GIS基础复习资料

1、GIS基础复习资料名词解释：1空间叠置分析（叠加分析）：是指在统一空间参照系统下,将同一地区不同图幅或不同数据层进行叠加,并在叠加地图的相应位置上产生新的属性的分析方法。2空间元数据：地理数据和信息资源的描述性信息。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、获取和使用地理空间数据。3地理信息系统：是一种采集、存储管理、处理、分析、显示和应用空间数据的计算机系统。4空间数据库：是某区域内关于一定地理要素的数据集合。是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量空间数据的集合。5TIN模型：将地面一系列离散点，按照一定的规则和条件连接成互不交叉的

2、三角网。6空间数据质量：是指空间数据在表达地理实体的空间特征、属性特征以及时间特征是能够达到的准确性、一致性、完整性，以及三者之间统一性的程度。7数字高程模型（DEM）:数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。8四叉树索引：四叉树结构的基本思想是将一幅栅格地图或图像等分为四部分，逐块检查其网格属性值（或灰度），如果某个子区间的所有格网值都具有相同的值，则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区再分割成四个子区。这样依次的分割，直到每个子区都只含有相同的属性值或灰度为止。9二维行程编码：在生成的线性四叉树表中，仍存在前后叶结点的值相同的情况，因而可以采取进一步的压缩表达，即将格网值相同

3、的前后结点合并成一个值，形成二维行程编码。（属性值，morton码）10格网索引：一种典型的基于哈希的存取方式，它通过规则矩形或正方形将索引区域划分为不重叠的许多网格单元，属于同一网格单元的空间对象映射到一个数据桶中，一般一个数据桶为硬盘上一个磁盘页，每个网格单元只对应着一个数据桶，而一个数据桶往往可以包含着几个相邻的网格单元。11缓冲区分析：是根据点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形实体。它是GIS重要的和基本的空间操作功能之一。12组件GIS：是基于组件技术开发的GIS系统。它把GIS的各大功能模块划分为一系列组件，每个组件完成不同的功能。13移动GIS：狭义的移动G

4、IS可定义为运行于移动终端且具有桌面GIS功能的GIS系统，它不存在与服务器的交互，是一种离线运行模式。广义的移动GIS是一种集成系统，是GIS、GPS、移动通信、互联网服务、多媒体技术等的集成。14Web GIS：又称万维网地理信息系统，是建立在Web技术上的地理信息系统。15面向对象空间数据模型：就是以接近人类思维的方式将客观世界的一切实体或现象模型化为一系列的对象。每一种类型的对象都有各自的内部状态和行为，不同对象之间的相互联系和相互作用就构成了各种不同的面向对象系统。16空间数据可视化：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、分析以及预测的数据及结果采用

5、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。问答题：1简述GIS的基本功能及GIS的构成。答：（1）地理信息系统的基本功能包括以下5个方面：数据的采集与编辑；数据的存储与管理；数据的处理与变换；数据的查询与分析；数据的显示和输出。（2）完整的GIS主要由4个部分构成：1）计算机硬件系统：GIS硬件配置一般包括5个部分： 计算机是GIS的主机：它是硬件系统的核心，包括从主机服务器到桌面工作站，用作数据的处理、管理与计算； 数据输入设备：主要的输入设备有图形跟踪数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等； 数据输出设备：主要的输出设备有

6、各种绘图仪、图形显示终端和打印机等； 数据存储设备：光盘刻录机、磁带机、光盘塔、活动硬盘、磁盘阵列等； 网络设备：包括布线系统、网桥、路由器和交换机等，具体的网络设备根据网络计算的体系结构来确定。2）计算机软件系统：GIS软件是系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作，包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面等，按照其功能分为：GIS专业软件、数据库软件、系统管理软件等；3）地理空间数据：地理空间数据是地理信息的载体，是地理信息系统的操作对象，它具有描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。4）系统管理操作人员：人是GIS中的主要构成因素，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更

7、新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。2简述地理空间3种表达方法的基本思想及特点。答：地理空间有3种表达方法：矢量、栅格和三角网格式。每种表达方法都有其优点并适合于特定类型的地理分析和制图输出。矢量数据的表达栅格数据的表达不规则三角网数据的表达模型要点矢量数据主要用来模拟具有精确形状和边界的离散要素栅格数据主要用来模拟连续的现象和地球的影像三角网数据主要用来表示高程或其它状况的表面进行有效的表达空间存储点以x，y坐标来存储；线以相连的x，y坐标形成的路径来存储；多边形用闭合的路径来存储坐标原点为栅格的左下角，以像元的高度和宽度为单位，每个像元用它

8、所在的行和列的位置来确定，存储每个像元的属性值或灰度三角形面中每个结点有一个x，y坐标值，及相关的高程或其它值要素表达点代表小要素；线代表长度很长面宽度很小的要素；多边形表示占据一定面积的要素点要素以单个像元表示；线要素用一系列具有相同值的相邻像元素来表示；多边形要素则以具有相同值的像元构成的一个区域来表示。点的z值确定表面的形状，线定义表面的变化，外部区域定义具有相同高程值的多边形。拓扑关系连接性表达哪些线与结点相连；邻接性表达线的左右多边形分别是哪些。相邻像元可能通过加减行、列的值进行快速定位每一个三角形与它相邻的三角形相连。地理分析拓扑地图叠加；缓冲区生成和邻域分析；多边形融合与叠加；空

9、间和逻辑查询；地址地理编码；网络分析。空间一致性分析；邻近分析；表面分析；散步分析；最小成本路径分析。高程、坡度、坡向计算；从表面中提取等高线、体积计算、垂直剖面分析、视场分析。制图输出矢量数据适合于绘制要素的精确形状和位置，它不适合于连续分布的现象。适合于表现图像和属性值连续变化的连续要素；通常情况下，它不适合与绘制点和线要素。适合于形象的表达表面，这种数据可以用不同的颜色来表示不同的高程、坡度或坡向或生成三维透视图。3阐述空间数据质量的内容包括哪些？空间数据质量标准的内容及主要误差来源。答：（1）数据质量则是空间数据在表达地理要素的空间特征、属性特征和时间特征时所能达到的准确性，一致性，完

10、整性，以及它们三者之间统一性的程度。（2）空间数据质量标准的内容： 数据情况说明： 位置精度或称定位精度： 属性精度： 时间精度： 逻辑一致性： 数据完整性： 表达形式的合理性：（3）空间数据主要误差来源： 空间现象自身存在的不稳定性； 空间现象的表达； 空间数据处理中的误差； 空间数据使用中的误差。4分析比较矢量数据、栅格数据的优缺点。答：数据结构一般分为基于矢量模型的数据结构和基于栅格模型的数据结构。（1）矢量数据结构：是利用欧几里德几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好的逼近地理实体的空间分布特征，适合于精确制图和事务管理型信息系统

11、。（2）栅格数据结构：表示的是二维平面上地理要素的高散化数值，每个网格对应一种属性，其空间位置用行和列标识。栅格数据表达地理数据比较直观，适合于地理空间模拟和分析的场合。（3）二者的优缺点优点缺点矢量数据结构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、精度高。1.数据结构复杂；2、软件与硬件的要求比较高；3、多边形叠加比较困难；4、显示与绘图成本比较高。栅格数据结构1、数据结构简单；2、空间分析和地理现象的模拟均比较容易；3、有利于与遥感数据的匹配应用和分析；4、输出方法快速，成本比较低廉。1、图形数据量大；2、投影转换比较困难；3、栅格地图

12、的图形质量比较低；4、现象识别的效果不如矢量方法。5空间数据库与一般的数据库相比，有哪些特点？答：空间数据库与一般数据库相比，具有以下特点：（1）数据量特别大：地理信息是一个复杂的综合体，要用数据来描述各种地理要素，尤其是要素的空间位置，其数据量往往大的惊人。即使一个很小区域的数据库也是如此。（2）不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系。（3）数据应用面相当广，如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发等等。 上述特点，尤其是第2点，决定了建立空间数据库是，一方面应该遵循和应用通用数据库的原理和方法，另一方面又必

13、须采取一些特殊的技术和方法来解决通用数据库所没有的管理空间数据的问题6空间数据的组织管理方式。答：1、GIS空间数据的组织方式：GIS的内部结构基本上可以分为两大类：矢量结构和栅格结构。两类结构都可以描述地理实体的电、线、面三种基本类型。（1）矢量数据结构：实体式、索引式、双重独立式、链状双重独立式。（2）栅格数据的压缩编码方式：链式编码、游程长度编码、块状编码、四叉树编码、八叉树编码。2、GIS空间数据的管理方式：（1）基于文件管理的方式：（2）文件与关系数据库混合管理系统：（3）全关系型空间数据库管理系统：（4）对象关系数据库管理系统：（5）面向对象空间数据库管理系统：7阐述Geodata

14、base提供了哪些措施来保证数据的完整性。答：（1）字段数据类型定义：（2）ObjectID：（3）属性域：（4）子类型：（5）关系型：（6）拓扑关系：（7）用户权限：（8）版本机制：8阐述属性域的分割、合并策略。答：在编辑数据时，常常需要把一个要素分割成两个要素，或把两个要素合并成一个要素。当一个要素被分割时，属性值的分割由分割策略来控制。当两个要素被分割时，属性值的分割由分割策略来控制。当两个要素合并时，属性值的合并由合并策略来控制。每一个属性域有分割和合并策略，当一个要素被分割或合并时，ArcGIS根据这些策略，决定其结果要素属性取值。（1）要素的分割策略：对一个给定的表、要素类或子类型

15、，可以由下列3个分割策略中的任何一个，来控制分割结果要素的属性取值： 缺省值：分割结果要素的属性采用给定要素类或子类型属性的默认值。 复制：分割结果要素的属性取原始对象属性值的拷贝值。 几何比例：（2）要素的合并策略：对任何给定的要素类或子类型的属性值，可以由下列3个合并策略中的任何一个确定： 缺省值：合并结果要素的属性取给定的要素类或子类型属性的默认值。 和值：合并结果要素的属性采用原始要素属性值的和。 几何权重：合并结果要素的属性是原始要素属性值的权重平均。9阐述空间拓扑关系与拓扑处理的思想。答：空间拓扑关系是指拓扑变换下保持不变的空间关系，如空间实体间的相离、相交、包含等空间关系。空间数

16、据的拓扑关系及其处理方法在高级的空间分析处理和空间数据库数据质量保证方面具有相当重要的作用。在ArcInfo的经典数据格式COVERAGE中，拓扑关系被完整的保存；Geodatabase通过拓扑规则来定义拓扑关系，拓扑规则可作用于同一要素数据集中的不同要素或者同一要素类中的不同要素。Geodatabase中并不实际保存拓扑关系。不同要素类之间的公共点、公共边等要素是在拓扑编辑过程中动态的检测到的。在拓扑关系类中，除了拓扑关系规则外，还要指出：参与拓扑约束的各要素类、容限值、精度等级。拓扑关系正确性检查；拓扑关系错误处理。10传统的B树索引对空间数据有效吗？为什么？答：由于多维空间数据不存在自然

17、排序，使得传统的B树索引并不适用，因为B树所针对的字符、数字等传统数据类型都是在一个维度上，集合中任意给两个元素，都可以在这个维度上确定其关系可能是大于、小于、等于三种，若对多个字段进行索引，必须指定各个字段的优先级形成一个组合字段。而地理数据的多维性，在任何方向上并不存在优先级问题，因此B树并不能对地理数据进行有效的索引，所以需要研究特殊的能适应多维持性的空间索引方式。11阐述空间数据的主要来源及采集方法。答：（1）空间数据的来源： 地图； 遥感影像：快速、周期性、大面积；实测数据：GPS测量数据、地形测量、地籍测量数据等； 数字数据：国民经济的各种统计的数据； 各种文字报告和立法文件：如在

18、城市规划管理信息系统中，各种城市管理法规及规划报告。（2）空间数据采集方法： 大地测量方法；GPS测量方法； 全站仪测量； 光学经纬仪测量； 平板仪测量； 摄影测量方法； 解析摄影测量、数字摄影测量； 遥感方法； 现有地形图数字化； 数据格式转换。12网络分析的概念及主要功能（应用）？答：（1）网络分析：在现实世界中，地理网络是由一系列相互连通的点和线组成，用来描述资源的流动情况。（2）网络分析的主要功能（应用）： 路径分析： 资源分配：资源分配是为网络中的网线和结点寻找最近的中心。 连通分析： 流分析： 选址：13分析比较缓冲区查询与缓冲区分析。答：缓冲区分析的概念与缓冲区查询的概念不完全相同。（1）缓冲区查询是不破坏原有空间目标的关系，只是检索得到该缓冲区范围内涉及到的空间目标。（2）缓冲区分析则不同，它是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一，所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。实际上缓冲区分析设计两步操作，第一步是建立缓冲区图层，第二步是进行叠加分析。14阐述数字高程模型的内涵及其主要应用。答：数字地面模型（DTM）：是地球表面形态等多种信息的数字表示，严格的说，DTM是定义在某一区域D上的