地理信息系统复习提纲

地理信息系统导论课程复习提纲

一、名词解释

1.地理信息——指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规

律的数字、文字、图象和图形等的总称，属于空间信息，具有多维结构的特征，时序特征十分明显。

2.地理信息系统(GIS，Geographic Information System)——是一种以地理空间数据库

为基础，用于获取、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统，是空间数据和属性数据的综合体。

3.地理坐标系统(Geographic Coordinate System)——是由经纬度定义的地球表面空间

要素的定位参照系统，经度和纬度都是用角度度量的。

4.地图投影——指从球形球体的地理坐标转换到平面位置的地球表面到平面的数学转

换，其结果是以经纬线在平面上系统排列来代表地理坐标系统。

5.投影坐标系统(Projection Coordinate System)——是基于地图投影而建立的，由大

地基准面和地图投影两组参数确定的平面直角坐标系统。

6.拓扑(Topology)——是研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的几何属性，

即拓扑属性，用图表或图形来研究几何对象排列及相互关系，能确保数据质量和完整性、强化GIS分析以及执行空间数据查询。

7.栅格数据模型——也称基于字段的模型，是用规则格网来覆盖整个空间，该格网的每

个像元值对应于该像元位置上空间现象的模型，能较好表示连续现象。栅格数据结构实际上就是像元阵列，由像元大小确定它的分辨率，由行列号确定它的位置，由像元值表示空间对象的类型、等级等特征。

8.无损压缩——是一种减少数据量的数据压缩方法，保留了像元或像素值，允许原始栅

格或者图像被精确重构，用来分析或产生新的数据。

9.元数据——是一种提供关于空间数据信息的，对于数据进行描述或说明的数据，说明

空间数据内容、质量、状况等其它有关特征的背景信息。

10.几何变换——指利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准数字化地图、卫星

图像或航空相片的过程，它利用一系列控制点建立数据模型，使一个地图坐标系统与另一个地图坐标系统建立联系，或者使影像坐标与地理坐标建立联系。

11.均方根误差(RMS Error，Root Mean Square Error)——是度量几何变换质量的一种定

量方法，它估量对控制点实际位置（真实的）与估算位置（数字化的）之间的偏差。

12.空间分析(Spatial Analysis)——是基于空间数据的分析技术，是为解答地理空间问

题而进行的数据分析与挖掘，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成和空间演变等信息。

13.缓冲区(Buffer)——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

带状区域，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。

14.空间叠置分析(Overlay)——指在统一空间参照系统条件下，将同一地区、相同比例尺

或相同分辨率的两个或多个地理对象的图层进行叠置，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，涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差的运算。

15.数字高程模型(DEM，Digital Elevation Model)——是对地理空间起伏连续变化的数

字表示形式，用来描述地理空间的第三维坐标——高程。DEM模型表示高程点的规则排列，通常用矩阵表示。DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分。16.数字地形模型(DTM，Digital Terrain Model)——指带有空间位置特征和地形属性特

征的数字描述，是在数据库中存储并管理的空间地形数据集合的统称。

17.不规则三角网(TIN，Triangle Irregular Network)——指用一系列连续无重叠的三角

形来近似模拟地球陆地表面，从而构成不规则的三角网。与DEM对比，TIN是基于高程点的不规则分布。

18.空间插值(Interpolation)——是指用已知点的数值来估算其他点的数值的过程，常用

于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面的过程。

19.控制点——也称已知点、样点或观测点，是空间插值中已知数值的点。控制点的数目

和分布对空间插值精读的影响极大，空间插值的一个基本假设就是估算点的数值受到邻近控制点的影响比较远控制点的影响更大。

20.距离倒数权重插值(IDW Interpolation，Inverse Distance Weighted Interpolation)

——是一种精确的局部插值方法，它假设未知点的值受近距离已知点的影响比远距离已知点的影响更大。

21.薄板样条函数(Thin-plate Splines)——是一种局部插值方法，它生成一个通过控制

点的表面，并使所有点连接形成的所有坡面的斜度变化最小，即基于生成最小曲率的面来拟合控制点。

22.克里金法(Kriging)——是一种局部插值方法，假定属性的空间变异包含空间相关成

分，在空间相关范围分析的基础上，用相关范围内的采样点来估计待插点属性值，可用估计的预测误差来评估预测的质量，常用于地统计学中进行优化策略。

二、填空

1.GIS的组成：地理空间数据、硬件、软件、专业人员和基础设施。

2.GIS的坐标系统大致有三种：平面坐标系统（用户自定义坐标系统）、地理坐标系统、

投影坐标系统，它们并不是完全独立的，而且各自都有各自的应用特点。

3.经线和纬线的角度可以用度-分-秒(DMS)、十进制表示的度数(DD)或弧度(rad)表示。

4.我国北京-54坐标采用了克拉索夫斯基椭球体，大地原点是原苏联的普尔科沃，大地高

程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准；西安-80坐标采用了IUGG 1975椭球体，大地原点定在陕西省泾阳县永乐镇，大地高程为1985年修正值（比前者高出29 mm）；而全球定位系统(GPS)则采用了WGS 84椭球体。

5.地理格网(Grids)分为经纬网(Graticule)和方里网(Measured Grid)。

6.地图投影可根据投影面类型分为方位投影、圆柱投影和圆锥投影；根据投影所保留的

性质可分为正形投影、等积投影、等距投影和等方位投影。

7.一般而言，一种地图投影包括5种参数：标准线（标准纬线/标准经线）、主比例尺、

比例系数、中心线、横坐标东移和纵坐标北移。

8.我国国家地形图基本比例尺除了1：100万是使用兰伯特投影外，其余均使用高斯-克

吕格投影，其中1：1万地形图使用3°分带，其余使用6°分带。

9.高斯-克吕格投影的Scale Factor为1，UTM投影的Scale Factor为。

10.矢量数据模型中，Coverage（有拓扑）和Shapefile（非拓扑）属于地理相关数据模型，

空间数据和属性数据分别贮存在链接的分离系统。Geodatabase（有拓扑）属于面向对象数据模型，基于对象数据模型将空间数据和属性数据贮存在一起。

11.地理关系数据模型用两个独立的系统分别存储空间和属性数据：用图形文件存储空间

数据，用关系数据库存储属性数据。一般要用要素标识码(ID)对两者进行链接，空间和数据两部分必须同步才能进行查询、分析和数据显示。

12.矢量数据转换为栅格数据称为栅格化，栅格数据转换成矢量数据称为矢量化。

13.为了保证几何变换的精度，控制点的均方根误差必须控制在一定的容差值内，如一景

地面分辨率是30 m的TM影像需要使RMS误差小于1个像元。

14.建立缓冲区的算法包括角平分线法和凸角圆弧法。缓冲距离（缓冲大小）未必为常数，

也可以根据给定字段的取值而变化。

15.栅格数据分析中常包括4种类型：局域运算、邻域运算、分区运算和自然距离量测。

局域运算由单个或多个输入栅格通过关系函数得到新栅格；邻域类型有矩形、圆形、环形和楔形。

16.最大z容差算法选取高程点的常用算法是得朗奈(Delaunary)三角测量法。

17.地形制图技术主要有：等高线法、垂直剖面法、地貌晕渲法、分层设色法和透视图法。

18.“GIS之父”R. F. Tomlinson（罗杰·汤姆林森）在1963年开发出第一个可操作的

GIS——CGIS（加拿大地理信息系统）。

19.有一点实体P，其矢量坐标为P（，），若有15*15的格网，其每个格网边长为2，则P

点栅格的行列坐标为（8，5）。