地理信息系统复习重点
1. 地理信息系统的概念?它与一般的计算机应用系统有那些异同点?
答:GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
异同点:GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术,如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术 。GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用,而一般MIS(数据库系统)侧重于非图形数据(属性数据)的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件的形式存储,不能对空间数据进行查询、检索、分析。因为没有拓扑关系,其图形显示功能也很有限。
GIS脱胎于地图学,是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是,地理信息系统与这些学科和系统之间既有联系又有区别。 (1) GIS与机助制图系统
机助制图是地理信息系统得主要技术基础,它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能,此外它还应具有丰富的空间分析功能。 (2)GIS与DBMS(数据库管理系统)
GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此,GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂,在功能上也比后者要多地多。 (3)GIS与CAD系统
二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱,更缺乏分析和判断能力。
(4)GIS 与遥感图像处理的系统
遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述,难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2. 地理信息系统有哪几部分组成?它的基本功能有那些?
答:GIS 主要有以下五部分:
(1)系统硬件:用以存储、处理、传输和显示地理信息系统或空间数据
(2)系统软件:是系统的核心,用于执行GIS功能的各种操作,包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面等。
(3)空间数据:地理信息系统的操作对象,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和实践特征。
(4)应用人员:GIS应用人员包括系统开发人员和GIS技术的最终用户,他们的业务素质和专业知识是GIS 工程及其应用成败的关键。
(5)应用模型:GIS 应用模型的构件和选择也是系统应用成败至关重要的因素,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在,也是GIS 生命力的重要保证。
其基本功能有:1 数据采集与编辑2 数据存储与管理3 数据处理和变换4 空间分析和统计5 产品制作与显示6 二次开发和编程
3. GIS与MIS、CAD有什么区别?、
答:MIS为一般管理信息系统而GIS为空间信息系统,MIS面向对象为非空间数据,GIS则是空间数据;
CAD处理的多为规则几何图形及其组合,图形功能极强,属性功能相对较弱,而GIS处理的多为地理空间的自然目标和人工目标,图形关系复杂,需要有丰富的符号库和属性库,GIS还有较强的空间分析功能。此外,CAD一般仅在单幅图上操作,海量数据的图库管理能力比GIS要弱。
4. ArcGIS中采用的地图坐标有哪几种?我国常用的坐标系有那些?
5. 空间数据的基本特征?
空间特征:指空间地物的位置、形状和大小等几何特征,以及与相邻地物的空间关系。 专题特征:(属性特征):指空间现象或空间目标的属性,它是指除了时间和空间特征以外的空间现象的其他特征。
时间特征:空间数据总是在某一特定时间或时间段内采集得到或计算得到。
6. 空间数据的表达,按照几何特征分类;按照数据发布形式分类和按照数据结构分类?
7. 什么是拓扑关系?拓扑关系的类型有那些?拓扑关系的意义是什么?
答:拓扑关系:指图形在保持连续状态下变形时,其图形关系不变的性质。 拓扑关系的种类:关联关系:不同拓扑元素之间的关系 邻接关系:相同拓扑元素之间的关系。
包含关系:面与其他拓扑元素之间的关系。 几何关系:拓扑元素之间的距离关系。
层次关系:相同拓扑元素之间的等级关系。 拓扑关系的意义:建立空间目标之间的拓扑关系与数据共享问题有密切的联系;在数据采集和图形编辑时,为维护数据的一致性提供了方便;根据拓扑关系,可以重建地理实体。
8. 空间数据表示(组织)的基本方法?
答:主要运用空间分幅、属性分层和时间分段的方法对空间数据进行组织。
GIS空间数据的基本特征:空间特征、属性特征、时间特征。在计算机中空间特征采取空间分幅,即将整个地理空间划分为许多子空间,在选择要素表达子空间;属性特征采取属性分层即将要表达的空间数据抽象成不同类型属性的数据层来表达;时间特征采取时间分段即将有时间特征的地理数据按其变化规律划分为不同的时间段数据再逐一表示。
9. 什么是矢量数据结构?什么是栅格数据结构?二者各有什么优缺点?
答:矢量数据结构:将地理现象或事物抽象为点、线、面实体,将它们放在特定空间坐标系下进行采样,用坐标值采样。有拓扑/无拓扑(实体数据结构)优点:1.表示地理数据的精度高。2.严格的数据结构,数据量小。3.用网络连接法能完整地描述拓扑关系。4.图形输出精确美观。5.图形数据和属性数据地恢复、更新、综合都能实现。6.它是面向目标的,不仅能表达属性编码,而且能方便地记录每个目标地具体属性信息。缺点:1.数据结构复杂。2.矢量多边形的叠置算法较为复杂。3.数据模型比较困难。
栅格数据结构:以规则的像元阵列来表示或现象的分布的数据结构。矩阵/游程编码/四叉树(常规/线性)优点:1.数据结构简单。2.空间数据的叠置和组合十分容易方便。3.各类空间分析都易于进行。缺点:1.图形数据量答。2.用大像元
10. 矢量数据结构有哪几种主要类型?(shape文件是哪一种、coverage等)
基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构,它是利用欧里几得几何学中的点、线、面及其组合体来表