地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)總結(jié)

1、 第一章1什么是地理信息？（1） 概念：是有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)，它是對(duì)表達(dá)地理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。2什么是地理信息系統(tǒng)？（1） 概念：不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對(duì)GIS的理解不同，目前沒有完全統(tǒng)一的被普遍接受的，課本上是這樣來說明的：是在計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。（2） 組成：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、空間數(shù)據(jù)、管理與應(yīng)用人員。核心為軟硬件系統(tǒng)。3. 地理信息系統(tǒng)的主要功能是什么？數(shù)據(jù)采集功能

2、；數(shù)據(jù)編輯與處理；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、組織與管理；空間查詢與空間分析；數(shù)據(jù)輸出功能。4.地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：網(wǎng)絡(luò)GIS、互操作GIS、地理信息共享與標(biāo)準(zhǔn)化、時(shí)態(tài)GIS、3S集成、虛擬GIS、移動(dòng)GIS、數(shù)字地球和網(wǎng)絡(luò)GIS等。 第二章1.地球模型：地球表面大地水準(zhǔn)面地球橢球面2.為什么要投影？l 地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算l 地球橢球體為不可展曲面l 地圖為平面，符合視覺心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析3.我國(guó)常用投影： 1：100萬(wàn)：蘭勃投影（正軸等積割圓錐投影）l 大部分分省圖、大多數(shù)同級(jí)比例尺也采用蘭勃投影l(fā) 1：50萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：10

3、萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：2.5萬(wàn)、1:1萬(wàn)、1：5000采用高斯克呂格投影。4.為什么要進(jìn)行地理編碼？定量信息可以被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別，而定性信息必須首先“數(shù)字化”才能被計(jì)算機(jī)接受，它是通過采用一種編碼方法將定性信息用“屬性特征碼”（簡(jiǎn)稱特征碼）表示，這樣就可以將定性屬性信息輸入計(jì)算機(jī)中。信息編碼就是用數(shù)字或字符標(biāo)記空間對(duì)象的屬性。它既是標(biāo)識(shí)空間對(duì)象的標(biāo)志，組織和編排地理數(shù)據(jù)的媒介，又是存儲(chǔ)和檢索的標(biāo)志，是不可缺少的空間數(shù)據(jù)的一個(gè)組成部分。5.什么叫元數(shù)據(jù)？一般都認(rèn)為元數(shù)據(jù)就是 “關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”。 作用及意義：幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管理和維護(hù)空間數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)文檔 u 提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)

4、據(jù)分類、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)(clearing house)及數(shù)據(jù)銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù) u 提供通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢檢索的方法或途徑，以及與數(shù)據(jù)交換和傳輸有關(guān)的輔助信息 u 幫助用戶了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能滿足其需求作出正確的判斷 u 提供有關(guān)信息，以便用戶處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù) 5.空間拓?fù)潢P(guān)系的定義：拓?fù)溧徑樱嚎臻g圖形中同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：空間圖形中不同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)浒嚎臻g圖形中不同類或同類但不同級(jí)元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。連通關(guān)系：空間圖形中弧段之間的拓?fù)潢P(guān)系。 第三章1.地理數(shù)據(jù)的特征：包括空間位置、拓樸關(guān)系和屬性。 2.

5、什么叫空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對(duì)空間邏輯數(shù)據(jù)模型描述的數(shù)據(jù)組織關(guān)系和編排方式，貴地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢檢索和應(yīng)用分析等操作處理的效率有著至關(guān)重要的影響。3.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)： 表示地理數(shù)據(jù)的精度較高 嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量小 完整的描述空間關(guān)系 圖形輸出精確美觀 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復(fù)、更新、綜合都能實(shí)現(xiàn) 面向目標(biāo)，不僅能表達(dá)屬性，而且能方便的記錄每個(gè)目標(biāo)的具體屬性信息缺點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 矢量疊置較為復(fù)雜 數(shù)學(xué)模擬比較困難 技術(shù)復(fù)雜，特別是軟硬件 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 空間數(shù)據(jù)的疊置和組合方便 各類空間分析很易于進(jìn)

6、行 數(shù)學(xué)模擬方便缺點(diǎn)： 圖形數(shù)據(jù)量大 用大像元減少數(shù)據(jù)量時(shí)，精度和信息量受損 地圖輸出不美觀 難以建立網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系 投影變換比較費(fèi)時(shí)4.柵格單元值的四種選取方法：中心點(diǎn)法、面積占優(yōu)法、重要性法、百分比法。5.柵格數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)的編碼方法：鏈?zhǔn)骄幋a、游程長(zhǎng)度編碼、塊狀編碼、四叉樹編碼。 （1）鏈?zhǔn)骄幋a見書上102頁(yè) （2）游程長(zhǎng)度編碼見書上97頁(yè) (3) 塊狀編碼：初始行 初始列 屬性 半徑 （4）四叉樹編碼見書上98頁(yè)6. 矢量數(shù)據(jù)的三種編碼方式：實(shí)體型編碼86頁(yè)、索引型編碼89頁(yè)、拓?fù)湫途幋a。7.鏈狀雙重獨(dú)立編碼結(jié)構(gòu)：表一（弧段號(hào) 點(diǎn)號(hào)） 表二（多邊形號(hào) 弧段號(hào)） 表三（弧段號(hào) 起始點(diǎn)號(hào) 終結(jié)

7、點(diǎn)號(hào) 左多邊形 右多邊形） 注意：寫組成弧段的點(diǎn)時(shí)，起始點(diǎn)從節(jié)點(diǎn)開始，按順時(shí)針方向?qū)憽懚噙呅位《蔚臅r(shí)候先寫公共弧段，再按順時(shí)針方向?qū)懴氯ァ?第四章1.什么叫空間數(shù)據(jù)庫(kù)？ 空間數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)物理存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)和應(yīng)用的相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總合。2.常用的四種空間數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ汀＃?）層次模型 特點(diǎn)：是將數(shù)據(jù)組織成一對(duì)多關(guān)系的結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)采用關(guān)鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。層次數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)特別適用于文獻(xiàn)目錄、土壤分類、部門機(jī)構(gòu)等分級(jí)數(shù)據(jù)的組織。 優(yōu)點(diǎn)：0 存取方便且速度快0 結(jié)構(gòu)清晰，容易理解0 數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展容易實(shí)現(xiàn)0 檢索關(guān)鍵屬性十

8、分方便缺陷：0 結(jié)構(gòu)呆板，缺乏靈活性0 同一屬性數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)多次，數(shù)據(jù)冗余大（如公共邊）0 不適合于拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)的組織舉例：(2)網(wǎng)狀模型 特點(diǎn)： 一個(gè)坐標(biāo)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)，因?yàn)橐粋€(gè)結(jié)點(diǎn)可能屬于多條弧段，而一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子女結(jié)點(diǎn)，即一條弧段總有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)；一個(gè)圖斑雙親結(jié)點(diǎn)有多個(gè)弧段子女結(jié)點(diǎn)，而一個(gè)弧段子女結(jié)點(diǎn)同時(shí)又屬于兩個(gè)圖斑雙親結(jié)點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)： 能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系 數(shù)據(jù)冗余小缺陷： 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難。 需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針，使得數(shù)據(jù)量增大 數(shù)據(jù)的修改不方便（指針必須修改）（3） 關(guān)系模型 特點(diǎn)：在關(guān)系模型中，實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系歸結(jié)為滿足一定條

9、件的二維表。Ø 二維表中存放了實(shí)體本身的數(shù)據(jù)和實(shí)體間的聯(lián)系兩類數(shù)據(jù)。Ø 關(guān)系是一個(gè)二維表，表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，每列對(duì)應(yīng)一個(gè)域結(jié)構(gòu)單一化；是在嚴(yán)格的關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活、數(shù)據(jù)修改和更新方便、容易維護(hù)和理解等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中最常用的數(shù)據(jù)模型。 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)靈活 可以滿足布爾邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算表達(dá)的各種查詢需要 允許對(duì)各種數(shù)據(jù)類型的搜索、組合和比較 缺點(diǎn)： 為找到滿足指定關(guān)系要求的數(shù)據(jù)，許多操作涉及到對(duì)文件順序的搜索，對(duì)大型系統(tǒng)而言，很費(fèi)時(shí)間 為保證以適宜的速度進(jìn)行搜索的能力，商用系統(tǒng)需要經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，故價(jià)格昂貴 舉例：（4） 面向?qū)ο竽Ｐ吞攸c(diǎn)：u 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)模

10、型的缺點(diǎn)u 以紀(jì)錄為基礎(chǔ)不能很好的面型用戶和應(yīng)用u 不能以自然方式表達(dá)實(shí)體之間的聯(lián)系u 語(yǔ)義貧乏u 數(shù)據(jù)類型太少，難以滿足應(yīng)用需要舉例： 第五章1.獲取空間數(shù)據(jù)的方式：1）.手工方式2.） 手扶跟蹤化數(shù)字方式3.） 掃描方式4）.影像處理和信息提取方式5.） 數(shù)據(jù)通訊方式2.地圖數(shù)字化的步驟兩種方式：1）手扶跟蹤數(shù)字化2)屏幕跟蹤數(shù)字化1） 手扶跟蹤數(shù)字化的步驟： 選擇地圖 地圖分層分幅地圖預(yù)處理固定地圖設(shè)置投影方式設(shè)置控制點(diǎn)處理誤差設(shè)置定標(biāo)器按鍵2） 屏幕跟蹤數(shù)字化的步驟：準(zhǔn)備掃描圖像柵格圖像配準(zhǔn)（1）選擇投影和單位 （2）輸入控制點(diǎn) （3）編輯控制點(diǎn)新建數(shù)字化圖層屏幕跟蹤矢量化地圖3.如何

11、控制地理空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量？誤差類型；幾何誤差；屬性誤差；時(shí)間誤差；邏輯誤差。來源：階段誤差來源數(shù)據(jù)采集 實(shí)測(cè)誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過程都有誤差），航測(cè)遙感數(shù)據(jù)分析誤差（獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀（識(shí)別要素）誤差）數(shù)據(jù)輸入 數(shù)字化過程中操作員和設(shè)備造成的誤差，某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差（地類界） 數(shù)據(jù)存貯 數(shù)字存貯有效位不能滿足（由計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)引起，單精度、雙精度類型）空間精度不能滿足數(shù)據(jù)操作 類別間的不明確、邊界誤差（不規(guī)則數(shù)據(jù)分類方法引起）多層數(shù)據(jù)疊加誤差多邊形疊加產(chǎn)生的裂縫（無(wú)意義多邊形） 各種內(nèi)插引起的誤差 數(shù)據(jù)輸出比例尺誤差、輸出設(shè)備誤差、媒質(zhì)不穩(wěn)定（如圖紙伸縮）成果使

12、用 用戶錯(cuò)誤理解信息、不正確使用信息控制方法：傳統(tǒng)的手工方法；元數(shù)據(jù)方法；地理相關(guān)法控制過程：數(shù)據(jù)源的選擇，數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)字化設(shè)備的選用 數(shù)字化對(duì)點(diǎn)精度 數(shù)字化限差 數(shù)據(jù)的精度檢查 第六章1.什么叫空間分析？ 空間分析是基于空間對(duì)象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息。2.空間分析的主要內(nèi)容是什么？ (1)空間位置分析、(2)空間分布分析、(3)空間形態(tài)分析、(4)空間距離分析、(5)空間相關(guān)分析。3.空間量算的方式：質(zhì)心量算幾何量算：幾何量算對(duì)點(diǎn)、線、面、體4類目標(biāo)物而言，其含義不同的：點(diǎn)狀目標(biāo)：坐標(biāo)；線狀目標(biāo)：長(zhǎng)度、曲率、方向；面狀目標(biāo)：面積、

13、周長(zhǎng)等；體狀目標(biāo)：表面積、體積等。形狀量算5.常見空間分析：窗口分析、聚類分析、聚合分析、跟蹤分析 窗口分析：是指對(duì)于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個(gè)、多個(gè)柵格點(diǎn)或全部數(shù)據(jù)開辟一個(gè)有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進(jìn)行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計(jì)計(jì)算，或與其他層面的信息進(jìn)行必要的復(fù)合分析，從而實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效水平方向擴(kuò)展分析。 聚類分析：根據(jù)設(shè)定的聚類條件對(duì)原有數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行有選擇的信息提取而建立新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。 聚合分析：根據(jù)空間分辨力和分類表，進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的合并或轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)空間地域的兼并。空間聚合的結(jié)果往往將較復(fù)雜的類別轉(zhuǎn)換為較簡(jiǎn)單的類別，并且常以較小比例尺的圖形輸出。 跟蹤分析：是指對(duì)于特定

14、的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)，由某一個(gè)或多個(gè)起點(diǎn)，按照一定的追蹤法則進(jìn)行追蹤目標(biāo)或者追蹤軌跡信息提取的空間分析方法。6.什么叫緩沖區(qū)分析，其步驟是什么？ 概念：根據(jù)地理對(duì)象點(diǎn)、線、面的空間特性，自動(dòng)建立對(duì)象周圍一定距離的區(qū)域范圍（緩沖區(qū)域），以分析該對(duì)象對(duì)緩沖區(qū)內(nèi)鄰近對(duì)象的影響程度。 步驟：明確目的和標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 空間操作 統(tǒng)計(jì)分析 結(jié)果輸出7. 什么叫疊置分析，其步驟是什么？ 概念：GIS的疊置分析是將有關(guān)主題層組成的數(shù)據(jù)層面，進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層面的操作，其結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊置分析不僅包含空間關(guān)系的比較，還包括屬性關(guān)系的比較。 多邊形疊置步驟：a）對(duì)原始數(shù)據(jù)（多邊形）形成拓?fù)潢P(guān)系。b) 多層多邊形數(shù)據(jù)的空間疊置，形成新層。c）對(duì)新層中的多邊形重建