地理建模与空间分析期末试题整理

一、信息、地理信息的概念及特点

信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事物、现象等内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。

特点：客观性、适用性、传输性、共享性等。

地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切实用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。

特点：

•空间分布性

属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。

•具有多维结构的特征

即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能。

•时序特征十分明显

可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。

•具有丰富的信息

GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息，还包含与地理信息有关的其它信息

二、什么是GIS？它有什么特点？

GIS是一种空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

特点：数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力。

三、对GIS的理解

GIS的物理外壳是计算机化的技术系统

GIS的操作对象是空间数据

GIS的技术优势在于它的空间分析能力

GIS与地理学、测绘学联系紧密

四、地理信息系统研究内容

GIS的基础理论、GIS的技术系统、GIS的应用方法

五、地理信息系统的分类

据研究范围分：全球性地理信息系统和区域性地理信息系统

据研究内容分：专题地理信息系统和综合地理信息系统

据使用的数据模型分：矢量、栅格和混合型地理信息系统

六、地理信息系统的构成和功能

构成：即硬件系统、软件系统、地理空间数据、系统管理操作人员和应用模型。

1.硬件系统

计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称，可以是电子的、电的、磁的、机械的、光的元件或装置，是GIS的物理外壳。

2. 软件系统

GIS运行所需的软件系统如下：

（1）计算机系统软件

（2）地理信息系统软件和其他支持软件

（3）应用分析程序

3.系统开发、管理与使用人员

人是GIS中的重要构成因素，地理信息系统从其设计、建立、运行到维护的整个生命周期，处处都离不开人的作用。

4. 地理空间数据（操作对象）

地理空间数据是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。

5.GIS应用模型是为某一特定的实际工作而建立的运用GIS的解决方案，其构成和选择也是系统应用的重要因素。

数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析与统计、产品制作与显示、二次开发和编程

七、空间分析的概念、分类

空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。就字面解释，空间分析可分为“空间数据的分析”和“数据的空间分析”。

分类：

（1）按照空间数据的形式划分

矢量数据空间分析：矢量叠合分析、矢量临近性分析、网络分析等

栅格数据空间分析：DTM分析、栅格叠合分析、栅格统计分析等

（2）Goodchild 提出的空间分析框架

咨询式分析：空间集合分析和空间查询。

产生式分析：DTM分析、空间叠合分析、空间临近性分析、网络分析和空间统计分析。

(3)根据作用的数据性质不同，可以分为：基于空间图形数据的分析运算；基于非空间属性的数据运算；空间和非空间数据的联合运算。

八、简述空间数据的主要模型

空间数据通常分为栅格模型和矢量模型两种基本的表示模型。

在栅格模型中，地理空间作为一个整体被划分为规则的格网，空间位置由格网的行、列所表示。格网的大小反映了数据的分辨率。

矢量模型地理空间作为一个空域，地理要素根据其空间形态特征分为点、线、面等。点用一空间坐标对（X,Y）表示；线由一串坐标对(X1,Y1）,…,(Xn,Yn)表示；面是由一串或几串有序的且首尾坐标相同的坐标对（X1,Y1）, …,(Xn,Yn)及面标识表示。

九、简述空间数据的特征

几何特征、属性特征、拓扑特征

十、地图投影选择

1）制图区域的地理位置、形状和范围

制图区域的位置、形状、大小都直接影响地图投影的选择，任何一幅地图都希望变形减小到最小程度，这就要求投影的等变形线基本符合制图区域的轮廓，以保证制图中心地区和靠近中心的地区变形较小。例如制图区域是圆形或两极地区和东、西半球图多采用方位投影；南北延伸的国家，如智利，易采用横轴圆柱投影或多圆锥投影；东西延伸且位于中纬度地区的国家，如中国，采用正轴圆锥投影。赤道附近的东西延伸国家易采用正轴圆柱投影。

不同比例尺地图对精度的要求不同，导致投影选择也不相同。地形图：高斯-克吕格中小比例尺的省或自治区图：正轴圆锥投影

3）地图内容

地图内容不同对地图投影要求也不一样。如经济图一般多采用等积投影，因为等积投影能进、行地面要素面积的正确对比，从而有利于掌握经济要素的分布情况。如分布图、人口图、地质图、土壤图等。航海图、航空图、军用图、气象图等多采用等角投影；因为等角投影能正确的表示方向，如风、洋流等。地图的用途不一样对投影的要求也不同。如中小学教学用图常要求图上各种变形都不太大，因此多采用任意投影，给学生较完整的地理概念。

常用地图投影

在开始GIS建库之前搞清所采用的地图投影非常重要。原因：

存在投影变形，或是形状、面积、方向

不同的投影有不同的变形

某种投影决定了它适宜某种应用。

比例尺表明了地图数据的详细（精确）程度，因

此不同比例尺地图往往需要采用不同的地图投影方式。

比例尺分级系统：

大比例尺：大于或等于1:10万

中比例尺：1:10万-1：100万

小比例尺：小于或等于1:100万

投影应用：

世界地图的投影：保证全球整体变形不大，多圆锥投影，任意伪圆柱投影等。

半球地图的投影：东西半球有横轴等面积（等角）方位投影；南北半球有正轴等面积（等角、等距离）方位投影。

各大洲地图的投影：各洲都选用了斜轴等面积方位投影，此外，亚洲和北美洲（彭纳投影）、欧洲和大洋州（正轴等圆锥投影）、南美洲（桑逊投影）。

我国各种地图投影：全国地图（各种投影，lambert投影居多）、分省区地图（各种投影，高斯－克吕格投影最多）、大比例尺地形图（高斯－克吕格投影）。

十一、数据变换的含义（包括哪些操作）

数据变换是指对数据进行诸如放大、缩小、翻转、移动、扭曲等几何位置、位置、形状和方位的改变等操作。

1.翻转（Flip）：是指将栅格数据沿着通过数据中心点的水平轴线，将数据进行上下翻转

2.镜像（Mirror）：是指将栅格数据沿着通过数据中心点的垂直轴线，将数据进行左右翻转

3.重设比例尺（Rescale）：是指将栅格数据按照指定比例分别沿 X 轴和 Y 轴放大或缩小