第5章_空间数据采集和处理
地理信息系统考点整理
第一章绪论：1. 基本概念地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
（地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。
）地理信息：有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性）地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2. GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或Geo—Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3. GIS由哪几部分组成?①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员4. GIS的主要功能有哪些①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章1.地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？2.我国常用地图投影，各种投影的适用性1.高斯-克里格投影：横轴切圆柱等角投影（1:50万以上）2.横轴墨卡托投影（UTM，横轴割圆柱等角投影）3.兰勃特等角投影（正轴等角割圆锥投影）（1:100万以下）我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯投影。
第五章 数据采集与处理答案
第五章 数据采集与处理
习题
（一）填空题 1、 在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为 数字 ，还应使采样 频率满足采样定理即 采样频率大于信号最高频率的 2 倍 。 2、 如果一个信号的最高频率为 50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频 率应该大于 100 Hz。 3、 在设计数据采集系统时，选择 A／D 转换器所依据的主要技术指标是 分辨率 和 转换 速度 。一般，要求 A／D 转换器的位数至少要比精度要求的分辨力 大 。 4、 A／D 转换器是将 模拟 信号转换为 数字 信号的装置．N 位 D／A 转换器分辨力为 1/2N 。 5、 当多个信号的采样共同使用一个 A／D 转换器时， 必须采用 多路分时 法切换，完成 此切换的器件是 多路模拟开关 。
2、若模/数转换器输出二进制数的位数为 10，最大输入信号为 2.5V，则该转换 器能分辨出的最小输入电压信号为（ B ） 。 A． 1.22mV B． 2.44mV ） 。 C． 3.66mV D． 4.88mV 3、A／D 转换器的位数越多，则（ C
A．转换精度越低 C．转换精度越高
B 转换速度越快 D．分辨力越低
5、 互相关函数是偶实函数。 （ ×
6、 利用系统输入 x(t) 与输出 y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。 （ × ）
7、 若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为 1。 （ × ）
（三） 、单项选择题 1、 在 A／D 转换器中， 若被采样模拟信号的最高频率分量为 f H ， 则采样频率 f s 应 （ D ） 。 A．= f H B．> f H C．< f H D．>2 f H
m 14
2、 模数转换时，采样间隔 分别取 1ms，0.5ms，0.25ms 和 0.125ms。按照采样定理，要 求抗频混滤波器的上截止频率分别设定为多少 Hz（设滤波器为理想低通）？ 根据采样定理，抗频混滤波器的上截止频率应分别设为 500、1000、2000、4000Hz。 3、某信号 xt 的幅值频谱如下图。试画出当采样频率 fs 分别为 1)2500Hz，2) 2200Hz，3) 1500Hz 时离散信号 xn 在 0～fN 之间的幅值频谱。 A(f) 2 2.8 0 1.8 0
地理信息系统——原理、方法和应用
第一章地理信息系统概论信息的含义：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，它不随载体物理设备形式的改变而改变。
信息具有以下特点：客观性：任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息正确性和精确度的保证；实用性：信息对决策是十分重要的，信息系统将地理空间的巨大数据流收集、组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息；传输性：信息可以在信息发送者和接受者之间传输；共享性：信息与实物不同，信息可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
与数据相比，信息具有以下特征：数据是原始事实，信息是数据处理的结果；对一个人是信息对其他人可能是数据；信息必须是有意义或有用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
地理数据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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。
地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性：1）区域性是通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标识；2）多维结构特性即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构；3）地理信息的时序特征十分明显，可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的、短期的、中期的、长期的、超长期的等。
地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时态特征三部分。
空间位置数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的距离、邻接、重叠、包含等；属性数据又称为非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标，即描述了信息的非空间组成部分，包括语义与统计数据等；时态特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段，时态数据对环境模拟分析非常重要，越来越受到地理信息系统学界的重视。
第5章 数据采集与预处理 大数据基础
大数据项目组
2018年7月
华中科技大学软件学院
目录
流数据采集工具Flume 数据传输工具Sqoop 数据接入工具Kafka
2
流数据采集工具Flume
数据流 ：数据流通常被视为一个随时间延续而无限增长的动态数据集 合，是一组顺序、大量、快速、连续到达的数据序列。通过对流数据 处理，可以进行卫星云图监测、股市走向分析、网络攻击判断、传感 器实时信号分析。 Apache Flume是一种分布式、具有高可靠和高可用性的数据采集系统， 可从多个不同类型、不同来源的数据流汇集到集中式数据存储系统中。
23
Sqoop的安装
在安装Sqoop之前，请确保已经安装了JDK和Hadoop。从官网下载 地址下载Sqoop1.99.7版本Sqoop。 （1）安装前环境检测，查看JDK和Hadoop版本。 （2）Sqoop官网下载，解压缩到local目录 （3）进入到解压缩目录，创建两个相关目录 （4）配置环境变量并使之生效
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通道、拦截器与处理器
1．通道 在Flume代理中，通道是位于Flume源和槽之间，为流动的事件提供 缓存的一个中间区域，是事件暂存的地方，源负责往通道中添加事件， 槽负责从通道中移出事件，其提供了多种可供选择的通道，如 Memory Channel、File Channel、JDBC Channel、Psuedo Transaction Channel。
5
流数据采集工具Flume
2、Flume代理 一个Flume代理是一个JVM进程，它是承载事件从外部源流向下一个 目标的组件，主要包括事件源（Source）、事件通道（Channel）、 事件槽/接收器（Sink）和其上流动的事件。
第五章 数据采集与处理
二、数据采集系统基本功能
5、能够定时或随时以表格或图形形式 打印采集数据。 6、具有实时时钟 。 7、系统在运行过程中，可随时接受由 键盘输入的命令，以达到随时选择采集、 显示、打印的目的。
第一节
数据采集系统的 基本功能和一般结构
一、数据采集系统组成原理
二、数据采集系统基本功能 三、数据采集系统的一般结构 四、数据采集系统的三种工作方式
二、标度变换 三、非线性补偿 四、查表法 五、上下限检查
本科课程：
计算机控制系统
二、标度变换 在微型计算机控制系统中，检测的物理 参数都有着不同的量纲和数值 ，由A／D转 换后得到的都是只能表示其大小的二进制代 码。 为了便于显示、打印及报警，必须把这些数 字量转换成它所代表的实际值，即工程量， 这就是所谓的标度变换 。 标度变换的方法有：线性变换法、公式转换 法、多项式插值法和查表法等等。
一、数字滤波 2、算术平均滤波 压力、流量等周期变化的参数进行平滑 加工效果较好，而对消除脉冲干扰效果 不理想，所以它不适合脉冲干扰比较严 重的场合。对于n值的选择， 通常流量取12次， 压力取4次。
一、数字滤波 3、限幅滤波 考虑到被测参数在两次采样时间间隔内， 一般最大变化的增量 x 总在一定的范围内， 如果两次采样的实际增量 xn xn1 x 则认为是正常的，否则认为是干扰造成的， 则用上次的采样 xn1 代替本次采样值 xn
一、数字滤波 5、一阶滞后滤波 一阶滞后滤波又称为一阶惯性滤波，它相 当于RC低通滤波器。 假设滤波器的输入电压为 Ui(t) ， 输出为Uo(t) ，则们之间存在下列关系 ：
duo (t ) RC u o (t ) u i (t ) dt
一、数字滤波 5、一阶滞后滤波 采用两点式数值微分公式，可得：
GIS原理与应用_4.1-3空间数据采集与处理详解
（6）图形数据采集
已有数字形式空间数据的录入
• 全站仪的电子手薄； • GPS； •其它格式数据。
（6）图形数据采集 栅格数据向矢量数据的转换（矢量化） • 全自动矢量化
• 半自动矢量化(R2V) • 交互式矢量化（屏幕数字化）
4-8
（3）空间数据采集方法 手扶跟踪数字化仪采集 摄影测量数字化采集 扫描跟踪数字化采集 外业实地数字化采集
选择采集方法的依据是如何应用图形数据、图形数据类 型、现有设备状况、现有人力、物力、财力状况等。
4-9
（3）空间数据采集方法
数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备 野外特测量：大点平：板范、围全大站，仪速、度G快PS、移动测绘系统 特 使 用点：范精围度：高大、面效积率G较IS低数据采集、资源普查等 适合范围：小范围GIS数据采集或局部数据更新
数字化仪
扫描仪
数字摄影测量工作站
4-10
（4）空间数据采集方案
随机采样
系统采样
系统随机采样 可变系统采样
蔟聚采样
断面采样
等高线采样
4-11
（4）空间数据采集方案
空间数据采集——流程
评价
计划 调查
编辑 处理
准备 收集
数字化
4-12
（5）空间数据采集任务
本章所讲的采集是对已有数据（二手数据）的采集， 主要任务为：
• 现有地图（地形图/专题图）； • 全野外数字测图（GPS/全站仪/电子手簿）； •卫星影像（国土资源卫星 / Landsat / SPOT/ IKONOS）； •航空象片； •调查统计数据； •现有的数据文件、数据库等。
地理信息系统掌握要点集锦
地理信息系统掌握要点集锦第一章绪论：1. 基本概念● 地理信息:有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知● 识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。
● 地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2. GIS的定义● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3. 如何理解GIS？● GIS的物理外壳是计算机化的技术系统● GIS的操作对象是空间数据● GIS的技术优势在于它的空间分析能力● GIS与地理学、测绘学联系紧密4. GIS由哪几部分组成硬件基本配置软件 GIS软件空间数据人员5. GIS的主要功能有哪些？● 空间数据采集● 空间数据处理与编辑● 空间数据存储与管理● 空间查询与分析● 空间信息输出6. GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征，它既要吸取诸多相关学科的精华和营养，并逐步形成独立的边缘学科，又将被多个相关学科所运用，并推动他们的发展。
与之联系最为紧密的是地理学、制图学、计算机、测绘与遥感。
第二章地学基础：1. 基本概念● 地球椭球: 近似表示地球的形状和大小，并且其表面为等位面的旋转椭球。
(百度)● 大地体: 由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。
(百度)● 地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。
● 高斯—克吕格投影：横轴切椭圆柱等角投影，假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按规定投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上，并将此圆柱面展为平面，即得本投影● 横轴墨卡托投影：等角正切圆柱投影，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开就得到一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图● 兰勃特等角投影：正轴等角割圆锥投影，设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。
第五章：GIS数据获取讲解
二、地图扫描数字化
原图预处理及扫描 图像编辑、去除噪音
图像配准、编辑 要素矢量化 编辑、检查
入库
属性数据输入 建立拓朴关系
拼图 切边与接边
坐标转换
二、地图扫描数字化
（1）地图扫描
由于扫描仪扫描幅面一般小于地图幅面，因此大的纸 地图需先分块扫描，然后进行相邻图对接
当显示终端分辨率及内存有限时，拼接后的数字地图 还要裁剪成若干个归一化矩形块
地理信息编码
使数据简化 方便信息分类、校核、汇总、检索 包括：空间数据编码和属性数据编码
编码原则
唯一性 可扩充性 易识别 简单 完整
代码类型
数字 字母 数字和字母组合
§5.2 分类与编码
GIS编码的种类
分类码：标识要 素的类别，如： 污染源类别等
二、地图扫描数字化
(3)要素矢量化
②设置编辑环境及工具
添加已配准的影像图层 添加新建的图层
编辑图层中要素的属性：
属性字段可以在创建图层时， 也可以在ArcMap中添加
字段名称：field name 数据类型：data type 字段宽度：width 精度：decimal precision 在编辑器中，点击“开始编 辑”，并在目标图层中选中要 编辑的图层
b)线要素的编辑
悬挂功能 修改线段的形状（编辑顶点） 分割线要素、公共顶点的编辑 合并线要素 封闭线段
二．数字化仪跟踪数字化 三．扫描数字化 四．摄影测量与遥感数据处理 五．野外调查 六．现有数据资源共享
§5.3 空间数据采集
数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备
特
点：范围大，速度快
【初级】第5章 数据采集(5.1 数据采集简介)V1.2
Reduce任务：处理数据。
第29页
Sqoop Client
“云端”
Sqoop Server
MapReduce 作业
Hadoop集群
Sqoop Server端会响应客户端发出 的 RESTful 和 HTTP 请 求 。 Sqoop Server端包括：
Connectors：负责数据的解析 与加载。
……
--网上实际呈现的数据
通信记录
各种视频文件 图形图像 电子文档
内容数据
-网上实际呈现的数据
第12页
基本内容——数据来源
物联网是指在计算机互联网的基础上，利用传感器、射频识别、无线数据通信、红外线 感应等技术，实现物与物相连的互联网络。
物联网数据主要来源于物理信息系统。
物联网数据
数据可以是关于物理、化学、生物等性质和状态的测量值 关于行为和状态的语言、视频等多媒体数据
高效可控的利用资源，通过调整任务数来控制任务的并发度。 可读取数据源的元信息自动地完成数据映射和转换，用户也可以自定义类型映射关系。
支持多种数据库，如MySQL、Oracle等数据库。
第30页
常用工具——Sqoop的应用场景
目前大部分可视化工具与关系型数据库对接得比 较好，可使用Sqoop工具将Hadoop产生的分析结 果导入到关系型数据库中，以便进行可视化展示。
Connectors
元信息
企业型 数据库
文件系统
关系型 数据库
Map任务
元数据 仓库
HDFS/HBase/Hive
Hadoop集群
常用工具——Sqoop的架构
Sqoop Client组件定义了用 户使用Sqoop的方式：客户 命令行和浏览器。
GIS复习思考题
GIS复习思考题地理信息系统复习思考题第⼀章导论1、解释：信息、数据、地理信息、地理数据、地理信息系统2、地理信息有何特点？3、地理信息系统与CAD、数字制图、⼀般事务管理有何主要区别？4、地理信息系统有哪些类型？5、GIS的基本构成有哪些？各部分的主要作⽤？6、GIS的基本功能有哪些？并简要说明。
7、GIS主要应⽤在哪些⽅⾯？8、GIS的发展主要经历了哪4个阶段？各有何主要特点？第⼆章空间信息基础1、GIS中为什么要考虑地图投影？我国⼤⽐例尺采⽤什么投影⽅式？2、地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？3、空间数据的基本特征有哪些？地理信息的数字化描述⽅法有哪些？4、地图投影有哪些类型？5、解释：地图投影、拓扑、空间数据、元数据6、空间对象的描述要素有哪些？7、拓扑关系中有哪⼏种基本的拓扑关系？其基本含义是什么？在GIS中⽤拓扑有什么主要作⽤？8、什么是地理空间数据？有哪些类型，并简要说明。
9、地理信息系统的应⽤功能主要包括哪些⽅⾯，并简要说明。
10．地形图“都江堰”的编号是H48G024026，简要说明其编号的含义。
第三章空间数据结构1、空间实体可抽象为哪⼏种基本类型？它们在⽮量数据结构和栅格数据结构分别是如何表⽰的？2、叙述四种栅格数据存储的压缩编码⽅法。
3、试写出⽮量和栅格数据结构的模式，并列表⽐较其优缺点。
4、叙述由⽮量数据向栅格数据的转换的⽅法。
5、叙述由栅格数据向⽮量数据的转换的⽅法。
6、简述栅格到⽮量数据转换细化处理的两种基本⽅法。
7、解释：地理空间、栅格数据、⽮量数据、空间数据结构8、费尔曼链码的含义是什么？如何取值？9、游程编码的含义是什么？有哪2种⽅式？10、块码给栅格数据编码的⽅式是什么？11、四叉树编码的基本思想是什么？12、⽮量数据的获取⽅式有哪些？13、DIME编码什么？有何特点？14、⽮量数据结构有何优点？15、栅格数据结构有何优点？第四章空间数据库1、数据库系统包括哪⼏部分，各部分的主要作⽤是什么？2、数据库有何主要特点？3、数据库的系统结构有哪⼏个层次？4、数据库管理系统有什么主要功能？5、数据库管理系统程序由哪⼏部分组成？6、什么是数据库的数据模型？什么是传统的数据模型？7、传统的数据模型有何特点？8、解释：数据库、空间数据库、客体、对象、类、超类、⼦类、消息9、传统数据库系统的数据模型有哪些，各有什么优缺点？10、⾯向对象的数据模型有何优点？11、⾯向对象的数据模型的实现⽅法主要有哪些？12、地理信息系统数据库有什么主要特点？13、地理信息系统数据库有哪⼏种主要管理⽅法，各有何特点？14、什么是数据模型？数据库技术中采⽤的数据模型有哪些？15、地理信息系统空间数据库的组织⽅式主要采⽤哪些数据模型？第五章空间数据采集与处理1、空间数据采集⽅法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？2、说说在数字化中属性数据采集的原则和⽅法？3、为什么要对数字化地图进⾏编辑与处理后才能⼊GIS数据库？4、GIS数据精度可以从哪⼏个⽅⾯进⾏评价？并解释。
南京师范大学地理信息系统考研基础理论题汇总
专业课复习资料（最新版）封面地理信息系统基础理论题第1章概论1、你是如何理解地理信息系统的概念的？2、地理信息系统的基本功能与应用功能的区别和联系是什么?3、现代信息技术的出现给测绘技术与地理分析技术带来哪些主要的变化？4、工具型GIS与应用型GIS的区别与联系是什么？5、试将GIS的输入设备按照不同的分类方法进行分类，并说明其特点。
6、现代空间定位技术有哪些主要方法？对GIS技术的发展产生什么影响？7、网络技术的出现与发展对GIS技术产生哪些主要的变化8、说明GIS在几个不同发展阶段的标志性技术是什么，它们的出现如何促进GIS的发展？第2章地理空间数学基础1、地球表面、大地水准面及地球椭球体面之间的关系是什么？2、地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？3、采用大地坐标与地心坐标表述地面上一点的位置各有什么优缺点？4、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投影？5、UTM与兰伯特投影的主要特点与适用性是什么？6、在数字地图中，地图比例尺在含义与表现形式上有哪些变化？7、如何进行不同基准下的高程的转换？8、除地形分幅外，谈谈还有何种地理空间框架？他们如何进行编码？9、GPS数据如何与地图数字化数据进行集成？10、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？第3章空间数据模型空间实体一般具有哪些主要的特征？1、何为空间关系？空间关系在描述空间实体特征中的意义何在？2、空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？3、试分析GIS的几种主要的数据模型各自的优缺点。
4、空间数据类型有哪些？简述其特征。
第4章空间数据结构1、总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
2、简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。
3、简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
4、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？5、矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。
地理信息系统期末考试
(完整word版)地理信息系统期末考试亲爱的读者：本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库，发布之前我们对文中内容进行详细的校对，但难免会有错误的地方，如果有错误的地方请您评论区留言，我们予以纠正，如果本文档对您有帮助，请您下载收藏以便随时调用。
下面是本文详细内容。
最后最您生活愉快 ~O(∩_∩)O ~1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些?3.地理信息系统中的数据都包含哪些?4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?5.与其他信息系统相比, 地理信息系统的哪些功能是比较独特的?6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?7.试举例说明地理信息系统的应用前景。
8.GIS近代发展有什么特点?11 . 你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。
第二章空间数据结构1. GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点?2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据.3. 空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。
4. 矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？5. 矢量数据在结构表达方面有什么特色？6. 矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。
7. 栅格数据的运算具有什么特点？8. 栅格与矢量运算相比较各有什么特征？9. 矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？10. 请说明八叉树表示三维数据的原理。
第三章空间数据库1 . 数据库主要有哪几个主要的结构成分？2 . 数据库是如何组织数据的？3 . DBMS 的作用是什么？4 . 地理实体如何存放在数据库里？5 . 请简要说明层次模型、网状模型、和关系模型的结构特点。
6 . 对象数据模型有什么特点？7 . 时间在地理信息系统内有什么意义？如何保存时间信息？8 . 如何设计空间数据库？9 . 对空间数据库进行维护有什么意义？第四章空间数据采集和质量1. GIS 的数据源有哪些？2. 请举例说明GIS对数据的质量要求。
(NEW)汤国安《地理信息系统》(第2版)配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】
目 录第一部分 名校考研真题第1章 绪 论第2章 空间信息基础第3章 空间数据结构第4章 空间数据库第5章 空间数据采集与处理第6章 地理信息系统空间分析原理与方法第7章 地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章 地理信息系统设计与标准化第9章 地理信息系统的发展第二部分 章节题库第1章 绪 论第2章 空间信息基础第3章 空间数据结构第4章 空间数据库第5章 空间数据采集与处理第6章 地理信息系统空间分析原理与方法第7章 地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章 地理信息系统设计与标准化第9章 地理信息系统的发展第三部分 模拟试题汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（一）汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（二）第一部分 名校考研真题第1章 绪 论一、名词解释1地理信息[江西师范大学2014年研]答：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义，是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、性质、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地理信息区别于常规定义的空间信息。
2地理数据[西北大学2012年研]答：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。
地理数据可分为空间数据、属性数据、时态数据。
3空间决策支持[江西师范大学2012年研]答：空间决策支持是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。
由于空间分析的手段直接融合了数据的空间定位能力，并能充分利用数据的现势性特点。
因此，其提供的决策支持将更加符合客观现实，因而更具有合理性。
4组件式GIS软件[华东师范大学2006年研]答：组件式GIS软件是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。
其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。
第五章空间查询与空间分析
2）TIN 法
TIN表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这 些离散点（各三角形的顶点）连接成相互连续的三角面（在连接时，尽可能地 确保每个三角形都是锐角三角形或是三边的长度近似相等--Delaunay）。
因为TIN可根据地形的复杂程度来确定采样点的密度和位置，能充分表示 地形特征点和线，从而减少了地形较平坦地区的数据冗余。
SELECT name FROM Cities WHERE temperature is high
SELECT name FROM Cities WHERE temperature >= 33.75
这种查询方式只能适用于某个专业领域的地理信息系统，而不能作为地理信 息系统中的通用数据库查询语言。
第2节空间数据的统计分析
b) 如不改变格网大小,则无法适用于起伏 程度不同的地区； c) 对于某些特殊计算如视线计算时，格 网的轴线方向被夸大； d) 由于栅格过于粗略，不能精确表示地 形的关键特征,如山峰、洼坑、山脊等；
3、DEM 特点
与传统地形图比较，DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：
1）容易以多种形式显示地形信息。地形数据经过计算机软件处理过后， 产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图。而常规地形图一经制 作完成后，比例尺不容易改变或需要人工处理。 2）精度不会损失。常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有 的精度。而DEM采用数字媒介，因而能保持精度不变。另外，由常规的地 图用人工的方法制作其他种类的地图，精度会受到损失，而由DEM直接输 出，精度可得到控制。 3）容易实现自动化、实时化。常规地图要增加和修改都必须重复相同的 工序，劳动强度大而且周期长，而DEM由于是数字形式的，所以增加和修 改地形信息只需将修改信息直接输入计算机，经软件处理后即可得各种 地形图。
GIS复习
第一章绪论地理信息系统:是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表面层（包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
（1)计算机化的技术系统;（2)以空间数据为操作对象；（3）优势:空间数据的表达、分析和实现地理空间过程的模拟预测；（4)集多学科于一体的边缘学科1、数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料,包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
数据用以载荷信息的物理符号，数据本身并没有意义。
2、信息：是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
3、信息与数据的区别信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据种所包含的意义就是信息；数据的格式往往和具体的计算机系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。
4、信息的特征：具有客观性、实（适）用性、传输性、共享性5、地理信息的特征（1）空间分布性（空间自相关性）：具有空间定位的特点,先定位后定性，并在区域上表现出分布特点；（2）数据量大:区域大、动态变化、类型多；（3）信息载体的多样性:地理实体、文字、数字、地图、影像、符号、纸质、磁带、光1盘…(4）时间和空间不可分割:任何地理数据都是在特定的区域某个时间点(段）上的特征。
6、信息系统：是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。
由计算机硬件、软件、数据、用户组成。
7、地理空间数据：是GIS最重要的组成部分，指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。
GIS通过数据管理系统将空间数据和其他的数据(属性数据）连接，并且用于组织、维护和管理数据。
.地理空间数据包括：定位、拓扑关系、(定性）属性。
8、山庄选址：面积为50-80亩-——空间查询选择不能选在有耕地、园地内--—空间查询选择坡度小于15度，高程在以下1930—DEM+选择距离水源地在300米以内—-空间缓冲叠加分析第二章空间信息基础1、地球椭球体模型：是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型.2、地理空间坐标系的建立建立地理空间坐标系,主要的目的是确定地面点的位置.也就是求出地面点对大地水准面的关系，它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。
地理信息系统理论习题
第1章、绪论1. 信息的概念和特性是什么？2. 信息与数据的关系是什么？3. GIS与其它IS之间的关系和区别。
4. GIS 的组成部分有哪些？5. GIS功能有哪些？6. GIS的应用领域有哪些？第2章、地理空间数学基础1、地球表面、大地水准面及地球椭球体面之间的关系是什么？2、地理空间数据的描述有哪些坐标系？3、地图投影为什么产生变形4、地图投影的分类5、按投影变形性质分类6、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投影？7、UTM与兰勃特等角投影的主要特点与适用性是什么？8、除地理格网区域框架外，还有何种地理空间框架？空间区域框架的目的？9、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？第3章、空间数据模型1. 空间实体的概念，具有哪五种主要特征？2. 何为空间关系？有哪些类型？3. 空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？4. 分析GIS的几种主要的数据模型各自的优缺点。
5．空间数据类型有哪些？简述其特征。
6. 主要拓扑空间关系有哪些？对数据处理和空间分析有什么重要的意义第4章、空间数据结构1、总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
2. 矢量、栅格数据各自的优缺点有哪些？3. 简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
4. 简述栅格数据结构的几种方式第5章空间数据组织与管理1．栅格数据的管理方式有哪些？2．矢量数据的管理方式有哪些？3．空间数据的索引方式有哪些？第6章、空间数据采集与处理1. GIS的数据源有哪些？简述其特征并叙述其获取途径？2．简述空间数据入库流程。
3. 属性数据的编码是必须的吗？如何编码？4. 纸张上的地图如何进入计算机系统？5．元数据的主要作用是什么？6.什么是空间数据库，具有什么特点第7章空间数据查询与空间度量1．简述空间数据查询的类型与查询内容。
2. 说明空间数据查询的一般过程及查询结果的显示方式。
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空间数据采集的基本内容
4. 数据的编辑和处理
各种方法所采集的原始空间数据，都不可避免地 存在着错误或误差，属性数据在建库输入时，也难免 会存在错误，所以对图形数据和属性数据进行一定的 检查、编辑是很有必要的。
不同系统对图形的数学基础、数据结构等可能会 有不同的要求，往往需要进行数学基础、数据结构的 转换。此外，根据系统分析功能的要求，需要对数据 进行图形拼接、拓扑生成等处理。
第一节 空间数据源
（一）数据源的分类
（二）数据源特征
（三）空间数据采集与处理的基本流程
（一）数据源种类
图形图像数据： 地图 、工程图、规划图 照片、航空图片与遥感影像等 文字数据： 调查报告、文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记录等
（一）数据源种类
第一手数据
平板测量数据 工程测量数据 笔记 航空、遥感相片 人口普查 社会经济调查 各种统计资料 全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学 遥感数据
Precise positioning
Time disseminatio n
建成后的“伽利略”全球定位系统
GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成， 均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道 面8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期11 小时15分，轨道倾角64.8°。
北斗卫星导航系统
5. 多媒体数据
由多媒体设备获取的数据（包括声音、录像等）也是 GIS的数据源之一，目前其主要功能是辅助GIS的分析 和查询，可通过通讯口传入GIS的空间数据库中。
Hale Waihona Puke 6 .文本资料数据主要用来描述空间对象的属性
各种文字报告和立法文件在一些管理类的GIS系统中， 有很大的应用，如在城市规划管理信息系统中，各种城 市管理法规及规划报告在规划管理工作中起着很大的作 用。
1. 野外数据采集
(1) 平板测量：
包括大平板测量和小平板测量，测绘的是纸质地图。测量 仪器主要有平板仪、激光平面度仪。在传统的大比例尺地形 图的生产过程中，一般在野外测量绘制铅笔草图，然后用小 笔尖转绘在聚酯薄膜上，之后可以晒成蓝图提供给用户使用。 当然也可以对铅笔草图进行手扶跟踪或扫描数字化使平板测 量结果转变为数字数据。成本低、技术容易掌握。
（三）空间数据采集与处理的基本流程
1. 数据源的选择 2. 采集方法的确定 3. 数据的编辑和处理 4. 数据质量控制与评价 5. 数据入库
（三）空间数据采集与处理的基本流程
1 . 数据源的选择
（1）是否能够满足系统功能的要求； （2）所选数据源是否已有使用经验；
（3）系统成本。
2. 数据源与相应设备
2 .地图数字化
指根据现有纸质地图，通过手扶跟踪或扫描矢量化的 方法，生产出可在计算机上进行存储、处理和分析的 数字化数据。把栅格数据转换成矢量数据的处理过程. （1）手扶跟踪数字化 这种方式数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程 度低，数字化精度与作业员的操作有很大关系，所以 目前已基本上不再采用。
第二手数据
非电子数据
地图 专题地图 统计图表
电子数据
已建各种数据库 GIS数据
（一）数据源的分类
按获取方式
按表现方式
GIS数据源
GIS数据源分类示意图
（二） 数据源的特征
1 . 地图数据
具有共同参考坐标系统的点、线、面的二 维平面形式的表示，主要普通地图和专题地 图。 在应用地图数据时应注意以下几点： （1）地图存储介质的缺陷 （2）地图现势性较差 （3）地图投影的转换
4. 遥感图像处理
通常所称的遥感影像数据指的是卫星遥感影像， 其信息获取方式与航空像片不同。
地面接受太阳辐射，地表各类地物对其反 射的特性各不相同，搭载在卫星上的传感器捕捉 并记录这种信息，之后将数据传输回地面，然后 从所得数据。经过一系列处理过程，可得到满足 GIS需求的数据。
传感器
4. 遥感图像处理
坐标、地图符号编码、连接关系码）
全野外数字测图
(3)空间定位测量（GPS)
利用多颗导航卫星的 无线电信号，对地球 表面某地点进行定位、 报时或对地表移动物 体进行导航的技术系 统。
测距交会确定点位 方便快捷、精度高
全球定位系统的构成：导航卫星、地面站、 GPS接收机三部分。
Navigation
通向计算机接口 叉丝 按扭 游标 电磁感应板
手扶跟踪数字化
通过数字化仪获取是一种最普 通的传统方法。
是单调而细致的工作
(2)扫描矢量化
地图数字化一般采用扫描矢量化的方法。根据地图 幅面大小，选择合适规格的扫描仪，对纸质地图扫 描生成栅格图像。然后在经过几何纠正之后，即可 进行矢量化。 两种方式 ：软件自动矢量化和屏幕鼠标跟踪矢量化 （R2V 、RxAutoImage、VPStudio、mapinfo) 扫描获得的是栅格数据，数据量比较大。除此之外， 扫描获得的数据还存在着噪声和中间色调像元的处 理问题。 噪声是指不属于地图内容的斑点污渍和其它模糊不 清的东西形成的像元灰度值。噪音范围很广，没有 简单有效的方法能加以完全消除，有的软件能去除 一些小的脏点。
第五章 空间数据采集和处理
本章主要内容
1、空间数据源 2、 数据采集 3、 数据编辑与处理 4、 空间数据质量及其精度分析
整个地理信息系统就是围绕着空间数 据采集、处理、存储、分析和表现而展 开的。因此，空间数据来源、采集手段、 生成工艺、数据质量都直接影响整个地 理信息系统应用的潜力、成本和效率。
全数字摄影测量
键盘 等
编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等
质量如何?
空间数据库
数据采集的任务
将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥 感图片数据、文本资料等转换成GIS可以接受 的数字形式。 数据库入库之前进行验证、修改、编辑等处理， 保证数据在内容和逻辑上的一致性。 数据的转换 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等
会环境、自然环境和资源与能源3大类共14小项，
并规定了每项数据的内容及基本数据来源。
专业数据分类和数据项目建议总表
2. 属性数据的分类
分类是人们认识事物的一种方法，是将具有共同
属性特征的事物归并在一起，而把具有不同属性特
征的事物分开的过程。 最常用的分类方法是层次分类法。
基 础 地 理 信 息
2. 遥感数据
卫星遥感影像
航空影像
遥感影像数据特征：
（1）能取得大面积、综合的信息； （2）速度快； （3）降低数据储存冗余和不连续性； （4）能提供各类专题所需要的信息。 每种遥感影像都有其自身的成像规律、变形规 律，所以在应用时要注意影像的纠正、影像的 分辨率、影像的解译特征等方面的问题。
定位基础 水系 居民地及设施 交通 管线 境界与政区 地貌 植被与土质 …
…
铁路 城际公路 城市道路 乡村道路 道路构造物及附属设施 水运设施 航道 空运设施 其他交通设施
3. 属性数据的编码
编码：是指确定属性数据的代码的方法和过程。
代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识 别与处理的符号，是计算机鉴别和查找信息的主 要依据和手段。
编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码 的基础。
编码的原则：
（1）系统性和科学性
（2）一致性
（3）标准化和通用性 （4）编码的简捷性 （5）编码的可扩展性
属性数据的编码——编码内容
登记部分：用来标识属性数据的序号，可以是简单 的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码； 分类部分：用来标识属性的地理特征，可采用多位 代码反映多种特征； 控制部分：用来通过一定的查错算法，检查在编码、 录入和传输中的错误，在属性数据量较大情况下具 有重要意义。
大平板仪
平板仪测量
（2）全野外数字测图
全野外数据采集设备是全站仪加电子手簿或电子 平板配以相应的采集和编辑软件，作业分为编码和 无码两种方法。 数字化测绘记录设备以电子手簿为主。还可采用 电子平板内外业一体化的作业方法，即利用电子平 板（便携机）在野外进行碎部点展绘成图。 全野外数据采集测量工作包括: 图根控制测量 测站点的增补 地形碎部点的测量 （点号、观测值、
地图
地面测量数据 坐标几何
扫描仪
数字化仪 摄影测量系统 数据交换 键盘
航空、遥感 统计资料 文字数据
编辑处理
空间 数据库
多媒体
3. 采集方法的确定
采集方法
扫描数字化 野外数据采集
数据源
地图数据 影像数据 野外实测数据 统计数据
摄影测量
遥感图像处理 数字数据 数据交换 多媒体数据 文本数据 键盘输入
5. 数据质量控制与评价
无论何种数据源，使用何种方法进行采集，都 不可避免地存在各种类型的误差，而且误差会 在数据处理及系统的各个环节之中累计和传播。 对于数据质量的控制和评价是系统有效运行的 重要保障和系统分析结果可靠性的前提条件之 一。
6. 数据入库
第二 节
数据采集
运用各种技术手段，通过各种渠收集数据的 过程。 GIS的数据采集包括两个方面内容：
常用的编码分类方法 (1)层次分类编码法：
是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种 代码，优点是能明确表示出分类对象的类别，代码结构 有严格的隶属关系。
基 础 地 理 信 息
定位基础 水系 居民地及设施 交通 管线 境界与政区 地貌 植被与土质 …
…
铁路 城际公路 城市道路 乡村道路 道路构造物及附属设施 水运设施 航道 空运设施 其他交通设施
（一）空间数据的采集 （二）属性数据的采集
（一）空间数据的采集
1. 野外数据采集 2. 地图数字化 3. 摄影测量方法 4 . 遥感图像处理
空间数据采集流程