1、什么是地理資訊系統?簡述其基本功能
它是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和資訊科學的發展而產生的一門科學,就應用而言,是對空間資料進行 組織、管理、分析、顯示 的系統,其實本質上它探討的就是坐標資訊的問題,
地理資訊系統基本功能:
1) 資料采集、監測與編輯;
2) 資料處理與變換(矢柵轉換、制圖綜合);
3) 資料存盤與組織(矢量和柵格模型);
4) 空間查詢與分析(空間檢索、空間拓撲、疊加分析、緩沖分析、網路分析等);
5) 圖形互動與顯示(各種成果表現方式),
2、什么是空間元資料?
在空間資料庫中用于描述 空間資料的質量表示方法、空間參考和管理方法等特征的資料,是實作 空間資訊共享的核心標準之一,他可以幫助空間資料的使用者查詢所需的空間資訊進行空間資料共享,進一步處理空間資料,
4、簡單列舉常用的地理坐標系統、投影坐標系統和地心坐標系統?并簡要描述他們的區別,我國常用的坐標系有哪些?
地理坐標系統:
? WGS84(地心坐標系)地球橢球的中心與地球質心重合
? 北京54,西安80 (參心坐標系,參考橢球的幾何中心, 中心不與地球質心重合而是接近地球質心,是區域性大地坐標系,是我國基本測圖和常規大地測量的基礎,)
地理坐標系統與投影坐標系統的區別:
(1)地理坐標系,也可稱為真實世界的坐標系,是用于確定地物在地球上位置的坐標系,為球面坐標, 參考平面地是橢球面,坐標單位:經緯度;
投影坐標系:為平面坐標,參考平面地是水平面,坐標單位:米;
地理坐標轉換到投影坐標的程序可理解為投影,(投影:將不規則的地球曲面轉換為平面)
地球的三級逼近
(1)地球形體的一級逼近:大地水準面對地球自然表面的逼近,對地球形狀的很好近似,其面上高出與面下缺少的相當,假設當海水處于完全靜止的平衡狀態時,從海平面延伸到所有大陸下部,而與地球重力方向處處正交的一個連續、閉合的曲面,這就是大地水準面,
(2)地球形體的二級逼近:旋轉橢球體(地球橢球體),它是一個規則的數學表面,所以人們視其為地球體的數學表面,用于測量計算的基準面,
(3)地球的三級逼近:確定與區域地區大地水準面符合最好的一個地球橢球體——參考橢球體(參考橢球體定位),在設定參考橢球體的時候必然會出現有的地方貼近的好(參考橢球體與地球表面位置接近),有地地方貼近的不好的問題,因此這里還需要一個大地基準面來控制參考橢球和地球的相對位置,
投影
? 墨卡托(Mercator)投影
(1) 墨卡托(Mercator)投影,是一種「等角正切圓柱投影」, 假設地球被圍在一中空的圓柱里,其標準緯線與圓柱相切接觸,然后再假想地球中心有一盞燈,把球面上的圖形投影到圓柱體上,再把圓柱體展開,這就是一幅選定標準緯線上的“墨卡托投影”繪制出的地圖, 墨卡托投影沒有角度變形,由每一點向各方向的長度比相等,它的經緯線都是平行直線,且相交成直角,經線間隔相等,緯線間隔從標準緯線向兩極逐漸增大,墨卡托投影的地圖上長度和面積變形明顯,但標準緯線無變形,從標準緯線向兩極變形逐漸增大,但因為它具有各個方向均等擴大的特性,保持了方向和相互位置關系的正確,
(2) 在地圖上保持方向和角度的正確是墨卡托投影的優點,墨卡托投影地圖常用作航海圖和航空圖
? 高斯-克呂格投影(橫軸墨卡托投影、切圓柱投影,是墨卡托投影的變種)
(1) 概念:以橢圓柱面為投影面,使其與地球橢球體的某一條經線(投影帶中央子午線)相切,然后按等角條件將中央經線東西兩側一定范圍投影到橢圓柱面上,再展成平面而成的投影,為等角橫切橢圓柱投影,
(3)我國高斯投影的6度分帶和3度分帶:
1∶2.5萬及1∶5萬的地形圖采用6度分帶投影,即經差為6度,從零度子午線開始,自西向東每個經差6度為一投影帶,全球共分60個帶,用 1,2,3,4,5,……表示.即東經0~6度為第一帶,其中央經線的經度為東經3度,東經6~12度為第二帶,其中央經線的經度為9度,中央經線與帶號的關系為:L=n*6°-3°
1∶1萬的地形圖采用3度分帶,從東經1.5度的經線開始,每隔3度為一帶,用1,2,3,……表示,全球共劃分120個投影帶,即東經1.5~4.5度 為第1帶,其中央經線的經度為東經3度,東經4.5~7.5度為第2帶,其中央經線的經度為東經6度.中央經線與帶號的關系為:L=n*3°地形圖上公里網橫坐標前2位就是帶號,例如:1:5萬地形圖上的某個橫坐標20345486,其中20即為帶號,345486為橫坐標值,
? 通用橫軸墨卡托(Universal Transverse Mercator Projection,UTM)投影
(1) 與高斯克呂格投影相似,將世界分為60個投影帶,每帶經差為6°,經度自180°W和174°W之間為起始帶,且連續向東計算,帶的編號系統與1:100萬比例尺地圖有關規定是一致的,我國的衛星影像資料通常采用UTM投影,
(2)高斯克呂格投影與UTM投影的區別:
高斯-克呂格投影與UTM投影都是橫軸墨卡托投影的變種,
從投影幾何方式看,高斯-克呂格投影是“等角橫切橢圓柱投影”,投影后中央經線保持長度不變,即比例系數為1;UTM投影是“等角橫軸割圓柱投影”,從計算結果看,兩者主要差別在比例因子上,高斯-克呂格投影中央經線上的比例系數為1,UTM投影為0.9996,
兩者的分帶起點不同,高斯-克呂格投影自0度子午線起每隔經差6度自西向東分帶,第1帶的中央經度為3°;UTM投影自西經180°起每隔經差6度自西向東分帶,第1帶的中央經度為-177°
? 蘭伯特(Lambert)投影
(1)蘭勃特投影是正形圓錐投影,有兩種:
①等角圓錐投影,設想用一個正圓錐切于或割于球面,應用等角條件將地球面投影到圓 錐面上,然后沿一母線展開成平面,投影后緯線為同心圓圓弧,經線為同心圓半徑,沒有角度變形,經線長度比和緯線長度比相等,適于制作沿緯線分布的中緯度地區中、小比例尺地圖,國際上用此投影編制1∶100萬地形圖和航空圖,
②等積方位投影,設想球面與平面切于一點,按等積條件將經緯線投影于平面而成,
變形分布規律:
①沒有角度變形
②兩條標準緯線上沒有任何變形
③同一條緯線上的變形處處相等
⑤同一緯線上等經差的線段長度相等,兩條緯線間的經緯線長度處處相等,
我國1:100萬地形圖采用了lambert投影
? 阿爾伯斯(Albers)投影
正軸等面積割圓錐投影,我國大部分省區圖以及大多數這一比例尺的地圖多采用Albers和Lambert投影,常用以編制行政區劃圖、人口密度圖及社會經濟圖等,中國中、小比例尺(1:25萬或以下)的主要投影型別.
分母大的比例尺小,分母小的比例尺反而大,大的比例尺所作的圖往往范圍較小,但內容詳細,小的比例尺則相反
5、簡要描述一下矢量資料結構和柵格資料,以及各自應用的領域,
? 柵格結構是以規則的陣列來表示空間地物或現象分布的資料組織,組織中的每個資料表示地物或現象的非幾何屬性特征,
? 矢量資料結構是通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線和多邊形等地理物體,坐標空間設為連續,允許任意位置、長度和面積的精確定義,
? 柵格結構是矢量結構在某種程度上的一種近似,對于同一地物達到于矢量資料相同的精度需要更大量的資料;在坐標位置搜索、計算多邊形形狀面積等方面柵格結構更為有效,而且易于遙感相結合,易于資訊共享;
? 矢量結構對于拓撲關系的搜索則更為高效,網路資訊只有用矢量才能完全描述,而且精度較高,對于地理資訊系統軟體來說,兩者共存,各自發揮優勢是十分有效的
6、有哪些空間資料的索引方法,有哪些優點和缺點?簡要說明其中一種,
a.網格空間索引:把空間劃分為大小相同的網格,根據每個物體的空間范圍把物體網格劃成不同的部分,每個梅嶺記錄落入該格內的空間物體的編號,每一部分對應的網格分別增加新的記錄以反映當前處理物體;
? 基于固定網格劃分的空間索引演算法: 操作簡單,在涉及的資料量不大、不需要進行復雜操作時具有一定的適應性
? 基于多層次網格的空間索引演算法: 該演算法的優點是檢索的效率比較高, 減少了特定的比較次數,但是網格劃分的精細程度無法保證最優, 對處于網格邊緣的物件沒有一個很好的解決辦法,沒有考慮到地圖目標的水平與垂直分布對網格劃分的影響,
? 自適應層次網格空間索引演算法: 網格劃分穩定自動,以各地圖目標的外接矩形的大小作為劃分依據,避免了重復存盤,一旦面積發生變化,就要重做,效率不高,
b.R樹:R樹由中間結點和葉結點組成,實際資料物件的最小外接矩形存盤在葉結點中,中間結點通過聚集其低層結點的外接矩形形成,包含所有這些外接矩形,
7、試簡要敘述一下空間資料建庫的主要程序以及需要注意的主要問題,
完整的資料建庫程序包括:資料庫建模程序、資料監理程序、利用各種工具將各種資料入庫的程序,
? 資料庫建模程序,制定資料規范,在邏輯上建設資料庫,
? 資料監理程序,這一程序主要是檢測資料的正確性,從而保證建庫的準確性,
? 基本上每個GIS平臺都提供了一些資料轉換工具,以ESRI公司的ArcGIS 平臺為例子,其提供了ArcToolBox工具箱,功能比較完善和強大,基本上支持所有市面上主流的各種GIS資料
8、ArcGIS Server切片快取格式有哪幾種?試評價它們的優缺點?
? ArcGIS Server快取瓦片檔案格式一般來說有三種:JPEG、PNG32及PNG8,
1) 是否支持透明:JPEG不支持透明底色,PNG32與PNG8支持透明底色,
2) 支持的顏色級別:JPEG與PNG32支持16萬色,而PNG8支持256色,
3) 存盤方式:JPEG為有損帶高壓縮比的檔案格式,能支持55-90的壓縮比例,而PNG32和PNG8都是無損的,
? 綜合上述的特點一般來說JPEG比較適合用于影像切片,PNG32則適合影像與矢量的切片,由于支持的顏色數較少及透明的特點,PNG8更適合用于矢量資料的切片,
9、在ArcGIS server中,什么是SOM?什么是SOC?它們分別有什么作用?
? SOM:(Server Object Manager)服務器物件管理器,管理著運行在服務器上的服務,當客戶端請求一個服務時,SOM負責分配一個服務給客戶端使用,
? SOC; (Server Object Container)服務器物件容器,可以裝在多臺機器上,是服務物件的宿主,所有客戶端請求通過SOM分配以后都是由SOC來負責完成的,
10. 地圖服務快取型別:
? 單個融合快取模式:在每個比例尺下所有圖層融合在一起,創建地圖切片,這時融合的快取顯示為一整體圖層,不允許單獨設定某個圖層的可見性,以及選擇要素與調整注記,
? 多圖層快取:在某個比例尺下為每個圖層單獨創建地圖切片,這時客戶看到的是圖層**,可以控制每個圖層的可見性,注記及要素選擇,
11、簡單描述拓撲檢查的整個流程:
a. 建立一個Geodatabase,將需要檢查的圖層匯入;
b. 在庫中新建一個拓撲圖層,定義拓撲規則;
c. 在ArcMap中將需要檢查錯誤的圖層及拓撲圖層一并匯入,添加拓撲工具條,利用拓撲工具條上的工具查詢所有的拓撲錯誤,然后按照實際需要進行錯誤修正,
12、如何理解ILayer,IFeatureClass,IFeatureLayer與IFeature的關系,
IFeayureLayer是ILayer的子類,IFeature是IFeatureLayer中的一個要素,可以 從IFeatureLayer中得到IFeatureClass 再利用游標IFeatureCursor就可以把這些IFeature一個個遍歷出來了
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