gis知识点总结

1、地理空间数据的特征答：三个基本特征属性特征（非定位数据），表示实际现象或特征，例如变量、级别、数量特征和名称等。空间特征（定位数据），表示现象的空间位置或现在所处的地理位置，空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示。时间特征（时间尺度）：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的和长期的等。2、地理信息系统的组成和基本功能答：1）计算机硬件系统2）计算机软件系统3）地理空间数据4）系统开发、管理和使用人员3、地图投影（概念、类型、与地理坐标的区别）答：1）投影（Project）的含义是指建立两个点集间一一对应的映射关系。在地图学中，地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。2）a.按变形性质分类等角投影Conformal（trueshape）投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等，即角度变形为零。等积投影Equivalent（equalarea）定义为某一微分面积投影前后保持相等，亦即其面积比为1,即在投影平面上任意一块面积与椭球面上相应的面积相等，即面积变形等于零。等距投影Equidistant定义为沿某一特定方向的距离，投影前后保持不变，即沿着该特定方向长度比为1。在这种投影图上并不是不存在长度变形，它只是在特定方向上没有长度变形。等距投影的面积变形小于等角投影，角度变形小于等积投影。b.按构成方法分类-几何投影和非几何投影i）.几何投影方位投影Azimuthalortruedirection:以平面作为投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。圆柱投影Cylindrical：以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面展为平面而成。圆锥投影Conic：以圆锥面作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后将圆锥面展为平面而成。ii）.2非几何投影（一般按经纬线形状又分为下述几类）伪方位投影：纬线为同心圆，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线，且相交于纬线的共同圆心。伪圆柱投影：纬线为平行直线，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。伪圆锥投影：纬线为同心圆弧，中央经线为直线，其余经线均为对称于中央经线的曲线。刖多圆锥投影：纬线为同周圆弧，其圆心均为于中央经线上，中央经线为直线，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。c.按照投影面积与地球相割或相切分类割投影一以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相割，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。切投影一以平面、圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面相切，将球面上的经纬线投影到平面上、圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。3）、投影坐标系统=地理坐标系统（球面坐标）+投影过程（算法）4、矢量数据和栅格数据类型和来源答：空间数据的类型空间特征数据（定位数据）记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征，这是GIS区别与其他数据库管理系统的标志。时间属性数据（尺度数据）地理实体的时间变化或数据采集的时间等。专题属性数据（非定位数据）地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向、某地的年降时间属性数据+专题属性数据=属性特征数据空间特征数据+属性特征数据=空间数空间数据的来源纸质地图数据-手扶数字化仪、扫描仪数字化遥感数据-星载、机载、地面传感器获取文本数据统计数据-国家、地方、行业统计数据等实验实测数据-野外试验、实地测量、GPS、实验室内分析数据等多媒体数据外部数据库数据-通过SDE、ODBC等转入5、地理空间信息的描述方式和GIS空间分析概念答：通过利用确定的数据结构和数据模型来表达空间对象的空间位置（location）、拓扑关系（topology）和属性信息（attribute），包括explicitexpression显式描述（栅格表示法）和implicitexpression隐式描述（矢量表示法）。GIS空间分析概念空间分析是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分折算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。6、栅格数据的距离运算答：GIS项目中，距离可以表达为自然距离和耗费距离。自然距离是量测直线距离或称为欧几里得距离，而耗费距离量测的是指穿越自然距离的耗费。（具体算法见课件）7、数字化数据采集的方法和模式答：方法-手扶跟踪数字化仪采集、扫描跟踪数字化采集、屏幕跟踪数字化采集、摄影测量数字化采集、野外实地数字化采集模式-点方式和流方式（时间流和距离流）8、矢量数据、栅格数据结构的定义答：矢量数据结构是基于矢量模型的数据结构。矢量数据结构是利用欧几里得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。基于矢量的要素被看成是空间上离散的实体。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。栅格数据结构又称网格结构（RasterorGrid）或像元结构（Pixel），是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。9、GIS空间分析大类别;矢量数据和栅格数据的主要分析内容。 答：1）Goodchild（地理信息科学之父-_-#）分类产生式分析：数字地面模型分析，空间叠合分析，缓冲区分析，空间网络分析，空间统计分析；咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询。2）矢量数据分析（仅供参考）1Queryandmeasurement空间查询与量算2Bufferinganalysis空间缓冲区分析3Overlayanalysis空间叠合分析4Networkanalysis网络分析5MapmanipulationArcview地图操作栅格数据分析1DataAnalysisEnvironment数据分析环境2RasterDataOperations栅格数据的运算方法3SpatialStatisticsAnalysis空间统计分类分析4WindowAnalysis栅格数据的窗口分析5InformationOverlay栅格数据的信息复合分析6TracingAnalysis栅格数据的追踪分析7InterpolationAnalysis空间插值分析8DigitalTerrainAnalysisDTM分析10、空间数据编码(矢量与栅格数据的编码类型、定义)答：空间数据编码是空间数据结构的实现，即将根据地理信息系统的目的和任务所搜集的、经过审核了的地形图、专题地图和遥感影像等资料按特定的数据结构转换为适合于计算机存储和处理的数据的过程。矢量数据结构编码主要有：(1)Spaghettiencoding实体式编码(2)1ndexencoding索引式编码(3)Topologicalencoding拓扑型编码栅格数据编码Compressionencoding压缩编码-Losslesscompression无损压缩-Lossycompression有损压缩-链码(ChainEncoding)游程长度编码(Run-lengthEncoding)块状编码(BlockEncoding)四叉树编码(Quad-treeEncoding)八叉树编三种常用编码结构Cell-by-cellencoding单元依序编码、-Run-lengthencoding、游程长度编码、-Quadtreeencoding区域四叉树编码11、栅格数据与矢量数据的数据结构的特点，优缺点答：栅格数据结构的特点属性明显,定位隐含：由于栅格结构是按一定的规则排列的，所表示的实体的位置很容易隐含在格网文件的存储结构中，每个存储单元的行列位置可以方便地根据其在文件中的记录位置得到，且行列坐标可以很容易地转为其他坐标系下的坐标。在格网文件中每个代码明确地代表了实体的属性或属性的编码，如果为属性的编码，则该编码可作为指向实体属性表的指针。栅格结构表示的地表是不连续的，是量化和近似的离散数据矢量数据的特点这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析。定位明显、属性隐含。其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上。在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度，但对于多层空间数据的叠加运算、邻域搜索等操作时则比较困难。这种特点使得其图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂的多，有些甚至难以实现。优点矢董1萩据结枸疑*.冗余度低2. 幵刮于网箱耳口捡宋莎祈3. 関笳兄示曲显许*Ifr医高4. 圄形輛出笹瑚美观匚国潭表期捉和Xix軼掘迪恢製、A.新.缔台都雄翦规匚散据结枸宝帝2.声边形分折上匕坯瓷国紙L敕学棋揪比耳丸曲难问金祈不客畠却现.埶堀结棚简单二便于空阊分折和地叢橈拟:.观势臣板强4.技术7T霍费用T区1, 勲据迪-人2. 按愈牡换比机复余出地国綸出不耕废.1维从心络连搬推猱I投器蠢烧血吁罗12、地图矢量化和栅格化的基本过程答：Rasterization栅格化-1.Cellsize建立指定单元大小的格网-2.Changevalueofcells改变格网单元值3.Fillinteriorofpolygon填充多边形轮廓线的内部Vectorization矢量化-Linethinning栅格线的细化Lineextraction矢量线提取-Topologicalreconstruction拓扌卜关系重建13、拓扑数据结构答：拓扑是英文topology的音译，原意是地志学、地形地貌学，局部解剖学的意思。隐含有构造、结构研究的含义。后来用到数学上、几何上，含有研究数的结构、几何构造关系等含义。主要是用抽象的方法来研究某种数或几何，或集合的构造的不变性，就是所谓的同构问题。这里的拓扌性质是指一个构造在拉伸、扭曲中的整体不变性，即某个构造在拉伸、扭曲前后是否同构同一的问题，即某一个点在整体拉伸、扭曲前后是否与邻近的点的关系是不变的。Topologicalstructure拓扑结构一确定各地理实体之间空间关系的数学方法。为了准确地描述空间目标的位置和空间关系，在几何上主要从两个方面进行：Geometricshape在几何形态方面:常采用解析几何方法来分析，即以几何坐标为基础，涉及空间目标的角度、周长、方向、距离和面积等；Spatialrelationship在空间关系方面:则采用拓扑几何方法来描述，主要涉及的是空间目标之间的“相邻”、“相连”、“包容”、“在里面”和“在外面”等关系。14、DTM与DEM答：DEM，数字高程模型(DigitalElevationModels)，是国家基础空间数据的重要组成部分，它表示地表区域上地形的三维向量的有限序列，即地表单元上高程的集合，数学表达为：z=f（x,y）；它是地形属性信息为高程的数字地形模型，通过空间分析可以派生出数据，在地理信息系统里面，DEM可以生成其它类型的DTM，并且DEM包括了规则网格模型Grid，不规则三角网模型，等高线模型，其主要研究地面起伏。DTM，数字地形模型（DigitalTerrainModels），当z为其它二维表面上连续变化的地理特征，如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其他地面诸特征，此时的DEM成为DTM；它含有地面起伏和属性（如高度、坡度、坡向等）两个含义，是地表属性信息（如高度、坡度、坡向等）的数字表达，是带有空间特征信息和地形属性特征信息的数字描述，是DEM的进一步分析。15、地图符号的分类以及专题地图设计特点答：分类按符号位置-locationsymbol（定位符号）descriptionsymbol（说明符号）按照符号所代表的客观事物分布状况分类-Polygon-shape面状符号point-shape点状符号Line-shape线状符号设计特点是一种为达到一定的目标而进行的视觉设计，地图设的目的是为了增强地图传递信息的功能。一幅设计良好的地图看起来应该是平衡的、一致的、有序的和令人感兴趣的。专题地图不仅要有科学性而且也要有艺术性图面。图面设计包括图名、比例尺、图例、插图（或附图）、文字说明和图廓整饰等。16、GIS的运用与3S的结合答：GIS与遥感的集成及具体技术简而言之，地理信息系统是用于分析和显示空间数据的系统，而遥感影象是空间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据。因而，很容易在数据层次上实现地理信息系统与遥感的集成，但是实际上，遥感图像的处理和GIS中栅格数据的分析具有较大的差异，遥感图像处理的目的是为了提取各种专题信息，其中的一些处理功能，如图像增强、滤波、分类以及一些特定的变换处理（如陆地卫星影象的KT变换）等，并不适用于GIS中的栅格空间分析，目前大多数GIS软件也没有提供完善的遥感数据处理功能，而遥感图像处理软件又不能很好地处理GIS数据，这需要实现集成的GIS。GIS与全球定位系统的集成及具体技术作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息系统进行集成，以实现不同的具体应用目标：1）定位2）测量3）监控导航3S集成综述3S技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S的结合应用，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率。在实际的应用中，较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同时集成并使用3S技术的应用实例则较少。美国Ohio大学与公路管理部门合作研制的测绘车是一个典型的3S集成应用，它将GPS接收机结合一台立体视觉系统载于车上，在公路上行驶以取得公路以及两旁的环境数据并立即自动整理存储于GIS数据库中。测绘车上安装的立体视觉系统包括有两个CCD摄象机，在行进时，每秒曝光一次，获取并存储一对影象，并作实时自动处理。GPS感怕息讚询IRS*几诃纠正、训傑区域选择以及分类醫册等RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技术水平上实现，最简单的办法是三种系统分开而由用户综合使用，进一步是三者有共同的界面，做到表面上无缝的集成，数据传输则在内部通过特征码相结合，最好的办法是整体的集成，成为统一的系统。单纯从软件实现的角度来看，开发3S集成的系统在技术上并没有多大的障碍。目前一般工具软件的实现技术方案是：通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成，而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。对于3S集成技术而言，最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统，利用其实时、准确获取数据的能力，降低应用成本或者实现一些新的应用。3S集成技术的发展，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力；相应地，它拓展了传统测绘科学的研究领域。作为地理学的一个分支学科，Geomatics（地球空间信息学李德仁）产生并对包括遥感、全球定位系统在内的现代测绘技术的综合应用进行探讨和研究。同时，它也推动了其它一些相联系的学科的发展，如地球信息科学、地理信息科学等，它们成为“数字地球”这一概念提出的理论基础。