.MapXtremeD.MapObject15、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息16、以下不属于GIS输出设备的是?A.绘图仪B.打印机C.图形显示终端D.图形数字化仪第二章地理信息系统的数据结构1、对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量A.大B.小C.相当D.无法比较2、有一点实体其矢量坐标为P（，），若网格的宽与高都是2，则P__ ?A.P （5，8）B.P （8，5）C.P （4，7）D.P （7，4）3、获取栅格数据的方法有___ ?A.手扶跟踪数字化法B.屏幕鼠标跟踪数字化法C.扫描数字化法D.人工读取坐标法4、矢量结构的特点是___ ?A.定位明显、属性隐含B.定位明显、属性明显C.定位隐含、属性明显D.定位隐含、属性隐含点栅格化的行列坐标为 __ ?5、下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是___A. 直接栅格编码B. 链码C. 游程编码D. 四叉树编码6、用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为___ ?A.点方式B.开关流方式C.连续流方式D.增量方式7、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为___ ?A.属性数据B.几何数据C.关系数据D.统计数据8、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据9、地理数据一般具有三个基本特征是___ ?A.空间特征、属性特征和时间特征B.空间特征、地理特征和时间特征C.地理特征、属性特征和时间特征D.空间特征、属性特征和拓扑特征10、存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是___ ?A.拓扑邻接B.拓扑关联C.拓扑包含D.以上三者11、通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是?A.矢量结构B.栅格结构C.拓扑结构D.多边形结构12、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是A.增大栅格单元面积B.缩小栅格单元面积C.改变栅格形状D.减少栅格总数13、对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比___ ?A.图形精度高B.图形精度低C.图形精度相当D.无法比14、下列能进行地图数字化的设备是 ___ ?A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机D.硬盘15、GIS 所包含的数据均与___ ?A.地理空间位置相联系B.非空间属性相联系C.地理事物的质量特征相联系D.地理事物的类别相联系16、存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系属于____ ?A.拓扑邻接B.拓扑包含C.拓扑关联D.以上都不是17、栅格结构的特点是___ ?A.定位明显，属性隐含B.定位明显，属性明显C.定位隐含，属性明显D.定位隐含，属性隐含18、下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是 ___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描仪法C.数据结构转换法D.分类影象输入法19、矢量数据量与表示地物精度之间的关系是___ ?A.数据量越大，精度越高B.数据量越小，精度越高C.数据量越大，精度越低D.以上三者都有可能20、栅格结构与矢量结构相比____ ?A.数据结构复杂，冗余度小B.数据结构复杂，冗余度大C.数据结构简单，冗余度小D.数据结构简单，冗余度大21、下列栅格数据编码方法中，接近矢量结构，不具有区域性质的编码方法是____ ?A.四插树编码B.块码C.游程编码D.链码22、矢量结构与栅格结构相比____ ?A.结构紧凑，冗余度小B.结构紧凑，冗余度大C.结构松散，冗余度小D.结构松散，冗余度大23、在GIS中，明确定义空间结构关系的数学方法称为?A.邻接关系B.关联关系C.包含关系D.拓扑关系24、下列给出的方法中，哪种可获取矢量数据___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描法C.遥感信息提取D.手工网格法25、在多边形矢量编码方法中，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系的编码方法是__ ?A.多边形环路法B.树状索引编码法C.拓扑结构编码法D.四叉树编码法26、决定了栅格数据的精度A.网格边长B.网格数C.顶点数D.像元27、以下哪种不属于数据采集的方式___ ?A.手工方式B.扫描方式C.投影方式D.数据通讯方式28、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据29、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入___ ?A.属性数据B.地图数据C.影象数据D.DTM 数据30、栅格数据表示地物的精度取决于___ ?A.栅格尺寸的大小B.编码方法C.地物的大小D.数字化方法31、为了唯一标示每个记录，必须有记录的标识符，这个标识符是___ ?A.代码B.主关键字C.辅关键字D.记号32、对于游程长度编码而言，图形程是度与压缩比的关系式 __ ?A.图形越简单，压缩比越高B.图形越简单，压缩比越低C.图形越复杂，压缩比越高D.二者间无关系33、__ 是数据组织的基本对象。

GIS08GIS产品的输出设计—付朝宗

逻辑坐标系：为了方便图形的输出，在世界坐标系(WC)和设备坐标系(DC)之间定义了一个与设备无关的规范化设备坐标系(normalized device coordinates ，简称NDC)，这种坐标系的每一维坐标的取值范围可以为[0，1]，也可以是0到65535之间的整数。
2 颜色模型和颜色空间
2 面模型面模型是在线框模型的基础上增加了有关面与边的拓扑关系信息而得，主要使用多边形、曲面等物体的各个表面单位来表示形体特征。优点：具有丰富的形体信息。缺点：无法表示物体的实心还是空心，内外部信息等。
3 实体模型
实体模型常用多面体、球体等等基本体素，以及并、交、差等运算来描述物体。
模型表示方法：体素法边界表示法四叉树和八叉树
等内容。
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，统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图。它们是编制各类专题地图的基础。
全要素地形图
（2）各类专题地图
各le Eart计
地图的图形输出是GIS产品的主要表现形式，因此，GIS的图形输出设计直接关系到GIS产品输出的质量。
图形输出设计必然首先解决图形坐标系统、颜色模型与颜色空间的选择。
三、地形图与专题图的输出组织形式
1．透明图层与影像图层
计算机中的地图通常以图层进行组织，每一图层包含地图的一个不同部分。地图中的各种要素，如境界线、交通线、居民地等等，常放在不同图层中。图层是透明的，各图层叠加在一起构成完整的一幅地图。
在统一的空间坐标系下，遥感影像也可以作为图层进行组织，可以与矢量图层进行叠合。

地理信息系统概论——知识点总结

地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系：数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。

数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。

数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。

就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。

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。

数据处理：是指对数据进行收集、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。

信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。

地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。

地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。

其技术系统是由计算机硬件、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的基本构成：GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

1、系统硬件：（1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。

（2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。

地理信息系统概论名词解释总结

第六章地理信息系统的应用模型
l 数字地面模型(DTM)：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
l 数字高程模型(DEM)：当数字地面模型的地面属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型。
l 数字地形分析(DTA)：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。DTA技术是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。
l 地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
l 地理信息科学：与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
l 边界代数算法：边界代数多边形填充法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适用于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
l DIME文件：美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道，住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码大纲要图。在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。

地理信息系统课后思考题

《地理信息系统》思考题第一章绪论1、什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2、地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些?3、地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?4、与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的?5、地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?6、试举例说明地理信息系统的应用前景。

7、GIS近代发展有什么特点?《地理信息系统》思考题第二章地理信息系统的数据结构1、地理信息系统中的空间数据都包含哪些?2、通过实例说明GIS空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法。

3、矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？4、矢量数据在结构表达方面有什么特色？5、矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。

6、栅格数据组织有哪些方法？7、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？8、矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？9、属性数据的编码是必须的吗？10、简述空间数据的拓扑关系及其对GIS数据处理和空间分析有何重要意义？《地理信息系统》思考题第三章空间数据的处理1．GIS的数据源有哪些？2．请举例说明GIS对数据的质量要求。

3．纸张上的地图如何进入计算机系统？4．从地图上能得到GIS需要的所有数据吗？请举例说明。

5．如何发现进入GIS中的数据有错误？6．一般从扫描仪上直接得到的地图有什么问题？如何改正？7．如果两个作业小组各自从数字化仪上得到两张相邻图幅的地图数据在GIS中不能准确对接该怎么办？地图接边相关知识8．空间数据几何纠正的常用方法有哪些？9．假设一条矢量等高线上的点太过于密集了，如何减少占用系统的存储空间？你能给出多少方法？各有什么适用范围？10．栅格地图数据如何减少硬盘存贮空间？11．请简要说明通过扫描仪得到矢量地图数据的原理和过程。

12．空间数据的插值算法有什么用途？请举例说明。

(NEW)汤国安《地理信息系统》(第2版)配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】

目　录第一部分　名校考研真题第1章　绪　论第2章　空间信息基础第3章　空间数据结构第4章　空间数据库第5章　空间数据采集与处理第6章　地理信息系统空间分析原理与方法第7章　地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章　地理信息系统设计与标准化第9章　地理信息系统的发展第二部分　章节题库第1章　绪　论第2章　空间信息基础第3章　空间数据结构第4章　空间数据库第5章　空间数据采集与处理第6章　地理信息系统空间分析原理与方法第7章　地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章　地理信息系统设计与标准化第9章　地理信息系统的发展第三部分　模拟试题汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（一）汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（二）第一部分　名校考研真题第1章　绪　论一、名词解释1地理信息[江西师范大学2014年研]答：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义，是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、性质、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

地理信息区别于常规定义的空间信息。

2地理数据[西北大学2012年研]答：地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。

地理数据可分为空间数据、属性数据、时态数据。

3空间决策支持[江西师范大学2012年研]答：空间决策支持是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。

由于空间分析的手段直接融合了数据的空间定位能力，并能充分利用数据的现势性特点。

因此，其提供的决策支持将更加符合客观现实，因而更具有合理性。

4组件式GIS软件[华东师范大学2006年研]答：组件式GIS软件是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。

其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。

地理信息系统产品的输出设计课件

遥感影像也可以作为图层进行组织。同一幅地图的遥感影像经图像配准后, 可以与矢量图层进行叠合。
36
❖ 2. 专题图的符号系统专题图的符号位置取决于实体位置, 形状
取决于实体的质最或数最特征。专题图的符号可以分为点位符号、线状符号和面状符号。
❖ 我国从1954年起选定北京某点为坐标原点, 用精密天文观测的方法测定该点的天文纬度、天文经度和该点到附近另一点的天文方位角, 并把它们分别视为该点的大地纬度、大地经度和大地方位角。其他地方所有控制点的坐标, 均由北京原点为起始点测算, 这种平面坐标系统, 称为"l954年北京坐标系"。 1980年改为在陕西省泾阳县永乐镇设立新的大地原点, 根据该点推得的坐标, 定名为"1980年大地坐标系"。
6

❖ 2. 各类专题图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。从专题图内容或要素的显示特征来看，一般包括空间分布、时间变异以及数量、质量特征三个方面。
❖ 专题图按照空间分布的点状、线状和面状分布大致有以下的一些表示方法:定点符号法、线状符号法、质别底色法、等值线法、定位图表法、范围法、点值法、分级比值法、分区图表法和动线法等(图8-2)。
17
第二节 GIS图形输出系统设计
❖ 图形坐标系与颜色模型
▪ 图形坐标系统； ▪ 颜色模型与颜色空间； ▪ 地理信息系统图形数据结构与数据库。
❖ 输出的几何变换
▪ 二维图形变换； ▪ 三维图形变换； ▪ 地图投影变换。
❖ 地形图与专题图的输出组织形式
▪ 透明图层与影像图层； ▪ 专题图的符号系统。
21
❖ 早期的图形程序(或软件包)大多是在世界坐标系(用户坐标系)上绘图, 然后直接映射到设备坐标空间(DC)显示输出, 这就给设备的更换和软件的移植带来许多不便。

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栅格图像数据结构：行、列标识。要求：既要有效地逼近对象的分布特征，又要最大限度地压缩存储的数据量。
2.2输出的几何变换
二维图形变换：比例变换、旋转变换、平移变换、镜像变换、观察变换地图投影变换
2.3地形图与专题图的输出组织形式
透明图层与影像图层专题图的符号系统：点位符号、线状符号、面状符号
体视图的计算机生成方法用编程的方法，分别生成左右视点的图像
对简单的图形，特别是线框图比较有效，但生成复杂模型的效果图比较困难利用现成的三维软件，生成左右视点的图像
对建模、灯光、纹理等效果可借助于现成的工具，制作速度要快一些，但对某些情况不够灵活
复习题
地理信息系统产品的概念？专题图的表示方法有哪几种？数字地图的定义及优点？电子地图的定义？什么是虚拟现实？特征？
优点：简单，易于生成各种投影视图缺点：仅仅给出了物体的框架结构，而无法给出物体的表面信息
2、面模型
在线框模型的基础上增加了有关面与边的拓扑信息，主要使用多边形、曲面等物体的各个表面单位来表示其形体特征
表示顶点的几何信息及边与顶点、面与边之间的二层拓扑信息
e5 v6 e10
第八章地理信息系统产品的输出设计
地理信息系统产品的输出形式地理信息系统图形输出系统设计地理信息系统的可视化与虚拟现实
本章复习题
地理信息系统产品是指经过空间数据处理和空间分
析产生的可以供各专业人员或决策人员使用的各种地
图、图表、图像、数据报表或文字说明等。
地理信息系统产品输出是指将 GIS分析或查询检索
的结果表示为某种用户需要的可以理解的形式的过程。其中，地图图形输出是地理信息系统产品的主要表现
形式。
§8-1 地理信息系统产品的输出形式
1.1地理信息系统产品及其类型
按输出的载体类型分类：

常规地图：纸张、聚酯薄膜数字地图
数字地图：是指用数字形式描述地图要素的
属性、定位和关系信息的数据集合，是存储在

RGB颜色立方体-加色法
蓝青洋红白
绿
黄
红
减色法
绿
（白减红）
黄
（白减蓝）
青
黑蓝
红
洋红
（白减绿）
白
紫
色相
绿
亮度
彩度
红
黑
2.1图形坐标系与颜色模型
GIS图形数据结构与数据库
二维矢量图形结构：点状要素可由一个表示其几何位置的坐标对（x，y）表示；线状要素则有一串坐标（x1,y1；x2,y2；...；xn,yn）表示；面状要素则有一个首尾相连的坐标串（x1,y1；x2,y2；...； xn,yn ；x1,y1 ）或多个坐标串表示
/
优点：数据类型与数据量的可扩展性比较强电子地图的检索十分方便，多种数据类型、多个窗口可以在同一屏幕上分层、实时地进行动态显示，具有广泛的可操纵性，用户界面十分友好信息的存贮、更新以及通讯方式较为简便，便于携带与交流可以进行动态模拟，便于定性与定量分析，具有较强的灵活性，为地图及其相关信息深层次的应用打下了坚实的基础可缩短大型系列地图集的生产周期和更新周期，降低生产成本。与输出硬设备相连，可将电子地图上的多种信息制成硬拷贝
真实感图形的计算机合成需要根据光源的位置和颜色、地面的形状和方位、地面的光谱特性等计算画面中每一点的颜色灰度
当在三维物体表面上加绘细节时指定的不同图像称之为纹理贴图，其实现方法称为纹理映射。表面细节：颜色：应用于光滑表面，但看起来并不改变表面的几何形状纹理：会给出一个具有粗糙表面的外形
专题图的符号系统
虚拟现实
一、三维空间制图模型
1、线框模型
是最简单的几何模型，主要使用直线、折
线、曲线等来表示物体的棱边形体特征
表示顶点信息和边的信息
e5 v6 e10
v5
e9 v1 e1
e8 e6 e4
e7 v7
v8
e12
v2
e2
e11 v4 e3 v3
数字地图的发展趋势表现在以下几个方面：多种数据采集手段一体化数据标准化向集成化的地理信息系统发展
电子地图
电子地图：是以地图数据库为基础，以数字形
式存储于计算机外存储器上，并能在电子屏幕上
实时显示的可视地图，是数字地图在电子屏幕上
的符号化显示。又称“屏幕地图”或“瞬时地
图”。
电子地图
VR技术最先进的应用领域就是军事国防
1）飞行模拟 2）战斗模拟
特征：

立体感的视觉效果

存在感
多感知性

闭环交互方式
动态显示
实现技术

可以通过GIS软件支持的DEM功能、3DMAX、
AutoCAD中的三维实体建模、以及VRML、OPENGL
或Direct X、Java3D或Flash、ViewPoint等实
现或辅助实现虚拟现实。
1、真实感图形与纹理贴图
将模拟场景的三维描述变成二维灰度阵列的过程得到的计算机图像是一种连续的灰度曲面，由于这种图像用面来约束模型，弥补了在没有数据控制点的地方用传统线画图形表示可能出现的信息缺失。这种灰度浓淡图像使得实际地物的各种起伏特征一目了然，这种图形因具有相片的观察效果而称为真实感图形或逼真图形。
2、光照模型和光线跟踪光照模型用于计算确定物体可见表面上每点的亮度物体表面对光线的反射区分为慢反射和镜面反射光照模型：朗伯定律光照模型 Phong Bui-Tuong光照模型 Torrance-Sparrow光照模型全局光照模型
3、视差原理与体视图的生成
视差原理是根据人眼的左、右视点能够对同一事物分别生成两幅图像，产生视差效果，从而对事物的远近程度做出判断。传统的视差绘图就是利用这种原理，用两个投影中心把物体投影到同一个平面上，得到两个透视投影。如果在观察这两个图形时，双眼正好分别处于两个投影的中心位置，每只眼又只能看到由该投影中心投影得到的图形，通过人的生理和心理的作用，就可获得所给物体的立体图像。
模型复杂，但信息完整
方法：
基本体素引用法、单元分解法、空间位置枚举法、扫描表示法、结构实体几何法、边界表示法等
二、虚拟现实（virtual reality）的设计与实现
定义：指采用各种技术，来营造一个使人感觉置身于类似现实世界的环境中。本质上，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，通过计算机建立一种仿真数字环境，将数据转换成图像、声音和触摸感受，利用多种传感设备使用户“投入”到该环境中，用户可以如同在真实世界那样“处理”计算机系统所产生的虚拟物体。
Map
数字地球软件Google Earth
§8-2 地理信息系统图形输出系统设计
2.1图形坐标系与颜色模型
图形坐标系统
地球表面的世界坐标系：WC，又称用户坐标系大地坐标系：L、B 1954年北京坐标系、1980年大地坐标系输出设备的物理坐标系：又称为设备坐标系（DC）图形显示器使用屏幕坐标系，坐标原点在屏幕左上角；绘图机使用绘图坐标系，坐标原点在版面的左下角。规范化坐标系：NC，又称为逻辑坐标系
e2(v2,v3) e4(v4,v1) e6(v6,v7) e8(v8,v5) e10(v2,v6) e12(v4,v8)
优点：
具有较丰富的形体信息
缺点：
并未指出该物体是实心还是空心，哪里是物体的内部和外部等信息适用范围：
适用于描述物体的外壳
3、实体模型常用多面体、球体、锥体等基本体素及并、交、差等运算来描述物体特点：
1.2 网络地图和数字地球
数字地球是指以地球作为对象的、以地理坐
标为依据，具有多分辨率、海量的和多种数据融合的，并可用多媒体和虚拟技术进行多维 ( 立体的和动态的 ) 表达的，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统
1.2 网络地图和数字地球
Google公司开发的网络地图软件Google
1.1地理信息系统产品及其类型
按输出的内容和形式分类：
全要素地形图：具有统一的大地坐标、统一的地图投影和分幅编号、统一的比例尺系统、统一的编制规范和图式符号
各类专题地图：定点符号法、线状符号法、质别底色法、等值线法、定位图表法、范围法、点值法、分级比值法、分区图表法、运动线法遥感影像地图：分为普通影像地图和专题影像地图
分级比值法：
分区图表法：
运动线法：
统计图表
1.2 网络地图和数字地球
“数字地球”（The Digital Earth）最早提出于1997年下半年。1998年1月31日，美国副总统戈尔（AL GORE）在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式（The Digital Earth: Understanding our planet in the 21 st Century）”的讲演。正式提出数字地球的概念。戈尔指出：“数字地球”，即一种可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的和三维的地球的表示。
计算机中可以识别的媒体上的一组描述地理实
体的坐标和属性标识的离散数据的集合。
数字地图与常规地图相比，具有以下几个优点：
数字地图的存储介质是计算机磁盘、磁带等，与纸张印刷的常规地图相比，其信息存储量大、体积小，
易于携带和通过网络进行传输。数字地图是以空间数据反映各类地理特征，可以在计算机软件的支持下借助高分辨率的显示器实现地图的无极缩放、漫游等显示和信息的动态选择、查询、量算等功能。数字地图便于与遥感信息和地理信息系统空间数据相结合，实现地图的快速更新，同时也便于多层次信息的综合表现与分析。
统计图表与数据报表
专题地图：又称专门地图，它是突出表示一种或几种自然或社会经济现象的地图