① gis復習重點有什麼
第一章 緒論
1.地理參照數據:描述地球表面空間要素的位置和特徵的數據,即空間數據和屬性數據兩種組成。(P5)
2.空間數據:描述空間要素幾何特性的數據,可以使離散的或連續的;屬性數據:描述空間要素特徵的數據。
3.矢量數據和柵格數據之間的不同:矢量數據適用於表示離散要素,而柵格數據適用於表示連續要素。它們結構也不同,柵格數據模型使用行、列式單一數據結構和固定像元位置。矢量數據模型可以是地理相關的或是基於對象的,是否拓撲均可,且可包括單一或復合要素。
4.地理相關數據模型和基於對象數據模型之間的不同:存儲方式不同。地理相關模型使用不同的數據系統分部存儲空間數據和屬性數據;基於對象數據模型則將空間數據和屬性數據存儲在統一的數據系統中。
5.矢量數據分析的工具和技術:緩沖區建立(由選擇的要素量測直線距離來創建緩沖區)、地圖疊置(將不同圖層的幾何形態和屬性組合而創建輸出圖層)、距離量算(計算空間要素之間的距離)、空間統計(檢測要素之間的空間依賴性和聚集模式)和地圖操作(管理和改變資料庫中得圖層)。
6.柵格數據分析的操作:局部(對單個像元操作)、鄰域、分區(對一組相同值的像元或類似要素的操作)和整體操作(對整個柵格進行操作)。經常用數學函數將輸入和輸出聯系起來。
7.習題:①將Raster文件、Shapefile文件導入Geodatebase;②gird文件生成坡度圖的方法和流程;③*.mxd是什麼文件,具有什麼功能。
第二章 坐標系統
1.大地基準在GIS中的重要性:大地基準是地球的一個數學模型,可作為計算某個位置地理坐標的參照或基礎。大地基準的定義可包括大地原點、用於計算的橢球參數、橢球與地球在原點的分離。大地基準的概念還可用於測量海拔和高度。
2.地圖投影(球形的地球表面到平面的轉換過程):經緯線在平面上的系統安排。
3.根據所保留性質描述地圖投影的4種類型:正形投影、等鋒扒積投影、等距投影、等方位投影。
4.通過投影或可展曲面描述地圖投影的3中類型:圓柱投影、圓錐投影、方位投影。
5.標准線和中央線的差異:標准線是定義地圖投影的一個普通參數,與切割狀態直接相關,標准線指明投影變形分布的模式;而中心線定義了地圖投影的中心或原點。
6.比例系數與主比例尺如何建立關系:比例系數是局部比例尺與主比例尺的比值。
7.基於橫軸墨卡托投影的常用投影坐標系統:UTM—通用橫軸墨卡托格網系統。
8.UTM分帶如何以中央經線、標准經線和比例系數來定義:每個UTM分帶都用通用正割橫軸墨卡托投影制圖,中央經線的比例系數為0.9996,原點緯爛頌線是赤道。兩條標准經線分距中央子午線以西和以東180km。每個UTM帶的作用就是保持精度至少為1:2500。
9.習題:經緯度坐標投影成橫軸墨卡托投影的方法和流程。
第三章 地理關系矢量數據模型
1.地理關系數據模型用獨立的系統存儲矢量數據。「獨立的系統」表達的意思:用圖形文件存儲空間數據,用關系資料庫存儲屬性數據。
2.GIS中的簡單要素及其幾何屬性:點的維數為零,且只有位置的性質;線是一維的,且有長度特性;面是二維且有面積和周長性質。
3.試述多邊形Coverage的數據文件結構是如何執行Coverage模型的拓撲關系:
4.闡述拓撲(連接性、面定義和鄰接性)在GIS中的重要性:①能確保數據質量;②拓撲可強化GIS分析。
5.使用Shapefile的主要優勢:①非拓撲矢量數據能比拓撲數飢基鄭據更快速地在計算機上顯示出來;②非拓撲數據具有非專有性和互操作性。
6.分區數據模型中的分區與Coverage模型中的多邊形的不同:地理分區數據模型能處理好兩個空間特徵:①一個分區可以在空間上相連和分離,②分區可重疊或涵蓋相同區域。而Coverage模型中的多邊形不能處理這兩個特性。
7.習題:①Coverage和Shapefile文件結構有什麼不同;②Coverage導出成Shapefile的方法和流程;③Shapefile與dwg文件相互導入導出方法與流程。
第四章 基於對象的矢量數據模型
1.說明地理關系數據模型和基於對象數據模型的區別:地理關系數據模型將空間數據和屬性數據分別存儲在不同的系統中;基於對象數據模型將空間數據和屬性數據存儲在同一個系統中,基於對象數據模型允許一個空間要素(對象)與一系列屬性和方法相聯系。
2.ArcObjects:對象的集合。
3.就空間要素的幾何顯示而言,Geodatabase數據模型和Coverage模型間有何區別:主要在於復合要素如分區和路徑。Geodatabase不再支持Coverage模型中的亞區,但亞區的幾何特性仍被Geodatabase保留下來,因為在Geodatabase中,多要素組合而成的多邊形可由空間上相鄰或不相鄰的組分組成,且可相互疊加。Coverage模型中得路徑亞類Geodatabase數據模型中由帶m(測度)值的聚合線替代。Geodatabase用m值而不是區段和弧對路徑進行線測度。
4.Geodatabase、要素數據集和要素類之間的關系:
5.一個獨立要素類與包含在一個要素數據集中的要素類,兩者間有何區別:包含在一個要素數據集中的要素類通常與其他要素類有拓撲關聯。
6.面向對象技術中封裝性規則的定義:將對象的屬性和方法隱藏起來,使得用戶只能通過預定義界面訪問對象的技術。
7.面向對象技術中多態性規則的定義:同樣的方法運用於不同的對象,可能產生不同的效果。
8.Geodatabase數據模型的優點:①具有面向對象技術的新功能優勢;②提供了一個存儲和管理不同GIS數據的便利框架;③避免了空間和屬性要素間協同的復雜性,減少了數據處理的工作量;④可按照各行各業的需求定製對象。
9.習題:Shapefile轉換成Geodatabase要素類方法和流程;
第五章 柵格數據模型
1.柵格數據模型的基本要素:行、列、像元。
2.柵格數據模型與矢量數據模型相比的優缺點:更容易進行數據的操作、集合和分析。
3.舉出整型柵格數據和浮點型柵格數據的例子:整型柵格數據數值不帶小數位,通常代表類別數據。例如土地覆被模型可用1代表城市用地,2代表林地,3代表水體等。浮點型柵格數據數值帶小數位,表示連續的數值性數據,例如降水量柵格數據可能具有20.15、12.23等降水量數值。
4.像元大小、柵格數據解析度和空間要素的柵格表示三者之間的關系:像元大小決定了柵格數據模型的解析度。
5.矢量化:柵格數據轉換成矢量數據。包括線的細化(只佔據一個像元寬頻)、線的提取(決定獨立線段的起、止點的過程)和拓撲關系的重建(將柵格圖像提取出來的線條連接,以及顯示數字化錯誤所在)。
第六章 數據輸入
1.USGS DLG文件包含了哪些類型的數據:DLGs(數字線狀圖)包括諸如地貌(等高線和高程點)、水文、邊界、交通和美國公共土地調查系統在內的數據類型。DLG也是一種數據格式。
2.描述包含在SDTS拓撲矢量標準的文件、點文件和柵格文件裡面的數據類型:拓撲矢量標准文件針對DLG、TIGER和其他基於拓撲的矢量數據;點文件支持測量控制點數據;柵格文件提供數字正射影、數字高程模型和其他柵格數據。
3.差分糾正的工作原理:用基站數據校正GPS數據雜訊誤差的方法。
4.文本文件必須包括哪些數據,才能夠轉換成為Shapefile:
5.在數字化過程中點模式和流模式的不同之處:點模式中操作者選點進行數字化;流模式中按預設的時間或距離間隔進行線的數字化。如果被數字化的特徵有很多直線線段,點模式是首選。
6.數字化的掃描方法同時包括柵格化和矢量化方法,為什麼:
7.源地圖對數字化地圖質量有很大影響,舉例說明:USGS標准圖幅的源地圖是二手數據源,原因是這些地圖已經過綜合、概括、符號化等一系列制圖處理過程,每一種過程都會影響繪圖數據的精確性。例如,如果源地圖的編輯過程有錯誤,則這些錯誤就會傳遞到數字化後的地圖。
8.假設你被要求把一張紙質地圖轉化為數字化數據集,你用哪些方法來完成?每種方法的優缺點:
第七章 幾何變換
1.地圖到地圖的轉換:剛數字化完畢的地圖,無論是經手工數字化還是掃描數字化的跟蹤,其單元都是基於數字化儀的單位。而數字化儀的單位可能是英寸或點/英寸。這種剛數字化完畢的地圖轉換到投影坐標的幾何變換過程,稱為地圖到地圖的轉換。
2.圖像到地圖的轉換:把衛星影像的行和列轉變為投影坐標。
3.仿射變換可以旋轉、平移、傾斜和不均勻縮放。描述各種變換:旋轉指在原點旋轉對象的x、y軸;平移指把原點移到新的位置;傾斜指允許軸與軸之間存在一個不垂直角度或仿射角,從而在一個傾斜方向上,使其形狀變為平行四邊形;不均勻縮放指在x方向或者y方向,增大或者縮小比例尺。
4.仿射變換的3個步驟:①更新所選控制點的x、y坐標到真實世界坐標。如果不能更新到真實世界坐標,可通過投影控制點的經緯度值獲得;②在控制點上運行仿射變換,並檢驗RMS誤差。如果RMS誤差高於期望值,則選擇另一系列的控制點並再次運行仿射變換。如果RMS誤差在可接受范圍內,那麼控制點估算得出的六個仿射變換系數將應用於下一步;③用估算系數和變換方程,計算數字化地圖的要素或影像的像元的x、y坐標。
5.控制點在仿射變換中得作用:
6.如何選擇地圖到地圖變換的地面控制點:只需要有已知真實世界坐標的點。如果沒有,可以將已知經緯值的點投影到真實世界坐標中。比如,一幅比例尺為1:24000的USGS標准圖幅有16個已知經緯度值的點,這16個點也稱之為地理控制點。
7.如何選擇圖像到地圖變換的地面控制點:直接從衛星影像選取。地面控制點的真實世界坐標就可以通過數字化地圖或GPS讀書獲取。
8.幾何變換中得均方根(RMS)誤差:在幾何變換中,用均方根估算控制點實際位置和估算位置的偏差的統計方法。
9.在圖像到地圖變換過程中,為什麼必須進行像元值的重采樣:衛星影像幾何變換的結果是一幅基於投影坐標系的新圖像,但是這幅新圖像沒有像元值,必須通過重采樣填充像元值。
10.試述柵格數據重采樣的3種常用方法:鄰近點插值法(將原始圖像的最鄰近像元值填充新圖像的每個像元。具有計算速度快的優點,保留原像元值的特徵。)、雙線性插值法(把基於三次線性插值得到的4個最鄰近像元值的平均值賦予新圖像的相應像元)和三次卷積插值法(用五次多項式插值法求出16個相鄰像元值的平均值)。雙線性插值法和三次卷積插值法都是把原始圖像像元值的距離加權平均值填充到新圖像,後一種比前一種得出的圖像平滑,但需要較長的處理時間。
11.對於類型數據,建議用鄰近點插值法進行重采樣,為什麼:鄰近點插值法可以保留原像元值的特徵。
12.什麼是金字塔形法:一種用來顯示大柵格數據集的常用方法。通過建立不同的金字塔等級來表示減少或降低解析度的大柵格。
第八章 空間數據編輯
1.定位錯誤(數字化要素的幾何錯誤)和拓撲錯誤(影響GIS軟體包必需的或用戶自定義的拓撲關系)之間的差異:
2.試述懸掛節點(在一個點處沒有完全結合,在懸掛的結束點產生的點)和偽節點(出現在一條連續線段上,並把該線段不必要地分為數段)的不同:懸掛點在某些特殊情況下可接受的,而某些偽節點不能被接受。
3.地圖拓撲:要素組成部分之間拓撲關系的臨時集合,這些要素組成部分被認為是重合一致的。圖層類型可以使shapefile文件或者Geodatabase模型要素,但不是Coverage。
4.描述運用拓撲規則的3個基本步驟:①通過定義參與要素類型,創建新的拓撲;②拓撲關系的驗證;③驗證結果將被儲存在到一個拓撲圖層,進行修正錯誤和特例情況下接受錯誤。
第九章 屬性數據的輸入與管理
1.要素屬性表:存儲要素空間數據的屬性表格。
2.分布式資料庫系統:
3.描述基於量測標尺概念的4種屬性數據類型:標稱數據、有序數據、區間數據和比率數據。
4.關系資料庫:表格的一個集合,它們之間通過關鍵字聯系起來。
5.關系資料庫的優點:簡單、靈活。①資料庫中每一表格可與其他表格分開准備、維護和編輯;②在因查詢或分析需要連接表格之前,這些表格仍保持分離。
6.合並操作(兩個表格的一個共同關鍵字把這兩個表格連在一起。合並的表格和屬性可以被用於進行數據查詢和數據分析)與關聯操作(只是臨時性地把兩個表格連接在一起,而各表格保持獨立)的相似性和差異性
② 地理信息系統(GIS)
地理信息系統(GIS)是計算機科學、地理學、測量學、地圖學等多門學科綜合的技術。目前國際上普遍承認。雖然GIS是一門多學科綜合的邊緣學科,但其核心是計算機科學,基本技術是資料庫、地圖可視化及空間分析,是處理地理數據的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計算機系統。地質環境評價主要是綜合考慮影響環境地質諸多方面的要素,藉助恰當的數學模型和專家經驗,對研究區的環境地質進行分區。
利用GIS可以實現地質環境信息的管理、可視化、查詢、輸出等功能,操作簡單、移植性強。把GIS技術應用在地質環境評價與災害預測中,其優點固然很多,但總的說來也存在如下的一些問題:
(1)在生態環境評價中,一般的GIS軟體雖然都能夠提供諸如數據檢索、疊加分析、屬性統計分析、數字地面模型(DTM)等各種空間分析功能,但是要想滿足為解決實際問題進行的專業分析的數據要求,僅僅依靠這些空間分析方法往往還很不夠,這就要求我們在GIS基礎軟體平台的基礎上進行二次開發,拓展其空間分析功能,提取我們感興趣的信息,但是具體如何操作,目前仍是一個亟需與相關學科的專家學者們相互協作、共同探討的問題。
(2)地質環境評價具有多因素、多層次、不確定性強等特點,目前在利用GIS眾多的評價預測模型中,不管是多災種還是單災種評價,人們都在努力尋求一種普遍適合的模型來解決地質環境的評價。雖然普遍的評價模型在宏觀決策中有重要的意義,適合建立面向大眾和政府的決策支持系統,但對中小尺度范圍的評價時往往不盡如人意,因此尋求特定地區特定的地質環境評價模型很有必要。
(3)地質環境評價工作是一項復雜的系統工程,數據採集和處理的工作量非常大,會涉及到地層、水文、地震及人類活動等各個方面,對於這些資料的搜集和整理,必然會涉及輸入到GIS中資料的准確性問題,因為GIS所能完成的工作只是依據所得到的資料,對其作出相應的處理,也就是說「如果輸入GIS的數據是『垃圾』,輸出的結果也只會是『垃圾』,這不會因昂貴的設備和高級技術人才而改變」。因此,我們必須對所有的資料做出必要的、合理的取捨,以保證輸入GIS的數據合理。
(4)從GIS在地質災害研究中的應用來看,就兩者的結合方式而言,大部分應用都集中在將GIS用於數據的前後期處理和結果的顯示輸出方面,兩者的結合還處於低階水平。作為緊緊追隨工業標准化要求發展的GIS技術,標准化適當數據的缺乏也構成其廣泛應用的桎梏;此外,GIS軟體處理分析能力以及對於數據誤差分析能力的不足、GIS處理包括時間在內的四維能力的不足、災害模型建立的高難度性以及機構間協調不夠而造成的成果用戶面太窄等因素都暫時限制了GIS在地質災害研究中的應用。
③ arcgis地理配准問題
一、arcgis地理配准
(一)ArcGIS進行地理配准:根據矢量數據
1、首先載入數據:行政區劃的矢量圖和中華人民共和國糾正全圖。
2、工具欄的空白處右擊,在彈出的工具框中選擇「地理配准」,這時便會出現「地理配准」的工具欄。
3、地理配准」的工具欄中,有一個「圖層」的下拉框。這里我們選擇「中華人民共和國糾正全圖」,
4、開始糾正圖:首先,在「中華人民共和國糾正全圖」的邊界上尋找比較明顯的標志點,點擊;然後拉出一條線,並在」行政區劃「矢量圖上找出相應的點並點擊。依次按照這一操作,尋找足夠點。如圖4。圖5是初步糾正的圖,可以看出明顯已經對齊了。
5、點擊鏈接表,可以查看各個點的校正誤差以及總的誤差,如果不能滿足需求的話,可以刪除部分點,再重新找點。
6、最後可以將糾正後的數據保存,點擊」地理配准「—」校正「,設置好路徑後,其它的可以保持默認。
(二)、ArcGIS進行地理配准:利用已知控制點
1、首先添加待校正的柵格圖,
2、然後給這個圖層的設置坐標系。而這個坐標系的設置則是根據我們已知的控制點的坐標系來確定,
3、然後在地理配准工具條上點擊「添加控制點」,同時在柵格圖上尋找控制點。在控制點上先點左鍵,再點右鍵,這樣就彈出一個選擇框,這里的「輸入X和Y」,是針對投影坐標系的控制點,而「輸入經度和緯度的DMS」,則是針對地理坐標系。這里選擇「輸入經度和緯度的DMS」。
4、在彈出的「輸入坐標DMS」中,要注意的是要選擇「東」和「北」,然後輸入正確的經緯度坐標值。
5、下面「變換」則隨著點數的增加,也有了多個選項。對應的不同選項,也會有不同的變換結果。
二、arcgis
1、arcgis產品線為用戶提供一個可伸縮的,全面的GIS平台。ArcObjects包含了大量的可編程組件,從細粒度的對象(例如單個的幾何對象)到粗粒度的對象(例如與現有ArcMap文檔交互的地圖對象)涉及面極廣,這些對象為開發者集成了全面的GIS功能。每一個使用ArcObjects建成的ArcGIS產品都為開發者提供了一個應用開發的容器,包括桌面GIS(ArcGIS Desktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服務端GIS(ArcGIS Server)。
2、發展過程
在GIS發展的早期,專業人士主要關注於數據編輯或者集中於應用工程,以及主要把精力花費在創建GIS資料庫並構造地理信息和知識。慢慢的,GIS的專業人士開始在大量的GIS應用中使用這些知識信息庫。用戶應用功能全面的GIS工作站來編輯地理數據集,建立數據編輯和質量控制的工作流,創建地圖和分析模型並將這些工作和方法記錄成文檔。
這加強了GIS用戶的傳統觀念,這些用戶往往擁有連接在數據集和資料庫上的專業工作站。這種工作站擁有復雜的GIS應用以及用來實現幾乎所有GIS任務的邏輯和工具。
這種對GIS軟體所處位置的看法已經被證明非常有價值,被約全球二十萬組織中的GIS專業人士所接受。事實上,這種客戶-伺服器的計算模式是如此的成功以至於讓許多人認為GIS只有這樣的模式。但是,對GIS的觀念在不斷的擴展。
近期Internet的發展,DBMS技術的長足進步,面向對象編程語言,移動設備以及GIS的廣泛使用已經促使GIS有更加開闊的前景和發揮更加重要的作用。
除了GIS桌面產品,GIS軟體可以被集中在應用伺服器上和Web伺服器上,把GIS的功能通過網路傳遞給任意多的用戶;可以集中一些GIS邏輯,將其嵌入和部署在用戶定製的應用中;為野外GIS業務在移動設備上部署GIS軟體的應用也多了起來。
企業GIS用戶使用傳統高級的GIS桌面軟體,使用Web瀏覽器,專門的應用程序移動計算設備以及其它數字化設備連接中心GIS伺服器。GIS平台涉及的范圍在不斷的擴展。
使用 ArcGIS 滿足 GIS 用戶所有的需求。
ArcGIS作為一個可伸縮的平台,無論是在桌面,在伺服器,在野外還是通過Web,為個人用戶也為群體用戶提供GIS的功能。ArcGIS 9是一個建設完整GIS的軟體集合,它包含了一系列部署GIS的框架:
ArcGIS Desktop――一個專業GIS應用的完整套件。
ArcGIS Engine――為定製開發GIS應用的嵌入式開發組件。
服務端GIS――ArcSDE,ArcIMS和ArcGIS Server。
移動GIS――ArcPad?以及為平板電腦使用的ArcGIS Desktop和Engine。
ArcGIS是基於一套由共享GIS組件組成的通用組件庫實現的,這些組件被稱為ArcObjectsTM。
④ 地理信息系統(GIS)如何應對氣候變化的問題
地理信息系統在已廣泛應用於資源調查、測繪、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業等眾多領域。
應對氣候變化的問題,可以考慮:
1、完善應急響應 (Emergency Response) 功能
解決因氣候突變導致的洪水、旱災、寒潮、龍卷風、台風等重大自然災害時,如何安排最佳的人員救援並撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。 還可以應用在各種救災減災中物資的分配、大范圍的能源保障、糧食供應等資源配置問題。
2、強化生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
主要進行區域生態規劃、環境現狀評價與規劃等。
可以充分利用像全國土地利用遙感地圖、河流流量與污染狀況測繪圖等,最大限度收集各地氣溫、降水、風力風向等氣候因素的變化情況,為國土整治及環境保護提供強有力支持。
3、開展可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立三維可視化模型,實現多角度瀏覽,廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
為應對氣候變化,可以發揮該功能,建立各地降水、氣溫等的動態變化資料庫,並以可視化的方式展示出來 ,如河流徑流量、水庫庫容變化立體模型,重要山峰「雪線」變化圖(以三維動畫將「全球變暖」導致的高山積雪融化的動態情況實時顯示出來,呵呵,比枯燥的說教直觀多吧)。
4、農業資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域,解決農業和林業領域各種資源(如土地、降水)的分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
我認為,氣候變化,首當其沖受影響、也是最深遠影響的是對農業(種植業)的干擾。利用GIS,我覺得可以建立各地降水及徑流量動態變化模型,為水資源分配的決策提供重要參考。像西南大乾旱,就可以派上大用場。