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地理信息系统原理

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ArcGIS10地理信息系统教程从初学到精通3章

第3章地理数据库 地理数据库(Geodatabase)是一种面向对象的空间数据模型,它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认识。地理数据库在一个公共模型框架下,对GIS处理和表达的空间特征,如矢量、栅格、不规则格网(triangulated irregular network, TIV、网络等进行统一描述和存储,是目前最先进的数据管理模式。本章主要介绍地理数据库的概念,Ueodatabase的数据管理.智能化操作,版本与长事务管理等的原理与操作方法。 3.1 Geodatabase概述 3.1.1 Geodatabase数据模型 Geodatabase和空间数据库(spatial database)在本质上没有很大的区别,只是提法的不同。GIS使用Geodatabase来描述地理数据库的概念与操作,方便起见,本章皆用Geodatabase 描述地理数据库。 Geodatabase是Esri公司经过多年研发,在先前数据模型的基础上进化而来的,是保存各种数据集的“容器”。它建立在标准的关系数据库(RDBMS)基础之上,使用标准关系数据库技术表现地理信息数据模型,并加入了空间数据管理的模式。Geodatabase中所有的数据都被存储在一个RDBMS中,既包括每个地理数据集的框架和规则,又包括空间数据和属性数据的简单表格。Geodatabase为ArcGIS更好地管理和使用地理数据提供了数据接口和管理框架,它集成了所有在ArcGIS中可以使用的数据类型(如要素类、格数据集、表)及其显示、访问、存储、管理和处理的方法。 1.Geodatabase的数据组织 Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据,这些数据对象包括对象类(object class、要素类(feature class)和要素数据集(feature dataset)等。 1)对象类 在Geodatabase中,对象类是一种特殊的类,它没有空间特征,表现为可关联某种特定行为的表记录。如某块地的主人,在“地块”和“主人”之间,可以定义某种关系。 2)要素类 同类空间要素的集合即为要素类,如河流、道路、植被、用地、电缆等,也就是通常理解的矢量数据中的“图层”。要素类之间可以独立存在,也可以具有某种关系。当不同的要素类之间存在关系时,可将其组织到一个要素数据集中。 3)要素数据集 要素数据集由一组具有相同空间参考的要素类组成。一般而言,在以下三种情况下,可以考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集(简称为要素集)中。 一专题归类表示。当不同的要素类属于同一范畴时,如全国范围内不同比例尺的公路交通专题数据,其点、线、面类型的要素类可组织成一个要素数据集。 一创建几何网络。构成几何网络的不同要素类必须组织到同一个要素数据集中。如燃气网络中,有阀门、减压阀、管路等设备,它们分别对应点或线类型的要素类,在进行燃气网络对应的几何网络建模时,这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 一考虑平面拓扑。共享公共几何特征的要素类,如用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时,其公共的部分也要求一起移动,并保持这种公共关系不变。此种情况下,

地理信息系统笔记整理_全解剖

第一章:地理信息系统概说 数据与信息 数据(data):是未经过加工的原始材料,是客观对象的表示。 信息(information):是对数据的解释、运用与解算,是数据内涵的意义。 数据处理:对数据进行收集、筛选、排序、归并转换、存储、检索、计算、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、图像和图形等的总称。 地理信息的特征体现在区域性、多层次性和动态变化上: 空间位置:通过公共地理参考来描述地物所在位置,如大地参照系、地物间的相对位置。多维结构:在二维空间的基础上,实现多专题的第三维的信息结构。 时序特征:指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。 地理信息系统:由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,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。 物理外壳:计算机化的技术系统 操作(处理)对象:空间数据。 技术优势:在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段、以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。 对GIS的三种认识: 地图观点:强调GIS作为信息载体与传播媒介的地图功能。 数据库观点:强调数据库系统在GIS中的重要作用。 分析工具的观点:强调GIS的空间分析与模型分析功能,认为GIS是一门空间信息科学,这是其有别与其它系统的唯一特征。 GIS概念框架和构成 ---数据库建立和数据库输入 用户界面----系统和数据库管理---空间数据处理和分析 ---产品生成和输出 地理信息系统的分类

地理信息系统原理复习资料

地理信息系统原理 第一章绪论 1.数据:①狭义:为人们获得信息前后对事物认识的差别 ②广义:指主体(人、生物和机器)与外部客体(环境、其 他人、生物和机器)之间相互联系的一种形式。是 主体与客体之间一切有用的消息和知识,是表征事 物特征的一种普遍形式。 2.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。 3.信息的特征:客观性、适用性、可传输性和共享性。 4.信息和数据的关系:信息来源于数据,数据是未加工的原始资料, 数据对实体行为产生影响时才成为信息。数据是信息的内容和解释,信息是数据的载体和表达。 5.地理信息:是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示 地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。 6.地理信息的特征:其属于空间信息、区域性、多维结构(多层次性)、 时序特征(动态变化特征)。 7.信息系统:能对数据和信息进行采集、储存、加工和再现,并能回 答用户一系列问题的系统称为信息系统。 8.信息系统的四大功能:数据的采集、管理、分析和表达。 9.地理信息系统:是一种特定而又十分重要的空间信息系统,它是以 采集、贮存、管理、分析和描述(五大功能)整个或部分地球表面

(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的空间系统。10.地理信息的分类:①按研究对象的分布范围分:全球和区域;②按 GIS功能分:工具型和应用型;③按研究对象的性质和内容分:综合和专题;④按GIS的数据结构分:矢量、栅格和混合;⑤按研究对象的空间分布特征分:2D、2.5D、3D、4D。 11.地理信息系统国内外发展对比: 12.地理信息系统和其他学科的区别: 地 区

地理信息系统原理试卷及答案6套

地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释(每小题5分,共25分) 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题(每小题5分,共25分) 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路;写出右图所示栅格数据的游程长度编码 (第二大题第3小题图) 4、简述地图投影的分类;说出右图所示地图投影的名称 (第二大题第4小题图) 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题(共50分) 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位(本小题15分)

2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法,针对以下两个问题设计解决技术流程(可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题):(本小题15分) 1)城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米,请列出所有需要拆迁居民的信息 2)B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林,在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题(生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以),设计一个应用3S集成技术解决问题的方案,请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中(如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强,使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等)(本小题20分) 可以作为参考的案例:在对湿地环境的研究工作中,用GPS测量湿地的精确范围,通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取,采用GIS技术对湿地环境进行评价…

地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释(每小题5分,共25分) 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题(每小题5分,共25分) 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引

地理信息系统教程考试复习题

地理信息系统教程考试复习题

1.与其它信息系统相比,地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 空间分析和统计功能是GIS的一个独 立研究领域,它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系,包括拓扑叠加,缓冲区建立,数字地形分析,空间几何分析。 8.GIS近代发展有什么特点? (1)面向对象技术与GIS结合。(4)Internet与GIS的结合。 (2)真三维GIS与时空GIS。(5)GIS与专家系统/神经网络的结合。 (3)GIS应用模型的发展。(6)GIS与虚拟现实技术的结合。 2.GIS的研究对象是什么? 地理实体有什么特点? GIS的研究对象是地理实体,即指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元。 属性特征:用以描述事物或现象的特性,即用来说的“是什么”。 空间特征:用以描述事物或现象的地理位置及空间相互关系,又称几何特征和拓扑特性。 时间特征:用以描述事物或现象随时间的变化。 3.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 属性数据:描述空间实体的属性特征的数据,也称非几何数据,如类型/等级/名称/状态等; 几何数据:描述空间实体的空间特征的数据,也称位置数据,定位数据,即“在哪里” 关系数据:描述空间实体的空间关系的数据,如空间实体的邻接、关联、包含等,主要是拓扑关系。 依据空间数据来源的不同分为:地图数据、地形数据、属性数据、元数据、影象数据等; 依据表示对象的不同分为:点,线,面、体数据。 4.GIS的数据源有哪些? ①地图数据②遥感数据③文本资料④统计资料 ⑤实测数据⑥多媒体数据⑦已有系统的数据 5.请说明分类分级对于属性数据的意义。 分类是将具有共同属性或特征的事物或现象归并在一起,而把不同属性或特征的事物或现象分开的过程。分级是对事物或现象的数量或特征进行等级的划分,主要包括确定分级数和分级界限。在属性数据中,有一部分是与几何数据的表示密切有关的,例如,道路的等级、类型等,决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS中,通常把这部分属性数据用编码的形式表示,并与几何数据一起管理起来。编码的过程是将信息转换成数据的过程,前提是首先要对需表示的信息进行分类分级。 6.如何发现进入GIS中的数据有错误? 1、通过图形实体与其属性的联合显示,发现数字化中的遗漏,重复,不匹配等操作。 2、在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果,对照原图检查错误。 3、把数字化的结果绘图输出在透明的材料上,然后与原图叠加以便发现遗漏。 4、对等高线确定最低和最高等高线的高程及等高距,编制软件来检查高程的赋值是否正确。 5、对于面状要素,可在建立拓扑关系时,根据多边形是否闭合来检查,或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等。 6、对于属性数据,通

地理信息系统设计与实现复习笔记

概论 一、基本概念 数据:是指对某一目标定性、定量描述的原始数据。包括数值,字符,图像,图形,视频等,在计算机中数据按符号进行存储和处理。 信息:狭义的信息指两次不定性之差,即人们在获取信息前后对事物认识的差别;广义的信息是指主体与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信息或知识,是表征事物性质、特征和状态的一种普遍形式。 信息和数据不可分离。信息是数据的内涵,而数据是信息的一种表达方式,数据是客观对象的表示,数据在得到解释后才能成为信息。 系统:相互联系的若干要素构成的具有特定功能的整体。系统不仅指计算机信息系统,而且还包括其他系统,比如一个学校就是一个系统。 信息系统:是指具有处理、管理和分析数据能力,能够为决策提供有用信息的系统,信息系统不一定是计算机信息系统。 GIS以地理空间数据库为基础在计算机软、硬件支持下,对空间相关数据进行采集、管理、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而建立起来的计算机技术系统。 地理信息系统的类型:工具型(GIS开发平台,供其它系统调用或二次开发)、应用型(专题GIS和区域GIS)、大众型GIS. GIS的设计方法原型化(优:需求表示清楚,用户满意度较高;降低开始风险和开发成本;缺:不适合开发大型的信息系统;系统难于维护;带有一定盲目性)、面向对象(优:加强了对问题域和系统责任的理解;改进了与分析有关的各类人员的交流;对需求的变化具有较强的适应性;贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性;有利于用户参与。缺:需要一定的软件支持环境;不太适应大型的mis开发)、结构化程序设计(优:组成清晰,层次分明,便于调试和修改,是系统研制较为理想的工具;缺:结构化分析不适合需求经常改变的系统,因此结构化分析的前提是:面临静态需求) GIS二次开发模式自、委、联,开发方式:独、宿、集。 GIS设计内容系统总体设计、数据模型设计、数据库设计、系统功能设计、应用模型设计、输入/输出设计 GIS设计过程系统分析{需求分析(需求调查[用户情况、数据源、数据评价,方式:面谈、电话访谈、现场参加、调查问卷、索取资料、GIS专题报告等]、需求分析、需求文档编写[包括表和清单])、可行性分析(经济因素[效益分析、经费问题]、技术因素[技术水平]、社会因素[有关部门和用户的支持程度])、进度预测}、系统设计、系统实施、运行维护第二章 GIS系统分析 需求分析的过程实际上是一个继承与发展的过程。 系统分析工具数据流程图、数据字典 数据字典的内容:数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体。 功能:①给管理者和用户提供关于可利用数据的线索;②为系统分析人员提供数据是否存在的信息;③为编程工作提供数据格式及数据位置。 第三章应用型GIS总体设计 系统设计过程中确定目标的原则:针对性;实用性;预见性;先进性。 系统总体设计的原则:完备性、标准化、系统性、兼容性、通用性、可靠性、实用性、可扩充性。 系统组网方案:B/S模式(浏览器/服务器)、C/S(客户/服务器)模式、混合模式。C/S:系统维护要求高、操作复杂;对网络要求高。B/S:胖服务器、瘦客户端。(表示层、应用层、数据层)。目前一般都采用以B/S为主,C/S为辅的网络结构模式。 地理编码:在地理数据分类基础上,以易于计算机和人识别的代码来唯一地标识地理实

地理信息系统原理复习资料

地理信息系统原理复习资料 第一章地理信息系统概论 ●地理信息系统的定义 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面,地理信息系统是一门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 ●地理信息系统的核心问题 ?位置:即在某个特定的位置有什么。 ?条件:即什么地方有满足某些条件的东西。 ?变化趋势:需要综合现有数据,以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。 ?模式:是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。 ?模型:该类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。 ●地理信息系统的功能 ?数据采集、监测与编辑 ?数据处理 ?数据存储与组织 ?空间查询与分析 ?图形与交互显示 ●地理信息系统的构成 一个完整的GIS 主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据(或空间数据)和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统(软件和硬件),空间数据反映GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 第二章空间数据模型 ●空间实体具有的基本特征 ?空间特征:包括空间位置特征、空间关系特征。 ?属性特征:属性特征也称为非空间特征或专题特征。 ?时间特征:时间特征是指空间实体随着时间变化而变化的特性。 ●要素模型的基本概念 基于要素的空间模型强调了个体现象,该现象以独立的方式或者以与其它现象之间的关系的方式来研究。基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象(Object)或实体(Entity)。一个实体必须符合三个条件: ?可被识别; ?重要(与问题相关);

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷(B)卷 考试时间:100 分钟考试方式:闭卷 (注:除填空题以外的各题请在答题纸上解答) 一、填空题(每题1分,共10分) 1.GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节,目前主要的开发路线有结构化开发方法(SP)方法、___________、___________、集成式开发策略。 2.地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3.面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4.三维空间数据模型研究主要有两个趋势:一是采用基元及其组合来表示三维空间目标,并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述,二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5.专题地图的制图表示方法比较多,有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释(每题2分,共20分) 1.DIME 2.OpenGIS 3.GIS互操作 4.地理数据和地理信息 5.空间索引 6.规则格网模型7.DTM空间拟合8.叠置分析(Overlay Analysis)9.空间数据质量10.3S集成 三、选择题(每题2分,共10分) 1.空间集合分析主要完成: A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用: A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪()起步。 A.60年代初; B.70年代初; C.80年代初; D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是()。 A.地形分析; B.主成分分析; C.系统聚类分析; D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时,第6行第5列位置处的栅格的MORTON(M D)码值为:()(行列下标从0开始) A 57 B 50 C54 D36 四、判断题(每题2分,共10分)

地理信息系统教程与地理信息系统概论课后题

地理信息系统概论 第一章 1:什么是地理信息系统?它与一般的计算机应用系统有哪些异同点? 答:geographicalhical information system,它是一种特定的十分重要的空间信息系统,是 在计算机软硬件支持下,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,以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS脱胎于地图学,是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、 信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是,地理信息系统与这些学科和系统之间既有联系又有区别。 (1)GIS与机助制图(数字地图)系统 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、表示、处理、可 视化甚至空间数据的管理,主要功能是强调空间数据的处理、显示和表达,有些数字制图系统包含空间查询功能。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,此外它还应具有丰富的空间分析 功能。 (2)GIS与DBMS(数据库管理系统) 数据库管理系统不仅是一般数据管理系统,而且通常也是地理信息系统中属性数据管理的基 础软件。GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空 间数据的可视化和空间分析等功能。因此,GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加 复杂,在功能上也比后者要多得多。 (3)GIS与CAD系统 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。区别在于CAD系统处理的多为规则几何图形及其组合图形功能较强,属性库功能弱, 缺乏分析和判断能力,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,较强的空间分析功能,图形与属性的相互操作频繁,具有专业化的特征且CAD多在单幅图上操作,海量数据的图库管理能力不如GIS。 (4)GIS 与遥感图像处理的系统 遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件,强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取,是GIS的重要信息源,遥感数据经过遥感图像 处理系统处理之后,或是进入GIS系统作为背景影像,或是与经过分类的专题信息系统一道 协同进行GIS与遥感的集成分析。这种系统一般缺少实体的空间关系描述,难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2:地理信息系统有哪几部分组成?它的基本功能有哪些?试举目前广泛应用的两个地理信 息系统软件为例,列出它们的功能分类表,并比较其异同点。 GIS 主要有以下五部分: (1)系统硬件:用以存储、处理、传输和显示地理信息系统或空间数据。 (2)系统软件:是系统的核心,用于执行GIS功能的各种操作,包括数据输入、处理、数 据库管理、空间分析和数据输出等。 (3)空间数据:地理信息系统的操作对象,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和 时间特征。 (4)应用人员:GIS应用人员包括系统开发人员和GIS的最终用户,他们的业务素质和专业知识是GIS 工程及其应用成败的关键。 (5)应用模型:GIS 应用模型是为某一特定的实际工作而建立的运用地理信息系统的解决 方案,其构建和选择也是系统应用成败至关重要的因素,是GIS技术产生社会经济效益的关

武大地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍)

武测地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍) 武测地理信息系统笔记 制作:武汉大学教学队伍: 胡鹏程雄李建松吴艳兰郭庆胜杜清运游涟 第一章绪论 §1-1 GIS概念 一、信息与数据 1、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:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类是不同的。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,这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。 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,这为信息的并发应用提供可能性。 2、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。 3、两者关系(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。

只有数据对实体行为产生影响才成为信息,数据只有经过解释才有意义,成为信息。 例如“1、”“0”独立的1、0均无意义。 当它表示某实体在某个地域内存在与否,它就提供了“有”“无”信息,当用它来标识某种实体的类别时,它就提供了特征码信息。 二、地理信息与地学信息 1、地理信息 1)定义:指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示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图、文、声、像等的总称。 2)特点: A、地域性:(是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志)。 地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。 B、多维结构: 指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息包括(例图) C、时序特征: 时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。因此,一实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据,不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。例如98年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。显然,如果用过时数据,这将造成多大的损失,这就是地理信息的时序特征。 2、地学信息 与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 3、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。 四、信息系统和地理信息系统 1、信息系统( Information System ,IS )

地理信息系统原理复习资料

绪论第一章 0、地理信息系统基本概念 0.1、地理(空间)数据: 地理空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等,由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他通讯系统输入GIS,是系统程序作用的对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。 0.2、地理(空间)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、图像和图形等的总称。 0.3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。 说明: 1.是计算机系统 2.操作对象:空间数据 3.基本功能:采集、管理、处理、分析、建模、显示 4.其技术优势在于其数据综合、模拟和分析评价能力,实现地理空间过程演化的模拟和预测 5.与地理学和测绘学关系密切 GIS的定义框架GIS在信息系统中的地位和分类 0.4GIS的基本构成 ?GIS主机:大型、中型、小型机,工作站/服务器、微型计算机 ?GIS外部设备: 1.输入设备:数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等 2.输出设备:绘图仪、打印机、图形显示终端等 3.数据存贮与传送设备:磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 ?GIS网络设备:布线系统、网桥、路由器、交换机等 0.5GIS组成—软件—空间数据—人员 0.6GIS的功能 1.数据采集: 数据是GIS的血液,贯穿于GIS的各个过程 2.数据编辑与处理:原始数据不可避免的存在误差,需要对其编辑和格式转换等处理,因此GIS应提供强大的、交互式的编辑功能,包括图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据压缩、图形数据和属性数据的关联。 3.数据存储、组织和管理: GIS的数据结构:矢量数据结构、栅格数据结构 GIS数据的组织和管理:文件-关系数据库混合管理、全关系型数据管理、面向对象数据管理4.空间查询和空间分析

地理信息系统原理试题[二]及答案解析

南京信息工程大学地理信息系统原理试卷(二) 一、填空题(每空1分,共30分) 1、一个实用的GIS 要支持对空间数据的________________、_________________、_________________、___________________、___________________等功能;其基本构成一般包括以下 5 个部分_________________、___________________、 ________________________、_________________________、______________________。 2、空间数据结构建立的基本过程包括: 、_________________________________、_________________________、____________ ___ 、 ________________________ 。 3、空间数据的拓扑关系包括:__________________________________________________,其对地理信息系统的数据处理和空间分析,具有重要的意义: 1)_______________________________________________________________________; 2)_______________________________________________________________________; 3)_______________________________________________________________________。 4、空间数据的坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,包括___________和_____________。前者,可利用仿射变换进行,根据图形变换原理,得出含有6个参数的坐标变换公式,需要知道不在同一直线上的3对控制点的___________________及其____________,才能求得上述参数。但在实际应用中。通常利用4个以上的点来进行。 5、基于多边形数据的栅格化方法,又称为______________________________。 6、基于图像的矢量化方法中,可利用剥皮法进行“细化”,剥皮过程的前提条件是_______________________________________。 7、从DEM 中可以提取出各地表单元的坡向,其计算公式如下: 式中,A 表示__________方向的倾斜,B 表示___________方向的倾斜。 8、地形剖面图的绘制,常常可以以线代面,通过求算出剖面线和________________的交点的____________和__________________________________来自动绘出所需要的地形剖面图。 二、 单选题(每小题 2 分,共20分) 1、.以下不属于GIS 输出设备的为( ) A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 2、以下不属于拓扑数据结构的特点为( ) A. 点是相互独立的,点连成线,线构成面; B .弧段是数据组织的基本对象; B y A x z z z z y z z z z x x y j i j i j i j i j i j i j i j i n n j i j i **arctan ) ()(arctan arctan ,1,,11,1,,11,11,,,??=--+?--+?==++++++++ θ

地理信息系统教程

地理信息系统教程 第一章概论第一节GIS概念 (一)地理信息 1.数据 2.信息 3.地理信息 4.地理数据 5.地理信息特征 (1)空间相关性(2)空间区域性(3)空间多样性(4)空间层次性 (二)信息系统 1.概念 2.类型 (三)地理信息系统 1.定义基本内涵(4)2.基本特征 (1)数据的空间定位特征(2)空间关系处理的复杂性(3)海量数据管理能力,来自:1)地理数据2)空间分析 (四)外延 第二节GIS功能 (一)基本功能需求 1.位置2.条件3.趋势4.模式5.模拟 (二)GIS基本功能 1.数据采集功能 2.数据编辑处理 3.数据存储、组织与管理功能 4.空间查询与空间分析功能 5.数据输出功能 第三节GIS组成 (一)硬件系统 (二)软件系统 (三)网络 (四)空间数据 1.数据类型:(1)某个已知坐标系中的位置 (2)实体间的空间相关性 (3)与几何位置无关的属性 (五)人员 第四节GIS类型 1

(一)与相关学科关系 (二)与其他信息系统区别与联系1.GIS与机助制图系统的区别与联系2.GIS与数据库系统的区别与联系3.GIS与CAD的区别与联系 4.GIS与遥感图像处理系统的区别与联系(三)GIS应用范畴 1.测绘、地图制图2.资源管理3.灾害监测4.环境保护5.精细农业6.电子商户7.电子政务 (四)地理信息系统发展历程 1.地理信息系统的开拓期(20世纪五六十年代) 2.地理信息系统的巩固发展期(20世纪70年代) 3.地理信息系统技术大发展时期(20世纪80年代) 4.地理信息系统的应用普及时代(20世纪90年代至今) 第二章地理空间数学基础 第一节地球空间参考 (一)三类地球表面几何模型 1.地球的自然表面 2.相对抽象的面:大地水准面大地体 3.地球椭球面:地球椭球 4.数学模型 (二)坐标系统 1.坐标系统的分类及基本参数 2.球面坐标系统建立 (1)天文地理坐标系 (2)大地地理坐标系 (3)空间直角坐标系 3.平面坐标系 (1)高斯平面直角坐标系 (2)地方独立平面直角坐标系 (三)高程基准 1.概念高程是表示地球上一点至参考基准面的距离,就一点位置而言,它和水平量值一样是不可缺少的。它和水平量值在一起,统一表达点的位置。 2.我国主要高程基准 (1)1956年黄海高程系 (2)1985年国家高程基准 2

地理信息系统概论笔记黄杏元

《地理信息系统概论》笔记 黄杏元自己看吧 第一章导论 第一节地理信息系统基本概念 1 学科特点 GIS是一门典型的交叉性学科 因此,学生要学好GIS,首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。 GIS是一门实践性很强的学科 因此,要重视技能训练,重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。 GIS是一门迅速发展中的学科 因此,要经常阅读有关的文献资料,掌握GIS学科的发展趋势,努力更新自己的知识,不断提高自己的能力。 2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示,随载荷它的物理设备的形式而改变。信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识,是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的改变而改变。数据是客观对象的表示,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息;数据是信息的表达,信息则是数据的内容。 3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。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。 4 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,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。 第二节GIS的基本构成及功能 1系统硬件由主机、外设和网络组成,用于存储、处理、传输和显示空间数据。 2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成,用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成,用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。

地理信息系统原理考试重点教学文稿

地理信息系统原理考 试重点

名词解释: 地理信息系统:是在计算机软硬件支持下,以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性,并回答用户问题等为主要任务的技术系统。 空间拓扑关系:拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为下列三种关系:拓扑邻接关系、拓扑关联关系、拓扑包含关系。 空间插值:空间插值——空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较。 元数据:对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据。 空间索引:根据空间对象位置和形状或空间对象的某种空间关系,按一定顺序排列的数据结构,包含空间对象的概要信息,以提高空间操作的效率. 空间自相关:空间自相关是空间场中的数值聚集程度的一种量度。距离近的事物之间的联系性强于距离远的事物之间的联系性。 空间数据引擎:是一种空间数据库管理系统的实现方法,即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎,以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力. 碎屑多边形:碎屑多边形又称条带多边形,因为前后两次录入同一条的位置不可能完全一致,就会产生碎屑多边形。 地图投影:就是将椭球面各元素(包括坐标、方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上。研究这个问题的专门学科叫地图投影学。 虚拟现实:计算机产生的集视觉、听觉、触觉等为一体的三维虚拟环境,用户借助特定装备(如数据手套、头盔等)以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。 叠置分析:将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面,叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。同时叠置分析不仅生成了新得空间关系,而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。 场模型:也称作域模型,是把地理空间中的现象作为连续的变量或体看待。 不确定性:是指对真值的认知或肯定程度,是广泛意义上的误差。 雷普利K函数 对称差异 知识点: 1.常见GIS软件有哪些?哪些国产哪些国外品牌常用GIS文件格式的扩展名RrcGIS(国外)、MapGIS(国内)、MapInfo(国外)、SuperMap(国内)bmp、dat、dbf、dem、hdr、shp、tab。 2.GIS输入、输出设备组成 GIS数据来源第一手数据第二手数据分别有哪些 3S指什么? GIS输入设备:解析和数字摄影测量仪器、全站仪、GPS、遥感与图像处理系统、数字化仪、扫描仪、键盘鼠标; 输出设备:绘图仪、打印机、终端等。

地理信息系统原理试卷三及答案

南京信息工程大学地理信息系统原理试卷(三) 一、填空(20×0.5′) 1.GIS 的应用功能有:(1)、(2)、(3)、(4) 2.拓扑数据结构与spaghetti 结构相比,拓扑数据结构优点是: (1)一个多边形和另一个多边形之间没有空间坐标重复,这样就消除了。 (2)和分开存储,有利于诸如包含相连等查询操作。 3.空间数据压缩处理中,对矢量复杂曲线压缩常用的方法有:(1)、(2)、(3) 4.面向对象数据模型的基本概念有:(1)、(2)、(3) 5.变量筛选分析方法有:(1)、(2)、 (3) 6. GIS 应用模型根据表达的对象的不同,将模型分为:(1)、(2)、(3) 7.系统分析基本思想是从观点出发,通过对事物进行分析和综合,找出各种可行方案,为 系统设计提供依据。 二、判断,对的,在后面括号里打“∨”, 错的,在后面括号里打“×”(4×1′) 1.矢量数据结构优点之一是数据结构简单。 ( ) 2.栅格数据结构优点之一是图形显示质量好,精度高。 ( ) 3.点内插精确的方法之一是有限差分法。 ( ) 4.关系数据模型优点之一是易于理解、更新和扩充。 ( ) 三、名词解释 (4×5′) 1. GIS 2. DTM 3. 空间数据编码 4. 地学可视化 四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。(10′) 地图M 及其空间要素I 、II 说明: 1.I 为张三所有,面积125.2,为林地 II 为李四所有,面积43.5,为麦地 2. 边a 、b 、c 、d 、e 、f 边长分别为30、22、16、25、16、14、17 3.结点1、2、3、4、5的坐标分别为:(26.7,23.5)、(28.4,46.5)、(46.1,42.5)、(31.3,45.5)、(68.4,38.7) 五、求端点V1到V7的最短路径。(8′) a 3 e b 1 2 4 5 c d f I II

地理信息系统教程(考试重点)

地理信息系统教程 第一章绪论 1.信息系统:能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管理、分析和表达数据的能力。 2.地理信息系统:GIS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3.GIS与IS之间的区别:GIS是空间数据和属性数据的联合体。 4.GIS系统五个基本组成部分:⑴硬件系统,各种设备-物质基础;⑵软件系统,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;⑶数据,系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础;⑷应用人员,GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户;⑸应用模型,解决某一专门应用的应用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在 5.地理信息系统基本功能:⑴数据采集与编辑;⑵数据存储与管理;⑶数据处理和变换; ⑷空间分析和统计;⑸产品制作与显示;⑹二次开发和编程 6.地理信息系统应用功能:资源管理;区域规划;国土监测;辅助决策 第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库 1.地理实体:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具有概括性,复杂性,相对性的概念。 2.地理实体的特征:⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性;⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系;⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化 3.地理实体数据的类型:⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据;⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据;⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4.点:有特定位置;线:具有相同属性的点的轨迹,由一系列的有序坐标表示;面:对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。由封闭曲线加内点来表示;体:用于描述三维空间中的现象与物体,它具有长度、宽度及高度等属性 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。其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.矢量数据获取方式:⑴通过外业测量获得,利用测量仪器记录测量结果,然后转换到地理数据库中;⑵跟踪数字化,用跟踪数字化的方式把地图变成离散的矢量数据;⑶间接获取:a栅格数据转换b空间分析 7.矢量数据结构:通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。8.栅格数据结构:是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格作为一个象元或象素由行、列定义,并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值。 9.栅格数据获取途径:手工获取;扫描仪扫描;由矢量数据转换而来;遥感影像数据;格网DEM数据 10.拓扑关系:是一种对空间结构关系进行明确定义的方法,指图形保持连续状态下变形,但图形关系不变的性质。 11.拓扑元素量、质不变及相互关系——欧拉公式:c + L = A+P(P: 点数;L: 线数;A: 面数;c: 常数,为多边形地图特征,若A包含边界里面和外面的多边形,则c=2;若A仅包含边界内部多边形,则c=1) 12.矢量和栅格数据结构的比较:⑴矢量数据结构优点:便于面向现象(土壤类型等)的数据

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