GIS复习资料2010

地理信息系统原理总复习题一名词解释(每小题4分,共20分)1地理信息------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、图象和图形等的总称。(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信息系统------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。3地理信息系统------一种特定而又十分重要的空间信息系统，它以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地理表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。4WEBGIS------利用网络技术来扩展和完善GIS的一项新技术,由于HTTP协议采用基于客户机/服务器的请求/应答机制,可以传输并在浏览器上显示多媒体数据,用户通过交互操作,就可以通过网络来寻找其所需的空间数据.5拓扑关系------指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。6矢量数据结构------通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点\线和多边形等地理实体,坐标空间设为连续,允许任意位置\长度和面积的精确定义.7栅格数据结构------以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征.8数据模型------是对现实世界部分现象的抽象,它描述实体及其相互关系的数学描述，是空间数据库建立的逻辑模型。9关系数据模型------是一种数学化的模型,它是将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维关系表,这些关系表的集合即关系数据模型.10面向对象数据模型------为了有效地描述复杂的事物或现象，需要在更高层次上综合利用和管理多种数据结构和数据模型，并用面向对象的方法进行统一的抽象。无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个目标表示,这个目标是一个包含了数据集和操作集的实体,包含分类\概括\聚集\联合及继承等.11地理实体(空间实体)------指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元.12地理编码------用一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号,即代码,来区别地理实体的方法和过程。13图层-----地理目标数据按某各属性特征形成一个数据层。14元数据------数据的数据，关于数据的描述性数据信息,说明数据内容\质量\状况和其他有关特征的背景信息.15四叉树编码------将2n×2n象元组成的图像,按四个象限进行递归分割，并判断属性是否单一，若不单一，则继续递归分割。16图像二值化-----为了进行栅格数据矢量化的转换，将以不同灰度级存储的扫描图像压缩为两级（0和1）的过程。17空间数据的插值-----根据已观测点的数据空间分布，推算出未知点的数据的过程。18数字地面模型(DTM)------即DigitalTerrainModel,是地形表面形态属性信息的数字表达，是描述地面特性的空间分布的有序数值阵列。19数字高程模型(DEM)------当地形属性为高程时就是DEM.20空间数据查询-----作用在库体上的函数，它返回满足条件的内容。21空间分析------基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在提取和传输空间信息。22叠置分析------将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征的分析方法。23缓冲区分析------对一组或一类地物按缓冲距离条件,建立缓冲区多边形图,然后将得到的缓冲区图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析,得到所需要的结果.24空间信息可视化------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、视频等可视化形式显示，并进行交互处理的理论、方法和技术。25电子地图(数字地图)------以地图数据库为基础，以数字形式存储于计算机外存储器上，并能在屏幕上实时显示的可视地图。26虚拟现实技术（VR）------它是由计算机和其它设备如头盔、数据手套等组成的高级人机交互系统，以视觉为主，也结合听、触、嗅甚至味觉来感知的环境，使人们有如进入真实的地理空间环境之中并与之交互作用。27数字地球——对真实的地球及其现象的统一性的数字化重现与认识。28专题地图——是突出地表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图。29地图投影——建立地球表面上的点与投影平面上的点之间的一一对应关系。30类——对一组对象的抽象描述，它将该组对象所具有的共同特征集中起来，以说明该组对象的性质。二简答题(每小题10分,共50分)第一章1、地理信息系统的基本功能有哪些？答:1)数据采集、检验与编辑。主要用于获取数据，保证GISDB中的数据在内容与空间上的完整性、数据逻辑一致、无错等。2)数据格式化、转换、概化。数据格式化是指不同数据结构的数据间变换；数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变换；数据概化包括数据平滑，特征集结等。3)数据的存储与组织。这是数据集成的过程，包括空间数据和属性数据的组织，其关键的问题是如何将空间数据与属性数据融为一体。4)分析。包括最基本的分析功能如查询、检索、统计、计算功能和高级功能如空间分析和模型分析功能。5)显示。GIS为用户提供了许多用于显示地理数据的工具，其表达形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。2简述地理信息系统的组成答：它由三个基本部分构成：(1)计算机系统：包括硬件系统和软件系统。硬件部分包括数据输入设备（数字化仪等）、数据存储和处理设备（中央处理机CPU和磁盘驱动器）、输出设备（绘图仪、打印机等）。软件系统包括计算机系统软件、GIS系统软件和应用分析软件。(2)地理数据库系统：由数据库实体（一般包括三方面内容，即空间位置坐标数据、地理实体间的拓扑关系以及相应的属性数据）和地理数据库管理系统组成(3)地理信息系统的应用人员和组织机构：地理信息系统专业人员是地理信息系统应用成功的关键，而强有力的组织是系统运行的保障。另外，从系统的数据处理看，GIS由5个基本模块组成：数据输入子系统、数据存储与检索子系统、数据处理与分析子系统和数据输出子系统组成。3何谓地理信息？地理信息的特点是什么？答：它由三个基本部分构成：(1)地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的。(2)地理信息具有多维结构，即在二维空间的基础上，实现多专题的第三维的信息结构。(3)地理信息的时序特征十分明显。4简述地理信息系统的主要软硬件组成数字化、解析测图仪、扫描仪遥感处理设备等计算机硬盘光盘等存储设备存贮处理打印机绘图仪显示终端等输出服务器、网络适配器、传输介质、调制解调器等网络设备。网络输入功能硬件配置操作系统数据库软件GIS专业平台软件配置5简述GIS、CAD、MIS的区别6写出以下与GIS有关的英文缩写词的英文全文和中文意思?GPSSQLTINDBMSCAD1GIS的对象是什么，有哪些特性？2数据库管理系统与文件管理系统相比,其差别在哪里?答:(1)数据集中控制:在数据间建立了联系，从而使数据库能反映出现实世界信息的联系，可以集中控制、维护和管理有关数据。将数据集成,可供多用户共享.(2)数据冗余小:数据的重复存储,会增加存储空间,同时易出现数据不一致.(3)数据独立:指数据库中的数据与应用程序相互独立.(4)数据保护:包括安全性控制,完整性控制,并发控制,故障的发现和恢复.(5)复杂的数据模型:数据模型能表示数据的组织及数据间的联系,是其与文件方式的本质差别.包括:层次模型/网络模型/关系模型和面向对象模型,复杂的数据模型是实现数据集中控制和减少数据冗余的前提和保证.第二章数据结构与数据库3层次、网状、关系数据模型的表示方法4面向对象数据模型的核心工具：继承5GIS中面向对象的数据模型6、矢量数据结构的组织方法（编码方法）有哪些？并说明各自的优缺点？答:(1)无拓朴关系的编码方法：仅记录空间目标的位置和属性信息，而不记录拓朴关系。①Spaghetti模型：优点：编码容易，数字化操作简单，数据编码直观，显示速度快。缺点：相邻多边形的公共边界数字化两次，造成数据冗余，可能出现重叠或者裂缝，引起数据不一致；缺少拓朴关系，空间分析十分困难。②点位字典法：优点：编码比较容易，数字化操作简单，数据编码直观。缺点：缺少拓朴关系。(2)拓朴关系的编码方法：不仅记录空间目标的位置和属性信息，而且记录拓朴关系。①网络模型；②拓朴模型：优点：数据结构紧凑、数据冗余小；拓朴关系明晰使得拓朴查询、拓朴分析效率高。缺点：对单个实体的操作效率低、难以表达复杂的地理实体、查询效率低、局部更新困难。7、简述栅格数据结构的三种数据组织方法及各自的特点.答:(1)以像元为记录的序列,不同层上同一个像元位置上的各属性值表示为一个列数组.(节省存储空间,因为N层中实际只存储一层的像元坐标)(2)以层为基础,每一层又以像元为序记录它的坐标和属性值.(形式简单,但存储空间最大)(3)以面域为基础,每一层内以多边形的属性值和充满多边形的各像元的坐标.(节省存储空间,n个相同属性的像元只记录一次属性值)9什么是空间数据库的设计?其过程?答:答：空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。空间数据库的设计过程包括三部分：（1）需求分析需求分析是整个空间数据库设计与建立的基础，主要进行以下工作：调查用户需求；需求数据的收集和分析；编制用户需求说明书。（2）结构设计指空间数据结构设计，结果是得到一个合理的空间数据模型，是空间数据库设计的关键。空间数据库设计的实质是将地理空间实体以一定的组织形式在数据库系统中加以表达的过程，也就是地理信息系统中空间实体的模型化问题。主要任务：概念设计、逻辑设计、物理设计。（3）数据层设计GIS的数据可以按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或专业数据层，原理上类似于图片的叠置。1地理信息系统的数据来源有哪些？并叙述数据采集的主要方法如何？答:来源：地图数据、遥感数据、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据以及已有系统数据。通常数据采集方法有：野外数据采集（全站仪、GPS等）、地图数字化（数字化仪、扫描数字化）、摄影测量及遥感、属性数据的获取以及与其他系统的接口等。第三章数据采集与质量控制2GIS数据质量的基本内容答：（1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等用以描述几何数据的质量；(2)属性精度：如属性编码的正确性等用以反映属性数据的质量；(3)逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等；(4)完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等；(5)现势性：如数据采集更新、时间等。1请说明如何建立道路的拓扑关系。（弧段-结点关系表）2一般从扫描仪上直接得到的地图如何改正？（几何纠正、投影变换）第四章空间数据的处理3简述由栅格数据向矢量数据转换的过程。答：（1）二值图像的预处理：对扫描的图像出现的飞白等现象，用图像编辑或算法进行预处理；（2）二值化：将以不同灰度级存储的扫描图像压缩为两级（0和1），关键是在灰度的最大值和最小值之间选取一个阈值。（3）细化（4）追踪（5）拓扑化(1)多边形的边界提取:将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点;(2)边界线追踪:对每个边界弧段由一个节点向它的其他7个方向搜索下一个边界点,直到连成边界弧段;(3)拓扑关系生成:判断其与原图上各多边形的空间关系,形成完整的拓扑结构,并建立与属性数据的联系;(4)去除多余点及曲线圆滑:去除逐个栅格搜索造成的多余点记录,以减少数据冗余,通过插补算法进行光滑处理.4栅格与矢量结构优劣比较答:矢量结构是通过记录坐标的方式，用点、线、面等基本要素尽可能精确的来表示各种地理实体。具有定位明显、属性隐含的特点。栅格结构是将地面划分为均匀的网格，每个网格作为一个像元，像元的位置有所在行、列号确定，像元所含有