城市地理信息系统复习重点

城市地理信息系统复习重点1、城市地理信息的特征？答：多重属性结构、数据量大、空间关系复杂、数据来源多样化、可挖掘性。

2、城市地理信息系统的功能有哪些（技术和应用角度）？答：技术角度看：输入与编辑、查询检索、处理和分析、可视化输出、系统二次开发。

应用角度看：管理功能、分析评价功能、规划与预测功能。

3、城市地理信息系统的组成要素包括哪些？答：硬软件和网络、规范标准、数据、技术队伍和组织管理4、城市地理信息系统的特点有哪些？答：数据类型的多样性和服务对象的多层性；精度高，现势性强；模型化、智能化和多功能性；与办公自动化的一体化；严格的层次结构和高度统一的规范标准；强烈的现实话需求。

5、拓扑结构的三种基本要素和它们之间的三种拓扑关系？答：要素：结点、弧段、多边形；关系：邻接——同类元素之间的拓扑关系、关联——不同类元素之间的拓扑关系、包含——同类但不同级的元素之间的拓扑关系。

6、矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点？矢优点：表示地理数据的精度较高；严密的数据结构，数据量小；完整的描述空间关系；图形输出精确美观；图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现；面向目标，不仅能表达属性，而且能方便的记录每个目标的具体属性信息。

缺点：数据结构复杂；矢量叠置较为复杂；数学模拟比较困难；技术复杂，特别是软硬件。

栅优点：数据结构简单；空间数据的叠置和组合方便；各类空间分析很易于进行；数学模拟方便。

缺点：图形数据量大；用大像元减少数据量时，精度和信息量受损；地图输出不美观；难以建立网络连接关系；投影变换比较费时。

7、空间数据采集的几种方法？答：野外实地测量、地图数字化、遥感数据获取、以GPS为数据源；遥感数据获取、现场调查、社会调查、已有的各类统计资料。

8、两种地图数字化的方式（数字化仪和扫描屏幕）？答：数字化仪的手扶跟踪数字化（特点：简便、效率高，但精度比野外测量低）：点方式、流方式步骤：打开通讯端口和数据文件、初始化数字化仪、输入控制点及其坐标、读取xy 坐标值、图形显示xy坐标值、输入无误、保存数据文件。

扫描矢量化技术：原始地图——扫描——栅格编辑（栅格文件）——自动矢量化——矢量编辑（矢量文件）——文件转化——GIS数据库自动矢量化技术优缺点：减轻人工劳动强度，提高工作效率；地图数据量过大导致精度不高手扶跟踪数字化：直接获取矢量数据，数据量较小，数据结构简单；速度慢、精度高，作业劳动强度大，自动化程度低，精度易受控制点的数量和精度、操作者的技术及认真程度、原始地图的质量等因素的影响；一般适用于小规模数据的采集扫描矢量化：输入速度相对较快，减轻人工劳动强度，提高工作效率；适用于数据量大、数据类型单一的情况9、栅格数据压缩技术——四叉树编码法的原理与应用答：原理：首先把一幅图像或一幅栅格地图等分成四部分（四个象限），顺时针编码如果检查到某个子区的所有格网都含有相同的值（灰度或属性值），那么，这个子区域就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区域，这样递归地分割，直至每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。

一种可变分率的非均匀网格系统，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一10、影响UGIS数据质量的因素答：UGIS数据源误差——遥感数据、测量数据、属性数据、GPS数据、原图误差、变形误差数字化误差——数字化要素对象、数字化操作人员、数字化仪的分辨率和精度、数字化操作方式数据转换误差——数据结构转换、数据格式转换、数据计算变换11、空间数据库管理模式中，最常用的：文件和关系数据库混合管理模式及其特点答：是传统GIS所用的方式，如ArcGIS，MapInfo等软件系统中，图形用数据文件存储，属性用关系数据库表存储。

两者通过标识符相联结。

这种方式实际上不能建立真正意义上的空间数据库。

特点：GIS 可通过DBMS（数据库管理系统）提供的高级编程语言的接口，直接操纵属性数据，查询属性数据库，并在GIS的用户界面下面，显示查询结果；属性数据和图形数据通过ID联系起来，使查询运算，模型操作运算速度慢；数据分布和共享困难；属性数据和图形数据分开存储，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能；缺乏表示空间对象及其关系的能力12、WebUGIS的三种体系结构答：集中模式——优点：系统结构相对简单、缺点：服务器负荷重客户/服务器模式——优点：数据库集中于服务器，便于数据库的维护，具有强大的数据操纵和事物处理能力，以及数据的安全性和完整性约束、缺点：开发管理成本高，系统使用复杂，易形成胖客户端Web/Browser模式——可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。

只要有一台能上网的电脑就能使用。

客户端零维护，系统的扩展非常容易13、WebGIS的四种工作方式（CGI、插件、控件、Java）1）、CGI在物理上是一段程序，运行在服务器上，提供同客户端 HTML页面的接口。

2）、Plug-in是在浏览器上扩充Web浏览器功能的可执行GIS软件；直接处理来自服务器的GIS矢量数据，同时可以生成自己的数据，以供Web浏览器或其他Plug-in显示使用，Plug-in必须安装在客户机才能使用（优点：GIS插件用于扩展Web浏览器的功能以便无缝地支持GIS数据；可以做到一些简单的诸如缩放、移动和查询的功能；减轻了服务器和网络传输的负担。

缺点：不是独立于平台的；GIS插件必须永久地安装在用户本地计算机的硬盘上，占用很多硬盘空间）3）、GIS控件用于扩展HTML的功能，以便使浏览器能处理GIS地图和数据，它们也是从服务器下载到用户本地计算机上，安装注册后执行（具有GIS Plug-in模式的所有优点；控件能被支持OLE（Object Linking and Embedding）标准的任何程序语言或应用程序所使用，比插件模式灵活、使用方便（Plug-in是专门用于浏览器的，只能在浏览器中使用）；缺点：需要下载，占用磁盘空间、与平台相关，和Plug-in一样，非跨平台、与浏览器相关，只适用于IE浏览器、分析资源的能力弱）4）、GIS Java Applets从服务器下载到本地计算机并在浏览器内立刻执行，GIS Applet用于解释GIS数据，执行GIS分析。

GIS Applet是可执行代码，内嵌到HTML文档中，并在客户端由浏览器执行。

（GIS Java Applet设计为跨平台结构；GIS Applet不会像插件和控件一样永久占用客户计算机的硬盘空间；GIS Applet创建和显示图形和地图的方式更灵活；Java Applet具有很高的安全性；GIS Java Applet的缺点就是由于安全限制的原因不能把GIS数据和分析结果保存在客户端计算机上，而且只能和下载它的服务器连接，而不连接网络上的其他计算机；处理复杂分析的能力有限）14、空间信息查询的两种类型答：按属性信息的要求来查询定位空间位置;根据对象的空间位置查询有关的属性信息15、包含分析的应用——确定某一自然区域有多少个气象站采用的方法和步骤答:包含分析是解决点、线、面之间是否存在直接联系的一种方法，首先把这些气象测点、沟渠等分散点或线状要素数字化，经处理后形成具有拓扑结构的相应图层；然后和已经存放在系统中的多边形图层（如农业种植区划图、行政区划图等）进行点、线与面的叠加；最后对各个多边形或区域进行这些点或线的自动计数或归属判别；判别采用铅垂线算法。

16、ArcGIS软件的矢量叠加分析命令：Clip、Intersect、Union 答：Clip：将输入图层与“去除”图层相交的要素去掉形成新的图层Intersect：输出图层仅保留了输入图层和相交图层的公共部分Union：合并两个多边形图层，输出图层中保留了输入图层和联合图层的属性，并且两个图层相交的地方都被切开了17、栅格数据空间分析案例——新学校选址的流程（实验）答：（一）1、打开软件ArcMap，并加载数据图层2、设置工作环境：在ArcMap添加空间分析工具条，在空间分析下拉菜单中选着选项，在选项中进行设置区域范围：same as layer landuse、设置象元大小：same as layer elevation3、通过elevation图层生成生成elevation的山坡阴影图。

4、按照用地类型（landuse字段）符号化显示landuse ，并设置landuse图层透明度为30%。

（Landuse放置在山体阴影图层之上）（二）基于栅格数据的学校选址分析；1、学校要求：①新学校应该处于地势平坦（坡度小）处，与现有土地利用类型结合，选择成本不高的区域；②新学校应该与现有娱乐设施的距离越近越好；同时离已有的学校尽可能远—越远越好；③各层数据权重比：距离娱乐设施占50%、距离学校占25%、土地利用类型12%、地势位置各占13%。

2、通过elevation，生成坡度数据、3、提取学校和娱乐设施的直线距离数据集4、重分类坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离和landuse数据(reclassify)将坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离平均划分为十个级别，即进行重新打分，1分-10分比如说：地形要求越平坦越好，则坡度小的地方赋值为10，十个级别从10到1以此递减.5、同类原理，重分类学校和娱乐设施直线距离；到学校的距离越小得分越低，到娱乐设施的距离越小得分越高！6、重分类landuse图层：对landuse而言，土地利用数据删除water 和 wetlands （水上无法建学校），其余的重新赋值：agriculture：9、built up：3、barren land:10、forest：4、bursh / transitional：57、加权和数据合并按照相应的权重比，合并图层，各层数据权重比：距离娱乐设施占50% ，距离学校占25% , 土地利用类型占12% ，地势位置占13%.(得分一定是3.37-8.88之间).8、提取灰度值大于8.2的图斑.CON命令——提取value=1的图斑，生成一个新图层，将上页ppt得到的灰度值大于8.2的栅格数据转换成矢量数据，命名为sites9、在ArcCatalog里新建一个个人地理数据库，将刚才获得的矢量图层sites导入到数据库中，以获得面积数据；10、根据属性提取（select命令）面积大于十万的区域，再根据位置提取与公路相交的图斑，作为建立学校的地点.11、与公路（roads图层）相交的区域：通过位置查询得到.得出新建学校的位置. 18、网络模型的组成要素与属性（链、结点—站点、中心、拐角点、障碍……）答：链（Links）：连接两个结点的弧段，即网络中流动的管线如街道、河流、水管等，为供物体运营的通道，链间的连接关系由弧段-结点拓扑数据结构来表达，属性如资源流动的时间、速度等。