1、 復習資料 1、 地理信息系統的定義、分類。地理信息系統：是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。地理信息系統的分類根據數據分類（1）矢量數據格式GIS系統 （2）柵格數據格式GIS系統 （3）混合數據格式GIS系統 根據研究內容分類 （1）專題GIS（2）綜合GIS（3）GIS工具根據研究范圍分類（1）全球地理信息系統（2）區域地理信息系統（3）國家地理信息系統2、 地理信息系統的組成、研究內容。地理信息系統的組成系統硬件、系統軟件、空間數據、應用人員和應用模型。地理信息系統的研究內容（1）資源管

2、理；（2）區域規劃；（3）國土監測；（4）輔助決策。3、 3S技術的定義3S技術是遙感技術（RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。4、 數據庫定義；數據庫結構分類有哪些？數據庫：是為了一定的目的，在計算機系統中以特定的結構組織，存儲（存貯）和應用的相關數據的有序集合。數據庫結構分類（1）層次式數據庫；（2）網絡式數據庫（3）關系式數據庫5、 空間數據庫設計有哪些基本步驟？GIS空間數據庫的設計需要經歷一個由現實世界

3、到信息世界，再到計算機世界的轉化過程。（1）需求分析。（2）概念設計。（3）邏輯設計。（4）物理設計6、 數據、信息的定義、兩者特點與關系。數據：是通過數字化并記錄下來可以被識別的符號，用以定性或定量地描述事物的特征和狀況。信息（狹義）:兩次不定性之差。即指人們獲得信息前后對事物認識的差別。信息（廣義）: 是指主體(人、生物和機器)與外部客體  (環境、其它人、生物和機器)之間相互聯系的一種形式。是主體和客體之間一切有用的消息和知識。兩者特點與關系（1）數據與信息不可分離，數據是信息的載體，信息是數據的含義。（2）數據只有被正確理解才能得到正確的信息。（3）人們從數據中獲得信息的速度

4、、數量、質量與其知識水平和技術手段有關。7、 空間元數據的定義空間元數據：是指在空間數據庫中用于描述空間數據的內容、質量、表示方法、空間參考和管理方式等特征的數據，是實現地理空間信息共享的核心標準之一。8、 數據的類型數字、字符、圖形、圖像、聲音、表格9、 空間數據的基本特征。空間數據具有三個基本特征：空間特征，屬性特征，時間特征10、 空間數據的種類有哪些？（1）按數據來源分：地圖數據、影像數據、文本數據（2）按結構分：矢量數據、柵格數據（3）按幾何特征分：點、線、面、曲面、立體（4）按數據功能特征：空間定位數據、關聯屬性數據（5）按數據發布形式： DLG、DRG、DEM、DOM11、 地理

5、信息定義。地理信息：是指表示地理環境要素或物質的數量、質量、分布特征和規律等的文字、數字、圖像和圖形的總稱。12、 地理信息特點。地理信息的最顯著特點是其信息具有空間定位特性，地物的特征是與其地理位置聯系在一起，這地理信息區別于其它類型的標志。 空間定位特征。多屬性特征。時間動態征13、 地理信息系統的基本功能。（1）數據的采集與編輯。（2）數據的存儲與管理（3）數據處理和變換（4）空間分析和統計（5）產品制作與演示（6）二次開發和編程14、 敘述mapinfo軟件的基本概況、特點。MapInfo軟件基本概況MapInfo是個功能強大，操作簡便的桌面地理信息系統，它具有圖形的輸入與編輯、圖形的

6、查詢與顯示、數據庫操作、空間分析和圖形的輸出等基本操作。系統采用菜單驅動圖形用戶界面的方式，為用戶提供了5種工具條（主工具條、繪圖工具條、常用工具條、ODBC工具條和MapBasic工具條）。用戶通過菜單條上的命令或工具條上的銨鈕進入到對話狀態。系統提供的查看表窗口為：地圖窗口、瀏覽窗口、統計窗口，及幫助輸出設計的布局窗口，并可將輸出結果方便地輸出到打印機或繪圖儀。MapInfo軟件特點 MapInfo作為一種功能強大的圖形軟件，利用點、線、區域等多種圖形元素，以及豐富的地圖符號、文本類型、線型、填充模式和顏色等表現形式，詳盡直觀、形象地完成電子地圖數據的顯示。同時，MapInfo對位圖文件（

7、如GIF 、TIF、PCX、 BMP）和航片、照片等柵格圖像，也可以進行屏幕顯示，根據實際需要還可以對其進行矢量化。在圖形處理方面，MapInfo提供了強大的圖形編輯工具箱，用戶可以對各種圖形元素任意進行增加、刪除、修改等基本編輯操作。15、 敘述mapinfo文件系統的構成。（1）屬性數據的表結構文件（.tab） （2）屬性數據文件(.dat) （3）交叉索引文件（.id） （4）空間數據文件(.map) （5）索引文件(.ind)16、 說明mapinfo的工作空間的用途及其與文件的關系。工作空間是Mapinfo用于保存表、窗口和窗口位置的文件。在使用Mapinfo工作過程中會用到許多表和

8、窗口，在這些表和窗口使用前須一一打開，如果在退出Mapinfo以前將這些打開的表、窗口和窗口的位置保存為工作空間文件，以后使用相同的表和窗口課直接打開保存過的工作空間就可以了，Mapinfo將恢復到保存時的狀態，不必逐個打開需要使用的文件，以提高工作效率。工作空間文件記錄的是工作空間所有使用的文件、打開的窗口及位置、Mapinfo環境設置等信息。17、 敘述用mapinfo軟件構建一個主題的完整土地空間數據庫的基本步驟。（1）需求分析：用系統的觀點分析與完整土地空間數據庫應用有關的數據集合（2）概念設計：把完整土地加以解釋，并用概念模型表達出來。（3）邏輯設計：把信息世界中的概念模型利用數據庫

9、管理系統所提供的工具映射為計算機世界中為數據庫管理系統所支持的數據模型，并用數據描述語言表達出來。（4）物理設計：數據庫的物理設計指數據庫存儲結構和存儲路徑的設計，即將數據庫的邏輯模型在實際的物理存儲設備上加以實現，從而建立一個具有較好性能的物理數據庫。（5）建立實際的空間數據庫結構18、 Mapinfo中掃描地圖進行座標配準的基本操作步驟。（1）啟動Mapinfo，打開表，選擇柵格類型打開。 （2）選擇投影、坐標體系。 （3）讀取坐標點，進行配準。 （4）輸入4個控制點后，繼續輸入控制點，糾正誤差。 （5）配準完成，保存工作空間19、 列舉3種國內GIS軟件工具名稱及其基本概況。Superm

10、ap（中國科學院地理所）北京超圖軟件股份有限公司是亞洲領先的地理信息系統平臺軟件企業，從事地理信息系統軟件的研究、開發、推廣和服務。依托中國科學院強大的科研實力，超圖軟件立足技術創新，研制了新一代地理信息系統軟件SuperMap GIS，形成了全系列GIS軟件產品。MapGIS（中地公司,中國地質大學）MapGIS是中地數碼集團的產品名稱，是中國具有完全自主知識版權的地理信息系統，是全球唯一的搭建式GIS數據中心集成開發平臺，實現遙感處理與GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空間真三維一體化的GIS開發平臺。Geostar（吉奧公司, 武漢測繪科技大學）GeoStar是大型國產自主知識

11、產權的地理信息系統基礎軟件平臺，是吉奧之星系列軟件的核心，在吉奧之星系列軟件中負責矢量、影像、數字高程模型等空間數據的建庫、管理、應用和維護。20、 列舉3種國外GIS軟件工具名稱及其基本概況。ArcGISArcGIS產品線為用戶提供一個可伸縮的，全面的GIS平臺。ArcObjects包含了大量的可編程組件，從細粒度的對象（例如單個的幾何對象）到粗粒度的對象（例如與現有ArcMap文檔交互的地圖對象）涉及面極廣，這些對象為開發者集成了全面的GIS功能。每一個使用ArcObjects建成的ArcGIS產品都為開發者提供了一個應用開發的容器，包括桌面GIS（ArcGIS Desktop），嵌入式G

12、IS（ArcGIS Engine）以及服務GIS（ArcGIS Server）。GeoMediaGeoMedia 是INTERGRAPH公司推出的應用空間數據倉庫技術的GIS平臺。GeoMedia利用空間數據倉庫形象化地展示了空間數據的全方位關系，這種關系是分布式GIS計算的基礎，基于這些關系的算法便于建立地理空間目標的自動綜合。空間數據倉庫通過工業標準數據庫對空間數據和屬性數據統一動態的管理，還可以實現多進程、多線程、內存緩沖、快速索引、數據的完整性、一致性、分布性、并發控制、安全與恢復等特性。MapinfoMapInfo是美國MapInfo公司的桌面地理信息系統軟件，是一種數據可視化、信息

13、地圖化的桌面解決方案。它依據地圖及其應用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數據庫數據、融合計算機地圖方法、使用地理數據庫技術、加入了地理信息系統分析功能，形成了極具實用價值的、可以為各行各業所用的大眾化小型軟件系統。MapInfo 含義是“Mapping + Information（地圖+信息）”即：地圖對象+屬性數據。21、 GIS發展歷史階段及主要標志。（1）GIS萌芽階段（60年代）主要標志：許多有關的組織和機構紛紛建立。（2）GIS發展的鞏固階段(70年代）主要標志：GIS工具大量出現，大量GIS應用系統出現。（3）地理信息系統的大發展階段（80年代)主要標志：微機GIS大發展；G

14、IS功能大大增強；GIS產業的形成。（4）地理信息系統的普及應用階段（80年代后)主要標志： 網絡GIS大量出現；“數字地球”促進GIS應用。22、 說明游程長度碼、四叉樹的編碼原理。游程編碼基本原理：用一個記錄代替具有相同值的連續網格（這些連續網格稱“游程” ）。其屬于線式壓縮編碼。四叉樹編碼基本原理：用一個記錄代替柵格數據中值相同的區域。其屬于塊式壓縮編碼。23、 拓撲結構的定義、拓撲結構有哪些類型？舉例說明這些拓撲結構類型在GIS中有哪些實際應用或意義。拓撲結構定義滿足拓撲幾何學原理的各空間數據間的相互關系。即用節點、弧段、多邊形所表示的實體之間的鄰接、關聯、包含和連通的關系。類型：拓撲

15、鄰接、拓撲關聯、拓撲包含實際應用應答某些區域與哪些區域鄰接：某條河流能為哪些政區的居民提供水源：與某一湖泊鄰接的土地利用類型有哪些：建立封閉多邊形，實現道路的選取，進行最佳路徑的計算。意義（1）跟據拓撲關系，不需要利用坐標或者計算距離，就可以確定一種地理實體相對于另一種地理實體的空間位置關系。（2）利用拓撲數據有利于空間要素的查詢（3）可以利用拓撲數據作為工具，重建地理實體24、 理解課本51頁的拓撲關系表。在這種數據結構中，弧段是數據結構的基本對象。弧段文件由弧段記錄組成，每個弧段記錄包括弧段標識碼、起始節點、終止節點、左多邊形和右多邊形。節點文件由節點記錄組成，包括每個節點的節點標識碼、節

16、點坐標及與該節點連接的弧段標識碼等。多邊形文件由多邊形記錄組成，包括多邊形標識碼、組成該多邊形的弧段標識碼以及相關屬性等。（或在這種數據結構中，弧段是數據結構的基本對象。弧段文件由弧段記錄組成，每個弧段記錄包括弧段標識碼、起始節點、終止節點、左多邊形和右多邊形）25、 空間數據模型、空間數據結構的定義。空間數據模型：指對空間要素認知、抽象和表達方式以及不同空間關系的定義模式。空間數據結構：不同空間數據模型在計算機內的存儲和表達方式26、 矢量數據結構、柵格數據結構定義。矢量也稱向量，數學上稱“具有大小和方向的的量”為向量。基于矢量模型的數據結構簡稱為矢量數據結構，是利用歐幾里得幾何學中的點線面

17、及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數據組織方式。基于柵格模型的數據結構稱為柵格數據結構，是指將空間分割成有規則的網格，稱為柵格單元，在各個網格上給出相應的屬性值來表示地理實體的一種數據組織形式。27、 如何獲得矢量數據，控制矢量數據精度的原理是什么？（1）.由外業測量獲得數字測圖。 （2）由柵格形式的空間數據轉換獲得矢量數據，如衛星測地、掃描數字化儀掃描、航攝像片等。可以用此類數據轉化為矢量數據。 （3）對現有地圖跟蹤數字化獲得將現有的地圖圖形離散化為數據。 矢量數據精度取決于坐標點的密度。坐標點越多，精度越大，同時數據量越大。28、 如何獲得柵格數據，柵格數據的數據量與精度的關系是什么？

18、如何解決數據量與精度的關系？獲得柵格數據的方式：（1）柵格法：在待輸入的圖形上均勻劃分柵格單元，逐個柵格地決定其屬性代碼，最后形成柵格數字地圖文件。這是人工編碼，當數據量太大時，該法費工費時，工作量相當大。 （2）轉換法：用手扶跟蹤數字化或自動跟蹤數字化得到矢量結構數據，在轉換為柵格結構。柵格數據由矢量數據向柵格數據轉換是理想的方法。 （3）掃描數字化：逐點掃描待輸入的專題地圖，對掃描數據重新采樣與再編碼，從而得到柵格數據文件。 （4）分類影像輸入：將經過分類解譯的遙感影像數據直接或重新采樣后輸入系統，這是高效獲取數據的方法。 柵格數據對地物表達的精度取決于網格邊長大小。柵格數據精度提高一倍，

19、數據量增加3倍，網格越小精度越高。一般可以通過保證最小多邊形的精度標準來確定網格尺寸，使形成的柵格數據既有效地逼近地理實體，有能最大限度地減少數據量。29、 GIS中硬件的主要構成。（1） 數據處理設備用作數據的處理、管理與計算，包括圖形工作站、個人計算機、客戶機/服務器系統。（2）數據輸入設備將地理數據轉換成數字的形式存入計算機，以便進行處理和分析計算等工作。包括數字化儀、工程掃描儀、數字測量設備。（3）數據輸出設備為地理信息系統軟件提供用戶操作的界面，并把地理信息系統的最終成果展現給用戶。包括繪圖儀、顯示器、投影儀。30、 GIS中可涉及的軟件類型有哪些？按功能可分為（1） GIS功能軟件

20、GIS應用軟件、GIS基礎軟件平臺。（2） 基礎支撐軟件數據庫系統軟件、系統庫軟件。（3） 操作系統軟件操作系統。31、 GIS的主要相關學科有哪些？地理學，制圖技術，數學和統計學，攝影測量學，遙感技術，計算機科學。32、 矢量數據、柵格數據的定義。矢量數據：是用歐式空間的點、線、面燈幾何元素來表達空間實體的幾何特征的數據。柵格數據：是將空間分割成有規則的網格，在各個網格上給出相應的屬性值來表示空間實體的一種數據組織形式。33、 什么叫矢量數據輸入、柵格數據輸入？矢量數據輸入：產生和矢量數據結構想適應的GIS空間數據的過程。把經過分類和編碼的地理要素的空間位置，轉換為一系列坐標，然后將這些坐標

21、按照確定的數據格式存入到計算機中去。柵格數據的輸入：過程也是產生和柵格數據結構想適應的GIS數據的過程34、 柵格數據如何表達點、線、面地理物體？（1）點。表示為單個像元（2）線。表示為在一定 方位上連接成串的相鄰像元的集合。（3）面。表示為聚集在一起的相鄰像元的集合35、 柵格數據網格單元有幾種基本類型？正方形、等邊三角形、矩形、正六邊形36、 柵格數據如何表達地理物體的基本信息？柵格數據是按網格單元的行與列排列、具有不同灰度或顏色的陣列數據。柵格結構是大小相等分布均勻、緊密相連的像元(網格單元)陣列來表示空間地物或現象分布的數據組織。是最簡單、最直觀的空間數據結構，它將地球表面劃分為大小、

22、均勻、緊密相鄰的網格陣列。每一個單元(象素)的位置由它的行列號定義，所表示的實體位置隱含在柵格行列位置中，數據組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性或指向其屬性的指針。37、 矢量數據與柵格數據特點的比較。矢量數據優點：（1）便于面向實體的數據表達（2）數據結構緊湊、冗余度低（3）拓撲關系有利于網絡分析、空間查詢等 缺點：（1）數據結構復雜（2）軟件實現要求技術較高（3）多邊形疊合等分析相對困難 柵格數據優點：（1）數據結構較簡單（2）空間分析較容易實現（3）有利于遙感數據的匹配應用和分析 缺點：（1）數據量大，（2） 冗余度高，需要壓縮（3） 定位精度比矢量低（4）拓撲關系難以表達38、

23、 數據變換、數據重構、數據提取的定義。數據變換：指從一種數學狀態到另一種數學狀態的轉換。包括幾何糾正和地圖投影變換等，以實現空間數據的幾何配準。數據重構：指數據從一種格式到另一種格式的轉換。包括結構轉換格、式轉換、類型替換等，以實現空間數據在結構、格式和類型上的統一，多源和異構數據的聯接和融合。數據提取：指對數據進行某種有條件的提取，包括類型提取、窗口提取、空間內插等，以適應不同用戶對數據的特定要求。39、 空間數據分類、空間數據編碼的定義。空間數據分類即第10題的空間數據種類空間數據的編碼：也稱為特征碼，是將數據分類結果用一種易于被計算機和人識別的符號系統表現出來的過程。40、 空間數據融合

24、的定義。空間數據融合：是指一個多記多側面的加工過程，包括對多個數據源數據和信息的自動化檢測、互聯、相關、估計和組合處理。41、 空間數據融合有哪些基本形式？（1）矢量空間數據融合。指將同一地區不同來源的空間數據，采用不同的方法，重新組合專題數據，統一物體的分類分級和屬性，進一步改善空間實體的幾何精度.（2）柵格空間數據融合。多遙感數據的融合，是將同一地區的多源遙感數據加以智能化合成，產生比單一信源更精確、更完全、更可靠的估計和判斷。（3）矢量柵格數據的融合。42、 DTM與DEM的定義。DTM數字地形模型（Digital Terrain Model)：是定義于二維區域上的一個有限的向量序列，它

25、用離散分布的平面點來模擬連續分布的地形的一種數據模型。DEM數據高程模型（Digital Elevation Model)：是DTM的一種表示屬性為海拔高程數值的模型，可經過計算得到地形因子數據，如坡度、坡向、曲面面積。43、 DTM的主要應用有哪些？（1）坡度和坡向計算 （2）曲面面積的計算（3）地表粗糙糙度計算 （4）高程及變異分析 （5）谷脊特性分析44、 敘述用DTM進行洪水淹沒面積提取的思路。假設某地區洪水水位為20m，為了估算淹沒損失首先，將數字地形的數據和土地利用數據進行匹配；其次，根據高程，確定淹沒邊界；最后，統計淹沒邊界內的被淹對象的類別和面積，就能精確地算出研究對象的淹沒損

26、失。為確定淹沒邊界，如圖，設格網邊長為x，洪水實際淹沒高程為H，該高程附近的平均坡度為a，于是， H1=H1/2×tg a ， H2=H1/2×tg a顯然，由高程H1確定的網招正好在淹沒邊界之內，面由H2確定的網格，則正好超過實際淹沒高程H一個網格。由于在數字地形模型中，相鄰網格的高程總是存在于H1至H2的高程范圍內，因此，凡高程< H2的格網均可作為淹沒區處理，只是對于邊界網格，可能存在半個網格的誤差，需要進行誤差改正。以H2為臨界值，將數字地形的數據按照下式進行重新分類，即 Zi,j=1 當Zi,jH2 Zi,j= 0 當Zi,jH2得到數字地形的二值圖，將該二

27、值圖與土地利用數據進行布爾邏輯操作，就能統計出各類土地利用的淹沒面積。45、 空間數據內插的定義是什么？以數據類型分類，內插有哪些類型？空間數據內插：是通過已知點或多邊形分區的數據，推求任意點或多邊形分區數據的方法。點的內插原理：建立具有連續變化的特征現象的數值方法，理論基礎在于對空間相關性的認知。即對地理上連續分布的現象。臨近點之間關聯性強，較遠的點之間關聯性弱或者無關。通常采用分塊內插法、逐點內插法、整體內插法。區域的內插原理：是根據一組多邊形分區的已知數據來推求同一地區另一組多邊形分區未知數據的內插方法。46、 說明反距離加權內插法(IDW)的內插原理。反距離權（IDW）插值法是基于相近

28、相似的原理：即兩個物體離得近，它們的性質就越相似，反之，離得越遠則相似性越小。它以插值點與樣本點 間的距離為權重進行加權平均,離插值點越近的樣本點賦予的權重越大。47、 分塊內插法、逐點內插法、移動擬合內插法的定義。分塊內插法：是把整個內插空間劃成若干塊，并對各分塊求出各自的曲面函數來刻畫曲面形態。逐點內插法：是以插值點為中心，定義一個局部函數去擬合周圍的數據點，數據點的范圍隨待插值點的位置的變化而變化，又稱移動曲面法。移動擬合內插法：是指對每一個待值點P用一個多項式曲面擬合該點附近的表面，從而計算出該點的高程值。48、 空間分析的定義。根據數據類型，空間分析的兩種基本類型是什么？空間分析：是為了解決地理