地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)
地理信息系統(tǒng)是一門(mén)綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編為你整理了地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)，一起來(lái)看看吧。
地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)(一)
1、什么是GIS?它具有什么特點(diǎn)?
答：地理信息系統(tǒng)(GIS , Geographic Information System)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界(資源與環(huán)境)的研究和變遷的各類(lèi)空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)
特點(diǎn)有：
○1具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力;
○2以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的能力;并能產(chǎn)生高層次的地理信息。
○3具有公共的地理定位基礎(chǔ)，所有的地理要素，要按經(jīng)緯度或者特有的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的空間定位。
○4由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT(mén)的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類(lèi)難以完成的任務(wù)。
○5地理信息系統(tǒng)從外部來(lái)看，它表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng);而其內(nèi)涵確是由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型，是一個(gè)邏輯縮小的、高度信息化的地理系統(tǒng)。信息的流動(dòng)及信息流動(dòng)的結(jié)果，完全由計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)的交換來(lái)仿真
2、GIS與其它信息系統(tǒng)有什么區(qū)別
答：第一，GIS有別于DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))，GIS具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶(hù)能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識(shí)，因此，GIS是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的DBMS，GIS必須包含DBMS。
第二，GIS有別于MIS(管理信息系統(tǒng))，GIS要對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用，GIS的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強(qiáng);MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢(xún)、沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。
第三，GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái)，不注重分析和查詢(xún)，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策的信息，它只是GIS的一個(gè)數(shù)據(jù)源。
第四，GIS有別于CAD系統(tǒng)，二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形，屬性庫(kù)功能弱，更缺乏分析和判斷能力。
3、簡(jiǎn)述GIS的構(gòu)成
答：GIS構(gòu)成：硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員、GIS模型。
4、簡(jiǎn)述GIS的發(fā)展。
答：地理信息系統(tǒng)的發(fā)展的四個(gè)階段 ：
第一階段：60年代起源于北美：加拿大國(guó)家土地調(diào)查局為了處理大量的土地調(diào)查資料，于60年 代開(kāi)始建立地理信息系統(tǒng)(CGIS)，于70年代初投入產(chǎn)品生產(chǎn);同一時(shí)期的美國(guó)哈佛大學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，建立通用的制圖軟件包，竭力發(fā)展空間分析模型和軟件
第二階段：70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段：美國(guó)、加拿大、英國(guó)、西德、瑞典和日本等國(guó)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究均投入了大量的人力、物力、財(cái)力，研究不同專(zhuān)題、不同規(guī)模、不同類(lèi)型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。
第三階段：80年代為地理信息系統(tǒng)的大發(fā)展階段：計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐 步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段。
第四階段：90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時(shí)代 ：由于計(jì)算機(jī)的軟硬件均得到飛速的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門(mén)在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計(jì)劃等。從美國(guó)的 “國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施：行動(dòng)計(jì)劃(National Information Infrastructure ,簡(jiǎn)稱(chēng)NII)” 建設(shè)到數(shù)字地球的提出，由“數(shù)字地球”細(xì)化到“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字省區(qū)”、“數(shù)字城市” 、“數(shù)字小區(qū)”直到“企業(yè)信息化”、“電子商務(wù)”、“數(shù)字通訊”、“虛擬現(xiàn)實(shí)”等眾多的信息化領(lǐng)域的工作已全面鋪開(kāi)。
5、舉例說(shuō)明GIS可應(yīng)用的行業(yè)
測(cè)繪與地圖制圖 資源調(diào)查與管理 城鄉(xiāng)規(guī)劃 災(zāi)害監(jiān)測(cè) 環(huán)境保護(hù) 國(guó)防 宏觀決策支持
如：防火信息系統(tǒng)、水質(zhì)管理、城市土地利用信息系統(tǒng)、電信資源管理、鐵路地理信息系統(tǒng)、公安警用地理信息系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息查詢(xún)等
地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)(二)
1、說(shuō)說(shuō)地理空間模型是怎樣建立的?
(1)地球橢球體模型：以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立的。地球的形狀接近于橢圓繞其短軸形成的橢球體，通過(guò)扁率表示橢球體的扁平程度。大地水準(zhǔn)面與具有微小扁率的旋轉(zhuǎn)橢球面非常接近，可用旋轉(zhuǎn)橢球體代替大地球體。
(2)地球表面：最自然的面，包括海洋底部、高山、高原等在內(nèi)的固體地球表面。——太復(fù)雜，難以建模，各種量算也非常困難。
(3)大地水準(zhǔn)面：相對(duì)抽象的面，是靜止海平面的延伸。以它為基準(zhǔn)，可以用水準(zhǔn)儀測(cè)量地球自然表面上任意點(diǎn)的高程。——海平面的起伏將導(dǎo)致測(cè)量的不確定。大地水準(zhǔn)面所包圍的球體，叫大地球體
2、GIS中為什么要考慮地圖投影?
答：GIS以地圖方式顯示地理信息。地圖是平面，而地理信息則是在地球橢球上，因此地圖投影在GIS中不可缺少。
GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中地理數(shù)據(jù)以地理坐標(biāo)存儲(chǔ)時(shí)，則以地圖為數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)必須通過(guò)投影變換轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo);而輸出或顯示時(shí)，則要將地理坐標(biāo)表示的空間數(shù)據(jù)通過(guò)投影變換變換成指定投影的平面坐標(biāo)。
GIS中，地理數(shù)據(jù)的顯示可根據(jù)用戶(hù)的需要而指定投影方式，但當(dāng)所顯示的地圖與國(guó)家基本地圖系列的比例尺一致時(shí)，一般采用國(guó)家基本系列地圖所用的投影。
3、地理空間實(shí)體的三要素是什么?它們之間的關(guān)系是怎樣的?
答：地理空間試題三要素是點(diǎn)、線(xiàn)、面三種要素，分別用點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、面狀符號(hào)表示。其中，點(diǎn)要素是有位置，無(wú)寬度和長(zhǎng)度的抽象的點(diǎn);線(xiàn)要素是有長(zhǎng)度，但無(wú)寬度和高度 用來(lái)描述線(xiàn)狀實(shí)體的，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多，度量實(shí)體距離。面要素則具有長(zhǎng)和寬的目標(biāo)，通常用來(lái)表示自然或人工的封閉多邊形，一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面。
4、 空間數(shù)據(jù)的基本特征有哪些?地理信息的數(shù)字化描述方法有哪些?
5、 答：有
屬性特征：描述空間對(duì)象的特性，即是什么，如對(duì)象的類(lèi)別、等級(jí)、名稱(chēng)、數(shù)量等。
空間特征：描述空間對(duì)象的地理位置以及相互關(guān)系，又稱(chēng)幾何特征和拓?fù)涮卣鳎罢哂媒?jīng)緯度、坐標(biāo)表示，后者如交通學(xué)院與電力學(xué)院相鄰等。
時(shí)間特征：描述空間對(duì)象隨時(shí)間的變化
方法有：顯性描述和隱性描述。計(jì)算機(jī)對(duì)空間實(shí)體的顯性描述也稱(chēng)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)地理實(shí)體的隱性描述也成矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所以有柵格法和矢量法可以表示空間信息。
6、 什么是元數(shù)據(jù)?為什么要使用元數(shù)據(jù)?
答：元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息，說(shuō)明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息。其目的是促進(jìn)數(shù)據(jù)集的高效利用，并為計(jì)算機(jī)輔助軟件工程服務(wù)。
元數(shù)據(jù)的作用和意義：
(1)幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效的維護(hù)和管理數(shù)據(jù);
(2)提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位的各種有關(guān)信息供用戶(hù)查詢(xún);
(3) 幫助用戶(hù)了解數(shù)據(jù);
(4) 提供有關(guān)信息，以便用戶(hù)處理和轉(zhuǎn)換有用數(shù)據(jù)。
(5) 采用元數(shù)據(jù)可以便于數(shù)據(jù)共享。
地理信息系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)(三)
1、數(shù)據(jù)庫(kù)的定義：是為一定目的服務(wù)，以特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合
2、數(shù)據(jù)庫(kù)的特征：
(1)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，減少了信息冗余，提高了數(shù)據(jù)的利用效率。
(2)在數(shù)據(jù)值中建立了聯(lián)系，體現(xiàn)邏輯性和科學(xué)性。
(3)復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，為數(shù)據(jù)的安全與保護(hù)提供了基礎(chǔ)。
(4)數(shù)據(jù)保護(hù)性特征
3、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
定義：在信息系統(tǒng)中，應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)，是通過(guò)一個(gè)能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行定義、建立、維護(hù)、管理、查詢(xún)、通訊等基本操作的核心軟件而進(jìn)行的。功能：數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)之間的通訊。
4、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)(GIS數(shù)據(jù)庫(kù))及其特點(diǎn)
定義： GIS數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)于特定區(qū)域內(nèi)一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合。
特點(diǎn)：(1)不僅存貯有關(guān)對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)，同時(shí)還存儲(chǔ)有關(guān)對(duì)象的空 間定位數(shù)據(jù)，且二者具有不可分割的緊密聯(lián)系。(2)數(shù)據(jù)量特別大。(3)數(shù)據(jù)的應(yīng)用廣泛。
5、數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)和聯(lián)系的邏輯組織的形式表示。數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域采用的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型，其中應(yīng)用最廣泛的是關(guān)系模型。
6、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)在管理空間數(shù)據(jù)時(shí)的局限：
(1)管理的是不連續(xù)的、相關(guān)性較小的數(shù)字和字符。
(2)管理的實(shí)體類(lèi)型較少，并且實(shí)體類(lèi)型之間通常只有簡(jiǎn)單、固定的空間關(guān)系。
(3)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通常為等長(zhǎng)記錄的數(shù)據(jù);
(4)只操縱和查詢(xún)文字和數(shù)字信息;
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