GIS考研基础简答Word格式.docx
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包括空间数据库的定义、数据访问和提取、从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体及其位置、数据更新和维护等。
（4）空间分析功能
GIS核心功能之一，是区别一般管理信息系统的功能特征。
GIS的空间分析功能与数据模型有关，每种模型都支持特定的一系列空间分析功能。
如矢量数据模型支持网络分析，缓冲区分析和叠置分析。
（5）数据输出
通过图形、表格和统计图表显示空间数据以及分析结果是GIS作为可视化工具的必需。
包括地图符号的设计，图幅整饰，统计图表，属性数据的报表等等。
（6）二次开发与编程：
提供专用语言的开发环境，用户可以完成各项应用功能的开发。
3.地理信息系统的应用功能（或者是“地理信息系统可以回答和解决的问题”）
1、位置问题：
在特定的位置有什么，是什么的问题。
位置用绝对位置和相对位置来表示。
前者用地理坐标表示，后者用空间关系确定。
（如了解中国东南地区是什么地貌形态？
或者回答诸如邮政编码，地方，名称，地理坐标等问题）
2、条件问题：
解决符合某些条件的地理实体在哪里的问题。
它通过地理对象的属性信息列出条件表达式，进而查找满足该条件的地理对象的空间分布位置。
在GIS中，条件问题虽是查询的一种，但特指较为复杂的查询问题。
（如查询交通图上面积不超过10000平方米的车站在哪里）
3、变化趋势问题：
利用综合数据分析，识别正在发生或已经发生的地理事件或现象，或某个地方发生的某个事件随时间变化的过程，并能对未来做出预测或对过去做出回溯。
（如对某个地区过去20年间人口数量变化的回溯并预测人口）
4、模式问题：
分析已发生或正在发生的事件的相关因素，即地理对象实体和现象的空间分布之间的空间关系问题。
（如水稻产量和地理区位的关系，机动车辆事故的常见发生地点）
5、模拟问题：
通过模型分析，给定模型的参数和条件，对已经发生或未发生的地理事件，现象，规律进行演变、推演、和反演等。
如对建筑物爆破进行模拟。
4.分析GIS与机助制图、管理信息系统（MIS）、CAD、空间数据库管理系统、遥感图像处理系统之间的区别和联系？
（1）与MIS的区别和联系：
a、管理信息内容的不同。
GIS管理的主要是空间数据，而MIS系统主要管理的是属性数据，主要使用的是关系型数据库，属于一般事务性数据库。
b、GIS具有强大的空间分析功能;
MIS系统一般来说是没有空间分析功能的。
（2）与CAD的区别和联系
GIS与CAD系统的共同特点是二者都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。
在数据表达方面，CAD处理的多为规则几何图形及其组合，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，需要丰富的符号库和属性库。
GIS强调空间数据分析，制图系统强调数据的表达。
GIS需要有较强的空间分析功能，图形和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的能力比GIS要弱。
（3）与SDBMS的区别和联系
GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，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功能。
SDBMS是GIS数据存储的核心。
（4）与遥感图象处理系统的区别和联系
遥感图像处理系统主要是对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取等。
遥感数据经过遥感图像处理系统处理后，可以作为GIS的背景影像。
而GIS除了具备处理栅格数据的能力以外，还强调对GIS图形的矢量数据进行处理。
（5）与机助制图系统的区别
机助制图是GIS的基础，功能主要包括空间数据的处理，显示与表达，还包括空间查询等。
但与GIS的最大区别是空间分析功能不够强大。
4.GIS近代发展特点
（1）1950到60为GIS开拓期，注重于空间数据的地学处理。
辅助制图功能较强。
（2）70年代为GIS巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。
关系数据库在这期间诞生给了GIS发展的动力。
（3）80年代为大发展时期，注重于空间决策分析支持。
GIS的应用领域迅速扩大，从资源管理到应急系统等，还有大量基础软件和应用软件的诞生。
（4）90年代为GIS用户时代。
随着信息高速公路和数字地球的提出，还有因特网技术的出现，使得网络GIS得以快速发展，用户可以更大范围地共享数据。
其他方向还有三维四维数据模型的引入，人工智能和专家系统引入。
（5）21世纪初，为GIS的空间信息网格（SpatialInformationGrid，SIG）时代。
空间信息网格是一种汇集和共享地理分布海量空间信息资源，对其进行一体化组织和处理，从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。
SIG以一种新的结构，方法和技术来管理、访问、分析、整合分布的空间数据，充分利用空间信息系统的各种资源提供服务，实现空间信息的有效共享与互操作，提供空间信息的联机分析处理与服务。
5地理信息系统的特征
（1）外壳是计算机化的技术系统，又包括关联的子系统，如数据采集子系统，数据管理子系统，数据处理和分析子系统，图像处理子系统等。
（2）操作的对象是空间数据。
实现对其定位，定量和定性描述。
只有在GIS中，才实现了空间数据的空间位置、属性和时态的三种要素的统一。
（3）技术优势在于它的数据综合，模拟和分析评价功能，实现决策支持，预测等。
（4）GIS的成功应用更强调组织体系和人的因素的应用。
这是由GIS的多学科性和复杂性要求的。
6、简述GIS专业软件的组成，并分别介绍每个功能模块的功能？
（1）数据输入与转换：
主要包括手扶数字化、图形扫描及矢量化等。
（2）数据存储与管理：
包括数据的无缝图层连接、分区、建立空间索引、设置数据的访问机制等。
（3）图形与属性编辑模块：
数据输入完成后，对数据的分层、分类、编码、编辑、坐标转换、剪裁、接边、属性输入和联接等。
（4）数据分析与处理模块：
包括转换各种标准的矢量格式和栅格格式数据，完成地图投影转换，支持各类空间分析功能（矢量/栅格叠加分析、空间聚类分析、路径分析等）。
（5）数据输出与表示模块：
主要包括数据的专题制图输出、统计报表输出、方案选择、可视化表示等。
（6）用户接口模块：
主要包括用户界面、程序接口、数据接口、二次开发语言环境
7.简述空间数据的基本特征
（1）空间位置特征：
表示地理实体或者现象在空间参照系中的位置，其绝对位置由空间坐标定义（例如地理坐标和平面坐标），相对位置由空间关系定义（例如拓扑、关联、邻接、连通等）。
（2）空间属性特征：
对应的空间实体或者现象的说明信息。
从定性角度和定量角度来描述。
一般其内容可进一步分为主导属性和扩展属性，前者描述地理实体的基本内容，后者是根据用户的需要添加的。
如道路中，标识码，长度，名称，宽度，等级等是主导，车流量，车道数等是扩展属性。
（3）时间特征：
描述地理实体或者现象随时间变化的特征，分为绝对时间和相对时间。
8.简述地理实体与地理目标的区别
（1）地理目标也称为地理对象，是数字世界的产物，是地理实体在地理数据库中的表示；
地理实体是现实世界的地物，不能够再进行类别划分。
如城市这个实体，可以划分为若干部分，但都不叫城市，而是街，区等）
（2）区分依据。
由于地图比例尺产生的尺度效应，同一个现实世界中的地理实体，在数字世界中可能有多种表达结果。
如采用矢量数据模型，则同一个地物在不同比例尺表现为点状，线状和面状地物。
为了区分这些表达结果，在数字世界中用地理目标进行描述。
地理目标在地图上以地图符号表示。
9.简述空间关系的内容
（1）拓扑空间关系：
是存在于结点、弧段、多边形之间的空间拓扑关系。
（1.1）关联关系:
不同类图形元素之间的拓扑关系，如结点与弧段的关系，弧段与多边形的关系。
（1.2）邻接关系：
同类图形元素之间的拓扑关系。
如弧段与弧段，多边形与多边形。
（1.3）连通关系：
由结点与弧段构成的有向网络图中，结点之间是否通达，即具有连接性。
（1.4）包含关系：
多边形内是否包含了其他弧段或多边形。
（2）顺序方位关系：
描述空间实体在空间上的排序，如实体之间前后，左右，东南西北方位等。
（3）度量空间关系：
描述实体之间的距离关系。
这种距离关系可以定量描述为特定空间距离中的某种距离，例如欧氏距离。
10.简述ArcGIS中三个重要的拓扑概念
（1）连接性：
属于弧段与结点间的拓扑关系，描述弧段通过结点的连接性。
其二维表结构包括弧段号，起结点和终结点。
除了检查连通性之外，还可以用于最短路径分析。
再如：
对于管线网络，当某一段管线发生故障时，可以在最短的时间内找出该段管线的控制阀；
对于道路网络，分析某个结点处发生事故产生的影响等。
（2）多边形区域定义：
有一系列相连的弧段定义面，多个弧段首尾相连构成了多边形的内部区域。
二维表结构包括多边形号，组成的弧段序列。
作用？
（3）邻接性：
通过定义弧段的左右多边形来判断多边形之间的邻接性。
二维表结构包括弧段号，左多边形号，右多边形号。
11.简述拓扑关系的优点与缺点
优点：
（1）拓扑关系检查可以消除数字化的一些错误。
如未闭合的多边形，断开的道路
（2）便于空间分析。
如空间要素查询，不需要利用坐标或者距离，就可以确定图形之间的空间关系，很快就能找到满足查询条件的空间要素；
网络分析，特别是有向网络路径或区域边界跟踪分析，如最短路径分析，服务区选址，最小生成树，多边形叠置分析（由于非拓扑模型在多边形公共边界存储2次，会造成数据冗余，碎屑多边形等问题，使得叠置分析困难）
（3）拓扑数据结构有利于数据文件的组织，减少数据冗余
缺点：
（1）拓扑数据结构大大增加了数据编辑的难度和复杂性，维护起来也很困难。
若数据发生变动，则会对全局拓扑关系重新建立。
并且不是所有的GIS空间分析和应用都需要拓扑关系
（2）是否预先存储拓扑关系，应该存储哪些拓扑关系也是争论的焦点。
若全显式表达，则消耗空间；
若半隐含表达，则需要运算得到拓扑关系，效率降低。
现在拓扑关系在面向对象的数据模型中已经弱化，不再作为数据结构的一部分，而只是当作限制空间实体的规则。
12.简述GIS中拓扑关系的存储
拓扑关系一般都使用与存储空间位置的关系数据库的数据表格形式来存储（可举例说明），如连接性，邻接性，多边形区域定义等。
但是也可以用矩阵的形式来表达这些关系，例如多边形的区域定义可以表示成为关联矩阵，多边形的邻接性可以表示为邻接矩阵。
13.简要从数据采集、数据存储、空间分析、制图输出，建模焦点方面比较矢量模型、栅格模型与数字高程模型（TIN）。
（1）数据采集：
矢量模型的数据采集方法包括野外测量，系统数据格式转换，手扶跟踪数字化，扫描矢量化等；
栅格模型的数据采集方法包括航空摄影，卫星遥感，矢量数据的栅格化。
TIN的采集方法包括遥感影像解译，高程测量，三维激光扫描
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