武汉大学地理信息系统原理复习题目

GIS 原理---复习提纲

主要参考书：地理信息系统教程---胡鹏等，XX大学

第一章：绪论

1、信息与信息技术信息，是用文字等介质来表示事物的内容数量和特征，作为生产建设管

理的依据。特点:客观性、适用性、可传输性、共享性数据，是一种未加工的原始资料。

信息来源于数据。地理信息，是有关地理实体空间分布，性质特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和现象之间关系的地理环境，数据的解释。空间分布性、数据量大、信息载体的多样性。信息系统，数据采集，管理，分析，表达

2、地理信息科学侧重将地理信息视为一门科学，主要研究在应用计算机技术对地理信息进

行处理、存储、提取以及管理分析过程中提出的一系列基本问题。

1)分布式计算2地理信息的认知3)地理信息的互操作4)比例尺5)空间信息基础设施

的未来6)地理数据的不确定和GIS分析7)GIS和社会8)GIS空间分析9)空间数据

3、GIS发展历史

20世纪60年代：起步(我国晚十年)

20世纪80年代：Arc/Info等软件的发展

4、数字地球的概念（真正的理解在P26的导图）

数字是指：数据库、虚拟技术，计算机网络地球是指：遥感、遥测

加在一起是地理信息技术在此基础上，我们需要明白计算科学，海量存储，卫星图像，宽带网络，互操作、元数据play what role in this concept

5、地理信息系统的含义，GIS与其它IS之间的关系和区别。

（1）含义：

a 综上，GIS具有数据采集、管理、分析和表达的功能

b GIS的处理对象是有关的地理。分布数据，也就是空间数据，为了能对这些空间数据进行定位，定性和定量的描述，决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码，这是GIS与其他信息系统不同的根本所在。

（2）区别：

a. GIS与一般MIS：

GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。

b. GIS与CAD

1）ＣＡＤ研究对象为人造对象—规则几何图形及组合；ＧＩＳ处理的数据大多来自于现实世界，较之人造对象更复杂，数据量更大；数据采集的方式多样化；

2）CAD图形功能特别是三维图形功能强，属性库功能相对较弱；GIS的属性库结构复杂，功能强大；

3）ＣＡＤ中的拓扑关系较为简单；GIS强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频

繁；

4）CAD一般采用几何坐标系。GIS采用地理坐标系。

c. GIS与CAM

1）ＣＡＭ侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有地图辅助设计和产生高质量矢量地图的输出机制；它强调数据显示而不是数据分析，地理数据往往缺乏拓扑关系；

它与数据库的联系通常是一些简单的查询。

2)CAM是GIS的重要组成部分；GIS综合图形和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策信息。

6、结合GIS软件，掌握GIS的基本功能和应用功能。

(1)功能：

数据采集与输入

数据编辑于更新

数据存储与管理

空间查询与分析（空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析、地形分析）

数据显示与输出

(2)应用领域：

资源管理

区域和城乡规划

灾害监测

环境评估

作战指挥

交通运输

宏观决策

商业金融、通讯邮电、日常生活等各领域

7、GIS 的组成部分有哪些？了解GIS的硬件配置和软件配置。

一、GIS组成

用户(GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户) 软件(支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统)

硬件(各种设备-物质基础)

(地理空间)数据(系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础)

二、硬件配置

输入：数字化、解析测图仪、扫描仪、遥感处理设备等

存贮处理：计算机、硬盘、光盘等存储设备

输出：打印机、绘图仪、显示终端等

网络：服务器，网络适配器、传输介质、调制解调器等网络设备

三、软件配置

GIS硬件

操作系统

GIS数据库、GIS专业平台软件

GIS用户界面、GIS应用软件

第二章：GIS数据结构

1、空间实体的概念、及其描述内容，空间数据的基本特征；

概念：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。

描述空间实体就要描述其空间信息——位置和空间特征，同时描述其属性信息——名称和各种属性

属性特征（非定位数据）：表示实际现象或特征。例如变量、级别、数量特征。

空间特征（定位数据）：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示，如笛卡尔坐标等。

时间特征（时间尺度）：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等。

2、空间实体分哪几类？空间关系类型有哪些？

A.点状实体、线状实体、面状实体和体状实体

B.

1、拓扑空间关系：

2、顺序空间关系：（方向空间关系）

用上下左右、前后、东南西北等方向性名称来描述空间实体的顺序关系，算法复杂，至今没有很好的解决方法。

3、度量空间关系，主要指实体间的距离关系，远近。

1）在地理空间中两点间的距离有两种度量方法。

a、沿真实的地球表面进行,除与两点的地理坐标有关外，还与所通过路径的地形起伏有关，复杂,引入第二种。

b、沿地球旋转椭球体的距离量算。

2）距离类别：

欧氏距离（笛卡尔坐标系）、曼哈顿（出租车）距离、时间距离（纬度差）、大地测量距离（大地线）（沿地球大圆经过两个城市中心的距离）。

3、主要拓扑空间关系有哪些，如何表达，拓扑空间关系的意义。

（1）主要的拓扑关系：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。

（2）拓扑表达：

拓扑关系具体可由４个关系表来表示：

（1）面-链关系：面-构成面的弧段

（2）链-结点关系：链-链两端的结点

（3）结点-链关系：结点-通过该结点的链

（4）链-面关系：链-左面-右面

（3）拓扑空间关系的意义：

对于数据处理和GIS空间分析具有重要的意义，因为：

1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。

2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，--面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。

3）根据拓扑关系可重建地理实体。

4、空间数据模型有哪些？空间数据模型与数据结构的关系，GIS常用的数据结构。

A.在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象（要素）（Feature）的模型、场（Field）模型以及网络（Network）模型。

基于对象（要素）的模型强调了离散对象，根据它们的边界线以及组成它们或者与它们相关的其它对象，可以详细地描述离散对象。

场模型表示了在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数据。

网络模型表示了特殊对象之间的交互，如水或者交通流。

B.？

C.常用数据结构：栅格、矢量

5、矢量数据的获取方式。

1) 由外业测量获得

可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄)，然后转到地理数据库中。

2)由栅格数据转换获得

利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据。

3)跟踪数字化