地理信息系统原理复习资料（整理）.docx

地理信息系统原理复习资料1、 什么是信息、地理信息，其特征是什么？数据通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，包括数字、文字、符号和图像等。信息用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。 数据与信息的关系数据和信息是两个相互联系、相互依存但又相互区别的概念。数据是客观对象的表示和信息的载体，而信息则是数据的内涵，是数据的内容和解释。信息以数据的某种形式来表现，而数据则是表示信息的某种手段。 信息的特征客观性、实用性、共享性、可传输性地理信息指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称。地理信息的特征：区域性 指地理信息的定位特征，且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。数据量大 地理信息既有空间特征，又有属性特征，并包括一个较长的发展时段。多样性 描述地理实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。动态性 是指地理信息的动态变化特征，即时序特性，从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。 空间数据 2、 什么是地理信息系统的概念，有何特征？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，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。地理信息系统特征：GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，该系统由若干个相互关联的子系统构成。GIS的对象是地理实体，操作对象是地理实体的数据。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、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。地理信息系统是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。3、 什么是矢量数据结构和栅格数据结构，矢量数据和栅格数据的特点及其优劣势各是什么？矢量数据结构是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的。栅格数据结构将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。矢量模型栅格模型优点优点1数据存储量小1数据结构简单2空间位置精度高2多种地图叠合分析方便3空间关系描述方便3容易描述边界复杂的事物 4查询与更新方便4能直接处理数字图像信息5普通地图可直接手工数字化5能直接用栅格状设备输出图形缺点缺点1数据结构复杂1数据储存量大2多种地图叠合分析较困难2空间位置精度低3边界复杂的事物难以描述3难以表达线状、网络状的事物4不能直接处理数字图像信息4输出地图不美观4、 什么是空间分析，包括哪些内容？空间分析是指以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。空间分析内容：拓扑分析 包括空间图形数据的拓扑运算，即旋转变换、比例尺变换、二维及三维显示和几何元素计算等；属性分析 包括数据检索、逻辑与数学运算、重分类和统计分析等；拓扑属性的联合分析 包括与拓扑相关的数据检索、叠置处理、区域分析、邻域分析、网络分析、形状探测、瘦化处理和空间插值等。5、 空间分析的过程步骤建立分析的目的和标准准备空间操作的数据进行空间分析操作进行表格分析结果评价和验证修改产生结果图和表格报告6、 空间数据质量受哪些因素影响，如何控制地理空间数据质量？ 来源具体分析空间现象自身存在的不稳定性空间现象在空间位置分布上的不确定性变化；在发生时间段上的游移性；属性类型划分的多样性；非数值型属性值表达的不精确性空间现象的表达投影变换误差；仪器误差与操作误差数据处理中的误差底图数字化处理和扫描时的矢量化处理中产生的误差；数据格式转换；数据抽象；建立拓扑关系；与主控数据层匹配；数据叠加操作和更新；数据集成处理；数据的可视化表达空间数据使用中的误差对数据的解释过程中产生的误差；在缺乏对空间数据说明的情况下，对数据的随意使用而产生的误差数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有 :设计过程的质量控制对基础资料的质量控制对数据采集手段的选择对软、硬件配置的要求数据采集前的准备工作数据采集中的监控结果控制7、 如何在在ArcGIS下进行地图数字化，其主要步骤是什么？(在ArcGIS中注意Arcscan 只能对灰度图像，并且二值话后的操作,一定要在Symbology 这里找到Class的这个选项）一影像校准所有图件扫描后都必须经过扫描纠正，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。 对影像的校准有很多方法,下面介绍一种常用方法。1.打开ArcMap，新建文档，根据之前对栅格地图的判读，设置投影坐标或者地理坐标系，加载栅格图像。2.增加Georeferncing工具条（地理参考），确定Georeferncing工具条中的工具被激活。3.在校正中我们需要知道一些特殊点的坐标。通过读图，我们知道坐标的点就是公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。4.首先将Georeferncing工具条的Georeferncing菜单下Auto Adjust不选择。5.在Georeferncing工具条上，点击Add Control Point按钮。6.使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置.7.用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。8.增加所有控制点后，在Georeferencing菜单下，点击Update Display。9.更新后，就变成真实的坐标。10.在Georeferencing菜单下，点击Rectify，将校准后的影像另存。（矫正, 调整）二、矢量化11.在arcCatalog中新建shp文件（分几层建几个，有点、线、多边形、多点四种类型），将图象和SHP文件一起加入到ARCMAP中，打开Editor，点击”开始编辑“，对SHP文件进行编辑。 8、 制图综合的概念？影响制图综合的主要因素有哪些？制图综合制图综合是对制图区域客观事物的取舍和简化。经过概括后的地图可以显示出主要的事物和本质的特征。影响制图综合的主要因素：地图比例尺 地图的主题 地图的用途 制图区域的地理特征 符号的图形尺寸 可视化要求9、 结合本专业，说明地理信息系统方法和技术在本专业的应用。10、3S技术包括哪些内容？遥感技术(Remote Sensing：RS)、全球定位系统(Global Positioning System：GPS)和地理信息系统(Geographical Information System：GIS)三者集成起来的综合技术系统。11、什么是缓冲区分析是指基于对点、线或面等因素，按指定的条件，在其周围建立一定空间区域作为分析对象，这个区域称为缓冲区。缓冲区实际上是独立的多边形区域，它的形态和位置与原来因素有关。12、何为地图投影？为什么要进行地图投影？地图投影将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影。原因地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算；地球椭球体为不可展曲面；地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析。13、什么是元数据，作用是什么？元数据一般都认为元数据就是 “关于数据的数据”，即对数据的描述。元数据作用帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量及数据销售等方面的信息，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作出正确的判断14、叠加分析、空间插值叠加分析将两幅或者多幅地图重叠在一起，产生新数据层和新数据层上的属性。空间插值分析是将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面的方法。其作用是便于与其它空间现象的分布模式进行比较。它包括了空间内插和外推两种算法。15、什么是空间数据库，如何建立空间数据库？空间数据库是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。空间数据库与一般数据库相比，具有以下特点：数据量特别大。 不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据。 数据应用广泛。例如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。 空间数据库的建立16、何为网络分析？是指依据网络拓扑关系（结点与弧段拓扑、弧段的连通性），通过考察网络元素的空间数据及属性数据，以数学理论模型为基础，对网络的性能特征进行多方面研究的一种分析计算17、解释什么是可视化、邻近度、空间查询、数字地球。邻近度（Proximity）描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一可视化是指在人脑中形成对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程，促使对事物的观察力及建立概念等。空间查询是按一定的要求对地理信息系统所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的空间实体及其相应的属性。18、拓扑关系是什么，包括哪些？拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法。在地理信息系统中，它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。拓扑邻接指存在于空间图形的同类元素 之间的拓扑关系。拓扑关联指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系，例如结点与弧段的关联关系，多边形与弧段的关联关系；拓扑包含指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间