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地理信息系统要点总结
导论:
:(基本全是概念)
数据、信息、数据与信息的关系、信息的特点、地理信息的定义与特征、地理信息系统定义。
:五个组成部分及每个组成部分具体包含的内容。
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基本功能、应用功能。
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国内外发展概况、未来发展态势。(问答,4个方面)
第二章GIS的数据结构
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地理空间概念、空间实体的表达。
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分类(4D)、基本特征、拓扑关系、计算机表示。
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矢量数据结构的定义、实体数据结构、拓扑数据结构——数据记录格式和拓扑编辑功能;
栅格数据结构的定义、栅格矩阵结构、链式编码、游程编码结构、块码、行程编码结构、四叉树结构;(定义加具体方式,包括计算、画关系图等)
曲面数据结构。
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系统功能与数据源的关系、空间数据的分类与编码、矢量数据的输入与编辑、栅格数据的输入。
第三章空间数据处理(本章基本全是重点)
数据变换、数据重构、数据提取(概念)
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几何纠正(仿射变换)、投影变换。
:(重点,考主要具体算法)
矢量——栅格:栅格单元的确定、点的栅格化、线的栅格化、面的栅格化(基于弧段的栅格化方法、基于多边形的栅格化方法——内部点扩散算法、射线算法与扫描算法、边界代数算法、边界点跟踪算法、复数积分算法)
栅格——矢量:基于图像数据的矢量化(二值化、细化:剥皮法与骨架法、跟踪、去除多余点及曲线光滑、拓扑关系的生成)、栅格数据的矢量化。
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RS与GIS的融合、不同格式的融合(转换器、数据标准、公共接口、直接访问)
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基于矢量的压缩(间隔取点法、道格拉斯-普克法、垂距法、偏角法、光栏法)
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定义、点的内插、区域的内插(叠置法、比重法)
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点、线、面
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逻辑一致性检验、识别和检索相邻图幅、相邻图幅边界点坐标数据的匹配、相同属性多边形公共边界的删除。
第四章GIS空间数据库(概念、填空为主)
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数据管理模式及发展、空间数据库的概念(空间数据存储和管理发展的阶段)、空间数据库设计的过程和步骤、空间数据库的实现和维护。
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层次、网络、关系、语义、面向对象的数据模型。(具体为各种关系转换,画个关系图)
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步骤和内容、E-R模型向关系数据模型的转换。
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空间关系查询类型、属性数据查询、空间属性联合查询、空间查询语言。
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范围索引、格网索引、四叉树空间索引。
第五章空间分析的原理和方法(重点,概念、填空、问答、算法都有)
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几何量算(长度量算——矢量和栅格、面积量算——辛普森公式)、分布中心的计算(算术平均中心、加权平均中心、中位中心、极值中心)、形状量算、距离量算。
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定义、表现形式、地形因子的计算(坡度和坡向、曲面面积、地表粗糙度、高程及变异分析、谷脊特征分析)、通视分析、地形剖面线的计算。(考了个问答,坡度坡向在DEM上的定义)
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定义、基于矢量数据的叠合分析(点与多边形、线与多边形、多边形与多边形)、基于栅格数据的叠合分析。
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空间缓冲区分析(定义、组成要素、缓冲区类型——点、线【双线问题和自相交问题】、面)、Voronoi多边形分析。
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网络图论的基本概念、空间网络的类型和构成、空间网络分析的方法(路径分析——Dijkstra的标号法(考算法思想)、选址问题——中心点(最大服务距离最小)和中位点(到其他各顶点的最短距离之和或以各顶点的载荷加权之和最小))。
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变量筛选分析(主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法)、变量聚类分析(聚类要素的数据处理(总和、标准差、极大值、极差标准化)、距离的计算(绝对值、欧式、明科夫斯基距离)、聚类分析(直接聚类法、最短距离、最远距离聚类法))。
第六章GIS的应用模型(简单,只考了一点)
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分类、构建(方法、步骤、途径)。
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土地定级空间单元的生成方法、空间单元值的产生方法、土地理论级别分级界限的确定方法。
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评价过程——评价对象、影响评价对象的因素和因子、利用GIS生成影响因素数据、计算各因素的权重和贡献函数值、计算机适宜性评级。
说明:红字是概念和名词解释,蓝字是问答与计算,绿字是填空。考的主要内容都是这些,没出这个纲,但是这个纲基本上把一本书都画了,考简答、算法的就那么几个,大的就知道一些概念,出出填空就完了,题记得不全了,但是差不多就这些,不差太远。
地理信息系统试题
一、名词解释
:是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
:对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度,不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度
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:是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。
数据模型:对现实世界进行认知、简化和抽象表达,并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。
:对现实世界进行认知、简化和抽象表达,并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。
: 将研究的整个地理空间看成一个空域,地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。
:根据现有纸质地图,通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法,生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。
7.  拓扑关系:图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。
:对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。
: 在同一的空间参照下,根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示,形成分辨率由粗到细,数据量由小到大的金字塔结构。
: 依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。
:其属于空间数据库的范畴,一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。
:以地理事物的空间位置和形态特征为基础,异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征,提取与产生新的空间信息的技术和过程。
:对于特定的栅格数据系统,有某一个或多个起点,按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。
:是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,高程数据通常采用绝对高程。
:是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
二、填空题
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空间实体的四个基本特征:空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
地理空间数据的概念模型分为:对象模型、场模型、网络模型。
空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有头拓扑空间关系、顺序空间关系、度量空间关系。
栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作,不需要进行复杂的几何计算。
矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为:实体数据结构和拓扑数据结构两大类。
栅格数据结构的显著特点是:属性明显,定位隐含。
矢栅一体化结构的理论基础是:多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树编码。
属性查询是一种较常用的空间数据查询,属性查询又分为简单的属性查询和基于SQL语言的属性查询。
空间关系查询包括拓扑关系查询和缓冲区查询。
10、根据栅格数据叠加层面的不同,将栅格数据的叠置分析运算方法分为以下几类:布尔逻辑运算、重分类和数学运算复合法。
11、从缓冲区对象方面来看,缓冲区最基本的可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。
12、窗口分析的类型包括:统计运算、测度运算、函数运算和追踪分析。
地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。
GIS运行环境的核心部分是计算机软硬件系统。
GIS硬件系统包括输入设备、处理设备、存储设备、和输出设备四部分。
16、从数据结构上,GIS可分为矢量GIS、栅格GIS、矢量—栅格GIS。
17地理空间坐标系统分为球面坐标系统、平面坐标系统,其中平面坐标系统被称为投影坐标系统。
18、投影是指建立两个点集之间一一对应的映射关系。
19、高斯投影中1::50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺地形图采用经差3度分带。
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20、区域多边形的选择必须和国家现行管理制度相一致,才能发挥其应用效益,保证信息更新的连续性。
21、 根据空间数据的获取方式可分为:地图数据、遥感影像数据、实测数据、共享数据、其他数据。
22、地理信息系统的数据采集工作包括两个方面:空间数据的采集、属性数据的采集。
23、属性数据的来源:社会环境数据、自然环境、资源与能源。
24、数据重构主要包括:数据结构的转换和数据格式的转换。
25、矢量数据的常用压缩方法:间隔取点法、垂距法和偏角法、分裂法。
26、空间数据质量指标包括:完备性、逻辑一致性、位置准确度、时间准确度、专题准确度。
27、空间数据的误差:几何误差、属性误差、时间误差、逻辑误差。
28、数据库领域中最常用的数据模型有:层次模型、网状模型、关系模型、对象模型。
29、空间数据的基本特征:空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征。
30、地形特征点主要包括山顶点,凹陷点,脊点,谷点,鞍点,平地点等。
31、空间统计分析可包括空间数据的统计分析及数据的空间统计分析,前者着重于空间物体和现象的非空间特性的统计分析。
32、分布形态可从两个角度考虑,一是数据分布对称程度,另一个是数据分布集中程度。前者测定参数称为偏度,后者测定参数为峰度。
33、***分析是探测全属趋势常用方法,准确判定趋势特征关键在于选择合适***角度。
34、数据分析的原则:科学性原则,完整性原则,实用性原则,美观性原则。
35、模式分级分为等间距分级,分位数分级,等面积分级,标准差分级,自然裂点法分级。
三、判断题
1、数据是信息的表达,信息是数据的内涵。(√)
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2、GIS是由硬件、软件组成。(×)
3、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性以及时间。(√)
4、在GIS中,时间要素是必选要素,而空间要素是可选要素。(×)
5、投影是指建立多个点之间的映射关系。(×)
6、地理模型用于描述地理概念和地理事物。(×)
7、对象模型具有明确便捷和独立地理现象。(√)
8、相同类型的对象并为对象类,类是一种创建对象的模板。(√)
9、每一个实体都给一个明确标识符来标识该物体。(√)
10、矢量数据结构的显著特点是定位隐含、属性明显;而栅格数据模型的显著特点是定位明显、属性隐含。(×)
11、拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。(√)
12、在栅栏数据结构中,每个栅格单元可以存在多个值。(×)
13、栅格影像不仅包含了属性信息,还包括了隐藏的空间位置信息。(√)
14、全关系数据库管理是统一模式,而对象—关系数据库管理是扩展模式。(×)
15、空间索引的性能的优劣直接影响空间数据库和地理信息系统的整体性能。(√)
16、GIS需要输入两方面的数据,即空间数据与拓扑数据。(×)
17、判断空间数据质量应根据数据用途确定其标准。(√)
18、空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。(√)
19、拓扑关系查询包括邻接关系、包含关系、空间关系。(×)
20、空间查询包括简单直接查询、逻辑运算查询、复合模拟查询。(√)
21、直接栅格编码:简单直观、压缩效率较高,是压缩编码方法的逻辑原型。(×)
22、从根本上说,点与多边形叠加首先是计算多边形对点的包含关系;线与多边形的叠加首先比较线坐标与多边形坐标的关系。(√)
23、缓冲区分析模型就是将点、线、面地物分布图变换成这些地物的扩展距离图。(√)
24、最佳路径是确定起点、终点所要经过的中间点和中间连线,求最短路径。(×)
25、地理信息的特点是空间相关性、空间区域性、空间多样性、空间复杂性。(×)
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26、栅格数据模型比较适用于场模型抽象表达空间对象。(√)
27、资源分布网络模型由中心点(分配中心)及其状态属性和网络组成。(√)
28、DEM表示地表区域上地形的三维向量的无限序列,即地表单元上高程的集合。(×)
29、数字化的等高线对于计算坡度或生成着色地形图十分适用。(×)
30、流水线分析、可视性分析是建立DEM的众多目的之一(√)
四、简答题
简述地理信息系统的基本特征
数据的空间定位特征
空间关系处理的复杂性
海量数据管理能力
什么是GIS空间分析?其方法是什么?
GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础,以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征,提取与产生新的空间信息的技术和过程。
方法:叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析
什么是空间数据库?其主要特点是什么?
空间数据库是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。
特点:
(a)数据量特别大;
(b)不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间数据,并且这两种数据之间具有不可分割的联系;
(c)数据应用广泛。
网络分析的基本思想是什么?
人类的活动总是趋向于按一定的目标选择达到最佳效果的空间位置,根本目的是研究、筹划如何安排一项基于网络数据的工程,并使其运行效果最好。
简述空间数据的基本特征。
空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征
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地理表达和地理模型的关系
二者有重叠;
地理表达用于描述地理概念和地理事物;
地理模型则多用于地理时间和空间数据库环境下。
简述栅格数据结构的优缺点
优点:“属性明显,定位隐含”,数据结构简单、数据模拟方便。
缺点:数据量大、难以建立实体间的拓扑关系、通过改变分辨率而减少数据量时精度和信息量同时受损等。
简述矢量数据结构的优缺点
优点:数据按照点、线或多边形为单元进行组织,编码容易、数字化操作简单、数据编排直观。
缺点:
独立存储方式造成相邻多边形的公共边界重复记录,造成数据冗余,导致公共边界出现间隙或重叠;
缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系;
“岛”的问题。(岛只作为一个单个图形,没有建立与外界多边形的联系。)
简述空间数据质量的主要控制方法。
传统的手工方法:将数字化数据与数据源进行比较,图形部分的检查包括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较,属性部分的检查采用与原属性逐个对比;
源数据方法:数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息,通过它可检查数据质量,同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化;
地理相关法:用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
简述空间数据查询过程的类型和查询内容
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类型:
直接复原数据库中的数据及所含信息,回答人们提出的一些比较“简单”的问题;
通过一些逻辑运算完成一定约束条件下的查询;
更具数据库中现有的数据模型,进行有机的组合构造,模拟现实世界中的一些系统和现象的结构功能,回答一些“复杂”的问题。
内容:查询空间对象的属性、空间位置、空间分布、几何特征以及其他空间对象的空间关系。
简述空间关系的类型
空间拓扑关系:拓扑变换下保持不变的关系;
空间顺序关系:描述实体在地理空间上的排列顺序;
空间量度关系:描述空间实体的距离远近关系,一般用欧式距离表示。
在主图的图面配置中,应注意哪些问题?
在区域空间上,要突出主区与临区是图形与背景的关系,增强主图区域的视觉对比度;
主图的方向一般是上北下南;
移图;
重要区域扩大图。
五、论述题
1、gis尚待解决的问题及当前的发展趋势
(一)问题: (1)数据结构方面存在的问题:目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统,。在矢量结构方面,其缺点是处理位置关系(包括相交、通过、包含等)相当费时,且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面,存在着栅格数据分辨率低,精度差;立地物等问题。