GIS概论复习总结Word格式文档下载.docx

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12、数据压缩：

数据压缩是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。

13.数据处理：

对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式

14.数据质量：

数据质量是空间数据在表达现实世界空间变化的空间位置、专题特征以及时间这三个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。

15、空间数据的内插：

通过已知点或多边形的分区数据来推求任意点或多边形分区数据的方法就称作空间数据的内插。

16、查询：

属于数据库的范畴，一般定义为作用在库体上的函数，它返回满足条件的内容。

17、叠置分析：

是指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区的两个地理对象的图层进行叠合，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的分析方法。

18、通视分析:

是指以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析。

19、缓冲区分析：

根据地理对象点、线、面的空间特性，自动建立对象周围一定距离的区域范围（缓冲区域），以分析该对象对缓冲区内邻近对象的影响程度的过程。

20、网络：

指一系列相互联结的线状要素的集合，其通常具有一定的流通功能。

21、空间分析模型：

是指用于GIS空间分析的数学模型，是在GIS空间数据基础上建立起来的。

它是对现实世界科学体系问题与抽象的空间概念的模型，是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的、交互的空间分析操作命令，对一个空间决策过程进行的模拟。

22、空间决策支持：

是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取隐含于空间数据中的某些事实和关系，并以图形和文字的形式直观地加以表示，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的支持。

二．填空题

SQL功能：

查询、操纵、定义、控制。

空间查询特性：

回答用户的简单问题、不改变空间数据库数据、不产生新的空间实体和数据。

空间查询语言：

SQL、可视化空间查询、超文本查询、自然语言空间查询。

统计图：

柱状、扇形、直方、拆线、散点。

DEM应用领域：

土木工程、测绘、遥感、军事、数字水文分析

1．信息的特点包括：

客观性、实用性、传输性、共享性。

地理信息出了具有其他信息以外的特征：

空间特征、属性特征、时序特征。

2．地理信息系统的操作对象是地理数据

3.地理信息系统萌芽于20世纪60年代初，在1963年，Tomlinson开始创建世界上第一个地理信息系统级即加拿大地理信息系统。

4、空间数据处理的内容包括数据变换、数据重构、数据抽取。

5、数据压缩的目的是节省存储空间、节省处理时间。

6.数据采集数据源种类包括：

地图遥感影像数据、统计数据、实测数据、数字数据、各种文字报告和立法文件、其它数据。

7、扩展关系数据库查询语言基本语法：

Select<

属性清单>

From<

关系表>

Where<

条件>

8、基于矢量数据的叠置分析的类型：

1）相交叠加、2）、合并叠加、3）擦除叠加4）标识叠加。

9、基于栅格数据的叠置分析的类型：

类型叠置、统计叠置、动态分析。

10、基于DEM的信息提取包括：

坡度、坡向、地表粗糙度（破碎度）、高程变异分析、地形地貌的自动分类。

DEM基于可视化分析：

剖面分析、通视分析、地形三维图绘制、地貌晕渲图绘制、模拟飞行。

11、地理信息数据处理的一般流程：

采集、编辑、组织、管理、分析、输出

二、简答题

1、GIS与其它IS的区别：

A、GIS与一般MIS的区别：

1）GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用

2）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

2.简述地理信息系统的组成：

从计算机的角度看，GIS是由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型组成

硬件：

多种设备－物质基础

软件：

支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统

空间数据：

系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础

应用人员：

GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户

应用模型:

构建和选择是系统应用成败的重要因素

3．地理信息系统的基本功能：

1）数据采集与编辑

2）数据储存与管理

3）数据处理和变换

4）空间分析和统计

5）产品制作与演示

6）二次开发和编辑

4．空间数据的基本特征：

1）空间特征

表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。

空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。

2）属性特征

表示实体的特征。

如名称、分类、质量特征和数量特征等。

3）时间特征

描述实体随时间的变化，其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。

5.空间实体的描述

1）编码：

用于区别不同的实体，有时同一个实体在不同的时间具有不同的编码。

包括分类码和识别码。

2）位置：

可用坐标描述也可用其它形式，如用邮政编码或文字来描述。

3）关系：

与其它实体的关系、组合等。

4）属性：

指明该地理实体所对应的非空间信息（如湖泊的面积、道路的等级）。

5）实体的行为和功能：

是指在数据采集过程中不仅要重视实体的静态描述，还要收集那些动态的变化。

6）说明：

用于说明实体数据的来源、质量等相关的信息

6.简述栅格数据的编码方法：

1）直接栅格编码：

概述：

逐行（或逐列）记录代码数据

特点：

处理方便，但没有压缩

2）压缩栅格编码：

a.游程长度编码：

栅格数据压缩的重要编码方法，逐行扫描，将相邻等值的像元合并，并记录代码的重复个数

压缩效率较高，叠加、合并等运算简单，编码和解码运算快

b.块式编码：

它是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格。

具有可变分辨率

1）、大块图斑记录单元大，分辨率低，压缩比高

2）、小块图斑记录单元小，分辨率高，压缩比低

c.四叉树编码：

又称为四分树、四元树编码。

最有效的栅格数据压缩编码方法之一

基本思想：

将2n×

2n个像元组成的图像（不足的用背景补上）按四个向限进行递归分割，并判断向限值是否单一

A单一：

不再细分

B不单一：

递归分割

最后得到一颗四分叉的倒向树

编码方法:

常规四叉树:

除了要记录叶结点外，还要记录中间结点，结点之间的联系靠指针（每个节点记录6个指针变量，指针不仅增加了数据的存储量，还增加了操作的复杂性。

所以，常规四叉树并不广泛应用于存储数据，其价值在于建立索引文件，进行数据检索。

）

线性四叉树：

不需记录中间结点和使用指针，仅记录叶结点，并用地址码表示叶结点的位置。

四叉树优缺点：

优点：

1）压缩效率高，压缩和解压缩比较方便。

基本上是一种非冗余表示法。

2）可变率或多重分辨率，既可精确地表示图形结构，又可减少存储量。

适用于处理凝聚性或呈块状分布的空间数据。

缺点：

1）建立四叉树耗费机时很多。

2）四叉树虽可修改，但很费事。

3）未能直接表示物体间的拓扑关系。

4）不利于形状分析和模式识别，即具有图形编码的不定性。

7.矢量数据结构分类：

1）实体数据结构：

只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。

2）拓扑数据结构：

（一）拓扑元素：

点（结点）、线（链、弧段、边）、面（多边形）三种

（二）拓扑关系

关联：

不同拓扑元素之间的关系。

如结点与链、链与多边形等

邻接：

相同拓扑元素之间的关系。

如结点与结点、链与链、面与面等

包含：

面与其它拓扑元素之间的关系

如某省包含的湖泊、河流等

其中，关联与邻接是最基本的拓扑关系。

8.拓扑关系的意义

空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义，因为:

（1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。

（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。

（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。

9、矢量数据、栅格数据的总结

内容

栅格数据

矢量数据

概念

栅格数据是最简单、最直接的空间数据结构，是指将空间划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

矢量数据结构是通过记录坐标的方式，利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。

特点

1.位置隐含,属性明显

2.离散的量化栅格值表示空间对象

3.数据结构简单,易与遥感数据结合

几何和属性偏差

1.定位明显，属性隐含

2.用离散的点描述空间对象与特征

3.具有空间实体的拓扑关系，便于深层次分析

4.数据精度高，冗余度小

5.与遥感等图象数据难以结合

优缺点比较

优点

1.数据结构简单；

2.空间分析和地理现象的模拟均比较容易

3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析；

4.输出快速，成本低廉

1.便于面向现象（土壤类、土地利用单元等）的数据表示；

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。

缺点

1.图形数据量大；

2.投影转换比较困难；

3.图形质量相对较低；

4.现象识别的效果

1.数据结构复杂；

2.软件与硬件的技术要求比较高；

3.多边形叠置分析比较困难；

4.显示与绘图成本比较高。

10.数据采集及方式

1.手工方式：

通过手工在计算机终端上输入数据，主要是键盘输入。

主要用于属性数据的输入。

2.手扶跟踪数字化方式

手扶跟踪数字化仪是一种图形数字化设备，是目前常用的地图数字化方式，它生成矢量数据。

3.扫描方式：

扫描仪是一种图形、图象输入设备，可以快速地将图形、图象输入计算机系统，是目前发展最快的数字化设备

它生成栅格数据。

4.影像处理和信息提取方式：

从遥感影像上直接提取专题信息。

5.数据通讯方式：

联网方式下，信息系统内部各子系统之间以及与其它信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。

11．空间数据处理的方法

1.平面坐标变换：

它包括平移变换、旋转变换、比例变换、地图投影变换。

2.图幅变形校正

3.空间数据的压缩处理

1）压缩途径：

（1）压缩软件:

原数据信息基本不丢失而且可以大大节省存贮空间，缺点是压缩后的文件必须在解压缩后才能使用

（2）数据消冗处理:

原数据信息不会丢失，得到的文件可以直接使用，缺点是技术要求高，工作量大，对冗余度不大的数据集合效用小

（3）用数据子集代替数据全集:

在规定的精度范围内,从原数据集合中抽取一个子集，缺点以信息损失为代价，换取空间数据容量的缩小

2）空间数据的压缩方法：

（1）曲线数据的压缩：

特征点筛选法：

筛选抽取曲线特征点，并删除全部多余点以达到节省存贮空间的目的。

（2）面域栅格数据的压缩：

通过压缩编码技术来消除冗余数据：

（链码、游程长度编码、块码、四叉树编码。

（3）面域邻接线段的删除：

数据属性的重新分类和空间图形的化简需要对数据进行压缩（包括：

相邻界线的删除、共同属性的合并）

4.空间数据类型的转换：

1）矢量向栅格转换：

矢量数据向栅格数据转换又称为多边形填充，就是在矢量表示的多边形边界内部的所有栅格点上赋予相应的多边形编码，从而形成如图所示的栅格数据阵列。

2）栅格向矢量转换：

（1）含义：

多边形栅格数据向矢量数据转换就是提取以相同的编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系，并表示成由多个小直线线段组成的矢量格式边界线的过程。

（2）步骤：

步骤一：

多边形边界提取（二值化过程）：

步骤二：

细化：

细化的目的是使一条线只由代表其轴线或周围轮郭线位置的单个栅格表示。

对于线，可用剥皮法。

步骤三：

边界线的追踪及生成拓扑关系：

将细化处理后的栅格数据整理成从节点出发的线段或闭合的线条，以矢量形式存储于特征栅格点中心的坐标。

5.空间数据插值：

通过已知点或多边形的分区数据来推求任意点或多边形分区数据的方法就称作空间数据的内插。

6.边界匹配（图幅接边）

12．空间数据的一般性错误：

⑴数据不完整、重复

⑵空间数据位置不正确

⑶空间数据比例尺不准确

⑷空间数据变形

⑸几何和属性连接有误

⑹属性数据不完整

13.空间数据编辑处理的必要性：

⑴修正数据输入错误

⑵维护数据的完整性和一致性

⑶更新地理信息

14.空间数据的误差：

误差类型

误差来源

误差特征

源误差

数据年代；

数据的空间覆盖范

围；

地图比例尺；

观测密度数据

的可访问性，数据格式；

数据与

用途的一致性；

数据的采集处理

费用

明显易探测

由自然变化或原始测量引起的误差

位置误差；

属性误差：

质量和数

量方面的误差

数据偏差：

输入输出错误，观测

者偏差，自然变化

不明显难测定

GIS处理过程引起的误差

计算机字长引起的误差

拓扑分析引起的误差：

逻辑错

误、地图叠置操作、分类与综合

引起的误差

复杂

难探测

15、缓冲区分析例

如已知一湖泊，要求在它周围5000m内必需禁止任何污染性工业企业存在，在它周围500m内必需禁止建筑任何永久性建筑物。

解:

（1）先建立缓冲区；

（2）同现有污染性工业企业图叠置，显示在范围内应禁止的污染性工业企业；

（3）同现有永久性建筑物图叠置，显示在范围内应禁止的永久性建筑物。

16、网络分析应用形式：

（一）路径分析：

求最优路径

（二）连通分析---最小生成树

（三）资源分配—定位与分配问题

17、GIS中常用空间分析模型：

1）相关分析模型：

用来分析研究各种地理要素数据之间相互关系的一种有效手段。

2）趋势面分析模型：

用来将现象的空间分布特征及其区域变化趋势模拟出来。

3）预测模型：

反映地理要素的动态发展规律，并用于预测分析。

---常用回归模型。

4）聚类模型：

描述各种地理要素数据之间的近似程度，相似的可合并。

18、GIS解决空间问题的一般步骤

1）明确目的、要求；

2）收集（准备）数据并建库;

3）确定GIS空间分析步骤；

4）输出结果；

19、空间决策支持的实例

例道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算

1）明确分析的目的和标准

目的：

计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的面积和房产价值。

2）准备进行分析的数据

涉及两类信息：

A、现状道路图

B、分析区域内建筑物分布图及相关的信息

3）进行空间操作

a）选择拟拓宽的道路，建立道路的缓冲区。

b）将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，

产生一幅新图，

4）进行统计分析

对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择

对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。

5）将分析结果以地图或表格的形式打印输出

20、地理信息系统产品类型：

（一）按输出载体类型分为：

常规地图：

指印刷在纸张、塑料薄膜等材质载体上的地图。

数字地图：

指以计算机为存储和显示载体的地图形式（掌握数字地图的优点）

（二）按输出类型和形式：

全要素地形图

各类专题地图

遥感影像地图

统计图表与数据报表

不晓得最后一章要看啥！

关系模型的特点：

优1关系模型通过规范化的关系为用户提供一种简单的用户逻辑结构；

能够以简单、灵活的方式表达现实世界中各种实体及其相互间关系，使用与维护也很方便。

2、具有严密的数学基础和操作代数基础，如关系代数、关系演算等，可将关系分开，或将两个关系合并，使数据的操纵具有高度的灵活性。

缺：

实现效率不够高。

描述对象语义的能力较弱。

不直接支持层次结构。

模型的可扩充性较差

解：

1）先建立缓冲区；

网络的属性

1）阻强：

资源在网络中运行的阻力。

2）资源需求量：

网络中与弧段和停靠点相联系资源的数量。

3）资源容量：

网络中心为弧段的需求能容纳或提供的资源总数量。

网络分析—应用形式

最优路径分析包括

1）最优状态：

静态/动态求最佳路径

2）最优目标：

最短距离/时间或最低耗费

3）最优数量：

最短路径分析

在网络中从起点经一系列特定的结点至终点的资源运移的最佳路线，即阻力最小的路径

连通分析---最小生成树

含义

连通图：

如果一个图中，任意两个节点之间都存

在一条路。

树：

若一个连通图中不存在任何回路，则称为

树。

生成树T：

生成树是图的极小连通子图。

生成树T的权数：

生成树中各边的权数之和。

最小生成树：

在所有的生成树中，权数最小的生

成树

构造最小生成树的依据

在网中选择n－1条边连接网的n个顶点；

2）尽可能选取权值为最小的边。