地理信息系统作业答案

《地理信息系统》作业

第一次作业名词解释

1、数据：客观事物的符号表示，是通过数字化或直接记录下来的可以鉴别的符号，包括数字、文字、符号和图像。

2、信息：人或计算机能接受的关于客观事物的知识。信息有各种载体，但不随载体形式的改变而改变。

3、地理空间数据：各种地理实体及其关系的符号化表示，包括空间位置、拓扑关系、属性特征及时间特征几部分。

4、地理信息：有关地理实体的性质、特征和运动状态的一切有用的知识，它是对地理空间数据的解释。

5、地理信息系统（GIS）：在计算机硬件、软件及各种方法支持下，对地理空间数据进行采集、储存、管理、处理、分析、建模和显示的技术系统。

6、拓扑关系：经拉伸或压缩后保持不变的空间关系，包括拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。

7、数据结构：对数据元素及其关系的抽象描述，包括逻辑结构和物理结构。前者是数学描述，后者是数据元素及其关系在计算机中的组织和建立方式。

8、矢量数据结构：利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。

9、双重独立式结构（DIME）：对图上网状或面状要素的任何一条线段，用其两端的节点及相邻面域来予以定义。

10、栅格数据结构：将空间分割成有规则的网格，在各个网格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。

11、四叉树结构：将地图空间按照2*2的四个象限进行递归分割，直到子象限属性值单调为止，只记录属性值单调的子象限（叶结点）信息的数据组织形式。

12、数据压缩：从已知数据集合中抽出一个子集，该子集在规定精度范围内能最好地逼近原集合，又能取得最大可能的压缩比（原集合元素量/新子集元素量）。

13、数据内插：从一组已知点或已知分区的数据中，求出最合适的函数关系，从而推求任意点或任意分区的数据。

14、数据库（DB）：在计算机中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。

15、数据模型：即对数据的描述，包括对数据结构、数据联系、数据约束的静态描述和对数据操作的动态描述。

16、空间分析：基于空间数据的分析，以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的新信息。

17、数字地形模型（DTM）：定义于二维区域上的有限向量序列，以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。一般表现为栅格数据。

18、空间叠合分析：在统一的空间参照系统条件下，将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，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。

19、空间缓冲区分析：根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别它们对邻近对象的辐射范围或影响度。

20、空间网络分析：网络是由点、线的二元关系构成的系统，网络分析是以网络图论为理论基础，对面向网络的数据进行的分析。

21、GIS应用模型：根据具体的应用目标和问题，借肋GIS的技术优势，将观念世界中的概念具体化而形成的信息世界中可操作的机理和程序。

22、RGB模型：以红、绿、蓝为三原色，通过三原色光的混合得到其他色光的颜色模型。

23、CMY模型：以青、品红、黄为三原色，通过三原色颜料的混合，从入射光中吸收不同成分的色光，得到不同成分的反射光或透射光，进而得到其他颜色颜料的颜色模型。

第二次作业简答

1、信息的特征有：客观性、传输性、共享性、适用性。

2、数据与信息的比较：数据是信息的载体，信息是数据的内涵。数据只有通过解释才能成为信息，数据定义和数据解释一致才能得到正确的信息。

3、地理信息的特征有：空间分布性、多维结构、时序特征。

4、GIS的特征。

（1）GIS的物理外壳是计算机化的技术系统。

（2）GIS的操作对象是空间数据。

（3）GIS的技术优势在于它的数据分析、综合与模拟能力。

（4）GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。

5、GIS的组成部分：硬件、软件、数据、人员。

6、GIS的基本功能：采集与编辑、存储与管理、处理与变换、分析与统计、输出与显示、二次开发。

7、GIS的应用功能：测绘与制图、资源管理、城乡规划、灾害监测、环境保护、国防、宏观决策支持。

8、地理空间的简化：

（1）特征实体：自然表面――>大地水准面――>理想椭球体――>参考椭球体。

（2）定位框架：地理坐标系

9、空间实体的简化：

（1）定位体系：地理坐标、大地坐标、逻辑坐标、物理坐标。

（2）特征实体：点、线、多边形、组合体。

10、地理空间数据的特征：空间位置+拓扑关系+属性特征+时间特征。

11、矢量数据结构的基本特征：点无大小、属性隐含、数据指向地物。

12、拓扑数据结构的特点：

（1）点相互独立，用坐标表示点，点的坐标只存储一次。

（2）点连成线、线构成面。

（3）线始于起始结点而终于终止结点、并与左右多边形相邻接。

13、栅格数据结构的基本特征：点有大小、属性明显、数据指向位置。

14、不同格式数据融合的方式。

（1）基于转换器：通过交换格式进行，数据格式公开。

（2）基于数据标准：通过统一的转换标准进行，转换技术公开。

（3）基于公共接口：通过数据互操作接口进行，不公开。

（4）基于直接访问：单一软件存取多种数据格式，公开。

15、层次数据模型的基本思路：以记录为数据组织的基本单位，记录与记录之间按一对多的关系组织起来，有从属关系，表现为"树”。

16、网状数据模型的基本思路：按多对多的关系描述数据，数据项组成记录，记录之间

无从属关系，两个记录形成一个系，以系为描述数据的基本单位，多个系组成"图”。

17、关系数据模型的基本思路：把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表，实体本身的信息以及实体之间的联系均表现为"表”，表即关系，行称为元组，列称为属性。

18、比较数据处理与数据分析：数据处理是对数据本身的改变，不产生新信息；数据分析是在现有数据的基础上，通过分析算法，产生新的信息。

19、地理信息标准化的内容：统一的名词术语内涵、数据采集原则、空间定位框架、数据分类标准、数据编码系统、数据组织结构、数据记录格式、数据质量含义。

第三次作业论述

1、比较矢量、栅格两种数据结构。

（1）基本特征。矢量：点无大小、地图空间连续、指向地物、属性隐含；栅格：点有大小、地图空间离散、指向位置、属性显示。

（2）使用效果。矢量：数据结构复杂、数据量小、数据精度高、输出效果优；栅格：数据结构简单、数据量大、数据精度低、输出效果差。

（3）数据操作。矢量：利于几何变换、投影变换、网络分析；栅格：利于数据融合、数学模拟、叠合分析。

（4）应用范围。矢量：数据采集、存储；栅格：数据运算、分析。

2、数据结构转换的实质。

（1）点：坐标精度的变换

（2）线：坐标精度的变换、点数的增减

（3）面：坐标精度的变换、点数的增减、多边形内部的虚实变换

3、比较三级数据模型。

（1）概念模型：以尽可能接近人类自然语言的方式来描述数据的模型，面向用户，与DBMS和硬件无关。最具代表性的是E-R模型。

（2）逻辑模型：反映数据逻辑结构（文件、记录、数据项等方面）的数据模型，既面向用户，又面向计算机，与DBMS有关，与硬件无关。传统的逻辑模型有层次模型、网状模型和关系模型。

（3）物理模型：反映数据存储结构（物理块、指针、索引等方面）的数据模型，面向计算机，与DBMS有关，且与具体的硬件和操作系统有关。

4、举例说明E-R模型设计的步骤。

E-R模型即实体联系模型。

（1）确定局部应用范围，设计局部E－R模型。

确定局部应用范围。确认实体集。确认实体集间的联系集。确认实体集及联系集的属性。画出局部E－R模型。

（2）集成局部E－R模型，形成全局初步的E－R模型。

（3）消除冗余，优化全局E－R模型2、用矩阵法和游程法为整个栅格区域编码。

5、GIS设计的流程。

（1）生命周期法：

A、系统分析：用户需求调查：who、what、why、where、quality。可行性研究。

B、系统设计：总体设计：用户需求、系统目标、总体结构、系统配置、数据库、系统功能、经费管理。详细设计：子系统、数据库、功能模块、用户界面。

C、系统实施：引进和调试软硬件、建立数据库、开发应用管理系统、测试和联调、验收和鉴定。