说明矢量数据模型如何表示地理要素

❶ GIS当中矢量数据、影像数据、地形数据等常见数据格式的介绍

      1963年，加拿大测量学家 罗杰 ·汤姆林森（Roger Tomlinson）首先提出了 GIS 这一术语，并建成世界上第一个 GIS （加拿大地理信息系统CGIS），用于自然资源的管理和规划。汤姆林森提倡使用计算机进行空间分析的先见之明以及他在建立CGIS过歼搭程中的领导角色，为他赢得了“GIS之父”的光荣称号。

到如今，GIS经历了50多年的发展历程，这个期间计算机也有了革命性的变化，CPU、显卡、存储的革新促使一大堆GIS软件的诞生，如：ArcGIS、GoogleEarth、SuperMap、LocaSpace等 不同的GIS产品和平台对数据的支持也各有不同，在此期间逐渐形成了一些规范化的标准，有了更多的通用格式，这里就简单介绍一下。

以下整理主要来自于网络，如果错误以及不当之处请及时指出，会第一时间处理。

参考地址：【 https://ke..com/item/%E5%9C%B0%E7%90%86%E4%BF%A1%E6%81%AF%E7%B3%BB%E7%BB%9F/171830?fr=aladdin 】

地理信息系统 （Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的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

简单来说GIS就是一堆坐标相关的数据的组织和渲染展示。

•一切都从地球（Globe）说起

•用Globe来模拟一个地球

•用图层（Layer）来抽象表达地物的集合

–图层是某一类地物的集合，例如道路图层，河流图层，房屋图层。

•用要素（Feature）来表达地物，例如一个公交站用一个点标注来表示

•用符号（style）来标识地物分类

•GSOFeature代表一个要素（地物）

•每个Feature都包含一个Geometry对象

•可以是点、线、面、模型等对象

要素的本身：是地理坐标（经度、纬度、高度），与属性（颜色、样式、描述、体积、长度、面积等）的综合体。

具体体现形式可以是

txt

excel

csv

json

xml

sql字段

kml、shpfile、gpx等

看一个展现形式：

线：

•符号样式类

•每一个Geometry对象都有一个GSOStyle，来设置对象的表现方式，例如，点的图标，字体。线面的宽度、颜色。三维模型的颜色等等。

feature（元素）符号化（可视化）的详情，参考：

【 https://blog.csdn.net/_39476236/article/details/80045970 】

【 https://www.jianshu.com/p/e7d3080894de 】

参考地址：【 http://www.cppblog.com/alantop/archive/2008/08/14/58880.html 】

Shapefile文件是美国环境系统研究所（ESRI）所研制的GIS文件系统格式文件，是工业标准的矢量数据文件。 Shapefile将空间特征表中的非拓扑几何对象和属性信息存储在数据集中，特征表中的几何对象存为以坐标点集表示的图形文件—SHP文件，Shapefile文件并不含拓扑（Topological）数据结构。 一个Shape文件包括氏者拿三个文件：一个主文件(*.shp)，一个索引文件(*.shx)，和一个dBASE(*.dbf)表 。主文件是一个直接存取，变长度记录的文件，嫌高其中每个记录描述构成一个地理特征（Feature）的所有vertices坐标值。在索引文件中，每条记录包含对应主文件记录距离主文件头开始的偏移量，dBASE表包含SHP文件中每一个Feature的特征属性，表中几何记录和属性数据之间的一一对应关系是基于记录数目的ID。在dBASE文件中的属性记录必须和主文件中的记录顺序是相同的。图形数据和属性数据通过索引号建立一一对应的关系。

Shapefile中坐标文件（.shp）由固定长度的文件头和接着的变长度空间数据记录组成。文件头由100字节的说明信息组成的（附表 1），主要说明文件的长度、Shape类型、整个Shape图层的范围等等，这些信息构成了空间数据的元数据。在导入空间数据时首先要读入文件头获取Shape文件的基本信息，并以此信息为基础建立相应的元数据表。而变长度空间数据记录是由固定长度的记录头和变长度记录内容组成，其记录结构基本类似，每条记录都有记录头和记录内容组成（空间坐标对）。记录头的内容包括记录号（Record Number）和坐标记录长度（Content Length）两个记录项，Shapefile文件中的记录号都是从1开始的，坐标记录长度是按16位字来衡量的。记录内容包括目标的几何类型（ShapeType）和具体的坐标记录（X，Y），记录内容因要素几何类型的不同，其具体的内容和格式都有所不同。对于具体的记录主要包括空Shape记录，点记录，线记录和多边形记录，具体的记录结构如附表 2所示。

属性文件（.dbf）用于记录属性信息。它是一个标准的DBF文件，也是由头文件和实体信息两部分构成。其中文件头部分的长度是不定长的，它主要对DBF文件作了一些总体说明(附表 3)，其中最主要的是对这个DBF文件的记录项的信息进行了详细的描述（附表 4），比如对每个记录项的名称，数据类型，长度等信息都有具体的说明。属性文件的实体信息部分就是一条条属性记录，每条记录都是由若干个记录项构成，因此只要依次循环读取每条记录就可以了。

索引文件（.shx）主要包含坐标文件的索引信息，文件中每个记录包含对应的坐标文件记录距离坐标文件的文件头的偏移量。通过索引文件可以很方便地在坐标文件中定位到指定目标地坐标信息。索引文件也是由文件头和实体信息两部分构成的，其中文件头部分是一个长度固定（100 bytes）的记录段，其内容与坐标文件的文件头基本一致。它的实体信息以记录为基本单位，每一条记录包括偏移量（Offset）和记录段长度（Content Length）两个记录项。附表 5给出了具体的描述。

个人理解 ：shp作为GIS当中十分常用的一种格式，有必要了解一下它的一些特性：

1.shp文件只能存储点、线、面中的一种类型，要么里面存储的全是点，要不全是线、要么全是面，不存在混合存在的状态

2.shp可以设置很多字段属性，比如一个管线文件，你可以定义管径、颜色、埋深、归属、修建时间等等。。。

3.shp可以设置不同的投影信息，投影是很多人比较头疼的问题经常搞不明白是怎么回事，经常出现拿两个不同投影，不同坐标系统的数据相互叠加发现不能叠加成功，而任何一个数据都没有错误，这方面的问题可以参考【 地理坐标系与投影坐标系的区别 】

-参考网络

KML 是由开放地理空间联盟（Open Geospatial Consortium, Inc.，简称 OGC）维护的国际标准。

KML， 是 标记语言 （Keyhole Markup Language）的缩写，最初由Keyhole公司开发，是一种基于XML 语法与格式的、用于描述和保存地理信息（如点、线、图像、多边形和模型等）的编码规范，可以被 Google Earth 和 Google Maps 识别并显示。Google Earth 和 Google Maps 处理 KML 文件的方式与 网页浏览器 处理 HTML 和 XML 文件的方式类似。像 HTML 一样，KML 使用包含名称、属性的标签（tag）来确定显示方式。因此，您可将 Google Earth 和 Google Maps 视为 KML 文件浏览器 。2008年4月微软的OOXML成为国际标准后，Google公司宣布放弃对KML的控制权，由开放地理信息联盟（OGC）接管KML语言，并将“Google Earth”及“Google Maps”中使用的KML语言变成为一个国际标准。

KMZ 文件是 压缩过的KML文件 。由于 KMZ 是压缩包，因此，它不仅能包含 KML文本，也能包含其他类型的文件。如果您的地标描述中链接了本地图片等其他文件，建议您在保存地标时，保存类型选 KMZ 而不选 KML，Google Earth 会把您链接的图片等文件复制一份夹 KMZ 压缩包中。这样，您就可以将包含丰富信息的地标文件发给朋友，一起 分享 了。

个人理解：KML作为GIS当中十分常用的一种格式，有必要了解一下它的一些特性：

1.kml是xml文本，本身没有什么特殊性可言

2.支持点、线、面等要素，并可以设置属性信息。

3.支持文件夹结构，可以通过内建文件夹来管理大量的数据

下图是LocaSpaceViewer加载kml的效果图

有时客户需要提供dxf的文件格式，不知道dxf文件与dwg文件有什么区别各有什么特点？

拿着自己的dxf文件不知道该怎么打开？更不知道如何在GIS当中使用？

dxf和dwg的区别这里引用一篇文章里的内容来做介绍【 http://www.civilcn.com/autocad/cadaz/1342667542163919.html 】

dwg文件 ：*.dwg是AutoCAD的图形文件，是二维或三维图形档案。其与dxf文件是可以互相转化的。

dxf文件： *.dxf是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式。DXF是一种 开放的矢量数据格式 ，可以分为两类：ASCII格式和二进制格式；ASCII具有可读性好，但占有空间较大；二进制格式占有空间小、读取速度快。由于Autocad现在是最流行的cad系统，DXF也被广泛使用，成为事实上的标准。绝大多数CAD系统都能读入或输出DXF文件。 DXF文件可以用记事本直接打开 ,编辑相应的图元数据.换句话说,如果你对DXF文件格式有足够了解的话,甚至可以在记事本里直接画图。DWG的来绘图更直观（DXF图纸中线条的相交处都会有个小圆），而用于数控加工的图纸则必须是DXF文件（操机者必须把DWG转换成DXF后才可加工）如快走丝。dxf是工业标准格式的一种。所以这也是它们用途的区别。

autocad是一个非常优秀的绘图软件，已经融入到大学的课堂里，同时工业制造和很多设计行业都使用cad进行图纸的绘制，范围的广泛性就不做说明了。

dxf和投影的关系

对于文件本身的介绍上述应该就够了，这里补充一点dxf和投影的一些关系，即dxf在gis当中的使用

参考内容【 AutoCAD DXF 图形的批量无损投影转换方法 】

原理： 在CAD当中任何图形均由点、线、面图元组成，如CAD的直线、射线、多义线、Spline曲线、多边形、面域、填充面等，由线性组成的图元在DXF文件记录中表现为以点或线的拐点、或曲线的控制点、拟合点坐标记录形式[2]，读取、处理这些图元坐标数据无需特别处理，只要读取坐标数据转换即可。

常规： 因此很多和规划以及地图相关的CAD文件，CAD的图框上大多相关的地理和投影坐标信息，一般在左下角会有投影坐标信息，比如北京1954坐标，图框的格网线附近还会有相应的分带，带号信息，找到这些信息以后，就可以进行投影定义了。对于投影的定义，推荐使用.prj文件。如何确定prj文件当中所需的投影信息，如何确定EPSG号，等更多关于CAD当中配置prj文件的详情参考【 使用LocaSpaceViewer编辑规划用的CAD文件，配置CAD文件投影信息 】

如果以上信息都没有，那就只能是硬加载然后进行平移操作了。这个过程当中如果最终结果和gis数据无法套和或者差距甚远，大多是转换过程当中出了错误。

参考【 http://www.51bike.com/thread-73964-1-1.html 】【 http://blog.csdn.net/gdp12315_gu/article/details/51823486 】

GPX是比较标准的GPS信息交互文件，当然其他公司还有自己的格式。GPX采用XML语言，所以显得稍微有点臃肿，压缩后就很小了。

GPX, 或称 GPS exchange 格式, 是一种用于存储坐标数据的 XML 文件格式。它可以储存在一条路上的路点，轨迹，路线，且易于处理和转换到其他格式。OpenStreetMap 使用的所有 GPS 数据要转换为 GPX 格式才能上传。

GPX包含 带有正确时间戳的轨迹点。创建GPX文件，使用有效的schema. 如果包括编码标签，可以是’UTF-8’， 而不能是’utf8’。

对于lgd文件，很多人可能会比较陌生，很多人可能用了，但也并不知其所以然，这里也稍加解释。

lgd文件和ldl文件是配套的，是一个矢量数据存储交换格式。

数据格式发明者： 苏州中科图新网络科技有限公司

文件特性：

a.支持点、线、面、圆形、矩形、椭圆、军标、水面、粒子特效等矢量数据。

b.二进制流文件，体积小，压缩比高，可适用于pc、移动端等，在pc和移动端做数据交互。

c.有自己的内置索引文件，查询、检索效率极高。且可用于服务器数据发布（和LocaServer配套使用）

文件缺点 ：不支持文件夹结构。

汇总：上述文件格式各有各的优势，这么多的矢量数据格式基本都是可以相互转换的。

关于影像数据的一些说明

标签图像文件格式(Tagged Image File Format，简写为TIFF) 是一种主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像的文件格式。它最初由 Als公司与 微软公司 一起为PostScript打印开发。

TIFF与 JPEG 和 PNG 一起成为流行的高位彩色图像格式。TIFF格式在业界得到了广泛的支持，如 Adobe 公司的 Photoshop 、The GIMP Team的 GIMP 、 Ulead PhotoImpact 和 Paint Shop Pro 等图像处理应用、 QuarkXPress 和 Adobe InDesign 这样的桌面印刷和页面排版应用， 扫描 、传真、文字处理、 光学字符识别 和其它一些应用等都支持这种格式。从Als获得了 PageMaker 印刷应用程序的Adobe公司现在控制着TIFF规范。

tif可以有8位，24位等深度，一般真彩色是24位，而地形数据只有一个高度值，采用8位。

目前很多卫星影像数据的存储格式都是tif。包括目前流行的倾斜摄影生成的正射影像一般也以tif格式存储。

参考【 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/kjf201224062 】【 网络 】

IMG文件格式是一种可存储多种类型数据、应用广泛的图像数据格式.IMG文件采用HFA结构组织数据,HFA是一种树状结构,各种数据( 图像教据、统计数据、投影信息、地理数据 等)占据“树”的各个节点.本文详细介绍了Img文件格式的结构,Img存储信息的重要特点是分块存储,并且提供了对Img文件读取的方法,此方法读取效率高,可以根据需要分块读取,只读取需要的块信息,大大的提高了读取速度.

IMG 是一种文件压缩格式（archive format），主要是为了创建软盘的镜像文件（disk image），它可以用来压缩整个软盘（通常指软软盘，Floppy Disk或Diskette）或整片光盘的内容，使用".IMG"这个 扩展名 的文件就是利用这种文件格式来创建的。

提示：一般spot卫星的影像是img格式

lrp格式，影像、地形数据存储格式。很多使用过LocaSpaceViewer的人，应该已经见识过他的好处了。

数据格式发明者： 苏州中科图新网络科技有限公司

文件特性：

a.支持地形、影像。

b.二进制流文件，根据不同的数据类型使用不同的压缩算法，体积小。

c.自带分级（LOD）有自己的内置索引文件，查询、检索效率极高。且可用于服务器数据发布（和LocaServer配套使用）

同影像

同影像

同影像

.grd是纯文本的Arc/Info Grid数据的交换文件．

对于存储地形的grd文件可以使用 LocaSpaceViewer、GlobalMapper 、或者在 arc/info 中使用asciigrid命令可以把它转成grid，用grid模块或arcview显示

这里使用LocaSpaceViewer的提取高程功能生成一个grd文件如下：

1.DSAA是Surface的标准

2.8 11代表横向（纬度方向）有8个点，纵向（经度方向）有11个点

3.102.6605598899 102.7420948899代表最小经度，最大经度

4.25.0562111272 25.1499849210代表最小纬度和最大纬度

5.1891.8906134325 2239.4623230170代表范围内的最小高程值和最大高程值

6.横向（纬度方向）上的第一列所有点值，一共8个点

7.以此类推。。。

参考：【 http://www.360doc.com/content/14/0316/23/7669533_361161590.shtml 】

*.dem有两种格式，NSDTF和USGS。

SGS－DEM (USGS是美国地质调查局(U．S．GeologicalSurvey)的英文缩写，是一种公开格式的DEM数据格式标准，使用范围较广格式的。

NSDTF－DEM 是中华人民共和国国家标准地球空间数据交换格式，是属于格网数据交换格式，一般的GIS软件都不支持这种格式。

这里介绍如何使用LocaSpaceViewer打开 NSDTF－DEM 格式的grd数据

如果我们将上面的NSDTF格式的头文件改为Grid的头文件格式，其中高程值不变，就完全可以在LocaSpaceViewer中查看这个*.dem。（最好将后缀名改为*.grd。改了头文件之后，该文件已经变成grid文件）。这样通过修改这个*dem的头文件就可以直接将它转换为grd文件。

--------------一次内部分享的记录。

关于地形数据的一些说明：

数据精度

数据级别

ArcGIS、超图、SkyLine等作为GIS里面的巨头，也都形成了很多自己的数据格式，部分开放规则，部分不开放。

有关coverage（aux、rrd、adf、dat、nit、dir）的数据格式说明，可以参考： coverage的理解

未完待续...(后续会继续增加：.dem,.adf,.idr,.sid,.ecw,.ers,hdr,.gft,.mif,.vec等等)

❷ 矢量数据的特点

矢量数据主要是城市大比例尺地形图。此系统中图层主要分为底图层、道路层、单位层，合理的分层便于进行叠加分析、图形的无缝拼接以实现系统图形的大范围漫游。矢量数据一般通过记录凯丛坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误，显示的图形一般分为矢量图和位图。矢量数据是利用欧几里德几何学中点、线、面及其组合体来嫌宏表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。 矢量数据结构分为:简单数据结构(最典型的是面条芹孙册数据结构)、拓扑数据结构(弧段是数据组织的基本对象，最重要的技术特征和贡献是拓扑编辑功能P39)、曲面数据结构。
望采纳。

❸ 矢量数据模型是对哪种概念的具体化

矢量数据模型是对地球表面空间概念的纳高具体化。根轮首据查询相关资料显示，矢量数据模型，也称离散数据模型，采用离散对象来表示地球表面空间概念的腊茄数具体化。模型是对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映现实世界真实情况的桥梁。

❹ gis复习重点有什么

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、等锋扒积投影、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，原点纬烂颂线是赤道。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饥基郑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

❺ 矢量数据是什么意思

矢量数据是在直角坐标系中，用X、Y坐标表示地图图形或地理试题的位置和形状数据的意思。
矢量数据是计算机中以矢量结构存贮的内部数据。是跟踪式数字化仪的直接产物。在矢量数据结构中，点数据可直接用坐标值描述；线数据可用均匀或不弊乎纯均匀间隔的顺序坐标链来描述；面状数据（或多边形数据）可用边界线来描述。
矢量数据的组织形式较为复杂，以弧段为基本逻辑单元，而每一弧段以两个或两个以上相交结点所限制，并为两个租咐相邻多边形属性所描述。
在计算机中，使用矢量数据具有存储量小，数据项之间拓扑关系可从点坐标链中提取某些特征而获得的优点顷让。主要缺点是数据编辑、更新和处理软件较复杂。

❻ 土地矢量数据是什么

土地矢量数据是在直角坐标中，用x、y坐标表示地图图形或地理实体的位置和形状的数据。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能地将地理实体的空间位置表现得准确无误。

矢量数据的组织形式较为复杂，以弧段为基本逻辑单元，而每一弧段以两个或两个以上相交结点所限制，并为两个相邻多边形属性所描述。在计算机中，使用矢量数据具有存储量小，数据项之间拓扑关系可从点坐标链中提取某些特征而获得的优点。主要缺点是数据编辑、更新和处理软件较复杂。

特点

1、用离散的线或点来描述地理现象及特征

点用来描述地图上的各种标志点，如监控点、居民点；线包括直线和曲线，曲线又包括一般曲线和封闭曲线，分别用来表示河流、道路及行政边界等，此外，还包括一些特殊曲线，如等高线；面用来描述一块连续的区域，如湖泊、林地、居民地等。

2、用拓扑关系来描述矢量数据之间的关系

在矢量数据系统中，常用几何信息描述空间几何位置，用拓扑信息来描述空间的相连、相邻及包含等关系，从而清楚地表达空间地物之间结构。

3、面向目标的操作

对矢量数据的操作，更多地面向目标，从而使精度高、数据冗余度小、运算量少，如对区域面积的计算和道路长度的量算，分别用计算区域多边形面积及道路长度而获得。

这样直接根据目标几何形状用坐标值计算的方法，使计算精度大大提高。另外，由于矢量数据是以点坐标为基础来记录数据，不仅便于对图形放大、缩小，而且还便于将数据从一个投影系统转换到另一个投影系统。

4、数据结构复杂且难以同遥感数据结合

矢量数据系统不仅难以同DEM模型数据相结合，而且也难以同遥感数据相结合，从而限制了矢量数据系统的功能和效率。在目前基于矢量数据结构的地理信息系统中，为了解决同遥感结合的问题，往往是将矢量数据转换成栅格数据，再进行分析，然后，根据需要再转换回去。这是矢量数据结构在地理信息应用中的最大不足。

5、难以处理位置关系（如求交、包含等）

在矢量数据结构中，给出的是地物取样点坐标，判断地物的空间位置关系时，往往需要进行大量求交运算。例如，当已知某一土壤类型图和某一积温图，要叠置获取新分类图时，需进行多边形求交运算，组成新多边形，建立新的拓扑关系。因此，矢量数据结构解决这类问题是相当复杂的。

❼ 矢量数据和栅格数据是如何表示地理实体的

空间内部数据结构的类型有两种：矢量结构和栅格结构。两类结构都可用来描述地理实体的点、线、面三种基本类型。在矢量结构中，现实世界的物体或状态用点、线、面表达，每一个实体的位置用它们在坐标参考系统中的空间位置定义。在栅格结构中，地理位置的实体和状态用它们占据的栅格行列号来定义，栅格的值为栅格所表达内容的属性值。