《地理信息系统基础》主要知识点
第一章
什么是地理信息？地理信息有什么特性？
地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。或者定义为：表征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数字、文字、图像和图形等的总称。从另一个角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。
（1）空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
（2）数据量大。
（3）信息载体的多样性。
什么是GIS？它具有什么特点？
地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中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。
具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。
具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。
地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
GIS与其它信息系统有什么区别？
GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS 是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。
GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。
GIS有别于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。
GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备复杂、系统功能强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。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。
简述GIS的构成。
GIS的功能有哪些？
空间数据获取与集成空间数据组织与管理空间编辑与处理查询统计与空间分析输出
简述GIS的发展。
60年代起源于北美
70年代是GIS发展的巩固阶段
80年代为地理信息系统的大发展阶段
90年代至今为地理信息系统的应用普及时代
举例说明GIS可应用的行业。
测绘与地图制图
资源调查与管理
城乡规划
灾害监测
环境保护
国防
精细农业
……
公众服务
第二章
说说地球空间模型是怎样建立的？
水准面，地球表面，大地水准面，旋转椭球面
GIS中为什么要考虑地图投影？
地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算。
地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析空间数据的基本特征有哪些？
空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系。
属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。
时间特征：描述空间对象随时间的变化。
地理信息的数字化描述方式有哪些？它们各自是怎样来描述地理信息的？
什么是拓扑关系？如何利用关系表来表达空间拓扑关系？
什么是元数据？元数据的主要作用是什么？元数据包括哪些内容？
对空间数据的有效生产和利用，要求空间数据的规范化和标准化，以利于数据的交换、更新、检索、数据库集成以及数据的二次开发利用等。
“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata”一词的原意是关于数据变化的描述。
一般都认为元数据就是“关于数据的数据
帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，
建立数据文档；
提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络(clearing house)及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据；
提供通过网络对数据进行查询检索的方法或途径，以及与数据交换和传输有关的辅助信息；帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求作出正确的判断；
提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据
对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据生产历史等的说明；
对数据质量的描述，如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、源数据的比例尺等；
对数据处理信息的说明，如量纲的转换等；
数据转换方法的描述；
对数据库的更新、集成方法等的说明。
第三章
什么是数据结构？对空间数据而言有什么特点？
数据结构是指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构；
对空间数据而言则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，是对数据的一种理解和解释。不说明数据结构的数据是毫无用处的，不仅用户无法理解，计算机程序也不能正确处理。
空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的？
叙述下列栅格数据存储的压缩编码方法：链式编码、游程长度编码、块状编码和四叉树。
将线状地物和面状地物的边界表示为：由某一起点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。链式编码的前两位数字表示起点的行、列数，从第三个数字开始表示单位矢量的方向。
游程长度编码只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数。
块式编码是将游程长度编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。块式编码的数据结构由初始位置(行号，列号)和边长，再加上记录单元的代码组成。
它将×像元阵列连续进行4等分，如果某正方形的所有格网值相同，则该正方形就不再继续分割，否则还要把它再分割成四个正方形。也可采用从下而上的方法建立，对栅格数据按如下的顺序进行检测：如果每相邻四个格网值相同则进行合并，逐次向上递归合并，直到符合四叉树的原则为止。L.
什么是栅格数据的属性误差？如何确定栅格单元的属性值？
中心点法、面积占优法、重要性法、百分比法
矢量和栅格数据各有什么特点？比较矢量和栅格数据结构的优缺点。
优点：
表示地理数据的精度较高
严密的数据结构，数据量小
完整的描述空间关系
图形输出精确美观
图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现
面向目标，不仅能表达属性，而且能方便的记录每个目标的具体属性信息
缺点：
数据结构复杂
矢量叠置较为复杂
数学模拟比较困难
技术复杂，特别是软硬件
优点：
数据结构简单
空间数据的叠置和组合方便
各类空间分析很易于进行
数学模拟方便
缺点：
图形数据量大
用大像元减少数据量时，精度和信息量受损
地图输出不美观
难以建立网络连接关系
投影变换比较费时
简述矢量数据和栅格数据相互转换的基本步骤。
点的变换、矢量线段的变换、多边形数据的转换
基于扫描图像的矢量化（二值化、细化、剥皮法、跟踪）
十进制Morton码如何组成？有什么作用？
如何结合十进制Morton码完成一幅栅格影像的线性四叉树编码？
矢栅一体化数据结构的理论基础是什么？
多级格网方法、三个基本约定和线性四叉树编码。
第四章
简述GIS数据库的特征。
空间特征：是空间数据最主要的特征，它描述空间物体的位置、形态，更重要的是描述物体之间的拓扑关系。除了通用性数据库管理系统或者文件系统关键字的索引和辅关键字索引外，一般都需要建立空间索引。
空间关系特征：空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外，空间数据中也记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析，另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂程度。
多尺度与多态性：不同观察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同情况下会有形态差异。
非结构化特征:在当前通用的关系数据库管理系统中，数据记录一般是结构化的，也就是说每一条记录是定长的，数据项表达的只能是原始数据，不允许镶嵌记录，而空间数据则不能满足这种结构化要求。
分类编码特征：一般而言，每一个空间对象都有一个分类编码，而这种分类编码往往属于国家标准，或行业标准，或地区标准，每一种地物的类型在某个GIS中的属性项个数是相同的。因而在许多情况下，一种地物类型对应于一个属性数据表文件。
海量数据特征：空间数据库的数据量比一般的通用数据库要大得多，一个城市GIS的数据量可能达几十GB乃至TB、PB级。正因为空间数据量大，所以需要在二维空间上划分块或者图幅，在垂直方向上划分层来管理。
应用面广的特征：GIS数据应用于地理研究、环境保护、土地利用与规划、市政管理等各方面。
简述GIS的几种主要数据模型，并进行各自优缺点分析。
层次数据库模型
优点：
存取方便且速度快
结构清晰，容易理解
检索关键属性十分方便
缺陷：
结构呆板，缺乏灵活性
同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边）
不适合于拓扑空间数据的组织
网络数据库模型
优点：
能明确而方便地表示数据间的复杂关系。
数据冗余小。
缺陷：
网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。
需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大。
数据的修改不方便（指针必须修改）
关系数据库模型
优点：
结构特别灵活，具有严密的数学基础和操作代数基础，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求。
能搜索、组合和比较不同类型的数据。
增加和删除数据非常方便。
缺陷：
数据库大时，查找满足特定关系的数据费时。
对空间关系无法满足，模拟和操作复杂对象的能力较弱。
为什么不能用标准DBMS存储空间数据？
空间数据记录是变长的，而一般的数据库都只允许把记录的长度设定为固定。
在存储和维护空间数据拓扑关系方面存在着严重缺陷。
一般都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作。
不能支持复杂的图形功能。
单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录，一般的DBMS也难以支持。
难以保证具有高度内部联系的GIS数据记录需要的复杂的安全维护。
目前空间数据库存在的主要问题有哪些？
数据共享问题
数据文件格式统一性：如何对各种格式的数据进行不损失的转换。
地理信息的标准化
数据共享的政策
数据瓶颈问题
数据量大
两种数据结构的存在
数据更新问题
数据的整体更新、局部更新、数据采集的途径、时效性、保持原有数据的不变、更新数据与原有数据的正确连接等。
数据安全问题
什么是空间数据引擎？它有什么作用？
空间数据引擎是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术
它为用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口。使用不同GIS软件的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系数据库，由其统一管理；同样，客户也可以通过空间数据引擎从关系型DBMS中获取其他类型GIS的数据，并转化成客户可以使用的方式。由此可见，大型关系型DBMS已成为各种不同格式空间数据的容器，而空间数据引擎就成为空间数据出入该容器的转换通道。
第五章
数据在GIS中的地位和作用如何？
硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
空间数据采集方法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？
属性数据的采集
包括各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录等，如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据。
图形数据的采集
手扶跟踪数字化仪采集
摄影测量数字化采集
扫描跟踪数字化采集
外业实地采集
说说在数字化中属性数据采集的原则和方法。
通过扫描矢量化来制作一幅矢量图的具体步骤有哪些？
纸质图的扫描
创建相应的坐标系
将影像文件导入SuperMap Deskpro
配准
创建矢量数据集
屏幕跟踪
属性数据的录入
数据的编辑和检查
为什么要对数字化地图进行编辑与处理后才能入GIS数据库？
概念：空间数据质量
简述地理信息系统空间数据的误差来源。
测量数字数据的误差
控制测量误差：受控制网的参考基准、网形、观测精度等因素的影响。
碎部测量误差：受控制点的误差、自身的观测方法、观测精度、地界的人为判断、地物与地貌的取舍等因素的影响。
地图数字化数据的误差
制图误差：控制点展绘误差、编绘误差、绘图误差、综合误差、地图复制误差、分色板套合误差、绘图材料的变形误差、归化到同一比例尺所引起的误差、特征定义误差、特征夸大误差。
数字化误差
遥感数据误差
数据获取误差
数据预处理误差
数据转换误差
人工判读误差与数据分析误差
操作误差
由计算机字长引起的误差
由拓扑分析引起的误差
数据分类和内插引起的误差
GIS空间操作中误差的传播
GIS空间操作：
y＝f(xl，x2，...xn)
算术运算下的误差传播
逻辑运算下的误差传播
—布尔逻辑运算下的误差传播
—不精确推理关系下的误差传播
试述GIS数据质量和空间数据的不确定性包含了哪些方面？你认为哪几方面的数据质量是难以保证和最需要注意的？
第六章
GIS的核心功能是什么？
空间分析
什么是空间分析？空间分析的主要内容有哪些？
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
对于空间位置：借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础。
空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。
空间形态：空间对象的几何形态。
空间距离：空间物体的接近程度。
空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。
栅格数据和矢量数据，分别有哪些空间分析方法？能解决什么实际问题？
聚类、聚合分析：根据设定的聚类条件对原有数据进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据的方法；根据空间分辨力和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并。空间聚合的结果往往将较复杂的类别转换为较简单的类别，并且常以较小比例尺的图形输出。
信息复合分析（代数运算）
追踪分析
窗口分析（栅格统计）
重分级：重新定义栅格数据集中每个格网的数值
信息复合分析：简单的视觉信息复合和较为复杂的叠加分类模型。常被用来进行区域适应性评价、资源开发利用、规划等多因素分析研究工作。在数字遥感图象处理工作中，利用该方法可以实现不同波段遥感信息的自动合成处理。视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上，参加复合的平面之间没发生任何逻辑关系，仍保留原来的数据结构；叠加分类：根据参加复合的数据平面各类别的空间关系重新划分空间区域，使每个空间区域内各空间点的属性组合一致。运算方法分类:逻辑判断复合法,数学运算复合法,算术运算,函数运算
什么是空间数据的内插？空间数据的内插的方法有哪些？
解释缓冲区分析、叠置分析、最佳路径分析，并举实例说明用途。
缓冲区分析是指以点、线、面等实体为基础，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以扩展的分析方法
叠加分析是指在两个数据集之间进行的一系列集合运算，是GIS中的一项非常重要的空间分析功能
必须按照指定的顺序访问网络中的所有节点。
说明DEM的概念及建立方法。
DTM是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列。
数学的角度 Kp＝fk(up,vp) (k＝l，2，3，…，m; p＝1，2，3，…，n) 。
DEM是DTM的一个子集。
DEM的应用领域有哪些?
等高线绘制
晕渲图的制作
坡度坡向的计算
第七章
电子地图与常规地图相比有哪些主要的优点？
电子地图数据库可包括图形、图像、文档、统计数据等多种形式，也可与视频、音频信号相连，数据类型与数据量的可扩展性比较强；
电子地图的检索十分方便，多种数据类型、多个窗口可以在同一屏幕上分层、实时地进行动态显示，具有广泛的可操纵性，用户界面十分友好；
信息的存贮、更新以及通讯方式较为简便，便于携带与交流；
可以进行动态模拟，便于定性与定量分析，具有较强的灵活性，为地图及其相关信息深层次的应用打下了坚实的基础；
可缩短大型系列地图集的生产周期和更新周期，降低生产成本。
与输出硬设备相连，可将电子地图上的多种信息制成硬拷贝。
GIS支持下的计算机地图制图技术的出现，对传统地图制图方法产生什么影响？
请叙述用.dwg格式的数据为数据源在SuperMap Deskpro软件中制作一幅完整地图的主要工作步骤。
绪论 简述GIS的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案 GIS的概念 GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据采集、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。 GIS是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2：表征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数字、文字、图像和图形等的总称； 理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS的组成 ①系统硬件 GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 GIS外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理设备和输出设备构成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ②系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 ③空间数据是GIS的血液 GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④管理人员 GIS的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。 不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。 GIS的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。 举例说明GIS可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询 GIS的地学基础 GIS中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准草案(初稿) 1. 主题内容与适用范围 本标准提供国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据的内容，包括NFGIS数据的标识、内容、质量、状况及其他有关特征。本标准可用于对NFGIS数据集的全面描述、数据集编目及信息交换网络服务。 2. 参考标准 ISO 15046-15地理信息--元数据(CD 2.0) FGDC 地理空间数据元数据内容标准（CSDGM）v.2.0 3. 术语 3.1 元数据 是关于数据的数据，即关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息。也可译为描述数据或诠释数据。 3.2 元数据元素(元数据Element) 元数据最基本的信息单元。 3.3 元数据实体(元数据Entity) 同类元数据元素的集合。 3.4 元数据子集(元数据Section) 相互关联的元数据实体和元素的集合。 3.5 信息交换网络(Clearinghouse) 数据生产者、管理者和用户之间的分布式、电子连接的网络。 3.6 数据志(Lineage) 数据继承信息，包括获取或生产数据使用的原始资料说明、数据处理中的参数、步骤等情况及负责单位的有关信息等。 3.7 引用文献(Citation) 数据集引用或参考使用的资料、数据集、模型、文献等。 4. NFGIS 元数据层次结构和性质 4.1 元数据层次结构 本标准规定NFGIS元数据分为三层：元数据子集、元数据实体和元数据元素。 元数据元素是元数据的最基本的信息单元,元数据实体是同类元数据元素的集合，元数据子
集是相互关联的元数据实体和元素的集合。在同一个子集中，实体可以有两类即简单实体和复合实体，简单实体只包含元素，复合实体既包含简单实体又包含元素，同时复合实体与简单实体及构成这两种实体的元素之间具有继承关系。 4.2 元数据性质 本标准定义三种性质的元数据子集、实体和元素： 必选(Mandatory)──元数据的核心内容，适用于各种被描述对象，是元数据文件必须包含的子集、实体或元素。 一定条件下必选(Conditional )──针对不同的被描述对象特征元数据文件所必须提供的子集、实体或元素。 可选(Optional)──该子集、实体或元素是可选的，由用户决定是否将其包含在元数据文件中。 5. NFGIS 元数据分级和特征 5.1 元数据分级 本标准规定元数据分为两级，即： 基本元数据──提供地理数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。它包括回答下列问题的元数据元素: "是否有特定主题的数据集('什么')?"、"是否有特定地区的数据集('何处')?"、"是否有特定时段的数据集('何时')?" 以及"订购或了解数据集更多情况的联系人('谁')? 完全元数据──提供完整的地理数据源(单独的数据集、数据集系列、各种地理要素)文档所需要的必选的和可选的元数据元素集。它完整地定义全部元数据，以便标识、评价、摘录、使用和管理地理信息。 5.2 元数据特征 本元数据标准定义了8种特征： 5.2.1 名称 赋给元数据实体或元素的标记。 5.2.2 标识码 计算机中使用的定义每个元数据实体和元素的唯一代码。代码结构为： xx xx xx 前两位为元数据子集，两位数字码 中间两位为元数据实体/独立元素，两位数字码 后两位为元数据实体包含的元素，两位数字码
《地理信息系统基础》主要知识点 第一章 什么是地理信息？地理信息有什么特性？ 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。或者定义为：表征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数字、文字、图像和图形等的总称。从另一个角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。 （1）空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 （2）数据量大。 （3）信息载体的多样性。 什么是GIS？它具有什么特点？ 地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中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。 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。 具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。 地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 GIS与其它信息系统有什么区别？ GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS 是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。 GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。 GIS有别于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。 GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备复杂、系统功能强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的
第一章绪论 1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些? 3.地理信息系统中的数据都包含哪些? 4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的? 5.与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学? 7.试举例说明地理信息系统的应用前景。 8.GIS近代发展有什么特点? 9 ．城市发展规划中应用 GIS 的意义有哪些 ? 10 ．城市公用事业管理中应用 GIS 的迫切性有哪些 ? 11 ．你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。 12 ．你认为地理信息系统与自己的生活有关系吗？请举例说明。 13 ．你认为地理信息系统在政府决策中应该起什么作用？ GIS 应该具备什么条件？ 14 ．地籍 GIS 有些什么特点？ GIS 功能应如何扩展？ 系统原理与应用期末考试复习题 第二章空间数据结构 1．GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点? 2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据. 3．空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。 4．矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？ 5．矢量数据在结构表达方面有什么特色？ 6．矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。 7．栅格数据的运算具有什么特点？ 8．栅格与矢量运算相比较各有什么特征？ 9．矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？ 10．请说明八叉树表示三维数据的原理。 11 ．三维空间的边界如何表示？你还能给出其它方法吗？ 第三章空间数据库 1 ．数据库主要有哪几个主要的结构成分？ 2 ．数据库是如何组织数据的？ 3 ． DBMS 的作用是什么？ 4 ．地理实体如何存放在数据库里？ 5 ．请简要说明层次模型、网状模型、和关系模型的结构特点。 6 ．对象数据模型有什么特点？ 7 ．时间在地理信息系统内有什么意义？如何保存时间信息？ 8 ．如何设计空间数据库？ 9 ．对空间数据库进行维护有什么意义？
地理信息系统基础[广西省级基础地理信息系统建设构思] 〖摘要〗测绘工作是为国民经济建设服务的一项基础性、前期性和公益性的工作。测绘技术的发展，给测绘管理工作提出了新的课题。传统的测绘管理方法（包括行业管理、技术管理、生产管理、测绘资料管理及对外提供服务等）已不能满足现代技术发展的需要。本文就利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术建设省级基础地理信息系统的有关问题提出作者的初步见解。 关键词基础、地理信息系统 1引言 随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术的发展，GPS技术给传统的大地测量技术带来了革命性的变化。数字摄影测量技术使传统的航测技术产生了根本的变革。以GIS、GPS、RS为代表的3S的技术给测绘业带来了前所未有的机遇和挑战。国家测绘局以发展数字化测绘技术为起点，以推广3S技术应用为龙头，先后在四川、北京、黑龙江、陕西、湖北、广东、海南等地建立七个数字化测绘技术生产示范基地，并将发展地理信息产业确定为测绘行业的发展方向和归宿，1995年底，国家基础地理信息中心正式成立，同时在原来技术工作的基础上，开始筹建国家基础地理信息系统。 广西地区的GIS技术应用属全国较早的省份之一，北海市规划局、北海市土地局、南宁市土地局、柳州市规划局等均已建立或正在建设自己的地理信息系统。在测绘系统，3S技术应用起步虽然较晚，但经过各方面的共同努力，进步很快。以广西测绘局为代表的数字化测绘生产技术已基本形成生产规模，GPS应用技术已比较成熟，广西综合区情地理信息系统建设工作进展顺利，其它专题GIS技术开发与应用正在起步，数字摄影测量技术将在今后几年的1：5万、1：1万地形图更新建库工作中得到广泛应用。
简述GIS 的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息 解决方案 GIS 的概念 GIS 是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据 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。 GIS 是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、 管理和地理相关问题，例如城市规划、商业 选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2:表征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数字、文字、图 像和图形等的总称； 理解3： 一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体， 具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征 多维性：单点多重属性信息 动态性（时间性）：随时间动 态变化 数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息" （Geographically Referenced Information ） 或者，“与地理位置有关的信息" GIS 的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示 和输 出地理数据功能的计算机软硬件系统。 地理信息系统是一 种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS 的组成 ① 系统硬件 GIS 主机：大型、中型、小型机，工作站 /服务器、微型计 算机 GIS 外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数 字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图 形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动 硬盘、U 盘、MP3等 GIS 网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理 设备和输出设备构成 适用于小型GIS 建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部 GIS 建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ② 系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的 驱动软件，目前流行的有 DOS 、Windows98/Nnt/2000/XP 、UNIX 等。系统软件关系到 GIS 软件和开发语言使用的有效性，是 GIS 中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参 数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、 面 积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面 展 开为平面时必然产生破裂或褶皱。 地图投影”就是要解决球面 不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标 （经度、纬度）表示， 而平面上是用直角坐标（纵坐标、横坐标）或者极坐标（极径、极 角）表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上， 必须采用 一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之 投影变形性质：等角投影、等积投影、任意投影 常见变形性质的确定 ① 同纬度带内梯形面积不等的投影肯定不是等积投影 ② 经纬网不是处处正交的投影肯定不是等角投影 ③ 投影为直线的经线（中央经线）上纬距不等的投影肯定不是等距投影 地理空间实体 的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？ 点：由单个栅格表达。 线：由沿线走向有相同属性取值的一串相邻栅格表达。 面：聚集在一起的具有相同属性取值的一片栅格表达。 空间数据的基本特征有哪些 属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。 空 间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前 者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。 时间特征：描述空间对象随时间的变化 地理坐标：采用经纬度（0，入）来确定地球表面上任意一点的 平面直角坐标系：首先定义一个原点（0,0）及x ，y 轴方向， 然后通过（x,y ）值确定某个地理实体的位置。 常用地图投影 中国图 全国图：正轴圆锥投影 海图：墨卡托投影 地 形图：高斯一克吕格投影（分带） 大洲图：亚洲图：斜轴方位投影 欧洲图：彭纳投影 半球图：南北半球（或两极）图：正轴方位投影 东西半 绪论 GIS 软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有 Oracle 、Sybase Informix 、DB2、SQL Server 、Ingress 等。 Oracle 、Informix 、Ingress 等关系数据库管理软件都相继增加 了空间 数据类型。而 ESRI 公司的 SDE （ Spatial Database Engine ） 也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS 软件中图形处理平台。如 AutoDesk 公司开发的基 于 AutoCAD 的 AutoMap GIS 软件、In tergraph 公司的基于 MicroStation 的 MGE GIS 软件 ③ 空间数据是GIS 的血液 GIS 的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④ 管理人员 GIS 的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是 GIS 工程及应用成功的关键。 不但对GIS 的技术和功能有足够的了解， 而且要具备组织 管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档 管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出 空间查询：位 置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索 空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、 统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件， 建立缓冲区多边形图，然 后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS 中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算， 产生 新的空间图形和属性的过程。 GIS 的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家 Tom linson 创造了 GIS 系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年 代产业化阶 段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS 的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和 分析；生成报表。 举例说明GIS 可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用 GIS 对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息 进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、 空间结构、空间联系和 空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据， 从而为区域经济发展 服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、 AVHRR 、城市土地利用信息系统、电信资源管理、 GIS 的地学基础 间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的 数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要 的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
空间基础地理信息系统建设分析 空间基础地理信息系统建设分析 1广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技 术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机 硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等 构成。 1.1计算机硬件及网络环境 广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构 成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器 及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。 1.2软件环境 1.3技术标准体系 系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数 据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没 有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。 1.4管理体系 严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机 网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业
管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。 1.5数据库 数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括： ●管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。 ●技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。 ●1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。 ●1/5万数据库。 ●1/1万数据库及基础数字地面高程模型。 ●1/5千数据库（重点地区）。 ●数字正射影像库。 ●大地测量成果数据库。 ●地名数据库。 ●境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。 ●其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。 2广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统而是基础测绘管理工作的重要内容必须有相应的行政管理体系与技术标 准体系与之配套。 因此广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。 2.1计算机硬件及网络环境
项目编号: ZXPR-SU020-2003 基础地理信息系统 基础地理数据库建设技术要求 Version: 2.1 本文档使用部门：■主管领导■项目组 □客户（市场）□维护人员□用户
编制：评审：项目评审委员会 日期：日期： 分发编号： 目录 1.前言 (4) 1.1范围 (4) 1.2引用标准 (4) 2.总则 (4) 2.1编制目的 (4) 2.2数据库建设的主要工作 (4) 2.3数据成果 (4) 2.3.1成果资料 (4) 2.3.2成果格式 (5)
3.基础地理数据集规范 (5) 3.1数据文件命名 (5) 3.2图层名称结构 (5) 3.3图层定义 (6) 3.3.1测量控制点（POINT）*A01P (7) 3.3.2测量控制点辅助线（LINE）*A02L (8) 3.3.3测量控制点注记（POINT）*A03P (8) 3.3.4居民地(POLY、LINE、POINT) *B01A、*B01L、*B01P (9) 3.3.5居民地附属物(POLY、LINE、POINT) *B02A、*B02L、*B02P (9) 3.3.6居民地注记（POINT）*B03P (9) 3.3.7工矿建(构)筑物（POLY）*C01A (10) 3.3.8工矿建(构)筑物辅助线点（LINE、POINT）*C02L、*C02P (10) 3.3.9工矿建(构)筑物注记（POINT）*C03P (10) 3.3.10交通道路（POLY 、LINE）*D01A、*D01L (11) 3.3.11交通道路辅助设施（LINE、POINT）*D02L、*D02P (11) 3.3.12交通道路注记（POINT）*D03P (11) 3.3.13管线（LINE）*E01L (12) 3.3.14管线辅助设施（POINT）*E02P (12) 3.3.15管线注记（POINT）*E03P (12) 3.3.16水系（POLY、LINE）*F01A、*F01L (13) 3.3.17水系辅助设施（LINE、POINT）*F02L、*F02P (13) 3.3.18水系注记（POINT）*F03P (13) 3.3.19境界（POLY、LINE、POINT）*G01A、*G01L、*G01P (13) 3.3.20境界注记（POINT）*G03P (14) 3.3.21地貌与地质（POLY）*H01A (14) 3.3.22高程点（POINT）*H01P (14) 3.3.23等高线（LINE）*H01L (14) 3.3.24地貌与地质辅助设施（LINE、POINT）*H02L、*H02P (15) 3.3.25地貌与地质注记（POINT）*H03P (15) 3.3.26植被（POLY、LINE、POINT）*I01A、*I01L、*I01P (15) 3.3.27植被辅助设施（LINE、POINT）*I02L、*I02P (15) 3.3.28植被注记（POINT）*I03P (16) 3.3.29图幅索引图层（POLY）*INDEX01 (16) 4.数据转换流程 (16) 4.1数据转换技术流程 (16) 4.2代码转换、数据分层 (17) 4.2.1测量控制点 (18) 4.2.2居民地及垣栅 (18) 4.2.3工矿建(构)筑物及其它设施 (20) 4.2.4交通及附属设施 (25) 4.2.5管线及附属设施 (29) 4.2.6水系及附属设施 (30) 4.2.7境界 (33) 4.2.8地貌和土质 (33) 4.2.9植被 (34) 4.2.10注记 (35) 4.2.11其他特殊要求 (35) 4.3数据接边处理 (36) 4.4数据检查 (36) 4.4.1质量控制指标 (36) 4.4.2自（互）检 (36) 4.4.3过程检查 (36)
地理信息系统 1.数据和信息的定义：数据是人类认识过程的直接记录或原始素材，而信息是对数据的解释，是对数据加工后的有认识意义的结果。 2.信息的特性：客观性、实用性、传输性、共享性 3.地理空间数据和信息的三个基本特征：①空间位置特征②属性特征③时态特征 4.地理信息系统区别于一般信息系统的几个主要特点（不能只写五个标题）： ①地理空间数据和信息的特殊复杂性 地理信息系统的属性数据或信息，是除空间位置及关系以外，所有描述地物自然或人文属性的定义或定量的数据或信息，正相当于一般信息系统所处理的数据和信息。 ②必须具备科学可视化功能 可视化功能是地理信息系统的必要条件，而一般信息系统可以没有可视化功能，这是地理信息系统区别于一般信息系统的另一个主要特点。可视化，或科学可视化，已成为现代科学中的热门话题，指通过图形图像等可以看见并认证的手段，来形象表现科学数据的构架和内涵。大量研究表明，可视化能极大地提高信息、知识的理解和传播效率。 ③区域性和多层次 地理信息系统以地理空间数据和信息为处理对象；而地理空间数据和信息又通常以区域为单位来组织，因此，区域性是地理信息系统的天然特征。地理信息系统还具有鲜明的层次性，层次性包含两个含义，一个是不同比例尺的区域层次，地球上的区域层次是很多的。另一个是描述地理要素的专题层次，或图层。 ④数据量较大 地理信息系统的数据量大，第一来自于它的区域性、多层次特点；第二也是因为地理信息系统包括可视化表达所必须的图形图像数据，而图形图像数据所涉及的数据量经常是很大的。 ⑤注重空间分析 地理信息系统和所有信息系统一样，必须具备分析功能，以提取有用之信息。但是，地理信息系统有自己独特的空间分析功能。空间分析是地理信息系统中最核心、最重要概念之一。空间分析指一切涉及空间位置要素的分析或区域性分析，用以提取地理空间信息乃至关于地物时空分布、组合、联系和发展的知识。 5.地理信息系统与一般计算机制图系统的区别： ①有无空间分析功能 ②地理信息系统的图形处理偏重于地理空间中的自然形态及其关系；而一般制图系统更擅长规则 的、有数学表达的形体的图形处理，因而非常适合于工程设计及工程图绘制。 6.地理信息系统的基本功能： ①数据采集和输入
我国地理信息系统市场发展概况 我国地理信息系统市场发展概述 中国 GIS 协会市场工作委员会李颖中国地理信息系统协会成立的十年，正是我国 GIS 产业大发展的十年。这与协会对产业发展的推动也是密切相关，协会在成立之初至今，一直把 产业发展作为最重要的任务之一紧抓不放。在1994 年协会的成立大会上，常务副会长金祥文局长的工作报告的题目是《发挥GIS 协会在发展我国地理信息产业中的重大作用》，而后，又召开了一系列的围绕产业化的议题会议，对产业的发展起到了积极的推动与指导作用。当前，人们都更加关注GIS 产业的现状与前景，本文试以讨论 GIS 市场特点的视角，折射中国 GIS 产业化的历程中一角。 一、十年来 GIS 市场发展迅猛： 回顾十年历程， GIS 市场飞速、迅猛发展是大家共同感受到的，市场的进展，会给我们留下深刻的印象。对比十年前后的以下几方面突出的特点。 1.初步建立了良好的市场环境： 随着国内信息化建设意识的逐渐提高和政府对信息化重视程度的提高，以及人们对 GIS的认知程度深化，政府各部门广泛应用地理信息系统作管理，“数字 中国”、“数字城市”、“数字地域”的口号，深入人心，市场的需求激增，这 就为企业营造出了一个良好的大市场环境。回想十年前，GIS的重要性还只是停留在我们自己的圈子中，了解与应用的用户系统寥寥无几。 2.GIS企业的数量猛增：
十年前，国内的 GIS企业（含外资企业）至多约为20余家，目前全国从事 GIS 业务的企业至少有一千多家，有人提出要超过2000家，这个数量是十年前的100倍。而绝大部分的企业是在1997年后成立的，尤其在进入二十一世纪后，成立的 GIS公司更是数不胜数。 3.产业规模扩大： 在十年前，除了外资的GIS企业外，国内的 GIS企业大多都是研究所、院校等背景上成立起来的，不仅规模小，而且“研究”的“味道”比较浓，多数企业依 靠国家的支持，离真正意义上的企业有一定的距离，还是很不成熟的。看今日， 尽管中小企业仍占主流，但注册资金在千万元的企业也有不少，营业额在5000万之上的企业也不是凤毛麟角。 在软件销售产值上，据报道， 1996年全国基础 GIS软件销售为 800套，销售额近500万元（引自《全国地理信息系统技术与应用工作会议工作报告》），而据 2002-2003年统计，全国 GIS软件年销售额约为 2亿元人民币，即相当于十年前的四十倍。而据统计包括 GIS应用工程在内的产值， 2003年约为 20亿人民币以上。 4.技术的发展带动 GIS应用的深化： 市场飞速增长的原因之一是，信息技术的发展、支撑与推动GIS 的应用的普及与深化。众所周知的计算机硬件的高速发展，使GIS的大数据量已成为易事；互联网的普及与发展，为WEBGIS的发展应用提供了舞台与机遇；加上软件技术的进展，对 GIS的技术发展提供极大的支撑。再者，GIS本身技术的进展，使应用系统已与用户的需要密切结合，与MIS、ERP的结合，与工作流程的结合，使用户体验到 GIS应用的必要性，不仅在业务管理上方便可靠，而且已起到分析 作用、指导业务。这促使应用更加普及，激励了GIS需求的剧增。如，优秀工程的示范案例就是明证。
《地理信息系统基础》课程标准 1、课程概述 1.1课程标识 课程代码：63116015 课程名称：地理信息系统基础 课程性质：必修 课程类别：职业技术基础课程 开课学期：第一学期。 授课学时：总学时：32。其中理论学时：22；实践学时：10。 1.2课程定位 《地理信息系统基础》使学生了解和掌握地图为基础管理和分析空间数据的技术，以方便处理国土整治、区域规划、可持续发展等宏观的辅助决策信息，作为生产、管理和决策的依据。课程主要内容包括：空间数据模型与数据结构、空间数据获取、空间数据处理、空间数据组织与管理、空间分析的基本方法、数字地形模型及其应用、空间建模与空间决策支持、地理信息系统产品输出及可视化等。 本课程是一门综合性很强的专业基础课，在学习本课程之前应先修：《计 算机应用基础》、《测量学》课程；通过本课程的学习，为其后继课程《电子地 图原理与应用》、《空间数据库》、《GIS二次开发》的学习奠定基础。为学生定 岗实习、毕业后能胜任岗位工作起到必要的支撑作用。 1.3课程设计思路 本课程在内容组织与安排上遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实的工作任务及工作过程为载体，按工作过程组织教学，将工作任务设计成“学习项目”，采用项目化教学，按项目分别采用任务驱动、项目导向等教学模式。课程教学方法以有利于课程内容的学习和取得良好的教学效果为原则，主要采用多媒体课件演示、自学和讨论、上机实习等形式。其中多媒体课件主要用于课程要点、难点的讲解，图形图像资料和模拟演示等，预制的课件条理清晰、利于更新，信息量大，效果远远超过传统授课方式，作为课堂授课辅助工具效果明显；自学和
讨论要求学生通过网络课件、资料阅读和习题完成非重点难点和描述性内容的学习，自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查；上机实习广泛地采用了网络和计算机辅助教学等现代教育技术，在网上公布所有教学资源，包括教学大纲、中英文教案、多媒体电子教材、网络课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，同时设计了“网上答疑”与“网上讨论”等栏目，为学生提供了多种可供选择的学习方式，充分体现“互动教学”的特点。教学资源上网很好地解决了学生课前预习、课后复习、自学、以及由于课堂信息量大给学生做笔记带来一定困难（可以下载打印后作为笔记底稿）等问题，并有助于形成教学过程和课程建设自我约束、自我管理、健康发展的机制。 为了培养学生的动手能力和创新精神，全面提高其综合素质，教学过程中要始终注重培养学生的动手能力，动脑能力，动口能力（提出和讨论问题以及辩论的能力），在学习过程中让学生自己不断发现问题，积累问题，最终达到提高分析问题和解决问题能力的目的。除了专题讨论课之外，原则上每次课堂授课都要布置思考题和讨论题，每次上课正式授课前或在课间要组织10－20分钟的课堂讨论，并注意让每个学生都发言。 2、课程目标 总体目标：通过本课程的学习和相应的实践性教学环节，使学生掌握地理信息系统的基本概念、空间数据的采集、处理与组织、GIS空间分析的原理方法、GIS设计的技术方法等内容，并掌握常用GIS软件的操作，为后续其它GIS课程的学习打下基础。 2.1 能力目标 ①懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路； ②能处理国土整治、区域规划、可持续发展等宏观的辅助决策信息； ③能够从事工程测量岗位中现场的相关工作。 2.2 知识目标 学生应对GIS有一个较全面的了解，要求学生着重掌握GIS的基本概念、基本理论及其发展趋势，理解GIS学科分析问题、解决问题的方法；同时，理清各专业课程之间的关系。 2.3素质目标
地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原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。 2、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化（及发生缩放、旋转、拉伸等变形）下保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，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。 6、泰森多边形（V oronoi） 将已知的离散分布的数据点连接成三角形，做三角形各边的垂直平分线，每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构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。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列，像元的行列号确定位置，用像元值表示
空间对象的类型、等级等特征，每个栅格单元只能存在一个值（行、列、像元值）9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点： 便于面向实体的数据表达； 数据结构紧凑，冗余度底； 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点： 数据结构复杂； 软件实现的技术要求比较高； 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点： 数据结构相对简单； 空间分析较容易实现； 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点： 数据量大，冗余度高，需要压缩处理； 定位精度比矢量低； 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法
《地理信息系统基础》思考题hong红色区域需要自己的斟酌 第一章 1、什么是地理信息？地理信息有什么特性？ ?定义：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态 的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之 间关系的地理数据的解释。从另一个角度来说，一切与空间位 置有关的信息都叫做地理信息。 地理信息是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，是表 示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律 的数字、文字、图像和图形等的总称。 ?地理信息的特征 空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数联系在一起 的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 数据量大。地理信息的空间特征、属性特征、时间特征。 信息载体的多样性。地图、影像、文字、数字…… 地理信息的其他特征 1）区域性：通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标 识； 2）多维结构特性：在二维空间的基础上实现多专题的第三维结 构； 3）时序性（动态变化特征）：十分明显，可以按时间尺度将地 理信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长期的（如城 市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气候变化）等。2、什么是GIS？它具有什么特点？ 地理信息系统（Geographic Information System）是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中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 地理信息系统的特点 ?具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力； 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有 空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层 次的地理信息。