基于ArcEngine_的校园地理信息系统的设计与开发

基于ArcEngine的校园地理信息系统的设计与实现

摘要：针对校园管理的信息化、科学化和可视化,本文在分析现有校园信息管理系统特点的基础上,研究了校园系统数据模型的设计方法,并以宁德学院为例,建立了基于ArcEngine 的校园地理信息系统,详细阐述了系统的设计与实现方法,为数字校园建设提供了有益的探索。

关键词： GIS；ArcEngine；数字校园；C#

Design and Implementation of Campus Geographic Information System based on ArcEngine

Shiliang Zhang

(Ningde Institute of teachers ningde fujan 352100)

Abstract :For the informationization,scientific and visualization in campus management , the paper studies the design method of data model of campus management information system on the basis of the analysis of the characteristics of the current campus information. As an example of Ningde college, campus geographic information system is established based on ArcEngine , and the method of design and development is proposed in detail so as to provide a useful exploration for the construction of the digital campus.

Key words :GIS;ArcEngine;Digital Campus;C#

随着科学技术的发展,地理信息系统(GIS)的应用日趋广泛,不但在资源和环境管理与规划中成功应用,而且成为设施管理和工程建设的重要工具,同时还进入物流配送、商业选址以及大型的企业管理领域中,地理信息也正逐渐应用于校园信息日常管理当中。因此为加快校园信息化步伐,提高工作效率,强化信息管理,有必要建立校园地理信息系统(CGIS)。本文利用组件式开发模式开发了校园地理信息系统，以实现对学校地理信息及其他相关信息的管理与查询，并实现可视化的功能[1 ]。从而服务于校园的建设、规划与管理。

1、开发工具与开发平台

现有的校园管理信息系统是各部门根据管理目的建立的，并与组织管理的模式相适应的一种人机系统，大多数各自独立、条块分割、往往只注重功能的实现，统一的规范，难

以进行集成，无法适应现代信息系统网络化的要求。为了解决“信息孤岛”问题，本

校园地理信息系统集图形、图像数字信息于一身来表示校园各种空间和属性要素,为用户提供了各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及相应的专题要素输出,为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供了可靠的依据。而现有的校园管理信息系统中缺乏。本文以***大学为例, 以Microsoft Visual Studio 2005为系统开发平台,采用C#语言和ArcGISEngine开发组件,探讨了校园地理信息系统的构建,并在此基础上设计出宁德学院校园地理信息系统,实现了校园地理信息系统的基本功能[2 ]。

2、系统数据库设计

对于一个良好的GIS管理系统,必须有一个数据库的支持,目前大多数GIS系统通常采用空间数据库和属性数据库并存来管理空间数据和属性数据,系统采用GeoDatabase来统一管理空间数据和属性数据。GeoDatabase是Arc/Info8 引入的一种全新的空间数据模型, 实际上是建立在DBMS之上的统一的、智能化的空间数据库。GeoDatabase使用了面向对象的方法, 使得要素可以有自己的行为和属性, 并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样, 以更

加符合自然的行为和人的思维方式去组织数据, 更精确地模拟真实世界[3] [4]。

以校园建筑物数据为例,根据目前学校已有的和在建的基础实施,结合地理信息系统空间数据抽象分层功能,校园建筑物基础地理数据可划分为教学建筑包括院办公楼、各系办公楼等,辅助教学建筑包括实验楼、图书馆、体育场地等,公共建筑包括学生活动中心、校医院、食堂等,公寓包括大学生公寓、教师公寓等以及其他用途类建筑物。系统中主要的空间数据有校园植被和楼栋层图。其中最为重要的是楼栋图层, 以直观、真实的方式显示各楼栋的外观以及空间分布。楼栋以要素类(FeatureClass)的形式存储在GeoDatabase 中, 要素类型为Multipatch。校园植被则是由存储在GeoDatabase中相关的Point, Polyline 以及Polygon等类型的要素类来综合表现。根据GIS数据分层存放的要求,各种专题信息分层存放并使用不同的颜色显示输出。完全可以在空间数据库中加上这些字段也就是对这些属性绑定在空间数据上统一管理,这也是其他一些GIS系统采用的一个数据库模式。

3、系统功能设计

3.1 系统的设计原则

本系统的开发目标是基于ArcEngine、以一种简单易行的方法、开发出一个实用性较强的地理信息系统，可以在学校这种面积不是特别大，但是人口流动相对较为频繁的校园，能方便地根据不同的需求获取和查询相关的各种信息。为外来人员和新生提供一个信息查询的平台。本系统设计与开发时的原则是系统的实用性、健壮性、可视性、安全性、可靠性、经济性、可扩充性、模块化、易于非专业人员操作性等。

3.1 系统图层的矢量化

系统在矢量化的时候，图层的分层内容主要取决于矢量化图的使用目的和使用的范围，鉴于本次矢量化图主要是用于校园地理信息系统的开发，因此，在这里我们可分为7个图层，各个图层内容如表1 所示。

3.2 功能模块设计

针对系统的设计原则，系统的功能设计如图2所示。

图2 系统的功能图

1）GIS 基本功能模块。运用AE的控件和对象实现GIS的功能，如图层加载、图层卸载、图层控制、属性显示、漫游、放大、缩小、选择等。使用者可以任意地对任何图层进行浏览并寻找自己感兴趣的信息。并且可以通过矩形选择，任意多边形选择等选择手段，寻找自己感兴趣的区域。

2）查询模块。查询模块包括两部分，鹰眼图与主窗口的互动查询以及通过鼠标点击实现的属性查询。利用GIS建立图形方式查询，包括点击查询、任意区域查询、特定区域查询。数据查询有属性查询、简单查询、复合查询、模糊查询和缓冲区查询等多种查询方式，具体查询有：

①建筑物的具体位置和相关建筑的详细布局：对地图上的任意一个建筑物能够实现地图的放大、缩小、漫游、选定操作，并提供鸟瞰图和图例以取得对所需图形资料的最佳可视效果；并提供距离、面积计算功能，以便于作规划设计与分析工作。

②数据的查询与检索：提供空间信息和属性数据的查询功能，并将抽象晦涩的地理位置信息用色彩鲜明、直观明了的图像和表格形式显示出来以供用户方便应用。

③空间、属性互查：系统提供通过相关属性信息定位空间地形要素,通过选择地形要素查询其相关属性数据,对于属性的互查,用户通过在地图上选择某些图型,可以查看其属性,而相对的可以根据已知的一部分属性数据可以闪烁定位到满足这些属性数据的图层,也就是设施定位功能。通过其属性数据可以提供对于相关信息的统计分析,为相关部门提供决策支持。如校区间的最佳路径辅助选择。

3）空间分析模块：具有缓冲区分析与三维分析功能。如在缓冲区分析设置界面中,可使用选择工具设置源图层,在目标图层中,可输入目标图层的名称,在缓冲区半径中可设置缓冲区的半径。点击执行分析,可按要求进行缓冲区的分析。

4) 图形输出模块：实现GIS化管理功能,系统可根据工程需要提供多种形式的数据输出,打印输出、存盘输出、图形裁剪输出图形或专题图，并可添加比例尺，指北针等在制版中输出，都可取得对所需图形资料的最佳可视效果输出，以便于作规划设计与分析工作[5 ]。

4、系统实现

使用ToolbarControl、TOCControl、PageLayoutControl和MapControl来为应用程序

提供用户界面。这些ArcGIS控件与其他ArcObjects和ArcGIS Engine命令被开发者一起使用，用来创建一个GIS视窗应用。系统的主窗口如图3所示，图4为基于点查询的结果，包括所查物体的属性数据和二维图像。

图3 系统的主窗口

结束语

系统的完成有利于对校园信息的管理，对校园规划、管理部门都有一定的决策帮助。数字校园是现代高校发展的必然趋势,校园地理信息系统是一种能同时处理校园属性信息与空间信息,并实现对空间信息的可视化管理的新兴信息处理系统。基于ArcEngine的校园地理信息系统开发,充分利用了ArcGIS强大的地图功能,不仅缩短了开发周期、降低了开发成本,而且所开发的系统具有可靠性好、便于维护等优点,可以大大提高各类信息管理的能力和效率,在数字校园的建设奠定了基础。

参考文献

[1] 刘光.地理信息系统二次开发教程组件篇[M].北京：清华大学出版社，2003

[2] 刘铁英，宋雨，边小范等. 基于组件式GIS 技术的数字校园模型研究[J]. 河北大学学报·自然科学版，2006，26 (2): 213-218

[3] 宋杨,万幼川. 一种新型空间数据模型GeoDatabase[J]. 测绘通报, 2004( 11) :31- 33.

[4] 张佐帮, 尚颖娟. 基于GeoDatabase 的面向对象空间数据库设计[J]. 地理空间信息, 2005, 3(2) :33- 35.

[5]蒋波涛. 插件式GIS应用框架的设计与实现[M ] . 电子工业出版社,2008.10. [

3]朱伟刚，张永彬．Mapinfo 环境下的查询方法[J]．长春工程学院学报（自然科学版），2001，2（3）：37-38.

作者简介：张世良（1973—），男，福建宁德人，讲师，硕士研究生毕业，目前主要从事GIS的科研与教学工作。

基金项目：福建省自然科学基金(2009J01294)，宁德师范高等专科学校资助项目(2008Y00)

《GIS设计与实现》复习资料

《GIS设计与实现》复习资料默认分类2009-07-03 08:20:49 阅读341 评论0 字号：大中小订阅《GIS设计与实现》复习资料第一章引论 1、何谓GIS？GIS主要研究的内容是什么？ GIS是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。研究内容：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。 2、GIS逐步走向成熟的今天，其发展呈现出哪些趋势？ ①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究 ③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展 ④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展 3、从发展历程角度来看，GIS软件经历了哪几个阶段，各阶段的主要特点是什么？ ①集成式GIS：在一个系统中集成了GIS的各项功能； ②模块式GIS：系统分成许多相对独立的功能模块； ③核心式GIS：从底层提供GIS功能，通过API访问； ④组件式GIS：通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成； ⑤万维网GIS：结合Internet，实现GIS的共享和互操作。第二章 GIS设计思想和方法 1、GIS设计与一般信息系统设计相比较，有什么差异？

3、GIS作为一个特殊的软件领域，其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点？ 1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。 2）GIS设计以空间数据为驱动。 3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 4、什么是UML？数据质量？结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象？ 1）UML（Unified Modeling Language）又称统一建模语言或标准建模语言。它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，而且，UML 适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。 2）数据质量：是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。 3）结构化生命周期法：规定了软件开发过程中的各项工程活动，一般包括可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码及测试六项活动，并规定了它们自上而下，相互衔接的固定次序，前一阶段的成果是后一阶段工作开展的基础。 4）原型法：其主要思想是借助原型来辅助软件开发。在开发初期，开发人员根据自己对用户需求的理解，利用开发工具快速构造出原型软件，用户及开发人员通过对原型软件的试运行、评价、修正和改进，逐步明确对软件的功能需求以进行正式开发或者直接把原型扩充成最终产品。 5）编码：是根据一定的协议或格式把模拟信息转换成比特流的过程。 6）继承：是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种机制。如在一个已有的基础上加上若干新内容形成新类。

地理信息系统设计课后习题

第一章概论 1.地理信息系统包括哪几类型？试举例说明。工具型地理信息系统：具有对各种地理空间数据进行输入、处理、管理、查询、分析和输出等通用功能，可供其他系统调用或允许用户进行二次开发，以建立应用型地理信息系统的操作平台，是建立应用型GIS的一条捷径。特点：对计算机硬件适应性强，数据管理和操作效率高、功能强，具有普遍性和易拓展性，操作简便且易掌握。示例：国外Arc/Info、GenaMap、MapInfo、MGE、GeoMedia，国 MapGIS、SuperGIS、GeoStar、CityStar 应用型地理信息系统：与特定地理区域相互联系的地理信息系统，根据用户的需求和应用目的而设计来解决一类或多类特定应用问题，除了基本功能外还具有解决地理空间实体与空间信息的分布规律、分布特性及相互依赖关系的应用模型和方法。分为专题GIS和区域GIS。特点：针对性明确、专业性强，系统开销小。示例：“塔里木河水资源管理信息系统” 2.地理信息系统设计主要有哪几种方法？各有何特点？结构化程序设计：是面向数据流开展需求分析工作的一种有效方法。利用一般工程方法和有关结构概念，把它们应用于地理信息系统的设计。基本思想：一般采用自顶向下，逐层分解的演绎分析法来定义系统的需求；地理信息系统的开发是一个连续有序、循环往复不断提高的过程，每一个循环就是一个生命周期；分析系统的每个细节、前后顺序和相互关系，找出各部分之间的数据接口。用结构化的方法构筑地理信息系统的逻辑和物理模型等。特点：软件结构描述较清晰，便于掌握系统全貌，也可逐步细化为程序语句，是一种使用相对广泛，也比较成熟和完善的系统分析方法。但结构化分析不适合需求经常改变的系统，因此结构化分析的前提是：面临静态需求。原型化的设计方法：常用的一种，在开发初期不强调全面系统地掌握用户的需求，是根据对用户需求的大致了解，由开发人员快速生成一个实实在在的初始系统原型。随着用户和开发者对系统理解的加深，不断对原型进行修正、补充和细化，用快速迭代的方法建立最终的系统，并提交给用户使用。步骤：确定用户需求——开发初始原型——征求改进意见——修改完善原型——制定原型完成。特点：有一定的盲目性，但对于非专业人员和小规模系统设计来说更加实用，有利于用户介入系统设计工作，是种动态的软件开发技术。能够大大减少软件系统的后期维护费用，使系统功能能够正确反映用户的需求。同时对于较复杂和具有不确定性的系统目标有较强适应性，可使设计与实施的结合更为紧密。面向对象的解决方法：基本思想：将系统所面对的问题，应用封装机制，按其自然属性进行分隔，按人们通常的思维方式进行描述，建立每个对象的领域模型和联系，既模拟信息实体的在结构又模拟动作机制，使设计出的软件尽可能直接表现出问题求解过程。整个系统只由对象组成，对象间的联系通过消息进行。特点：将强了对问题域和系统责任的理解；改进了与分析有关的各类人员之间的交流；对需求的变化有较强的适应性；贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性；有利于用户参与，容易扩充和重组。性质：封装性、继承性、多态性。 3.地理信息系统主要有哪几种开发方法？各自有何优缺点？独立开发：不依赖任何GIS工具软件，利用专业程序设计语言开发应用模型，直接访问GIS软件的部数据结构。从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出，所有算法都由开发者独立设计。优点：无需依赖任何商业GIS工具软件，独立性强，降低了开发成本。这种系统综合程度和效率最高。缺点：开发难

GIS设计和开发

gis设计与开发 Gis设计与开发思路现实需求、GIS概念模型、机理过程、人机交互系统、现实需求开发方式：独立开发，扩展式二次开发，集成式二次开发第一章GIS设计思想内容，标准（一）GIS设计目标通过改进系统设计方法，严格执行开发的内容划分，进行阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。（二）GIS设计的特点 1、数据：数据量大，实体种类繁多、实体间关联复杂的特点 2、功能：GIS设计以空间数据为驱动 3、工程：GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多二gis设计的理论基础 Gis工程学：GIS本身发展和将系统工程学思想引入GIS设计的产物（一）GIS工程学体系 1、任务：寻求系统总体最优化 2、基础理论：（1）系统学思想（整体性，层次性，相关性，功能性，动态性），（2）系统工程学（3）软件工程学（4）地理信息科学三层次（理论，技术，应用） 3、方法论：根据GIS工程学的基础理论而形成的一系列程序化的基本操作技术与方法（二）GIS工程学的特点 1、以空间信息系统工程优化为目的 2、横跨多学科 3、直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 4、与GIS产业化密切相关三GIS设计的内容（一）设计原则：标准化，先进性，兼容性，高效性，可靠性通用性（二）设计内容软件设计和数据库设计第二章gis设计的方法一、结构化生命周期法 1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方法，又称结构化系统开发方法结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施建立计算机系统的一个过程，是组织，管理和控制信息系统的开发过程的一种基本框架。 2、基本思想：（1）要求设计过程必须严格按照阶段进行（2）在系统建立之前就必须严格的定义和描述用户的需求。 3、阶段划分：（1）系统开发的准备阶段（2）调查研究及可行性研究阶段

地理信息系统原理课后作业答案

地理信息系统原理课后作业答案第1章绪论 1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。 2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。空间数据主要有点、线、面三种类型。例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。 3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？答：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显着的标志。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。同地球上的自然资源、能源本身不同，地学信息不但没有限度，而且会爆炸式地增长。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答系统。空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统，因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息。 4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程。答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列，可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段。我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡仪，开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室，是一个新型的开放性研究实验室，1994年中国GIS协会在北京成立。 5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系。

GIS设计与实现期末考试复习资料

选择题 1、GIS软件体系结构设计。指软件的整体结构，即软件系统是由哪些构件及构件的连接件组成的。 GIS软件体系结构的类型：、单机结构。GIS软件的所有的功能（输入输出、数据和应用程序）都在一台计算机上实现。随着计算机技术的发展，该结构逐渐在应用中被淘汰。、客户机/服务器体系结构Client/Server，简称C/S）。C/S体系结构一般部署在局域网中，由客户应用程序（前台程序）和服务器程序（后台程序）组成。 C/S模式的特性位置透明性平台独立性数据结构透明分布式的查询、浏览器/服务器体系结构（Browser/Server，简称B/S）。它是一种高度集中的分布式处理模式，数据和GIS软件均存放在服务器端，使用通用的浏览器作为客户端应用的执行环境，不需在客户端进行任何软件的安装和维护工作。 B/S模式一般采用三层结构：客户端、应用服务器和数据服务器。、面向地理信息服务的WebGIS。将WEB服务应用于GIS。目前正处于实验性阶段 2、GIS接口设计。、系统与标准数据的接口。所谓“标准数据”是指常用的商业GIS软件的数据格式，如ESRI的Shp、MapInfo的Mif等格式。、互操作接口。指设计GIS之间、GIS内各子系统之间和子系统内各个模块之间的接口，使它们能够较好地进行通讯和实现功能共享。、空间数据与属性数据的接口。在GIS中，空间数据与属性数据的结合有两种形式：绑定式和分离式，下表给出两种结合方式的比较。、GIS与系统开发环境的接口。CAD、OA、RDBMS是政府部门GIS工程方案中系统开发环境的组成部分。将这三者和GIS集成起来，设计良好的接口，组建高效的图文信息系统，是GIS工程方案的核心内容之一。

地理信息系统作业答案

《地理信息系统》作业第一次作业名词解释 1、数据：客观事物的符号表示，是通过数字化或直接记录下来的可以鉴别的符号，包括数字、文字、符号和图像。 2、信息：人或计算机能接受的关于客观事物的知识。信息有各种载体，但不随载体形式的改变而改变。 3、地理空间数据：各种地理实体及其关系的符号化表示，包括空间位置、拓扑关系、属性特征及时间特征几部分。 4、地理信息：有关地理实体的性质、特征和运动状态的一切有用的知识，它是对地理空间数据的解释。 5、地理信息系统（GIS）：在计算机硬件、软件及各种方法支持下，对地理空间数据进行采集、储存、管理、处理、分析、建模和显示的技术系统。 6、拓扑关系：经拉伸或压缩后保持不变的空间关系，包括拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。 7、数据结构：对数据元素及其关系的抽象描述，包括逻辑结构和物理结构。前者是数学描述，后者是数据元素及其关系在计算机中的组织和建立方式。 8、矢量数据结构：利用欧几里得几何学中的点、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。 9、双重独立式结构（DIME）：对图上网状或面状要素的任何一条线段，用其两端的节点及相邻面域来予以定义。 10、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。 11、四叉树结构：将地图空间按照2*2的四个象限进行递归分割，直到子象限属性值单调为止，只记录属性值单调的子象限（叶结点）信息的数据组织形式。 12、数据压缩：从已知数据集合中抽出一个子集，该子集在规定精度范围内能最好地逼近原集合，又能取得最大可能的压缩比（原集合元素量/新子集元素量）。 13、数据内插：从一组已知点或已知分区的数据中，求出最合适的函数关系，从而推求任意点或任意分区的数据。 14、数据库（DB）：在计算机中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。 15、数据模型：即对数据的描述，包括对数据结构、数据联系、数据约束的静态描述和对数据操作的动态描述。 16、空间分析：基于空间数据的分析，以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的新信息。 17、数字地形模型（DTM）：定义于二维区域上的有限向量序列，以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。一般表现为栅格数据。 18、空间叠合分析：在统一的空间参照系统条件下，将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，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。 19、空间缓冲区分析：根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别它们对邻近对象的辐射范围或影响度。 20、空间网络分析：网络是由点、线的二元关系构成的系统，网络分析是以网络图论为理论基础，对面向网络的数据进行的分析。

地理信息系统大作业

城市停车场导航系统-------------------轻松寻找停车场，实时了解停车信息地理信息系统大作业任课老师：学院：信息工程及其自动化专业：计算机科学与技术学号：姓名：目录

一，系统需求分析 (3) 1，需求背景 (3) 2，需求分析 (3) 2.1 问题的分析 (3) 2.2 停车导航系统及其描述： (3) 2.3 系统的应用 (4) 二，空间数据结构设计 (4) 三，GIS软件开发平台与运行环境的设计 (4) 四，该GIS应用专题的系统的功能设计 (4) 五，该GIS应用专题的系统的界面设计 (5) 1，全图浏览 (5) 2，搜索停车场 (6) 3，查看停车场详细信息 (6) 4，跟踪用户所在位置 (7) 5，最优停车排行 (7) 6，停车场的2维模型 (8) 六，作业总结 (8)

一，系统需求分析 1，需求背景改革开放以来，我国综合经济指数飞速上涨，特别是国民人均可支配收入逐步提升，“二套房”、“私家车”等已经不再是“暴发户”的代名词。记者从公安部交通管理局获悉，截止2010年10月底，中国机动车保有量已达1.99亿辆，其中汽车8500多万辆，每年新增机动车2000多万辆；机动车驾驶人达2.05亿人，其中汽车驾驶人1.44亿人，每年新增驾驶人2200多万人。面对如此大的车辆增长速度，全国多个地市正在经受“行车难”、“停车难”的考验。 2，需求分析 2.1 问题的分析私家车作为一种交通工具已经十分普遍。人们外出购物、办公、吃饭、访友等等都习惯选择私家车作为出行方式。这也导致了道路交通拥堵、停车场车满为患。停车难的问题日益突出。人们经常为了寻找一个停车点而东寻西觅，为此烦恼不已。尤其对于‘新人’，如果对附近一块地方不熟悉的新手来说，要找到一个可以停车的地方，往往会难上加难。那么如何能够让大家掌握停车点的地理分布信息，及时地了解停车点的饱满情况，是帮助大家解决停车问题最关健的问题。要解决这个问题，可以开发一个停车导航系统。此系统掌握一个地区的所有在系统管理范围内的停车点的信息，包括停车点的地理位置、停车位的数量、收费详细情况以及实时的停车数量。系统用户可以利用自己当前的地理位置，查看该位置附近所有停车点的分布及其他信息。系统可以智能提供最佳停车点以及最佳路径选择方案。 2.2 停车导航系统及其描述： 2.2.1 系统存放有指定一个地区的所有在系统管理范围内的停车点的数据并可以由管理员或系统自动实时更新数据。 2.2.2 停车点的信息包括地理位置、名称、停车容量、及时的停车数、收费信息、管理条约。 2.2.3 系统可以自动检测用户终端的所在地理位置，并已用户为中心，提供周围所有停车点及其信息。 2.2.4 系统可根据停车位的剩余情况、地理位置的路径距离、收费信息，将周围停车点进行优先级排名，并且提供所有路径方案。 2.2.5 用户可以浏览任意地区的停车点数据，可以根据名称、地点、收费、容量等查询停车点及其详细信息。

GIS设计与实现单选

GIS设计与实现自测题一、单项选择题 1、结构化程序设计概念最早由 E.W.Dijkstra于（）年提出 A. 1965年 B. 1963年 C. 1962年 D. 1967年 2、（）是GIS中最底层和最基本的技术。 A. 地理数据存储 B. 地理空间分析 C. 地理数据处理 D. 地理数据建模 3、在成寻流程图常用符号中菱形表示（） A. 逻辑判断 B. 控制流 C. 处理步骤 D. 程序起止 4、E-R图中椭圆表示（） A. 实体 B. 属性 C. 关系 D. 联系 5、通过数据校正与（）等手段可以提高输出质量 A. 编辑与图形整饰 B. 误差消除 C. 坐标转换 D. 数字化 6、GIS软件可分为工具型软件和（） A. 应用型软件 B. 嵌入式软件 C. 基础软件 D. 数据处理软件 7、GIS软件可分为工具型软件和（） A. 应用型软件 B. 嵌入式软件 C. 基础软件 D. 数据处理软件 8、空间数据结构分为矢量结构、栅格结构和（） A. 不规则三角网 B. 拓扑数据 C. 空间数据 D. 属性数据 9、第现实地理系统的计算机模拟可分为三个层次：（）、逻辑模型和物理模型。 A. 空间分布模型 B. 概念模型 C. 数据模型 D. 应用模型 10、GIS设计以（）为驱动 A. 空间数据 B. 业务数据 C. 属性数据 D. 功能数据 11、GIS系统工程学中三维结构是（）提出的。 A. A.D.Hall B. GoodChild C. Grady Booch D. Jackbson 12、GIS系统工程学中的三维结构包含时间维、知识维和（） A. 逻辑维 B. 理论维 C. 方法维 D. 工程学 13、地理信息系统科学体系分为三个层次：理论地理信息科学、技术地理信息科学和（） A. 应用地理信息科学 B. 空间地理信息科学 C. 虚拟地理信息科学 D. 基础地理信息科学 14、结构化生命周期法将系统开发过程划分为（）个主要阶段 A. 七个 B. 六个 C. 三个 D. 五个15、面向对象技术的三个基本的概念为对象、类和（） A. 接口 B. 继承 C. 派生 D. 超类 16、在用例图中，参与者之间主要是（）关系 A. 泛化 B. 包含 C. 扩展 D. 继承 17、OMT采用对象模型、动态模型和（）等来描述一个系统 A. 静态模型 B. 功能模型 C. 混合模型 D. 结构模型 18、OMT采用对象模型、动态模型和（）等来描述一个系统 A. 静态模型 B. 功能模型 C. 混合模型 D. 结构模型 19、对象模型用（）来表示 A. 对象图 B. 类图 C. 序列图 D. 活动图 20、动态模型用（）图来表示 A. 状态图 B. 活动图 C. 数据流图 D. 动态图 21、原型从本质上可分为两种类型：丢弃型原型和（） A. 进化型原型 B. 进取型原型 C. 渐进型原型 D. 试验型原型 22、系统定义的基本任务包括功能需求、性能需求、环境需求和（） A. 数据需求 B. 软件需求 C. 用户需求 D. 硬件需求 23、系统定义的基本任务包括功能需求、性能需求、环境需求和（） A. 数据需求 B. 软件需求 C. 用户需求 D. 硬件需求 24、GIS数据流图中的椭圆形图标表示（） A. 外部实体 B. 加工 C. 数据流 D. 数据存储文件 25、数据字典是关于（）的集合 A. 数据信息 B. 数据对象 C. 属性信息 D. 实体 26、数据字典和（）一起构成信息系统的逻辑模型 A. 数据流图 B. 结构图 C. 用例图 D. 层次图 27、在用例图中，用例和参与者之间的关系是（） A. 关联关系 B. 泛化关系 C. 包含关系 D. 扩展关系 28、在一定条件下，把新的行为加入到已有的用例中，获得新用例称为（）用例 A. 扩展 B. 包含 C. 关联 D. 泛化 29、GIS总体设计主要任务是将系统需求转换为数据结构和（） A. 数据设计 B. 软件体系结构 C. 体系结构设计 D. 层次图、HPO图、结构图 30、在结构图中，尾部是空心圆表示传递的是（） A. 数据 B. 模块调用 C. 控制信息 D. 模块名 31、面向对象的设计方法采用（）来组织和构造系统总体设计过程 A. 类图 B. 结构图 C. 用例图 D. 层次图 32、用于建立系统与其参与者之间交互的模型称为（） A. 边界类 B. 实体类 C. 分析类 D. 控制类 33、类的组成包括类、（）以及他们之间的关系。 A. 接口 B. 控制流 C. 对象 D. 数据流 34、具体描述建立在类的一般描述之上，并对其进行扩展，这种关系为（） A. 泛化关系 B. 扩展关系 C. 关联关系 D. 实现关系 35、在GIS用户界面的开发中，一般采用（）方法 A. 原型化 B. 瀑布型 C. 结构化 D. 面向对象型 36、PDL的过程元素是（） A. 块结构 B. 语法 C. 模块 D. 数据说明 37、在序列图中，表示对象的过程处于激活状态时，生命线是（） A. 双道线 B. 带箭头的虚线 C. 虚线 D. 垂直的虚线 38、序列图由对象、生命线、激活和（）组成 A. 消息 B. 类 C. 用例 D. 操作 39、在活动图中，活动的起点用（）图标表示。 A. 黑的实心圆 B. 空心圆 C. 圆角矩形 D. 平滑的圆角矩形 40、空间数据库中常用的坐标系有地理坐标系和（） A. 平面直角坐标系 B. 屏幕坐标系

GIS设计与开发简答题论述题练习题

简答题 1．何为GIS设计？ GIS设计就是在GIS开发的整体过程中，遵循一般软件工程的原理和方法，结合GIS开发的特点、特殊规律和要求，对GIS软件从系统定义、系统总体设计、系统详细设计、空间数据库和地理模型库设计、GIS实施、GIS软件测试与评价、直到GIS维护的各个阶段进行工程化规范的方法体系。 2．GIS设计的目标和主要内容是什么？ GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的。GIS设计包括软件设计和数据库设计两部分的内容。 3．GIS有哪些特点？ GIS作为一个特殊的软件领域，其主要特点是海量数据存储及空间数据与属性数据一体化管理，基于GIS本身的特殊性，GIS设计也有其自身的特点：⑴ GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。⑵ GIS设计以空间数据为驱动。⑶ GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 4．简要说明GIS有哪些产品模式及其主要特征。 GIS产品可归结为以下几种模式。数字地图数字地图是GIS最简单、最基本的产品之一。通过GIS的地图数据库，可以实现地图的数字化存储，即数字地图。 b）桌面制图很多GIS产品具有桌面制图的功能（如MapInfo公司的MapInfo，ESRI公司的ArcView，ArcEditor和ArcInfo等产品）。桌面制图提供的产品不仅可以对数字地图进行显示、漫游、缩放，还可以对地图进行实时的编辑。桌面制图是GIS传统的市场领域，也是份额最大的一块。 c）桌面GIS 桌面GIS同时管理空间信息与属性信息，可以进行简单的空间分析操作，还可以在此基础上进行二次开发。由于它们具有界面友好、操作简单等优点，所以广泛应用于城市规划、土地管理、市政管理等部门。 d）专业化GIS 专业化GIS的主要特点是具有相对较强的分析功能。地理数据的基本组成要素包括空间数据、属性数据和拓扑数据。其中，拓扑数据指的是地理要素间的空间位置关系。专业化GIS不仅存储地理要素的空间数据和属性数据，而且还对其拓扑数据进行存储，极大增强了GIS的空间分析功能。 5．为实现地理信息资源共享，必须具备哪些基本条件？要实现地理信息资源共享，必须具备三个基本条件：一是数据资源的贮备；二是要有技术支撑系统的保障，例如通讯技术、网络技术、数据库技术等现代化技术手段；三是共享规则的制订、被广泛采纳和遵循，主要包含标准、规范、政策和相关法律。 6．简要说明使用结构化生命周期法进行GIS设计需要完成的六个阶段内容。 ⑴系统开发准备阶段。针对用户提出开发系统的要求，有关人员进行初步调查，组成开发领导小组，制定开发的进度和计划。如果新系统开发采取外包方式，本阶段还要包括招投标过程。⑵调查研究及可行性研究阶段。采用各种方式进行调查研究，了解现行系统的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘制现行系统的相关图表。在此基础上，与用户协商方案，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研究，提交可行性报告。⑶系统分析阶段。在对现行系统进行调查研究的基础上，使用一系列的图表工具进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块，构造出新系统的逻辑模型，确定其逻辑功能需求，交付新系统的逻辑功能说明书。⑷系统设计阶段。根据逻辑模型进行物理模型的设计，并具体选择一个物理的计算机信息处理系统。这个阶段还要进行人-机过程的设计、代码设计、输入、输出、文件数据库设计及程序模块、通讯网络设计等。⑸系统实施阶段。系统实施是新系统付诸实现的实践阶段，主要是实现系统设计阶段所完成的新系统物理模型。包括软硬件设备的安装和调试、程序设计、代码编写、调试。还包括对用户及操作人员进行培训，编制操作、使用手册和有关文档。⑹维护和评价阶段。对系统的修改和完善进行维护，如针对系统处理过程、程序、文件、数据库甚至某些设备和组织的变动进行相应的维护。系统的评价，广义上贯穿于系统开发过程的始终，这里主要指系统开发后期的评价。旨在将建成的新系统与预期的目标做一一比较，不同的指标综合体现为用户的满意程度——可接受性。、原型法是应软件设计新情况和新要求的出现而产生的，其特点主要体现为鼓励用户不断修改和完善需求，并根据新的需求不断修改和完善原型。请说明应用原型法开发信息系统各个阶段的内容。 7．原型法开发信息系统包括哪几个阶段？ ⑴确定用户的基本需求。在这一阶段中，用户根据系统的特点清楚地表达自己的基本需求，系统分析开发人员据此来确定系统的规模及基本框架，判断系统需要的数据能否得到，同时应估算出开发原型的成本。⑵开发初始原型。开发初始原型仅仅反映用户的基本需求，并不要求完善。⑶利用原型来提炼用户需求。用户通过亲自使用原型，从而了解其需求得到的满足程度以及存在的问题。开发人员一方面记录下用户提出的该系统的缺点和不足之处；另一方面也要借助原型系统引导、启发用户表达对系统的最终要求，在用户和开发人员共同反复讨论过程中进一步提炼用户需求以及需要修改和变动之处。⑷修正和改进原型。开发人员根据第三阶段中用户提出的修改意见或发现的问题，对初始原型系统进行修改、扩充和完善。这是一个多次反复的过程，直到用户满意为止。 8．用UML模型进行系统的分析和设计有什么优点？采用UML模型进行系统的分析和设计具有以下优点：①在面向对象设计领域，存在数十种面向对象的建模语言，都是相互独立的，而UML可以消除一些潜在的不必要的差异，以免用户混淆；②通过统一语义和符号表示，能够稳定面向对象技术市场，使项目根植于一个成熟的标准建模语言，从而可以大大拓宽所研制与开发的软件系统的适用范围，并大大提高其灵活程度。 9．系统定义时期的主要任务是什么？系统定义时期的主要任务是确定软件开发工程必须完成的总目标以及工程的可行性；导出实现工程目标应该采用的策略即系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本；并且制定工程进度表；最后编写系统需求分析报告。这个时期的工作通常又称为系统分析，由系统分析员负责完成。10．简述GIS数据字典的任务？ GIS数据字典的任务是对GIS数据流图中出现的所有被命名的图形要素在数据字典中作为一个词条加以定义，使得每一个图形要素的名字都有一个确切的解释。 11．简述GIS成本有哪些部分组成？ GIS的成本由五个部分组成：①购置并安装软硬件及其相关设备的费用；②生产系统所需数据的费用；③软件开发费用；④系统安装、运行和维护费用； ⑤人员培训费用。 12．总体设计的主要任务是什么？总体设计的主要任务是确定系统总体架构与软、硬件配置，根据系统分析成果进行系统功能模块的划分，建立模块的层次结构及调用关系，确定模块间的接口及人机界面，并设计数据库总体结构。 13．试述详细设计与总体设计阶段工作的差别？详细设计以总体设计阶段的工作为基础，但又不同于总体设计阶段，这主要表现为以下两个方面：⑴在总体设计阶段，数据项和数据结构以比较抽象的方式描述，例如，总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥感图像，详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感影像。⑵详细设计要提供关于算法的更多细节，例如，总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序，详细设计则要确定使用哪种排序算法。总之，在详细设计阶段为每个模块增加足够的细节，使得程序员能够以相当直接的方式对每个模块编码。 14．结构化方法详细设计的主要表达工具有哪些？结构化方法详细设计的主要表达工具有：程序流程图、N-S盒式图、问题分析图、类程序设计语言、序列图和活动图。 15．试说明关系型数据库建库三个范式的内涵。第一范式（first normal form，简称1st NF）要求同一张表中没有重复项出现，如果有则应将重复项删除。这个删除重复项的过程就称为规范化处理。第二范式（sencond normal form，简称2nd NF）要求每个表必须有一个（而且仅一个）数据元素为主关键词（primary key），其它数据元素与主关键词一一对应。主关键词在表中必须具有唯一性，作为主关键词的数据项中不能出现重复的记录。第三范式（third normal form，简称3rd NF）是指表格中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键词所标识，而且他们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足2nd NF的关系表来说，表中有可能存在某些数据元素的函数还依赖于其它非关键词数据元素的现象。 16．程序编写的组织管理包括哪些内容？程序编写的组织管理包括：1)对程序员组织训练；2)购进软件消化利用；3)程序编写；4)程序模块的调试；5)程序模块的验收。 17．组件式GIS具有哪些特点？ 1)小巧灵活、价格便宜；2)无须专门GIS开发语言，直接嵌入可视化开发工具；3)不逊色于传统GIS软件的强大GIS功能；4)直接嵌入各种开发工具，开发简捷；5)更加大众化，使非专业的普通用户也能够开发和集成GIS应用系统。 18．简述述组件式GIS应用系统的开发过程。用户调研、可行性研究、用户需求分析、系统总体设计、系统详细设计、基础平台选择、熟悉基础平台、进行二次开发、系统测试、系统维护和系统使用。 19．简述程序代码编写过程中应注意的问题？ 1)程序语言的选择；2)程序设计风格的确定；3)系统代码文档的编写。20．简述程序调试过程中发现的错误有哪些排除方法？方法有：1)硬性排错：采用试验的方法，比如设置临时变量、增加调试语句、设置断点、单步执行等。2)归纳法排错：准备几组有代表性的输入数据，反复执行，对得出的错误结果进行整理、分析、归纳，提出错误原因及位置假想，再用新的一组测试数据去验证这些假想。3)演绎法排错：针对各组测试数据所得出的结果，列举出所有可能引起出错的原因，然后逐一排除不可能发生的原因与假设，将余下的原因作为主攻方向，最终确定错误位置4)跟踪法排错：在错误征兆附近进行跟踪找错；错误诊断出来以后，需要进行修改；修改完后，应立即利用先前的测试用例，重复先前的测试过程，进一步验证排错的正确性。 21.系统文档主要包括哪些内容？系统文档主要包括系统实施方案、系统架构方案、系统分析报告、系统总体设计、数据库设计报告、系统详细设计、系统测试报告、用户手册等。22.如何有效地维护和管理系统文档？ 1)软件开发小组应由一位文档保管员负责集中保管本项目的已生成文档（主文档）。2)开发小组成员可根据工作需要自己保留一些个人文档，但这些文档一般都应是主文本的复制件，应与主文本保持一致，在做必要修改时，也应同步修改主文档。3)开发人员个人只保存主文档中与本人工作有关的部分文档。4)在新文档取代旧文档时，管理人员应及时注销旧文档。在文档的内容有更改时，管理人员应随时修订主文档，使其及时保持最新。5)在软件开发过程中，可能需要修改已完成的文档。修改主文档前应充分估计修改可能带来的影响，并且按照提议—评议—审核—批准—实施的步骤加以严格控制。 6)开发过程结束时，文档管理人员应收回开发人员的个人文档，并同时检查个人文档与主文档的一致性，当发现两者有差别时，应立即着手解决。 23.简答系统实施阶段的任务？系统实施阶段的任务可概括为以下五个方面： ①硬件和软件的购置及安装。包括计算机、绘图机、数字化仪、扫描仪等输入输出和分析处理设备以及各种支撑软件如操作系统、数据库系统、编译系统的购置安装。②程序的编写与调试。由于各模块的详细设计已经形成，只需要编写相关程序。一般的处理办法是自编程序，但对于一些比较特殊的成熟的算法可购买，程序编写后要进行调试，以减少程序的错误。③系统的安装与调试。即对系统硬软件的安装及调试。④培训。在购买硬件、编写软件的同时，应对用户进行培训。同时，这也是考验及检查系统结构、硬件设备和应用程序的过程。⑤系统中有关数据的录入或转换。指的是各种地图数据及属性数据的输入或从其它系统转化过来的过程，这个工作量是相当大的，需要耗费大量人力、物力及时间。 24.在系统实施阶段，如何选择程序语言？程序语言的选择应作如下考虑：①考虑编程的效率及代码的可读性。一般应选择高级语言作为主要的编程工具。②考虑要符合详细设计的思想。一般应选择结构化的语言，如C、Pascal等，这些语言的特点是直接支持结构化的控制结构，具有完备的过程结构和数据结构。③程序设计语言应是一种通用语言。因为GIS软件既包括数据、图形处理及分析，还包括对各种软硬件的控制等，任何一种专用型的高级语言都无法完全胜任。④考虑到程序的执行效率以及对某些特殊硬件的控制和操作要求。可以针对特定的模块采用混合编程，达到程序的特别目的。⑤考虑编码和维护成本。选择合适的高级语言以降低编码量及日常维护工作中的困难程度。⑥根据系统开发的不同规模，选择合适的高级语言。比如对于一个大型的GIS，用Turbo C就可能不完全适用，而应选择Visual C++等易于项目管理的高级语言。⑦根据不同的开发平台和使用平台，选择不同的语言。⑧系统的兼容性、移植性等。 25.简单述GIS软件评价的含义以及评价的内容。 GIS评价是在GIS测试的基础上，通过对技术因子、经济因子和社会因子（如进行评价，从而得出对系统整体水平以及系统实施所能取得的效益的认识和评价。软件评价的内容包括：1)技术评价：可靠性、可扩展性、可移植性、系统效率。2)经济评价：系统产生的效益、软件商品化程度、技术服务支持能力、软件维护与运行管理。3)社会评价：系统的科学价值、系统的政治与军事意义、系统决策能力、管理工作改革。 26.试简述GIS维护流程？ 1）提交GIS维护申请；2）评估维护请求；3）维护过程；①确定维护的类型。 ②改正性维护。③适应性和完善性维护。④实施维护工作。⑤编写详细的维护报告。简述GIS可行性研究工作的主要内容？简述系统详细设计阶段的目标与任务？简述地理建模的一般过程？简述GIS软件维护工作的影响因素？论述题 1．论述系统可行性研究的主要内容是什么？ 2．论述GIS工程学的主要任务、理论基础和内容分别是什么？ 3．GIS规范化和标准化在GIS产业化和社会化过程中的作用是什么？其具体内容主要体现在哪些方面？ 4．论述GIS详细设计阶段的表达工具有哪几种？各有什么特点？ 5．简要论述GIS软件评价的基本方法，评价类型及评价指标？ 6．论述空间数据库建库流程？ 7．试简述结构化生命周期法包括哪几个阶段？每个阶段的基本任务是什么？ 8．简述在GIS系统实施时有哪些系统实施人员参与及他们各自的任务？ 9．论述地理信息管理与更新的主要技术手段及各自的特点？ 1

GIS设计与实现

GIS构成由4个基本要素构成：硬件、软件、数据、人员一硬件计算机硬件环境包括从GIS数据采集到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件设备 ?数据采集、输入设备 ?采集设备包括测绘仪器和遥感设备 ?输入设备包括数字化仪、扫描仪以及计算机的输入设备 ?数据存储和处理设备 ?存储设备包括磁盘、磁带机等磁存储介质以及一些光存储介质 ?处理设备包括计算机、图像处理器、网络设备等 ?输出设备 ?输出设备通常是标准的计算机外围设备，如打印机、绘图仪 ?还可以通过计算机显示器或是外接的高分辨率显示装置（如投影仪等）进行输出二软件 ?GIS软件可以分为工具型软件和应用型软件

?矢量数据结构 ?不规则三角网（TIN） ?属性数据是表征空间实体属性信息的数据，一般用关系型数据库进行管理四人员 ?人员是GIS的重要构成因素 ?人员在GIS中 ?对GIS软件进行开发、维护和升级 ?对GIS数据进行搜集、入库和管理 ?应用GIS进行生产生活实践，实现GIS 的价值 GIS用户：GIS最终用户、GIS专业人士、GIS开发商/系统集成商 GIS设计特点 ?GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点?GIS设计以空间数据位驱动 ?GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 GIS工程学体系主要由任务、基础理论和方法论三方面组成

?任务 ?运用系统论的理论和方法，实现GIS工程的最优设计、最优管理和最优运行，以求得系统总体最优化 ?基础理论 ?系统学 ?地理信息科学 ?系统工程学 ?…… ?方法论 ?根据理论形成的一系列程序化的基本操作技术与方法地理信息科学 ?地理信息科学 ?1992年GoodChild首次提出 ?研究地理信息的本质特征与运动规律 ?被划分为三个层次 ?地理信息科学被划分为三个层次 ?理论地理信息科学 ?技术地理信息科学 ?应用地理信息科学信息资源共享

地理信息系统习题及其参考答案

第一章绪论 1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。联系和区别：信息与数据是不可分离的。信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。即不随载体的物理设备形式的改变而改变。信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。 2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? GIS定义： GIS是一个发展的概念。不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，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的计算机技术系统。定义⑤：目前有人认为“GIS”从原来强调空间信息技术系统(SYESTEM)，发展到地球信息科学体系形成(SCIENCE)，现在已强调空间信息服务(SERVICE)。 GIS与地图数据库的异同：地图数据库有比例尺概念，GIS是为某一特定比例尺建立的一个地图成品仓库，它可由GIS 管理，其中的地图具有图形表现属性,一般数据库不需具备这些属性；它是GIS的下游产品，它的更新依赖于GIS，它提供的信息是GIS向人们提供服务的中间产品；GIS是在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，但地图数据库存在的地理要素经人为修改，不完全是真实地理的反映；