地理信息系统GIS复习

第一章概论

一、GIS概念：是在计算机软、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、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

二、地理空间分析的三大基本要素：空间、属性、时序

三、传统3S ：GIS、GPS、RS

新3S:：System、Service、Science

四、GIS的基本功能：1、数据输入、编辑和更新2、数据转换3、数据存储和数据库管理4空间信息的转换5信息的浏览和查询

6、信息的显示和输出

7、空间分析和空间模拟

8、GIS二次开发功能

五、GIS组成：计算机硬件系统、软件系统、网络、空间数据和管理与应用人员

六、GIS与机助制图系统的区别与联系：地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还具有丰富的空间分析功能。

七、GIS与CAD的区别与联系：机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表达、处理、可视化，甚至空间数据的管理。GIS与CAD系统的共同特点是二者都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。它们的主要区别是，CAD处理的多为规则几何图形及其组合，图形功能极强，属性功能相对减弱。而GIS处理的多为地理空间的自然目标和人工目标，图形关系复杂，需要有丰富的符号库和属性库，GIS需要有较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作十分频繁，且多具有专业化的特点。此外，CAD一般仅在单幅图上操作，海量数据的图库管理的能力比GIS要弱。但是由于CAD具有极强的图形处理能力，也可以设计丰富的符号相连接属性，许多用户都把他作为数字制图系统使用。

第二章地理空间数学基础

一、地图投影的概念（P40）：按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B，L），与地图上相对应的平面直角坐标（X，Y）之间一一对应的函数关系。

二、我国常用投影：高斯-克吕格投影兰勃特投影

三、高斯投影的变形特征（基本条件）是什么1、中央经线和赤道投影成垂直相交的直线2、投影后没有角度变形，即经纬线投影后仍相交3、中央经线上没有长度变形

四、GIS中地图投影配置的一般原则1与国家基本图投影系统一致2一般只采用两种3等角投影为宜4与网络坐标系统相适应

P60 图2.18 2.19

第三章空间数据模型

一、空间数据模型可以分为：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型

二、空间实体的四个基本特征P62 1、空间位置特征2、属性特征3、时间特征4、空间关系特征

三、空间数据类型P69 1、几何图形数据2、影像数据3、属性数据4、地形数据5、元数据

四、空间关系：空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。

空间关系在描述空间实体特征中的意义何在？P71

对空间关系的描述是多种多样的，有定量的，也有定性的，有精确的，也有模糊的。各种空间关系的描述也非绝对独立，而是具有一定联系。对空间关系的描述和表达，是GIS能够进行复杂空间分析的重要原因。

五、空间拓扑关系的三种类型P71：邻接关系2、关联关系3、包含关系

六、拓扑关系的重要意义P74：1拓扑关系能清楚的反映实体之间逻辑结构关系，它比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化。2利用拓扑关系有利于空间要素的查询。3可以根据拓扑关系重建地理实体

七、拓扑关系的隐式表示和显式表示：

隐式：不直接存储拓扑关系，需要拓扑关系是通过几何数据临时推导产生。

显式：将拓扑元素的拓扑关系数据化，作为地图数据的一部分予以存储。

八、TIN的定义P80

第四章空间数据结构

索引式数据结构图

双重独立编码结构表

一、栅格单元值选取的四种方法P951、中心点法2、面积占优法3、重要性法4、百分比法

二、信息有损编码和信息无损编码的区别

信息无损编码：编码过程中没有任何信息损失通过解码操作可完全恢复原来的信息。

信息有损编码：为提高编码效率，最大限度压缩数据会损失一部分相对不太重要的信息，解码是这部分难以恢复。

游程长度编码

四叉树编码

块式编码（二维行程编码）

三、栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点

链码的压缩效率较高，已经近矢量结构，对边界的运算比较方便，但不具有区域的性质，区域运算困难。

游程长度编码既可以在很大程度上压缩数据，又最大限度的保留原始栅格结构，编码解码十分容易，但对破碎数据效果处理不好。块码和四叉树编码具有区域性质，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，但运算效率是其瓶颈，其中四叉树编码可直接进行大量的图形图像运算，效率较高。

四、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？P104图

矢量数据结构

优点：1、数据结构严密，冗余度小，数据量小

2、空间拓扑关系清晰，易于网络分析

3、面向对象目标的，不仅能表达属性编码，而且能方便地记录每个目标的具体的属性描述信息

4、能够实现图形数据的恢复、更新和综合

5、图形显示质量好、精度高

缺点：1、数据结构处理算法复杂

2、叠置分析与栅格图组合比较难

3、数学模拟比较困难

4、空间分析技术上比较复杂，需要更复杂的软、硬件条件

5、显示与绘图成本比较高

栅格数据结构

优点：1、空间结构简单，易于算法实现

2、空间数据的叠置和组合容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析

3、各类空间分析、地理现象模拟均较为容易

4、输出方法快速简便，成本低廉

缺点：1、图形数据量大，用大像元减小数据量时，精度和信息量受损失

2、难以建立空间网络连接关系

3、投影变化实现困难

4、图形数据质量低，地图输出不精美

第五章空间数据组织与管理

一、空间数据库概念P115

是指某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合，是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总和。

二、空间数据库与一般数据库相比有哪些特点？P116

1、数据量特别大

2、不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据。

3、数据应用广泛

第六章空间数据采集与处理

一、GIS的主要数据来源有哪些？P138

1、地图数据

2、遥感影像数据