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1、恰恰2011-1-3 地理信息系统 复习第一章1.GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图，1960年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出了把地图变成数字形式的地图，1963年，又提出GIS这一术语。2.GIS系统受政府关注：美国前总统戈尔的“数字地球”。3.GIS的基本构成包括5个方面：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。4.GIS的特点，属于空间信息系统，能够处理空间定位数据，具有空间分析功能。5.地理信息系统（GIS）的定义：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管
2、理问题。6.输入设备（信息采集）数字化仪、扫描仪、GPS、解析测图仪、遥感处理设备等。输出设备：打印机、绘图仪、显示终端等。第二章1.空间拓扑关系：描述两个对象之间在拓扑变化下保持不变的几何属性。用来表示要素之间的连通性和邻接性的关系。基本的拓扑关系：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含2.地理信息的特征：空间特征：空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等级和特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相思关系等。空间位置可以通过坐标数据来描述，称为定位特征或定位数据；空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。属性特征：是指地理现象和地理过程所具有的专属性质，通常包括名
3、称、数量、质量、性质等，成为属性数据。时间特征：时间特征是指一定区域内的地理现象和过程随时间的变化情况，称为时态数据。3.矢量数据结构：通过记录空间对象坐标的空间关系来表达空间对象的位置。4.栅格数据结构：实际就是像元阵列，每个像元的行列号确定位置，用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。每个栅格单元格只存在一个值。5.栅格数据结构存储类型：l 栅格矩阵结构l 游程（行程）编码结构l 四叉树结构6.游程编码结构冗余度：P547.空间数据的分类按数据来源按数据结构按数据特征按几何特征按数据发布形式矢量数据栅格数据空间数据非空间属性数据点线面、曲面体8. （了解）按数据发布形式，GIS中的空间数据
4、可分为4D数据：DLG DRG DEM DOM 9.数据输入和编辑操作包括：矢量数据输入与编辑、栅格数据输入与编辑矢量数据输入与编辑：跟踪数字化、扫描矢量化、数字测图仪、数据结构转换栅格数据输入与编辑：图像扫描、遥感解译、数据结构转换10.空间数据的编码：也称为特征码，是指将数据分类结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。第三章1.地理信息常用的地图投影：6分带（大比例尺的地形图）：1：2.5万至1：50万的地形图（1：1万）3分带：1：1万及其以上高斯克里格投影：1：50万、1;25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5000地形图墨卡托投影：1：100万地
5、形图、大部分分省图、大多数同级比例尺UTM投影：横轴墨卡托投影，卫星影像常用的投影模式。2.矢量与栅格数据的比较优点缺点矢量1. 便于面向实体的数据表达2. 数据结构紧凑、冗余度低3. 拓扑结构有利于网络分析（试验中的线要素和点面要素）1. 数据结构较复杂2. 软件实现的数据要求比较高3. 多边形叠合等分析相对困难栅格1. 数据结构相对简单2. 空间分析较容易实现3. 有利于遥感数据的匹配应用和分析1. 数据量较大，冗余度高，需要压缩处理2. 定位精度比矢量低3. 拓扑关系难以表达3.空间数据结构的特点矢量模型栅格模型数据量小大位置精度高低数据结构复杂简单点线面相互关系丰富缺乏多重属性方便成组
6、分类数据输入手工数字化、野外实测、扫描后处理、栅格转换扫描、遥感、矢量转换、空间插值数据更新局部的成片的分析功能点线面相互关系、网络、叠合边界模糊的连续表面的分析、多层叠合、地图代数投影变换容易复杂绘图输出精细、丰富概括的、简化的、反映连续表面的适用对象几何形态明确、边界确切几何形态不明确、边界模糊4. 点的栅格化P81设适量坐标点（x,y），转换后的栅格单元行列值为（I,J），则有式中：方括号表示取整数运算。5. 栅格数据优缺点第四章1.什么是空间数据库？主要是为GIS提供空间数据的存储和管理方法。有两种形式：空间数据文件存储管理和空间数据库存储和管理。2.关系数据模型4. 什么是空间查询？
7、根据用户的要求，从数据库中找出符合用户需求的空间数据子集，提供给用户做进一步的处理工作。5. 一个完整的空间数据库应该包括数据库存储系统、数据库管理系统和数据库应用系统。6. 空间数据库管理系统则是指能够对介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存储功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。7. 空间数据查询分为：属性查询、几何查询、输入图形选择要素、逻辑查询、空间关系查询、8. 空间元数据：元数据是关于数据的数据。反映某些数据自身的一些特征。空间元数据：是指空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据
8、，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。元数据的主要作用：帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，建立数据文档。提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网格级数据方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据。提供通过网络对数据进行查询检索的方法或途径，以及与数据交换和传输有关的辅助信息。帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断。提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据。第五章1.DTM在形式上可以分为：规则格网（Grid）、不规则格网TIN、数字等高线。2.空间叠合分析：是指在相同的空间坐标系统下，将同一地区不同的地理特征的空间和属性数据重叠相加，
9、以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。3.多边形与多边形的叠合：Union、Identity、Intersect、Erase、Update。图：Union、 Identity、 Intersect、Erase、 Update4. 空间邻近度分析：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，邻近度分析是空间分析的一种重要手段。空间邻近度分析一般包括：空间缓冲区分析、泰森多边形分析两种方法。5. 网络分析（计算题，见笔记）邻接矩阵、Dijkstra算法 第六章1.什么是GIS应用模型？根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的技术优势，使观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中可操作的机理和过程。分为三种类型：数字模型、经验模型、混合模型。第七章1.地理信息系统的设计：系统分析、系统设计、系统实施和系统运行和维护。系统设计又分为总体设计和详细设计，总体设计又称为逻辑设计，详细设计又称为实际设计。2.地理信息的标准化内容：(一) 统一的名次术语内涵(二) 统一的数据采集原则(三) 统一的空间定位框架(四) 统一的数据分类标准(五) 统一的数据编码系统(六) 统一的数据组织结构(七) 统一的数据记录格式(八) 统一的数据质量含义4