GIS重点-2011级环境工程
GIS考试重点总结复习重点
GIS考试重点总结复习重点地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
地理空间一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。
其间是自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。
GIS中也常用地理空间来表达空间的概念。
高程指空间某点高于或低于基准面的垂直距离，主要用来提供地形信息。
高程基准面即大地水准面。
地理空间定位框架就是大地测量控制系统，用以建立地球的几何模型来精确的测量地球上任意一点的坐标，包括平面位置和高度值。
大地测量控制系统由平面控制网和高程控制网组成。
地理空间的实体包括点、线、面、曲面和体等多种类型。
按数据发布形式，GIS中的空间数据可以分为4D数据：1、数字线画图（DLG）数据：DLG数据是现有地形图要素的向量数据，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面的描述地表目标。
2、数字栅格图（DRG）数据：DRG数据是现有的纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。
每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容和数据压缩处理，即可以得到数字栅格图。
3、数字高程模型（DEM）数据：DEM数据是以数字形式表达的地形起伏数据。
4、数字正射影像（DOM）数据：DOM数据是对摇感数字影像，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据。
矢量数据是利用欧几里得几何中的点、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。
基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元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。
地图投影就是依据一定的数学法则，将不可展开的地表曲面映射到平面上或可展开成平面的曲面（如：圆锥面，圆柱面，椭圆柱面等）上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。
1949年后，高斯-克吕格投影被确定为我国地形图系列中1：50万、1：20万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万及更大比例尺的数学基础。
GIS在环境科学与工程中的应用
GIS在环境科学与工程中的应用摘要：GIS又称地理信息系统，是一门较为综合性学科，由地理学与地图学以及遥感和计算机科学组成，广泛地运用于各个方面，是一种输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
本文主要对GIS在环境科学中的应用进行了分析。
关键词：GIS；地理信息系统；环境科学引言：随着人类发展水平提升，发展速度日益增长，环境污染也更加严重。
人类环保意识也渐渐被唤醒。
GIS在环境科学与工程中的应用主要有：环境规划、污染物扩散分析、给排水管网设计和管理、施工影响分析、环境监管等，对于环境的分析以及监控中起到了十分重要的作用，人类对其在环境规划中的运用也更加广泛。
下面，笔者将针对GIS在环境科学与工程中的应用发表一些浅略的见解。
一、对于GIS的概述（一）地理信息系统GIS，又称为"地学信息系统"，是一种对于人类技术发展十分重要的学科。
GIS是一种位于计算机中的软件工具，它可以对空间信息进行分析和处理。
在计算机软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等操作，应用GIS技术把这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。
信息来源：如果能将你所在市的降雨和你所在县上空的照片联系起来，就可以判断出哪块湿地在一年的某些时候会干涸。
一个GIS系统就能够进行这样的分析，它能够将不同来源的信息以不同的形式应用。
资料展现：GIS将现实世界客观对象（离散对象：例如公路，街道；连续的对象领域：例如天气，降水量等)用数字数据的形式展现出来。
资料采集：数据采集，即向系统内输入数据。
它占据了GIS从业者的大部分时间。
有多种方法向GIS中输入数据，在其中它以数字格式存储。
印在纸或聚酯薄膜地图上的现有数据可以被数字化或扫描来产生数字数据。
（二）GIS的用途GIS将现实世界客观对象（离散对象：例如公路，街道；连续的对象领域：例如天气，降水量等)用数字数据的形式展现出来。
环境评价复习要点-u---完整版教学内容
《环境影响评价》复习要点2010级环工2班第一章一、基本概念1.环境哲学定义：环境是相对于主体而言的客体。
科学定义：围绕着人群的空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总称。
工作定义（法定环境）："影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
"2.环境质量环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性，是能够用定性和定量的方法加以描述的环境系统所出的状态。
3. 环境质量的价值环境质量与人类需要之间客观地存在着一种特定的关系。
4.基准指环境中污染物在一定条件下与受它作用的不同对象产生的反应关系的表述,一般以浓度(或剂量)—时间—效应关系表示。
5. 环境标准为了保护生态环境与人群健康，改善环境质量，有效地控制污染源排放，以获得最佳的经济和环境效益，由政府所制定的强制性的环境保护技术法规。
6.环境质量标准为了保护人群健康、社会物质财富和维持生态平衡，对一定空间和时间范围内的环境中的有害物质或因素的容许浓度所做的规定。
7.污染物排放标准国家（或地方、部门）为实现环境质量标准，结合技术经济条件和环境特点，对污染源排入环境的污染物浓度和数量所做的限量的规定。
二、基本问题1.环境质量的变异规律（1）人类行为导致的环境质量变异：由量变到质变、速度有快有慢；单个环境要素的变化会因环境要素间的连锁作用而引起整体变化。
（2）自然力导致环境质量的变异○1空间上：地带性：纬度地带性、经度地带性、垂直地带性非地带性○2时间上：节律性、非节律性2.环境质量价值的主要特点（1）多维性人类健康生存的需要：“健康价值”（生存价值）人类生活条件改善和提高的需要“文化价值”人类生产发展的需要“经济价值”（发展价值）维持自然生态系统良性循环的需要“生态价值”（2）动态性3.环境质量评价的目的、对象、本质特点目的：为了能够行动，而为了行动，就要对环境质量进行评价。
GIS重点知识点
空间数据结构建立的基本过程包括：根据用户需求，确定数据项目、确定数据源、数据分类和编码、确定数据结构类型、数据输入与编辑操作。
GIS的构成及主要功能。
GIS的构成：（１）系统硬件；（２）系统软件；（３）数据；（４）用户。
GIS的主要功能：（１）空间数据的采集和输入；（２）空间数据的编辑与管理；（３）空间数据的处理与转换；（４）空间查询与空间分析；（５）空间数据的显示与输出。
1、地理信息系统(geographic information system)：是以空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间有关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，实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。
2、空间分析：是基于空间数据的分析技术，以地学原理为依托，通过分析算法，获取有关空间信息，是综合分析空间数据技术的总称。
3、空间数据元数据4、缓冲区分析：是指基于点、线、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的分析技术，主要描述地理空间实体的一种影响范围或服务范围。
缓冲区分析三步骤：1）计算主体的综合规模标准化指数；（2分）2）计算主体对邻近对象的的最大影响距离；（2分）3）确定主体对邻近对象的实际影响度（F i）与邻近对象离主体的实际距离（d i）的关系分析模型，从而从实际距离计算实际影响度，或从实际影响度反推实际距离。
（2分）4、Web地理信息系统5、数字地形模型6、空间数据模型7、地图投影(Project)：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。
指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。
8、ＤＥＭ（Digital Elevation Model）数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
DTM digital terrain model:数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
地理信息系统(GIS)重点总结
第一章1、信息：是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们(或系统0提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
2、数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号，在计算机化的地理信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。
3、GIS：地理信息系统（GIS , Geographic Information Systems）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
特点：❶具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；❷以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。
❸具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。
❹由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
❺地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。
4、1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息这一术语，并于1971年建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。
5、地理信息系统的五大功能：输入、查询、编辑、分析、输出。
考研资料中科院2011年GIS地理信息系统考研真题
考研资料中科院2011年GIS地理信息系统考研真题
一、选择(每个2分，共20分)：
1、南极地区适合的投影方式：
A、圆柱投影
B、方位投影
C、伪圆柱投影
D、多圆锥投影
2、矢栅转换中不适合用的方法：
A、面积占优法
B、中心点法
C、长度占优法
D、重要性法
3、对元数据影响较大的标准：
A、OGC
B、FDGC
C、ISO …
4、对地图叠置四个操作出的选择题
5、不存储拓扑信息的是：
A、Coerage
B、shapefile
C、双重独立编码
D、geodatabase
(6-10缺)
二、名词解释(每个5分，共30分)：
数字化、重分类、地图叠置、专题地图、地貌晕渲图、大地基准
三、简答(每个10分，共50分)：
1、Morton码为何能表示空间位置?给出一个栅格数据的线性四叉树十进制Morton编码，要求推原栅格，并用游程编码对栅格数据第一行进行编码;
2、什么是色调，明度和彩度?并阐述其他常用的色彩方案;
3、DEM的含义，并列出至少五个应用;
4、空间插值的含义及利用IDW阐述基于采样点生成规则高程格网的过程;
5、点线面常见拓扑错误。
四、论述(每个25分，共50分)：
1、舟曲县城选址;
2、给出一段材料，阐述GIS在城区网格管理系统中的应用并提出解决方案(城区网格管理系统：将城区化成一个个格网，对每个格网如清洁人员、城管人员、基础设施等分别进行管理)。
GIS复习重点
GIS设计特点：1空间数据量庞大、实体种类繁多、实体间关联复杂2GIS设计以空间数据为驱动3GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门多GIS设计目标：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GIS设计原则：标准化先进性兼容性高效率可靠性通用性GIS设计内容：软件设计、数据库设计软件生存周期：从软件项目需求定义直至软件经使用后废弃为止，跨越整个生存周期的系统开发、运作和维护所实施的全部过程、活动和任务的结构框架数据模型：是一种形式化描述数据、数据之间联系以及有关语义约束的方法GIS标准应以国家标准的形式来发布实施，GIS标准化是围绕着标准的制定、发布和实施这三个环节进行的GIS规范化和标准化内容1地理信息标准：统一的地理坐标系统、空间信息分类和编码系统数据模型标准2数据标准：数据交换、空间元数据标准、数据质量、GIS数据产品标准3信息技术标准：计算机软硬件技术标准、数据库技术和图形图像处理技术规范、地图制图标准4应用标准：空间算法标准、解译标准5GIS的设计标准和系统评价标准：系统设计规范、信息系统建设流程规范体系、模型开发结构化生命周期法：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的建立计算机信息系统的一个过程，是组织、管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架基本思想：把整个系统开发过程分成若干阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后逐步完成各个阶段的任务特点：1预先明确用户的要求，根据需求来设计系统2自顶向下来设计或规划信息系统3运用分解和协调技术，使复杂系统简单化4严格按阶段进行开发5强调阶段成果的审定和检验6文档标准化和规范化优1阶段的顺序性和依赖性2从抽象到具体，逐步求精3统分析与系统设计分开4质量保证措施完备缺1阶段回溯不可避免，系统开发周期长2预先定义需求，必须在早期就冻结用户的需求，用户热情没有自始至终调动3未能很好地解决系统分析到系统设计之间的过渡4文档的编写工作量极大，缺乏实用价值适用范围:适用于一些组织相对稳定、业务处理过程规范、需求明确且在一定时期内不会发生大的变化的大型复杂系统的开发原型法阶段划分:确定用户的基本需求、开发初始原型、利用原型来提炼用户需求、修正和改进原型、反复直到用户满意基本思想：首先建立一个能反映用户主要需求的原型，然后将原型反复改进特点：并非所有的需求都预先定义、需要一个系统模型来作为开发的雏形、快速建造和修改原型、反复修改是必要的优缺点：1优点：用户参与更实际、更富建设性，增强用户信心、无需用户培训、易于改进，因而生命力较强、开发周期短、费用少2缺点：大系统和复杂系统，难以实现、开发过程管理困难，反复修改使开发进度难以控制适用范围：适用于用户需求不清、管理及业务处理不稳定、需求经常发生变化、系统规模小、不太复杂的情况对象：所研究和描述的事物，可以是具体的也可以是抽象的类：具有一致数据结构和行为的对象的归纳和抽象继承：对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种机制面向对象法特点：抽象性、封装性、继承性、多态性设计方法1面向对象建模技术OMT：思想建模2统一建模语言UML：可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模优：可重用性可扩展性可管理性缺1对象和实体设计存在盲目性2对象间消息传递难以完整体现系统总体功能3系统结构性差适用范围：适用于数据结构复杂、事物联系密切的软件开发系统定义阶段任务1确定总目标及可行性2导出必须完成的功能3估计资源和成本4制定进度表5编写需求分析报告系统需求分析1用户情况调查：用户范围、用户研究领域状况、用户数量、用户基础状况2系统目的和任务的确定3数据源调查与评估4概算投资、人员编制及年处理工作量可行性研究的主要任务就是对即将开发的系统这个项目的必要性和可行性进行分析研究系统的可行性分析：理论可行性、技术可行性、经济和社会效益可行性GIS结构化分析工具：表和清单、数据流模型（数据流图）、数据字典、加工逻辑说明数据流程图的基本符号：外部实体、处理加工、数据流、数据存储数据流图的绘制步骤1找出外部实体2找出数据源点和终点3找出输入数据与输出数据流4画出外部实体5画出逻辑加工6检查和修改数据流图7画出所需的子图数据字典DD：是关于数据信息的集合，它是数据流图中所有要素严格定义的场所内容：数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体加工逻辑说明1结构化英语：介于自然语言和形式化语言之间的半形式化语言，语言的正文用基本控制结构进行分割，加工中的操作用自然语言短语来表示2判定表：条件较多、相应的决策比较多3判定树：采用树型结构来表示处理逻辑总体设计的内容1确定目标系统2系统结构设计3系统的配置构成4系统组网结构5系统运行管理方式和更新手段6经费预算7实施计划总体设计的准则1模块化2抽象和信息隐蔽3模块独立性：内聚，耦合模块：具有输入和输出、逻辑功能、运行程序、内部数据四种属性的一组程序语句系统总体设计工具1层次图：描绘软件的层次结构2 HIPO图3结构图：描述软件结构，描述能力强地理模型：对地理实体的特性及其变化规律的一种表示或者抽象GIS应用模型:在某一专业领域对解决具体问题所采用的分析方法和操作步骤的抽象GIS与应用模型的集成方法1源代码集成方式：优数据结构等一致、灵活；缺要求开发人员知识全面2函数库集成方式：优无缝集成，不必研究源代码，方便；缺灵活性较差3可执行程序集成方法：优集成方便、简单，不需要太多的编程；缺交互性和亲和性受GIS数据文件格式的影响较大4 DDE和OLE集成方式：优无缝集成，编程不多；缺效率低，稳定性不好，必须支持DDE或OLE协议5模型库方式：优良好的可扩充性；缺没有完整的理论体系，实用化尚有一段距离6基于组件的集成方式GIS接口设计1系统与标准数据的接口：直接存取、导入/导出机制2 互操作接口：GIS子系统之间以及子系统各模块之间的接口设计，采用接口约定；异质环境下的GIS互操作设计，采用中间件3空间数据与属性数据的接口4 GIS与系统开发环境的接口中间件：处于应用软件和系统软件之间，是客户与服务器之间的连接件，它能屏蔽硬件、网络环境、操作系统和异构数据库等的差别模块划分要求、原则1系统分成模块的工作按层次进行2把系统划分为一些模块，每个模块功能明确，内容简明，任务清楚，便于修改3每个模块规模要适中，每项任务尽量限制在可能少的模块中完成4每个模块尽可能独立，尽可能减少模块间的联系及影响5模块间的关系要阐明6模块所包含的各过程之间的联系应尽可能强7模块划分应便于总的系统设计阶段的实现选择软件的方法步骤1广泛调查2选择重点3功能分析4实际操作5性能测试6报告建议系统组网设计1 C/S（Client/Server）结构：客户机/服务器2 B/S（Browse/Server）结构：浏览器/服务器3多层体系结构GIS用户界面设计（采用原型化方法）内容1输入设计根据总体设计和数据库设计的要求来确定数据输入的具体形式2输出设计空间数据结果以各种形式输出给用户原则1一致性原则2合适的功能3封装性4灵活性5合理高效利用屏幕6用户界面的效率7提供反馈帮助信息以及出错处理机制8与应用程序设计分离详细设计的模块内容1详细的算法2数据表示和数据结3实现的功能和使用的数据之间的关系系统详细设计是对系统总体设计的具体化和细化具体任务1细化总体设计的体系流程图，绘出程序结构图2为每个功能模块选定算法3确定模块使用的数据组织4确定模块的接口细节及模块间的调度关系5描述每个模块的流程逻辑6编写详细设计文档详细设计表达工具 1程序流程图：方框表示处理步骤，菱形框表示逻辑判断，箭头表示控制流。
GIS复习重点
GIS复习重点第一章一、地理信息1.概念是指与研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地表物体地理圈和地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图形、图像等总称。
2.特点：①客观性、②适用性、③传输性、④共享性、⑤地域性(空间特征）⑥多维结构性（属性特征）、⑦动态性（时序特征）二、地理信息系统1.概念GIS是指由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
2.特点①公共的地理定位基础②具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力③系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息④以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策系统。
GIS相对于其他系统的优点①GIS有别于DBMS（数据库管理系统）：GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，能力使用户能得到关于数据的知识。
②GIS有别于MIS（管理信息系统）： GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；③GIS有别于地图数据库：GIS注重分析和查询，综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息。
④GIS处理的数据更复杂，数据量更大，数据采集的方式多样化，属性库结构功能强大，强调对空间数据的分析，图形属性相互使用频繁，采用地理坐标系。
GIS的构成GIS是由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型组成硬件：多种设备－物质基础，用以存储、处理、传输和显示地理或空间数据。
软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统软件配置：操作系统软件，基础支撑软件（系统库软件和数据库软件），GIS功能软件（GIS基础软件平台和GIS应用软件）空间数据：系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础应用人员：GIS 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户应用模型: 解决专门的应用目的而建立的模型GIS 的基本功能①数据采集和编辑 ②数据存储和管理 ③数据处理和变换 ④空间查询和分析 ⑤产品制作与显示 ⑥二次开发与编程分析包括：空间分析，叠加分析，缓冲区分析，地形分析，网络分析GIS 的发展阶段：1.专业化GIS 2.行业化GIS 3.社会化GIS第二章（数据获取）数据采集方式：1. 手工方式 2. 手扶跟踪数字化方式 3. 扫描方式4. 影像处理和信息提取方式5. 数据通讯方式数据来源地图：①规划图、工程图 ②航空与遥感影像数据 ③统计数据④实验数据 ⑤各种文字报告和立法文件⑥其它数据：照片、野外调查的原始记录等数据采集前的准备工作:1、资料准备，区域标定1）基础原始数据的确定2）数据分类项目的确定3）数据标准的准确性的确定2、进行三个统一： （地理基础统一，即确定投影、比例尺、分类分级编码）3、所用软件的检查、试用菜单准备及其它辅助工作。
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地理信息系统概论重点（2011级环境工程）1.地理信息的定义与特点。
（1）定义：是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它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。
（2）特点：①空间分布性——其位置的识别是与数据联系在一起的，这是环境空间信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
②具有多维结构的特征——即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的。
③时序特征十分明显——可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如污染物泄露)、短期的(如湖泊水华、赤潮)、中期的(如土地利用)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。
这对环境变化的预测、预报，从而为科学决策提供依据很重要。
④载体的多样性。
⑤具有丰富的信息。
2.世界上第一个地理信息系统诞生在哪里？它的名称。
Canada 加拿大地理信息系统3. 地理信息系统的定义、基本功能、基本特点、基本构成。
（1）定义：地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
（2）基本功能：①数据采集与编辑功能：包括图像数据采集与编辑和属性数据编辑与分析；②地理数据管理系统的基本功能：包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等；③制图功能：根据GIS的数据结构及绘图仪的类型，用户可获得矢量地图或栅格地图，地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图，如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高程图等等；④空间查询与空间分析功能：包括拓扑空间查询、叠置分析、空间集合分析、地学分析；⑤地形分析功能：包括数字高程的建立、地形分析。
（3）基本特点：①具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；②具有公共的地理定位基础；③由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；④以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。
（4）基本构成：①系统硬件：包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；②系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；③空间数据：系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；④应用人员：GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；⑤应用模型：解决某一专门应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键。
4. 地理信息系统是如何进行分类的?GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的；按研究内容的不同可分为综合性的与专题性，以及工具型地理信息系统；根据使用的数据模型为矢量系统、栅格系统和矢栅混合系统5. 大地水准面大地水准面是假设静止的平均海水面穿过大陆、岛屿形成包围整个地球的一个闭合曲面。
6. 认真复习地图投影的分类（1）变形分类等角投影：投影前后角度不变；等面积投影：投影前后面积不变；任意投影：角度、面积、长度均变形。
（2）投影面横圆柱投影：投影面为横圆柱；圆锥投影：投影面为圆锥；方位投影：投影面为平面。
（3）投影面位置正轴投影：投影面中心轴与地轴相互重合；斜轴投影：投影面中心轴与地轴斜向相交；横轴投影：投影面中心轴与地轴相互垂直；相切投影：投影面与椭球体相切；相割投影：投影面与椭球体相割。
7. 地理空间坐标系建立的目的；地理坐标系与平面直角坐标系的定义。
（1）目的：确定地面点位置——地面点对大地水准面的关系，包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。
（2）定义：①地理坐标：地理坐标系是以地理极（北极、南极）为极点。
通过A 点作椭球面的垂线，称之为过A点的法线。
法线与赤道面的交角，叫做A点的纬度α。
过A点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角，叫做A点的经度λ。
直接建立在球体上的地理坐标，用经度和纬度表达地理对象位置；②平面直角坐标：建立在平面上的直角坐标系统（笛卡尔坐标系统），用（x，y）表达地理对象位置。
8. 地物实体是如何被表达地理信息的？（1）空间对象（实体）的地图表达：①点：位置：（x，y）；属性：符号②线：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)；属性：符号—形状、颜色、尺寸③面：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xi,yi),…,(xn,yn)；属性：符号变化；等值线（2）地图表达地理信息的实质：①地图描述客观世界的原理：地图实质上是描述现实世界的一种模型，它是按照一定比例、一定投影、有选择地将复杂三维现实世界的某些内容投影到二维平面媒介上，并用符号将这些内容表现出来②地图上各种内容要素之间的关系，是按照地图投影建立的数学规则，使地表各点和地图平面上的相应各点保持一定的函数关系，从而在地图上准确地表达地表空间各要素的关系和分布规律，反映它们之间的方向、距离和面积。
9. 空间数据的三大特征？（1）属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等；（2）空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等；（3）时间特征：描述空间对象随时间的变化。
10. 空间数据的基本拓扑关系，拓扑关系在GIS中的应用意义？（1）基本拓扑关系：关联：不同拓扑元素之间的关系；邻接：相同拓扑元素之间的关系；包含：面与其他元素之间的关系——同类不同级关系；拓扑元素量之间的关系：欧拉公式。
如：拓扑邻接：N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3拓扑关联：N1/е1、е3 、е6 ；P1/е1、е5 、е6P4拓扑包含：P3与（2）意义①根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。
拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何数据有更大的稳定性，不随地图投影而变化。
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。
又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可以根据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。
11. 地理信息系统与数据库管理系统、地图数据库、CAD系统的区别与联系？（1）GIS有别于DBMS（数据库管理系统）GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。
（2）GIS有别于地图数据库地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。
（3）GIS有别于CAD系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
12. 地理信息系统的实质与物理组成？（1）实质地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。
（2）物理组成包括用户界面、系统和数据库管理、数据输入数据库建立、空间数据处理空间数据分析、产品生成产品输出。
13. 地图投影的定义?建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x ，y ）之间的函数关系：()1x f =λ,ϕ()2y f =λ,ϕ当给定不同的具体条件时，将得到不同类型的投影方式。
14. 空间元数据的定义？是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。
15. 矢量数据结构。
基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构，矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。
16. 什么是空间分析？空间叠合分析？（1）空间分析是利用计算机对数字地图进行分析，是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，是GIS 区别其他系统的标志。
（2）空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，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。
17. DEM的定义；坡度与坡向的定义。
（1）DTM定义：描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列。
（2）坡度：坡度定义为水平面和地形表面之间夹角的正切值。
（3）坡向：坡向为坡面法线在水平面上的投影与正北方向的夹角。
18. 什么是变形椭圆，变形椭圆的长短半径与地图投影变形的关系？（1）投影椭圆：变形椭圆是地球椭球面上以一点的半径为单位值的微分图，投影在平面上一般是一个微分椭圆。
用它可以解释投影变形的特性和大小。
（2）0栏表示投影中只有个别点或线上能保持主比例尺。
1栏表示变形椭圆长、短半径a和b同时长于或短于实地的r,但a=b，因此形状没有变化。
2栏表示a、b中的一个等于1，另一个不等于1,因此形状有变化。
3栏表示a、b都不等于1，但它们之间保持有一定的关系，即a=1/b，或ab=1，因此形状变了,但面积没有变化。
4栏里的形状和面积均发生了变化。
任何地图投影的变形性质,必属于图2中的某一栏。
19. 什么是栅格数据结构？什么是栅格数据结构的几何偏差与属性偏差？（1）栅格数据结构：实际就是像元阵列，每个像元由行列确定它的位置。
用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。
（2）几何偏差：（3）属性偏差：20. 认真复习栅格数据结构压缩编码几种方法。
（1）链式编码(ChainCodes)：又称为弗里曼链码(Freeman)或边界链码。
基本方向可定义为：东＝0，东南＝l，南二2，西南＝3，西＝4，西北＝5，北＝6，东北＝7等八个基本方向。
（2）游程长度编码(Run—LengthCodes)：游程长度编码是按行帧序存储多边形内的各个像元的列号，即在某行上从左至右存储属该多边形的始末像元的列号。
（3）块式编码(BlockCodes)：块式编码是将游程长度编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。