GIS复习提纲

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GIS期末复习提纲

一、 名词解释

1、 地理数据:是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。

2、 地理信息:是地理数据所蕴含和表达的地理含义。

3、 地理信息系统: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。

4、 地理空间:一般指上至大气电离层,下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。其间是自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。

5、 拓扑关系:描述地理空间实体之间的一种关系,这种关系不会因为地理空间实体的空间变换而变化,仍然保持原有的性质。

6、 空间数据结构:是指适合于计算机存储、管理和处理的地理空间数据逻辑结构。是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。

7、 栅格数据结构:基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构,又称网格结构或像元结构,是指将空间分割成有规则的网格,称为栅格单元,在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织方式。

8、 矢量数据结构:基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构,矢量结构是通过记录坐标的形式来表示点、线、面(多边形)等地理实体。矢量数据结构能很好地表达地理实体的空间分布特征,数据精度高,数据存储的冗余度低,但对多层空间数据的叠合分析比较困难。

9、 几何纠正:主要是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正。

10、 地图投影变换:当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时,需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据。

11、 GIS空间数据库:地理信息系统的数据库(简称空间数据库)是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。

12、 数据模型:数据模型是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示。 13、 数字地形模型(DTM):简单地说就是用数字化的形式表达的地形信息。 最早是为了自动设计高速公路由Miller于1956年提出的。

14、 空间插值:常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较。

15、 空间叠合分析:是指在相同的空间坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。

16、 缓冲区分析:所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。从数学的角度看,缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合,确定它们的邻域,邻域的大小由邻域半径决定。缓冲区分析是根据分析对象的点、线、面实体,自动建立其周围一定距离的缓冲区多边形实体,用以识别这些实体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。它是GIS重要的和基本的空间操作功能之一。

17、 地理信息系统工程:是根据用户的具体应用需求和应用目的,为解决一类或多类实际应用问题,面向GIS技术应用的数据建设和软件设计开发的工程。

18、 3S集成:GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具,GIS是空间信息分析、处理的有力武器,RS是空间信息最迅速、覆盖面最大的采集手段, 三者的结合简称3S集成。

二、小题

1、 地理数据的分类:地理数据分为空间特征数据和属性特征数据。 2、 地理信息的特点:空间特征、属性特征、时序特征

3、 GIS的类型:①根据研究范围:全球系统、区域系统、国家系统;②根据研究内容:专题系统、综合系统;③根据其使用的数据模型:矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统。

4、 地理空间实体的分类:在地图学上,地理空间实体分为点、线、面三种要素,分别用点状、线状、面状符号来表示。其中面状要素中的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。

5、 在计算机内描述空间实体的两种形式:显式描述和隐式描述。 6、 地理空间数据的基本特征:空间特征、 属性(专题)特征、时间特征 7、 地理空间数据的类型:

根据数据来源划分:地图数据、影像数据、文本数据 根据数据结构划分:矢量数据、栅格数据

根据数据特征划分:空间定位数据、非空间属性数据 根据几何特征划分:点、线、面、曲面、体

根据数据发布形式:数字线划图(DLG)数据、数字栅格图(DRG)数据、数字高程模型(DEM)数据、数字正射影像(DOM)数据

8、 空间对象的空间关系:包括度量空间关系;方向空间关系;拓扑空间关系等。 9、 拓扑关系包括:邻接关系、关联关系和包含关系。 10、 空间数据结构包括:栅格数据结构和矢量数据结构

11、 栅格数据的获取:扫描获取栅格数据;遥感获取栅格数据;矢量数据转换成栅格数据

12、 矢量数据结构特点:用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示空间实体,用标识符与属性数据进行连接;矢量数据之间的关系表示了空间属性的拓扑关系;描述的空间对象位置明确,属性隐含。

13、 属性数据的存储:属性数据有时直接记录在栅格或矢量数据文件中,有时则单独输入数据库存储为属性文件。

14、 属性数据的获取:主要在于资料的收集,在建立地理信息系统之前,首先要进行详细的用户调查,需要存储哪些属性信息,这些属性数据在什么单位收集。

15、 属性数据的录入:主要采用键盘直接输入的方法,有时也可以辅助于字符识别软件。

16、 属性数据编码内容:登记部分、分类部分、控制部分

17、 属性数据编码方法:常用的编码方法有层次分类编码法与多源分类编码法两种基本类型。

层次分类编码法是按照分类对象的从属和层次关系为排列的一种代码。它的优点是能明确表示出分类对象的类别,代码结构有严格的隶属关系。

多源分类编码法又称独立分类编码法。是指对于一个特定的分类目标,根据诸多不同的分类依据分别进行编码,各位数字代码之间并没有隶属关系。

18、 图形数据的采集方法:主要包括野外数据采集、地图数字化和现有数据转换三类

19、 地图数字化的方法:手工键盘输入、跟踪数字化输入、扫描数字化输入 20、 空间数据误差的检查方法:叠合比较法、目视检查法、逻辑检查法 21、 数据模型的分类: 层次模型、 网状模型、关系模型

22、 缓冲区的分类:缓冲区有点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区之分 23、 地理信息系统的配置:硬件配置、软件配置、 人员配置

24、 GIS软件平台开发方案:全部自行开发;全部利用现有软件;部分自行开发 25、 进行需求获取的方式是多种多样的,包括面谈、电话访谈、参观、问卷、获取领域相关资料等。

26、 一般而言,用户需求分为两类,功能性需求和非功能性需求 三、简答

1、 GIS的功能:数据采集与编辑*(编辑:矢量数据编辑 (Vector Data)、栅格数据编辑 (Raster/Grid /Image Data)) 、数据存储与管理 、数据处理和变换、空间分析和统计*(空间分析是地理信息系统的核心功能,也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别。地理信息系统的空间分析可分为三个不同的层次。空间查询检索:空间位置→属性;属性→空间位置;通过图形手段查询指定范围的空间位置和属性。定式化的空间分析:叠合分析,网络分析,缓冲区分析……空间模型分析:是在地理信息系统支持下,分析和解决现实世界中与空间相关的问题,它是地理信息系统应用深化的重要标志。)、产品制作与显示 、二次开发和编程

2、 地理信息数字化的必然性(存在问题)①地图的生产周期太长 ②遥感影像因为存在着变形,且成像方式的不同 ③计算机软硬件技术的发展

3、 拓扑关系的意义:根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置,而无需利用坐标和距离;利用拓扑关系有利于空间要素的查询;可以利用拓扑数据重建地理实体。

4、 栅格数据结构特点:用离散化的格网值来表示和描述空间目标的属性信息;描述的空间对象属性明显,位置隐含;数据结构简单,易于与遥感结合,但数据量大。

5、 矢量与栅格数据结构的比较

优 点

1.便于面向现象(土壤类、土地利用单

矢量数据结构

元);

2.数据结构紧凑、冗余度低; 3.有利于网络分析; 4.图形显示质量好、精度高。 1.数据结构简单;

2.空间分析和地理现象的模拟均比较

栅格数据结构

容易;

3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析;

4.输出方法快速,成本比较低廉。

缺 点

1.数据结构复杂;

2.软件与硬件的技术要求比较高;

3.多边形叠合等分析比较困难; 4.显示与绘图成本比较高。 1.图形数据量大; 2.投影转换比较困难; 3.栅格地图的图形质量相对较低;

4.现象识别的效果不如矢量方法。

7、误差或错误的检查与编辑必要性:通过数字化所获取的原始空间数据,都不可避免的存在着错误或误差;属性数据在建库输入时,也难免会存在错误;

所以,对图形数据和属性数据进行一定的检查、编辑是很有必要的

8、空间数据的误差分析:1)空间数据的不完整或重复2)空间数据位置的不准确3)空间数据的比例尺不准确4)空间属性和数据连接有误5)属性数据不完整

9、空间数据库特点:1)数据量特别大

地理系统是一个复杂的综合体,要用数据来描述各种地理要素,尤其是要素的空间位置,其数据量往往大得惊人。即使是一个很小区域的数据库也是如此。

2)数据种类多、复杂

不仅有地理要素的属性数据(与一般数据库中的数据性质相似),还有大量的空间数据,即描述地理要素空间分布位置的数据,并且这两种数据之间具有不可分割的联系。

3)数据应用面相当广

如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。

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