3.矢量数据及其处理方法

第1篇一、基础知识与概念理解（约800字）1. 什么是地理信息系统（GIS）？请简述GIS的主要功能和应用领域。

2. 请列举三种常用的地理坐标系统，并简要说明它们之间的区别。

3. 什么是空间数据？请分别描述矢量数据和栅格数据的特点。

4. 空间数据的索引方法有哪些？请简要说明空间索引的优点和缺点。

5. 什么是空间元数据？它在GIS中有什么作用？6. 请简要描述地理信息系统的发展历程，并说明其发展趋势。

7. 请解释以下概念：空间分析、地理编码、地理编码反向、拓扑关系。

8. 请列举三种常用的GIS软件，并简要说明它们的特点和适用场景。

9. 什么是GIS的图形化界面？请描述GIS软件中的图形化界面有哪些主要功能。

10. 请解释以下概念：空间数据模型、空间数据结构、空间数据存储。

二、空间数据处理与分析（约1000字）1. 矢量数据与栅格数据在空间分析中有何不同？请举例说明。

2. 请简述空间数据处理的步骤，并说明每个步骤的作用。

3. 如何进行空间数据的拓扑检查？请举例说明。

4. 请描述空间数据投影变换的原理和过程。

5. 如何进行空间数据的合并、裁剪和缓冲区分析？6. 请简述GIS中常见的空间分析算法，如最近邻、聚类分析、密度分析等。

7. 如何进行空间数据的统计分析？8. 请描述空间数据可视化技术及其应用。

9. 请简述空间数据挖掘的基本步骤和常用方法。

10. 请举例说明空间数据在以下领域的应用：城市规划、环境监测、灾害管理。

三、GIS软件开发与实现（约800字）1. 请描述GIS软件开发的基本流程。

2. 请列举GIS软件开发中的关键技术，如空间数据结构、空间索引、空间分析等。

3. 请简述GIS软件开发中的图形化界面设计原则。

4. 请描述GIS软件开发中的地图引擎及其作用。

5. 请简述GIS软件开发中的数据管理和安全策略。

6. 请描述GIS软件开发中的空间数据可视化技术。

7. 请简述GIS软件开发中的网络编程技术。

矢量网络分析仪的误差分析和处理一、矢量网络分析仪的误差来源矢量网络分析仪的测量的误差主要有漂移误差、随机误差、系统误差这三大种类。

1、漂移误差漂移误差是由于进行校准之后仪器或测试系统性能发生变化所引起，主要由测试装置内部互连电缆的热膨胀特性以及微波变频器的变换稳定性引起,且可以通过重新校准来消除.校准维持精确的时间范围取决于在测试环境下测试系统所经受到的漂移速率。

通常,提供稳定的环境温度便能将漂移减至最小。

2、随机误差随机误差是不可预测的且不能通过误差予以消除，然而，有若干可以将其对测量精度的影响减至最小的方法，以下是随机误差的三个主要来源：（1）仪器噪声误差噪声是分析仪元件中产生的不希望的电扰动。

这些扰动包括：接收机的宽带本底噪声引起的低电平噪声；测试装置内部本振源的本底噪声和相位噪声引起的高电平噪声或迹线数据抖动。

可以通过采取以下一种或多种措施来减小噪声误差:提高馈至被测装置的源功率；减小中频带宽；应用多次测量扫描平均.1（2）开关重复性误差分析仪中使用了用来转换源衰减器设置的机械射频开关。

有时，机械射频开关动作时，触点的闭合不同于其上次动作的闭合。

在分析仪内部出现这种情况时,便会严重影响测量的精度。

在关键性测量期间，避免转换衰减器设置，可以减小开关重复性误差的影响。

(3）连接器重复性误差连接器的磨损会改变电性能。

可以通过实施良好的连接器维护方法来减小连接器的重复性误差。

3、系统误差系统误差是由分析仪和测试装置中的不完善性所引起。

系统误差是重复误差（因而可预测），且假定不随时间变化，可以在校准过程中加以确定，且可以在测量期间用数学方法减小。

系统误差决不能完全消除，由于校准过程的局限性而总是存在某些残余误差，残余(测量校准后的）系统误差来自下列因素：校准标准的不完善性、连接器界面、互连电缆、仪表.反射测量产生下列三项系统误差：方向性、源匹配、频率响应反射跟踪。

传输测量产生下列三项系统误差：隔离、负载匹配、频率响应传输跟踪。

第1篇一、基础知识部分1. 请简述GIS的基本概念及其应用领域。

2. GIS与GPS有何区别？3. 矢量数据和栅格数据的主要特点是什么？4. 请列举几种常见的GIS坐标系统及其投影方式。

5. 空间数据建库的主要步骤有哪些？6. 请简述GIS软件的主要功能模块。

7. 请简述GIS数据库的常见类型。

8. 请简述GIS数据的采集、处理、分析和可视化过程。

9. 请简述GIS数据质量评估的主要指标。

10. 请简述GIS数据共享与交换的常用标准。

二、GIS软件应用部分1. 请简述ArcGIS软件的主要功能及其应用场景。

2. 请简述MapGIS软件的主要功能及其应用场景。

3. 请简述SuperMap软件的主要功能及其应用场景。

4. 请简述QGIS软件的主要功能及其应用场景。

5. 请简述FME（Feature Manipulation Engine）的主要功能及其应用场景。

6. 请简述ArcGIS Server的主要功能及其应用场景。

7. 请简述ArcGIS Online的主要功能及其应用场景。

8. 请简述OpenLayers的主要功能及其应用场景。

9. 请简述Leaflet的主要功能及其应用场景。

10. 请简述GeoServer的主要功能及其应用场景。

三、GIS项目实施部分1. 请简述GIS项目实施的基本流程。

2. 请简述GIS项目需求分析的主要内容。

3. 请简述GIS项目设计的主要内容。

4. 请简述GIS项目实施过程中可能遇到的问题及解决方案。

5. 请简述GIS项目测试的主要内容。

6. 请简述GIS项目验收的主要内容。

7. 请简述GIS项目运维的主要内容。

8. 请简述GIS项目团队协作的重要性及方法。

9. 请简述GIS项目成本控制的方法。

10. 请简述GIS项目进度管理的方法。

四、GIS数据处理与分析部分1. 请简述GIS数据采集的方法及注意事项。

2. 请简述GIS数据预处理的方法及注意事项。

3. 请简述GIS数据转换的方法及注意事项。

学术论坛 “天地图·芜湖”矢量更新技术流程及方法解析王 俊（安徽省第一测绘院，安徽 合肥 230031）摘要：“天地图·芜湖”利用0.5m和1m1：10 000DOM、优于0.2 m的航摄DOM、大比例尺地形图成果以及收集的各种专题资料对芜湖市建成区细化范围18-20级数据细化更新；对全市域地名地址和POI数据，通过官方网站、百度等实现核查更新，使“天地图·芜湖”成果数据满足国家主节点数据融合对现势性的要求。

关键词：矢量数据更新；地名地址和POI更新“天地图”，即基于互联网的中国国家地理信息公共服务平台。

随着地理信息技术的飞速发展，电子地图作为现代地图学发展的新兴表现形式，被广泛应用于各类地理信息相关的系统和平台中。

“天地图·安徽”作为安徽省地理信息公共服务平台，通过互联网、电子政务外网为各级政府部门和行业部门提供地理信息服务。

1 作业区概况芜湖市位于中国华东地区，安徽省东南部，长江下游。

地势南高北低，东部和北部为冲积平原，间有洼地，有少数丘陵，西部和南部多山地。

2 作业区资料（1）2019年度母库本底数据。

（2）2019年度0.5m和1m分辨率的正射影像图。

（3）2019年度1：10 000基础地理信息数据（道路属性未作参考）。

（4）数字城市大比例尺数据成果，网上公开发布的地理信息，公开出版的图集图册。

（5）作业单位自行收集的与工作区有关的矢量数据。

3 更新成果格式（1） 芜湖市建成区18～20级细化更新成果，命名为vec.gdb。

（2）芜湖市全市域地名地址和POI更新成果，命名为poi.gdb。

4 矢量更新流程及技术问题解析芜湖市天地图矢量数据更新成果主要包括：道路、铁路、水系（线）、水系注记线、水系（面）、居民地、绿地以及地名地址和兴趣点（POI）共8个数据图层，其中对芜湖市建成区范围水系（面）、居民地和绿地3个图层按18-20级更新要求进行细化采集。

矢量栅格叠置计算矢量栅格叠置计算是一种地理信息处理方法，将矢量数据和栅格数据进行重叠分析，用来揭示地理空间现象的关联关系。

矢量栅格叠置计算在GIS分析中应用广泛，可以用于土地利用/覆盖分析、环境评价、资源调查等多个领域。

矢量数据是由点、线、面等几何对象及其属性组成的，能够准确表示地理现象的形态和属性。

而栅格数据则是将地理现象分割成均匀的格网，每个格网元素都有一个属性值。

矢量栅格叠置计算通过将矢量数据转换为栅格数据，然后将两者进行叠置，计算出重叠区域内的属性值。

这种方法能够较好地利用矢量和栅格数据各自的优势，实现更精确的分析结果。

在进行矢量栅格叠置计算时，首先需要将矢量数据转换为栅格数据。

转换过程中，可以设置栅格数据的分辨率、像元大小等参数，影响到最终分析结果的精度和运行效率。

然后，将栅格和矢量数据进行叠置，即根据栅格的空间位置和属性值，将矢量数据映射到栅格数据上。

这样，就能够获得栅格数据中的重叠区域，并计算出其相应的属性值。

矢量栅格叠置计算可以应用于许多地理分析问题。

例如，在土地利用/覆盖分析中，可以将土地类型的矢量数据和高分辨率遥感影像进行叠置，得到土地类型分布在影像上的空间分布情况。

通过分析重叠区域的面积和比例，可以了解不同土地类型在不同地理单元内的分布特征。

这对于资源管理、城市规划等领域有着重要的意义。

另外，矢量栅格叠置计算还可以用于环境评价。

例如，可以将污染源点的矢量数据和环境质量栅格数据进行叠置，计算出不同的污染源对环境质量的影响程度。

这可以帮助决策者确定环境保护政策，优化污染治理策略。

除了在GIS分析中的应用，矢量栅格叠置计算还可以用于其他领域。

例如，在交通规划中，可以将道路网络的矢量数据与地理区块栅格数据进行叠置，计算不同区块内的交通状况。

这对于交通路网优化、交通拥堵预测等有着重要的意义。

总之，矢量栅格叠置计算是一种将矢量数据和栅格数据进行重叠分析的方法，能够揭示地理空间现象的关联关系。

2. 数字测图以计算机为核心在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理。

3．矢量数据图形的离散点坐标(x，y)的有序集合，用来描述地图实体的一种数据。

4．栅格数据结构栅格数据结构是将整个制图区域划分成一系列大小一致的栅格(每个格也称像元或像素)，形成栅格据矩阵，用以描述整个制图区域。

5．数字地图数字地形图是用数字形式存储全部地图信息的地图，是用数字形式描述地形图要素的属性、定位和关系信息的数据集合，是存储在具有直接存取性能的介质上的关联数据文件。

（数字地形图是电子地图的基础）6．数字测图系统以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、数据处理及数据输出、管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。

13. 波特率表示数据传输速度的快慢，用位／秒（b／s）表示，即每秒钟传输数据的位数（bit）18.数字地面模型（DTM）把地形图中的地物地貌通过存储在磁介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式来描述的事物本体。

一般包括地貌信息、基本地物信息、主要自然资源和环境信息以及主要社会经济信息。

类型：规则格网DTM，不规则格网DTM，等值线 DTM和曲面DTM19. 数字高程模型通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，或者说，地形表面的数字化表示。

Digital Elevation Model，缩写DEM.20．数据编码在数字化测图中一般用按一定规则构成的符号串来表示地物属性和连接关系等信息。

这种有—定规则的符号串称为数据编码。

数据编码的基本内容包括：地物要素编码(或称地物特征码、地物属性码、地物代码)、连接关系码(或连接点号、连接序号、连接线型)、面状地物填充码等。

类型：三位数编码、四位整数编码、其他编码、无记忆编码、简编码1、简述数字测图的基本思想。

数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形。

第1篇随着地理信息技术的飞速发展，GIS（地理信息系统）在各个领域的应用越来越广泛。

为了选拔优秀的人才，浪潮GIS技术面试题目将针对GIS技术的基础知识、实践应用和创新能力进行考察。

以下是部分面试题目，供参考。

二、面试题目1. 基础知识（1）什么是GIS？请简述GIS的发展历程。

（2）请列举GIS的四大基本功能。

（3）什么是地理数据库？请简述地理数据库的基本结构。

（4）请解释地理坐标系统、投影坐标系统和地心坐标系统的区别。

（5）什么是矢量数据和栅格数据？请分别列举两种数据在GIS中的应用领域。

（6）什么是空间数据索引？请简述常见的空间数据索引方法及其优缺点。

（7）什么是空间数据建库？请简要描述空间数据建库的主要过程及注意事项。

2. 实践应用（1）请描述一次使用GIS技术解决实际问题的经历，包括问题背景、解决方案和实施效果。

（2）请列举两种GIS软件（如ArcGIS、MapGIS等）的主要功能模块，并简要说明各自特点。

（3）请简述GIS在智慧城市建设中的应用，举例说明。

（4）请描述一次使用GIS进行空间分析的经历，包括分析目的、数据来源、分析方法及结果。

（5）请简述GIS在自然资源管理中的应用，举例说明。

3. 创新能力（1）请提出一种基于GIS的创新应用场景，并阐述其实现思路。

（2）请描述一种改进现有GIS技术的方案，并说明改进理由。

（3）请简述GIS在人工智能、大数据等领域的应用前景。

（4）请结合实际案例，分析GIS技术在未来发展中可能面临的挑战及应对策略。

4. 编程能力（1）请使用Python编程语言实现以下功能：a. 读取一个文本文件，提取其中的地理坐标信息，并存储到列表中。

b. 对列表中的地理坐标进行排序，并输出排序后的结果。

（2）请使用Java编程语言实现以下功能：a. 定义一个地理坐标类，包含经纬度属性，并提供构造函数和获取经纬度的方法。

b. 定义一个地理坐标列表类，用于存储多个地理坐标对象，并提供添加、删除、查找等功能。

实验三 磁悬浮导轨实验一、实验目的1． 学习导轨的水平调整，熟悉磁悬导轨和智能速度加速度测试仪的调整和使用； 2． 学习矢量分解；3． 学习作图法处理实验数据，掌握匀变速直线运动规律； 4． 测量重力加速度g ，并学习消减系统误差的方法；5． 探索牛顿第二定律，加深物体运动时所受外力与加速度的关系；二、实验原理1．瞬时速度的测量一个作直线运动的物体，在△t 时间内，物体经过的位移为△s ，则该物体在△t 时间内的平均速度为tsv ∆∆=为了精确地描述物体在某点的实际速度，应该把时间△t 取得越小越好，△t 越小，所求得的平均速度越接近实际速度。

当△t →0时，平均速度趋近于一个极限，即v t sv t t lim lim0→∆→∆=∆∆= (1)这就是物体在该点的瞬时速度。

但在实验时，直接用上式来测量某点的瞬时速度是极其困难的，因此，一般在一定误差范围内，且适当修正时间间隔（见图5、6），可以用历时极短的△t 内的平均速度近似地代替瞬时速度。

2. 匀变速直线运动如图1所示，沿光滑斜面下滑的物体，在忽略空气阻力的情况下，可视作匀变速直线运动。

匀变速直线运动的速度公式、位移公式、速度和位移的关系分别为：at v v t +=0 (2) 2021at t v s += (3) as v v 2202+= (4)如图2所示，在斜面上物体从同一位置P 处(置第一光电门)静止开始下滑，测得在不同位置0P ，1P ，2P ……处(置第二光电门)， 用智能速度加速度测试仪测量0t ，1t ，2t ……和速度为0v ，1v ，2v ……。

以t 为横坐标，v 为纵坐标作t v -图，如果图线是一条直线，则证明该物体所作的是匀变速直线运动，其图线的斜率即为加速度a ，截距为0v 。

同样取1--=i i i P P s ,作t ts -图和s v -2图，若为直线，也证明物体所作的是匀变速直线运动，两图线斜率分别为a 21和a 2，截距分别为0v 和2v 。

浅析国土调查数据库中数据质量问题和处理方法摘要：地理信息数据是地理信息系统的数据库，地理信息数据的质量也是地理信息系统适用性和可靠性的根本保证。

《地理信息质量原则》GB/T21337-2008/ IS019113:2015(以下简称《原则》)准确描述了数据质量概念的含义和地理信息数据质量标准:完整性、逻辑一致性、位置准确性、时间准确性和专题准确性。

这些概念为数据生产者和数据消费者提供了一个关键的参考框架。

生产者可以用它来说明数据集中使用的生产方法在多大程度上反映了他们的数据质量，或者为数据集满足产品质量规范的程度提供证据。

用户可以使用它来评估数据集与实际应用需求的一致性，也可以评估数据集的质量，从而确定数据集是否能够满足实际应用需求。

关键词：国土调查；数据库；数据；质量问题；处理方法一、常见问题的处理方法根据第三次国土普查结果的数据质量要求，对矢量数据误差进行了修正，包括数据拓扑误差修正、属性值修正、边缘修正等。

在修改数据错误时，可以使用ArcEngine开发自定义功能，也可以通过完全自动批量修改或自动批量修改再手工单独修改来解决。

1.严重错误的修改（1）数据缺失错误1）矢量数据：补全缺失的矢量数据（包括地类图斑、行政区、单独图层等）。

2）汇总表格：补全缺失的汇总表格（包括农村土地利用现状一级分类面积汇总表、农村土地利用现状二级分类面积汇总表、农村土地利用现状一级分类面积按权属性质汇总表、耕地坡度分级面积汇总表、基本农田情况统计表等）。

（2）矢量数据空间参考错误修改矢量数据空间参考，包括平面坐标系统采用大地2000坐标系，高程系统采用1985国家高程基准，投影方式采用高斯-克吕格投影。

可使用ArcMap的ArcToolbox中的DataManagementTools下的ProjectionsandTransformations/Feature/Project对空间参考错误的数据进行重新投影。

（3）空间错误修改1）图层内拓扑错误：手动修改重叠、自相交、悬挂线、面层内要素间有缝隙、面层要素不闭合等问题。

实验三、空间数据处理一、实验目的1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。

领会其用途。

2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。

3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。

二、实验准备预备知识：ArcToolbox 是ArcGIS Desktop中的一个软件模块。

内嵌在ArcCatalog 和ArcMap 中，在ArcView、ArcEditor 和ArcInfo 中都可以使用。

ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有：●数据管理●数据转换●Coverage 的处理●矢量分析●地理编码●统计分析空间间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法。

是通过空间分析方法来实现的。

是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合，剪切，拼接，合并，相交。

地理坐标系（Geogrpahic Coordinate System）地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。

某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。

基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。

在ArcGIS中基于这三个椭球，建立了我国常用的三个基准面和地理坐标系：●GCS_WGS1984(基于WGS84 基准面)●GCS_BEIJING1954(基于北京1954基准面)●GCS_XIAN1980(基于西安1980基准面)投影坐标系（Projected Coordinate Systems）投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。

这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。

投影坐标系由以下参数确定●地理坐标系（由基准面确定，比如：北京54、西安80、WGS84）●投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影）在ArcGIS中提供了几十种常用的投影方法北京1954投影坐标系和西安1980坐标系都是应用高斯－克吕格投影，只是基准面、椭球、大地原点不同。

地理信息系统期末复习第一章导论第一节地理信息系统的基本概念一、数据与信息data）为便于交流、解释或处理，对信息的可再解释的形式化表示。

理解：泛指表示一个指定的值或条件的数字、符号（或字母）等。

数据是表示信息的，但这种表示要适合传输、分析和处理。

在数字通信中，常把数据当作信息的同义词。

information）关于客体（如事实、事件、事物、过程或思想，包括概念）的知识，在一定场合中具有特定的意义。

二、地理信息与地理信息系统geographic data）直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据。

（geographic information）关于那些直接或间接涉及相对于地球的某个地点的现象的信息。

GIS的操作对象是地理数据或空间数据。

P5-----Who？GIS空间数据（地理信息）的基本特征：空间特征、属性特征、时序或时间特征。

（1、2题的关系）P3------操作对象的特点GIS，7.132）在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。

课后习题1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？(P4)答：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。

GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。

但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别：（1）GIS与机助制图系统。

机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。

地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。

一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。

（2）GIS与DBMS(数据库管理系统)。