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判断题：1空间位置数据，属性数据以及时域数据是地理空间实体和现象的三大基本要素对2等高线法很适合表示不规则的连续变化的表面和进行数字地形分析错3 GIS是一门空间信息学，其强调的是空间分析和模拟分析功能，这种观点已经被GIS学界一致认可对4逻辑数据模型是GIS对地理数据表示的逻辑结构，是系统抽象的中间层由无理数据模型转化而来对5遥感影像对地理空间信息的描述主要是通过不同的颜色和灰度来表示的错6空间数据元数据是指对空间数据的描述，其内容十分简单，是对空间数据进行简单的说明对7数据编码是为了实现空间数据的计算机存储，处理，管理，将空间实体按照一定的数据结构转化为适合计算机操作的过程对8关系数据模型是应用最广泛的模型，也是一种完美的数据模型对9扫描数字化是现有的地图获取建立地理信息所需要的数据唯一有效的方式错10 3DGIS目前有20多种数据模型，基本分为，免得、、面的，体的，混合的。
相对于体的来讲，面模型不能进行空间分析操作选择题：1我国北京54 坐标系参考椭球：克拉索夫斯基2描述地理本身位置，形状和大小的数据是：几何3空间拓扑关系不包含：大小关系4对同一副地图而言，保持同样的精度，栅格数据要比矢量数据量：大5用DEM数据可以：缓冲区分析6解决点线面直线联系的分析方法：多边形叠置分析7二值化是处理什么数据：扫描数据8地图投影变换方式很多哪一种可以实现由一种投影的数字化坐标x，y直接变换到另一种直角坐标X，Y：反解变换9空间数据的拓扑意义，不是原因的是：便于计算机存储10不属于空间数据的尺度问题的是：体积填空题：1、航空摄影测量发展的的三个阶段分比为：模拟法摄影测量、解析法摄影测量，数字摄影测量2、数据库管理系统的功能：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能3、地形三维可视化的基本步骤：网格结点的空间转换、视区比尺定义、三维图形处理与输出简答题：什么是空间数据引擎（SDE）？空间数据引擎产生的原因？空间数据引擎是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力为适应超大型空间数据库管理以及在网络环境中对多用户并发空间数据访问的快速响应，才产生得空间数据引擎，为空间图形数据和大型关系型数据库，建立起了一道桥梁相对于传统的城市管理模式，网格化的城市管理的优势是什么？1它将过去被动应对问题的管理模式转变为主动发现问题和解决问题；2它是管理手段数字化，这主要体现在管理对象、过程和评价的数字化上，保证管理的敏捷、精确和高效；3它是科学封闭的管理机制，不仅具有一整套规范统一的管理标准和流程，而且发现、立案、派遣、结案四个步骤形成一个闭环，从而提升管理的能力和水平简述GIS在城市规划和管理中的可能应用有哪些1城市问题研究：通过GIS的有关应用程序，分别可以在一维、二维和三维空间里实现对各种研究对象的快速量算，为用户提供各种有用的数据2城市规划管理：把社会、经济、人口等属性信息与地表空间位置相连，以组成完整的规划信息数据库，方便查询、管理、分析、调用和显示3城市规划评析：利用其空间数据管理和展示功能及简单的空间分析对传统的前期辅助分析，进行直观的图形表达，以作为规划的依据4城市规划公众参与：居民们可以通过互联网很方便的了解城市的现状和发展目标，提出自己的建议和设想。
第1章空间信息技术相关基础知识1.1 遥感1.1.1遥感基本概念广义而言，遥感（Remote Sensing）泛指各种非直接接触的、远距离探测目标的技术。
主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性对目标进行采集，利用声波、引力波和地震波等也都包含在广义的遥感之中。
通常人们所认为的遥感的概念是指：从远距离、高空，以至外层空间的平台（Platform）上，利用可见光、红外、微波等遥感器（Remote Sensor）,通过摄影、扫描等各种方式，接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的综合技术。
利用遥感技术，通过观测电磁波，从而判读和分析地表的目标及现象，是利用了物体的电磁波特性，即“一切物体，由于其种类及环境条件的不同，因而具有反射或辐射不同波长的电滋波的特性”。
所以遥感也可以说是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观测电滋波达到识别物体及物体存在的环境条件的技术。
远距离感测地物环境反射或辐射电磁波的仪器，叫做遥感器，照相机、扫描仪等即属于此类。
装载遥感器的运载工具，叫做遥感平台，如飞机、飞艇和人造卫星等。
遥感这一词汇是20世纪60年代在美国创造的技术用语，它是用来综合以前所使用的摄影测量、像片判读、地质摄影而提出的。
特别是1972年，随着第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功而迅速得到普及。
遥感研究的内容，由于应用领域及其所研究的对象的千差万别而显得形形色色，但它们都是通过接收电磁波，来识别和分析地表的目标及现象的。
因此，利用遥感技术，就是利用了物体的电磁波特征，即一切物体，由于其种类及环境条件的不同，因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性。
从理论上讲，对整个电磁波波段都可以进行遥感（表1.1），但是由于受到大气窗口和技术水平的限制，目前只能在有限的几个波段上进行，其中最重要的波段为可见光和近红外波段、中红外和热红外波段、微波波段等。
在这些遥感波段上，物体所固有的电磁波特性还要受到太阳及大气等环境条件的影响，因而遥感器接收到目标反射或辐射的电磁波后，还需进行校正处理及解译分析，才能得到各个领域的有效信息。
第二章空间信息基础第一节常规的地理空间信息描述法一、地球空间模型描述为了深入研究地理空间，有必要建立地球表面的几何模型。
根据大地测量学的研究成果，地球表面几何模型可以分为四类，分述如下：第一类是地球的自然表面，它是一个起伏不平，十分不规则的表面，包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面。
固体地球表面的形态，是多种成分的内、外地貌营力在漫长的地质时代里综合作用的结果，非常复杂，难以用一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适合于数字建模；它在诸如长度、面积、体积等几何测量中都面临着十分复杂的困难。
第二类是相对抽象的面，即大地水准面。
地球表面的72％被流体状态的海水所覆盖，因此，可以假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面，这就是大地水准面。
以大地水准面为基准，可以方便地用水准仪完成地球自然表面上任意一点高程的测量。
尽管大地水准面比起实际的固体地球表面要平滑得多，但实际上，由于海水温度的变化，盛行风的存在，可以导致海平面高达百米以上的起伏变化。
第三类是模型，就是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型。
大地水准面虽然十分复杂，但从整体来看，起伏是微小的，很接近与绕自转轴旋转的椭球体。
所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体。
这个旋转球体通常称地球椭球体。
地球椭球体表面是一个规则的数学表面。
椭球体的大小通常用两个半径——长半径a和短半径b，或由一个半径和扁率α来决定。
扁率表示椭球的扁平程度。
扁率α的计算公式如下：α=(a-b)/ba 、b 、α称为地球椭球体的基本元素。
对于旋转椭球体的描述，由于计算年代不同，所用方法不同，以及测定地区不同，其描述方法变化多样。
美国环境系统研究所(ESRl)的ARC ／INFO 软件中提供了多达30种旋转椭球体模型。
我国目前一般采用克拉索夫斯基椭球体作为地球表面几何模型。
实际的固体地球表面、大地水准面和椭球体模型之间的关系如图2-1所示：第四类是数学模型，是在解决其它一些大地测量学问题时提出来的，如类地形面(Tel1uriod)、准大地水准面、静态水平衡椭球体等。
二、地理空间坐标系的建立建立地理空间坐标系，主要的目的是确定地面点的位置。
也就是求出地面点对大地水准面的关系，它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。
确定地面点的位置，最直截了当的方法就是用地理坐标（纬度、经度）来表示。
地理坐标系是以地理极(北极、南极)为极点。
地理极是地轴(地球椭球体的旋转轴)与椭球面的交点，如图2-2，N 为北极，S 为南极。
所有含有地轴的平面，均称为子午面。
子午面与地球椭球体的交线，称为子午线或经线。
经线是长半径为a ，短半径为b 的椭圆。
所有垂直于地轴的平面与椭球体面的交线，称为纬线。
纬线是不同半径的圆。
赤道是其中半径最大的纬线。
设椭球面上有一点A(图2-2)，通过A 点作椭球面的垂线，称之为过A 点的法线。
法线与赤道面的交角，叫做A 点的纬度，通常以字母ψ表示。
纬度从赤道起算，在赤道上纬度为0°。
过A 点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角，叫做A 点的经度，通常以字母λ表示。
国际规定通过英国格林尼治天文台的予午线为本初子午线(或叫首子午线)，作为计算经度的起点。
根据地理坐标系，地面上任一点的位置可由该点的纬度和经度来确定。
但地理坐标是一种球面坐标，难以进行距离、方向、面积等参数的计算。
为此，最好把地面上的点表示在平面上，采用平面坐标系（笛卡儿平面直角坐标）。
所以，要用平面坐标表示地面上任何一点的位置，首先要把曲面展开为平面，但由于地球表面是不可展开的曲面，也就是说曲面上的各点不能直接表示在平面上，因此必须运用地图投影的方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一个由地理坐标(ψ、λ）确定的点，在平面上必有一个与它相对应的点。
暂且不考虑地形起伏等因素，则纬度λ、经度ψ、地球旋转椭球体参量a、b与平面直角坐标x、y之间的变换关系如下：x=acosψcosλy=bcosψsinλ地图投影变换引起了地理空间要素在平面形态上的变化，包括长度变化、方向变化和面积变化。
但是，平面直角坐标系(x，y)却建立了对地理空间良好的视觉感，并易于进行距离、方向、面积等空间参数的量算，以及进一步的空间数据处理和分析。
地理信息系统中的地理空间，通常就是指经过投影变换后放在笛卡儿坐标系中的地球表层特征空间，它的理论基础在于旋转椭球体和地图投影变换。
长期以来，人们主要考虑了二维地理空间的理论问题，至于三维地理信息系统中所涉及的地理空间，则是在上述笛卡儿平面直角坐标系上加上第三维z，并假设该笛卡儿平面是处处切过地球旋转椭球体的，这样z就代表了地面相对于该旋转椭球体表面的高程。
当我们所研究的区域较小、地球曲率可以忽略不计时，这些假设可以提供良好的近似。
三、地图对地理空间的描述地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原则有选择地将复杂的三维现实世界的某些内容投影到二维平面媒介上，并用符号将这些内容要素表现出来。
地图上各种内容要素之间的关系，是按照地图投影建立的数学规则，使地表各点和地图平面上的相应各点保持一定的函数关系，从而在地图上准确地表达地表空间各要素的关系和分布规律，反映它们之间的方向、距离和面积。
在地图学上，把地理空间的实体分为点、线、面三种要素，分别用点状、线状、面状符号来表示。
具体分述如下：1、点状要素地面上真正的点状事物很少，一般都占有一定的面积，Array只是大小不同。
这里所谓的点状要素，是指那些占面积较小，不能按比例尺表示，又要定位的事物。
因此，面状事物和点状事物的界限并不严格。
如居民点，在大、中比例尺地图上被表示为面状地物，在小比例尺地图上则被表示为点状地物。
对点状要素的质量和数量特征，用点状符号表示。
通常以点状符号的形状和颜色表示质量特征，以符号的尺寸表示数量特征，将点状符号定位于事物所在的相应位置上。
图2-3为几种点状符号举例。
2、 线状要素对于地面上呈线状或带状的事物如交通线、河流、境界线、构造线等，在地图上，均用线状符号来表示。
当然，对于线状和面状实体的区分，也和地图的比例尺有很大的关系。
如河流，在小比例尺的地图上，被表示成线状地物，而在大比例尺的地图上，则被表示成面状地物。
通常用线状符号的形状和颜色表示质量的差别，用线状符号的尺寸变化（线宽的变化）表示数量特征。
图2-4是几种线状符号。
3、 面状要素面状分布的地理事物很多，其分布状况并不一样，有连续分布的，如气温、土壤等，有不连续分布的，如森林、油田、农作物等；它们所具有的特征也不尽相同，有的是性质上的差别，如不同类型的土壤，有的是数量上的差异，如气温的高低等。
因此，表示它们的方法也不相同。
对于不连续分布或连续分布的面状事物的分布范围和质量特征，一般可以用面状符号表示。
符号的轮廓线表示其分布位置和范围，轮廓线内的颜色、网纹或说明符号表示其质量特征。
具体方法有范围法、质底法。
例如土地利用图中，描述的是一种连续分布的面状事物，在地图上通常用地类界与底色、说明符号以及注记等配合表示地表的土地利用情况（见图2-5）。
图2-4 几种线状符号水田旱地水浇地果园有林地草地菜地但对于连续分布的面状事物的数量特征及变化趋势，常常可以用一组线状符号—等值线表示，如等温线、等降水量线、等深线、等高线等，其中等高线是以后GIS建库中经常用到的一种数据表示方式。
等值线的符号一般是细实线加数字注记。
等值线的数值间隔一般是常数，这样，就可以根据等值线的疏密，判断制图对象的变化趋势或分布特征。
等值线法适合于表示地面或空间呈连续分布、且逐渐变化的地理事物。
通过地图符号形状、大小、颜色的变化及地图注记对这些符号的说明、解释不仅能表示实体的空间位置、形状、质量和数量特征，而且还可以表示各实体之间的相互联系，如相邻、包含、连接等。
地图是地理实体的传统载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能，因其直观、综合的特点，曾经有一段时期是地理实体的主要载体，但随着人们对地理信息需求量的增加及对其需求质量和速度的提高，再加之计算机技术的发展，使得用计算机管理空间信息，建立地理信息系统成为可能。
四、遥感影象对地理空间的描述20世纪60年代以来，遥感技术在国民经济的各个方面都有了广泛的应用如检测地表资源、环境变化，或了解沙漠化、土壤侵蚀等缓慢变化，或监视森林火灾、洪水和天气迅速变化状况，或进行作物估产，其核心是为空间信息资料的获取提供方便，进而为利用空间信息的各行各业服务。
因为卫星遥感可以覆盖全球每一个角落，对任何国家和地区都不存在由于自然或社会因素所造成的信息获取的空白地区，卫星遥感资料可以及时地提供广大地区的同一时相、同一波段、同一比例尺、同一精度的空间信息，航空遥感可以快速获取小范围地区的详细资料，也就是说，遥感技术在空间信息获取的现势性方面得到了很大的提高。
遥感影象对空间信息的描述主要是通过不同的颜色和灰度来表示的。
这是因为地物的结构、成分、分布等的不同，其反射光谱特性和发射光谱特性也各不相同，传感器记录的各种地物在某一波段的电磁辐射反射能量也各不相同，反映在遥感影象上，则表现为不同的颜色和灰度信息。
所以说，通过遥感影象可以获取大量的空间地物的特征信息。
通过如图2-6所示的遥感图象，明显地可以获得这个区域的地貌特征和断裂带的信息（用地图的方式表示如图2-7）。
（）地貌信息图2-7 遥感影象表示的专题信息还要说明的是，利用遥感影象通常可以获得多层面的信息，对遥感信息的提取一般需要具有专业知识的人员通过遥感解译才能完成。
第二节地理信息数字化描述方法随着信息时代的到来，仅用传统的手段（地图和遥感影象）描述地理信息已存在许多问题：①地图的生产周期太长，目前科研、生产与管理工作都要求及时得到有关地表变化的信息，这种情况下，传统的地图存储、生产已不能满足需要。
②遥感影象因为存在着变形，须首先对其进行纠正，另外，遥感影象因为其成像方式的不同，不同的影象有不同的影象特征，必须解译才能变成人们所习惯的地图方式，这需要很大的工作量。
计算机软硬件技术的发展，使得利用计算机把地理信息数字化，并进一步对其进行管理、处理和利用成为可能。
对地理信息进行数字化描述，就是要使计算机能够识别地理事物的形状，为此，必须精确地指出空间模式如何处理，如何显示等。
在计算机内描述空间实体有两种形式：显式描述和隐式描述。
例如一条河流，在计算机中的显示表示，就是栅格中的一系列像元，如图2-8(b)所示，为使计算机认识这些像元描述的是河流而不是其它物体，这些像元都给予相同的编码值R或者用相同的颜色、符号、数字、灰度值来表示。
河流的隐式表示是由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述，线的始点和终点坐标定义为一条表示河流及其河心洲形状的矢量（如图2-8（c））。
