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地理信息系统

名词解释:
1、地理信息系统:是一种特定而又十分重要的空间信息系统,它是以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。
2、信息:是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等内容、数量或特征。信息向人们提供关于现实世界新的事实的知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
3、数据:是计算机能够接受并能被处理的未加工的原始资料、数字、文字、符号、图形和影像都是数据。
4、空间数据:是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据,他可用来描述来自现实世界的目标它具有定位、定性、时间和空间关系等特性,空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
5、数据采集:利用计算机等装置获取地理信息数据的系列活动。主要包括:野外测量、遥感、GPS信息采集、现场调查、已有资料数字化等。
6、数据更新:是以新数据项或记录替换数据文件或数据库中与之相对应的旧数据项或记录的过程。通过删除-修改-再插入的操作来实现,是地理信息系统建立地理数据的时间序列。满足动态分析的要求
7、空间对象:是指与地理空间位置分布有关对象或事物(以下简称为空间对象.这里空间对象是指同一类型不能再区分(与考查的专题有关)的单个客观存在的事物
8、空间查询:指同对象所占据的空间位置有关的查询,主要应用于地理信息系统(G1s)及其它涉及空间信息的软件中
9、空间分析:是基于地理对象的位置和形态、特征的空间数据分析技术,目的在于提取和传播空间信息。空间分析内容:空间位置、空间分布、空间形态、空间距离、空间关系。
10、网络分析:对一些地理网络、城市基础设施网络等进行地理分析和模型化,全面描述这些网状事物及它们的相互关系和内在联系。应用主要包括三个方面:路径分析、地址匹配和资源分配。
11、DMA分析:是对直接内存访问:一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式的分析
12、拓扑关系:指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系,即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。
13:叠置分析:将不同层的地物要素相重叠,使得一些要素或属性相叠加,从而获取新信息的方法。
14、缓冲区分析:是指以点、线、面实体为基础,自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层,然后建立该图层与目标图

层的叠加,进行分析而得到所需结果。
15、空间数据:是指有关空间位置、专题特征及时间信息的符号记录。
16、空间数据的质量:是指空间数据在表达空间位置、专题特征及时间这三个基本要素时,所能达到的准确性、一致性、完整性,以及它们三者之间统一性的程度。
17、数据模型:是描述数据内容和数据之间联系的工具,是衡量数据库能力强弱的主要标志之一。分为传统数据模型(层次模型、网络模型、关系模型)、面向目标的数据模型。
18、元数据:用于描述要素、数据集或数据集系列的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息。
19、拓扑关系:基于矢量数据结构,表达地理实体之间的空间关系。
20、空间插值:用于将空间上离散点的测量数据转换为连续的曲面数据,即填充样本点之间的数据空白,以便与其他空间现象的分布模式进行建模研究。
简 答:
1、地理信息系统与一般计算机应用系统有哪些异同?
GIS对空间数据和属性 数据共同管理、分析和应用,而一般数据库系统侧重于非图形数据的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件的形式存储,不能对空间数据进行查询、检索、分析,没有拓扑关系,其图形显示功能也很有限。
2、地理信息系统的基本内容?
答:①有关的计算机软硬件②空间数据的获取③空间数据的表达及数据结构④空间数据的处理⑤空间数据的管理⑥空间数据的分析⑦空间数据的显示与可视化⑧GIS的应用⑨GIS的项目管理、开发、质量保证与标准化⑩GIS机构设置与人员培训等。
3、地理信息系统与一般计算机应用系统有哪些异同点?
GIS离不开数据库技术。数据库中的一 些基本技术 ,如数据模型、数据存储、数据索等都是G IS广泛使用的核心技术 。GIS对空间数据和属性 数据共同管理 、分析和应用,而一般MIS(数据库系 统)侧重于非图形 数据(属性数据)的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件的形式存储,不能对空间数据进行查询、检索、分析没有拓扑关系,其图形 显示功能也很有限。如电话查号台是一个一般MIS,只能回答用户询问的电话号码,而通信信息系统除了可查询电话号码外,还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。
4、地理信息系统的软件构成?
空间数据输入与转换、图形及属性编辑、空间数据管理系统、空间查询与空间分析、制图与输出。
5、地理信息系统的功能与应用?
功能:数据采集和输入,数据编辑与更新,数据存储与管理,空间查询,数据的显示与输出。
应用: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、商业金融、通讯、邮电、日常生活等领域。
6、数据采集的方式及三大要素?
①手工方式②手扶跟踪数字化方式③扫描方式④影像处理和信息提取方式⑤数据通讯方式
7、空间数据的基本内容有那些?各数据的基本特征?
数字线划数据;影像数据;数字高程数据;属性数据;
空间特征(指空间地物的位置、形状和大小等几何特征,以及与相邻地物的空间关系)专题特征(指空间现象或空间目标的属性特征,指除了时间和空间特征以外的空间现象的其他特征)时间特征(在某一特定时间或时间段内采集得到或计算得到的)
8、空间数据的不确定性包含了那些方面?
数据搜集、数据输入、数据存储、数据处理、数据输出、数据使用。
9、空间对象表达方式?
用数据结构和数据模型表达空间对象的空间位置、拓扑关系和属性信息。表达方式有两种,一种是基于矢量的表达,一种是基于栅格的表达,或者是两种混合的表达。
10、矢量数据与栅格数据的转换?
矢量数据转换成栅格数据也称栅格化。矢量空间数据一般是以点、线、面存放的。点状数据转成栅格数据时是取离点最近的一个栅格单元来存放,线状数据转成栅格数据时就变成连续的锯齿状的栅格点,必要时可以加宽,面状数据的转换主要是在每个多边形内部用等值
的栅格填满。栅格数据转换成矢量数据也称矢量化。普通地图经扫描仪输入后可以通过软件自动或半自动的转成矢量数据。把栅格数据转成矢量点的方法比较简单。栅格数据
转成线大致有三个步骤:(1)分类;(2)线的细化; (3) 线的提取。
11、比较点在多边形内的判别法:射线法和弧长法的优缺点?
射线法:即从需判别的点开始划一任一方向的直线,然后计算它所通过多边形的交点,当交点的个数是奇数时该点在多边形内,若是偶数表明它在多边形外,但当射线通过多边形的拐点或某一条边时,这是按统计通过多边形边界交点的奇偶数,产生错误的判断结果。
弧长法:这种方法要求多边形由有向边组成,即规定沿多边形各边的走向其左侧为多边形的内部,方法是以被测点为圆心作单位圆,将全部有向边向单位圆作径向投影,并计算器在单位圆上弧长的代数和。相当于计算该点到多边形上所有顶点的夹角和。若代数和为0或小于360度,则被测点在多边形之内。
12、通用的数据库模型那些适用于空间数据库管理?
面向对象模型应用于空间数据库的表达和管理,他不仅支持变长记录,而且支持对象的嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理

系统允许用户定义对象和对象的数据结构以及它的操作。
13、比较缓冲区查询和缓冲区分析的概念?
缓冲区查询是不破坏原有空间目标的关系,只是检索得到该缓冲区范围内涉及到的空间目标。缓冲区分析则不用,它是对一组或一类地物按缓冲的距离条件,建立缓冲区多边形图,然后将这一图层与需要进行的缓冲区分析的图层进行叠置分析,得到所需要的结果。
14试写出矢量和栅格数据结构的模式,并列表比较其优缺点?
矢量数据模型:用欧几里得几何学中的点、线、多边形及其组合表示地理实体空间位置、形态和分布特征的一种数据组织形式。
栅格数据结构:栅格数据结构指将分析空间划分成多个规则的、互相相邻的网格单元(多为矩形区域,也偶有表示为三角形或六边形的),然后给各个格网单元赋以相应空间对象的属性值,用这多个格网单元组成的规则格网来表示地理现象的空间位置和属性特征。
矢量数据结构
优点:
1.提供更严密的数据结构明确表示地理现的位置和形状;2.存储量较小;3.精度较高;4.制图效果好;5.易于识别特征之间的拓扑关系,因而对需要拓扑信息的操作更有效;
6.适合于建立几何网络模型;7.便于进行某些特殊的地理分析,如基于矢量的网络分析,缓冲区分析
缺点:1. 数据结构复杂,软件开发难度较大。2. 由于其特殊的结构,运算速度慢,叠加操作没有栅格有效3.不能很好地表示曲面信息,即连续变化和没有明确边界的地理属性,表达空间变化性能力差。等值线不能用于分析工作和三维显示。4.不能直接使用栅格图像。5. 近邻分析用矢量数据即图层, 可以围绕实体进行缓冲区分析(Buffer) ,可以计算实体间的距离,以及查找与某个实体最接近的实体。但是不能计算到某个实体变化的距离,并进行近邻分析。
栅格数据结构
优点:1.易于地理定位;2. 数据结构简单,软件开发容易;3.Grid 适于表示连续变化的变量, 如高程、污染扩散。可以进行一些矢量模型不能进行的空间分析操作,能有效表达空间变化;4.对于空间建模,由于其基本单元的尺寸和形状是一致的,因此单元格之间的空间关系是恒量,且易于跟踪,适合于空间建模;5. 叠置运算处理速度快,易于进行各类空间分析;6.大量的数据源以栅格形式存储,这些已有的数据源不通过矢量化就可为系统使用,特别栅格图象便于做图象的有效增强。
缺点:1.数据结构不严密不紧凑,存储量巨大,需要用压缩技术解决这个问题;2.特征之间的拓扑关系难以跟踪和建立,不能进行网络分析;3.投影变化所需时间较多,几何变换可能产生形状扭曲;
4.空间形态的

计算和处理精度不能满足需要,特别是当分辨率较低时,要损失大量信息;5.当分辨率低时,制图效果不太美观,对线形图元,线条有锯齿;6.单元格尺寸的一致导致对空间现象的表
达不准确;

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