GIS基础讲稿第2章（最终定稿）

第一篇：GIS基础讲稿第2章

第二章

空间数据的采集与质量

第二章

空间数据的采集与质量

空间数据采集是构建GIS首要且重要的工作，是数据的管理、分析与输出的基础。地理信息系统应用的第一步就是集成不同来源以及不同类型的数据，并创建空间数据库。地理信息系统的数据采集，是指将非数字化形式的各种地学数据通过某种方法数字化，变为地理信息系统可以存储管理和分析的形式。数字化数据的记录形式，常常不是某个地理信息系统的应用所要求的数据记录格式，因此，经常需要进行数据格式的转换。格式转换，包括数字化的表格数据到地图投影坐标的转换、地理坐标到投影坐标的转换、栅格坐标到已知投影类型的坐标转换。这是建立地理信息系统的基础和关键技术之一。要切记，任何数据都有不确定。

我国采用的地图投影系统为：高斯-克吕格投影，即横轴等角切圆柱投影（大比例尺）；Lambert投影，即正轴等角割圆锥投影（中小比例尺）。在小型的地理信息系统中，地图投影系统可用地方坐标系统，各不同的定位系统之间应能进行转换。

我国选用的大地坐标系与椭球体（采用80年中国国家大地坐标系，75年国际大地测量协会推荐的国际椭球，1：50万的地图采用高斯投影，85年国家高程基准，比黄海面高29mm）。

2.1 对空间数据的再认识

下面对数据的概念与特性再复习一下，并进一步认识：

2.1.1 空间的涵义

空间的涵义：从物理学角度看，空间是指宇宙在三个相互垂直的方向上具有的广延性；从天文学角度看，空间是时空连续体系的一部分；在地理学上，地理空间是指物质、能量、信息的分布方式与在时间上的延续。用空间坐标来描述地理空间成为绝对空间，用实体（用点线面注记体来表示）的集合来描述地理空间的相对空间。

将椭球面上的大地坐标转换到平面上的直角坐标称地图投影，我国大比例尺用高斯投影。地理学的研究范畴是地球表层的。研究地理环境、人地关系、资源的开发利用等。要研究地理空间，需要建立地球表面的几何模型。目前有以下4种模型：

地球表面的数学模型：自然面、抽象面（大地水准面）、椭球体模型（以大地水准面为基础）、数学模型等4个。我国选用大地坐标系为椭球体模型，西安原点，见教材29页。

2.1.2 空间数据的概念

数据是对客观事物及其属性的抽象描述，是用以表示信息的物理符号，具有数字、文字、公式、模型、表格、图形、影像、声音与动画等多种载体形式（称为多媒体），数据分空间数据与非空间数据（属性数据）。图形与影像因具有明显的位置概念一般称为空间数据（狭义）；数字、文字、公式、模型、表格等称为非空间数据（属性数据）。数字、文字、公式、模型、表格从形式与直观上不具备空间概念，但在内容与实质上则隐含了空间概念，因此广义的空间数据可包括这些内容。

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空间数据的采集与质量

2.1.4 空间数据的不确定性

录入到数据库里的数据一般都不精确，如从地图上采集数据，由于地图本身存在固有误差，操作时还有输入误差、存储误差、编辑误差，因此数据都存在不确定性。但目前的全球定位系统，直接在现场定位，将数据以数字格式存储，使数据误差变小。属性数据分定性与定量属性值。属性的不确定性由属性的取值与真值的相差程度决定。

研究数据不确定性的目的是建立一套空间数据的分析和处理体系，包括误差的确定、误差的鉴别和度量方法、误差传播模型、控制与削弱误差的方法等，其对评定GIS的质量、评判算法的优劣、减少GIS设计与开发的盲目性都具有重要意义。

2.2 空间数据源

GIS的数据源指建立GIS空间数据库时所需的各种数据的来源，主要包括纸质地图、遥感影像、航测的数字数据、数字地图、GPS数据、DEM数据、全站测距仪数据、摄影测量法、文本数据、统计资料、多媒体数据等。这些数据通过输入后成为原始的GIS 数据，后经数据处理后，成为处理后的GIS 数据。直接从地面采集的数据比从地图或影像中获取的数据含有更多的误差。

2.2.1 地图数据

地图包含实体的位置、空间关系、类别和属性等丰富的内容，图上实体间的空间关系直观，属性类别清晰，通常用点、线、面与注记表示地理实体及实体间的关系。地图分普通地图与专题地图，普通地图以相对均衡的详细程度表示地球表面上的自然和社会经济要素，主要表达居民地、交通、水系、地貌、土壤、植被与区域地理要素的特征；专题地图重点表示某一种或几种要素，提供所表达要素的原始资料，是空间数据的主要数据源。根据地图的内容可以采用不同的编码方式，使用不同的采集设备与软件，对地图数据用数字化仪跟踪数字化和扫描数字化是主要的获取形式。使用地图数据时要考虑地图投影时所引起的变形，必要时要进行投影变换或地理投影变换。

2.2.2 DEM数据

DEM可称为新一代的地形图，地形和地物特征空间分布，不再用等高线和图例符号在纸上表达，而是通过储存在磁性介质上地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式描述。DEM数据与常规地图相比较有显著优势，表现在以多种形式显示地形信息，能产生比例尺、纵横断面图与立体图；不存在载体变形问题，因而精度不会损失；能形象逼真地、连续地表达地表的起伏变化曲面，在三维景观环境中作用极其重要。

2.2.3 影像数据

主要来自于卫星遥感和航空遥感，是从地面到高空，对地球与天体进行观测的各种综合技术的总称。遥感数据是重要的数据源，含有丰富的资源信息与环境信息。遥感数据的获取不与探测目标直接接触，而是通过探测和记录反射或发射的电磁波来获取或测量数据与信息。遥感数据的获取必须有遥感平台、传感仪器、信息接收、信息处理与应用等部分组成。

遥感技术具有视野广阔、瞬间成像、形象逼真、信息丰富等特点，是大面积的、动态的、多层面、多时相、多光谱、多角度、近实时的海量数据源。遥感技术广泛应用在资源、环境监测、地面

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2.2.8 其他数据源

其它数据源主要指从多媒体与已有系统中获取数据。

多媒体数据。数字、文字、公式、模型、表格、图形、影像、声音与动画等多种载体形式的数据，称为多媒体数据。现在有些教学、科研、管理与决策软件所用到的数据多具备多媒体形式，多媒体数据的共同作用，可达到变抽象为具体、变静态为动态、以直观取代想象的效果。在GIS里多媒体数据主要用于其查询与分析。

已有系统的数据。由于数据规范化与标准化的推广，不同系统间的数据可以共享和交换，拓宽了数据的可用性。已有系统中的数据，包括元数据的获取，元数据是关于数据的内容、质量、状况、和其他特性的描述性信息。主要用于描述数据集和各个要素及其属性，有效地管理、维护、和更新数据，建立数据档案，便于用户检索查询与评价数据。

2.3 空间数据的获取方式

由于地理数据来源的多样性与随着科学进步输入设备的不断出现，不存在统一而简单的方法给地理信息系统输入各类数据。又由于输入数据受设备的制约，因此数据采集需要根据自己的偏好、技术水平、设备状况选择一种或多种方法进行录入。

数据的获取技术包含数据的表示、存储、组织与访问方式。目前数据获取技术已有多种，包括手工数据输入方法（如网格、矢量编码等是早期使用并一直延续至今的系统定位方法。手工输入适量数据是将点、线、面实体的地理图形数据通过键盘或鼠标输入数据文件或输入到程序中去，实体坐标可以用地图上的坐标网或其它网格覆盖在地图上量取；手工输入栅格数据是将已知网格单元内所观测到的优势特征值予以编码，随后将代码输入自动化文件。）、数字摄影测量、遥感影像进行目标测量、地图扫描数字化、全站议测量、GPS测量等。采集的数据有几何数据与属性数据，至于拓扑数据，一般在几何数据的基础上，按需要挖掘而成。采集后的几何数据与属性数据要进行连接。

在数据获取中，地图扫描半自动矢量化已普及使用；用数字摄影测量方法自动获取DEM、数字正射影像，以及人工交互获取矢量线划数据的技术已得到广泛使用，这项技术我国处于国际领先水平；用遥感制作数字正射影像，并用交互式方法进行目标提取生产遥感正射影像数据的技术也已基本成熟。在空间数据获取方面，地物目标的自动识别和自动测量问题，扫描地图的要素识别，数字摄影测量和遥感的目标自动提取是有待取得突破的研究课题。

2.3.1 几何数据的获取方式

空间数据源具有多样性、丰富性，获取设备也具有多样性。空间图形数据的输入没有一个统一而简单的方法，一般根据具体情况选择一种或几种方法结合输入，获取的方法依据是如何利用图形数据、设备状况、人力资源和财力状况等。由于空间数据的来源不同，如地图、航空、航天像片、数字图像等，这些数据的格式不一样，因此数据输入前应定义数据的存储格式。

不同数据的输入需要不同的设备，文本数据通常用交互的方式通过键盘输入，也可用扫描仪扫描后用字符识别软件自动录入。

1）手扶跟踪数字化仪数据获取方式

⑴ 数字化仪的构成

①数字化仪概念:数字化仪全称图形数字化仪，是一种将平面上点的位置数字化并将坐标显示或

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×1219 mm）幅面、A1（610 mm ×914 mm）幅面、A2（457mm×610mm）幅面、A3（305mm×457mm）幅面、A4（305mm×305mm）幅面等类别。其中一般把A0、A1幅面的数字化仪称为大型数字化设备，而把A2、A3、A4等幅面称为小型数字化设备。此外还有超A0（1118 mm×1524 mm）幅面数字化仪。

⑵ 数字化仪输入与工作方式

数字化仪输入的操作过程。输入初始化参数，确定地图坐标系统，即将准备数字化的资料图件固定在数字化仪的有效幅面上，用游标定出图幅四周的4个角点，确定出数字化范围；确定图形比例尺；而后才是移动游标十字叉丝在待数字化的点或线段上，按动游标键进行输入；检查和修改数字化错误；建立拓扑关系和输入属性；检查和修改拓扑与属性错误。

①触发方式：只有当计算机向数字化仪发送一个触发字符时，数字化仪才向计算机发送一对当前点的坐标，它是一种复合方式，除了鼠标方式外，触发方式可在其它任何方式下使用。

②点方式：按下游标键，数字化仪便将当前点的一对坐标发送给计算机，每按一次游标，发送一对坐标值。

③连续方式：数字化仪连续向计算机发送坐标，不论游标是否按下，游标是否移动照发不误。④线方式：当游标按下时，数字化仪连续地将当前点的坐标发送给计算机，当松开游标键时，数字化仪仍再发送一对附加坐标才接受工作。线方式时输出格式中的键码为不按游标键时的键码。

⑤开关连续方式：当游标键按下时，数字化仪连续地将当前点的坐标发送给计算机，松开游标键，即停止发送。在某些数据格式中，游标键按下后所发送的第一个坐标点数据串中的键码不同于后续数据串中的键码。

⑥增量方式：在线方式、连续方式和开关连续方式中，当游标移动设定增量步长且满足当前工作方式的要求时，数字化仪才把当前点的坐标发送给计算机。

⑦Delta 方式：该方式有以下特点：

发出的数据是当前点坐标与前一点坐标之间的增量。

游标从一点移向另一点有4个方位（4个笛卡儿坐标象限）因此数据有符号（1～4象限的符号分别为正正、负正、负负、正负）。

当X，Y增量都为0时数字化仪不发送坐标，因此只有游标从当前点移动，X或Y坐标的增量大于1时才有数据发送。

⑧暂停方式：数字化仪能接受命令但不能发送坐标数据，直到设置新的工作方式。

⑨鼠标方式：数字化仪能仿真鼠标器，具有Delta方式的三个特点，不同的是此方式输出格式只有二进制格式且键码是仿真鼠标的左、中、右。

⑶ 常用工作方式及其比较

以上各种方式中，以点方式与连续方式最为常用，两者比较如下：

①点方式的特点是：数字化操作员可自行选择采样点和确定采样密度，逐点对目标进行数字化。这种方式可使操作员能够选择最有利于表现曲线特征的点位进行数字化，数字化精度高。缺点是由于对每个点都要独立地进行目标重合和单独录入，数字化速度慢、效率低。

②连续方式的特点是：操作员只需使游标的十字叉丝沿待数字化的目标连续移动即可，计算机自动地按时间间隔来控制点位的数据输入。这种方式由于操作员只管移动游标输入而不必考虑点位选择和录入问题，故容易操作，且速度快、效率高。缺点是若按等时录入，采样点的疏密度取决于游标的速度，不易掌握；若按等距录入，则难以较光滑地反映曲线转折点处的形状特征。

鉴于点方式与连续方式的特点，实际录入时，熟练的数字化操作员采用的是一种将两种方式的优点集于一体的基于连续方式的点方式。操作员在用连续方式输入特点的基础上，根据目标特征，地理信息系统基础

随时转换成点工作方式，按键录入数据。这样做，具有录入速度快，效率高，周期短，且能控制采样点数量与位置，便于较好地描述曲线特征。当然对于初学者来说，难度较大。

⑷ 输入误差分析

用数字化仪输入图形获得的坐标数据存在一定误差。误差表现在设备误差与人为误差两个方面。设备误差指数字化仪本身的误差，因任何数字化仪的分辨率都有一定限度，超过其精度就是误差，分辨率越高的数字化仪产生的误差越小。

人为误差指操作员录入时产生的误差，一方面从理论与实践上都可证明，多么高水平的操作员也不可能完全准确地在已有曲线上用游标的十字叉丝精确地跟踪移动，而出现与原目标的误差；另一方面任何曲线都是由无穷多个点组成的，而数字化仪采集的数据只能是其中少数的有限点，而丢失的点与代表性差的点就会产生误差。因此出现误差是必然的，我们要做的是，选择能满足需要的数字化仪，尽可能提高录入水平，最大限度地减少误差。这里需要说明的是，任何数据采集设备与操作员都不可避免的存在某些误差，但只要在允许的误差范围内，得到的结果就是精确的。

2）扫描仪输入方式

⑴ 扫描仪简介

扫描仪是将有形物质介质上的图形及文字转换为栅格或矢量格式的光学仪器，是地理信息系统的重要的图形图像输入设备。通过扫描仪将已经存在的包括了多种信息图形或影像提供的资料转换为栅格或矢量数据文件，这种输入方法叫扫描数字化。扫描仪的种类主要有栅格扫描仪（手持式扫描仪、台式扫描仪、滚筒式扫描仪）与矢量扫描仪等。

栅格扫描仪以栅格数据形式扫描，矢量扫描仪是直接跟踪被扫描图上的线划产生矢量数据。按幅面大小，扫描仪分为A0（914 mm×1219 mm）幅面、A1（610 mm ×914 mm）幅面、A2（457mm×610mm）幅面、A3（305mm×457mm）、A4（305mm×305mm）幅面等类别。按色彩功能，扫描仪又分为彩色扫描仪、灰度与黑白扫描仪。

扫描仪的精度用分辨率反映，分辨率是用每英寸点数来度量的，它决定着打印或显示的效果。图像的扫描分辨率越高，捕捉的信息越多，图像越清晰，但所占的磁盘空间也越大。不同的扫描仪的光学分辨率、最高分辨率有所不同，如Unisnan 4D扫描仪光学分辨率600×1200dpi，最高分辨率9600×9600dpi。HP Scanjet 5p扫描仪，CONTEX扫描仪最大分辨率为800dpi。

精度高的扫描仪一般都支持专业电子出版、图形设计、多媒体开发，可以捕捉色彩浓度的细微变化，复制出生动、清晰的图像。扫描仪几乎可以扫描任何东西，如照片、绘图或剪贴图片、可扫描通常需要重新打字的报告、书信等。

手持式扫描仪用手均匀推动扫描仪进行扫描，体积小，携带方便，但图像容易失真，效率低。一般多用台式扫描仪，扫描时将被扫描图纸轻轻地放在平台上，通过图像预扫、选定扫描区域、选择扫描模式与分辨率、选定扫描源程序、选定分辨率、选定目标、按扫描按钮等操作。扫描仪通过CCD扫描头的移动来获取并记录图纸上的任何信息，这种扫描仪精度高、稳定。滚筒式扫描仪固定了CCD扫描头，通过图纸在滚筒上前后移动来完成扫描。该方式快速、方便，处理的图纸幅面大，但精度略差。对地形图等空间图形而言，扫描后的数据需经过图幅整饰、数据定位处理才能输入到数据库中。当系统需要矢量数据时，还需矢量化，即在矢量化软件的支持下，经过预处理和矢量跟踪，最后转换为矢量数据。由于矢量化的过程要引入智能化的识别算法，而空间图形的复杂性使智能化识别很难进行，因此目前矢量化时还需人工干预（如短线连接等问题），完全的自动化识别尚待研究。

矢量扫描仪直接跟踪被扫描材料上的曲线并直接产生矢量数据的扫描方式，目前多为激光扫描。

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空间数据的采集与质量

每个象素点可以是16767216种颜色中的一种。

图像处理操作与绘图操作也是扫描软件具有的重要功能与特点，但因其内容较多，故专列标题进行介绍。

3）解析摄影数据的获取方式

在航空摄影测量中，用测图仪读取航空相片上空间地物的二维和三维位置是其主要工作。现在的解析测图仪可实现手工测量结果的自动存储，自动查找，自动计算空间坐标等功能。建立大比例尺地形图，航空摄影测量是不可缺少的手段，是建立数据库的重要方法。航空相片还可直接扫描输入，利用相关软件对空间地物坐标进行解算。

4）数字测量数据的获取方式

数字摄影测量借助于计算机与数字图像技术等通过摄影的方式自动提取数字影像，获取方式为：利用传感器直接获得，或像片通过扫描仪获得数据；计算如定位、变换参数、相对定向与绝对定向参数等定向参数；进行影像匹配，计算空间坐标；通过内插建立数字地形模型；测制等高线，通过数字纠正、数字镶嵌叠加产生正射影像地图等。

5）遥感数据的获取方式

遥感通过非接触传感器系统对获得的影像或信号进行记录、量测和解译，获得实体和环境数据。航空、航天卫星遥感以全天候、多光谱、多时相、多分辨率、多传感器等特点提供对地观测数据。航空航天获取的图像信息主要有胶片和数字磁带两种形式。胶片是模拟信号，通过A/D转换装置将模拟量转换成数字量后，才能送入计算机进行存储、处理和分析。数字磁带(CCT)是一种数字图像记录，根据磁带密度要求将数据读入计算机，然后通过图像处理系统的监视器显示图像供分析使用。遥感数据要求GIS软件具有矢量数据和栅格数据的兼容和互换功能。

6）GPS数据的获取方式

GPS数据获取方式有机载激光扫描测绘：由装在飞机上的激光扫描仪、导航系统与GPS接收机与安置在地面上的GPS接收机组成，主要获取常规与摄影测量难以获取的数据，如海岸带、森林覆盖地区的数字地形模型数据等；车载移动测绘：由装在汽车上的导航系统、摄影传感器与GPS接收机组成，主要获取公用设施的测绘数据；船载测绘：获取港口、河流、湖泊等水下地形数据时，可通过装有GPS接收机的测量船进行；数字测图：随着实时动态差分GPS技术的完善，GPS如同全站仪一样，可配置相应的支撑软件直接用于测图，实现GPS数字测图。

7）DEM数据的获取方式

DEM数据的获取方式较多，对不同的数据源，可分别借助摄影测量、遥感、全球定位系统、机助地图制图的图形数字化输入和编辑以及野外数字测图等技术，进行DEM原始数据的采集工作。

DEM包括平面位置和高程数据两种数据，通过离散高程点通过TIN构造生成是常用的获取方法，能逼真地反映地形或实体，这种方法虽精度高但费时且更新慢。目前的主要获取途径有两个，其一是由高分辨影像生成，虽受扫描仪分辨率与测量手段制约精度受影响，但获取速度快；其二是由机载激光扫描仪扫描并经后续处理后获取，可直接测量地面高程，无需人工干预自动快速处理，获取速度快，但精度低，还需处理算法。更精确的获取方式是用合成孔径雷达(SAR)获取，该法不受天气与光线等环境条件影响，分辨率高但获取成本也高。

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空间数据的采集与质量

这是各种实体或现象本身固有的属性。

误差：表达值与真值之间的差异； 准确度：表达值与真值的接近程度；

2.4.1 空间数据的质量标准要素

空间数据质量标准的建立必须考虑对空间现象和过程的认知、表达、处理、再现等过程，其质量标准要素大致有五点：

⑴ 位置精度：描述几何数据的精度，即实体的表达坐标与真实位置的接近程度，包括数学基础、平面精度、高程精度、形状再现精度等。

⑵ 属性精度：实体属性的表达值与其真值得相符程度，包括属性分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等。

⑶ 时间精度（现势性）：数据采集的时间、更新时间和频度。

⑷ 逻辑一致性：地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、拓扑关系的正确性。⑸ 完整性：数据的完整程度，包括数据范围、类型、分类等方面。

2.4.2 空间数据的误差

空间数据的误差分为源误差与处理误差：

1）源误差

几何数据采集中产生的误差：

⑴ 遥感数据：摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辨率。

⑵ 测量数据：人为误差（对中误差、读数误差）、仪器误差（缺乏校验、未作改正）、环境（气候、信号干扰）。

⑶ GPS数据：信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等。

⑷ 地图：来源于测量数据，主要误差有控制点误差、展绘、编绘、清绘、制图综合误差、分色版套合误差、特征夸大误差、载体变形。

⑸ 地图数字化精度：纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等。属性数据误差：数据的录入、数据库的操作等。

2）处理误差

⑴ 几何纠正 ⑵ 投影变换 ⑶ 坐标变换 ⑷ 数据编辑

⑸ 空间分析：缓冲区分析、叠加分析、网络分析、地形分析、量算分析、统计分析、DEM生成、可视域分析等。

⑹ 图形化简 ⑺ 数据格式转换 ⑻ 计算机误差 ⑼ 空间内插

⑽ 矢量与栅格数据的转换

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检索，它通过对数据内容、质量、状况及其它有关特征的描述，来帮助人们查询、获取、使用、管理和更新维护各类信息系统中的海量数据。这是数据生产者与使用者的共识。具体作用有：

⑴ 促进数据集的高效利用。

⑵ 用来组织、维护、管理和更新数据，建立数据档案，并挖掘空间信息资源。⑶ 帮助数据使用者查询所需空间信息，评价数据的可用性，处理转换所需的信息。⑷ 对数据进行加工处理和二次开发等。

2.5.3 元数据管理系统

具备元数据的建立、管理、维护和更新功能，是可视化的元数据编辑工具。由元素据库管理系统、元数据发布系统、元数据编辑工具组成。

⑴元素据库管理系统：由元素据库、索引模块和用户界面构成。

⑵元数据发布系统：由元数据浏览器、Web服务器、连接模块、服务网关、客户机和元数据搜索引擎组成。

⑶元数据编辑工具。

建立元数据的主要任务是制定元数据标准、开发元数据的操作工具和建设元数据库。制定元数据标准其内容应包括以下部分:主题内容与适用范围、参考标准、术语、元数据层次结构、元数据分级、元数据内容和元数据扩展原则与方法。开发元数据的操作工具是编写一系列软件，这些软件须具备元数据的输入、编辑、查询、检索和显示等功能。建设元数据库要依据元数据标准来收集、整理元数据，并利用元数据的操作工具将数据录入建库。元数据对数据的生产者、管理者和使用者都十分有用，它是沟通上述三者之间的桥梁。

元数据描述的基本对象是数据集，它可以扩展为数据集系列和数据集内的要素与属性。元数据对数据集的描述一般可以分为元数据子集、实体和元素三个层次，其中元数据元素是元数据最基本的信息单元，元数据实体是同类元数据元素的集合，元数据子集是相互关联的元数据实体或元素的集合。每个元数据子集、实体和元素均具有必选、一定条件下必选和可选三种性质，并且还具有名称、标识码、定义、性质、条件、最大出现次数、数据类型和值域八个特征。元数据的描述内容一般可以分为两级:一级元数据和二级元数据。一级元数据的描述内容为编目信息，其包含唯一标识一个数据集所需的最少元数据实体和元素。二级元数据的描述内容为八个子集，即标识信息、质量信息、数据志信息、空间数据表示信息、参照系统信息、要素分类信息、发行信息和元数据参考信息，另外还有三个可重复的实体，即引用文献信息、负责单位信息和地址信息，其包含建立完整的数据集文档所需的全部元数据实体和元素。元数据的存储形式主要有文本文件、超文本文件和关系型数据库三种。当已建立的元数据在不能满足应用需要时，可以对其作适当地扩展。

第二篇：GIS基础讲稿第7章新

第七章

地理信息系统的应用

第七章

地理信息系统的应用

7.1地理信息应用模型的基本概念

7.1.1地理信息应用模型

把模型理解为一定对象的状态、结构及其属性的简化表示。模型是一种抽象、简化、反映对象本质的模拟。模型是对客观世界的抽象和概括。

地理信息模型应具备的功能：①简化地理系统的结构，描述和认识地理系统的构造，把所关心的问题问题抽取出来；②汇集数据，综合系统的大量的具体数据，发现内在规律，如回归模型、相关分析模型；③模拟系统过程，预测系统未来变化，如系统预测模型、系统动态学模型等；④解释事物变化结果的必然性；⑤验证假说和理论，形成新的理论，如空间相互作用模型；优化系统结构，涉及新的方案，如各类优化模型。

7.1.2地理信息应用模型分类

⑴根据分类标志的不同有不同的分类：

根据考虑时间因素与否分类：可将模型分为静态模型与动态模型。在模型中不加入时间因素是静态模型如运输模型、投入产出模型；在模型中加入时间因素是动态模型如经济计划模型、时间序列模型等。

⑵根据考虑随机项因素与否分类：可将模型分为确定性模型与随机模型。确定性因素不考虑随机项，不考虑随机因素的影响，认为影响因素是确定的；由于随机因素的存在，不考虑随机因素的影响对地理系统来说是不可能的，因此随机模型应用及其广泛。

⑶根据模型的用途分类：可将模型分为理论模型、预测模型、模拟模型、最优化决策模型等。理论模型用来进行理论推导，阐明各种地学理论；预测模型主要用来预测未来状态与发展方向；模拟模型用于模拟在同环境条件下系统的运动轨迹，以分析其动态特征并进行多方案比较，也带有预测性质；最优化决策模型用于优化决策，一般有目标函数和约束条件组成，通过计算机按照一定的最优化算法搜索迭代求出使系统目标最优的最优解，提供各种决策方案。

⑷根据模型表达的关系分类：可将模型分为三类，一类是基于物理和化学原理的理论模型，如地表径流模型、海洋和大气环流模型等；一类是基于变量之间的统计关系或启发式关系的经验模型；一类是广泛用于地学领域的基于原理与经验的混合模型。

7.2 地理信息应用模型的建立

把模型理解为一定对象的状态、结构及其属性的简化表示。模型的构造必须经过抽象分析的过程，即经过对现实原型摒弃次要过程的过程。不同的模型的创建不尽相同，但总的看来可分为以下

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第七章

地理信息系统的应用

能一次成功，总要反复的修改、调试和改进，直至达到研究目的。

7.4.4细胞自动机模型（CA模型）

它是一个离散的时空动态模型，非常适合对空间复杂系统的动态模拟。它是由系统构成单元的相互作用来模拟复杂系统的整体行为。在林火蔓延、土地利用变化模拟等方面有很好的效果。（复杂系统指系统的整体性质不等于部分性质之和。）

7.4.5投入产出模型

是基于数学上的矩阵理论来表达系统部门之间的投入产出关系，通过矩阵的转换操作，实现对系统投入产出结构的一系列分析。

7.5 规划与决策模型

规划与决策是城市与环境研究的重要问题。

7.5.1 最优规划模型

任何规划问题都有两个基本问题，规划目标和约束条件。规划目标是规划方案优劣的准则。解决该类问题的方法就是最优规划问题。

线性规划问题：目标函数和约束条件都是线性的。

多目标规划问题：多目标如经济效益、社会效益、生态效益等都考虑都满足的模型。

7.5.2 最优区位模型

找出最优位置的模型。

单点选址模型：如建一水泥厂为10个城市服务，优化目标是总运费最省，这是最优厂址问题。多点选址模型：选择一个以上点的位置，使目标达到最优。

7.5.3 预测模型

用以预测系统或某一因子未来的发展趋势和状态。

分时间序列预测模型：线性趋势预测：xt=a+bt；二次多项式趋势预测：xt=a+bt+ct2；指数趋势预测：xt=aebt。其中，为系统要素，为时间。

马尔可夫预测模型：是预测事件发生概率的方法，根据目前状况预测其将来各个时期变动状况的一种方法。该预测模型建立在大量的统计数据的基础上。

7.5.4战略决策模型（层次分析法）

是一种将决策者队复杂系统的决策思维过程模型化、数量户的过程。运用该方法，决策者通过将复杂分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，便可得出不同方案重要性程度的权值，为最佳方案的选择提供依据。具体方法步骤：

建立层次结构；构造判断矩阵；层次但排列；判断矩阵的一致性检验；层次总排序；层次总排序的一致性检验。

地理信息系统基础

7.5.5决策支持模型（任何对决策的制定有所贡献的信息系统）

7.6 数据挖掘与知识发现

7.6.1 数据挖掘问题的提出

计算机信息处理的发展过程经历了三次浪潮：第一次浪潮发生于60-70年代，代表技术是数据采集和数据库的产生；第二次浪潮发生于70-80年代，代表技术是数据组织、数据库中的信息检索和事务处理，标志是关系数据库管理系统的成熟和广泛应用。随着计算机辅助设计等新的应用领域的出现，要求模拟结构、模拟行为等高级操作，同时需要存储和处理大容量的数据，这是传统数据库技术难以适应的，从而产生了面向对象的数据模型，从而发生了第三次浪潮；第三次浪潮发生于80-90年代，代表技术是数据分布、多样性与共享等，产生了面向对象数据库、面向应用的数据库系统如空间数据库、多媒体数据库、知识库等。

数据库技术是计算机信息处理中最重要、应用最广泛的技术之一，已经深入到各个领域，有人统计全球信息以每20个月翻一番的速度增长，但现今的数据库大多数仍停留在对数据的查询检索阶段，数据库中隐藏的丰富的知识远远没有得到发掘和利用。“人们被数据淹没，但却饥饿于知识”。

如何迅速准确地获取其中有用的信息和知识，以预测模式和发展趋势、产生形象化的表示等，成了人们关注的问题。另一方面，在信息爆炸的时代，信息过量几乎成为人人需要面对的问题，如何才能不被信息的汪洋大海所淹没，从中发现有用的东西，提高信息的利用率呢？数据挖掘技术应运而生，数据挖掘这个提法最早出现在1989年8月的一次国际人工智能学术会议上，认为它是人工智能、知识工程、数据库技术、数理统计、可视化技术、并行计算技术相互结合的产物。数据库界已经开始反思，数据库应用仅仅是查询检索吗？数据库中隐藏的丰富的知识远远没有得到充分的挖掘和利用，数据库是否应该作为知识的来源？当然回答是肯定的。

7.6.2 数据挖掘技术的基本概念

数据挖掘，从统计学角度看，是指从搜索数据中进行分析。从数据库角度看，是指从数据中抽象模式或模型的过程。

数据挖掘是在计算机技术、互联网技术飞速发展，数据资源极大丰富，人们对分析处理如此海量数据日渐力不从心的情况下提出的，他综合了数据库技术、人工智能、专家系统、统计分析、模糊逻辑、模式识别、机器学习、人工神经网络、可视化等有关新技术与新理论，是多个学科交叉融合的产物，其目的是知识的提取。被认为是“从数据库中发现隐含的、先前不知道的、现在有用的信息，或者提取用户感兴趣的空间模式和特征、空间、非空间数据之间的普遍关系以及其他隐含在数据库中的数据特征。” 具体来说数据挖掘是从数据集中识别出有效的、新颖的、潜在有用的，以及最终可理解的模式的非平凡过程。数据挖掘是发现新知识和规律。数据挖掘又称数据库中的知识发现。

数据挖掘目的是把大量的原始数据转换成有价值的东西，用于描述过去的状况和预测未来的趋势。美国权威专家认为：“从数据中辨别有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的过程，包括数据选择（定义对象及其属性）、数据预处理、数据变换（指通过数学变换和降维技术进行特征提取）、数据发掘、模式评价等步骤”。

第七章

地理信息系统的应用

7.6.3 数据挖掘的研究内容与知识种类

⑴ 研究内容。因数据挖掘技术是交叉学科，其研究内容非常广泛。研究内容有理论基础、高效算法、不确定情况下的数据挖掘、数据仓库、可视化技术，定性定量互换模型、知识表示方法、知识的再利用、网络上的数据挖掘与知识发现、人机交互技术与地理信息系统集成等。

⑵ 知识类型。数据挖掘的所能发现的知识有以下几种：

广义性知识，根据数据的微观特性发现其表征的、带有普遍性的、较高层次概念的、中观和宏观的知识，既反映同类事物共同性质的知识；

分类性知识，反映同类事物共同性质的特征性知识和不同事物之间差异性特征知识； 关联性知识，反映事物之间依赖或关联的知识，可用于数据库中的归一化与查询优化； 预测性知识，根据历史和当前的数据推测未来数据。

偏离性知识，揭示事物偏离常规的异常现象，是对差异和极端特例的描述，如标准类外的特例、实际观测值和系统预测之间的显著差别等。

7.6.4 数据挖掘方法

数据挖掘的方法很多，主要有：

(1)统计分析方法：利用概率论与数理统计的原理对关系中各属性进行统计分析，从而找出它们之间的关系与规律。常用的统计方法有判别分析、因子分析、相关分析、主成分分析等，统计分析难以处理字符型数据。

(2)归纳演绎方法：归纳是从个别到一般，从部分到整体的推理过程。归纳学习是重要的数据挖掘与知识发现，它旨在对数据进行概括与综合，挖掘出以往不知道的规则和规律，归纳出高层次的模式或特征。即从大量的经验数据中归纳抽取一般的规则和模式。但归纳时，多数情况不可能考察全部有关的事例，因而不能保证归纳结果的完全正确性。因而归纳推理不具备保真性，是一种偶然性推理，或说是一种主观的不充分置信的推理。

演绎推理是从一般到个别的推理，他根据一般规则和已知事实提出结论，只要规则正确，前提为真，结论一定为真。演绎推理具有保真性，是一种必然性推理。

（3）聚类与分类分析方法：聚类分析是统计学的一个分支，他在数据库中能直接发现一些有意义的聚类结构，根据事物的特征对其进行聚类或分类，即所谓物以类聚，以其从中发现规律和典型模式。除传统的基于多元统计分析的聚类方法外，近年来模糊聚类和神经网络聚类方法有了长足的发展。

分类分析，就是通过分析数据库中的数据，为每个类别做出准确地描述或建立分析模型或挖掘出分类规则，然后用这个分类规则对其他数据库中的记录进行分类。如线性回归模型、决策书模型、神经网络模型等分类分析模型已在应用。

（4）遗传算法：仿效生物的进化与遗传，根据生存竞争、优胜劣汰的原则，借助复制、交换、突变等操作，使所要解决的问题从初始解一步步地逼近最优解，这是一种优化技术。

（5）决策树方法：根据信息论原理对数据库中存在的大量数据进行信息量分析，在计算数据特征的互信息的基础上提取出反映类别的重要特征。

（6）模糊数学方法：用隶属函数确定的隶属度描述不确定的属性数据，重在处理不精确的概率。是继经典数学、统计数学之后，在数学上的新发展。模糊性是客观存在的，当数据量越大而且复杂性越大时，对他进行精确描述的能力越低，就是说模糊性越强。在数据挖掘领域中主要是进行模糊综合判别、模糊聚类分析等。模糊方法对于同时含有模糊性与随机性的不确定性空间数据挖掘，只

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第三篇：GIS基础实习报告

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

长沙市数据采集、处理与制图



目录 概述..............................................................................................................................................2 1.1 实验目的..............................................................................................................................2 1.2 实验任务..............................................................................................................................2 1.3 实验要求..............................................................................................................................2 1.4 工作过程..............................................................................................................................3 1.5 实验进度安排......................................................................................................................3 1.6 实验任务与分配..................................................................................................................3 1．6．1 实验任务.................................................................................................................3 1．6．2 任务分配...............................................................................错误！未定义书签。2 实验过程与方法..........................................................................................................................3 2.1 总体流程..............................................................................................................................3 2.2地图配准...............................................................................................................................3 2.3 新建图层..............................................................................................................................6 2.4 矢量化..................................................................................................................................7 2.5 地图拼接..............................................................................................................................9 3 专题图制作................................................................................................................................12 3.1长沙市各地学校在校学生专题图.....................................................................................12 3.1.1 建立表........................................................................................................................12 3.1.2 制作专题图................................................................................................................14 3.1.3 加入其他地图要素....................................................................................................15 4 实验总结....................................................................................................................................23 4.1 实验成果图........................................................................................................................23 4.2 遇到的问题及相应解决措施.............................................................................................24 4.2.1 地图的配准................................................................................................................24 4.2.2 矢量化过程................................................................................................................24 4.2.3 全要素图形................................................................................................................25 4.2.4 专题图制作................................................................................................................25 4.3 实验心得............................................................................................................................26 4.4 个人总结............................................................................................................................26 地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

实验内容: 地图矢量化及专题图制作

实验时间: 2009年12月31日—2006年1月13日 实验地点: 测绘楼实验中心 指导老师: 贾泽露 概述

1.1 实验目的

本次实验运用地理信息系统导论、地图投影、GIS制图等课程的相关知识，通过应用GIS专业软件ArcGIS制作湖南省长沙市的电子地图及各种专题图.通过两个星期的实验,达到熟练掌握电子地图的数据采集和制作的基本步骤、方法的目的，并熟练专题图的制作方法,加深对GIS专业软件的理解并做到对其的熟练运用，培养团体分工协作的能力。

1.2 实验任务

数据采集、录入、编辑、处理、分析、应用.体表现为，采 用ArcGIS分层数字化扫描工作地图，并录入相应的属性数据，进行综合地图和各种专题地图的制作；

1.3 实验要求

通过运用本学期所学过的专业知识和专业软件，熟悉电子地图制作的数据采集、成图的基本流程，并熟练掌握查找相关资料并运用的方法。

对栅格图像的配准,要求达到一定的精度(误差<10最佳)利用ArcGIS进行图层矢量化,并建立其投影坐标系

矢量图层包括县界、道路、铁路、水系、政府驻地等。

属性数据参照《湖南省2005年统计年鉴》、湖南统计信息网以及长沙市政府网站。

上交成果数据包括实验日志，数字化的图形数据及收集录入的属性数据，长沙市的综合（全要素地图）电子地图，长沙市的专题地图实验总结报告及个人小结。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

1.4 工作过程

纸图扫描 —→栅格图像配准 —→ 建立图层 —→ 矢量化图层—→ 专题地图的数据资料收集 —→ 建立专题图 —→ 实验总结报告

1.5 实验进度安排

前3天完成地图的矢量化;第4天完成全要素综合地图;第5天查找制作专题图的相关资料;第6天外出参观;第7天确定所要制作的专题图并输入相关数据;第8天制作专题图并对其进行整饰;第9天完成个人小结与实验报告.1.6 实验任务与分配

1．6．1 实验任务

完成对湖南省长沙市地形图的矢量化（包括县界、道路、铁路、水系、政府驻地等）;拼接和裁剪地图形成长沙市全要素图;查找长沙市相关资料;制作长沙市的专题地图 实验过程与方法

2.1 总体流程

地图扫描——选择投影——底图配准——地物分类——新建图层——矢量化——拼接地图——图层叠加——完整的长沙市地图——输入属性数据——制作专题图——实验总结

2.2地图配准

打开ArcGIS/ArcMap，在新工作空间的Layer的属性中设置投影——高斯克吕格6度分带和北京54坐标系： 地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 确定后，投影就确定了。然后加入我的地图——changsha.jpg，并新建图象金字塔。打开Georeferencing工具条进行配准。配准的时候，选择高斯克吕格投影坐标下的底图四角的四个点作为控制点，在地图上单击2次，在表中输入它的坐标，最后将控制点文件保存。

以后，每次在地图上进行矢量化之前，都需要将控制点文件“load”进来。

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

2.3 新建图层

打开ArcCatalog,在文件夹上点右键，选择new->shapefile，新建适当类型的图层。比如一个区域的边界，选择类型为线状，并设置投影。

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

我可以修改shapefile中的字段。比如需要为面状图层area_p添加一个字段：name，在area_p的属性中进行修改，输入字段名和相应类型。

2.4 矢量化

打开ArcMap，选择Add Data，将changsha.jpg添加进来并加载控制点，同时把建立好的图层也添加进来，以扫描得到的图作为底图在ArcMap中对各个图层进行矢量化。首先添加Editor工具条：在非工作区中点击右键，选择Editor。点击Editor中Start Editing,然后在Target中选择需要矢量化的图层，在Task中选择Create New Features，利用sketch工具就可以开始矢量化了。矢量化过程中，打开SNAPING工具当光标在一定范围时，会自动落在顶点上，使两条线的端点重合，线段连续。

我得到的图层有点状的，如图为政府驻地图层：

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 线状图层有道路、铁路、区划线、水系：

面状图层有行政区、水域：

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

当我完成线状图层的矢量化后，绘制面状图层的时候利用自动跟踪，可以减少很多工作量。比如利用县界绘制面状的县。Target中选择area_p,将要跟踪的线段选中，选择Trace Tool开始跟踪，最后回到起点的时候双击鼠标，就会得到闭合多边形。

接着打开属性表，为每一个对象输入相应的属性值。

选择标注字段为“name”,并在area_p上点右键，在Lable features前打勾，县名就标注了：

2.5 地图拼接

因为每个组的地图都是规则的长方形，难免有些需要的县在别人的地图上，而自己图上的不一定是需要的。这使地图的拼接成为必要。我组需要将张家界和地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 怀化地图的一部分拼接在一起。在各组矢量化完成后，从别的组的图层上选择我组需要的部分，粘贴到相应图层上；同时把图层中不需要的部分删除掉，得到完整的长沙市的各个图层。最后将各图层叠加，添加图名、图例，得到全要素地图。

步骤如下：

1．新建长沙市文件夹，在文件夹中建立需要的shapefile图层，并添加相应的属性和投影。

2．将长沙市、张家界和怀化地区的县界图层信息添加到ArcMap中，然后将所有信息复制到已经建立好的长沙市的shapefile图层中。

3．在新建的长沙市shapefile图层中修改信息，将属于长沙市的区域保留，将不属于长沙市的区域删除。在县界图层上，修改节点位置、添加删除节点，使各条线段连续。在面状图层上，重新自动跟踪原图上不完整的部分。

4．将其他图层按照以上步骤添加到益阳市相应的shapefile图层中，并进行相应的修改。

5．将各图层叠加在一起，在ArcMap layout view中对其进行全要素制图。如添加边框、底色、标题、比例尺、图例、指北针、经纬网等。边框、底色的添加是在工作区单击右键，选择Properties，在Frame对话框中选择需要的边框和底色。

标题、比例尺、图例、指北针的添加分别为点击工具条上的Insert->Text ,Insert->Scale Bar , Insert->Legend ,Insert->North Arrow，添加工作便完成。

经过图幅整饰，效果图如下： 地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 专题图制作

的地图全部绘制完毕，我就开始了新的实验任务——专题图的制作，首先先确定了八个题目。每个人负责两个，包括：财政收入支出、农林牧渔产量、农民平均每人纯收入、在校学生、年末总人口数、国内生产总值、耕地面积、消费额。我用的资料是湖南省2005年年鉴。

下面就其中一个专题图来做说明：

3.1长沙市各地学校在校学生专题图

3.1.1 建立表

首先，在中选择需要输入属性信息的图层，在这里也就是在上面点右键，选择属性：

打开的菜单如下图所示，在其中添加相应字段：普通高等学校（college）,中等学校（Secondary）中等职业教育（Vocational）,普通中学（Regular_Se）高中(Senior)，初中(Junior)，普通小学(Primqry)。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

添加完，点击确定，打开打开，现在开始添加具体的属性信息；

先将地图显示在页面里打开下面的工具栏：

选择开始编辑，然后选中其中的一块区域，点击属性框然后将年鉴中的相应信息输入：

可以查看信息，选择的是A4的纸，将刚才添加属性字段的图层

将所有的县市地区的信息全部输入，为了让图较为好看，将每一个县都绘制了不同的颜色，选择，点右键，选择属性，按照县名来填充。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

点击确定后就比较好看了。

3.1.2 制作专题图

在右边的图层框中重新加入数据选择在上面点右键，选择属性。，将其改名为在校学生，弹开下面的对话框我就中等职业教育（Vocational）,高中(Senior)，初中(Junior)，普通小学(Primqry)四个字段来制作专题图，选择的是柱状图。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

点击确定就可以显示，这时的地图并不完整，所以要加入其他要素。

3.1.3 加入其他地图要素

首先是加入网格线，在图层上单击右键选择属性，弹出下面的对话框，然后选择新建

； 地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

因为我选择为北京54坐标系，所以要选择第二种网格。

一直选择下一步，然后点击确定。网格线就加好了。

第二步要添加地图名、指北针、比例尺、图例、制图人。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 选择菜单中的添加（Insert）第一个是加入图名

第二个加入指北针

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

第三个添加图例

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

第四个添加比例尺

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 第五个添加制图人信息

改变其他的边框等格式就可以出图了,下面是完成图: 地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 实验总结

4.1 实验成果图

第一阶段出图

地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

全要素图：

4.2 遇到的问题及相应解决措施

4.2.1 地图的配准

1)地图出现扭曲,要注意的有两点: a.应该先选择投影坐标系, 再选择控制点进行配准.坐标系选择为:高斯克里格下的北京54坐标系,根据地图所在经纬度,选择19度带;b.配准的工具条Georeferencing中应该使Auto Adjust为未选中状态.2)误差较大,我就配准了很多次,从中选择误差最小的作为矢量化底图.3)保存配准后图形为rectify文件,图形显示效果会变暗变黑,可以通过图像处理软件处理或者通过改变其属性中的灰阶级别来改变显示效果,减少矢量化中因为原图不清楚而可能导致的误差.如果没有保存为rectify文件,则每次打开原图时需要加载控制点信息和坐标系信息.4.2.2 矢量化过程

1)各个图层要在统一的坐标系统下进行矢量化,否则会出现图层不能叠加到一起的情况,这时在窗口中显示的就是左右两边各有一部分图层,且显示的图形很小,调整图层使用菜单工具条Spatial Adjustment,使用工具New Displacement Link,在两边不同图层中寻找四个以上的相应点,然后使用Spatial Adjustment的下拉菜单中的Set Adjust Data„选择要叠加的图层,再Adjust就可以把图层叠加在一起,全图显示时所有图层在正中显示,这样地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 才正确.2)矢量化图层中遇到的一些问题.(1)面状湖泊或河流中存在岛屿或者沙洲,可以根据岛屿或沙洲的轮廓矢量化岛屿或沙洲的两边图形要素,再合并.我学会了一种更方便的方法,简称为“挖洞”,可以先不考虑沙洲或者岛屿,直接矢量化出河流或者湖泊的轮廓,然后选中该河流或湖泊,使用工具条Editor,画出沙洲或岛屿的多边形(即要挖出的洞),选中该多边形,选择Editor中的Clip,确定后删除该多边形,就挖好洞了,即得到了岛屿和沙洲的轮廓图.(2)矢量化过程中由于缩放比例不同,精度有欠缺,最后在放大到能看见栅格图形的程度来调整结点等的细节工作,提高矢量化精度.(3)要保证同一内容的不同类型的图层的对应.如县界的线状边界和县界面状图的边界应该一样,则需要使用自动跟踪,根据线画面,或者根据面画线,使用Editor中工具Trace Tool,从某一结点开始,可以自动跟踪结点,最后双击成图.这样就不会产生边界不重合,出现碎屑多边形等情况.(4)所有图层叠加到一起,图层内容有冲突,比如小支流河流穿过了面状河流,或者部分结点出现冗余或者不到位,还有面与面的合并可能会出现碎屑多边形或者间隙,都需要调整结点,提高精确度.4.2.3 全要素图形

图形的拼接.(1)对Merge图形的处理,由于水系网、公路网或者多个单独的面被合并为一个图形要素,但是只需要选择其中的一部分,这时需要还原其到没有合并之前的情况,选中需要拆分线段结点的图层内容,使用工具菜单Advanced Editor中的工具Explore Multi-Part Feature,就可以恢复到其没有合并之前,可以选择需要的内容了,而不需要手动去截断线或者面,其中,多个合并单独面的分割也可以使用“挖洞”的办法去除多余的面.(2)两个图层内容的合并,可使一个图层可视,另一个不可视,复制当前可视图层内容,再使当前可视图层不可视,当前不可视图层可视,粘贴复制内容,则当前可视图层就包括了两个图层的内容,一般当前图层为我的工作图层.4.2.4 专题图制作

1)专题图制作要注意数据的输入和保存,有时候稍有改动,就有可能丢失数据或者改变已编辑内容,需要重新编辑.2)专题图或者其它的工作空间保存,即使设置了相对路径后,在其他的机子上还是无法打开相应的图层,只得重新导入数据.点击图层右键,选择属性中的source或者Data->Set Data Source将数据直接导入.3)放大专题图，在专题信息显示处会有线段出现，而且线段会随着图层放大与缩小改变方向。这是引导线的问题，需要在图层属性中的Symbology中的按钮Properties„弹出菜单中，使Leader Lines中的Show为未选中状态。地理信息系统专业 2007级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告

4.3 实验心得

通过这次基础实验中，极大地巩固了我平时GIS导论实验课的实际操作能力，这次的实验给了我一个具体的操作对象和目标，用到了很多平时所学的理论知识，如地图投影，GIS导论，GIS制图，加深了我对GIS的理解，学会了电子地图的数据采集和制作，以及专题图的制作，以及这些具体实践的思想，让我懂得了很多东西老师都不一定能给你，但是自己不要总是靠老师来帮忙解决，要学会自己思考和探索，发现问题，解决问题，做出自己的成绩。

本次实习的主要问题有：

1、2、面状河流的矢量化过程中，因为面状河流中间存在沙洲等非水体，并不是一个完完整整没有孔洞的面，专题图制作中，在专题信息显示处会有线段出现，这个问题我最初并没有多加注意，在对比别人的专题图时才发现自己的不完善之处，这是引导线的问题，而且线段会随着图层放大与缩小改变方向，需要在图层属性中的Symbology中的按钮Properties„弹出菜单中，使Leader Lines中的Show为未选中状态。

4.4 个人总结

通过本次基础实验，我加深了对理论知识的理解，提高了专业软件操作的熟练度，巩固了我平时所学的理论课程和实验操作，特别是对ArcGis软件的具体应用到电子地图的制作上有了一个较全面的理解，学习了电子地图制作和专题图制作的思想，这些对我以后的基于软件操作上的更深一层次的学习是很有帮助的，我成功地完成了此次基础实验的任务，学习别人的长处，帮助别人解决问题，从中又提高了自己，不仅仅是知识方面，也学习了很多为人处事的道理。

大家都学到了很多新的东西，从理论到实践，从书本到具体操作，我都很高兴有这么一次基础实验，真真正正提高了我的能力。

第四篇：GIS个人总结基础练习

练习

（一）一、判断题

1、数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。

2、信息具有主观性、适用性、可传输性和共享性等特征。

3、从计算机技术在信息科学中的应用角度看，信息系统是有计算机硬件和相关软件组成的问答系统。

4、地理信息系统是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。

5、空间位置数据、属性数据及时域（间）数据是地理空间实体和现象的三大基本要素。

6、区分GIS和其他信息系统及地理空间数据制图处理系统的根本特征是GIS的空间分析与模拟分析功能。

7、完整的GIS主要由硬件系统、软件系统、数据采集系统和系统管理操作人员四个部分构成。

8、GIS中的数据输出与表达就是将结果以地图、表格、数字或曲线的形式表示于某种介质上。

9、GIS中的数据分析与处理是指对单幅图件的空间数据进行分析运算和指标量测。

10、GIS的数据库仅可以提供对各种空间数据和属性数据的编辑、处理、统计、分析和评价。

11、GIS软件系统具有较强的空间数据分析、管理与处理功能，对于属性数据，则不太强。

12、空间概念可用几何关系和拓扑关系来度量。

13、以点、线、面实体的二元组合为例，空间单元具有九种不同的二元组合：点-点、点-线、点-面、线-点、线-线、线-面、面-点、面-线、面-面。

14、空间分析是GIS的核心，地理学作为GIS的分析理论与基础，可为GIS提供引导空间分析的方法和观点。

15、缓冲区生成与分析是根据数据库中的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形。

16、不同用途的GIS其地理空间数据的种类、精度都是相同的，而且可以在各系统间互相调用。

17、地理信息系统的分析、检索和表示主要是通过对实体的空间数据的操作运算来实现的。18、19、合。在GIS中空间数据与属性数据可以截然分开进行分析与处理。

空间实体可定义为多个空间单元的组合，这种组合只能是相同类型实体的组 1 20、地理信息系统与测绘学、地理学、拓扑学、计算机科学、管理科学等学科密切相关，是传统科学与现代技术相结合的产物。二.单选择

1.世界上第一个地理信息系统产生于：

A.中国

B.美国

C.加拿大

D.澳大利亚

2.信息系统的四大基本功能是：数据采集、管理、分析和：

A.计算

B.表达

C.制图

D.存储

3.地理信息除了具有一般信息的特性外，还具有以下特性：空间分布性、数据量大和：

A.抽象性

B.模糊性

C.多样性

D.信息载体的多样性

4.GIS的数据输入通常有三种形式：手扶跟踪数字化仪的矢量跟踪数字化、扫描数字化仪的光栅扫描数字化和：

A.键盘输入

B.数据导入

C.数据拷贝

D.软件输出

5.下面哪个观点不是对GIS的发展和认识中存在的观点：

A.地图学观点

B.数据库观点

C.分析工具观点

D.计算机应用观点

6.GIS的功能丰富多彩，能回答和解决以下五个方面的问题：位置、条件、趋势、模式和：

A.模型和模拟

B.数据表达

C.预测

D.数据采集

7.GIS软件系统包括计算机系统软件、地理信息系统软件和其它支撑软件及：

A.数据库

B.系统库

C.办公软件

D.应用分析程序

8.不同用途的GIS中基本上都包含了三种互相联系的数据类型：某个已知坐标系中的位置数据、与几何位置相关的属性数据及：

A.时间数据

B.实体间的空间相关性

C.实体间的包含关系

D.实体的属性

9.GIS的空间数据分析与处理功能通常包括以下内容：空间数据管理、拓扑关系与制图综合、地图提取、图幅管理与空间数据处理、缓冲区生成、多边形重叠和消除、数字地形分析、格网分析与量测计算及：

A.自动制图

B.报表生成C.数据压缩

D.数据格式转换

10.数字地形分析的主要内容有：等高线的生成与分析、断面图分析、三维立体显示和计算及：

A.坡度提取

B.汇流分析

C.距离量算

D.地形要素的计算与分析

11.GIS中的格网分析与量测计算包括：格网叠加与计算、距离计算、半径查找、多边形面积量算、容积计算及：

A.点的定位

B.路径优选

C.多边形叠加与消除

D.多边形周长计算

12.GIS中的图幅管理及空间数据处理的常见预处理内容有：改变比例尺、纠正畸偏差、旋转/转换及：

A.图幅拼接

B.几何纠正 C.改变投影系

D.格式转换

13.地理信息系统的特色之一，且对地理空间数据的编码、录入、格式转换、存储管 2 理、查询检索和模型分析都有重要意义的内容是：

A.空间拓扑关系

B.实体的属性数据

C.空间分析

D.模拟分析

14.决定了地理信息系统特殊的空间数据结构和特殊的数据编码的是地理信息系统特殊的：

A.硬件系统

B.软件系统

C.数据分析与处理方法

D.空间数据模型

15.地图综合的内容包括：线坐标压缩、接边、多边形简化及：

A.多边形叠加

.图幅拼接

C.边界消除

D.边界提取

16.地图提取与制图综合有密切关系，目前主要的技术方式包括：由不规则分布的数据点生成等值线、生成近似多边形、多边形的再分类及：

A.数据压缩

B.计算中心点 C.计算距离

D.计算面积

17.GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容是：

A.地理空间数据

B.属性数据

C.地理模型

D.分析方法

18.标识地理实体在某个已知坐标系中的空间位置的几何坐标，可以是：经纬度、极坐标、矩阵的行列数及：

A.长度

B.高程

C.面积

D.平面直角坐标

19.多边形的重叠和消除是将同一地区哪种形式的几种多边形要素的数据文件进行重叠处理，从而产生许多新的多边形。

A.同一比例尺

B.同一时间

C.同一内容

D.不同格式

20.GIS的主要研究内容包括：基本理论研究、技术系统研究及：

A.硬件系统研究

B.软件系统研究

C.地理模型研究

D.应用方法研究

21.地理信息系统的应用方法研究包括：应用系统开发设计、应用模型研究、应用效果分析及：

A.数据组织

B.数据采集与校验

C.数据分析与处理

D.数据管理

22.20世纪80年代是GIS的大发展时期，推出了不少商品化的GIS软件，下面哪个不是这期间推出的软件：

A.ARC/INFO B.MAPGIS C.TIGRIS D.GENAMAP

23.中国GIS的持续发展、形成行业和走向产业化的阶段开始于哪年：

A.1996 B.1976 C.1986 D.2000 24.20世纪80年代后，在我国什么地方建立了我国第一个信息系统模型以及全国范围的空间数据库实验方案。

A.二滩、渡口地区

B.北京

C.西安

D.上海

25.下面哪个领域不是地理信息系统的应用领域：

A.测绘与制图

B.建筑设计

C.国防

D.宏观决策支持

练习

（二）一.判断题

1.数字地球就是指数字化、网络化和可视化的地球技术系统。

2.地理空间是宇宙过程对地球影响最大的区域。

3.逻辑数据模型是GIS对地理数据表示的逻辑结构，是系统抽象的中间层，由物理数据模型转化而来。

4.概念模型是地理空间中实体与现象的抽象概念集，是地理数据的语义解释。

5.地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原则，将复杂的三维现实世界的所有内容投影到平面媒介上，并用符号将这些内容要素表现出来。

6.对于连续分布的面状事物的数量特征及变化趋势，常常用面状符号表示。

7.遥感影像对地理空间信息的描述主要是通过不同的颜色和灰度来表示。

8.在栅格数据结构中，整个地理空间被随意地分为一个个小块。

9.在矢量数据结构中，地理实体的形状和位置是由一组坐标对来确定。

10.建立地理空间坐标系的主要目的是确定目标点在地理空间中的位置。

11.地理坐标是一种平面坐标，易于进行距离、方向、面积等参数的计算。

12.在地图学中，地图投影是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。

13.空间实体的特征特指其空间特征。

14.实体的空间特征只有点、线、面三种类型。

15.空间数据的类型只包括几何图形数据和属性数据。

16.地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形，但图形关系不变的性质。

17.空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析有重要的意义。

18.元数据是一个全新的概念，指关于数据变化的描述。

19.元数据也是一种数据，对于不同领域的数据库，元数据的内容基本相同。20、空间数据元数据的管理只涉及到数据库方面的知识。

二.单选择

1.下面哪个方面不是数字地球的核心技术：

A.地图制图 B.计算科学 C.海量存储 D.宽带网络

2.基本地理空间认识模型的抽象层次，可归纳为三个层次，下面哪个不是： A.概念模型 B.逻辑数据模型 C.地理模型 D.物理数据模型

3.计算机描述空间实体的两种最基本的方式是栅格数据结构和：

A.矢量数据结构 B.二进制数据结构 C.ASCII码数据 D.十进制数据结构

4.实体的空间特征可以从以下三个方面考察，下面哪个不属于：

A.空间维数 B.属性数据 C.空间特征类型 D.实体间的空间关系

5.地理信息系统中的数据来源和数据类型很多，下面哪个不属于：

A.几何图形数据 B.影像数据 C.大气参数 D.地形数据

6.空间拓扑关系不包含下面哪个关系：

A.邻接关系

B.关联关系

C.大小关系

D.包含关系

7.空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有重要的意义，下面哪个不是其原因：

A.可清楚地反映实体间的逻辑结构关系 B.便于计算机存储 C.有利于空间要素的查询 D.便于重建地理实体

8.下面哪个不属于空间数据的尺度问题：

A.体积 B.地理尺度 C.比例尺 D.分辨率

9.下面哪项不属于元数据的作用：

A.可有效地管理和维护空间数据

B.便于表达数据的拓扑关系

C.便于对数据进行查询检索

D.便于用户处理和转换应用的数据

10.根据元数据的内容分类，可将其分为三类，下面哪项不是：

A.科研型元数据

B.评估型元数据

C.模型元数据

D.属性元数据

11.根据元数据在系统中的作用分类，可将元数据分为：系统级别元数据和： A.应用层元数据

B.数据层元数据

C.属性元数据

D.实体元数据

12.下面哪项不属于空间数据元数据的描述内容：

A.类型

B.对象

C.分辨率

D.地理模型

13.下面哪项不是现有的几个有关空间数据元数据的标准：

A.ISO地理信息

B.TCP/IP协议

C.GDDD数据库描述

D.DIF目录交换格式

14.空间数据元数据获取的第一个阶段的内容包括普通元数据和： A.数据利用情况 B.专指性元数据

C.拓扑关系 D.数据存储路径

15.下面哪项不是空间数据元数据的获取方法：

A.数字化 B.键盘输入 C.关联表 D.推理法

16.下面哪项不属于在地理信息系统中使用元数据的原因：

A.完整性 B.可扩展性 C.安全性 D.降低存储量

17.下面哪项不属于空间数据元数据的应用范围：

A.帮助用户获取数据 B.空间数据质量控制 C.数据压缩 D.数据集成18.空间数据质量控制的内容不包括：

A.数据的存储位置 B.有准确的数据字典 C.保证数据逻辑、科学地集成 D.有足够的说明数据来源、解译等信息

19.下面哪项不属于数据库层次的元数据记录的内容：

A.数据标准 B.数据格式 C.空间坐标体系 D.数据类型

20.评估型元数据，主要服务于数据利用的评价，其内容不包括：

A.数据质量控制 B.模型名称 C.数据精度 D.数据的可信度

练习

（三）一.判断题

1.数据结构即数据本身的组织形式，是指适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构形式。

2.对同样一组数据，按不同的数据结构去处理，得到的结果相同。3.一种数据结构只能用一种文件格式进行存储。

4.一种数据模型只能用一种数据结构来表达。

5.栅格数据模型比较适合于表达图形对象特征和进行高精度制图。

6.矢量数据模型比较适合于表示连续铺盖的空间对象。

7.在栅格数据模型中点也可能由多个像元（Pixel）表示。

8.栅格数据模型中每一个栅格像元记录着相同的属性。

9.数据编码是为实现空间数据的计算机存贮、处理和管理，将空间实体按一定的数据结构转换为适合于计算机操作的过程。

10.游程编码是一种适用于矢量数据类型的数据结构，它能以各种形式写到数据文件里。

11.栅格数据结构将地物表面划分为均匀稀疏的网格阵列。

12.遥感影像属于典型的栅格数据结构，其特点是位置明显，属性隐含。

13.栅格数据结构表示的地理实体是连续的、经量化的近似数据。14.栅格数据的比例尺是地表对应单元大小与栅格大小的比值。

15.直接栅格编码就是将栅格看成一个数据矩阵，逐行逐个记录代码数据。16.矢量数据模型存储的数据结构比栅格数据简单。

17.在矢量数据模型中，空间实体现象是由点、线和面等原型实体及其集合来表示。18.链状双重独立式数据结构是对双重独立式数据结构的一种改进。

19.实体式矢量数据结构编码方式消除了相邻多边形边界数据冗余和不一致的问题。

20.矢量数据结构表示的数据量小而精度高，在空间运算方面也比栅格数据结构简单。

二.单选择

1.下面哪项不属于当前国际上空间数据模型研究的学术前沿：

A.三维空间数据模型 B.时空数据模型 C.分布式空间数据管理 D.数据获取

2.基本的空间数据模型有三种，下面哪项不属于：

A.关系模型 B.栅格模型 C.矢量模型 D.不规则三角网模型

3.下面哪项不属于矢量数据结构的编码方式：

A.实体式 B.索引式 C.行程编码 D.双重独立式

4.下面哪项不是实体式编码方式的优点：

A.邻接关系明确 B.编码容易 C.数字化操作简单 D.数据编排直观

5.下面哪项不属于栅格数据结构的编码方式：

A.直接栅格编码 B.游程长度编码 C.链状双重独立式 D.链式编码

6.行程编码有许多优点，下面哪项不是：

A.压缩效率高 B.邻接关系明确 C.编码解码简单 D.易于检索、合并等操作

7.多边形矢量编码不但要表示其位置和属性，更重要的是要表达区域的：

A.面积 B.周长 C.隶属关系 D.拓扑特征

8.矢量数据编码方式中的实体式编码方式以什么为单元进行组织： A.多边形 B.线段 C.节点 D.弧段

9.索引式数据结构采用了什么样的索引方式： A.网状索引 B.树状索引 C.任意形状索引 D.面状索引

10.双重独立式编码方式的特点是：

A.采用了拓扑编码结构 B.采用了树状索引 C.以多边形为组织单元 D.编码复杂

11.链状双重独立式编码方式中的多边形文件的数据项不包括：

A.多边形号 B.多边形组成的有关弧段号 C.多边形顶点的坐标 D.面积

12.栅格代码的确定通常有三种方法，下面哪个不是：

A.中心点法 B.面积占优法 C.重要性法 D.最小二乘法

13.通常确定栅格数据结构中的栅格单元尺寸的原则是：

A.保证最小图斑不丢失 B.数据量要小 C.时间要快 D.表示所有地物

14.直接栅格编码的优点是： A.直观 B.数据量小 C.数据冗余度小 D.位置不明显

15.下面哪项是矢量数据结构的优点： A.数据量大 B.易于数据共享 C.图形精度高 D.图形运算简单

16.下面哪项是栅格数据结构的缺点：

A.数据量小 B.图形运算复杂 C.不易于数据共享 D.不易建立拓扑关系

17.由矢量向栅格转换过程中，确定栅格单元大小有很多因素，下面哪个不是： A.原图的精度 B.变换后的用途 C.存贮空间 D.保存时间

18.在由矢量向栅格转换中，面的充填有许多方法，下面哪个不是： A.射线法 B.骨架法 C.边界点跟踪法 D.扩散法

19.下面哪项不是栅格向矢量转换过程中可能遇到的一个流程：

A.边界提取 B.二值化 C.模糊化 D.细化

20.除了栅格和矢量数据结构外，人们还提出了各种各样的空间数据结构，下面哪个不是：

A.关系模型 B.镶嵌数据结构 C.四叉数数据结构 D.超图数据结构

练习

（四）一.判断题

1.地理信息系统的数据库(空间数据库)是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。

2.采用数据模型是数据库方法与文件方式的一个本质差别。

3.在采用矢量数据结构的GIS中，一般将图形数据组织成一个或多个文件，而属性 7 数据可组织成关系表，它们之间可通过对每个实体赋予唯一的标识号（id）来建立联系。

4.数据库的基本结构可以分成三个层次：物理级、概念级和逻辑级。5.数据间的逻辑联系主要是指记录与记录之间的联系。

6.数据库中的数据组织一般 可以分为四级：数据项、记录、表和文件。

7.关系数据模型是应用最广泛的一种数据模型，也是一种完美的数据模型。8.扩展结构模型是在开放型DBMS基础上扩充空间数据表达功能，空间扩展完全包含在DBMS中，用户可以使用自己的基本抽象数据类型(ADT)来扩充DBMS。

9.混合结构模型是用两个子系统分别存储和检索空间数据与属性数据，其中属性数据存储在常规的RDBMS中，几何数据存储在空间数据管理系统中，两个子系统之间使用一种标识符联系起来。

10.面向对象的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示。

11.数据是对象和行为的统—体。

12.在面向对象的系统中，对象作为一个独立的实体，一经定义就带有一个唯—的标识号，且独立于它的值而存在。

13.属于同一对象类的所有对象共享相同的属性项和方法。

14.联合有点类似于聚集，是将几个不同特征的对象组合成一个更高水平的对象，每个不同特征的对象是该复合对象的一部分，它们有自己的属性描述数据和操作。

15.在对空间数据进行组织时，通常将点、线、面类的所有要素都放在同一个层上，以便于数据的编码、组织和存贮。

二.单选择

1.计算机对数据的管理经过了三个阶段，其中最早的是：

A.程序管理阶段 B.文件管理阶段 C.数据库管理阶段 D.模型管理阶段

2.数据库方法与文件管理方法相比，具有更强的数据管理能力。以下选项中不属于数据库的主要特征的是： A.数据冗余度小 B.数据模型简单 C.数据集中控制 D.数据独立性特征

3.数据库方法与文件方式的一个本质差别是：

A.数据冗余度小 B.采用数据模型 C.数据独立性 D.数据集中控制

4.数据保护对数据库来说是至关重要的，一旦数据库中的数据遭到破坏，就会影响数据库的功能，甚至使整个数据库失去作用。以下各选项不属于数据保护的内容的是： A.安全性控制 B.故障的发现和恢复 C.并发控制 D.独立性控制

5.可以定义数据的最小单位是：

A.数据项 B.记录 C.域 D.类型

6.对大多数据库系统，哪个是处理和存储信息的基本单位：

A.数据项 B.记录 C.域 D.类型

7.目前，数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中应用最广泛的是：

A.层次模型 B.网状模型 C.关系模型 D.对象模型

8.层次模型是数据处理中发展较早、技木上也比较成熟的一种数据模型。其优点在于：

A.反映现实世界中实体间的层次关系 B.容易进行反向查询

C.插入和删除操作方便 D.数据独立性较差。

9.网络数据模型是数据模型的一种重要结构，一个结点可与其它多个结点建立联系，其仍存在的问题有： A.在一定程度上支持数据的重构 B.数据独立性和共享特性 C.网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难 D.其数据存贮效率低于层次模型

10.关系数据模型是应用最广泛的一种数据模型，它具有以下优点：

A.由于概念模式和存贮模式的相互独立性，实现效率很高 B.具有严密的数学基础和操作代数基础

C.模型的可扩充性较好

D.描述对象语义的能力较强

11.空间数据库与传统数据库相比，在管理地理空间数据上存在的区别：

A.操纵和查询文字和数字信息

B.实体类型之间通常是简单、固定的空间关系

C.存贮的数据通常为等长记录的数据

D.地理信息数据是连续的，并且具有很强的空间相关性

12.混合结构模型所不具备的特征为：

A.用两个子系统分别存储和检索空间数据与属性数据

B.数据完整性不容易遭破坏

C.混合结构模型中，因为两个存储子系统具有各自的职责，互相很难保证数据存储、操作的统一

D.两个子系统间使用一种标识符联接

13.对象间的相互联系和通信的唯一途径是通过哪个传送来实现： A.方法 B.数据 C.消息 D.标识符

练习

（五）一.判断题

1.属性数据的内容有时直接记录在栅格或矢量数据文件中，有时则单独输入数据库存储为属性文件，通过关键码与图形数据相联系。

2.对于属性数据都必须先进行编码，将各种属性数据变为计算机可以接受的数字或字符形式，便于GIS存储管理。

3.手扶跟踪数字化是从现有地图中获取建立地理信息系统所需图形数据的唯一有效的方式。

4.GIS空间数据库中数据是经过精心编辑处理的，所以空间数据库中所存储的数据是精确的，不存在数据质量问题。

5.逻辑检查法是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法。

6.对地形图的纠正，一般采用四点纠正法或逐网格纠正法。

7.无论采用什么数据压缩编码方法，对空间数据进行压缩处理，都会降低原始的精度。8.同一数据结构不同组织形式间的转换包括不同栅格记录形式之间的转换和不同矢量结构之间的转换。

9.地图投影转换的方法有两种：正解变换和反解变换。

10.空间位置、专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三个基本要素。

11.空间数据质量控制常见的方法有：传统的手工方法、元数据方法和地理相关法。12.地理相关法就用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。

二.单选择

1.纸质地图所不具备的特征有：

A.地图是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示

B.由于存放条件的不同会引起不同程度的变形

C.由于地图更新需要的周期较长，造成地图现势性较差

D.由于地图投影的存在，使得对不同地图投影的地图数据进行交流前，须先进行地图投影的转换

2.地图投影转换的方法有许多种，其中哪种方法可以实现由一种投影的数字化坐标x、y直接变换到另一种投影的直角坐标X、Y：

A.正解变换 B.反解变换 C.数值变换 D.最小二乘变换

3.某指标定义为结果、计算值或估计值与真实值或者大家公认的真值的接近程度，该指标是：

A.误差 B.不确定度 C.准确度 D.精密度

4.空间数据的质量通常用误差来衡量，以下属于源误差的是：

A.地面测量数字数据的误差

B.地图数字化数据的误差

C.数据转换误差

D.数据分类和内插引起的误差

5.获取栅格数据的方法有：

A.手扶跟踪数字化法

B.屏幕鼠标跟踪数字化法

C.扫描数字化法

D.人工读取坐标法

6.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为： A.点方式 B.开关流方式 C.连续流方式 D.增量方式

7.在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：

A.数据编辑 B.数据压缩 C.数据变换 D.数据处理

8.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤：

A.扫描数据 B.矢量数据 C.关系数据 D.属性数据

练习

（六）10 一.判断题

1.地学模型是用来描述地理系统各地学要素之间的相互关系和客观规律信息的语言的或数学的或其他表达形式，通常反映了地学过程及其发展趋势或结果。

2.栅格数据的分析处理方法可以概括为包含分析、多层面复合叠置分析、窗口分析及追踪分析等几种基本的分析模型类型。

3.栅格数据的聚类、聚合分析均是指将一个单一层面的栅格数据系统经某种变换而得到一个具有新含义的栅格数据系统的数据处理过程。

4.不同专题的内容进行简单视觉信息复合之后，参加复合的平面之间没发生任何逻辑关系，但原来的数据结构有所改变。

5.所谓栅格数据的追踪分析是指，对于特定的栅格数据系统，由某一个或多个起点，按照一定的追踪线索进行追踪目标或者追踪轨迹信息提取的空间分析方法。

6.虽然矢量数据结构和栅格数据结构在表达空间对象时有着本质的不同，但这两者之间可以通过特定的方法实现相互转换。

7.矢量数据分析处理方法是一种模式化的分析处理方法。

8.几何分析法是最为常见的矢量数据分析处理方法。

9.参加叠置分析的两个图层应既可以是矢量数据结构，也可以是栅格数据结构。

10.数字地面模型是利用一个任意坐标场中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。

11.只有明确的拓扑关系，GIS 才能处理各种空间关系，完成空间分析。

二.单选择

1.以下几种形式中，不属于地学分析模型的是：

A.逻辑模型 B.概念模型 C.数学模型 D.图像模型

2.栅格数据的哪种分析是指根据空间分辨力和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并：

A.聚合分析 B.聚类分析 C.变换分析 D.分类统计

3.用于多要素综合分类以划分最小地理景观单元，进一步可进行综合评价以确定各景观单元的等级序列：

A.聚合分析 B.聚类分析 C.叠加分类模型 D.视觉信息复合4.在扫描图件的矢量化、利用数字高程模型自动提取等高线、污染源的追踪分析等方面都发挥着十分重要的作用：

A.追踪分析法 B.信息复合分析法 C.聚合分析法 D.聚类分析法

5.确定某一县境内公路的类型以及不同级别道路的里程，应该用：

A.追踪分析法 B.信息复合分析法 C.叠置分析法 D.包含分析法

6.确定城市的噪音污染源所影响的一定空间范围所用到的分析方法主要为：

A.包含分析法 B.缓冲区分析方法 C.叠置分析法 D.网络分析法

7.通常用来选择最佳路径或最佳布局中心的位置的一种方法：

A.包含分析法 B.缓冲区分析方法 C.叠置分析法 D.网络分析法

8.对于离散空间最佳的内插方法是：

A.整体内插法 B.局部内插法 C.移动拟合法 D.邻近元法

9.对于游程编码而言，图形复杂程度与压缩比的关系为： A.图形越简单，压缩比越高 B.图形越简单，压缩比越低 C.图形越复杂，压缩比越高 D.二者之间无关

10.利用DEM数据可以进行：

A.包含分析 B.缓冲区分析 C.洪水淹没损失估算 D.网络分析

11.判断点是否在多边形内常用：

A.空间内插 B.半线理论 C.平板技术 D.维数变化

12.空间集合分析主要完成：

A.地形分析 B.缓冲区分析 C.逻辑运算 D.叠置分析

第五篇：护理学基础讲稿（范文模版）

尊敬的各位老师，大家好：

今天，我给大家讲的内容是护理基础学的第二十一章：给药中的“给药原则”这一部分。

首先呢，我们一起回忆一下上一节课我们学过的有关给药的前一部分内容:（PPT2）

上一节课中我们了解了“药理学”的概念，药学治疗的法规和标准，药代动力学以及药物作用的类型和给药途径等一些知识。

（PPT3）其中在药物作用的类型中我们主要学习了药物的治疗作用，副作用，毒性作用，过敏反应，以及药物的剂量反应等相关知识，在药物的剂量反应中，我们还需要熟悉一些常见用药时间的缩写及含义：比如：AC，ac它的含义是什么？（餐前）bid,BID它的含义是什么？(一日两次)qd,od它的含义是什么？（每日一次）

（PPT4）另外，我们还一起学习了给药的几种途径：口服用药（舌下给药，颊粘膜含服），注射给药（皮内注射，皮下注射，肌内注射，静脉注射等），局部皮肤粘膜给药以及吸入给药。

最后，我们还了解了给药的管理，其中有：药物的分发系统（贮备供应系统，固定剂量供应，计算机控制分发系统等），药品保管（保管的原则：根据用药途径：“口服，注射，还是外用”、是否有毒“有毒，剧毒”以及是否为精神用药等分别分类放置。）

还有我们必须根据药品的不同性质，对药品进行妥善保管。（PPT5）这是我们上一节课学过的一些东西，这一节课我们一起 来学习：给药原则 我们的学习目标是：

? 掌握给药的护理行为标准，即“三查七对”原则 ? 熟悉“三查七对”的操作方法及注意事项

首先，我们一起来看几个因药物使用不当而引起的医疗事故的案例： 1.（PPT6）患者的姓名：陕西某医院的一个有经验的护士在给 患者用药的时候，她没有拿着患者的用药卡，而是看了一眼 用药卡上的名字，然后就去病房给患者用药，在路上，她突 然间就忘了患者叫什么了，但她又有点印象，所以，她也没 再返回药房查看患者的名字，直接去了病房，恰好该病房里 有一个和该患者名字很相似的病人，她呢，也就这样，一来 二去的误把这种药用在了另一个患者的身上，结果导致另一 患者发生过敏性休克。

（PPT7）这个案例说明了什么呢？ 在给药过程中需要注意保证患者准确 那我们该怎么做呢？

当询问患者的姓名时，要问患者“您叫什么名字？”由患者

说出自己的姓名。不用“您是xxx吗？”这样的问题以避免差错，而且护理人员需要向病人解释这么做的原因。

2.（PPT8）床号：某一护理人员将两个姓名一样但床号不一样 的患者所用的药混淆，导致其中一个患者严重中风，另一患 者因用药错误而窒息死亡。（PPT9）这个案例说明了什么呢？

? 核对病人的床号也是护理给药工作过程中不可缺陷少的一步，是为进一步确保病人准确。当病人重名时，可以核对病人床号以确保病人准确。3.药物名称：

（PPT10）（1）某放射科，对病人进行消化道造影时，摄影科室的护士误将氯化钡当成硫酸钡让被检查者吞服，造成死亡。

原因： 钡餐造影剂是不溶于水的硫酸钡，因其不在体内溶解，所以也不被机体吸收，一般没有毒性。而同是钡盐的氯化钡、硝酸钡、碳酸钡、硫化钡等皆溶于水，易被吸收，以离子形式进入血液，引起骨骼肌、平滑肌、心肌等组织过度兴奋。严重时出现室颤、心机麻痹；微细小动脉的痉挛性收缩，血压急骤升高；胃肠平滑肌肉蠕动增加，恶心呕吐、腹泻等；骨骼肌兴奋引起抽搐，最后导致麻痹性瘫痪，呼吸肌麻痹而死亡。

（PPT11）（2）某妇产科护士，三天连续两次把清洗马桶用的硝酸钠当作氯化钠给病人灌肠，造成二人死亡的恶性医疗事故。

原因：亚硝酸钠是一种剧毒性化学试剂，口服0.5克即可中

毒致死。亚硝酸盐离子进人体内，很快透过红细胞膜，使低铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白，失去红细胞的携带氧气的功能，使重要脏器陷入严重缺氧状态，特别是脑组织、心肌的急性供氧障碍、呼吸中枢麻痹，可导致立即窒息死亡。死亡时间一般在30 分钟以内，无法抢救。

（PPT12）这两个案例说明了什么呢？

? 护理人员在首次使用某种药物时，应认真核对医嘱的药物名称。? 给药时还需核对药品包装外的标签与要卡。

4.（PPT13）药物的浓度：某护士将大于正常治疗量数倍的胰岛素注入糖尿病患者静脉内，造成不可逆性休克，经抢救无效死亡。（PPT14）这个案例说明了什么呢？

? 1.护理人员更需注意药物配置过程中的计算和操作准确，确保 药物浓度准确。

? 2.同时，应有另一位专业护理人员核对计算和配置结果。5.（PPT15）药物的剂量: 过大，某四个月幼儿患支气管炎，某护士将2ml氨茶碱一 次肌注，造成患儿心功能紊乱致死。

过小，用药剂量过小，不能达到治疗效果，延误病情，造 成不良后果。如心力衰竭病人，不给饱和量用药，不能纠正心力衰竭，延误治疗。（PPT16）这两个案例说明了什么呢？

1.护理人员更需注意药物配置过程中的计算和操作准确，确保药物剂量准确。2.同时，应有另一位专业护理人员核对计算和配置结果

6.（PPT17）给药途径：病员，女，33岁，妊娠8月余。因头盆不称收住妇产科，于入院第22天行剖腹产术，手术顺利。因乳房胀痛，医嘱口服中药公英煎剂100毫升。护校实习护士为图省事，将中药

加入抗感染而正在静脉点滴的红霉素输液瓶内，引起严重输液反应，幸被及时发现，上报院长，院长组织技术较好的几位医师，马上抢救，经多方抢救治疗，病人痊愈出院。

（PPT18）这两个案例说明了什么呢？ ●当医嘱只给出药名而没有注明给药途径时，应向医生询问清楚。●如果医生选用的给药途径是非常规途径，护理人员有责任立即提醒

医生。尤其是进行注射给药时，更要核对药物适合的给药途径。⒎还有给药时间，大家都知道不管哪一种药，它都有自己的使用时间，饭前饭后或者睡前，我们只有严格按照每种药的给药时间给患者应用了，这种药才能起到它应有的效果而且不会发生什么不良后果。所以，给药时间也是我们护理人员在给药过程中必须注意的一个步骤。

（PPT19）我们通过以上这些案例知道了“七对”可以帮助护理人员保证用药准确。主要内容是什么呢？七对的内容包括：床号,姓名,药名,浓度,剂量,给药方法,给药时间.那么，我们再一起来看一下这“七对”的时间分别是什么时候？（PPT20）是不是我们在备药前要认真核对，即操作前查对，接下来是在即将为患者实施给药前再次查对，即操作中查对，还有一次是在给要结束以后立即查对，即操作后查对。这三次又称为三查。

那么我们的给药原则就是：

（一）三查

（二）七对

最后，大家要简单了解给药原则的第三个

（三）维护患者的权利 通常患者的权利有： 1.被告知所用药物名称、用药目的、作用机制和潜在不良反应。2.拒绝用药而不顾及后果如何； 3.需要主页护士或医生评估其用药史，包括过敏史。4.被准确告知实验疗法的性质及一切可能的后果，并签订同意协议； 5.要求用药“七对”，保证安全用药而没有任何不适； 6.接受与药疗有关的恰当的支持性治疗 7.拒绝不必要的药物。我们今天的课就到这儿，谢谢大家。