地理信息系統的基本功能和特征基本功能（數據采集與編輯、數據存儲和管理、數據處理和變換、空間分析和統計、產品制作與演示、二次開發和編程）。地理信息系統的特點或特征①地理信息系統是隸屬于信息系統中的一類，屬于空間信息系統；②與非空間信息系統（如管理信息系統）區別在于它能夠處理空間定位數據；③與計算機輔助設計或制造系統相比具有地理信息系統中的空間分析能力。空間拓撲關系的概念、意義、空間數據解碼拓撲關系：圖形在保持連續變形下的那些不變的幾何關系，包括：拓撲鄰接、拓撲關聯、拓撲包含。空間拓撲關系的意義：①根據拓撲關系，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。空間數據的編碼：是指將數據分類結構用一種易于被計算機和人識別的符號系統表示出來的過程。國家基礎地理信息數據的分類代碼由六位數字組成，有大類碼（一位）、小類碼（一位）、一級代碼（二位）、二級代碼（一位）、識別碼（一位）。GIS數據融合的概念和幾種方法基于轉換器的數據融合：數據轉換一般通過交換格式進行，是目前GIS系統數據融合的主要方法。特點：數據轉換過程復雜，系統內部的數據格式需要公開。基于數據標準的數據融合：是采用一種空間數據的轉換標準來實現多元GIS數據的融合。特點：能處理多個數據集，轉換次數少，系統內部的數據格式不需要公開，只要公開轉換采用的技術即可。基于公共接口的數據融合：又稱數據互操作模式，接口是一種規程大家都需要遵守并達成統一的標準。特點：獨特立于具體平臺，轉換技術高度抽象，數據格式不需要公開，代表著數據共享的發展方向。基于直接訪問的數據融合：是指一個GIS軟件中實現對其他軟件數據格式的直接訪問。特點：避免了數據轉換，不需要擁有數據格式的宿主軟件，也不必運行軟件。空間數據處理的幾種方式和內涵：1、數據變換：指數據從一種數學狀態到另一種數學狀態的變換，包括幾何糾正和地圖投影轉換等，以實現空間數據的幾何配準。2、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。3、數據提取指對數據進行某種條件的取舍，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。數據庫和空間數據庫的概念和原理：空間數據索引方法、GIS空間數據庫設計原則空間數據庫索引包括1）范圍索引：范圍索引即在記錄每個空間實體的坐標時，同時記錄每個空間實體的最大和最小坐標。2）格網空間索引：是將區域劃分成大小相等的網格，記錄每個網絡內所包含的空間實體在數據庫中的地址。3）四叉樹空間索引：是將區域進行若干層次的劃分，每個層次的劃分是將上一層次劃分得到的每個區域分成四個相等的子區域，判定空間實體包含在哪一層次的哪一個子區域中，則用子區域的編碼來記錄空間實體。空間數據庫設計的原則①盡量減少空間數據存儲的冗余量；②提供穩定的可轉換的數據結構；③滿足用戶及時訪問的需求，并能高效地提供用戶所需的空間數據庫查詢結果；④在數據元素間維持復雜聯系，以反映空間數據庫的復雜性；⑤支持多種決策需要，具有較強的應用適應性。GIS應用模型的概念、幾種類型和方法GIS的應用模型，就是根據具體的應用目標和問題，借助于GIS自身的技術優勢，是觀念世界中形成的概念模型，具體化為信息世界中可操作的機理和過程。模型的形成過程實際上就是解決問題的過程GIS應用模型的分類：理論模型；經驗模型；混合模型。GIS應用模式的功能：資源管理、區域規劃、國土監測、輔助決策。地理信息系統設計的主要方法，及其各自的優缺點、GIS系統實施的內容。生命周期設計法：是指系統設計按照階段進行，預先規定每一階段的開發目標和任務，然后按照一定的準則順序開發實施。優點：便于開發工作的組織管理缺點：系統開發過程比較長，新系統的實際效果的可見性差，來自最終用戶的反饋比較遲，不容易把握用戶需求的變化。原型化設計法：根據用戶提出的需要，由用戶和開發人員共同商定其中重要和基本的開發目標，然后選擇一個試驗區，設計出初步方案，短時間內開發出一個能滿足用戶基本需要的初步原型和系統雛形，交由用戶適用經過一段運行后，根據用戶意見對原型加以修改和擴充產生一個新的原版版本，如此反復和迭代，最后形成一個比較完善和質量較高的應用型GIS。優點：能使用戶更積極的參與新系統的設計和實現，能使開發人員及時獲取用戶的反饋意見，能更快的看到系統的實際效果，能使系統的開發風險降到最低。缺點：不易控制開發經費和開發時間。系統實施的內容包括：①系統硬件和軟件的引進和調試；②系統數據庫的建立和數據質量控制；③應用模塊開發和建立用戶應用界面；④應用系統聯調、測試和編寫系統測試報告；⑤按照計劃任務書進行系統的驗收及技術鑒定。地理信息標準化的內容：統一的名詞術語內涵、統一的數據采集原則、統一的空間定位框架、19、透視分析是探測全屬趨勢常用方法，準確判定趨勢特征關鍵在于選擇合適透視角度。1.什么是GIS空間分析？其方法是什么？GIS空間分析是以地理事物的空間位置和形態特征為基礎，以空間數據運算、空間數據與屬性數據的綜合運算為特征，提取與產生新的空間信息的技術和過程。方法：疊置分析、緩沖區分析、窗口分析、網絡分析空間數據庫是地理信息系統中用于儲存和管理空間數據的場所。特點：2.簡述空間數據質量的主要控制方法。a)傳統的手工方法：將數字化數據與數據源進行比較，圖形部分的檢查包括目視方法、會知道透明圖上與原圖疊加比較，屬性部分的檢查采用與原屬性逐個對比；b)源數據方法：數據集的源數據中包含大量有關數據質量的信息，通過它可檢查數據質量，同時通過跟蹤源數據可以了解數據質量的狀況和變化；c)地理相關法：用空間數據的地理特征要素自身的相關性來分析數據的質量。3.簡述空間關系的類型a)空間拓撲關系：拓撲變換下保持不變的關系；b)空間順序關系：描述實體在地理空間上的排列順序；c)空間度量關系：描述空間實體的距離遠近關系，一般用歐式距離表示。一、判斷題（正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）1．高程指空間參考的高于或低于某基準面的垂直位置，主要用來提供地形信息。（√）2．游程編碼結構屬于矢量數據結構中的一種。（×）3．在ArcGIS軟件中，新建圖層（要素類）在ArcCatalog中進行。（√）4．TIN的中文全稱是不規則三角網。（√）5．在柵格數據結構中，一個點是由一個柵格單元來表達的。（√）6．分辨率越高，一個柵格單元代表的實地面積越大。（×）7．ArcGIS軟件是由中國的超圖公司開發的。（×）8．Shapefile是一種柵格數據格式，它不能轉換為ArcGIS識別的格式。（×）9．“MustNotOverlap”是ArcGIS中的拓撲規則之一。（√）10．DEM的中文全稱是數字高程模型。（√）二、名詞解釋第一章1．數據：是通過數字化或直接記錄下的可以被鑒別的符號，是一種未經加工的原始資料。2．信息：是向人們或機器提供的關于現實世界各種事實的知識，是數據、消息中所包含的意義，它不隨載體物理形式的改變而改變。3．地理信息系統：是由兩個部分組成的。一方面，地理信息系統是一門學科，是描述、存儲、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門新興的交叉學科；另一方面，地理信息系統是一個技術系統，是以地理空間數據庫為基礎，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。第二章4．對象模型：也稱為要素模型，將研究的整個地理空間看成一個空域，地理現象和空間實體作為獨立對象分布在該空域中。5．場模型：也稱域模型，是把地理現象作為連續變量或體來看待，如大氣污染度、地表溫度、土壤濕度和地形地貌等。第四章6．數據處