gis原理与应用复习提纲

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1、《GIS原理与应用》课程复习提纲要求学生准确地理解地理信息系统涉及的基本概念，识记其中的主要概念；系统地掌握地理空间数据的采集、存储、处理、查询、分析、输出和应用的基本内容，了解地理信息系统的相关技术和方法；具有综合运用地理信息系统分析和解决问题的能力。内容与要求（一）地理信息系统的基本知识1．地理信息系统的基本概念a）深刻理解地理空间数据的特殊性和地理信息系统的含义地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。GIS是由计算机硬软件、地理数据和用户组成，通过对地理数据的采集，输入、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理数据，从而为工程设

2、计、土地利用、资源管理、城市管理、环境监测、管理决策等应用服务的计算机系统。b）了解地理信息系统的其他相关概念2．地理信息系统的组成a）熟悉实用型地理信息系统的组成GIS组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。b）了解工具型地理信息系统的模块结构3．地理信息系统的功能a）熟悉地理信息系统的基本功能GIS功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程。b）了解地理信息系统的应用功能城乡规划灾害监测环境管理辅助决策4．地理信息系统的发展a）了解国内外地理信息系统的发展历程1）GIS思想和技术方法探索时期(20世纪60年

3、代)2）GIS的巩固发展时期(20世纪70年代)3）GIS技术突破与趋向成熟的大发展时期(20世纪80年代)4）GIS的应用普及时代(20世纪90年代)5）网络GIS和GIS社会化发展时期(20世纪90年代中期至今)b）了解地理信息系统的发展趋势和目前的热点研究领域热点：面向对象技术与GIS相结合、真三维GIS和时空GIS、GIS应用模型的发展、Internet与GIS的结合、GIS与专家系统和神经网络的结合、GIS与虚拟现实技术的结合System：强调系统的内部结构Science：强调原理和理论Study：强调数据和数据挖掘（datamining）Service：强调对社会经济服务

4、（二）空间数据结构和数据库1．空间数据结构a）熟悉地理实体的基本特征，空间数据结构，拓扑关系等基本概念和知识属性特征、空间特征、时间特征空间数据——是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构。分为矢量数据结构和栅格数据结构。拓扑关系：是指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。b）熟悉矢量数据结构和栅格数据结构，深刻认识其特点与优劣矢量数据结构是最常见的图形数据结构，是一种面向目标的数据组织方式。矢量数据结构具有结构紧凑，冗余度低，利于网络、检索分析等优点，但其数据结构的复杂性，导致了操作和算法的复杂化。栅格数据结构是通过空间点的密集而规则的排列表示整体的空间现象的，

5、其数据结构简单，定位存取性能好，可以与影像和DEM数据进行联合空间分析，数据共享容易实现，但较高的几何精度需要极大的数据量。2．GIS的数据模型a）熟悉数据库、数据模型等基本概念和知识数据库可以看作是与现实世界有一定相似性的模型，是认识世界的基础，是集中、统一地存储和管理某个领域信息的系统，它根据数据间的自然联系而构成，数据较少冗余，且具有较高的数据独立性，能为多种应用服务。传统数据模型是指层次模型、网状和关系这三种通用数据库模型。b）了解层次数据模型、关系数据模型、网络数据模型以及面向对象数据模型层次模型是一种树结构模型，它把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。

6、层次模型是数据库技术中发展最早、技术上比较成熟的一种数据模型。它的特点是地理数据组织成有向有序的树结构，也叫树形结构。结构中的结点代表数据记录，连线描述位于不同结点数据间的从属关系(一对多的关系)。网状模型将数据组织成有向图结构，图中的结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的联系。这种数据模型的基本特征是，结点数据之间没有明确的从属关系，一个结点可与其它多个结点建立联系，即结点之间的联系是任意的，任何两个结点之间都能发生联系，可表示多对多的关系。关系模型是IBM公司的E·F·Codd提出来的。由于关系数据库结构简单，操作方便，有坚实的理论基础，所以发展很快，80年代以后推出的数据库

7、管理系统几乎都是关系型的。关系模型可以简单、灵活地表示各种实体及其关系，其数据描述具有较强的一致性和独立性。面向对象数据模型是了有效地描述复杂的事物或现象，需要在更高层次上综合利用和管理多种数据结构和数据模型，并用面向对象的方法进行统一的抽象。3．空间数据库的设计a）熟悉空间数据库的设计过程空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。主要包括需求分析、结构设计、和数据层设计三部分。b）了解空间数据库建立与维护空间数据库的建立：