【精品】GIS整理材料

1、名词解释信息:信息是用文字、数字、符号、声音、图象等形式来表示事件、事物的内容、 数量或特征，为人们的生产、建设、管理等提供依据。地理数据：是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。包括空间位置、属性特 征及时域特征。地理信息:是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有 用的知识，是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理信息系统:是在计算机软、硕件的支持下，对整个或部分地球表层(包括大 气层)的有关地理分布数据进行采集、存贮、管理、运算、分析、显示和描述的 技术系统。大地水准面：假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆 下部，而与地球重力方向处

2、处正交的一个连续、闭合的水准面，这就是大地水准 面.大地地理坐标：是依托地球椭圆用定义原点和轴系以及相应基本参考面标示较大 的地域地理空间位置的参考系高程基准：高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依拯，它 包描一个水准基面和一个永久性水准原点。深度基准：指海图图载水深及其相关要素的起算面。地图投影：按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立 地面点位的地理坐标(b,l)与地图上相对应的平面直角坐标(x,y)之间一一对 应的函数关系。高斯-克吕格投影：假想用一个圆柱横切于地球椭球体的某一经线上，这条与圆 柱面相切的经线，称中央经线。以中央经线为投影的对称轴，将东

3、西各3。或 1° 307的两条子午线所夹经差6。或3。的带状地区按数学法则、投影法则投影 到圆柱面上，再展开成平面，即高斯-克吕格投影，简称高斯投影横轴墨卡托投影(utm) :utm投影是一种横轴割圆柱等角投影，圆柱面在8407 和840s处与椭球体相割，采用在地球表面按经度每6度分帯。其带号是口西经 1800由西向东每隔60 一个编号。兰勃特等角投影:在双标准纬线下是一 “正轴等角割圆锥投影”，用一个正圆 锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线 展开，即为兰勃特投影平面。空间坐标转换：是把空间数拯从一种空间参考系映射到另一种空间参考系中。 地理实体：

4、是对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果，简称空间实体 对象模型:也称作要素模型，将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象 和空间实体作为独立的对彖分布在该空域中。拓扑关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系。矢量数据模型：这是一种产生于计算机地图制图的数拯模型，适合于用对彖模型 抽彖的地理空间对彖，能够精确地表示点、线及多边形面的实体，并能方便地进 行比例尺变换以及输出到笔式绘图仪上或视频显示器上的数据模型。栅格数据模型：是适宜于用场模型抽彖表达空间对彖，采用面域或空域的枚举来 直接描述空间实体的数据模型。游程长度编码结构：也称行程编码，不仅是一种栅格数据无损压缩的重要方法,

5、 也是一种栅格数据结构，指只在各行或列数据值发生变化时依次纪录该值及相同 值重复的个数，从而实现数据的压缩和数据的组织。四叉树数据结构:是一种对栅格数据的压缩编码方法。其基本思想是将一幅栅 格数据层或图像等分为4部分，逐块检查器其格网属性值（或灰度）如果某个 子区的所有格网值都具有相同值，则这个子区就不再分割，否则还要把这个子区 分割成4个子区；这样依次分割，直到毎个子区都只含有相同的属性值或灰度为 止。空间数据库：地理信息系统中用于存储和管理空间数拯的场所。空间索引：指依据空间对彖的位置和形状或空间对彖之间的某种空间关系按一定 的顺序排列的一种数据结构。元数据：对空间数拯进行推理、分析和总结

6、得到的关于数据的数据空间分析:是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和 演变等信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息 的提取、表现和传输的功能，是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功 能特征。空间查询：空间数据查询属于空间数拯库的范畴，定义为从空间数据库中找出所 有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。叠置分析：将两层或多层地图要素进行叠置产生一个新要素层的操作，其结果将 原来要素分割成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。 缓冲区分析：是研究根据数据库的点、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，从

7、而实现空间数据在水平方向得以扩展的信息分析方 法。窗口分析：是指对于栅格数据系统中一个、多个栅格点或全部数据开辟一个有固 定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算或 与其他层面的信息进行必需的复合分析，从而实现栅格数据有效水平方面的扩展 分析。网格分析：是通过模拟分析网络的状态以及资源在网络上的流动和充分分配等， 研究网络结构，流动效率及网络资源等的优化问题的一种方法。数字高程模型(dem):是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字模拟, 即地形表面形态的数字化表示。数字地形分析(dta):是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的 数字信息处理技术。不规

8、则三角网(tin):是按一定的规则将离散点连接成覆盖整个区域且互不重 叠、结构最佳的三角形，实际上是建立离散点之间的空间关系。空间自相关：是空间位置越靠近，事物或现象就越相似，即事物或现象具有对空 间位置的信赖关系。空间插值：基于探索性数据分布结果，选择合适的数据内插模型，由已知点来创 建表面，研究空间分布。可视化：将科学计算中产生的大量非直观的，抽象的或不可见的数据，借助计算 机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观，形彖的表达出来， 并进行交互处理。专题地图：突出地表示一种或儿种自然现象和社会经济现象的地图。按内容可分 为三大类：自然地图、社会经济地图和其他专题地图。大题部分笫

9、1章、绪论1. 信息的概念和特性是什么？信息是用文字、数字、符号、声音、图象等介质来表示事件、事物的内容、 数量或特征，为人们的生产、建设、管理等提供依据。信息的特性：客观性、适用性、传输性、共享性2. 信息与数据的关系是什么？数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。 数据只有对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才成为信息。3. 地理信息系统的概念是什么？地理信息系统(gis)是在计算机软、硕件的支持下，对整个或部分地球表层(包 描大气层)的有关地理分布数据进行采集、存贮、管理、运算、分析、显示和描 述的技术系统。4. gis与其它is之间的关系和区别。关系：gis

10、离不开数据库技术。数拯库中的一些基本技术，如数据模型、数 据存储、数据检索等都是gis广泛使用的核心技术。区别：gis对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般mis （数 据库系统）侧重于非图形数据（属性数拯）的优化存储与查询，即使存储了图形, 也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系, 其图形显示功能也很有限。如电话查号台是一个一般mis,只能冋答用户询问的电话号码，而通信信息系统 除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间 关系信息。6. gis的组成部分有哪些？gis的组成部分包扌乩硕件系统、软件系统、网络、空间数据、人员

11、。gis运用软件：二次开发应用软件7. gis功能有哪些（举实例）?（1）、数据采集功能：通过各种数据采集设备如数字化仪、全站仪等来获取现 实世界的描述数据，并输入gis。（2）、数据编辑与处理：如图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据 压缩、图形数据与属性数据的关联等内容。（3）、数据存储、组织与管理功能（4）、空间查询与空间分析功能：查询与某个乡相邻的乡镇等（5）、数据输出功能：通过图形、表格和统计图表显示窖数据及分析结果等8. gis的应用领域有哪些（举实例）？资源管理：包描土地资源，森林资源和矿产资源的清查、管理、土地利用规划， 野生动物的保护等。区域和城乡规划：如城镇总体规划，

12、城市建设用地适宜性评价，城市环境质量评 价，道路交通规划，公共设施配置及城市环境动态监测等灾害监测：用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算，确定泄洪 区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线，为救灾抢险和防洪决策提 供及时准确的信息。环境评估：如水体与大气质量污染、大气和臭氧监测评估、建设许可评价等作战指挥：基础制图、空中电波监测、噪声消除、指挥与控制等交通运输：如重要车辆的跟踪和调度、路径优化分析、运输路线分析等宏观决策：如利用gis的辅助制图的方法，建立环境监测系统，为三峡工和的宏 观决策提供了建库后环境变化的数量，速度和演变趋势等可靠数据。商业金融、通讯邮电、日常生活等

13、各领域第2章、地理空间数学基础1、地球表面、大地水准面及地球椭球体面之间的关系是什么？ p31地球表面，大地水准面，地球椭球体面将是地球表面模型化的过程。地球表面是 一个起伏不平、十分不规则的表面，难以用一个简洁的数学表达式描述出来；大 地水准面是假定海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部 而与地球中立方向正相交的一个连续、闭合的水准面；地球椭球体面是以旋转椭 球作为地球理想模型所构建的儿何面。2、地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互关系是什么？描述地理空间数据的坐标系有球面坐标系统和平面坐标系。其中球面坐标系统有 天文地理坐标系、大地地理坐标系、空间直角坐标系（其还包插参心

14、空间直角坐 标系和地心地固空间直角坐标系）坐标系有高斯平面直角坐标系、地方独立平面直角坐标系。平面球面坐标系，主要包描一个地球椭球和一个大地基准面。大地基准面规定了 地球椭球与大地体的位置关系。平面坐标系统是按照球面坐标与平面坐标之间的 映射关系，把球面坐标转绘到平面。一个平面坐标系统，除了包含与之对应的球 面坐标系的基本参数外，还必须指定一个投影规则，即球面坐标与平面坐标之间 的映射关系。3、地图投影为什么产生变形地球表面是一个不规则的曲面，即使把它当作一个椭球体或正球体表面，在数学 上讲，它也是一种不可能展开的曲面，把这样一个曲面表现到平面上，就会发生裂 隙或褶皱。在投影面上，可运用经纬线

15、的“拉伸”或“压缩”（通过数学手段） 来加以避免，以便形成一幅完整的地图。这样一来，也就因此而产生了变形。地图 投影的变形，通常可分为长度、面积和角度三种变形，并通过它们的变形比来衡 量投影变形。4、地图投影的分类按照构成方法，可以把地图投影分为儿何投影和非儿何投影。儿何投影是把椭球面上的经纬线网投影到儿何面上，然后将儿何面展为平面而得 至1）按辅助投影面的类型划分：方位投影：以平面作为投影面；圆柱投影： 以圆柱面作为投影面；圆锥投影：以圆锥面作为投影面。2）按投影面与地球自转轴间的方位关系划分：正轴投影：投影面的中心轴与地 轴重合；横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直；斜轴投影：投影面的中心

16、轴 与地轴斜交3）按投影面与地球的位置关系划分：割投影，以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相割，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或 圆锥面上，然后将该投影面展为平面。切投影，平面、圆柱面或圆锥面作为投影 面，使投影面与球面相切，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面 上，然后将该投影面展为平面而成。5、按投影变形性质分类等角投影，任何点上二微分线段组成的角度投影前后保持不变，亦即投 影前后对应的微分面积保持图形相似，因此也称为正形投影。等面积投影，无论微分单元还是区域面积投影前后保持相等，亦即其面积 比为1,即在投影平面上任意一块面积与椭球面上和应的面积相等，面积变

17、形等 于零。任意投影和等距投影，任意投影，t度、面积和角度都有变形，它既不等角 乂不等面积，可能还存在长度变形。等距投影的面积变形小于等角投影，角度变 形小于等面积投影。任意投影多用于要求面积变形不大、角度变形也不大的地图。6、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投 影？ p45高斯投影的变形特征是：在同一条直线上，长度变形随纬度的降低而增大， 在赤道最大；在同一条纬线上，长度变形随经差的增加而增大，且增大速度较快。 在6度范围内，长度最大变形不超过0.14%。能作大比例普通地图的地图投影是因为：它按经线分帯进行投影，各帯坐标系、 经纬网形状、投影公式及变形情况都是

18、相同的，利于全球地图拼接，适合于幅员 广大的国家或地区。7、utm与兰勃特等角投影的主要特点与适用性是什么？utm投影是一种横轴割圆柱等角投影，圆柱面在北纬84度和南纬85度与椭球体 相割；中央经线氏度比为0. 996,在6度带内最大长度变形不超过0.04%。主要 用于全球经度自北纬84度-南纬85度之间的地区制图。兰勃特等角投影，设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球 面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。投影后纬线为同 心圆弧，经线为同心圆半径，采用双标准纬线相割，与采用单标准纬线和切比较, 其投影变形小而均匀。8、除地理格网区域框架外，还有何种地理空间框

19、架？空间区域框架的目的？除地理格网区域框架外还有自然区域框架、行政区域框架、自然一一行政综合区 域框架，国家出版的基础地图地形图都是以地理格网区域框架作为储存和表达空间 数据的基础。而一般的专题地图，或是以所研究的口然区域、或以自然行政 综合区域为区域框架，它们属于非固定（非标准）的区域框架。空间区域框架是 保证各专业、各层次和各区域地理信息的相互匹配、交换和数据共享，达到综合 分析评价目的的基础，是信息采集、储存、提取的共同基础。9、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1： 10万的土地利用图，该选何种 类型的地图投影？选择制图投影时，主要考虑以下因素：制图区域的范围、形状和地理位置、地图

20、的用途、出版方式及其他特殊要求等，其中制图区域的范围、形状和地理位置是 主要因素。如果要制作1： 10的土地利用图，则该选择高斯一克吕格投影。第3章、空间数据模型1. 空间实体的概念，具有哪五种主要特征？ p62空间实体：是指对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果。具有4个基本特征:(1) 空间位置特征，空间实休在一定的坐标系中的空间位置或儿何定位，包括 空间实体的位置、大小、形状和分布状况等。(2) 属性特征，是与空间实体相联系的、表征空间实体本身性质的数据或数量， 定性属性包描名称、类型、特性等；定量属性包描数量、等级等。(3) 时间特征，是指空间实体随着时间变化而变化的特性。(4)

21、.空间关系特征，空间实休相互联系的特性就是空间关系，包折拓扑关系顺 序关系和发量关系等2. 何为空间关系？有哪些类型？ p71空间关系是指空间实体之间互相作用的关系。类型有：(1) 拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系；(2) 顺序空间关系：用于描述实休在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系；(3) 度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系3. 空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？概念模型包扌乩 场模型，也称作域(field)模型，是把地理空间中的现象 作为连续的变量或体来看待；对象模型，也称作要素模型，

22、将研究的整个地理空 间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中；网络模 型，网络模型与对象模型的某些方面相同，都是描述不连续的地理现象，不同之 处在于它需要考虑通过路径相互连接多个地理现彖之间的连通情况。关系：对象模型一般用于具有明确边界和独立地理现象的场摸，而场模型则 用于具有连续空间变化趋势的现彖，两者可在多种水平上共存。网络模型与对象 模型的某些方面相同，都是描述不连续的地理现象，不同之处在于它需要考虑通 过路径相互连接多个地理现象之间的连通情况，网络模型也可以看成对彖模型的一个特例。4. 分析gis的几种主要的数据模型各自的优缺点。答：包扌乩矢量数据模型、栅格数据模

23、型、矢量一栅格一体化数拯模型、镶嵌数 据模型、面向对象数据模型。矢量数据模型：优点：能够精确地表示点，线及多边形的实体，并且能方便 地进行比例尺变换，投影变换以及输出到笔式绘图仪上或视频显示器上，在矢量 数据模型中，可以明确地描述图形要素间的拓扑关系。栅格数据模型：优点：不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需要经 过复杂的集合运算。缺点：对于一些变换、运算如比例尺变换、投影变换等则操作不太方便。矢量一栅格一体化数据模型优点：保留矢量数据模型的全部特性，空间实 体具有明确的位置信息，能建立和描述拓扑关系；建立了栅格与实体的联系，明 确了栅格与实体的对应关系。缺点：对空间实体及其关系描述的数据

24、量增大。镶嵌数据模型：可分为规则镶嵌数据模型和不规则镶嵌数据模型。优点：采 用规则格网系统实现叠置分析，其存储的数据具有隐式坐标,无需再坐标数字化; 不规则格网可消除数据兀余，格网的结构本身可适应于数据的实际分布，可表示 不连续的地理现象等。面向对象数据模型优点：对空间实体进行“概括”、聚集、“联合”等处 理，可得到复杂地理对象的逻辑书籍模型。5. 空间数据类型有哪些？简述其特征。（1）儿何图形数据。来源于各种类型的地图和实测儿何数据。儿何图 形数据不仅反映空间实体的地理位置，还要反映实体间的空间关系。（2）影像数据。主要来源于卫星遥感、航空遥感和摄影测量等。（3）属性数据。来源于实测数据，文

25、字报告，或地图中的各类符号说 明，以及从遥感影像数据通过解释得到的信息等。（4）地形数据。来源于地形等高线图中的数字化，已建立的格网状的 数字化高程模型（dtm）,或其他形式表示的地形表面（如tin）等。（5）元数据。对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数 据，如数拯来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、元数据 比例尺、地理空间参考基准、数据转换方法等。6. 主要拓扑空间关系有哪些？空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析 有什么重要的意义地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等）， 但图形关系不变的性质。空间拓扑关系包括：邻接关系、关联关系

26、、包含关系 和连通关系。重要的意义：（1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比儿何坐标关系 有更大的稳定性，不随投影变换而变化。（2）利用拓扑关系有利于空间要素的查询，例如，某条铁路通过哪些地区, 某县与哪些县邻接。乂如分析某河流能为哪些地区的居民提供水源，某湖泊周围 的土地类型及对生物、栖息环境作出评价等。（3）可以根拯拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道 路的选取，进行最佳路径的选择等。在描述空间数据的逻辑模型时，将拓扑空间关系作为一个主要的内容。笫4章、空间数据结构1、总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。矢量数据结构通过记录空间对彖的坐标及空间关系来表

27、达空间对彖的位置。点：空间的一个坐标点；线：多个点组成的弧段；面：多个弧段组成的封闭多边形；o栅格数据结构：以规则栅格阵列表示空间对象的数据结构点：为一个像元线：在一定方向上连接成串的相邻像元集合。面：聚集在一起的相邻像元集合。2. 矢量、栅格数据各自的优缺点有哪些?矢量数据优点：定位明显，属性隐含，逼近地理实体的空间分布特征，数拯精度高，数据 存储的兀余度低，便于进行地理实休的网络分析，编码容易、数字化操作简单和 数据编排直观等；缺点：对于多层空间数据的叠合分析比较困难栅格数据优点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身，而所在位 置则根据行列号转换为相应的坐标给出。数据结构

28、简单、数学模拟方便 缺点：数据量大、难以建立实体间的拓扑关系、通过改变分辨率而减少数据量时 精度和信息量同时受损等。3. 简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。（一）实体式实体数据结构，边界坐标数据和多边形单元实体一一对应，各个多边形边 界点都单独编码并记录坐标。优点：结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示。缺点：1、相邻多边形的公共边界被数字化并存储两次，造成数据冗余和 碎屑多边形一数据不一致，浪费空间，导致双重边界不能精确匹配。2、自成体 系，缺少多边形的邻接信息，无拓扑关系，难以进行邻域处理，3、岛作为一个 单个图形，没有与外界多边形联系。（二）索引式索引式数据结构，对所有边界

29、点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储， 由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构。优点：用建索引的方法消除多边形数据的兀余和不一致，邻接信息、岛信息可 在多边形文件中通过是否公共弧段号的方式查询。缺点：表达拓扑关系较繁琐，给相邻运算、消除无用边、处理岛信息、检 索拓扑关系等带来困难，以人工方式建立编码表，工作量大，易出错。（三）双重独立编码双重独立编码结构是对图上网状或面状要素的任何一条线段，用顺序的两 点定义以及相邻多边形来予以定义。优点：利用这种拓扑关系可以来组织数据，可以有效地进行数据存储正确 性检查（如多边形是否封闭），同时便于对数据进行更新和检索。（四）链

30、状双重独立编码链状双重独立式数据结构是dime数拯结构的一种改进，在链状数据结构中，将 若干直线段合为一个弧段（或链段），毎个弧段可以有许多中间点。4 简述栅格数据结构的几种方式完全栅格数据结构（也称编码）将栅格看作一个数据矩阵，逐行逐个记录栅格单 元的值。可以每行都从左到右，也可奇数行从左到右而偶数行从右到左，或者采 用其他特殊的方法。游程t度（run-length）编码，也称行程编码，不仅是一种栅格数据无损压缩的 重要方法，也是一种栅格数据结构。它的基本思想是：对于一幅栅格数据（或影 像），常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取 某种方法压缩那些重复的记录内容。四

31、叉树（quadtree）数据结构也是一种对栅格数据的压缩编码方法。其基本思想 是将一幅栅格数据层或图像等分为四部分，逐块检查其格网属性值（或灰度）； 如果某个子区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；这样依次地分割，直到每个子块都只含有相 同的属性值或灰度为止。链码数据结构首先采用弟里曼（freeman）码对栅格中的线或多边形边界进行编 码，然后再组织为链码结构的文件。链式编码将线状地物或区域边界表示为：由 某一起始点和在某些基本方向上的单位矢量链组成。笫5章空间数据组织与管理1. 什么是空间数据库，具有什么特点？空间数据库是地理信息系统中

32、用于存储和管理空间数据的场所。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有地理要素的属性数据和大量的空间数据（3）数据应用广泛2. 栅格数据的管理方式有哪些，各有什么优缺点？（1）文件管理方式 优点：采用文件方式管理遥感影像数据，包含了书香数据 本身和图像元数据信息。缺点：无法解决数据的安全性、并发控制和数据共享等 问题。（2）文件-数据库管理方式 优点：每个文件都有惟一的标识号对应影像信息， 提高影像数据的检索效率。缺点：影像数据并没有放入数据库中，不是真正的 数据库管理方式。（3）关系数据库管理 优点：具有良好的安全措施和数据恢复机制，以及存储复杂 数据类型的能力，可查询，访问与

33、共享。3. 矢量数据的管理方式有哪些，各有什么优缺点？（1）文件-关系数据库混合管理优点：（1）属性数据建立在rdbms ±,数据存储和检索比较可靠、有效；（2）有 一个共同的行业协议，通过odbc协议可以对不同类型的数据库进行链接访问。缺点：属性数据和图形数据通过id联系起来，使查询运算，模型操作运算速 度慢；数据分布和共享困难；属性数据和图形数据分开存储，数据的安全 性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能； 缺乏表示空间对彖及其关系的能力。（2）全关系管理优点：空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快； 缺点：二进制块的读取速度慢。（3）对象

34、-关系数据库管理 优点：对数据库管理系统进行了扩展，解决了空间数据 的变氏的管理，效率得到了提高。缺点：对数据结构进行了预先的定义，用户不 能根据gis要求再定义，不能储存拓扑数据。4. 空间数据的索引方式有哪些，比较各种方法的优缺点。（1）对彖范围索引 优点：对于简单的数据组成的小数据库能快速检索。缺点: 对于复杂的数据和大的数据库，检索速度低下。（2）格网索引优点：利用peano建立索引表，加速了空间索引的查询速度。缺 点：索引文件中包含着没有空间实体的索引，容易造成索引表的臃肿。（3）四叉树空间索引优点：把单一空间实体作为一个对象来建立连接，所以检 索速度更加快速。缺点：由于需要记录不同

35、层次节点之间的指针，建立索引和维 护都比较困难。（4）r树和r+树空间索引优点：综合了对象范围索引和四叉树空间索引的优点, 使检索速度更加快速。缺点：因为数拯的结构本身的限制使得要对数拯进行多次 镶嵌，造成资源的浪费。第6章、空间数据采集与处理1. gis的数据源有哪些？简述其特征并叙述其获取途径？（答案不确定）（1）地图数据，数据内容丰富口具有很高的精度。（2）遥感影像数据，具有下列一些特点：能取得大面积、综合的信息；速 度快；降低数据储存兀余和不连续性；能提供各类专题所需要的信息。来源 于航空、航天和卫星遥感的摄影。（3）实测数据，精度高，现势性强，可根据系统需要灵活补充。来源于野外、 实

36、地测量。（4）共享数据，地理信息系统发展过程中产生的的数据，经格式转换后可在不 同的系统中重复利用。（5）其他数据如多媒体数据、文本资料数据和统计数据等2. 简述空间数据入库流程。答：首先，对待入库数据进行全面质量检查，包描资料完整性检查、数据完整性 检查、数据正确性检查，并完成检查报告。如果质量不合格，则将数拯返冋生产 单位进行修改，修改后重新进行质量检查直至满足入库要求方可进行下一步。其 次，对检查合格的数据进行整理，包括以下工作：按数据组织规则建立数据文件 存储目录；按数据命名规则对成果数据统一命名；文件资料数字化；根据入库内 容对数字字典及元数据进行相应更新；将成果数据存入指定目录。最

37、后，将数据入库，完成全部入库工作。3属性数据的编码是必须的吗？如何编码？答：对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据，则必须先对其进行编 码。编码的一般方法：（1）列岀全部制图对象清单；（2）制定对象分类、分级原则和 指标，将制图对象进行分类、分级；（3）拟定分类代码系统；（4）代码及其格式;（5）建立代码和编码对彖的对照表4. 纸张上的地图如何进入计算机系统？答：可用地图数字化方法处理，地图数字化包描以下两种方法：（1）手扶跟踪数字化：采用的工具是手扶跟踪数字化仪，利用电磁感应原理， 当使用者在电磁感应板上移动游标到图件的指定位置，按动相应的按钮时，电磁 感应板周围的多路开关等线路可以

38、检测出最大信号的位置，从而得到该点的坐标 值。（2）扫描矢量化：根据地图幅面大小，选择合适规格的扫描仪，对纸质地图扫 描生成栅格图像。然后经过儿何纠正，即可进行矢量化。5、元数据的主要作用是什么元数据是关于数据的数据。在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、 质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空 间信息共享的核心标准之一。元数据的主要作用是：（1）帮助用户了解和分析 数据，元数据提供丰富的引导信息，以及由纯数据得到的分析、综述和索引等。（2）空间数据质量控制，影响空间数据精度的原因主要有两个方面：一是源数 据的精度，二是数据加工处理工程中精度质量的控制情况，

39、按一定的组织结构集 成到数据库中构成数据库的元数据信息系统可以实现数据质量控制。（3）在数拯 集成中的应用，元数据记录了数据格式、空间坐标体系、数据的表达形式、数据 类型、数据使用软硕件环境、数据使用规范、数据标准等信息。（4）数拯存贮和 功能实现，元数据系统用于数据库的管理，可以实现数据库设计和系统资源利用 方面开支的合理分配，避免数据的重复存贮，并可以高效查询检索分布式数据库 中任何物理存贮的数据。6. 如何评价gis的数据质量，分析其数据误差的来源。答：可用直接评价和间接评价网种方法，直接评价方法是对数据集通过全面检测或 抽样检测方式进行评价的方法，乂称验收度量。间接评价方法是对数拯的来

40、源和 质量、生产方法等间接信息进行数据集质量评价的方法，乂称预估度量。数据误差的来源：空间数据的误差包括随机误差、系统误差以及粗差。g i s的各 类空间数据源本身都会有误差存在，这种误差会一直传播到g i s的结果中。在 对数据进行输入时，会由于采样方法、仪器设备等的固有误差以及一些无法避免 的因素造成新的误差，这些误差会随着数据进入空间数据库。g i s对数据库中 数据的处理和分析过程也会产生误差，并传播到处理、分析结果数据中。第7章空间数据查询与空间度量1. 简述空间数据查询的类型与查询内容。空间数据查询的类型主要有两大类，即“属性查图形”，“图形查属性”。(1) 属性查图形，主要是用s

41、ql语句来进行简单和复杂的条件查询。如在中国 经济区划图上查找人均年收入大于5000元人民币的城市，将符合条件的城市的 属性与图形关联，然后在经济区划图上高亮度显示给用户。(2) 图形查属性，可以通过点、矩形、圆和多边形等图形来查询所选空间对象 的属性，也可以查找空间对彖的儿何参数，如两点间的距离，线状地物的长度， 面状地物的面积等图形查属性”。空间数据查询的内容主要包描对彖属性、空间位置、空间分布、 空间关系、儿何特征，以及和其他空间对彖的空间关系。2. 说明空间数据查询的一般过程及查询结果的显示方式。答:空间数据查询的过程大致分为三类:直接复原数拯库中的数拯及所含信息, 来冋答人们提出的一

42、些比较“简单”的问题；通过一些逻辑运算完成一定约束 条件下的查询；根据数据库中现有的结构、功能，来冋到一些“复杂”的问题, 预测一些事情的发生、发展的动态趋势。查询结果的显示方式主要有统计图表、属性列表、高亮度显示。笫8章gis基本空间分析1. 缓冲区分析的原理与用途？（1）原理上，对点状要素有缓冲区是以其为圆心，以要求的缓冲区距离大小为 半径绘圆，所包容的区域即为所要求区域；线状要素和面状要素的缓冲区是以线 状要素或面状要素的边线为参考线，来做其平行线，并考虑其端点处建立的原则, 即可建立缓冲区（2）用途：点的缓冲区：如建立污染源缓冲区，该区不能有饮用水源通过 线缓冲区：公路噪声污染，在公路

43、两侧建立缓冲区，该区内不建立居民区； 面缓冲区：如环城封闭高速公路，周围一定范围内无小学校；2. 网络分析对空间数据有哪些基本要求？网络分析的分类网络分析的基础是网络的建立，一个完整的网络必须首先加入多层点文件和线文 件，由这些文件建立一个空的空间图形网络，然后对点和线文件建立起拓扑关系, 加入其各个网络属性特征值，如根据网络实际的需要，设置不同阻强值，网络中 链的连通性，中心点的资源容量，资源需求量等。地理信息系统中的网络分析就是对交通网络、各种网线、电力线、电话线、供排 水管线等进行地理分析和模型化，然后再从模型中提炼知识指导现实，从网络分 析应用功能的角度上，网络分析划分为路径分析、最佳

44、选址、资源分配和地址匹 配。3. 栅格数据与矢量数据在多层面叠置方法与结果上有什么差异？叠置分析的 地学意义是什么？（1）同矢量数据多边形叠置分析相比，栅格数据的更易处理，简单而有效，不 存在破碎多边形的问题等优点，使得栅格数据的叠置分析在各类领域应用极为广 泛（2）叠置分析不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生 了新的属性关系。叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析， 进而产生用户需要的结果或冋答用户提出的问题。叠置分析是gis最常用的提取 空间隐含信息的手段之一。4. 试分析栅格数据在gis空间分析中的优点与局限性。优点：（1）在叠置分析，栅格数据的叠置分析

45、同矢量数据多边形叠置分析相比, 栅格数据的更易处理，简单而有效，不存在破碎多边形的问题等优点，使得栅格 数据的叠置分析在各类领域应用极为广泛:（2）在网络分析中具有“属性明显，位置隐含”的特点，算法效率高，适 合动态变化，在网络分析问题上有更全面的应用。局限性：无法对数据的属性进行一定的操作。笫9章dem与数字地形分析1. dem在gis空间数据与空间分析中的地位与作用是什么？。在数字高程模型上进行数字地形分析，一方面在复杂的现实世界地理过程中， 提取描述地形属性和特征的因子，如坡度、坡向、曲率、流域单元的划分等，利 用各种相关技术分析解释地貌形态、划分地貌形态等。别一方面，数字地形分析 中的

46、可视化分析，分析 地形特征的可视化表达和信息增强，以帮助传达地形曲面参数、地表形态特征和复合地形属性的信息。所以基于dem的数字地形分析已 经成为gis空间分析中最具特色的部分，在测绘、遥感及资源调查、环境保护、 城市规划、灾害防治及地学研究各方面发挥越来越重要的作用。2.说明坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率的概念、提取方法及地学意义（提取方法在实验教材中）答：坡度：即水平面与地形面之间夹角。坡度表示了地表面在该点的倾斜程度,坡向：地表面上一点的切平面的法线矢量n在水平面的投影nxoy与过该点的正 北方向的夹角。坡向表征了该点高程值改变量的最大变化方向。剖面曲率：是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量。数学表达式为：平面曲率：描述的是地表曲面沿水平方向的弯曲、变化情况，也就是该点所在的地面等高线的弯曲程度.笫10章空间统计分析1.空间数据的统计分析与数据的空间统计分析的区别、空间插值的概念答：空间统计分析包描“空间数据的统计分析”及“数据的空间统计分析”， 空间数据的统计分析着重于空间物体和现彖的非空间特性的统计分析，解决是如 何以数学统计模型来描述和模拟空间现象和过程，即将地理模型转换成数学统计 模型，以便于定量描述和计算机处理。数据的空间统计分析则是直接从空间物体的空间位置、联系等方面出发，研究 既具有随机性乂具