陈建飞地理信息系统考研复习

1、数据探查是以数据为中心的查询和分析。数据探查可以是一个GIS操作或是一个执行数据分析的指令。数据查询可帮助用户弄清数据中的大概趋势，更好理解数据集，关注数据集间的可能关系。数据探查的目的是更好理解数据并帮助阐明研究的问题和设想。2、空间插值指用已知值的控制点来估算其他点的数值的过程。GIS通常将空间插值用于格网(栅格数据)并估算格网中所有单元格的值，因此空间插值是一种将点数据转成面数据的方法。像地形分析一样，空间插值将矢量和栅格数据结合在了一起。3、标准线指的是投影面与参考椭球的切线。标准线上没有投影变形，因为它与参考椭球的比例尺相同。距离标准线越远，投影变形程度越大。4、横轴墨卡托投影是墨卡托投影的一种变种，可能是世界上最有名的投影。墨卡托投影用的是标准纬线，而横轴墨卡托投影用的是标准经线。后面会讨论到，横轴墨卡托是两种常用坐标系的基础。该投影要求下列参数：中央经线的比例系数、中央经线的经度，原点（或中央经线的纬度）、横坐标东移假定值和纵坐标北移假定值。5、大地基准是地球的一个数学模型，可作为计算某个位置地理坐标的参照或基础。大地基准的定义包括大地原点、用于计算的椭球参数、椭球与地球在原点的分离。6、地图投影有两个突出的优点:第一，地图投影可用二维的纸质或数字地图代替地球仪;第二，地图投影可用平面坐标或投影坐标，而不是经纬度值。用地理坐标计算会更加复杂，还会减少距离测量的精度。7、标准线是定义地图投影的一个普通参数，它与切割状态直接相关。标准线指的是投影面与参考椭球的切线。对于圆柱和圆锥投影，相切时只有一条标准线，而相割时则有两条标准线。如果标准线沿纬线方向则称为标准纬线，如果沿经线方向则称为标准经线。8、比例尺是一种普通的测量投影变形方法，它是指图上(或球体)距离与相应的实地距离之间的比值。主比例尺或参照球体比例尺是指球体半径和地球半径的比值。9、主比例尺仅适用于地图投影的标准线，这就是标准纬线有时也称为真比例尺纬线的原因。局部比例尺适用于地图投影的其他部分。局部比例尺会依投影变形的程度而发生变化。比例系数是标准局部比例尺即局部比例尺与主比例尺的比值。标准线的比例系数为I，如果偏离标准线，则比例系数就会变为小于1或大于1。10、中心线(中央纬线和中央经线)定义了地图投影的中心或原点。中央纬线——有时称为原点纬线，也不同于标准纬线。同样，中央经线不同于标准经线。中央线:包括中央经线和中央纬线，它们共同确定了地图投影的中心或原点。11、投影文件是一个文本文件，它存储了数据集所基于的坐标系统的信息。投影文件包括有关地理坐标系统、投影参数和线单位等信息。投影文件除了具有识别数据集的坐标系之外，投影文件至少还有两个用途:一是可用于该数据集的投影或重新投影;二是可输出到基于相同坐标系统的其他数据集。12、拓扑至少有两个主要优点:首先，拓扑能确保数据质量和完整性。其次，拓扑可强化GIS分析。13、分区在这里是指具有相似特征的地域范围，等级分区将地表逐级细分，随着分区变小其内部相似性递增。分区的概念在地理学，生态学和林学等学科中应用较广。等级分区的常见例子有人口普查单元、水文单元和生态单元。14、分区数据模型应能处理好两个空间特征:第一，分区可以在空间上相连和分离;第二，分区可重叠或涵盖相同区域。15、封装性：在面向对象技术中所用的规则，它隐藏了对象的属性和方法。使对象只能通过预定义界面进行访间。16、像元值：栅格中的每个像元携有一个值，它代表由该行该列所决定的该位置上空间现象的特征。根据像元值的编码格式，栅格数据可以是整型或浮点型栅格数据。17、二值扫描文件是含数值1或0数值。的扫描图像。在GIS中，二值扫描文件通常用于进行数字化。它们通常来自纸质或聚醋薄膜地图的扫描图。18、游程编码：是以行和组来记录像元值的。每一个组代表拥有相同像元值的相邻像元。就各行而言，起始像元和终止像元表明落在此多边形内的该组的长度。19、四叉树不再每次对栅格按行进行处理，而是用递归分解法将栅格分成具有层次的象限。递归分解指的是续分过程，直到四叉树的每个象限中仅有一个像元值。20、头文件：是指在导入栅格数据时，GIS软件包必须具有的栅格数据的相关信息，如数据结构、区域范围、像元大小、彼段数和用于表示无数据的值。头文件类似于坐标系统中的投影文件。21、无损压缩方法保留像元或者像素值，允许原始栅格或者图像被精确重构。因此，无损压缩是可取的栅格数据，它用来分析或产生新的数据。22、有损压缩方法虽然不能完全重构原始图像，但是却可以达到很高的压缩率。因此，有损压缩在栅格数据中非常有用，它用于背景影像处理而不是分析。23小波变换将一幅图像看作是一个波，并且逐渐将该波分解为更简单的小波。该变换使用小波(数学的)函数不断重复地求取临近像元组的平均值，同时记录原始像元值与平均值之间的差异。这里所指的差异也称为小波系数，可以等于0，大于0或者小于0。在一幅图像中的仅有少数变异的部分，其大多数像元的系数为0，或者非常接近0。为了节省存储空间。图像中的这些部分通过把较低系数四舍五入为0，从而以较低分辨率将其进行存储。但是，同一幅影像中具有明显变化的部分则需要高分辨率的存储空间。24、数据转换在这里定义为把GIS数据从一种格式转换为另一种格式的一种机制。数据转换的难易取决于数据格式的特征。对于专有的数据格式，需要用专门的数据译码软件进行数据转换;而对于中性的或公共的数据格式，只需GIS软件包中具有转换相应格式数据的译码软件即可。25、扫描是利用扫描仪将模拟地图转换成栅格格式扫描文件的数字化方法，而后再对扫描文件跟踪描绘把它转回到矢量格式。26、屏幕数字化也称为平视显示器显示数字化，是利用诸如DOQ数据源作为背景，在计算机屏幕进行的手扶跟踪数字化。屏幕数字化是编辑或更新现有地图的一种有效方法。27、几何变换就是利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准数字化地图、卫星图像或航空照片的过程。如同此定义所述，几何变换是GIS,遥感和摄影测量学共同的一种操作。几何变换是指利用一系列控制点来建立数学模型，使一个地图坐标系统与另一个地图坐标系统建立联系，或者使影像坐标与地图坐标建立联系。28、地图到地图的变换：数字化完毕的地图转换到投影坐标的几何变换过程，通常称为地图到地图的变换。29、影像到地图的变换适用于遥感数据。这个术语表明这种变换把卫星影像的行和列(如影像坐标)转变为投影坐标。描述这种变换的另一个术语是地理坐标参照。30、均方根误差是度量几何变换质量的一种定量方法。它度量控制点从真实位置到估算位置之间的位移。如果其均方根误差在可接受范围内，则基于控制点的数学模型可用于对整幅地图或影像进行变换。31、几何变换方法：（1）等积变换:允许旋转矩形，保持形状与大小不变。（2）相似变换:允许旋转矩形，保持形状不变，但是大小改变口（3）仿射变换:允许矩形角度改变，但保留线的平行(如平行线仍是平行线)。（4）投影变换:允许角度和长度皆变形，以至于使长方形变换成不规则四边形。32、仿射变换：对矩形对象作旋转、平移、倾斜和不均匀缩放，但保持线的平行性的一种常用几何变换方法。33、均方根误差：控制点的好坏通常用均方根误差来衡量，即对控制点实际位置（真实的)与估算位置(数字化的)之间偏差的估量。34、重采样：重采样是指以原始图像的像元值或导出值填充新图像的每个像元。35、重采样的方法：邻近点擂值法、双线性擂值法和二次卷积擂值法。邻近点抽值法是将原始图像的最邻近像元值填充到新图像的每个像元中。邻近点抽值法具有计算速度快的优点。同时，还具有保留原像元值的特征，这对于类别数据(如土地覆被类型)非常重要，也是进行某些图像处理（如边缘检测)的理想方法。双线性插值法和三次卷积插值法都是把原始图像像元值的距离加权平均值填充到新图像中。双线性播值法把基于三次线性插值得到的4个最邻近像元值的平均值赎子新图像的相应像元口而三次卷积擂位法则用五次多项式插值法求出16个相邻像元值的平均值，后一种插值法得出的图像比前一种插值法得出的图像平滑，但是需要较长的处理时问。36、空间数据准确度用以衡量空间要素记录的位置与其实际地面位置的接近程度。然而，数据精确度是衡量位置记录的精确性。37、规范化是一个分解的过程，即将一个包括所有属性的数据表格分解成小的表格，同时保持它们之间必要的联接。通过规范化可以达到以下几个目标:（1）避免表中多余数据浪费数据库空间，以及避免可能导致的数据完整性问题，（2）确保独立表格中属性数据可以被单独维护、更新，并在需要时可被链接起来。（3）有利于形成分布式数据库。38、合并是用两个表格的一个共同关键字或者主关键字和外部关键字把两个表格连在一起。39、关联操作只是临时性地把两个表格连接在一起，而各表格保持独立。通过首先建立每对表格之间的关联，可同时建立起三个或更多表格的关联。关联的一个优点就是对四种关系类型都适合。这对数据探查和数据查询有很重要的意义，因为关系数据库很可能包括各种各样的关系类型。40、属性数据的输入（1）字段定义：属性数据输人的第一步是定义表格中的每一个字段。字段的定义通常包括字段名称、宽度、类型和小数位数。宽度指为每一字段预留的位数，其设置应满足数据中最大的数目或最长字符串(负号与小数点所占位数也应包括在内)。数据类型必须是GIS软件包所允许的类型。小数数字的位数是浮点数据类型定义的一部分。（2）数据输入方法：对于地图单元符号或要素标识码，最好直接在GIS中输人数据。对于非空间数据，则最好用文字处理软件包(如Notepad)，或者用电子制表软件(如Excel)。（3）属性数据校核：属性数据校核包括两个部分:第一，保证属性数据与空间数据正确关联:标识或要素标识码应该是唯一的，不含空值。第二，检查属性数据的准确性。因为不准确性可能归结于许多因素，如看错、数据过时和数据输入错误。41、属性数据的分类通过对现有属性数据的分类可以创建新的属性数据。基于单个属性或属性数据集，数据分类将数据集减小至较少分类数的数据集。分类生成新的属性数据的操作包括三个步骤;一是定义一个新字段来存储分类结果;二是通过查询来选择数据子集;三是给所选数据子集赋值。除非计算机编程为自动执行，否则第二与第三步一直重复，直到所有记录被分类并被赋予新值(参见应用部分习作5)。数据分类的主要好处是减少或简化了数据集，使得新的数据集更容易应用于GIS分析或建模中。42、属性数据的计算通过现有属性数据的计算也可以生成新的属性数据。操作分两步:一是定义一个新的字段;二是通过现有字段的属性值计算新字段的属性值。计算通过公式完成，公式可以手工编写，也可以调用不同数学公式的组合。43、主关健宇代表一个或更多属性，对应的属性值在表格记录中可唯一确定。在另一个表中作为连接作用的相应字段被称为外部关键字。44、数据分类包括集聚数据和地图要素的分类方法和类型数目的使用。通过改变分类方法、分类数量或者同时改变分类方法与分类数量，同一数据可以绘制出完全不同的地图及其空间格局。以下介绍5种常用的分类方法。（1）等间隔。使分类结果中每个类的数值间距(数值变化范围)相等。（2）几何间隔。该方法将数据值通过逐渐递增的间隔进行分类。（3）等频率。也称为分位数，该分类方法用类别数去等分数据数，使分类结果中每个类型含有相等数目的数据值。（4）标准离差。这种分类方法将平均值向上或向下偏移标准值(0.5,1.0等)的单元为类别分类点。（5）自然断点。又称为Jerks优化法。本分类方法将对数据分组进行优化，通过使用一个算法把同一类别中的数据值差异最小化，把类别之间数据值差异最大化。（6）用户自定义。该方法让用户选择合适的有意义的类别分割点。例如，按州绘制人口变化率地图时，用户可以选择0或者全国平均值作为类别分割点。45、点描法地圈用统一的点状符号表示空间数据，每一个符号代表一个单位值。“一对一”点描法制图使用一点为单位值，如一点代表一个犯罪地点。46、等值区域地图是将基于行政单元的派生数据用阴影符号化表示，如一幅县的平均家庭收入图。在制图前，首先对派生的定量数据进行