地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱

第一章GIS介紹沒什么考的地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。GI的特點（記憶）多維性；區(qū)域性；動態(tài)性空間分布性；信息載體多樣性；數(shù)據(jù)量龐大；需要投影到平面上；特殊的分析方法；分析需要數(shù)據(jù)集成；數(shù)據(jù)升級耗時且昂貴；地圖顯示需要快速數(shù)據(jù)檢索；GIS主要思想、技術(shù)來源地理學(xué)；制圖技術(shù)；計算機科學(xué)；攝影測量學(xué)；遙感技術(shù)；數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)世界上第一個GIS系統(tǒng)是什么：CGIS第二章GIS表達地理學(xué)第一定律事物之間普遍存在聯(lián)系，越是臨近的事物關(guān)聯(lián)性越強。地理學(xué)的二空間特性不同的地方，地理數(shù)據(jù)的變化趨勢是不一樣的。地理屬性命名屬性；間隔屬性；周期屬性；比例屬性；順序?qū)傩詵鸥駭?shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)的特點和應(yīng)用（核心）柵格數(shù)據(jù)：衛(wèi)星影像；數(shù)字高程模型；數(shù)字正射影像；二進制掃描文件；數(shù)字柵格圖形；圖形文件；特定GIS軟件的柵格數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)：矢量圖第三章GIS基本原理位置的唯一性；對現(xiàn)實表達的選擇性；可以選擇連續(xù)場或離散模型；世界是變化的；不同地理尺度上的變化規(guī)律是不一樣的；臨近性是理解空間變化的關(guān)鍵；數(shù)據(jù)具有不確定性；地理是平滑的，又不規(guī)則的。鄰接矩陣概念（表示地物之間相鄰關(guān)系的矩陣）空間自相關(guān)概念描述空間中位置S處的變量和其臨近位置上統(tǒng)一變量的相關(guān)性。Moran統(tǒng)計、含義Moran為正，表明該指標在空間上為正相關(guān)；反之為負相關(guān)。廣義G統(tǒng)計量，為什么用它G(d)高，表示高數(shù)值的空間聚集，低則表示低數(shù)值的空間聚集。原因：Moran統(tǒng)計不能區(qū)分不同類型的空間聚集模式。局部空間自相關(guān)指標LISA（說明聚集的對象是相似的還是不相似的）為了說明在局部尺度上空間自相關(guān)的水平，需要在任意面積單元上導(dǎo)出空間自相關(guān)數(shù)值。LISA的高值表示具有相似變量值的面積單元的空間聚集；LISA的低值表示不相似面積單元的空間聚集。（空間聚集可以是高或者低）尺度的概念、含義、多尺度表達尺度：尺度是研究某一現(xiàn)象或事件時采用的空間或時間單位。含義：包含在細節(jié)中；與范圍有關(guān)；地圖的比例尺多尺度表達：不同尺度下，同一地理實體的不同表達形式尺度變換：信息在不同尺度范圍之間的變化稱為尺度變換(尺度上推;尺度下推）可變區(qū)域單元MAUP、兩個相應(yīng)面積單元對分析結(jié)果的影響：尺度效應(yīng)；劃區(qū)效應(yīng)生態(tài)學(xué)謬誤概念用整體推斷個體，認為個體具有整體的特征、屬性如何進行空間采樣、設(shè)計合適的空間采樣方法隨機采樣：傳統(tǒng)統(tǒng)計方法系統(tǒng)采樣：形成一個規(guī)則的空間格網(wǎng)，周期性混合采樣：分層采樣，隨機周期變化第4章地理參考地理參照3、4張ppt特性：唯一性；持久性；對應(yīng)的空間分辨率依據(jù)：名稱；位置排序；測量規(guī)則地理坐標系統(tǒng)（經(jīng)緯度系統(tǒng)）緯度：法線與赤道面的夾角經(jīng)度：子午面與本初子午面的二面角地球的外形近似旋轉(zhuǎn)橢球體扁率f=(a-b)/a；地球扁率：1/300什么是參考橢球體是指與某一國家或某一地區(qū)大地水準面符合較好的地球橢球體我國的參考橢球體WGS84橢球（國際）；克拉索夫斯基橢球GIS中最常用的參考大地水準面：靜止的平均海水面穿過大陸和島嶼形成一個閉合的曲面什么是水準面，根據(jù)重力指標測量，實際上是彎曲的面水準面：靜止的水面絕對高程概念地面點到大地水準面的高程中國的三種大地坐標系1954年北京坐標系；1980年西安坐標系；新1954年北京坐標系國際上WGS84坐標系（地心坐標系）網(wǎng)絡(luò)地圖上高程系統(tǒng)的兩個參照1956年黃海高程系；1985年國家高程基準地圖投影概念建立平面上的點與地面上的點的函數(shù)關(guān)系地圖投影的變形，三類長度變形；面積變形；角度變形投影方式(等角，等積，任意投影+應(yīng)用場景)各種分類方式--等角投影：航海、洋流、風(fēng)向圖等積投影：地質(zhì)、土壤、行政區(qū)劃任意投影：教學(xué)、科研、世界地圖解析投影分類偽方位投影；偽圓柱投影；偽圓錐投影；多圓錐投影地圖投影的選擇(一般選擇等角投影)我國常用的地圖投影（記一下）基本比例尺高斯克呂格投影；Lambert投影；Albers投影（省區(qū)圖常用后兩個）基本比例尺：1:500；1:1萬；1:2.5萬；1:5萬；1:10萬；1:25萬；1:50萬；1:100萬（Lambert投影，其余為高斯克呂格投影）高斯投影的特點：中央經(jīng)線上無變形；同一緯線上，離中央經(jīng)線越遠，變形越大；同一經(jīng)線上，緯度越低，變形越大；等變形線為平行于中央經(jīng)線的直線?？臻g數(shù)據(jù)坐標變換三種幾何變換；坐標系變換；投影變換坐標變換：坐標平移；坐標旋轉(zhuǎn)；仿射變換配準第5章不確定性不確定性概念不確定性可以認為是真值的不能被肯定的程度不確定性與誤差的關(guān)系不確定性可以理解為廣義的誤差，包括測量和概念誤差，（不）可度量誤差誤差是測量結(jié)果與被測量真值的差GIS質(zhì)量的主題（質(zhì)量組成）屬性準確性；位置準確性；邏輯準確性；完整性；連續(xù)性不確定性的產(chǎn)生來源（U123）地理概念中的不確定性（U1）測量與表達中的不確定性（U2）分析中的驗證（U3）模糊數(shù)學(xué)的方法主要是模糊綜合評價（重點掌握、實際中運用很多）基本思想：用屬于程度代替屬于或不屬于模糊集合：在不同程度上具有某種特性的所有元素的總和模糊綜合評價：邀請有關(guān)方面的專家組成評價小組建立評價指標體系集F＝（f1,f2,f3,…,fn）,確定每一評價指標的評價尺度集E，E＝（e1,e2,…em），確定評價指標體系的權(quán)重集W，W＝（w1,w2,…wn）建立隸屬度矩陣R。對第i個評價指標fi，其隸屬度向量Ri=(ri1,ri2,…rij，…rim)，i=1，2，…n計算方案Ak各評價指標的得分:Sk=RKET計算方案Ak的綜合得分:NK=WST;判斷方案優(yōu)劣空間數(shù)據(jù)質(zhì)量模糊評價：評價內(nèi)容：影像幾何精度;影像質(zhì)量；整飾質(zhì)量；元數(shù)據(jù)質(zhì)量；數(shù)據(jù)的完整性；數(shù)據(jù)的一致性質(zhì)量評定等級：優(yōu)、良、中、差綜合評價模型：B=A（權(quán)重）×Q（單位因素評價矩陣）測量學(xué)中誤差的分類(3種)測量誤差；系統(tǒng)誤差；粗差（錯誤）U3誤差傳播理論（看一看就可以了）第6章柵格和矢量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的來源CAD、計算機圖形學(xué)、圖像處理為什么不直接用（CAD的缺點等）使用局部繪圖坐標而不是真實世界的坐標；單一物體沒有同意標識沒有存儲對象之間的關(guān)系柵格和矢量模型柵格模型：使用單元格或像素點來表達現(xiàn)實世界；使用二值表達、浮點數(shù)或?qū)傩员韥碛涗泴傩允噶磕Ｐ停豪脭?shù)學(xué)函數(shù)曲線代替有序坐標對表示線性地物柵格和矢量的優(yōu)缺點柵格：結(jié)構(gòu)簡單，易于處理（優(yōu)）;隨著空間分辨率的提高，所需的存儲空間迅速遞增(缺)矢量：柵格數(shù)據(jù)的編碼方式游程編碼，塊碼，四叉樹編碼矢量數(shù)據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)無拓撲結(jié)構(gòu)的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：僅記錄空間對象的位置信息和屬性信息，不記錄其拓撲關(guān)系。拓撲關(guān)系不隨地圖投影而變化；利用拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有利于空間要素的查詢可以利用拓撲數(shù)據(jù)作為工具，重建地理實體格網(wǎng)數(shù)據(jù)blablabla網(wǎng)狀模型基本特征：節(jié)點數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關(guān)系,一個結(jié)點可以與其他多個結(jié)點建立聯(lián)系地理空間數(shù)據(jù)庫對象數(shù)據(jù)模型（簡單看看）數(shù)據(jù)存儲的優(yōu)缺點（三維數(shù)據(jù)體元表示）優(yōu)點：可以表示任何物體；容易實現(xiàn)物體間的集合運算；容易計算物體的整體性質(zhì)缺點：占用大量的存儲空間；無邊界信息，不適用于圖形顯示；對物體進行幾何變換困難；是物體的非精確表示八叉樹優(yōu)點：可以表示任何物體；容易實現(xiàn)物體間的集合運算；容易計算物體的整體性質(zhì)；占用存儲空間少缺點：無邊界信息，不適于圖形顯示‘對物體進行幾何變換困難；是物體的非精確表示三維邊界表示法通過指定頂點的位置，構(gòu)成邊的頂點以及構(gòu)成面的邊來表示三維物體的方法優(yōu)點：精確表示地物；表示能力強；幾何變換容易；適于顯示處理缺點：表示復(fù)雜；有效性難以保證；集合運算復(fù)雜第7張數(shù)據(jù)采集和管理采集方式適應(yīng)的范圍野外測量：精度高、效率低；適用于小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新數(shù)字化設(shè)備（室內(nèi)）：范圍大、速度快；大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查GPS的組成及各部分作用（了解一下）空間部分；用戶部分；地面控制部分GPS優(yōu)勢（記憶）可用性好；精確度高；使用方便；三維數(shù)據(jù)；全天候作業(yè)激光雷達的優(yōu)劣受天氣及光照影響較小，幾乎能全天候工作；快速準確、自動化程度高；穿透性強高分辨率遙感高空間分辨率；高時間分辨率；高光譜分辨率；高輻射分辨率優(yōu)點：地物的幾何結(jié)構(gòu)和紋理信息更明顯；立體成像能力強，三維信息豐富3S集成概念（RS，GPS，GIS）RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息及空間定位GIS進行空間分析，綜合集成RS和GPS提供的信息空間數(shù)據(jù)的特點（存儲上的特征）空間特征：需要建立空間索引非結(jié)構(gòu)化特征：結(jié)構(gòu)化的，每條記錄定長，數(shù)據(jù)項是原子數(shù)據(jù)，需要嵌套記錄空間關(guān)系特征：拓撲關(guān)系的構(gòu)建分類編碼特征：一種地物類型對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)表文件；多種地物類型公用一個屬性數(shù)據(jù)表文件海量數(shù)據(jù)特征傳統(tǒng)的文件存儲方式、為什么不能用來存儲空間數(shù)據(jù)程序依賴于數(shù)據(jù)文件的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)文件修改時，應(yīng)用程序也隨之改變以文件形式共享，不能達到數(shù)據(jù)項、記錄的共享對象數(shù)據(jù)庫在標準的關(guān)系數(shù)據(jù)庫上增加空間數(shù)據(jù)管理層解決了空間數(shù)據(jù)變長的存儲問題，效率高第8章CS/BS所用的范圍CS：海量數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計、地圖編輯、空間分析、專題制圖、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、輸出BS：在Internet環(huán)境下，為各種地理信息應(yīng)用提供GIS功能云GIS的應(yīng)用模式云GIS：以云計算理論和技術(shù)作為指導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)為中心的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用模式：地理信息內(nèi)容即服務(wù)；地理信息軟件即服務(wù)；地理信息平臺即服務(wù)；地理信息基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)GIS互操作概念不同應(yīng)用之間能動態(tài)地相互調(diào)用，并且不同數(shù)據(jù)集之間有一個穩(wěn)定的接口軟件、數(shù)據(jù)、語義的互操作移動GIS特點移動性；多語義性；多時空性；多尺度；獲取數(shù)據(jù)手段的復(fù)雜性移動GIS在開發(fā)過程中涉及的問題移動定位；移動計算；移動數(shù)據(jù)庫；移動終端應(yīng)用LBS的概念（ppt較為繁瑣、自行總結(jié)）位置服務(wù)（LBS）：是由移動通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合在一起提供的一種增殖服務(wù)，通過一組定位技術(shù)獲得移動終端的位置信息，提供給移動用戶本人或他人以及通信系統(tǒng)，實現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)LBS應(yīng)用：地理位置簽到服務(wù)；基于地理位置搜索服務(wù)；基于地理位置的游戲基于地理即時信息推送服務(wù)主要的定位方式導(dǎo)航定位；地圖匹配；室內(nèi)定位；WiFi定位；位置指紋法；ZigBee定位；藍牙；視頻定位；MEMS傳感器；Li-FiWebservice體系結(jié)構(gòu)UDDI：服務(wù)的注冊和查找WSDL：消息的描述方式SOAP協(xié)議：消息的封裝方式XML：消息的表達方式Http協(xié)議：消息的傳輸方式第9章(概念較多、填空)紙質(zhì)地圖的優(yōu)缺點優(yōu)點：便于攜帶、安全可靠、便于使用、可以直接打印缺點：比例尺固定、范圍固定、只能表達靜態(tài)世界、平面的地圖設(shè)計中的7個控制變量目的、顯示、可獲取的數(shù)據(jù)、地圖比例尺、用戶、使用條件、技術(shù)限制、、地圖的組成要素地圖本身、插圖、標題、圖例、比例尺、方向、地圖元數(shù)據(jù)地圖符號的分類點狀符號（不依比例）、線狀符號（半依）、面狀符號（依）、體積符號（相關(guān)）地圖符號的量表命名量表、順序量表、間隔量表、比率量表視覺變量的（5個？）形狀、尺寸、方向、顏色、網(wǎng)紋地圖的注記的分類名稱注記、說明注記、數(shù)字注記什么是專題圖專題圖是專題信息可視化的結(jié)果，用來反映自然、社會、經(jīng)濟分布特性，它是強調(diào)某一特定要素或概念的地圖。專題圖的主要形式質(zhì)底（獨立值）專題圖、等級符號專題圖、范圍值專題圖、點密度專題圖、分級統(tǒng)計圖和圖表統(tǒng)計圖、等值線專題圖制圖綜合、綜合的主要手段（分類和選?。┑貓D概況的四個步驟：分類、簡化、夸張、符號化第11章多標準決策確定指標的權(quán)重如何通過層次分析法如何給予案例的分析第12主要問題（最大、最小、配送）枚舉算法而不用分支定界第13城市的模擬與分析元胞自動機（重點）概念、要素、規(guī)則、獲取、應(yīng)用場景（活在）概念：是空間、時間、狀態(tài)等都離散的，時間上的因果關(guān)系和空間上的相互作用都是局部的格網(wǎng)動力學(xué)模型要素：元胞、元胞空間、鄰域、規(guī)則規(guī)則（一種轉(zhuǎn)移狀態(tài)函數(shù)）：元胞分布在規(guī)則且離散的空間格網(wǎng)上面元胞的狀態(tài)是離散且有限的元胞的時間也具有離散的特性元胞的狀態(tài)主要根據(jù)元胞周圍鄰居元胞的狀態(tài),統(tǒng)一的規(guī)則做同步變換鄰域：馮諾依曼模型、摩爾模型、擴展的摩爾模型森林火的規(guī)則元胞自動機的優(yōu)缺點優(yōu)點：模型簡單，易于實現(xiàn)；時空動態(tài)模型；對數(shù)據(jù)要求不高；便與集成缺點：模型過于簡單；規(guī)則獲取困難元胞自動機的改進——多Agent模擬（每個Agent有自己的愛好和行為，agent間可以傳遞信息）如多核心模型富人區(qū)，工業(yè)區(qū)元胞自動機中：考慮領(lǐng)進格子的特點進行擴張（領(lǐng)域規(guī)則）、多Agent：考慮到工業(yè)區(qū)就不會將富人區(qū)向哪里擴張。特點：高層交互；Agent間組織關(guān)系豐富建模原理：涌現(xiàn)原理；自組織原理；第14大數(shù)據(jù)4個VVelocity快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)Volume海量的數(shù)據(jù)規(guī)模Value巨大的數(shù)據(jù)價值Variety多樣的數(shù)據(jù)模型最流行的大數(shù)據(jù)平臺——Hadoop已發(fā)展成為包括文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理等模塊在內(nèi)的完整的生態(tài)系統(tǒng)TF-IDF（文本提取特征）是一種常用于信息檢索、文本挖掘領(lǐng)域的文本特征，用來評估某一詞語對于一個文檔的重要程度。興趣點大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢和劣勢（了解即可）地理可視化（ppt第13章）（其實沒什么東西，看一看）城市建模中的方法起到的作用考試后面幾章多是應(yīng)用，概念集中在中間幾章。填空、名詞解釋、問答、解決實際問題（4成-5成）解決實際問題：給一個具體的問題、需要用什么方法、簡單說一下方法、實現(xiàn)過程、技術(shù)細節(jié)名詞解釋：GIS：地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。地理表達：地理表達是對地球表層及近表層的描述。地理學(xué)第一定律：事物之間普遍存在聯(lián)系，越是臨近的事物關(guān)聯(lián)性越強。第二空間特性（空間的多樣性）：不同的地方，地理數(shù)據(jù)的變化趨勢是不一樣的柵格數(shù)據(jù)：是按網(wǎng)格單元的行與列排列，具有不同灰度或顏色的陣列數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)：是在直角坐標系中，用X,Y表示地圖圖形或地理實體的位置的數(shù)據(jù)?？臻g自相關(guān)：描述空間中位置S處變量與其臨近位置上同一變量的相關(guān)性。尺度：尺度是研究某一現(xiàn)象或事件時采用的空間或時間單位。多尺度表達：不同尺度下，同一地理實體的不同表達形式。尺度變換：信息在不同尺度范圍之間的變化稱為尺度變換。生態(tài)學(xué)謬誤：用整體推斷個體，認為個體具有整體的特征、屬性?？臻g異質(zhì)性：是指生態(tài)學(xué)過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復(fù)雜性。參考橢球體：參考橢球體是指與某一國家或某一地區(qū)大地水準面符合較好的地球橢球體大地水準面：靜止的平均海水面穿過大陸和島嶼形成閉合的曲面。大地球體：大地水準面所包圍的形體。絕對高程：地面點到大地水準