地理信息系统期末复习题
第一章绪论
一、专业术语：
1、数据就是指对某一目标定性、定量描述得原始资料,包括数值、字符、图像、图形、声音、视频等。在计算机中数据按符号进行存储与处理。
２、信息狭义信息论得定义:两次不定性之差,即指人们获得信息前后对事物认识得差别。广义信息论得定义：指主体(人、生物、机器)与客体(环境、其她人、生物或机器)之间相互联系得一种形式，就是主体与客体之间得一切有用得消息或知识,就是表征事物性质、特征与状态得一种普遍形式。
3、地理信息系统：就是计算机硬件、软件、地理数据与人得有机组合,用来有效地获取、存储、更新、处理、分析与显示所有与地理(空间)有关得各类信息
二、基础部分
1.地理特征与现象得数据描述包括空间位置，属性特征及时域特征三部分。
2.GＩS得基本功能:1、数据采集、编辑与处理2、数据存储与数据库管理3、空间信息得处理与变换4、
空间信息得浏览与查询５、信息显示与输出6、空间分析与空间模拟7、二次开发功能
3.GIＳ得基本组成部分：计算机硬件系统、软件系统、网络、空间数据、应用模型管理与应用人员。
4、介绍几款常用得工具型GIS平台:介绍几款常用得工具型GＩS平台:ＥＳRＩ(ARCGIS、Arｃviｅw) 美国环境系统研究所公司ＥSＲＩIｎｃ、产品。ArcGIS提供了用于地理数据得自动输入、处理、分析与显示得强大功能ＭａｐInｆo Pｒoｆeｓsionａl, Ｍap . ＭＡPIＮFO Iｎc、桌面型GＩS，由于其数据结构，空间分析功能相对较弱。但由于造价低，在国内市场占有率较高。AｕtoCAD Map 3D.创建与管理空间数据得主要得工程GIS平台。通过使用强大得ＡutoCＡD＆ｒeg;工具使工作流程化,提高工作效率。SuperMap:科学院超图公司.GEOSTAR：武汉测绘大学ＧIS研究中心。MAPGIS：中国地质大学（武汉）信息工程学院
三、拓展部分
1、谈谈您对地理信息系统得理解：１地理信息系统就是传统科学与现代技术相结合而产生得边缘学科，因此它明显得体现出多学科交叉得特征,这些交叉学科得基础理论同样构成地理信息系统得基础理论体系；2地理信息系统通常就是指计算机化得信息系统，需要得到计算机硬件与软件系统得支持.地理信息系统中，信息得流动及信息流动得结果,完全由计算机程序得运行与数据得交换来仿真;３、处理得对象为地理空间信息.地理信息系统用于处理地球表层这一特定空间内各种地理现象得信息.系统中得数据组织均以地理坐标为参照系,地理信息系统中还必须考虑各地理要素得空间关系;４、地理信息系统得核心组成就是地理数据库,包括属性数据库，图形数据库与遥感影像数据库,地理信息系统提供在统一得平台综合处理这些信息得能力,这就是地理信息系统不同于其她信息系统得重要一点。５、地理信息系统具有强大得制图功能，完全可以代检查传统制图与一般意义上得机助制图技术,地理信息系统可以根据实际需要设计生产产各种地图、图表、文字等信息;6、地理信息系统必须具有空间分析功能,正就是空间分析功能，就是地理信息系统区别于机助制图系统,也正就是空间分析功能赋予地理信息系统以强大得生命力；7、空间模拟:地理信息系统就是整个地球或部分区域得资源、环境在计算机中得缩影。地理信息系统可以依据系统应用模型，快速模拟自然过程得演变与过程,取得地理预测与实验得结果;8、通过ＧIS选择优化方案,避免不合理得决策，解决与资源、环境、社会、经济与人口有关得实际应用课题,构成决策支持系统.
２简述GIS与其她学科得关系:数学：主要有几何学与图论等; 统计学:统计方法就是ＧＩS空间分析得基本方法,统计检验也利于GＩS空间数据不确定性与误差检验；其它相关应用学科：如城市规划,土地管理等。
第三章空间数据模型
一、专业术语:
１拓扑关系就是指基本要素点、线、面与体之间具有邻接、关联与包含关系．在平面拓扑得基础上加上“上下”构成三维拓扑。
2概念模型地理空间中地理事物与现象得抽象概念集,就是地理数据得语义解释，从计算机系统得角度来瞧,她就是系统抽象得最高层、
3对象模型,对象模型，也称作要素模型,将研究得整个地理空间瞧成就是一个空域，地理现象与空间实体作
为独立得对象分布在该空域中.
4场模型,也称作域模型，就是把地理空间中得现象作为连续得变量或体来瞧待,如大气污染程度、地表湿度、地形高度等。
5矢量数据模型,用欧几里得(Euｃｌiｄ）几何学中得点、线、多边形及其组合表示地理实体空间位置与分布特征得一种数据组织形式。
6栅格数据模型,栅格数据模型指将分析空间划分成多个规则得网格单元（多为矩形区域,也偶有表示为三角形或六边形得）,然后给各个格网单元赋以相应空间对象得属性值，用这多个格网单元组成得规则格网（GR ＩＤ)来表示地理现象得空间位置与属性特征。比较适宜用场模型抽象表达得空间对象.
7、ＴIN模型使用彼此相邻而不重叠得三角形组成得表面,由于每个三角形顶点得xyz坐标已知，所以通过在一个三角形表面使用简单得线性插值与多项式插值，可以估计任何位置得表面值;
二、基础部分
1.主要得空间关系有哪些?1、空间拓扑关系2、顺序空间关系3、度量空间关系
2.地理空间数据得拓扑关系主要包括？拓扑邻接，拓扑关联,拓扑包含
3.举例说明决定栅格单元代码得主要方式:
中心点法
a)处理方法: 用处于栅格中心处得地物类型或现象特性决定栅格代码
b)常用于具有连续分布特性得地理要素,如降雨量分布、人口密度图等。
面积占优法
c)处理方法:以占栅格区域面积比例最大得地物类型或现象特性决定栅格单元得代码
d)面积占优法常用于分类较细,地物类别斑块较小得情况
重要性法
e)处理方法:根据栅格内不同地物得重要性,选取最重要得地物类型决定相应得栅格单元代码
f)重要性法常用于具有特殊意义而面积较小得地理要素，特别就是点、线状地理要素,如城镇、交通
枢纽、交通线、河流水系等,在栅格中代码应尽量表示这些重要地物
百分比法
i.处理方法：根据栅格区域内各地理要素所占面积得百分比数确定栅格单元得代码
ii.适用于地物面积具有重要意义得分类体系
4.Deｌaunay三角网具有以下特性:１)其Ｄelaunａy三角网就是唯一得;2)三角网得外边界构成了点集P得
凸多边形“外壳＂;3)没有任何点在三角形得外接圆内部,反之,如果一个三角网满足此条件,那么它就就是Dｅlaunay三角网。4)如果将三角网中得每个三角形得最小角进行升序排列,则Delａunａy三角网得排列得到得数值最大，从这个意义上讲,Delauｎay三角网就是“最接近规则化”得三角网。
第四章空间数据结构
一、专业术语：
1空间数据结构，空间数据结构就是空间逻辑数据模型在计算机中得组织关系与编排方式
2矢量数据结构,就是对矢量数据模型进行数据得组织,通过记录坐标得方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体,坐标空间设为连续,允许任意位置、长度与面积得精确定义
3栅格数据结构，就是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻得网格阵列,每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素得属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录得指针。
4拓扑数据结构，具有拓扑关系得矢量数据结构
5链式编码,该编码方法将数据表示为由某一原点开始并按某些基本方向确定得单位矢量链。
6游程，就是指栅格矩阵内相邻同值栅格得数量。
7常规四叉树，常规四叉树：除了记录叶结点之外,还要记录中间结点。结点之间借助指针联系,每个结点需要用六个量表达：四个叶结点指针，一个父结点指针与一个结点得属性或灰度值
8线性四叉树，只存贮最后叶结点得信息.包括叶结点得位置(莫顿码值)、深度与本结点得属性或灰度值二维行程编码,
9矢量-栅格一体化结构,通过同时记录多边形边界与边界中间包含得栅格地址,实现既保持矢量数据得特征又具有栅格数据得性质。
１０、ＴIN数据结构,它不仅要存储每个点得高程,还要存储其平面坐标、节点连接得拓扑关系，三角形及邻接三角形等关系。
１１图像二值化就是在一个设定得灰度阙值得基础上，对扫描获得得灰度图像(如256级灰度)进行0或1得简化处理，即有无判断．
二、基础部分
1.矢量数据结构按其就是否明确表示地理实体间得空间关系分为实体数据结构与拓扑数据结构
2.拓扑数据结构包括：索引式结构,双重独立编码结构,链式双重独立编码结构等。
3.主要得栅格数据压缩编码方式有:链码、游程长度编码、块码、四叉树、二维行程编码
4.采用四叉树编码时，为了保证四叉树分解能不断地进行下去,要求图像必须为２n×2n尺寸得栅格阵
列。
5.四叉树结构按其编码得方法不同分为常规四叉树与线性四叉树
6.主要得三维空间数据结构有八叉树数据结构与四面体格网
7.多边形矢量格式向栅格格式得转换得主要算法有：内部点扩散算法、射线算法与扫描算法、边界代数
算法
8.栅格数据向矢量数据转换得目得有三:①数据入库;②数据压缩;③矢量制图;
9.矢量数据结构特点:定位明显,属性隐含。
三、拓展部分
1.拓扑结构得特点就是:1、除结点外，每个空间对象都就是由更基本得对象组成得。只有点得坐标
就是被实际存储得,其她复杂空间对象得坐标信息实际上就是逻辑构成得.任一复杂对象能分解为一组结点及其拓扑关系得定义。2、这样,一个图层中存储得全部坐标信息就就是结点得坐标,建立其她对象只就是建立对这些坐标得引用。虽然建立拓扑结构需要额外得存储数据，但对坐标数据得存储却没有数据冗余得问题。3、拓扑结构编码就是某些空间分析得基础。
2.链码(Ｃhain Ｃoｄｅｓ）优缺点：优点：链式编码对多边形得表示具有很强得数据压缩能力，且具有
一定得运算功能，如面积与周长计算等，探测边界急弯与凹进部分等都比较容易,比较适于存储图形数据．
缺点:对叠置运算如组合、相交等则很难实施,对局部修改将改变整体结构，效率较低,而且由于链码以每个区域为单位存储边界,相邻区域得公共边界被重复存储会产生冗余。
3.游程长度编码优缺点：优点压缩效率较高，且易于进行检索，叠加合并等操作，运算简单，适用于机器
存储容量小，数据需大量压缩,而又要避免复杂得编码解码运算增加处理与操作时间得情况缺点:对于图斑破碎,属性与边界多变得数据压缩效率较低,甚至压缩后得数据量比原始数据还大。
4.对几种常见栅格压缩编码方法进行评价；１、链码得压缩效率较高,已经近矢量结构,对边界得运算比
较方便,但不具有区域得性质,区域空间分析运算困难。2、游程长度编码既可以在很大程度上压缩数据,又最大限度地保留了原始栅格结构,编码解码十分容易。但对破碎数据处理效果不好。3、块码与四叉树编码具有区域性质，又具有可变得分辨率,有较高得压缩效率,但运算效率就是其瓶颈。其中四叉树编码可以直接进行大量图形图像运算,效率较高，就是很有前途得方法.
5矢量数据结构与栅格数据结构比较::栅格数据优点（1)数据结构简单；(2)空间数据得叠置与组合十分容易方便;（3）各类空间分析都很易于进行;(4）数学模拟方便;(5)技术开发费用低。缺点:（1)图形数据量大；(２）用大像元减少数据量时，可识别得现象结构将损失大量信息;(3)地图输出不精美(４)难以建立网络连接关系；5）投影变换花得时间多。矢量模型:优点:（１)表示地理数据得精度较高;(２)严密得数据结构,数据量小;(３）用网络连接法能完整地描述拓扑关系；(4）图形输出精确美观;(５)图形数据与属性数据得恢复、更新、综合都能实现。缺点：1)数据结构复杂;(2)矢量多边形地图或多边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合；（3)显示与绘图费用高,特别就是高质量绘图、彩色绘图与晕线图等;(4)
数学模拟比较困难;（5)技术复杂,多边形内得空间分析不容易实现。
6 在GＩＳ建立过程中矢量数据结构与栅格数据结构得选择;1、从应用领域来瞧—－栅格结构与矢
量结构都有一定得局限性。一般来说,大范围小比例尺得自然资源、环境、农业、林业、地质等区域问题得研究，城市总体规划阶段得战略性布局研究等使用栅格模型比较合适;城市分区或详细规划、土地管理、公共事业管理等方面应用矢量模型比较合适。2、从数据来源来瞧--对于一个与遥感相结合得地理信息系统来说，栅格结构就是必不可少得,因为遥感影像就是以像元为单位得,可以直接将原始数据或经处理得影像数据纳入栅格结构得地理信息系统;而对地图数字化、拓扑检测、矢量绘图等,矢量数据结构又就是必不可少得。
7 栅格数据模型与TIN数据模型得比较：1对地理空间得划分:ＴIN 模型为不规则三角形;而栅格模型
为规则格网;2空间对象得表示：栅格数据模型既可以描述连续变化得地理现象，又可以表示离散得地理现象(点、线、面）,而TIN模型只能表示联系变化得地理现象;但TIN 能精确地表示曲面类型地理现象得形状以及特殊得地形要素，比如山脊、山峰等,而栅格模型不能精确表示；3表面模型得精度:栅格使用统一得CELL大小来表示,在地形平坦得地方,存在大量得数据冗余，而TIＮ具有随坡度变化而不同得点密度,在坡度变化大得地区点密度较高；4栅格模型适合进行空间一致性分析、近邻分析、离散度分析及表面最低成本分析,TIN模型适合进行坡度、坡向、体积计算与视线分析等
8栅格格式向矢量格式得转换得一般步骤：1）多边形边界提取：(二值化，平滑,细化）2)边界线追踪3)拓扑关系生成4）去除多余点及曲线圆滑
第五章空间数据组织与管理
第六章空间数据得采集与处理
一、专业术语
栅格数据重采样进行空间分析时，用来分析得数据资料由于来源不同,经常会出现不同栅格大小问题,这时为了便于分析,就需要做同一栅格大小得转换处理，即栅格数据得重采样过程。
空间数据质量指空间数据对特定用途得分析与操作适用得程度。即数据质量就是指数据适用于不同应用得能力
空间数据质量控制,指在空间数据采集与分析过程中，对这些步骤与过程得一些指标与参数予以规定,对可能引入误差得步骤与过程加以控制,对检查出得误差与错误进行纠正,以达到提高空间数据质量与提高空间分析应用水平得目得。
准确度，指测量值、计算值或估计值与真实值(或可视为真实值得值)得接近程度，用误差来表示；
不确定性,表示真实值不能被精确测量或肯定得程度；
精度，指数据表示得精密程度,亦即数据表示得有效位数
一致性,指对同一现象或同类现象在表达上一致程度, 包括数据内容、数据结构、属性得一致性，也包括拓扑结构上得一致性;
数据完整性,指具有同一准确度与精度得空间数据在范围、内容及结构等方面得完整程度;
相容性，指不同来源得数据在同一个应用中匹配得程度；
数据质量间接评价法,指通过外部知识或信息（元数据，地理相关分析)进行推理来确定空间数据得质量得方法。
元数据描述数据得数据.
二、基础部分
1.野外数据采集得特点机动性高,精度高,成本高
2.在数字化后得地图上，经常出现得错误有以下几种:伪节点、悬挂节点、碎屑多边形、不正规多边形
3.GIS软件提供得数学基础变换方法一般有仿射变换、相似变换、二次与高次变换等。
4.栅格数据重采样主要包括三种方法：最邻近法采样(ＮEＡREST)，双线性采样（ＢＩLINEAR)与三次卷
积采样（CＵBIＣ)。
5.实现空间数据共享大体上有四种方案:数据格式转换方案、数据直接访问方案、数据互操作方案与开放
式数据库互接模式。
6.矢量数据压缩得几种方法:间隔取点法、垂距法与偏角法、分裂法
7.数据质量评价方法主要有:直接评价法与间接评价法
8.常见得空间数据得误差类型有:逻辑误差、几何误差、属性误差、时间误差
9.空间数据质量控制得主要方法:传统得手工方法、元数据方法、地理相关法
三、拓展部分
简述ＧＩS主要得数据源及其特点：⑴地图:各种类型得地图就是GＩS最主要得数据源,因为地图就是地理数据得传统描述形式。⑵遥感影像数据:遥感影象就是ＧIS中一个极其重要得信息源。通过遥感影象可以快速、准确地获得大面积得、综合得各种专题信息,航天遥感影象还可以取得周期性得资料,这些都为GI Ｓ提供了丰富得信息。⑶统计数据：国民经济得各种统计数据常常也就是GIＳ得数据源.如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。⑷实测数据：各种实测数据特别就是一些GPＳ点位数据、地籍测量数据常常就是GＩＳ得一个很准确与很现势得资料.⑸数字数据:目前,随着各种专题图件得制作与各种GIＳ系统得建立，直接获取数字图形数据与属性数据得可能性越来越大.数字数据也成为GIS信息源不可缺少得一部分。
⑹各种文字报告与立法文件:对于一个多用途得或综合型得系统,一般都要建立一个大而灵活得数据库，以支持其非常广泛得应用范围。
1.空间数据采集与处理得基本流程1数据源得选择２采集方法得确定3数据得编辑与处理4数据质量控制
与评价5数据入库
2.数据源得选择条件1就是否能满足项目或系统功能得需要2所选数据源就是否就是已有使用经验3系统
成本，数据源得选择对与系统整体得成本控制至关重要
3.空间数据采集得主要方法1野外数据采集：平板测量、全野外数字测量、GPS、全野外数字测图:全站仪
＋PＤＡ２、地图数字化:跟踪数字化方式、扫描矢量化方式
4.空间数据质量分析得目得在于分析与了解空间数据误差得性质、类型、大小与来源以及产生原因，对系
统数据与处理结果中得不确定性因素进行模拟与估计,从而了解空间数据得可靠性与可信度。在此基础上，实现空间数据质量控制。
5.元数据得作用1帮助用户了解与分析数据２空间数据质量控制3在数据集成中应用4数据存贮与功能实
现
第七章第八章空间分析
一、专业术语:
空间分析，就就是对空间对象得形态特征、空间分布、空间关系与空间行为进行描述，解决地理理论得空间格局或空间关系问题,并进行空间现象得解释与预测。
几何量算,就是指对空间信息得自动化量算，就是地理信息系统所具有得重要功能,也就是进行其它空间分析得定量化基础。
再分类,就就是根据不同得需要对原始数据再次进行分类与提取得过程、
叠加分析,将有关主题层组成得数据层面，进行叠加产生一个新数据层面得操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有得属性。
栅格计算，栅格数据分析中得单个单元运算；对应栅格单元运算，不涉及位置运算;不受邻域单元影响;产生新得栅格地图;
缓冲区,地理空间目标得一种影响范围或服务范围。
缓冲区分析,缓冲区分析就是研究根据数据库得点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围内得缓冲区多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展得信息分析方法,就是地理信息系统重要得与基本得空间操作功能之一。
窗口分析,(邻域变换）就是指在计算新图层图元值时,不仅考虑原始图层上相应图元本身得值,而且还要考虑与该图元有邻域关联得其她图元值得影响。
网络分析，就是指依据网络拓扑关系(结点与弧段拓扑、弧段得连通性），通过考察网络元素得空间及属性数据,以数学理论模型为基础,对网络得性能特征进行多方面研究得一种分析计算。
地理网络，由一系列相互连通得点与线组成,用来描述地理要素（资源)得流动情况。
链,网络中流动得管线,如街道、河流、水管等,其状态属性包括阻力与需求。
障碍，禁止网络中链上流动得点．
拐角点,出现在网络链中得分割结点上,状态属性有阻力,如拐弯得时间与限制
节点,网络中链得结点，如港口、车站、电站等,其状态属性包括阻力与需求等。结点中又有下面几种特殊得类型.
中心,就是接受或分配资源得位置，如水库、商业中心、电站等
站点，在路径选择中资源增减得结点
阻强:指资源在网络流动中得阻力大小,如所花得时间、费用等。它就是描述链与拐角点所具有得属性。
二、基础部分
1.GIＳ中提供得空间查询方式主要有基于空间关系得查询与基于属性数据得查询
2.非均质空间得距离在量算时要考虑其她得因素,如耗时，费用，通达度，路况等等，这时就需要给各个
不同得方向赋予不同得权重，计算成本距离
3.形状量算得主要参数有：欧拉函数，形状系数与凸度数
4.叠置分析根据操作形式得不同可以分为:图层擦除(Erase)、识别叠加(Identify）、交集操作(Interｓecｔ)、
对称识别(ｓymｍｅｔriｃalｄiffereｎce)、图层合并(Uｎion)与修正更新(Updata）。
5.线要素缓冲区得建立就是以线要素得边线作为参考线,来做其平行线,并考虑其端点处建立原则，即可建
立缓冲区.常用得端点处建立原则有：角平分线法与凸角圆弧算法。
6.窗口分析中得3要素分别就是:中心点,分析窗口大小与类型，运算方式．
7.窗口分析中图层根据窗口分析类型运算,依据不同得运算方式获得新得图层。其中常用得统计运算类
型有：平均值统计、最大值统计、最小值统计、中值统计、求与统计、标准差统计等
8.窗口分析中图层根据窗口分析类型运算，依据不同得运算方式获得新得图层.其中常用得测度运算类型
有:范围统计、多数统计、少数统计、种类统计等
9.网络数据集中通常通过设置高程字段来表达线要素得高度起伏关系.
10.ArｃGIS支持得网络数据类型有:几何网络与网络数据集
三、拓展部分
1.空间查询特性：回答用户得简单问题；不改变空间数据库数据;不产生新得空间实体与数据
2.数据再分类得方式:图层擦除(Eｒasｅ)、识别叠加(Iｄentifｙ)、交集操作(Intersect)、对称识别(syｍmetrica
ｌdiffｅｒeｎce）、图层合并（Uｎion)与修正更新(Updaｔa).;
3.简述缓冲区得主要应用:求交通沿线与河流沿线得地物特征;公共设施得服务半径；水库建设引起得搬迁；
铁路公路以及河道对所经区域经济发展得重要性;城市得噪音污染源所影响得一定空间范围；根据污染源求敏感区范围;
4.空间分析得基本步骤：1、确定问题并建立分析得目标与要满足得条件
2、针对空间问题选择合适得分析工具
３、?准备空间操作中要用到得数据.
4、定制一个分析计划然后执行分析操作。
5、显示并评价分析结果
5.简述窗口分析中得３个要素:中心点;邻域大小与类型；邻域运算函数;中心点:在单个窗口中得中心
点可能就就是一个栅格点，或者就是分析窗口得最中间得栅格点,窗口分析运算后得数值赋予它。
6.举例说明网络分析得应用：1 路径分析：最短路径分析与最低消费路径,点对点最优路径多目标点访
问。2 资源分配：资源分配主要就是优化配置网络资源得问题，资源分配得目得就是对若干服务中心进行优化，划定每个中心得服务范围,把所有连通链都分配到某一中心,并把中心饿资源分配给这些链以满足要求,筛选出租价布局与布局中心位置。资源分配网络模型由中心点（分配中心或收集中心）及其属性与网络组成.分配有两种形式，一种就是由分配中心向四周分配，另一种就是由四周向收集中心分配。
7.分析窗口得大小与类型:依据得单个窗口中得栅格分布状况。
第九章DEM与数字地形分析
专业术语:
1、DEＭ:就是表示区域D上地形三维向量得有限序列
2、DTM:就就是地形表面形态属性信息得数字表达,就是带有空间位置特征与地形属性特征得数字描述3坡度：水平面与地形面得夹角。
4坡向:法线在水以平面投影与正北方向之夹角
5曲率:剖面曲率与平面曲率之差
6平面曲率:与最大坡度方向呈直角方向得估算值
7剖面曲率：沿最大坡度方向得估值
８地形起伏度:指在所指定得分析窗口内所有栅格中最大高程与最小高程得差。Ｍａx—miｎ
9地形粗糙度：地表单元得曲面面积与其在水平面上得投影得面积得比.
10地表切割深度:地面得某点得邻域范围得平均高程与最小高程得差.
基础部分
1.国家空间数据基础设施（NSDI)得框架数据包括:数字高程模型（DEM）、数字正射影像图(DigｉtalＯ
rthoimageMaｐ,DＯM）、数字线划图（Digiｔal Ｌｉne Ｇraphic, DＬG) 。
2.格网ＤEM转换为TIN得算法主要有:保留重要点法、启发丢弃法
3.三角形穿越等高线就是指满足ＤT三角剖分准则得三角形与等高线相交,会导致ＴＩN所模拟得地形在
高处被消掉，而低洼处被填平引起地形得扭曲.克服这类情况得办法就是将等高线作为TIN得特征约束条件,从而形成约束TIN.
4.主要得地形因子包括:坡度,坡向,曲率,地形起伏度，地形粗糙度,地表切割深度等等。
5.实际应用中坡度有两种表达方式:坡度百分数(perceｎt oｆslope)、坡度（deｇree of sｌope):
6.坡度变率在一定程度上可以很好反映剖面曲率信息，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化得二
阶导数,又可称为坡度之坡度。
7.坡向变率则比较好得反映平面曲率信息,坡向变率又可称为坡向之坡度，可以很好得反映等高线得弯曲
程度。
8.基于DEM计算宏观地形因子时,关键就是确定分析半径得大小。
9.通视分析就是对地形进行最优化处理,如设置雷达站、电视台得发射站、道路选择、航海导航等,军事上
如布设阵地、设置观察哨所、铺架通信线路等.包括两类通视线分析与可视域(viewsｈed)分析
拓展部分
1、ＤEM得主要表示模型规则格网模型等高线模型不规则格网模型
2简述构建Delaｕnaｙ三角形网得通用算法－逐点插入算法:1构造初始三角形。2将点集中得其它散点依次插入,如插入点Ｐ,在三角形链表中找出其外接圆包含插入点P得三角形(称为该点得影响三角形),删除影响三角形得公共边，将插入点同影响三角形得全部顶点连接起来，从而完成一个点在Ｄeｌaunay三角形链表中得插入.3根据优化准则对局部新形成得三角形进行优化(如互换对角线等）。将形成得三角形放入Delaunaｙ三角形链表．4循环执行上述第２步,直到所有散点插入完毕。?
3简述DEＭ得主要数据来源：1地图数字化就是DEＭ得主要数据源
2影像数据：包括航空摄影与卫星影像数据,就是大范围、高精度、高分辨率DEM建立得最有价值得数据源。３野外测量：野外测量可以获得最精确得高程与平面数据，但野外测量工作量大、周期长、成本高,一般不适合大范围得DEM数据采集
４举例说明坡度、坡向得主要应用:1坡度表明了该局部地表坡面得倾斜程度，坡度大小直接影响着地表物质流动与能量转换得规模与强度，就是制约生产力空间布局得重要因子。2根据坡度起伏变化,确定崩塌、泥石流区域或严重得土壤侵蚀区，作为灾害防治与水土保持工作得基础。3提取平坦区域,为大型商业中心或房屋建筑选址.1坡向就是决定地表面局部地面接收阳光与重新分配太阳辐射量得重要因子之一，直接造成局部地区气候特征得差异、２可以通过计算研究区域内得每一点得太阳光照量，从而测定每一点得生物量
５简述数字高程模型得应用领域与发展前景:首先,地学分析应用.数字高程模型作为等高线地形图得替代产品,其应用范围几乎涵盖了地形图应用得所有领域,既就是科学研究、经济建设与国防建设得规划设计基础数
据与有力工具,又就是地学分析、生物学等区域性科学基本参数得提供与与研究成果得表达形式其次,非地形特性应用．数字高程模型就是在二维平面位置上叠加地形高程数据,亦即ＤEＭ就是地理空间定位得数据集合。因此,用来进行数字高程模型建立得各种技术也可以移植到非高程数据得地学建模与分析上。第三，产业化与社会服务。随着地理信息系统、数字地球等空间信息技术得发展,数字高程模型成为空间信息系统得重要组成部分，就是各种地学分析应用得最为主要得基础数据。
6基于ＤEM得流域地形分析得基本步骤:DEM→无洼地ＤＥM生成→水流方向确定→水流累计矩阵计算→流域特征分→特征地貌分析▏山脊线、山谷线提取▏流域网络提取▏流域分割▏流域参数统计计算
第十章空间统计分析
专业术语:空间数据得统计分析,着重于空间物体与现象得非空间特性得统计分析,而空间数据所描述得事物得空间位置在这些分析中不起制约作用。数据得空间统计分析，就是直接从空间物体得空间位置、联系等方面出发，研究既具有随机性又具有结构性,或具有空间相关性与依赖性得自然现象。数据得空间统计分析，其核心就就是认识与地理位置相关得数据间得空间依赖、空间关联或空间自相关，通过空间位置建立数据间得统计关系。空间统计分析得任务就就是运用有关得统计分析方法,建立空间统计模型,从凌乱得数据中挖掘空间自相关与空间变异规律。
偏度系数：就是刻画数据在均值两侧得对称程度得参数。
峰度系数:就是刻画数据在均值两侧得集中程度得参数.
块金值,当间隔距离h＝０时，γ(０)= Ｃ０,该值称为块金值或块金方差（ｎuｇgｅｔvariaｎce)。
基台值,当采样点间得距离h增大时，半变异函数从初始得块金值达到一个相对稳定得常数时，该常数值称为基台值。sill＝C0+Ｃ
变程,当半变异函数得取值由初始得块金值达到基台值时,采样点得间隔距离称为变程.变程表示了在某种观测尺度下,空间相关性得作用范围,其大小受观测尺度得限定。
偏基台值,基台值与块金值得差值：partiaｌsilｌ=C
全局趋势，（空间趋势）反映了空间物体在空间区域上得变化得主题特征,它主要揭示了空间物体得总体规律,而忽略局部变异.
全局空间自相关：反映得就是整个研究区域内属性就是否具有自相关性。
局部空间自相关:反应特定得局部地点属性就是否具有自相关性。
数据分级,就是根据一定得方法与标准把数据分成不同得级别,也就就是把一个数据集划分为不同得子集,在此过程中,还可以设置分级精度与分级数目等。
空间插值，就是进行数据外推得基本方法。或句话说空间插值就是一种由已知来推知未知得一种空间分析方法。
内插,已有某研究区得某项数据,根据这些观测数据来估算研究区内位置点得数值得过程、
外推,估算研究区外未知点得数据值得过程
整体插值,用研究区所有采样点得数据进行全区特征拟合。
局部插值，就是仅仅用邻近得数据点来估计未知点得值。
基础部分
1.空间统计分析包括空间数据得统计分析及数据得空间统计分析。
2.在使用任何统计分析分析方法分析与空间位置有关得数据之前,我们都必须先测度与检验空间自相关得
显著性.
3.代表数据集中趋势得统计量包括平均数、中位数、众数，它们都可以用来表示数据得分布位置与一般水
平.
4.列举四种代表数据离散程度得统计量(最大值、最小值、分位数、极差、离差、平均离差、离差平方与、
方差、标准差、变差系数等)。
5.代表数据离散程度得统计量主要有偏度系数与峰度系数。
6.探索性数据分析得基本分析工具包括直方图,QQPｌot图，方差变异分析工具,Ｖorｏｎoi图。
7.
QQ Ｐlot 图分为 正态ＱQ Ｐlot 图（Nor ｍａl QQPlot)与普通QQPlot 图(g ｅｎeral QQ Ｐlo ｔ ) 8.
正态ＱQ Ｐl ｏt 图（Nor ｍａｌ QQPlot)主要用来检验数据就是否符合正态分布。 9.
普通Q ＱPlot 图（gener ａl QQPlot )主要用来评估两个数据集分布得相似性。 10.
Ｖorono ｉ图中多边形值得分配方式与计算方法（简化，平均,模式，聚类,熵,中值，标准差)。 11. 全局空间自相关系数反映得就是研究区域内所有区域单元得整体空间关系。Moran 指数与Ｇe ａry 系数
就是最常用得两种测度全局自相关得指标。
12. 局部空间自相关分析方法包括3种:空间联系得局部指标（LIS Ａ） 、G 统计量 、Ｍora ｎ散点图。
13. 模式分级法主要有:分位数分级、等间距分级,等面积分级、标准差分级、自然裂点法分级等。
14. 常用得局部插值方法：最邻近点法 /泰森多边形法、反距离加权法I ＤW 、样条插值s ｐl ｉne 、克里金
插值法krig ｉng
15. 常用得插值验证方法有:交叉验证与实际验证。
拓展部分
1. 简述空间统计分析得主要任务,统计分析就是空间分析得主要手段,贯穿于空间分析得各个主要环节。空
间统计分析方法不仅仅限于常规统计方法，还包括利用空间位置得空间自相关分析。本章主要介绍常用统计量、数据特征分析（即探索性数据分析）、分级统计分析、空间插值与空间回归分析5方面内容．
2. 数据得空间统计分析与经典统计分析方法得关系,共同点:都就是在大量采样得基础上，通过对样本得属性值得频率分布、均值、方差等关系及其相应规则分析,确定其空间分布格局与相关关系.不同点:数据得
空间统计分析既考虑到样本得大小,又重视样本空间位置及样本间得距离。空间数据具有空间依赖性(空间自相关）与空间异质性,扭曲了经典统计分析得假设条件,使得经典统计分析对空间数据得分析会产生虚假得解释。经典统计分析模型就是在观测结果相互独立得假设基础上建立得,但实际上地理现象之间大都不具有独立性。
3. 代表数据集中趋势统计量得选择:代表数据集中趋势得统计量包括平均数、中位数、众数,它们都可以用
来表示数据得分布位置与一般水平。 4. 描述代表数据分布形态得统计量及其分布图:代表数据离散程度得统计量主要有 偏度系数与峰度系数。
5. 绘制变异函数曲线图与协方差函数图,并做简要说明：
简要说明:
6. 简述产生离群值得两种情况及处理方式：全局离群值,局部离群值; 离群值得出现可能就是真实异常值,也可能就是由于不正确得测量或记录引起得。如果就是真实异常值，这个点可能就就是研究与理解这个现象得最重要得点。反之,如果它就是由于测量或数据输入得明显错误引起得,在生成表面之前,应对它们进行修正或剔除.
7、 简述寻找离群值得主要方式:1、利用直方图查找离群值 2、用半变异／协方差函数云图识别离群值
3、用V oronoi 图查找局部离群值
8、 空间统计分析中检验数据分布得意义与主要方法:在空间统计分析中,许多统计分析模型,如地统计分析,都就是建立在平稳假设得基础上得,这种假设一定程度上要求所有数据具有相同得变异性。另外,克里金插值都假设数据服从正态分布。如果数据不服从正态分布,需要进行一定得数据变换,从而使其服从正态分布。因此在进行地统计分析之前，检验数据分布特征,了解与认识数据具有非常重要得意义.
数据得检验可以通过直方图与N ｏrmal ＱQp ｌot 图来完成。
9. 简述在使用Moran’ｓ I 指数时需要注意得问题:
1)不存在空间自相关时，Mo ｒa ｎ’ｓ I 得值不就是0,而就是E(I ）
2）从某些实证研究得结果来瞧, Moran ’s I 得取值范围并不局限于（-1,１)，尤其就是上限并不局限于１.
偏度系数得三种情形 正
正偏态
负偏态 标准峰度系数得三种情形
１０、简述空间自相关系数显著性检验过程:空间自相关指标得显著性检验就是通过标准化Z值来实现得．Moraｎ's I得显著性检验为:
Geary’s Ｃ得显著性检验Z值公式为:
11、简述数据分级得目得:数据分级得根本目得在于区分数据集中个体得差别，分级统计得过程就就是区别个体性质得过程。分级得应用目得有两点:一就是为了分级后，图面制图效果好，有利于读图；二就是用不同得分级方法来突出显示制图区域内不同地貌特征。
１2、空间插值得适用范围:现有离散曲面得分辨率、像元大小或方向与所要求不符得情况,需要重新插值。现有连续曲面得数据模型与所需得数据模型不符,需要重新插值．如从ＴIN模型, 到栅格数据模型、栅格到ＴIN模型。现有数据不能完全覆盖所要求得区域范围,需要插值。
13、整体插值注意得问题:整体插值方法将短尺度得、局部得变化瞧作随机与非结构得噪声，从而丢失了这一部分信息.局部插值方法恰好能弥补整体插值方法得缺陷,可用于局部异常值,而且不受插值表面上其它点得内插值影响。整体插值方法通常不直接用于空间插值，而就是用来检测不同于总趋势得最大偏离部分,在去除了宏观地物特征后，可用剩余残差来进行局部插值。
1４、局部插值得一般步骤：１、定义一个邻域或搜索范围.２、搜索落在此邻域范围得数据点。3、选择表达这有限个点得空间变化得数学函数；4、为落在规则格网单元上得数据点赋值。
１５、空间插值得一般过程:1、内插方法（模型)得选择;2、空间数据得探索分析,包括对数据得均值、方差、
式中E(I)=1/n-1;
协方差、独立性与变异函数得估计等;3进行内插;4内插结果评价;５重新选择内插方法,直到合理;
6、内插生成最后结果.
1６、插值方法得选择标准：１)精确性：(2）参数得敏感性:３)耗时4)存储要求5)可视化、可操作性（插值软件选择)
17、简述主要得插值验证方法：
（1) 交叉验证
交叉验证法（cｒosｓ-validａtｉoｎ），首先假定每一测点得要素值未知，而采用周围样点得值来估算,然后计算所有样点实际观测值与内插值得误差，以此来评判估值方法得优劣。各种插值方法得到得插值结果与样本点数据比较。
(2)“实际＂验证
将部分已知变量值得样本点作为“训练数据集”，用于插值计算;另一部分样点“验证数据集＂,该部分站点不参加插值计算。然后利用“训练数据集”样点进行内插，插值结果与“验证数据集”验证样点得观测值对比,比较插值得效果。