地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)

1、第一章 概論1. GIS地理信息系統(tǒng)（GIS , Geographic Information System）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它作為集計算機科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科而迅速地興起和發(fā)展起來。2. GIS基本特征。 數(shù)據(jù)的空間定位特征； 空間關(guān)系處理的復(fù)雜性； 海量數(shù)據(jù)的處理能力。3. GIS與管理信息系統(tǒng)的區(qū)別。GIS有別于MIS（管理信息系統(tǒng)），GIS要對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫共同

2、管理、分析和應(yīng)用，GIS的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強；MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢、沒有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）。表格見PPT4. 國內(nèi)外GIS發(fā)展。（1）國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r60年代，探索時期：（GIS思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是GIS，GIS能干什么。70年代，鞏固時期：（這時由于計算機技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，促進 GIS迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。80年代，實破階段：

3、也是GIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段，人們把GIS與RS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴散問題等。90年代，全面應(yīng)用：產(chǎn)業(yè)化階段，對GIS進一步研究，研究的內(nèi)容集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等。（2）國內(nèi)GIS的發(fā)展?fàn)顩r70年代，準(zhǔn)備階段：GIS先驅(qū)看到GIS的廣闊前景和GIS的重要性，進行極積呼吁，為GIS在我國的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)并做了一些可行性實驗。80年代，試驗起步階段:這期間，我國在GIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進展，進行了一些典型，試驗專題試驗軟件開發(fā)工作。 90年代，我國GIS發(fā)展階段： 我國

4、改革開放以來，沿海、沿江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務(wù)，這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。 96年以來，是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段。應(yīng)用得到極大發(fā)展，國產(chǎn)專業(yè)GIS軟件由研發(fā)走向應(yīng)用5. GIS技術(shù)發(fā)展趨勢。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)多維化、結(jié)構(gòu)組件化、應(yīng)用社會化、平臺網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化、實時GIS。6. GIS的構(gòu)成有哪些？計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)（包括局域網(wǎng)模式和廣域網(wǎng)模式）、系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員。7. 常用的GIS軟件有哪些？Autodesk公司的Autocad、ESRI公司的ArcGIS系列、Intergraph公司的GeoMedia系列、

5、MapInfo公司的MapInfo、Supermap公司的Supermapdesk Pro系列。8. GIS與地理學(xué)、測繪學(xué)、計算機科學(xué)的關(guān)系？地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，明顯地體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特點，這些交叉的學(xué)科包括地理學(xué)、測量學(xué)、地圖制圖學(xué)、攝影測量與遙感學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)以及一切與處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)科。目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)(DBMS)、計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制圖(CAM)和計算機圖形學(xué)(ComputerGraphics)軟件包已被許多GIS研究者所采用，但這些系統(tǒng)不是為地理意義而設(shè)計的，無法取代GIS的作用.9. GIS的行業(yè)應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用就是人們應(yīng)用GIS

6、對地球表層人文經(jīng)濟和自然資源及環(huán)境等多種信息進行管理和分析，以掌握城鄉(xiāng)和區(qū)域的自然環(huán)境和經(jīng)濟地理要素的空間分布、空間結(jié)構(gòu)、空間聯(lián)系和空間過程的演變規(guī)律，使它成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標(biāo)開發(fā)的依據(jù)，從而為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。行業(yè)：測繪與地圖制圖 （制圖流程、周期、精度、品種）、資源調(diào)查與管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境保護、國防、宏觀決策支持、電子政務(wù)、公眾服務(wù)等。第二章 地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1. 地球表面模型類型：地球自然表面、大地水準(zhǔn)面、地球橢球面、數(shù)學(xué)模型。地球自然表面：地球自然表面是一個起伏不平、十分不規(guī)則的表面，包括海洋底部、高山高原在內(nèi)的固體地球表面。地球自然表面極不規(guī)則，無法用數(shù)學(xué)表面進行

7、描述。大地水準(zhǔn)面：地球表面的72%被流體狀態(tài)的海水所覆蓋，可以假設(shè)當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時，從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面所包圍的球體具有不規(guī)則性、相對唯一性。地球橢球面：總體上講，大地體非常接近旋轉(zhuǎn)橢球，而后者的表面是一個規(guī)則的數(shù)學(xué)曲面。所以在大地測量以及GIS應(yīng)用中，一般都選擇一個旋轉(zhuǎn)橢球作為地球理想的模型，成為地球橢球。數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型是在解決其他一些大地測量學(xué)問題時提出來的，如類地形面、準(zhǔn)大地水準(zhǔn)面、靜態(tài)水平衡橢球體等。2. 大地地理坐標(biāo)概念大地地理坐標(biāo)系是依托地球橢球用定義原點和軸系以及相應(yīng)基本參考面標(biāo)示較大地域地理空

8、間位置的參照系。3. 我國采用的2種高程基準(zhǔn) 1956年黃海高程系：以青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海平面作為中國的水準(zhǔn)基面，即零高程面。我國的水準(zhǔn)原點位于青島觀象山。 1985 國家高程基準(zhǔn)：基準(zhǔn)面為青島大港驗潮站19521979年的驗潮資料確定的黃海平均海面。4. 深度基準(zhǔn)概念深度基準(zhǔn)是指海圖圖載水深及其相關(guān)要素的起算面。通常取當(dāng)?shù)仄骄Ｃ嫦蛳乱欢ㄉ疃葹槠鹚忝?，即深度基?zhǔn)面。5. 地圖投影的概念，地圖投影按照變形規(guī)律分幾種？按投影面分為幾種投影？地圖投影：將地球橢球面上的點映射到平面上的方法，稱為地圖投影。按照變形規(guī)律分為：等面積投影、等角投影、任意投影。按投影面分為：橫圓柱投

9、影：投影面為橫圓柱、圓錐投影：投影面為圓錐、方位投影：投影面為平面。6. 我國主要應(yīng)用的2種投影方式？1：100萬 蘭勃投影（正軸等積割圓錐投影）：大部分分省圖、大多數(shù)同級比例尺也采用蘭勃投影；1：50萬、1：25萬、1：10萬、1：5萬、1：2.5萬、1:1萬、1：5000采用高斯克呂格投影。7. 比例尺的含義？我國基本地圖比例尺地形圖系列有哪些？比例尺：制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例是一致的，故此時比例尺的含義是圖上長度與相應(yīng)地面長度的比例；制圖區(qū)域較大時，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長度因地點和方向的不同而有所變化，這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時，對地球半徑

10、縮小的比率， 稱為主比例尺。地圖經(jīng)過投影后，體現(xiàn)在圖上只有個別點線沒有長度變形，也就是說，只有在這些長度沒有變形的點或線上，才可用地圖上注明的比例尺。我國基本地圖比例尺地形圖系列：大比例尺：1：5001：10萬、中比例尺：1：10萬1：100萬、小比例尺：1：100萬。8. 描述空間概念尺度有哪些？觀測尺度、比例尺、分辨率、操作尺度。第三章 空間數(shù)據(jù)模型1. 地理空間地理空間（GeographicSpace）是指地球表面及近地表空間，是地球上大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和土壤圈交互作用的區(qū)域，地球上最復(fù)雜的物理過程、化學(xué)過程、生物過程和生物地球化學(xué)過程就發(fā)生在該區(qū)域。2. 空間實體的概念，基本

11、特征空間實體：對復(fù)雜地理事物和現(xiàn)象進行簡化抽象得到的不可再分割的同類對象，就是地理空間實體，簡稱空間實體。基本特征：空間位置特征（幾何特征）、屬性特征、時間特征、空間關(guān)系3. 概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型的概念概念數(shù)據(jù)模型：地理空間中地理事物與現(xiàn)象的抽象概念集，是地理數(shù)據(jù)的語義解釋；考慮用戶需求的共性，用統(tǒng)一的語言描述和綜合、集成各用戶視圖。邏輯數(shù)據(jù)模型：GIS描述概念數(shù)據(jù)模型中實體及其關(guān)系的邏輯結(jié)構(gòu)，是系統(tǒng)抽象的中間層。物理數(shù)據(jù)模型：概念數(shù)據(jù)模型在計算機內(nèi)部具體的存儲形式和操作機制，即在物理磁盤上如何存放和存取，是系統(tǒng)抽象的最底層。4. 地理信息中的數(shù)據(jù)類型，概括起來主要有哪5種

12、。幾何圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)5. 空間數(shù)據(jù)的表示類型在二維空間中，不同類型的空間數(shù)據(jù)都可抽象表示為點、線、面三種基本的圖形要素。6. 空間關(guān)系包括哪些類型空間關(guān)系是指地理空間實體之間相互作用的關(guān)系。 拓?fù)淇臻g關(guān)系：用來描述實體間的相鄰、連通、包含和相交等關(guān)系； 順序空間關(guān)系：用于描述實體在地理空間上的排列順序，如實體之間前后、上下、左右和東、南、西、北等方位關(guān)系； 度量空間關(guān)系：用于描述空間實體之間的距離遠(yuǎn)近等關(guān)系。7. 空間拓?fù)潢P(guān)系概念及類型空間拓?fù)潢P(guān)系：地圖上的拓?fù)潢P(guān)系是指圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下的變形（縮放、旋轉(zhuǎn)和拉伸等），但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。 鄰接關(guān)系：同類圖形要

13、素之間的拓?fù)潢P(guān)系，如點與點，線與線，面與面。 關(guān)聯(lián)關(guān)系：不同類別圖形要素之間的拓?fù)潢P(guān)系，如點與線，線與點，線與面，面與點。 包含關(guān)系：同類但不同級圖形要素之間的拓?fù)潢P(guān)系（只有面類要素才有包含關(guān)系）。 連通關(guān)系：空間圖形中弧段之間的拓?fù)潢P(guān)系。8. 空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系，對數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要的意義。拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，它比幾何坐標(biāo)關(guān)系有更大的穩(wěn)定性，不隨投影變換而變化。利用拓?fù)潢P(guān)系有利于空間要素的查詢?？梢愿鶕?jù)拓?fù)潢P(guān)系重建地理實體。例如根據(jù)弧段構(gòu)建多邊形，實現(xiàn)道路的選取，進行最佳路徑的選擇等。9. 空間數(shù)據(jù)邏輯模型空間數(shù)據(jù)邏輯模型作為概念模型向物理模型轉(zhuǎn)換的橋梁，根據(jù)

14、概念模型確定的空間信息內(nèi)容，以計算機能理解和處理的形式具體地表達(dá)空間實體及其關(guān)系。10. 矢量數(shù)據(jù)模型概念矢量數(shù)據(jù)模型是通過記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點、線、面地理實體表現(xiàn)得精確無誤。其坐標(biāo)空間假定為連續(xù)空間，矢量數(shù)據(jù)能更精確地定義位置、長度和大小。11. 柵格數(shù)據(jù)模型概念、描述柵格的參數(shù)、柵格值的確定方法柵格數(shù)據(jù)模型實際就是像元陣列，每個像元由行列確定它的位置。由于柵格模型是按一定的規(guī)則排列的，所表示的實體位置很容易隱含在網(wǎng)格文件的存儲結(jié)構(gòu)中，且行列坐標(biāo)可以很容易地轉(zhuǎn)為其它坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。在網(wǎng)格文件中每個代碼本身明確地代表了實體的屬性或?qū)傩缘木幋a。一個完整的柵格模型需要以下幾個參數(shù)：柵格形狀

15、；柵格單元尺寸大小/分辨率；柵格原點 ；柵格的傾角。柵格單元大小：L=12S單元值確定: 12. 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型概念面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒枋隹臻g實體及其相互關(guān)系，特別適合于采用對象模型抽象和建模的空間實體的表達(dá)。地理空間的實體或現(xiàn)象可看作對象或其實例；一個對象是由描述該對象狀態(tài)的一組數(shù)據(jù)和表達(dá)它的行為的一組操作（方法）組成的：面向?qū)ο蠹夹g(shù)將對象的屬性和方法進行封裝（encapsulation），另外還有分類（classification）、概括（generalization）、聚集（aggregation）、聯(lián)合（association）等對象抽象技術(shù)以及繼承（inheritan

16、ce）和傳播（propagation）等強有力的抽象工具。第四章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1. 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對空間數(shù)據(jù)邏輯模型描述的數(shù)據(jù)組織關(guān)系和編排方式，對地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲、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。2. 矢量數(shù)據(jù)編碼的幾種方式及其優(yōu)缺點（1）實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/spaghetti數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、直觀、易實現(xiàn)；以實體為單位的運算和顯示。缺點：相鄰多邊形的公共邊界被數(shù)字化并存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余和碎屑多邊形數(shù)據(jù)不一致，浪費空間，導(dǎo)致雙重邊界不能精確匹配。自成體系，缺少多邊形的鄰接信息，無拓?fù)潢P(guān)系，難以進行鄰域處理，如消除多邊形公共邊界，合并多邊形。島作為

17、一個單個圖形，沒有與外界多邊形聯(lián)系。不易檢查拓?fù)溴e誤。所以，這種結(jié)構(gòu)只用于簡單的制圖系統(tǒng)中，顯示圖形。（2）拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)索引式拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：優(yōu)點：用建索引的方法消除多邊形數(shù)據(jù)的冗余和不一致，鄰接信息、島信息可在多邊形文件中通過是否公共弧段號的方式查詢。缺點：表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系較繁瑣，給相鄰運算、消除無用邊、處理島信息、檢索拓?fù)潢P(guān)系等帶來困難，以人工方式建立編碼表，工作量大，易出錯。雙重獨立編碼結(jié)構(gòu)/DIME（Dual Independent Map Encoding）碼 鏈狀雙重獨立式編碼：優(yōu)點：拓?fù)潢P(guān)系明確，也能表達(dá)島信息，而且以弧段為記錄單位，滿足實際應(yīng)用需要。缺點：當(dāng)圖形數(shù)據(jù)修改、刪除

18、、增加點、線、面要素后，其拓?fù)潢P(guān)系也發(fā)生改變，所以，需重新建拓?fù)洹?. 柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼的幾種方式及其優(yōu)缺點（1） 游程長度編碼結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點：對于游程長度編碼，區(qū)域越大，數(shù)據(jù)的相關(guān)性越強，則壓縮越大，適用于類型區(qū)域面積較大的專題圖，而不適合于類型連續(xù)變化或類別區(qū)域分散的分類圖（壓縮比與圖的復(fù)雜程度成反比）。這種編碼在柵格加密時，數(shù)據(jù)量不會明顯增加，壓縮率高，并最大限度地保留原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼運算簡單，且易于檢索，疊加，合并等操作，這種編碼應(yīng)用廣泛。（2） 四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點：便于有效計算多邊形的數(shù)量特征；陣列各部分的分辨率是可變的即可精確表示圖形結(jié)構(gòu)又可減少數(shù)據(jù)量；柵格到四叉樹及四叉樹到柵格

19、結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換比其它壓縮方法簡單；多邊形中嵌套異類小多邊形表示較方便。缺點：轉(zhuǎn)換的不確定性。（3） 二維行程編碼結(jié)構(gòu)二維行程編碼采用了線性四叉樹的地址碼，并按照碼的順序完成編碼，但卻是沒有結(jié)構(gòu)規(guī)律的四叉樹。二維行程編碼比規(guī)則的四叉樹更節(jié)省存貯空間，而且有利于以后的插入、刪除和修改等操作，與線性四叉樹之間的相互轉(zhuǎn)換也非常容易和快速。（4） 鏈?zhǔn)骄幋a優(yōu)點：鏈碼可有效地存貯壓縮柵格數(shù)據(jù)，便于面積、長度、轉(zhuǎn)折方向和邊界、線段凹凸度的計算。缺點：不易做邊界合并，插入操作、編輯較困難（對局部修改將改變整體結(jié)構(gòu)）。區(qū)域空間分析困難，相鄰區(qū)域邊界被重復(fù)存儲。（5） 影像金字塔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4. 矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的對比

20、分析第五章 空間數(shù)據(jù)組織與管理1. 數(shù)據(jù)庫常用的4種數(shù)據(jù)模型層次模型（Hierarchical Model）、網(wǎng)狀模型（Network Model）、關(guān)系模型（Relational Model）、面向?qū)ο竽Ｐ停∣bject Oriented Model）2. 標(biāo)準(zhǔn)DBMS儲蓄空間數(shù)據(jù)的局限性空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)的可變性），而一般的數(shù)據(jù)庫都只允許把記錄的長度設(shè)定為固定；在存儲和維護空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系方面存在著嚴(yán)重缺陷；一般都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作；不能支持復(fù)雜的圖形功能；單個地理實體的表達(dá)需要多個文件、多條記錄，一般的DBMS也難以支持；難以保證具有高度內(nèi)部聯(lián)

21、系的GIS數(shù)據(jù)記錄需要的復(fù)雜的安全維護。3. 空間數(shù)據(jù)的概念和基本特征空間數(shù)據(jù)：某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)?；咎卣鳎嚎臻g特征、非結(jié)構(gòu)化特征、空間關(guān)系特征、尺度與多態(tài)性特征、分類編碼特征、海量數(shù)據(jù)特征4. 空間索引空間索引就是指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標(biāo)識、外接矩形及指向空間對象實體的指針。第六章 空間數(shù)據(jù)采集與處理1. 空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源種類地圖、遙感影像數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、各種文字報告和立法文件。2. 數(shù)據(jù)采集任務(wù)將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料

22、等轉(zhuǎn)換成GIS可以接受的數(shù)字形式。數(shù)據(jù)庫入庫之前進行驗證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上的一致性。不同的數(shù)據(jù)來源要用到不同的設(shè)備和方法。3. 空間數(shù)據(jù)一般性錯誤 數(shù)據(jù)不完整、重復(fù) 空間數(shù)據(jù)位置不正確 空間數(shù)據(jù)比例尺不準(zhǔn)確 空間數(shù)據(jù)變形 幾何和屬性連接有誤 屬性數(shù)據(jù)不完整4. 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量概念、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量是空間數(shù)據(jù)在表達(dá)空間位置、專題特征以及時間這三 個基本要素時，所能夠達(dá)到的準(zhǔn)確性、一致性、完整性，以及它們?nèi)咧g統(tǒng)一性的程度?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)、使用和評價空間數(shù)據(jù)的依據(jù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立必須考慮空間過程和現(xiàn)象的認(rèn)知、表

23、達(dá)、處理、再現(xiàn)等全過程?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要素及其內(nèi)容：完備性、邏輯的一致性、位置準(zhǔn)確度(幾何精度)、時間準(zhǔn)確度(現(xiàn)勢性)、專題準(zhǔn)確度評價方法：直接評價法、間接評價法5. 數(shù)據(jù)質(zhì)量的相關(guān)概念空間數(shù)據(jù)誤差源包括隨機誤差、系統(tǒng)誤差及粗差?？臻g數(shù)據(jù)誤差類型包括幾何誤差、屬性誤差（定量屬性數(shù)據(jù)誤差、定性屬性數(shù)據(jù)誤差）、時間誤差及邏輯誤差?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法:1）傳統(tǒng)的手工方法；2）元數(shù)據(jù)方法；3）地理相關(guān)法。空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制:1）數(shù)據(jù)源的選擇；2）數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)字化設(shè)備選用、對點精度、數(shù)字化限差、數(shù)據(jù)精度檢查等6. 元數(shù)據(jù)的概念、作用和內(nèi)容。元數(shù)據(jù)：一般都認(rèn)為元數(shù)據(jù)

24、就是 “關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”。作用：幫助用戶了解和分析數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲和功能實現(xiàn)內(nèi)容：對數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者及數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等的說明對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、源數(shù)據(jù)的比例尺等 對數(shù)據(jù)處理信息的說明，如量綱的轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述對數(shù)據(jù)庫的更新、集成方法等的說明第七章 空間數(shù)據(jù)查詢與空間度量1. 空間查詢空間查詢：在空間數(shù)據(jù)庫中檢索出滿足給定條件或位置的空間對象或?qū)傩蕴卣鞯囊环N操作。2. 空間查詢的主要方式SQL、圖形查詢、拓?fù)洳樵儭缀尾樵?. 空間查詢的主要內(nèi)容空間位置、空間分布、空間關(guān)系、屬性特征、幾何特征

25、4. 空間查詢的應(yīng)用搜索馬航失聯(lián)客機?！安樵冮L江流域人口大于50萬的縣或市”等。第八章 GIS基本空間分析1. 空間分析空間分析是從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息的分析技術(shù)，是地理信息系統(tǒng)的核心功能之一，它特有的對地理信息的提取、表現(xiàn)和傳輸?shù)墓δ?，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于一般管理信息系統(tǒng)的主要功能特征。2. 疊置分析概念、分析的基本條件疊置分析是將有關(guān)主題層組成的各個數(shù)據(jù)層面進行疊置產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個或多個層面要素所具有的屬性，同時疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，而且還將輸入的多個數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。疊置分析是較為復(fù)雜

26、的地理空間分析操作，有以下基本條件： 參加疊置分析的不同數(shù)據(jù)層面所對應(yīng)的地面范圍必須是一致的。 參與疊置分析的多層面分析數(shù)據(jù)必須有效匹配。 疊置分析的分析模型與分析數(shù)據(jù)必須有效匹配。 需了解疊置分析產(chǎn)生的誤差與不確定性特征，并有相應(yīng)的解決方案。3. 緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、窗口分析等基本空間分析的原理、分析的步驟及其應(yīng)用。（見課后及PPT）（1） 緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)就是空間實體的一種影響范圍或服務(wù)范圍。緩沖區(qū)分析的基本思想就是給定一個空間實體或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由領(lǐng)域半徑R來確定。對于一個空間實體Oi，其緩沖區(qū)定義為：對于空間實體集合：，其緩沖區(qū)定義為：緩沖區(qū)分析流程：（見圖a）類

27、型：圖a建立： 點緩沖區(qū)，以點為圓心，以緩沖距離為半徑繪圓。線、面緩沖區(qū)，以線狀地物或面狀地物邊界為參考線，作它們的平行線，同時考慮端點圓弧，建立緩沖區(qū)。實際的實現(xiàn)中技術(shù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的?？赡艹霈F(xiàn)：緩沖區(qū)重疊、相交等。 有時可能建立不同距離的緩沖區(qū)。應(yīng)用：確定拆遷區(qū)范圍及區(qū)內(nèi)建筑物狀況確定商業(yè)或服務(wù)中心的影響范圍預(yù)測災(zāi)害影響面積與損失評估特殊保護區(qū)域的確定環(huán)境污染源的污染空間確定環(huán)境監(jiān)測點的控制范圍微波接收站的影響與作用范圍交通線兩側(cè)所劃定的綠化帶（2） 網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)學(xué)定義：在數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)是圖論和運籌學(xué)，通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)

28、構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題進行研究。如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運輸費用最低等。在GIS中，網(wǎng)絡(luò)分析就是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（ 結(jié)點與弧段拓?fù)?、弧段的連通性），通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間與屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進行多方面的分析計算技術(shù)。步驟：網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)的建立，一個完整的網(wǎng)絡(luò)必須首先加入多層點文件和線文件，由這些文件建立一個空的空間圖形網(wǎng)絡(luò)；對點和線文件建立起拓?fù)潢P(guān)系，加入其各個網(wǎng)絡(luò)屬性特征值，如根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際的需要，設(shè)置不同阻強值，網(wǎng)絡(luò)中鏈的連通性，中心點的資源容量，資源需求量等。應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)分析在電子導(dǎo)航、交通旅游、城市規(guī)劃管理、電力通訊等各種管網(wǎng)管線的布局設(shè)計

29、中發(fā)揮了重要的作用。如：從甲地到乙地的最短路徑是什么？如何設(shè)定一個服務(wù)中心？特定位置的服務(wù)中心的服務(wù)范圍？從一個位置到另一個位置的通行程度如何？從出發(fā)地到目的地，有多少條可行路線？如何在街道圖上定位一個發(fā)生的事件？（3） 窗口分析窗口分析是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個、多個柵格點或全部數(shù)據(jù)，開辟一個有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計計算，或與其它層面的信息進行必要的復(fù)合分析，從而實現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴展分析。窗口分析中的三個要素：中心點，在單個窗口中的中心點可能就是一個柵格點，或者是分析窗口的最中間的柵格點，窗口分析運算后數(shù)值賦予給它。分析窗口大小與類型，

30、依據(jù)的單個窗口中的柵格分布狀況，如平滑運算的3×3矩形窗口，扇形窗口等。運算方式，圖層根據(jù)窗口分析類型運算，依據(jù)不同的運算方式獲得新的圖層，如DEM提取坡度、坡向運算。分析窗口類型：矩形窗口、圓形窗口、環(huán)形窗口、扇形窗口、其它窗口窗口分析的類型：1）統(tǒng)計運算：平均統(tǒng)計值、最大統(tǒng)計值、中值統(tǒng)計2）測度運算：范圍統(tǒng)計、多數(shù)統(tǒng)計、種類統(tǒng)計.3）函數(shù)運算：濾波運算、地形參數(shù)運算4）追蹤分析4. 網(wǎng)絡(luò)分析對空間數(shù)據(jù)有什么特殊要求？5. 分析柵格數(shù)據(jù)在GIS空間分析中的優(yōu)缺點。優(yōu)點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，易于算法實現(xiàn)?？臻g數(shù)據(jù)的疊置和組合容易。有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析。各類空間分析、地理現(xiàn)象模擬

31、均較為容易。輸出方法快速簡便，成本低廉。缺點：圖形數(shù)據(jù)量大，用大像元減小數(shù)據(jù)量時，精度和信息量受損失，難以建立空間網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系。投影變化實現(xiàn)困難。圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量低，地圖輸出不精美。第九章 DEM與地形分析1. DEM、DTM的概念DTM (Digital Terrain Model, DTM數(shù)字地面模型)是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。如地面溫度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤類型等其他地面諸特征。數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時稱為數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）。高程是地理空間中的第三維坐標(biāo)。數(shù)學(xué)表達(dá)為：

32、z = f（x，y）DEM是DTM的一個子集，是DTM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最核心部分，可以從中提取出各種地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并進行通視分析，流域結(jié)構(gòu)生成等應(yīng)用分析。課本概念：數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實現(xiàn)對地形曲面的數(shù)字化模擬（即地形表面形態(tài)的數(shù)字化表示），高程數(shù)據(jù)常常采用絕對高程（即從大地水準(zhǔn)面起算的高度）。2. DEM圖形的表示方法1）線模式等高線是表示地形最常見的形式。其它的地形特征線也是表達(dá)地面高程的重要信息源，如山脊線、谷底線、海岸線及坡度變換線等。2）點模式用離散采樣數(shù)據(jù)點建立DEM是DEM建立常用的方法

33、之一。數(shù)據(jù)采樣可以按規(guī)則格網(wǎng)采樣，可以是密度一致的或不一致的；可以是不規(guī)則采樣，如不規(guī)則三角網(wǎng)、鄰近網(wǎng)模型等；也可以有選擇性地采樣，采集山峰、洼坑、隘口、邊界等重要特征點。3）規(guī)則格網(wǎng)模型規(guī)則網(wǎng)格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個格網(wǎng)單元對應(yīng)一個數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表示為一個矩陣，在計算機實現(xiàn)中則是一個二維數(shù)組。每個格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個元素，對應(yīng)一個高程值。4）不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)模型不規(guī)則三角網(wǎng)（Triangulated Irregular Network, TIN）是另外一種表示數(shù)字高程模型的方法Peuker等，1978，它既減少規(guī)則

34、格網(wǎng)方法帶來的數(shù)據(jù)冗余，同時在計算（如坡度）效率方面又優(yōu)于純粹基于等高線的方法。TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)。如果點不在頂點上，該點的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點的高程）。所以TIN是一個三維空間的分段線性模型，在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。3. DEM數(shù)據(jù)采集方法1）地面測量利用自動記錄的測距經(jīng)緯儀（常用電子速測經(jīng)緯儀或全站經(jīng)緯儀）在野外實測。這種速測經(jīng)緯儀一般都有微處理器，可以自動記錄和顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，還能進行多種測站上的計算工作。其記錄的數(shù)據(jù)可以通過串行通訊，輸入計

35、算機中進行處理。2）現(xiàn)有地圖數(shù)字化利用數(shù)字化儀對已有地圖上的信息（如等高線）進行數(shù)字化的方法，目前常用的數(shù)字化儀有手扶跟蹤數(shù)字化儀和掃描數(shù)字化儀。3）空間傳感器利用全球定位系統(tǒng)GPS，結(jié)合雷達(dá)和激光測高儀等進行數(shù)據(jù)采集。4）數(shù)字?jǐn)z影測量方法這是DEM數(shù)據(jù)采集最常用的方法之一。利用附有的自動記錄裝置（接口）的立體測圖儀或立體坐標(biāo)儀、解析測圖儀及數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)，進行人工、半自動或全自動的量測來獲取數(shù)據(jù)。4. DEM的生成方法： 格網(wǎng)法：在地形圖上蒙上格網(wǎng)，逐格讀取中心點或交點的高程值。 三角網(wǎng)法：對有限個離散點，每三個鄰近點聯(lián)結(jié)成三角形，每個三角形代表一個局部平面，再根據(jù)每個平面方程，可計算各格

36、網(wǎng)點高程，生成DEM。 立體像對法：通過遙感立體像對，根據(jù)視差模型，自動選配左右影像的同名點，建立數(shù)字高程模型，在產(chǎn)生DEM數(shù)據(jù)時，地形變化復(fù)雜的地區(qū)，增加網(wǎng)格數(shù)量（提高分辨率），而在地形起伏不大的地區(qū)，則減少網(wǎng)格數(shù)量（降低分辨率）。 曲面擬合法：根據(jù)有限個離散點的高程，采用多項式或樣條函數(shù)求得擬合公式，再逐個計算各點的高程，得到擬合的DEM。可反映總的地勢，但局部誤差較大。 等值線插值法：等值線插值法是比較常用的DEM生成方法，它根據(jù)各局部等值線上的高程點，通過插值公式計算各店的高程，得到DEM，輸入等值線后，可在矢量格式的等值線數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行，插值效果較好。5. DEM基本分析因子（1）坡

37、度定義為地表單元的法向與Z軸的夾角，即切平面與水平面的夾角。在計算出各地表單元的坡度后，可對不同的坡度設(shè)定不同的灰度級，可得到坡度圖。（2）坡向坡向是地表單元的法向量在水平面上的投影與該點的正北方向的夾角，在計算出每個地表單元的坡向后，可制作坡向圖，通常把坡向分為東、南、西、北、東北、西北、東南、西南8類，再加上平地，共9類，用不同的色彩顯示，即可得到坡向圖。（3）曲率曲率是對地形表面一點扭曲變化程度定量化度量因子，地面曲率在垂直和水平2個方向上的分量分別稱之為平面曲率和剖面曲率。（4）宏觀地形因子地形起伏度、地表粗造度、地表切割深度等地形因子是描述和反映地形表面較大地區(qū)內(nèi)地形的宏觀特征。水土

38、保持、土壤侵蝕特征、地表發(fā)育、地貌分類的研究具有重要意義。地形起伏分析窗口內(nèi)最大高程與最小高程的差地表粗造度（破碎度）是反映地表的起伏變化和侵蝕程度的指標(biāo)，一般定義為地表單元的曲面面積與其水平面上的投影面積之比。 地表切割深度地面某點的鄰域范圍的平均高程與該鄰域范圍內(nèi)的最小高程的差。（5）地貌形態(tài)的自動分類6. 流域分析的步驟（1）流域定義：河流或水系在地面的集水區(qū)。（2）流域提?。篋EM洼地填充、水流方向確定、水流累計矩陣生成、流域網(wǎng)絡(luò)提取7. 通視分析和可視域分析的基本算法通視分析：1）方法：a、以O(shè)為觀察點，對格網(wǎng)DEM或三角網(wǎng)DEM上的每個點判斷通視與否，通視賦值為1，不通視賦值為0。

39、由此可形成屬性值為0和1的格網(wǎng)或三角網(wǎng)。b、以觀察點O為軸，以一定的方位角間隔算出0°360°的所有方位線上的通視情況。對于每條方位線，通視的地方繪線，不通視的地方斷開，或相反。這樣可得出射線狀的通視圖。2）關(guān)鍵算法均是判斷格網(wǎng)或三角網(wǎng)上的某一點是否通視（即兩點是否可見）。(兩點是否可見的算法)兩點是否可見的算法：a）傾角法格網(wǎng)DEM為例，O(xo，yo，zo)為觀察點，P(xp,yp,zp)為某一格網(wǎng)點，OP與格網(wǎng)的交點為A、B、C，OP的傾角為，觀察點與各交點的傾角為i (iA,B,C)，若tgmax(tgi , iA、B、C)，則OP通視 ,否則，不通視。b) 剖面圖

40、兩點連線是否與剖面相交。3）可視域算法第十章 空間統(tǒng)計分析1. 空間統(tǒng)計分析空間統(tǒng)計分析：即空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，通過空間位置建立數(shù)據(jù)間的統(tǒng)計關(guān)系?？臻g統(tǒng)計分析含義：“空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析”著重于空間物體和現(xiàn)象的非空間特性的統(tǒng)計分析，研究如何以數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型來描述和模擬空間現(xiàn)象和過程。“數(shù)據(jù)的空間統(tǒng)計分析”直接從空間物體的空間位置、聯(lián)系等方面出發(fā)，研究既具有隨機性和結(jié)構(gòu)性，或具有空間相關(guān)性和依賴性的自然現(xiàn)象。2. 空間統(tǒng)計分析的目的 描述事物在空間上的分布特征（隨機的、聚集的或規(guī)則的）。分析數(shù)據(jù)的空間自相關(guān)性，空間自相關(guān)性對空間格局的影響，如何利用這種關(guān)系構(gòu)建模型。3. 探索性數(shù)據(jù)分析所謂探索性數(shù)據(jù)

41、分析（Exploratory Data Analysis，以下簡稱EDA），是指對已有的數(shù)據(jù)(特別是調(diào)查或觀察得來的原始數(shù)據(jù))在盡量少的先驗假定下進行探索，通過作圖、制表、方程擬合、計算特征量等手段探索數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律的一種數(shù)據(jù)分析方法。特別是當(dāng)我們對這些數(shù)據(jù)中的信息沒有足夠的經(jīng)驗，不知道該用何種傳統(tǒng)統(tǒng)計方法進行分析時，探索性數(shù)據(jù)分析就會非常有效。4. 探索性數(shù)據(jù)分析的基本分析工具 直方圖：對采樣數(shù)據(jù)按一定的分級方案進行分級，統(tǒng)計采樣點落入各個級別中的個數(shù)，并通過條帶圖或柱狀圖表現(xiàn)出來。 QQplot分布圖：正態(tài)QQPlot分布圖用來評估單變量樣本數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布。普通QQPlot 分布圖

42、 （General QQPlot）用來評估兩個數(shù)據(jù)集的分布的相似性。 變異函數(shù) Voronoi圖：又稱泰森多邊形。定義：它是由一組由連接兩鄰點直線的垂直平分線組成的連續(xù)多邊形組成。N個在平面上有區(qū)別的點，按照最鄰近原則劃分平面；每個點與它的最近鄰區(qū)域相關(guān)聯(lián)。Delaunay三角形是由與相鄰Voronoi多邊形共享一條邊的相關(guān)點連接而成的三角形。特點：a.組成多邊形的邊總是與兩相鄰樣點的連線垂直；b.多邊形內(nèi)的任意位置總是離該多邊形內(nèi)樣點的距離最近，離相鄰多邊形內(nèi)樣點距離遠(yuǎn)；c.每個多邊形內(nèi)包含且僅包含一個樣點。5. 空間分布模式空間分布模式：可以劃分為聚集模式（clustered patter

43、n)、分散模式（dispersed pattern)和隨機模式（random pattern)三類。6. 空間自相關(guān)空間自相關(guān)是指屬性值在空間上相關(guān)是由要素的地理位置造成的，即距離越近的兩事物越相似?？臻g自相關(guān)是根據(jù)位置相似性和屬性相似性的匹配情況來測度的。7. 分級統(tǒng)計的概念分級統(tǒng)計：把數(shù)據(jù)劃分成不同的級別，體現(xiàn)數(shù)據(jù)自身的特征，為應(yīng)用研究及專題制圖提供基礎(chǔ)。分級：根據(jù)一定的方法或標(biāo)準(zhǔn)把數(shù)據(jù)分成不同的級別。8. 模式分級的類型模式分級：按固定模式進行分級，級差由特定的算法自動設(shè)定。（1）等間距分級（2）分位數(shù)分級（3）等面積分級（4）標(biāo)準(zhǔn)差分級（5）自然裂點法分級（6）其他分級方法：有規(guī)律的不

44、等間距分級、按嵌套平均值分級、按面積正態(tài)分布分級9. 常用的空間插值函數(shù)有哪些？常用函數(shù)：線性內(nèi)插和雙線性內(nèi)插、二元樣條函數(shù)內(nèi)插、Coons曲面與Geomap曲面、多層曲面疊加內(nèi)插、最小二乘配置、克里格插值法、有限元內(nèi)插。第十一章 地理信息可視化1. 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出類型地圖地圖是空間實體的符號化模型，是地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的主要表現(xiàn)形式， 根據(jù)地理實體的空間形態(tài)，常用的地圖種類有點位符號圖、線狀符號圖、面狀符號圖、等值線圖、三維立體圖、暈渲圖等。 圖像圖像也是空間實體的一種模型，它不采用符號化的方法，而是采用人的直觀視覺變量表示各空間位置實體的質(zhì)量特征。它一般將空間范圍劃分為規(guī)則的單元，然后

45、再根據(jù)幾何規(guī)則確定的圖像平面的相應(yīng)位置，用直觀視覺變量表示該單元的特征。統(tǒng)計圖表非空間信息可采用統(tǒng)計圖表表示。統(tǒng)計圖將實體的特征和實體間與空間無關(guān)的相互關(guān)系采用圖形表示，它將與空間無關(guān)的信息傳遞給使用者，使得使用者對這些信息有全面、直觀的了解。統(tǒng)計圖常用的形式有柱狀圖、扇形圖、直方圖、折線圖和散點圖等。統(tǒng)計表格將數(shù)據(jù)直接表示在表格中，使讀者可直接看到具體數(shù)據(jù)值。2. 圖面配置的主要內(nèi)容一幅完整的地圖圖面內(nèi)容包括圖廓、圖名、圖例、比例尺、指北針、制圖時間、坐標(biāo)系統(tǒng)、主圖、副圖、符號、注記、顏色、背景等內(nèi)容。圖面配置應(yīng)該主題突出、圖面均衡、層次清晰、易于閱讀，以求美觀和邏輯的協(xié)調(diào)統(tǒng)一而又不失人性化

46、： 主題突出； 圖面平衡； 圖形-背景； 視覺層次。3. 地圖可視化的表現(xiàn)形式（1） 等值線顯示等值線又稱等量線，表示在相當(dāng)范圍內(nèi)連續(xù)分布而且數(shù)量逐漸變化的現(xiàn)象的數(shù)量特征。用連接各等值點的平滑曲線來表示制圖對象的數(shù)量差異，如等高線、等深線、等溫線、等磁線等等。等高線是表示地面起伏形態(tài)的一種等值線。它是把地面上高程相等的各相鄰點所連成的閉合曲線，垂直投影在平面上的圖形。一組等高線可以顯示地面的高低起伏形態(tài)和實際高度，根據(jù)等高線的疏密和圖形，可以判斷地形特征和斜坡坡度。（2） 分層設(shè)色顯示分層設(shè)色法是在等高線的基礎(chǔ)上根據(jù)地圖的用途、比例尺和區(qū)域特征，將等高線劃分一些層級，并在每一層級的面積內(nèi)繪上不

47、同顏色，以色相、色調(diào)的差異表示地勢高低的方法。這種方法加強了高程分布的直觀印象，更容易判讀地勢狀況，特別是有了色彩的正確配合，使地圖具有了一定的立體感。設(shè)色有單色和多色兩種。（3） 地形暈渲顯示暈渲法也叫陰影法，是用深淺不同的色調(diào)表示地形起伏形態(tài)。按光源的位置分直照暈渲、斜照暈渲和綜合光照暈渲；按色調(diào)分墨渲和彩色暈渲。（4） 剖面顯示地形剖面圖、地質(zhì)剖面圖（5） 專題地圖顯示專題地圖是在地理底圖上，按照地圖主題的要求，突出面完善地表示與主題相關(guān)的一種或幾種要素，使地圖內(nèi)容專題化、形式各異、用途專門化的地圖。（6） 立體透視顯示GIS的立體透視顯示可以實現(xiàn)多種地形的三維表達(dá)。立體等高線模型、三維

48、線框透視模型、地形三維表面模型。（7） 空間信息的三維建模LOD（levels of detail，LOD）模型、多分辨率建模方法、CAD與三維GIS的集成（8） 三維景觀顯示基于遙感影像的地形三維景觀、基于地物疊加的地形三維景觀（9） 虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）是計算機產(chǎn)生的集視覺、聽覺、觸覺等為一體的三維虛擬環(huán)境，用戶借助特定裝備（如數(shù)據(jù)手套、頭盔等）以自然方式與虛擬環(huán)境交互作用、相互影響，從而獲得與真實世界等同的感受以及在現(xiàn)實世界中難以經(jīng)歷的體驗。（10） 三維動態(tài)漫游第十二章 地理信息的傳輸1.網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)廣義：廣義的網(wǎng)絡(luò)GIS包含了以各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

49、和不同分布式軟件體系構(gòu)建起來的GIS應(yīng)用。廣義網(wǎng)絡(luò)GIS概念框架并非是“理想模式”，很多GIS平臺廠商在其GIS軟件平臺的開發(fā)與部署過程中也是按照這種模式生產(chǎn)自己的軟件，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)模式下的需求。狹義：在一定時期內(nèi)特定形式的計算機網(wǎng)絡(luò)和分布式對象技術(shù)的融合所形成的GIS系統(tǒng)便是狹義性的網(wǎng)絡(luò)GIS。2.WebGIS優(yōu)點及其未來發(fā)展網(wǎng)絡(luò)地理信息GIS發(fā)展的必然：（1）新技術(shù)層出不窮新技術(shù)的發(fā)展在改變地理信息的作用逐漸成為基礎(chǔ)設(shè)施（2）GIS軟件日臻完善產(chǎn)品更深、更細(xì)、更專業(yè)解決方案更全面、更實際（3）各類數(shù)據(jù)與日俱增利用數(shù)字技術(shù)我們可以獲取世界的各類信息并將信息快速地發(fā)布到世界任何地方（4）組織

50、機構(gòu)不斷完善（5）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式更加凸顯第十三章 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.組件式GIS組件式GIS，又稱ComGIS(COM是Component Object Model的簡寫)，是未來GIS系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。組件式GIS是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用型GIS，其基礎(chǔ)是組件對象模型。利用組件技術(shù)開發(fā)應(yīng)用GIS的基本思想是：把GIS的各大功能模塊劃分為若干個控件，每個控件完成不同的功能，控件之間、控件與非控件之間可以方便地通過可視化軟件工具集成起來，將這些控件集成在一起, 就像搭積木一樣構(gòu)造軟件系統(tǒng)，形成最終的GIS應(yīng)用軟件。2.組件式GIS特點高效無縫的系統(tǒng)集成：一個系統(tǒng)的建立往往需要對G

51、IS數(shù)據(jù)、基本空間處理功能與各種應(yīng)用模型進行集成。而系統(tǒng)集成方案在很大程度上決定了系統(tǒng)的適用性和效率，不同的應(yīng)用領(lǐng)域、不同的應(yīng)用開發(fā)者所采用的系統(tǒng)集成方案往往不同。無須專門的GIS開發(fā)語言：只要符合組件模型開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的語言均可使用。如VC(Visual C+)，VB(Visual Basic)，Visual FoxPro，Borland C+，Delphi，Power Builder等。大眾化GIS：因GIS組件與其它商業(yè)化組件一樣，遵循同樣的組件對象模型標(biāo)準(zhǔn)，非GIS專業(yè)人員同樣可以方便使用。成本低：組件的重用率極高。同一個組件可以在不同的軟件中重復(fù)使用。3.ComGIS對GIS的影響（1）性

52、能與可靠性有較大提高系統(tǒng)從較高的技術(shù)起點出發(fā)，性能和可靠性較過去的系統(tǒng)已經(jīng)有了較大的提高，且在各個領(lǐng)域的實際應(yīng)用中積累了不少經(jīng)驗，完全可以充當(dāng)中小型系統(tǒng)的支撐平臺。（2）充分利用現(xiàn)有的開發(fā)人員由于組件式GIS開發(fā)平臺可以采用一般的MIS工具來開發(fā)，且其開發(fā)API的形式與常規(guī)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)接口類似，所以許多MIS開發(fā)人員只需經(jīng)過短期學(xué)習(xí)就可以承擔(dān)起GIS或GMIS的開發(fā)任務(wù)，這是普及GIS或GMIS至關(guān)重要的因素。（3）開發(fā)周期縮短由于采用高層次的開發(fā)工具，開發(fā)者可盡可能地利用已有的經(jīng)驗和技能，加上組件式GIS平臺本身具有層次簡明的特點與對象化的開發(fā)方法，將會大幅度縮短構(gòu)造一個GIS或GMIS系統(tǒng)

53、所需的時間。過去，利用傳統(tǒng)GIS開發(fā)平臺開發(fā)一個應(yīng)用系統(tǒng)往往需要一年或更長的時間，而采用組件式GIS開發(fā)平臺，對于不太復(fù)雜的系統(tǒng)來說，幾周就可以構(gòu)造出原型，幾個月就能見到成效了。（4）可擴展性增強組件本身封裝程度高，系統(tǒng)的升級可以做到較為透明。整個GIS系統(tǒng)就是由組件搭建而成，其結(jié)構(gòu)必然更為簡單且易于調(diào)整。此外，組件遵循的是國際標(biāo)準(zhǔn)，開放性會更好。（5）降低系統(tǒng)建設(shè)成本如果采用傳統(tǒng)GIS開發(fā)平臺，構(gòu)造一個運行在十幾臺計算機上的中小型GIS系統(tǒng)，購買開發(fā)環(huán)境的費用在30萬元人民幣左右。而采用國產(chǎn)組件式GIS平臺產(chǎn)品，開發(fā)環(huán)境只需幾千元，加上平均幾百元一個的運行許可，總體平臺費用會降到十分之一左右

54、。4.三維GIS需解決的關(guān)鍵問題地球空間信息真三維表示的數(shù)學(xué)模型；精確高效的數(shù)據(jù)獲取與建模；分布式海量數(shù)據(jù)庫一體化管理；實時可視化與解析分析等集成應(yīng)用。5.GPS有哪些應(yīng)用GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。應(yīng)用：精確定時：廣泛應(yīng)用在天文臺、通信系統(tǒng)基站、電視臺中。工程施工：道路、橋梁、隧道的施工中大量采用

55、GPS設(shè)備進行工程測量?？碧綔y繪：野外勘探及城區(qū)規(guī)劃中都有用到。導(dǎo)航：武器導(dǎo)航：精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈；車輛導(dǎo)航：車輛調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)；舶導(dǎo)航：遠(yuǎn)洋導(dǎo)航、港口/內(nèi)河引水；飛機導(dǎo)航：航線導(dǎo)航、進場著陸控制；星際導(dǎo)航：衛(wèi)星軌道定位。定位：車輛防盜系統(tǒng)；手機，PDA等通信移動設(shè)備防盜；兒童及特殊人群的防走失系統(tǒng)。6.開放GIS概念開放式GIS是指在計算機和通信環(huán)境下，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和接口所建立起來的地理信息系統(tǒng)。它不僅使數(shù)據(jù)能在應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)流動，還能在系統(tǒng)間流動。7.開放GIS特點(1)互操作性：不同地理信息系統(tǒng)軟件之間連接、信息交換沒有障礙。(2)可擴展性：硬件方面可在不同軟件、不同檔次的計算機上運行，

56、軟件方面增加新的地學(xué)空間數(shù)據(jù)和地學(xué)數(shù)據(jù)處理功能。(3)技術(shù)公開性：開放思想主要是對用戶公開公開源代碼及規(guī)范說明是重要的途徑之一。(4)可移植性：獨立于軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不需修改便可在不同的計算機上運行。8.數(shù)字地球概念數(shù)字地球是指數(shù)字化的地球，更確切地說是指信息化的地球，是與國家信息化的概念相一致的。信息化是指以計算機為核心的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的全部過程。詳細(xì)一點說，數(shù)字地球是指以地球作為對象的、以地理坐標(biāo)為依據(jù)，具有多分辨率、海量的和多種數(shù)據(jù)融合的，并可用多媒體和虛擬技術(shù)進行多維(立體的和動態(tài)的)表達(dá)的，具有空間化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化特征的技術(shù)系統(tǒng)。形象一點地說，數(shù)字地球是指整個地球經(jīng)數(shù)字化之后由計算機網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)?！皵?shù)字地球”核心思想有兩點， 一是用數(shù)字化手段統(tǒng)一性地處理地球問題，另一點是最大限度地利用信息資源