地理信息系统

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一、名词解释

地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图像的总称。

地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统、该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

地图投影：将椭圆面上各点的大地坐标，按照一定的数学法则，变换为平面上相应点的平面直角坐标。

空间拓扑关系：描述两个对象之间在拓扑变化下（即发生缩放、旋转、拉伸等变形）保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素之间的连通性或邻接性的关系。 矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。

栅格数据结构：是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

TIN的曲面数据结构：是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每个三角形要求尽量接近等边形状，并保证由最近邻的点构成三角形，即三角形的边长之和最小。

规则格网的曲面数据结构：规则网格的曲面数据结构类似于矩阵形式的栅格数据，只是其属性值为地面的高程或其他连续分布现象的数值。 空间数据的编码：也称为特征码，是指将数据分类结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。

空间数据的内插：通过已知点或多边形分区的数据，推求任意点或多边形分区数据的方法。 空间数据查询：是指根据用户的要求，从数据库中找出符合用户需求的空间数据子集，提供给用户作进一步的处理工作。 空间叠合分析：是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和

属性数据重叠相加，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。 空间邻近度分析：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度。邻近度分析是空间分析的一

种重要手段。

空间缓冲区分析：是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。 二、填空：

1、地理信息的特征：1.空间特征（这是地理信息区别与其他类型信息的一个最显著的标志）

2.属性特征3.时序特征

2、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。 3、GIS基础软件平台的代表性产品，国外的有ESRI公司的ArcGIS， MapInfo公司的MapInfo，国产GIS软件平台有超图公司的SuperMap,中地公司的MapGIS和吉奥公司的GeoStar等。

4、数据库系统提供复杂空间数据的存储和管理功能：如oracle、MicrosoftSQL Server、IBMDB2。

5、地理信息系统萌芽于20世纪60年代初

6、数字地球在1998年有美国前副总统戈尔提出 7、3S是指GIS 、GPS 、RS

8、Roger Tomlinson从1963年开始创建世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统（CGIS）。因此，Tomlinson被誉为地理信息系统之父。

9、空间数据的分类：①按数据结构分：矢量数据和栅格数据②按几何特征分：点、线、面和曲面、体

10、拓扑关系的类型：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含


11、矢量数据结构：①数据实体结构：典型代表是Shapefile文件 ②拓扑数据结构：典型代表是Coverage

12、①矢量数据输入与编辑：跟踪数字化、扫描矢量化、数字测图仪、数据结构转换

②栅格数据输入与编辑：图像扫描、遥感解译、数据结构转换 13、图像数据的矢量化方法：1.二值化2.细化3.跟踪

14、高斯—克吕格投影被确定为我国地形图系列中1:50万、1:20万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万及更大比例尺的数学基础。

15、我国的卫星影像资料通常采用UTM投影。 16、我国1:100万地形图采用了兰伯特投影。

17、空间查询方式：1.属性查询2.几何查询3.输入图形选择要素4.逻辑查询（SQL查询） 5.空间关系的查询（点-点、线-点、面-点、点-线、线-线、面-线、点-面、线-面、面-面） 18、空间数据库系统分为：空间数据库存储系统、空间数据库管理系统、空间数据库应用系统

19、传统空间数据的表现形式有层次模型、网络模型和关系模型，应用较多的数据库模型是关系模型

20、曲面数据结构的类型：①TIN的曲面数据结构②规则格网的曲面数据结构 21、点的空间内插分为：分块内插法、逐点内插法、整体内插法 三、简答

地理信息系统的基本构成：

1. 系统硬件包括数据处理设备（图形工作站、个人计算机）、数据输入设备（图形扫描仪、

数据测量设备）、数据输出设备（显示器、绘图仪）； 2. 系统软件（GIS功能软件、基础支撑软件） 3. 空间数据（矢量数据和栅格数据）

4. 应用人员（包括系统开发员和系统的最终用户） 5. 应用模型（如洪水预测模型、人口扩散人群） 地理信息系统基本功能

（1）数据采集与编辑（2）数据存储与管理（3）数据处理与变换（4）空间分析和统计：包括网络分析、叠合分析和缓冲区分析。（5）产品制作和演示（6）二次开发和编程 屏幕数字化的过程：

①开栅格图像文件：将图像文件在系统中打开②图像配准:设置投影方式，选定坐标单位。在图像上选择3个以上控制点，并输入地图理论坐标，建立图像坐标系与地图理论坐标系的对应关系。③输入空间数据：在打开的数据层中用鼠标依次输入空间实体坐标数据。④输入属性数据：用键盘在属性表里输入实体的属性数据。 矢量与栅格数据结构比较

矢量：优点（1.便于面向实体的数据表达；2数据结构紧凑、冗余度低3.拓扑结构有利于网络分析、空间查询等）缺点：（1.数据结构较复杂2.软件实现的技术要求比较高；3.多边形叠合等分析相对困难） 栅格：优点：（1.数据结构相对简单2.空间分析较容易实现3.有利于遥感数据的匹配应用和分析）缺点：（1.数据量较大，冗余度高，需要压缩处理2.定位精度比矢量低3.拓扑关系难以表达）

空间数据库的设计步骤

1.需求分析 用系统的观点分析与某一特定的空间数据库应用有关的数据集合

2.概念设计 把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来，可采用实体—联系模型和面向对象的模型等。

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