北大GIS 知識(shí)點(diǎn)整理版

北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。币唬~解釋1．信息系統(tǒng)：是具備數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表示數(shù)據(jù)能力系統(tǒng)，它能夠?yàn)閱我换蛴薪M織決議過(guò)程提供有用信息。2．地理信息：是關(guān)于地理實(shí)體性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表征和一切有用知識(shí)，它是對(duì)地理數(shù)據(jù)解釋。3．地理數(shù)據(jù)：是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質(zhì)數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)絡(luò)和規(guī)律等數(shù)字、文字、圖象和圖形等總稱。它是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系符號(hào)化表示。（或地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系符號(hào)化表示，包含空間位置、屬性特征及時(shí)態(tài)特征三部分。）4．空間位置數(shù)據(jù)：描述地物所在位置，這種位置既能夠依照大地參考系定義，如大地經(jīng)緯度坐標(biāo)，也能夠定義為地物間相對(duì)位置關(guān)系，如空間上距離、鄰接、重合、包含等。5．屬性數(shù)據(jù)：又稱為非空間數(shù)據(jù)，是屬于一定地物、描述其特征定性或定量指標(biāo)，即描述了信息非空間組成部分，包括語(yǔ)義與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。6．時(shí)態(tài)特征：是指地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生時(shí)刻或時(shí)段，時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境模擬分析非常主要，越來(lái)越受到地理信息系統(tǒng)學(xué)界重視。7．?dāng)?shù)據(jù)：是指某一目標(biāo)定性、定量描述原始資料，包含數(shù)字、文字、符號(hào)、圖形、圖象以及它們能轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)等形式。它是用以載荷信息物理符號(hào)，數(shù)據(jù)本身并沒(méi)有意義。8．信息：是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新事實(shí)知識(shí)，是數(shù)據(jù)、消息所包含意義，它不隨載體物理設(shè)備形式改變而改變。9．地理信息系統(tǒng)：是反應(yīng)人們賴以生存現(xiàn)實(shí)世界（資源與環(huán)境）現(xiàn)勢(shì)和變遷各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特征屬性，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下，以一定各式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。10．四叉樹(shù)編碼：是最有效柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一。其基本思想是首先把一幅圖象或一幅柵格地圖等分成四部分，如果檢驗(yàn)到某個(gè)子區(qū)全部格網(wǎng)都含有相同值（灰度或?qū)傩灾担?，那么這個(gè)子區(qū)域就不再往下分割；不然，把這個(gè)區(qū)域再分割成四個(gè)子區(qū)域，這么遞歸地分割，直至每個(gè)子塊都只含有相同灰度或?qū)傩灾禐橹埂?1．拓?fù)洌臻g）關(guān)系：即拓?fù)淇臻g關(guān)系，是指拓?fù)渥儞Q下拓?fù)洳蛔兞?，它描述了各空間目標(biāo)對(duì)象之間空間關(guān)系，包含區(qū)域定義，鄰接性；連通性；方向性；包含性等。12．拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：具備拓?fù)潢P(guān)系矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。拓?fù)潢P(guān)系是指拓?fù)渥儞Q下拓?fù)洳蛔兞?，它描述了各空間目標(biāo)對(duì)象之間空間關(guān)系，包含區(qū)域定義，鄰接性；連通性；方向性；包含性等。13．矢量（數(shù)據(jù)）結(jié)構(gòu)：即經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)坐標(biāo)方式盡可能精準(zhǔn)表示點(diǎn)、線、多邊形等地理實(shí)體，坐標(biāo)空間設(shè)為連續(xù)，允許任意位置、長(zhǎng)度和面積精準(zhǔn)定義。14．柵格數(shù)據(jù)：指用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織數(shù)據(jù)。15．地理空間中柵格表示方法（柵格（數(shù)據(jù)）模型）：空間被劃分為柵格（通常為正方形），地理實(shí)體位置和狀態(tài)用它們占據(jù)柵格行、列號(hào)來(lái)定義，特定位置由距它最近柵格統(tǒng)計(jì)決定，柵格值表示了這個(gè)位置上物體類型或狀態(tài)。16．柵格結(jié)構(gòu)：是以規(guī)則陣列來(lái)表示空間地物或者現(xiàn)象分布數(shù)據(jù)組織，組織中每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或者現(xiàn)象非幾何屬性特征。17．矢量表示方法（矢量模型）：將現(xiàn)實(shí)世界要素位置和范圍用點(diǎn)、線或者面表示，與它們?cè)诘貓D上表示相同。每一個(gè)實(shí)體位置是用它們?cè)谧鴺?biāo)參考系統(tǒng)中空間位置（坐標(biāo)）定義。點(diǎn)、線和多邊形用于表示不規(guī)則地理實(shí)體，在現(xiàn)實(shí)世界狀態(tài)。矢量模型中空間實(shí)體與要表示現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體具備一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。18．層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型：是將數(shù)據(jù)組織成一對(duì)多（或雙親與兒女）關(guān)系結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親，稱之為根結(jié)點(diǎn)；其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親。19．元數(shù)據(jù)（Metadata）：是關(guān)于數(shù)據(jù)描述性數(shù)據(jù)信息，它應(yīng)盡可能多反應(yīng)數(shù)據(jù)集本身特征規(guī)律，方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確、高效與充分開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。20．空間對(duì)象（實(shí)體）：在地理信息系統(tǒng)中不可再分最小單元現(xiàn)象。通常以分類碼和識(shí)別碼來(lái)描述某一實(shí)體。21．空間索引：是指依據(jù)空間對(duì)象位置和形狀或空間對(duì)象之間某種空間關(guān)系按一定次序排列一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間對(duì)象概要信息，如對(duì)象標(biāo)志、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體指針。（作用：它是一個(gè)輔助性空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，介于空間操作算法和空間對(duì)象之間，經(jīng)過(guò)篩選作用，排除大量與特定空間操作無(wú)關(guān)空間對(duì)象，從而提升空間操作速北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。捕群托?。）（空間索引是對(duì)存放在介質(zhì)上數(shù)據(jù)位置信息描述，用來(lái)提升系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)獲取效率。）22．空間數(shù)據(jù)質(zhì)量：是依照空間數(shù)據(jù)用途對(duì)其誤差、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)精密度和不確定性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)結(jié)果。23．掃描矢量化：是利用掃描技術(shù)，對(duì)地圖進(jìn)行掃描處理并將柵格轉(zhuǎn)矢量過(guò)程。24．場(chǎng)模型：表示了在二維或三維空間中被看作是連續(xù)改變數(shù)據(jù)。它可用公式表示：Z：SZ(s)，即表示了從空間域到某個(gè)值域映射。25．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：研究是數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系及數(shù)據(jù)表示，或研究信息在計(jì)算機(jī)中組織和表示方法。（假如說(shuō)，數(shù)據(jù)模型較為抽象，那么，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是些詳細(xì)東西。）26．?dāng)?shù)據(jù)模型：是客觀事物及其聯(lián)絡(luò)描述，這種描述包含數(shù)據(jù)內(nèi)容和各類實(shí)體數(shù)據(jù)之間聯(lián)絡(luò)描述，它是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)而言，數(shù)據(jù)模型反應(yīng)了數(shù)據(jù)整體邏輯結(jié)構(gòu)，或用戶所看到數(shù)據(jù)之間邏輯結(jié)構(gòu)，反應(yīng)了實(shí)體之間邏輯關(guān)系。27．?dāng)?shù)據(jù)編碼：就是依照一定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和目標(biāo)屬性特征，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為便于計(jì)算機(jī)識(shí)別和管理代碼或編碼字符。28．緩沖區(qū)分析：是指以點(diǎn)、線、面實(shí)體為基礎(chǔ)，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標(biāo)圖層疊加，進(jìn)行分析而得到所需結(jié)果。（它是用來(lái)處理鄰近度問(wèn)題空間分析工具之一。）29．緩沖區(qū)：就是地理空間目標(biāo)一個(gè)影響范圍或服務(wù)范圍。從數(shù)學(xué)角度說(shuō)，就是給定一個(gè)空間對(duì)象和集合，確定它們鄰域，鄰域大小由鄰域半徑?jīng)Q定。30．多邊形覆蓋分析（overlay）：也就是多邊形疊加分析，將兩個(gè)或多個(gè)多邊形圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新多邊形圖層，結(jié)果是將原來(lái)多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層屬性。31．疊加分析：是將關(guān)于主題層組成數(shù)據(jù)層面，進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層面操作，其結(jié)果綜合了原來(lái)兩層或多層數(shù)據(jù)所具備屬性。疊加分析不但包含空間關(guān)系比較，還包含屬性關(guān)系比較。32．CASE工具：即計(jì)算機(jī)輔助軟件工程，是輔助計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)技術(shù)，包含在軟件開(kāi)發(fā)、維護(hù)過(guò)程中提供計(jì)算機(jī)輔助支持以及在軟件開(kāi)發(fā)、維護(hù)過(guò)程中引入工程化思想。（它是一類特殊軟件工具，用于輔助開(kāi)發(fā)、測(cè)試、分析和維護(hù)另一個(gè)計(jì)算機(jī)程序及相關(guān)文檔。）33．?dāng)?shù)字高程模型：是數(shù)字地形模型一個(gè)，采取規(guī)則或不規(guī)則多邊形擬合面狀空間對(duì)象表面，主要是對(duì)數(shù)字高程表面描述。依照多邊形形狀，分為兩種，即格網(wǎng)模型和不規(guī)則三角網(wǎng)模型。34．三角法（TIN）：是一個(gè)表示數(shù)字高程模型方法，它依照區(qū)域內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域劃分為相連三角形網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。假如點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，該點(diǎn)高程值經(jīng)過(guò)線性內(nèi)插方法取得。35．TIN模型：是一個(gè)利用不規(guī)則三角網(wǎng)進(jìn)行表示數(shù)字高程模型。36．高斯——克呂格投影：是一個(gè)橫軸等角切橢圓柱投影，它是將一橢圓柱橫切于地球橢球體上，該橢圓柱面與橢球體表面切線為一經(jīng)線，投影中將其稱為中央經(jīng)線，然后依照一定約束條件即投影條件，將中央經(jīng)線兩側(cè)要求范圍內(nèi)點(diǎn)投影到橢圓柱面上從而得到點(diǎn)高斯投影。37．投影：在數(shù)學(xué)中，投影是指建立兩個(gè)點(diǎn)集間一一對(duì)應(yīng)映射關(guān)系。在地圖學(xué)中，地圖投影就是指建立地球表面上點(diǎn)與投影平面上點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是建立之間數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換公式。（它將作為一個(gè)不可展曲面地球表面投影到一個(gè)平面，確保了空間信息在區(qū)域上聯(lián)絡(luò)與完整。）38．地圖綜合：也叫地圖概括。把實(shí)地景物縮小，或把原來(lái)較詳細(xì)地圖縮成更小百分比尺地圖時(shí)，依照地圖用途或主題需要，對(duì)實(shí)況或者原圖內(nèi)容進(jìn)行取舍和化簡(jiǎn)，方便在有限圖面上表示出制圖區(qū)域基本特征和地理要素主要特點(diǎn)理論與方法。39．元胞自動(dòng)機(jī)：是定義在一個(gè)具備離散、有限狀態(tài)元胞組成元胞空間上，按照一定局部規(guī)則，在離散時(shí)間維上演化動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。40．?dāng)?shù)據(jù)挖掘：也稱數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)覺(jué)，指從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取隱含、先前不知道和潛在有用知識(shí)過(guò)程。41．空間數(shù)據(jù)挖掘：指從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中提取隱含知識(shí)、和沒(méi)有直接存放空間關(guān)系、空間模式過(guò)程。北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。?2．WebGIS：是指基于Internet平臺(tái)，客戶端采取WWW協(xié)議地理信息系統(tǒng)。它基本思想是在萬(wàn)維網(wǎng)上提供空間信息，讓用戶經(jīng)過(guò)瀏覽器取得和瀏覽一個(gè)空間信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)，可對(duì)其進(jìn)行空間查詢和分析等操作，并取得分析結(jié)果。43．GPS：即全球定位系統(tǒng)，是指一個(gè)無(wú)線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它能夠全天提供全球范圍高精度三維（經(jīng)度、緯度、高程）定位數(shù)據(jù)。它包含三部分：空間部分（GPS衛(wèi)星星座）；地面控制部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）；用戶設(shè)備部分（GPS信號(hào)接收機(jī)）。44．OpenGIS:即開(kāi)放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范，它是由美國(guó)OGC提出，目標(biāo)是制訂一個(gè)規(guī)范，使得應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者能夠在單一環(huán)境和單一工作流中，使用分布于網(wǎng)上任何地理數(shù)據(jù)和地理處理。它致力于建立一個(gè)無(wú)“邊界”、分布、基于構(gòu)件地理數(shù)據(jù)互操作環(huán)境。（它主要定義了三個(gè)模型：開(kāi)放地理數(shù)據(jù)模型；OpenGIS服務(wù)；信息團(tuán)體模型。）45．?dāng)?shù)字地球：是指數(shù)字化三維顯示虛擬地球，或信息化地球，包含數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化地球技術(shù)系統(tǒng)。46．國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施：是一個(gè)能夠給用戶隨時(shí)提供大容量信息，由通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及日用電子產(chǎn)品組成完備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。47．國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施：是國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施之后又一個(gè)國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施，其目標(biāo)是為了協(xié)調(diào)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)集搜集、管理、分發(fā)和共享基礎(chǔ)設(shè)施。主要組成：數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)體系、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)構(gòu)體系。從技術(shù)角度看，內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)空間框架數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)以及元數(shù)據(jù)等。48．GIS互操作：即空間數(shù)據(jù)互操作，指針對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)和平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理互操作，是“動(dòng)態(tài)”數(shù)據(jù)共享，獨(dú)立于平臺(tái)，具備高度抽象性，是空間數(shù)據(jù)共享發(fā)展方向。（它包含從最底層面向硬件互操作，到應(yīng)用層次信息團(tuán)體之間語(yǔ)義共享。其實(shí)現(xiàn)方式之一是：OpenGIS。）49．虛擬現(xiàn)實(shí)：一個(gè)能夠創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界，由計(jì)算機(jī)生成高技術(shù)模擬系統(tǒng)。50．GEOCODING：即地址編碼與匹配，利用人們習(xí)慣地址（街道門牌號(hào)）信息確定它在地圖上確實(shí)切位置技術(shù)。51．LBS：即基于位置服務(wù)，是指利用地理坐標(biāo)，能夠進(jìn)行定位查找（自己和他人）、導(dǎo)航、周圍信息搜索等等和位置關(guān)于服務(wù)。52．地理信息科學(xué)：與地理信息系統(tǒng)相比，它更側(cè)重將地理信息視為一門科學(xué)，而不但僅是一個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理、存放、提取以及管理和分析過(guò)程中提出一系列基本問(wèn)題。53．?dāng)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)：是指面向主題、集成、穩(wěn)定、伴隨時(shí)間改變數(shù)據(jù)集合，用以支持管理決議。54．空間分析函數(shù)：是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)按一定規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換圖象函數(shù)。它是基于一定空間分析算法，由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)平面作為輸入，函數(shù)結(jié)果將產(chǎn)生新數(shù)據(jù)平面。（比如，在一些區(qū)域或?qū)I(yè)評(píng)價(jià)中，要求將一些中心城市、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、公路、鐵路等點(diǎn)狀和線狀地理實(shí)體影響擴(kuò)展到整個(gè)空間區(qū)域，通常要由以下空間分析函數(shù)運(yùn)算來(lái)完成：①由兩點(diǎn)連線或線段中分線來(lái)劃分控制范圍；②按最小距離劃控制范圍圈；③空間標(biāo)值或擬合；④空間計(jì)數(shù)，如采取一定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)數(shù)或線段長(zhǎng)度作為指標(biāo)，進(jìn)行城市密度、交通網(wǎng)密度等指標(biāo)統(tǒng)計(jì)。⑤由理論公式?jīng)Q定影響范圍?？臻g分析函數(shù)包含以下三種類型：①點(diǎn)函數(shù)：即在不一樣數(shù)據(jù)平面上進(jìn)行具備相同地理坐標(biāo)點(diǎn)屬性縱向運(yùn)算，包含代數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算。②區(qū)域函數(shù)：如空間計(jì)數(shù)、區(qū)域面積、區(qū)域形態(tài)等包括到某個(gè)地理區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)共同性質(zhì)空間分析函數(shù)計(jì)算。③鄰域檢測(cè)函數(shù)：包括空間點(diǎn)與鄰點(diǎn)對(duì)應(yīng)空間關(guān)系，以檢測(cè)各空間點(diǎn)鄰點(diǎn)或某特定方向一定范圍內(nèi)鄰點(diǎn)某種特性，它包含連通性、擴(kuò)展性、距離、方位、地形坡度和坡向，離散點(diǎn)標(biāo)值與擬合、最好路徑搜索等。）北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)！４二．簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)主要軟硬件組成：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際物理裝置總稱，是GIS物理外殼。它包含圖形輸入、輸出設(shè)備，數(shù)據(jù)存貯和處理設(shè)備及相關(guān)輔助設(shè)備等。地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)指必須各種程序。通常包含：①計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件；②地理信息系統(tǒng)軟件和其余支持軟件，包含通用GIS軟件包，及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形軟件包、計(jì)算機(jī)圖象處理系統(tǒng)、CAD等；③應(yīng)用分析程序。2、地理信息系統(tǒng)組成：從系統(tǒng)論和應(yīng)用角度出發(fā)，地理信息系統(tǒng)被分為四個(gè)子系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)。(1)計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件：這是開(kāi)發(fā)、應(yīng)用地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)。其中，硬件主要包含計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化儀；系統(tǒng)軟件主要指操作系統(tǒng)。(2)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：系統(tǒng)功效是完成對(duì)數(shù)據(jù)存放，它又包含幾何（圖形）數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。幾何和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)也能夠合二為一，即屬性數(shù)據(jù)存在于幾何數(shù)據(jù)中。(3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：這是地理信息系統(tǒng)關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，能夠完成對(duì)地理數(shù)據(jù)輸入、處理、管理、分析和輸出。(4)應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)：專業(yè)人員，尤其是那些復(fù)合人才（既懂專業(yè)又熟悉地理信息系統(tǒng)）是地理信息系統(tǒng)成功應(yīng)用關(guān)鍵，而強(qiáng)有力組織是系統(tǒng)運(yùn)行保障。從數(shù)據(jù)處理角度出發(fā)，地理信息系統(tǒng)又被分為數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存放與檢索子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析和處理子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)(1)數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。(2)數(shù)據(jù)存放與檢索子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)組織和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)，方便于數(shù)據(jù)查詢、更新與編輯處理；(3)數(shù)據(jù)分析與處理子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析、處理。如面積計(jì)算，儲(chǔ)量計(jì)算，體積計(jì)算，緩沖區(qū)分析，空間疊置分析等。(4)數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)：以表格、圖形、圖象方式將數(shù)據(jù)庫(kù)中內(nèi)容和計(jì)算、分析結(jié)果輸出到顯示器、繪圖紙或透明膠片上。3、地理信息系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)和功效作用：地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)指必須各種程序。通常包含：（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。由計(jì)算機(jī)廠家提供、為用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便程序系統(tǒng)，通常包含操作系統(tǒng)等。是GIS日常工作所需；（2）地理信息系統(tǒng)軟件和其余支持軟件。包含通用GIS軟件包，及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形軟件包、計(jì)算機(jī)圖象處理系統(tǒng)、CAD等，用于支持對(duì)空間數(shù)據(jù)輸入、存放、轉(zhuǎn)換、輸出及與用戶接口；（3）應(yīng)用分析程序。是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員或用戶依照地理專題或區(qū)域分析模型編制用于某種特定應(yīng)用任務(wù)程序，是系統(tǒng)功效擴(kuò)展和延伸。應(yīng)用程序作用于地理專題或區(qū)域數(shù)據(jù)，組成GIS詳細(xì)內(nèi)容，這是用戶最為關(guān)心真正用于地理分析部分，也是從空間數(shù)據(jù)提取地理信息關(guān)鍵。應(yīng)用程序水平在很大程度上決定系統(tǒng)應(yīng)用性優(yōu)劣和成敗。4、地理數(shù)據(jù)特點(diǎn)：也叫空間數(shù)據(jù)特點(diǎn)。地理數(shù)據(jù)通常具備以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）屬性特征（非定位數(shù)據(jù)）：表示實(shí)際現(xiàn)象或特征，如變量、級(jí)別、數(shù)量特征和名稱等等。（2）空間特征（定位數(shù)據(jù)）：表示現(xiàn)象空間位置或現(xiàn)在所處地理位置，空間特征又稱為幾何特征或定位特征，通常以坐標(biāo)數(shù)據(jù)表示，比如笛卡兒坐標(biāo)等；（3）時(shí)間特征（時(shí)間尺度）：指現(xiàn)象或物體隨時(shí)間改變，其改變周期有超短期、短期、中期、長(zhǎng)久等等。5、地理信息系統(tǒng)功效：1)數(shù)據(jù)輸入、存貯、編輯。（數(shù)據(jù)輸入，即在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，將系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)內(nèi)部，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)便于處理內(nèi)部格式過(guò)程。數(shù)據(jù)存貯，即將數(shù)據(jù)以某種格式統(tǒng)計(jì)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部或外部存貯介質(zhì)上。數(shù)據(jù)編輯功效，給用戶提供了修改、增加、刪除、更新數(shù)據(jù)可能。）2)操作運(yùn)算。（是指為了滿足各種查詢條件而進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)操作，以及按一定模式關(guān)系進(jìn)行各種數(shù)據(jù)運(yùn)算，）包含算術(shù)運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算等。3)數(shù)據(jù)查詢、檢索。即從數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)或存貯裝置中，查找和選取所需數(shù)據(jù)。4)應(yīng)用分析。（分析一定區(qū)域內(nèi)各種現(xiàn)象和過(guò)程。）包含空間信息量測(cè)與分析、統(tǒng)計(jì)分析、多要素綜合分析等。5)數(shù)據(jù)顯示、結(jié)果輸出。（數(shù)據(jù)顯示是中間處理過(guò)程和最終止果屏幕顯示，包含圖形數(shù)據(jù)數(shù)字化與編輯以及操作分析過(guò)程顯示。結(jié)果輸出有專題地圖、圖表、數(shù)據(jù)、表格、匯報(bào)及屏幕顯示等類型。）6)數(shù)據(jù)更新。即以新數(shù)據(jù)項(xiàng)或統(tǒng)計(jì)來(lái)替換數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)或統(tǒng)計(jì)，（它是經(jīng)過(guò)刪除、修改、再插入等操作實(shí)現(xiàn)。6、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用：(1)專題地圖制圖。如地形測(cè)量、人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖等；(2)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)：應(yīng)用于地北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。蒂|(zhì)制圖、工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、品位估算與預(yù)測(cè)等；(3)環(huán)境評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)：環(huán)境影響評(píng)價(jià)、澆灌適宜性評(píng)價(jià)、污染評(píng)價(jià)等；(4)土地、水資源調(diào)查與管理：土地管理、道路設(shè)計(jì)、文物保護(hù)、水質(zhì)評(píng)價(jià)等；(5)資源開(kāi)采：主要完成生產(chǎn)圖形繪制與修改、開(kāi)采技術(shù)參數(shù)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等；(6)管網(wǎng)、交通模擬模型：煤氣管道、污水管道、輸電線路、鐵路、公路網(wǎng)絡(luò)模型研究；(7)導(dǎo)航系統(tǒng)：空中管制、海圖制作等；(8)城市規(guī)劃：居民點(diǎn)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、道路設(shè)計(jì)，各種管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與管理，各種城市景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)(9)教練與模擬：基于GIS和虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality簡(jiǎn)稱VR）技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行、軍事演練等模擬。7、空間指標(biāo)和空間關(guān)系量測(cè)主要內(nèi)容：空間指標(biāo)包含：1）幾何指標(biāo)：位置、長(zhǎng)度（距離）、面積、體積、形狀、方位等指標(biāo)；2）自然地理參數(shù)：坡度、坡向、地表輻射度、地形起伏度、河網(wǎng)密度、切割程度、通達(dá)性等；3）人文地理指標(biāo)：如集中指標(biāo)、區(qū)位商、差異指數(shù)、地理關(guān)聯(lián)絡(luò)數(shù)、吸引范圍、交通便利程度、人口密度等。慣用量測(cè)內(nèi)容有：1）幾何量算。對(duì)不一樣點(diǎn)、線、面、體有不一樣定義，如點(diǎn)坐標(biāo)；線長(zhǎng)度、曲率、方向等；面面積、周長(zhǎng)、形狀、曲率等；體體積、表面積等。幾何量算功效是通常GIS軟件都具備功效，能夠針對(duì)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也能夠針對(duì)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2）形狀量算。主要是針對(duì)面狀地物，包含兩個(gè)基本問(wèn)題：一是空間一致性問(wèn)題，即有孔多邊形和破碎多邊形處理，慣用指標(biāo)是歐拉數(shù)；二是多邊形邊界描述問(wèn)題，比如能夠經(jīng)過(guò)定義一個(gè)基于面積和周長(zhǎng)指標(biāo)，來(lái)判斷某地物是緊湊型還是膨脹型。3）質(zhì)心量算。質(zhì)心通常能夠定義為一個(gè)多邊形或面幾何中心；一些情況下，質(zhì)心為其分布中心，而非絕對(duì)幾何中心，稱為平均中心或者重心；有時(shí)要考慮其余原因，能夠賦予權(quán)重系數(shù)，稱為加權(quán)平均中心。4）距離量算。包含歐式距離、曼哈頓距離和非歐式距離。其中歐式距離是最慣用距離概念，表示兩點(diǎn)之間直線距離；當(dāng)有障礙或阻力存在時(shí)，兩點(diǎn)間距離稱為花費(fèi)距離，可用非標(biāo)準(zhǔn)歐式距離公式計(jì)算：d=[(Xi–Xj)k+(Yi–Yj)k]1/k；曼哈頓距離也叫街區(qū)距離，公式為d=|Xi–Xj|+|Yi–Yj|。8、由柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法：柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要是指多邊形柵格格式向矢量格式轉(zhuǎn)換，就是提取相同編號(hào)柵格集合表示多邊形區(qū)域邊界和邊界拓?fù)潢P(guān)系，并由多個(gè)小直線段組成矢量格式邊界限過(guò)程。步驟有：1）多邊形邊界提?。簩鸥駡D象二值化或以特殊值標(biāo)志邊界點(diǎn)；2）邊界限跟蹤：搜索邊界點(diǎn)，直到連成邊界弧段；3）拓?fù)潢P(guān)系生成：判斷與原圖上各多邊形空間關(guān)系，以形成完整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立與屬性數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)；4）去除多出點(diǎn)及曲線圓滑。去除因?yàn)橹鹨粬鸥襁M(jìn)行搜索引發(fā)多出點(diǎn)統(tǒng)計(jì)；用插補(bǔ)算法對(duì)因?yàn)闁鸥窬纫l(fā)不夠光滑曲線進(jìn)行光滑處理，可采取雙邊界搜索算法。9、雙邊界搜索算法：其基本思想是經(jīng)過(guò)邊界提取，將左右多邊形信息保留到邊界點(diǎn)上，每條邊界弧段由兩個(gè)并行邊界鏈組成，分別統(tǒng)計(jì)該邊界弧段左右多邊形編號(hào)。邊界限搜索采取2*2柵格窗口，在每個(gè)窗口內(nèi)四個(gè)柵格數(shù)據(jù)模式，能夠唯一確實(shí)定下一個(gè)窗口搜索方向和該弧段拓?fù)潢P(guān)系。詳細(xì)步驟包含：1）邊界點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)提?。?）邊界限搜索和左右多邊形信息統(tǒng)計(jì)；3）多出點(diǎn)去除。10、由矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法：由矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換又稱為多邊形填充，就是在矢量表示多邊形邊界內(nèi)部全部柵格點(diǎn)上賦予對(duì)應(yīng)多邊形編碼。其主要算法有：1）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法。其基本思想是：由每個(gè)多邊形一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)（種子點(diǎn)）開(kāi)始，向其八個(gè)方向鄰點(diǎn)擴(kuò)散，判斷各個(gè)新加入點(diǎn)是否在多邊形邊界上，若在，則該新加入點(diǎn)不作為種子點(diǎn)；不然，把非邊界點(diǎn)鄰點(diǎn)作為新種子點(diǎn)，與原有種子點(diǎn)一起進(jìn)行新擴(kuò)散運(yùn)算，并將該種子點(diǎn)賦該多邊形編號(hào)。重復(fù)上述過(guò)程，直至全部種子點(diǎn)填滿該多邊形并碰到邊界停頓；2）復(fù)數(shù)積分算法。其基本思想是：對(duì)全部柵格陣列逐一單元判斷該柵格歸屬多邊形編碼。判別方法是由待判點(diǎn)對(duì)每個(gè)多邊形封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)積分，對(duì)每個(gè)多邊形假如積分值為2PIR，則該待判點(diǎn)屬于此多邊形，賦以多邊形編號(hào)。不然在此多邊形外部，不屬于該多邊形；3）射線算法和掃描算法。其思想是：射線算法是主點(diǎn)判斷數(shù)據(jù)柵格點(diǎn)在某多邊形之外或多邊形內(nèi)，由待判點(diǎn)向圖外某點(diǎn)引射線，判斷該射線與某多邊形全部邊界相交總次數(shù)，若偶數(shù)次，則待判點(diǎn)在多邊形外部，奇數(shù)次在內(nèi)部。掃描算法：是射線算法改進(jìn)，將射線改為沿柵格陣列列或者行方向，掃描線判斷方法與射線方法相同；4）邊界代數(shù)算法。是北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)！６一個(gè)基于積分思想轉(zhuǎn)換算法。首先要初始化柵格陣列，即將各柵格值賦為0,把不屬于任何多邊形區(qū)域看成編號(hào)為零特殊多邊形區(qū)域。然后以柵格行列為參考坐標(biāo)軸，由多邊形邊界上某點(diǎn)開(kāi)始順時(shí)針?biāo)阉鬟吔缦?，?dāng)邊界上行時(shí)，位于該多邊形左側(cè)具備相同行坐標(biāo)全部柵格增加一個(gè)值（左多邊形編號(hào)減去右多邊形編號(hào)），下行時(shí)，位于該多邊形左側(cè)具備相同行坐標(biāo)全部柵格增加一個(gè)值（右多邊形編號(hào)減去左多邊形編號(hào)）。此算法最大特點(diǎn)：是依照邊界拓?fù)湫畔⒔?jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加減代數(shù)運(yùn)算，將邊界位置信息動(dòng)態(tài)地賦給各柵格點(diǎn)。11、簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)組織方法：(1)以柵格單元為統(tǒng)計(jì)序列。待統(tǒng)計(jì)完不一樣層上同一柵格單元位置上各屬性值后，再次序處理其它柵格單元；(2)以層為基礎(chǔ)，每一層又以柵格單元次序統(tǒng)計(jì)它坐標(biāo)和屬性值，一層統(tǒng)計(jì)完后再統(tǒng)計(jì)第二層；(3)一樣以層為基礎(chǔ)，但每一層內(nèi)則以多邊形為序統(tǒng)計(jì)多邊形屬性值和充滿多邊形各柵格單元坐標(biāo)。12、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法及特點(diǎn)：（1）建立在地質(zhì)錘、羅盤(pán)、放大鏡基礎(chǔ)上野外地質(zhì)調(diào)查，野外鉆探；以三腳架、標(biāo)尺、羅盤(pán)、平板儀、鋼尺、皮尺為基礎(chǔ)測(cè)量；社會(huì)調(diào)查；傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量；已經(jīng)有紙質(zhì)地圖等。這類方法特點(diǎn)是數(shù)據(jù)主要統(tǒng)計(jì)在紙介質(zhì)上；（2）GPS、激光測(cè)距儀、全站儀、地球物理（如測(cè)井、三維地震）技術(shù)、航空遙感技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等方法。這類方法特點(diǎn)是數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)計(jì)在儀器里，或直接存放在各種外部存放設(shè)備（如硬盤(pán)、軟盤(pán)等）中。13、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)誤差起源：全部空間信息都存在誤差?？臻g信息產(chǎn)生和使用每一步都有誤差產(chǎn)生。其主要起源有：1)數(shù)據(jù)采集：實(shí)地測(cè)量誤差、航測(cè)遙感數(shù)據(jù)分析誤差、地圖誤差；2）數(shù)據(jù)輸入：數(shù)字化過(guò)程中由操作員和設(shè)備造成誤差、地理屬性沒(méi)有顯著邊界（如地類界）引發(fā)誤差；3）數(shù)據(jù)存放：數(shù)據(jù)存放有效位不夠、空間精度不夠；4）數(shù)據(jù)操作：類別間不明確、邊界誤差、多層數(shù)據(jù)疊加誤差、多邊形疊加產(chǎn)生裂縫；5）數(shù)據(jù)輸出：百分比尺誤差、輸出設(shè)備誤差、介質(zhì)變形誤差；6）結(jié)果使用：用戶錯(cuò)誤了解信息造成誤差、不正確使用信息造成誤差。14、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型主要是指用來(lái)管理和存放空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)模型。數(shù)據(jù)模型是對(duì)客觀事物及其聯(lián)絡(luò)數(shù)據(jù)描述，即實(shí)體模型數(shù)據(jù)化。慣用數(shù)據(jù)模型有三種：(1)層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型：是以統(tǒng)計(jì)類型為結(jié)點(diǎn)有向樹(shù)或森林，能很好表示1：N關(guān)系。其主要特點(diǎn)為：1)除根結(jié)點(diǎn)外，任何結(jié)點(diǎn)都有且只有一個(gè)“父親”；2)“父”結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體與“子”結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體是一對(duì)多關(guān)系。(2)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型：網(wǎng)狀模型與層次模型不一樣，它是以有向圖表示網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)類型，反應(yīng)多對(duì)多關(guān)系。主要特點(diǎn)：1)能夠有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)沒(méi)有“父”結(jié)點(diǎn)；2)至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)“父”結(jié)點(diǎn)；3)結(jié)點(diǎn)之間能夠有多個(gè)聯(lián)絡(luò)；4)能夠存在回路。(3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型：是把數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件二維表格，每個(gè)二維表格稱為一個(gè)關(guān)系。關(guān)系表由許多同類實(shí)體組成，每個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)表中一行，表中列表示同一個(gè)屬性。15、三種模型比較：（1）層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型：優(yōu)點(diǎn)：存放方便且速度快；結(jié)構(gòu)清楚，輕易了解；數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展較輕易實(shí)現(xiàn)；檢索關(guān)鍵屬性方便。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)缺乏靈活性；要保留大量索引文件，數(shù)據(jù)冗余大；不適合拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)組織。（2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型：優(yōu)點(diǎn)：能夠明確方便表示復(fù)雜數(shù)據(jù)關(guān)系；數(shù)據(jù)冗余小。缺點(diǎn)：存在大量指針，造成數(shù)據(jù)量增大；指針伴隨數(shù)據(jù)庫(kù)修改而改變，指針建立和維護(hù)困難。（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尤其靈活，可使用布爾邏輯運(yùn)算和數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)則建立查詢條件；能搜索、組合和比較不一樣類型數(shù)據(jù)；加入和刪除數(shù)據(jù)很方便。缺點(diǎn)：操作要在文件中次序查找相關(guān)數(shù)據(jù)，伴隨數(shù)據(jù)庫(kù)增大，查找速度簡(jiǎn)慢；不利于表示復(fù)雜關(guān)系，存放空間利用率低；花費(fèi)高。16、地理信息系統(tǒng)主要信息源有哪些：依照數(shù)據(jù)類型，GIS使用數(shù)據(jù)主要有6種起源：（1）基礎(chǔ)制圖數(shù)據(jù)：包含地形、地層數(shù)據(jù)和人文景觀數(shù)據(jù)。地形、地層數(shù)據(jù)指等高線、等厚線和離散點(diǎn)高程、厚度等數(shù)據(jù)；而人文景觀數(shù)據(jù)主要指道路、河流、行政境界、城市、村鎮(zhèn)分布以及人文方面管理等。通常，這些不一樣類型信息是從已經(jīng)有地圖系列按不一樣要求數(shù)字化而成；（2）自然資源數(shù)據(jù)：各種礦產(chǎn)資源空間分布、儲(chǔ)量、品位；城市用地、農(nóng)業(yè)用地、山地、林地、濕地、貧瘠地、凍土地、公園、旅游地、海洋等分布范圍、類型和性質(zhì)；北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。罚?）調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：主要包含人口統(tǒng)計(jì)調(diào)查等數(shù)據(jù)。詳細(xì)指省、市、縣、區(qū)、街道、地址、郵政編碼、收入、職業(yè)、年紀(jì)、文化水平、住房特征（如類型、使用期、年代、面積、設(shè)備和裝修等）；（4）數(shù)字高程數(shù)據(jù)：這里主要指DEM提供數(shù)據(jù)。數(shù)字高程數(shù)據(jù)能夠從已經(jīng)有等高線圖上獲取，也能夠利用攝影測(cè)量方法得到；(5)法律文檔數(shù)據(jù)：這些法律文檔將在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集許可、數(shù)據(jù)有效性以及數(shù)據(jù)正當(dāng)性等很多方面起保護(hù)和監(jiān)督作用。除法律條文外，技術(shù)部門頒布行業(yè)規(guī)范，技術(shù)要求也能夠納入法律文檔數(shù)據(jù)中;(6)已經(jīng)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)：為降低數(shù)據(jù)成本，系統(tǒng)還能夠從已建成其它有效系統(tǒng)中獲取對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。因?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)際化、規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)流行和推廣，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)可交換性越來(lái)越強(qiáng)。17、空間數(shù)據(jù)誤差起源與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法：空間數(shù)據(jù)誤差起源（見(jiàn)上）；空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法有：1）傳統(tǒng)手工方法。主要是將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，其中圖形部分檢驗(yàn)包含目視方法、繪制到透明圖上與原圖疊加比較；屬性部分檢驗(yàn)采取與原屬性逐一對(duì)比或其余比較方法；2）元數(shù)據(jù)方法。數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)包含了大量關(guān)于數(shù)據(jù)質(zhì)量描述，經(jīng)過(guò)它能夠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量；同時(shí)元數(shù)據(jù)也統(tǒng)計(jì)了數(shù)據(jù)處理過(guò)程中質(zhì)量改變，經(jīng)過(guò)跟蹤元數(shù)據(jù)能夠了解數(shù)據(jù)質(zhì)量情況和改變；3）地理相關(guān)方法。用空間數(shù)據(jù)地理特征要素本身相關(guān)性來(lái)分析數(shù)據(jù)質(zhì)量。能夠建立一個(gè)關(guān)于地理特征要素相關(guān)關(guān)系知識(shí)庫(kù)，以備各空間數(shù)據(jù)層之間地理特征要素相關(guān)性分析。18、掃描矢量化工作流程與關(guān)鍵算法：1）圖像拼接和裁剪。（以相鄰地圖圖象重合部分為基礎(chǔ)，將它們合成為一幅整圖過(guò)程叫做圖象拼接。地圖裁剪是指將一幅圖象裁成兩兩相鄰規(guī)則圖塊過(guò)程。）目標(biāo)是方便圖像矢量化。2）圖值二值化。用于從原始掃描圖象計(jì)算得到黑白二值圖像，通常將圖像上白色區(qū)域柵格點(diǎn)賦值為0,黑色區(qū)域賦值為1，黑色區(qū)域?qū)?yīng)了要矢量化處理地物。3）平滑。用于去除圖像中隨機(jī)噪聲。是圖像細(xì)化預(yù)處理過(guò)程。主要算法是利用3*3模板與掃描圖像上每一個(gè)像素匹配判斷得到并去除毛刺、孔洞和凹陷等噪聲。4）圖像細(xì)化。即對(duì)二值圖像進(jìn)行處理，將一條線細(xì)化為只有一個(gè)像素寬，就是不停去除曲線上不影響連通性輪廓像素過(guò)程。慣用算法步驟以下：a)、對(duì)于柵格圖像中每個(gè)點(diǎn)P進(jìn)行以下操作：計(jì)算P八個(gè)鄰點(diǎn)數(shù)值和N（p），聯(lián)接數(shù)T（p），并統(tǒng)計(jì)其左右下邊上邊鄰點(diǎn)數(shù)值PWPEPSPN。若N（p）在（2,6），且T（p）＝1,且PEPSPN＝0，PWPEPS＝0，則標(biāo)志P點(diǎn)。b)、將全部被標(biāo)志柵格點(diǎn)賦值為0。假如沒(méi)有被標(biāo)志點(diǎn)，則算法結(jié)束。5）鏈?zhǔn)骄幋a。即將細(xì)化后圖像轉(zhuǎn)換成為點(diǎn)鏈集合，其中每個(gè)點(diǎn)鏈對(duì)應(yīng)于一條弧段。由曲線起始點(diǎn)出發(fā)沿曲線方向依次統(tǒng)計(jì)相鄰點(diǎn)方向（鏈碼八個(gè)方向）序號(hào)，即任意一條曲線都用鏈碼序列表示。6）矢量線生成。即將每個(gè)點(diǎn)鏈轉(zhuǎn)換成為一個(gè)矢量線，每條線由一系列點(diǎn)組成。19、空間關(guān)系及類型特點(diǎn)：a)、拓?fù)潢P(guān)系：即拓?fù)淇臻g關(guān)系，是指拓?fù)渥儞Q下拓?fù)洳蛔兞浚枋隽烁骺臻g目標(biāo)對(duì)象之間空間關(guān)系，包含區(qū)域定義，鄰接性；連通性；方向性；包含性等。它是對(duì)空間關(guān)系定性描述；b)、方向關(guān)系：它定義地物對(duì)象之間方位，即地物之間東西南北等八個(gè)地理方位關(guān)系。它些關(guān)系具備傳遞性，而且有一些關(guān)系能夠進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。它是對(duì)空間關(guān)系定性描述；c)、度量關(guān)系：點(diǎn)、線、面之間一個(gè)距離關(guān)系?；究臻g對(duì)象度量關(guān)系包含：點(diǎn)點(diǎn)、點(diǎn)線、點(diǎn)面、線線、線面、面面之間距離，在基本目標(biāo)之間關(guān)系基礎(chǔ)上，可結(jié)構(gòu)出點(diǎn)群、線群、面群之間度量關(guān)系。它是對(duì)空間關(guān)系定量描述。20、矢量多邊形面積快速算法（要求附框圖）：假設(shè)一個(gè)沒(méi)有空洞簡(jiǎn)單多邊形，頂點(diǎn)個(gè)數(shù)為N，其面積計(jì)算公式為：北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。覆扇缀谓徊嫣幚矸椒ǎ囱囟噙呅蚊總€(gè)頂點(diǎn)做垂直于X軸垂線，然后計(jì)算每條邊、它兩條垂線及這兩條垂線所截得X軸部分所包圍面積，所求出面積代數(shù)和，即為多邊形面積。21、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)中主要有哪些空間分析方法：空間分析是對(duì)分析空間數(shù)據(jù)關(guān)于技術(shù)統(tǒng)稱。依照作用數(shù)據(jù)性質(zhì)不一樣，能夠分為：（1）基于空間圖形數(shù)據(jù)分析運(yùn)算；（2）基于非空間屬性數(shù)據(jù)運(yùn)算；（3）空間和非空間數(shù)據(jù)聯(lián)合運(yùn)算。其基本方法包含空間查詢與量算、空間變換、再分類、緩沖區(qū)分析、疊加分析（視覺(jué)信息疊加、點(diǎn)與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加）、網(wǎng)絡(luò)（路徑）分析、空間插值、空間統(tǒng)計(jì)分類分析（主成份分析、層次分析法、系統(tǒng)聚類分析、判別分析）等。22、疊加分析以及其應(yīng)用：疊加分析：是將關(guān)于主題層組成數(shù)據(jù)層面，進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層面操作，其結(jié)果綜合了原來(lái)兩層或多層數(shù)據(jù)所具備屬性。疊加分析不但包含空間關(guān)系比較，還包含屬性關(guān)系比較。包含以下幾類：1）視覺(jué)信息疊加。是將不一樣層面信息內(nèi)容疊加顯示在地圖圖件或屏幕上，方便研究者判斷其相互空間關(guān)系，取得更為豐富空間信息。2）點(diǎn)與多邊形疊加。實(shí)際上是計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)包含關(guān)系。不但要進(jìn)行幾何關(guān)系計(jì)算，還要進(jìn)行屬性信息疊加。例如將中國(guó)政區(qū)圖和全國(guó)礦產(chǎn)分布圖疊加，能夠查詢指定省有多少種礦產(chǎn)，產(chǎn)量有多少；而且能夠查詢指定類型礦產(chǎn)在哪些省里面有分布信息。3）線與多邊形疊加。是比較線上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)關(guān)系，判斷線是否落在多邊形內(nèi)。比如將中國(guó)政區(qū)圖與中國(guó)河流分布圖疊加，可計(jì)算流經(jīng)任意省區(qū)河流長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算其河流密度。4）多邊形疊加。將兩個(gè)或多個(gè)多邊形圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新多邊形圖層操作，其結(jié)果是將原來(lái)多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層屬性。比如地籍圖與土壤分布圖疊加，可計(jì)算每塊宗地所包含土壤類型及面積。5）柵格圖層疊加。是指將各個(gè)圖層像元屬性結(jié)合取得新屬性值圖層，得到合成數(shù)據(jù)串。比如，有了縣界與土地利用疊置分析結(jié)果，才能求出一個(gè)縣耕地面積；只有經(jīng)過(guò)土地利用與土壤類型疊置分析，才能知道某類耕地所屬土壤特征。23、空間數(shù)據(jù)內(nèi)插方法：空間插值方法分為整體插值和局部插值兩種方法。整體插值方法用研究區(qū)內(nèi)全部采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行全區(qū)特征擬合；局部插值方法僅僅用鄰近數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)估量未知點(diǎn)值。依照內(nèi)插精度不一樣，能夠?qū)?nèi)插方法分為精確和粗略兩大類，對(duì)于每一類，又可依照原始數(shù)據(jù)點(diǎn)分布形式分為離散數(shù)據(jù)和格網(wǎng)數(shù)據(jù)插值兩小類。整體插值方法包含：（1）邊界內(nèi)插方法：假設(shè)任何主要改變發(fā)生在邊界上，邊界內(nèi)改變是均勻，同質(zhì)，即在各方向都是相同。主要使用到方差分析統(tǒng)計(jì)方法。（2）趨勢(shì)面分析：思緒是先依照已知采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)之間關(guān)系，進(jìn)行多元回歸分析，擬合出一個(gè)平滑數(shù)學(xué)平面方程，再依照該方程來(lái)計(jì)算無(wú)測(cè)量值點(diǎn)上數(shù)據(jù)。其中最主要是多項(xiàng)式回歸分析方法。其基本思想是用多項(xiàng)式表示線、面，按最小二乘法原理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。優(yōu)點(diǎn)是非常輕易了解，且大多數(shù)情況，均可用低次多項(xiàng)式擬合；缺點(diǎn)是復(fù)雜多項(xiàng)式物理意義不顯著。變換函數(shù)插值方法：依照一個(gè)或多個(gè)空間參量經(jīng)驗(yàn)方程（變換函數(shù)）進(jìn)行整體空間插值。屬于近似插值方法。局部插值方法包含：北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。梗?）最近鄰點(diǎn)法——泰森多多邊形方法：依照已知數(shù)據(jù)點(diǎn)，建立泰森多邊形，每個(gè)泰森多邊形區(qū)域內(nèi)點(diǎn)用其內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)賦值。特點(diǎn)是得到結(jié)果圖改變只發(fā)生在邊界上，邊界內(nèi)都是均質(zhì)和無(wú)改變。（2）移動(dòng)平均插值方法——距離倒數(shù)插值：假設(shè)位置點(diǎn)Xo處屬性值是在局部區(qū)域內(nèi)中全部數(shù)據(jù)點(diǎn)距離加權(quán)平均值。特點(diǎn)是計(jì)算值易受數(shù)據(jù)點(diǎn)群影響，計(jì)算結(jié)果常出現(xiàn)一個(gè)孤立點(diǎn)數(shù)據(jù)顯著高于周圍數(shù)據(jù)點(diǎn)“鴨蛋”分布模式。（3）樣條函數(shù)插值方法：是一個(gè)采取樣條函數(shù)將曲線逐段擬合得到平滑曲線方法。特點(diǎn)是能夠修改少數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)配準(zhǔn)而無(wú)須重新計(jì)算整條曲線。優(yōu)點(diǎn)是每次只用少數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)，插值速度快；保留了局部改變特征；缺點(diǎn)是誤差不能直接估算；實(shí)踐中存在樣條塊定義，在三維中將這些“塊”拼成復(fù)雜曲面，而又不引入異?，F(xiàn)象等問(wèn)題。（4）空間自協(xié)方差最好插值方法——克里金插值：是一個(gè)應(yīng)用地理統(tǒng)計(jì)方法優(yōu)化插值算法?；舅枷胧钦J(rèn)為任何空間連續(xù)性改變屬性是非常不規(guī)則，應(yīng)用隨機(jī)表面給予恰當(dāng)描述。它在插值過(guò)程中依照某種優(yōu)化準(zhǔn)則函數(shù)動(dòng)態(tài)決定變量數(shù)值。特點(diǎn)是一個(gè)精準(zhǔn)插值模型。雙線性多項(xiàng)式內(nèi)插：基本思緒是依照最近鄰四個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定一個(gè)雙線性多項(xiàng)式：公式。由此可計(jì)算出其內(nèi)任意一點(diǎn)高程。慣用于DEM數(shù)據(jù)內(nèi)插。24、整體內(nèi)插和局部?jī)?nèi)插比較：整體插值方法通常不直接用于空間插值，而是用來(lái)檢測(cè)不一樣于總趨勢(shì)最大偏離部分，在去除了宏觀地物特征后，可用剩下殘差來(lái)進(jìn)行局部插值。該種方法將短尺度、局部改變看成隨機(jī)或非結(jié)構(gòu)噪聲，會(huì)丟失這部分信息；局部插值方法能填補(bǔ)整體插值方法缺點(diǎn)，可用于局部異常值，而且不受插值表面上其它點(diǎn)內(nèi)插值影響。25、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)體系：GIS工程三維結(jié)構(gòu)體系可由時(shí)間維、邏輯維和知識(shí)維組成。時(shí)間維反應(yīng)了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，可分為：（1）意向階段。依照開(kāi)發(fā)者與合作者雙方意向，達(dá)成建立GIS系統(tǒng)共識(shí)；（2）規(guī)劃階段。按設(shè)計(jì)要求提出系統(tǒng)目標(biāo)，制訂規(guī)則；（3）調(diào)查研究階段。進(jìn)行系統(tǒng)可行性調(diào)查，依照規(guī)劃進(jìn)行各種指標(biāo)設(shè)計(jì)；（4）總體方案形成階段。依照以上階段形成總體方案，指導(dǎo)下一步工作；（5）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和研制階段。進(jìn)行子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究；（6）調(diào)試階段。硬、軟件調(diào)試、聯(lián)網(wǎng)、試運(yùn)行；（7）安裝階段。（8）運(yùn)行階段。系統(tǒng)維護(hù)、更新、消耗。以上八個(gè)階段在時(shí)間分布上不是齊頭并進(jìn)，而是存在重合和交叉。另外，數(shù)據(jù)獲取作為一個(gè)單獨(dú)階段與各階段并行。邏輯維表示了用系統(tǒng)工程方法處理問(wèn)題步驟。參考時(shí)間維分布，可大致分為：（1）明確目標(biāo)。即要明確問(wèn)題性質(zhì)，尤其是問(wèn)題形成階段和規(guī)劃階段。（2）資料搜集。在明確目標(biāo)基礎(chǔ)上，組織人力搜集相關(guān)資料，為后期指標(biāo)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備充分素材。（3）建立評(píng)價(jià)體系。即要處理以下問(wèn)題：評(píng)價(jià)指標(biāo)怎樣量化，評(píng)價(jià)中主觀成份和客觀成份怎樣分離，怎樣進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，怎樣確定價(jià)值觀問(wèn)題等。（4）系統(tǒng)綜合。即在給定條件下，找出達(dá)成預(yù)期目標(biāo)伎倆或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（5）系統(tǒng)分析。首先要對(duì)所研究對(duì)象進(jìn)行描述，常采取建模方法或仿真技術(shù)。包括主要內(nèi)容有系統(tǒng)變量選擇以及建模和仿真。（6）系統(tǒng)優(yōu)化。就是在約束條件要求可行域內(nèi)，從多個(gè)可行方案中得出最優(yōu)解或滿意解。實(shí)踐中要依照問(wèn)題特點(diǎn)選北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保坝眠m當(dāng)最優(yōu)化方法。（7）決議制訂。在系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合基礎(chǔ)上，人們可依照主觀偏好、主觀效用和主觀概率做決議。（8）計(jì)劃實(shí)施。依據(jù)決議開(kāi)始計(jì)劃實(shí)施，由此轉(zhuǎn)入GIS工程詳細(xì)建設(shè)過(guò)程。大型GIS工程開(kāi)發(fā)，包括設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、聯(lián)網(wǎng)、試運(yùn)行、維護(hù)等多個(gè)步驟，每個(gè)步驟又包括組織大量人、財(cái)、物。知識(shí)維表征GIS作為一個(gè)大型信息系統(tǒng)所可能包括領(lǐng)域。它伴隨系統(tǒng)詳細(xì)形態(tài)而改變。從總體來(lái)看可包含：計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、信息論、應(yīng)用數(shù)學(xué)、管理科學(xué)等。26、GIS軟件工程與項(xiàng)目管理主要內(nèi)容：GIS軟件工程主要內(nèi)容：（1）現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查。是GIS工程開(kāi)發(fā)和建設(shè)第一步。主要任務(wù)是經(jīng)過(guò)用戶調(diào)查，調(diào)查發(fā)覺(jué)系統(tǒng)存在問(wèn)題，完成可行性研究工作，確定建立GIS是否合理，是否可行。（2）系統(tǒng)分析。是GIS開(kāi)發(fā)關(guān)鍵工作階段。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)深入分析，獲取現(xiàn)行系統(tǒng)詳細(xì)邏輯模型，從功效性能確定用戶需求，定義新建GIS邏輯功效，但不顧及其物理實(shí)現(xiàn)。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。是新建GIS物理設(shè)計(jì)過(guò)程。在需求分析要求“干什么”基礎(chǔ)上，處理系統(tǒng)怎樣干詳細(xì)物理實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。包含GIS總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。GIS總體設(shè)計(jì)用來(lái)確定GIS總體結(jié)構(gòu)，即GIS各子系統(tǒng)或各模塊劃分以及各組成部分之間相互聯(lián)絡(luò)；詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，將各組成部分深入細(xì)化，給出各子系統(tǒng)或模塊足夠詳細(xì)過(guò)程性描述。（4）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)施。是GIS建設(shè)付諸實(shí)現(xiàn)實(shí)踐階段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段完成GIS物理模型建立，把系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案加以詳細(xì)實(shí)施。（5）系統(tǒng)維護(hù)和評(píng)價(jià)。即正式運(yùn)行階段。系統(tǒng)維護(hù)是指在GIS整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，為適應(yīng)環(huán)境和其它原因各種改變，確保系統(tǒng)正常工作而采取一切活動(dòng)，包含系統(tǒng)功效改進(jìn)和處理在系統(tǒng)運(yùn)行期間發(fā)生一切問(wèn)題和錯(cuò)誤。系統(tǒng)評(píng)價(jià)是指對(duì)GIS性能進(jìn)行估量、檢驗(yàn)、測(cè)試、分析和評(píng)審。包含用實(shí)際指標(biāo)與計(jì)劃指標(biāo)進(jìn)行比較，以及評(píng)價(jià)系統(tǒng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度。（6）GIS建設(shè)組織管理。項(xiàng)目管理主要內(nèi)容：(1)GIS建設(shè)中領(lǐng)導(dǎo)管理。在整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)成立專門領(lǐng)導(dǎo)小組，由用戶單位最高層領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任組長(zhǎng)，進(jìn)行GIS建設(shè)中人員組織、任務(wù)分配、組織實(shí)施計(jì)劃編制、檢驗(yàn)工作進(jìn)度和質(zhì)量，確保經(jīng)費(fèi)落實(shí)，人員到位，處理系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)一切重大問(wèn)題，協(xié)調(diào)各開(kāi)發(fā)單位及部門關(guān)系等工作。(2)組織機(jī)構(gòu)與人員分配。GIS建設(shè)除了高層領(lǐng)導(dǎo)小組外，還應(yīng)按系統(tǒng)規(guī)模設(shè)置技術(shù)小組，負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)建設(shè)中各種技術(shù)問(wèn)題，設(shè)置各種開(kāi)發(fā)工作組，負(fù)擔(dān)GIS詳細(xì)開(kāi)發(fā)建設(shè)工作。通常地說(shuō)，計(jì)劃與分析階段只需要極少人，總體設(shè)計(jì)參加人略多一些，詳細(xì)設(shè)計(jì)人又多一些，到了開(kāi)發(fā)和測(cè)試階段，參加人員達(dá)成最高峰。在運(yùn)行早期，需要較多人參加維護(hù)，但很快又會(huì)降低下來(lái)。(3)計(jì)劃管理。確保GIS建設(shè)有計(jì)劃、有組織、有步驟進(jìn)行，防止盲目性。這包含對(duì)需要完成工作按任務(wù)分解，落實(shí)到具體組織和人，指明每項(xiàng)任務(wù)要求；進(jìn)行進(jìn)度控制，預(yù)定每項(xiàng)工作任務(wù)起始日期，要求完成先后次序及完成標(biāo)志，并進(jìn)行有效控制；對(duì)各項(xiàng)開(kāi)發(fā)費(fèi)用進(jìn)行預(yù)估，進(jìn)行合理有效使用。(4)GIS建設(shè)質(zhì)量控制。目標(biāo)在于確保GIS產(chǎn)品（最終系統(tǒng)和文檔）質(zhì)量。為確保GIS產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目都應(yīng)訂出質(zhì)量確保計(jì)劃，并由專設(shè)質(zhì)量確保小組負(fù)責(zé)落實(shí)，對(duì)每一階段內(nèi)容進(jìn)行審查驗(yàn)收。(5)文擋管理。在GIS建設(shè)過(guò)程中，將會(huì)形成一系列文檔資料，包含可行性研究匯報(bào)、用戶需求分析、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、數(shù)字化方案設(shè)計(jì)、用戶手冊(cè)、操作手冊(cè)、測(cè)試匯報(bào)、系統(tǒng)評(píng)價(jià)說(shuō)明書(shū)等，它們作為整個(gè)GIS北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保苯M成部分，是進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)主要依據(jù)，應(yīng)制訂對(duì)應(yīng)文檔編制規(guī)范，確保文檔資料質(zhì)量，并進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，對(duì)已經(jīng)編制好文檔資料要妥善管理。(6)系統(tǒng)版本管理。指對(duì)于系統(tǒng)程序、文檔和數(shù)據(jù)各種版本所進(jìn)行管理，確保資料一致性和完整性。(7)維護(hù)管理。包含維護(hù)機(jī)構(gòu)和人員、維護(hù)時(shí)期配置管理、維護(hù)時(shí)期文檔管理、維護(hù)費(fèi)用估算等內(nèi)容27、DEM、DTM概念及其獲取方法：DTM即數(shù)字地形模型，是地形表面形態(tài)屬性信息數(shù)字表示，是帶有空間位置特征和地形屬性特征數(shù)字描述。其中地形屬性信息不但包含高程信息，還包含其余地表形態(tài)屬性，如坡度、坡向等。DEM即數(shù)字高程模型，是數(shù)字地形模型一個(gè)，其中地形屬性為高程。DEM通慣用地表規(guī)則格網(wǎng)單元組成高程矩陣表示，廣義DEM還能夠包含等高線、三角網(wǎng)等全部表示地面高程數(shù)字表示。DEM是建立DTM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其余地形要素可由DEM直接或間接導(dǎo)出，如坡度、坡向等。DEM數(shù)據(jù)獲取方法有：1）地形測(cè)量。即利用自動(dòng)統(tǒng)計(jì)測(cè)距經(jīng)緯儀在野外實(shí)測(cè)。特點(diǎn)是帶有微處理器，能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多個(gè)計(jì)算工作，其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可經(jīng)過(guò)串行通訊，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。2）現(xiàn)有地形圖數(shù)字化。即利用數(shù)字化儀對(duì)已經(jīng)有地形圖上信息進(jìn)行數(shù)字化，慣用數(shù)字化儀有手扶跟蹤數(shù)字化儀和掃描數(shù)字化儀。3）空間傳感器。即利用GPS，結(jié)合雷達(dá)和激光測(cè)高儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。4）數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法。即利用附有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)裝置立體測(cè)圖儀或立體坐標(biāo)儀、解析測(cè)圖儀及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行人工、半自動(dòng)或全自動(dòng)量測(cè)來(lái)獲取數(shù)據(jù)。這是最慣用也最有效方法之一，具備效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)28、矢量、柵格、DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分析：（1）矢量數(shù)據(jù)：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低，數(shù)據(jù)量相對(duì)??；有利于網(wǎng)絡(luò)和檢索分析；圖形顯示質(zhì)量好、精度高。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，總體操作較復(fù)雜；多邊形疊加分析比較困難。（2）柵格數(shù)據(jù)：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總體操作較方便，如按空間坐標(biāo)位置搜索極方便；便于空間分析和地表模擬，如統(tǒng)計(jì)分析，開(kāi)窗、縮放較矢量數(shù)據(jù)方便；現(xiàn)勢(shì)性很強(qiáng)，便于與遙感結(jié)合，方便信息共享。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大；投影轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜；圖形輸出不夠美觀、精度不高。（3）DEM數(shù)據(jù)：又可分格網(wǎng)和TIN兩種。1）格網(wǎng)：優(yōu)點(diǎn)：便于計(jì)算機(jī)處理；輕易計(jì)算等高線、坡度坡向、山坡陰影和自動(dòng)提取流域特征。缺點(diǎn)：不能準(zhǔn)確表示地形結(jié)構(gòu)和細(xì)部；數(shù)據(jù)量過(guò)大，不便管理。2)TIN：優(yōu)點(diǎn)：降低數(shù)據(jù)冗余；計(jì)算效率高。缺點(diǎn)：存放方式較復(fù)雜。29、格網(wǎng)DEM分析主要應(yīng)用：（1）地形曲面擬合。用已知格網(wǎng)點(diǎn)高程擬合一個(gè)地形曲面，推求區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)高程。（2）立體透視圖。立體透視圖能愈加好地反應(yīng)地形立體形態(tài)，非常直觀。從一個(gè)空間三維立體數(shù)字高程模型到一個(gè)二維透視圖，其本質(zhì)就是一個(gè)透視變換。（3）通視分析。就是在給定地理環(huán)境中，從某個(gè)觀察點(diǎn)，能夠看見(jiàn)地理目標(biāo)范圍。包含：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通視；點(diǎn)對(duì)線通視；點(diǎn)對(duì)區(qū)域通視。（4）流域特征地貌提取與地形自動(dòng)分割。a)特征地貌定義與提取：依照格網(wǎng)點(diǎn)高程與周圍高程值關(guān)系，可將格網(wǎng)點(diǎn)分為坡地、洼地、分水線、谷地、階地和鞍部等幾類。b)山脊線和山谷線提取：算法為利用一個(gè)2*2局部算子，將它在DEM數(shù)據(jù)中滑動(dòng)，比較每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)與行和列上相鄰格網(wǎng)點(diǎn)高程，標(biāo)出其中高程最大（探測(cè)山谷線）或高程最?。ㄌ綔y(cè)山脊線）格網(wǎng)點(diǎn)。對(duì)整個(gè)DEM數(shù)據(jù)計(jì)北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保菜阋槐楹?，剩下未標(biāo)識(shí)格網(wǎng)點(diǎn)就是山脊線或山谷線上格網(wǎng)點(diǎn)。c)流域地形自動(dòng)分割：目標(biāo)是將整個(gè)流域分割成一個(gè)個(gè)子匯流區(qū)。（5）等高線繪制。d)依照格網(wǎng)DEM中相鄰四個(gè)點(diǎn)組成四邊形進(jìn)行等高線跟蹤。e)將跟蹤所得等高線進(jìn)行光滑。（6）計(jì)算地形屬性。f)坡度、坡向計(jì)算。坡度、坡向計(jì)算g)剖面積、體積、表面積計(jì)算。30、簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)及其主要編碼方式：柵格數(shù)據(jù)（見(jiàn)上）；主要編碼方式：（1）直接?xùn)鸥窬幋a：將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐列）逐一統(tǒng)計(jì)代碼，能夠每行都從左到右逐一象元統(tǒng)計(jì)，也能夠奇數(shù)行地從左到右而偶數(shù)行地從右向左統(tǒng)計(jì)，為了特定目標(biāo)還可采取其余特殊次序。這是最簡(jiǎn)單直觀而又非常主要一個(gè)柵格結(jié)構(gòu)編碼方法。（2）壓縮編碼方法：現(xiàn)在有一系列柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法，如鍵碼、游程長(zhǎng)度編碼、塊碼和四叉樹(shù)編碼等。其目標(biāo)，就是用盡可能少數(shù)據(jù)量統(tǒng)計(jì)盡可能多信息，其類型又有信息無(wú)損編碼和信息有損編碼之分。31、簡(jiǎn)述地圖投影基本原理：首先，必須將地球定義為一個(gè)橢球體或者旋轉(zhuǎn)橢球體，然后將將不可展球面投影到一個(gè)可展曲面上，經(jīng)過(guò)一定投影方程把地球表面上經(jīng)緯線網(wǎng)表示到平面上。32、地圖投影獲取方法：透視-幾何投影，即完全依據(jù)透視原理，依照視點(diǎn)、物點(diǎn)與像點(diǎn)之間幾何關(guān)系來(lái)建立投影方程；幾何-解析投影，特點(diǎn)是首先依照經(jīng)緯線形狀確定投影方程基本形式，在依照給定某種條件解析推求出特定投影詳細(xì)方程；解析投影，事先并不人為確實(shí)定經(jīng)緯線形狀，其投影后經(jīng)緯線形狀與投影方程形式完全依據(jù)人們給出條件逐步推求而得。33、簡(jiǎn)述高斯——克呂格投影基本特點(diǎn)：1）中央經(jīng)線和地球赤道投影線成為直線且為投影對(duì)稱軸。2）等角投影，不存在角度變形。3）存在長(zhǎng)度和面積變形。中央經(jīng)線上無(wú)變形；同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大；同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大；等變形線為平行于中央經(jīng)線直線。高斯投影最大變形處為各投影帶赤道邊緣處。34、2DGIS，3DGIS：二維GIS是指處理二維平面數(shù)據(jù)即地球表面數(shù)據(jù)地理信息系統(tǒng)；三維GIS是指處理連續(xù)分布地球空間三維數(shù)據(jù)地理信息系統(tǒng)，它應(yīng)能夠基于與三維現(xiàn)象相關(guān)信息進(jìn)行建模、表示、管理、操作、分析以及決議支持等。35、二維、三維GIS比較：（1）本質(zhì)區(qū)分是數(shù)據(jù)分布范圍。二維GIS主要處理地球表面數(shù)據(jù)；三維GIS主要處理地球空間三維數(shù)據(jù)。即對(duì)于二維來(lái)說(shuō)能夠用v=f(x,y)表示,(x,y)是二維平面坐標(biāo)，v是對(duì)應(yīng)于此點(diǎn)屬性值。而對(duì)于三維來(lái)說(shuō)v=f(x,y,z)，(x,y,z)表示三維空間連續(xù)自由改變點(diǎn)。（2）功效要求。三維GIS功效要求與二維GIS相同，但在數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)維護(hù)和界面設(shè)計(jì)等方面要比二維GIS復(fù)雜得多。如：(1)數(shù)據(jù)組織和重構(gòu)：這包含對(duì)三維數(shù)據(jù)拓?fù)涿枋鲆约耙粋€(gè)表示法到另一個(gè)表示法變換（如從矢量邊界表示法轉(zhuǎn)換為柵格八叉數(shù)表示）；(2)變換：既能夠?qū)θ课矬w或某一類物體，又能夠?qū)δ硞€(gè)物體進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、淘汰、百分比縮放等變換。另外，還能夠?qū)⒁粋€(gè)物體分解成幾個(gè)以及將幾個(gè)物體組合成一個(gè)。北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保?3)查詢：此功效依賴于單個(gè)物體內(nèi)在性質(zhì)（如位置、形狀、組成）和不一樣物體間關(guān)系（如連接、相交、形狀相同或構(gòu)成相同）；(4)邏輯運(yùn)算：經(jīng)過(guò)與、或、非及異或運(yùn)算對(duì)物體進(jìn)行組合運(yùn)算；(5)計(jì)算：計(jì)算物體體積、表面積、中心、物體之間距離及夾角等；(6)分析：如計(jì)算某一類地物分布趨勢(shì)或其它指標(biāo)，以及進(jìn)行模型比較；(7)建立模型，包含幾何表示模型和應(yīng)用模型；(8)視覺(jué)變換：在用戶選擇任何視點(diǎn)，以用戶確定視覺(jué)、百分比因子、符號(hào)來(lái)表示所研究三維空間對(duì)象；(9)系統(tǒng)維護(hù)：包含系統(tǒng)自動(dòng)備份、安全性方法、以及網(wǎng)絡(luò)工作管理等。（3）應(yīng)用領(lǐng)域。3DGIS能應(yīng)用于以下多個(gè)領(lǐng)域，包含：生態(tài)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地理分析、土木工程、礦山開(kāi)采、水文地理測(cè)量、三維城市模型、景觀規(guī)劃、建筑、自動(dòng)車輛導(dǎo)航、考古、海洋生物等。而二維GIS不適合于這些應(yīng)用領(lǐng)域。（4）現(xiàn)有GIS軟件系統(tǒng)。到現(xiàn)在為止，絕大多數(shù)系統(tǒng)都還只是能對(duì)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。全部系統(tǒng)只提供了小部分3DGIS功效，它們大多數(shù)只能在3D可視化方面進(jìn)行3D數(shù)據(jù)有效處理。一個(gè)完整一體化3DGIS處理方案仍有待通用GIS開(kāi)發(fā)商提供。36、RS數(shù)據(jù)集成于GIS作用：在集成系統(tǒng)中，遙感數(shù)據(jù)是GIS主要信息起源，而GIS則可作為遙感圖像解譯強(qiáng)有力輔助工具。地理信息系統(tǒng)是用于分析和顯示空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)，而遙感影像是空間數(shù)據(jù)一個(gè)形式，類似于GIS柵格數(shù)據(jù)，因而，很輕易在數(shù)據(jù)層次上實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)與遙感集成。詳細(xì)有：1)、GIS作為圖像處理工具。可在以下幾個(gè)方面增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)圖像處理功效：幾何糾正和輻射糾正；圖像分類；感興趣區(qū)域選取。2)、遙感數(shù)據(jù)作為GIS信息起源。可用于：線以及其余地物要素提??；DEM數(shù)據(jù)生成；土地利用改變以及地圖更新。37、擴(kuò)展SQL語(yǔ)言對(duì)地理空間操作以及對(duì)GIS開(kāi)發(fā)意義和其關(guān)鍵技術(shù)：（現(xiàn)在GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)大多是以傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，但GIS中地理數(shù)據(jù)庫(kù)，是一個(gè)特殊數(shù)據(jù)庫(kù)，其最大不一樣是具備“空間”概念。而SQL語(yǔ)句通常是由關(guān)系運(yùn)算組合而成，非常適合于關(guān)系表查詢與操作，但并不支持空間運(yùn)算，因而不能進(jìn)行空間數(shù)據(jù)查詢。現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言是經(jīng)過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)SQL擴(kuò)展來(lái)形成，即在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言上，加入空間關(guān)系查詢。也就是生成空間擴(kuò)展SQL，它主要增加了空間數(shù)據(jù)類型和空間操作算子以滿足空間特征查詢。增加主要空間數(shù)據(jù)類型有：點(diǎn)類型、弧段類型、不封閉線類型、多邊形類型、圖像類型、復(fù)雜空間特征類型。空間操作算子，是指帶有參數(shù)函數(shù)，通常它以空間特征為參數(shù)，返回空間特征或數(shù)值。在給定查詢條件時(shí)，也需含有空間概念，如距離、鄰近、疊加等。）最關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)空間概念描述。理想情況是空間數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言能完全表示人所了解空間概念，現(xiàn)在，這方面還有待研究。意義：保留SQL格調(diào)，便于熟悉SQL用戶掌握，通用性很好，易于與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)連接。38、GIS與全球定位系統(tǒng)集成與詳細(xì)技術(shù)：作為實(shí)時(shí)提供空間定位數(shù)據(jù)技術(shù)，GPS能夠與地理信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)以下功效：1）定位。將GPS接收機(jī)連接在安裝GIS軟件和當(dāng)?shù)乜臻g數(shù)據(jù)便攜式計(jì)算機(jī)上，可方便顯示GPS接收機(jī)所在位置并實(shí)時(shí)顯示其運(yùn)行軌跡，進(jìn)而可利用GIS提供空間檢索功效，得到定位點(diǎn)周圍信息，從而實(shí)現(xiàn)決議支持。主要用在旅游、探險(xiǎn)等需要室外動(dòng)態(tài)定位信息活動(dòng)中。2）測(cè)量。二者結(jié)合能夠測(cè)量區(qū)域面積或路徑長(zhǎng)度。方法是跟蹤多邊形邊界或路徑，采集抽樣后頂點(diǎn)坐標(biāo)，并將北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保醋鴺?biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GIS統(tǒng)計(jì)，然后計(jì)算相關(guān)面積或長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。主要用于土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。3）監(jiān)控導(dǎo)航。用于車輛、船只動(dòng)態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船只發(fā)回位置數(shù)據(jù)后，監(jiān)控中心能夠確定車船運(yùn)行軌跡，進(jìn)而利用GIS空間分析工具，判斷其運(yùn)行是否正常，如出現(xiàn)異常，監(jiān)控中心能夠提出對(duì)應(yīng)處理方法。為了實(shí)現(xiàn)與GPS集成，GIS系統(tǒng)必須能接收GPS發(fā)送GPS數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終進(jìn)行各種分析運(yùn)算，其中坐標(biāo)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示和數(shù)據(jù)存放功效是其基本功效。39、3S集成：是指將GPS、RS和GIS三者集成利用，組成為整體、實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)對(duì)地觀察、分析和應(yīng)用運(yùn)行系統(tǒng)，從而提升GIS應(yīng)用效率。3S結(jié)合應(yīng)用作用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成了“一個(gè)大腦，兩只眼睛”框架，即RS和GPS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位，GIS進(jìn)行對(duì)應(yīng)空間分析，以從RS和GPS提供大量數(shù)據(jù)中提取有用信息，并進(jìn)行綜合集成，使之成為決議科學(xué)依據(jù)。能夠降低應(yīng)用成本或?qū)崿F(xiàn)一些新應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)技術(shù)：能夠從不一樣技術(shù)水平上實(shí)現(xiàn)。最簡(jiǎn)單方法是三種系統(tǒng)分開(kāi)由用戶綜合使用；深入是三者有共同界面，做到表面上無(wú)縫集成，數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部經(jīng)過(guò)特征碼相結(jié)合；最好方法是整體集成，成為統(tǒng)一系統(tǒng)?，F(xiàn)在通常軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案是：經(jīng)過(guò)支持柵格數(shù)據(jù)類型及相關(guān)處理分析操作以實(shí)現(xiàn)與遙感集成；而經(jīng)過(guò)增加一個(gè)動(dòng)態(tài)矢量圖層以與GPS集成。40、簡(jiǎn)述GIS工程中文檔種類及作用：（1）通常項(xiàng)目文檔。對(duì)應(yīng)于通常軟件項(xiàng)目標(biāo)生命周期七個(gè)階段：需求分析、概要分析、詳細(xì)分析、實(shí)現(xiàn)、功效測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試以及使用與維護(hù)，都有對(duì)應(yīng)文檔作為指導(dǎo)、總結(jié)，以及為后續(xù)階段提供思想確保。（2）GIS文檔。因?yàn)镚IS工程建設(shè)特殊性，GIS文檔設(shè)計(jì)由其特殊要求，包含：1）GIS基礎(chǔ)文檔。主要是指在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)早期階段，組織教授為GIS建庫(kù)建立對(duì)應(yīng)規(guī)范。包含：GIS信息分類與編碼；地理原始數(shù)據(jù)預(yù)處理規(guī)范；地理數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)范；地理數(shù)據(jù)數(shù)字化規(guī)范；空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)技術(shù)與規(guī)范；GIS實(shí)體屬性標(biāo)準(zhǔn)；GIS數(shù)據(jù)維護(hù)規(guī)范；GIS服務(wù)與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等。是為了建立高質(zhì)量GIS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2）GIS開(kāi)發(fā)文檔。對(duì)應(yīng)GIS開(kāi)發(fā)步驟與流程，結(jié)合GIS開(kāi)發(fā)策略特點(diǎn)，建立各開(kāi)發(fā)階段文檔。包含：可行性研究匯報(bào)；項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)（初稿）；GIS總體需求分析書(shū)；項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)（終稿）；GIS總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；GIS總體控制方案；GIS系統(tǒng)測(cè)試計(jì)劃；用戶手冊(cè)等。（3）聯(lián)機(jī)幫助文檔：該文檔以程序方式提供操作人員（用戶）聯(lián)機(jī)幫助信息，包含操作方法、詞條含義、功效介紹等等?？梢噪S機(jī)激活作為用戶即時(shí)幫助信息，也能夠作為正式出版文檔打印輸出。41、DEM插值算法分類和特點(diǎn)：DEM插值：設(shè)已知一組數(shù)據(jù)，它們呈離散或規(guī)則分布狀態(tài)，現(xiàn)要從這些數(shù)據(jù)中找出一個(gè)函數(shù)關(guān)系式，使該關(guān)系式最好地迫近這些已知數(shù)據(jù)，并依照該函數(shù)關(guān)系式求出區(qū)域范圍內(nèi)任意格網(wǎng)交點(diǎn)或待插值點(diǎn)上值。分類：依照內(nèi)插精度不一樣，能夠?qū)?nèi)插方法分為精準(zhǔn)和粗略兩大類，對(duì)于每一類，又可依照原始數(shù)據(jù)點(diǎn)分布形式分為離散數(shù)據(jù)和格網(wǎng)數(shù)據(jù)插值兩小類。鑒于空間數(shù)據(jù)特點(diǎn)，主要采取精準(zhǔn)類插值方法。詳細(xì)方法：1)利用離散點(diǎn)數(shù)據(jù)插值。原始數(shù)據(jù)呈離散狀態(tài)、不規(guī)則分布。主要用于內(nèi)插格網(wǎng)交點(diǎn)值，生成DEM數(shù)據(jù)。a)按距離加權(quán)平均法。即假設(shè)未知點(diǎn)Xo處屬性值是在局部區(qū)域內(nèi)中n個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)距離加權(quán)平均值。特點(diǎn)是只要求求得n個(gè)最近數(shù)據(jù)點(diǎn)，而不考慮數(shù)據(jù)點(diǎn)所在位置，可能造成數(shù)據(jù)點(diǎn)集中在插值點(diǎn)某一側(cè)，從而增大插值結(jié)果誤差。b)按方位取點(diǎn)加權(quán)法。即對(duì)未知點(diǎn)Xo進(jìn)行插值時(shí)，先以Xo點(diǎn)為中心把平面分成4個(gè)象限，再把每個(gè)象限等分成0份，其結(jié)果就把全平面等分成個(gè)區(qū)域。在每一個(gè)區(qū)域內(nèi)尋找一離Xo最近點(diǎn)，使Xo處屬性值n04n北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保禐檫@0個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)距離平方加權(quán)平均值。特點(diǎn)是可克服按距離加權(quán)平均法缺點(diǎn)，使插值方法使用范圍4n愈加廣泛。c)還有克立格方法、趨勢(shì)面法、曲面樣條函數(shù)法等。2）利用TIN或格網(wǎng)數(shù)據(jù)插值。原始數(shù)據(jù)點(diǎn)以格網(wǎng)或三角網(wǎng)形式排列，但仍需繼續(xù)在網(wǎng)格內(nèi)內(nèi)插數(shù)據(jù)。在這種情況下，通常以網(wǎng)格小塊為插值區(qū)，采取低次項(xiàng)函數(shù)擬合已知值。慣用以下兩種方法：A）雙線性多項(xiàng)式內(nèi)插：此方法通常在格網(wǎng)插值時(shí)使用?；舅季w是依照最近鄰四個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)確定一個(gè)雙線性多項(xiàng)式；B）線性內(nèi)插：此方法實(shí)用于三角網(wǎng)網(wǎng)格內(nèi)插值。假設(shè)ABCD為一平面，如左上圖，三頂點(diǎn)（）坐標(biāo)已知，現(xiàn)求A點(diǎn)x,y,z插值。插值函數(shù)為：，把B、C、D三點(diǎn)坐標(biāo)代入式，聯(lián)立就能夠解出三個(gè)系數(shù)，∧AzzaaxayA012=++∧012a,a,a從而求出A點(diǎn)內(nèi)插值。三．綜述題1.地理信息系統(tǒng)意義、特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)：意義：當(dāng)具備一定地學(xué)知識(shí)用戶使用地理信息系統(tǒng)時(shí)，他所面正確數(shù)據(jù)是把客觀世界抽象為模型化空間數(shù)據(jù)，用戶能夠按應(yīng)用目標(biāo)觀察這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界模型各個(gè)方面內(nèi)容，取得自然過(guò)程分析和預(yù)測(cè)信息，用于管理和決議。特點(diǎn)：（1）公共地理定位基礎(chǔ)。全部地理要素都要按經(jīng)緯度或特定坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格空間定位，才能使空間要素進(jìn)行復(fù)合和分解，將隱含于其中信息變?yōu)轱@式表示，形成時(shí)空上連續(xù)分布綜合信息基礎(chǔ)，支持空間問(wèn)題處理與決議。（2）標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化。將多信息源空間數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)、分類、規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化，使其適應(yīng)于計(jì)算機(jī)輸入和輸出要求，便于進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然資源、環(huán)境要素之間對(duì)比和相關(guān)分析。（3）多維結(jié)構(gòu)。在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多專題第三維信息結(jié)構(gòu)組合，并按時(shí)間序列延續(xù)，從而使它具備信息存貯、更新和轉(zhuǎn)換能力，為決議部門提供實(shí)時(shí)顯示和多層次分析方便。發(fā)展趨勢(shì)：（1）GIS網(wǎng)絡(luò)化。即將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與GIS結(jié)合，提升GIS共享和應(yīng)用范圍。網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和作用：1）使得分布在不一樣位置數(shù)據(jù)庫(kù)能夠經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并共享。2）網(wǎng)絡(luò)瀏覽器提供用戶跨越網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)瀏覽和操作，生成并取得各種數(shù)據(jù)結(jié)果。存在問(wèn)題：1）網(wǎng)絡(luò)帶寬限制大量地理數(shù)據(jù)傳輸速度與距離。這將是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在GIS中發(fā)展一個(gè)瓶頸問(wèn)題。2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在GIS中應(yīng)用還處于研究和試驗(yàn)階段，離商業(yè)化、實(shí)用化還有一定距離。3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在GIS領(lǐng)域充分、有效使用，仍需探索。（2）GIS標(biāo)準(zhǔn)化。目標(biāo)是使人們能夠在一個(gè)共同了解基礎(chǔ)上共享信息和資源。內(nèi)容包含GIS各個(gè)組成部分、各個(gè)操作過(guò)北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)！１６程、各種數(shù)據(jù)類型、軟件硬件系統(tǒng)等。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化才能實(shí)現(xiàn)更有效、廣泛地對(duì)GIS使用。（3）數(shù)據(jù)商業(yè)化。數(shù)據(jù)是整個(gè)GIS中操作對(duì)象，有效地生產(chǎn)和維護(hù)地理數(shù)據(jù)是GIS最主要步驟之一。（4）系統(tǒng)專門化。即結(jié)合詳細(xì)GIS應(yīng)用機(jī)構(gòu)需要，將GIS系統(tǒng)部分功效與其詳細(xì)專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合起來(lái)，作為專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)一部分。（5）GIS企業(yè)化?；诰W(wǎng)絡(luò)GIS發(fā)展，資源共享更加快速、有效，企業(yè)和機(jī)構(gòu)能夠從更高層次對(duì)GIS在企業(yè)中使用進(jìn)行統(tǒng)籌安排和計(jì)劃。（6）GIS全球化。GIS網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)了GIS在全球中發(fā)展，使GIS在幫助人們了解他們所生存和依賴自然和社會(huì)環(huán)境改變方面發(fā)揮越來(lái)越主要作用。（7）GIS大眾化。GIS改變著人們?nèi)粘Ｉ?。人們能夠使用電子地圖導(dǎo)航，能夠快捷查詢兩地間最短路徑，能夠用GIS做旅游向?qū)У?。地理信息系統(tǒng)理論和技術(shù)方法發(fā)展：1.所依附計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境逐步微機(jī)化。2.不一樣數(shù)據(jù)模型趨于一體化。矢量和柵格模型走向了一體化，即在柵格模型基礎(chǔ)上加入矢量模型，實(shí)現(xiàn)了柵格和矢量統(tǒng)一。3.圖形處理三維可視化。圖形可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)化4.系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專業(yè)化。5.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)。2.地理信息系統(tǒng)信息源與輸入方法：在GIS中，數(shù)據(jù)輸入方法通常有5類，即鍵盤(pán)輸入、坐標(biāo)幾何（COGO）、手工數(shù)字化、掃描數(shù)字化和已經(jīng)有數(shù)據(jù)文件輸入。（1）鍵盤(pán)輸入，就是經(jīng)過(guò)手工在計(jì)算機(jī)終端上輸入數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)通常由鍵盤(pán)輸入。在坐標(biāo)幾何過(guò)程中，測(cè)量數(shù)據(jù)通常由鍵盤(pán)輸入。（2）手工數(shù)字化，是地形圖輸入空間數(shù)據(jù)最廣泛采取輸入方法。把地形圖放置于數(shù)字化桌上，用稱作為鼠標(biāo)手持設(shè)備，跟蹤每一個(gè)地圖特征，數(shù)字化設(shè)備精準(zhǔn)量測(cè)鼠標(biāo)位置，產(chǎn)生數(shù)據(jù)形式坐標(biāo)數(shù)據(jù)。（3）掃描數(shù)字化，是輸入地圖數(shù)據(jù)自動(dòng)化方法。一副柵格數(shù)字影像地圖經(jīng)計(jì)算機(jī)深入處理后，可改進(jìn)影像質(zhì)量，并能將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)形式。（4）坐標(biāo)幾何過(guò)程（COGO），用于輸入土地統(tǒng)計(jì)信息，經(jīng)過(guò)輸入實(shí)際測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取非常高精度數(shù)據(jù)，如果背回放成地籍圖，它應(yīng)該與法律描述意義表示準(zhǔn)確一致。3.綜述GIS空間數(shù)學(xué)模型概念、類型與前沿問(wèn)題：空間數(shù)據(jù)模型是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間聯(lián)絡(luò)概念，它為描述空間組織和設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模式提供著基本方法?？煞譃槿N類型：（1）場(chǎng)模型。表示了在二維或三維空間中被看作是連續(xù)改變數(shù)據(jù)。它可用公式表示：Z：SZ(s)，即表示了從空間域到某個(gè)值域映射。（2）要素模型。強(qiáng)調(diào)離散對(duì)象，依照它們邊界限以及組成它們或者與它們相關(guān)其余對(duì)象，能夠詳盡描述離散對(duì)象。該模型將信息空間分解為對(duì)象，這些對(duì)象有自己屬性，其定義取決于嵌入式空間結(jié)構(gòu)。（3）網(wǎng)絡(luò)模型。在該模型中，地物被抽象為鏈、節(jié)點(diǎn)等對(duì)象，同時(shí)關(guān)注其間連通關(guān)系。特征是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間沒(méi)有北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保访鞔_隸屬關(guān)系，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可與其余多個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)絡(luò)。它將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)。學(xué)術(shù)前沿：（1）時(shí)空數(shù)據(jù)模型。關(guān)鍵問(wèn)題是研究怎樣有效表示、統(tǒng)計(jì)和管理現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體及其相互關(guān)系伴隨時(shí)間而不停發(fā)生改變。當(dāng)前存在主要問(wèn)題是：表示時(shí)空改變數(shù)據(jù)模型、時(shí)空數(shù)據(jù)組織與存取方法、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)版本問(wèn)題、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量控制、時(shí)空數(shù)據(jù)可視化問(wèn)題等。（2）三維空間數(shù)據(jù)模型。大致有兩個(gè)研究方向：一是三維矢量模型，即用一些基元及其組合去表示三維空間目標(biāo)；二是體模型，以體元模型為代表，特點(diǎn)是易于表示空間屬性非均衡改變，缺點(diǎn)是存放空間大，處理時(shí)間長(zhǎng)。（3）分布式空間數(shù)據(jù)模型。有兩個(gè)主要研究方向：一是分布式空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，即將分散空間數(shù)據(jù)庫(kù)連成一體，主要問(wèn)題是空間數(shù)據(jù)分割、分布式查詢、分布式并行控制；二是聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)庫(kù)，即在不改變各源空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)前提下，將非勻質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)連成一體，形成聯(lián)邦式空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理體系，并向用戶提供統(tǒng)一視圖。（4）CASE工具。主要發(fā)展方向是在現(xiàn)有CASE軟件平臺(tái)上，發(fā)展GIS空間數(shù)據(jù)建模與系統(tǒng)設(shè)計(jì)專用功效，提升GIS空間數(shù)據(jù)建模及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平和技術(shù)水平。4.詳細(xì)闡述二維GIS數(shù)據(jù)模型：空間數(shù)據(jù)模型是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間聯(lián)絡(luò)概念，它為描述空間組織和設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模式提供著基本方法。可分為三種類型：（1）場(chǎng)模型。是用來(lái)模擬具備一定空間內(nèi)連續(xù)分布特點(diǎn)現(xiàn)象。一個(gè)二維場(chǎng)就是在二維空間中任何已知地點(diǎn)都有一個(gè)表現(xiàn)這一現(xiàn)象值。它可用公式表示：Z：SZ(s)，即表示了從空間域到某個(gè)值域映射。場(chǎng)通常被視為由一系列等值線組成。特征是：空間結(jié)構(gòu)能夠是規(guī)則或不規(guī)則，但其分辨率和位置誤差則十分主要；屬性值能夠包含名稱、序數(shù)、間隔和比率等類型，而且支持空值；空間場(chǎng)內(nèi)部各種性質(zhì)按其是否隨方向改變而發(fā)生改變可分為各向同性和各向異性；可用空間自相關(guān)來(lái)描述某一位置與相鄰位置上屬性值之間關(guān)系。（2）要素模型。強(qiáng)調(diào)離散對(duì)象，依照它們邊界限以及組成它們或者與它們相關(guān)其余對(duì)象，能夠詳盡描述離散對(duì)象。該模型將信息空間分解為對(duì)象，實(shí)體能夠經(jīng)過(guò)靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)行為特征和結(jié)構(gòu)特征來(lái)描述，其定義取決于嵌入式空間結(jié)構(gòu)。對(duì)象行為是由一些操作定義，這些操作用于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象，并產(chǎn)生一個(gè)新對(duì)象。（3）網(wǎng)絡(luò)模型。在該模型中，地物被抽象為鏈、節(jié)點(diǎn)等對(duì)象，同時(shí)關(guān)注其間連通關(guān)系。特征是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間沒(méi)有明確隸屬關(guān)系，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可與其余多個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)絡(luò)。它將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)。它反應(yīng)了現(xiàn)實(shí)世界常見(jiàn)多對(duì)多關(guān)系。（另一個(gè)答法）空間數(shù)據(jù)模型是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間聯(lián)絡(luò)概念，它為描述空間組織和設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模式提供著基本方法。實(shí)體和相關(guān)關(guān)系能夠經(jīng)過(guò)性質(zhì)和屬性來(lái)說(shuō)明。主要包含類型：矢量模型，柵格模型，數(shù)字高程模型，面向?qū)ο竽Ｐ?，矢量和柵格混合?shù)據(jù)模型等。1)矢量模型是利用邊界或表面來(lái)表示空間目標(biāo)對(duì)象面或體要素，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)目標(biāo)邊界，同時(shí)采取標(biāo)識(shí)符(Identifier)表示它屬性來(lái)描述空間對(duì)象實(shí)體。在GIS拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型中，與點(diǎn)、線、面相對(duì)應(yīng)空間圖形實(shí)體主要有結(jié)點(diǎn)（node）、弧段(arc)、多邊形（polygon）,多邊形邊界被分割成一系列弧和結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)、弧、多邊形間空間關(guān)系在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)傩员碇屑右远x。特點(diǎn)位置顯著，屬性隱含。2)柵格模型直接采取面域或空域枚舉來(lái)直接描述空間目標(biāo)對(duì)象。在柵格模型中，點(diǎn)(點(diǎn)狀符號(hào))是由一個(gè)或多個(gè)像元，線是由一串彼此相連像元組成。在柵格模型中，每一像元大小是一致（通常是正方形），而且每一個(gè)柵格像元層統(tǒng)計(jì)著不一樣屬性（如植被類型等）。像元位置由縱橫坐標(biāo)（行列）決定。特點(diǎn)屬性顯著，位置隱含。3)數(shù)字高程模型是采取規(guī)則或不規(guī)則多邊形擬合面狀空間對(duì)象表面，主要是對(duì)數(shù)字高程表面描述。依照多邊形形狀，分為兩種，即格網(wǎng)模型和不規(guī)則三角網(wǎng)模型。格網(wǎng)模型與柵格模型相同，一樣是直接采取面域或空域枚舉來(lái)北大GIS知識(shí)點(diǎn)Makeprogressalittlemoreeachday!——天天多進(jìn)步一點(diǎn)?。保该枋隹臻g目標(biāo)對(duì)象，但通常以行列交點(diǎn)特征值代表交點(diǎn)附近空間對(duì)象或?qū)嶓w各種空間幾何特征和屬性幾何特征。TIN模型是利用不規(guī)則三角形來(lái)描述數(shù)字高程表面。4)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型?？臻g對(duì)象是指空間地物超類，包含點(diǎn)（POINT）、線(LINE)、面(SURFACE)、復(fù)雜地物類(COMPLEX)等類。復(fù)雜地物可能是由點(diǎn)、線、面甚至其它復(fù)雜地物組成，而某個(gè)特定點(diǎn)、線、面或復(fù)雜地物只能用于參加結(jié)構(gòu)一個(gè)復(fù)雜地物。最大優(yōu)點(diǎn)是便于表示復(fù)雜目標(biāo)?；旌蠑?shù)據(jù)模型。即在一個(gè)統(tǒng)一模型基礎(chǔ)上充分利用矢量模型、柵格模型、數(shù)字高程模型相關(guān)模型優(yōu)點(diǎn)。到現(xiàn)在為止，有代表性研究結(jié)果主要有TIN與矢量一體化模型，柵格與矢量一體化多級(jí)格網(wǎng)模型。矢量與TIN一體化數(shù)據(jù)模型既能發(fā)揮TIN空間分析和計(jì)算功效，又能方便地查詢屬性信息。它將空間數(shù)據(jù)類型抽象為點(diǎn)狀目標(biāo)、線狀目標(biāo)、面狀目標(biāo)，這三類圖形目標(biāo)又經(jīng)過(guò)特殊點(diǎn),結(jié)點(diǎn),通常線段,弧以及多邊形加以表示。5.分析城市居民就醫(yī)方便程度，用GIS分析其過(guò)程：1、問(wèn)題提出背景。為了在某城市建立一個(gè)醫(yī)院，需要確立其最優(yōu)位置，以達(dá)成服務(wù)、資源最優(yōu)配置。在地圖中畫(huà)出醫(yī)院最好候選位置，并繪