地理信息系统期末复习资料 考试题目及答案

（2）生成海与湖的缓冲区：进行此操作的依据是采伐地点不能位于海或湖沿岸1km范围以内；
（3）生成河流缓冲区：采伐区不得位于河流两岸1km范围以内。因此我们沿河流向外生成1000m的缓冲区；
（4）对墓地生成缓冲区：采伐点不得位于墓地周围10km以内，因此我们建立一个围绕10km的缓冲区。
2.擦除操作
采伐地区必须在道路缓冲区多边形以内，而不能位于河、湖、海以及墓地缓冲区多边形以内。因而我们必须从道路缓冲区多边形中擦除上述其他缓冲区多边形。
地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
信息特点：客观性、适用性、传输性、共享性。
记录信息手段：数字、文字、符号、声音、图像。
数据：指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象，在计算机环境中数据是描述实体或现象的唯一工具。
一个伐木公司的决策
分析前准备
1.背景信息
一个伐木公司获准在某一地区进行采伐，但许可证中同时对这家公司的采伐范围给出一些限制。
该公司准备利用GIS作为工具设计最好的采伐地点。同时想计算出他们将从采伐过程中可获取的总收入。每采伐100平方米松树林可得到100美元的纯收入，而每采伐100平方米的橡树林可获得200美元的纯收入。
世界上第一个GIS：1963年由加拿大测量学家提出并建立的，称作加拿大地理信息系统。
GIS的组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、应用分析模型、系统开发管理和使用人员。
GIS应用：资源清查、城乡规划、灾害监测、土地调查、环境管理、城市网管、作战指挥、宏观决策、城市公共服务、交通、导航、电子政务。
（2）为防止水土流失，不得在海、湖或河流沿岸1km以内的区域砍伐树木；
（3）因为森林资源保护法不允许在该地区修建新的公路，采伐地点必须位于沿公路5km以内的范围内，以使重型采伐设备可以进入林区。
4.公司区位选择原则
（1）采伐地点必须是在雪线（1000m）以下，因为重型设备不能在雪封地区进行采伐；
（2）重型采伐设备不能在任何坡度大于5度的地区操作。
空间分析步骤：建立分析的目的和目标。准备空间操作的数据。进行空间分析操作。准备表格分析的数据。进行表格分析。结果的评价与解释。如有必要，改价分析。产生最终的结果图和表格报告。
矢量系统的叠加分析：多边形对多边形（合并、相交、相减、判别等）。线对多边形（相交、判别、相减等）。点对多边形（同线）。多边形对点。点对线。2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度
不规则三角网（TIN）：由不规则分布的数据点连成的三角网组成，三角面的形状和大小取决于不规则分布的观测点或称节点的密度和位置。
TIN优缺点：能随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而能克服地形起伏不大的地区产生数据冗余的问题，利用它来绘制三维立体图具有较好的显示效果，对于某些类型运算，他比建立在数字等高线基础上的系统更有效。同时还能按地形特征点如山脊、山谷及其他重要地形特征获得DEM数据。能够较好地表示复杂地形，缺点是数据结构复杂，不便于规范化管理，难以与矢量和栅格数据进行联合分析。而且由于三角网是不规则的，计算每一点高程值的实时性不如规则网格模型。
中国大地坐标系；1954年北京坐标系，1980年国家大地坐标系。
高程系：高程分绝对高程和相对高程，绝对高程指由高程基准面算起的地面点的垂直高度；地面点间的高程差称为相对高程。高程基准面是根据验潮站所确定的多年平均海水面而确定的。有1956年黄海高程系；1985年国家高程基准。
地图投影：指建立地球椭球表面（或球体表面）与地图平面之间点与点或线与线之间的一一对应关系。
地图数字化：将各种图形信号离散成计算机所能识别和处理的数字信号的过程。
图形数据类型包括：各种地图、航天航空相片、遥感数据、点采样数据等。
数据模型：是描述数据内容和数据之间联系的工具，是衡量数据库能力强弱的标志之一，有传统数据模型和面向对象模型。
传统数据模型包括：层次模型、网络模型和关系模型。
缓冲分析：就是在点、线、面实体（缓冲目标）周围建立一定宽度范围的多边形。任何目标所产生的缓冲区总是一些多边形，这些多边形将构成新的数据层。
5.叠加分析
通过将林区多边形与我们前面得到的采伐区域多边形（即建立的缓冲区）进行叠加，可以得到包含树木信息和空间区域信息的新多边形，同时我们可以在属性表中对树木类型和采伐区域进行相应的统计分析，可计算出采伐过程中的预期收益。
缓冲分析就是在点线面（缓冲目标）周围建立一定宽度的多边形
GIS的数据来源：地图数据、遥感图像、数据测量、数字资料、文字报告。
数据输入：是对GIS所管理、处理的数据进行必要的编码和写入数据库的操作过程。
空间数据输入方法：手工输入；直接手动输入数据。手扶跟踪数字化仪输入。自动扫描数字化仪输入。解析测图仪：利用航空或航天影像建立空间立体模型，直接测得地面三维坐标，并直接输入计算机形成空间数据。
像素：将工作区域的平面表象按一定分解力做行和列的规则划分，使形成许多网格，每个网格单元称像素。栅格数据结构实际上就是像元阵列，即像元按矩阵形式的集合。栅格中的每个像元是栅格数据中最基本的信息单元，其坐标位置可用行号和列号确定。
层：在栅格数据结构中，物体的空间位置就用期在笛卡儿平面网格中的行号和列号坐标表示，物体的属性用像元表示，每个像元在一个网格中只能取值一次，同一像元表示多重属性的事物就要用多个迪卡儿平面网格，每个迪卡儿平面网格表示一种属性或同一属性的不同特征，这种平面称为层。
（4）海与湖：该数据为多边形图层，用来生成海与湖的缓冲区；
（5）河流：为线状矢量图层，用来生成河流缓冲区。
（6）林区覆盖：为ASCII格式描述的林型覆盖文件，分析时可转换为栅格数据文件，其中5代表橡树林，10代表松树林。
分析操作过程
1.生成缓冲区
（1）生成道路缓冲区：采伐区必须位于道路沿线5km以内，我们沿道路向外5000m为半径创建缓冲区，采伐地点必须位于该缓冲区以内；
3.数字高程模型建立
选择采伐地点的最后一个规则是重型采伐设备不能在任何大于5度坡地上进行操作。因此我们必须建立DEM模型来获得坡度等地形信息，从而提取我们所需区域。
4.格网操作
我们所得到的林区覆盖数据是以ASCII格式文件储存的，需要我们将其转变为格网形式，然后再将网格数据转换为多边形图层，最终我们可以得到包含树木类型信息的林区多边形数据。
5.数字化数据源分析
（1）道路矢量数据：为线状道路矢量层，主要用来生成道路缓冲区；
（2）等高线数据a和b：a为以200m高程为间隔等高线的多边形图层，该图层主要用来提取海拔高于1000m的区域；b为线状矢量数据图层，其中每一条等高线都有一个高程值，该图层主要用来生成地形坡度文件；
（3）墓地点状图层：该点图层主要用来生成墓地缓冲区；
数字高程模型（DEM）：是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的数字模型，也是地形形状大小和起伏的数字描述。
规则矩形格网（GRID）：DEM最普遍的形式，又叫做高程矩阵。以栅格数据为基础的GIS中高程矩阵已成为DEM的通用形式。
高程矩阵优缺点：有利于计算等高线、坡度、坡向、山地阴影、自动描绘流域轮廓等。缺点：在地形简单的地区存在大量冗余数据。如不改变网格大小，无法适用于起伏复杂程度不同的地区。对于某些特种计算如视线计算，过分依赖格网轴线。
栅格数据取值方法：中心归属法；每个栅格单元的值以网格中心对应的面域属性值来确定。长度占优法；以网格中线（水平或垂直）的大部分长度所对应的面域的属性值来确定。面积占优法；以在该网格单元中占据最大面积的属性值来确定。重要性法；根据重要性程度，选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值。
拓扑关系：指网结构元素节点，弧段，面域之间的空间关系；有三种：拓扑邻接；指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。拓扑关联；存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系。拓扑包含；存在于空间图形的同类但不同级的元素之间的拓扑关系。
2.目的任务
我们将使用下列数字化地图，以GIS为工具，按照既定的一些规则确定公司可以进行采伐的区域。
a.河流线文件；b.道路线文件；c.墓地点文件；d.湖泊和海域多边形文件；e.等高线线矢量文件；f.等高线多边形文件；g.林区覆盖ASCII格式文件。
3.许可约束条件
（1）不得砍伐墓地周围10km以内的树ห้องสมุดไป่ตู้；