地理信息系统考研复习资料(必备)
地理信息系统复习资料

第一章1、信息(Information)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)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。
信息的特点:信息的客观性信息的实用性信息的传输性信息的共享性:2、数据:(Data)数据是一种未经加工的原始资料。
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。
3、地理信息的概念地理信息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。
或者定义为: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。
4、地理数据:是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。
5、地理信息的特点:空间分布性信息载体的多样性时序特征十分明显具有丰富的信息6、信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
7、GIS的概念GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬件、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
8、GIS的发展概况国际GIS发展简史-60年代,探索时期1963年,加拿大托林森提出地理信息系统,并建立了世界上第一个实用的地理信息系统—一加拿大地理信息系统。
-70年代,巩固时期发展研究的重点是空间数据处理的算法,数据结构和数据库管理这三个方面。
-80年代,实破阶段-90年代,全面应用我国GIS起步较晚,但发展较快,分为以下几个阶段:70年代,准备阶段:80年代,试验起步阶段:90年代,我国GIS发展阶段:96年以来,是我国GIS产业化阶段。
地理信息系统-考前复习资料

1.GIS概念:即地理信息系统,是由计算机硬件,软件和不同的方法组成的系统,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构成:系统硬件,系统软件,空间数据,应用人员和应用模型.3基本功能:数据的采集和编辑,数据存储和管理,数据处理与变换,空间分析和统计,产品制作与显示,二次开发与编程.第二章1空间数据结构:是指空间数据适合于计算机存储,管理,处理的逻辑结构,换句话说:是指空间数据结构以什么形式在计算机中存储和处理.空间数据结构氛围基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种.矢量数据结构:是通过坐标值来精确的表示点,线,面等地理实体. 栅格数据结构:以规则的像元阵列来表示空间地理或现象的分布的数据结构,其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征.2一体化:无路时点状地物,线状地物,面状地物均采用面向目标的描述方法,因此他可以完全保持矢量的特性,而原子的空间允填表达建立了位置与地物的联系,使之具有栅格的性质,这就是一体化数据结构的基本概念,从原理上说,这是一种以矢量的方式来组织栅格数据的结构.3空间数据结构每种的优缺点:矢量数据结构优点:可具体分为点,线,面,可以构成现实世界中各种复杂的实体,当问题可描述成线或边界时,特别有效.矢量数据结构紧凑,冗余度低,并具有空间实体的拓扑信息,容易定义和操作单个空间实体,便于网络分析.矢量数据结构的输出质量好,精度高.缺点:矢量数据结构的复杂性,导致了操作和算法的复杂化.作为一种基于线和边界的编码方法,不能有效的支持影像代数运算,如不能有效地进行点集的集合运算,预算效率低而复杂.由于矢量数据结构存储比较复杂,导致空间实体的查询十分费时,需要逐点,逐线,逐面的查询.矢量数据结构和栅格结构表示的影像数据不能直接运算,交互式必须进行矢量和栅格转换.矢量数据与DEM的交互式通过等高线来实现的,不能与DEM直接进行联合空间分析.栅格数据结构优点:它是通过空间点的密集而规则的排列标志整体的空间现象的,其数据结构简单,定位存取性能好,可以与影像和DEM数据进行联合空间分析,数据共享容易实现,对栅格数据结构的操作比较容易. 缺点:栅格数据不是面向实体的,各种实体往往是叠加在一起反映出来的,因而难以识别和分离.对点实体的识别需要采用匹配技术,对线实体的识别需要采用影像分类技术,这些技术不仅费时,而且不能保证完全正确.5.GIS的数据模型有哪些?哪些是传统型?1.层次数据模型(树结构,反应数据之间的隶属关系)2.网状数据模型(向图结构,节点代表数据记录,连线描述不同结点数据间关系)3.关系数据模型(二维表,固定列,任意行)4.对象数据模型5.时空数据模型(其中1,2,3是传统型)6.什么是空间数据库空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的.1数据量庞大2具有高可访问性3空间数据模型复杂4属性数据和空间数据联合管理5应用范围广泛.空间数据查询的方法:基于属性的空间查询,基于图形的空间查询,图形与属性的混合查询,模糊查询,自然语言空间查询1常用的GIS数据源有哪些?采集方法?(1)地图数据(主要通过对地图的跟踪数字化和扫描数字化)(2)遥感数据(3)文本资料(交互的方式通过键盘录入和扫描仪的扫描进行数字化处理)(4)统计资料(5)实测资料(实地测量等获得数据通过转换直接进入GIS的地理数据库)(6)多媒体数据(通过通讯口传入)(7)已有系统的数据(从其他已建成的信息系统和数据库中获取) 2.地图投影不规则的地球表面可以用地球椭球面来替代,地球椭球面是不可展曲面,而地图是一个平面,将地球椭球面上的点映射到平面上来的方法称为地图投影.1.我国基本比例尺地形图(1:50万,1:25万,1:10万,1:5万.1:2.5万,1:1万,1:5000).均采用高斯克吕格投影为地理基础,1:100万地形图采用了Lambert模型.2.地理实体的分类编码原则(1)唯一性,一个代码只为一的表示己类对象(2)合理性,代码结构要与分类体系相适应(3)可扩性,必须留有足够的备用代码,以适应扩充的需要(4)简单性,结构应尽量简单,长度应尽量短(5)适用性,代码应尽可能反映对象的特点,以助记忆(6)规范性,代码的结构、类型、编写格式必须统一.为什么进行地图投影(1)不方便进行距离、方向、面积量算(2)地球椭圆面是不可伸展曲面(3)地图为平面,符合视觉、心理要求,易于进行量算和空间分析.由于gis大多是以地图的方式来显示地理信息,而地图是平面,地理信息则是在地球椭球面上,隐刺地图投影在gis中不可或缺.3.空间数据采集如何采用(1)几何数据的采集(2)属性数据的采集(3)几何数据的连接。
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第一章1、信息(Information)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)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。
信息的特点:信息的客观性信息的实用性信息的传输性信息的共享性:2、数据:(Data)数据是一种未经加工的原始资料。
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。
3、地理信息的概念地理信息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。
或者定义为: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。
4、地理数据:是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。
5、地理信息的特点:空间分布性信息载体的多样性时序特征十分明显具有丰富的信息6、信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
7、GIS的概念GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬件、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
8、GIS的发展概况国际GIS发展简史–60年代,探索时期1963年,加拿大托林森提出地理信息系统,并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统。
–70年代,巩固时期发展研究的重点是空间数据处理的算法,数据结构和数据库管理这三个方面。
–80年代,实破阶段–90年代,全面应用我国GIS起步较晚,但发展较快,分为以下几个阶段:70年代,准备阶段:80年代,试验起步阶段:90年代,我国GIS发展阶段:96年以来,是我国GIS产业化阶段。
地理信息系统复习资料 (1)

地理信息系统复习资料第一章绪论1.1、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)提供关于现实世界新的事实和知识,是生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
信息来源于数据。
数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。
数据只有对实体行为产生影响时才成为信息,信息是数据的内涵,而数据是信息的载体。
1.2、地理信息系统:是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
1.3、GIS-T:是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统,它是GIS在交通领域的延伸,是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成,是为研究交通系统中的问题而开发的GIS。
1.4 GIS特点:(1)、GIS的物理外壳计算机的技术系统,它又有若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等;(2)GIS操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类三维要素的地理实体(3)GIS的技术优势在于它的数据综合,模拟与分析评价能力,可以得到常规方法,普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测;(4)它与测绘和地理学有着密切的关系。
1.5GIS与其他信息系统有什么区别?通常意义上的信息系统存储结构都是数据信息,结构为表单,查询、排序、删增操作比较简单,GIS的存储结构是地物空间信息,以图形为对象的(甚至是三维形体),将图形变为几何信息、拓扑信息、坐标数值、投影信息的组合体,用复杂的表单结构来存储,因此GIS系统的操作是以图形为界面,比普通信息系统复杂得多。
空间数据的最根本的特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量地描述。
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第一章绪论1、信息的特点1)信息的客观性2)信息的适用性3)信息的传输性4)信息的共享性2、数据处理:即对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。
3、地理信息的特点:1)空间分布性2)具有多维结构的特征3)时序特征十分明显4、地理数据:是与地理环境要素有关的物质的数量、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。
5、地理信息系统:它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些?硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功:数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法:采用一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素。
2、栅格表示法:采用一个有固定大小的点(面元)来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
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,后者用拓扑关系表示,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。
4、拓扑关系的类型1)拓扑邻接:相同拓扑元素之间的关系。
2)拓扑关联:不同拓扑元素之间的关系。
3)拓扑包含:同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1)根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
2)有利于空间要素的查询。
3)可以利用拓扑关系数据作为工具,重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
(方向自己给定)弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些?①中心点法:②面积占优法:③重要性法:④百分比法:8、如何确定合理的网格尺寸?为了逼近原始数据精度,除了采用这几种取值方法外,还可以采用缩小单个栅格单元的面积,增加栅格单元总数的方法。
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Gis地理信息系统复习资料大全1、地理信息: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,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、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、属性信息、时空特征3、地理信息系统:一种特定的十分重要的空间信息系统,是在计算机软、硬件系统支持下,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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
4、地理空间分析的三大要素:空间位置、属性、时间5、GIS的基本功能:采集、编辑与处理、数据存储和管理、空间查询和空间分析、数据输出6、GIS的组成:硬件系统、软件系统、网络、空间数据、管理和应用人员1、地图投影:将地球椭球面上的点映射到平面上的方法,称为地图投影2、GIS中为什么要考虑地图投影?地理坐标为球面坐标,不方便进行距离、方位、面积等参数的量算地球椭球体为不可展曲面地图为平面,符合视觉心理,并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析3、投影有哪几种变形?长度变形、面积变形、角度变形4、我国国家的基本比例尺地形图有哪些?1:100万:兰勃特投影大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000采用高斯—克吕格投影。
1、概念模型:地理空间中地理事物与现象的抽象概念集,是地理数据的语义解释。
2、逻辑模型:GIS描述概念数据模型中实体及其关系的逻辑结构,是系统抽象的中间层3、物理模型:是概念模型在计算机内部具体的存储形式和机制,即在物理磁盘上如何存放和存取,是系统抽象的最底层4、概念模型的分类:对象模型、场模型、网络模型5、对象模型:是将整个研究地理空间看作是一个空域,地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空间区域中,对象模型强调地理空间的单个地理现象6、场模型:把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待,如大气污染程度、地表温度、地形高度7、网络模型:网络模型是描述不连续的地理现象,与对象模型在某些方面类似,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。
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(必备)1 地理信息的概念定义:是指和研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示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图、文、声、像等的总称。
特性:1)地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别和数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志;2)多维结构:在二维空间编码基础上,实现多专题的第三维信息结构的组合,为地理系统多层次的分析和信息的传输和筛选提供方便。
3)时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。
可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)中期的(如土地利用、作物估产)长期的(如城市化、水土流失)超长期的(如地壳变动、气候变化)实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。
2 地理信息系统的概念GIS是由计算机硬件、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。
3 GIS的构成使用人员,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软系统件,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统硬件系统,各种设备-物质基础数据,系统分析和处理的对象、构成系统的使用基础使用模型,解决某一专门使用的使用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在4 地理信息的基本功能和使用领域a.数据采集和输入b.数据编辑和更新c.数据存储和管理d.数据显示和输出e 空间查询和分析 e1空间查询e2叠加分析e3缓冲区分析e4 网络分析e5 地形分析第二章1 地理实体的三个基本特征a属性特征——用以描述事物或现象的特性,即用来说明“是什么”,如事物或现象的类别、等级、数量、名称等b空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系,故又称几何特征和拓扑特征,如中国和印度之间边界界桩的经纬度,中国和印度之间的邻接关系c时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化,如学生人数的逐年变化。
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地理信息系统的复习资料地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一个以地理空间数据为基础,通过数据采集、储存、管理、处理、分析、展示等功能,来帮助人们获取、理解和利用地理信息的工具。
在现代社会中,GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业生产、交通运输等领域。
一、GIS的基本概念和原理1. GIS的定义和组成:GIS包括硬件、软件、数据和人员四个基本组成部分,通过这四个部分的协调配合,实现对地理信息的集成管理和空间分析。
2. GIS数据的类型和特点:GIS数据可以分为栅格数据和矢量数据两种类型。
栅格数据以像元为单位,适合表达连续分布的现象;矢量数据以点、线、面为要素,适合表达离散型的地理对象。
3. GIS数据的获取和采集:GIS数据的获取可以通过GPS全球定位系统、遥感影像、地面调查等方式进行,数据的采集需要注意数据准确性和数据完整性的要求。
二、常用GIS软件和工具1. ArcGIS:ESRI公司开发的ArcGIS是目前应用最广泛的GIS软件,包括ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等多个组件,具有强大的数据处理和分析能力。
2. QGIS:QGIS是一个开源的GIS软件,兼容多种操作系统,并且提供了丰富的插件和扩展功能,使用方便且功能强大。
3. Google Earth:谷歌的地理信息浏览器,提供卫星影像、地图、三维模型等地理信息的浏览和查看功能。
三、GIS分析方法和应用1. 空间查询:GIS可以通过空间查询实现对特定区域、特定属性的地理对象进行查询和提取,便于进行目标定位和区域统计等分析。
2. 空间分析:GIS可以通过空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析、栅格分析等,来探索地理现象的分布规律和空间关联关系。
3. 地理决策支持系统:GIS在城市规划、土地利用规划等领域中可以提供决策支持功能,通过评估不同规划方案的效果,帮助决策者制定科学合理的规划措施。
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华南师范大学地理信息系统考研复习资料1 地理信息的概念定义:是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示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图、文、声、像等的总称。
特性:1)地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志;2)多维结构:在二维空间编码基础上,实现多专题的第三维信息结构的组合,为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便。
3)时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。
可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)中期的(如土地利用、作物估产)长期的(如城市化、水土流失)超长期的(如地壳变动、气候变化)实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。
2 地理信息系统的概念GIS是由计算机硬件、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。
3 GIS的构成应用人员,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软系统件,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统硬件系统,各种设备-物质基础数据,系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础应用模型,解决某一专门应用的应用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在4 地理信息的基本功能和应用领域a.数据采集与输入b.数据编辑与更新c.数据存储与管理d.数据显示与输出e 空间查询与分析 e1空间查询e2叠加分析e3缓冲区分析e4 网络分析e5 地形分析第二章1 地理实体的三个基本特征a属性特征——用以描述事物或现象的特性,即用来说明“是什么”,如事物或现象的类别、等级、数量、名称等b空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系,故又称几何特征和拓扑特征,如中国与印度之间边界界桩的经纬度,中国与印度之间的邻接关系c时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化,如学生人数的逐年变化。
2 地理实体的数据类型属性数据——描述空间对象的属性特征的数据,也称非几何数据。
即说明“是什么”,如类型、等级、名称、状态等描述时间特征的数据也可以归为这一类。
几何数据——描述空间对象的空间特征的数据,也称位置数据、定位数据。
即说明“在哪里”,一般用经纬度或X、Y坐标来表示。
关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据,一般通过拓扑关系表达。
如空间数据的相邻、包含等,主要是指拓扑关系。
拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法3 空间数据结构的概念是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
空间数据结构分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。
3.1矢量、栅格数据结构的概念矢量数据结构——通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。
A. 点实体:记录点坐标和属性代码;B. 线实体:记录两个或一系列采样点的坐标,并加属性代码;C. 面实体:记录边界上一系列采样点的坐标,由于多边形封闭,边界为闭合环,加面域属性代码。
栅格数据结构——是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,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的属性类型或量值。
A. 点实体:由单个像元来表达B. 线实体:由在一定方向上连接成串的相邻像元的集合来表达。
C. 面实体:由聚集在一起的相邻像元的集合来表达。
4 拓扑关系的概念,类型拓扑关系:指图形保持连续状态下变形,但图形关系不变的性质。
类型:最基本拓扑关系拓扑关联:指存在于空间图形中的不同拓扑元素之间的关系结点与弧段:如结b与弧3,2,5 ,多边形与弧段:面C与弧4,5,3。
拓扑邻接:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的关系。
多边形之间,结点之间邻接矩阵,1——邻结;0——不邻结其它拓扑关系拓扑包含:指存在于空间图形中的面与其它元素之间的关系,如面状实体包含哪些点、线状实体层次关系:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的等级关系,如连云港市各个区拓扑连通:拓扑元素之间的通达关系,如点连通度,面连通度5 拓扑关系的意义A. 拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系。
不需要利用坐标或距离就可以确定一个地理实体相对于另一个地理实体的空间位置关系,并且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性,即它不随地图投影而变化B. 有助于空间要素的查询,利用拓扑关系可以解决许多实际问题C. 根据拓扑关系可重建地理实体。
6 栅格坐标系统的确定栅格坐标系统的确定由于栅格编码一般用于区域性GIS,原点的选择常具有局部性质。
但为了便于区域的拼接,栅格系统的起始坐标应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致,并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。
6.1栅格单元尺寸的原则方法栅格单元的尺寸1)原则:应能有效地逼近空间对象的分布特征,又减少数据的冗余度。
栅格太大,忽略较小图斑,信息被丢失;栅格太小,会增加存储数据量2)方法:用保证最小多边形的精度标准来确定尺寸经验公式:H = ½(min|Ai|)1/2H 为栅格单元边长, Ai 为区域所有多边形的面积7栅格单元代码的确定栅格代码(属性值)的确定1、中心点法:取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。
2、面积占优法:栅格单元属性值为面积最大者。
3、重要性法:取重要的属性值为栅格属性值。
4、长度占优法:每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定。
8 栅格数据结构的特点●用离散的量化栅格值表示空间对象(通常是规则格网)●位置隐含,属性明显●数据结构简单,易于遥感数据结合,但数据量大●存在几何和属性偏差●面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系●比例尺大小为栅格(像元)的大小与地表相应单元的大小之比。
9 矢量与栅格数据结构的比较第三章1 GIS数据源有哪些a地图数据存储介质、现势性、投影转换b遥感、航空影象和数据分辨率、变形规律、纠正、解译特征c实测数据d数字数据格式、精度e统计数据、文本数据f多媒体,辅助GIS空间分析和查询2 GIS数据质量的概念GIS的数据质量,是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性,通常用空间数据的误差来度量。
误差是指数据与真值的偏离。
3 地理控制基础的内容地理控制基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分内容:1统一的地图投影系统 2统一的地理格网坐标系统(地理参照系)3统一的地理编码系统4 GIS中地图投影的设计与配置一般原则a 与相应比例尺的国家基本图投影系统一致。
B 系统一般只考虑至多采用两种投影系统,一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入,另一种服务于小比例尺。
C 所用投影以等角投影为宜。
d 所用投影应能与网格坐标系统相适应,即所采用的网格系统在投影带中应保持完整。
5连接地理实体与计算机中表现形式为编码;标识码是联系实体的几何信息和属性信息的关键字;实体几何数据与属性数据的连接纽带——公共标识符(关键字)6 代码的功能a鉴别代码代表对象的名称,是鉴别对象的惟一标识。
b分类当按对象的属性分类并分别赋予不同的类别代码时,代码又可作为区分分类对象类别的标识。
c排序当按对象产生的时间、所占的空间或其他方面的顺序关系排列并分别赋予不同的代码时,代码又可作为区别对象排序的标识。
7 地理目标数据分层的目的是为了便于空间数据的管理——对所有地理目标的管理就简化为对各数据层的管理。
查询——对地理目标数据进行查询,只需要对某一层地理目标数据进行查询即可,因而可加快查询速度。
显示——不需要分层后的地理目标数据由于任意选择需要显示的图层,因而增加了图形显示的灵活性分析——对不同数据层进行叠加,可进行各种目的的空间分析8 GIS数据质量的基本内容a位置精度:如数学基础、平面精度、高程精度等,用以描述几何数据的质量。
b属性精度:如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等,用以反映属性数据的质量。
c逻辑一致性:如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。
d完备性:如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等e现势性:如数据的采集时间、数据的更新时间等9 GIS数据质量误差产生的原因a空间现象自身存在的不稳定性b空间现象的表达(如由椭球体到平面必然产生误差)c空间数据处理中的误差d空间数据使用中的误差10 空间数据误差的类型GIS空间数据的误差可分为源误差和处理误差(1)源误差,是指数据采集和录入中产生的误差,包括:A 遥感数据:摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辩率等b 测量数据:人差(读数误差等)、仪差(仪器不完善等)、环境(干扰等)c 属性数据:数据的录入、数据库的操作等d GPS数据:信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等e 地图:控制点精度,编绘、清绘、制图综合等的精度f 地图数字化精度:纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等(2)处理误差,是指GIS对空间数据进行处理时产生的误差,如:1 几何纠正;2坐标变换;3几何数据的编辑;4 属性数据的编辑;5空间分析(如多边形叠置等);6图形化简(如数据压缩);7数据格式转换;8计算机截断误差;9空间内插;10矢量栅格数据的相互转换。
11 空间数据标准的概念是指空间数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准形式。
每个地理信息系统都必须具有相应的空间数据标准12 空间数据交换标准的方式由于空间数据模型的不同,空间数据的定义、表达和存储方式也不同,因而数据交换也需要统一的标准。
1 外部数据交换标准这类标准通常是ASCII码文件,用户可以通过阅读说明书来直接读写这种外部数据格式。
GIS的外部数据交换格式通常包括:矢量数据交换格式;栅格数据交换格式;数字高程模型交换格式。
特点:自动化程度不高,速度较慢等,但它可解决不同GIS之间的数据转换问题。
它仍然是实现数据共享的主流方式。
2 空间数据互操作协议制定一套各方都能接受的标准空间数据操纵函数,通过调用这些函数以互相操作对方的数据。
特点:比外部数据交换标准方便,但由于各种软件存储和处理空间数据的方式不同,空间数据的互操作函数又不可能很庞大,因此往往不能解决所有问题。
3 空间数据共享平台服务器存放空间数据,采用客户机/服务器体系结构,各种GIS通过一个公共的平台在服务器存取所有数据,以避免数据的不一致性。
特点:思路较好,但现有的GIS软件各有自己的底层,要统一平台目前难以实现4 统一数据库接口在对空间数据模型有共同理解的基础上,各系统开发专门的双向转换程序,将本系统的内部数据结构转换成统一数据库的接口。