地理信息系统知识点

理解：

1.地理信息系统的组成

一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。

（1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。

（2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。对于GIS应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。

（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。

（4）空间数据：它是由系统的建立者输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。主要包括空间位置、空间关系、属性等。

2.地理信息系统与其他系统的不同

gis有别于dbms、Mis、地图数据库和

cad系统。Gis有管理、分析功能。Dbms和mis只有管理功能，地图数据库和cad只有分析功能。

3.数字化手段、栅格数据的获取方法P26

栅格数据获取的方法:1，来自于遥感数据2，来自对图片的扫描3，由矢量数据转换而来4，由手工方法获取

4.空间对象（实体）的类型

5.矢栅互转给定矢量坐标P（x,y），若像元栅格大小为A，则栅格化

后P点的行列为x/A取整后加1,y/A取整后加1。P110

矢量格式和栅格格式的相互转换：矢量格式向栅格格式的转换①内部点扩散法②复数积分算法③射线算法④扫描算法⑤边界代数算法；栅格格式向矢量格式的转换：多边形边界提取；边界线追踪；拓扑关系生成；去除多余点及曲线圆滑

栅格向矢量的转换：矢量化的过程要保证以下两点：拓扑转换，即

保持栅格表示出的连通性和邻接性。否则，转换出的图形是杂乱无章的，没有任何实用价值的；转换空间对象正确的外形。栅格向矢量转换的主要步骤为：二值化，一般情况下，栅格数据是按0～255的不同灰度值表达的；细化是消除线划横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线（对多边形而言）位置的单个栅格的宽度。跟踪，去除多余点及曲线光滑，拓扑关系的生成：判断弧段与多边形间的空间关系，以形成完整的拓扑结构并建立与属性数据的关系。

矢量向栅格的转换：从矢量向栅格转换过程中，应尽量保持矢量图形的精度在决定属性值时尽可能保持空间变量的真实性和最大信息量。格网单元对应几种不同的属性值，而每一单元只能取一个值。在这种情况下，有如下一些取值方法：（1）中心点法：用处于格网单元0处的地物类型或空间特征决定属性值。此时，该单元属性值为C。

此法常用于连续分布的地理要素，如降雨量分布、大气污染等；(2)面积占优法：以占单元面积最大的地物类型和空间特征决定格网单元的属性值。此时，栅格单元的属性值为B。面积占优法适合分类较细、地物类别斑块较小的情况。

6.数据质量P78

GIS的数据质量，是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性，通常用空间数据的误差来度量

空间数据的误差来源：

空间数据的质量通常用误差来衡量，其来源是多方面的，如原始数据本身包含着数据采集过程中引入的误差，数据录入到空间数据库以及随后的数据分析处理和结果输出过程中的每一步都会引入新的误差。

根据P.A.Burrough的建议，可将GIS的数据误差来源归纳为三类：（3分）

1、源误差：主要包括数据年代、空间覆盖范围、地图比例尺、观测

密度、数据的可访问性、数据格式、数据与用途的一致性、数据采集的费用等，其特点是明显、易探测；（3分）

2、由自然变化或原始测量引起的误差：主要包括位置误差、属性误

差、数据偏差、输入输出错误、观测者偏差、自然变化等，其特点是不明显、难测定；（3分）

3、空间数据处理过程引起的误差：计算机步长引起的误差、拓扑分

析引起的误差、逻辑错误、地图叠加分析、分类与综合引起的误差、

分类方法、分类间隔、内插方法等；（3分）

空间数据的质量控制：

数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有：（3分）

（1）传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。（3分）

（2）元数据方法：数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。

（3分）

（3）地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。（3分）

GIS数据质量包含如下五个方面:位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性、现势性。

1，位置精度2，属性精度3，逻辑一致性4，完备性5，现势性

7.矢量数据的分层组织

8.图形和属性数据的连接

9.数据压缩类型

数据压缩是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。

分为：

无损压缩（信息保持编码）：在编码过程中信息没有丢失，经过解码可恢复原有的信息。

有损压缩（信息不保持编码）：为最大限度压缩数据，在编码中损失一些认为不太重要的信息，解码后这部分信息无法恢复。

即使压缩和非及时压缩、文件压缩和数据压缩

10.空间分析方法有哪些、各自的用途

▪空间信息量算

▪空间信息分类

▪缓冲区分析

▪叠加分析

▪网络分析

▪空间统计分析