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gis复习要点
第一章 绪论
1.地理参照数据:
描述地球表面空间要素的位置和特征的数据,即
空间数据和属性数据两种组成。
(P5)
2.空间数据:
描述空间要素几何特性的数据,可以使离散的或连续
的;属性数据:
描述空间要素特征的数据。
3.矢量数据和栅格数据之间的不同:
矢量数据适用于表示离散要素,
而栅格数据适用于表示连续要素。
它们结构也不同,栅格数据模型
使用行、列式单一数据结构和固定像元位置。
矢量数据模型可以是
地理相关的或是基于对象的,是否拓扑均可,且可包括单一或复合
要素。
4.地理相关数据模型和基于对象数据模型之间的不同:
存储方式不
同。
地理相关模型使用不同的数据系统分部存储空间数据和属性数
据;基于对象数据模型则将空间数据和属性数据存储在统一的数据
系统中。
5.矢量数据分析的工具和技术:
缓冲区建立(由选择的要素量测直
线距离来创建缓冲区)、地图叠置(将不同图层的几何形态和属性组
合而创建输出图层)、距离量算(计算空间要素之间的距离)、空间
统计(检测要素之间的空间依赖性和聚集模式)和地图操作(管理
和改变数据库中得图层)。
6.栅格数据分析的操作:
局部(对单个像元操作)、邻域、分区(对
一组相同值的像元或类似要素的操作)和整体操作(对整个栅格进
行操作)。
经常用数学函数将输入和输出联系起来。
7.习题:
①将 Raster 文件、Shapefile 文件导入 Geodatebase;②gird 文
件生成坡度图的方法和流程;③*.mxd 是什么文件,具有什么功能。
第二章 坐标系统
1.大地基准在 GIS 中的重要性:
大地基准是地球的一个数学模型,可作为计算某个位置地理坐标的
参照或基础。
大地基准的定义可包括大地原点、用于计算的椭球参
数、椭球与地球在原点的分离。
大地基准的概念还可用于测量海拔
和高度。
2.地图投影(球形的地球表面到平面的转换过程):
经纬线在平面上的系统安排。
3.根据所保留性质描述地图投影的 4 种类型:
正形投影、等积投影、等距投影、等方位投影。
4.通过投影或可展曲面描述地图投影的 3 中类型:
圆柱投影、圆锥投影、方位投影。
5.标准线和中央线的差异:
标准线是定义地图投影的一个普通参数,与切割状态直接相关,标
准线指明投影变形分布的模式;而中心线定义了地图投影的中心或
原点。
6.比例系数与主比例尺如何建立关系:
比例系数是局部比例尺与主比例尺的比值。
7.基于横轴墨卡托投影的常用投影坐标系统:
UTM—通用横轴墨卡托格网系统。
8.UTM 分带如何以中央经线、标准经线和比例系数来定义:
每个 UTM 分带都用通用正割横轴墨卡托投影制图,中央经线的比
例系数为 0.9996,原点纬线是赤道。
两条标准经线分距中央子午线
以西和以东 180km。
每个 UTM 带的作用就是保持精度至少为
1:
2500。
9.习题:
经纬度坐标投影成横轴墨卡托投影的方法和流程。
第三章 地理关系矢量数据模型
“
1.地理关系数据模型用独立的系统存储矢量数据。
独立的系统”表达
的意思:
用图形文件存储空间数据,用关系数据库存储属性数据。
2.GIS 中的简单要素及其几何属性:
点的维数为零,且只有位置的性
质;线是一维的,且有长度特性;面是二维且有面积和周长性质。
3.试述多边形 Coverage 的数据文件结构是如何执行 Coverage 模型的
拓扑关系:
4.阐述拓扑(连接性、面定义和邻接性)在 GIS 中的重要性:
①能
确保数据质量;②拓扑可强化 GIS 分析。
5.使用 Shapefile 的主要优势:
①非拓扑矢量数据能比拓扑数据更快
速地在计算机上显示出来;②非拓扑数据具有非专有性和互操作性。
6.分区数据模型中的分区与 Coverage 模型中的多边形的不同:
地理
分区数据模型能处理好两个空间特征:
①一个分区可以在空间上相
连和分离,②分区可重叠或涵盖相同区域。
而 Coverage 模型中的多
边形不能处理这两个特性。
7.习题:
①Coverage 和 Shapefile 文件结构有什么不同;②Coverage
导出成 Shapefile 的方法和流程;③Shapefile 与 dwg 文件相互导入导
出方法与流程。
第四章 基于对象的矢量数据模型
1.说明地理关系数据模型和基于对象数据模型的区别:
地理关系数
据模型将空间数据和属性数据分别存储在不同的系统中;基于对象
数据模型将空间数据和属性数据存储在同一个系统中,基于对象数
据模型允许一个空间要素(对象)与一系列属性和方法相联系。
2.ArcObjects:
对象的集合。
3.就空间要素的几何显示而言,Geodatabase 数据模型和 Coverage 模
型间有何区别:
主要在于复合要素如分区和路径。
Geodatabase 不再
支持 Coverage 模型中的亚区,但亚区的几何特性仍被 Geodatabase
保留下来,因为在 Geodatabase 中,多要素组合而成的多边形可由空
间上相邻或不相邻的组分组成,且可相互叠加。
Coverage 模型中得
路径亚类 Geodatabase 数据模型中由带 m(测度)值的聚合线替代。
Geodatabase 用 m 值而不是区段和弧对路径进行线测度。
4.Geodatabase、要素数据集和要素类之间的关系:
5.一个独立要素类与包含在一个要素数据集中的要素类,两者间有
何区别:
包含在一个要素数据集中的要素类通常与其他要素类有拓
扑关联。
6.面向对象技术中封装性规则的定义:
将对象的属性和方法隐藏起
来,使得用户只能通过预定义界面访问对象的技术。
7.面向对象技术中多态性规则的定义:
同样的方法运用于不同的对
象,可能产生不同的效果。
8.Geodatabase 数据模型的优点:
①具有面向对象技术的新功能优势;
②提供了一个存储和管理不同 GIS 数据的便利框架;③避免了空间
和属性要素间协同的复杂性,减少了数据处理的工作量;④可按照
各行各业的需求定制对象。
9.习题:
Shapefile 转换成 Geodatabase 要素类方法和流程;
第五章 栅格数据模型
1.栅格数据模型的基本要素:
行、列、像元。
2.栅格数据模型与矢量数据模型相比的优缺点:
更容易进行数据的
操作、集合和分析。
3.举出整型栅格数据和浮点型栅格数据的例子:
整型栅格数据数值
不带小数位,通常代表类别数据。
例如土地覆被模型可用 1 代表城
市用地,2 代表林地,3 代表水体等。
浮点型栅格数据数值带小数位,
表示连续的数值性数据,例如降水量栅格数据可能具有
20.15、12.23 等降水量数值。
4.像元大小、栅格数据分辨率和空间要素的栅格表示三者之间的关
系:
像元大小决定了栅格数据模型的分辨率。
5.矢量化:
栅格数据转换成矢量数据。
包括线的细化(只占据一个
像元宽带)、线的提取(决定独立线段的起、止点的过程)和拓扑关
系的重建(将栅格图像提取出来的线条连接,以及显示数字化错误
所在)。
第六章 数据输入
1.USGS DLG 文件包含了哪些类型的数据:
DLGs(数字线状图)包
括诸如地貌(等高线和高程点)、水文、边界、交通和美国公共土地
调查系统在内的数据类型。
DLG 也是一种数据格式。
2.描述包含在 SDTS 拓扑矢量标准的文件、点文件和栅格文件里面
的数据类型:
拓扑矢量标准文件针对 DLG、TIGER 和其他基于拓扑
的矢量数据;点文件支持测量控制点数据;栅格文件提供数字正射
影、数字高程模型和其他栅格数据。
3.差分纠正的工作原理:
用基站数据校正 GPS 数据噪声误差的方法。
4.文本文件必须包括哪些数据,才能够转换成为 Shapefile:
5.在数字化过程中点模式和流模式的不同之处:
点模式中操作者选
点进行数字化;流模式中按预设的时间或距离间隔进行线的数字化。
如果被数字化的特征有很多直线线段,点模式是首选。
6.数字化的扫描方法同时包括栅格化和矢量化方法,为什么:
7.源地图对数字化地图质量有很大影响,举例说明:
USGS 标准图幅
的源地图是二手数据源,原因是这些地图已经过综合、概括、符号
化等一系列制图处理过程,每一种过程都会影响绘图数据的精确性。
例如,如果源地图的编辑过程有错误,则这些错误就会传递到数字
化后的地图。
8.假设你被要求把一张纸质地图转化为数字化数据集,你用哪些方
法来完成?
每种方法的优缺点:
第七章 几何变换
1.地图到地图的转换:
刚数字化完毕的地图,无论是经手工数字化
还是扫描数字化的跟踪,其单元都是基于数字化仪的单位。
而数字
化仪的单位可能是英寸或点/英寸。
这种刚数字化完毕的地图转换到
投影坐标的几何变换过程,称为地图到地图的转换。
2.图像到地图的转换:
把卫星影像的行和列转变为投影坐标。
3.仿射变换可以旋转、平移、倾斜和不均匀缩放。
描述各种变换:
旋转指在原点旋转对象的 x、y 轴;平移指把原点移到新的位置;倾
斜指允许轴与轴之间存在一个不垂直角度或仿射角,从而在一个倾
斜方向上,使其形状变为平行四边形;不均匀缩放指在 x 方向或者
y 方向,增大或者缩小比例尺。
4.仿射变换的 3 个步骤:
①更新所选控制点的 x、y 坐标到真实世界
坐标。
如果不能更新到真实世界坐标,可通过投影控制点的经纬度
值获得;②在控制点上运行仿射变换,并检验 RMS 误差。
如果
RMS 误差高于期望值,则选择另一系列的控制点并再次运行仿射变
换。
如果 RMS 误差在可接受范围内,那么控制点估算得出的六个仿
射变换系数将应用于下一步;③用估算系数和变换方程,计算数字
化地图的要素或影像的像元的 x、y 坐标。
5.控制点在仿射变换中得作用:
6.如何选择地图到地图变换的地面控制点:
只需要有已知真实世界
坐标的点。
如果没有,可以将已知经纬值的点投影到真实世界坐标
中。
比如,一幅比例尺为 1:
24000 的 USGS 标准图幅有 16 个已知经
纬度值的点,这 16 个点也称之为地理控制点。
7.如何选择图像到地图变换的地面控制点:
直接从卫星影像选取。
地面控制点的真实世界坐标就可以通过数字化地图或 GPS 读书获取。
8.几何变换中得均方根(RMS)误差:
在几何变换中,用均方根估
算控制点实际位置和估算位置的偏差的统计方法。
9.在图像到地图变换过程中,为什么必须进行像元值的重采样:
卫
星影像几何变换的结果是一幅基于投影坐标系的新图像,但是这幅
新图像没有像元值,必须通过重采样填充像元值。
10.试述栅格数据重采样的 3 种常用方法:
邻近点插值法(将原始图
像的最邻近像元值填充新图像的每个像元。
具有计算速度快的优点,
保留原像元值的特征。
)、双线性插值法(把基于三次线性插值得到
的 4 个最邻近像元值的平均值赋予新图像的相应像元)和三次卷积
插值法(用五次多项式插值法求出 16 个相邻像元值的平均值)。
双
线性插值法和三次卷积插值法都是把原始图像像元值的距离加权平
均值填充到新图像,后一种比前一种得出的图像平滑,但需要较长
的处理时间。
11.对于类型数据,建议用邻近点插值法进行重采样,为什么:
邻近
点插值法可以保留原像元值的特征。
12.什么是金字塔形法:
一种用来显示大栅格数据集的常用方法。
通
过建立不同的金字塔等级来表示减少或降低分辨率的大栅格。
第八章 空间数据编辑
1.定位错误(数字化要素的几何错误)和拓扑错误(影响 GIS 软件
包必需的或用户自定义的拓扑关系)之间的差异:
2.试述悬挂节点(在一个点处没有完全结合,在悬挂的结束点产生
的点)和伪节点(出现在一条连续线段上,并把该线段不必要地分
为数段)的不同:
悬挂点在某些特殊情况下可接受的,而某些伪节
点不能被接受。
3.地图拓扑:
要素组成部分之间拓扑关系的临时集合,这些要素组
成部分被认为是重合一致的。
图层类型可以使 shapefile 文件或者
Geodatabase 模型要素,但不是 Coverage。
4.描述运用拓扑规则的 3 个基本步骤:
①通过定义参与要素类型,
创建新的拓扑;②拓扑关系的验证;③验证结果将被储存在到一个
拓扑图层,进行修正错误和特例情况下接受错误。
第九章属性数据的输入与管理
1.要素属性表:
存储要素空间数据的属性表格。
2.分布式数据库系统:
3.描述基于量测标尺概念的 4 种属性数据类型:
标称数据、有序数
据、区间数据和比率数据。
4.关系数据库:
表格的一个集合,它们之间通过关键字联系起来。
5.关系数据库的优点:
简单、灵活。
①数据库中每一表格可与其他
表格分开准备、维护和编辑;②在因查询或分析需要连接表格之前,
这些表格仍保持分离。
6.合并操作(两个表格的一个共同关键字把这两个表格连在一起。
合并的表格和属性可以被用于进行数据查询和数据分析)与关联操
作(只是临时性地把两个表格连接在一起,而各表格保持独立)的
相似性和差异性
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