myGIS整理.docx

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myGIS整理

GIS的主要功能:

1．数据采集，检验与编辑。

主要用于获取数据，保证地理信息系统数据库中的数据在内容和空间上的完整性。

2．数据格式化，转换，概化，通常成为数据操作。

数据格式化是指不同数据结构的数据间交换，是一种耗时，易错，需要大量计算量的工作。

数据转换包括数据格式转化，数据比例尺的变换。

数据比例尺的变换涉及到数据比例尺缩放，平移，旋转等。

数据概化包括数据平滑，特征集结等。

3．数据的存储与组织。

这是一个数据集成的过程，涉及到空间数据和属性数据的组织。

4．查询，检索，统计，计算功能。

5．空间分析。

6．显示。

可以时计算机屏幕显示，也可以是如报告，表格，地图等图件。

尤其是地图输出功能，一个好的地理信息系统应能提供一种良好的，交互式的制图环境。

地址匹配及其可能的应用

地址匹配实质是对地理位置的查询。

将数据库中保存的地址信息与另一个数据库进行匹配的过程，结果可以得到与地址相应的x、y坐标或经、纬度，从而确定了该信息相应的空间位置。

例如邮政编码、行政区域代码、道路代码、河流代码等

空间数据结构的类型和比较

1．栅格结构。

对于一个用方格网密集采点的区域，一个包含其空间坐标和属性的表，代表了其最简单的结构。

包括完全栅格结构，游程编码等，Morton编码，区域四叉树和八叉树。

2．矢量数据结构。

1）Spaghetti结构。

坐标表与每一个基本的空间对象（点，线或多边形）相联系。

2）拓扑数据结构。

点相互独立，它们互相连接构成线。

线由一系列点相连而成，始于起始结点，止于终止结点。

链是一个或多个多边形上的一条线，又称为弧或边。

结点是线或链相交或终止的点。

一个多边形由一个外环和零个或多个内环组成，一个环由一条或多条链组成。

3．面格网数据结构。

通常用于地形的表示，如GRID结构和TIN结构等。

栅格数据结构是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格作为一个像元或象素,由行列号定义,并包含一个代码,表示该象素的属性类型或量值,或仅仅包含指向其属性记录的指针。

矢量数据结构：

通过记录坐标的方式尽可能精确的表示点，线，多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置，长度和面积的精确定义。

空间拓扑叠加的方法

拓扑矢量叠加——如何决定实体间功能上的关系，如定义由特殊线相连的左右多边形，定义线段间的关系去检查交通流量，或依据个别实体或相关属性搜索已选择实体。

它也为叠加多个多边形图层建立了一种方法，从而确保连结着每个实体的属性能够被考虑，并且因此使多个属性相结合的合成多边形能够被支持。

这种拓扑结果称作最小公共地理单元（lcgu）。

地理信息系统的组成

1．计算机系统（硬件，软件）。

硬件包括执行程序的中央处理器，保存数据和程序的存储设备，用于数据输入，显示和输出的外围设备等。

软件由核心软件和应用软件组成。

核心软件包括数据处理，管理，地图显示和空间分析等部分。

而特殊的应用软件包则紧紧地与核心模块相连，并面向一些特殊的应用问题，如网络分析，数字地形模型分析等。

2．地理数据库系统。

由数据库实体和数据库管理系统组成。

地理数据库管理系统主要用于数据维护，操作和查询检索。

3．应用人员与组织机构。

从系统中数据处理看，地理信息包括：

1．数据输入子系统。

负责数据的采集，预处理和数据转换等。

2．数据存储与检索子系统，负责组织和管理数据库中的数据，以便于数据查询，更新与编辑处理。

3．数据处理与分析子系统。

负责对系统中存储的数据进行各种分析计算，如数据的集成与分析，参数估计，空间拓扑叠加，网络分析等。

4．输出子系统，以表格，图形或地图的形式将数据库的内容或系统分析结果以屏幕显示或者硬件拷贝方式输出。

网络GIS的特点和发展趋势

WebGIS或互联网地理信息系统（InternetGIS）是当前GIS的一个重要发展方向。

目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：

网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。

与传统的GIS相比，WebGIS具有以下特点：

（1）适应性强WebGIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。

（2）应用面广网络功能将使WebGIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。

（3）现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。

（4）维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。

（5）使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。

数字高程模型的类型和比较

1．规则格网（GRID）

2．不规则格网（TIN）

3．数字等值线图。

1．离散点数字高程模型。

2．不规则三角网数据结构。

按一定的规则将离散点连接成覆盖整个区域且不重叠，结构最佳的三角形，实际上是建立离散点之间的空间关系。

目的是克服利用离散点计算地球表面上任意一点高程的困难。

如delaunay三角网等。

TIN能很好地顾及地貌特征点，线，表示复杂地形表面。

缺点是数据量较大，数据结构较复杂，使用和管理也较复杂。

3．等高线。

是对地球表面的水平切割而产生的连续的曲线。

不足之处是在经过不同的高程面进行水平切割的过程中丢失了大量详细的地表信息，这些信息不能从等高线中恢复。

另外单条等高线无法反映地貌形态，必须通过等高线组间接地表示地貌形态。

4．断面线dem。

对地球表面进行断面扫描。

5．规则格网。

在X和Y方向上按等距离方式记录断面上点的坐标。

是利用一系列在X，Y方向上都是等间距排列的地形点的高程Z表示地形，形成一个矩阵格网DEM。

可以压缩存储，存储量比较小，便于使用和管理。

但不能准确地表示地形的结构，在格网大小一定的情况下，无法表示地形的细部。

6．混合式DEM。

建立TIN可以采用附加地形特征数据，如地形特征点，山脊线，谷地线，断裂线等，从而构成完整的DEM。

能最佳地组织原始数据，保持了原始的地表形态特征。

缺点是数据结构复杂，构成TIN算法复杂，计算时间长，大区域的TIN的管理十分困难。

规则格网DEM的格网是根据地形的起伏而确定的，选择格网的大小非常重要，格网过密对于平坦地区造成数据冗余，格网过疏对于起伏复杂的地区不能表示地貌细部。

采用变格网大小的DEM在数据结构和数据管理上都十分繁琐。

为从分利用两者的有点，可以使用Grid－TIN结构，即一般地区采用规则格网DEM，沿地形特征处则附加TIN数据结构。

GIS的发展和趋势

地理信息的组成和不确定性

地理信息是有关地理实体的性质，特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。

而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置，属性特征和时域特征三部分。

空间位置描述地物所在的位置，这种位置可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的相邻，包含等。

属性数据又成为非空间数据，是属于一定地物，描述其特征的定性或定量指标。

时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻、时段。

地理信息的人认知事实上是对同一地理空间环境多次感知的基础上形成的，因此，它是间接和概括的，具有不完整性，变形形，差异性和动态交互性。

栅格数据结构

将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个像元或象素由行，列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或紧紧包含指向其属性记录的指针。

数字高层模型

用数字形式描述的地形表面的模型。

元数据

描述数据的数据，促进数据的高效利用，以及辅助软件工程服务。

平移变换

将图形的一部分或整体移动到笛卡儿坐标系中另外的位置。

TIN

GIS互操作：

GIS互操作是指不同应用（包括软，硬件）之间能够动态地相互调用，并且不同数据集之间有一个稳定的接口。

Gis互操作是在异构数据库和分布计算的情况下出现的。

对系统而言，系统能够彼此安全地获取和处理对方的数据，对用户而言，能够方便地查询到所需的信息，并能方便的使用各种不同类型和格式的数据；对信息管理者来说，能够很好的管理信息，并将资源充分提供给用户。

空间拓扑分析：

两个对象之间的关系。

GIS组成

问答（3选2，50分）

GIS的发展简史与趋势

WebGIS组成

GIS服务器，数据库服务器，GIS编辑器，GIS浏览器

1.GIS服务器。

是一个web服务器，存储已发布的GIS数据，供客户浏览器浏览。

但并非真正存储原始的GIS数据文件，而是一个比他小的多的智能代理（Informationagent）的索引文件。

通过索引，可以在GIS数据库中搜索原始数据，发布到网上提供给浏览器。

2.数据库服务器，存储地理数据文件。

3.GIS浏览器。

用户网上的前端信息查询工具。

可以运行ActiveX控件和JavaApplet，可安装VRML插件以及面向地理信息三维可视化要求而设计的插件。

4.GIS编辑器，网页制作的通用工具。

也就是智能信息代理系统的工作。

GIS的基本对象可以成为普通浏览器可以识别的超链接对象。

联系本专业，说GIS应用的关键与可发展潜力（记不清了，大概就这意思）。

2002年GIS试题

一、名词解释

1.地理空间

物质，能量，信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局以及其在时间上的延续。

2.行程编码

它通过将信源中相同符号序列转换成一个计数字段再加上一个重复字符标志实现压缩。

...行程编码多用于黑白二值图像的压缩中。

3.地址匹配

3.拓扑关系

地物之间的邻接，关联和包含关系。

5.空间数据元数据

二、简答

1.地理信息系统的组成与功能

2.数字地形模型的建立方法与特点

3.地理信息系统互操作

三、问答

1.GIS的发展历程

2.结合你的专业，谈一谈gis的应用与关键点

2001年GIS试题

一、名词解释

1.地址匹配

2.地图精度

3.关系数据库

满足关系数据模型的数据库系统。

实体本身的信息以及实体之间的联系均表现为二维表。

一个实体由若干个关系组成，而关系表的集合就构成为关系模型。

4.四叉树

一种层次数据结构，将某像元块连续分为四块。

二、简答题

1.InternetGIS的特点及应用

2.GIS的结构及功能

4.空间分析方法及应用

1.空间查询与量算

空间查询包括图形查属性，属性查图形等。

空间量算包括几何量算，形状量算，质心量算，距离量算等。

2.空间变换。

对原始图层及其属性进行一系列逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性。

3.再分类。

可以根据不同的需要对数据进行分类和提取。

4.缓冲区分析。

给定一个空间对象或集合，确定他们的邻域。

5.叠加分析。

将多个主题层组成的数据层面，产生叠加产生一个新的数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。

可以分为：

视觉信息叠加，点和多边形叠加，线和多边形叠加，多边形叠加，栅格图层叠加。

6.网络分析。

是运筹学中的一个基本模型。

根本目的是研究，筹划一项网络工程如何安排，使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。

主要包括路径分析和资源分配。

7.空间插值。

将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其他空间现象的分布模式进行比较，他包括了空间内插和外推两种方法。

8.空间统计分类分析。

用于数据分类和综合评价。

如主成分分析，层次分析，系统聚类分析，判别分析。

聚类分析可根据地理实体之间影响要素的相似程度，采用某种和权重和隶属度有关的距离指标，将评价区域划分若干级别。

判别分析类似于遥感图像处理的分类方法，即根据各要素的权重和隶属度，采用一定的