空间元数据

一、名词解释1.空间数据库：描述与特定空间位置有关的真实世界对象的数据集合。

2.数据库：统一存储和管理数据的基地3.空间数据：指以地球表面空间位置为参照，用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布等诸多方面信息的数据4.空间认知：对现实世界的空间属性包括位置、大小、距离、模式、运动和物体内部关系的认知，是通过获取、处理、存储、传递、和解译空间信息，来获取空间知识的过程5.矢量数据结构：利用欧式几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式6.栅格数据结构实际实质就是像元阵列，即像元按矩阵形式的集合7.空间关系：空间目标在一定区域上构成的与空间特性有关的联系。

8.四面体网格：将目标空间用紧密排列但不重叠的不规则四面体形成的网格来表示，其实质就是2D TIN结构在3D空间上的拓展9.空间数据库系统：指带有数据库的计算机系统，采用现代数据库技术来管理空间数据。

10.空间数据引擎：用来解决如何在关系数据库存储空间数据，实现真正的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法11.空间索引：指在存储空间数据时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，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息。

12.空间链接查询：是空间数据库系统一种重要的多路查询，即从两个数据集合中检索出所有满足某一条件的空间对象。

13.元数据：是关于数据的数据，用于描述数据的内容、质量、表示方式、空间参照系、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式以及数据集的其他特征14.空间元数据：描述地理信息数据集内容、表示、空间参照、质量以及管理的数据二、填空1.空间数据特征包括：时空特征、多维特征、多尺度性、海量数据特征2.空间数据库的作用：①空间数据处理与更新②海量数据存储于管理③空间分析与决策④空间信息交换与共享3.空间数据库的特征：综合抽象特征、非结构化特征、分类编码特征、复杂性与多样性4.空间数据管理的五种方式：基于文件管理方式、文件与关系数据库混合型空间数据库、全关系型空间数据库、对象-关系型空间数据库、面向对象空间数据库5.空间类型的表现形式：感知空间、认知空间、符号空间6.空间认知模式：空间特征感知、空间对象认识、空间格局认知7.空间认知的三层模型：空间概念数据模型、空间逻辑数据模型、物理数据模型8.矢量数据结构主要有spaghetti结构和拓扑矢量数据结构9.最基本的拓扑关系：关联、临接、包含10.栅格数据结构实际实质就是像元阵列，即像元按矩阵形式的集合11.栅格数据取值的四种方法：中心归属法、面积占优法、长度占优法、重要性法12.四叉树编码的方式：规则四叉树、线性四叉树、一对四式四叉树13.栅格数据的存储：全栅格式存储、链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码14.空间关系可分为：拓扑关系、度量关系、顺序关系15.面向对象的数据模型涉及四个抽象概念：分类，概括，聚集，联合、以及继承和传播两个语义模型工具16.TIN常用的算法：逐点插入法、分治算法、三角形生长法17.空间构模方法可归纳为：基于面模型、基于体模型、基于混合模型18.根据模型所具有的主要特征大致可以将其分为4类：三维矢量模型、三维体元模型、混合或集成数据模型、面向实体的数据模型19.图形数据与专题数据的链接基本上有4种方式：图形数据与专题属性数据分别管理、对通用DBMS扩展以增加空间数据库的管理能力、属性数据与图形数据有统一的结构、图形数据与属性数据自成体系20.目前空间索引技术超过50多种，可概括为树结构、线性映射和多维空间区域变换三种类型，从应用范围上可以分为静态索引和动态索引21.典型的空间索引技术包括：R树索引、四叉树索引、网格索引22.四叉树索引的方法有：点四叉树索引、MX四叉树索引、PR四叉树索引、CIF四叉树索引、基于固定网格划分的四叉树索引、线性可排序四叉树索引23.SQL查询语言的优点：非过程化语言、统一的语言、所有关系数据库的公共语言24.SQL查询语言的功能：查询、操纵、定义、控制25.SQL可细分为：DDL、DML、DCL26.主要的空间查询包括：点查询、区域查询、最邻近查询27.空间查询采用的算法：过滤筛选步骤、细化步骤28.查询分析的类型：属性查询、空间查询、空间分析29.空间数据交换的方式：①外部数据交换模式②直接数据访问模式③基于空间数据转换标准的转换④空间数据互操作模式30.空间数据库的设计可分为：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，数据库的实现，数据库的运行和维护6个阶段31.空间数据库需求分析主要包括三方面内容：用户基本需求调研、分析空间数据现状、系统环境/功能分析三、问答题1.空间数据库与传统数据库的差异：①信息描述差异。

1、简述空间元数据及其作用。

138空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。

元数据的类型：标志信息：是惟一标志数据集的元数据信息，比如数据集名称、发布时间、空间分辨率、法律限制等数据质量信息：是数据集质量的总体评价，包括数据集的完整性、逻辑性、位置精度、时间精度、属性精度等方面的综述以及说明数据质量的保证措施，以及数据源、数据处理过程。

空间参照系统的信息：对于空间数据信息参照的说明。

空间数据的组织信息、内容信息、分发信息和核心参考信息等作用：帮助用户了解、分析数据；空间数据的质量控制；在数据的集成中的运用；数据存储和功能的实现；空间数据质量控制；能够保证数据逻辑与科学的集成；有足够的说明数据来源加工处理的过程、数据翻译。

2、3s集成的意义和作用“3S”集成技术是指RS、GPS和GIS借助于通讯技术、计算机技术有机结合起来的技术。

RS:Remote Sensing-遥感GPS:Global Positioning System-全球定位系统GIS:Geographic Information System-地理信息系统3s集成科用于科学研究、政府管理、政府生产以新一代的观测手段和描述语言作为工具。

3s的联合运用取长补短，是一个自然发展的趋势，3s相互作用形成以个大的镜框。

Rs和gps向gis提供区域及空间位置，gis用于相应的空间分析；rs提供的浩如烟海的数据中提取出有用的信息并进行综合的集成，使之成为决策的科学依据。

在实际运用中，表现为3s两两之间的集成，gis、rs的集成，gis、gps的集成。

Rs、gps的集成。

3、简述数字城市的框架以及数据共享需要解决的关键数据问题。

功能体系分为3个层次：基础层、专题层、综合层。

基础层包括：城市的地理环境、城市的资源环境、城市的社会经济人文环境。

专题层包括：（1）社会：人口、教育、科技、文化、体育、卫生、公安、司法、劳动、民政（2）经济：规划、房产、国土、供水、供电、供热、供气、供水、工业农业、商业财税收、金融（基础层再专题化）综合层：政府的综合决策系统。

空间数据库复习资料整理v3⼀、名词解释1空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应⽤的相关的地理空间数据的总合。

2空间数据库管理系统:能进⾏语义和逻辑定义存储在空间数据库上的空间数据,提供必需的空间数据查询、检索和存取功能,以及能够对空间数据进⾏有效的维护和更新的⼀套软件系统。

3空间数据库应⽤系统提供给⽤户访问和操作空间数据库的⽤户界⾯,是应⽤户数据处理需求⽽建⽴的具有数据库访问功能的应⽤软件。

⼀般需要进⾏⼆次开发,包括空间分析模型和应⽤模型。

4什么是arcSDE空间数据库引擎(SDE: Spatial Database Engine)ArcSDE是⼀个⽤于访问存储于关系数据库管理系统(RDBMS)中的海量多⽤户地理数据库的服务器软件产品。

5什么是空间数据地理信息系统的数据库(简称空间数据库或地理数据库)是某⼀区域内关于⼀定地理要素特征的数据集合。

6空间数据模型空间数据(库)模型:就是对空间实体及其联系进⾏描述和表达的数学⼿段,使之能反映实体的某些结构特性和⾏为功能。

空间数据模型是衡量GIS功能强弱与优劣的主要因素之⼀。

7空间数据结构不同空间数据模型在计算机内的存储和表达⽅式。

8场模型在空间信息系统中，场模型⼀般指的是栅格模型，其主要特点就是⽤⼆维划分覆盖整个连续空间9对象模型⾯向对象数据模型（Object―Oriented Data Model,简称O―O Data Model）是⼀种可扩充的数据模型,在该数据模型中,数据模型是可扩充的,即⽤户可根据需要,⾃⼰定义新的数据类型及相应的约束和操作。

10概念数据模型按⽤户的观点来对数据和信息建模。

⽤于组织信息世界的概念，表现从现实世界中抽象出来的事物以及它们之间的联系。

如E-R模型。

11结构数据模型从计算机实现的观点来对数据建模，是信息世界中的概念和联系在计算机世界中的表现⽅法。

如层次模型、⽹状模型、关系模型、⾯向对象模型。

12空间元数据空间元数据是指在空间数据库中⽤于描述空间数据的内容、质量、表⽰⽅法、空间参考和管理⽅式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核⼼标准之⼀。

第二部分章节题库第1章绪论一、名词解释1地理信息流答：地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界，最后到应用领域。

2数据答：数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

3信息系统答：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。

包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

4计算机网络答：计算机网络是指实现计算机之间通讯的软件和硬件系统的统称。

利用磁盘在两台微机之间拷贝数据也是一种特殊的网络，共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数据。

5数据字典答：数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。

6信息答：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。

二、简答题1GIS与MIS，CAD的异同点。

答：（1）GIS与MIS（可理解为DBMS）①相同点GIS与MIS都是计算机系统；都可以进行数据管理。

②区别DBMS指商用的关系型数据库管理系统，侧重于对属性数据的管理。

GIS与DBMS的区别除了处理对象不同之外，GIS还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能，因此GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库管理系统更复杂，功能更强大。

（2）GIS与CAD①相同点GIS与CAD都是计算机系统；都可以制图。

②区别CAD处理的多为规则的几何图形及其组合，图形功能极强，属性功能相对较弱；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征。

此外，CAD一般仅在单幅图上操作，海量数据的图库管理能力比GIS要弱。

GIS的技术基础——地理空间元数据内容元数据的发展和相关格式地理空间元数据地理空间元数据分类地理空间元数据建立地理空间元数据在GIS中的应用 地理空间元数据的组织与存储 地理空间元数据的管理WebGIS中的元数据管理第一个例子搜索引擎步骤从互联网上抓取网页建立索引库在索引库中搜索排序第二个例子 地图元数据 图幅基本信息 图廓角点信息 图幅地理参数 航片摄影参数 图幅接边状况 质量参数 结合图幅名称 分发着信息 等等元数据的发展和相关格式网络资源现状 与传统文献相比与传统文献相比，，网络资源呈现出动态性网络资源呈现出动态性、、分布性和多元性的特点 依赖对这些信息资源的准确依赖对这些信息资源的准确、、规范化的描述和组织,可以保证开放环境下对这些资源的准确识辨和选择,保障检索开放性 目前存在着严重的不规范目前存在着严重的不规范、、不准确不准确、、不开放等问题,因此如何制定和实施一系列准确因此如何制定和实施一系列准确、、规范和可互操作的网络信息资源描述格式和组织系统成为一个重要的研究领域,并促成了元数据(MetaData MetaData))的发展元数据的发展和相关格式元数据描述信息资源或数据等对象的使用目的使用目的：：识别资源评价资源追踪资源在使用过程中的变化实现简单高效地管理大量网络化数据查找、、一体化组织和对 实现信息资源的有效发现实现信息资源的有效发现、、查找使用资源的有效管理元数据的发展和相关格式元数据的基本构成由多个按照规定编码语言和编码方式对信息资源属性进行特征描述的元素组成,这些元素按照规定的相互关系和整体结构形成具体的元数据格式对元数据目录数据组织形式及如何支持资源检索服务进行规定,或由资源组织应用系统解决元数据体系还规定传递元数据的通讯方式和协议 元数据具有国际或国家或行业标准性质元数据在其目标领域得到广泛应用,而有些元数据则仅仅是研究实验工具元数据的发展和相关格式元数据元数据Dublin Core Dublin Core (都柏林核心集,DC) 主要用于描述万维网网页和其它主要用于描述万维网网页和其它Internet Internet Internet资源资源,可用于一般领域,已成为已成为Internet/RFC Internet/RFC 1515个元素题名个元素题名(Title)Title)、、主题词或关键词(Subjector Keyword)Keyword)、、简述(Description)Description)、、出处(Source)Source)、、语 种(Lan g ua g e)e)、、作品关系(Relation)Relation)、、覆盖范围 (Co v era g e)e)、、责任者(A ut h or Creator)Creator)、、出版者 (P ublis h er)er)、、参与者(Contributor)Contributor)、、版权信息 (Ri gh ts)ts)、、作品类型(Type)Type)、、文件格式(Fro m at at))、作品标识(Identi f er er))、出版日期(Date)元数据的发展和相关格式元数据元数据Dublin Core Dublin Core (都柏林核心集,DC) 描述方式<Metana m e =DC DC元素名称元素名称V alue =“〈元素值〉”〉,例如〈m etana m e =k eyword v alue =”m etana m e , Dublin Core ,Metadata E le m entSet ”〉。

一、名词解释1.元数据(2005，2007，2011) (黄杏元版P138)(许捍卫版P188)元数据是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。

空间元数据是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他特征，是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。

2.空间数据编码(2005) (黄杏元版P63)(许捍卫版P171)是指将空间数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示。

编码通常由数字或字符组成，或由它们共同组成的混合码，一般情况下，编码通常采用主码和子码来组合。

空间数据编码的目的是提供空间数据的分类与特征描述，便于空间要素的输入、存储、管理，以及满足GIS系统之间的数据交换与共享的需要。

3.投影转换(2005) (黄杏元版P78)(许捍卫版P56)主要研究从一种地图投影变为另一种地图投影的理论与方法。

其实质是建立两平面之间点一一对应的关系。

4.空间数据压缩(2005) (黄杏元版P92)(许捍卫版P137)即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在规定的程度范围内最好地逼近原集合，而且具有最大的压缩比a，其中：式中：m为曲线的原点数；n为曲线经压缩后的点数。

a的大小，既与曲线的复杂程度、缩小倍数、精度要求、数字化取点的密度等因素有关，又与压缩技术本身有关。

5.时空数据库(2005，2008,2009) (黄杏元版P142)时空数据库是一个包含了时态数据、空间数据和时空数据，并能同时处理数据对象的时间和空间属性的数据库。

时空数据库系统的研究涉及到数据库研究的诸多领域，如时空数据模型、时空查询语言和时空索引算法等等。

它一方面增加了数据库管理的复杂性，另一方面，海量的数据为时间和空间分析提供了极为广阔的舞台。

现实世界中有许多实体具有时空特征，如城市交通网络监控的车辆，森林火灾的火灾区域和动物研究中的候鸟迁移等，都需要使用时空数据库来管理。

空间元数据名词解释《空间元数据名词解释》一、元数据元数据具有描述性，通常与信息资源有关。

它把握了其他数据的定义、分类、结构、用途和表达规则。

元数据有时也被称为管理数据或上下文数据，它最大的作用在于管理其他数据，从而实现信息的有效表现、分析、共享以及安全。

二、空间元数据空间元数据是空间信息的概念数据，是通过记录空间特征的定义、层次、属性、关系、描述、空间参照系以及相关的信息技术方法等，来识别、表示、存储以及管理空间对象的描述性数据类型。

空间元数据是空间信息共享技术的基础条件，直接或间接反映着地理空间实体的坐标、分布、构造以及其他物理特性信息，为汇集、统计、分析、管理和查询空间信息提供了最基本的可访问性，是构建空间信息综合服务系统中首先必须完成的基础信息工作。

三、属性表属性表是空间数据的重要属性，相当于一个表格，通常用于存储空间数据的属性信息。

属性表由表头（字段名）和表记录（表行）组成。

其中，表头是表名称和字段信息的集合；表记录保存了各个空间对象的属性信息，属性信息是由对象的唯一ID字段，和与该ID相关的属性（如可覆盖率、位置信息等）组成，其中每一行表示一个空间对象的属性信息。

交互式属性表是可以用来查询指定空间对象的特定属性的工具，这类属性表的查询可以直接从软件界面调用，可以以表格或树状形式查询，可以对数据进行搜索、排序和收藏等操作。

四、投影坐标参照系投影坐标参照系是与地球表面地图投影有关的参照系，它通常由椭球体和大地参照系组成，由坐标系统定义两个坐标原点，即经度原点和纬度原点，以及把空间对象投影到（轴对齐）屏幕之中的变换。

投影坐标参照系是一种用于将地球表面的位置以投影的方式图像化，并将一组投影后的图像地图整合到一个框架中的参照系。

投影坐标参照系可用于描述地理空间实体的坐标、分布等，主要有地方坐标系、国家非正式参照系和国际正式参照系。

五、图层风格描述图层风格描述也是一种空间元数据，它主要用来描述地理空间实体的表示及空间样式，包括空间对象的大小、色彩、线宽、文字大小等多种特征，以及相互之间的关系。

空间元数据的概念
空间元数据是指描述和管理空间数据的附加信息。

它包含有关空间数据的属性、特征和关系的描述，用于帮助理解、查询和分析空间数据。

空间元数据通常包括以下内容：
1. 坐标系统：坐标系统描述了空间数据的地理参考框架。

它定义了用于描述位置和距离的坐标系统、地理坐标系或投影坐标系等。

坐标系统元数据描述了坐标系统的参数、投影方法和基准面等信息。

2. 空间数据类型：空间数据类型描述了空间数据的几何形状和拓扑结构，如点、线、面、多边形等。

空间数据类型元数据定义了支持的几何类型、属性结构和空间索引等信息。

3. 属性信息：属性信息描述了空间数据的非空间属性，如名称、类型、数值范围、单位等。

属性信息元数据定义了属性的名称、类型、数据格式、有效值域和数据质量等。

4. 数据集描述：数据集描述提供了关于空间数据集的信息，如数据集的名称、描述、创建日期、数据源、维护者等。

它还可以包括数据集的访问权限、更新策略和数据版本等。

5. 数据关系：数据关系描述了不同空间数据集之间的关联和关系。

它可以包括拓扑关系、邻接关系、包含关系等，用于支持空间分析和查询操作。

6. 元数据标准：元数据标准定义了描述空间元数据的规范和约定。

它规定了元数据的组织结构、命名规则、属性定义和元数据交换格式等，以促进元数据的互操作性和共享。

通过使用空间元数据，用户和系统可以更好地理解和管理空间数
据，支持空间分析、地理信息系统（GIS）应用和决策支持等领域的需求。

元数据的准确和完整性对于正确解释和使用空间数据非常重要。