地理信息系統(tǒng)的基本功能和特征

1、-. z.地理信息系統(tǒng)的根本功能和特征根本功能數(shù)據(jù)采集與編輯、數(shù)據(jù)存儲和管理、數(shù)據(jù)處理和變換、空間分析和統(tǒng)計、產(chǎn)品制作與演示、二次開發(fā)和編程。地理信息系統(tǒng)的特點或特征地理信息系統(tǒng)是隸屬于信息系統(tǒng)中的一類，屬于空間信息系統(tǒng)；與非空間信息系統(tǒng)如管理信息系統(tǒng)區(qū)別在于它能夠處理空間定位數(shù)據(jù)；與計算機輔助設(shè)計或制造系統(tǒng)相比具有地理信息系統(tǒng)中的空間分析能力?？臻g拓撲關(guān)系的概念、意義、空間數(shù)據(jù)解碼拓撲關(guān)系：圖形在保持連續(xù)變形下的那些不變的幾何關(guān)系，包括：拓撲鄰接、拓撲關(guān)聯(lián)、拓撲包含?？臻g拓撲關(guān)系的意義：根據(jù)拓撲關(guān)系，不需要利用坐標或者計算距離，就可以確定一種地理實體相對于另一種地理實體的空間位置關(guān)系；利用拓

2、撲數(shù)據(jù)有利于空間要素的查詢；可以利用拓撲數(shù)據(jù)作為工具，重建地理實體?？臻g數(shù)據(jù)的編碼：是指將數(shù)據(jù)分類構(gòu)造用一種易于被計算機和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程。國家根底地理信息數(shù)據(jù)的分類代碼由六位數(shù)字組成，有大類碼一位、小類碼一位、一級代碼二位、二級代碼一位、識別碼一位。GIS數(shù)據(jù)融合的概念和幾種方法基于轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)融合：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換一般通過交換格式進展，是目前GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合的主要方法。特點：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，系統(tǒng)部的數(shù)據(jù)格式需要公開?；跀?shù)據(jù)標準的數(shù)據(jù)融合：是采用一種空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換標準來實現(xiàn)多元GIS數(shù)據(jù)的融合。特點：能處理多個數(shù)據(jù)集，轉(zhuǎn)換次數(shù)少，系統(tǒng)部的數(shù)據(jù)格式不需要公開，只要公開轉(zhuǎn)換采用的技術(shù)

3、即可?；诠步涌诘臄?shù)據(jù)融合：又稱數(shù)據(jù)互操作模式，接口是一種規(guī)程大家都需要遵守并達成統(tǒng)一的標準。特點：獨特立于具體平臺，轉(zhuǎn)換技術(shù)高度抽象，數(shù)據(jù)格式不需要公開，代表著數(shù)據(jù)共享的開展方向。基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合：是指一個GIS軟件中實現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問。特點：防止了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，不需要擁有數(shù)據(jù)格式的宿主軟件，也不必運行軟件?？臻g數(shù)據(jù)處理的幾種方式和涵：1、數(shù)據(jù)變換：指數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，包括幾何糾正和地圖投影轉(zhuǎn)換等，以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的幾何配準。2、數(shù)據(jù)重構(gòu)指數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉(zhuǎn)換，包括構(gòu)造轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、類型替換等，以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在構(gòu)造、格式和類型上的統(tǒng)一，多

4、源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接和融合。3、數(shù)據(jù)提取指對數(shù)據(jù)進展*種條件的取舍，包括類型提取、窗口提取、空間插等，以適應(yīng)不同用戶對數(shù)據(jù)的特定要求。數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫的概念和原理：空間數(shù)據(jù)索引方法、GIS空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則空間數(shù)據(jù)庫索引包括1圍索引：圍索引即在記錄每個空間實體的坐標時，同時記錄每個空間實體的最大和最小坐標。2格網(wǎng)空間索引：是將區(qū)域劃分成大小相等的網(wǎng)格，記錄每個網(wǎng)絡(luò)所包含的空間實體在數(shù)據(jù)庫中的地址。3四叉樹空間索引：是將區(qū)域進展假設(shè)干層次的劃分，每個層次的劃分是將上一層次劃分得到的每個區(qū)域分成四個相等的子區(qū)域，判定空間實體包含在哪一層次的哪一個子區(qū)域中，則用子區(qū)域的編碼來記錄空間實體?？臻g數(shù)據(jù)庫

5、設(shè)計的原則盡量減少空間數(shù)據(jù)存儲的冗余量；提供穩(wěn)定的可轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)構(gòu)造；滿足用戶及時訪問的需求，并能高效地提供用戶所需的空間數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果；在數(shù)據(jù)元素間維持復(fù)雜聯(lián)系，以反映空間數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性；支持多種決策需要，具有較強的應(yīng)用適應(yīng)性。GIS應(yīng)用模型的概念、幾種類型和方法GIS的應(yīng)用模型，就是根據(jù)具體的應(yīng)用目標和問題，借助于GIS自身的技術(shù)優(yōu)勢，是觀念世界中形成的概念模型，具體化為信息世界中可操作的機理和過程。模型的形成過程實際上就是解決問題的過程GIS應(yīng)用模型的分類：理論模型；經(jīng)歷模型；混合模型。GIS應(yīng)用模式的功能：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、輔助決策。地理信息系統(tǒng)設(shè)計的主要方法，及其各自的優(yōu)缺

6、點、GIS系統(tǒng)實施的容。生命周期設(shè)計法：是指系統(tǒng)設(shè)計按照階段進展，預(yù)先規(guī)定每一階段的開發(fā)目標和任務(wù)，然后按照一定的準則順序開發(fā)實施。優(yōu)點：便于開發(fā)工作的組織管理缺點：系統(tǒng)開發(fā)過程比擬長，新系統(tǒng)的實際效果的可見性差，來自最終用戶的反應(yīng)比擬遲，不容易把握用戶需求的變化。原型化設(shè)計法：根據(jù)用戶提出的需要，由用戶和開發(fā)人員共同商定其中重要和根本的開發(fā)目標，然后選擇一個試驗區(qū)，設(shè)計出初步方案，短時間開發(fā)出一個能滿足用戶根本需要的初步原型和系統(tǒng)雛形，交由用戶適用經(jīng)過一段運行后，根據(jù)用戶意見對原型加以修改和擴大產(chǎn)生一個新的原版版本，如此反復(fù)和迭代，最后形成一個比擬完善和質(zhì)量較高的應(yīng)用型GIS。優(yōu)點：能使用戶

7、更積極的參與新系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，能使開發(fā)人員及時獲取用戶的反應(yīng)意見，能更快的看到系統(tǒng)的實際效果，能使系統(tǒng)的開發(fā)風(fēng)險降到最低。缺點：不易控制開發(fā)經(jīng)費和開發(fā)時間。系統(tǒng)實施的容包括：系統(tǒng)硬件和軟件的引進和調(diào)試；系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制；應(yīng)用模塊開發(fā)和建立用戶應(yīng)用界面；應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、測試和編寫系統(tǒng)測試報告；按照方案任務(wù)書進展系統(tǒng)的驗收及技術(shù)鑒定。地理信息標準化的容：統(tǒng)一的名詞術(shù)語涵、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集原則、統(tǒng)一的空間定位框架、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分類標準、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織構(gòu)造、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)紀錄格式、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)質(zhì)量含義。名詞解釋：地理信息科學(xué)：是1992年Goodchild提出的，與地理信息系統(tǒng)

8、相比，它更加側(cè)重于將地理信息視作為一門科學(xué)，而不僅僅是一個技術(shù)實現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計算機技術(shù)對地理信息進展處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列根本問題。地理信息系統(tǒng)的根本構(gòu)成：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)幾何坐標、實體間的空間相關(guān)性即拓撲關(guān)系、應(yīng)用人員、應(yīng)用模型。主要的地圖投影：按照變形的性質(zhì)地圖投影可分為：等角投影、等面積投影、任意投影；按投影面與地球的相對位置關(guān)系分為：正軸投影、斜軸投影、橫軸投影；按投影面的形狀可分為：圓錐投影、圓柱投影、方位投影；按投影面與地球的空間邏輯關(guān)系可分為：相切投影和相割投影。關(guān)系數(shù)據(jù)庫：空間數(shù)據(jù)庫：是為GIS提供空間數(shù)據(jù)的儲存和管理方法。關(guān)系數(shù)據(jù)模

9、型：一種數(shù)學(xué)化的模型，它把數(shù)據(jù)的邏輯構(gòu)造歸結(jié)為滿足一定條件的二維表中的元素，這種表就稱為關(guān)系?？臻g分析：是基于地理對象的位置和形態(tài)的空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息。空間分析是地理信息系統(tǒng)的主要特征?？臻g分析能力特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力是地理信息系統(tǒng)區(qū)別與一般信息系統(tǒng)的主要方面，也是評價一個地理信息系統(tǒng)成功與否的一個主要指標。常見的幾種空間分析：矢量空間分析、柵格空間分析空間插：通過點或多邊形分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點或多邊形分區(qū)數(shù)據(jù)的方法。數(shù)字地面模型TDM：地球外表形態(tài)屬性信息的數(shù)字化表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。當(dāng)?shù)匦螌傩詾楦叱虝r稱為數(shù)字高程模

10、型TEM空間數(shù)據(jù)的融合：由于地理數(shù)據(jù)的多語意性、多時空性、多尺度性、獲取手段的多樣性、存儲格式的不同以及數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)構(gòu)造的差異等，導(dǎo)致多元數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，給數(shù)據(jù)的集成和信息共享帶來困難。所以為了實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的共享和綜合需要多元空間數(shù)據(jù)的融合。元數(shù)據(jù)：是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是對數(shù)據(jù)的標識。供不受任何DBMS約束的面向用戶的表達方法，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中被廣泛用作數(shù)據(jù)建模的工具。時間快照模型：是用一系列狀態(tài)對應(yīng)的地理數(shù)據(jù)來反映地理現(xiàn)象的時空演化過程。包含矢量和柵格快照模型。優(yōu)點是可直接在當(dāng)前的GIS軟件中實現(xiàn)，當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫總是處于有效狀態(tài)。缺點是僅代表地理現(xiàn)象的瞬時狀態(tài)，而缺乏對現(xiàn)象所包含的對象變化的明確表現(xiàn)

11、，不能確定地理現(xiàn)象所包含的對象之間在時間上的拓撲關(guān)系、無法實施按照時間聯(lián)系而確定的查詢跟蹤規(guī)則、冗余度極大。語義數(shù)據(jù)模型：是由假設(shè)干種抽象所組成，用這些抽象來描述空間實體的根本語義特征，再根據(jù)語義模型構(gòu)造把這些抽象結(jié)合起來而形成的模型。E-R模型：實體-聯(lián)系模型簡稱E-R模型是語義模型的一種，為數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員提供了三中主要的語義概念即實體、聯(lián)系、屬性。設(shè)計人員可以通過E-R圖示方法來組織E-R模型的設(shè)計。優(yōu)點：接近人的思想，易于理解；與計算機具體的實現(xiàn)無關(guān)。缺點：數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不能直接支持E-R模型的實現(xiàn)?？臻g數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)方式：數(shù)據(jù)變換：指從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，包括幾何糾正、地圖

12、投影轉(zhuǎn)換，已實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的幾何配準。數(shù)據(jù)重構(gòu)：指數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換到另一種格式，包括構(gòu)造轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、類型替代，已實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在構(gòu)造、格式和類型上的統(tǒng)一。數(shù)據(jù)提取：數(shù)據(jù)對*種條件的取舍，包括類型提取、窗口提取、空間插，以適應(yīng)不同用戶對數(shù)據(jù)的特定要求。矢量數(shù)據(jù)：基于矢量模型的數(shù)據(jù)構(gòu)造簡稱為矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造。矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造上利用歐幾里得Euclid幾何學(xué)中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式，矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造的主要類型有：簡單數(shù)據(jù)構(gòu)造；拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造；曲面數(shù)據(jù)構(gòu)造柵格數(shù)據(jù)：基于柵格模型的數(shù)據(jù)構(gòu)造簡稱為柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造，指將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個網(wǎng)格上給出相應(yīng)的屬性值來表示地理實

13、體的一種數(shù)據(jù)組織形式，柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造的類型有：柵格矩陣構(gòu)造；游程編碼構(gòu)造；四叉樹數(shù)據(jù)構(gòu)造；八叉樹和十六叉樹構(gòu)造。GIS與一般計算機系統(tǒng)的差異數(shù)據(jù)壓縮和解碼的根本原理：四叉樹莫頓編碼、及其圖像恢復(fù)、線性四叉樹及其存儲表的概念。掌握空間分析的根本原理，了解空間分析的主要容和方法，學(xué)會在GIS下各種空間邏輯操作和布爾運算的根本原理、方法和結(jié)果。緩沖區(qū)分析和柵格數(shù)據(jù)的運算等?？臻g分析：是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，以地學(xué)原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間構(gòu)成、空間演變等信息，是綜合分析空間數(shù)據(jù)技術(shù)的總稱。 空間分析的方法：按空間數(shù)據(jù)的形式分為：矢量數(shù)據(jù)

14、空間分析包括矢量疊合分析、矢量鄰近性分析、網(wǎng)絡(luò)分析；柵格數(shù)據(jù)空間分析包括柵格疊合分析、柵格鄰近性分析柵、格統(tǒng)計分析。按空間分析框架分為：產(chǎn)生式分析包括數(shù)字地形模型分析、疊合分析、空間鄰近性分析、網(wǎng)絡(luò)分析、空間統(tǒng)計分析；查詢式分析包括空間集合分析、空間數(shù)值查詢。緩沖區(qū)分析：是指基于點、線、面等因素，按指定的條件，在其周圍建立一定空間區(qū)域作為分析對象的分析技術(shù)，主要描述地理空間實體的一種影響圍或效勞圍。DEM與地形分析、DEM與地形因子；Dijkstra最短路徑的求算方法。題型：名詞解釋5個4分；判斷8,2；填空18,1；簡答1,151、七章；計算1和應(yīng)用1共31計算：最短路徑、疊置法、四叉數(shù) 。

15、 應(yīng)用題：作業(yè)里的一個。地理信息系統(tǒng)試題二、填空題1、空間實體的四個根本特征：空間位置特征、屬性特征、時間特征、空間關(guān)系特征。2、地理空間數(shù)據(jù)的概念模型分為：對象模型、場模型、網(wǎng)絡(luò)模型。3、空間關(guān)系是指地理空間實體之間相互作用的關(guān)系。空間關(guān)系主要：拓撲空間關(guān)系、順序空間關(guān)系、度量空間關(guān)系。4、柵格數(shù)據(jù)模型的一個優(yōu)點是不同類型的空間數(shù)據(jù)層可以進展疊加操作，不需要進展復(fù)雜的幾何計算。5、矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造按其是否明確地表示地理實體空間關(guān)系分為：實體數(shù)據(jù)構(gòu)造和拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造兩大類。8,屬性查詢是一種較常用的空間數(shù)據(jù)查詢，屬性查詢又分為簡單的屬性查詢和基于SQL語言的屬性查詢。9,空間關(guān)系查詢包括拓撲關(guān)系查詢

16、和緩沖區(qū)查詢。10、根據(jù)柵格數(shù)據(jù)疊加層面的不同，將柵格數(shù)據(jù)的疊置分析運算方法分為以下幾類：布爾邏輯運算、重分類和數(shù)學(xué)運算復(fù)合法。11、從緩沖區(qū)對象方面來看，緩沖區(qū)最根本的可分為點緩沖區(qū)、線緩沖區(qū)和面緩沖區(qū)。13、地理空間分析的三大根本要素是空間位置、屬性、時間。14、GIS硬件系統(tǒng)包括輸入設(shè)備、處理設(shè)備、存儲設(shè)備、和輸出設(shè)備四局部。15、矢量數(shù)據(jù)的常用壓縮方法：間隔取點法、垂距法和偏角法、分裂法。16、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量指標包括：完備性、邏輯一致性、位置準確度、時間準確度、專題準確度。17、空間數(shù)據(jù)的誤差：幾何誤差、屬性誤差、時間誤差、邏輯誤差。18、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中最常用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模

17、型、關(guān)系模型、對象模型。19、透視分析是探測全屬趨勢常用方法，準確判定趨勢特征關(guān)鍵在于選擇適宜透視角度。 1. 什么是GIS空間分析？其方法是什么？ GIS空間分析是以地理事物的空間位置和形態(tài)特征為根底，以空間數(shù)據(jù)運算、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的綜合運算為特征，提取與產(chǎn)生新的空間信息的技術(shù)和過程。 方法：疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析、網(wǎng)絡(luò)分析 空間數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)中用于儲存和管理空間數(shù)據(jù)的場所。 特點： 2.簡述空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要控制方法。 a)傳統(tǒng)的手工方法：將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進展比擬，圖形局部的 檢查包括目視方法、會知道透明圖上與原圖疊加比擬，屬性局部的檢查采用與原屬性逐個比照； b)源

18、數(shù)據(jù)方法：數(shù)據(jù)集的源數(shù)據(jù)中包含大量有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息， 通過它可檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時通過跟蹤源數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化； c)地理相關(guān)法：用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來分析數(shù) 據(jù)的質(zhì)量。 3.簡述空間關(guān)系的類型 a)空間拓撲關(guān)系：拓撲變換下保持不變的關(guān)系； b)空間順序關(guān)系：描述實體在地理空間上的排列順序； c)空間度量關(guān)系：描述空間實體的距離遠近關(guān)系，一般用歐式距 離表示。一、判斷題正確的劃，錯誤的劃 1高程指空間參考的高于或低于*基準面的垂直位置，主要用來提供地形信息。 2游程編碼構(gòu)造屬于矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造中的一種。 3在ArcGIS軟件中，新建圖層要素類在ArcCatalog中進展。 4TIN的中文全稱是不規(guī)則三角網(wǎng)。 5在柵格數(shù)據(jù)構(gòu)造中，一個點是由一個柵格單元來表達的。 6分辨率越高，一個柵格單元代表的實地面積越大。 7ArcGIS軟件是由中國的超圖公司開發(fā)的。 8Shapefile是一種柵格數(shù)據(jù)格式