黃杏元地理信息系統(tǒng)知識概括背誦版

第一章簡介名詞說明地理信息系統(tǒng)：是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決困難的規(guī)劃和管理問題。空間數(shù)據(jù)引擎（）：是一種空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，即在常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之上添加一層空間數(shù)據(jù)庫引擎，以獲得常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能之外的空間數(shù)據(jù)存儲和管理的實力。代表性的是的。一、基本概念1.1數(shù)據(jù)及信息原題：1、數(shù)據(jù)及信息的基本概念是什么？繪制相關圖形并簡要表達數(shù)據(jù)及信息的關系（2012）數(shù)據(jù)：是通過數(shù)字化或記錄下來可以可以被鑒別的符號，不僅數(shù)字是數(shù)據(jù)，而且文字、符號、圖象也是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身沒有意義。信息：是用數(shù)字、文字、符號、語言等介質(zhì)來表示事務、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征，以便向人們供應關于現(xiàn)實世界新的事實的學問，作為生產(chǎn)、管理和決策的依據(jù)。信息的特點：客觀性、適用性、傳輸性、共享性。關系：①數(shù)據(jù)是信息的表達，而信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)容。②信息是對數(shù)據(jù)的說明、運用及解算，數(shù)據(jù)即使是經(jīng)過處理以后的數(shù)據(jù)，只有經(jīng)過說明才有意義，才成為信息。

③就本質(zhì)而言數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息。1.2地理信息及地理信息系統(tǒng)地理信息：是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數(shù)字、文字、圖象和圖形的總稱。地理信息系統(tǒng)：(2010)是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決困難的規(guī)劃和管理問題。特點及類型特點：①公共的地理定位基礎；②具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的實力；③系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動，具有極強的空間綜合分析和動態(tài)預料實力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息；④以地理探討和地理決策為目的，是一個人機交互式的空間決策支持系統(tǒng)。類型：①探討范圍：全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)和國家系統(tǒng)②探討內(nèi)容：專題系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)③運用的數(shù)據(jù)模型：矢量系統(tǒng)、柵格系統(tǒng)和矢柵混合系統(tǒng)及一般計算機應用系統(tǒng)有哪些異同點？（2004）原題：簡述地理信息系統(tǒng)及一般管理信息系統(tǒng)的區(qū)分和共同之處（2006）結合目前國土資源部主持的其次次全國土地調(diào)查，談談（計算機協(xié)助技術）、（遙感）及的區(qū)分和聯(lián)系？（2009）請舉例談談及的主要區(qū)分及親密聯(lián)系有哪些？（2011）①及一般管理信息系統(tǒng)在硬件上：為了處理圖形圖像數(shù)據(jù)，配有特地的輸入輸出設備。在軟件上：研制特地的圖形圖像數(shù)據(jù)分析算法和處理軟件，這些軟件及數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫管理方法有關。在信息處理內(nèi)容和采納目的上：一般管理信息系統(tǒng)是查詢檢索和統(tǒng)計分析，處理結果為表格；不僅有以上功能，還有分析資源合理利用等，為生產(chǎn)供應決策。②及機助制圖系統(tǒng)機助制圖是地理信息系統(tǒng)得主要技術基礎，它涉及中的空間數(shù)據(jù)采集、表示、處理、可視化甚至空間數(shù)據(jù)的管理。地理信息系統(tǒng)和數(shù)字制圖系統(tǒng)的主要區(qū)分在于空間分析方面。一個功能完善的地理信息系統(tǒng)可以包含數(shù)字制圖系統(tǒng)的全部功能，此外它還應具有豐富的空間分析功能。③及(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))除須要功能強大的空間數(shù)據(jù)的管理功能之外，還須要具有圖形數(shù)據(jù)的采集、空間數(shù)據(jù)的可視化和空間分析等功能。因此，在硬件和軟件方面均比一般事務數(shù)據(jù)庫更加困難，在功能上也比后者要多地多。④及（2009、2011）處理多為自然目標，處理多為規(guī)則幾何圖形及其組合；屬性庫內(nèi)容結構困難，功能強大，圖形屬性相互作用頻繁，且多有專業(yè)化特征。二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形、屬性庫功能弱，更缺乏分析和推斷實力。⑤及(遙感圖像處理的系統(tǒng))（2009）用于對遙感圖像數(shù)據(jù)分析處理，柵格數(shù)據(jù)幾何處理，灰度處理和專題信息提取，是主要數(shù)據(jù)源。圖像能作為背景影像。遙感圖像處理的系統(tǒng)是特地用于對遙感圖像數(shù)據(jù)處理進行分析處理的軟件。它主要強調(diào)對遙感柵格數(shù)據(jù)的幾何處理、灰度處理和專題信息提取。這種系統(tǒng)一般缺少實體的空間關系描述，難以進行某一實體的屬性查詢和空間關系查詢以及網(wǎng)絡分析等功能?；緲嫵稍}：詳述地理信息系統(tǒng)的組成？并畫出示意圖（2005）簡述地理信息系統(tǒng)的構成（2006）以一種軟件為例，繪圖說明的構成和功能（2009）主要組成部分①系統(tǒng)硬件：包括各種硬件設備，是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的物質(zhì)基礎；②系統(tǒng)軟件：支持數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)；③空間數(shù)據(jù)：系統(tǒng)分析及處理的對象，構成系統(tǒng)的應用基礎；④應用人員：服務的對象，分為最終用戶和開發(fā)人員；⑤應用模型：解決某一特地應用的應用模型，是技術產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益的關鍵所在。軟件的基本組成空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、圖形圖像處理系統(tǒng)、數(shù)字高程模型、空間數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、智能專家系統(tǒng)、輸入輸出支持系統(tǒng)。功能原題：以一種軟件為例，繪圖說明的構成和功能（2009）繪圖表示的基本功能，詳述其發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢（2010）基本功能：數(shù)據(jù)采集及編輯、數(shù)據(jù)存儲及管理、數(shù)據(jù)處理和變換、空間分析和統(tǒng)計、產(chǎn)品制作及顯示、二次開發(fā)和編程應用功能：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、協(xié)助決策發(fā)展透視4.1發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢原題：試述傳統(tǒng)的不足及的性能特點、將來的發(fā)展和應用趨勢。（2009）繪圖表示的基本功能，詳述其發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢（2010）發(fā)展趨勢①地理信息系統(tǒng)已成為一門綜合性技術，地理信息系統(tǒng)不僅及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（）、遙感（）構成“3S”集成系統(tǒng)，而且及、多媒體、通信、英特網(wǎng)、辦公自動化、虛擬現(xiàn)實等多種技術相結合，構成了綜合的信息技術；②地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展勢頭強勁；③地理信息網(wǎng)絡化已成為當今社會熱點，逐步受到關注；④地理信息科學的產(chǎn)生和發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到地理信息科學，但學科體系尚未健全，還處在發(fā)展階段。發(fā)展歷程①開拓期：1963年開創(chuàng)了世界上第一個地理信息系統(tǒng)即加拿大地理信息系統(tǒng)（），被譽為地理信息系統(tǒng)之父；②鞏固和發(fā)展期：計算機第三代推出，計算機屏幕數(shù)字化操作，公司開發(fā)了聞名的軟件；③大發(fā)展時期：由于第四代計算機推出，促進了地理信息系統(tǒng)技術發(fā)展，1987年美國成立了國家地理信息及分析中心（）。④普剛好代：美國前副總統(tǒng)提出了“數(shù)字地球”這一概念；⑤新時代：地理信息系統(tǒng)正在起先走進千家萬戶，地理信息系統(tǒng)也英特網(wǎng)結合實現(xiàn)了人類社會巨大資源共享，網(wǎng)絡，移動漸漸普及。4.2的應用，如何應用？原題：結合你的專業(yè)論述的應用和發(fā)展前景（2004）的應用現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)已應用于測繪及地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災難監(jiān)測、環(huán)境愛護、國防、宏觀決策支持等領域3S結合的好處是地理信息系統(tǒng)（）、全球定位系統(tǒng)（）和遙感技術（）的結合。它們在3S體系中各自充當著不同的角色，遙感技術是信息采集（提?。┑闹髁?；全球定位系統(tǒng)是對遙感圖像（像片）及從中提取的信息進行定位，給予坐標，使其能和"電子地圖"進行套合；地理信息系統(tǒng)是信息的"大管家"?？梢匝a充4.3相識及展望原題：依據(jù)你的地理信息系統(tǒng)學問和相關專業(yè)學問，針對“是工具還是科學？”這個世界性問題，詳談你對的相識和展望（2008）略數(shù)據(jù)結構地理空間及其表達

1.1地理空間的概念地理空間：一般包括地理空間定位框架及其聯(lián)結的特征實體。地理空間定位框架即大地測量限制，有平面限制網(wǎng)和高程限制網(wǎng)組成。

我國三種坐標系并存：1954北京坐標系，1980國家大地坐標系，地心坐標系。高程：指空間參考的高于或低于某基準平面的垂直位置，主要用來供應地形信息。高程起算基準面為“1985國家高程基準”，該基準比原國務院批準啟用的“黃海平均海平面”高29。1.2空間實體的表達空間實體：點、線、面、曲面和體。指在給定的時刻具有確定的空間位置和形態(tài)特征，并具有地理意義的地理空間物體。

矢量表示法：采納一個沒有大小的點（坐標）來表達基本點元素刪格表示法：采納一個有固定大小的點（面元）來表達基本點元素地理空間數(shù)據(jù)及其特征2.1的空間數(shù)據(jù)原題：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的類型有哪些？（2010）空間數(shù)據(jù)是的核心的數(shù)據(jù)來源地圖數(shù)據(jù)：來源于各類一般地圖和專題地圖影像數(shù)據(jù)：來源于衛(wèi)星遙感和航空遙感地形數(shù)據(jù)：來源于地形等高線數(shù)字化，和其他實測數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)：來源于各類調(diào)查報告，實測數(shù)據(jù)等元數(shù)據(jù)：來源于各類純數(shù)據(jù)通過調(diào)查、推理、分析和總結得到的有關數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)分類（依據(jù)對象分）類型數(shù)據(jù)；面域數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡數(shù)據(jù)；樣本數(shù)據(jù)；曲面數(shù)據(jù)；文本數(shù)據(jù)；符號數(shù)據(jù)。2.2空間數(shù)據(jù)的基本特征原題：舉例描述空間數(shù)據(jù)的基本特征（2006）空間數(shù)據(jù)的基本特征有哪些？請敘述（2012）簡述空間數(shù)據(jù)拓撲關系及其對數(shù)據(jù)處理和空間分析有何重大意義？（2011）詳述空間拓撲關系的類型和特點（綜合計算題）（2012）空間數(shù)據(jù)特征：空間特征、屬性特征、時間特征（人口數(shù)的逐年變更）空間特征數(shù)據(jù)包括地理實體或現(xiàn)象的定位數(shù)據(jù)和拓撲數(shù)據(jù)屬性特征數(shù)據(jù)包括地理實體或現(xiàn)象的專題屬性（名稱、分類、數(shù)量等）數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)黃杏元書P33頁拓撲結構：是明確定義空間結構關系的一種數(shù)學方法拓撲關系：地理實體不僅具有空間位置、形態(tài)、大小等空間特征，而且不同實體之間還存在鄰接、關聯(lián)和包含等空間相互關系特征，由于描述的地理實體的這種關系時不須要考慮空間坐標和距離因素，所以又稱為拓撲關系。

空間數(shù)據(jù)的拓撲關系包括拓撲鄰接：指空間圖形中同類元素之間的拓撲關系拓撲關聯(lián)：指空間圖形中不同元素之間的拓撲關系拓撲包含：制空間圖形中不同等級元素之間的拓撲關系拓撲關系對數(shù)據(jù)處理和空間分析的重大意義：①依據(jù)拓撲關系，不須要利用坐標或者計算距離，就可以確定一種地理實體，相對于另一種地理實體的空間位置關系；②利用拓撲數(shù)據(jù)有利于空間要素的查詢；③可以利用拓撲數(shù)據(jù)作為工具，重建地理實體。2.3空間數(shù)據(jù)的計算機表示地理實體相鄰兩個結點間的一個弧段是基本存儲單位。

三、空間數(shù)據(jù)結構的類型原題：1、什么是空間數(shù)據(jù)結構？有哪幾種數(shù)據(jù)結構？（2011）空間數(shù)據(jù)結構：是對空間數(shù)據(jù)的合理組織，是適合于計算機系統(tǒng)存儲、管理和處理地學圖形的邏輯結構，是對地理實體的空間排列方式和相互關系的抽象描述及表達。結構分類：矢量數(shù)據(jù)結構：面對地物的結構柵格數(shù)據(jù)結構：面對位置的結構矢量柵格一體化的數(shù)據(jù)結構3.1矢量數(shù)據(jù)結構原題：矢量數(shù)據(jù)結構分為幾種類型（2005）拓撲數(shù)據(jù)結構的類型和特點（2010）在地理信息系統(tǒng)中，什么是圖？它有哪些主要特性和用途？（2012）聯(lián)接編輯的算法（計算綜合）（2008）矢量數(shù)據(jù)結構：基于矢量模型的數(shù)據(jù)結構，結構上利用歐幾里得幾何學中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式。

主要類型：1、簡潔數(shù)據(jù)結構：空間數(shù)據(jù)依據(jù)以基本的空間對象為單元進行單獨組織，不含有拓撲關系結構，最典型是面條結構。

特點：①數(shù)據(jù)按點、線或多邊形為單元組織，數(shù)據(jù)排版直觀，數(shù)字化操作簡潔；②每個多邊形都以閉合線段存儲，多邊形的公共邊界被數(shù)字化兩次和存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余和不一樣；③點、線和多邊形有各自的坐標數(shù)據(jù)，但沒有拓撲數(shù)據(jù)，相互之間不關聯(lián)；④島只作為一個單個圖形，沒有及外界多邊形的聯(lián)系。2、拓撲數(shù)據(jù)結構分類：(對偶獨立地圖編碼法)、（多邊形轉換器）、（地理編碼和參照系統(tǒng)的拓撲集成）。

特點：點是相互獨立的，點連成線，線構成面。拓撲編輯功能：（計算綜合）（2008）①多邊形連接編輯②結點連接編輯3、曲面數(shù)據(jù)結構：用不規(guī)則三角網(wǎng)來擬合連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面的一種數(shù)據(jù)結構圖（泰森多邊形）：設平面上有n個互不重疊的離散數(shù)據(jù)點，則其中的隨意一個離散數(shù)據(jù)點都有一個接近范圍，在中的任一個點同點之間距離小于它同其他離散數(shù)據(jù)點之間距離。這里的域是一個不規(guī)則多邊形，該多邊形稱為泰森多邊形。圖主要特性：①每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個基站②泰森多邊形區(qū)域內(nèi)的點到相應基站最近③位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊的基站距離相等④在推斷一個限制點及其他哪些限制點相鄰，可干脆依據(jù)泰森多邊形得出結論，泰森多邊形是n邊形，則及n個離散點相鄰。圖用途：利用泰森多邊形可以確定一些商業(yè)中心、工廠或其他的經(jīng)濟活動點的影響范圍。假如要在考慮每個點的實際大小的基礎上修正相鄰點連線的垂線，利用泰森多邊形分析商店和工廠的影響區(qū)域，將更具典型意義。由此，城市規(guī)劃專家能大致估算一個商業(yè)中心滿意的最大人口數(shù)量泰森多邊形分析并不只限于經(jīng)濟地理方面的應用，還可用于近鄰關系分析，區(qū)域?qū)ｎ}現(xiàn)象的分級統(tǒng)計分析，繪制區(qū)域等值線圖等。和在表達曲面數(shù)據(jù)的時候各有什么特點？張超書P1833.2刪格數(shù)據(jù)結構原題：寫出游程長度編碼數(shù)據(jù)和四叉樹編碼數(shù)據(jù)（2005）刪格數(shù)據(jù)結構：基于刪格模型的數(shù)據(jù)結構，指將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個網(wǎng)格上給出相應的屬性值來表示地理實體的一種數(shù)據(jù)組織形式。

主要類型：1、刪格矩陣結構：是一種全刪格陣列的空間數(shù)據(jù)組織形式。存儲空間m行*n列*2字節(jié)2、游程編碼結構：（游程指相鄰同值網(wǎng)格的數(shù)量）是逐行將相鄰同值的網(wǎng)格合并，并記錄合并后網(wǎng)格的值及合并網(wǎng)格的長度，其目的是壓縮刪格數(shù)據(jù)量，消退數(shù)據(jù)間的冗余。游程編碼數(shù)據(jù)：二元映射法、游程長度編碼法（計算綜合）（2005）3、四叉樹數(shù)據(jù)結構：將空間區(qū)域依據(jù)四個象限進行遞歸分割（2n*2n，且n>=1），知道子象限的數(shù)值單調(diào)為止。凡值（特征碼或類型值）呈單調(diào)的單元，不論單元大小，均作為最終的存儲單元。線性四叉樹：節(jié)約存儲量常規(guī)四叉樹：處理上簡便敏捷四叉樹編碼數(shù)據(jù)算法（計算綜合）（2005）4、八叉樹和十六叉樹結構3.3矢量及刪格一體化數(shù)據(jù)結構原題：簡述矢量及柵格一體化數(shù)據(jù)結構形式（2006）基本概念要求統(tǒng)一管理圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，稱為四庫合一矢量及刪格一體化數(shù)據(jù)結構設計：（約定）①點狀目標和結點只有位置，沒有形態(tài)和面積；（因為沒有形態(tài)和面積，在計算機內(nèi)部只須要表示該點的一個位置數(shù)據(jù)及結點關聯(lián)的弧段信息）②線狀目標只要將其通過的刪格地址全部記錄下來即可；（有形態(tài)，沒面積，需用一組元子來填滿整個路徑，并表示該弧段相關的拓撲信息）③面狀目標應包含邊界和邊界所保衛(wèi)的整個區(qū)域。（有形態(tài)有面積，由元子填滿路徑的一組邊界和由邊界組成的緊湊空間）3.4矢量及刪格數(shù)據(jù)結構的比較（優(yōu)缺點）（2005）三、空間數(shù)據(jù)結構的建立

空間數(shù)據(jù)結構的建立是指依據(jù)確定的數(shù)據(jù)結構類型，形成及該數(shù)據(jù)結構相適應的空間數(shù)據(jù)，為空間數(shù)據(jù)庫的建立供應物質(zhì)基礎。4.2空間數(shù)據(jù)的分類和編碼原題：什么是地理數(shù)據(jù)編碼？有何意義？（2005）空間數(shù)據(jù)的分類：首先依據(jù)圖形原則，將空間數(shù)據(jù)分為點、線、面三種類型；其次是對象原則。

空間數(shù)據(jù)的編碼：指將數(shù)據(jù)分類的結果用一種易于被計算機和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程。編碼的結果是形成代碼。編碼原則：唯一性、可擴充性、易識別性（可對比、聯(lián)想）、簡潔性、完整性編碼目的及意義：是用來供應空間數(shù)據(jù)的地理分類和特征描述，同時為了便于地理要素的輸入、存儲、管理以及系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和共享的須要。4.3矢量數(shù)據(jù)的輸入及編輯輸入過程事實上是產(chǎn)生和矢量數(shù)據(jù)結構相適應空間數(shù)據(jù)的過程。編輯的目的是為了消退數(shù)字化過程中引入的錯誤，以及將數(shù)字化數(shù)據(jù)重新組織以便得到便于進一步處理和運用的格式。方法：手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入、掃描矢量化輸入、解析測圖儀數(shù)據(jù)輸入以及其他數(shù)據(jù)傳輸和轉換輸入手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入過程：原圖打算——輸入初始化參數(shù)——輸入數(shù)字化四角點坐標和限制點坐標——輸入數(shù)字化圖幅內(nèi)的圖形——檢查和修改數(shù)字化錯誤——建立拓撲關系和輸入屬性——檢查和修改拓撲錯誤——檢查和修改屬性表錯誤4.4刪格數(shù)據(jù)的輸入及編輯方法：透亮網(wǎng)格采集輸入、掃描數(shù)字化輸入以及其他數(shù)據(jù)輸入和轉換輸入透亮網(wǎng)格采集輸入過程：打算透亮網(wǎng)格——網(wǎng)格疊置于原圖上，依據(jù)單位格網(wǎng)交點占優(yōu)法、單位格網(wǎng)面積占優(yōu)法、單位格網(wǎng)長度占優(yōu)法來獲得柵格數(shù)據(jù)4.5主要數(shù)據(jù)輸入方法（2010）第三章空間數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構、數(shù)據(jù)提取

數(shù)據(jù)變換：指數(shù)據(jù)從一種數(shù)學狀態(tài)到另一種數(shù)學狀態(tài)的變換，包括幾何訂正、投影轉換和輻射訂正等，以解決空間數(shù)據(jù)的幾何配準。

數(shù)據(jù)重構：指數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉換，包括結構轉換、格式變換、類型替換等，以解決空間數(shù)據(jù)在結構、格式和類型上的統(tǒng)一，實現(xiàn)多源和異構數(shù)據(jù)的聯(lián)接及融合。

數(shù)據(jù)提取：指對數(shù)據(jù)進行某種有條件的提取，包括類型提取、窗口提取、空間內(nèi)插等，以解決不同用戶對數(shù)據(jù)的特定需求。地圖投影及空間數(shù)據(jù)的坐標變換1.1地圖投影原題：地圖投影的原理、類型、應用條件（2004）簡述地圖投影探討的主要內(nèi)容（2009）簡述高斯—克呂格投影的特點（2012）地圖投影：就是探討將地球橢球風光 上的經(jīng)緯網(wǎng)依據(jù)肯定的數(shù)學法則轉繪到平面上的方法及其變形問題。原理實質(zhì)：是將地球托球風光 上的經(jīng)緯度線間依據(jù)肯定的數(shù)學法則轉移到平面上，在地球橢球面和平面之間建立點及點之間函數(shù)關系的數(shù)學方法；分類：按構成方法分類：①幾何投影：方位投影、圓柱投影、圓錐投影按球面及投影免得幾何位置不同可風為正軸投影、橫軸投影和斜軸投影；②非幾何投影：偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影按變形性質(zhì)分類：等積投影、等角投影、隨意投影地圖投影的選擇：空間分析及建模P37三大投影：墨卡托投影、高斯—克呂格投影、投影（通用橫軸墨卡托）

高斯—克呂格投影：等角橫切橢圓柱投影優(yōu)點：投影公式簡潔、各帶投影相同特點：①中心子午線無變形②無角度變形，圖形保持相像③離中心子午線越遠，變形越大

空間數(shù)據(jù)坐標變換的實質(zhì)是建立兩個平面點之間的一一對應關系，包括集合訂正和投影轉換，它是空間數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容之一。

1.2幾何訂正原題：空間數(shù)據(jù)的幾何訂正目的是什么？目前一些通用的軟件供應哪些幾何訂正功能（2011）目的：幾何訂正是為了實現(xiàn)對數(shù)字化數(shù)據(jù)的坐標系轉換和圖紙變形誤差的改正。功能：現(xiàn)有的商業(yè)軟件一般都具有仿射變換、相像變換、二次變換等幾何訂正功能。相像變換：假設地圖因變形而引起的實際比例尺在x和y方向上都不相同，因此具有圖紙變形的訂正功能。仿射變換：是數(shù)據(jù)處理中運用最多的一種幾何訂正方法，其主要特性為：同時考慮到x和y方向上的變形，因此訂正后的坐標數(shù)據(jù)在不同方向上的長度比將發(fā)生變更。1.3投影轉換原題：地圖投影轉換的方式有哪些？投影轉換的方法①正解變換：通過建立一種投影變換為另一種投影的嚴密或近似的解析關系式，干脆由一種投影的數(shù)字化坐標x、y變換到另一種投影的直角坐標X、Y。②反解變換：由一種投影的坐標反解出地理坐標（x、y—B、L），然后將地理坐標代入另一種投影坐標的坐標公式中（B、L—X、Y），從而實現(xiàn)由一種投影的坐標到另一種投影坐標的轉換（x、y—X、Y）。③數(shù)值變換：依據(jù)兩種投影在變換區(qū)內(nèi)的若干同名數(shù)字化點，采納插值法，或有限差分法，或有限元法，或待定系數(shù)法等，從而實現(xiàn)由一種投影到另一種投影的變換。1.4坐標變換的地理意義①實現(xiàn)地圖的數(shù)學法則②實現(xiàn)由設備坐標（數(shù)字化儀坐標或柵格圖像坐標）到現(xiàn)實世界坐標（地理坐標）的轉換③限制數(shù)據(jù)采集的經(jīng)度④實現(xiàn)多圖幅拼接或不同比例尺地圖的匹配

二、空間數(shù)據(jù)結構的轉換

矢量數(shù)據(jù)結構和刪格數(shù)據(jù)結構應用原則：數(shù)據(jù)采集采納矢量數(shù)據(jù)結構，有利于保證空間實體的幾何精度和拓撲特性的描述；而空間分析則主要采納刪格數(shù)據(jù)結構，有利于加快系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運行速度和分析應用的進程。2.1由矢量向刪格的轉換根本任務（目的）是通過一個有限的工作存儲區(qū)，使得矢量和刪格數(shù)據(jù)之間不行避開的讀寫操作，限制在最短的時間范圍內(nèi)。原理：在矢量圖上，上覆一柵格的格網(wǎng)。把柵格格網(wǎng)的每個格網(wǎng)下的矢量圖內(nèi)容，依據(jù)肯定規(guī)則，讀給相應格網(wǎng)，形成柵格圖數(shù)據(jù)。①基于弧段數(shù)據(jù)的刪格化方法：其算法可分解為數(shù)據(jù)管理和轉換計算兩步。

②基于多邊形數(shù)據(jù)的刪格化方法：檢驗夾角之和、檢驗交點數(shù)（點及平面圖行的包含性檢驗）（2005）2.2由刪格向矢量的轉換目的：是為了將刪格數(shù)據(jù)分析的結果，通過矢量繪圖裝置輸出，或者為了數(shù)據(jù)壓縮的須要，將大量的面狀刪格數(shù)據(jù)轉換為由少量數(shù)據(jù)表示的多邊形邊界，但是主要目的是為了能將自動掃描儀獲得的刪格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫。原理：通過自動掃描儀進行掃描采樣，得到不同灰度值表示的數(shù)據(jù)，經(jīng)過二值化、細化、跟蹤得到矢量數(shù)據(jù)。①基于圖象數(shù)據(jù)的矢量化方法二值化：掃描后柵格數(shù)據(jù)是按0-255的不同灰度量度的，將其壓縮至2個灰階，在最大最小灰階之間定義一個閾值。細化：消退線劃橫斷面柵格數(shù)的差異，使得每一條線只保留代表其軸線或四周輪廓線位置單個柵格的寬度。跟蹤：將寫入數(shù)據(jù)文件的細化處理后的柵格數(shù)據(jù)，整理為從節(jié)點動身的線條或閉合的線條，并以矢量形式存儲坐標。

②基于再生刪格數(shù)據(jù)的矢量化方法再生柵格數(shù)據(jù)：依據(jù)弧段數(shù)據(jù)或多邊形數(shù)據(jù)生成的柵格數(shù)據(jù)繪制邊界線：①識別內(nèi)邊界，內(nèi)邊界端點坐標置零②識別公共邊界，公共邊界端點置零③追蹤外邊界，外邊界各點坐標按首尾連接依次排列

三、多源空間數(shù)據(jù)的融合3.1遙感及數(shù)據(jù)的融合原題：遙感及數(shù)據(jù)的融合的常用方法主要有哪些？（2011）優(yōu)點：兩者數(shù)據(jù)融合，有利于增加多重數(shù)據(jù)的復合實力，改善遙感信息提取的剛好性和牢靠性，便于利用遙感影像協(xié)助空間數(shù)據(jù)的獲得及更新，有效地提高各類數(shù)據(jù)的運用率。方法詳細表現(xiàn)：①遙感圖象及圖形的融合：產(chǎn)生影像地圖，具有數(shù)學基礎，豐富光譜信息和幾何信息，還有屬性信息，提高可視化效果。②遙感數(shù)據(jù)及的融合：有助于遙感影像幾何校正和配準，消退地形起伏所造成的像元位移，提高定位精度，還可參及分類，提高分類精度。③遙感圖象及地圖掃描圖象的融合：從遙感圖像中快速發(fā)覺已發(fā)生變更的區(qū)域，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫自動/半自動快速更新。3.2不同格式數(shù)據(jù)的融合

主要有以下幾種方法：基于轉換器的數(shù)據(jù)融合；基于數(shù)據(jù)標準的數(shù)據(jù)融合；基于公共接口的數(shù)據(jù)融合；基于干脆訪問的數(shù)據(jù)融合

四、空間數(shù)據(jù)的壓縮及綜合4.1空間數(shù)據(jù)的壓縮數(shù)據(jù)壓縮：即從所取得的數(shù)據(jù)集合S中抽出一個子集A，這個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的精度范圍內(nèi)最好地靠近原集合，而又取得盡可能大的壓縮比。

曲線上點的壓縮面域刪格數(shù)據(jù)的壓縮五、空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法原題：比較空間內(nèi)插的移動擬合法、局部函數(shù)和按距離加權法等（2004）空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插：通過已知點或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求隨意點或分區(qū)數(shù)據(jù)的方法5.1點的內(nèi)插

點的內(nèi)插是探討具有連續(xù)變更特征現(xiàn)象（例如地面高程等）的數(shù)值內(nèi)插方法。點內(nèi)插法分類：精確的：按距離加權內(nèi)插法、多項式內(nèi)插法、樣條函數(shù)內(nèi)插法、有限差分法和克呂格內(nèi)插法。粗略的：指數(shù)級數(shù)趨勢面內(nèi)插法、傅里葉級數(shù)內(nèi)插法、最小二乘樣條函數(shù)內(nèi)插法和按距離加權最小二乘法。過程：1、數(shù)據(jù)取樣：數(shù)據(jù)點的選取和坐標的確定

2、數(shù)據(jù)處理：以數(shù)據(jù)點作為限制基礎，用某一數(shù)學模型來模擬地表面，進行內(nèi)插加密計算，確定三角網(wǎng)或格網(wǎng)節(jié)點處的特征值。移動擬合法、局部函數(shù)法、按距離加權法的比較，計算（2004）移動擬合法：是只對每一個待插值點P用一個多項式曲面擬合該店旁邊的表面，從而計算出該點的高程值局部函數(shù)法：通常以格網(wǎng)小塊為加密區(qū)，采納低次項函數(shù)擬合地表面。按距離加權：前提是離散點勻稱分布，且每一離散點具有同等的意義。

3、數(shù)據(jù)記錄：將建立的節(jié)點特征值記錄于存儲器內(nèi)，以供分析應用。5.2區(qū)域的內(nèi)插

區(qū)域的內(nèi)插是探討依據(jù)一組分區(qū)的已知數(shù)據(jù)來推求同一地區(qū)另一組分區(qū)未知數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法。

1、疊置法2、比重法：依據(jù)平滑密度函數(shù)的原理，將源區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)從同質(zhì)性變更為非同質(zhì)性，而非同質(zhì)性代表著一般社會經(jīng)濟現(xiàn)象的普遍特點。

圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理

1、識別和檢索相鄰圖幅的數(shù)據(jù)

2、相鄰圖幅邊界點坐標數(shù)據(jù)的匹配

3、相同屬性多邊形公共界線的刪除空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫概述1.1空間數(shù)據(jù)庫的概念原題：簡述空間數(shù)據(jù)庫的特點（2008）簡述空間數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容（2010）概念定義：指的是地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質(zhì)上存儲的及應用相關的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結構的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。組成：完整的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)等三個部分組成。特點：①數(shù)據(jù)量浩大。空間數(shù)據(jù)庫面對的是地理學及其相關對象，而在客觀世界中它們所涉及的往往都是地球表面信息、地質(zhì)信息、大氣信息等及其困難的現(xiàn)象和信息，所以描述這些信息的數(shù)據(jù)容量很大，容量通常達到級。②具有高可訪問性?？臻g信息系統(tǒng)要求具有強大的信息檢索和分析實力，這是建立在空間數(shù)據(jù)庫基礎上的，須要高效訪問大量數(shù)據(jù)。③空間數(shù)據(jù)模型困難空間數(shù)據(jù)庫存儲的不是單一性質(zhì)的數(shù)據(jù)，而是涵蓋了幾乎全部及地理相關的數(shù)據(jù)類型。④屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)合管理，可隨時間而發(fā)生相應變更。⑤具有空間多尺度性和時間多尺度性。⑥應用范圍廣泛。1.2空間數(shù)據(jù)庫的設計原題：簡述數(shù)據(jù)庫的基本設計步驟，并繪制結構圖（2006）空間數(shù)據(jù)庫的設計一般遵守哪些基本原則？（2012）

空間數(shù)據(jù)庫的設計問題，其實質(zhì)是地理信息系統(tǒng)中空間客體數(shù)據(jù)的模型化問題。

1、空間數(shù)據(jù)庫設計過程地理現(xiàn)象和過程（對其的抽象）——概念模型——邏輯模型——存儲模型2、空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型設計層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型、語義模型、面對對象模型

3、空間數(shù)據(jù)庫設計的原則、步驟和技術方法原則：①盡量削減空間數(shù)據(jù)存儲的冗余量②供應穩(wěn)定的空間數(shù)據(jù)結構，在用戶需求變更時，該數(shù)據(jù)結構能快速作相應的變更③滿意用戶對空間數(shù)據(jù)剛好訪問的需求，并能高效地供應用戶所需的空間數(shù)據(jù)查詢結果④在數(shù)據(jù)元素間維持困難的聯(lián)系，以反映空間數(shù)據(jù)的困難性⑤支持多種多樣的決策須要，具有較強的應用適應性步驟：①需求分析：用系統(tǒng)的觀點分析及某一特定的數(shù)據(jù)庫應用有關的數(shù)據(jù)集合②概念設計：把用戶需求加以說明，并用概念模型表達出來③邏輯分析：把概念模型利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所供應的工具映射為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，并用數(shù)據(jù)描述語言表達出來。④物理設計：數(shù)據(jù)庫的邏輯模型在實際的物理存儲設備上加以實現(xiàn)，從而建立一個具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫技術方法：數(shù)據(jù)分析技術（分析用戶數(shù)據(jù)的語義的技術手段），技術設計技術（數(shù)據(jù)分析結果轉化為數(shù)據(jù)庫的技術手段）

1.3空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)和維護1、空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)：依據(jù)空間數(shù)據(jù)庫邏輯設計和物理設計的結果，在計算機上創(chuàng)建實際的空間數(shù)據(jù)庫結構，裝入空間數(shù)據(jù)，并測試和運行。

2、相關的其他設計：包括加強空間數(shù)據(jù)庫的平安性、完整性限制，以及保證一樣性、可復原性等。

二、空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計——傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型原題：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型有哪三種？它們各自的優(yōu)缺點是什么？（2011）

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型主要指層次、網(wǎng)狀和關系三種模型。

2.1層次數(shù)據(jù)模型：描述了各類客體及客體類之間的聯(lián)系。

層次數(shù)據(jù)結構的數(shù)據(jù)存取：樹遍歷法、通用選擇法

2.2網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型：以系結構為基礎2.3關系數(shù)據(jù)模型關系數(shù)據(jù)模型是將用戶對數(shù)據(jù)的視圖及其物理實現(xiàn)分割開來，把數(shù)據(jù)邏輯結構歸結為滿意肯定條件的二維表中的元素，這種表是關系，關系的集合構成關系模型。關系：關系是二維表，每行對應一個元組，每列對應一個域關鍵字：關系中的某一屬性組，若它的值唯一標識了一個元組，該屬性組為關鍵字關系模式：關系的描述稱為關系模式關系數(shù)據(jù)庫：一系列關系的集合構成關系數(shù)據(jù)庫關系完整性：關系完整性指關系正確性、相容性和有效性2.4三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的比較（2011）傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不足之處：以記錄為基礎的結構不能很好地面對用戶和應用；不能以自然的方式表示客體之間的聯(lián)系；語義貧乏；數(shù)據(jù)類型太少難以滿意應用須要。黃杏元書P126三、空間數(shù)據(jù)庫概念模型設計——語義模型和面對對象數(shù)據(jù)模型3.1語義數(shù)據(jù)模型

語義數(shù)據(jù)模型的模型結構是由若干種抽象所組成，用這些抽象來描述客體的基本語義特性，在依據(jù)語義模型結構規(guī)則把這些抽象有機地組織起來。

最常用的語義模型之一是實體聯(lián)系模型。模型具有一些明顯的優(yōu)點，即接近人的思想，易于理解，同時又及計算機詳細的實現(xiàn)無關，是一種很好的數(shù)據(jù)庫概念設計的方法。3．2面對對象數(shù)據(jù)模型。

1、面對對象數(shù)據(jù)模型的基本概念：對象；消息；類

2、繼承及類之間的層次關系

3、功能重載和多態(tài)性

4、概括和聚集

5、空間數(shù)據(jù)庫對象模型地理元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典空間數(shù)據(jù)庫索引元數(shù)據(jù)：關于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是有關數(shù)據(jù)和信息資源的描述信息空間元數(shù)據(jù)：是指在空間數(shù)據(jù)庫中用于描述空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量表示方法，空間參考和管理方法等特征的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字典：數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)描述的集合空間元數(shù)據(jù)的作用是幫助空間數(shù)據(jù)的運用者查詢所需的空間信息進行空間數(shù)據(jù)的共享，進一步處理空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)庫索引：是依據(jù)空間實體的位置形態(tài)或空間實體的某種空間關系，按肯定的依次排列的一種數(shù)據(jù)結構。主要的空間數(shù)據(jù)庫索引有：范圍索引、格網(wǎng)空間索引、四叉樹空間索引?？臻g分析的原理及方法原題：簡述空間分析方法（2005）簡述地理信息系統(tǒng)中主要有哪些空間分析方法（2008）在常用的軟件中，空間分析功能主要有哪些？請詳述（2012）空間分析的根本目的在于通過對空間數(shù)據(jù)的深加工或分析，獲得新的信息。

空間分析的定義：是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術，它以地學原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲得有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成、空間演化等信息?？臻g分析方法分類產(chǎn)生式分析：數(shù)字地面模型分析、空間疊合分析、緩沖區(qū)分析、空間網(wǎng)絡分析、空間統(tǒng)計分析詢問式分析：空間集合分析，空間數(shù)據(jù)查詢一、數(shù)字地面模型分析原題：的應用主要有哪些？（2005）闡述的概念，構建方法及其應用領域（2009）地表粗糙度的含義是什么？如何計算？推導公式并繪制簡潔圖形表示（2011）簡述的概念、特點及其主要用途（2010）的概念，構建方法及應用領域（2012）數(shù)字地面模型（）：是定義于二維區(qū)域上的一個有限項的向量序列，它以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。/地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。數(shù)字高程模型（）：當數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時。對地球表面地形地貌的一種離散的數(shù)字表達。構建方法建立的方法有多種。從數(shù)據(jù)源及采集方式講有：①干脆從地面測量,例如用、全站儀、野外測量等;②依據(jù)航空或航天影像，通過攝影測量途徑獲得,如解析測圖、數(shù)字攝影測量等等;③從現(xiàn)有地形圖上采集，如格網(wǎng)讀點法、數(shù)字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動采集