交通地理信息系统导论

《交通地理信息系统导论》

一、什么是地理信息系统？地理信息系统具有什么特征？地理信息系统按照其内容可以分为几类？

答：是以空间地理数据库为基础，以计算机软硬件为支撑，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。具有以下三个方面的特征：

1.具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；

2.以地理模型方法为手段，通过空间分析、多要素综合分析和动态预测等地理研究和地理决策方法，产生高层次的地理信息，使得GIS可以实现快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析等功能；

3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，为各种应用服务。

按其内容可以分为三大类：

1.专题地理信息系统（Thematic GIS）。是为特定的专门的目的服务的具有有限目标和专业特点的地理信息系统。

2.区域地理信息系统（Regional GIS）。主要以区域综合研究和全面信息服务为目标，可以有不同规模。

许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信息系统，如北京市水土流失信息系统。

3.地理信息系统工具或地理信息系统外壳（GIS Tools）。这是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。

目前地理信息系统工具的研究不断地成熟，在功能覆盖、应用程序接口、硬件适应面和使用灵活性上逐渐地满足不同领域不同层次的需要。

二、论述GIS是如何在ITS中应用的？

答：1．GIS在车辆导航与监控调度管理中的应用

配合GPS（或INS）技术能完成的主要功能：

?（1）电子地图显示功能

?（2）标注当前车位

?（3）地物分类索引及标注点状地物功能

?（4）最佳路径选择

?（5）提供良好的用户界面

?上述几项功能构成一个整体就能实现电子导航和车辆的监控。下面我们重点来分别看看什么是电子地图导航和车辆的监控

a.电子地图导航

2、在智能交通系统中,车辆定位是首先要实现的功能。车辆定位最常用的方式是通过GPS(全球定位系统)或移动通信网中的定位业务来实现。GPS系统可以提供全球覆盖、全天候、免费的高精度标准授时/导航定位服务,通过车载GPS接收机可以实时地获得车辆的经纬度位置和时间等关键信息。也正因为此,GPS系统成为当前车辆定位的首选方案。车辆定位系统将GPS系统获得的经纬度信息与电子导航地图进行地图匹配,以确定车辆在城市交通道路中的具体位置。GPS车辆定位系统工作原理图如图9-4所示。

图9-4 GPS车辆定位系统工作原理图

3、电子导航地图即属于GIS地理信息系统的一种应用。对于任何车辆的定位和导航系统,只要涉及与地图有关的功能,地理信息系统数据库是必不可少的。

?电子导航地图应用系统目前正朝着高精度、高可靠性、高自动化和微型化、智能化、一体化的方向发展。该系统由多个模块组成,要使各个模块有条不紊地工作,并和谐地组合在一个完整的系统内,必须依靠大量的软件支持,软件是电子导航地图应用系统的核心。

b.车辆监控

?智能交通GIS监控系统原理图如图9-5所示。使用GIS监控调度系统平台的智能交通监控系统可以应用于多种情况,例如:

?（1）应用于市区统一的交通管理监控系统,可以对市区内的车辆进行有效的指挥和监控,有助于缓解交通紧张状况、预防事故、合理地分配和调度资源、威慑针对车辆的犯罪等等。

?（2）集团用户通过GIS监控系统平台监控和调度手下车辆运营,可以充分利用车辆资源提高车辆的营运效率,降低营运成本。

?（3）对某些特种车辆,如运钞车、急救车、警车、出租车等,进行实时监控和调度。

图9-5 智能交通GIS监控系统原理图

2.GIS的应用功能分析

a.地图的显示和实时修改

其功能包括以指定位置中心按照设定比例尺任意放大或缩小其比例、分层或有选择地显示及漫游等。地图实时修正应根据所获得的信息对电子地图数据库中的数据进行实时修正,如某大街交拥塞、新增道路、设置单行道以及交通管理规章的变更等。

b.物标搜索定位及信息查询

这一功能要求在地图上游标的位置、物标、名称或者电话号码等查找物标获取其关键字,根据此关键字在数据库中获取该物标的主要信息。实现物标搜索定位功能时,如果是按名称、电话号码等查询,则可借助按这些关键字所建立的数据库索引实现物标的随机查找;如果是按用户指定的地理位置查询,则可使用计算机图形学中的物标拾取技术,根据漫游的位置实现物标的查找。

c.最佳路线选择分析

以行车距离最近、行车时间最短、拥挤程度最低或者道路质量最优等为目标函数计算交通网上任何两节点之间的最佳行车路线。交通网上任何两节点之间的最佳行车路线的计算是GIS软件开发问题。首先要研究确定交通网的节点,然后根据不同的目标函数计算任意两节点间的最佳行车路线。

d.车辆跟踪定位

与GPS技术一起,编写合理的系统管理软件,使其能够在电子地图上实现车辆的自动跟踪定位,在监控中

心能够对安装GPS的车辆进行跟踪,并在电子地图上显示其移动轨迹,而且可多窗显示指定的时间、经纬度、

速度和状态等信息。监控中心站应该配置为计算机网络模式,配以大屏幕彩色显示,并支持多屏显示;地图在所有屏幕上可实现多窗口显示,每个窗口监控目标数量、地域可由用户选择;电子地图可无级缩放、平移、漫游和分层显示管理,并且具有独立移动装备经纬度、速度、状态信息显示窗口；监控数据存储可保留半年以上,并可任意重现。

三、什么是交通地理信息系统（GIS-T）？它包括哪些功能？

答：交通地理信息系统（GIS-T）是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统。它是地理信息技术在交通领域的延伸，是地理信息系統与多种交通信息分析和处理技术的集成，是为研究交通系统中的问题而开发的地理信息系统。交通地理信息系统由硬件、软件、数据、人、组织和相关协议互相连接而成的，主要用于为交通领域的各种应用提供决策依据。

交通地理信息系统的应用涵盖了交通领域十分宽广的范围，如交通基础设施规划、设计和管理，交通规划和实施，交通分析和控制，交通安全分析，环境影响评估，减少危险，以及配置和管理复杂的物流管理系统、智能交通系统等都在使用GIS工具。

交通地理信息系统是GIS技术与多种交通信息分析和处理技术的集成。结合交通领域的技术特点和应用要求，一般的交通地理信息系统需要具备数据处理，叠加分析，动态分段，地形分析，栅格显示及路径优化等主要功能。

交通地理信息系统的数据处理是对有关地理数据和交通信息进行有效处理和管理。其基本功能用于编辑、显示和测量图层，主要包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑，以及制图和各种空间分析等功能。编辑功能允许用户添加和删除点、线、面或改变它们的属性；综合制图功能以灵活多样的制作和显示地图、分层输出专题图，如交通规划图、国道分布图等，可以显示地理要素、技术数据，并可放大缩小以显示不同的细节层次；测图功能用于测定地图上线段的长度或指定区域的面积等方面。

叠加功能允许两幅或更多图层在空间上比较其地图要素和属性，一般可分为合成叠加和统计叠加。合成叠加可得到一个新图层，它可以显示原图层的全部特征，交叉的特征区域仅显示共同特征等；统计叠加的目的是统计一种要素在另一种要素中的分布特征。

动态分段功能是交通地理信息系统有别于一般地理信息系统的重要功能之一。由于公路具有空间地理分布的线性特征，有关公路的非空间信息（或属性数据）是以里程桩（线性参照系统）为参照系统来采集的，而且公路属性数据具有多重性，即所有有关公路的属性特征被按一定的标准分为多个属性集分别建库，每个属性集中都包含了公路的多项特征，各个属性数据库对应的路段变化点里程是不同的而且随着属性数据的变化而变化。而在传统GIS中，线状特征是以弧段为基本单位进行存储和管理的，对于空间数据库中的每条弧段，属性数据库中至多存在一条记录与它对应，同一弧段上的所有位置都具有相同的属性特征。这种传统GIS处理线状特征的这种模式在公路信息的管理应用中遇到了强烈挑战。

地形分析功能主要通过数字地面模型（DTM)以离散分布的地形点来模拟连续分布的地形表面。数字地面模型不仅为道路设计提供各种所需的地面资料，在道路设计集成系统中起着十分重要的作用，而且也是道路三维动态仿真的基础。

栅格显示功能允许GIS包含图片和其它影像，并可对这些图片中对应的属性数据进行叠加分析，从而对图层进行更新。如可以通过添加象桥梁和交叉口以及更正线型等新特征等方法对原有的道路图层进行更新；对带状(或多边)图层进行叠加可以标出土地的用途和其它属性等。

具有最短路径分析模型也是交通地理信息系统的重要特色。最短路径分析在交通运输需求分析、交通运输规划、道路交通管理等方面有广泛的应用。

四、在交通地理信息系统中，什么是事件分析？

答：事件：交通对象的属性、其上发生的事件或其物理组成部分，属性描述了一个实在元素如道路等的信息，包括功能等级、行驶速度、路面类型和道路编号等。

事件分析包括事件的空间分析和事件的叠置分析

1、事件的空间分析

动态分段允许多个属性与线性目标的任意部分相连，这些属性不依赖线性目标的坐标就可以进行基于位置的存储、查询、分析和显示。动态分段将线性目标描述为路径和事件，使用里程来表达路径之间的距离，事件则为沿着路径分布的属性集。

2、事件的叠置分析

把两个或两个以上的事件表进行叠加输出一个事件表。输出的事件表可能包括输入事件的“交”或“并”。“交” ：只将重叠部分的事件写入结果事件表；“并”：所有的线性事件在他们的交点处分开，并将他们写入新的事件表中。

(1)线—线叠置

涉及两个或两个以上的线性事件表，结果为一个线性事件表，同时结果可以是长度为0的事件。线—线事件叠置

(2)点—线叠置

事件叠置中一个事件表是点，求交时输出的事件表也是点事件；求并时输出的事件表线事件(此时可有长度为0的事件出现)下图为点—线事件叠置情况。

(3)点—点叠置

无论求交求并，输出事件均为点事件。

五、在矢量数据结构编码中，什么是点、线、面实体？

答：1、点实体。在城市地理信息系统中，点实体具有一对x，y坐标和至少一个属性。如它包括：唯一标识码----是系统排列序号

点标识码----标识点的类型

x，y坐标----表示点的空间位置

有关属性----可直接存储于点文件中也可单独存储

4、线实体。可以定义为由线元素组成的各种线性要素，由两对或两对以上的x，y坐标定义。最简单的线

实体只存储它的坐标串、属性等有关数据。

?弧段、链是n个坐标对的有序集合，这些坐标可以描述任何连续而又复杂的曲线。

?线的网络结构。要在数据结构中建立指针系统使计算机在复杂的线网络中跟踪每一条线，如建立水网中每条支流之间连接关系时必须使用这种指针系统。

?线实体主要用来表示线状地物(如公路、水系、管线)和多边形边界(如地类界、政区界线)，有时也称为“弧段”、“链”等。

如它可包括：唯一标识码

点标识码--系统排列序号

起始结点--标识线的类型

终止结点--用点号表示

坐标串--用点号表示

有关属性--可直接存储于线文件中也可单独存储

5、面实体。多边形(有时称为区域)数据是描述地理空间信息的又一类数据。多边形矢量编码，不但要表示

位置和属性，还要表达区域的拓扑特性，如邻域和层次结构等。多边形矢量编码比点和线实体的矢量编码更为复杂。多边形矢量数据结构编码的多边形应是：

?每个多边形应有封闭的边界。

?应能够记录每个多边形的邻域关系，即拓扑关系。

?能处理多边形内嵌套小的多边形，即复杂多边形。例如，岛湖嵌套的情形。这种所谓“岛”的结构是多边形关系中较难处理的问题。

六、分析目前GIS数据组织与管理的主要形式。

答：1、属性数据库管理

?属性数据虽然一般均由关系数据库管理系统管理，但是它的文件组织方式因GIS软件而异。常用：?第一种：如ARC/INFO，它的属性数据文件一般建立在对应的Coverage目录之下，在工作区目录下，通常有一个记录属性数据文件信息包括目录路径的文件。

?第二种：如MGE的属性数据管理方式，一个地物类对应于一个属性表文件，而且所有属性文件都在工程的目录下。

?第三种：如GeoStar的属性管理模式，可以设计成一个地物类为一个属性表，也可以是多个地物类公用一个属性表。

2、空间数据库管理

?通用的数据库模型和数据库管理系统并不能完全适应于空间数据的组织与管理。

?根据空间数据的表达与数据结构，可以归纳空间数据具有下述几个基本特征：

?空间特征；

?非结构化特征；

?空间关系特征；

?分类编码特征；

?海量数据特征；

?文件与关系数据库混合管理系统

?ID 图形数据

属性数据

?大部分GIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接，如上所示。

?随着数据库技术的发展，越来越多的数据库管理系统提供高级编程语言接口，使得地理信息系统可以在C 语言的环境下，直接操纵属性数据，并通过C语言的对话框和列表框显示属性数据，或通过对话框输入SQL语句，并将该语句通过C语言与数据库的接口，查询属性数据库，并在GIS的用户界面下，显示查询结果。但采用文件与关系数据库管理系统的混合管理模式，还不能说建立了真正意义上的空间数据库管理系统，文件管理系统的功能较弱。

?全关系型空间数据库管理系统

?即图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。不仅能管理结构化的属性数据，而且能管理非结构化的图形数据。

?一种是基于关系模型的方式，图形数据按照关系数据模型组织。

?一种是将图形数据的变长部分处理成二进制块字段。

?对象—关系数据库管理系统

?如Ingres，Informix和Oracle等都推出了空间数据管理的专用模块，定义了操作点、线、面、圆、长方形等空间对象的APl函数。

这些函数，将各种空间对象的数据结构进行了预先的定义，用户使用时必须满足它的数据结构要求，用户不能根据GIS要求再定义。

?面向对象空间数据库管理系统

?最适应于空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，而且支持对象的嵌套、信息的继承与聚集。?将空间对象根据GIS的需要，定义出合适的数据结构和一组操作；亦可以是不带拓扑关系的面状数据结构，也可以是拓扑数据结构，当采用拓扑数据结构时，往往涉及对象的嵌套、对象的连接和对象与信息聚集。

?但由于面向对象数据库管理系统还不够成熟，价格又昂贵，目前在GIS领域还不太通用。

?基于对象--关系的空间数据库管理系统将在一段时期可能成为GIS空间数据管理的主流。

3、地图图库管理

?图幅索引可以看成是最粗一级的空间索引，它根据鼠标在工程中的空间位置，迅速地找到鼠标所在的工作

区。但是如果工作区数据量较大，特别是用无缝的空间数据库管理整个工程的空间数据时，需要建立空间索引。

?一般GIS软件系统，都在工作区内建立空间索引，对于不分图幅的无缝空间数据库，需要在整个工程内建立空间索引。

?常见的空间索引方法是对象范围索引。它在记录每个空间对象的坐标时，记录每个空间对象最大最小坐标。在检索空间对象时，根据空间对象的最大最小范围，预先排除那些没有落入检索窗口内的空间对象，仅对那些最大最小范围落在检索窗口的空间对象进行进一步的判断，最后检索出那些真正落入窗口内的空间对象。

这种方法没有建立真正的空间索引文件，而是在空间对象的数据文件中增加了最大最小范围一项，它主要依靠空间计算来进行判别。需要花费大量的时间进行空间检索，但因计算机技术发展了，还是用得多。

七、地理信息系统数据库更新的方法和一般技术流程是什么？

答：1、地理信息系统数据库更新的方法

?利用从各有关单位收集到的现势资料更新数据库中变化了的要素；

?通过实地测量和调查获得现势性好的数据，对数据库进行更新；

?利用航空遥感RS测量技术获取所需数据更新数据库；

采用航空遥感手段，可以获得信息量极其丰富的正射影像，同时能解译出属性数据。

?利用全球定位GPS技术获得所需数据更新数据库。

?2、数据库更新的一般技术流程

?影像选购---------影像组成-----几何纠正----影像增强与融合

现势资料收集---资料整理---资料转标

其他资料收集---资料整理--投影转换--坐标转换

?发生变化---位置数据采集---属性数据采集---要素层协调处理

----数据检查----数据入库。

?资料收集

?资料预处理

?数据库更新

?

八、分析空间统计的方法有哪些？

答：1、统计图表分析。对于非空间数据特别是属性数据，统计图是将这些信息很好地传递给用户的方法，采用统计图表示的这些信息能被用户直观地观察和理解。统计图的主要类型有柱状图、扇形图（饼图）、直方图、折线图和散点图等。

柱状图有用水平或垂直长方形表示不同种类间某一属性的差异，每个长方形表示一个种类，其长度表示这个种类的属性数值。扇形图将圆划分为若干个扇形，表示各种成分在总体中的比重，各种成分的比重可以用扇形的面积或者弧长来表示，当有很多种成分或成分比重差异悬殊时表示的效果不好。散点图以两个属性作为坐标系的轴，将与这两种属性相关的现象标在图上，表示出两种属性间的相互关系，在此基础上可以分析这两种属性是否相关和相关关系的种类。折线图反映某一属性随时间变化的过程，它以时间性为图形的一个坐标轴，以属性为另一坐标轴，将各个时间的属性值标到图上并将这些点按时间顺序连接起来，折线图反映了发展的动态过程和趋势。直方图表示单一属性在各种类中的分布情况，因而可以确定属性在不同区间的分布，如某种现象的分布是否是正态分布

2、分布密度和均值：分布密度是指单位分布区域内的分布对象的数量，是两个比率尺度数据的比值，因此在分布密度的计算中有两个计量问题，一是分布对象即分子的计量，二是分布区域即分母的计量。

3、主成分分析：是通过数理统计分析，求得各要素间线性关系实质上有意义的表达式，将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量，这就克服了变量选择时的冗余和相关，然后选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析，构造应用模型。

4、层次分析：就是系统分析的数学工具之一，它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学方法为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。事实上这是一种定性和定量分析相结合的方法。在模型涉及大量相互关联、相互制约的复杂因素的情况下，各因素对问题的分析有着不同的重要性，决定它们对目标重要性的序列，对建立模型十分重要。

5、系统聚类分析 ：当数据在主成分空间的两坐标轴上的分布具有相似性时，这种散射图(常把主成分空间绘制的图称散射图)能够显示出明显的类别特性即聚类特性。聚类分析的主要依据是把相似的样本归为一类，而把差异大的样本区分开来。

6、判别分析：判别分析与聚类分析同属分类问题，所不同的是，判别分析是预先根据理论与实践确定等级序列的因子标准，再将待分析的地理实体安排到序列的合理位置上的方法，对于诸如水土流失评价、土地适宜性评价等有一定理论根据的分类系统定级问题比较适用。

九、填空题(每空一分，共20分)

1. 信息具有客观性、实用性、传输性和共享性的特点

2.一个完整的地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据库和系统的使用和维护人员（即用户、应用模型）组成。

3. 一般地讲，地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。

4. 在GIS 中，有关空间目标实体的描述数据可分为三种类型：空间特征数据、时间属性数据、专题属性数据。

5. 在地球表面度量距离的方法中，欧几里德距离表达式为：(,)d i j =

离表达式为：(,)i j i j d i j x x y y =-+-。

6. GPS 全球定位系统三个语单词是Global Positioning System 。GPS 有3个组成部分：卫星、控制系统和用户。

十、空间数据编码的原则与方法是什么？

答：地理信息系统中的实体（对象）一般包括三种基本信息：语义信息、量度信息和关系结构信息。语义信息表明实体的类型，量度信息用于描述实体的形状和位置等几何属性。空间数据编码的原则： ?（1）唯一性。

?（2）可扩充性。

?（3）易识别性。

?（4）简单性。

? (5)完整性。

?空间数据的编码:用于表明实体元素在数据分类分级中的隶属关系和属性性质。其方法是：编码由主码和子码共同组成，主码表示实体元素的类别，子码则是对实体元素的标识和描述。子码又可分为识别码和描述码（有时还需要有参数码），识别码用于唯一地标识具体的实体元素，描述码则是对实体元素的进一步性质描述。如果规定编码的格式为，主码占3位，子码占5位，则每个属性编码占1个字节。

?通常，可采用2个字节的无符号整型数（阈值为0-65535）记录属性编码。从理论上说，用无符号整型数可编码65536种不同的实体元素，足以表示现有地形图规范和图式中的所有类别，并且还有很大的扩充余地。为了与有关标准进行相互转换，并将编码组织成树结构，可用无符号整形数的前两位（阈值为0-64）记录主码，后三位（阈值为0-999）记录子码（其中0-499表示识别码，500-999表示描述码）。这样的编码可表示65种主码，每种主码下可有1000种子码，并且还有536种大于或等于65000的特殊用途编码。这种属性编码仅占2字节，并且具有可扩充性。

十一、论述数字地面模型及其应用？

答：数字地面模型是对某一种或多种地面特性空间分布的数字描述，是叠加在二维地理空间上的一维或多维地面特性向量空间，是地理信息系统(GIS)空间数据库的某类实体或所有这些实体的总和。

1、土木工程是DEM应用得最早的一个领域。1957年，Robert建议使用数字高程数据来进行高速公路的设计。1966年，麻省理工大学已能提供利用DEM进行道路设计的各种程序，这些程序中的大部分都建立在填挖土方计算的基础之上。为道路工程设计而开发的很多技术已逐渐应用到其他线状工程的设计中。DEM在土木工程中的其他一些应用包括水库与大坝的设计等。

2、工程项目中的挖填方计算。设计高程与格网点实测高程的较差，就是这个格点的挖、填方高度。然后通过线性内插，在格网上划定挖、填方分界的施工零线，计算每个格网的挖、填方量。分别累加所有格网的挖方和填方，若两者不平衡，就要调整地面设计高程，再次计算，直到该地块挖、填方总量的较差不超过预定阈值为止。应用格网点数字高程模型，可提高作业效率。

3、线路勘测设计中的应用。将DEM及计算机引入到公路纵断面设计，就是先根据平面曲线分测点的平面坐标，利用带状DEM，采用移动拟合法内插出现状纵断面，将所获得的现状纵断面以现行设计标准所规定的最小坡长作为起码的平滑范围进行平滑处理。

3、水利建设工程中的应用。利用库区数字高程模型自动绘制库区等高线地形图是DEM在水利工程建设方面的应用之一。采用计算机辅助设计技术，只需一次性将库区地形图进行数字化，建立库区DEM。针对不同的坝线，就可以快速、精确地计算出各种库容，并自动绘出水位一库容、水位一面积关系曲线。这不仅避免了繁杂的重复性工作，而且可加快设计速度，提高工作效率。在坝型选择与枢纽布置的方案选择时，为了进行多方案优化设计，利用DEM快速提供坝轴线处河谷断面图，可使设计人员及时了解该坝轴线处河谷断面图，而且可以在短时间内对多种坝型选择与枢纽布置方案进行分析比较，从而使设计达到既安全又经济的目标。

4、在环境影响评估中的应用。三维地形的立体显示对于辅助空间决策有着十分重要的作用。许多国家都已颁布明确的法令要求必须对一切大型项目和许多敏感的小项目进行全面的环境影响评估(Environmental Impact Assessment)，包括对环境景观的视觉影响分析(Visual Impact Analysis)。特别是那些对于环境有不良影响的工程项目,如水坝的建没、发电站的建设、露天采矿等，必须使用多种手段、从不同的角度进行评估。很显然，三维地形显示是评价各种影响的基础。

5、在GIS中的应用。三维动态交互式可视化模型；基于DEM的水文分析与GIS结合的应用；DEM库、矢量库、影像库的三库一体化。

6、DEM与数字地球。数字地球是从高层次、系统论和一体化的角度来综合、利用已有的或者正在发展的理论、技术、数据和能力，从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为社会提供服务。它实质上是一个信息系统，包括了超巨大的信息容量，并提供了管理查询和分析这些信息的机制。而DEM则是构成数字地球的海量数据库的最重要的组成部分之一，是各种信息的载体，是三维虚拟地球的基本框架，是数字地球的数学基础。DEM也将通过数字地球广泛应用于社会各行业、各部门，如城市规划、交通、航空航天等。

7、在摄影测量与遥感中的应用。在摄影测量中，DEM可用于正射影像的制作、单片修测以及航测飞行路线的规划等方面。航天遥感数字图像的定量解译中:a).用具有准确地理空间定位的数字高程：模型对航天遥感数字图像进行几何校正；b)借助数字高程模型提高航天遥感数字图像专题解译的准确度。

十二、动态分段的概念及特点是什么？如何实现动态分段？

答：1、动态分段的概念

动态分段法是按网络重叠的概念发展出来的，其做法是在拓扑图形上建立路线系统，路线系统是建立在拓扑图形上的一种逻辑组合，并不是真正的“实体”。不同属性对路线所要求的分段也是逻辑上的概念，储存在相应的事件表中，事件表中记录了每种属性信息的起终点偏距，根据偏距可完成对路线的分割及图形显示，但没有真正地对图形进行分段。(动态分段示意图如下)

2、动态分段的特点

(1)无需重复数字化就可进行多个属性集的动态显示和分析，减少了数据冗余；

(2)需要分析查询时，可以动态地完成各种属性数据集的分段显示。

(3)属性数据组织独立于公路位置描述，独立于公路基础底图，因此易于数据更新和维护；

(4)可进行多个属性数据集的综合查询和分析。

3、动态分段的实现

(1)建立独立于属性数据组织的空间数据库；

(2)通过拓扑关系建立上述空间数据库一般意义下的属性表，它与空间数据库之间的关系是一一对应的关系。然后在这个属性表中添加5个字段即路线编码、起点里程、止点里程、起点百分比和止点百分比，并且分别对每条记录输入它们的内容

(3)基于线性参照系组织属性数据。

十三、什么是万维网地理信息系统（Web GIS）？它的主要特点是什么？

答：1、万维网地理信息系统（Web GIS）是指基于Internet或Intranet平台、客户端应用软件采用WWW 协议运行在万维网上的地理信息系统。

（1）Web GIS是由多主机，多数据库与多台终端，通过Internet/Intranet连接而组成的。

（2）Web GIS一般由四部分组成：Web GIS浏览器（Browser）；Web GIS信息代理（Information Agent）；Web GIS服务器；Web GIS编辑器（Editor）。

2、万维网地理信息系统（Web GIS）主要特点

（1）支持Internet网络通信和TCP/IP和HTTP（超文本传输协议），采用标准的HTML浏览器作为应用外壳。

（2）采用分布式服务体系结构；

（3）发布信息速度快，范围广；

（4）数据来源丰富，分布存储；

（5）界面友好、投资少、安全性、高系统协同性好。

十四、交通地理信息系统如何应用于交通运输规划与管理？

答：1、交通运输网络规划：运输系统规划时对区域和城市运输系统的预测和优化研究，分近期和远期规划。近期规划时一个实时处理系，根据各段道路车辆通行情况、物流、人流，实时调度车辆；远期规划时通过长期对各路段交通状况数据进行统计分析，结合经济、人口发展状况进行道路路网的规划。另外利用GIS的缓冲区分析功能，在公路网规划中，以道路中心线为主体，产生该中心线的等距线可利用公路的用地范围，或据此判断拓宽道路要动迁多大居民。

2、事故的定位、预测和分析：将事故数据文件和GIS集成一个整体，开发出事故定位系统，可以形象直观的报告事故地点、性质和原因，并对事故发生的频率比较，找出事故多发地段，结合现有道路条件进行事故预测。

3、对车辆的诱导：车辆在运行中，通过GIS图提供相关道路图、停车设施、道路属性、购物及游览等信息直观的呈现在驾驶员面前，并通过GPS系统实时提示车辆但前的位置，帮助驾驶员收索到达目的地的最佳路径。

4、道路设施管理：将路网实体数据和属性数据以分路段的方式与地理坐标联系起来，可以进行路面质量的管理和路面维修管理，对交通信号以及各种安全装置以及桥梁的维护进行管理。

5、环境监测：把GIS应用于交通，能对空间信息和非空间信息等属性同时进行分析和处理。同时GIS 的结果大多以图形方式表示，直观上除反映量的概念，还能反映区域分布的差异性，这显然比以统计报表输出的管理信息系统更便于应用。所以，GIS技术的诞生，以及为解决交通问题进行的GIS功能的二次开发，为处理具有地理特征的交通运输管理信息提供了新的技术手段。

十五、论述交通地理信息系统（GIS-T）的发展？

答：交通地理信息系统的发展可以追溯到上世纪六十年代。计算机技术的发展，使得信息存储和数字计算变得容易。学者们建立起许多不同的数学模型来用计算机表达客观世界。同样，地理学者们也试图用尽量少的数据种类和数据量来表达地理事物，并进行复杂的操作和计算。在20世纪60年代，美国人口统计局建立的DIME以及后来的TIGER数据模型中，研究者们就开始采用基于点和线的一维线性网络来表

达道路系统，并在同那些点线相连的属性表中记录点线的各种属性信息。一直以来，这一模型成为了道路交通系统表达模型的一个主流。这种表达方式也适于进行道路交通系统的路径分析。这可以视为交通地理系统的雏形。随着经济的发展，道路交通系统变得复杂起来，诸如多车道、单行线、转弯限制、立交桥等的出现。最初学者们是通过向属性表中增加新的字段来解决这些新现象，如加入字段“车道数”来表示该路段的车道属性，加入字段“通行方向”来注明该路段是否单行线等。

交通地理信息系统随着地理信息系统和各种测设新技术的发展，以及现代交通领域的各种新的需求，不断得到发展和完善。交通地理信息系统在城市规划与管理、交通运输规划与管理方面等方面的应用越来越普及，而道路建设与运营管理的全寿命周期中，从道路规划、道路设计、道路工程建设管理、道路养护维修、道路运营管理等所有阶段均与地理信息密切相关，交通地理信息系统因其具有强大的信息服务和管理功能，在交通行业的许多方面有着广泛的应用前景。交通地理信息系统不仅在从交通规划、设计、施工到运营和养护的所有阶段以及交通科研、交通管理的各个环节得到广泛的应用，也可以广泛应用在国家、省、市等不同层次，以及政府、交通运输管理、运输企业和工程设计施工等各部门的管理等方面。人们可以利用交通地理信息系统获取各种运输信息，对道路设施进行管理，可借助交通地理信息系统对交通事故进行准确的描述和预测，可借助交通地理信息系统进行运输规划和运输网络分析，在交通地理信息系统基础上建立智能运输系统等等。地理信息系统在交通领域中的应用极大地提高了交通领域相关部门的管理水平及生产效率，同时带来巨大的社会效应和经济效益。

GIS-T作为本世纪现代化交通运输体系的管理模式和发展方向，是交通运输进入信息时代的重要标志。交通地理信息系统伴随着科学技术的进步而出现、发展，并为解决交通问题带来了新的前景。

十六、论述地理信息系统的发展趋势？

答：GIS作为一门综合性信息技术，是指随着GIS技术的发展，GIS不仅已经成为信息技术（IT）的重要组成部分，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实以及各种测量高新技术等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。

1、如“3S”集成系统已成为地理学科信息化的基础和研究热点。

2、另一个显著标志是其自身系统功能和支持功能的不断完善，具体体现在GIS信息规范共享措施的建立、多源空间数据无缝集成和融合技木的实施、GIS图形和属性数据的无缝结合与管理、大型GIS地理数据库的无缝组织、空间数据质量控制和数据交换格式方案的解决、空间数据仓库元数据技术的应用、国产GIS 基础软件和组件式软件的开发与推出、多维和动态数据模型的应用设计、GIS空间分析模型及体系的建立、开放式GIS技术的构建，以及GIS体系结构和解决方案的不断优化组合等等。

3、我国GIS的产业化也已被确定为国家信息产业中重要的发展方向。

4、因特网是全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机互联网，它的分布式结构和TCP/IP协议的互联灵活性是其成功的关键，而在因特网基础上发展起来的全球信息网（Web）服务为地理信息共享提供了一个开放的信息空间。

5、以信息高速公路和计算机宽带高速网为代表的国家信息基础设施（NII）的建设、高分辨率卫星影像技术的实用化、数字摄影测量和空间定位技术的发展以及超大容量、高速数据存储设备的发展将给空间数据生产和GIS应用带来巨大积极效用。

6、新的数据获取与更新技术的发展、新数据形式的应用、数据共享政策及其实施、国家多尺度空间数据基础设施的建设以及数字地球和数字城市的建设都将大大改善我国城市空间数据的状况。

21世纪我国的建设在加速发展，给GIS技术的发展和应用带来新的机遇和挑战。

十七、空间数据质量评价的内容包括什么？

答：1、准确度（Accuracy）。即一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度。

2、精度（precision）。即对现象描述的详细程度。

3、空间分辨率（Spatial Resolution）。分辨率是两个可测量数值之间最小的可辨识的差异。空间分辨率可以看作记录变化的最小距离。

4、误差（Error）。误差研究包括：位置误差，即点的位置的误差、线的位置的误差和多边形的位置的

误差；属性误差；位置和属性误差之间的关系。

5、不确定性（Uncertainty）。包括空间位置的不确定性、属性不确定性、时域不确定性、逻辑上的不一致性及数据的不完整性。

6、相容性（Compatibility）。指两个来源的数据在同一个应用中使用的难易程度。

7、一致性（Consistency）。指对同一现象或同类现象的表达的一致程度。

8、完整性（Completeness）。指具有同一准确度和精度的数据特定空间范围内是否完整的程度。

9、秘密性（secrecy）。指获取或使用数据的容易程度。

10、现势性（Timeliness）。指数据反映客观现象目前状况的程度。

十八、请问查询哪些空间信息？

答：1、几何参数查询。GIS软件提供了查询空间对象几何参数的功能。包括点的位置坐标，两点间的距离，一个或一段线目标的长度，一个面状目标的周长或面积等。

2、空间定位查询。按点查询：给定一个鼠标点位，检索出离它最近的空间对象，并显示它的属性，回答它是什么，它的属性是什么。按圆查询：给定一—个圆或椭圆，检索出该圆或椭圆范围内的某个类或某一层的空间对象，其实现方法与按矩形查询类似。

3、按多边形查询。用鼠标给定一个多边形，或者在图上选定一个多边形对象，检索出位于该多边形内的某一类或某一层的空间地物，这一操作其工作原理与按矩形查询相似，但是它比前者要复杂得多，它涉及到点在多边形内、线在多边形内，多边形在多边形内的判别计算，这一操作也非常有用，用户需要经常查询某一面状地物，特别是行政区所涉及的某类地物，例如查询通过广东省的主要公路。

4、空间关系查询。邻接查询；包含关系查询；穿越查询；落入查询。

5、缓冲区查询。缓冲区查询不对原有图形进行切割，只是根据用户需要给定一个点缓冲，线缓冲或面缓冲的距离，从而形成一个缓冲区的多边形，再根据前面所述的多边形检索的原理，检索出该缓冲区多边形内的空间地物。

6、SQL 查询。根据图形查询到属性和根据属性条件查询到相应的图形。先执行数据库查询语言，找到满足条件的数据库记录，得到它的目标标识，再通过目标标识在图形数据文件中找到对应的空间对象。三维可视化环境下的空间分析。

7、将交通信息数字化，建立交通三维模型和各种专题数据库，采用元数据对这些信息进行描述和索引，实现三维可视化环境下的空间查询，开发距离量算、坡度计算、缓冲区分析、通视性分析、日照分析等功能，建立模型，实现交通空间分析，具体包括：

（1）分区查询（从交通不同层次、不同时期、不同分区上去观察数据）；

（2）分类查询（土地利用、功能分区能分类查询）；

（3）统计查询（交通信息的各种统计指标的查询，为进一步分析作准备）。

十九、如何构建基于网络地理信息系统Web GIS？

答：1、利用CGI技术方法构建Web GIS系统：通过网关接口CGI（Common Gateway Interface）方法就是互联网络服务器（Web Server）通过调用外部应用程序的接口扩展网络服务器的功能。在客户端，Web 浏览器以HTML建立用户界面。当用户发送一个请求到服务器上，服务器通过CGI把该请求转发给后端运行的GIS应用程序，由应用程序生成结果交还到服务器上，服务器再将结果传递到用户端。

2、利用服务器端应用程序接口建立Web GIS系统：接口技术的基本原理与CGI类似，区别在于CGI 程序是可以单独运行的程序，而基于服务器应用程序接口的程序必须在特定的服务器上运行。其特点是速度要比CGI方法快的多，因为基于服务器API的动态连接模块启动后会一直处于运动状态，而不像CGI 每次都要重新启动。缺陷在于它依附于特定的服务器和计算机平台。例如，微软公司的ISAPI只能在视窗（Windows）平台上运行。

3、利用Piug-in插件技术方法建立Web GIS系统：网络浏览器功能的插件法（Plug-in），提供了一套应用程序接口，可用于研制和网络浏览器直接交换信息的专门的Web GIS软件包。

4、利用Java编程语言建立Web GIS系统：Java编程语言是基于网络应用开发的面向对象的新一代

计算机编程语言。绝大部分数据类型都是以对象形式出现。具有对象封装、多态性和继承性等面向对象语言的基本特征，Java语言无全程和主函数，采用虚拟机（Java Virtual Machine）技术。

（1）一种是仅利用Java语言开发客户端的GIS功能，服务器后台仍以传统的开发方式进行或直接对原有的系统进行适当的改造。

（2）一种方式是在客户端和服务器端都采用Java编程语言从系统的底层开发，即简单的GIS功能在客户端解决，较复杂的GIS功能在服务器端完成。采用这种方法构建的Web GIS具有真正意义上的Browser/Server结构体系。但一切都得从底层做起，系统开发的工作量很大、周期长。

5、利用ActiveX控件和DCOM组件对象模型技术建立Web GIS系统

ActiveX是一种对象链接与嵌入技术（OLE），可应用于Internet 的开发。ActiveX的基础是DCOM （Distributed Common Object Model）分布式组件对象模型。这种技术构建的Web GIS系统，不仅灵活性高，使Web页面成为一种动态的、跳跃的页面，而且扩展能力强，

二十、什么是地理信息系统？地理信息系统具有什么特征？地理信息系统按照其内容可以分为几类？

答：是以空间地理数据库为基础，以计算机软硬件为支撑，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。具有以下三个方面的特征：

1.具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；

2.以地理模型方法为手段，通过空间分析、多要素综合分析和动态预测等地理研究和地理决策方法，产生高层次的地理信息，使得GIS可以实现快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析等功能；

3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，为各种应用服务。

按其内容可以分为三大类：

1.专题地理信息系统（Thematic GIS）。是为特定的专门的目的服务的具有有限目标和专业特点的地理信息系统。

2.区域地理信息系统（Regional GIS）。主要以区域综合研究和全面信息服务为目标，可以有不同规模。

许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信息系统，如北京市水土流失信息系统。

3.地理信息系统工具或地理信息系统外壳（GIS Tools）。这是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。

目前地理信息系统工具的研究不断地成熟，在功能覆盖、应用程序接口、硬件适应面和使用灵活性上逐渐地满足不同领域不同层次的需要。

二十一、地理信息系统（GIS）标准化的内容包括什么？

答：1、地理信息内容。地理信息由地理实体特征信息和关于数据本身一些描述信息（元数据）两部分构成。前者包括：空间特征、关系特征、属性特征、动态特征等信息，后者包括数据质量，获取数据时间和机构等信息。

2、地理信息的分类与编码。

（1）如线分类法和面分类法，又如成因分类，通常为面分类法，再如以地理现实的空间分布特点为主要指标进行分类。各分类体系之间的不兼容将导致同一地物的编码不一，或同一编码所具有的语义有多个，从而造成了数据共享困难。

（2）在编码过程中所用的码有多种类型，例如顺序码、数值化字母顺序码、层次码、复合码、简码等。我国所编制的地理信息代码中，以层次码为主。

（3）编码要坚持系统性、准一性、可行性、简单性、一致性、稳定性、可操作性、适应性和标准化的原则，统一安排编码结构和码位、要考虑到代码之简洁明了、可以进一步扩充、适合于计算机的处理和方便操作。

3、地理信息的记录格式与转换。包括数据的转换格式（不同空间数据模型下空间目标的记录完整性及转换完整性、各种参考信息的记录及转换格式、数据显示信息的形式与颜色等）；属性数据的标准定义及值域的记录及转换；地理实体的定义及转换；③元数据（Metadata）的记录格式及转换等。还包括媒体的数据记录格式。

4、地理信息规范及标准的制定。在标准的制定过程中，必须遵守国家相关的法律、法规，特别是《中华人民共和国标准化法》和《中华人民共和国标准化法实施条例》。

（1）作为标准制定对象的客体有：工具软件、数据、系统开发等。

（2）制定技术标准的一般要求主要有：

①认真贯彻执行国家有关的法律、法规，使地理信息技术标准化的活动正规化、法制化；②在充分考虑使用的基础上，要注意与国际接轨，并注意在标准中吸纳民界上最先进的技术成果，以使所制定的标准既能适合于现在，还能面向未来；③编写格式要规范化。

需要的技术标准可能有多个，各技术标准之间具有一定内在的联系，相互联系的地理信息技术标准形成地理信息技术标准体系。

二十二、请问3S（GPS、RS与GIS）的集成模式有哪些？

答：1、GPS与GIS的集成：通过GIS系统，GPS的定位信息在电子地图上可获得实时的、准确的反映和漫游查询，将GPS接收机与电子地图相配合，可组成各种电子导航监控系统，用于智能交通（ITS）、公安侦破、银行和车船自动驾驶。

（1）GPS单机定位+栅格式电子地图。该系统能实时显示移动物体（如车、船、飞机）的位置，从而实现辅助导航。

（2）GPS单机定位+矢量电子地图。该系统能自动计算和显示最佳路线，并可用多媒体方式向驾驶员提示。

（3）GPS差分定位+矢量/栅格电子地图。该系统采用GPS差分技术，可使定位精度达到1-3m，系统需要单向或双向的通讯联系，用于交通指挥、导航、监测等。

2、RS与GIS的集成：遥感RS作为获取和更新空间数据的有力手段，是GIS重要的数据源和数据更新的手段。GIS为RS提供空间数据管理和分析技术，解决遥感信息“同物异谱”或“异物同谱”等现象，遥感图像处理系统与地理信息系统相互结合，形成一个完整的体系能大大提高野外的调查精度。分开但是平行的结合；表面无缝的结合；整体集成。

3、RS与GPS的集成：GPS的精确定位功能弥补了RS的不足，能将RS获取的数据实时、快速地进入GIS系统，并保证RS数据及地面同步监测数据获取的动态配准，动态进入GSI数据库。同时，利用RS 数据还可进行GPS定位遥感信息查询。

4、GPS、RS与GIS的整体集成：GPS、RS和GIS技术的整体集成是人们所追求的目标，这种系统，不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够智能式地分析的和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。

二十三、交通地理信息系统数据库详细设计具体包括什么内容？

答：1、数据库设计目标

2、数据库设计

1）空间数据逻辑设计

地理信息系统具有处理数据量大、结构复杂等特点，为了便于管理和应用开发，通常在设计时将整个系统划分为一些子系统，与此相适应，数据库也被划分为若干子数据库。

数据分层可以按专题、时间、垂直高度等方式来划分。

2）属性数据逻辑设计

关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。而E－R图则是由实体、实体的属性和实体之间的联系3个要素组成的。所以将E－R图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转

化为关系模式。

3)数据库物理设计

数据库物理设计主要解决以下3个问题：恰当地分配存储空间；决定数据的物理表示；确定存储结构。

存储空间的分配应遵循两个原则：一是存取频度高的数据存储在快速随机设备上，存取频度低的数据存储在慢速设备上；二是相互依赖性强的数据应尽量存储在相邻的空间上。

数据的物理表示可分为两类：数值数据和字符数据。

数据库的物理结构依赖于所选用的DBMS，依赖于计算机硬件环境，设计人员进行设计时主要需要考虑以下几个方面。

①确定数据的存储结构

②设计数据的存储路径

③确定数据的存放位置

3、空间数据与非空间数据连接

交通地理信息系统数据库通常将空间数据与属性数据分别存储。空间数据通常由各种GIS软件提供的数据模型方式存储，而属性数据则使用RDBMS存储，两者通过关键项进行连接。

属性数据与空间数据常规的连接方法是通过一定标识码进行，图8-5是这种方法的图解关系。

图8-5空间数据与非空间数据的标识码连接

4、空间数据库的管理

二十四、交通地理信息系统可应用于那些领域，结合自己的专业论述本领域使用交通地理信息系统的前景。

GIS 的应用领域

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。(加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)

地理信息系统导论

地理信息系统导论 平时作业 班级土木093班 姓名马亮亮 学号 200902024

一、什么是GIS?它具有什么特点？ 答：（1）GIS即地理信息系统（Geographic Information System），地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。 （2）特点： 1、开放性 具有开放式环境及很强的可扩充性和可连接性。GIS技术支持多种数据库管理系统，如ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型数据库；运行多种编程语言和开发工具；支持各类操作系统平台；为各应用系统，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供标准化接口；可嵌入非专用编程环境。 2、先进性 GIS平台采用与世界同步的计算机图形技术、数据库技术、网络技术以及地理信息处理技术。系统设计采用目前最新技术，支持远程数据和图纸查询，利用系统提供的强大图表输出功能，可以直接打印地图、统计报表、各类数据等。可分层控制图纸、无级缩放、支持漫游、直接选择定位等功能。系统具备完善的测量工具，现场勘查数据，线路杆塔等设备的初步设计，并可直接进行线路设备迁移与相关计算等，实现线路辅助设计与设备档案修改。具有线路的方位或区域分析判断功能，为用户提供可靠的辅助决策，综合统计分析，为管理决策人员提供依据。特别是把可视化技术和移动办公技术纳入GIS系统的总体设计范围。地图精度高，省级地图的比例尺达到1：10000或1：5000，市级地图比例尺达到1：1000或1：500，地图能分层显示山川、水系、道路、建筑物、行政区域等。 3、发展性 具有很强的可扩充性和可连接性。在应用开发过程中，考虑系统成功后进一步发展，包括维护性扩展功能和与其它应用系统的街接与整合的方便。开发工具一般采用J2EE、XML 等。 二、GIS与其它信息系统有什么区别？ 答：通常意义上的信息系统存储结构都是数据信息，结构为表单，查询、排序、删增操作比较简单 GIS的存储结构是地物空间信息，以图形为对象的（甚至是三维形体），将图形变为几何信息、拓扑信息、坐标数值、投影信息的组合体，用复杂的表单结构来存储，因此GIS 系统的操作是以图形为界面，比普通信息系统复杂得多。 三、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？ 答：GIS数据的获取、更新、维护工作主要由测绘行业承担。地面数字测图就是在这种背景下发展起来的，它日益成为获取大比例尺数字地图及城市各类地理信息系统以及为保持其现势性所进行的空间地理信息系统数据更新的主要手段。数字化测图主要经历了两种模式： a．数字测记模式最初由外业电子手簿记录，同时人工配合画草图，符号标注，然后交由内业，依据草图人工编辑图形文件，自动成图。之后发展为测注模式不变，但方式变化，利用智能化的外业采集的软件，不仅记录点位，而且记录成图的全部信息，人工键入减少，使测记法效率更高，数字测图也更加实用。对于这种阶段下的数字测绘，GIS数据获取只能将原有的图纸利用GIS或其相关软件提供矢量化方法进行转化。这种数字化过程会由于图纸变形，设备的精度及人为因素造成的误差而影响数据精度。下面是传统方法作业的地形固

地理信息系统概论期末复习资料

一、信息与数据 1、数据 指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图象等符号。数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。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。 2、信息 1）定义： 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。 2）信息的特性： A、客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性： 如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。 C、传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路” D、共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失。 3、数据和信息的关系 （有人认为，输入的都叫数据，输出的都叫信息，其实不然）。 数据是信息的表达、载体； 信息是数据的内涵，是形与质的关系。 二、地理信息与地学信息 1、地理信息 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，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。 或者定义为：表征地理系统诸要素的数量、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、地学信息 与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 、地理信息与地学信息区别（两者信息源不同） 地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等； 地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。 三、GIS的定义 是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。 四、GIS 应用功能 1 资源管理 2 区域和城乡规划 3 灾害监测 4 环境评估 5 作战指挥 6 交通运输 7 宏观决策 五、数字城市 数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活活动中，利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用 六、地图投影：我国常用地图投影 1：100万：兰勃投影（正轴等积割圆锥投影）

测绘学概论论文

简议测绘学 一、总述 作为一门有着悠久历史的科学，测绘学起源于人们的生产实践，并随着社会的发展而不断发展。从公元前1400年的古埃及河谷和平原发现的证据所表明的地产边界的测定，到公元前3世纪中国人磁罗盘的制作；从以毕达哥拉斯(Pythagoras)、亚里士多德(Aristotle)为代表的学者们提出的地圆说，到近代牛顿(J.Newton)、惠更斯(C.Huygens)的地扁说,再到利斯汀（Listing)提出的大地水准面，直至后来的莫洛坚斯基（Molodenskey)理论。这些众多的科学史实说明了，测绘学与人们的生活息息相关，并且随着时间不断发展和完善。 进入近现代，两次工业革命彻底改变了科技的发展速度和发展轨迹，信息技术革命给科技发展注入了更强的动力。随着科学技术质和量的飞跃，测绘学也取得了长足的发展进步。远远超越原始最基本的简单测量，测绘学的理论和方法发生了巨大的变化，测绘学逐渐成为一个由大地测量学、摄影测量学、地图制图学、工程测量学、海洋测绘学、全球卫星导航定位技术、遥感科学和技术、地理信息系统等细小分支所构成的日趋完整且日渐严密的科学系统，并且在现代的国民经济和国防建设中发挥着越来越重要的作用。 二、测绘学主要分支的概述： 1.大地测量学 大地测量学主要研究地球表面及其外层空间点位的精密测定、地球的形状、大小和重力场，地球整体和局部运动，以及它们的变化的理论和技术。作为一门古老而又年轻的科学，是地球科学的一个重要分支。其基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重力及其随时间变化的信息，为国民经济建设和社会发展、国家安全以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。现代大地测量学与地球科学和空间科学的多个分支相互交叉，已成为推动地球科学、空间科学和军事科学发展的前沿科学之一，其范围也已从测量地球发展到测量整个地球外空间。 更具体的讲，大地测量学的基本任务是：1）建立和维护高精度全球和区域性大地测量系统与大地测量参考框架；2）获取空间点位置的静态和动态信息；3)测定和研究地球形状大小、地球外部重力场及其随时间的变化；4)测定和研究全球和区域性地球动力学现象；5）研究地球表面观测量向椭球面和平面的投影变换及相关的大地测量计算问题；6）研究新型

地理信息系统概论复习重点黄杏元

地理信息系统概论 第一章 1、数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事情的特征和状况。 2、信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。 2(1) 信息与数据的关系：数据是信息的表达式，是信息的载体。 2（2）信息的特点：a.信息的客观性;b.信息的适用性 ;c.信息的传输性; d.信息的共享性. 3、数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析和预测等操作。 4、地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 7、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。 8、地理信息系统的基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。（最基本功能：数据采集、管理处理、分析和输出） 9、地理信息系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。 10、GIS发展状况： 1、地理信息系统已成为一门综合性技术 2、地理信息系统产业化的发展势头强劲 3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点 4、信息系统科学的产生和发展 第二章 1、空间数据的分类：（1）按数据来源：地图数据，影像数据，文本数据。 （2）按数据结构：矢量数据，栅格数据。 （3）按数据特征：空间数据，非空间属性数据。 （4）按几何特征:点，线，面、曲面，体 2、按数据发布形式：数字线画图（DLG），数字栅格图（DRG），数字高程模型（DEM），数字正射影像图（DOM）。 3、空间数据的基本特征: ①空间特征：指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相地理现象和过程的空间关系。 ②属性特征：指地理现象和过程所具有的专属性质。 ③时间特征：指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况。 4、空间数据的基本信息：（P44） （1）三条呈不同分布状态的交通线：一条近乎直线(C1和C2组成)，一条呈S形（C3），另一条为环状(C4)。表示它们在地球表面上呈不同分布状态，称为定位信息。 （2）三条分别具有不同等级的交通线：近乎直线的C1和C2为主干道，呈S形的C3为

测绘学概论论文2021字

测绘学概论论文2021字 篇一：测绘学概论论文 浅谈对测绘学的认识 xxx 学号:202130161xxxx 武汉大学测绘学院测绘工程x班 摘要：在许多人的眼中，测绘是一个艰苦而且枯燥的行业，从名称上看，这个专业所研究的东西似乎也比较低端，没有什么科技含量。然而事实却并非如此，通过一个学期对《测绘学概论》的学习，笔者深刻地认识了测绘这个专业，也纠正自己曾经的一些错误认识。本文就是笔者对测绘这门学科的一些认识和理解，也是对那些认为测绘是一门没有科技含量而且艰苦的观点的驳斥。 关键词：测绘学；传统分类；现代发展 1 测绘学的基本概念和研究内容 测绘学起初的概念是以地球为研究对象，对其进行测定和描绘的科学。这种概念的测绘工作限于较小的区域，测绘工作者利用普通的测量仪器，通过平面测量的方法直接测绘地形图。这就是通常所说的“白纸测图”。然而，这种方式劳动强度大，效率低，精度差，也难怪那么多人会认为测绘是一项艰苦而枯燥的工作。 然而随着测绘学科的不断发展，尤其是人类科技的发展、社会的进步，上面所说的测绘已经远远不能满足人们的需求。地球的表面不是平面，测绘工作也不限于较小的区域，尤其是测绘科学技术的应用领域不断扩大，其工作范围不仅是一个国家或地区，有时甚至要进行全球的测绘工作。这样一来，测绘工作就不像上面所说的那样简单，而是复杂多了。如今的测绘学研究的对象不仅是地球，还

需要将研究范围扩大到外层空间的各种人造和自然实体，甚至是地球的内部结构等。因此，对测绘学的一个比较完整的基本概念应该是：研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置，确定地球形状和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，为国民经济的发展和国防建设以及地学研究服务。这个概念看起来可能有些抽象，但至少我们可以看出测绘学科研究的内容是极其丰富的。 下面仅就测绘地球列举其研究的基本内容： 1)在已知地球形状、大小及其重力场的基础上建立一个统一的地球坐标系统，用以表示地球表面及其外部空间任一点在这个地球坐标系中的几何位置。 2)以坐标为基础，使用一定的测量仪器和测量方法进行地表形态的测绘工作。 3)将获取的自然界与人类社会现象的空间分布、相互联系及其动态变化信息以地图的形式反映和展示出来。 4)用测绘资料引导工程建设的实施，监视建筑物的形变。 5)在陆地之外，对海洋环境进行测绘工作。 5)依据数学上的一定准则，由一系列带有观测误差的测量数据，求出未知量的最佳估值及其精度。 6)依据不同的测绘理论和方法，使用不同的仪器和设备，采用不同的数据处理和平差手段，最后获取符合不同应用领域要求的测绘成果。 从这些内容中我们可以看出测绘是一门综合性很强的学科，绝不是想许多人认为的那样简单。测绘是一门对国民经济建设、国防建设、科学研究有重大意义的学科，与我们每个人都有密切的联系。

(完整版)地理信息系统概论考试重点

地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 2、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化（及发生缩放、旋转、拉伸等变形）下保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 6、泰森多边形（V oronoi） 将已知的离散分布的数据点连接成三角形，做三角形各边的垂直平分线，每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列，像元的行列号确定位置，用像元值表示

空间对象的类型、等级等特征，每个栅格单元只能存在一个值（行、列、像元值）9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点： 便于面向实体的数据表达； 数据结构紧凑，冗余度底； 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点： 数据结构复杂； 软件实现的技术要求比较高； 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点： 数据结构相对简单； 空间分析较容易实现； 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点： 数据量大，冗余度高，需要压缩处理； 定位精度比矢量低； 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法

物联网技术导论学期论文1

物联网技术导论学期 论文 题目：定位技术综述

前言:随着物联网应用研究的不断深入，定位技术已经越来越被人所熟识。定位系统可以通过特定的位置标识测距技术来确定物体物体的空间物理位置信息。目前常用的定位系统可以分为两种：一种是基于卫星导航的定位，另一种是基于参考点的基站定位。本文将会按顺序分别介绍下列不同的定位系统的发展、组成、原理、运用。

目录： 一：卫星定位技术（GPS系统）1：GPS系统的发展 2：GPS系统的组成 3：GPS定位的原理 4：GPS的运用 5：GPS总结 二：蜂窝定位技术 1：COO定位 2：TOA定位 3：TDOA定位 4：AOA定位 5：A-GPS定位

一：卫星定位技术 卫星定位导航系统是利用卫星来测量物体为止的系统。由于对科技水品要求较高且耗资较大，所以世界上只有少数几个国家能够自主研制卫星定位导航系统目前只有美国、俄罗斯、中国拥有自主运行的定位系统。下面简单介绍GPS的发展、组成、原理、运用。 1：GPS系统的发展 GPS意为全球定位系统，全称是“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Position System,NA VSTAR/GPS”。GPS 系统在早期主要由美国发展和研制，在20世纪70年代，美国guofangbu7开始研究和建立新一代空间导航定位系统，组要目的是用来提供美国实时、全天候和全球性的导航服务。直到1994年，才终于布局完成，该系统被称为GPS。 2：GPS系统的组成 GPS系统主要由空间部分、地面控制部分和用户接收设备三部分组成， ①：空间部分

地理信息系统导论总结

地理信息科学学科的主干学科是地理信息科学和测绘工程。专业核心课程是：C语言程序设计，自然地理学，地理信息科学导论，现代测量学，现代地图学，遥感概论，数据库原理与空间数据库，地理信息系统原理，计算机地图制图，面向对象程序设计。特色课程是GIS基础应用技能，数据库原理与空间数据库，移动GIS开发与应用。 测绘工程利用技术测定地球与其他形体形状，建筑物的三维特征与其它星体的参考系的关系等，为地理信息科学更好的建立获取了最基础的数据。C语言程序设计，数据库原理与空间数据库，面向对象程序设计，计算机地图制图等课程让我们锻炼了我们的逻辑思维能力与软件开发能力，可以更好的去熟悉开发软件，在合作交流中培养团队意识，为成为GIS应用程序开发师打下基础。地理信息科学导论，地理信息系统原理，数据库原理与空间数据库，遥感概论，GIS基础应用技能可以让我们更好更熟练的使用相关地图设计与编制软件，增强地图数据采集能力，数据变更分析与更新能力。为成为GIS应用型人才打下坚实的能力。 地理信息科学是近20年来新兴的研究地理信息采集、分析、存储、显示、管理、传播与应用，研究地理信息流的产生、传输和转化规律的一门科学。简单地说，地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里，制成电子地图，使人们通过计算机迅速查询到目标。 因此地理信息科学的技术特点是：它的操作对象是空间数据，拥有空间分析能力的技术，与地理学测绘学联系紧密。基本功能是对于数据的采集，与检验编辑；数据的转换与处理。正是因为他与测量，土木等专业的交集，就造成它的应用范围广，就业前景广阔。 可以应用于GIS开发与GIS数据处理等方面， 同时毕业生毕业后可在测绘，资源管理，灾害检测，环境保护，城乡规划与管理，交通运输等领域和相关部门，从事GIS的应用系统开发，GIS空间数据处理，GIS应用技术支持，以及其他与地理信息科学有关的应用研究，技术开发或生产管理等工作。 GIS是一门以时间技能培养为主的综合性的学科，结合不同领域，专门处理地理空间数据的计算机系统。他的技术构成是人员的开发能力，去掌握更重GIS软件的功能，还有各种数据库，绘图等其他程序，同时需要人员的高素质去克服GIS软件功能的不足。 因此为了能够更好的学好地理信息科学，根据制定的仁慈啊培养规格要求去做。为了要更好的掌握GIS，测绘，遥感，计算机等相关知识：（1）我们要会利用GIS软件对基础数据与专题数据进行采集，编辑，建库，分析等技能。（2）掌握地图制图的相关知识与基本技能，能够熟练设计与编制普通地图与专题地图。（3）能够利用GIS软件进行组件式，WEB端，移动端的二次开发。（4）掌握文献检索与资料查阅的基本方法，能熟练的阅读本专业外文书刊，文献，具有一定的科学研究和实际。 GIS是地理信息的三大属性：空间位置，属性特征，时域特征。地理信息的特征是空间相关性，空间区域性，空间多样性。空间层次性。 GIS的基本功能实现是：数据获取，数据组织与管理，检索与分析，数据输出，用户界面等方式结合而展现在人们面前。 GIS的功能的核心需求问题是：位置，条件，趋势，模式，模型。 现在我作为一名新的大一的，刚接触到地理信息科学的学生，对于地理信息科学有一种莫名的隔阂，觉得他很高大上，很神秘。一切都是新的，与之前的知识没有多少连接处，这个特点给我莫大的压力，让我要打起十二分的精神去学习，去领悟，同时也给了我莫大的喜悦，新事物的魅力在于它给了我一个新起点，让我可以抛去以往不熟悉的不熟练的知识，去重新开始。 在这个刚开始的阶段里，在这里我写下我的学习计划和预期目标，为了能够更好的鞭策自己去取得更好的成绩。

2160247 地理信息系统导论(中英文)(2011)

天津大学《地理信息系统导论》课程教学大纲 课程代码：2160247 课程名称：地理信息系统导论 学 时： 40 学 分： 2 学时分配： 授课：24 上机：16 授课学院： 计算机科学与技术学院 适用专业： 计算机科学与技术 先修课程： 数据库原理 一．课程的性质与目的 地理信息系统近年来成为支持地理学及其相关学科发展的一项重要技术，为本科生开设这门课程，目的是通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向；掌握GIS的基本概念、GIS的数据结构、GIS数据输入存储编辑方法、GIS空间分析方法、GIS产品等知识点；懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路。了解地理信息系统在各个学科和社会中的应用。 二．教学基本要求 该课程注重地理信息系统的基础理论，全面系统讲述地理信息系统的技术体系，重点突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。地理信息系统是一门理论性和实践都很强的学科，要求学生在掌握基本理论与方法的同时，加强实验和实践。该课程力求将地理空间基础理论、地理信息系统技术方法和地理信息系统的实践融为一体，使学生在学习地理信息系统技术方法的同时，掌握与地理信息系统的技术实现和方法应用有关的基础理论，从而使学生能够真正领会和把握作为现代高科技的地理信息系统的科学性、技术性和实践性。 三．教学内容 课程内容： 第一部分：基本概念 1. 导论

第二部分：空间数据与空间信息 2.空间数据模型 3.空间参照系与GIS中的数据 第三部分：GIS的功能 4.空间数据获取与管理 5.空间分析 6.空间数据表现 第四部分：GIS的应用 7.GIS平台、应用与工程 8.GIS展望 课程设计： 和ESRI和SuperMap公司联合制定课题，各同学分组完成课程设计。 四．学时分配 教学内容 授课 上机 实验 实践 实践(周) 导论 2 空间数据模型 4 空间参照系与GIS中的 数据 4 空间数据获取与管理 4 空间分析 4 空间数据表现 2 GIS平台、应用与工程 2 GIS展望 2 课程设计 16 总计： 24 16 五．评价与考核方式

地理信息系统导论实验指导

地理信息系统导论实验指导

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?

地理信息系统导论实验指导 实验１桌面GIＳ的功能与菜单操作 一、实验内容 了解ArcVieｗ、MapInfｏ、ArcGIS等ＧIS软件界面、功能与菜单操作。 二、实验目的 通过GIＳ软件(如:MapＩnfo、AｒcView、ArcGＩS等)的实例演示与操作,初步掌握主要菜单、工具栏、按钮等的使用，加深对课堂学习的GIS基本概念和基本功能的理解。 三、实验指导 (一）了解主流GIS软件平台基础 １.熟悉并标注AｒcＶiｅw的工作界面、菜单及命令功能。 2.熟悉并标注MaｐInfo的工作界面、菜单及命令功能。 （二)地理数据可视化操作 1.所需数据：GIS_data＼Ｄatａ１ ２.使用软件：ＭapInfo GＩS 3.实验内容： ①打开中国省区图。 ②浏览人口数据。 ③显示人口密度的分布。 ④创建中国人口年龄结构图。 (三)电子地图操作 1.所需数据：ＧIS＿ｄａｔａ\Data1 2.使用软件:ＭaｐInfo GIS 3.实验内容： ①使用漫游工具。 ②使用放大和缩小工具。

③使用控制图层在缩放范围内显示。 ④使用所提供的数据,通过图层控制对话框完成操作。 ⑤使用Ｉnfo工具查询地图信息。 实验2 数据采集 一、实验内容 1．数字化操作。 2．投影与坐标系设置。 二、实验目的 1.通过实践,掌握采集数据的主要过程。 2．通过操作,掌握ArｃVｉｅw的Shaｐｅ文件格式如何通过自身的实用工具创建，以及投影、坐标等设置。 三、实验指导 （一）构建数据库 （１）实验内容:利用AｒcViｅw构建ＧＩS数据库。 (２)实验目的:进一步了解ＧＩS与一般数据库以及图形软件的区别和联系。 （3）实验数据:收集数据或利用身边的数据。 (4）实验指导:通过ArｃＶiew了解GIS的建库。 ①ArｃVｉeｗGIS建库。 ②数字化。 ③数据编辑。 (二）屏幕跟踪矢量化 1.实验内容:屏幕跟踪矢量化。 2.实验目的:通过实验，了解数字化的含义和操作步骤。 3.所需数据：GIS_daｔa\Daｔａ２目录下的ＦUZHOU.jpg图像。 4.实验指导: （1）准备扫描图像。 (２)栅格图像配准。 （３）新建数字化图层。 （4)屏幕跟踪矢量化地图。 (5）输入属性值。 （三)地图投影和坐标设置实验 1.实验内容：利用ArcView进行地图投影、坐标设置。 2.实验目的：掌握地图投影、坐标系设置方法。 3．所需数据：GＩS_dａta\Daｔa2目录下的Ｓtationsll.shp和Idlｌ．shｐ，两个以十进制表示经纬度数值的Shape文件。 4.实验指导：利用AｒcView进行地图投影、坐标系设置的步骤如下： (1)加载数据。

地理信息系统概论复习重点

地理信息系统概论重点 1、数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 2、信息：是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。 3、数据与信息的关系：数据是信息的表达形式，是信息的载体；而信息是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。 4、地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 7、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。8、地理信息系统的基本功能：（1）数据采集与编辑（2）数据存储与管理（3）数据处理和变换（4）空间分析和统计（5）产品制作与演示（6）二次开发和编辑 1、地理空间：一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。 2、我国大地坐标系：（1）1954年北京坐标系（2）1980年国家大地坐标系（常用）；（3）地心坐标系 3、地图投影：将椭圆上各点的大地坐标，按照一定的数学法则，变换为平面上相应点的平面直角坐标。 4、高程：指空间某点高于或低于某基准面的垂直距离，主要用来提供地形信息。 5、我国现在规定的高程基准面为：1985国家高程基准 6、空间实体的表达分：矢量表示法（采用一个没有大小的点来表达基本元素）和栅格表示法（采用一个有固定大小的点来表达基本元素） 7、GIS空间数据按照几何特征分;点、线、面、曲面、体。 8、空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征。 9、空间数据的拓扑关系：（1）拓扑邻接:指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系（2）拓扑关联：指存在于不同类型空间元素之

计算机专业导论论文

计算机专业导论 学生学院____计算机学院_______ 专业班级____ _____ 学号____ _______学生姓名______ _________ 成绩_____________________ 2013年11月30日

专业导论（论文） 在当今世界，几乎所有专业都与计算机息息相关。所以计算机的发明无疑是20世纪最卓越的成就之一。时至今日，计算计的广泛应用极大的促进了生产力的发展，它在当今信息化的社会中已经成为必不可少的工具。 我对计算机及计算机学科体系的理解 实际上，计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和储存的系统。计算机科学是对计算机进行学术研究的传统称谓。主要研究计算技术和执行特定任务的高效算法。该门学科为我们解决确定一个问题在计算机领域内是否可解，如可解其效率如何，以及如何作成更加高效率的程序。时至今日，在计算机科学内已经衍生了许多分支，每一个分支都针对不同类别的问题进行深入研究。 计算机工程学是电子工程的一个分支，主要研究计算机软硬件和二者间的彼此联系。 软件工程学着重于研究开发高质量软件系统的方法学和实践方式，并试图压缩并预测开发成本及开发周期。 信息系统，在一个广泛的有组织环境（商业为主）中的计算机应用。

计算机系统 一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。硬件是由电子的、磁性的、机械的器件组成的物理实体，包括运算器、存储器、控制器、输入设备与输出设备等5个基本组成部分。软件则是程序和有关文档的总称，包括系统软件、应用软件和工具软件三类。 硬件系统的五个部分中控制器是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件，是计算机的“神经中枢”。{控制器的主要特点是采用内存程序控制方式，即在使用计算机时，必须预先编写（或由编译程序自动生成）由计算机指令组成的的程序并存入内存储器，由控制器依次读取并执行}控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、时序控制电路以及微操作控制电路等组成。 软件系统包括系统软件、应用软件和工具软件三大类。由于软件的内容非常多，在此只作简单的说明。系统软件是为了对计算机的软硬件资源进行管理、提高计算机系统的使用效率和方便用户的各种通用软件，一般由计算机生产商提供。常用的系统软件有操作系统、程序设计语言翻译系统和实用程序（如驱动程序、连接程序、诊断程序等）。应用软件是专门为某一应用目的而编制的软件系统，常用的应用软件有字处理软件、表处理软件、统计分析软件、数据库管理系统、计算机辅助软件、实时控制与处理软件以及其它应用于国名经济各行的应用程序。工具软件主要包括下载、文件传输协议（FTP）、图像、浏览、截图压缩、防病毒等常用软件。

地理信息系统导论复习

一、名词解释： 元数据（Metadata）：提供空间数据信息的数据。 地理坐标系统（Geographic coordinates）：一种地球表面空间要素的位置参照系统。 流域分析（Watershed analysis）：包括水流方向计算、流域边界提取和河网的分析。 基于对象的数据模型（Object-based data model）：一种用对象来组织空间数据的数据模型，它将空间数据和属性数据储存在同一个系统内。 分析掩膜（Analysis mask）：一种模，它把栅格数据分析局限于不具有no-data值的像元。均方根误差（RMS error）：在几何变换中，用均方根估算控制点实际位置和估算位置的偏差的统计方法。 耗费栅格（Cost raster）：定义了穿越每个像元的耗费或阻抗的栅格。 地理编码（Geocoding）：对存储于表格中的数据进行空间位置赋值的过程，在表格中含有关于数据位置的字段。 专题地图(Thematic map)：用来强调一种主题的空间分布的地图，比如显示以县为统计单位的人口密度分布的地图。 拓扑（Topology）：数学的一个分支，在GIS中应用于保证要素之间的空间关系能明晰表达。 二、填空题： 地形制图技术：等高线法、垂直剖面法、地貌晕渲法、分层设色法和透视图法。 地图的数据来源：遥感数据、野外数据、有x、y坐标的文本文件、用数字化仪数字化、扫描数字化、屏幕数字化、源地图的重要性。 GIS模型：二值模型、指数模型、回归模型、过程模型。 三、大题： 数字化： 一、准备工作 1、加载必要的工具条和数字化底图 2、为图像加载投影信息和坐标系统 3、添加控制点，并输入坐标。控制点应均匀分布，可查看残差和不能太大，更 新坐标 二、创建矢量图层 1、在Arccatalog中创建一个Shapefile文件，并为其定义坐标系统

我的专业导论论文

专业导论（论文） 学院计算机学院 专业 班级 姓名 学号 2012年11月27日 广东工业大学计算机学院制

我对所学专业的认识及我大学四年的规划与设想 对计算机及计算机科学体系的理解 计算机 现代社会快速发展，计算机已经走进千家万户，越来越普及。并且它在日常生活以及工业方面发挥的作用越来越大。在诞生初期，计算机主要是用来科学计算。如今，它快速发展，可以对数字、文字、图形、图像及声音等进行处理。 计算机是一种能够按事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。计算机由运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大部分组成。以上为硬件部分，还有软件，软件则由系统软件、应用软件和工具软件三大部分组成。 计算机的发展非常迅速。最初的计算机是电子管计算机，然后由电子管计算机发展成晶体管计算机，进而发展成大规模和超大规模的集成电路计算机。 计算机具有如下特点：1.运算速度快2.运算精度高3.具有记忆力4.具有逻辑判断力5.存储程序。 计算机的用途：1.科学计算2.数据处理3.实时监控4.人工智能5.计算机辅助工程和辅助教育6.娱乐和游戏等。 计算机学科体系 计算机学科体系包含了计算机理论、硬件、软件、网络及应用等领域。计算机理论的研究内容：1.离散数学 2.算法分析理论 3.形式语言及自动机理论4.程序设计理论语言5.程序设计方法学。计算机硬件的研究内容：1.元器件与存储介质 2.微电子技术 3.计算机组成原理 4.微型计算机技术 5.计算机体系结构。计算机软件的研究内容：1.程序设计语言的设计 2.数据结构与算法 3.程序

设计语言翻译系统 4.操作系统 5.数据库系统 6.算法设计与分析7.软件工程学8.可视化技术。计算机网络的研究内容：1.网络结构2.数据通信与网络协议3.网络服务 4.网络安全。计算机应用的研究内容：1.软件开发工具 2.完善既有的应用系统3.开拓新的应用领域4.人——机工程。 计算机科学体系中包含了大量的内容，各部分内容看似互不关联，实际上却是联系在一起的。由于它的领域太广泛，所以我们要学懂各个部分，然后专门深入研究某一领域的应用。 只有这样，我们才能有自己的专长，并且对其他方面也有了解,日后才能更好地找到工作。 计算机系统 硬件 计算机由五大部分组成。其中控制器和运算器是核心部分，成为中央处理器，简称CPU。对于微型机，其系统由系统单元、输入输出系统、输入设备、输出设备和辅助存储设备组成。 微型计算机的系统单元包括：系统主办与时钟频率、电子数据与指令、微处理器、主存储器。 系统主板又称底板或母板，它是整个计算机系统的通信网，系统单元的每个元器件直接连接到系统主板，它们通过系统主板进行数据的交换。 系统时钟用于控制计算机操作的速度，这个速度用兆赫（MHz）表示。 微处理器接收来自各种输入设备的数据，并处理、输出这些数据。微处理器具有两个基本部件：控制单元和算术/逻辑单元。 主存储器又称为内存储器或内存，是指能够通过指令中的地址直接访问的存储器，它被用来存储正在被CPU使用的程序和数据。

地理信息系统概论复习资料

地理信息系统概论复习资料

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:

地理信息系统概论期末复习重点 第一章导论 1.数据：数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况，数据本身并没有意义。 ２.信息：是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式。是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统)提供善于现实世界新的事实的知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 3．数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等等操作。 4．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、分布特征,联系和规律的数字、文字、图形、图象等的总称。 5.Geｏｍatｉcs：1９90年Gagnoｎ将它定义为“利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域。”反应了现代测绘科学、遥感和地理信息系统与现代计算机和信息科学相结合的多学科集成,以满足对空间信息要求的发展趋势。 基本问题 1、信息的特点：客观性,适用性,传输性,共享性。Ｐ2 ２、地理信息的特征: (1）空间特征数据与特定的空间位置联系最显著特征 （２)属性特征按专题表达多层次的属性信息 （3)时序特征按时间尺度区分地理信息 3、地理信息系统的功能 (一）基本功能 (1)数据采集和编辑 （２)数据储存和管理空间查询 （3）数据处理和变换数据变换数据重构数据抽取 （４）空间分析和统计叠合分析—为某工厂选址:低价小于1万且坡度小地区 缓冲区分析—道路的噪音影响范围 网络分析—哪一条路最近,如何乘车 数字地形分析—等高线图、DEM图、晕渲图 (5)作品制作和演示 (6)二次开发和编程

GIS学习心得体会

森罗万象——gis 前言：gis随时代发展的出现，是必然。从实用性和多用性来看，gis有着无与伦比的优 势和潜力，随着计算机技术的发展，gis也将达到一个前所未有的巅峰，实现现实地球到智 能地球的完全转话，真真正正的达到森罗万象的地步。 正文： 1 提出问题： 1.1 什么是gis？ 1.2 gis是如何产生的？ 1.3 gis有什么功能？ 1.4 如何用gis解决实际问题？ 2 分析问题 1.1 gis，全称是geographic information system ，地理信息系统。它是一种特定的十分 重要的空间信息系统。它由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、 存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监 测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规 划、管理决策服务。【1】 就我的理解来说，gis，地理信息系统，实质是地图学的衍变发展，就像以前的书籍进化 到了现在的计算机网络文学，它是能涵盖所以一切与地理有关知识的系统，比如最简单的点 餐营养就集合了地理信息系统的查询附近的餐厅功能，而且因为gis的各项功能（在1.3详 解），还涵盖了人文，经济，社会等多个学科所需的各类应用。 1.2 说起gis的历史，便不得不提及r.f.tomlinson，他便是gis之父。1963年，加拿大测 量学家r．f．tomlinson提出把常规地图变成数字形式地图，并存入计算机的想法。他还首 先提出了“地理信息系统”这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿 大地理信息系统(cgis)，用于自然资源的管理和规划。【2】 罗杰汤姆林森虽然对gis的产生功不可没，但是归根结底gis的产生是世界进步的必然 过程，由于计算机技术的进步与发展，越来越多的功能被使用计算机实现，而便捷实用的gis 出现绝不是偶然。所以在我看来，gis实质是起源于人口普查，土地调查和自动制图，以及 人们对此的需求，罗杰汤姆林森很好的 - 1 - 扮演了催化剂的角色。正如罗杰汤姆林森所说的“手工制图的成本实在是太昂贵了”。因 此，gis实质是社会的要求和罗杰汤姆林森这个gis之父合力之下产生的。 1.3 就gis本身来说，大多数功能较全的gis一般均具备四种类型的基本功能，它们分别是： 数据采集与编辑功能、制图功能、空间数据库管理功能和地形、空间分析功能。【3】 gis的核心是一个地理数据库,所以建立gis的第一步是将地面的实体图形数据和描述它 的属性数据输入到数据中,即数据采集.为了消除数据采集的错误,需要对图形及文本数据进 行编辑和修改. 建立gis首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制 用户所需要的各种图件。因为大多数用户目前最关心的是制图，从测绘角度来看，gis是一 个功能极强的数字化制图系统，所以制图功能也很重要。 地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系 统来进行管理。gis一般都装配有地理数据库，其功效类似对图书馆的图书进行编目，分类 存放，以便于管理人员或读者快速查找所需的图书。其基本功能包括：1.数据库定义 2.数据 库的建立与维护 3.数据库操作 4.通讯功能。

地理信息系统概论——知识点总结

地理信息系统概论 第一章导论 数据与信息的关系： 数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义； 信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。 数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。 数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。 信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。 地理信息：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、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS的基本构成： GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。1、系统硬件： （1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。 （2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。 （3）GIS网络设备：包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。 2、系统软件：按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。 3、空间数据：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机中的，称为数据库。 4、应用人员：包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。 5、应用模型 GIS的功能： 基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。 1、基本功能：包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程 2、应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策、定位服务 数据库：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机