最新地理信息系统期末复习13Word文件下载.docx

1、（3）GIS与CAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。（4）GIS与遥感图像处理的系统。遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。需简化，提取关键句。3S3S技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography information systems，GIS）和全球定位系统（Global positioni

2、ng systems，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。第二节 地理信息系统的基本构成GIS其基本构成一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据 、应用人员和 应用模型 。P6-系统结构问题一、系统硬件二、系统软件GIS功能软件常分为 基础软件平台 和 应用软件 两大类型。前者如ArcView GIS、MapInfo、MapGIS，后者如环境信息系统。P13-实习基础课后习题2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛

3、应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？ （P6）主要有五个组成部分：（1）系统硬件：包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据：系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）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；（5）应用模型：解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在。其基本功能有： 数据采集与编辑； 数据存储与管理； 数据处理和变换； 空间分析和统计； 产品制作与显示； 二次开发和编程。三、空间数据空间

4、数据（spatial data，7.140）用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据，适用于描述所有呈二维、三维和多维分布的关于区域的现象。属性数据（attribute data，7.141） 描述地理实体质量和数量特征的数据。四、应用人员五、应用模型第三节 地理信息系统的功能简介一、基本功能（1）数据采集与编辑4D数据（2）数据存储与管理（3）数据处理与变换数据处理与变换方法：数据变换/数据重构/数据抽取GIS数据处理的任务和操作内容主要有数据变换、数据重构、数据提取。Mapgis的文件转换、工程裁剪为 数据重构 ；Mapgis的整图变换、MapInfo图像配准、投影变换

5、为 数据变换；Arcview GIS的kriging interpolation、重分类为 数据提取。（4）空间分析与统计空间分析（spital analysis，7.144）基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。以地学原理为依托，通过分析算法，对地理对象的位置、分布、形态、形成、演变等空间信息进行分析的技术。空间分析方法：叠合分析/缓冲区分析/数字地形分析（5）产品制作与演示（6）二次开发和编程叠置分析over1ayanalysis将不同层的地物要素相重叠，使得一些要素或属性相叠加，从而

6、获取新信息的方法。包括合成叠置分析和统计叠置分析。二、应用功能GIS的研究核心是 地理空间分析 。课后习题3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么？地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标相联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此，要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要把如气象农业等行业应用模型转变或者结合 地理信息做成与空间信息相连

7、接的模型应用于分析。第四节 地理信息系统的发展概况一、发展概况（略）二、基础理论（略）第二章 地理信息系统的数据结构第一节 地理空间及其表达一、地理空间的概念1、地理空间定位框架（1）平面控制网地图投影（map projection，7.132）按一定的数学法则，把参考椭球面上的点、线投影到平面上的方法。（2）高程控制网地理空间定位框架由 平面控制网 和 高程控制网 组成，为建立地理空间数据的坐标位置提供了一个通用坐标系。目前，我国采用的大地坐标系为 1980年中国国家大地坐标系 。课后习题4、请简述平面控制网和高程控制网在 GIS 中的应用？（P38-P39）平面控制网用以确定在地球上的平面

8、位置通常是地理经纬度坐标；高程控制网利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供地形信息。二、空间实体表达1、矢量表示矢量数据（vector data，7.143）X,Y坐标或坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及其属性数据的总称。2、栅格表示栅格数据（raster data，7.144）被表示成有规则的空间阵列的数据。第二节 地理空间数据及其特征一、GIS的空间数据的分类1、数据源：地图/影像/文本2、数据结构：矢量/栅格3、数据特征：空间/属性4、几何特征：点/线/面/曲面/体5、发布形式：4D（2G/2M，1矢3栅）：DLG/DRG/DEM/DOM数字高程模型 （digital elev

9、ation model，DEM） 是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的。数字正射影像 （digital orthophoto map，DOM） 数字正射影像数据是经过辐射校正和几何校正，并进行投影差改正处理的影像。影像可以是全色的或彩色的，也可以是多光谱的，有时附之以主要居民地、地名和境界等矢量数据。是对航空（或航天）像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征。课后习题5、什么是 4D 数

10、据？它们与矢量和栅格数据之间具有什么联系？（P43）5、什么是 4D 数据？4D数据是指：数字线画图数据（DLG）、数字栅格图数据（DRG）、数字高程模型数据（DEM）、数正射影像数据（DOM）。数字线画图数据（DLG）：是现有地形图要素的矢量数据；数字栅格数据（DRG）：是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据；数字高程模型数据（DEM）：是数字形式表达的地形起伏数据，是栅格数据；数正射影像数据（DOM）：是对遥感数字影像，经像元进行投影差改正、镶嵌，也是一种栅格形式的数据。二、空间数据的基本特征课后习题1、通过实例说明 GIS 空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法？（P44）GIS空

11、间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征。在计算机中空间特征采取空间分幅，即将整个地理空间划分为许多子空间，在选择要素表达子空间；属性特征采取属性分层即将要表达的空间数据抽象成不同类型属性的数据层来表达；时间特征采取时间分段即将有时间特征的地理数据按其变化规律划分为不同的时间段数据再逐一表示。三、空间数据的拓扑关系拓扑关系 （topological relation）指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互位置关系，即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联和包含等关系。关联（association）两个或两个以上类之间的语义关系，定义了类中实例间的连接。类 （class）具有共

12、同特性和关系的一组要素的集合。TD/T 1016-2007,3.2类课后习题2、简述空间数据的拓扑关系及其对 GIS 数据处理和空间分析有何重要意义？空间数据的拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，它是指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互位置关系，即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联和包含等关系。意义：在GIS 中，空间数据的拓扑关系不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义。（P45）（1）根据拓扑关系，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）

13、可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。（P47）四、空间数据的计算机表示（三分）1、空间分幅2、属性分层3、时间分段层layer具有相同空间特征和属性的实体及其属性的集合TD/T 1016-2007,3.3层实体 entity具有共同特性的对象类。GB/T 17798-2007 3.7 实体属性 attribute 对象的特征。既可指类型，又可指实例。属性作为类型时，用名称、数据类型和域等进行描述。 分层1ayer按照一定规则，对地图数据进行分组的过程。第三节 空间数据结构的类型数据结构（data structure，7.117）数据以及数据之间的联系。一般包括数据的逻辑结构、存储结构和对数

14、据的基本操作三个方面。一、矢量数据结构拓扑/无拓扑（实体数据结构）二、栅格数据结构矩阵/游程编码/四叉树（常规/线性）游程编码游程编码是逐行将相同值的栅格合并，记录合并后栅格的值及合并栅格的数量（即游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。栅格四叉树结构栅格四叉树结构是指将空间区域按照四个象限进行递归分n 次，每次分割形成2*2*个子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。三、曲面数据结构GRD/TINTIN不规则三角网，是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每份三角形要求尽量接近等边形状，并保证由最近邻点构成三角形，即三角形的边长之和最小。课后习题3、试比较矢量与栅格数据

15、结构各有什么特征？本题切入点：从数据结构概念入手。数据结构：逻辑/存储/基本操作三个方面角度：拓扑/存储/压缩/转换/空间分析。对教材P80 表3-1内容进行整合。本题答题思路和内容应进行调整，在理解、分析的基础上进行整合。第四节 空间数据结构的建立（实验）一、系统功能与数据源的关系二、空间数据的分类与编码三、矢量数据的输入与编辑四、栅格数据的输入与编辑五、曲面数据的输入与编辑第三章 空间数据的处理第一节 空间数据的变换一、几何纠正几何纠正的方法：仿射/相似/二次变换二、地图投影及其变换重点：地图投影的概念/基本原理/类型高斯-克吕格投影一种等角横切椭圆柱投影（其投影带中央子午线投影成直线且长

16、度不变，赤道投影也成直线，并与中央子午线投影线正交）。1954（年）北京坐标系 Beijing geodetic coordinate system 1954 根据苏联1943年普尔科沃坐标系（采用克拉索夫斯基椭球），以1956年黄海高程系作为高程基准，通过联测和天文大地网局部平差所建立的大地坐标系。1980 西安坐标系 XiAn geodetic coordinate system 1980 采用1975国际椭球，以JYD1968.0系统为椭球定向基准，选用陕西省泾阳县永乐镇为大地原点所在地，采用多点定位所建立的大地坐标系。WGS84（世界大地坐标系） world geodetic syst

17、em 1984 由美国国防部在与WGS72相应的精密星历系统 NSWC-9Z-2 基础上，采用 1980 大地参考系和 BIH1984.0 系统定向所建立的一种地球参考系和地心坐标系。1985国家高程基准NationalVerticalDatum19851987年颁布命名的，以青岛验潮站1952年一1979年验潮资料计算确定的平均海面作为基准面的高程基准。课后习题8、请简述地图投影的分类及作用？（P72P73 、P229） 地图投影分类：按构成方法/变形性质/形状/位置关系进行分类。（1）按地图投影的构成方法可分为：几何投影和非几何投影。几何投影：按投影面的形状分为方位投影、圆柱投影、圆锥投影

18、；按投影面与地球的相对位置关系分为正轴投影、横轴投影和斜轴投影；非几何投影：伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影；（2）按地图投影变形性质可分为：等角投影、等积投影、任意投影。作用：（1）为空间数据的录入提供数学基础。投影方式是空间数据库数学基础的三要素之一，投影准确是GIS数字化的工作要求。（2）为空间分析提供数学基础。GIS研究的核心是空间分析，投影准确是GIS空间叠合分析的工作要求。（3）为计算机制图提供数学基础。比例尺、投影和图例是地图的三要素（P229），投影准确是GIS专题图编绘的工作要求。本题进行了较大幅度的修改和补充。第二节 空间数据结构的转换一、矢量转栅格面的栅格化

19、方法：内点填充法/边界代数法/包含检验法（夹角/交点）二、栅格转矢量栅格转矢量的方法：二值化/细化（剥皮/骨架）课后习题4、请举例说明常用的矢量和栅格数据的转换方法？（P80P87）矢量向栅格转换方法：矢量向栅格转换处理的根本任务就是把点、线或面的矢量数据， 转换成对应的栅格数据，这一过程叫做栅格化。栅格化可以分别针对点、线和面来进行，点的栅格化是线和面栅格化的基础。转换方法：建立矢量数据的平面直角坐标系和栅格行列坐标系之间的对应关系。点的栅格化：矢量坐标（x，y），转换后的栅格单元行列值（I，J）；线的栅格化：线的栅格化先分解成折线的每一个线段的栅格化，对应一条线段的栅格化，先使用点栅格化的

20、方法，栅格化线段的两个端点，然后再栅格化线段中间的部分；面的栅格化：基于弧段数据的栅格化方法，与线段栅格化的方法类似，基于多边形数据栅格化的方法，是以非拓扑的实体多边形作为栅格化的处理单元，将一个多边形的内部栅格单元赋予多边形的属性值，基于多边形数据的栅格化方法包括：内点填充法、边界代数法和包含检验法等。栅格向矢量的转换方法：栅格数据结构向矢量数据结构转化又称为矢量化。矢量化方法：1）二值化，先根据栅格数据建立一个阈值，再根据这个阈值将不同的数据使灰度图像二值化。2）细化，是消除线画横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。细化又可分为“剥皮法”和“骨架

21、法”两大类。3）跟踪法：是将细化处理后的栅格数据转换为从节点出发的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储线段的坐标。第三节 多元空间数据的融合一、RS与GIS的融合DOM与其他3D的融合二、不同格式数据的融合性质：数据重构第四节 空间数据的压缩与重分类一、空间数据的压缩1、空间数据压缩的概念2、空间数据压缩的方法基于栅格数据的压缩可以采用游程编码压缩和四叉树编码压缩等方法。我们从小学、中学到大学，学的知识总是限制在一定范围内，缺乏在商业统计、会计，理财税收等方面的知识；也无法把自己的创意准确而清晰地表达出来，缺少个性化的信息传递。对目标市场和竞争对手情况缺乏了解，分析时采用的数据经不起推敲，没有说

22、服力等。这些都反映出我们大学生创业知识的缺乏；二、空间数据的重分类（一）DIY手工艺品的“多样化”性质：数据抽取附件（二）：重分类依据：属性营销调研课题第五节 空间数据的内插方法据上述部分的分析可见，我校学生就达4000多人。附近还有两所学校，和一些居民楼。随着生活水平的逐渐提高，家长给孩子的零用钱也越来越多，人们对美的要求也越来越高，特别是大学生。他们总希望自己的无论是衣服还是首饰都希望与众不同，能穿出自己的个性。但在我们美丽的校园里缺少自己的个性和琳琅满目的饰品，所以我们的小饰品店存在的竞争力主要是南桥或是市区的。这给我们小组的创业项目提供了一个很好的市场机会。参考文献与网址：一、点的内插

23、方法5、你认为一件DIY手工艺制品在什么价位可以接受？1、点的内插方法：整体/分块/逐点，宏观/中观/微观3个层次。2、逐点内插法：IDW/Kriging/移动拟合法MapGIS/ MapInfo/ArcView空间插值课后习题3、试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程？（P101P103）基本原理：将被插值的某要素（例如地形要素）当作一个区域化的变量来看待。所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近的点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。克里金内插法是建立在一个预先定

24、义的协方差模型的基础上通过线性回归方法把估计值的方差最小化的一种插值方法。综上所述，DIY手工艺品市场致所以受到认可、欢迎的原因就在于此。我们认为：这一市场的消费需求的容量是极大的，具有很大的发展潜力，我们的这一创业项目具有成功的前提。优点：能产生最优的无偏估计，变量图可以被用来对每一个插值点计算估计的预期误差。实施过程：首先是利用那些用来插值的离散点集合建立一个变量图，变量图通常包括两部分，一个是根据实验获得的变量图，另一个是模型变量图。其次将变量图用来计算 Kriging 方法中的权重。大学生的消费是多种多样，丰富多彩的。除食品外，很大一部分开支都用于。服饰，娱乐，小饰品等。女生都比较偏爱

25、小饰品之类的消费。女生天性爱美，对小饰品爱不释手，因为饰品所展现的魅力，女人因饰品而妩媚动人，亮丽。据美国商务部调查资料显示女人占据消费市场最大分额，随社会越发展，物质越丰富，女性的时尚美丽消费也越来越激烈。因此也为饰品业创造了无限的商机。 据调查统计，有50% 的同学曾经购买过DIY饰品，有90% 的同学表示若在学校附近开设一家DIY手工艺制品，会去光顾。我校区的女生就占了80%。相信开饰品店也是个不错的创业方针。二、区域的内插方法叠置法/比重法年轻有活力是我们最大的本钱。我们这个自己动手做的小店，就应该与时尚打交道，要有独特的新颖性，这正是我们年轻女孩的优势。第五节 空间拓扑关系的编辑一、多边形连接编辑二、节点连接编辑