GIS一級考試要點

1、微型計算機系統(tǒng)(簡稱微機系統(tǒng))與傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)一樣，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。計算機硬件系統(tǒng)由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大基本部件構成。軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大部分組成。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數據庫管理系統(tǒng)、網絡通信管理程序等部分。應用軟件包括的面非常廣，它包括用戶利用系統(tǒng)軟件提供的系統(tǒng)功能、工具軟件和其它實用軟件開發(fā)的各種應用軟件。當前使用比較多的操作系統(tǒng)有UNIX、Linux，MS-DOS 和Windows操作系統(tǒng)。內存又稱為主存，分為隨機存儲RAM和只讀存儲器ROM兩種，速度比外存快由于CPU比內存速度快，目前，在計算機中還普遍采用了

2、一種比主存儲器存取速度更快的超高速緩沖存儲器，即Cache，置于CPU 與主存之間，以滿足CPU 對內存高速訪問的要求。有了CaChe 以后，CPU 每次讀操作都先查找CaChe，如果找到，可以直接從Cache中高速讀出；如果不在CaChe中再由主存中讀出在微型計算機中，常用的外存有磁盤、光盤和磁帶，磁盤又可以分為硬盤和軟盤。基數是指該進制中允許選用的基本數碼的個數。每一種進制都有固定數目的計數符號。十進制：基數為10，10個記數符號，0、1、2、9。每一個數碼符號根據它在這個數中所在的位置(數位)，按“逢十進一”來決定其實際數值。二進制：基數為2，2 個記數符號，0 和1。每個數碼符號根據它

3、在這個數中的數位，按“逢二進一”來決定其實際數值。八進制：基數為8，8個記數符號，0、1、2、7。每個數碼符號根據它在這個數中的數位，按“逢八進一”來決定其實際的數值。十六進制：基數為16，16個記數符號，0-9，A，B，C，D，E，F。其中AF對應十進制的1015。每個數碼符號根據它在這個數中的數位，按“逢十六進一”決定其實際的數值。字節(jié)簡寫為B，人們采用8位為1個字節(jié)。1個字節(jié)由8個二進制數位組成。字節(jié)是計算機中用來表示存儲空間大小的基本容量單位。1B=8bit 1KB=1024B=210B 1KB=1024B 字節(jié)，“K”的意思是“千” 1MB=1024KB=210KB=220 B=10

4、24×1024B 1MB=1024KB字節(jié)，“M”讀“兆”。 1GB=1024MB=210MB=230 B=1024×1024KB 1GB=1024MB字節(jié)，“G”讀“吉”。 1TB=1024GB=210GB=240 B=1024×1024MB 1TB=1024GB字節(jié)，“T”讀“梯”。ODBC(Open Database Connectivity，開放數據庫互連)是微軟公司開放服務結構(WOSA，Windows OpenServices Architecture)中有關數據庫的組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供了一組對數據庫訪問的標準API（應用程序編程接口）。

5、ODBC本身也提供對SQL語言的支持，用戶可以直接將SQL語句送給ODBC。一個基于ODBC 的應用程序對數據庫的操作不依賴任何DBMS，不直接與DBMS 打交道，所有的數據庫操作由對應的DBMS的ODBC驅動程序完成。也就是說，不論是FoxPro、Access , MYSQL還是Oracle數據庫，均可用ODBC API進行訪問。可以劃分成局域網、城域網和廣域網。常用的網絡傳輸媒介可分為兩類：一類是有線的：一類是無線的。有線傳輸媒介主要有雙絞線、同軸電纜和光纖；無線媒介有微波、無線電、激光和紅外線等。網絡拓撲是指網絡上各個節(jié)點相互間的連接形式。基本的拓撲結構有三種：總線型、星型和環(huán)型。實際網

6、絡的拓撲結構可能是由這些基本拓撲混合構成的。數據庫，是按一定的格式存放數據的倉庫，數據庫是一個結構化的數據集合。數據庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數據庫后的系統(tǒng)，一般由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)及其開發(fā)工具、應用系統(tǒng)、數據庫管理員和用戶構成。應當指出的是，數據庫的建立、使用和維護等工作只靠一個DBMS遠遠不夠，還要有專門的人員來完成，這些人被稱為數據庫管理員（Database Administrator，簡稱DBA）。SQL語言是一個綜合的、功能極強、簡單易學的語言。SQL語言包含數據查詢（Data Query）、數據操縱（Data Manipulation）、數據定義（Data Definitio

7、n）和數據控制（Data Control）功能。SQL的數據定義功能包括定義表、定義視圖和定義索引。視圖是基于基本表的虛表，索引是依附于基本表的，CREATE TABLE， ALTER TABLE DROP TABLEINSERT UPDATE 解釋下面語句的含義：UPDATE 職工表SET 工資=工資*2.0 WHERE 部門編號='A8'AND 工資<=（SELECT AVG（工資）FROM 職工表）；遙感（Remote Sensing），廣義上泛指從遠處探測、感知物體或事物的技術。即不直接接觸物體，從遠處通過儀器（傳感器）探測和接收來自目標的信息（如電場、磁場、電磁

8、波、地震波等），經過信息的傳輸及處理分析，識別物體的屬性及其分布等特征的技術。遙感具有“千里眼、順風耳”的特征。常見的傳感器有：航空攝影機（航攝儀）、全景攝影機、多光譜攝影機、RBV（Return Bean Vidicon）反束光道攝像機、MSS（Multispectral Scanner System）多光譜掃描系統(tǒng)、TM（ThemeticMapper）專題制圖儀器、ETM（Enhance Themetic Mapper）增強型專題制圖儀器、ETM（Enhance ThemeticMapperPlus）增強型專題制圖儀器、HRV（High Resolution Visible range i

9、nstruments）掃描儀、合成孔徑側視雷達（Side-Looking Airborne Radar，SLAR）等。MSS有四個波段，MSS圖像覆蓋范圍是185km×185km，空間分辨率是79m×57m，優(yōu)點是費用少，缺點是有時一個探測器會留下空白或者相同的信號難以區(qū)別，從而形成條帶或者斑紋。TM有7個波段。遙感的特點 1、感測范圍大，具有綜合、宏觀的特點。2、信息量大，具有手段多，技術先進的特點。3、獲取信息快，更新周期短，具有動態(tài)監(jiān)測特點。遙感的分類 1、按遙感平臺的高度大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感。2、按所利用的電磁波的光譜段可分為可見光/反射紅外遙感

10、，熱紅外遙感、微波遙感。3、按研究對象分類可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類。4、按應用空間尺度分類可分為全球遙感、區(qū)域遙感和城市遙感。5、根據遙感資料的記錄方式和傳感器工作方式，又可作下列分類。遙感數字圖像有以下三種數據格式： 1、BSQ（Band Sequential Format）格式按波段順序記錄圖像數據，該格式最適于對單個波段中任何部分的二維空間存取。 2、BIP（Band Interleaved by Pixel）格式按像元順序記錄圖像數據，即首先存儲第一個像元的所有的波段數據，接著是第二個像元的所有波段數據，直到最后一個像元為止。這種格式為圖像數據波譜維的存取提供最佳性能，也便于進行

11、圖像波譜分析。 3、BIL（Band Interleaved by Line）格式按波段分行記錄圖像數據，該格式存儲的圖像先存儲第一個波段的第一行、接著是第二個波段的第一行，最后波段的第一行；再記錄各波段的第二行；每個波段隨后的行按照類似的方式交叉存取。這種格式提供了空間和波譜處理之間一種折中方式。 通常把通過大氣而較少被反射、吸收或散射的透射率較高的電磁輻射波段稱為大氣窗口。因此，遙感傳感器選擇的探測波段應包含在大氣窗口之內。當電磁輻射能量入射到地物表面上，將會出現三種過程：一部分入射能量被地物反射；一部分入射能量被地物吸收，成為地物本身內能或部分再發(fā)射出來，一部分入射能量被地物透射。遙感圖

12、像精幾何校正，就是利用控制點改正原始圖像的幾何變形，產生一幅符合某種地圖投影或圖件表達要求的新圖像。它利用若干個控制點數據確立一個模擬圖像幾何畸變的數學模型，以此來建立原畸變圖像(待校正圖像)空間與標準圖像 (或稱參考圖像，如地圖等)空間的某種對應關系，即所謂映射變換函數或校正變換函數。再依據這種變換函數把待校正圖像空間中的全部像元變換到標準空間中去，從而實現圖像的精兒何校正，在我國校正標準空間為高斯-克呂格投影空間。實現上述兩個空間的轉換通常采用兩種方法：即直接變換法與重采樣法。控制點數量應當超過校正函數多項式系數的個數，一般是（n1）×（n2）/2，這里n是多項式系數個數。專業(yè)的

13、遙感圖像處理軟件有：MAPGIS-RSP、ERDAS IMAGINE、ERMAPPER、PCI、ENVI等。監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的根本區(qū)別在于是否利用訓練場地來獲取先驗的類別知識，監(jiān)督分類根據訓練場提供的樣本選擇特征參數，建立判別函數，對待分類點進行分類。非監(jiān)督分類不需要更多的先驗知識，它根據地物的光譜統(tǒng)計特性進行分類。非監(jiān)督分類又稱邊學習邊分類法。非監(jiān)督分類主要采用聚類分析方法，其常用為法如下：（1） 分級集群法（Hierarchical Clustering)（2）動態(tài)聚類法監(jiān)督分類又稱訓練場地法或先學習后分類法。監(jiān)督分類中常用的具體分類方法包括：1、最小距離分類法 包括最小距離判別法和最

14、近鄰域分類法。最小距離分類法原理簡單，分類精度不高，但計算速度快，適合在快速瀏覽分類概況中使用。2、多級切割分類法 多級分割法要求分割面總是與各特征軸正交，需要先進行主成分分析或采用其他方法對各軸進行相互獨立的正交變換，然后進行多級分割。3、特征曲線窗口法 4、最大似然比分類法 測繪學按照研究范圍研究對象及采用技術手段的不同，分為以下幾個分支學科：大地測量學、攝影測量學、地圖學、工程測量學、海洋測繪學。 白紙測圖的實質是圖解法測圖。在測圖過程中，數字的精度由于刺點、繪圖、圖紙伸縮變形能夠因素的影響會大大降低，而且工序多、勞動強度大、質量管理難。 地形測量向自動化和數字化方向發(fā)展，數字化測圖技術

15、應運而生廣義的數字測圖包括：利用全站儀或其他測量儀器進行野外數字化測圖；利用手扶數字化儀或掃描數字化儀對紙質地形圖的數字化；利用航攝、遙感相片進行數字化測圖等技術。在地面數字測圖中，測定碎部點坐標的基本方法主要有極坐標法、方向交會法、量距法、方向距離交會法、直角坐標法等。初始地籍測量的內容包括：地籍平面控制測量、地籍細部測量我們一般將用常規(guī)測角、測距手段建立的控制網稱為地面控制網。應用GPS 衛(wèi)星定位技術建立的控制網稱為GPS 控制網（簡稱GPS網）。地籍細部測量方法有解析法、圖解勘丈法兩種。地籍控制測量坐標系統(tǒng)盡量采用國家統(tǒng)一坐標系統(tǒng)。地籍控制測量坐標系最好選國家統(tǒng)一的3°帶平面直

16、角坐標系，使城鎮(zhèn)地籍控制網成為國家網的組成部分，使地籍測量能充分利用國家控制點的成果。在條件不具備的地區(qū)，地籍控制網可用地方坐標系或任意坐標系。用任意坐標系時，起算數據應在較大比例尺的地形圖或土地利用現狀圖上圖解獲取。首級平面控制網應優(yōu)先以 GPS 網形式布設，采用 GPS 接收機測定控制點的坐標。特殊情況下，也可以用導線網、邊角網、三角網等地面控制網布設方法，采用全站儀等測定控制點的坐標。 加密控制網可以采用GPS 網或導線網的形式布設。一般說來，地籍平面控制點的密度每2 km不少于 10 點。為滿足地籍細部測量和日常地籍管理的需要，在基本控制（首級網和加密控制網）點的基礎上，加密的直接供測

17、圖及測量界址點使用的控制網稱為地籍圖根控制網。地籍圖測量方法分模擬法和數字法兩種。數字法測繪地籍圖是從野外數據采集及數據組織到繪制地籍圖都由計算機等電子設備輔助完成。模擬法測繪地籍圖基本靠手工完成。不論采用何種方法測繪地籍圖都應充分利用宗地草圖數據、權屬調查勘丈數據及解析界址點坐標數據。地籍圖的分幅與地形圖的分幅相似，分幅地籍圖的幅面采用50cm×50cm 或50cm×40cm。地籍圖的分幅編號方法與地形圖的分幅編號方法相似。地籍圖分幅編號應以小比例尺圖件為基礎，逐級編定較大比例尺的地籍圖圖幅號。當測區(qū)已有相應比例尺地形圖時，地籍圖的分幅與編號方法可沿用地形圖的分幅與編號，

18、并于編號后加注圖幅內較大單位名稱或以著名地理名稱命名的圖名。地籍圖是專題圖，內容主要有：地籍要素、數學要素及地物要素。 圖幅規(guī)格為 40cm × 50cm 的矩形圖幅或 50cm × 50cm 的正方形圖幅?；镜丶畧D分幅編號按圖廓西南角坐標 ( 整 10m ) 數編碼，X 坐標在前， Y 坐標在后，中間短線連接，當勘丈區(qū)已有相應比例尺地形圖時，基本地籍圖的分幅與編號方法亦可沿用地形圖的分幅與編號。不論采用何種方法勘丈，其點位中誤差不得大于圖上± 0.5mm ；鄰近地物點間距中誤差不得大于圖上± 0.4mm。宗地圖繪制方法有蒙繪法、縮放繪制法、復制法、計

19、算機輸出法。面積量算方法一般分為解析法和圖解法兩種地圖一般具有以下三個基本特性：1、特定的數學法則 2、特定的符號系統(tǒng) 3、制圖綜合的方法地圖的構成要素 構成地圖的基本內容，叫做地圖要素。它包括數學要素、地理要素和整飾要素（亦稱輔助要素），所以又通稱地圖“三要素”。地形圖:我國把11萬、12.5萬、15萬、110萬、125萬、150萬、1100萬七種比例尺的地形圖規(guī)定為國家基本地形圖，它們在內容、式樣和規(guī)格上是一致的。這種地形圖有嚴密的大地控制基礎，采用統(tǒng)一投影、統(tǒng)一分幅編號，根據國家頒布的測繪規(guī)范和圖式測制。地理圖:地理圖是比例尺小于1：100萬的地圖。沒有一定的系列，通常是根據用途需要而定

20、，最常見的比例尺有：1：200萬、1：250萬、1：400萬、1：500萬、1：1000萬等。由于比例尺較小，包括的地區(qū)大，所以只能以高度概括的形式表示最主要的要素和區(qū)域的重要特征，其詳細性和精確性都不如地形圖。地圖比例尺的定義：地圖上某一長度與實地相應長度之比。傳統(tǒng)的的概念僅適合于在大比例尺地圖上使用。因此，完整、精確和具有普遍意義的比例尺定義應該是：地圖上沿某方向的微分線段和地面上相應微分線段水平長度之比。地圖比例尺是一個比值，比例尺越大，圖而精度越高；比例尺越小，圖而精度越小，但概括性越強。當圖幅大小相同時，比例尺越大，包括的地面范圍越小；比例尺越小，包括的地面范圍越大。在同一區(qū)域或同類

21、的地圖上，內容要素表示的詳略程度和圖形符號的大小，主要取決于地圖比例尺。我國基本比例尺地形圖有1：5 千、1：1 萬、1：2.5萬、1：5 萬、1：10 萬、1：25 萬、1：50 萬和1：100萬八種。這種在球面與平面之間建立點與點之間對應函數關系的數學方法，稱為地圖投影。我國現行地圖中，常采用的投影方式有：高斯克呂格投影、墨卡托投影、蘭伯特投影。省區(qū)圖多采用墨卡托投影，1：100萬的地形圖多采用蘭伯特投影，1:1萬至1:50萬的地形圖多采用高斯克呂格投影高斯克呂格投影概念 高斯克呂格投影是由高斯于19世紀20年代擬定，后經克呂格補充而形成的一種地圖投影方式，它是一種等角橫切橢圓柱投影，簡稱

22、高斯投影。投影帶的劃分 為了保證地圖的精度要求，控制投影的變形不致過大，高斯克呂格投影采用分帶投影的方法控制地圖的變形。我國常采用6°分帶法和3°分帶法。我國規(guī)定1：1 萬、1：2.5 萬、1：5 萬、1：10 萬、1：25 萬、1：50萬比例尺地形圖，均采用高斯克呂格投影。1：2.5萬至1：50萬的地形圖，采用經差6°分帶方案，全球共分為60個投影帶；我國位于東經72°到136°間，共含11個投影帶，即13至23之間；大于或等于1:1萬地圖采用經差3°分帶法。 在高斯克呂格投影分帶上，規(guī)定以中央經線為X軸，赤道為Y軸，兩軸的交點為坐

23、標原點。X 坐標值在赤道以北為正，以南為負；Y 坐標值在中央經線以東為正，以西為負。我國在北半球，X坐標皆為正值。Y坐標在中央經線以西為負值，運用起來很不方便。為了避免Y坐標出現負值，將各帶的坐標縱軸西移500公里，即將所有Y值都加500公里。1954年北京坐標系是原點在蘇聯普爾科沃。該坐標系采用克拉索夫斯基橢球作為參考橢球， 高程系統(tǒng)采用正常高，以1956年黃海平均海水面為基準1980年國家大地坐標系是我國1978 年4月召開的“全國天文大地網平差會議”上決定建立我國新的坐標系。采用1975 年第十屆國際大地測量即地球物理聯合會（IUGG/LAG）推薦的新橢球體參數，以陜西省西安市涇陽縣永樂

24、鎮(zhèn)某點為國家大地坐標原點高程：地面點到大地水準面的垂直高度，稱為高程，也叫絕對高程。地面點到任意水準面的垂直高度，稱為相對高程，我國的高程基準原來采用“1956 年黃海高程系”，由于黃海平均海水面發(fā)生了微小的變化，因此啟用了新的高程系，即“1985 年國家高程基準”。數據輸入方式主要有：數字化儀輸入、掃描矢量化輸入、GPS輸入等。計算機地圖制圖系統(tǒng)由四個部分構成。計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地圖數據、應用人員與組織機構硬件為計算機地圖制圖各種裝置的總稱，主要由計算機，數據、圖形、圖象的輸入設備和輸出設備 各部分構成:1.計算機硬件控制器、運算器、存儲器、輸入、輸出設備五部分。2.數字地圖輸入設備

25、：鍵盤、鼠標、磁盤（優(yōu)盤、光盤、移動硬盤等）、掃描儀數字化儀等。3.地圖輸出設備：數據顯示輸出、紙質輸出設備：打印機、繪圖儀、處理控制設備。普通地圖按比例尺和內容詳細程度不同，分為地形圖和地理圖兩種類型。地圖數據可以是紙質地圖、電子地圖、數字地圖數據。電子地圖數據的獲取主要采用數字化的方法和數據格式的轉換。數字化方法有手扶跟蹤數字化方法和掃描數字化方法。在編制專題地圖時常用的是掃描數字化方法。地圖數據分為空間數據和非空間數據兩種類型。我國GIS的發(fā)展經歷了四個階段：即起步(1970-1980)、準備(1980-1985)、發(fā)展(1985-1995)、產業(yè)化(1996年以后)階段。美國環(huán)境研究所

26、（ESRI）的ArcGIS（Arc/Info）、MIS公司的MapInfo等都是有名的國外GIS軟件。目前，國內最具影響力的GIS 軟件主要有中地公司的MapGIS、吉奧公司的GeoStar和超圖公司的SuperMAP。地理信息系統(tǒng)是在計算機軟硬件支持下，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關的屬性數據，并回答用戶問題等為主要任務的計算機系統(tǒng)。數據編輯主要包括圖形編輯和屬性編輯。屬性編輯主要與數據庫管理結合在一起完成，圖形主要包括拓撲關系建立、圖形編輯、圖形整飾、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、誤差校正等功能。GIS的面向用戶的應用功能不僅僅表現在它能提供一些靜態(tài)的查詢

27、、檢索數據，更有意義的在于用戶可以根據需要建立一個應用分析的模式，通過動態(tài)的分析，從而為評價、管理和決策服務。根據屬性數據（包括組合條件）檢索圖形、根據圖形（定位）檢索屬性以及圖元間相互關系進行檢索緩沖區(qū)用以確定圍繞某地要素繪出的定寬地區(qū)，以滿足一定的分析條件。點的緩沖區(qū)是個圓餅，線的緩沖區(qū)是個條帶狀，多邊形的緩沖區(qū)則是個更大的相似多邊形。緩沖區(qū)分析是GIS中基本的空間分析功能之一，尤其對于建立影響地帶是必不可少的。如道路規(guī)劃中建立緩沖區(qū)以確定道路兩邊若干距離內的土地利用性質。根據空間數據的特征，可以把空間數據歸納為三類：1)屬性數據 2)幾何數據 3)關系數據 此外，還有元數據，它是描述數據

28、的數據柵格結構的顯著特點是：屬性明顯，定位隱含，即數據直接記錄屬性本身，而所在位置則根據行列號轉換為相應的坐標給出。這種結構容易實現，算法簡單，且易于擴充、修改，也很直觀 柵格單元代碼（屬性值）的方式的確定為了保證數據的質量，當一個柵格單元內有多個可選屬性值時，決定柵格代碼時盡量保持地表的真實性，保證最大的信息容量，按一定方法來確定柵格屬性值。在下圖3-2 所示的一塊矩形地表區(qū)域，內部含有A、B、C 三種地物類型，O 點為中心點，將這個矩形區(qū)域近似地表示為柵格結構中的一個柵格單元時，可根據需要，采取如下的方式之一來決定柵格單元的代碼。中心點法：用處于柵格中心處的地物類型或現象特性決定柵格代碼。

29、在下圖所示的矩形區(qū)域中，中心點O 落在代碼為C 的地物范圍內，按中心點法的規(guī)則，該矩形區(qū)域相應的柵格單元代碼應為C，中心點法常用于具有連續(xù)分布特性的地理要素，如降雨量分布，人口密度圖等。面積占優(yōu)法：以占矩形區(qū)域面積最大的地物類型或現象特性決定柵格單元的代碼。在右圖所示的例中，顯見B類地物所占面積最大，故相應柵格代碼定為B。面積占優(yōu)法常用于分類較細，地物類別斑塊較小的情況。重要性法：根據柵格內不同地物的重要性，選取最重要的地物類型決定相應的柵格單元代碼、假設圖3-3中A類為最重要的地物類型，即A比B 和C類更為重要，則柵格單元的代碼應為A。重要性法常用于具有特殊意義而面積較小的地理要素，特別是點

30、、線狀地理要素，如城鎮(zhèn)、交通樞鈕、交通線、河流水系等，在棚格中代碼應盡量表示這些重要地物。長度占優(yōu)法：每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的屬性來確定。提高了柵格數據精度，就增加了數據量，數據冗余嚴重。為了解決這個難題，已發(fā)展了一系列柵格數據壓縮編碼方法，其類型又有信息無損編碼和信息有損編碼之分。地理信息系統(tǒng)中另一種最常見的圖形數據結構為矢量結構，即通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線、多邊形等地理實體。矢量數據的獲取方式通常有： 1) 由外業(yè)測量獲得，可利用測量儀器自動記錄測量成果(常稱為電子手薄)，然后轉到地理數據庫中。 2) 由柵格數據轉換獲得，利用柵格數據矢量化技術，把柵格數據

31、轉換為矢量數據。 3) 跟蹤數字化，用跟蹤數字化的方法，把地圖變成離散的矢量數據。拓撲數據結構 具有拓撲關系的矢量數據結構就是拓撲數據結構，拓撲數據結構是GIS的分析和應用功能所必需的。拓撲數據結構的表示方式沒有固定的格式，還沒有形成標準，但基本原理是相同的。柵格結構和矢量結構是模擬地理信息的兩種不同的方法。柵格數據結構類型具有“屬性明顯、位置隱含”的特點，它易于實現，且操作簡單，有利于基于柵格的空間信息模型的分析，如在給定區(qū)域內計算多邊形面積、線密度，柵格結構可以很快算得結果，而采用矢量數據結構則麻煩的多；但柵格數據表達精度不高，數據存儲量大，工作效率較低。如要提高一倍的表達精度（柵格單元減

32、小一半），數據量就需增加三倍，同時也增加了數據的冗余。因此，對于基于柵格數據結構的應用來說，需要根據應用項目的自身特點及其精度要求來恰當地平衡柵格數據的表達精度和工作效率兩者之間的關系。另外，因為柵格數據格式的簡單性（不經過壓縮編碼），其數據格式容易為大多數程序設計人員和用戶所理解，基于柵格數據基礎之上的信息共享也較矢量數據容易。最后，遙感影象本身就是以象元為單位的柵格結構，所以，可以直接把遙感影象應用于柵格結構的地理信息系統(tǒng)中，也就是說柵格數據結構比較容易和遙感相結合。矢量數據結構類型具有“位置明顯、屬性隱含”的特點，它操作起來比較復雜，許多分析操作(如疊置分析等)用矢量數據結構難于實現；但

33、它的數據表達精度較高，數據存儲量小，輸出圖形美觀且工作效率較高。兩者的比較見上表。數據間的邏輯聯系主要是指記錄與記錄之間的聯系。記錄是表示現實世界中的實體的，實體之間存在著一種或多種聯系，這樣的聯系必然要反映到記錄之間的聯系上來。數據之間的邏輯聯系主要有三種：1、一對一的聯系：簡記為1：1。在1：1 的聯系中，一個集合中的元素可以標識另一個集合中的元素。例如，地理名稱與對應的空間位置之間的關系就是一種一對一的聯系.2、一對多的聯系(1：N)：現實生活中以一對多的聯系較多常見。行政區(qū)劃就具有一對多的聯系，一個省對應有多個市，一個市有多個縣，一個縣又有多個鄉(xiāng)。3、多對多的聯系(M：N)：這是現實中

34、最復雜的聯系M：N的聯系，在數據庫中往往不能直接表示出來，而必須經過某種變換，使其分解成兩個1：N的聯系來處理。地理實體中的多對多聯系是很多的，例如土壤類型與種植的作物之間有多對多聯系。同一種土壤類型可以種不同的作物，同一種作物又可種植在不同的土壤類型上。目前，數據庫領域采用的數據模型有層次模型、網狀模型和關系模型以及面向對象模型。其中應用最廣泛的是關系模型。地理信息系統(tǒng)的數據來源非常廣泛，大致可以分為，野外實測數據、航天航空遙感、全球定位系統(tǒng)（GPS）、原介質地圖數據等。數字化的方法有兩種：數字化儀數字化；掃描數字化。掃描矢量化輸入法是目前地圖輸入的一種較有效的輸入法。掃描矢量化子系統(tǒng)提供的

35、掃描輸入法是通過掃描儀直接掃描原圖，以柵格形式存貯于圖像文件中(如*.TIF 等)，然后經過矢量化將柵格數據轉換成矢量數據，存入到文件中，再進行編輯、輸出?？臻g分析：基于空間數據的分析技術，它以地學原理為依托，通過分析算法，從空間數據中獲取有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成、空間演變等信息。地理信息系統(tǒng)的空間分析一般包括三大方面：空間分析、網絡分析、DTM分析。矢量數據的緩沖區(qū)分析 緩沖區(qū)分析是研究根據數據庫的點、線、面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區(qū)多邊形實體。例如，城市的噪音污染源所影響的一定空間范圍、交通線兩側所劃定的綠化帶，即可分別描述為點的緩沖區(qū)與線的緩沖

36、帶。而多邊形面域的緩沖帶有正緩沖區(qū)與負緩沖區(qū)之分。這里舉例說明如何利用建立緩沖區(qū)、拓撲疊加和特征提取,計算一條道路拓寬改建過程中的拆遷指標。具體分析步驟如下：1）明確分析的目的和標準 本例的目的是計算由于道路拓寬而需拆遷的建筑物的建筑面積和房產價值，道路拓寬改建的標準是：l 道路從原有的20m拓寬至60m；l 拓寬道路應盡量保持直線；l 部分位于拆遷區(qū)內的10層以上的建筑不拆除。2）準備進行分析的數據 本例需要涉及兩類信息，一類是現狀道路圖；另一類為分析區(qū)域內建筑物分布圖及相關信息。3）進行空間操作 首先選擇擬拓寬的道路，根據拓寬半徑，建立道路的緩沖區(qū)。然后將此緩沖區(qū)與建筑物層數據進行拓撲疊加

37、分析，產生一幅新圖，此圖包括所有部分或全部位于拓寬區(qū)內的建筑物信息。4）進行統(tǒng)計分析 首先對全部或部分位于拆遷區(qū)內的建筑物進行選擇，凡部分落入拆遷區(qū)且樓層高于10 層以上的建筑物，將其從選擇組中去掉，并對道路的拓寬邊界進行局部調整。然后對所有需拆遷的建筑物進行拆遷指標計算。5）將分析結果以地圖和表格的形式打印輸出。靜態(tài)求最佳路徑：由用戶確定網線權值關系后，即給定每條弧段的屬性，當需求最佳路徑時，讀出路徑的相關屬性，求最佳路徑。最短路徑：確定起點、終點和所要經過的中間點、中間連線，不考慮網線和轉角的阻礙強度，求最短路徑。DEM和DTM主要用于描述地面起伏狀況，可以用于提取各種地形參數，如坡度、坡

38、向、粗糙度等，并進行通視分析、流域結構生成等應用分析。因此，DEM在各個領域中被廣泛使用。DEM可以有多種表達方法，包括網格、等高線、三角網等。DEM 通常用地表規(guī)則網格單元構成的高程矩陣表示，廣義的DEM 還包括等高線、三角網等所有表達地面高程的數字表示。簡答題1.地圖投影與GIS的關系？答：為了數據能夠在使用過程中方便的轉換到其他坐標系中，另一主要的目的是使用你的數據的人結合數據坐標系信息（一般包含有地圖投影信息）才能知道你的數據是在什么位置，坐標又是什么含義，不然直接蹦出來一個坐標，可能無法確定是對于的什么地理位置。 2.遙感技術在3S中的作用有哪些？答：3S 即 RS(Remote S

39、ensing)遙感技術、 GIS(Geography Information System)地理信息系統(tǒng)、 GPS(Global Postion System)全球定位系統(tǒng)。遙感技術在3S上的應用，其實遙感技術本身就是3S技術中的一部分，分不開的一、RS和GIS，遙感技術可以通過衛(wèi)星影像的方式以極高的效率獲得地球的地表信息，所謂的地理信息系統(tǒng)實際上就是將地球地表上的所有信息（如海拔，地表類型，氣候溫度等）盡可能多的數字化，并存儲到數據庫中，以方便用戶的查找和使用，而通過分析遙感技術所獲取的衛(wèi)星影像，可以很方便的獲取豐富的地表信息，因此，可以說RS的發(fā)展推動了GIS的發(fā)展，沒有RS技術，GIS的

40、實現基本上可以說是空談。二、RS和GPS，直觀意義上講兩者關系并不大，但是很多大型的遙感觀測實驗需要對觀測地點進行嚴格的定位，這就用到了GPS全球地位系統(tǒng)，比如要對衛(wèi)星數據進行定標，通過衛(wèi)星影像資料選擇一塊比較均一的湖面作為參考地物，野外勘察時就需要親自到該湖面實地測量其反射率，并記錄測量點的經緯度。這大概就是二者最大的聯系吧，其實個人覺得GIS和GPS的聯系還是要更大一些的 3.我國GIS平臺廠家有哪些，其產品品牌是？答：SuperMap和MapGIS是國產的GIS軟件平臺，分別為北京超圖公司和武漢中地數碼研制；MapInfo和ArcGIS則是美國產品，分別為MapInfo公司和ESRI公司所有 4.GIS元數據的基本概念與作用？答：元數據是描述數據的數據,信息資源的編目信息,它通過描述資源的屬性,使得使用者不需要直接瀏覽資源就獲得資源的主要特征信息.在地理信息系統(tǒng)應用中，元數據的主要作用可以歸納為如下幾個方面：(1)幫助數據生產單位有效地管理和維護空間數據，建立數據文檔，并保證即使其主要工作人員離退時，也不會失去對