基础地理信息系统获取方法与应用复习总结

基础地理信息系统获取方法与应用复习总结

一、名词解释

1、认知（cognition)：是指人类认识和感知其生存与生活时所经历的各个过程的总称，包括感受、发现、识别、想象、判断、记忆和学习等，是“信息获取、存储、转换、分析和利用的过程”。因此，认知就是人类自身心智“对信息的处理过程”。

2、地理空间认知：是研究人类如何认识自己赖以生存的地理环境（地球的四大圈层），包括位置、分布、关系、变化和规律等。

3、地理系统（Geographic System)：地理系统是指某一个特定的时间和特定的空间内，由两个以上的相互区别又相互联系、相互制约的地理要素或过程组成的，具有特定功能和行为，与外界环境相互作用，并能自动调节和具有自组织功能的整体

4、ISO：以数据管理和数据交换为目标，用地理信息的基本语义和结构描述地理信息，进而规范地理数据的管理，促进人们对地理空间信息的统一认识。

5、基于对象（object-based)的地理认知模型：将整个地理空间视为一个空域，地理实体和现象作为独立的对象分布在该空域中。

6、基于网络（network-based)的地理认知模型：与基于对象的地理认知模型相似的是描述不连续的地理目标，不同的是网络模型需要通过目标之间的相关连接相互连接多个地理目标。

7、基于域（field-based)的地理认知模型：将地理空间中的事物和现象作为连续的变量来看待，如；大气污染、植被覆盖等。域的实质是一类具有共同属性值的地理实体或地理目标的集合。

8、图斑（piecewise)模型：图斑模型将一个区域划分为若干个区域（region)，每个区域用一个简单的数学函数来表示一种主要属性的变化。

9、等值线（contour）：用一组等间距的等值线将地理区域划分成一些环状区域，每个区域中的属性值介于相邻的两条等值线的属性值之间，可以沿等值线的梯度方向进行连续插值以求其属性。

10、采样模型（sampling）：许多属性变量的值具有离散性特点，可以通过采集有限个样本点的属性值来表达区域的属性变化。根据样本点的分布密度和分布形态，可以选择格网（grids)模型或TIN模型来进行数据内插，进而模拟区域属性的连续变化。

10-1、栅格数据模型：在GIS中也被称为格网、栅格地图、表面覆盖或影像。

10-2、矢量数据模型：用x，y坐标和点、线、面简单几何对象来表示空间要素。

11、空间特征数据：记录空间实体的位置、拓扑关系和几何特征。

12、属性特征数据：时间属性指地理实体的时间变化或数据采集的时间等；专题属性指地理实体具有的各种性质，经常以数字、符号、文本、图象等形式来表示。

13、空间数据质量：数据质量是指空间数据在表达空间数据的空间、时间、专题特性时所能够达到的准确性、一致性、完整性，以及空间数据适用于不同应用的能力。

14、空间数据质量控制：是指在GIS建设和应用过程中，对可能引入误差的步骤和过程加以控制，对这些步骤和过程的一些指标和参数予以规定，对检查出的错误和误差进行纠正，达到提高系统数据质量和应用水平的目的。

15、元数据：“Metadata”是关于数据的数据（data about data）（CEN/TC287）或关于数据集的数据（ISO/TC211）。

15-1、地理元数据：是用于描述地理数据内容、定义、空间参照、质量及地理数据集管理等方面的数据，是地理信息标准化的重要组成部分，也是地理信息数据描述的关键技术之一。用来描述数据集的基本特征和整体内容的数据信息，由元数据元素、元数据实体、复合实体、元数据子集4个层次构成。

15-2、数据集：一个数据集包括一个或多个特征类型事件以及它们的相关属性，也可以由其它数据集联合组成

16、标识信息：简要描述数据集的信息；

17、数据集描述信息：全面描述数据的有关内容；

18、数据质量信息：包括数据集的进程历史、专题精度、时态精度、完备性、逻辑一致性、点位精度等；

19、空间参照信息：包括直接的空间坐标系统和间接的空间坐标系统；

20、时空信息：地理数据集在地理层和时态上不尽相同，应提供包括区域进程信息、数据集完备性、平面范围、垂直范围以时态范围等信息；

21、空间数据表示信息：对数据集提供特征类型名称、属性类型名称和相关类型描述；

22、元数据参照系信息：包括元数据自身的日期信息、连接信息、标准信息、扩展信息、辅助信息和约束信息等。

23、经纬度格网是地球表面空间要素的定位参照系统，由经线和纬线组成。

24、地理格网：起点是本初子午线与赤道的交点，经度值相当于坐标系统的x值，纬度值相当于y值。

25、地图投影：是从球形的地球表面到平面的转换，转换的结果是用平面上的线构成的体系来代表地理格网。

26、几何-解析投影：首先根据经纬线形状确定投影方程的基本形式，然后再依据某种约束条件解析地推求出特定投影的基本方程，如圆锥投影、圆柱投影和伪圆锥投影等。

27、解析投影：事先不设定经纬线的形状，而是完全依据人们给出的约束条件逐步推求经纬线的形状与投影方程，如高斯-克吕格投影、变比例尺投影。

28、等角投影：投影后在投影面上任意点的任意两条微分线所构成的夹角不变，即投影前后图形的形状保持不变，故又称为正形投影。

29、等面积投影：无论是微分面积还是区域面积在投影前后均保持不变

30、任意投影：既不保持角度不变，也不保持面积不变，可能还存在长度变形。但当投影方向选择合适时，可以保证某一方向上的长度不变，此时称为等距离投影

31、高斯-克吕格投影：实质是将椭圆柱横切于地球椭球体上，其切线为某一经线（中央经线），然后根据一定的约束条件将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭球体上。

32、数字化：将现有图/像负载的大量信息输入数据库的过程叫数字化。

33、属性数据：是指空间实体的特征数据，包括空间实体的名称、等级、数量、代码等。

二、简答题

1、地理目标分为哪些类，分类依据是什么？

答：根据观察视点、尺度特征和兴趣点的不同，可以将广义的地理目标分为：点状目标、线状目标、面状目标、体状目标。

2、ISO抽象的思路有哪些步骤？请简要描述。

答：（1）确定地理空间的论域——人们对真实世界或假象世界中感兴趣事物的讨论范围，包括地理要素的空间属性、非空间属性、功能及要素之间的相互关系等；

（2）建立概念模型——建立真实世界整体或其局部的抽象描述或相关概念集合的过程；

（3）构造实现模式：使用人与计算机共同接受的语法分析规范语言（概念模式语言）以方面人们认知又适合计算机解译和处理。

3、地理空间认知模型分为哪些类？

答：地理空间认知模型大体上分为三类：基于对象（object-based)、基于网络（network-based)和基于域（field-based)的地理认知模型。其中基于域的地理认知模型又进一步分为图斑模型、等值线模型和采样模型。

4、空间数据有哪些特点？请作简要叙述。

答：1）空间特征：包括地理实体的位置、形状、大小等几何特征，空间分布以及空间关系特征（拓扑关系）。

2）时间特征：地理实体的表征和现象随时间变化而变化，其几何形体和几何位置信息都是在特定时刻或时段通过直接或间接观测得到，具有明显的时序特征；

3）尺度特征：由于空间认知水平、认知精度等的不同，地理实体的表现形式也不同，具有明显的尺度特征。尺度特性与空间分辨率、采样空间间隔有关

5、矢量数据模型中要素之间的空间关系用拓扑关系表示，那拓扑关系有哪些种类？请分别叙述。

答：1）连接性：弧段间通过节点彼此连接。

2）面定义：由一系列相连的弧段定义面。

3）邻接性：弧段有方向，且有左、右多边形。

4）拓扑关系的作用：数字地图的查错和GIS分析。

6、矢量数据模型和栅格数据模型的比较？

1）可视化效果：前者效果好，模型描述精；，后者效果差，模型描述粗糙

2）数据存储结构：前者存储结构紧凑，但复杂，数据量小；后者存储结构简单，数据量大

3）表达模型的精度：前者精细，后者近似

4）模型的重构：前者精确，但复杂；后者容易，但粗糙

5）空间拓扑关系的描述：前者全面准确地描述空间元素之间的关系；后者边、点、面的关系不确定

6）空间分析：前者技术复杂，多边形内的空间分析不易实现，后者空间分析容易实现

7、空间数据质量有哪些特点？

答：1）准确度(Accuracy)：测量值与真实值之间的接近程度，可用误差（error)来衡量；

（2）精度（Precision):对现象描述的详细程度；

（3）不确定性(Uncertainty):空间过程和特征不能被准确确定的程度；

（4）相容性（Compatibility):不同来源的数据在同一个应用中使用的难以程度；

（5）一致性(Consistency):对同一现象或同类现象的表达的一致程度；

（6）完整性（Completeness):具有同一准确度和精度的数据在类型上和特定空间范围内是否完整的程度；

（7）可得性(Accessibility):获取或使用数据的容易程度；

（8）现势性（Timeliness):数据反映客观现象目前状况的程度。

8、空间数据误差的类型有哪些？

答：（1）几何误差：点、线误差（2）属性误差（3）时间误差（4）逻辑误差

9、地理元数据的获取的步骤和方法有哪些？