地理信息系统考试整理重点3

第一章GIS绪论
1、地理信息系统：是地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对地理数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，采用空间模型分析方法提供空间和动态的环境信息，为决策服务而建立起来的计算机技术系统。

2、GIS的组成：硬件环境、软件系统、空间数据、应用人员、应用模型。

3、GIS的软件构成：GIS 软件、系统软件、数据库软件。

4、GIS的功能：数据采集与输入、数据编辑与处理、数据存储和管理、空间查询与分析、数据的显示与输出。

5、论述GIS与自己专业的关系？
第二章GIS的地学基础
1、地球的三级逼近？
一级逼近：大地体-物理表面；二级逼近：旋转椭球体-数字表面；三级逼近：参考椭球体-大地测量面。

2、地理坐标系（大地坐标系）：是以经度和纬度表示地面点位置的球面坐标系统。

3、中国的大地坐标系统：①1954年北京坐标系；②1980年国家大地坐标系（1980西安坐标系）。

4、地图投影：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。

5、地图投影变形：在地图投影时，把球面上的经纬线网转换到投影平面上，转换后地图上经纬线网格必然产生变形，这种变形称为地图投影变形。

包括长度变形、面积变形和角度变形。

6、按地图投影变形性质分类：
等角投影(正形投影)：投影后任意点上任意两条微分线段构成的角度不产生变形。

等积投影：投影前后面积大小不变的投影，即面积变形为零。

任意投影：投影后长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。

等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影的一种。

7、高斯-克吕格投影：是一种横轴等角切椭圆柱投影，它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上，并与某一子午线相切，然后用等角条件将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影圆柱面上，并将此柱面展为平面，即获得高斯克吕格投影。

8、高斯克吕格投影特点：①中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线，且为投影的对称轴；
②投影后无角度变形，即等角投影；③中央经线投影后没有长度变形。

9、地图比例尺：反映了制图区域和地图的比例关系；比例尺：是图上长度与相应地面长度的比例；比例尺表明了地图数据的详细（精确）程度。

第三章空间数据结构
1、地理空间实体：空间实体指地球表面各圈层中可相互区分的事物和现象，即环境地理空间中的事物和现象。

2、空间实体的类型：点状实体、线状实体、面状实体、立体状实体。

3、地理空间实体描述内容包括：标识符、空间位置、空间关系、属性特征和功能等五个方面。

4、拓扑关系：是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法，是指图形在保持连续状态下变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形关系不变的性质。

5、拓扑关系基本类型：
（1）邻接关系、连通关系：空间图形中相同拓扑元素之间的关系。

（2）关联关系（拓扑关联）：空间图形中不同类元素之间的拓扑关系。

（3）包含关系（拓扑包含）：空间图形中不同类或同类但不同级元素之间的拓扑关系。

5、空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构, 也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。

分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。

6、矢量数据结构：是通过记录空间对象的坐标及空间关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体的数据结构。

7、矢量数据结构特点：①以空间坐标记录取样点坐标，可精确的表示目标；②矢量数据的输出质量好、精度高；③数据冗余小，存储空间小，是一种高效的图形数据结构；④几何图形及其关系用坐标文件存贮，属性数据采用关系型表文件记录，两者通过实体标识符连接。

矢量数据结构具有定位明显、属性隐含的特点；⑤数据结构复杂，叠加、邻域搜索等不及栅格结构简单。

8、栅格数据结构：是以规则的网格单元来表示空间地物或现象的分布的数据结构，其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征。

9、栅格数据结构的编码的五种类型？四种压缩编码的基本思想（掌握举例描述如何进行编码）？
类型：直接栅格编码；链码；游程长度编码；块码；四叉树编码（后四种为压缩编码）。

（1）直接栅格编码：是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行记录代码的栅格数据编码方法。

每行从左到右逐像元记录；奇数行从左到右而偶数行由右向左记录；为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。

（2）链码：指将线状地物或区域边界表示为由某一起始点和在某些基本方向上的单位矢量链，又称为弗里曼链码或边界链码。

首先定义一个3x3窗口，中间栅格的走向有8种可能，并将这8种可能0~7进行编码；搜索起始点，没有记录过且数值不为零就是线或边界线的起点；记下地物属性码和起点行、列数后，进行追踪，得到矢量链。

（3）游程长度编码（变长编码）：是将栅格图形的数据矩阵变为数据对的栅格编码方法，也称行程编码。

（4）块码：采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包含相邻的若干栅格，数据结构有初始位置和半径，再加上记录单元的代码组成。

（5）四叉树编码：基本思想：将2n×2n象元组成的图像(不足的用背景补上)，按四个象限进行递归分割，并判断属性是否单一，单一：不分；不单一：递归分割。

最后得到一颗四分叉的倒立树。

10、论述矢量和栅格数据的优缺点。

第四章空间数据采集
1、空间数据：指表征环境系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

2、空间数据的基本特征：
（1）空间特征：用以描述事物或现象的地理位置。

（2）时间特征：用以描述事物或现象随时间的变化。

（3）属性特征：用以描述事物或现象的特性。

3、空间数据的类型：空间特征数据、专题特征数据、时间特征数据。

4、几何数据输入步骤：
（1）确定数字化路线（2）地图的预处理（3）设置好数字化仪（4）确定投影方式和坐标系（5）地图数字化
5、地图数据概念及编码方法：
地图是GIS的主要数据源，地图包含实体的类别和属性及实体间的空间关系。

多元法和层次法。

6、GIS中代码的组成：①分类码：是指利用信息分类的结果制定的代码。

用于标记不同类别信息的数据。

②标识码：是在分类码的基础上，对每类数据设计出全部或主要实体的识别码。

用其对某一类数据中各个实体进行标识。

第五章空间查询与空间分析
1、空间分析定义：是集空问数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题的过程。

2、从GIS应用角度看，空间分析大致可以归纳为如下两大类：
（1）基于点、线、面基本地理要素的空间分析（2）地理问题模拟
3、缓冲区：地理空间目标的一种影响范围或服务范围。

4、自相交多边形分为两种情况：岛屿多边形和重叠多边形。

5、空间叠置分析：又称叠置分析，是指在统一的空间参照系统条件下，将同一地区的两组或两组以上的要素(地图)进行叠置，产生新的特征(新的空间图形或空间位置上的新属性的过程)的分析方法。

6、地理信息系统叠加分析可以分为以下几类：视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。

7、空间数据结构：矢量数据和栅格数据。

空间数据的转换：矢量数据和栅格数据之间的转换。

8、GIS的网络分析：是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。

9、GIS的网络分析解决的问题：（1）最短路径问题（2）连通分析——最小生成树（3）资源分配——定位与分配问题（4）选址(定位)问题
10、Dijkstar算法计算：最短路径问题。

第六章空间信息可视化
1、科学计算可视化在GIS中的应用：A、空间位置的直观表示B、空间分析的可视化描述
C、动态制图
D、空间信息的可视化查询
E、面向对象的模型化(Object Modeling)
2、空间信息可视化概念：是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。

3、空间信息可视化的形式：地图、多媒体地学信息、三维仿真地图、虚拟现实、空间信息可视化的基本工具。

4、空间信息可视化的过程：①从GIS数据库中检索出的要素、特征及定位；②信息预处理；
③符号化；④地图输出。

5、电子地图(屏幕地图或瞬时地图)：以地图数据库为基础，以数字形式存储在计算机外存储器上，并依托于空间信息可视化系统实时再现地理信息的数字化地图。

6、论述电子地图与GIS的区别。