GIS设计与实现知识点整理
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《GIS设计与实现》复习资料第一章引论1、何谓GIS？GIS主要研究的内容是什么？GIS是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
研究内容：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。
2、GIS逐步走向成熟的今天，其发展呈现出哪些趋势？①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展3、从发展历程角度来看，GIS软件经历了哪几个阶段，各阶段的主要特点是什么？①集成式GIS：在一个系统中集成了GIS的各项功能；②模块式GIS：系统分成许多相对独立的功能模块；③核心式GIS：从底层提供GIS功能，通过API访问；④组件式GIS：通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成；⑤万维网GIS：结合Internet，实现GIS的共享和互操作。
第二章GIS设计思想和方法1、GIS设计与一般信息系统设计相比较，有什么差异？3、GIS作为一个特殊的软件领域，其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点？1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。
2）GIS设计以空间数据为驱动。
3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
4、什么是UML？数据质量？结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象？1）UML（Unified Modeling Language）又称统一建模语言或标准建模语言。
它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。
UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态。
gis设计与实现知识点
gis设计与实现知识点GIS（Geographical Information System，地理信息系统）是一种集地理空间数据采集、管理、分析、处理、展示于一体的信息系统。
在现代社会中，GIS已经得到广泛应用，无论是在城市规划、土地管理、环境保护、交通规划还是灾害应对等领域，GIS技术都起到了重要作用。
本文将介绍GIS设计与实现过程中的一些关键知识点。
一、数据收集与处理GIS设计与实现的第一步是数据收集与处理。
在GIS中，地理空间数据主要来源于卫星遥感、航空遥感、GPS定位、地图数据等。
数据的收集不仅要考虑数据的准确性和完整性，还要注意数据的格式与标准。
在数据处理过程中，需要对数据进行清理、整理、转换和存储，以满足后续的分析和展示需求。
二、地图制作与可视化地图是GIS的核心内容之一，地图的制作需要考虑数据的呈现方式和展示效果。
在地图制作过程中，需要选择合适的地图投影方式，设置地图的比例尺和起始坐标等参数。
同时，还需要根据地理实际情况选择合适的地理符号、颜色和标注文字，让地图更加美观和易于理解。
地图可视化是指将地理空间数据以图形、图表、动画等形式展示出来，以便更直观地理解地理信息。
三、空间数据分析与挖掘GIS最大的优势之一就是能够进行空间数据分析与挖掘。
通过GIS技术，我们可以进行空间查询、空间统计、空间缓冲等空间分析操作。
空间查询可以快速查询某一区域的地理要素及其属性信息，空间统计可以对地理数据进行统计和分析，而空间缓冲可以帮助我们分析地理要素之间的关系和空间距离。
这些空间数据分析方法有助于我们从地理角度解决问题和发现规律。
四、网络GIS与移动GIS随着互联网和移动设备的普及，网络GIS和移动GIS的应用也越来越广泛。
网络GIS是指将GIS应用与Internet相结合，通过网络实现地理数据的发布、共享和交流。
用户可以通过浏览器访问地图服务，并进行地图浏览、查询等操作。
移动GIS是指利用移动设备（如智能手机、平板电脑）进行GIS应用的开发与使用。
GIS设计与实现复习资料
GIS设计与实现题目汇总：1.简述GIS设计目标、特点及原则：答：目的：就是通过改进系统设计方案、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好各阶段项目建设的组织管理工作，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。
特点：（1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、空间实体种类繁多、实体间的关联复杂；（2）GIS设计以空间数据为驱动。
GIS的功能是为空间数据库提供服务的，其主要任务是空间数据分析统计处理并辅助决策（3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多原则：标准化、先进性、兼容性、高效性、可靠性、通用性2.简述地理信息系统设计的主要内容和过程：答：主要内容：（1）系统总体设计（2）数据口详细设计（3）系统功能设计（4）应用模型与方法设计（5）输入输出设计主要过程：（1）系统分析（2）系统设计（3）系统实施（4）运行维护3.GIS快速原型化分析方法的主要步骤：答：步骤：（1）初步分析（2）设计原型（3）分析交流（4）修改原型（5）确定系统的功能与需求4.简述系统现状调查的方法与内容：答：方法：①面谈；②电话访谈；③参观；④问卷；⑤索取有关的资料并加以学习和理解；⑥GIS专题报告等内容：（1）用户情况调查、（2）系统目的和任务调查、（3）数据源调查和评价、（4）软硬件调查5.简述数据字典的定义、内容与应用：答：定义：是各类数据描述的集合内容：数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体应用：➢给管理者和用户提供关于可利用数据的线索；➢为系统分析人员提供数据是否存在的信息；➢为编程工作提供数据格式及数据位置6可行性分析应该考虑哪些因素：答：①效益分析；②经费问题；③进度预测；④技术水平；⑤有关部门和用户的支持程度7如何进行技术水平分析：答：（1）计算机系统功能和寿命的限制（2）技术方法（3）技术力量8.应用性GIS有哪几种组网方案？各有何特点答：（1）Client /Server模式：特点：系统维护要求高、操作复杂（2）Browers/Server模式：特点：大大地减轻了系统管理员的工作量，而且这种方式对前端的用户数没有限制，土地部门可公开发布信息，普通市民也可通过测览器进行查询（3）以C/S模式为主B/S模式为辅的网络模式：特点：在交互性方面，C/S方式与B／S方式相比对图形数据具有很强的编辑处理能力，对空间数据的存储效率较高9什么是层次码？它有什么特点，试举例说明答：层次码：是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码特点：其优点是能明确标出对象的类别，有严格的隶属关系，代码结构简单，容量大，便于机器汇总。
(完整版)GIS知识点总结
GIS知识点总结地理信息的定义：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，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
地理信息的特征：具有空间上的分布性、数据量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的对应性等特征GIS概念：地理信息系统（Geographical Information System，Geo-Information System，简称GIS），是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表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。
GIS特征：（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力GIS基本功能：1、数据采集功能 2、数据编辑与处理 3、数据存储、组织与管理功能 4、空间查询与空间分析功能 5、数据输出功能GIS组成：1、硬件 2、软件 3、网络 4、空间数据 5、人员与其他相关学科的联系：空间尺度：涉及四种尺度：观测尺度、操作尺度、比例尺（当制图区域比较小时，地图比例尺指图上长度与地面之间的长度比例；当制图区域相当大时，地图比例尺指在进行地图投影时，对地球半径缩小的比率）、分辨率（光谱分辨率时间分辨率空间分辨率）地理格网：指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。
按不同的坐标系统可以分为：地理坐标格网（按经纬度坐标系统）直角坐标格网（按直角坐标系统）地理空间实体概念：对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的不可再分割的同类对象，就是地理空间实体，简称空间实体。
地理空间实体具有4个基本特征：1、空间位置特征 2、属性特征 3、时间特征 4、空间关系空间数据模型：包括概念模型（最高层、常用E-R模型）、逻辑数据模型（通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型）、物理数据模型（最低）概念模型（对象、场、网络），场模型有6种表示方法。
GIS设计与实现
地理信息系统:在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统。
GIS设计目标就是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内聚跟耦合：内聚纸模块内部各部分之间的联系，耦合是指模块之间的联系内聚度跟耦合度相互联系此消彼长。
地理建模主要是运用数学语言、地理知识和程序设计工具，对地理信息（如地理现象、地理数据等）加以翻译和归纳。
地理坐标系：也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。
一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。
空间元数据：指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其它特征。
是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。
地理编码：是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。
组件：是一个在整个分布式系统中可以即插即用的独立对象，在完成其功能的过程中，它可以跨越网络、应用、语言、工具和操作系统。
1、结构化的概念最早是由E.W于1965年提出来的，GIS工程学体系的三维结构是由A.D.Hall 提出的，地理信息科学是由Good Child于1992年提出的，Grady Booch是面向对象发最早的倡导者之一；Jacobson提出了OOSE方法；Y ourdon提出了进行GIS总体的结构图；基本E-R模型由Peter Chen于1976年提出的。
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。
GIS设计与实现大学考试复习资料(老师划重点版)
GIS设计与实现复习资料第一章引论一、什么是GIS（只考填空）1。
GIS研究内容：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出2。
GIS软件技术经历的五个阶段：集成式GIS、模块式GIS、核心式GIS、组件式GIS、万维网GIS二、GIS构成:硬件、软件、数据、人员、处理1。
硬件计算机硬件环境包括从GIS数据采集到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件设备。
具体分类如下：（1）数据采集、输入设备1）采集设备：测绘仪器、遥感设备2）输入设备：数字化仪、扫描仪、计算机的输入设备（2)数据存储、处理设备1）存储设备:磁盘、磁带机等磁存储介质以及一些光存储介质2）处理设备:计算机、图像处理器、网络设备(3）输出设备1）通常是标准的计算机外围设备：如打印机、绘图仪2）也可以是通过计算机显示器或是外界的高分辨率显示装置（如投影仪等）进行输出。
2。
软件（1）GIS软件的作用提供了一系列功能模块用来存储、分析、和显示空间数据（2)对GIS软件的要求1）提供显示、操作地理数据的常用工具2）提供空间数据库管理系统3）提供图形与属性数据同步查询统计分析功能4）简单易用的图形用户界面（3）GIS软件的分类(大类）：工具型软件、应用型软件3.数据（1)地理数据概念地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据（2)GIS数据来源普通地图、影像、遥感数据、其他图形软件的结果数据或相关的数据资料(3)GIS数据分类1)空间数据：是表征空间实体位置的数据，一般采用“栅格数据结构”、“矢量数据结构”、“不规则三角网”等数据结构进行管理和存储。
2）属性数据：是表征空间实体属性的数据，一般采用关系型数据库进行管理.4.人员人员在GIS中，作用如下：（1）对GIS软件进行开发、维护和升级（2）对GIS数据进行搜集、入库和管理（3)应用GIS进行生产生活实践，实现GIS的价值第二章GIS设计思想、内容、标准一、GIS设计目标及其特点1.GIS设计目标（考)GIS 设计目标就是通过改进系统的设计方法、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、延长系统生命周期目的。
GIS设计与实现复习
1.从发展历程看，GIS软件技术经历了五个阶段，分别为集成式GIS、组件式GIS、模块式GIS、核心式GIS，和万维网GIS。
2.GIS设计的理论基础是GIS工程学思想，它在促进GIS的推广应用，加快GIS软件产业的发展方面有着重要意义。
3.GIS设计包括软件设计和数据库设计两个方面。
4.GIS软件设计中最常用的软件生存周期模型是瀑布模型，它将软件过程分为可行性分析，需求分析，总体设计，详细设计，编码，系统运行和维护六个阶段。
5.详细设计之后，GIS设计进入代码编写阶段，可选用的程序设计语言包括三个级别低级语言，中级语言，高级语言。
其中高级语言又可分为面向过程语言和面向对象语言。
6.GIS维护内容包括数据维护与更新，应用系统维护与更新和网络维护与安全管理。
7、GIS从诞生到今天，总的来说，GIS产品模式主要有数字地图、桌面制图、桌面GIS和专业化GIS。
8. 原型法从本质上可分为两种类型：丢弃型原型和进化型原型。
9. 从体系结构上，分布式GIS经历了三个发展阶段，分别为C/S结构、B/S结构和多层结构。
思考题：1、简述系统流程图与数据流图有什么区别?2、在GIS程序代码的编写阶段，可选择的程序语言类型及其差异？3.简述GIS设计自身的特点有哪些？4. 试比较GIS空间数据与属性数据结合的两种方式？5. GIS设计过程区别于其他软件设计的独有特点？6. 简述对空间数据的分幅的方式及其应注意的问题有哪些?7.什么叫分布式GIS？它的软件技术基础是什么？基于C/S模式的分布式GIS的特性？8. 采用ESRI的ArcGIS进行小规模分布式GIS软件开发的解决方案？9.简述结构化生命周期法的类型划分？请比较它们的优缺点？10. 简述GIS项目进度安排表制定的方法，及其各自特点是什么？11. GIS软件技术经历的阶段？GIS最新的发展趋势？12. GIS软件测试包括哪几方面的内容？13.试比较GIS空间数据与属性数据结合的两种方式？并举例。
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（P27）GIS工程三维结构图时间维、逻辑维、知识维
（P199）GIS软件评价：技术评价、经济评价、社会评价
确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。
(P34)OMT ：采用对象模型、动态模型和功能模型等来描述一个系统。
(P35)UML：是一个通用的标准建模语言
(P46)GIS数据流模型：是GIS 软件系统逻辑模型的一种图形表示，它描述了GIS数据流动、存储、处理等逻辑关系，一般采用数据流图来表示。
（P54）系统边界：系统与系统之间的界限
（P67）类图的组成：类图由类、接口以及它们之间的关系构成
（P85）UIMS：用户界面管理系统
（P98）活动图：是一种用于描述系统行为的模型视图，它用来展现参与行为的类的活动或动作
(P114)CASE 工具：为数据库的设计及开发提供了一些自动化的支持软件。
辅助数据库设计人员和管理人员尽可能高效的开发数据库。
（P114）CASE 工具的特性: 友好的操作界面; 分析执行任务的功能; .评估设计方案的启发因素; 权衡比较多种设计方案; 丰富的结果表达形式; 设计验证以检验设计结果是否符合最初要求
（P225）风险估计：指估计风险发生的可能性及其概率。
（P225）风险评价：在风险识别和风险估计的基础上，评估发生风险的可能性及危害程度，决定是否需要采取相应的措施。
（P236）地理信息网络服务：ISO、OGC和FGDC等标准化组织依据网络服务、地理信息共享和互操作特性制定了相关标准和规范，定义了统一的地理信息服务接口，使得用户可以通过相同方式访问不同数据源的数据，而无需掌握数据源的位置和内部结构。
（P238）面向服务的系统架构（SOA）：SOA是一种软件体系架构概念，来源于早期的基于组件的分布式计算方式，在OMG和IONA的推动下，成为一个被广泛认可的规范。
（P12）GIS数据标准化的内容
GIS相关的名词或术语标准化；与空间数据库标建设有关的标准化活动(包括各种操作规程的制定、数据采集、数据分类与编码、数据字典、文本编写、数据库安全等方面的标准的制定与实践)与GIS数据共享有关的标准化工作（包括对数据质量控制、数据重用、数据交换、网络安全等方面的技术标准，如数据模型标准、数据质量评定标准、元数据标准等）
(P41）三种GIS基本设计方法比较
综上所述，进行设计方法的选择需根据GIS软件设计的特点，考虑多方面因素选择合适方法，通常：小型GIS软件设计→原型法；大型GIS软件设计→结构化生命周期法或面向对象设计法；需求分析阶段应用原型法来确认用户需求。
（P45）系统定义的基本任务：
1)功能需求。
明确所开发的软件必须具备什么样的功能
2)性能需求。
明确待开发的软件的技术性能指标
3)环境需求。
明确软件运行时所需要的软、硬件的要求
4)数据需求。
（P59）系统目标分析
1)进行用户类型分析：判断用户类型是进行系统建设目标和任务分析的关键通常可分为以下几种
A.具有明确而固定任务的用户。
B.部分工作任务明确、固定，且有大量业务有待开拓与发展，因而需要建立GIS来开拓他们的工作
C.工作任务完全不定的用户，如高校研究室或研究所等，主要以GIS作为教学科研工作的工具或用于
开发新的GIS技术
2)对现行系统进行调查分析
3)明确系统服务对象
4)用户研究领域现状调查
（P59）系统功能分析：
1)GIS结构化分析方法
采用自顶向下、逐层分解的系统分析方法来定义GIS系统的需求，还可以在此基础上作出GIS系统的规格说明
2)GIS面向对象分析方法
通过自底向上提取对象并进行对象组合来实现系统功能和性能分析
3)GIS快速原型化分析方法
是在系统分析员和系统用户之间交流的一种工具方法，用来明确用户对GIS系统功能和性能的要求。
基于GIS需求不确定性因素，这种方法在GIS系统功能和性能分析领域的应用相对较为广泛。
其步骤大致有：
A.初步分析
B.设计原型
C.试用评价
D.修改原型
E.确定系统功能与需求
六、未归类
(P49)GIS数据字典中四个词条
(P67)类图的组成
由类、接口、等模型元素以及它们之间的关系构成
1) 类：类是对一组具有相同属性、操作、关系和语义的事物的抽象。
在UML 中类被描述成为具有相同结构、行为
和关系的一组对象的描述符号。
所有属性与操作都被附在类中。
类的表示法是一个矩形，这个矩形由类的名称、类的属性、类的操作3个部分构成。
2) 接口：接口是在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象行为的描述。
通常在接口中包含一系列操作，但是
不包含属性，并且没有对外界可见的关联。
接口是一种特殊的类，所有
接口都是有构造型的类，一个类可以通过实现接口支持接口所指定的行
为。
3) 类之间的关系
（P198）GIS 软件测试工具：白盒测试工具、黑盒测试工具、性能测试工具、测试管理工具
（P221）GIS 项目进度安排表的制定方法：里程碑表示法、直方图法、关键路径法、墙纸法、甘特图法。