地理信息系统栅格数据布尔逻辑运算
GIS试卷题目及答案
GIS试卷题目及答案1、空间信息技术包括哪三部分？1）卫星定位系统2）地理信息系统3）遥感技术2、空间实体具有哪些基本特征？P631）空间位置特征。
（表示空间实体在一定的坐标系中的空间位置或几何定位，包括空间实体的位置、大小、形状和分布状况等。
）2）属性特征。
（是与空间实体相联系的、表征空间实体本身性质的数据或数量，如实体的类型、语义、定义、量值等。
）3）时间特征。
（是指空间实体随着时间变化而变化的特性。
）4）空间关系特征。
（在地理空间中，空间实体一般都不是独立存在的，而是相互之间存在着密切的联系。
这种相互联系的特性就是空间关系。
包括拓扑关系、顺序关系和度量关系。
）3、数字地形分析和数据高程模型P2361）数字地形分析（DTA）是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
其主要内容有两方面：一是提取描述地形属性和特征的因子，并利用各种相关技术分析解释地貌形态、划分地貌形态等；二是DTM的可视化分析。
根据分析内容，常用的数字地形分析方法有①坡面地形因子提取②特征地形要素提取③地形统计特征分析。
2）数字高程模型（DEM）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（即地形表面形态的数字化表示），高程数据常常采用绝对高程（即从大地水准面起算的高度）。
①从狭义的角度定义，DEM是区域表面海拔高程的数字化表达。
②从广义的角度定义，DEM是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。
4、目前，地理空间数据的概念模型大致分为哪三类？P65 1）场模型，用于描述空间中连续分布的现象。
2）对象模型，用于描述各种空间地物。
3）网络模型，可以模拟现实世界中的各种网络。
5、GIS系统应该具备的功能有哪些？P91)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。
6、数字地形分析是怎样一种信息数据模型数字地形分析（DTA）是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
GIS中的数据分析
二、GIS中的数据分析第1节空间数据分析地理信息系统(GIS)与普通的计算机辅助制图(CAM / CAD)系统的主要区别在于GIS具有空间数据的分析、变换能力。
除一些基本的变换功能如数据更新、比例尺变换，投影变换外.主要的空间分析和变换功能为地理数据的拓扑和空间状况运算，属性综合运算，几何要素与属性的联合运算等。
为了完成这些运算，GIS 普通都以用户和系统交互的形式提供以上分析处理能力。
应指出，栅格数据结构与矢量数据结构的空间分析方法有所不同。
普通来说，栅格结构组织数据的空间分析方法要简单一些。
下图以分级结构形式概括的各种空间分析类型和方法:r -數据变换——柵格矢最豆换-图形分折一喪转，锹影变换、比例尺变换G1S 唯何分析-- I -- '.丄维显示一一逻辑/数学长算 一-或者分类「単变量分级分析 L 多变量统计分析I 一地形分析一］一空冋内插分析 卜坡度、坡向金析 卜地形剖面分析 卜三维地形显示 L 流域，打水雄分析图：GIS 空间分析方法一、综合属性数据分析GIS 中属性数据普通采用关系型数据库管理，因此，关系数据库 中各种分析功能都可以对属性性数据进行分析。
（一）数学计算属性数据中的数字型数据可以进行“加” “减” “乘” “除” “乘方”等数学运算，以产生新的属性值，如人口数/图斑面积（km ） =人口密度。
（二）逻辑运算逻辑运算的基本原理是布尔代数，这种逻辑分析几乎可以在所有 的空间分析中得到应用。
它按属性数据的组合条件来检索其他属性项 目或者图形数据，以及进行空间聚类.-辱性分析一彫像分析一「增受分析类分析（数字图橡处理内容）|-多元信息叠合分析L 滤波分析 L-拓扑与届性联合分斬 代化藉径分析 一时间和距寓计算 一网流量的摹拟分析 一致推检索 一曜冲区分折一疊密分析L 网绻分析 」开窗分析者分析 多边形廉置 得裕裁据叠置（三）单变量分级分析属性的单变量分级分析是把单个属性作为变量，依据布尔逻辑方法分成若干个类别。
地理信息系统 栅格数据分析
预测栖息环境质量
8.2.3 邻域运算 邻域运算的范围：中心点单元及其一组环绕单元
四种常用的邻域类型： 矩形 (a), 圆形(b), 环形(c), and 扇形 (d). x 为中心点单元格
运算窗口的类型
3×3窗口
5×5窗口
7×7窗口
圆形窗口
环形窗口
扇形窗口
Supermap 栅格统计-邻域分析
2.3 多个栅格的局部运算
数学函数-仅限于数值型数据如：加、减、乘、除、乘方等 或原属性值之间逻辑运算的结果； 统计运算，包括最大值、最小值、值域、总和、均值、标 准差-也仅限于数值型数据； 测度运算，例如众数、少数、种类-对于数值型数据或分类 数据都适用。
均值
众数
组合：对输入栅格值的每一种组合情况赋予一个新的 值。
8.2 栅格数据分析
栅格数据模型使用规则格网来覆盖空间表面，格网 值表示一种属性。 简单数据结构：
计算效率高； 有利于多种分析操作。
栅格数据分析可以在单个单元、单元组或整个格网 单元的三个不同层次上进行。
重点考虑 单元格数值类型
数值还是分类数据
统计运算，例如最大值、最小值、值域、总和、均 值、标准差仅限于数值型数据 测度运算，例如多数、少数、种类，适用于分类数 据 栅格数据分析仅限于软件特定的栅格数据类型 DEM、卫星影像等首先必须经过预处理导入为软 件特定的格式
2.1 单一栅格的局部运算 输入和输出栅格大小范围相同 局部运算以输入栅格单元值的数学函数计据格式的转换，如转换测量 单位等
局部运算将一个坡度栅格从%转换为角度 D=360/2π*arctan(p/100)=57.296*arctan(p/100)
自然距离是指直线距离或欧几里德距离 成本距离中的成本是指穿越自然距离的成本
地理信息系统原理习题集参考答案
一、单项选择题第一章C CD A A D A C A D D C A C B A C B D B C A A B D B A C C D C B Chapter 1a c e a db b ac c a b第二章B D A A A A B D B D B ACD A A B B B B C DChapter 2a ab b d b a bc b b b b c第三章C B B B BD C D D A D A A D A BChapter 3a d a d a c d db a a a a a b a a b第四章A B C B D C A B C D A A A B C C C A A B D D A A C D A D Chapter 4c a a a a c c a c d第五章A D C D A D C C CB D A A DC BD A D C CChapter 5d c a a a b b a c d d b a第六章D B D C C D D A A C A C C A B C B D C B A B A C D CChapter 6c b b a ad a d a a a c b第七章A D A D BChapter 7b b a b a a d a a ac b c ad c c a第八章AChapter 8b c a b b b d b b d c d a b c第九章B DChapter 9c b b cd a a b d c c c a b第十章C A B A A A C A C A A A A CD A D BChapter 10d a b c c a c b a b a b b第十一章A A CChapter 11b d dc b bd a c ae a c d b a c第十二章A DB B AC A BD A B D B D B DChapter 12e a a c a b d d a d b a b c a a c b第十三章A A DChapter 13d d a d d c a b第十四章A A CB A DC B AChapter 14b a a b dc b b c a bChapter 15d a b a c b b aChapter 16c d a a b a b e b a a a二、多项选择题1、ABC2、ABCD3、ABC4、ABCD5、ABC6、ABCD7、ABCD8、ABCD9、ABC 10、ABCD 11、ABCD 12、AB 13、ABCD14、ABC 15、ABCDE 16、ACD 17、ABC 18、ABD 19、ABCD20、BCD 21、AB 22、ABCD 23、ABCD 24、BCD 25、ABD 26、BCD27、ABC 28、ABD三、判断题√×√×××√√×√×√√×√√×√√××√√××√××√×××√√×××√××√××√×√×√××××四、填空题1. 与其他类型信息相比，地理信息具有地域性、多维结构、时序特征三个主要的特性。
地理信息系统第六章
壤类型图与 城市功能分 区图叠置, 可得出商业 区中具有不 稳定土壤结 构的地区有 哪些.
根据叠加结果最后欲保留空间特征的不同要求，一般 的GIS软件都提供了三种类型的多边形叠加操作，如 图所示：
以ArcGIS为例，提供的多边形与多边形叠置 分析功能，包括：
（1）Union。进行多边形叠置，输 出层为保留原来两个输入图层的 所有多边形。如上图的并。 （2） Identify。进行多边形叠置， 输出层为保留以其中一输入图层 为控制边界之内的所有多边形。 如上图的叠和。 （3）Intersect。进行多边形叠置， 输出层为保留原来两个输入图层 的共同多边形。如上图的交。 另外还有Erase、Update、clip等 功能。
6.2 空间数据的叠置分析
从几何运算上看，两个多边形通过不同的叠加运算可以 得到不同的结果：
叠置分析
在统一的空间参照系统条件下，将同一地区两个地理 对象的图层进行叠置，以产生空间区域的多重属性 特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。。 叠置分析又叫叠合分析、叠加分析。按数据结构分类： 基于矢量数据的叠置分析、基于栅格数据的叠置分 析。
（4） Update 。进行多边形叠置，输出层为一个经删除 处理后的多边形与一个新特征多边形。
（5） Erase 。进行多边形叠置，输出层为保留以其中一 个输入多边形为控制边界之外的所有多边形。
（6）Symmetrical Difference 。对称差、反相交。它和 逻辑交的运算是相反的，逻辑交是保留要素的相交共 同部分，而对称区别是去掉相交部分，保留各自不相 交的部分。
第六章 空间查询与空间分析
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 空间查询 叠置分析 缓冲区分析 数字高程模型 泰森多边形分析 统计分析 网络分析 空间分析
地理信息系统下的空间分析——第四章_栅格数据的空间分析方法
被赋予空值的单元有两种处理方式：
（1）如果在一个操作符或局域函数、邻域函数中的邻域 或分区函数的分类区中的输入栅格的任何位置上存在空值， 则为输出单元位置分配空值。
（2）忽略空值单元并用所有的有效值完成计算。
6、关联表
栅格计算器由四部分组成左上部layers选择框为当前arcmap视图中已加载的所有栅格数据层列表双击一个数据层名该数据层便可自动添加到左下部的公式编辑中间部分是常用的算术运算符110小数点关系和逻辑运算符面板单击所需按纽按纽内容便可自动添加到公式编辑器中
第四章 栅格数据的空间分析算法
4.1 栅格数据 栅格数据是GIS的重要数据模型之一，基于栅格 数据的空间分析方法是空间分析算法的重要内容之 一。 栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处 理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析 法作为数据分析的数学基础。 栅格数据的空间分析方法具有自动分析处理较为 简单，而且分析处理模式化很强的特征。
地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制 约关系外，还表现在空间上存在着一定的制约关联性。
对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的某个栅 格往往会影响其周围栅格属性特征。准确而有效的反映这 种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。 窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格 点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并 在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，或与 其他层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据 有效的水平方向扩展分析。
带面积的点的精度为加减半个单元大小。这是用基于单 元的系统来工作必须付出的代价。
图4.9：点特征的栅格数据表示
地理信息系统概念复习
1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统，是在计算机硬软件支持下，运用系统科学（工程）和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。
2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。
坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。
空间直角坐标系统投影坐标系统（平面坐标系统）使用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由大地/地理坐标（L,B）确定的点，在平面上必有一个与它对应的点，平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。
线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B,L）与地图上相对应的平面直角坐标（X,Y）之间一一对应的函数关系。
6、地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
7、比例尺按照一定的数学法则，运用符号系统，经过制图概括，经有用信息缩小表示。
数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括：直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。
地理信息系统重点总结
地信复习纲要1、地信构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2、地信的发展、应用（结合专业）3、空间数据的分类按数据来源 按数据结构 按数据特征 按几何特征 按数据发布形式 地图数据 矢量数据 空间数据 点 数字线画图DLG 影像数据 栅格数据 非空间属性数据 线 数字栅格图DRG 文本数据 面、曲面 数字高程模型DEM 体 数字正射影像图DOM 数字线划图:DLG 是现有地形图要素的矢量数据,保存各要素间的空间关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标.数字栅格图:DRG 数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件. 数字高程模型:DEM 数据是以数字形式表达的地形起伏数据.数字正射影像图:DOM 数据是对遥感数字影像,经过像元进行投影改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据.4、拓扑关系的类型：关联：不同拓扑元素之间的关系邻接：相同拓扑元素之间的关系包含：面与其他元素之间的关系层次：相同拓扑元素之间的层次关系拓扑关系的意义：1）根据拓扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体地空间位置关系。
（因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。
）2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。
（例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源等）3）可以利用拓扑数据，重建地理实体。
（例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。
）5、游程编码结构逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压宿栅格数据量，消除数据间冗余。
（特别适用于二值图像数据的表示）6、四叉树结构（会写）将空间区域按照四个象限进行梯归分割，直到子象限的数值单调为止。
序号 二元组序列 1 （2,2） 2 （5,2) 3 （2,1） 4 （7,1） 5 （5,2） 6 （7,3） 7 （5,5） 2 2 5 5 2 7 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 二元映射7、布尔逻辑运算和(AND)、或(OR)、异或(XOR)、非(NOT)等。
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地理信息系统（GIS）是一种用于管理和分析地理信息的系统，它通过栅格数据的形式存储和处理地理信息。
栅格数据是一种将地理空间分成网格的方式，每个网格被赋予一个数值来表示该区域的地物属性。
布尔逻辑运算是在栅格数据中执行的一种操作，它通过对多个栅格数据进行比较和组合，生成新的栅格数据。
在地理信息系统中，布尔逻辑运算通常用于对栅格数据进行空间分析和过滤。
常见的布尔逻辑运算包括并集（UNION）、交集（INTERSECT）、差集（SUBTRACT）和排除（EXCEPT）等。
这些运算可以根据特定的条件对栅格数据进行筛选和组合，从而生成新的栅格数据集。
并集运算表示两个或多个栅格数据集的交集，即它们共同包含的区域。
执行并集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中包含所有在所有输入栅格数据中都存在的区域。
这种运算常用于查找共享特征或区域的情况。
交集运算则是指两个或多个栅格数据集中完全相同的区域。
执行交集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中只包含在所有输入栅格数据中都存在的相同区域。
这种运算常用于确定特定特征或区域的重复出现情况。
差集运算表示从第一个栅格数据集中排除第二个栅格数据集中的区域。
执行差集运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中只包含在第一个栅格数据集中存在但不在第二个栅格数据中存在的区域。
这种运算常用于查找差异或排除特定特征的情况。
排除运算则是指从第一个栅格数据集中排除指定区域。
执行排除运算后，将生成一个新的栅格数据集，其中不包含在指定区域内的任何栅格。
这种运算常用于排除不需要考虑的区域或特征的情况。
在地理信息系统中，布尔逻辑运算的应用非常广泛，可以应用于各种不同的场景。
例如，在进行土地利用规划时，可以使用布尔逻辑运算来筛选出适合不同用途的区域；在进行环境监测时，可以使用布尔逻辑运算是确定污染源的位置；在进行城市规划时，可以使用布尔逻辑运算来分析不同区域的可达性。
总之，地理信息系统中栅格数据的布尔逻辑运算是实现空间分析和过滤的重要手段之一，可以帮助用户更好地理解和利用地理空间数据。