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2024年2月19日发(作者：下载接口怎么测试)
空间分析复习资料
一、名词解释
1、空间分析：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
2、网络结构模型：在网络模型中，地物被抽象为链、节点等对象，同时要关注其间连通关系。
3、空间数据模型：是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法。
4、叠置分析：将不同层的地物要素相重叠，使得一些要素或属性相叠加，从而获取新信息的方法。包括合成叠置分析和统计叠置分析。同义词：地图覆盖分析。
5、网络分析：是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、策划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。
6、栅格数据的聚类分析：栅格数据的聚类是根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。
7、数据高程模型：数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
8、坡度：坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。
9、坡向：实际应用中，由于所建立的DEM数据常常是按从南到北获取的，所
以求出的坡向角度是与正北方向的夹角。
10、缓冲区分析：缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确实是空间分析的一个重要手段。所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
11、最佳路径分析：
12、空间插值：常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便于其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。
13、虚拟现实：由计算机生成的可与用户在视觉、听觉、触觉上实施交互，使用户有身临其境之感的人造环境。它在测绘与地学领域中的应用可以看作地图认知功能在计算机信息时代的新扩展。
14、拓扑分析：
15、空间数据库：地理信息系统的数据库（简称空间数据库或地理数据库）是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。
16、再分类：地理信息系统存储的数据则具有原始数据的性质，所以不可以根据不同的需要对数据再进行分类和提取。由于这种分类是对原始数据进行的再次分类组织，因此称为再分类。
17、空间变换：为了满足特定空间分析的需要，需对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性，这个过程称为空间变换。
18、路径分析：1）静态求最佳路径：在给定每条链上的属性后，求最佳路径。
2）N条最佳路径分析：确定起点或终点，求代价最小的N条路径，因为在实践中最佳路径的选理想情况，由于种种因素而要选择近似最优路径。3）最短路径或最低耗费路径：确定起点、终点和要经过的中间点、中间连线，求最短路径或最小耗费路径。4）动态最佳路径分析：实际网络中权值是随权值关系式变化的，可能还会
临时出现一些障碍点，需要动态的计算最佳路径。
19、3DGIS：
20、栅格结构：将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。
21、矢量结构：通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
二、简答题
1、空间数据模型的分类
分为三种：场模型：用于描述空间中连续分布的现象；要素模型：用于描述各种空间地物；网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络。
2、场模型的特征
场模型的特征：1、空间结构特征和属性域；2、连续的、可微的、离散的；3、与方向无关的和与方向有关的（各向同性和各向异性）；4、空间自相关。
3、空间数据录入后的处理主要有哪几个步骤
空间数据录入后的处理有以下三个：1、图形的坐标变换，它又分为平移、
缩放和旋转三个部分；2、图形拼接；3、拓扑生成。
4、试比较矢量与栅格数据的优缺点
矢量数据的优点：1、数据结构紧凑、冗余度低；2、有利于网络和检索分析；3、图形显示质量好、精度高。
矢量数据的缺点：1、数据结构复杂；2、多边形叠加分析比较困难。
栅格数据的优点：1、数据结构简单；2、便于空间分析和地表模拟；3、现势性较强。
栅格数据的缺点：1、数据量大；2、投影转换比较复杂。
5、基于栅格结构的空间变换有哪几种方式？
基于栅格结构的空间变换可分为三种方式：（1）单点变换；单点变换只考虑单个点的属性值进行运算。（2）邻域变换；邻域变换是指在计算新图层图元值时，不仅考虑原始图层上相应图元本身的值，而且还要考虑与该图元有邻域关联的其它图元值的影响。这种关联可以是直接的几何关联，也可能是间接的几何关联。（3）区域变换；区域变换是指在计算新图层属性值时，要考虑整个区域的属性值，即通过一个函数对某一区域内的所有值进行综合，然后计算新属性值。
6、简述空间分析的定义，空间分析在GIS中的地位和作用？
定义：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。空间分析特有的对地理信息系统（特别的隐含信息）的提取、表现和传输功能，是地理信息系统区别于一般信息系统主要功能特征。
7、空间分析的内容包含哪几个方面？
空间分析的主要内容：a、空间位置：借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论。b、空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。c、空间形态：空间对象的几何形态；d、空间距离：空间物体的接近程度；e、空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。
8、常用的栅格数据空间分析方法有哪些？
三、问答题
1、三维GIS所研究的内容以及实现的主要功能包括哪些？
主要包括：
1）数据编码：是采集三维数据和对其进行有效性检查的工具，有效性检查将随着数据的自然属性、表示方法和精度水平的不同而不同。2）数据的组织和重构：这包括对三维数据的拓扑描述以及一种表示法到另一种表示法的转换。3）变换：既能对所有物体或某一类物体，又能对某个物体进行平移、旋转、剪裁、比例缩放等变换。另外还可以将一个物体分解成几个以及将几个物体组合成一个。4）查询：此功能依赖于单个物体的内在性质和不同物体间的关系。5）逻辑运算：通过与、或、非及异或运算符对物体进行组合运算。6）计算：计算物体的体积、表面积、中心、物体之间的距离及交角等。7）分析：如计算某一类地物的分布趋势，或其它指标，以及进行模型的比较。8）建立模型。9）视觉
变换：在用户选择的任何视点，以用户确定的视角、比例因子、符号来表示所有地物或某些指定物体。10）系统维护：包括数据的自动备份、安全性措施、以及网络工作管理。
2、空间分析模型的类型有哪些，并分别对其作出简述。
答：分为四个方面。
（1） 空间分布分析模型；用于研究地理对象的空间分布特征。主要包括：
空间分布参数的描述，如分布密度和均值、分布中心、离散度等；空间分布检验，以确定分布类型；空间聚类分析，反映分布的多中心特征并确定这些中心；趋势面分析，反映现象的空间分布趋势；空间聚合与分解，反映空间对比与趋势。
（2） 空间关系分析模型；用于研究基于地理对象的位置和属性特征的空间
物体之间的关系。包括距离、方向、连通和拓扑等四种空间关系。其中，拓扑关系是研究得较多的关系；距离是内容最丰富的一种关系；连通用于描述基于视线的空间物体之间的通视性；方向反映物体的方位。
（3）空间相关分析模型；用于研究物体位置和属性集成下的关系，尤其是物体群（类）之间的关系。在这方面，目前研究得最多的是空间统计学范畴的问题。统计上的空间相关、覆盖分析就是考虑物体类之间相关关系的分析。
（4）预测、评价与决策模型；用于研究地理对象的动态发展，根据过去和现在推断未来，根据已知推测未知，运用科学知识和手段来估计地理对象的未来发展趋势，并作出判断与评价，形成决策方案，用以指导行动，以获得尽可能好的实践效果。
3、地理信息系统与一般管理信息系统有什么区别和共同点？
共同之处：两者都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点，也都随着数据库技术的发展在不断的改进和完善。
不同之处：1）在硬件上，为了处理图形和图像数据，系统需要配置专门的输入和输出设备，如数字化仪、绘图机、图形图像的显示设备等；许多野外实地采集和台站的观测所得到的资源信息是模拟量形式，系统还需要配置模――数转换设备，这些设备往往超过中央处理机的价格。2）在软件上，则要求研制专门的图形和图像数据的分析算法和处理软件，这些算法和软件又直接和数据的结构及数据库的管理方法有关。3）在信息处理的内容和采用目的方面，一般的管理信息系统，主要是查询检索和统计分析处理的结果，最终形成规定格式的表格数据；而地理信息系统，除了基本的信息检索和统计分析外，主要用于分析研究资源的合理开发利用，制定区域发展规划，地区的综合治理方案，对环境进行动态的监视和预测预报等，为国民经济建设中的决策提供科学依据，为生产实践提供信息和指导。
4、栅格数据结构有哪些编码方法，并分别对这几种方法作出简述。
（1）直接编码方法，这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，通常称为这种编码的图像文件为网格文件或栅格文件。直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右到左记录，为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。（2）压缩编码方法，其目的就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分，（a）游程长度编码，这是栅格数据压缩的重要编码方法。它的基本思路是：对于一幅栅格图象，常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代
码，因而采取某种方法压缩那些重复的记录内容。（b）块码，它是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列）和半径，再加上记录单元的代码组成。（c）四叉树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分散为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格单元，分割的原则是将图像区域划分为四个大小相同的象限，而每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限。
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