地理信息系统原理与方法核心考点汇编
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中国地质大学(武汉)自制讲义
《地理信息系统原理与方法》核心考点
地理信息系统原理与方法核心考点
第一章绪论
1.地理信息系统(名词解释、填空题)
地理信息系统是在在计算机硬、软件的支持下,以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。
2.地理信息(名词解释、填空题)
定义:是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。是指与研究对象的空间地理分布有关的信息。
特性:
1)地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志;2)多维结构:在二维空间编码基础上,实现多专题的第三维信息结构的组合,为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便。
3)时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。可以按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)
实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。3.信息与数据(名词解释、填空题)
信息:是现实世界在人们头脑的反应,是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、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,是客观事物的存在及演变情况的反应。
【注】特征:客观性、适用性、可传输性和共享性。
数据:是指输入计算机中并能被计算机处理的一切现象(数字、文字、符号、图像)。【注】信息是数据的内涵,是数据的内容和解释,数据是信息的表达(载体)。
4.地理信息系统的组成(填空题)
硬件系统:单机模式、局域网模式、广域网模式
软系统件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;
主要包括计算机系统软件、地理信息系统软件和数据库软件三部分;
地理空间数据:GIS的操作对象。实质是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文经济景观的数据。
应用分析模型
系统开发、管理和使用人员(应用人员)
【注】地理信息系统软件包括五类基本模块:数据输入和检验、数据存储和管理、数据变换、数据输出和显示、用户接口。其中数据变换的目的:①从数据中消除错误,更新数据,与其他数据库匹配;②为回答GIS提出的问题而采用大量数据分析的方法。
5.地理信息系统的基本功能(填空题、简答题)
1)数据采集与输入2)数据编辑与更新3)数据存储与管理
4)空间查询与分析5)空间决策支持6)数据显示与输出
【注】空间查询与分析是GIS的核心,是GIS区别其他信息系统的本质特征。其方法主要包含:空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析、地形分析。
6.地理信息系统的发展(填空题)
国际发展概况:
①起步阶段(20世纪60年代):地理信息系统起源于北美,世界第一个地理信息系统—加拿大地理信息系统(CGIS)是1963年由加拿大测量学家提出并建立的。
②发展阶段(20世纪70年代):美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对GIS的研究均投入了大量人力、物力、财力。
③技术应用阶段(20世纪80年代):计算机的迅速发展和普及,地理信息系统也逐步走向成熟,并在全世界范围内全面地推向应用阶段;
④普及阶段(20世纪90年代):美国的“国家信息基础设施(National Information Infrastructure ,简称NII)行动计划”、“数字地球”、“数字中国”、“数字省区”、“数字城市” 、“数字小区”直到“企业信息化”、“电子商务”、“数字通讯”、“虚拟现实”。【注】当前地理信息系统正向集成化、产业化和社会化方向发展,主要呈现以下形态:
1. 地理信息系统已成为一门综合性技术;
2. 地理信息系统集成化的发展势头强劲;
3. 地理信息系统网络化已构成当今社会的热点;
4. 地理信息科学的产生和发展。
国内的发展情况:
①准备阶段(1978年~1980年):主要进行舆论准备,正式提出倡仪,开始组建队伍,培训人才,组织个别实验研究。
②起步阶段(1981年~ 1985年):完成了技术引进,研究数据规范和标准,空间数据库建立,数据处理和分析算法及应用软件的开发等,对GIS进行理论探索和区域性实验研究。
③发展阶段(1986年~ 90年代):①制定了国家地理信息系统规范,解决信息共享和系统兼容问题,为全国地理信息系统的建立作准备;②应用型GIS发展迅速;③在引进的基础上扩充和研制了一批软件;④开始出版有关地理信息系统理论技术和应用等方面的著作,并积极开展国际合作,参与全球性地理信息系统的讨论和实验。
④推广阶段(90年代末~现在):我国GIS技术在技术研究、成果应用、人才培养、软件开发等方面进展迅速,并力图将GIS从初步发展时期的研究实验、局部应用推向实用化、集成化、工程化,为国民经济发展提供辅助分析和决策依据。
7.地理信息系统软件(简答题)
国外:美国ERSI公司的ArcGIS,Intergraph公司的MGE,MapInfo公司的MapInfo,加拿大阿波罗科技集团的Titan GIS等。
国内:中国地质大学的MapGIS、北京超图公司的SuperMap,北京大学的Citystar、武汉大学的Geostar、北京灵图公司的VRMap、中国林业科学研究院的VIEWGIS等。【注】以ArcGIS、MapGIS为例简述其特点。
ArcGIS:
ArcGIS具有强大的矢量化数据处理平台操作简便,适合批量处理、属性查询、空间分析等操作,自1982年6月ARC/INFO 1.0推出以来,目前已更新到ArcGIS10.3,除了常用的二维操作之外,在三维数据创建、管理与显示等方面也具有大幅度提升,