地理信息系统期末复习精编资料.docx

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地理信息系统期末复习精编资料

复习资料

1、地理信息系统的定义、分类。

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，该系统设计来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。

地理信息系统的分类

根据数据分类

（1）矢量数据格式GIS系统

（2）栅格数据格式GIS系统

（3）混合数据格式GIS系统

根据研究内容分类

（1）专题GIS

（2）综合GIS

（3）GIS工具

根据研究范围分类

（1）全球地理信息系统

（2）区域地理信息系统

（3）国家地理信息系统

2、地理信息系统的组成、研究内容。

地理信息系统的组成

系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

地理信息系统的研究内容

（1）资源管理；

（2）区域规划；（3）国土监测；（4）辅助决策。

3、3S技术的定义

3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

4、数据库定义；数据库结构分类有哪些？

数据库：

是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织，存储（存贮）和应用的相关数据的有序集合。

数据库结构分类

（1）层次式数据库；

（2）网络式数据库（3）关系式数据库

5、空间数据库设计有哪些基本步骤？

GIS空间数据库的设计需要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。

（1）需求分析。

（2）概念设计。

（3）逻辑设计。

（4）物理设计

6、数据、信息的定义、两者特点与关系。

数据：

是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。

信息（狭义）:

两次不定性之差。

即指人们获得信息前后对事物认识的差别。

信息（广义）:

是指主体（人、生物和机器）与外部客体 （环境、其它人、生物和机器）之间相互联系的一种形式。

是主体和客体之间一切有用的消息和知识。

两者特点与关系

（1）数据与信息不可分离，数据是信息的载体，信息是数据的含义。

（2）数据只有被正确理解才能得到正确的信息。

（3）人们从数据中获得信息的速度、数量、质量与其知识水平和技术手段有关。

7、空间元数据的定义

空间元数据：

是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。

8、数据的类型

数字、字符、图形、图像、声音、表格

9、空间数据的基本特征。

空间数据具有三个基本特征：

空间特征，属性特征，时间特征

10、空间数据的种类有哪些？

（1）按数据来源分：

地图数据、影像数据、文本数据

（2）按结构分：

矢量数据、栅格数据

（3）按几何特征分：

点、线、面、曲面、立体

（4）按数据功能特征：

空间定位数据、关联属性数据

（5）按数据发布形式：

DLG、DRG、DEM、DOM

11、地理信息定义。

地理信息：

是指表示地理环境要素或物质的数量、质量、分布特征和规律等的文字、数字、图像和图形的总称。

12、地理信息特点。

地理信息的最显著特点是其信息具有空间定位特性，地物的特征是与其地理位置联系在一起，这地理信息区别于其它类型的标志。

空间定位特征。

多属性特征。

时间动态征

13、地理信息系统的基本功能。

（1）数据的采集与编辑。

（2）数据的存储与管理

（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）二次开发和编程

14、叙述mapinfo软件的基本概况、特点。

MapInfo软件基本概况

MapInfo是个功能强大，操作简便的桌面地理信息系统，它具有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。

系统采用菜单驱动图形用户界面的方式，为用户提供了5种工具条（主工具条、绘图工具条、常用工具条、ODBC工具条和MapBasic工具条）。

用户通过菜单条上的命令或工具条上的铵钮进入到对话状态。

系统提供的查看表窗口为：

地图窗口、浏览窗口、统计窗口，及帮助输出设计的布局窗口，并可将输出结果方便地输出到打印机或绘图仪。

MapInfo软件特点

MapInfo作为一种功能强大的图形软件，利用点、线、区域等多种图形元素，以及丰富的地图符号、文本类型、线型、填充模式和颜色等表现形式，详尽直观、形象地完成电子地图数据的显示。

同时，MapInfo对位图文件（如GIF、TIF、PCX、BMP）和航片、照片等栅格图像，也可以进行屏幕显示，根据实际需要还可以对其进行矢量化。

在图形处理方面，MapInfo提供了强大的图形编辑工具箱，用户可以对各种图形元素任意进行增加、删除、修改等基本编辑操作。

15、叙述mapinfo文件系统的构成。

（1）属性数据的表结构文件（.tab）

（2）属性数据文件（.dat）

（3）交叉索引文件（.id）（4）空间数据文件（.map）（5）索引文件（.ind）

16、说明mapinfo的工作空间的用途及其与文件的关系。

工作空间是Mapinfo用于保存表、窗口和窗口位置的文件。

在使用Mapinfo工作过程中会用到许多表和窗口，在这些表和窗口使用前须一一打开，如果在退出Mapinfo以前将这些打开的表、窗口和窗口的位置保存为工作空间文件，以后使用相同的表和窗口课直接打开保存过的工作空间就可以了，Mapinfo将恢复到保存时的状态，不必逐个打开需要使用的文件，以提高工作效率。

工作空间文件记录的是工作空间所有使用的文件、打开的窗口及位置、Mapinfo环境设置等信息。

17、叙述用mapinfo软件构建一个主题的完整土地空间数据库的基本步骤。

（1）需求分析：

用系统的观点分析与完整土地空间数据库应用有关的数据集合

（2）概念设计：

把完整土地加以解释，并用概念模型表达出来。

（3）逻辑设计：

把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中为数据库管理系统所支持的数据模型，并用数据描述语言表达出来。

（4）物理设计：

数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。

（5）建立实际的空间数据库结构

18、Mapinfo中扫描地图进行座标配准的基本操作步骤。

（1）启动Mapinfo，打开表，选择栅格类型打开。

（2）选择投影、坐标体系。

（3）读取坐标点，进行配准。

（4）输入4个控制点后，继续输入控制点，纠正误差。

（5）配准完成，保存工作空间

19、列举3种国内GIS软件工具名称及其基本概况。

Supermap（中国科学院地理所）

北京超图软件股份有限公司是亚洲领先的地理信息系统平台软件企业，从事地理信息系统软件的研究、开发、推广和服务。

依托中国科学院强大的科研实力，超图软件立足技术创新，研制了新一代地理信息系统软件——SuperMapGIS，形成了全系列GIS软件产品。

MapGIS（中地公司,中国地质大学）

MapGIS是中地数码集团的产品名称，是中国具有完全自主知识版权的地理信息系统，是全球唯一的搭建式GIS数据中心集成开发平台，实现遥感处理与GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空间真三维一体化的GIS开发平台。

Geostar（吉奥公司,武汉测绘科技大学）

GeoStar是大型国产自主知识产权的地理信息系统基础软件平台，是吉奥之星系列软件的核心，在吉奥之星系列软件中负责矢量、影像、数字高程模型等空间数据的建库、管理、应用和维护。

20、列举3种国外GIS软件工具名称及其基本概况。

ArcGIS

ArcGIS产品线为用户提供一个可伸缩的，全面的GIS平台。

ArcObjects包含了大量的可编程组件，从细粒度的对象（例如单个的几何对象）到粗粒度的对象（例如与现有ArcMap文档交互的地图对象）涉及面极广，这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。

每一个使用ArcObjects建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器，包括桌面GIS（ArcGISDesktop），嵌入式GIS（ArcGISEngine）以及服务GIS（ArcGISServer）。

GeoMedia

GeoMedia是INTERGRAPH公司推出的应用空间数据仓库技术的GIS平台。

GeoMedia利用空间数据仓库形象化地展示了空间数据的全方位关系，这种关系是分布式GIS计算的基础，基于这些关系的算法便于建立地理空间目标的自动综合。

空间数据仓库通过工业标准数据库对空间数据和属性数据统一动态的管理，还可以实现多进程、多线程、内存缓冲、快速索引、数据的完整性、一致性、分布性、并发控制、安全与恢复等特性。

Mapinfo

MapInfo是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。

它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。

MapInfo含义是“Mapping+Information（地图+信息）”即：

地图对象+属性数据。

21、GIS发展历史阶段及主要标志。

（1）GIS萌芽阶段（60年代）

主要标志：

许多有关的组织和机构纷纷建立。

（2）GIS发展的巩固阶段（70年代）

主要标志：

GIS工具大量出现，大量GIS应用系统出现。

（3）地理信息系统的大发展阶段（80年代）

主要标志：

微机GIS大发展；GIS功能大大增强；GIS产业的形成。

（4）地理信息系统的普及应用阶段（80年代后）

主要标志：

网络GIS大量出现；“数字地球”促进GIS应用。

22、说明游程长度码、四叉树的编码原理。

游程编码基本原理：

用一个记录代替具有相同值的连续网格（这些连续网格称“游程”）。

其属于线式压缩编码。

四叉树编码基本原理：

用一个记录代替栅格数据中值相同的区域。

其属于块式压缩编码。

23、拓扑结构的定义、拓扑结构有哪些类型？

举例说明这些拓扑结构类型在GIS中有哪些实际应用或意义。

拓扑结构定义

满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。

即用节点、弧段、多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通的关系。

类型：

拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含

实际应用

应答某些区域与哪些区域邻接：

某条河流能为哪些政区的居民提供水源：

与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些：

建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算。

意义

（1）跟据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就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

24、理解课本51页的拓扑关系表。

在这种数据结构中，弧段是数据结构的基本对象。

弧段文件由弧段记录组成，每个弧段记录包括弧段标识码、起始节点、终止节点、左多边形和右多边形。

节点文件由节点记录组成，包括每个节点的节点标识码、节点坐标及与该节点连接的弧段标识码等。

多边形文件由多边形记录组成，包括多边形标识码、组成该多边形的弧段标识码以及相关属性等。

（或在这种数据结构中，弧段是数据结构的基本对象。

弧段文件由弧段记录组成，每个弧段记录包括弧段标识码、起始节点、终止节点、左多边形和右多边形）

25、空间数据模型、空间数据结构的定义。

空间数据模型：

指对空间要素认知、抽象和表达方式以及不同空间关系的定义模式。

空间数据结构：

不同空间数据模型在计算机内的存储和表达方式

26、矢量数据结构、栅格数据结