《GIS原理》第2章作业
GIS原理-判断及选择题
二.选择题
8.数据库系统是：____。（ ） A.存储在计算机内的有结构的数据集合 B.一个软件，用以维护数据库、接受并完成用户对数据库的一切操作 C.指由硬件设备、软件系统、专业领域的数据体和管理人员构成的一个运行系统 D.数据文件的集合
二.选择题
6.在地理信息系统中，通常使用的三个坐标系是：_____。（ ） A.世界坐标系、规范化坐标系和设备坐标系 B.世界坐标系、用户坐标系和设备坐标系 C.世界坐标系、局部坐标系和设备坐标系 D.局部坐标系、用户坐标系和设备坐标系
7.图形数据的编辑功能主要是：________。（ ） A.利用已知的理论数据和实际数据建一多项式变换公式，用此公式修改错误数据 B.利用 GIS 软件提供的程序，自动删除图形数据中的错误数据 C.利用开窗口功能和光标定位功能，人机交互的修改图形中的错误数据 D.利用图形变换功能来修改图形中的错误数据
第一章 绪论
一.判断题
1.在通常情况下，对信息和数据可不作严格区分，在不引起误解的情况下可以通用，因此信息和数 据无本质区别。 （对 错 ）
2.GIS 与 DBS 的最大差别是前者具有处理图形数据功能，而后者没有。 （对 错 ）
3.GIS 与 CAD 系统两者都有空间坐标，都能把目标和参考系统联系起来，都能描述图形拓扑关系，也 能处理属性数据，因而无本质差别。 （对 错 ）
3.手扶跟踪数字化输入得到的是矢量数据。 （对 错 ）
4.对于一条折线一般选择流方式数字化。 （对 错 ）
5.对于不规则曲线图形常选择流方式数字化。 （对 错 ）
6.扫描输入最大的缺点是噪声、数据量大。 （对 错 ）
083《GIS原理及应用》考试大纲
嘉应学院地理科学与旅游学院《GIS原理及应用》考试大纲一、考试范围与要求考试范围为地理信息系统的基本知识、基本理论与方法、空间数据的基本特征和数据结构、空间数据库、空间数据处理和产品输出等的理论知识，要求学生了解GIS的发展历史和最新进展，掌握空间数据采集和处理的基本技术，熟悉空间分析和应用的一般方法。
二、考试形式与结构考试形式：闭卷、笔试，考试时间为120分钟，试卷卷面满分为100分。
考试结构：1、内容结构：基础知识：50分综合理解分析：50分2、题型结构：三、考试内容与评价目标第一章绪论（一）、评价目标1、识记GIS基本概念2、熟悉GIS的基本构成和发展历史（二）、考试内容1、数据：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图象等符号。
数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。
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。
信息：现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理，为人们的生产、建设、管理等提供决策依据。
地理信息：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征及一切有用的知识，他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。
地理信息属于空间信息，它具有空间分布特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息系统：不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义：基于技术、工具、系统和学科的定义。
等的定义2、GIS的基本构成：硬件、软件、数据、人员和模型。
3、GIS的发展概况：我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个阶段：1）准备阶段（1978-1980）：一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS的重要性，进行极积呼吁，为GIS在我国的发展奠定了理论准备基础并做了一些可行性实验。
2）试验阶段（1981-1985）：这期间，我国在GIS理论探索，规范探讨，软件开发，系统建立等方面取得了突破和进展，进行了一些典型，试验专题试验软件开发工作。
gis原理第二章
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Resolution
Size = 7x7x4 = 196
Size = 10x10x4 = 400
压缩编码
为了能以尽可能少的数据量记录尽可能多的 信息，目前有一系列栅格数据压缩编码方法， 如链码、游程长度编码、块码、四叉树编码 等，其类型又有无损压缩编码和有损压缩编 码之分。 无损压缩编码是指编码过程中没有任何信息 损失，通过解码可以恢复原来的信息。有损 压缩编码是指为了提高编码效率，最大限度 地压缩数据，在压缩过程中损失一部分信息。
简单数据结构
实例
ArcView –Shape文件: .shp 主文件 .shx 索引文件 .dbf 表文件 Mapinfo—Tab文件
缺点
数据冗余、匹配误差
难以表达邻域特征 难以解决嵌套问题
(二)拓扑数据结构
拓扑数据结构的关键是拓扑关系的表示，而几何 数据的表示可参照矢量数据的简单数据结构。在目 前的GIS中，主要表示基本的拓扑关系，而且表示方 法不尽相同。下面举一表示矢量数据拓扑关系的例 子。
观察和认知信息选择综合简化和抽象空间事物或现象概念模型conceptialmodel逻辑数据模型logicaldatamodel编码表达建立空间关系物理数据模型physicaldatamodel数据结构对数据进行组织概念世界最高层数据世界计算机中间层空间数据库最底层现实世界空间实体抽象的三个层次模型特点实例应用领域模型能支持为计算机模型的非计算机模型地图概念数据模型硬件独立软件独立地图矢量模型逻辑数据模型硬件独立软件依存arcgis的点层空间数据结构物理数据模型硬件依存软件依存cov图层文件可完整定义的对象实体难以完整定义的对象实体光滑连续的空间变化现象由序列离散对象及其属性对象间关系构成的世界光滑连续的场构成的世界由一系列简单对象及其属性关系及其规则组成的对象离散化的表面镶嵌化数据连续光滑的数学函数连续不可微的数学函数现实世界概念模型逻辑模型物理模型模拟逼近近似采样内插模拟逼近对象识别滤波场模型对象模型网络模型四概念模型对象模型要素模型将研究的整个地理空间看成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域中对象模型强调地理空间中的单个地理现象
GIS原理与应用(专升本)
第五讲
第1章 GIS的科学基础 GIS的科学基础
地球系统科学是研究地球系统的科学。地球系统，是指由大气圈、 地球系统科学是研究地球系统的科学。地球系统，是指由大气圈、 水圈、岩石圈和生物圈（包括人类自身）等四大圈层组成的作为 整体的地球。它包括了自地心到地球的外层空间的十分广阔的范 围，是一个复杂的非线性系统。 地球信息科学是地球系统科学的组成部分，是研究地球表层信息流 地球信息科学是地球系统科学的组成部分，是研究地球表层信息流 的科学，或研究地球表层资源与环境、经济与社会的综合信息流 的科学。就地球信息科学的技术特征而言，它是记录、测量、处 理、分析和表达地球参考数据或地球空间数据学科领域的科学。 地理信息科学是信息时代的地理学，是地理学信息革命和范式演变 地理信息科学是信息时代的地理学，是地理学信息革命和范式演变 地理信息的本质特征与运动规律的一门科学， 的结果。它是关于地理信息的本质特征与运动规律 的结果。它是关于地理信息的本质特征与运动规律的一门科学， 研究对象是地理信息，是地球信息科学的重要组成成分。
第4章 GIS的技术基础 GIS的技术基础
4.5 信息安全技术
信息安全技术包括公钥基础设施（PKI）、防火墙技术和信息伪装技术。 信息安全技术包括公钥基础设施（PKI）、防火墙技术和信息伪装技术。 信息安全传输的保护方式有认证传输方式、加密传输方式、混合传输 信息安全传输的保护方式有认证传输方式、加密传输方式、混合传输 方式。
4.7 虚拟现实与仿真技术
数字地球、数字城市、 数字地球、数字城市、数字流域
第5章 地理空间信息基础
地理空间信息的描述方法
一、地球空间模型
球表面几何模型分为四类：地球的自然表面模型、 球表面几何模型分为四类：地球的自然表面模型、地球的相对抽象表面 地球的自然表面模型 模型、地球的旋转椭球体模型和地球的数学模型。 模型、地球的旋转椭球体模型和地球的数学模型。
第二章 地球空间与空间数据基础
遥感图像及地图表示
五、地理信息的数字化表述
地理信息的数字化表述，就是使计算机能够识别 地理事物的形状。
Open GIS对地理空间的认识模型
九个抽象层次
尺度世界 （尺度语言）
项目世界 （project）
地理点列世界 （坐标几何）
地理空间世界 （GIS语言）
地理几何 特征世界
概念世界
现实世界
（自然语言） （基本语言）
地理要素 集合世界
地理要素 世界
GIS的三个抽象层次
现实世界 地理实体或者现象
概念世界
2
4
12 24
48
96 192
1
4
16 144 576 2304 9216 36864
1
4
36 144 576 2304 9216
第二节 地理空间坐标系与地图投影
地理空间坐标系的主要目的，是确定空间 实体在地理空间中的位置，最直接的方法是用 地理坐标（经度、纬度）和高程来表示。
地理坐标系——球面坐标系
地图投影
平面直角坐标系 （笛卡尔平面直角坐标系、欧几里德空间系）
一、在椭球面上表示点位置的坐标系统
（一）大地坐标系
大地坐标系是大地测 量中以参考椭球面为 基准面的坐标系。
根据不同的应用，域可以表示二维和三维地理 空间。
三、地图对地理空间的描述
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，使地面上各点和地 图平面上的相应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
WebGIS第二章 网络GIS的体系结构
Web 浏览器
HTTP等 协议
Web服务器 ASP等
GUI 用户
DCOM等 协议
表现层
应用服务器 中间层
DBMS 数据服务层
2.3 三级及多级C/S 模式
Main Frame
C/S
Web
看图请大家思考一下以上三种体系结构各有什么特点？
网络GIS体系结构的发展经历了三个阶段:
①终端/工作站模式(集中式体系结构) ②两级C/S 模式（分布式的两层体系结构）
③多级C/S 模式（分布式的三层、多层体系结构）
2.1 终端/工作站模式
工作站上集中所有计算, 终端仅为用户操作计算机的界面 工具 主要为客户端用户提供数据浏览功能, 不提供分析和放大 等操作功能, 这种体系结构是最简单也是最安全的, 因为数 据管理和操作都是在服务端集中完成, 简化了用户的设置和 操作 但是随着用户数量的增多和需求的提高, 服务器无法及时 响应用户的请求, 这种体系结构已经逐渐被淘汰。
第二章 网络GIS的体系结构
2.1 终端/工作站模式 2.2 两级C/S 模式 2.3 多级C/S 模式 2.4 基于Agent的主动式结构
网络GIS的体系结构
FILE SERVER DB SERVER
Ethernet
terminal
terminal Workstation
PC Mac
DATABASE WWW SERVER
终端/工作站模式的特点
①以主机为中心计算环境，数据管理，事物处理高度集 中；
实验二、GIS数据采集与编辑.pdf
《地理信息系统原理》实验二、GIS数据采集与编辑1实验目的1）熟悉ArcGis中多边形合并、分割多边形、多边形边界处理的基本操作2）熟悉ArcGis 中使用聚合容差对数据进行编辑3）熟悉ArcGis 中使用拓扑规则对数据进行检查和编辑4）熟悉ArcGis 中图幅的拼接基本操作2实验软件及数据2.1实验软件ArcCatalog 10、ArcMap 102.2实验数据1）矢量数据editmap1.shp、editmap2.shp；2）矢量数据land-dig.shp，参考数据；trial_dig.shp，数字化后的结果文件3）矢量道路数据idroads.shp，mtroads.shp，Merge_result.shp 4）个人地理数据库edgemach.mdb，其中包括两个土壤类型面数据boytmtn和mrblemtn。
3实验步骤3.1Shapefile文件的编辑对editmap1.shp进行编辑，再用editmap2.shp对编辑的结果进行核对。
1）启动ArcMap，并把数据帧（Data frame）名的名称改为“任务1”，把editmap1.shp和editmap2.shp添加到“任务1”。
将editmap1.shp和editmap2.shp的符号系统选择为预定义的样式“Hollow”（空心），将editmap1.shp的边界轮廓颜色设置黑色，将editmap2.shp的边界轮廓颜色设置红色。
将内容列表中editmap1.shp设置为可选择，editmap2.shp设置为不可选择。
显示editmap1.shp的图层标注，字段为Landed_id。
问题：设置可选和不可选有什么好处？2）打开“编辑器Editor”（在自定义菜单中工具条功能进行设置，也可通过工具栏右键进行设置），并点击编辑器设置为“开始编辑”，目标图层为editmap1.shp。
3）合并74、75两个多边形。
选中74、75两个多边形，选择“编辑器Editor”中的“合并Merge”功能。
李建松《地理信息系统原理》(第2版)(章节题库 地理信息系统基础理论)【圣才出品】
第2章地理信息系统基础理论一、名词解释1．数据答：数据是指对某一事件、事务、现象进行定性、定量描述的原始资料，包括文字、数字符号、语言、图形、图像以及它们能转换成的形式。
数据是用以载荷信息的物理符号，数据本身并没有意义。
在计算机信息时代，数据的形式或格式与计算机系统有关，并随着载荷它的介质的形式改变而改变。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
2．地理数据答：地理数据是各种地理特征和地理现象间关系的符号化表示，包括空间位置数据、属性（特征）数据和时域特征数据三大部分。
3．信息答：信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息是用文字、数字、符号、语言、图形、图像等介质或载体，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。
它不随介质或载体的物理形式的改变而改变。
信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特点。
4．地理信息答：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，是与地球表面空间位置数据相关联的信息，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。
地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下独特特性：空间分布性、数据量大、多维结构和时序特征。
地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义，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。
5．地理信息流答：地理信息流是由于物质和能量在空间分布上存在不均衡现象所产生的，依附于物质流和能量流而存在的，也是物质流、能量流的性质、特征和状态的表征和知识。
地理信息流是地理系统的纽带，有了地理信息流，地理系统才能运转。
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成都信息工程学院资源环境学院《GIS原理》作业
章节第二章
空间数据模型
姓名
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《GIS原理》作业
1、空间数据结构在三层次地理空间认知中的作用和意义？
答：地理空间认知包括空间特征感知，空间对象认知和空间格局认知三个层次。
空间数据结构介于逻辑数据模型和物理数据模型中间媒介位置。
空间数据结构能有效的对逻辑数据模型描述的数据进行合理的组织，将逻辑关系和数据转化为物理的数据，实现了将现实世界的空间关系向计算机系统智能化转化
2、根据GIS数据组织和处理方式，空间数据的概念模型有为哪三类？如何进行选择？
答：空间数据的概念模型有要素（对象）模型、网络模型、场（域）模型。
模型的选择：
（1）基于要素模型强调了离散的对象。
一般认为，要素模型特别适用于描述地理空间中各种独立存在的地理特征，适合于那些具有完整边界的地理目标，如：建筑物、街区、道路、行政区划等人文现象、或者湖泊、河流、植被景观等自然现象。
（2）根据应用不同场模型可以表现为二维或三维，用于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象。
如：空气污染物在空间中本质上讲是三维的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。
（3）网络模型表示了特殊对象之间的交互。
基于网络的地理认知模型与基于对象的地理认知模型有相似之处，都是描述不连续的地理目标。
如道路、地下管线、通讯线路、自然界的物质流、能量流等。
网络模型可以看成基于点对象和线对象
及其拓扑关系的集合描述。
3、什么是空间关系？空间关系主要包括哪些？在GIS中引入空间关系有何意义？
答：空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
空间关系包括以下三种：
（1）拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通和相交等关系；
（2）空间顺序关系：用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系；
（3）度量空间关系：主要是指空间对象之间的距离关系。
在GIS中引入空间关系的意义：在GIS中引入空间关系，空间关系能为GIS系统数据库提供有效的空间查询、空间分析、辅助决策等。
地理信息系统中集中存储了空间分布位置信息、属性信息、拓扑空间关系等空间关系信息。
因此，空间位置、关系与度量的描述在GIS中起非常重要的作用。
4、栅格数据模型、镶嵌数据模型是基于场的观点还是基于要素的观点？为什么？
答：基于场的。
栅格数据模型是基于栅格的空间模型把空间看作像元的划分，每个像元都与分类或者标识所包含的现象的一个记录有关；镶嵌数据模型采用规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元。
以上两种都适合于用场模型抽象的地理现象。
5、为什么栅格数据模型是将连续空间离散化？
答：基于栅格的空间模型把空间看作像元的划分，每个像元都与分类或者标识所包含的现象的一个记录有关。
像元与“栅格”两者都是来自图像处理的内容，其中单个的图像可以通过扫描每个栅格产生。
在每个图层中栅格像元记录了特殊的现象的存在。
每个像元的值表明了在已知类中现象的分类情况，因此栅格数据模型是将连续空间离散化的。
6、空间逻辑数据模型主要有哪些？分别使用哪种方式的逻辑结构对地理数据进行表示？
答：（1）栅格数据模型。
基于栅格的空间模型把空间看作像元的划分，每个像元都与分类或者标识所包含的现象的一个记录有关。
（2）矢量方法强调了离散现象的存在，由边界线（点、线、面）来确定边界，因此可以看成是基于要素的。
（3）矢量－栅格一体化数据模型：在矢量－栅格数据模型中，对地理空间实体同时按矢量数据模型和栅格数据模型来表述。
面状实体的边界采用矢量数据模型描述，而其内部采用栅格数据模型表达；线状实体一般采用矢量数据模型表达，同时将线所经过位置以栅格单元进行充填；点实体则同时描述其空间坐标以及栅格单元位置，这样则将矢量数据模型和栅格数据模型的特点有机地结合在一起。
（4）镶嵌数据模型采用规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元，适合于用场模型抽象的地理现象。
（5）面向对象数据模型应用面向对象方法描述空间实体及其相互关系，特别适合于采用对象模型抽象和建模的空间实体的表达。
说明：作业以Word附件提交。
作业文件名命名规则：学号+姓名+“第X章作业”。