地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(空间数据处理)
第3章空间数据处理1．比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。
答：（1）移动拟合法移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面，进而计算出该点的高程。
（2）线性内插法线性内插法是先将所有的已知数据点连接成三角网的形式，使用靠近内插点的三个已知数据点，来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面，继而求出该内插点在平面中的高程值。
（3）按距离加权法按距离加权法是移动拟合法的特例，它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同，但加权平均法在计算待差值点的高程时，可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。
权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同，对待差值点的影响程度不同，一般采用与距离相关的权函数来计算权重。
2．讨论在空间数据坐标变换中，选择控制点数量及分布的判断标准。
答：若是地图坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接在涂上选取，真实坐标按照国家测绘标准，常用的是图廓点坐标，控制点个数与几何变换方法有关，相对较少；若是影像坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接从影像上选取明显的像元，真实坐标通过GPS或数字化地图获取，控制点个数与几何变换方法有关，相对较多。
一般选取四个角点为控制点，控制点的分布要均匀布满整个区域。
3．试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程。
答：（1）克里金插值法的原理克里金插值法又称空间自协方差最佳插值法，它将被插值的莫要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。
所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。
（2）克里金插值法的优点克里金法广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计格网化方法。
该方法在数学上可对所研究的对象提供一种最佳线性无偏估计的方法。
它是一种光滑的内插方法，在数据点多时，其内插的结果可信度较高。
西北大学GIS地图学与地理信息系统考研历年真题及答案(包括黄杏元GIS概论笔记)
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为例，考察整个流程，考察动手能力。对概念，主要还是侧重于对概念的理解和应用。 5、虽然指定的是黄杏元《地理信息系统》这本书。但如果学校本身很侧重对 GIS 基础知识
的考察，这反而要求大家不能只局限于这一本参考书。有时间，还应看看 GIS 其他经典 书籍，那样才可以扩大知识面，旁征博引，有备无患。
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考书目为汤国安《地理信息系统教程》（汤老师以前就是西北大学的）、李建松《地理信息系 统原理》，武大出版社。李建松老师的这本书，写的很全面。 ……………… 5）综合评述
地理信息系统概论第三版名词解释(黄杏元) (1)
地理信息系统名词解释数据数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。
对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
数据模型：是表达现实世界的规格化说明，在数据库中用形式化的方法描述数据的逻辑结构和操作。
空间数据模型：就是对空间实体及其联系进行描述和表达的数学手段，使之能反映实体的某些结构特性和行为功能。
一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
关系数据模型用表格数据表示实体和实体之间关系的数据模型，表为二维表，满足一定的条件。
数据处理即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等，其目的就是为了得到数据中包含的信息。
地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等形式。
地理信息(2005) 地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义，是指表征与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。
地理信息具有空间、属性、时态三种特征。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。
地球信息科学(2004) 与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）地理信息系统(2004,2008，2009) GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
地理信息系统概论笔记黄杏元
《地理信息系统概论》笔记黄杏元自己看吧第一章导论第一节地理信息系统基本概念1 学科特点GIS是一门典型的交叉性学科因此，学生要学好GIS，首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。
GIS是一门实践性很强的学科因此，要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。
GIS是一门迅速发展中的学科因此，要经常阅读有关的文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自己的能力。
2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。
它不随载体的物理形式的改变而改变。
数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；数据是信息的表达，信息则是数据的内容。
3 地理信息是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。
地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
第二节GIS的基本构成及功能1系统硬件由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。
2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。
3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。
4应用模型由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。
基本功能：ω数据采集与编辑；数据存储与管理；ω数据处理和变换；ω空间分析和统计；ω产品制作与显示；ωω二次开发和编程。
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记一、1.1 复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息（1）数据与信息的基本概念①数据数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。
数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。
②信息a．狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；b．广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。
③数据与信息的关系a．数据是信息的表达形式，是信息的载体；b．信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；c．数据只有通过解释才成为信息。
（2）数据处理与解释①数据处理的定义数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
②数据处理的目的a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。
（3）信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。
②信息的适用性信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。
③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。
④信息的共享性信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。
2地理信息与地理信息系统（1）地理信息①地理信息与地理数据的概念a．地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
黄杏元地理信息系统概论第3版知识点总结笔记课后答案
第1章导论1.1复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息（1）数据与信息的基本概念①数据数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。
数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。
②信息a.狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；b.广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。
③数据与信息的关系a.数据是信息的表达形式，是信息的载体；b.信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；c．数据只有通过解释才成为信息。
（2）数据处理与解释①数据处理的定义数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
②数据处理的目的a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。
（3）信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。
②信息的适用性信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。
③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。
④信息的共享性信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。
2地理信息与地理信息系统（1）地理信息①地理信息与地理数据的概念a.地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
地理信息系统概论复习重点黄杏元
地理信息系统概论第一章1、数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号;用以定性或定量地描述事情的特征和状况..2、信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式;是主体和客体之间的一切有用的消息或知识;是表征事物特征的一种普遍形式..21 信息与数据的关系：数据是信息的表达式;是信息的载体..22信息的特点：a.信息的客观性;b.信息的适用性 ;c.信息的传输性; d.信息的共享性.3、数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算;以及分析和预测等操作..4、地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义..5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征..6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统;该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示;以便解决复杂的规划和管理问题..7、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型..8、地理信息系统的基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程..最基本功能：数据采集、管理处理、分析和输出9、地理信息系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策..10、GIS发展状况：1、地理信息系统已成为一门综合性技术2、地理信息系统产业化的发展势头强劲3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点4、信息系统科学的产生和发展第二章1、空间数据的分类：1按数据来源：地图数据;影像数据;文本数据..2按数据结构：矢量数据;栅格数据..3按数据特征：空间数据;非空间属性数据..4按几何特征:点;线;面、曲面;体2、按数据发布形式：数字线画图DLG;数字栅格图DRG;数字高程模型DEM;数字正射影像图DOM..3、空间数据的基本特征:①空间特征：指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征;以及与相地理现象和过程的空间关系..②属性特征：指地理现象和过程所具有的专属性质..③时间特征：指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况..4、空间数据的基本信息：P441三条呈不同分布状态的交通线：一条近乎直线C1和C2组成;一条呈S形C3;另一条为环状C4..表示它们在地球表面上呈不同分布状态;称为定位信息..2三条分别具有不同等级的交通线：近乎直线的C1和C2为主干道;呈S形的C3为次干道;成环状C4的为支路;称为属性信息..3三条互相具有关联关系的交通线：主干道和次干道在节点N2处相连接;主干道的节点N1和N2相邻接;节点N2分别与三条弧段C1、C2和C3相关联等;称拓扑信息..5、空间数据的拓扑关系包括：（1）拓扑邻接：指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系（2）拓扑关联：指存在于不同类型空间元素之间的拓扑关系（3）拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素之间的拓扑关系6、空间拓扑关系的意义：1根据拓扑关系;不需要利用坐标或计算距离;就可以确定一种地理实体相对另一种地理实体的空间位置关系；2 利用拓扑数据有利于空间要素的查询；3可以利用拓扑数据作为工具;重建地理实体..7、空间实体的表达方法种类：点、线、面、曲面和体基本形式：矢量和栅格矢量数据结构是利用欧几里得Euclid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..此数据组合方式能很好地表示地理实体的空间分布特征;精确度高;数据存储的冗余度低;但对于多层空间数据的叠合分析比较困难..栅格数据结构表示的是二维表面上地理要素的离散化数值;每个网格对应一种属性..其空间位置用行和列标识..8、矢量数据：优点：能很好的表达地理实体的空间分布特征;数据精度高;存储冗余度低..缺点：对于多层空间数据的叠合分析比较困难..栅格数据：优点：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..缺点：对于网络分析比较困难..9、矢量数据结构与栅格数据结构的比较10、游程编码：指栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量;也称行程;游程编码是逐行将相邻同值的栅格合并;记录合并后栅格的值及合并栅格的数量即游程;其目的是压缩栅格数据量;消除数据间的冗余..第三章1、数据变换指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换;包括几何纠正和地图投影转换等;以实现空间数据的几何配准..包括几何纠正和投影转换2、几何转换是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠正;包括仿射变换、相似变换和二次变换等类型..3、投影转换方式：1正解变换：通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近似的解析关系式;直接由一种投影的数字化坐标x 、y 变换到另一种投影的直角坐标系X 、Y..P792反解变换：即由一种投影的坐标反解出地理坐标x 、y →B 、L;然后将地理坐标代入另一种投影的坐标公司中B 、L →X 、Y;从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换x 、y →X 、Y..4、投影转换的方法：解析转换;数值转换;解析—数值转换..5、地图投影分为：等角投影、等面积投影和任意投影6、矢量向栅格转换处理的根本任务就是把点、线或面的矢量数据;转换成对应的栅格数据..这一过程称为栅格化..方法有：点的栅格化、线的栅格化和面的栅格化;点的栅格化是线和面的栅格化的基础..7、1点的栅格化的算法：设矢量坐标点x;y;转换后的栅格单元行列值为I;J 则有I =y - y min / d y J = x - x min / d x(2)线的栅格化的算法P82(3)面的栅格化的算法：P858、栅格数据结构向矢量数据结构的转换又称为矢量化..分为基于图像数据的矢量化方法和栅格数据的矢量化方法9、遥感与GIS数据的融合（1）遥感影像与数字线画图DLG的融合（2）遥感影像与数字地形模型DEM的融合（3）遥感影像与数字栅格图DRG的融合10、不同格式数据的融合主要几种方法：基于转换器的数据融合、基于标准的数据融合、基于公共基础接口的数据融合、基于直接访问的数据融合..11、空间数据的压缩：即从空间坐标数据几何中抽取一个子集;使这个子集在规定的精度范围内最好地逼近原集合;而又取得尽可能大的压缩比..12、点的内插：1分块内插法：线性内插;双线性多项式内插法;二元样条函数内插法；2 逐点内插法：移动拟合法;加权平均法;克里金法；3整体内插法：N次多项式拟合法..13、区域的内插：叠置法;比重法..14、拓扑关系编辑功能包括多边形连接编辑和节点连接编辑..第四章1、元数据：用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据..2、空间数据库主要是为GIS提供空间数据的存储和管理方法..空间数据的存储和管理方法通常由两种方式：空间数据文件存储管理和空间数据库存储和管理..3、空间数据库设计的过程和步骤：需求分析地理现象和过程→概念设计数据库的概念模型→逻辑设计数据库的逻辑模型→物理设计数据库的存储模型→空间数据库4、空间数据查询：空间关系查询类型;属性数据查询;空间属性联合查询;空间查询语言..5、概念模型有语义数据模型和面向对象模型6、空间数据库索引就是依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构;其中包括空间实体的概略信息;如标识码、最小外接矩形以及存储地址..7、空间数据库索引：范围索引;格网空间索引;四叉树空间索引..第五章1、空间分析是基于空间数据的分析技术;它是以地球科学原理为依托;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、空间构成、空间演变等信息..2、DTM：地形表面形态属性信息的数字表达;是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述;地形表面形态的属性信息一般包含高程、坡度、坡向等..DEM：是各种地球科学分析、工程设计和辅助决策的重要基础性数据.. TIN：不规则三角网的缩写;根据区域的有限个点集将区域划分为相等的三角面网络;数字高程由连续的三角面组成;三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置;能够避免地形平坦时的数据冗余;又能按地形特征点表示数字高程特征..3、空间分析的方法：数字地形模型分析;空间叠合分析;空间邻近度分析;空间网络分析..4、有关地形计算、地形剖面线计算P148 - P157第六章地理信息系统的应用模型：土地定级估价模型;适宜性分析模型;发展预测模型;区位选择模型;交通规划模型;地球科学模拟模型..第八章地理信息系统产品的输出分类：1按输出的载体类型分:常规地图和数字地图；2按输出的内容形式分：全要素地形图;各类专题地图;遥感影像地图;统计图表与数据报表..。
地信笔记-黄杏元版
《地理信息系统概论（修订版）》（黄杏元等编著）读书笔记第一章导论第一章导论§1 地理信息系统基本概念1．1数据与信息数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。
数据是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。
就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。
1．2地理信息与地理信息系统地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。
地理信息系统（Geographical Information System）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
（美国联邦数字地图协调委员会（FICCDC）关于GIS的定义）§2 GIS的基本组成GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2．1系统硬件1、GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站/服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站/服务器成为GIS的主流。
2、GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统产品的输出设计)
第8章地理信息系统产品的输出设计1．GIS产品有哪些表现形式？各适合在什么情况下使用？答：（1）按输出的载体类型分类：①常规地图（是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的，是GIS产品的重要输出形式）②数字地图（一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式）（2）按输出的内容和形式分类：①全要素地形图（在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用统一坐标系统地图投影和分幅编号，比例尺系统，以及统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图）②各类专题地图(突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图)③遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围的各种资源环境数据，成为GIS重要数据源之一）④统计图表与数据报表2．简述GIS图形输出的内容是什么？答：（1）图形坐标系与颜色模型：①图形坐标系统（地球表面世界坐标系、输出设备的物理坐标系）②颜色模型与颜色空间（RGB、CMYK、HSV颜色模型）③GIS图形数据结构与数据库；（2）输出的几何变换：①二维图形变换②地图投影变换（3）地形图与专题地图的输出组织形式：①透明图层与影像图层②专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）3．试述GIS图形输出的组织形式及地图图面配置的内容和要求。
答：（1）地形图与专题地图的输出组织形式①透明图层与影像图层GIS数字地图通常以图层形式进行组织，每一个图层包含地图的一个不同要素，常放在不同图层中。
图层是透明的，各图层叠加在一起构成完整的一幅地图。
②专题地图的符号系统专题地图符号系统中的符号可以分为点位符号、线状符号和面状符号等。
专题地图特征的表达时运用不同地图符号来实现的，符号在图上的位置取决于它所表现的实体的位置，符号的形状的大小取决于实体的质量和数据特征。
（2）地图图面配置的内容和要求地图图面配置包括：各种大小或类型的地图的配置；地图的图名、图例、比例尺、统计图表、照片、影像、文字说明等的位置与大小；专题要素与底图要素的配合与取舍；专题内容与图廓的关系等。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统空间数据库)
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2．空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容？ 答：空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。 具体步骤和内容为需求分析、概念设计、逻辑设计及物理设计，如下： （1）需求分析 即用系统的观点分析不某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合； （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 空间数据库逻辑设计的任务是把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的 工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出 来； （4）物理设计 数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际 的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。
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属性是对实体和联系特征的描述。 ④关键字 关系中的某一属性组，若它的唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字。 ⑤关系模式 关系的描述称为关系模式。它包括关系名、属性名、属性向域的映射及属性间的依赖关 系等。 ⑥关系数据库 一系列关系的集合构成一个关系数据库。 ⑦关系完整性 关系的完整性即指关系的正确性、相容性和有效性。它是给定的关系模型中数据及其联 系的所有制约和依存规则，用以限定数据库状态及状态变化，从而保证数据的正确、相容和 有效。
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①第一范式（1NF）
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第一范式，即关系中的每个属性必须是原子的、丌可分割的数据项。在关系数据库中， 若一个关系模式满足 1NF，它就是合法的。同时 lNF 也是其他范式成立的前提条件。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(导 论)
第1章导论一、名词解释1．地理信息系统答：地理信息系统是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
2．地理信息科学答：地理信息科学是指更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题的一门学科。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
3．地理信息流答：地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界，最后到应用领域。
4．数据答：数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
5．信息系统答：信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
6．计算机网络答：计算机网络是指实现计算机之间通讯的软件和硬件系统的统称。
利用磁盘在两台微机之间拷贝数据也是一种特殊的网络，共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数据。
7．数据字典答：数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。
8．信息答：信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
二、简答题GIS与MIS，CAD的异同点。
答：（1）GIS与MIS（可理解为DBMS）的区别：DBMS一般指商用的关系型数据库管理系统，侧重于对属性数据的管理。
GIS与DBMS 的区别除了处理对象不同之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能，因此GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库管理系统更复杂，功能更强大。
地理信息系统概论复习重点黄杏元
地理信息系统概论复习重点黄杏元地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种将地理信息与数据库管理系统相结合的技术手段，以地理空间数据为核心，进行数据的输入、存储、查询、分析和展示等操作，以获得对地理现象和空间关系的综合性认识和认识方法的一门技术学科。
一、GIS技术基础1.地理信息的概念和特点2.GIS的概念和发展历程3.GIS的基本原理和技术体系4.地理信息系统的组成和功能5.矢量数据和栅格数据的概念和特点6.坐标系统和地理坐标的转换二、空间数据存储与查询1.空间数据的组织和存储2.数据查询与检索技术3.空间数据索引和数据压缩技术4.空间数据质量控制三、地图投影与坐标转换1.地图投影的基本概念和分类2.地图投影的原理和选择方法3.坐标系的概念和分类4.坐标转换的方法和技术四、空间数据分析与模型1.空间数据分析的基本原理和方法2.空间数据模型和空间关系模型3.空间属性数据与空间分析方法4.空间数据中的空间统计方法五、地理数据可视化与地图制图1.地理数据的可视化与图形表达2.GIS中的地图制图方法和技术3.地图设计的基本原则和技巧4.地图输出和地图制图软件六、地理数据库管理与GIS应用1.地理数据库的基本概念与体系结构2.GIS数据库管理系统的特点与功能3.GIS应用领域和案例分析4.GIS的发展趋势和未来展望总的来说，地理信息系统的学习和应用需要掌握基本的地理知识、计算机技术和数据处理方法，同时需要具备空间思维和地理思维能力，在实际应用中能够灵活运用地理信息系统技术解决空间分析和决策问题。
参考资料：1.《地理信息系统原理与方法》2.《GIS原理与技术》。
黄杏元《地理信息系统概论》(第3版)章节题库-第三章至第四章【圣才出品】
第3章空间数据处理一、名词解释1．栅格数据压缩编码答：栅格数据压缩编码是指在不丢失信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高传输、存储和处理效率的一种技术方法。
编码方式有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。
其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
2．边界代数算法答：边界代数算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适合于将记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。
它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
3．DIME文件答：DIME文件是美国人口普查局在1980年的人口普查中提出的双重独立地图编码文件。
它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道、住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。
在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。
4．空间数据内插答：空间数据内插是通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法。
在已观测点的区域内估算未观测点的数据的过程称为内插。
一般情况下，空间位置越靠近已观测点的未观测点越有可能获得与实际值相似的数据，而空间位置越远的点则获得与实际值相似的数据的可能性越小。
5．坐标变换答：坐标变换是把一个坐标系下的空间对象转换到另一个坐标系下的过程，是空间实体的位置描述。
其实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，是空间数据处理的基本内容之一。
两个及以上的坐标转换时由极坐标相对参照确定维数空间。
6．仿射变换答：仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。
是指在几何中，一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移，变换为另一个向量空间。
它的主要特性为：同时考虑到因地形突变而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(地理信息系统空间数据库)
第4章地理信息系统空间数据库一、名词解释1．空间索引答：空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息。
作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。
2．数据库管理系统答：数据库管理系统是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
3．空间数据模型答：空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。
一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
4．分布式数据库答：分布式数据库是一组数据的集合，这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上，而逻辑上属于同一个系统。
它具有分布性，同时在逻辑上互相关联。
5．对象－关系管理模式答：对象－关系管理模式是指在关系型数据库中扩展，通过定义一系列操作空间对象（如点、线、面）的API函数，来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
6．空间数据仓库答：空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久的和具有空间坐标的地理数据的集合。
7．ODBC答：ODBC是一个用于访问数据库的统一界面标准。
它实际上是一个数据库访问库，它最大的特点是应用程序不随数据库的改变而改变。
其工作原理是通过使用驱动程序（driver）来提供数据库独立性。
而driver 是一个用以支持ODBC 函数调用的模块，应用程序通过调用驱动程序所支持的函数来操纵数据库，不同类型数据库对应不同的驱动程序。
8．数据压缩答：数据压缩是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。
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地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概
论》考点笔记
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术系统。
在黄杏元的《地理信息系统概论》中，有一些重要的考点需要我们关注和理解。
以下是我整理的考点笔记，希望能对大家复习和理解地理信息系统有所帮助。
一、地理信息系统的定义与基本概念
地理信息系统是一个用于存储、查询、分析、处理和展示地理空间数据的综合系统。
它由硬件系统、软件系统、数据系统和人员系统组成，其中硬件系统包括计算机设备、显示设备等；软件系统包括地理信息系统软件、数据库管理系统等；数据系统包括地理空间数据和属性数据；人员系统包括GIS技术人员和用户。
地理信息系统的基本概念包括地理空间数据、属性数据、地理坐标系统、地理数据模型等。
地理空间数据是指反映地球表面地理实体位置的数据，如点、线、面等；属性数据是描述地理实体特征和属性的数据，如土地利用类型、地形高程等；地理坐标系统是用于确定地理实体位置的系统，常用的有经纬度坐标系统和投影坐标系统；地理数据模型是描述地理实体及其关系的模型，如矢量数据模型和栅格数据模型等。
二、地理数据采集与处理
地理数据采集包括遥感数据采集和GPS地理信息采集。
遥感数据采集是通过卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息，可以得到大范围、高分辨率的地理数据；GPS地理信息采集是通过GPS定位系统获
取地理实体的坐标信息，可以得到高精度的地理数据。
地理数据的处
理包括数据的编辑、清理、转换等，以保证数据的质量和准确性。
三、地理数据存储和管理
地理数据的存储和管理包括数据格式与数据模型选择、数据库管理
系统的选择、数据组织与索引等。
地理数据格式可以是矢量格式和栅
格格式，矢量格式适合表示点、线、面等地理空间数据，栅格格式适
合表示连续分布的地理数据。
数据库管理系统可以是关系型数据库管
理系统或面向对象数据库管理系统，根据需要选择适合的系统。
数据
组织与索引可以采用空间索引、属性索引等方式加快数据查询和分析
的效率。
四、地理数据分析与建模
地理数据分析包括空间数据查询、空间数据关系分析、空间数据拓
扑分析等。
在地理信息系统中，我们可以通过查询选择特定范围或特
定属性的数据；通过空间数据关系分析了解地理实体之间的空间关系，如邻近关系、包含关系等；通过空间数据拓扑分析研究地理实体的形
状和结构特征。
地理数据建模是将现实世界中的地理对象抽象为地理数据模型的过程。
常用的地理数据模型包括矢量数据模型、栅格数据模型和三维数
据模型等。
矢量数据模型适合表示点、线、面等地理实体及其拓扑关
系，栅格数据模型适合表示连续分布的地理数据，三维数据模型适合表示三维地理实体。
五、地理信息系统应用
地理信息系统在城市规划、资源管理、环境保护、农业生产等方面有广泛应用。
在城市规划中，可以利用地理信息系统进行土地利用规划、交通规划等；在资源管理中，可以利用地理信息系统进行水资源管理、林资源管理等；在环境保护中，可以利用地理信息系统进行环境监测、污染治理等；在农业生产中，可以利用地理信息系统进行农田管理、作物种植等。
总结：
地理信息系统是一种综合利用地理空间数据和属性数据进行存储、查询、分析和展示的技术系统。
它涉及到地理数据的采集、处理、存储和管理，以及地理数据的分析和建模。
地理信息系统的应用广泛，可以在城市规划、资源管理、环境保护、农业生产等领域发挥重要作用。
通过对黄杏元的《地理信息系统概论》考点的学习和理解，我们能更好地掌握地理信息系统的基本概念和应用技巧，为地理信息系统领域的研究和实践提供支持和指导。