地理信息系统

1.地理信息系统：由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型基本构成，具有数据采集和编辑、数据储存与管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程六个基本功能。

2.地理信息信息系统最常用的软件：Arc GIS
3.不同的地理空间实体空间关系查询共有9类：点点、线点、面点、点线、线线、面线、点面、线面、面面查询。

4.上海城市坐标是直角坐标，原点在南京路国际饭店。

5.GIS空间数据的来源有三种类型：地理数据、影像数据和文本数据。

6.空间数据索引的3种类型：范围索引、格网空间索引和四叉树空间索引。

7.生态安全格局设计用到的是MCR累积最小模型
8.虚拟现实的5个特征：立体感的视觉效果，存在感，多感知性，闭环交互方式，动态显示。

9.空间数据库的管理有几个阶段，每个阶段主要数据管理模式是什么？
初级式的管理模式、混合式的管理模式、扩展式的管理模式、集成式的管理模式
二.名词解释（4'*5）
1.地理空间的概念：一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交接的莫霍面之间的空间区域。

其间是自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。

GIS中也常用地理空间来表达空间的概念。

2.空间数据的拓扑关系：拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS中，不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都有非常重要的意义。

拓扑关系包括3种类型：拓扑邻接（相同类型元素之间）、拓扑关联（不同类型元素之间）、拓扑保函（相同类型但不同等级的元素之间）。

3.空间数据的编码：又称为特征码，是指将数据分类结果用一种易于备计算机和认别的符号系统表示出来的过程。

4.平面控制网：用以确定物体在地球上的平面位置，通常时地理经纬度坐标。

5.关系数据模型：一种数字化模型，把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表中的元素，这种表称为关系。

关系的集合构成关系模型。

6.空间数据查询的语言：指从空间数据库种查找出所以满足空间约束条件和属性约束条件的地理实体的算法语言。

7.四叉树结构：四叉树数据结构是一种对栅格数据的压缩编码方法。

其基本思想是将一幅栅格数据层或图像等分为4部分，逐块检查其格网属性值（或灰度）；如果某个子区的所有格网值都具有相同的值，则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区分割为四个子区；这样依次分割，直到每个子块都只含有相同的属性值或灰度为止。

有常规四叉树和线性四叉树两种储存方法。

8.流程编码结构：是逐行将相邻同值栅格合并，纪录合并后栅格的值及合并栅格的数量（及游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

9.RGB：RGB颜色模型是工业界的一种颜色标准，是通过对红绿蓝三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色，称为加色法。

10.CMYK:以从白光中减去某种颜色得到红绿蓝的补色青、洋红华和黄，及减色法得到再加上黑色构成的颜色模型。

1.什么叫屏幕数字化？有哪些主要步骤？
是矢量数据输入的一种数字化方法。

（1）打开栅格图像文件：将图像文件再系统中打开
（2）图像配准：设置投影方式，设定坐标单位
（3）输入空间数据：再打开的数据层中用鼠标一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
2.怎样实现矢量数据中点和线向栅格数据的转换？p81-p82
3.多边形与多边形叠合分析通常有哪5种叠合方式？p159-p16
4.最短路径的Dijkstra算法是依据什么原理？
四.论述题（10'＊3）
1.空间数据的设计的步骤：
（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
（3）逻辑设计：又称数据模型映射，利用数据库管理系统提供的工具将概念模型映射为管理系统所知识的数据模型，并用数据描述语言表达出来（4）物理设计：指依赖于给定的计算机系统的数据库结构和储存路径的设计
2.什么是矢量数据和栅格数据？试比较各自的优缺点。

矢量数据结构试利用欧几里德几何学中的点、线、面及其组合体来表达地理实体空间分布的一种数据组织方式。

这种数据组合方式能很好的表达地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据储存的冗余度低，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有归规律的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表达地理实体的一种数据组织形式。

与矢量数据结构相比，与栅格数据结构相比，用栅格数据结构表达地理要素比较直观，容易实现多层数据的叠合操作，便于与遥感图像及扫描输入数据相匹配使用等。

但具有以下缺点：数据精度取决于网格的边长，当网格边长缩小时，网格单元的数量将呈几何级数递增，造成存储空间的迅速增加；由于相邻网格单元属性值的相关性，造成栅格数据的冗余度大；栅格数据对于网络分析比较困难。

3.模拟面源污染源的步骤：（面源污染物模型L-THIA）CN值是面源污染源模拟中一个重要的参数，表达土壤对水分的渗透能力，与前期降水条件、土壤本身性质和土地利用率有关。

通过CN值求出径流深，乘以土地面积得到径流量，再乘以产物系数，不同的物质产物系数不同，从而得到污染负荷。

4.语义数据模型：模型结构由若干种抽象所组成，用这些抽象来描述空间实体的基本语义模型结构规则把这些抽象结合起来形成模型。

最常用的是E-R模型（实体－联系模型），其图示表示如下
5.应用叠合分析和缓冲分析：
＊叠合分析：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叠加相加，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。

＊缓冲区分析：可以解决地球科学工作中地学研究者对地震破坏程度从震源扩散的影响范围分析，环境科学研究者对噪声污染影响范围的分析，生态学者对围绕湖泊的生态保护区的范围确定。

例题1：根据GIS软件中的工具将每一个layer叠加，然后一同合并、算面积，抛出一些区域即可。

例题2：为了在某地建立⼀一森林公园旅游点,需参考⼀一定的旅游条件,假设该旅游点须满足距公路、铁路0.5km以外10km以内,非市区,有林地,要求在行政区划图上选出该旅游点位置,并注明面积大小。

数据源：公路及铁路分布图;森林分布及权属图; 城镇行政区划图;
所涉及的GIS功能：属性重分类;面状边界消除与合并; 缓冲区生成;拓扑叠加;面积量测;绘图输出; 生成报表
具体步骤(1)将森林分布图分成林地及非林地两类;
(2)消除同⼀一属性值为林地或非林地的相邻多边形的边界并加以合并;
(3)将所有公路和铁路周围生成0.5km宽的缓冲区;
(4)将所有公路和铁路周围生成10km宽的缓冲区;
(5)拓扑叠加(2)、(3)、(4)三步生成的图层,生成具有下述属性的多边形：林地、非林地; 0.5km内区域;0.5-10km区域;10km外区域;
(6)将城镇行政区划图重新分类,生成市区、非市区两类;
(7)拓扑叠加(5)、(6)生成的图层,得到非林地;林地且市区; 林地、非市区、距道路0.5km内; 林地、非市区、距道路0.5km外10km内; 林地、非市区、距道路10km外
(8)依约束条件,提取第4类多边形,并计算其面积;
(9)与行政区划图叠加,打印输出结果;。