GIS原理复习资料

GIS具有以下三个方面的特征：
1）具有采集、管理、分析、和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性。
2）由计算机系统支持进行空间地理数据管理。
3）计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征。
第二章：
①场模型？
也称作域（field）模型，是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待。
②要素模型？
多边形边界提取
边界线追踪
拓扑关系生成
去除多余点及曲线圆滑
⑥栅格结构特点：属性明显，定位隐含；矢量数据模型特点：定位明显，属性隐含（属性用二维表的方式通过ID关联）。
第六章
①大多数GIS中，提供的空间查询方式？
空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。
查询内容-数据库-连接与处理-输出结果
整体内插，就是在整个区域用一个数学函数来表达地形曲面。
整体插值方法：
1）边界内插方法
2ห้องสมุดไป่ตู้趋势面分析
3）变换函数插值
局部插值方法（插值结果都是栅格数据）：
1）最近邻点法：泰森多边形方法
2）移动平均插值方法：距离倒数插值
3）样条函数插值方法
4）空间自协方差最佳插值方法：克里金插值
③DEM的格网模型、TIN、等高线模型的相互转换？
1、不规则点集生成TIN
Delaunay三角形产生的基本准则：
⑤地理信息系统的发展？地理信息系统与其它MIS系统主要区别？
1) .起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。（加拿大地理信息系统（CGIS）第一个地理信息系统）。
2) .发展阶段（70年代），注重空间地理信息的管理，受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视。（ERDAS成立。）
3).推广应用阶段（80年代），注重空间决策支持分析。（GPS成为可运行系统）。
查询方式：图形属性、图形定位以及空间关系查询；
②空间量算有四种：几何量算、形状量算（欧拉数=（孔数）-（碎片数-1））、质心量算、距离量算（曼哈顿距离、欧式距离、非欧式距离）
③欧氏距离、曼哈顿距离和非欧氏距离？
教材166页
④再分类、缓冲区分析、叠加分析、网络分析的概念和主要应用？
再分类：由于这种分类是对原始数据进行的再次分类组织，因此称为再分类。
③地理信息系统的核心问题？
地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容：
1）位置（Locations）
2）条件（Conditions）
3）变化趋势（Trends）
4）模式（Patterns）
5）模型（Models）
④地理信息系统功能？
数据的获取、数据的初步处理、数据的存储及检索、数据的查询与分析、图形的显示与交互
栅格数据：是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。
④矢量数据、栅格数据的编码?
矢量数据编码：
点实体的编码：空间信息和属性信息
线实体的编码：标识码、起始点、终止点
对于多边形（坐标序列法、树状索引编码法、拓扑结构编码法）
符号系统只改变显示样式，并不是重分类（因为属性值没有改变）。
缓冲区分析：缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一 。缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。（固定距离、字段决定的距离）（角分线法、凸角圆弧法）
应用：
1、点水源污染防治、医院的服务影响范围，点图层的缓冲区。
2、道路的扩建，线的缓冲区
矢量数据叠加和栅格数据叠加都会产生新的图层（生成在一个新的图层文件中）。
叠加过程可分为几何求交过程和属性分配过程两步。
网络分析：网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。
网络数据结构的基本组成部分和属性如下： 1）链（Link）。 2）结点（Node）
（5）提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据。
第四章
①GIS的数据源，是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源？
GIS的数据源，是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源，主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。
②栅格数据和矢量数据有哪些数据源？
3、自然生态保护区，面对象的缓冲
叠加分析：叠加分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。（视觉信息叠加、点与多边形叠加（叠加的结果会把原来的属性叠加过来）、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加（ARCGIS是用栅格计算器来实现即空间分析下的代数运算））
选择地方，地方有多大（要素模型）
第三章
①地理数据一般具有三个基本特征?
空间特征（定位数据）、属性特征（非定位数据）、时间特征（时间尺度）
②数据的测量尺度？
测量尺度大致分为四个层次：命名量、次序量、间隔量、比率量
③空间数据质量？如何控制空间数据质量？
空间数据质量标准是生产、使用和评价空间数据的依据，数据质量是数据整体性能的综合体现 。
传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂；
传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。
②决定栅格单元代码的方式?
中心点法、面积占优法、重要性法、百分比法
③什么是矢量数据、栅格数据？
矢量数据：即通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体；
空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有：
（1）拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系；
（2）空间顺序关系（方向）：用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系；
（3）度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系。
④地理信息系统数据有哪些采集方式？
一是对原始纸质数据、电子数据（表格、图形文件、遥感影像、航片等）的矢量化，二是利用卫星、飞机、各种采集仪器（全站仪、GPS数据采集车等）直接采集数字化的数据。
第五章
①空间数据库有什么特点，为什么不能使用传统的数据库代替空间数据库？
空间数据库具有以下特点：
⑴ 数据量特别大；
栅格数据的来源：①遥感数据②航空影像③地图及图片扫描数据④矢量数据转换⑤手工方式
矢量数据的来源：①定位设备（全站仪、GPS、常规测量等）②地图数字化③间接获取?栅格数据转换和空间分析（叠置、缓冲等操作产生的新的矢量数据）
③扫描矢量化以及处理流程?
1.数据源的选择2.采集方法的确定3.数据的编辑与处理4.数据质量控制与评价5.数据入库
栅格数据编码：直接栅格编码、压缩编码方法（链码、游程长度编码、快码、四叉树）
⑤矢栅结构的比较及转换算法？
两者比较见教材P151页
矢量格式向栅格格式的转换：
内部点扩散算法
复数积分算法
射线算法
扫描算法
边界代数算法
栅格格式向矢量格式的转换：
提取以相同编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系，并表示成多个小直线段的矢量格式边界线的过程。
空间数据质量控制常见的方法有：传统的手工方法、元数据方法、地理相关法
④空间数据的元数据？元数据有什么作用？
一般都认为元数据就是 “关于数据的数据”或元数据是关于数据的描述性数据信息。
元数据的主要作用可以归纳为如下几个方面：
（1）帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，建立数据文档，并保证即使其主要工作人员退休或调离时，也不会失去对数据情况的了解；
在一定尺度下，客观存在的地理实体都有其精确的位置、形状，可以同其他相邻的地理实体区别开来。
面向对象的实质就是使用一系列的基本数据来描述这些地理实体，包括：对象的特定属性（空间、时间、非空间属性），对象之间的特定关系（空间、时间、语义）。
面向对象的地理实体描述方式特别适用于描述地理空间中各种独立存在的地理特征（discrete spatial features），适合于那些具有完整边界的地理目标。
⑤哪些现象适合场模型、要素模型、网络模型？
适合场模型：对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。大气污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。
适合网络模型：道路、地下管线、通讯线路、自然界的物质流、能量流等。
选择地方，情况怎么样（场模型）
4).用户时代（90年代后）, 注重GIS社会应用与服务，GIS技术迅猛发展。控件式GIS成为GISTools的发展方向;WebGIS蓬勃发展;三维GIS崭露头角。
GIS与MIS，相同点：都是计算机系统；都可以进行数据管理。不同点：GIS有空间分析功能，MIS没有；硬件环境不同；GIS管理空间和属性数据，MIS管理属性数据。
③网络模型？
网络模型可以看成基于点对象和线对象及其拓扑关系的集合描述。
基于网络的地理认知模型与基于对象的地理认知模型有相似之处，都是描述不连续的地理目标，所不同的是网络模型需要通过目标间的相关联接（如路径）相互连接多个地理目标。
④空间关系分析？
地理实体在地理空间中的空间分布关系简称为空间关系。
教材180、183
基本原理：179页红字部分
作用：空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其他空间现象的分布模式进行比较。