地理信息系统复习笔记1(修复的)

1、地理信息系统复习笔记 考试题型：名词解释、填空、简答、应用分析、论述 第一章 1. 什么是 GIS？ 不同领域、不同专业对GIS 的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的 地理信息系统是以地理空间数据库为基础， 在计算机软硬件的支持下， 运用系统工程和信息 科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据， 以提供管理、决策等所需信息 的技术系统。 2. GIS 的基本特征？ （1） GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统； （2） GIS 的对象是地理实体； （3） GIS 的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能 力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、

2、强大的图形可视化表达手段， 以及地理过程的 演化模拟和空间决策支持功能等。 3. GIS 由（用户） 、 （软件） 、 （硬件）和（数据和应用模型）组成。 4. GIS 的功能：数据采集和输入；数据编辑和更新；数据存储与管理；空间查询与分析；数 据显示与输出。 5. GIS 的发展：国际（20 世纪 60 年代探索；70 年代巩固；80 年代发展；90 年代推广） ；国内（70 年代准备；80 年代试验；90 年代发展；96产 业化阶段） 。 6. 空间分析和统计包括：空间查询、叠加分析、缓冲区建立、网络分析、地形分形。 7.地理信息： 指与研究对象的空间地理分布有关的信息。 它表示地理信息系

3、统诸要素的数量、 质量、分布特征，相互联系和变化规律的图文声像的总称。 8.GIS 过程应用（综述题） 9. 怎样构建 GIS 实验室？ 硬件（输入设备、输出设备、数据存贮与传送设备）+地理数据+软件系统。 第二章 1. 投影变换：来自不同图形投影的图幅时，需要将一种投影的数字化坐标数据转化为所需 要投影的坐标数据。 2. 投影变换采用的方法： （正解变换 y=x） 、 （反解变换 x=y）和（数值变换） 。 3. 按投影变性性质分类： （等角投影） 、 （等积投影）和（任意投影） ；按投影面以及与球面 相关位置的分类：平面（横圆柱投影、圆锥投影、方位投影）和位置（正轴、斜轴、横轴、 相切、相

4、割） 。 4. 我国基本图系列一致的地图投影系统就是（高斯克吕格投影（横轴等角切圆柱投影） ） 。 5. 对信息的分类一般有两种方法： （线分类法）和（面分类法） 。 6. 地理数据的分层目的： （1）空间数据简单化； （2）进行管理最小； （3）查询时只对某一 层空间数据进行查询； （4） 任意选择图层， 增加了图形显示的灵活性， 且不同图层数据不同。 第三章 1.GIS 的数据源：地图数据（遥感数据、文本数据、统计数据）和实测数据（多媒体数据以 及已有的数据） 。 2. 扫描矢量化的过程： 纸质扫描 地图转换 3.屏幕跟踪矢量化过程 矢量化过程： 过程中注意的 事宜： 拼接 图块 裁剪 地

5、图 屏幕 跟踪 矢量 化 矢量 图合 成接 边 矢量 图编 辑 空间 数据 库 准备扫描图像 选择地图，识别 投 影 和 坐 标 系 统；选择至少 4 个控制点并获取 实际地理坐标； 将 地 图 扫 描 为 GIS 可识别的栅 格图并保存，若 无现成，自己建 立 栅格图像配准 选 择 投 影 和 单 位； 输入控制点； 编辑控制点 新建数字化图层 找 控 制 点 的 原 则： （1）易于识 别； （2）均匀分 布； （3）尽量多 一些。 屏幕跟踪矢量 化地图 4. 空间数据采集的任务：将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感图像、文本资料 等转换成 GIS 可以处理与接收的数字化形式，通常要

6、经过验证、修改、编辑等处理。 5. 为了把空间实体的集合数据与属性数据联系起来，必须在几何逐句与属性数据之间有一 公共的标识符。标识符可以手工输入也可以自动输入。 6. 逻辑误差： 对数据进行质量控制/质量保证或质量评价， 一般先从数据的逻辑性检查入手。 第四章 1、空间数据源数据 （1）定义：地理的数据和信息源的描述性信息，它通过对地理空间数据的内容、质量、 条件和其他特征进行描述与说明， 以便人们有效地定位、评价、比较获取和使用与地理相关 的数据。 （2）作用： 1）组织和管理空间信息，并挖掘空间数据信息资源； 2）帮助数据使用和搜索所需空间信息； 3）组织和维护一个机构对数据的投资； 4

7、）建立空间信息的数据目录和数据交换中心 5）提供数据转换方面的信息。 2、为什么要配准？（网上查查） 1）添加投影空间坐标等空间数据信息；2）确定几何分布在扩充。 3、空间数据结构有三种： （矢量数据结构） 、 （栅格数据结构）和（曲面数据结构） 。 4、空间实体描述分为： （点状实体） 、 （现状实体）和（面状实体） 。 5、空间数据的空间关系分类？以及之间的区别？ 答：空间数据的空间关系分为： （拓扑空间关系） 、 （顺序空间关系）和（度量空间关系） 。 拓扑空间关系：描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系 顺序空间关系：描述空间实体之间在空间上的排序次序。 度量空间关系：描述空间实

8、体的距离或远近等关系。 6、空间数据的拓扑关系定义、分类（关系） 、表达和意义？ 答：1）定义：在图形保持连续状态下的变形； 2）分类： （拓扑邻接性） 、 （拓扑关联性） 、 （拓扑包含性） 、 （连通性）和（方向性） ； 前三个是主要的分类。 3）表达： （面链关系） 、 （链节点关系） 、 （结点链）和（链面关系） 。 4）意义：拓扑数据已经清楚地反映出空间实体间的逻辑结构关系， 而且这种关系较 之几何数据有更大的稳定性； 用拓扑数据有利于空间数据的查询， 解决很多实际问题；根据 拓扑关系可重建地理实体。 7、拓扑结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能，包括多边形连接编辑和结点连

9、接编辑。 8、矢量数据的获取方式 1）由外业测量获得；2）由栅格数据转换获得；3）跟踪数字化 9、矢量数据结构分为：简单数据结构、拓扑数据结构和曲面数据结构。 10、实体式矢量数据编码方式的优缺点与索引式矢量数据编码的优缺点的区别？ 答： （1）实体：优点：结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示。 缺点：1）相邻多边形的公共边界被数字化并存储两次，造成数据冗余和碎屑多边 形数据不一致，浪费空间。导致双重边界不能精确匹配；2）自成体系，缺少多边形的临 界信息，无拓扑关系，难以进行邻域处理；3）作为一个单个的图形，没有与外界多边形联 系，不易检查拓扑错误，是的只用于简答的制图系统中，显示图

10、形。 （2）索引式：优点：用建索引的方法消除多边形数据的冗余和不一致，邻接信息、 岛信息可在多边形文件中通过是否公共弧段号的方式查询。 缺点：表达拓扑关系较繁琐，给相邻运算、消除无用边、处理岛信息、检索拓扑关 系等带来困难，以人工方式建立编码表，工作量大，易出错。 11 （应用分析） 根据左边图写出每一个封闭区域的坐标系： 12 13 11 1430 29 28 3115 10 27 2326 24 25 116 2 22 17 9 8 21 7 20 6 319 5 18 4 12、矢量数据的编码方式： （面实体的编码数据结构） 、索引式的编码数据结构、双重独立编 码数据结构（DIME：Du

11、al Independent Map Encoding）和链状双重独立编码方式。 （注意：看（注意：看 看看 PPTPPT 上上 3232 到到 3535 幻灯片上举的例题）幻灯片上举的例题） 1313、在在 DIMEDIME 中作如下改进：中作如下改进：将以线段为记录单位改为以弧段为单位就变为链状双重独立编将以线段为记录单位改为以弧段为单位就变为链状双重独立编 码码 14、 （课本 P65 最顶图）当矢量化数据后，基于点的编辑：基于结点编辑算法：1）抽出 N1 的结点 2）若 N1 在左，将起结点与终结点交换 3）同理左右多边形也交换；基于多边形的 编辑算法：1）取 P1 的记录；2）若 P

12、1 在左，那与右边的交换并且起点和终点也交换；3） 改变完后顺序：N1-N2-N2-Ns-N3-N1 这样就首尾相连。 15、栅格数据结构的编码分类： （直接栅格编码结构） 、 （游程压缩编码结构） 、 （链式编码结 构）和（四叉树编码结构） 。 16、栅格代码（属性值）确定的方法： （中心点法） 、 （面积占优法） 、 （重要性法）和（长度 占优法。 17、 （论述题 20 ）TIN 什么含义？怎么构建？有什么要求？+DEM 怎样建立 （1）1）TIN（TriangulatedIrregularNetwork）即不规则三角形网 ； 2）TIN 表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合

13、的原则，把这些离 散点（各三角形的顶点）连接成相互连续的三角面 3）尽量接近等边形状； 保证有最近的点构成的三角形 （即三角形的边长之和最小。 （2）DEM 的建立： 1）数据获取与处理 1.1 数据采集：建立 DEM 首先必须测量一些点的三维坐标即DEM 的数据获取， 数据采集是 DEM 的关键性问题，数据采集的密集度决定着DEM 的精度。方式分为：选点采 集、随机采集、沿等高线采集等； 1.2 数据处理：数据处理是以数据点作为控制基础，用某一数学模型来模拟地 表面，进行内插加密计算，确定三角网或网节点的特征，用格式转换、坐标系变换、数据编 辑、数据分块和数据内插的方法。 2）DEM 生成

14、2.1 人工网格法 2.2 三角网法（结合上面的结合上面的 TINTIN就是一道大的论述题就是一道大的论述题） 2.3 立体像对法 2.4 曲面拟合法以及等值差值法 18、 （应用分析题）用游程编码做出栅格数据存储的方式： e.g： A A A 属性长度 A4 A A A 1 2 2 B B B 3 2 2 A AB A A A B B B A B B B 解：1） 2）数据文件3)索引文件 游程号 行号游程累计 1 2 3 4 5 6 7 A A B A B A B 4 1 3 2 2 2 2 11 23 35 47 19、四叉树的画法（课本P71） 20、矢量数据结构与栅格数据结构的比较？

15、 矢量数据结构 优点 1 便于面向现象的数据表示； 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，质量高 1 数据结构简单 2 空间分析和地理现象的模拟均较容易 3 有利于与遥感数据的匹配应用分析 4 输出法快速，成本较低 缺点 1 数据结构复杂 2 软件与硬件的技术要求较高 3 多边形叠合分析比较难 4 显示与绘图成本较高 1 图形数据量大 2 投影转换比较困难 3 栅格地图的图形质量比较低 4 现象识别的效果不如矢量方法 栅格数据结构 第五章 第六章 1、几何纠正常用的有： （高次变换） 、 （二次变换） 、 （相似变换）和（仿射变换） 。 2、在高次变换时，至少需

16、要（ 6）对控制点的坐标和理论值才能求出待定系数；而仿射变换 只需摘掉不在同一直线上的（3）对控制点。 3、实现一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的方法为： （解析变换法） 、 （数值变换法）和（数值解析变换法） 。 4、两个相邻的地图的空间数据在结合处可能出现（逻辑裂缝）和（几何裂缝） 。 5、 （名词解释）逻辑裂缝：指的是当一个地物在一幅图的数据文件中具有地物编码A，而在 另一幅图的数据文件中却具有地物编码B， 或者同一个物体在两个数据文件中具有不同的属 性信息。几何裂缝：指的是由数据文件边界分开的一个地物的两部分不能精确地衔接。 6、 （简答）逻辑接边的方法？ 答：1）是在

17、图幅数据文件的上一层，将有逻辑联系的空间目标建立一个新的文件，即 索引到它在每幅图的子目标，并建立双向指针；2）另外一种方法是不建立总目标文件，也 不在每图幅的空间目标的数据文件中为逻辑接边的子目标建立索引， 而是通过空间操作的方 法。 7、TIN 和 voronoi（泰森多边形）方法的区别？（结合本章8 题和四章 17 题答） 8、 （名词解释）叠置分析： 将同一地区的两组或者两组以上的要素进行叠置， 产生新的特征 的分析方法。 9、数据压缩的方法： （垂距法） 。 10、数据压缩分为： （矢量数据压缩）和（栅格数据压缩） 。 11、基于矢量数据的叠置分析： （点与多边形的叠置） 、 （线与

18、多边形的叠置）和（多边形与 多边形的叠置） 。 12、 （简答）如何实现动态分析？（不太精确） 答：多幅图叠置后的新属性可由原属性的简单的加减乘除等计算出，也可以去原属性的 平均值、最大值、最小值或原属性之间逻辑运算的结果等。 13、 （简答）基于矢量数据的缓冲区的建立？ 答：基于矢量数据的缓冲区建立分为：点的缓冲区、线的缓冲区和面的缓冲区。 先拿线的 缓冲区说一下建立过程：1）线的重采样，对线进行化简，以加快缓冲区建立的速度。 - 线的矢量数据压缩算法。2）建立线缓冲区，在线的两边按一定的距离（缓冲距）绘平行线， 并在线的端点处绘半圆，连成缓冲区多边形。3）重叠处理：对缓冲区边界求交，并判断

19、每 个交点是出点还是入点，以决定交点之间的线段保留或删除。这样就可得到岛状的缓冲区。 14、 （论述/简答）空间插值分类？怎样建立voronoi以及它的特点？怎样计算？ 答： （1）分类： （2）建立 voronoi 以及它的特点 泰森多边形的构成方法： 先将离散采样点连成三角形， 作哲学三角形各边的垂直平分线， 将每个离散采样点周围的若干垂直平分线围城一个多边形， 该多边形所含的唯一一个采样点 但是数值就是这个多边形区域的值，这就是泰森多边形。 特点：1）多边形只含有唯一一个采样点的数值 2）焦点是三角形的外接圆的圆心。 （3）计算 e.g:已知课本 P160 图 6-37（1）和（2） ，

20、 （1）图为已知数据源区， （2）图为需要内插的目标 区，且 A 地人口 35；B=30 人口；C=10 人口。使用叠置法根据源区推求目标区的数据。 解： AAAA AACC ABBC BBBB 又题意（2）图可知： 1222 1223 1113 3333 这样：(比值为 A 占 V 的格的个数) V1=30*（2/6）+35*(3/7)=25 V2=35*（4/7）+30*（0/6）+10*(1/3)=23.33 V3=35+0/7+30*4 /6+10*2/3=26 15、 （简答）基于栅格的缓冲区建立（CR 13 题）？ 1、提取栅格数据；2）距离变换；3）缓冲区；4）提取一定宽度的多边

21、形。 16、最短路径算法？ 核心算法：求两点间的权属最小的路径Dijkstra算法（看数据结构书） 17、空间查询内容主要包括： （几何参数查询） 、 （空间定位查询） 、 （空间关系查询）和（属 性-空间查询） 。 18、 （两个名词解释合起来可能是简答！ ） （名词解释）缓冲区分析：缓冲区是地理空间目标 的一种影响范围或服务范围，具体指在点、线、 面试实体的周围，自动建立的一定宽度的多 边形。 CR 缓冲区查询：根据用户需要给定一个点缓冲、线缓冲或面缓冲的距离，从而形 成一个缓冲区的多边形， 再根据前面所述的多边形检索的原理检索出该缓冲区多边形的空间 地物。 空间数据类型： （点） 、 （

22、点积） 、 （线）和（面） 。 第七章 1、 （填空）地图符号是地图语言，是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成， 就单个符号而言，它可以表示： （位置） 、 （大小） 、 （质量）和（数量） 。 2、 （填空）地图符号有面状、 （点状）和（线状） 。 3、 （填空）地图上符号的（形状） 、 （尺寸）和（颜色）是构成符号的三个基本要素。 4、 （填空）地图注记分为： （名称注记） 、 （说明注记）和（数字注记） 。 5、注记配置的基本原则是不应该使注记压盖图上的重要部分。 6、 （填空）面状专题内容的常用的表示方法： （等值线法） 、 （质底法） 、 （范围法） 、 （点值法） 、

23、（定点符号法） 、 （运动线法）和（统计图法） 。 7、 （名词解释）空间信息可视化是指运用地图学、 计算机图形学和图像处理技术，将地学信 息输入、处理、查询、分析以及测试数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、 文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术 8、空间信息可视化主要形式：地图可视化；多媒体地理信息；三维仿真地图；虚拟现实 9、 （应用分析）道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算？ 1 1）明确分析的目的和标准）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；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； 道路拓宽改建

24、的标准是：道路拓宽改建的标准是： a)a)道路从原有的道路从原有的 20m20m 拓宽至拓宽至 60m60m； b)b)拓宽道路应尽量保持直线；拓宽道路应尽量保持直线； c) c)部分位于拆迁区内的部分位于拆迁区内的 1010 层以上的建筑不拆除。层以上的建筑不拆除。 2 2）准备进行分析的数据）准备进行分析的数据 涉及两类信息：一类是现状道路图；另一类是分析区域内建筑物分布图及相关的信息；涉及两类信息：一类是现状道路图；另一类是分析区域内建筑物分布图及相关的信息； 3 3）进行空间操作）进行空间操作 a)a) 选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，

25、建立道路的缓冲区。 b)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，此图包括所有部分或全部位将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位 于缓冲区内的建筑物信息。于缓冲区内的建筑物信息。 4 4）进行统计分析）进行统计分析 a)a) 对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择， 凡部分落入拆迁区且楼层高于凡部分落入拆迁区且楼层高于 1010 层以上层以上 的建筑物，将其从选择组中去除，并对道路的拓宽边界进行局部调整。的建筑物，将其从选择组中去除，并对道路的拓宽边界进行局部调整。 b)b) 对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。 5 5）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。 10、 徒河对某地区选择建立相应的模型？ 国家森林公司选址问题： 已知数据源， 包括公路、铁路等信息。 （考试可能考到原题） E.g 辅助建筑项目选址辅助建筑项目选址 1 1）建立分析的目的和标准）建立分析的目的和标准 目的：确定一些具体的地块，作为一个轻度污染工厂的可能建设位置。目的：确定一些具体的地块，作为一个轻度污染工厂的可能建设位置。 工厂选址的标准包