城市地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

1、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 城市地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料 填空 名詞解釋 解答 論述 對上機實驗的考察 卷面成績 平時成績×20%+實驗成績×40%+期末考試成績×40% 名詞解釋 第一章 1.城市信息化: 城市的基礎(chǔ)地理、基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)功能的全部數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的全部過程。 2.城市地理數(shù)據(jù): 對各種城市地理空間（Geo-spacial，地球表面）實體或現(xiàn)象的客觀記錄和描述（或稱為符號化表示）,括空間數(shù)據(jù)（空間位置）、屬性數(shù)據(jù)（屬性特征）以及時間數(shù)據(jù)（時態(tài)特征）三個部分 3.城市地理信息系統(tǒng): UGIS是一種利用計算

2、機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等實現(xiàn)對城市地理空間數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲、管理、查詢、分析、顯示、輸出、應(yīng)用和維護更新的空間信息系統(tǒng)。它是城市基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是一種城市現(xiàn)代化管理、規(guī)劃和科學(xué)決策的先進工具。 第二章： 1元數(shù)據(jù)： 元數(shù)據(jù)就是 “關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，即對數(shù)據(jù)的描述 2矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)： 矢量數(shù)據(jù)是通過記錄地理實體坐標（坐標對、坐標串和封閉的坐標串）的方式精確的表示點、線、面、體等實體空間位置和形狀 柵格數(shù)據(jù)用密集正方形（或三角形，多邊形）將地理區(qū)域劃分為網(wǎng)格陣列，其中每個柵格也稱“像元”或“像素”。根據(jù)所表示的信息，各個像元可用不同的“灰度值”來表示，但每個像元被認為是內(nèi)部一致的基本單

3、元。 3二值圖像： 如果一個圖像的灰度值只有兩種，通常用“1”表示前景元素，用“0”表示背景元素，則這個圖像也稱“二值圖像” 4.城市空間數(shù)據(jù)庫: 用來表示城市空間實體的位置，形狀及其分布特征等方面信息的數(shù)據(jù)庫 5.WebUGIS： 網(wǎng)絡(luò)城市地理信息系統(tǒng)，是UGIS與www的有機結(jié)合。利用Internet技術(shù)在Web上發(fā)布城市地理信息，就能從www的任意一個節(jié)點瀏覽和獲取WebUGIS上的各種城市地理空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)、圖像、文件，以及進行城市地理空間分析 第三章 1空間信息查詢： 在GIS中根據(jù)一定的圖形條件或?qū)傩詶l件或兩者的結(jié)合條件，檢索出對應(yīng)的空間對象的屬性或圖形的一種工具 2形狀量算的

4、參數(shù)（彎曲度、伸延率、形狀比）： 彎曲度為曲線長度與曲線的兩個端點之間長度的比值：延伸率 是基于軸比率的測度。ER為區(qū)域最長軸長度與區(qū)域最短軸長度比值。 形狀比是基于軸與面積的測度。FR區(qū)域最長軸的長度與區(qū)域面積平方的比值 3.矢量疊加分析： 疊加分析是將有關(guān)主題層組成的數(shù)據(jù)層面，進行疊加產(chǎn)生一個新數(shù)據(jù)層面的操作，其 文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性: 4緩沖區(qū)： 地理空間目標的一種影響范圍或服務(wù)范圍 5地圖代數(shù) 6.網(wǎng)絡(luò)分析： 是指依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系（結(jié)點與弧段拓撲、弧段的連通性），通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)，以

5、數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進行多方面研究的一種分析計算 7.DEM、TIN模型（P151） 被描述的連續(xù)表面是地形面，即高程值在地理空間上的變化，稱為數(shù)字高程模型（DEM, 不規(guī)則三角網(wǎng)TIN表示法利用所有采樣點取得的離散數(shù)據(jù)，按照優(yōu)化組合的原則，把這些離散點（各三角形的頂點）連接成相互連續(xù)的三角面，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)。常用狄洛尼Delaunay三角網(wǎng)表示 8.空間插值： 第四章 6.軟件工程（IEEE定義）： 軟件工程是一門關(guān)于構(gòu)建和維護有效、實用、高質(zhì)量軟件的學(xué)科，它應(yīng)用計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，創(chuàng)建軟件以達到提高質(zhì)量，

6、降低成本的目的 7.城市地理信息系統(tǒng)軟件工程： UGIS開發(fā)具有軟件開發(fā)的共性，是應(yīng)用系統(tǒng)的原理和方法，針對特定的實際應(yīng)用目的和要求，統(tǒng)籌設(shè)計、優(yōu)化、建設(shè)、評價和維護實用UGIS系統(tǒng)的全部過程和步驟的統(tǒng)稱 第一章： 1城市地理信息的特征是什么？ 多重屬性結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)量大 空間關(guān)系復(fù)雜 數(shù)據(jù)來源多樣化 可挖掘性 2城市地理信息系統(tǒng)的功能有哪些（技術(shù)和應(yīng)用角度）？ 技術(shù)角度看： 應(yīng)用角度看： 輸入與編輯 管理功能 查詢檢索 分析評價功能 處理和分析 規(guī)劃與預(yù)測功能 可視化輸出 系統(tǒng)二次開發(fā) 3城市地理信息系統(tǒng)的組成要素包括哪些？ 硬軟件和網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范標準、數(shù)據(jù)、 技術(shù)隊伍和組織管理 4城市地理信息系統(tǒng)

7、的特點有哪些？ 1）可視化空間數(shù)據(jù)模型 2）面向?qū)ο蟮膶哟谓：蛯崟r模型簡化能力 3）立體顯示 4）三維空間分析和時空仿真模擬 第二章 1拓撲結(jié)構(gòu)的三種基本要素和它們之間的3種拓撲關(guān)系 條以上弧段（坐標鏈）的交點3條或3：）Node結(jié)點（文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 弧段（Arc）：相鄰兩結(jié)點之間的坐標鏈。 多邊形（Polygon）（圖斑或面）：有限弧段組成的封閉區(qū) 拓撲鄰接： 元素之間的拓撲關(guān)系 拓撲關(guān)聯(lián)： 元素之間的拓撲關(guān)系 拓撲包含： 元素之間的拓撲關(guān)系 2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 矢量數(shù)據(jù); 柵格數(shù)據(jù)： 優(yōu)點： 優(yōu)點: 表示地理數(shù)據(jù)的精度較高

8、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 嚴密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量小 空間數(shù)據(jù)的疊置和組合方便 完整的描述空間關(guān)系 各類空間分析很易于進行 圖形輸出精確美觀 數(shù)字模擬方便 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復(fù)、更新、綜合都能實現(xiàn) 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 缺點： 缺點; 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 圖形數(shù)據(jù)量大 矢量疊置較為復(fù)雜 用大像元減少數(shù)據(jù)量時，精度和信息量受損 數(shù)學(xué)模擬比較困難 地圖輸出不美觀 技術(shù)復(fù)雜，特別是軟硬件 難以建立網(wǎng)絡(luò)連接 投影變換比較費時 3.空間數(shù)據(jù)采集的幾種方法 野外實地測量 地圖數(shù)字化 遙感數(shù)據(jù)獲取 以GPS為數(shù)據(jù)源 4兩種地圖數(shù)字化的方式 數(shù)字化儀的手扶跟蹤數(shù)字化 掃描矢量化

9、 5柵格數(shù)據(jù)壓縮四叉樹編碼法的基本原理與應(yīng)用 原理: 首先把一幅圖像或一幅柵格地圖等分成四部分（四個象限），順時針編碼如果檢查到某個子區(qū)的所有格網(wǎng)都含有相同的值（灰度或?qū)傩灾担?，那么，這個子區(qū)域就不再往下分割；否則，把這個區(qū)域再分割成四個子區(qū)域，這樣遞歸地分割，直至每個子塊都只含有相同的灰度或?qū)傩灾禐橹埂?一種可變分率的非均勻網(wǎng)格系統(tǒng)，是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一 判斷網(wǎng)格屬性是否單一，單一：不分，不單一：遞歸分割，最后得到一顆四分叉的倒向樹 四叉樹的樹形表示： 用一倒立樹表示這種分割和分割結(jié)果。 根：整個區(qū)域 高：深度、分幾級，幾次分割 葉：不能再分割的塊 樹叉：還需分割的塊 每個樹叉

10、均有4個分叉，所以稱為四叉樹。 6影響UGIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素 （1）UGIS數(shù)據(jù)源誤差 遙感數(shù)據(jù)：攝影平臺、傳感器的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性、分辨率、輻射等文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 測量數(shù)據(jù)：人差（對中誤差、讀數(shù)誤差、平差誤差等）、儀差（儀器不完善、照準誤差等） 、環(huán)境（氣候、氣壓、溫度、磁場等） 屬性數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)庫的操作等 GPS數(shù)據(jù)：信號的精度、接受機精度等 原圖誤差：控制點誤差、投影誤差、編繪誤差、清繪誤差、地圖復(fù)制誤差等 變形誤差：受溫度和濕度的影響而變形 （2）數(shù)字化誤差 數(shù)字化要素對象 數(shù)字化操作人員 數(shù)字化儀的分辨率和精度 數(shù)字化操作方式 （3

11、）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化誤差 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 主要包括柵格向矢量格式轉(zhuǎn)換和矢量向柵格格式轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 主要是指數(shù)據(jù)在不同文件格式之間的轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)計算變換 指通過各種計算方法對數(shù)據(jù)進行的處理，包括數(shù)據(jù)坐標變換、比例變換、投影變換等。 7.空間數(shù)據(jù)庫管理模式中，文件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理 系統(tǒng)的特點 優(yōu)點:GIS 可通過DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）提供的高級編程語言的接口，直接操縱屬性數(shù)據(jù)，查詢屬性數(shù)據(jù)庫，并在GIS的用戶界面下面，顯示查詢結(jié)果 在ODBC（Open Database Connectivity，開放式數(shù)據(jù)庫連接）推出后，GIS軟件商只需開發(fā)GIS與ODBC的接口軟件，就可將屬性數(shù)據(jù)與任何一個

12、支持ODBC的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)連接。這樣用戶可在一個界面下處理圖形和屬性數(shù)據(jù) 缺點：屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過ID聯(lián)系起來，使查詢運算，模型操作運算速度慢 數(shù)據(jù)分布和共享困難 屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)分開存儲，數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功能 缺乏表示空間對象及其關(guān)系的能力 8.WebUGIS的三種體系結(jié)構(gòu) 集中模式 客戶/服務(wù)器模式 Web/Browser模式 9.WebGIS的四種工作方式（CGI、插件、控件、Java） 1)基于CGI的WEBGIS是基于HTML的一種擴展，需要有GIS服務(wù)器在后臺運行 2)Plug-in是在瀏覽器上擴充Web瀏覽器功能

13、的可執(zhí)行GIS軟件；直接處理來自服務(wù)器的GIS矢量數(shù)據(jù)，同時可以生成自己的數(shù)據(jù)，以供Web瀏覽器或其他Plug-in顯示使用， Plug-in必須安裝在客戶機才能使用 3)用Microsoft的ActiveX技術(shù)創(chuàng)建的GIS控件 這些GIS控件和Plug-ins一樣，用于擴展HTML的功能，以便使瀏覽器能處理GIS地圖和數(shù)據(jù) 它們也是從服務(wù)器下載到用戶本地計算機上，安裝注冊后執(zhí)行 4)GIS Java Applets從服務(wù)器下載到本地計算機并在瀏覽器內(nèi)立刻執(zhí)行。GIS的功能和數(shù)據(jù)被封裝在一個包內(nèi)，并根據(jù)需要遷移到客戶端，但不需要像GIS Plug-Ins或GIS控件那樣先進行安裝 第三章 柵格

14、數(shù)據(jù)分析案例新學(xué)校選址的流程1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 2網(wǎng)絡(luò)模型的組成要素與屬性（鏈、結(jié)點、站點、中心、拐角點、障礙） 鏈（Links）：連接兩個結(jié)點的弧段，即網(wǎng)絡(luò)中流動的管線如街道、河流、水管等，為供物體運營的通道，鏈間的連接關(guān)系由弧段-結(jié)點拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表達，屬性如資源流動的時間、速度 結(jié)點（Nodes）：網(wǎng)絡(luò)中鏈的結(jié)點，如港口、車站等等。 中心（Centers）：網(wǎng)絡(luò)中位于結(jié)點處，具有沿著鏈收集或發(fā)放資源能力的設(shè)施，是接受或分配資源的位置，如郵局、電站、水庫等 站點（Stops）：資源沿著網(wǎng)絡(luò)路徑流動時被分配或收集的位置，如郵件投放點、車站等，其狀

15、態(tài)屬性有資源需求，如產(chǎn)品數(shù)量 障礙（Barriers）：禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動的節(jié)點，即資源不能通過的節(jié)點，不帶狀態(tài)屬性。 拐角點（Turns）：鏈路相交處，資源流向發(fā)生改變的點，狀態(tài)屬性有阻力（角度、拐彎時間和方向限制等，如在8點到18點不允許左拐） 屬性 1）阻強 阻強是指資源在網(wǎng)絡(luò)中運移阻力的大小。它是描述鏈與拐彎所具有的屬性 2）資源需求量 指網(wǎng)絡(luò)中與弧段和?？奎c相聯(lián)系資源的數(shù)量。如在?？奎c裝卸物的件數(shù)等 3）資源容量 指網(wǎng)絡(luò)中心為滿足各弧段的需求，能夠容納或提供的資源總數(shù)量。如學(xué)校的容量指學(xué)校能注冊的學(xué)生總數(shù)；停車場能停放機動車輛的空間；水庫的總?cè)萘康?3.網(wǎng)絡(luò)分析的功能（Textboo

16、k P143-144） 1).網(wǎng)絡(luò)追蹤：網(wǎng)絡(luò)中用于研究網(wǎng)絡(luò)中資源和信息的流向就是網(wǎng)絡(luò)跟蹤的過程 2)路徑分析：是用于模擬兩個或兩個以上地點之間資源流動的路徑尋找過程。當(dāng)選擇了起點、終點和路徑必須通過的若干中間點后，就可以通過路徑分析功能按照指定條件尋找最優(yōu)路徑 3)資源分配；供（Supply）”代表一定數(shù)量的資源或貨物，它們位于被稱之為“CENTER”的設(shè)施中?！靶瑁―emand）”指對資源的利用。Allocate分析就是在空間中的一個或多個點之間分配資源的過程 4) 服務(wù)范圍：基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū) 基于緩沖區(qū)的服務(wù)區(qū) 4.DEM的三種主要表示模型（Contours、GRID、TIN） （1）等高

17、線（CONTOUR）模型 （2）規(guī)則格網(wǎng)（GRID）模型 （3）不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型 5.TIN的優(yōu)缺點（Textbook-P155） 優(yōu)點：不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程由連續(xù)的三角面組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的測點，或節(jié)點的位置和密度 TIN可根據(jù)地形的復(fù)雜程度來確定采樣點的密度和位置，能充分表示地形特征點線，從而減少了地形較平坦地區(qū)的數(shù)據(jù)冗余 缺點：存儲方式復(fù)雜，不僅要存儲每個點的高程，還要存儲其平面坐標、節(jié)點連接的拓撲關(guān)系，三角形及鄰接三角形等關(guān)系 6.DEM的應(yīng)用地形因子計算（坡度等）和通視分析 見PPT第三章第五節(jié)42 第四章 1城市地理信息系統(tǒng)軟件工程的特點 ）多學(xué)科邊緣體系，系統(tǒng)復(fù)雜度大1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word