GIS一级考试重点讲义.docx
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GIS一级考试重点讲义
全国GIS应用考试重点
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。
软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。
系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。
应用软件包括的面非常广,它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。
当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux,MS-DOS和Windows操作系统。
内存又称为主存,分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种,速度比外存快
由于CPU比内存速度快,目前,在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器,即Cache,置于CPU与主存之间,以满足CPU对内存高速访问的要求。
有了CaChe以后,CPU每次读操作都先查找CaChe,如果找到,可以直接从Cache中高速读出;如果不在CaChe中再由主存中读出
在微型计算机中,常用的外存有磁盘、光盘和磁带,磁盘又可以分为硬盘和软盘。
基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。
每一种进制都有固定数目的计数符号。
十进制:
基数为10,10个记数符号,0、1、2、……9。
每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位),按“逢十进一”来决定其实际数值。
二进制:
基数为2,2个记数符号,0和1。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢二进一”来决定其实际数值。
八进制:
基数为8,8个记数符号,0、1、2、……7。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢八进一”来决定其实际的数值。
十六进制:
基数为16,16个记数符号,0-9,A,B,C,D,E,F。
其中A~F对应十进制的10~15。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢十六进一”决定其实际的数值。
字节简写为B,人们采用8位为1个字节。
1个字节由8个二进制数位组成。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。
1B=8bit1KB=1024B=210B1KB=1024B字节,“K”的意思是“千”1MB=1024KB=210KB=220B=1024×1024B1MB=1024KB字节,“M”读“兆”。
1GB=1024MB=210MB=230B=1024×1024KB1GB=1024MB字节,“G”读“吉”。
1TB=1024GB=210GB=240B=1024×1024MB1TB=1024GB字节,“T”读“梯”。
ODBC(OpenDatabaseConnectivity,开放数据库互连)是微软公司开放服务结构(WOSA,WindowsOpenServicesArchitecture)中有关数据库的组成部分,它建立了一组规范,并提供了一组对数据库访问的标准API(应用程序编程接口)。
ODBC本身也提供对SQL语言的支持,用户可以直接将SQL语句送给ODBC。
一个基于ODBC的应用程序对数据库的操作不依赖任何DBMS,不直接与DBMS打交道,所有的数据库操作由对应的DBMS的ODBC驱动程序完成。
也就是说,不论是FoxPro、Access,MYSQL还是Oracle数据库,均可用ODBCAPI进行访问。
可以划分成局域网、城域网和广域网。
常用的网络传输媒介可分为两类:
一类是有线的:
一类是无线的。
有线传输媒介主要有双绞线、同轴电缆和光纤;无线媒介有微波、无线电、激光和红外线等。
网络拓扑是指网络上各个节点相互间的连接形式。
基本的拓扑结构有三种:
总线型、星型和环型。
实际网络的拓扑结构可能是由这些基本拓扑混合构成的。
数据库,是按一定的格式存放数据的仓库,数据库是一个结构化的数据集合。
数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统〔及其开发工具〕、应用系统、数据库管理员和用户构成。
应当指出的是,数据库的建立、使用和维护等工作只靠一个DBMS远远不够,还要有专门的人员来完成,这些人被称为数据库管理员(DatabaseAdministrator,简称DBA)。
SQL语言是一个综合的、功能极强、简单易学的语言。
SQL语言包含数据查询(DataQuery)、数据操纵(DataManipulation)、数据定义(DataDefinition)和数据控制(DataControl)功能。
SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。
视图是基于基本表的虚表,索引是依附于基本表的,
CREATETABLE,ALTERTABLEDROPTABLE
INSERTUPDATE
解释下面语句的含义:
UPDATE职工表SET工资=工资*2.0WHERE部门编号='A8'
AND工资<=(SELECTAVG(工资)FROM职工表);
遥感(RemoteSensing),广义上泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。
即不直接接触物体,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等),经过信息的传输及处理分析,识别物体的属性及其分布等特征的技术。
遥感具有“千里眼、顺风耳”的特征。
常见的传感器有:
航空摄影机(航摄仪)、全景摄影机、多光谱摄影机、RBV(ReturnBeanVidicon)反束光道摄像机、MSS(MultispectralScannerSystem)多光谱扫描系统、TM(ThemeticMapper)专题制图仪器、ETM(EnhanceThemeticMapper)增强型专题制图仪器、ETM+(EnhanceThemeticMapperPlus)增强型专题制图仪器、HRV(HighResolutionVisiblerangeinstruments)扫描仪、合成孔径侧视雷达(Side-LookingAirborneRadar,SLAR)等。
MSS有四个波段,MSS图像覆盖范围是185km×185km,空间分辨率是79m×57m,优点是费用少,缺点是有时一个探测器会留下空白或者相同的信号难以区别,从而形成条带或者斑纹。
TM有7个波段。
遥感的特点1、感测范围大,具有综合、宏观的特点。
2、信息量大,具有手段多,技术先进的特点。
3、获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。
遥感的分类1、按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
2、按所利用的电磁波的光谱段可分为可见光/反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感。
3、按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感两大类。
4、按应用空间尺度分类可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感。
5、根据遥感资料的记录方式和传感器工作方式,又可作下列分类。
遥感数字图像有以下三种数据格式:
1、BSQ(BandSequentialFormat)格式按波段顺序记录图像数据,该格式最适于对单个波段中任何部分的二维空间存取。
2、BIP(BandInterleavedbyPixel)格式按像元顺序记录图像数据,即首先存储第一个像元的所有的波段数据,接着是第二个像元的所有波段数据,直到最后一个像元为止。
这种格式为图像数据波谱维的存取提供最佳性能,也便于进行图像波谱分析。
3、BIL(BandInterleavedbyLine)格式按波段分行记录图像数据,该格式存储的图像先存储第一个波段的第一行、接着是第二个波段的第一行……,最后波段的第一行;再记录各波段的第二行;每个波段随后的行按照类似的方式交叉存取。
这种格式提供了空间和波谱处理之间一种折中方式。
通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。
因此,遥感传感器选择的探测波段应包含在大气窗口之内。
当电磁辐射能量入射到地物表面上,将会出现三种过程:
一部分入射能量被地物反射;一部分入射能量被地物吸收,成为地物本身内能或部分再发射出来,一部分入射能量被地物透射。
遥感图像精几何校正,就是利用控制点改正原始图像的几何变形,产生一幅符合某种地图投影或图件表达要求的新图像。
它利用若干个控制点数据确立一个模拟图像几何畸变的数学模型,以此来建立原畸变图像(待校正图像)空间与标准图像(或称参考图像,如地图等)空间的某种对应关系,即所谓映射变换函数或校正变换函数。
再依据这种变换函数把待校正图像空间中的全部像元变换到标准空间中去,从而实现图像的精儿何校正,在我国校正标准空间为高斯-克吕格投影空间。
实现上述两个空间的转换通常采用两种方法:
即直接变换法与重采样法。
控制点数量应当超过校正函数多项式系数的个数,一般是(n+1)×(n+2)/2,这里n是多项式系数个数。
专业的遥感图像处理软件有:
MAPGIS-RSP、ERDASIMAGINE、ERMAPPER、PCI、ENVI等。
监督分类和非监督分类的根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识,监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数,建立判别函数,对待分类点进行分类。
非监督分类不需要更多的先验知识,它根据地物的光谱统计特性进行分类。
非监督分类又称边学习边分类法。
非监督分类主要采用聚类分析方法,其常用为法如下:
(1)分级集群法(HierarchicalClustering)
(2)动态聚类法
监督分类又称训练场地法或先学习后分类法。
监督分类中常用的具体分类方法包括:
1、最小距离分类法包括最小距离判别法和最近邻域分类法。
最小距离分类法原理简单,分类精度不高,但计算速度快,适合在快速浏览分类概况中使用。
2、多级切割分类法多级分割法要求分割面总是与各特征轴正交,需要先进行主成分分析或采用其他方法对各轴进行相互独立的正交变换,然后进行多级分割。
3、特征曲线窗口法4、最大似然比分类法
测绘学按照研究范围研究对象及采用技术手段的不同,分为以下几个分支学科:
大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学、海洋测绘学。
白纸测图的实质是图解法测图。
在测图过程中,数字的精度由于刺点、绘图、图纸伸缩变形能够因素的影响会大大降低,而且工序多、劳动强度大、质量管理难。
地形测量向自动化和数字化方向发展,数字化测图技术应运而生
广义的数字测图包括:
利用全站仪或其他测量仪器进行野外数字化测图;利用手扶数字化仪或扫描数字化仪对纸质地形图的数字化;利用航摄、遥感相片进行数字化测图等技术。
在地面数字测图中,测定碎部点坐标的基本方法主要有极坐标法、方向交会法、量距法、方向距离交会法、直角坐标法等。
初始地籍测量的内容包括:
地籍平面控制测量、地籍细部测量
我们一般将用常规测角、测距手段建立的控制网称为地面控制网。
应用GPS卫星定位技术建立的控制网称为GPS控制网(简称GPS网)。
地籍细部测量方法有解析法、图解勘丈法两种。
地籍控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统。
地籍控制测量坐标系最好选国家统一的3°带平面直角坐标系,使城镇地籍控制网成为国家网的组成部分,使地籍测量能充分利用国家控制点的成果。
在条件不具备的地区,地籍控制网可用地方坐标系或任意坐标系。
用任意坐标系时,起算数据应在较大比例尺的地形图或土地利用现状图上图解获取。
首级平面控制网应优先以GPS网形式布设,采用GPS接收机测定控制点的坐标。
特殊情况下,也可以用导线网、边角网、三角网等地面控制网布设方法,采用全站仪等测定控制点的坐标。
加密控制网可以采用GPS网或导线网的形式布设。
一般说来,地籍平面控制点的密度每2km不少于10点。
为满足地籍细部测量和日常地籍管理的需要,在基本控制(首级网和加密控制网)点的基础上,加密的直接供测图及测量界址点使用的控制网称为地籍图根控制网。
地籍图测量方法分模拟法和数字法两种。
数字法测绘地籍图是从野外数据采集及数据组织到绘制地籍图都由计算机等电子设备辅助完成。
模拟法测绘地籍图基
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