第三章 空间数据采集与处理练习资料
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(空间数据处理)
第3章空间数据处理1．比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。
答：（1）移动拟合法移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面，进而计算出该点的高程。
（2）线性内插法线性内插法是先将所有的已知数据点连接成三角网的形式，使用靠近内插点的三个已知数据点，来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面，继而求出该内插点在平面中的高程值。
（3）按距离加权法按距离加权法是移动拟合法的特例，它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同，但加权平均法在计算待差值点的高程时，可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。
权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同，对待差值点的影响程度不同，一般采用与距离相关的权函数来计算权重。
2．讨论在空间数据坐标变换中，选择控制点数量及分布的判断标准。
答：若是地图坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接在涂上选取，真实坐标按照国家测绘标准，常用的是图廓点坐标，控制点个数与几何变换方法有关，相对较少；若是影像坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接从影像上选取明显的像元，真实坐标通过GPS或数字化地图获取，控制点个数与几何变换方法有关，相对较多。
一般选取四个角点为控制点，控制点的分布要均匀布满整个区域。
3．试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程。
答：（1）克里金插值法的原理克里金插值法又称空间自协方差最佳插值法，它将被插值的莫要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。
所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。
（2）克里金插值法的优点克里金法广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计格网化方法。
该方法在数学上可对所研究的对象提供一种最佳线性无偏估计的方法。
它是一种光滑的内插方法，在数据点多时，其内插的结果可信度较高。
南师-地信-参考习题
第一部分基础理论题第1章概论1.What’s your comprehension of the concepts of GIS?2.What are the difference and the relation between the basic function and the applied function of GIS?3.With the development of the modern information technique, what kind of changes has brought to the survey ing and mapping technique and geographic analysis technique?4.What are the difference and the relation between instrumental GIS and appl ied GIS?5、试将GIS的输入设备按照不同的分类方法进行分类，并说明其特点。
6、现代空间定位技术有哪些主要方法？对GIS技术的发展产生什么影响？7、网络技术的出现与发展对GIS技术产生哪些主要的变化8、说明GIS在几个不同发展阶段的标志性技术是什么，它们的出现如何促进GIS的发展？第2章地理空间数学基础1.What are the relations between the earth surface, the geoid, and the Earth spherop?2.How many coordinate systems are there to describe the geographic spatial data? What are the relations between them?3.What are the advantage and the disadvantage of describing a point on the ground by using geodetic coordinate and geocentric coordinate?4.What are the main characteristics and the applicability of the UTM Projection and the Lambert Projection?5. How to transform the elevation of the different datum?6、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投影？7、在数字地图中，地图比例尺在含义与表现形式上有哪些变化？8、除地形分幅外，谈谈还有何种地理空间框架？他们如何进行编码？9、GPS数据如何与地图数字化数据进行集成？10、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？第3章空间数据模型1.What are the main characters of the spatial objects?2.What’s the meaning of spatial relationship? What’s the advantage of spatial relationship in describing the spatialobjects?3、空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？4、试分析GIS的几种主要的数据模型各自的优缺点。
空间数据库习题参考答案
1、什么是空间数据库？1.空间数据库是某一区域内一定地理要素特征的相关空间数据集合；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。
2、空间数据库有哪些特点？空间特征、空间关系、非结构化、抽象特征、多时空性特征、分类编码特征、海量数据特征、多尺度与多态性。
3、空间数据库与传统数据库的差异何在？（1）传统数据库管理的是不连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性；（2）传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系；（3）传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂；（4）传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。
4、空间数据库有哪些主要作用？数据库的设计就是根据不同的应用目的和用户要求，在一个给定的应用环境中，确定最优的数据模型、处理模式、存贮结构、存取方法，建立能反映现实世界的地理实体间信息之间的联系，满足用户要求，又能被一定的DBMS接受，同时能实现系统目标并有效地存取、管理数据的数据库。
简言之，数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。
5、目前空间数据库存在哪些主要问题？①数据共享问题：数据文件格式统一性、地理信息的标准化、数据共享的政策②数据“瓶颈问题”③数据更新问题④数据安全问题6、简述空间数据库发展的历史和现状。
空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。
7、何谓空间数据？空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。
数据采集与处理-题库带答案
数据采集与处理-题库带答案数据采集与处理-题库带答案1、（）是指对客观事件记录的符号，是对客观事物的性质、状态及相互关系等进⾏记载的物理符号或这些物理符号的组合。
A、数据B、字段C、记录D、⼤数据答案： A2、在数据表中，表的“列”称为（）A、数据B、字段C、记录D、⼤数据答案： B3、在数据表中，表的“⾏”称为（）A、数据B、字段C、记录D、⼤数据答案： C4、数据表是由⾏（记录）和列（字段）构成，因此也称（）A、数据B、⼆维表C、表格D、⼤数据答案： B5、⼤数据具有以下特征A、⼤容量、多种类、⾼速度B、复杂性、⾼价值C、可变性、真实性D、以上都是答案： D6、数据的获取途径有（）C、互联⽹数据导⼊D、从别⼈数据库窃取答案： ABC7、产品⾃有数据就是⾃⾝产品销售过程中产⽣的数据。
答案：正确8、调查问卷是以问题的形式系统的记载调查内容的⼀种印件。
答案：正确9、互联⽹数据分布在⽹页的不同位置，我们很难采集下来。
答案：错误10、Excel是按照数据结构来组织，存储和管理数据的仓库。
答案：错误11、商务数据指⽤户在电⼦商务⽹站购买商品的过程中，⽹站记录⽤户⾏为的⼤量数据。
答案：正确12、商务数据包括（）A、电⼦商务平台的基础数据B、电⼦商务专业⽹站的研究数据C、电⼦商务媒体报道D、评论数据答案： ABCD13、商品数据⼀般包括（）A、商品分类B、商品价格C、商品展⽰D、商品评价答案： ABC14、采集交易数据主要是为了通过数据分析评估客户价值，将潜在客户变为价值客户。
答案：正确15、评价数据主要以图⽚的形式出现。
答案：错误16、新闻⽹站有（）A、腾讯⽹B、百度贴吧C、凤凰⽹D、博客答案： AC17、社交⽹站有( )C、凤凰⽹D、博客答案： BD18、商务数据可⽤于多种⾏业（）A、制造业B、⾦融业C、个⼈娱乐D、餐饮⾏业答案： ABCD19、商务数据可以监控竞争对⼿的动态。
答案：正确20、商务数据不同帮助企业和个⼈共享客户信息。
MAPGIS应用教程第三章空间数据采集
图3-6“新建区”
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第三章 空间数据采集
工程图例的建立
• 工程图例有两个作用。一方面数据录入时，在输入另一类 图元之前，图例板可以直接提供该类图元的固定参数，这 样就可以避免进入菜单重新修改此类图元的缺省参数，从 而提高了工作效率。另一方面在制作图件时，为了他人读 图，常常需要附带图例。 • 工程图例的操作步骤如下： • (1)通过“新建工程图例”打开“工程图例编辑器”，并 “编辑分类”。 • (2)选择图例类型，不同类型的图元对应不同类型的图例 ；输入图例的名称，选择描述信息的分类码，输入编码。
一、拓扑造区 当出现多个相邻区域时，根据区域的拓扑结构进行拓 扑造区是一种更快捷和方便的方法。 (1)拓扑处理工作流程 ①数据准备 将原始数据中那些与拓扑无关的线（如航线、铁路等） 放到其他层，而将有关的线放到一层中，并将该层保存为 一新文件（或是临时文件），以便进行拓扑处理。
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第三章 空间数据采集
线数据采集
1.输入方式 要在一个文件中直接输入线，把线文件设置为“可 编辑”，通过“线编辑”菜单的“输入线”就可以来造 线。如图3-11，相关设置有：选择流线、折线、正交、 矩形、双线、四边形、圆线、弧线、正交多边形、光滑 曲线等线形；设置倒角半径；设置是否即时属性输入； 设置线参数：线型、线颜色、线宽度、X系数、Y系数、 辅助线型、辅助颜色以及所在图层等。
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第三章 空间数据采集
3.1
MAPGIS文件创建
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第三章 空间数据采集
3.1
MAPGIS文件创建
• 一幅地图或几个地区的地理信息数据可以由上述的一类 或几类数据叠加组成。为了将几类数据有机地结合起来 ，统一管理这些数据，我们引入了“工程”的概念，采 用工程文件（*.MPJ）来描述管理各种数据。如图3-1：
数据采集与处理技术复习题
数据采集与处理技术复习题一、绪论（一）、填空题l、“数据采集”是指什么？将温度、压力、流量、位移等模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由计算机机进行存储、处理、显示或打印的过程。
2、数据采集系统的组成？由数据输入通道，数据存存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。
3、数据采集系统性能的好坏的参数？取决于它的位数与速度。
4、数据采集系统具有的功能是什么？(1）、数据采集，(2）、信号调理，(3）、二次数据计算，(4）、屏幕显示，(5）、数据存储，(6）、数据打印，(7）、人机联系5、数据处理系统的分类？分为预处理和二次处理两种；即为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。
6、集散式控制系统的典型的三级结构？一种是一般的微型计算机数据采集系统，一种是直接数字控制型计算机数据采集系统，还有一种是集散型数据采集系统。
7、控制网络与数据网络的结合的优点？实现信号的远程输送和异地远程自动控制。
（二）、问答题：1、数据采集的任务是什么？数据采集系统的任务：就是传感器输出信号转换为数字信号．送入工业控制机处理，得出所需的数据。
同时显示、储存或打印，以便实现对某些物理最的监视，还将被生产过程中的PC机控制系统用来控制某些物理量。
2、微型计算机数据采集系统的特点是．(l）、系统结构简单；(2）、微型计算机对环境要求不高：(3）、微型计算机的价格低廉，降低了数据采集系统的成木；(4）、微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分：(5）、微型计算机的各种l/0模板及软件齐全．易构成系统，便于使用和维修：3、简述数据采集系统的积木结构形式，并比较其特点？(l）、一般微型计算机数据采集与处理系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样／保持器、A/D转换器、计算机及外设等部分组成。
(2）、直接数字控制型(DDC)数据采集与处理系统是既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。
数据采集及处理答案
第一章１. 答：数据采集的任务就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需数据。
同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其总一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。
２.答：数据采集系统主要实现以下９个方面的基本功能：数据采集；模拟信号处理；数字信号处理；开关信号处理；二次数据计算；屏幕显示；数据存储；打印输出；人机联系。
３.答：数据采集系统的基本结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统，另一种是集散型数据采集系统。
微型计算机数据采集系统的特点是：系统结构简单，技术容易实现，满足中小规模数据采集要求；对环境要求不高；价格低廉，系统成本低；可座位集散型数据采集系统的一个基本组成部分；其相关模板和软件都比较齐全，容易构成西欧它能够，便于使用与维修。
集散型数据采集系统的主要特点是：系统适应能力强；系统可靠性高；系统实时响应性好；对系统硬件要求不高；特别适合在恶劣环境下工作。
４.答：数据采集系统软件功能模块一般由以下部分组成：１）模拟信号采集与处理程序。
其主要功能是对模拟输入信号进行采集、标度变换、滤波处理以及二次数据计算，并将数据存入磁盘。
２）数字信号采集与处理程序。
其功能是对数字输入信号进行采集及码制之间的转换。
３）脉冲信号处理程序。
其功能是对输入的脉冲信号进行电平高低判断和计数。
４）开关信号处理程序。
其功能是判断开关信号输入状态变化情况，若发生变化，则执行相应的处理程序。
５）运行参数设置程序。
其功能是对数据采集系统的运行参数进行设置。
６）系统管理（主控）程序。
其功能是将各个模块程序组织成一个程序系统，并管理和调用各个功能模块程序，其次是用来管理数据文件的存储和输出。
７）通信程序。
其功能是设置数据传送的波特率（速率），上位机向数据采集站群发送机号，上位机接收和判断数据采集站发挥的机号，命令相应的数据采集站传送数据，上位机接受数据采集站传送来的数据。
第3章空间数据的采集与处理
第3章空间数据的采集与处理空间数据获取是地理信息系统建设首先要进行的任务，它可以有多种实现方式，包括数据转换、遥感数据处理以及数字测量等，其中已有地图的数字化录入，是目前被广泛采用的手段，也是最耗人力资源的工作。
在GIS中，录入的内容包括空间信息和非空间信息，前者是录入的主体。
目前，空间信息的录入主要有两种方式，即手扶跟踪数字化和扫描矢量化，本节具体介绍了两种方式，以及相关的算法，如曲线近似拟合，栅格图形细化跟踪等。
在图形数据录入完毕后，需要进行各种处理，包括坐标变换、拼接等，其中最重要的是建立拓扑关系。
在拓扑建立过程中，需要先对各种错误修改，本章描述了各种具体的错误情形，最后则介绍了多边形自动拓扑生成算法。
1 地图数字化1.1 数字化仪数字化手扶跟踪数字化的步骤:（1）确定需要数字化相对与数字化板的位置（保证地图反复数字化时相对位置一致）（2）在地图上选取控制点（数字化仪坐标与地理坐标之间的相互转换）（3）数字化地理空间实体手扶跟踪数字化的方式：点方式：当录入员按下游标（Puck）的按键时，向计算机发送一个点的坐标。
输入点状地物要素时必须使用点输入方式；而线和多边形地物的录入可以使用点方式，在输入时，输入者可以有选择地输入曲线上地采样点，而采样点必须能够反映曲线地特征。
流方式：能够加快线或多边形地物地录入速度，在录入过程中，当录入人员沿着曲线移动游标时，能够自动记录经过点的坐标。
目前大多数系统采取两种采样原则，即距离流方式（distance stream）和时间流方式（time stream）。
如下图。
曲线离散化算法在数字化过程中，需要对曲线进行采样简化，即在曲线上取有限个点，将其变为折线，并且能够在一定程度上保持原有的形状。
介绍douglas-peucker算法：（1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦。
（2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d;（3）比较该距离与预先给定域值e的大小，如果小于e,则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；（4）如果距离大于域值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1～3步处理；（5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。
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一、单选题1、对于离散空间最佳的内插方法是：A．整体内插法 B．局部内插法C．移动拟合法 D．邻近元法2、下列能进行地图数字化的设备是：A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机 D.硬盘3、有关数据处理的叙述错误的是：A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理4、邻近元法是：A.离散空间数据内插的方法B.连续空间内插的方法C.生成DEM的一种方法D.生成DTM的一种方法5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是：A.邻近元法B.整体拟合技术C.局部拟合技术D.移动拟合法6、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入：A.属性数据B.地图数据C.影象数据 D.DTM数据7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行：A.数据编辑B.数据变换C.数据更新 D.数据匹配8、下列属于地图投影变换方法的是：A.正解变换B.平移变换C.空间变换 D.旋转变换9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是：A.压缩软件B.消冗处理C.特征点筛选法 D.压缩编码技术10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。
A. 空间位置、专题特征、时间B. 空间位置、专题特征、属性C. 空间特点、变化趋势、属性D. 空间特点、变化趋势、时间11、以下哪种不属于数据采集的方式：A. 手工方式B.扫描方式C.投影方式 D.数据通讯方式12、以下不属于地图投影变换方法的是：A. 正解变换B.平移变换C.数值变换 D.反解变换13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C.数据层元数据D. 应用层元数据14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C. 说明元数据D. 分类元数据15、以下不属于遥感数据误差的是：A. 数字化误差B.数据预处理误差C. 数据转换误差D. 人工判读误差二、填空题1、数据处理涉及的内容很广泛，主要取决于和，一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。
2、数据变换指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括、和，以解决空间数据的几何配准。
3、数据重构指数据从一种格式到另一种格式的转换，包括、、等，以解决数据在结构、格式和类型上的统一，实现多源和异构数据的联接与融合。
4、数据提取指对数据进行某种有条件的提取，包括、、等，以解决不同用户对数据的特定需求。
5、的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，它们是空间数据处理的基本内容之一。
6、投影转换的一般方法包括、和三种。
7、数据采集采用矢量数据结构，有利于保证空间实体的和。
8、数据空间分析主要采用栅格数据，因为其有利于加快和。
9、由于地理数据的、、、、以及等，导致多源数据的产生，给数据的集成和信息共享带来困难。
10、空间数据的内插方法一般包括和。
三、名词解释1、数据压缩2、空间数据的内插3、空间数据处理4、误差5、空间数据6、类型7、对象8、点9、结点 10、线段 11、线 12、弧 13、链 14、多边形 15、格网16、矢量17、栅格18、象元19、栅格对象20、数据精度四、简答题1、基于图像数据的矢量化方法从栅格数据向矢量数据转换的步骤有哪些？2、从技术角度看，地理信息系统常用的数据采集方法包括哪些？3、为什么在地理信息系统中使用元数据？元数据有哪些应用？4、元数据的作用有哪些？5、元数据的获取分为哪几个阶段？获取方法有哪些？6、空间数据源的种类有哪些？7、空间数据的一般性错误有哪些？主要有哪些检查方法？8、空间数据质量标准要素及其内容如何？第三章空间数据采集与处理一、单选题1－5：DBDAB 6－10：ACACA 11－15：CBDCA二、填空题1、原始数据的特点、用户的具体需求2、几何纠正、投影转换、辐射纠正3、结构转换、格式变换、类型替换4、类型提取、窗口提取、空间内插5、空间数据坐标变换6、正解变换、反解变换、数值变换7、几何精度和拓扑特性的描述8、系统数据的运行速度和分析应用的进程9、多语义性、多时空性、多尺度性、获取手段的多样性、存储格式的不同、数据模型与数据结构的差异10、点的内插、区域的内插三、名词解释1、所谓数据压缩，指从所取得的某个数据集合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。
2、空间数据的内插可以作如下简单的描述：设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式，现在要从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系式最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。
这种通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法就称为空间数据的内插。
3、空间数据处理：对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。
4、误差误差反映了数据与真实值或者大家公认的真值之间的差异，它是一种常用的数据准确性的表达方式。
5、空间数据：用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置、属性及其边界的信息。
6、类型：在元数据标准中，数据类型指该数据能接收的值的类型。
7、对象：对地理实体的部分或整体的数字表达。
8、点：用于位置确定的零维地理对象。
9、结点：拓扑连接两个或多个链或环的一维对象。
10、线段：两个点之间的直线段。
11、线：由相互连接的一系列线段组成的没有分支线段的序列，线可以自身或与其它线相切。
12、弧：由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线。
13、链：两个结点之间的拓扑关联。
14、多边形：在二维平面中由封闭弧段包围的区域。
15、格网：组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的格网集合，或者组成一规则或近似规则的棋盘状镶嵌表面的点集合。
16、矢量：有方向线的组合。
17、栅格：同一格网或数字影像的一个或多个叠加层。
18、象元：二维图形要素，它是数字影象最小要素。
19、栅格对象：一个或多个影象或格网，每一个影象或格网表示一个数据层，各层之间相应的格网单元或像元一致且相互套准。
20、数据精度：数据的准确度与精确度的总称。
数据的准确度是指结果、计算值或估计值与真实值或者大家公认的真值的接近程度。
数据的精密度指数据表示的精密程度，亦即数据表示的有效位数。
四、简答题1、（1）二值化。
即将原有的不同级别的灰阶压缩到2个灰阶。
（2）细化。
细化是消除线划横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留达标其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。
（3）跟踪。
目的是将写入数据文件的细化处理后的栅格数据，整理为从节点出发的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储于特征栅格点中心的坐标。
2、（1）计算机键盘数据采集。
（2）手扶跟踪数字化方法。
（3）地图扫描数字化。
（4）实测地图数据的输入。
（5）全球定位系统数据采集。
3、在地理信息系统中使用元数据的原因如下：⑴完整性：面向对象的地理信息系统和空间数据库的目标之一，是把事物的有关数据都表示为类的形式，而这些类也包括类自身，即复杂的“类的类”结构。
这就要求有支持类与类之间相互印证和操作的机制，而元数据可以帮助这个机制的实现。
⑵可扩展性：有意地延伸一种计算机语言或者数据库特征的语义是很有用途的，如把跟踪或引擎信息的生成结果添加到操作请求中，通过动态改变元数据信息可以实现这种功能。
⑶特殊化：继承机制是靠动态连接操作请求和操作体来实现的，语言及数据库以结构化和语义信息的关联文件(Context)方式把操作请求传递给操作体，而这些信息可以通过元数据表达。
⑷安全性：分类完好的语言和数据库都支持动态类型检测，类的信息表示为元数据，这样在系统运行时，可以被类检测者访问。
⑸查错功能：在查错时使用元数据信息，有助于检测可运行应用系统的解释和修改状态。
⑹浏览功能：为数据的控制类开发浏览器时，为显示数据，要求能解译数据的结构，而这些信息是以元数据来表达的。
⑺程序生成：如果允许访问元数据，则可以利用关于结构的信息自动生成程序。
如，数据库查询的优化处理和远程过程调用残体生成。
空间数据元数据的应用：（1）帮助用户获取数据（2）空间数据质量控制（3）在数据集成中的应用（4）数据存贮和功能实现4、在地理信息系统应用中，元数据的主要作用可以归纳为如下几个方面：(1)帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退时，也不会失去对数据情况的了解；(2)提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索空间数据:(3)帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断；(4)提供有关信息，以便于用户处理和转换有用的数据。
5、空间数据元数据的获取可分为三个阶段:数据收集前、数据收集中和数据收集后。
对于模型元数据，这三个阶段分别是模型形成前、模型形成中和模型形成后。
第一阶段的元数据是根据要建设的数据库的内容面设计的元数据，内容包括:普通元数据、专题性元数据；第二阶段的元数据随数据的形成同步产生出三阶段的元数据，是在上述数据收集到以后，根据需要产生的，包括数据处理过程描述、数据利用情况、数据质量评估、浏览文件的形成、拓扑关系、影像数据的指标体系及指标、数据集大小、数据存放路径等。
空间数据元数据的获取方法主要有五种:键盘输入、关联表、测量法、计算法和推理法。
键盘输入一般工作量大且易出错；关联表方法是通过公共项(字段)从已存在的元数据或数据中获取有关的元数据；测量法容易使用且出错较少，如用全球定位系统测量数据空间点的位置等；计算法指由其他元数据或数据计算得到的元数据，如水平位置可由仪器设置及时间计算得到；推理法指根据数据的特征获取元数据。
在元数据获取的不同阶段，使用的方法也有差异。
在第一阶段主要是键入方法和关联表方法；第二阶段主要采用测量方法；第三阶段主要是计算和推理方法。
6、空间数据源的种类主要有：⑴地图:各种类型的地图是GIS最主要的数据源，因为地图是地理数据的传统描述形式。
我国大多数的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。
⑵遥感影像数据:遥感影象是GIS中一个极其重要的信息源。
通过遥感影象可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息，航天遥感影象还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。
⑶统计数据:国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。
如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。
⑷实测数据:各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是GIS 的一个很准确和很现势的资料。
⑸数字数据:目前，随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立，直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。