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文檔簡介

1、1 什么是GIS? GIS的構成是什么? GIS的提供的操作(功能)是什么? 用于采集、存儲、查詢、分析、顯示地理相關數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。 計算機系統(tǒng)、GIS軟件、使用系統(tǒng)(Brainware(智囊)、基礎設備(Infrastructure) GIS基本功能:輸入、查詢、編輯、分析、輸出2 GIS中處理的數(shù)據(jù)有哪兩種 ?給出空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的定義? 空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)一以地球表面空間位置為參照,用來描述空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)一描述空間實體特性的數(shù)據(jù)。3 為什么要進行地圖投影 ,投影的實質是什么 ?地圖投影的分類有那幾種?根據(jù)地圖投影的變形分

2、類有哪些?并解釋它們的含義? 地理坐標為球面坐標,不方便進行距離、方位、面積等參數(shù)的量算地圖為平面,符合視覺心理,并易于進行距離、方位、面積等量算和各種空間分析 建立地球橢球面上經緯線網(wǎng)和平面上相應經緯線網(wǎng)的數(shù)學基礎,也就是建立地球橢球面上的點的地理坐標(入心和平面上對應點的平面坐標(x, y)之間的函數(shù)關系:x = f i( > ;:) y = f 2( ,:)。 變形分類、投影面、投影面位置 變形分類:等角投影:投影前后角度不變等面積投影:投影前后面積不變; 任意投影:角度、面積、長度均變形4 給出四種類型的投影及其他們的性質給出不同投影面的投影方式及其性質投影面:橫圓柱投影:投影面

3、為橫圓柱圓錐投影:投影面為圓錐方位投影:投影面為平面投影面位置:正軸投影投影面中心軸和地軸相互重合斜軸投影投影面中心軸和地軸斜向相交橫軸投影投影面中心軸和地軸相互垂直相切投影投影面和橢球體相切相割投影投影面和橢球體相割5 空間數(shù)據(jù)結構的內容是什么?空間對象數(shù)據(jù)的基本類型?空間對象的拓撲空間關系? 數(shù)據(jù)結構即指數(shù)據(jù)組織的形式,是適合于計算機存儲、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結構。對空間數(shù)據(jù)則是地理實體的空間排列方式和相互關系的抽象描述。在地理系統(tǒng)中描述地理要素和地理現(xiàn)象的空間數(shù)據(jù),主要包括空間位置、拓樸關系 和屬性三個方面的內容 點(0維)、線、面、體、時間(四維) 基于點集拓撲理論基本拓撲關系關聯(lián):不

4、同拓撲元素之間的關系包含:面和其他元素之間的關系鄰接:相同拓撲元素之間的關系層次:相同拓撲元素之間的層次關系拓撲元素量之間的關系:歐拉公式6 柵格模型和矢量模型的定義、特點 ?優(yōu)缺點?柵格數(shù)據(jù)結構就是像元陣列,每個像元的行列號確定位置,用像元值表示空間對象 的類型、等級等特征。(每個柵格單元只能存在一個值。點:為一個像元。線:在一 定方向上連接成串的相鄰像元集合。面:聚集在一起的相鄰像元集合。) 矢量數(shù)據(jù)結構:通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、 坐標空間設為連續(xù),允許任意位置、長度和面積的精確定義。線、多邊形等地理實體,(點:空間的一個坐標優(yōu)點:數(shù)據(jù)結構簡單 空間數(shù)據(jù)的疊置和組合方便 各類

5、空間分析很易于進行數(shù)學模擬方便投影變換比較費時優(yōu)點:表示地理數(shù)據(jù)的精度較高 嚴密的數(shù)據(jù)結構,數(shù)據(jù)量小 完整的描述空間關系 圖形輸出精確美觀 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復、更新、綜合都能實現(xiàn)缺點:圖形數(shù)據(jù)量大用大像元減少數(shù)據(jù)量時, 精度和信息量受損 地圖輸出不美觀難以建立網(wǎng)絡連接關系缺點: 數(shù)據(jù)結構復雜 矢量疊置較為復雜 數(shù)學模擬比較困難 技術復雜,特別是軟硬件面向目標,不僅能表達屬性,而且能方便的記錄每個目標的具體屬性信息6 什么是數(shù)據(jù)模型?目前數(shù)據(jù)庫主要有哪幾種數(shù)據(jù)模型?它們各有何特點? 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關于數(shù)據(jù)和聯(lián)系的邏輯組織的形式表示 層次數(shù)據(jù)庫模型、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫模型、關系數(shù)據(jù)庫模型 層

6、次數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點:存取方便且速度快結構清晰,容易理解數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴展容易實現(xiàn)檢索關鍵屬性十分方便網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點:能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復雜關系數(shù)據(jù)冗余小關系數(shù)據(jù)庫模型缺陷:優(yōu)點:缺陷:結構呆板,缺乏靈活性同一屬性數(shù)據(jù)要存儲多次,數(shù)據(jù)冗余大(如公共邊)不適合于拓撲空間數(shù)據(jù)的組織網(wǎng)狀結構的復雜,增加了用戶查詢和定位的 困難。需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針,使得數(shù)據(jù)量增 大數(shù)據(jù)的修改不方便(指針必須修改)結構特別靈活,滿足所有布爾邏輯運算和數(shù)學運算規(guī)則形成的查詢要求 能搜索、組合和比較不同類型的數(shù)據(jù)增加和刪除數(shù)據(jù)非常方便缺陷:數(shù)據(jù)庫大時,查找滿足特定關系的數(shù)據(jù)費時 對空間關系無法滿足8 空間數(shù)

7、據(jù)庫:基于關系的模型基于對象的模型的定義?它們的最大區(qū)別是什么?給出用關系模型和對象模型分別表示空間基本類型(點、線、面)?(用關系表、類的定義)點;線:多個點組成的弧段;面:多個弧段組成的封閉多邊形;) Polygon Topology、一個對象 object 定義:object= (ID , S, M )其中,ID為對象標識,M為方法集,S為對象的內部狀態(tài),它可以是屬性值,亦 可以是另一組對象的集合。9 給出圖1的直接編碼、游程編碼和四叉樹的編碼。d/1f1b1-ca1e圖1 abcde 的柵格表示圖10給出圖2的矢量編碼列表:節(jié)點及其編碼,格式為:節(jié)點名稱,線段坐標表,格式為: 線段名稱

8、, 起始節(jié)點號 起始節(jié)點號; 多邊形-線段關系表,格式為:多邊形,線段序列;線段-多邊形關系表,格式為:線段左多邊形 右多邊形;多邊形關系表,格式為:多邊形相鄰多邊形節(jié)點坐標ItI1(5)(1)(3)圖2 矢量表示圖空間數(shù)據(jù)庫中空間實體和屬性的關系空間數(shù)據(jù)的三個側面:空間特征、屬性特征、時間特征。實體包含了它的位置信息和屬性空間數(shù)據(jù)結構的兩大類型和空間實體的基本類型?柵格數(shù)據(jù)結構、矢量數(shù)據(jù)結構。基本的空間實體有點、線、面、體。點實體線實體遙感平臺、遙感感平臺根據(jù)高度,遙感技術的構成要素遙感平臺:指運載遙感儀器并為之提供工作條件的運載工具。航天平臺、航空平臺、地面平臺.要素:Object對象、S

9、ensor傳感器、Transform channel信息傳輸媒介、 Platform 平臺GPS的使用領域,地理空間信息的特點,GIS系統(tǒng)的功能汽車旅行、船上航行、艦隊管理、路邊輔助、消費者/娛樂、測量/制圖、跟蹤/機器控制T、公共服務、基礎設施、飛行、海上航行、基于GPS的船跟蹤和交通管理最大化水路效率、軍事Military 、定時、科學研究、環(huán)境管理、森林、濕地管理空間分布性、具有多維結構的特征、時序特征十分明顯、具有豐富的信息GIS基本功能:輸入、查詢、編輯、分析、輸出GPS的三個組成部分,每個部分的特點和相關的技術細節(jié),及其它們的作用?GPS的有三大部分構成:空間衛(wèi)星部分、地面控制部分

10、和用戶接收機部分??臻g衛(wèi)星部分:GPS衛(wèi)星系統(tǒng)由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌道上備用衛(wèi)星組成,記作 (21+3顆備用)GPS星座。軌道高度為20183公里。24顆衛(wèi)星均勻分布在 6個軌道平面內,軌道傾角為55度,衛(wèi)星分別保證地面上任何位置和任何時間可以觀測到4顆以上的星,最多可觀測到11顆星。提供了在時間上連續(xù)的全球導航能力。地面控制部分主要用來測量衛(wèi)星的星歷,編輯成電文發(fā)送給衛(wèi)星,即衛(wèi)星所提供的廣播星歷。地面控制部分有 1個主控站(master control station) 、3個注入站和5個監(jiān)控站(monitor station) 組成。主控站位于Colorado Springs的聯(lián)合空間

11、執(zhí)行中心,3個注入站分別設在大西洋的 Ascension島、 印度洋的Diego Carcia 島和太平洋的 Kwajalein島,5個監(jiān)控站設在主控站和 3個注入站以及 Hawaii 島主控站master control station :提供GPS的時間基準、控制地面部分和衛(wèi)星的正常工作,包括處理由各監(jiān)測站送來的數(shù)據(jù),編制各衛(wèi)星星歷,計算各衛(wèi)星鐘的時鐘和電離層效正參數(shù),并將這些導航信息送給注入站;控制衛(wèi)星運行軌道,啟用備用衛(wèi)星。注入站:在衛(wèi)星通過其上空時,把導航信息注入衛(wèi)星,并負責監(jiān)測信息的正確性。監(jiān)控站monitor station:無人值守的數(shù)據(jù)采集中心,對每顆衛(wèi)星進行連續(xù)不斷的觀測,

12、并在主控站的控制下定時將觀測數(shù)據(jù)送往主控站。GPSB號接收機的任務是:能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的型號,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行;對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理,以便測量岀GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間;解譯岀GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文,實時地計算岀測站的三維位置,甚至三維速度和時間。GPS的衛(wèi)星和地面控制兩大部分是由專門機構投資建立、維護和運行的,一旦工作,將不斷的提供導航信息, 該信息可供具有 GPS接收機的用戶使用。GPS接收設備由天線單元和接收單元組成:天線單元由接收天線和前置放大器組成,接收單元包括通道單元、存儲單元、計算和顯示單元和電源4部分標準

13、SQL的四個部分數(shù)據(jù)定義語言(DDL Data Defi nition Lan guage)數(shù)據(jù)查詢語言(DQL Data Query Lan guage ) 數(shù)據(jù)操縱語言(DML Data Ma nipulatio n Lan guage 數(shù)據(jù)控制語言(DCL Data Control Lan guage ) 3S的中文含義和英文含義3S: GIS, GPS, RS 集成GIS的數(shù)據(jù)源RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息及空間定位定義、撤銷、修改數(shù)據(jù)模式 查詢數(shù)據(jù)增加、刪除和修改數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)的訪問權限GIS中的各種地物,在幾何性質方面表現(xiàn)為四種類型,給出它們面向對象的幾何抽象類 型 四種類

14、型,即點狀地物、線狀地物、面狀地物以及由它們混合組成的復雜地物。一個對象 object 定義:object= (ID, S, M)表示空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的結合可用的數(shù)據(jù)模型有哪兩種,它們的含義基于關系的數(shù)據(jù)模型 Georelational data model:屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)存儲在不同的 系統(tǒng)中,通過ID進行連接基于對象的數(shù)據(jù)模型 Object-based data model :屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)存儲在同一個 系統(tǒng)中,對象的定義把他們連接起來。矢量數(shù)據(jù)模型:使用點及它的x,y對應坐標來組成空間物體的點線面。柵格數(shù)據(jù)模型:使用柵格和柵格元素表示空間物體的變化情況??臻g認知的模型(三級模式的

15、擴展)外模式、空間概念數(shù)據(jù)模型、空間邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型遙感技術的構成要素及其每個部分的組成特點?Object對象:被感測的事物Sensor傳感器:能感測事務并能感測的結果傳遞給使用者的儀器Transform channel信息傳輸媒介:在對象和傳感器間起信息傳播作用的媒介Platform 平臺:裝載傳感器并使之有效地工作的裝置地圖投影的數(shù)學的含義和對應的表示?(投影實質)GIS數(shù)據(jù)的獲取方式有哪些? /遙感 remote sensing 、攝影測量 photogrammetry、外業(yè) field survey ( high cost )3S的含義和3S集成的關鍵技術,GIS和RS、GI

16、S和GPS兩兩集成的關鍵技術? 時空定位一體化數(shù)據(jù)管理語義和非語義信息自動提取的理論和方法基于GIS的航空、航天遙感影像的全數(shù)字化智能系統(tǒng)及對GIS數(shù)據(jù)庫的快速更新的理論和方法數(shù)據(jù)傳輸和交換可視化理論和技術系統(tǒng)的設計方法及 CASE工具的研究基于CLINT/SERVER的分布式網(wǎng)絡集成環(huán)境GIS作為遙感圖像的處理工具,RS作為GIS的數(shù)據(jù)來源。GPS和GIS的集成主要是利用 GPS的實時空間定位數(shù)據(jù)以及GIS的地圖數(shù)據(jù)和空間分析技術,來實現(xiàn)不同的具體使用目標:定位:如LBS測量:記錄 GPS測量軌跡,通過 GIS計算距離、面積等 監(jiān)控和導航:車輛、船只、飛機等移動物體的動態(tài)監(jiān)控、調度和導航GI

17、S數(shù)據(jù)的輸入方式有哪些?(1) use exist ing data用已經存在的數(shù)據(jù) (2) create new data.創(chuàng)建新數(shù)據(jù)空間對象的拓撲關系,空間數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)編輯完成的功能空間數(shù)據(jù)數(shù)字化GIS的數(shù)據(jù)源包括哪些方面的內容新數(shù)據(jù):衛(wèi)星遙感(RS)、GPS(全球定位系統(tǒng))、實地測量、帶 X,Y坐標的文本數(shù)據(jù)。出版的地圖數(shù)據(jù):用掃描或轉換的方式進行數(shù)字化,包括數(shù)字化、掃描、拼接、編輯、 綜合、拓撲處理柵格編碼空間數(shù)據(jù)的獲取方式有哪些?來源有:地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)基本類型的拓撲關系PS的組成部分及其它們的作用?(題目應為RS,答案見上面)空間對象的基本類型有點(0

18、維)、線、面、體、時間(四維)(二 )空間數(shù)據(jù)編輯的內容寫出下列查詢語句Country(Name, Cont, Pop, GDP, Life-Exp , Shape)City( Name, Country, Pop,Capital , Shape)River( Name, Origin(country) , Length, Shape)create table Country(Namevarchar(35) not n ull,Co ntvarchar(35),Popin teger,GDPin teger,Life-Expin teger,Shape polyg on primary key

19、(Name)create table City(Name varchar(35) not nu II,Cou ntryvarchar(36).Pop in teger,Capital char(1),Shape point,primary key(Name),foreig n key(co un try) refere neecountry(n ame)create table River(Name varchar(35),Origin varchar(35),Len gth in teger,Shape polylineprimary key(Name),foreig n key(co un

20、 try) referencecountry(n ame)1列出Country中所有和美國相鄰的國家的名字select C1. namefrom Cou ntry C1, Cou ntry C2where touch(C1.shape, C2.shape) = 1 and C2.Name = 'USA'2找出River表中所列出的河流流經的國家select River. name, Coun try.NameFrom River, CountryWhere Cross(River.Shape, Coun t.shape) =13對于River表中列出的河流,在City表中找出距離其最近的城市。select CI.Name, RI.NameFrom City C1, River R1where Dista nce(C1.shape, Rl

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