测绘师地理信息系统经典总结.docx
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测绘师地理信息系统经典总结
地理信息系统总结
1、数据整合技术流程
数据整合的技术流程主要包括数据预处理、数据格式转换、坐标系统检查、图层调整与属性结构定义、代码转换、要素识别与属性添加、图形要素处理、图层合并等过程。
数据整合指的是采用匹配、合成、链接等方法，将多尺度的基础地理数据、基础地理数据与非基础地理数据、基础地理数据与其它专业部门地理数据集成起来，形成新的空间数据集。
数据质量检查验收的质量要求，一般通过空间参考系、位置精度、属性精度、完整性、逻辑一致性、时间精度、表征质量、附件质量等方面加以约束，可
2、生产阶段的检查验收
数据生产过程中执行二级检查一级验收制，过程检查、最终检查和验收。
过程检查由生产单位的中队（室）检查人员承担。
最终检查由生产单位的质量管理机构负责实施。
验收工作由各生产单位具有检验资格的检验机构负责实施。
各级检查、验收工作必须独立进行，不得省略或代替。
3入库检查
入库检查是建库阶段按照数据库设计要求开展的对生产成果的数据检查工作，入库检查采取两级流程实施，即抽样详查与全数概查相结合的方式。
抽样详查是对上交的一批产品进行抽样检查和质量评定，评定结果为批质量的合格或不合格，如批质量合格，则进行全数概查，并对全数概查的所有图幅进行质量评定。
•数据汇交质量要求
•按照《DLG数据汇交与接收规定》和相关补充技术要求执行
•数据采集资料源质量要求
•DRG数据质量要求
•DOM数据质量要求
•DLG数据质量要求
•完整性及结构一致性
•图形精度
•属性精度
•接边精度
•数据更新
•要素关系一致性
•元数据质量要求
•为了加强质量管理、提高质量意识，项目部将按照任务批次，对各任务承担单位进行数据质量综合评价，综合评价指标主要包括：
成果汇交情况、合格和不合格批数、产品合格率、产品优良率等。
•数据检验批质量实行合格批、不合格批评定制。
•单位产品质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。
•根据单位产品的质量得分，按以下分值段划分单位产品的质量等级：
•优级品M≥90分；
•良级品75分≤M＜90分；
•合格品60分≤M＜75分；
•不合格品M＜60分。
•Ｍ-----单位产品质量得分。
5、简述数据质量检查主要技术方法。
空间数据质量检查常用的技术方法和手段有三种：
●程序自动检查:
通过设计模型算法和编制计算机程序，利用空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，检查和发现数据中存在的错误。
●人机交互检查:
数据中很多地方靠程序检查不能完全确定其正确与否，但程序检查能将有疑点的地方搜索出来，缩小范围或精确定位，再采用人机交互检查方法，由人工判断数据的正确性。
●人工对照检查:
通过人工智能检查核对实物、数据表格、或可视化的图形，从而判断检查内容的正确性。
具有简便、易操作的特点
不同的检查方法具有各自的优势，对于大型空间数据库的质量控制需要组合使用。
根据不同的要素或内容，选择合适的方法。
6、数据检查验收有哪些质量要求，各包括哪些质检内容。
数据质量检查验收的要求，包括空间参考系、位置精度、属性精度、完整性、逻辑一致性、更新精度、元数据质量等方面。
空间参考系：
大地基准、高程基准、地图投影。
位置精度：
要素遗漏、多余的要素、几何位移、节点错误、线段错误、多边形错误、数字化方向、图形综合取舍；
属性精度：
要素分层正确性、属性值域检查、属性项之间逻辑一致性、要素代码及名称、境界数据、其他属性项的正确性
完整性及结构一致性：
数据组织、图号、分幅正确性、数据层的完整性、数据层命名、数据层格式、拓扑关系、属性表及结构等
接边精度：
图廓接边、图形接边、属性接边；
更新精度：
更新要素的完整性、已更新要素的合理性、更新要素属性的正确性、关系处理的合理性；
元数据质量要求：
结构正确性、值正确性
7、简述空间数据库管理技术现状。
随着数据库技术的发展，空间数据库技术逐渐代替了传统的基于文件的管理模式，对象-关系数据库管理系统是较为流行的解决方法，它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中，并提供索引机制和简单的操作，即在空间数据源之上增加一层软件（空间数据引擎）空间数据管理系统（SDBMSSpatialDatabaseManagementSystem），实现对空间数据和属性数据的一体化管理。
8、简述数据库管理系统的主要功能需求与设计
管理系统功能设计，一般应包括数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发服务、数据库维护、安全管理等。
视数据库不同及应用需求不同，管理系统功能可做适当增删调整。
数据建库一般包括哪些技术流程，并结合本案例绘制建库流程图。
数据建库实施流程，一般包括入库数据检查验收、入库前数据处理、数据库设计、数据入库、数据处理、管理系统设计与开发等。
•
9、计算题
假设：
应用系统平均每个功能模块开发费7万元，需10个工作日；系统集成费9万元，需12个工作日；系统功能完善与修改费8万元，需11个工作日，全部软件编程实现3个月完成。
请计算：
①所需要的软件开发和系统研制经费。
②所需要投入的软件编程人员。
①软件开发和系统研制经费：
7×8+9+8=83（万元）
②所有编程任务需要：
8×10+12+11=103（工作日）
每月按22.5个工作日计算，共需要103÷22.5=5.78（月）
整个任务在3个月内完成，所以需要投入的软件编程人员为2人。
10、简述应用系统设计与开发总体思路
按照一般性原则，GIS应用系统的设计与开发基本上从空间数据库与专业应用功能两方面来考虑。
数据库设计主要包括概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据设计等。
从概念上讲数据库由基础地理数据、专题空间数据、多媒体数据三部分构成，它们的数据源、类型、格式都是多样的，需要一个能够有力地管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。
目前在GIS应用中多采用二维表的关系模型，将数据按照数据集、数据区与数据层三个逻辑单元进行组织与存储。
对于矢量数据，以图层为存储单元统一存储于大型关系型数据库之中，图层对应于关系数据库中的表，几何信息以大二进制（BLOB）类型的字段存储，而非空间数据的存储与空间数据相同，即二维表，这样几何与属性数据以相同的格式存储，数据的管理将更容易有效，可以用标准的SQL对数据库进行查询。
为方便用户查找目标数据源和浏览目标数据的信息，需生成空间元数据，以反映空间数据所包含的内容、质量、空间参考、生成转换等，每个空间数据库有一个表格式元数据文件，它由若干项组成，每一项表示元数据的一个特征，其记录为每一个要素集合（图层）的元数据内容，该表存储于关系型数据库中。
专业应用功能的设计和实现，要紧紧围绕用户需求，针对实际管理的业务要求和工作流程，开展应用功能设计，同时包括系统运行的网络体系结构的设计。
在统一标准体系、数据规则的前提下，将所有业务和问题集成到地理信息系统平台上，进行统一存储、管理、关联，提供符合用户管理实际要求的专业化业务模块和各类业务综合分析功能。
一般应包括基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理等八大功能模块。
11、简述数据处理与建库技术流程
在GIS应用系统中，一般包括地形数据（DLG）、数字栅格数据（DRG）、数字正射影像数据（DOM）、数字高程模型数据（DEM）、地名数据（PN）和土地利用数据（LU），以及与应用业务相关的多媒体数据。
各类数据要采用相应的技术方法进行加工处理，在数据处理时，必须注意要素之间关系的协调，尤其是矢量要素数据库与地名数据库、影像数据库之间关系的协调。
对于一个应用系统的数据处理与建库技术流程可以归纳如下图。
简述系统运行的网络体系结构
从逻辑结构上讲，系统可以分为三层体系结构，即客户端层、应用服务层、数据服务层。
客户端层包含两部分内容，一部分在局域网范围内实现对数据服务器中数据的入库、操作与分析，另一部分通过因特网浏览、查询、检索空间数据；应用服务层由空间数据引擎与WebGIS服务器构成，其中空间数据引擎是系统与空间数据库中的数据进行交互的通道，而WebGIS服务器为空间数据的发布提供服务；数据服务层由基础地理数据库、专题数据库与多媒体数据库构成。
12、根据该项目的实际特点和目前计算机技术发展趋势，设计分析系统开发与运行的软硬件环境。
软件环境：
操作系统、数据库、GIS平台、系统开发语言、办公软件
硬件环境：
数据存储设备、数据备份设备、服务器、客户端、其它外设
13基础地理信息数据更新
基础地理信息数据库更新的基本任务是，综合地利用各种来源的现势资料，如最新航空航天影像、行政勘界资料、地面实测数据等，确定和测定全国范围内基础地理要素，如道路、水系、居民地、地形、地名、行政界线等的位置变化及属性变化，对原有数据库要素进行增删、替换、关系协调等处理，生成新版数据体，并更新用户数据库。
15、根据材料背景，设计出全国1:
25万数据库更新总体技术路线；以及更新生产作业流程，并以框图表示。
1:
25万数据库采用最新的基础地理信息要素分类与代码（GB/T13923-2006），利用收集到的各种资料，重点更新境界、国省县乡道、铁路、乡镇以上居民地、大型水利设施等是更新的重点；等高线、水系、植被等数据为次重点更新。
经过更新处理后，经坐标转换和数据整理建库，形成现势性较好的1:
25万地形数据库（2008）成果。
16、根据材料背景，简述境界要素、公路要素、铁路要素、居民地要素、地形地貌要素、水系要素、植被要素等的更新思路。
1）境界要素更新
境界更新数据源采用1:
5万数据库更新工程境界成果，更新内容包括全部境界数据。
更新时参考中华人民共和国行政区划简册（2008）进行核定区划代码。
对境界数据更新时，参照1:
5万数据库更新工程境界成果与河流、道路、等高线的关系，按照1:
25万数据中的河流、道路、等高线确定境界位置，不应简单地将境界数据拷贝到1:
25万数据中。
对于以河流和道路为界的境界线，在更新河流和道路数据层时将新更新的线划数据拷贝到境界层，并赋相应属性。
2）公路要素更新
公路数据层更新的主要内容为国道、省道、县道、乡道等，以影像为背景，参考1:
5万数据库更新工程道路整合成果、交通专业资料等进行更新。
县乡以下等级道路更新，以影像为背景，参考1:
5万核心要素道路层数据进行更新。
公路名称代码参考《1:
50000数据库更新工程_全国国省道路线名称代码（试行稿）》赋值。
公路桥、隧道等附属设施可根据交通专业资料进行更新。
城市道路中心线的更新应保持道路的连通。
利用交通专业资料、最新图集参考核对公路信息。
3）铁路要素更新
铁路的更新以影像为背景，参考《中华人民共和国铁路地图集》及1:
5万核心要素，对铁路要素的图形及属性进行更新。
铁路编号代码RN项的填写采用新的代码标准，将全部1:
25万铁路数据层的铁路代码按照《1:
50000数据库更新工程_全国铁路路线名称代码（试行稿）》填写，车站名称安置《1:
50000数据库更新工程_全国铁路车站名称代码（试行稿）》填写
4）居民地要素更新
1:
25万面状居民地层更新，以影像数据为背景，参考1:
5万核心要素面状居民地数据，进行图形和属性的更新。
1:
25万点状居民地层更新，参考收集的地名资料，主要对建制村及以上等级的点状居民地的点位、行政等级、名称等进行更新。
1:
25万更新数据中地名数据在1:
5万地名数据中必须存在，收集相关资料进行确认
5）地形地貌要素更新
利用SRTM数据生成等高线，替换更新原数据中的草绘等高线数据。
更新后等高线数据的等高距原则上采用50米，在中山、高山地区等高线过密时，可采用100米等高距。
处理等高线、地貌与其它要素间的关系。
6）水系要素更新
水系更新应能体现出区域水系的特征，应注意与其它要素间的协调关系处理。
水系更新以影像为背景，参考其他资料对水系属性进行确认。
更新对象主要为五级及以上河流、渠道、大型湖泊、水库等，六级河流，可根据掌握资料情况更新，六级以下河流不进行更新。
河流、湖泊、水库等更新可参考水利专业资料进行。
水闸、拦水坝、水库坝等水利设施更新参考利用专业资料进行。
17、数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。
总体分为概念设计、逻辑设计、物理设计和数据字典设计。
数据库建库流程
（1）数据整理
由数据生产单位提交的1：
5万矢量数据是6度高斯分带数据，入库时需要将数据投影转换到地理坐标；数据中属性项名称为中文，入库前需要将中文名称更改为英文名称
（2）数据的预入库
按照数据库整体结构的设计，按百万图幅范围将生产数据按照数据的存储要求入库到相应的数据层。
（3）数据处理、修改
临时数据库矢量数据是按照图幅为单元存放的，在图幅接边处可能会存在要素目标的断线，在这个过程中，对于线要素要将要素在图幅分割处进行连接使其连续；对与面要素要将由于图幅分割成多个目标进行合并生成一个目标。
对于公路网、铁路网、行政区域等要将对应的原始数据进行重新整合生成。
（4）元数据整理
DLG数据的元数据是按图幅为单位以文件方式进行组织的，该流程需要将元数据进行汇总整理，并将文本格式转换为关系表格形式，以利于元数据的入库。
（5）数据正式入库
把经过处理符合数据库设计要求的数据进行正式入库，形成正式的数据库成果。
（6）数据库功能开发
根据数据库功能设计，开发出一套方便对DLG数据库进行管理的功能模块。
地理信息数据建库建设主要包括入库数据检查验收与处理、数据库设计与建库、数据库管理系统开发。
应重点掌握建库实施流程、建库数据质量要求与处理技术、数据库结构设计、管理系统功能设计与开发等技术。
数据建库实施流程：
包括入库数据检查验收、入库前数据处理、数据库设计、数据入库、数据库处理、管理系统设计与开发等。
入库数据检查验收在数据质量生产检查基础上进行，一般采用抽样详查和全数概查相结合方式。
数据库结构设计，概念结构、逻辑结构、物理结构设计
数据库系统设计，网络、软硬件、存储环境，系统构架
管理系统功能设计，数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发服务、数据库维护、安全管理等
基础地理信息系统（FundamentalGeographicalInformationSystem，FGIS）是以基础地理数据为管理对象，实现对基础地理数据的采集、录入、处理、存储、查询、分析、显示、输出、更新、共享的信息系统，它具有完善的基础地理数据管理体系和数据服务体系。
2.1.2建设目标
（1）建立基础地理数据库；
（2）建立信息网络基础设施；
（3）输出符合标准或符合用户要求的各种数据；
（4）实现面向政府、企事业、公众的网上基础地理数据服务；
（5）为专题信息系统提供标准化、多比例尺基础地理平台；
（6）实现基础地理信息的动态或实时更新。
1．数据采集与加工
数据采集与加工功能既能够满足实现高效、标准化的内外业一体化测图需要，又能保证空间分析和制图的要求。
包括对基础空间数据进行输入、编辑，面向DLG数据、DOM数据、DEM数据及相关的元数据。
建立科学、合理的要素分类和编码标准，是数据采集、组织、转换输出的依据。
2．数据检查与入库
提供对基础地理数据进行质量检查的功能，包括位置精度检查工具、接边检查工具、拓扑检查、要素完备性检查、属性检查、空间与属性一致性检查等。
3．数据更新与维护
主要功能包括区域数据更新、与原有数据实现无缝拼接、矢量数据以及属性数据的拼接、多版本操作功能、历史库管理。
4．数据查询与浏览
浏览空间数据、分层显示空间数据、属性查询、空间查询、元数据查询、选取实体、通过属性查询实体、通过空间关系查询实体、统计几何属性、统计分类数据、定制专题地图。
5．数据输出与转换
（1）数据输出：
屏幕显示、制图输出、属性及统计报表输出
（2）数据转换：
能对基础地理数据库中的数据进行格式转换
6．数据发布与共享
基础地理数据共享发布平台应当具备用户管理、数据目录查询、元数据管理、数据查询与浏览、数据下载等基本功能。
7．元数据管理
应具备元数据输入、编辑，元数据查询、检索功能，元数据合并与导入以及为网上发布提供元数据功能。
基础地理信息系统建设包括数据库系统设计、数据建库、系统开发与集成、系统测试验收、用户培训以及运行维护等阶段。
在确定数据库建设总体目标的基础上，应根据用户调查、需求分析和可行性分析，结合基础地理数据采集与更新情况，进行系统的总体设计和详细设计；根据设计要求建立集成化软硬件环境，进行数据库模式设计，开发系统功能模块，将各种数据在经过入库检查和数据处理后加载到数据库中，并进行数据集成和功能集成；对不同类型的用户，分别进行系统细致的培训；经系统测试、数据库验收后，开始数据库的运行、服务和维护、更新。
基础地理数据根据要素分为12类：
测量控制点、水系、居民点及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质、地名、数字正射影像、地籍测量和其它。
其中除数字正射影像图外，一般为矢量数据结构。
《基础地理信息标准数据基本规定》（GB21139—2007），已作为强制性国家标准经国家质量监督总局和国家标准化管理委员会批准发布，并于2008年3月1日起实施。
该标准从数学基础、数据内容、生产过程、数据认定四个方面对标准的基础地理信息数据进行了界定。
基础地理数据库的组成
系统技术评价指标及内容
序号
评价指标
具体内容
1
可靠性
安全性
系统在正常环境下能够稳定运行而不发生故障，或者即使发生故障也可以通过系统具备的功能将数据恢复过来，减少系统故障造成损失的能力
2
可扩展性
为满足新的功能需求而对系统进行修改、扩充的能力，对于商品化GIS产品是进一步完善产品的功能，提供更佳的和更通用的用户开发接口和平台的能力
3
可移植性
系统在多种计算机硬件平台上正常工作的能力以及与其它软件系统进行数据共享、交换的能力
4
系统效率
包括系统运行的速度和运算处理精度两方面的要求
系统经济评价指标及内容
序号
评价指标
具体内容
1
系统产生的效益
系统应用对国民经济与生产实践所起的作用，以及GIS信息产品商品化能实现的价值
2
软件商品化程度
指用户的认可程度，体现在软件安装程序的易用性、产品的包装、技术手册、用户手册以及界面的友好性和易用性等方面
3
技术服务支持能力
对用户进行的工作进行跟踪服务和技术指导，有时还可能需要对用户进行集中的技术培训
4
软件维护与运行管理
软件的易维护和便于管理的能力
《基础地理信息要素分类与代码》
将要素划分为以下8大类：
1）定位基础；
2）水系；
3）居民地及设施；
4）交通；
5）管线；
6）境界及政区；
7）地貌；
8）植被与土质。
GB_21139-2007_基础地理信息标准数据基本规定[1]
城市地理信息系统设计规范
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