地理信息系统武汉大学共44页
武大遥感院GIS考研复习资料
第一章地理信息系统概述地理信息系统（Geographical Information System 简称GIS）是用于回答地理学问题的艺术、科学、工程和技术的统称，是一种用计算机创建和描述地表的数字表达方法。
这是对GIS的一个广义的定义。
其发展共经历的几个阶段：1、1950~60年代为GIS的开拓期，注重于空间数据的地学处理。
资源普查、人口统计、地理管理、土地规划等的应用。
2、1970年代为GIS的巩固发展时期，注重空间地理信息的管理。
三个主要原因:（1）资源开发利用和环境保护问题，是这个时期政府的首要解决难题，需要一种分析处理地理信息的技术、方法和系统；(2）计算机技术发展，软件、硬件技术发展；（3）专业人才增加。
3、1980年代为GIS大发展时期，注重于空间决策支持分析。
涉及的学科和应用领域迅速扩大。
土地利用、土地规划，与遥感的结合，GIS开始解决全球性问题，如沙漠化、可居住区域评价、气候变化、核扩散、环境检测等。
4、1990年代为GIS的用户时代。
一方面，GIS已成为许多机构必备的工作系统，一些部门一定程度上受GIS的影响，改变了现行的运行方式、机构设置和工作计划。
另一方面，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅增加，从而导致GIS 应用的扩大和深化。
5、21世纪初期为GIS的空间信息网格（Spatial Information Grid，SIG）时代。
随着GIS技术更加广泛和深入的应用，网络环境下的地理空间信息分布式存取、共享与交换、互操作、系统集成等成为新的发展亮点。
地理信息系统在技术发展导引和应用驱动两大动力因素作用下，得到了快速的发展。
这主要归因于三个因素，1、是计算机技术的发展，2、是空间技术（特别是遥感技术）的发展，牵引着GIS的发展，3、是对海量空间数据处理、管理和综合空间决策分析应用的推动，驱使着GIS向前发展。
地理信息系统的定义一是地理学尺度的地理实体和地理现象；地理实体是指相对永久存在的地表物体。
武汉大学地理信息系统专业研究方向
武大遥感院摄影测量与遥感专业研究方向简介1.摄影测量定位理论与方法摄影测量定位理论与方法的核心问题是摄影中心位置和影像姿态的恢复以及高精度的对地目标定位。
其主要内容包括以点、线为匹配基元，研究影像的定向、交会及区域网平差等，恢复单张影像或大区域内多张影像的摄影中心位置和姿态，利用共线方程、有理函数等数学模型描述像方与物方对应关系的参数特性及误差传播规律等。
在近景摄影测量、低空摄影测量、航空航天摄影测量等方面均有广泛的应用。
2.数字摄影测量数字摄影测量是将摄影测量的基本原理与计算机视觉的相关理论相结合，从数字影像中自动（半自动）提取所摄对象以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学分支。
其关键技术强调自动化或半自动化，应用计算机技术、数字图像处理、模式识别等理论与方法，自动或半自动地提取所摄对象的几何信息。
主要研究内容包括稳健数字影像匹配、特征提取、目标三维重建、地物变化信息检测与自动更新、近景与视觉测量等技术及其应用。
3.数字近景摄影测量数字近景摄影测量一般指采用数码相机采集影像，拍摄范围较小的摄影测量，具有信息丰富、非接触测量、精度高、较易实施等优势，其主要研究内容包括数字图像处理和相应的摄影测量几何处理，摄影系统检校、获取被摄目标形状、大小和运动状态等信息，在建筑工程、机械制造、城区规划、地质、医学、生物、考古、视觉检测等领域有着广泛的应用。
4.微波遥感微波遥感研究利用微波段电磁波进行遥感的理论和方法，微波遥感具有全天候全天时的特点，随着高分辨率雷达卫星的不断升空，现已发展成为与光学遥感同等重要的一种遥感手段。
其主要研究内容包括微波电磁波特性，地物与微波的相互作用，微波遥感图像的几何处理和辐射处理，微波遥感图像信息提取以及雷达干涉测量基本原理等方面，在农业、林业、气象、地质以及灾害应急等领域有着广泛的应用。
5.高光谱遥感高光谱遥感是指在电磁波谱的可见光和红外波段范围内，利用成像光谱仪以非常窄的波长间隔获取光谱连续的影像数据，并对其进行分析、处理和信息提取的技术。
武汉大学地理信息系统研究生入学考试题库
注：本题库后注释的考过的题仅代表遥感院考过。
资源环境学院的试题本人没有看过，没有标注。
“地理信息系统教程”习题第一章绪论1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2.地理信息系统由哪些部分组成？与其他信息系统的主要区别有哪些?３.地理信息系统中的数据都包含哪些?４.地理信息系统的基本功能有哪些？基本功能与应用功能是根据什么来区分的?5。
与其他信息系统相比,地理信息系统的哪些功能是比较独特的？6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?7。
试举例说明地理信息系统的应用前景。
（20０5年复试时考过,大题２5分)８。
GIS近代发展有什么特点? （2005年复试时考过)9.城市发展规划中应用ＧＩＳ的意义有哪些?10.城市公用事业管理中应用GIS的迫切性有哪些?1１.你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子.12.你认为地理信息系统与自己的生活有关系吗？请举例说明。
13.你认为地理信息系统在政府决策中应该起什么作用?GIＳ应该具备什么条件？14.地籍GIＳ有些什么特点?GIS功能应如何扩展？第二章空间数据结构1.GIS的对象是什么?地理实体有什么特点?（200４年时考过名词解释)2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据. （２004年时考过名词解释) 3．空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处?试给出几种空间数据的结构描述。
４．矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗?（九几年时考过，忘了哪一年了)5．矢量数据在结构表达方面有什么特色?6．矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗?请说明。
７.栅格数据的运算具有什么特点?（2０05年时考过,和另一个一起出的）8.栅格与矢量运算相比较各有什么特征？（九几年时考过,忘了哪一年了)9.矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处?10．请说明八＊树表示三维数据的原理。
第一章 地理信息系统概论
qshzhao@
讲授内容提要
第六章空间数据管理，重点介绍空间数据的矢量结构、栅格 结构及其编码方法，介绍空间数据库、空间索引技术等
第七章空间分析：包括度量分析、叠置分析、三维分析、缓 冲区分析及网络分析等基本基础空间分析以及统计分析和空 间分析模型； 第八章数字地形模型及地形分析，介绍DEM的概念及建立， 讲述DEM的应用及地形分析
相关会议
COSIT（Conference on Spatial Information Theory）（空间信息理 论会议） 计算机科学、认知科学、心理学、机器人科学领域的学者会聚讨 论空间信息理论，每两年一次分别在欧洲、北美举行；是公认的 GI理论研究的最高权威会议 ACM-GIS（计算机协会ACM关于GIS的学术讨论会） SDH(Spatial Database Handel)（空间数据处理会议） SSD/SSTD（大型时空数据库学术会议） ISPRS （国际摄影测量与遥感）
qshzhao@
相关学术期刊
International Journal of Geographical Information Science (国际地理信息系统杂志) International Journal of Remote Sensing Computers and Geosciences Transactions in GIS GeoInformatica 测绘学报 武汉大学学报（信息科学版） 测绘通报
本章介绍了地理信息系统的一些最基本的、但又 是非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、 空间数据、空间信息和地理信息系统。有些概念， 如空间信息和空间数据，还将得到进一步的阐述， 实际上，空间数据也是本书中描述GIS功能的核 心。 GIS既是一项技术，也是一门学科，本章也介绍 了它的主要研究内容以及与其它学科，如地理学、 地图学、遥感等的关系。 本章同时介绍了GIS的组成、分类、功能、发展 历史和展望，这些将在后面的章节中更为详尽地 被描述。
武汉大学《地理信息系统教程》考研重点 笔记
用户界面----系统和数据库管理 ---空间数据处理和分析 ---产品生成和输出
地理信息系系统
地籍信息系统
城市规划与管理信息系统
城市管网信息系统
区域资源与环境信息系统
GIS 的基本构人成口：信硬息件系；统软件；数据；人员综；合方省 法情信息系统 硬 件：计算机是 GIS 硬件的核心，GIS 软件可以在从中央服务器到桌面计算机，从单机到 网络环境上运行。
数据 GIS 系统中最重要的部件就是数据，它也是 GIS 的操作对象。地理数据和相关的表格数据可 以自己采集或者购买商业数据。GIS 将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起，而且可 以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统，来管理空间数据。 数据的可用性和精确性将最终影响到分析或查询的结果。
GIS 组织数据的方法 GIS 以专题分层的方式存贮信息，各层可以按地理特征联系起来。 各层具有相同的地理范围； 每层具有相似的属性。
1.3 GIS 的基本功能 数据采集（Capture data） GIS 提供多种地理数据和属性数据的输入方法，可用的数据方法越多，则 GIS 的通用性越广。 地理数据库是昂贵和生存期最长的 GIS 要素。 数据存储（Store data） GIS 能够用矢量和栅格两种格式存储地理数据。 数据查询（Query data） GIS 必须提供根据位置或属性值确定某些特定要素的工具。 数据分析（Analyze data） GIS 能够回答有关各种数据集之间空间关系的问题。 最常见的两种：邻近分析（Proximity analysis）叠加分析（Overlay analysis） 数据显示（Display data） GIS 提供以各种颜色符号可视化显示地理要素的工具。 数据输出（Output data） 显示的结果将能够以各种格式，如地图、报表、图表的形式输出。
第五章地理信息
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数据整合处理技术流程
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4、数据整合技术流程
以北京1：1万数据为例，其原始数据的分层、要素处理方式
典 型 城 市 的 1： 1万 基 础 地 理 数 据
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3、坐标系统的转换
根据《城市活断层探测区基础地理数据规 范》，各类数据必须转换到统一的坐标系统。原 始数据为定位参考系为1980西安坐标系，高程 基准为1985国家高程基准。成果数据要求为 WGS1984坐标系，高程基准为1985国家高程 基准。坐标系统的转换可以在数据整合并质量检 核后，统一进行转换。
《基础地理信息要素分类与代码 》进行代码转换，对属性不全或
属性有误要素，进行补充修改（如：道路分级、居民地分级等）
5）数据分层调整，按照所遵循的数据规范进行要素分层的调
整。
6）数据接边和检查：检查数据接边（图幅之间或者作业区之
间）情况，包括图形和属性的接边，对不符合要求的进行修改。
数据检查包括对空间参考系、位置精度、属性精度、接边精度、
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5.2.4、参考答案
1）数据预处理: 根据收集的资料在原始数据打印图上进行数
据预处理，如标注道路名称、道路编号、居民地级别等内容。
2）格式转换：将原始数据进行格式转换，转换为数据处理软
件所支持的格式，以便进行数据处理，包括图形要素的处理、要
素属性处理和代码转换。
3）图形要素处理：按照项目所遵循的《xxxx基础地理数据规
的乌鲁木齐、银川、昆明、太原、北京、宁波等6个典型城市的基
武汉大学《地理信息系统教程》复习题库
考试复习重点资料（最新版）资料见第二页封面第1页复习题第一章绪论一、单选题：1－5:BDCDB6－10:BADCA11－16:BAADCD二、名词解释1、地理信息（Geographic Information）是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据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。
2、地理信息系统（GIS-Geographic Information System）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。
3、数据（Data）是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。
不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。
数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
4、信息（Information）是用数字、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。
三、简答题1、GIS基本构成一般包括5个主要部分，即系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
GIS系统硬件主要用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间信息；GIS软件则是系统的核心，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；空间数据具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征；GIS应用人员包括系统开发人员和GIS技术的最终用户，他们的业务素质和专业知识是GIS工程及其应用成败的关键；GIS应用模型为解决各种现实问题提供了有效的基本工具。
2、GIS的主要功能既包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析与统计、产品制作与显示等基本功能，也包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策等应用功能。
武汉大学地理信息系统重点
第一章：对地理实体和地理现象的特征要素进行获取、处理、分析、应用等的计算机空间或时空信息系统。
地理空间实体：具有地理空间参考位置的地理实体要素，具有相对固定的空间位置和关系，具有特定的属性(静态、动态空间对象，离散、连续特征要素）地理现象:发生在地理空间中的地理事件特征要素,具有空间位置、关系和属性随时间变化的特性。
空间对象：地理空间实体和地理现象在空间或时空信息系统中的数字化表达形式，具有随表达尺度而变化的特性。
（离散、连续对象)联系:空间对象是数字化表达，地理空间实体和地理现象在现实中客观存在。
的五个基本特点：1、以计算机系统为支撑2、操作对象是空间数据3、有对地理空间数据进行空间分析、评价、可视化和模拟的综合利用优势4、具有分布特性5、的成功应用更强调组织体系和人的因素以应用需求为驱动，以技术为引导.为什么需要：1、地理数据维护管理不善，修订更新搜索不易2、制图和统计方法落后,分析不易3、空间数据和信息不准确4、缺乏空间数据恢复和共享服务5、可提高人员生产力和决策管理水平，节省时间资金6、可得到更多地理信息附加产品信息系统:四大要素：硬件、软件（计算机程序)、数据、用户分类：事务处理系统(处理日常事务,民航订票系统）、管理信息系统、决策支持系统（用以获得辅助决策方案),人工智能和专家系统(智能推理）地理信息系统：组成：硬件、软件系统,数据，空间分析（重要功能，为解决各类空间问题提供分析应用工具），人员硬件：包括计算机主机、存储设备、数据输入输出设备等包括单机系统结构模式（一台计算机为核心，单用户使用,单层:一台计算机）、企业内部网系统结构模式（模式，企业或组织内部使用，两层：服务器、客户机）、因特网系统模式(模式,因特网多用户使用,三层：服务器、服务器、客户端浏览器) 软件:下两层系统软件与硬件相关（操作系统，管理、工具软件）,上三层实现功能（基本功能软件、应用软件、用户接口或通信软件),中间为标准软件(数据库系统等）基本软件功能由六大子系统组成:1、空间数据输入与格式转换子系统2、图形与属性编辑子系统：符合数据结构,统一参照系,严格编码和分层3、数据存储与管理子系统:由特定数据模式或结构来描述，由数据库管理，数据模型经历了:层次模型→网络模型→关系模型→地理相关模型(）→地理关系模型（）→面向对象的模型→对象关系模型(地理关系模型)4、空间数据处理与分析子系统5、空间数据输出与表示子系统：地图、表格、决策方案、模拟显示结果等形式6、用户接口：用户和系统交互的工具数据：空间数据，属性数据地理数据:数字线划数据,数字栅格数据,数字高程模型,数字正射影像空间数据质量评定：准确度，精度，不确定性，相容性,一致性，完整性，可得性,现势性地理空间数据库:地理数据的直接组织结果，提供数据库管理系统进行管理。