GIS原理与应用

GIS原理与应用

实验指导书

前言

《GIS原理与应用》是一门理论与实践紧密结合的专业课程.本课程以地理信息系统理论为基础,系统地学习地理数据的采集,处理和科学管理,地理信息的空间分析和地学建模以及地理信息系统的建立和应用.地理信息系统是覆盖领域十分广泛的高新技术,它包括空间数据输入子系统,空间数据存储和检索子系统,数据处理和空间分析子系统,数据和图形输出子系统,具有实践性,操作性强的特点.要掌握该技术,培养学生的创新精神和实践能力,加强GIS上机实习是十分必要的,地理信息系统上机实践是该课程教学的重要环节,通过上机教学,既能培养学生的上机操作能力,又让他们加深对GIS的基本知识,原理,应用和发展的掌握,并通过上机实习课巩固和拓展课堂讲授的容.

目前实习的场所主要在河海学院仿真实验室,使用的GIS软件主要有MAPGIS和ArcView GIS等,同时在有条件的情况下了解MapInfo和ARCGIS软件.实习资料除了有本指导书外,还有实习所需要的全部数据和PPT详细操作指导课件,它们可以在仿真实验室服务器机器的软件库-专业软件类-2006GIS原理与应用中获取.

林孝松

实习一 ArcView GIS简介和MAPGIS矢量化

一,实习目的

(1)了解ArcView GIS和MAPGIS软件的安装,操作界面和基本功能;

(2)了解ArcView GIS的简单查询功能;

(3)掌握MAPGIS地图扫描矢量化的基本原理与方法,完成栅格地图的矢量化.

二,实习准备

1.软件准备:ArcView GIS和MAPGIS;

2.数据准备:该实习用到的数据全部保存在提供的PAGIS子文件夹DATA的01中. 三,实习容

1.ArcView的安装

ArcView的安装过程比较简单,要求大家能独立安装,基本软件一般情况下可以按照缺省情况进行安装;另外在以后的应用与学习中会用到相关扩展模块,因此必须安装才能使用.扩展模块也可以完全按照缺省进行安装,但其必须在安装基本软件之后才行.

第一次安装完成后启动需要填写软件使用单位,个人名称和序列号(511111111111)等信息.

2.ArcView的操作界面

ArcView GIS的操作界面主要包含六个基本文档界面,即工程,视图,数据表,统计图表,地图布局和脚本程序等窗口或界面.其中工程窗口是对所有文档进行组织和管理的场所.视图文档及其界面是用户显示,查询,分析研究各类专题文件的场所.表格主要用于对表格类数据进行管理,分析,查询和处理.每一个窗口界面都有不同的菜单,按钮和工具等.其中视图界面是我们用得比较多的界面,其主要由菜单条,按钮条,工具条,目录窗口,地图窗口和状态栏等组成.结合上机PPT课件对视图界面的各个组成部分进行了解,为后续操作打下基础.

3.简单查询

简单查询主要包括以下三个方面:(1)单个要素,记录查询;(2)点击记录查询和(3)选择要素查询记录.结合教学课件进行操作.

4.ArcView的退出与进入

退出ArcView按windows操作系统常规,在不同窗口的菜单File中依次关闭View,关闭Table,关闭Project.退出ArcView选File/exit,返回到windows操作系统,在关闭Project时,系统会提示是否保存对工程所作的改动,请选择NO.

ArcView的再次启动.按windows常规有三种启动途径:(1)从windows的"开始/程序/…"菜单中启动;(2)直接进入项目文件.根据项目文件的存储路径,双击项目文件名即可进入.注:项目文件的后缀名为apr;(3)在windows的桌面窗口中设置ArcView 的图标或项目文件的图标,在桌面上直接启动ArcView或项目文件.

5.利用MAPGIS进行矢量化

(1)MAPGIS软件的安装

MAPGIS软件的安装主要包括两个部分,首先需要安装软件加密狗或虚拟狗,具体安装根据操作系统不同而有所差别,安装的图解示意见PPT课件.第二部分是安装

MAPGIS系统软件,一般情况下安装缺省方式安装即可.

(2)矢量化等高线

启动MAPGIS,通过输入编辑子系统进入矢量化界面.然后打开光栅文件(扫描图件),打开的文件如果不是白线灰底的话就需要进行光栅文件求反操作.接下来可以利用MAPGIS交互矢量的各项功能完成等高线的矢量化.在矢量化过程中用到的各项功能简介如下:

当一条线结束时,按鼠标右键完成;当跟踪的线不要时可以按ESC键取消.

F5键(放大屏幕):以当前光标为中心放大屏幕容.

F6键(移动屏幕):以当前光标为中心移动屏幕.

F7键(缩小屏幕):以当前光标为中心缩小屏幕容.

F8键(加点):用来控制在矢量跟踪过程中需要加点的操作.按一次F8键,就在当前光标处加一点.

F9键(退点):用来控制在矢量跟踪过程中需要退点的操作,每按一次F9键,就退一点.有时在手动跟踪过程中,由于注释等的影响,使跟踪发生错误,这时通过按F9键,进

行退点操作,消去跟踪错误的点,再通过手动加点跟踪,即可解决.

F11键(改向):用来控制在矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作.按一次F11键,就转到矢量线的另一端进行跟踪.

F12键(抓线头):在矢量化一条线开始或结束时,可用F12功能键来捕捉需相连接的线头.

当所跟踪的线为闭合时,你在跟踪结束按右键结束时同时按住Ctrl键,则所画线自

动封闭.

(3)等高线高程自动赋值

将矢量化好了的等高线进行自动赋值比一条一条的赋值要快捷的多.在等进行高线

自动赋值之前应该建立等高线的属性结构字段以存放高程数据.注意在输入好后按

回车键到下一行完成属性字段的建立.然后利用高程自动赋值菜单项功能,通过鼠标拉出的伸缩线结合设定的参数将与该线相交的所有等高线赋以高程值.

(4)多边形矢量化制图

打开光栅文件F1,光栅文件求反后,按照矢量化线一样进行跟踪矢量化,当所跟踪的线为闭合时,在跟踪结束按右键结束时同时按住Ctrl键,则所画线自动封闭,后续工作要减少很多.

在画相交线时尽量延长点,以便后续由计算机自动工作,但注意主要不要延长太长.具体图示见PPT课件.

所有的线矢量化完成后,执行自动剪断线功能,将所有相交的线自动剪断.

自动剪断线后,我们通过执行删除微短线功能,将没有用的微短线删除.不过删除微短线的大小值要一定要注意,最小线长的值大了,就有可能将有用的线删除了,如果最小线长的值小了,那么就不能将无用的微短线完全删除.一般情况下可以看一看无用的微短线长度值再来填数值.如果确认所有线都为无用的微短线,那么可以点中框中任意一条记录,点鼠标右键,然后点删除所用微短线.

将微短线删除后,进行线拓扑错误检查.当完成线拓扑错误检查后,执行线转弧段功能,生成新的弧段文件.

关闭线文件,打开弧段文件.由于系统缺省为弧段不可见,因此刚打开弧段文件时是看不到的.需要通过设置-参数设置来进行设置弧段可见.完成后点按更新窗口按钮,显示弧段.为了正确建立多边形以及多边形的拓扑关系,还需要进行区拓扑错误检查.如有错误,可以通过区编辑菜单下的功能项修正.完成区拓扑错误检查后,可进行拓扑重建,完成后记得保存.最终我们得到后缀名为wp的多边形文件.

(5)MAPGIS数据输出

为了将数据转换为其他软件数据格式,我们需要利用MAPGIS的文件转换功能进行数据格式的转换.先装入我们需要转换输出的数据,为了核查装入的文件是否为我们所需要的,可以通过窗口-复位窗口功能进行浏览核查.注意数据保存的路径不要太长,同时在路径中尽量不要有中文.

四,实习要求

要求学生掌握两个软件的安装并完成等高线和多边形栅格数据的矢量化以及数据格式的转换.

实习二 GIS数据的输入,编辑,显示与查询

一,实习目的

GIS数据的输入,编辑,显示和查询是地理信息系统最基础的工作和相应重要功能,

在此实习中,要求学生:

(1)掌握MAPGIS和ArcView GIS软件的数据处理方法和基本步骤;

(2)掌握ArcView GIS软件数据显示与查询的方法与步骤.

二,实习准备

1.软件准备:MAPGIS和ArcView GIS;

2.数据准备:该实习用到的数据全部保存在提供的PAGIS子文件夹DATA的02中. 三,实习容

(一)空间数据的输入与编辑

1.矢量数据的输入

(1)用ArcView GIS做屏幕数字化

所需数据:landuse.shp,用来作数据化的背景地图.

屏幕数字化在技术上与手扶跟踪数字化相似,所不同的是:①在数字化时用鼠标替代数字化仪的游标;②计算机屏幕的分辨率低于数字化仪;③屏幕数字化时,需要有一个背景图.具体操作见PPT课件.

在屏幕数字化过程中,为了确保要数字化的要素会相交并完全对准,需要使用交互捕捉选项.同时有3个数字化选项:左击鼠标数字化点(顶点);右击鼠标打开弹出菜单,它包括如顶点捕捉,交互点捕捉等选项;双击鼠标则为完成数字化.

注意:屏幕数字化由于分辨率较低,因此其精度较差不适合于大批量的数据生产.如果进行大批量的数据生产我们采用前面介绍的用MAPGIS来进行数字化.

(2)在ArcView GIS中增加事件专题

所需数据:events.txt,一个含有GPS的x,y坐标读数的文本文件.

启动系统并进入工程界面,将events.txt以表格数据的形式添加进来.然后在视图界面利用Add Event Theme功能将文本文件数据转换为点文件数据.

(3)在ArcView GIS中读取CAD文件

启动系统,加载CAD读取扩展模块.选用菜单View/Add Theme…,添加Landuse.dwg,注意:一个cad文件包含四个部分,分别为点,线,面和文字注记,点击文件名前面的文件夹符号可以浏览cad文件的四个组成部分.

激活Landuse.dwg专题,选择菜单Theme/Conver to Shape file…,并将生成的Shapefile Name命名为"Landshp",以便我们进行编辑修改.激活专题Landshp,打开该专题的属性表,查看属性表.

(4)用MAPGIS进行扫描矢量化输入与编辑

该部分容已经在前面相关专题完成.主要容是点,线和区编辑以及相应的属性数据编辑.

(5)用ArcView GIS编辑空间数据

所需数据:editmap2.shp和editmap3.shp;

该习作主要涉及3个常用编辑功能:合并多边形,分割多边形和多边形边界整形.我们只对editmap2.shp进行编辑,而editmap3.shp用来说明编辑后的editmap2.shp 有何变化.

启动系统,打开一个新视图,并将editmap2.shp和editmap3.shp加入视图.为了更好地进行编辑,先需要对editmap2.shp进行自动标注(Auto-label).

点击Pointer工具,点击多边形74,然后按下shift键的同时点击多边形75.现在环绕两个多边形出现操作手柄(矩形框),从Edit下拉菜单中选择Union Feature(合并要素)合并多边形74和多边形75.

点击绘图工具,选择画线分割多边形工具.要分割一个多边形,分割线必须穿越多边形边界.在要开始绘制分割线之处点击鼠标左键,点击每个组成分割线的节点,在结束点双击鼠标.试采用该方法分割多边形71.

对多边形73进行整形:放大多边形73所在的区域;点击节点编辑工具.在多边形73点击以查看用小方框表示的现有节点;将光标移到需要添加节点处;当看到十字丝圆圈符号时,左击鼠标.移动鼠标并再次回到该节点处,按下鼠标拖动至新地点.

2.栅格数据的输入

(1)在ArcView中看USGS数字高程模型数据

启动系统,加载栅格空间分析模块.打开一个新视图,利用视图界面文件菜单中的Import Data Source功能项输入USGS DEM 数据,文件名为filer.dem.注意将其保存后并添加到视图中.

(2)在ArcView中看卫星影像

所需数据:tmrect.bil,由前五个波段组成的陆地卫星TM影像.

该习作让我们可以看到由前五个波段组成的陆地卫星TM影像.通过改变每一波段的颜色分配,我们可以改变影像的视觉效果.

启动系统,打开一个新视图,将文件tmrect.bil添加到视图中来.通过双击专题目录名可以得到Image Legend Editor对话框,修改该对话框中红,绿和蓝三色所显示的波段从而突出遥感影像的不同地物特性.

(3)从矢量到栅格数据的转换

启动系统,加载栅格空间分析扩展模块.

打开一个新视图,添加nwroads.shp和nwcounties.shp到视窗中.设置视图界面的地

GIS原理及应用-GIS厂房选址分析过程介绍

“GIS原理及应用”上机实验报告 班级环科1011 姓名学号上机日期 5月2日报告成绩 报告内容： GIS厂房选址分析过程介绍 一、选址目的 通过GIS对建厂位置进行空间分析。该厂房位置的选择需满足以下条件： a，位于陆地坚实的土壤上（地基要求） b，位于灌木分布区（地价最便宜） c，距离河流至少20米以外（保护水质） d，距离已有的下水管道300米以内（降低花费） e，所选地块不仅同时符合以上条件，而且面积要大于2000平方米。（面积要求）二、数据 图a 本区水陆分布图图b 土壤图

图c 土地利用图图d 河流图 图e 下水管道分布图 三、GIS分析、选址步骤 利用GIS进行选址分析主要应用缓冲区生成和图层叠置处理，基本步骤为： 1、打开土壤图（soil）,在查询中单机选择，选出suit>=2的类型，并另存为副本soil_suit。 打开存好的soil_suit，全选后合并。

2、打开土地利用图(landuse), 选出Lucode＝300的类型，将副本另存为。 3、打开河流图（stream），全选，右击选择编辑对象里的缓冲区，建立20米的缓冲区并另存。 4、打开下水管道分布图（sewer），全选后建立300米的缓冲区并另存。

5、打开河流缓冲区图和下水管道缓冲区图并设置为可编辑，设置下水道图缓冲区图为目标， 全选河流缓冲区图，选择擦除，留下满足3、4条件的公共区域。结果另存。 6、将上一结果与土壤图层用擦除外部的方法产生满足3、4、1的区域。 7、将步骤6的结果与土地利用图层擦除外部剪切，产生满足3、4、1、2的区域。

8、选择并删除面积小于2000平米图斑，得到的结果就是分析选择的结果，可用于建设选址 的地块以红色表示。 9、将这一结果与template和road图层同时打开，调好区域和线条颜色，以图片形式保存。 四、选址分析结果图 五、讨论 在对某个工厂的环境影响评价中，可以利用GIS对工厂所在的位置进行环境影响分析，考察其选址是否符合规定。也可以通过对地理位置的空间分析来考虑某企业的选址。

网络GIS原理与应用要点

网络GIS原理与应用 主要内容： 网络GIS概述 网络GIS基本理论 网络GIS应用现状 网络GIS发展趋势 网络GIS应用软件介绍 一、网络GIS概述 ?地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是一种采集、 传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理空间数据的通用技术。它集计算机软硬件、地理空间数据和最终用户等几个部分于一体，借助其独有的空间分析功能，准确、真实、图文并茂地输出用户感兴趣的信息。 一、网络GIS概述 1、GIS的发展 ?60年代是GIS的开拓期; ?70年代是GIS的稳步发展期; ?80年代是GIS的应用推广期; ?90年代为GIS的用户期; ?21世纪以来,计算机技术/通信技术/网络技术结合,GIS运用更加广泛。 一、网络GIS概述 2、GIS的功能与特点 ?GIS的基本功能 ?数据输入 ?数据编辑 ?数据存储与管理 ?空间查询与空间分析

?图形输出与交互操作 一、网络GIS概述 ?GIS的基本特点 ?空间数据组成 ?特有的空间分析能力 ?强大的图形处理和表达能力 ?辅助决策支持 一、网络GIS概述 3、GIS的主要运用领域 ?数字城市 ?数字流域 ?物流管理 ?军事领域 ?位置相关服务 ?… 一、网络GIS概述 4、GIS的网络化 ?网络化GIS(简称网络GIS)是以网络为平台的GIS。 ?网络GIS是指在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能(如分析工具、制图功能)、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统，能实现空间数据管理、分布式协同作业、网上发布、地理信息应用服务等多种功能。 一、网络GIS概述 ?GIS网络化的优点： ?拓展了GIS的应用领域及服务范围 ?为用户提供透明的操作方式 ?降低用户购买GIS软件系统成本

GIS原理与应用复习

注：划黄线的为了解性内容 第一章地理信息系统概论 1、名词解释 1）地理信息系统（GIS）、 2）空间数据（地理数据） 2、地理信息除具有一般信息的特征外，还具有哪些独特的特征？ 3、简述地理信息系统的基本组成部分？ 第三章空间数据模型 1、简述目前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿 2、空间数据模型的类型 第四章空间参照系统和地图投影 1、名词解释 1)地图投影； 2、简述地图投影的变形种类及其特点？ 3、按变形性质地图投影可分为哪几类？简述各类的特点？ 第五章GIS中的数据 1、名词解释 1)元数据(Metadata)；2不确定性（Uncertainty） 2、地理数据（空间数据）的基本特征是什么？ 3、按照数据特征可将GIS数据分为哪几种类型？简述各类型的基本特征？ 4、简述GIS中元数据的作用？论述GIS中使用元数据的原因？ 5、论述地图数据的误差？ 第七章空间数据管理 1、名词解释 1）数据库管理系统； 2、简述空间数据库的特点？ 3、简述决定栅格单元代码的方式？ 4、简述栅格数据及其主要编码方式。 5、论述栅格结构和矢量结构的优缺点？ 6、写出该矩阵的块码 0 2 2 5 0 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 3

7、写出该矩阵的四叉树编码 0 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 5 2 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3 3 3 5 3 0 0 0 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 3 3 3 0 0 0 0 0 3 3 3 8、写出该多边形树状索引的点、线、面文件 第八章空间分析 1、名词解释 1）缓冲区分析；2）空间插值；3）泰森多边形；4）网络分析 2、简述GIS中矢量数据空间叠加分析的种类及方法？ 3、简述GIS空间插值方法中趋势面分析的基本原理？ 4、简述距离倒数插值的计算方法及其特点 第九章DTM与地形分析 1、名词解释 1) 数字高程模型(DEM)；2）不规则三角网(TIN)； 2、简述DTM与DEM的异同？ 3、论述DEM的主要表示模型及其基本特征？ 5、简述DEM数据采集方法？ 6、论述格网DEM的应用？

815地理信息系统原理及应用考纲

中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地理信息系统原理及应用》考试大纲 一、地理信息系统基础 考试内容： 地理信息系统的基本概念、地理信息系统发展过程、地球信息科学、地理信息系统类型、地理信息系统与其它相关学科系统间的关系、地理信息系统组成、地理信息系统主要功能及应用 考试要求： 1、掌握数据、信息、空间数据、地图、地理信息、地理信息系统基本概念 2、掌握国内外地理信息系统发展过程及不同阶段的主要特点， 3、了解地球信息科学及其与GIS的关系 4、了解地理信息系统类型，掌握时态GIS等概念，掌握国内外几种主导地理地理信息系统软件 5、了解地理信息系统与地图学、一般事务数据库、计算机地图制图、计算机辅助设计(CAD)、测绘学、地理学的关系 6、掌握地理信息系统组成，包括硬件组成、软件组成 7、掌握地理信息系统主要功能，了解掌握地理信息系统主要应用领域 二、空间数据结构 考试内容： 空间认知模型、空间实体模型、栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念、栅格数据结构的表示、栅格数据的组织方法、栅格数据取值方法、栅格数据存储的压缩编码、实体式数据结构、拓扑数据结构、矢量与栅格数据结构的比较、三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构 考试要求： 1、了解空间认知过程、理解空间认知三层模型

2、理解面向对象空间实体模型的概念，掌握点、线、面体空间实体的特征 3、掌握栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念 4、理解一维及二维栅格数据结构的表示方法 5、掌握栅格数据的组织方法和取值方法 6、掌握链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码等栅格数据存储的压缩编码 7、掌握矢量数据点、线和面实体的描述内容及坐标编码方法 8、理解拓扑关系的概念，掌握拓扑数据结构编码方法 9、掌握矢量与栅格数据结构的比较 10、了解三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构 11、矢栅数据转换的应用 三、GIS的地理数学基础 考试内容： 地球椭球体、大地控制、地图投影的基本概念、地图投影的变形、地图投影的分类、地图投影与GIS的关系、GIS中地图投影的配置与设计、正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影、地图投影的转换 考试要求： 1、了解地球椭球体基本特征，掌握地理坐标、大地坐标、高程系、大地控制网基本概念 2、掌握地图投影的基本概念，学会地图投影的变形 3、掌握地图投影的分类，重点掌握正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影 4、掌握地图投影与GIS的关系、学会如何在GIS中进行地图投影的配置与设计 5、掌握地图投影的转换方法，学会如何应用GIS软件完成地图投影的转换，解决不同坐标系间转换、不同比例尺地图间投影转换 四、地理信息系统数据输入 考试内容： GIS数据来源、数据规范化和标准化、GIS数据输入、GIS数据质量问题、GIS误差来源 考试要求：

GIS原理与应用(高起专)

GIS原理与应用(高起专) 填空题 1. 空间数据的内插方法一般包括___(1)___ 和区域的内插。(2分) (1).标准答案:点的内插 2. 地理信息系统产品输出的主要形式包括常规地图和___(2)___ 两大类。(2分) (1).标准答案:数字地图 3. ___(3)___ 是空间信息可视化的最主要的形式，也是最古老的形式。(2分) (1).标准答案:地图 4. 解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题，可应用的空间分析方法是___(4)___ 。(2分) (1).标准答案:缓冲区分析 5. 栅格数据结构的主要类型包括栅格矩阵结构、游程编码结构、___(5)___ 、八叉树结构和十六叉树结构。(2分) (1).标准答案:四叉树数据结构 6. 空间量算包括几何量算、形状量算、___(6)___ 、距离量算。(2分) (1).标准答案:质心量算 7. 游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是___(7)___ ，___(8)___ 。(4分) (1).标准答案:压缩栅格数据量 (2).标准答案:消除数据间的冗余 8. 对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量___(9)___ 。(2分) (1).标准答案:大 9. 在大多数GIS中，提供的空间查询方式有基于空间关系查询、___(10)___ 、地址匹配查询三类。(2分) (1).标准答案:基于空间关系和属性特征查询 名词解释 10. 缓冲区分析(6分) 标准答案：是根据数据库点、线、面实体自动建立其周围一定宽度范围内的多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得益扩展的信息分析方法。 11. 信息(6分) 标准答案：是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 12. 元数据(6分) 标准答案：是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 13. 地理信息系统(6分) 标准答案：定义由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 14. 地理实体(6分) 标准答案：是指地球空间上不能继续分割的单元，地理实体的界定依赖于研究的空间尺度，对一个地理实体的描述称为地理特征。 问答题 15. 简述栅格数据的主要编码方式。(25分) 标准答案：栅格数据的主要编码方式包括： （1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。 （2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。b）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数；另一种方案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码。 c）块码：块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单位的代码组成。 d ）四叉树：又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元。分割的原则是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分到单个栅格象元为止。 16. 何为拓扑关系？建立拓扑关系有何应用价值？(25分) 标准答案：要素之间的连通性或相邻性等关系统称为拓扑关系。用来表示拓扑关系的数据结构称为拓扑结构。GIS软件中，拓扑的主要意义就是用于保证数据质量。拓扑在空间数据模型中表达和规定数据之间的空间关系。通过表达和规定这些空间关系，拓扑尽可能将地理数据与现实世界保持一致。拓扑是精准地表达空间数据的有效方法，通过严格地约束要素之间的关系，提高了空间数据的准确度和可用性。

GIS原理与应用教学大纲

GIS原理与应用课程教学大纲 课程名称：GIS原理与应用课程编号：H01707 英文名称：Geographic Information System 课程属性：必修课 学时：56 学分：3.5 先修课程：数据结构、数据库原理 适用专业：地理信息系统 一、课程简介 地理信息系统课程内容主要包括：地理信息系统的基本概念、原理；地理空间数据概念；如何实施一项地理信息工程；如何获取空间地理数据；如何保障空间数据的可用性；如何获得属性数据；如何管理空间和相应的属性数据，建立空间数据库；如何进行与地学等学科专业有关的空间分析；如何评价空间分析结果等内容。通过本课程的学习，学生能够了解地理信息系统的基本概念，主要应用领域和发展方向，掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，为从事地理信息系统的应用、开展和研究奠定理论与技术基础。教学运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 二、课程内容及学时分配 教学环节课时安排 讲课习题课讨论课实验课上机其它合计 40 16 56 第一单元：GIS绪论(建议学时数：4学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS概念、构成、功能与应用、GIS发展动态。 2.能力培养:通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法:运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 GIS本质概念和特点、GIS基本功能和应用功能 【难点】 空间数据和GIS应用模型 第二单元：GIS空间数据结构和数据模型(建议学时数：6 学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS空间数据结构和数据模型。 2.能力培养:掌握空间数据结构建立的定义，通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法: 运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 地理实体的特征和描述地理实体数据的类型、矢栅数据结构的不同，相互转换方法，用矢栅一体化的概念组织数据的思想。

GIS原理与应用复习资料全

GIS复习资料 一、名词解释 1.地理信息：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。 2.地理数据：是各种地理特征和现象间关系的数字化表示，包括空间位置、属性 信息、时空特征。 3.地理实体（空间实体）---GIS处理对象：指自然界现象和社会经济事件中不 能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。 4.地理信息系统：一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系 统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、 储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 5.拓扑关系：指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形 关系不变的性质。 6.矢量数据结构：矢量数据结构是对矢量数据模型进行组织的。通过记录空间对 象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。尽可能精确地表示点、线、多边形 等实体；坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义。 7.栅格数据结构：又称为网络结构或像元结构，是将地球表面划分为大小均匀紧 密相邻的网格阵列,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据 组织形式。 8.数据压缩：是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精 度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。是将数据 表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。 9.影像金字塔：指在统一的空间参照下，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。影像金字塔结构用 于图像编码和渐进式图像传输，是一种典型的分层数据结构形式，适合于栅格数 据和影像数据的多分辨率组织，也是一种栅格数据或影像数据的有损压缩方式。 10.空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的 地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之 上的。 11.空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在 于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的 过程。 12.空间叠置分析：是指在统一的空间参照系统条件下，将同一地区的两组或两 组以上的图层要素进行叠置，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象 之间的空间对应关系分析方法。

GIS空间分析原理与方法 网络分析

实验八、网络分析（道路网络分析） —xxxxxxx xxx 一、实验目的 通过对本实习的学习，应达到以下几个目的： (1)加深对网络分析基本原理、方法的认识； (2)熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。 (3)结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权 数据准备： Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets） Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores 在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块： 三、实验内容及步骤 3.1 最佳路径分析 3.1.1 数据准备 （1）双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX8_1.mxd. （2）如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤） （3）如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。

3.1.2 创建路径分析图层 在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［New Route］菜单项.

3.1.3 添加停靠点 (1) 在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点选Stops(0). (2). 在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具。 (3) 在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点。 程序将在街道网络上自动的计算并得到一个距离给定位置最近的停靠点，已定义的停靠点会以特别的符号进行显示。停靠点会保持被选中的状态，除非它被明确地反选（Unselected）或者又新增了一个另外的停靠点。停靠点的所在的位置会同时显示一个数字“1”，数字表示经停的顺序。 （4）再添加4 个停靠点。新增加的停靠点的编号为2,3,4,5。经停的顺序可以在网络分析窗口[Network Analyst Window]中更改。第一个停靠点被认定为出发点，最后一个停靠点被认定为是目的地。

GIS原理与应用(专升本)综合测试

GIS原理与应用（专升本）综合测试 4. 下列有关GIS的叙述错误的是_____。(5分) (A) GIS是一个决策支持系统 (B) GIS是研究地理系统的科学技术保证 (C) 地图学理论与地图分析方法是GIS重要学科基础 (D) GIS是数字地球演变的必然趋势 参考答案：D 3. GIS按_____分为专题地理信息系统、综合地理信息系统与地理信息系统工具。(5分) (A) 数据容量 (B) 用户类型 (C) 内容 (D) 用途 参考答案：C 1. 有一点实体其矢量坐标为P（9.5，15.6），若网格的宽与高都是2，则P 点栅格化的行列坐标为_____。(4分) (A) P（5，8） (B) P（8，5） (C) P（4，7） (D) P（7，4） 参考答案：A 8. 在多边形矢量编码方法中，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系的编码方法是_____。(4分) (A) 多边形环路法 (B) 树状索引编码法 (C) 拓扑结构编码法 (D) 四叉树编码法 参考答案：C 5. 下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是_____。(4分) (A) 手扶跟踪数字化法 (B) 扫描仪法 (C) 数据结构转换法 (D) 分类影象输入法 参考答案：C 6. 解决点、线、面之间是否存在直接联系的分析方法是_____(4分) (A) 统计分析 (B) 包含分析

(C) 多边形叠置分析 (D) 网络分析 参考答案：B 1. 下列哪些属于GIS产品的输出设备_____。(4分) (A) 键盘 (B) 硬盘 (C) 主机 (D) 显示器 参考答案：D 6. 栅格结构与矢量结构相比较_____。(4分) (A) 数据结构复杂，冗余度大 (B) 数据结构复杂，冗余度小 (C) 数据结构简单，冗余度小 (D) 数据结构简单，冗余度大 参考答案：B 6. GIS所包含的数据均与_____相联系。(5分) (A) 地理空间位置 (B) 非空间属性 (C) 地理事物的质量特征 (D) 地理事物的类别 参考答案：A 1. 数字地球是以___(1)___ 作为研究对象，以___(2)___ 和计算机信息处理为主体的技术系统。(2分) (1) . 参考答 案: 地球 (2) . 参考答 案: 网络 (1) . 参考答 案: 关联关系 (1) . 参考答 案: 质心量算 4. 在大多数GIS中，提供的空间查询方式有基于空间关系查询、___(4)___ 、地址匹配查询三类。(1分) (1) . 参考答 案: 基于空间关系和属性特征查询

GIS原理与应用

GIS原理与应用 实验指导书 前言 《GIS原理与应用》是一门理论与实践紧密结合的专业课程.本课程以地理信息系统理论为基础,系统地学习地理数据的采集,处理和科学管理,地理信息的空间分析和地学建模以及地理信息系统的建立和应用.地理信息系统是覆盖领域十分广泛的高新技术,它包括空间数据输入子系统,空间数据存储和检索子系统,数据处理和空间分析子系统,数据和图形输出子系统,具有实践性,操作性强的特点.要掌握该技术,培养学生的创新精神和实践能力,加强GIS上机实习是十分必要的,地理信息系统上机实践是该课程教学的重要环节,通过上机教学,既能培养学生的上机操作能力,又让他们加深对GIS的基本知识,原理,应用和发展的掌握,并通过上机实习课巩固和拓展课堂讲授的内容. 目前实习的场所主要在河海学院仿真实验室,使用的GIS软件主要有MAPGIS和ArcView GIS等,同时在有条件的情况下了解MapInfo和ARCGIS软件.实习资料除了有本指导书外,还有实习所需要的全部数据和PPT详细操作指导课件,它们可以在仿真实验室服务器机器的软件库-专业软件类-2006GIS原理与应用中获取. 林孝松 实习一 ArcView GIS简介和MAPGIS矢量化 一,实习目的 (1)了解ArcView GIS和MAPGIS软件的安装,操作界面和基本功能; (2)了解ArcView GIS的简单查询功能; (3)掌握MAPGIS地图扫描矢量化的基本原理与方法,完成栅格地图的矢量化. 二,实习准备 1.软件准备:ArcView GIS和MAPGIS; 2.数据准备:该实习用到的数据全部保存在提供的PAGIS子文件夹DATA的01中. 三,实习内容

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（B）卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 （注：除填空题以外的各题请在答题纸上解答） 一、填空题（每题1分，共10分） 1．GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节，目前主要的开发路线有结构化开发方法（SP）方法、___________、___________、集成式开发策略。 2．地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3．面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4．三维空间数据模型研究主要有两个趋势：一是采用基元及其组合来表示三维空间目标，并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述，二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5．专题地图的制图表示方法比较多，有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释（每题2分，共20分） 1．DIME 2．OpenGIS 3．GIS互操作 4．地理数据和地理信息 5．空间索引 6．规则格网模型7．DTM空间拟合8．叠置分析（Overlay Analysis）9．空间数据质量10．3S集成 三、选择题（每题2分，共10分） 1．空间集合分析主要完成： A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用： A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪（）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是（）。 A.地形分析； B.主成分分析； C.系统聚类分析； D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的MORTON（M D）码值为：（）（行列下标从0开始） A 57 B 50 C54 D36 四、判断题（每题2分，共10分）

GIS原理与应用复习提纲

《GIS原理与应用》课程复习提纲 要求学生准确地理解地理信息系统涉及的基本概念，识记其中的主要概念；系统地掌握地理空间数据的采集、存储、处理、查询、分析、输出和应用的基本内容，了解地理信息系统的相关技术和方法；具有综合运用地理信息系统分析和解决问题的能力。 内容与要求 （一）地理信息系统的基本知识 1．地理信息系统的基本概念 a）深刻理解地理空间数据的特殊性和地理信息系统的含义 地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。 GIS是由计算机硬软件、地理数据和用户组成，通过对地理数据的采集，输入、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理数据，从而为工程设计、土地利用、资源管理、城市管理、环境监测、管理决策等应用服务的计算机系统。 b）了解地理信息系统的其他相关概念 2．地理信息系统的组成 a）熟悉实用型地理信息系统的组成 GIS组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。 b）了解工具型地理信息系统的模块结构 3．地理信息系统的功能 a）熟悉地理信息系统的基本功能 GIS功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程。 b）了解地理信息系统的应用功能 城乡规划灾害监测环境管理辅助决策 4．地理信息系统的发展 a）了解国内外地理信息系统的发展历程 1）GIS思想和技术方法探索时期(20世纪60年代) 2）GIS的巩固发展时期(20世纪70年代) 3）GIS技术突破与趋向成熟的大发展时期(20世纪80年代) 4）GIS的应用普及时代(20世纪90年代) 5）网络GIS和GIS社会化发展时期(20世纪90年代中期至今)

地理信息系统原理知识点

第一章绪论 1、GIS定义：地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。 2、GIS构成：硬件、软件、空间数据、人员。 3、GIS功能：数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和管理、空间查询和空间分析、数据输出。 4、GIS与相关学科的关系： 1）GIS与CAD： 同：坐标参考系统；处理图形、非图形数据；对空间对象的空间相关关系建立和处理。异：CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换；CAD处理多为规则图形，而GIS为非几何图形；CAD图形功能强而属性处理能力弱，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且专业化特征比较强；GIS数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密；CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。 2）GIS与MIS：同：对属性数据进行管理和处理；对图形数据进行存储。异：GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用，MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解查询，图形与数据之间没有联系；管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。 3）GIS与RS：a.遥感数据是GIS的重要信息源。经过遥感信息系统处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制图的背景图像，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。b.遥感图像信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析功能，但由于缺少实体关系的描述，难以进行实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。 5、GIS的发展趋势：地球观测与信息技术；网络地理信息系统；嵌入式地理信息系统；4D 地理信息系统和基于Web的空间信息服务。 第二章地理空间与空间数据 1、地球模型的建立：第一次逼近——大地水准面——大地体；第二次逼近——地球椭球体（旋转椭球体）；第三次逼近——参考椭球体（总椭球体）。 2、投影配置的原则：1）配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国家大地图集）投影系统一致；2）一般最多只采用两种投影系统，一种服务于大比例尺的数据处理与输入输出，另一种服务于中小比例尺的数据处理与输入输出；3）投影以等角投影为宜；4）投影应能与网格坐标系统相适应，即所用的网格系统在投影带中应保持完整。 3、我国常用坐标系与椭球体：中国1952年前采用海福特（Hayford）椭球体；1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台），建立“1954北京坐标系”；自1980年开始采用GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。 4、我国常用投影及原因：中国国家基本比例尺地形图（除1：100万)均采用高斯-克吕格投影：中央经线投影为直线，长度无变形，其余经线为向极点收敛的弧线，距中央经线愈远变形愈大。随远离中央经线，面积变形也越大。若采用分带投影的方法，可使投影边缘的变形

《GIS原理与应用》复习题

《GIS原理与应用》复习题 一、单项选择题 1．世界上第一个地理信息系统是（ C ） A. SPAN B. ARC/INFO C. CGIS D. MAPGIS 2．同计算机辅助制图相比，GIS制图的显著优势在于( D ) A. 是地理信息的载体 B. 具有存储地理信息的功能 C. 具有显示地理信息的功能 D. 具有强大的空间分析功能 3．栅格属性代码的确定通常有三种方法，下面哪个不是( ) A. 中心点法 B. 面积占优法 C. 重要性法 D. 最小二乘法 4．空间数据库与传统数据库相比，在管理地理空间数据上存在的区别( C ) A. 操纵和查询文字和数字信息 B. 实体类型之间通常是简单、固定的空间关系 C. 地理信息数据是连续的，并且具有很强的空间相关性 D. 存贮的数据通常为等长记录的数据 5．以下哪些是属于地理信息系统的主要应用领域( D ) A. 资源管理 B. 区域规划 C. 辅助决策 D. 以上都是 6．通常用来选择最佳路径或最佳布局中心的位置的一种空间分析方法是( ) A. 包含分析法 B. 缓冲区分析方法 C. 网络分析法 D. 叠置分析法 7．有关地图符号的描述不正确的是( D ) A. 地图符号是地图的语言 B. 地图符号是表达地图内容的主要手段 C. 地图符号可由形状不同、大小不一和色彩有别的图形组成 D. 注记作为地图上的一种必要的说明文字，它不是地图符号 8．地理信息可视化形式包括( ) A. 地图 B. 三维仿真地图 C. 虚拟现实 D. 以上都是 9．下列哪些属于GIS产品的输出设备（ D ） A. 键盘 B. 硬盘 C. 主机 D. 显示器 10．图中阴影部分集合运算的表达式为( C ) A. L1? AND ?L2? AND ?L3 B. L1? NOT ?L2? AND ?L3 C. (L1? AND ?L2 ) ? OR ?L3 D. L1? AND ? (L2? OR ?L3) 二、名词解释 1. 地理信息系统：为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。 2. 矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。 3. 空间数据库：空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总 和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。 空间数据库是随着地理信息系统GIS的开发和应用发展起来的数据库新技术，主要用来处理空间数据 4. 空间叠置分析：是指在统一的空间参照系统条件下，将同一地区的两组或两组以上的图层要素进行叠置，产生 新的数据层的分析方法。 5. 数字高程模型：是一种空间地形连续变化的表示方法，通常按照一定的格网间隔采集地面高程而建立的规则格 网高程数据库模型。 三、简答题 1. 简述一个实用GIS系统的基本组成。 答：一个实用的GIS系统，要支持对空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能。其基本组成一般包括以下五个主要部分：

GIS 的原理与方法

G I S的原理与方法 课程性质与期望 性质:地理信息系统专业的专业必修课、学位课。 目的:使学生比较完整地了解和掌握地理信息系统的基本原理和方法。目标：使学生知道和初步掌握与G I S空间数据管理、空间分析有关的理论与方法。 教材 黄杏元等《地理信息系统概论》高等教育出版社2001年12月第二版张超等《地理信息系统实习教程》高等教育出版社2000年8月第一版朱光等《地理信息系统基本原理及应用》测绘出版社1997年6第一版陆守一等《地理信息系统实用教程》中国林业出版社2000年1第二版汤国安等《地理信息系统》科学出版社2000年10月第一版 参考书目 吴立新等《地理信息系统原理算法》科学出版社2003年10月第一版陈述彭等《地理信息系统导论》科学出版社1999年5月第一版龚健雅《地理信息系统基础》科学出版社2001年2月第一版王家耀《空间信息系统原理》科学出版社2001年5月第一版P a u l A.L o n g l e y等《地理信息系统（上：原理与技术；下：管理与应 用）》电子工业出版社2004年9月第一次印刷 第一章地理系统与地理信息系统 ⒈地理系统的概念 地理系统是上个世纪中叶系统研究思潮影响下在地理学领域逐渐形成 的一个概念. 地理学的研究对象:地球表层 地理学的视角: 前苏联:索恰瓦的地理系统学说 研究策略:过程的系统分析 地理系统的定义 地理系统的自组织与平衡状态 地理学的研究对象:地球表层 地球表层：海陆表面上下一定范围 上界：电离层、臭氧层、对流层顶 下界：沉积岩圈底部、莫霍面、岩石圈 地理学的研究对象:地球表层

地球表层的基本特征： 太阳辐射集中分布 各圈层相互渗透：大气、岩石、水、生物、土壤、人类 人类社会发生发展的场所 地理学的视角(P e r s p e c t i v e s) 索恰瓦的地理系统学说(1970s) 认为:地理系统=自然综合体 自然综合体是在空间分布上相互联系，并作为整体部分发展变化的各地理组成成分相互制约的动态系统。 成分: 地壳坚硬物质（岩石圈）大气圈水圈生物圈土壤圈人类工程建筑地球表层系统是由大小复杂程度有区别、等级有高低的自然综合体组成的. 优点:ａ．可从定性分析走向定量分析 ｂ．有助于地理预报 ｃ．扩大了学科间交流的可能性。 研究策略:过程的系统分析 分析各地理成分之间物质迁移与能量转换的动态过程 ａ．美：土壤－植物－大气统一体 ｂ．苏：风化壳－水－大气；植被－水－大气；动物－植物－土壤ｃ．德：地形－气候；地形－陆地水 ｄ．英：土壤－植被 地理系统的定义

地理信息系统原理与应用复习总结

地理信息系统原理与应用 复习总结 Prepared on 24 November 2020

地理信息系统原理与应用复习总结 第一章绪论 1.美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC) 地理信息系统概念（GIS）： 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，以便解决复杂的管理和 规划问题。 GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，GIS操作对象是地理实体的数据—— 区别于其他类型信息系统的根本标志。 组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用模型、应用人员。or Internet,设计 和使用GIS的人，空间数据，系统硬件，系统软 件，分析处理程序。 功能：1）基本功能：数据的采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、 空间分析和统计，产品制作和显示，二次开发和 编程； 2）应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。 第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库 1.空间数据结构概念：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，换句话说就是空间数据以什么样的形式在计算机中存储和管理。 2.矢量数据结构概念：是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的。 获取方式:外业测量，栅格数据转换，跟踪数字化

3.栅格数据结构概念：以规则的像元阵列来表示空间地物和现象的分布的数据 结构，阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征。获取方式:来自于遥感数据，图片的扫描，矢量数据转换，手工方法获取，格网 DEM数据(当属性值为地面高程) 栅格数据常用的相邻:四方向相邻，八方向相邻 栅格数据编码方法:①直接栅格编码(将栅格数据看做一个数据矩阵，逐行或逐 列记录代码操作方便无数据压缩)②游程长度编码(按行 扫描，将相邻等值像元合并，并记录代码重复的个数区 域越大，数据相关性越强则压缩越大压缩效率高，叠加 合并等运算简单，编码和解码运算快)③链式编码④四叉 树编码⑤行程长度编码 4.空间数据(地理实体)基本特征:属性~ 空间~ 时间~ 5.根据地理实体的特征，可以把它的数据分为属性数据，几何数据(描述空间实 体空间特征定位数据) ，关系数据(描述空间实体之间的 空间关系的数据，主要指拓补关系) 6.拓补关系:图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。拓补空间中不 考虑距离函数。 7.最基本拓补关系:关联(不同拓补元素之间的关系，如结点与链链与多边形)， 邻接(相同拓补元素之间的关系，如结点与结点链与链 面与面等，邻接关系是借助于不同类型的拓补元素描述 的，如面通过链而邻接) 其他拓补关系:包含关系，连通关系，层次关系

GIS原理及应用-GIS原理及应用(精选试题)

GIS原理及应用-GIS原理及应用 1、同计算机辅助制图相比，GIS制图的显著优势在于（） A.是地理信息的载体 B.具有存储地理信息的功能 C.具有显示地理信息的功能 D.具有强大的空间分析功能 2、空间数据库与传统数据库相比，在管理地理空间数据上存在的区别（） A.操纵和查询文字和数字信息 B.实体类型之间通常是简单、固定的空间关系 C.地理信息数据是连续的，并且具有很强的空间相关性 D.存贮的数据通常为等长记录的数据 3、以下哪些是属于地理信息系统的主要应用领域（） A.资源管理 B.区域规划 C.辅助决策 D.以上都是 4、有关地图符号的描述不正确的是（）

A.地图符号是地图的语言 B.地图符号是表达地图内容的主要手段 C.地图符号可由形状不同、大小不一和色彩有别的图形组成 D.注记作为地图上的一种必要的说明文字，它不是地图符号 5、矢量数据结构 6、空间数据库 7、空间叠置分析 8、数字高程模型 9、简述一个实用GIS系统的基本组成。 10、什么是数据压缩？试举出四种常用的栅格数据压缩方法。 11、简述空间元数据的在空间数据库管理中的主要作用。 12、何为拓扑关系？在GIS中引入拓扑关系有何意义？常用的拓扑关系有哪些？

13、操作尺度 14、地理网格 15、数据模型 16、对象模型 17、地图数字化 18、拓扑关系 19、空间数据结构 20、影像金字塔结构 21、空间索引 22、空间数据查询 23、空间分析

24、栅格数据的追踪分析 25、数字地形分析 26、什么是GIS空间分析？其方法是什么？ 27、什么是空间数据？ 28、网络分析的基本思想是什么？ 29、地理表达和地理模型的关系 30、简述栅格数据结构的优缺点 31、简述矢量数据结构的优缺点 32、简述空间数据质量的主要控制方法。 33、简述空间数据查询过程的类型和查询内容 34、简述空间关系的类型

《地理信息系统原理与应用》期末模拟试卷

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（C）卷 （注：除填空题以外的各题请在答题纸上解答） 一、填空题（每题1分，共10分） 1．GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节，目前主要的开发路线有结构化开发方法（SP）方法、___________、___________、集成式开发策略。 2．地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3．面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4．三维空间数据模型研究主要有两个趋势：一是采用基元及其组合来表示三维空间目标，并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述，二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5．专题地图的制图表示方法比较多，有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释（每题2分，共20分） 1．DIME 2．OpenGIS 3．GIS互操作 4．地理数据和地理信息 5．空间索引 6．规则格网模型 7．DTM空间拟合 8．叠置分析（Overlay Analysis） 9．空间数据质量10．3S集成 三、选择题（每题2分，共10分） 1．空间集合分析主要完成： A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用： A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪（）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是（）。

A.地形分析； B.主成分分析； C.系统聚类分析； D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的MORTON （M D ）码值为：（）（行列下标从0开始） A 57 B 50 C54 D36 四、判断题（每题2分，共10分） 1．WebGIS 的主要产品包括ArcIMS 、MapGuide 和MapInfo 等。（） 2．空间数据元数据是对于空间数据的描述或说明，是关于空间数据的数据。（） 3．当地物范围确定时，栅格单元尺寸越小，则它所表达的地物信息越详细。（） 4．只有明确的拓扑关系，GIS 才能处理各种空间关系，完成空间分析。（） 5．二元样条函数是在分块范围内，按一定规则用相邻数据点连线将块分割成若干个多边形分片，通过每一分片上的全部数据点，展铺一张光滑的数学曲面，并使相邻分片间保持连续光滑的拼接。（） 五、问答题（6分+6分+6分+6分=24分） 1．比较地理信息系统数据库和一般数据库的区别。（6分） 2．简述高斯——克吕格投影的特点。（6分） 3．试分析地理信息系统中数据的误差来源。（6分） 4．简述四叉树数据结构。（6分） 六、根据下面的图形，进行拓扑编码，填写相关的拓扑编码表（面域与弧段的拓扑关系表、 弧段与结点的拓扑关系表、结点和弧段关系表、弧段与面域的拓扑关系表）（8分） 七、矢量数据和栅格数据是地理信息系统中两种重要的数据结构，二者各有优缺点，有时 需要进行二者的转换。矢量数据的基本要素是点、线、面，因而矢量数据向栅格数据的转换只要实现点、线、面的转换，就可以实现整个矢量图的转换，请写出矢量结构中点、线、面要素向栅格结构转变的关键算法。（8分） 八、请简要说明DTM 有哪些具体表达模型？同时说明从DTM 中实现谷脊特征的提取方法。 （10分） 《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（B ）参考答案 一、填空题（每题1分，共10分） 1.面向对象、基于组件技术 V3 V4 V1 V2 V5 L1 L2 L3 L5 L6 L7 P4 P1 P2 P3 L4 P0