地理信息系统原理与方法考试提纲Word文档格式.docx

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六、GIS空间分析

七、GIS系统的组成

GIS系统由五个部分组成：

计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、应用分析模型、系统开发管理和使用人员。

八、GIS的功能

数据的采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决策支持、数据显示与输出。

九、空间数据概念模型

对象模型：

矢量结构

场模型：

栅格结构、TIN结构

一十、空间实体：

存在于自然界中的地理实体。

与地理空间位置或特征相关联，在空间数据中不可再分的最小单元现象。

点实体：

表示0维空间实体

线实体：

表示1维空间实体

面实体：

表示2维空间实体

体实体：

表示3维空间实体

一十一、空间实体关系种类

顺序关系

空间关系距离关系相交、相接、相等、分离

拓扑关系包含、包含于

覆盖、被覆盖、交叠

一十二、栅格数据

栅格数据结构实际上就是像元阵列，即像元按矩阵形式的集合，栅格中的每个像元是栅格数据中最基本的信息存储单元，其坐标位置可以用行号和列号确定。

栅格数据表示的地表是不连续的，是量化和近似离散的数据。

一十三、栅格数据取值方法

中心归属法：

每个栅格单元的值以网格中心点对应的面域属性值来确定。

长度占优法：

每个栅格单元的值以网格中线（水平或垂直）的大部分长度所对应的面域属性值来确定。

面积占优法：

每个栅格单元的值以在该网格单元中占据最大面积的属性值来确定。

重要性法：

根据栅格内不同地物的重要性程度，选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值。

一十四、栅格数据存储的压缩编码

链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码

行程编码：

<

1>

只在各行（列）数据的代码发生变化时依次记录该代码重复的个数，即按（属性值、重复个数）编码。

2>

逐个记录各行（列）代码发生变化的位置和相应的代码

3>

按行（列）记录相同代码的始末像元列号（行号）和相应的代码。

四叉树编码:

将图像区域按四个大小相同的象限四等分，每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层，无论分割到哪一层象限，只要子象限上仅含一种属性代码和符合既定要求的少数几种属性时，则停止分割。

十五、矢量数据结构

包含两类：

实体、拓扑

矢量数据就是代表地图图形的各离散点平面坐标（x,y）的有序集合，矢量数据结构是一种最常见的图形数据结构，主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其属性数据之间的相互关系。

实体式数据结构

点实体、线实体、面实体

点、线、面实体的坐标编码

<

拓扑数据结构

拓扑邻接：

存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系

拓扑关联：

存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系

拓扑包含：

存在于空间图形的同类但不同级的元素之间的拓扑关系

DIME即双重独立地图编码，为人口调查而设计的一种拓扑编码法。

是一种把几何量度信息与拓扑逻辑信息结合起来的系统。

链状双重独立式数据结构DIME的一种改进，寻找两个多边形的公共界限时仅需知道链名即可。

十六、矢量数据与栅格数据结构的特点

矢量数据

栅格数据

数据存储量小

数据存储量大

空间位置精度高

空间位置精度低

用网络连接法能完整描述拓扑关系

难于建立网络连接关系

输出简单很容易、绘图细腻、精确、美观

输出速度快、但绘图粗糙、不美观

可对图形及其属性进行检索、更新和综合

便于面状数据处理

数据结构复杂

数据结构简单

获取数据慢

快速获取大量数据

数学模拟困难

数学模拟方便

多种地图叠合分析困难

多种地图叠合分析方便

不能直接处理数字图像信息

能直接处理数字图像信息

空间分析不容易实现

空间分析易于进行

边界复杂、模糊的事物难以描述

容易描述边界复杂、模糊的事物

数据输出的费用较高

技术开发费用低

一十七、矢量栅格数据一体化

一十八、三维空间数据模型及结构

国家的地理数据采用栅格

八叉树数据结构

八叉树数据结构可以视作为二维栅格数据中的四叉树在三维空间的推广。

该数据结构是将所要表示的三维空间V按X、Y、Z三个方向从中间分割，把V分割成8个立方体；

然后根据每个立方体中所含的目标来决定是否对各立方体继续进行八等分的划分，一直分到每个立方体被一个目标所充满，或没有目标，或其大小已成为预先定义的不可再分的体素为止。

四面体格网（TEN）

一十九、地图投影配置的一般原则

（1）所配置的投影系统与相应的比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图、基本省区图或国家大地图集）投影系统一致。

（2）系统一般最多只采用两种投影系统，一种服务于大比例尺的数据处理与输入输出，另一种服务于中小比例尺。

（3）所用投影以等角投影为宜

（4）所用投影应能与网格坐标系统相适应，及所用的网格系统在投影中应保持完整。

二十、GIS数据来源

地图数据、遥感图像、测量数据、数字资料、文字报告

二十一、扫描矢量化流程

纸质图扫描转换拼接子图块裁剪地图屏幕跟踪矢量化接边矢量图合成矢量图编辑空间数据库

二十二、数据质量

空间数据质量是指空间数据的可靠性和精度，通常用空间数据误差来度量。

微观方面的数据质量问题：

定位精度、属性精度、逻辑一致性、分辨率。

宏观方面的质量问题：

完整性、时间性、地域性、数据档案

二十三、误差来源（书P99）

二十四、窗口操作

正开窗、负开窗

正开窗：

选取整个图形数据在窗口内的子集合

负开窗：

选取整个图形数据在窗口外的子集合

裁剪技术

开窗操作

二维观察变换

二十五、节点与节点的吻合及节点与线的吻合的两种情况

（1）仅要求他们的坐标一致，不建立关联关系（拓扑关系）

（2）不仅坐标一致，要建立他们之间的空间关联关系

二十六、空间数据的误差校正

二次变换和高次变换，在二次变换中有5对未知数理论上需要知道数字化原图上的5个点的坐标及其相应的理论值便可

一次变换，只要知道不在同一直线上的3个对应点的坐标即可

二十七、空间数据的压缩与光滑

数据压缩：

间隔取点法、垂距法、合并法（偏角法）、分裂法（道格拉斯-普克法）

曲线光滑：

假想曲线为一组离散的点，寻找形式比较简单、性能良好的曲线解析式。

曲线光滑有两种方式：

插值方式和逼近方式

二十八、图形变换（P115）

几何变换：

平移、比例（缩放）、旋转变换

二十九、图幅拼接处理

常采用经纬线分幅、规则矩形分幅

图形合并即数据文件的合并

几何接边、逻辑接边

三十、栅格数据与矢量数据的互相转换（步骤、流程）

三十一、空间数据库的特点

三十二、传统的空间数据库模型

1、层次模型：

树形结构来表示实体间联系

2、网络模型

3、关系模型

三十三、面向对象模型

面向对象的定义指无论怎样复杂的事例都可以准确的由一个对象表示。

每个对象都是包含了数据集和操作集的实体，也就是说，面向对象的模型具有封装性的特点。

三十四、图形数据的构模

1、矢量数据模型

、面条模型

、拓扑模型

2、面片数据模型

、网络系统

、多边形系统

最常用的专题属性数据枸模是关系模型

三十五、空间索引

空间索引是指根据空间要素的地理位置、形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构，一般包括空间要素标识、外包络矩形及指向空间要素的指针。

矩形范围索引、单元格网索引

三十六、R树索引

三十七、多级索引：

将多个不同或相同的索引方法组合使用。

对单级索引空间或者空间范围进行多级划分，解决超大型数据量的ＧＩＳ系统检索、分析、显示的效率问题。

三十八、空间数据的元数据

地理信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表达方式、空间参考、管理方式及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。

三十九、元数据内容标准部分

标识信息、数据质量信息、数据集继承信息、空间数据表示信息、

空间参照系信息、实体和属性信息、发行信息、空间元数据参考信息。

四十、什么是空间分析

宏观的讲空间分析包含３个方面：

拓扑分析、属性分析、拓扑与属性的联合分析。

四十一、叠置分析（什么是叠置分析Ｐ２０９）

四十二、什么是缓冲分析、缓冲区分析的类型？

缓冲分析就是在点、线、面实体（缓冲目标）周围建立一定宽度的多边形。

四十三、流分析（Ｐ２２３）

就是将资源由一个地点运送到另一个地点。

流分析的问题主要是按照某种最优化标准（时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大）设计运送方案。

四十四、空间分析建模（有哪些模型）

四十五、ＧＩＳ的输出与地图可视化（Ｐ３０７）

四十六、电子地图的特点

超媒体集成、交互性、动态性、无缝拼接、多尺度显示、多维化显示、多维化表示、共享性、分析功能

四十七、３Ｓ技术集成