第一篇：地理信息系統(tǒng)考研復(fù)習(xí)資料(必備)

華南師范大學(xué) 地理信息系統(tǒng)考研復(fù)習(xí)資料 地理信息的概念

定義：是指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息,它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。特性：

1）地域性：地理信息屬于空間信息，位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的。這是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標(biāo)志；

2）多維結(jié)構(gòu)：在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實現(xiàn)多專題的第三維信息結(jié)構(gòu)的組合，為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便。

3）時序特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。

可以按時間尺度將地理信息劃分為超短期的（如臺風(fēng)、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低溫）中期的（如土地利用、作物估產(chǎn)）長期的（如城市化、水土流失）超長期的（如地殼變動、氣候變化）

實時的GIS系統(tǒng)要求能及時采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢性。2 地理信息系統(tǒng)的概念

GIS是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。3 GIS的構(gòu)成

應(yīng)用人員，GIS服務(wù)的對象，分為一般用戶和從事建立、維護、管理和更新的高級用戶

軟系統(tǒng)件，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)，各種設(shè)備-物質(zhì)基礎(chǔ)

數(shù)

據(jù)，系統(tǒng)分析與處理的對象、構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)

應(yīng)用模型，解決某一專門應(yīng)用的應(yīng)用模型，是GIS技術(shù)產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益的關(guān)鍵所在 地理信息的基本功能和應(yīng)用領(lǐng)域

a.數(shù)據(jù)采集與輸入 b.數(shù)據(jù)編輯與更新 c.數(shù)據(jù)存儲與管理 d.數(shù)據(jù)顯示與輸出

e 空間查詢與分析 e1空間查詢e2疊加分析e3緩沖區(qū)分析e4 網(wǎng)絡(luò)分析e5 地形分析

第二章 地理實體的三個基本特征

a屬性特征——用以描述事物或現(xiàn)象的特性，即用來說明“是什么”，如事物或現(xiàn)象的類別、等級、數(shù)量、名稱等

b空間特征——用以描述事物或現(xiàn)象的地理位置以及空間相互關(guān)系，故又稱幾何特征和拓?fù)?/p>

特征，如中國與印度之間邊界界樁的經(jīng)緯度，中國與印度之間的鄰接關(guān)系

c時間特征——用以描述事物或現(xiàn)象隨時間的變化，如學(xué)生人數(shù)的逐年變化。地理實體的數(shù)據(jù)類型

屬性數(shù)據(jù)——描述空間對象的屬性特征的數(shù)據(jù)，也稱非幾何數(shù)據(jù)。即說明“是什么”，如類型、等級、名稱、狀態(tài)等描述時間特征的數(shù)據(jù)也可以歸為這一類。

幾何數(shù)據(jù)——描述空間對象的空間特征的數(shù)據(jù)，也稱位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)。即說明“在哪里”，一般用經(jīng)緯度或X、Y坐標(biāo)來表示。

關(guān)系數(shù)據(jù)——描述空間對象之間的空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，一般通過拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)。如空間數(shù)據(jù)的相鄰、包含等，主要是指拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系是一種對空間關(guān)系進(jìn)行明確定義的數(shù)學(xué)方法 3 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念

是指空間數(shù)據(jù)適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結(jié)構(gòu)，也就是指空間數(shù)據(jù)以什么形式在計算機中存儲和處理。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為基于矢量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基于柵格的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩種基本類型。3.1矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——通過記錄空間對象的坐標(biāo)及其空間關(guān)系來表達(dá)地理實體的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

A.點實體：記錄點坐標(biāo)和屬性代碼； B.線實體：記錄兩個或一系列采樣點的坐標(biāo)，并加屬性代碼； C.面實體：記錄邊界上一系列采樣點的坐標(biāo)，由于多邊形封閉，邊界為閉合環(huán)，加面域?qū)傩源a。

柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——是指將地表區(qū)域劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格作為一個象元或象素由行、列定義，并包含一個代碼表示該象素的屬性類型或量值。A.點實體：由單個像元來表達(dá)

B.線實體：由在一定方向上連接成串的相鄰像元的集合來表達(dá)。

C.面實體：由聚集在一起的相鄰像元的集合來表達(dá)。拓?fù)潢P(guān)系的概念，類型

拓?fù)潢P(guān)系：指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。類型：

最基本拓?fù)潢P(guān)系

拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：指存在于空間圖形中的不同拓?fù)湓刂g的關(guān)系

結(jié)點與弧段：如結(jié)b與弧3,2,5，多邊形與弧段：面C與弧4,5,3。拓?fù)溧徑樱褐复嬖谟诳臻g圖形中的相同拓?fù)湓刂g的關(guān)系。多邊形之間,結(jié)點之間鄰接矩陣,1——鄰結(jié)；0——不鄰結(jié)

其它拓?fù)潢P(guān)系 拓?fù)浒褐复嬖谟诳臻g圖形中的面與其它元素之間的關(guān)系,如面狀實體包含哪些點、線狀實體

層次關(guān)系：指存在于空間圖形中的相同拓?fù)湓刂g的等級關(guān)系，如連云港市各個區(qū)

拓?fù)溥B通：拓?fù)湓刂g的通達(dá)關(guān)系，如點連通度，面連通度 5 拓?fù)潢P(guān)系的意義

A.拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系。不需要利用坐標(biāo)或距離就可以確定一個地理實體相對于另一個地理實體的空間位置關(guān)系，并且這種拓?fù)鋽?shù)據(jù)較之幾何數(shù)據(jù)具有更大的穩(wěn)定性，即它不隨地圖投影而變化

B.有助于空間要素的查詢，利用拓?fù)潢P(guān)系可以解決許多實際問題 C.根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系可重建地理實體。柵格坐標(biāo)系統(tǒng)的確定 柵格坐標(biāo)系統(tǒng)的確定

由于柵格編碼一般用于區(qū)域性GIS，原點的選擇常具有局部性質(zhì)。但為了便于區(qū)域的拼接，柵格系統(tǒng)的起始坐標(biāo)應(yīng)與國家基本比例尺地形圖公里網(wǎng)的交點相一致，并分別采用公里網(wǎng)的縱橫坐標(biāo)軸作為柵格系統(tǒng)的坐標(biāo)軸。

6.1柵格單元尺寸的原則方法 柵格單元的尺寸 1）原則：應(yīng)能有效地逼近空間對象的分布特征，又減少數(shù)據(jù)的冗余度。柵格太大，忽略較小圖斑，信息被丟失；柵格太小，會增加存儲數(shù)據(jù)量

2）方法：用保證最小多邊形的精度標(biāo)準(zhǔn)來確定尺寸經(jīng)驗公式：

H = ?(min|Ai|)1/2 H 為柵格單元邊長, Ai 為區(qū)域所有多邊形的面積

7柵格單元代碼的確定 柵格代碼(屬性值)的確定

1、中心點法：取位于柵格中心的屬性值為該柵格的屬性值。

2、面積占優(yōu)法：柵格單元屬性值為面積最大者。

3、重要性法：取重要的屬性值為柵格屬性值。

4、長度占優(yōu)法：每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的屬性來確定。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點

? 用離散的量化柵格值表示空間對象(通常是規(guī)則格網(wǎng))? 位置隱含，屬性明顯

? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，易于遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，但數(shù)據(jù)量大 ? 存在幾何和屬性偏差

? 面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),難以建立空間對象之間的關(guān)系

? 比例尺大小為柵格(像元)的大小與地表相應(yīng)單元的大小之比。9 矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較

第三章 GIS數(shù)據(jù)源有哪些

a地圖數(shù)據(jù)

存儲介質(zhì)、現(xiàn)勢性、投影轉(zhuǎn)換

b遙感、航空影象和數(shù)據(jù)

分辨率、變形規(guī)律、糾正、解譯特征 c實測數(shù)據(jù)

d數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

格式、精度 e統(tǒng)計數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)

f多媒體，輔助GIS空間分析和查詢 2 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念

GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量，是指GIS中空間數(shù)據(jù)(幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))的可靠性，通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量。

誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離。3 地理控制基礎(chǔ)的內(nèi)容 地理控制基礎(chǔ)是地理信息數(shù)據(jù)表示格式與規(guī)范的重要組成部分 內(nèi)容：1統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng) 2統(tǒng)一的地理格網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)（地理參照系）3統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng) GIS中地圖投影的設(shè)計與配置一般原則 a 與相應(yīng)比例尺的國家基本圖投影系統(tǒng)一致。

B 系統(tǒng)一般只考慮至多采用兩種投影系統(tǒng)，一種應(yīng)用于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸出、輸入，另一種服務(wù)于小比例尺。

C 所用投影以等角投影為宜。

d 所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應(yīng)保持完整。連接地理實體與計算機中表現(xiàn)形式為編碼；標(biāo)識碼是聯(lián)系實體的幾何信息和屬性信息的關(guān)鍵字；實體幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接紐帶——公共標(biāo)識符(關(guān)鍵字)6 代碼的功能

a鑒別

代碼代表對象的名稱，是鑒別對象的惟一標(biāo)識。

b分類

當(dāng)按對象的屬性分類并分別賦予不同的類別代碼時，代碼又可作為區(qū)分分類對象類別的標(biāo)識。

c排序

當(dāng)按對象產(chǎn)生的時間、所占的空間或其他方面的順序關(guān)系排列并分別賦予不同的代碼時，代碼又可作為區(qū)別對象排序的標(biāo)識。7 地理目標(biāo)數(shù)據(jù)分層的目的 是為了便于空間數(shù)據(jù)的

管理——對所有地理目標(biāo)的管理就簡化為對各數(shù)據(jù)層的管理。查詢——對地理目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，只需要對某一層地理目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢即可，因而可加快查詢速度。

顯示——不需要分層后的地理目標(biāo)數(shù)據(jù)由于任意選擇需要顯示的圖層，因而增加了圖形顯示的靈活性

分析——對不同數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加，可進(jìn)行各種目的的空間分析 8 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本內(nèi)容

a位置精度：如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

b屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

c邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓?fù)潢P(guān)系的正確性等。

d完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等

e現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量誤差產(chǎn)生的原因 a空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性

b空間現(xiàn)象的表達(dá)（如由橢球體到平面必然產(chǎn)生誤差）c空間數(shù)據(jù)處理中的誤差

d空間數(shù)據(jù)使用中的誤差 10 空間數(shù)據(jù)誤差的類型

GIS空間數(shù)據(jù)的誤差可分為源誤差和處理誤差(1)源誤差，是指數(shù)據(jù)采集和錄入中產(chǎn)生的誤差，包括： A 遙感數(shù)據(jù)：攝影平臺、傳感器的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性、分辯率等 b 測量數(shù)據(jù)：人差(讀數(shù)誤差等)、儀差(儀器不完善等)、環(huán)境(干擾等)c 屬性數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)庫的操作等

d GPS數(shù)據(jù)：信號的精度、接收機精度、定位方法、處理算法等 e 地圖：控制點精度，編繪、清繪、制圖綜合等的精度 f 地圖數(shù)字化精度：紙張變形、數(shù)字化儀精度、操作員的技能等(2)處理誤差，是指GIS對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時產(chǎn)生的誤差，如： 1 幾何糾正；2坐標(biāo)變換；3幾何數(shù)據(jù)的編輯；4 屬性數(shù)據(jù)的編輯；5空間分析(如多邊形疊置等)；6圖形化簡(如數(shù)據(jù)壓縮)；7數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；8計算機截斷誤差；9

空間內(nèi)插；

10矢量柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。11 空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的概念

是指空間數(shù)據(jù)的名稱、代碼、分類編碼、數(shù)據(jù)類型、精度、單位、格式等的標(biāo)準(zhǔn)形式。每個地理信息系統(tǒng)都必須具有相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 12 空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的方式

由于空間數(shù)據(jù)模型的不同，空間數(shù)據(jù)的定義、表達(dá)和存儲方式也不同，因而數(shù)據(jù)交換也需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1 外部數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)

這類標(biāo)準(zhǔn)通常是ASCII碼文件，用戶可以通過閱讀說明書來直接讀寫這種外部數(shù)據(jù)格式。GIS的外部數(shù)據(jù)交換格式通常包括：矢量數(shù)據(jù)交換格式；柵格數(shù)據(jù)交換格式；數(shù)字高程模型交換格式。特點：自動化程度不高，速度較慢等，但它可解決不同GIS之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。它仍然是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主流方式。2 空間數(shù)據(jù)互操作協(xié)議

制定一套各方都能接受的標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)操縱函數(shù)，通過調(diào)用這些函數(shù)以互相操作對方的數(shù)據(jù)。

特點：比外部數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)方便，但由于各種軟件存儲和處理空間數(shù)據(jù)的方式不同，空間數(shù)據(jù)的互操作函數(shù)又不可能很龐大，因此往往不能解決所有問題。3 空間數(shù)據(jù)共享平臺

服務(wù)器存放空間數(shù)據(jù)，采用客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，各種GIS通過一個公共的平臺在服務(wù)器存取所有數(shù)據(jù)，以避免數(shù)據(jù)的不一致性。特點：思路較好，但現(xiàn)有的GIS軟件各有自己的底層，要統(tǒng)一平臺目前難以實現(xiàn) 4 統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫接口

在對空間數(shù)據(jù)模型有共同理解的基礎(chǔ)上，各系統(tǒng)開發(fā)專門的雙向轉(zhuǎn)換程序，將本系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的接口。特點：這種方式的前提，首先要求對現(xiàn)實世界進(jìn)行統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)理解，這不易實現(xiàn)的。目前：外部數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)仍是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主流方式 空間元數(shù)據(jù)的定義，主要作用

空間元數(shù)據(jù)(Geospatial Metadata)：地理的數(shù)據(jù)和信息資源的描述性信息。是通過對地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、條件 和其他特征進(jìn)行描述與說明，以便人們有效地定位、評價、比較、獲取和使用與地理相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。

作用：（1）確定一套地理空間數(shù)據(jù)的存在性及其位置和其對于某種應(yīng)用的適宜性，確定空間數(shù)據(jù)的存儲方法、表達(dá)方法和使用方法。2）用來組織和管理空間信息，并挖掘空間信息資源 3）幫助數(shù)據(jù)使用者查詢所需空間信息

4）用來建立空間信息的數(shù)據(jù)目錄和數(shù)據(jù)交換中心 5）提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方面的信息 GIS空間數(shù)據(jù)互操作的含義和其對于GIS的必要性

指異構(gòu)環(huán)境下兩個或兩個以上的實體可以 互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)，這些實體包括程序、對象、系統(tǒng)運行環(huán)境等。必要性：1）解決基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享問題的需要2）GIS應(yīng)用趨向多學(xué)科綜合和集成化3）GIS走向社會化的需要4）是Internet GIS發(fā)展的需要 OPENGIS的概念

OGIS，也叫開放式地理數(shù)據(jù)交換規(guī)程，它是由開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會(Open GIS Consortium)制定的一系列開放標(biāo)準(zhǔn)和接口。Open GIS規(guī)范是OGC規(guī)范的最高層次，是利用軟件統(tǒng)一地表示地理數(shù)據(jù)和地理處理的規(guī)范系統(tǒng)。

第四章 矢量圖形數(shù)據(jù)的編輯（重要）2 空間索引的概念 空間索引——是指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關(guān)系,按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它包含空間對象的概要信息，通過篩選作用，大量與特定空間操作無關(guān)的空間對象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。3 仿射變換

仿射變換的特性：實質(zhì)是兩坐標(biāo)系間的旋轉(zhuǎn)變換。1直線變換后仍為直線；2平行線變換后仍為平行線；3不同方向上的長度比發(fā)生變化 4 投影變換的方法 解析變換法：找出兩投影間坐標(biāo)變換的解析計算公式的兩種方法：A.反解變換法

先解出原地圖投影點的地理φ，λ，對于x，y的解析關(guān)系式，將其代入新圖的投影公式中求得其坐標(biāo)。B.正解變換法

直接求出兩種投影點的直角坐標(biāo)關(guān)系式。

2數(shù)值變換法

原投影點的坐標(biāo)解析式不知道，或不易求出兩投影之間坐標(biāo)的直接關(guān)系，利用若干同名數(shù)字化點(對同一點在兩種投影中均已知其坐標(biāo)的點)，采用插值法、有限差分法或多項式逼近的方法，即用數(shù)值變換法來建立兩投影間的變換關(guān)系式。

3數(shù)值解析變換法

當(dāng)已知新投影的公式，但不知原投影的公式時，可先通過數(shù)值變換求出原投影點的地理坐標(biāo)φ，λ，然后代入新投影公式中，求出新投影點的坐標(biāo)。5 數(shù)據(jù)壓縮的概念

是指從所取得的數(shù)據(jù)集合中抽出一個子集，使得該子集在規(guī)定的精度范圍內(nèi)較好地逼近原集合，且盡可能降低其數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)處理過程。5.1 矢量數(shù)據(jù)壓縮的方法

5.2 柵格數(shù)據(jù)的壓縮概念、方法（重要）

概念：是指為了刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)存儲量，節(jié)省存儲空間，加快后繼處理速度，對柵格數(shù)據(jù)所做得處理方法。1 游程編碼壓縮方法

是指將原始柵格陣列的行或列中屬性值相同的連續(xù)若干個柵格單元進(jìn)行合并，并映射成 一個游程，以減少數(shù)據(jù)存儲冗余度的編碼壓縮方法。

每個游程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為（A，P）整數(shù)對。

其中A代表屬性值或?qū)傩灾档闹羔槪琍 代表連續(xù)相同屬性值的柵格個數(shù)

（游程編碼壓縮方法是一種無損失的壓縮編碼結(jié)構(gòu)）

鏈?zhǔn)骄幋a壓縮

用從某一起點開始沿8個方向前進(jìn)的單位矢量鏈來表示線狀地物或多邊形的邊界，從而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)量的方法。

建立步驟：1）首先定義一個3×3窗口，對中間柵格的走向的8種可能進(jìn)行編碼。2）記下地物屬性碼和起點行、列后，進(jìn)行追蹤，得到矢量鏈。如下圖所示： 塊狀編碼壓縮

是游程長度編碼擴展到二維的情況，采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個記錄單元包括相鄰的若干柵格，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由初始位置(行、列號)和半徑，再加上記錄單元的代碼組成。數(shù)據(jù)對格式(初始行、列，半徑，屬性值)

4四叉樹編碼壓縮方法

是指將柵格或圖像沿中央位置等分成四部分，如果某一子區(qū)的所有網(wǎng)格都具有同樣的屬性值，則這個子區(qū)就不再繼續(xù)分割；否則，就要把這個子區(qū)再等分成四個區(qū)域，直到每個子區(qū)都含有相同的屬性值為止，據(jù)此再進(jìn)行編碼的方法。

一種可變分率的非均勻網(wǎng)格系統(tǒng)，是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 5.1點對象的柵格化

5.2 面對象的柵格化 空間數(shù)據(jù)插值的概念

空間數(shù)據(jù)插值，是指通過已知點或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點或分區(qū)數(shù)據(jù)的方法 7 泰森多邊形

泰森多邊形法的基本原理是，未知點的最佳值由最鄰近的觀測值產(chǎn)生。

（1）每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個控制點數(shù)據(jù)（2）泰森多邊形內(nèi)的點到相應(yīng)控制點的距離最近（3）位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊控制點的距離相等（4）在判斷一個控制點與其它哪些控制點相鄰時，可直接根據(jù)泰森多邊形得出結(jié)論，即若泰森多邊形是n多邊形，則n個離散點相鄰。8 趨勢面分析的基本特點？？？？ 插值結(jié)果是一個平滑表面(線)，這個表面(線)是由采樣點值擬合的多項式數(shù)學(xué)方程生成的。其起伏變化平緩，代表研究區(qū)域范圍內(nèi)表面逐漸變化的總體趨勢，很少能與實際的已知樣點完全重合，屬非精確插值方法。該插值方法受生成的預(yù)測表面容易受那些離群點(極高或低樣點)的影響，而且多項式越復(fù)雜，其物理意義就越難描述。

第五章 空間數(shù)據(jù)庫的概念

以特定的信息結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型表達(dá)、存儲和管理從地理空間中獲取的某類空間信息，以滿足不同用戶對空間信息需求的數(shù)據(jù)庫。2 空間數(shù)據(jù)庫的特征

A 空間數(shù)據(jù)庫具有一般數(shù)據(jù)庫所共有的特征 數(shù)據(jù)集中控制

在文件管理方法中，文件是分散的，文件之間一般是沒有聯(lián)系的，不能按照統(tǒng)一的方法來控制、維護和管理。而數(shù)據(jù)庫則很好地克服了這一缺點，可以集中控制、維護和管理有關(guān)數(shù)據(jù)。2 數(shù)據(jù)獨立

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和邏輯獨立性。這給數(shù)據(jù)庫的使用、調(diào)整、優(yōu)化和進(jìn)一步擴充提供了方便，提高了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以供多個用戶使用，每個用戶只與數(shù)據(jù)庫中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系。用戶數(shù)據(jù)可以重疊，用戶可以同時存取數(shù)據(jù)而互不影響，大大提高了數(shù)據(jù)庫的使用效率。較小的數(shù)據(jù)冗余

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是面向應(yīng)用，而是面向系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲，并進(jìn)行集中管理，具有較小的冗余度，也提高了數(shù)據(jù)的一致性。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護功能

多用戶共享數(shù)據(jù)資源時，嚴(yán)格檢查用戶使用數(shù)據(jù)，規(guī)定用戶的訪問和存取權(quán)限，確保數(shù)據(jù)的安全性、一致性和并發(fā)控制。

B

空間數(shù)據(jù)庫有別于一般數(shù)據(jù)庫的特征

（1）空間特征：空間特征是空間數(shù)據(jù)庫的最主要特征，它描述的是空間物體的位置、形態(tài)和空間關(guān)系

（2）抽象特征：空間數(shù)據(jù)描述的是真實世界所具有的綜合特征，非常復(fù)雜，必須經(jīng)過抽象處理。在不同的抽象中，同一地物可能會有不同的語義特征。

（3）空間關(guān)系特征：空間數(shù)據(jù)除了空間坐標(biāo)隱含了空間分布關(guān)系外，空間數(shù)據(jù)中也記錄了拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達(dá)的多種空間關(guān)系。這種拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一方面方便了空間數(shù)據(jù)的查詢和空間分析，另一方面也給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護增加了復(fù)雜程度。

（4）多尺度與多態(tài)性 ：不同觀察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同情況下會有形態(tài)差異。

（5）非結(jié)構(gòu)化：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)記錄是結(jié)構(gòu)化的，記錄是定長的，數(shù)據(jù)項不容許有嵌套。空間數(shù)據(jù)不滿足結(jié)構(gòu)化要求，記錄數(shù)據(jù)項是變長的，不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求。

（6）分類編碼特征：在GIS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，每一個空間對象都有一個標(biāo)識碼和分類碼。

（7）海量數(shù)據(jù)特征：空間數(shù)據(jù)量是巨大的，通常稱為海量數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量比一般通用數(shù)據(jù)庫要大得多。一個城市的數(shù)據(jù)量要達(dá)到TB級。3 GIS空間數(shù)據(jù)管理模式（1）基于文件管理的方式

（2）文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)（3）全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（4）對象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（5）面向?qū)ο驡IS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) GIS數(shù)據(jù)模型的概念，三要素，建立的目的

數(shù)據(jù)模型 是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織形式，它以抽象的形式描述和反映地理實體構(gòu)成及其相互關(guān)系。三要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件

建立數(shù)據(jù)模型的目的是：用最佳的方式表達(dá)實體對象及其相互關(guān)系，并能以最佳的方式為用戶提供訪問數(shù)據(jù)庫的邏輯接口 層次、網(wǎng)狀、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點（以下為關(guān)系數(shù)據(jù)模型）優(yōu) 點：結(jié)構(gòu)簡單靈活；容易維護和理解，數(shù)據(jù)的修改和更新方便。一般DBMS管理屬性數(shù)據(jù)方便可靠，管理圖形數(shù)據(jù)有局限：

1無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，模擬和操作復(fù)雜地理對象的能力較弱；

1對復(fù)雜結(jié)構(gòu)地理對象的描述，需對實體進(jìn)行不自然的分解，導(dǎo)致存儲模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語義不甚合理；

3概念模式和存儲模式的相互獨立性，導(dǎo)致關(guān)系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行聯(lián)接操作，系統(tǒng)開銷較大，運行效率不夠高； 4難于存儲和維護變長的空間數(shù)據(jù)及其拓?fù)潢P(guān)系；

5不能支持GIS需要的一些復(fù)雜圖形功能及包含、疊加等操作。6 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計，就是把現(xiàn)實世界中一定范圍內(nèi)存在著的應(yīng)用處理和數(shù)據(jù)抽象成一個數(shù)據(jù)庫的具體結(jié)構(gòu)的過程。

空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，是指在現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立空間數(shù)據(jù)庫的整個過程。主要包括需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)層設(shè)計三部分。7 空間數(shù)據(jù)庫的維護（重組織，重構(gòu)造的概念）

1、空間數(shù)據(jù)庫的重組織 指在不改變空間數(shù)據(jù)庫原來的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的前提下，改變數(shù)據(jù)的存儲位置，將數(shù)據(jù)予以重新組織和存放。

2、空間數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造

指局部改變空間數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫重構(gòu)通過改寫其概念模式(邏輯模式)的內(nèi)模式(存儲模式)進(jìn)行。

第六章 空間分析的定義

是集空問數(shù)據(jù)分析和空間模擬于一體的技術(shù)，通過地理計算和空間表達(dá)挖掘潛在空間信息，以解決實際問題的過程。2 空間查詢的定義

是指基于給定的屬性和空間約束條件從地理數(shù)據(jù)庫中查找指定地理對象及其屬性的過程

3數(shù)字地面模型（DTM）和高程模型（DEM）。

數(shù)字地面模型：是指地表形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。數(shù)字高程模型：是一定區(qū)域范圍內(nèi)地面高度連續(xù)變化的數(shù)字化表示方法，通常是指按照一定的格網(wǎng)間隔采集地面高程所建立的規(guī)則格網(wǎng)高程模型。TIN的概念、特點

TIN：利用區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為互不交叉、互不重疊且相連的三角面網(wǎng)絡(luò)來模擬地形表面的數(shù)據(jù)模型。特點：① TIN模型具有可變分辨率；

② 因能顧及各種地形特征點、線，故能以較少的采樣點高精度的逼近復(fù)雜的地形表面

③ TIN模型可減少規(guī)則格網(wǎng)法帶來的數(shù)據(jù)冗余，同時在計算坡度等效率方面優(yōu)于純粹基于等高線的方法；

④ TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲管理與操縱較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)共享不便，大規(guī)模DEM生產(chǎn)管理較少采用，一般用于大比例尺地形測圖 5 空間疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析的概念

空間疊置分析又稱疊加分析，是指在統(tǒng)一的空間參照系統(tǒng)條件下，將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的圖層要素進(jìn)行疊置，產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層的分析方法。

緩沖區(qū)分析是指根據(jù)分析對象的點、線、面實體，自動建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)域，用以識別這些實體對鄰近對象的輻射范圍或影響度，以便為某項分析或決策提供依據(jù)。

GIS的網(wǎng)絡(luò)分析是通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源的優(yōu)化問題進(jìn)行研究的一種空間分析方法。（網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)是圖論和運籌學(xué)）6 狄克拉斯算法（重要）樹，最小生成樹的概念

（中心選址問題重要）

第七章 空間信息可視化的概念

是指運用地圖學(xué)、計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖 像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式在屏幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。2 地圖符號變量、要素，作用

地圖符號，是指在地圖上用以表示各種空間對象的圖形記號，或者還包括與之配合使用的注記。

地圖符號對表達(dá)地圖內(nèi)容具有重要的作用： 是地圖區(qū)別于其他表示地理環(huán)境之圖像的一個重要特征 2是豐富地圖內(nèi)容、增強地圖的易讀性和便于地圖編繪的必要前提 3地圖符號不僅能反映制圖對象的個體存在、類別及其數(shù)量和質(zhì)量特征，而且通過它們的聯(lián)系和組合，還能反映出制圖對象的空間分布和結(jié)構(gòu)以及動態(tài)變化

設(shè)計地圖符號，除優(yōu)先考慮地圖內(nèi)容各要素的分類、分級的要求外，還應(yīng)著重顧及構(gòu)成地圖符號的6個圖形變量，即：

形狀、尺寸、方向、亮度、密度、色彩 3 電子地圖的概念、特征與GIS地圖的區(qū)別

電子地圖(屏幕地圖或瞬時地圖)：以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存儲在計算機外存儲器上，并依托于空間信息可視化系統(tǒng)實時再現(xiàn)地理信息的數(shù)字化地圖。電子地圖(集)的基本特征： 能夠全面繼承并發(fā)展了地圖科學(xué)中對地學(xué)信息進(jìn)行多層次智能綜合加工、提煉的優(yōu)點； 很強的空間信息可視化性能，具有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、科學(xué)而系統(tǒng)的符號系統(tǒng)、強有力的可視化界面，支持地圖的動態(tài)顯示，并可采用閃爍、變色等手段增強讀圖效果； 支持空間信息的多種形式的查詢、檢索和閱讀； 4 支持基本的統(tǒng)計、計算和分析； 大多數(shù)電子地圖支持“所見即所得”地編輯和輸出硬拷貝，支持電子出版； 大多數(shù)電子地圖支持多媒體信息技術(shù)。區(qū)別： 電子地圖包含了GIS的主要功能，但不是全部功能 2 側(cè)重于可見實體的顯示

3不同來源的電子地圖數(shù)據(jù)，難以賦予統(tǒng)一的空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，空間分析薄弱 4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的含義

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)，是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動等

行為的高級人機交互技術(shù)，是當(dāng)代信息技術(shù)高速發(fā)展和集成的產(chǎn)物。

第八章 WEB GIS 與一般GIS 特點的區(qū)別

WebGIS：是GIS與www的有機結(jié)合，GIS通過www功能得到了擴展，從www的任意一個節(jié)點，人們可以瀏覽和獲取Web上的各種地理空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)、圖像、文件，可以進(jìn)行地理空間分析。1 基于C/S模式，傳統(tǒng)的GIS大多數(shù)為獨立的單機系統(tǒng) 利用因特網(wǎng)來進(jìn)行客戶端和服務(wù)器之間的信息交換，信息傳輸是全球性的 是一分布式系統(tǒng)，用戶、服務(wù)器可分布在不同地點和計算機平臺上。GIS設(shè)計的方法（5個），階段（4個）

（1）結(jié)構(gòu)化生命周期法（2）由底而上法（3）快速原型法（4）面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法（5）“演示和討論”方法 開發(fā)階段

一、系統(tǒng)調(diào)查分析

（1）需求調(diào)查與分析；（2）可行性分析；（3）系統(tǒng)分析。

二、系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)是將系統(tǒng)分析階段提出的邏輯模型化為相應(yīng)的實際的物理模型這是整個研制工作的核心。

三、系統(tǒng)的維護

此階段是把系統(tǒng)設(shè)計的成果付諸實施，實現(xiàn)能夠使用的實際系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)的運行和維護

系統(tǒng)驗收是系統(tǒng)實施的終結(jié)，系統(tǒng)維護是指在運行過程中，為適應(yīng)環(huán)境和其它因素的各種變化，保證系統(tǒng)正常工作而采取的一切活動。

2選址問題A 設(shè)某項應(yīng)用為從A市到B市的鐵路路線選址，（1）要求所選的路線必須經(jīng)過A、B兩地之間的C縣和D縣(C縣屬于A市，D縣屬于B市，并且兩縣接壤)；（2）鐵軌經(jīng)過的地段的地形坡度小于10度，土層堅實，避開水體；（3）在此基礎(chǔ)上，盡量使整個路線的造價最小。

已有的空間數(shù)據(jù)資料是A市的全要素地圖和B市的全要素地圖（包含行政區(qū)劃、人口、地形等高線、土壤類型、河流、湖泊分布等等），請試以GIS方法，設(shè)計該路線選址的應(yīng)用模型，用框圖表示其運行過程，并說明其有關(guān)的操作和算子。

3選址問題B

設(shè)某項應(yīng)用為核電站選址，要求（1）核電站臨近海灣，（2）交通便捷，（3）地形坡度小于5度，地質(zhì)條件安全，（4）并避開居民區(qū)。

已有的空間數(shù)據(jù)資料是該地區(qū)的全要素地圖（包含行政區(qū)劃、人口、地形等高線、土壤類型、河流、湖泊分布等等），請試以GIS方法，設(shè)計該位置選擇的應(yīng)用模型，用框圖表示其運行過程，并說明其有關(guān)的操作和算子

注意：少了海岸線圖，對海岸一側(cè)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，得到臨近海灣的地區(qū)

第二篇：地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

GIS

第一章

1、地理信息系統(tǒng)的核心問題可歸納為五個方面的內(nèi)容：

1）位置 2）條件 3）變化趨勢 4）模式 5）模型。

2、大多數(shù)商用GIS軟件包都提供了如下功能：

數(shù)據(jù)的獲取 數(shù)據(jù)的初步處理 數(shù)據(jù)的存儲及檢索 數(shù)據(jù)的查詢與分析 圖形的顯示與交互

3、GIS中存儲的數(shù)據(jù)主要包括兩個方面：

① 幾何數(shù)據(jù)（定位特征數(shù)據(jù)、幾何特征數(shù)據(jù)），② 屬性數(shù)據(jù)（專題數(shù)據(jù)、非定位數(shù)據(jù)）。

4、數(shù)據(jù)的獲取：就是將數(shù)據(jù)輸入到地理數(shù)據(jù)庫中。

5、數(shù)據(jù)處理：主要包括數(shù)據(jù)格式化、轉(zhuǎn)換、概括。

6、數(shù)據(jù)存儲與組織：建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

7、地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容：基本理論、技術(shù)系統(tǒng)、應(yīng)用方法。

8、地理信息系統(tǒng)組成：計算機軟硬件、地理數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理操作人員。

9、數(shù)字地球核心技術(shù)：a)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的快速獲取技術(shù)

b)地球空間數(shù)據(jù)的存儲和處理

c)超媒體空間信息系統(tǒng)

d)地理信息的分布式計算

e)無比例尺數(shù)據(jù)庫

f)空間數(shù)據(jù)倉庫

g)空間數(shù)據(jù)融合(Fusion)h)虛擬現(xiàn)實(VR,Virtual Reality)技術(shù)

i)元數(shù)據(jù)（Metadata）

第二章

1、空間實體具有4個基本特征：空間位置特征、屬性特征、時間特征和空間關(guān)系。

2、三層次模型：概念模型------邏輯數(shù)據(jù)模型----（空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）---物理數(shù)據(jù)模型。

空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型之間的橋梁。

3、地理認(rèn)知模型分為三類：

1）基于對象/要素-----在一定尺度下，客觀存在的地理實體都有其精確的位置、形狀，可以同其他相鄰的地理實體區(qū)別開來。這些地理實體既可以是一座城市，也可以是一片住宅，或者是一間房屋。

2）基于域/場------是把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)的變量或體來看待，如大氣污染程度、地表溫度、土壤濕度、地形高度以及大面積空氣和水域的流速和方向等。3）基于網(wǎng)絡(luò)------基于網(wǎng)絡(luò)的地理認(rèn)知模型與基于對象的地理認(rèn)知模型有相似之處，都是描述不連續(xù)的地理目標(biāo)，所不同的是網(wǎng)絡(luò)模型需要通過目標(biāo)間的相關(guān)聯(lián)接（如路徑）相互連接多個地理目標(biāo)。如道路、地下管線、通訊線路、自然界的物質(zhì)流、能量流等。

4、基于要素的空間信息模型把信息空間分解為對象或?qū)嶓w。

一個實體必須符合三個條件：可被識別；重要（與問題相關(guān)）（與尺度有關(guān)）；可被描述（有特征）。

5、在不考慮時間變化時，二維空間場一般采用6種具體的場模型來描述：

1）規(guī)則分布的點、2）不規(guī)則分布的點、3）規(guī)則矩形區(qū) 4）不規(guī)則多邊形區(qū)、5）不規(guī)則三角形區(qū)、6）等值線

6、網(wǎng)絡(luò)模型可以看成基于點對象和線對象及其拓?fù)潢P(guān)系的集合描述。

7、地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型，概括起來主要有5種： ? 幾何圖形數(shù)據(jù) ? 影像數(shù)據(jù) ? 屬性數(shù)據(jù) ? 地型數(shù)據(jù) ? 元數(shù)據(jù)

8、地理數(shù)據(jù)一般具有三個基本特征： ? 屬性特征（非定位數(shù)據(jù)）? 空間特征（定位數(shù)據(jù)）? 時間特征（時間尺度）

9、在計算機的抽象空間中，表達(dá)復(fù)雜的現(xiàn)實世界，在地理信息系統(tǒng)中，地理實體被抽象簡化為簡單的幾何對象：點、線、面、體。

10、地理實體的空間相互關(guān)系：

（1）拓?fù)淇臻g關(guān)系：用來描述實體間的相鄰、連通、包含和相交等關(guān)系；（2）空間順序關(guān)系（方向）：用于描述實體在地理空間上的排列順序，如實體之間前后、上下、左右和東、南、西、北等方位關(guān)系；

（3）度量空間關(guān)系：用于描述空間實體之間的距離遠(yuǎn)近等關(guān)系。

11、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系：拓?fù)湎噜彙⑼負(fù)溧徑印⑼負(fù)潢P(guān)聯(lián)、拓?fù)浒?/p>

12、空間邏輯數(shù)據(jù)模型有：

1)柵格數(shù)據(jù)模型 2)矢量數(shù)據(jù)模型

3)矢量一柵格一體化數(shù)據(jù)模型 4)鑲嵌數(shù)據(jù)模型 5)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型

13、柵格數(shù)據(jù)：以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。用相同的屬性表示同一類地物。屬性明顯，定位隱含。

14、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：通過記錄坐標(biāo)的方式來定位，屬性儲存在特定的位置。定位明顯，屬性隱含。

第三章

1、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對空間數(shù)據(jù)邏輯模型描述的數(shù)據(jù)組織關(guān)系和編排方式，是邏輯數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型之間的橋梁。

2、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是對矢量數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織。它通過記錄實體坐標(biāo)及其關(guān)系，盡可能精確地表示點、線、多邊形等地理實體，坐標(biāo)空間設(shè)為連續(xù)，允許任意位置、長度和面積的精確定義。1）實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也稱spaghetti數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是指構(gòu)成多邊形邊界的各個線段，以多邊形為單元進(jìn)行組織。

2）拓?fù)潢P(guān)系是一種對空間結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行明確定義的數(shù)學(xué)方法。具有拓?fù)潢P(guān)系的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3）拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：? 索引式? 雙重獨立編碼結(jié)構(gòu)? 鏈狀雙重獨立編碼結(jié)構(gòu)等。

3、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：柵格結(jié)構(gòu)是最簡單最直接的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格作為一個象元或象素由行、列定義，并包含一個代碼表示該象素的屬性類型或量值，或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。

1）柵格數(shù)據(jù)的參數(shù)

（1）柵格形狀。

（2）柵格單元大小。（3）柵格原點。（4）柵格的傾角。2）柵格單元值的選取

（1）中心點法

（2）面積占優(yōu)法（3）重要性法

（4）百分比法

4、完全柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（也稱編碼）：將柵格看作一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行逐個記錄柵格單元的值。完全柵格數(shù)據(jù)的組織有三種基本方式：基于象元、基于層和基于面域。

5、多通道、多波段影像完全數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（BSQ、BIP、BIL）。

6、壓縮柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1)游程長度編碼結(jié)構(gòu) 2)四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3)二維行程編碼結(jié)構(gòu) 4)鏈碼結(jié)構(gòu)

5)影像金字塔結(jié)構(gòu)

7、柵格結(jié)構(gòu)特點：

? 1）柵格結(jié)構(gòu)的顯著特點是：屬性明顯，定位隱含。? 2）柵格結(jié)構(gòu)表示的地表是不連續(xù)的，是量化和近似離散的數(shù)據(jù)。在許多柵格數(shù)據(jù)處理時，常假設(shè)柵格所表示的量化表面是連續(xù)的，以便使用某些連續(xù)函數(shù)。

? 3）由于柵格結(jié)構(gòu)對地表的量化，在計算面積、長度、距離、形狀等空間指標(biāo)時，若柵格尺寸較大，則造成較大的誤差，這種誤差不僅有形態(tài)上的畸形，還可能包括屬性方面的偏差。

8、柵格結(jié)構(gòu)與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較：

1）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型具有“屬性明顯、位置隱含”的特點，它易于實現(xiàn)，且操作簡單，有利于基于柵格的空間信息模型的分析。

2）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型具有“位置明顯、屬性隱含”的特點，它操作起來比較復(fù)雜，許多分析操作（如疊置分析等）用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難于實現(xiàn)。

9、矢量格式向柵格格式的轉(zhuǎn)換：

a)內(nèi)部點擴散算法 b)復(fù)數(shù)積分算法

c)射線算法 d)掃描算法 e)邊界代數(shù)算法

10、柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：

①多邊形邊界提取 ②邊界線追蹤 ③拓?fù)潢P(guān)系生成 ④去除多余點及曲線圓滑

11、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其理論基礎(chǔ)是：多級格網(wǎng)方法、三個基本約定和線性四叉樹編碼。

12、鑲嵌數(shù)據(jù)模型采用規(guī)則或不規(guī)則的小面塊集合來逼近自然界不規(guī)則的地理單元。包括Voronoi多邊形和TIN三角網(wǎng)。

13、三維模型V=f(x,y,z)，z是一自變量，不受x,y的影響。表示方法有八叉樹表示法和三維邊界表示法。

第四章

1、空間數(shù)據(jù)的基本特征

1）空間特征:形狀、位置、分布與空間關(guān)系 2）多尺度與多態(tài)性：尺度與形態(tài)差異 3）多時空性：時間與空間序列 4）抽象性：分類編碼、空間建模 5）非結(jié)構(gòu)化特征：變長特性 6）海量數(shù)據(jù)特征

2、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)：

（1）常規(guī)DBMS進(jìn)行擴展，使有空間數(shù)據(jù)存儲、管理功能；（Oracle）（2）常規(guī)DBMS基礎(chǔ)上加一層空間數(shù)據(jù)庫引擎。（ESRI的SDE（Spatial Database Engine））

3、矢量數(shù)據(jù)的管理：

? 基于文件的數(shù)據(jù)管理方式

? 基于文件與關(guān)系式數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)混合管理

? 基于關(guān)系式數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)管理

? 基于對象—關(guān)系式數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)管理 ? 面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫管理

4、柵格影像不僅包含了屬性信息，還包含了隱藏的空間位置信息（即格網(wǎng)的行、列信息），即隱含著屬性數(shù)據(jù)與空間位置數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。其管理分為： ? 基于文件的影像數(shù)據(jù)庫管理 ? 文件結(jié)合數(shù)據(jù)庫影像管理 ? 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理

5、空間數(shù)據(jù)的組織：)圖幅數(shù)據(jù)組織

2)空間數(shù)據(jù)的圖庫管理 3)屬性數(shù)據(jù)組織

6、空間索引就是指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

7、索引類型

① 對象范圍索引 ② 格網(wǎng)型空間索引 ③ 四叉樹空間索引 ④ BSP樹空間索引

⑤ KDB樹空間索引 ⑥ R樹和R+樹

⑦

CELL樹

8、空間信息查詢：① 基于屬性特征查詢 ② 基于空間關(guān)系和屬性特征的查詢（SQL）

③ 一種空間擴展SQL查詢語言——GeoSQL

9、GIS標(biāo)準(zhǔn)的三個層次

1.國家層次：對應(yīng)NSDI。2.地區(qū)層次：對應(yīng)RSDI。3.國際層次：對應(yīng)GSDI。

第五章

1、GIS的數(shù)據(jù)源：是指建立的地理數(shù)據(jù)庫所需的各種數(shù)據(jù)的來源，主要包括地圖、遙感圖像、文本資料、統(tǒng)計資料、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。

2、柵格數(shù)據(jù)的來源 ：

① 遙感數(shù)據(jù) ② 航空影像

③ 地圖及圖片掃描數(shù)據(jù) ④ 矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ⑤ 手工方式

3、矢量數(shù)據(jù)來源：

① 定位設(shè)備（全站儀、GPS、常規(guī)測量等）② 地圖數(shù)字化 ③ 間接獲取 ?柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

?空間分析（疊置、緩沖等操作產(chǎn)生的新的矢量數(shù)據(jù)）

4、空間數(shù)據(jù)采集與處理的基本流程：

1）數(shù)據(jù)源的選擇 2）采集方法的確定 3）數(shù)據(jù)的編輯與處理 4）數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制與評價 5）數(shù)據(jù)入庫

5、空間數(shù)據(jù)采集方法：

1.野外數(shù)據(jù)采集 2.地圖數(shù)字化 3.攝影測量方法 4.遙感圖像處理

6、屬性數(shù)據(jù)的來源：統(tǒng)計資料、文本資料。

7、關(guān)系數(shù)據(jù)的來源：自動生成。

8、數(shù)據(jù)編輯包括：（1）偽節(jié)點

（2）懸掛節(jié)點（3）碎屑多邊形（4）不正規(guī)的多邊形

9、圖形數(shù)據(jù)錯誤的檢查：（1）疊合比較法

（2）目視檢查法（3）邏輯檢查法

10、幾何糾正是指對數(shù)字化原圖數(shù)據(jù)進(jìn)行的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的改正，以實現(xiàn)與理論值的一一對應(yīng)關(guān)系； 幾何糾正的方法包括仿射變換、相似變換、二次變換和高次變換等。

11、數(shù)據(jù)重構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。通用的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有柵格和矢量兩種，在地理信息系統(tǒng)中，它們之間的相互轉(zhuǎn)換是經(jīng)常性的。

12、數(shù)據(jù)質(zhì)量包括：誤差、精度、準(zhǔn)確度、空間分辨率、比例尺、和不確定度。

13、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的來源：1）空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性

2）空間現(xiàn)象的表達(dá)

3）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差 4）空間數(shù)據(jù)使用中的誤差

14、數(shù)據(jù)誤差主要有：幾何誤差、屬性誤差、時間誤差和邏輯誤差。

15、數(shù)據(jù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)和要素：1）數(shù)據(jù)情況的說明

2）位置精度 3）屬性精度 4）時間精度 5）邏輯一致性 6）數(shù)據(jù)完整性

7）表達(dá)形式的合理性

16、元數(shù)據(jù)的主要作用：（1）幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管理和維護空間數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)文檔，并保證即使其主要工作人員退休或調(diào)離時，也不會失去對數(shù)據(jù)情況的了解；

（2）提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)(clearing house)及數(shù)據(jù)銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù)；

（3）提供通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢檢索的方法或途徑，以及與數(shù)據(jù)交換和傳輸有關(guān)的輔助信息；

（4）幫助用戶了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能滿足其需求作出正確的判斷；（5）提供有關(guān)信息，以便用戶處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù)。

17、元數(shù)據(jù)的內(nèi)容: ① 對數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者及數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等的說明

② 對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、源數(shù)據(jù)的比例尺等

③ 對數(shù)據(jù)處理信息的說明，如量綱的轉(zhuǎn)換等

④ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述

⑤ 對數(shù)據(jù)庫的更新、集成方法等的說明

第六章

1、空間查詢內(nèi)容：空間位置、空間分布、空間關(guān)系、屬性特征、幾何特征。

2、空間數(shù)據(jù)查詢的方式主要有兩大類，即“屬性查圖形”和“圖形查屬性”。

3、空間關(guān)系查詢分為：拓?fù)潢P(guān)系查詢和緩沖區(qū)查詢。

4、空間量算主要有：?幾何量算

形狀量算

質(zhì)心量算

距離量算

5、空間變換：對原始圖層及其屬性進(jìn)行一系列的邏輯或代數(shù)運算，以產(chǎn)生新的具有特殊意義的地理圖層及其屬性，這個過程稱為空間變換。

6、基于柵格結(jié)構(gòu)的空間變換可分為三種方式：單點變換、鄰域變換、區(qū)域變換。

7、重分類：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行的再次分類組織。

8、緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：

1、點水源污染防治、醫(yī)院的服務(wù)影響范圍，點圖層的緩沖區(qū)。

2、道路的擴建，線的緩沖區(qū)

3、自然生態(tài)保護區(qū)，面對象的緩沖

9、地理信息系統(tǒng)的疊加分析是將有關(guān)主題層組成的數(shù)據(jù)層面，進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個新數(shù)據(jù)層面的操作，其結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。

10、主要網(wǎng)絡(luò)分析功能：1）路徑分析

2）計算最短路徑的Dijkstra算法 3）資源分配

11、在以下幾種情況下必須作空間插值：

1）現(xiàn)有的離散曲面的分辨率，象元大小或方向與所要求的不符，需要重新插值。2）現(xiàn)有的連續(xù)曲面的數(shù)據(jù)模型與所需的數(shù)據(jù)模型不符，需要重新插值。3）現(xiàn)有的數(shù)據(jù)不能完全覆蓋所要求的區(qū)域范圍，需要插值。

12、空間插值方法可以分為：整體插值、局部插值方法兩類。

13、整體插值方法：1）邊界內(nèi)插方法2）趨勢面分析3）變換函數(shù)插值

14、局部插值方法 ：1）最近鄰點法：泰森多邊形方法

2）移動平均插值方法：距離倒數(shù)插值 3）樣條函數(shù)插值方法

4）空間自協(xié)方差最佳插值方法：克里金插值

15、綜合評價一般經(jīng)過四個過程：

1）評價因子的選擇與簡化；

2）多因子重要性指標(biāo)（權(quán)重）的確定； 3）因子內(nèi)各類別對評價目標(biāo)的隸屬度確定； 4）選用某種方法進(jìn)行多因子綜合。

第七章

1、DTM：數(shù)字地面模型（Digital Terrain Model，簡稱DTM）是定義于二維區(qū)域上的一個有限項的向量序列，它以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。

2、DEM：數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時稱為數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）。高程是地理空間中的第三維坐標(biāo)。數(shù)學(xué)表達(dá)為：z = f（x，y）

3、DEM是DTM的一個子集，是DTM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最核心部分，可以從中提取出各種地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并進(jìn)行通視分析，流域結(jié)構(gòu)生成等應(yīng)用分析.4、地理信息系統(tǒng)中的DEM表示模型：規(guī)則格網(wǎng)模型、等高線模型、不規(guī)則三角網(wǎng)模型

5、規(guī)則格網(wǎng)模型缺點：1）在地形平坦的地方，存在大量的數(shù)據(jù)冗余；

2）在不改變格網(wǎng)大小的情況下，難以表達(dá)復(fù)雜地形的突變現(xiàn)象； 3）在某些計算，如通視問題，過分強調(diào)網(wǎng)格的軸方向。

6、Delaunay三角形的生成：1）凸包生成

2）環(huán)切邊界法凸包三角形剖分

3）離散點的內(nèi)插

7、Delaunay三角形產(chǎn)生的基本準(zhǔn)則：

1）任何一個Delaunay三角形的外接圓內(nèi)不能包含任何其它離散點。

2）相鄰兩個Delaunay三角形構(gòu)成凸四邊形，在交換凸四邊形的對角線之后，六個內(nèi)角的最小者不再增大。該性質(zhì)即為最小角最大準(zhǔn)則。

8、格網(wǎng)DEM轉(zhuǎn)成TIN可以看作是一種規(guī)則分布的采樣點生成TIN的特例，其目的是盡量減少TIN的頂點數(shù)目，同時盡可能多地保留地形信息，如山峰、山脊、谷底和坡度突變處。

9、規(guī)則格網(wǎng)DEM生成規(guī)則三角網(wǎng)：1）篩選要保留或丟棄的格網(wǎng)點；

2）判斷停止篩選的條件。其中兩個代表性的方法算法是: ?保留重要點法

?啟發(fā)丟棄法

10、DEM數(shù)據(jù)采集方法：1）地面測量

2）現(xiàn)有地圖數(shù)字化 3）空間傳感器

4）數(shù)字?jǐn)z影測量方法

第八章

1、空間分析的目的是解決某類與地理空間有關(guān)的問題，通常涉及多種空間分析操作的組合。

2、空間分析一般步驟是：①明確分析的目的和評價準(zhǔn)則；

②準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)； ③進(jìn)行空間分析操作； ④進(jìn)行結(jié)果分析；

⑤解釋、評價結(jié)果（如有必要，返回步驟1）； ⑥結(jié)果輸出（地圖、表格和文檔）。

3、空間分析建模是指運用GIS空間分析方法建立數(shù)學(xué)模型的過程。

4、地圖建模可以是一個空間分析流程的逆過程，即從分析的最終結(jié)果開始，反向一步步分析為得到最終結(jié)果，哪些數(shù)據(jù)是必須的，并確定每一步要輸入的數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)是如何派生而來。

第三篇：地理信息系統(tǒng)教程復(fù)習(xí)資料

1.GIS:由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。

2.地理信息系統(tǒng)基本組成：系統(tǒng)硬件，系統(tǒng)軟件，空間數(shù)據(jù)，應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。

3.地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系GIS離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)； GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用；一般MIS側(cè)重非圖形數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲與查詢，不能對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、分析，沒有拓?fù)潢P(guān)系，其圖形顯示功能有限。4.GIS與地圖數(shù)據(jù)庫的異同：地圖數(shù)據(jù)庫有比例尺概念，GIS是為某一特定比例尺建立的一個地圖成品倉庫，它可由GIS管理，其中的地圖具有圖形表現(xiàn)屬性,一般數(shù)據(jù)庫不需具備這些屬性；它是GIS的下游產(chǎn)品，它的更新依賴于GIS，它提供的信息是GIS向人們提供服務(wù)的中間產(chǎn)品；GIS是在地理信息的基礎(chǔ)上對真實世界進(jìn)行數(shù)量化處理分析，但地圖數(shù)據(jù)庫存在的地理要素經(jīng)人為修改，不完全是真實地理的反映； GIS與地理信息的關(guān)系：GIS操作對象是空間數(shù)據(jù)，表達(dá)內(nèi)容是與時空有關(guān)的地理信息。地理信息是指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。地理信息具有地域性、多維結(jié)構(gòu)性、時序性等特征。5.地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都包括電子數(shù)據(jù)和非電子數(shù)據(jù)。或：GIS數(shù)據(jù)源自地圖數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

6.地理信息系統(tǒng)基本功能：數(shù)據(jù)采集與編輯；數(shù)據(jù)存儲于管理；數(shù)據(jù)處理與交換；空間分析和統(tǒng)計；產(chǎn)品制作與顯示；二次開發(fā)和編程。

應(yīng)用功能：資源管理，區(qū)域規(guī)劃，國土監(jiān)測，輔助決策。

區(qū)分：GIS依托基本功能利用空間分析技術(shù)，模型分析技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術(shù)，二次開發(fā)環(huán)境等，演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應(yīng)用功能，滿足用戶的廣泛需求。

7.GIS的研究對象是地理實體，即指自然界現(xiàn)象和社會經(jīng)濟事件中不能再分割的單元。

地理實體特征：屬性特征：對空間實體的屬性定義和說明信息。空間特征：對空間實體的分布位置、幾何特征和空間關(guān)系的定義。時間特征：空間實體的時間尺度。依據(jù)空間數(shù)據(jù)來源的不同分為：地圖數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、影象數(shù)據(jù)等。

8.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)組織的形式，是相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合，是適合于計算機存儲、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)。

空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指適合于計算機系統(tǒng)存儲、管理和處理的地學(xué)圖形的邏輯結(jié)構(gòu)，是地理實體的空間排列方式和相互關(guān)系的抽象描述。

9.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為基于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩種。

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過坐標(biāo)值精確地表示點、線和面等地理實體，坐標(biāo)空間設(shè)為連續(xù)，允許任意位置、長度和面積的精確定義。

柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的像元陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其陣列中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的屬性特征。

10.矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較： 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可具體分為點，線，面，可以構(gòu)成現(xiàn)實世界中各種復(fù)雜的實體，當(dāng)問題可描述成線或邊界時，特別有效。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊，冗余度低，并具有空間實體的拓?fù)湫畔ⅲ菀锥x和操作單個空間實體，便于網(wǎng)絡(luò)分析。矢量數(shù)據(jù)的輸出質(zhì)量好，精度高。矢量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能有效的支持影像代數(shù)運算，存儲比較復(fù)雜，不能與DEM直接進(jìn)行聯(lián)合空間分析。

柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過空間點的密集而規(guī)則的排列表示整體的空間現(xiàn)象的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，定位存取性能好，可以與影像和DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合空間分析，數(shù)據(jù)共享容易實現(xiàn)，對數(shù)據(jù)的操作比較容易。輸出精度高，但是數(shù)據(jù)量大，難以獲取空間實體的拓?fù)湫畔ⅲy以進(jìn)行網(wǎng)路分析的操作，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是面向?qū)嶓w的，各種實體往往是疊加在一起反映出來的，因而難以識別和分離，對點線面的識別要采用其他技術(shù)。11.數(shù)據(jù)庫：按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫。

三個基本組成：數(shù)據(jù)集，物理存儲介質(zhì)，數(shù)據(jù)庫軟件。數(shù)據(jù)庫的主要特征：數(shù)據(jù)集中控制，數(shù)據(jù)獨立，數(shù)據(jù)共享，減少數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護功能。

12.數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中對數(shù)據(jù)的邏輯組織形式的描述，數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界部分現(xiàn)象的抽象，它描述了數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系和在數(shù)據(jù)上的各種操作，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織的形式表示，以抽象的形式描述和反映一個部門或系統(tǒng)的業(yè)務(wù)活動和信息流程。數(shù)據(jù)模型的三要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件。13.層次數(shù)據(jù)模型是一種樹結(jié)構(gòu)模型，他把數(shù)據(jù)按自然地層次關(guān)系組織起來，以反映數(shù)據(jù)之間的隸屬關(guān)系，特點是地理數(shù)據(jù)組織成有向的有序的樹結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)，圖中的節(jié)點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同節(jié)點數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，基本特征是結(jié)點數(shù)據(jù)之間沒有明確的從屬關(guān)系，一個結(jié)點可與其他多個結(jié)點建立聯(lián)系，即結(jié)點之間的聯(lián)系是任意的，任何兩個結(jié)點之間都能發(fā)生聯(lián)系，和表示多對多的關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)為滿足一定條件的二維表，表具有固定的列數(shù)和任意的行數(shù)，在數(shù)學(xué)上稱為關(guān)系。

14.對象數(shù)據(jù)模型的特點：可充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型是一種抽象的模型，允許設(shè)計者在基本功能上選擇最為合適的技術(shù)。具有可擴充性。可以模擬和操縱復(fù)雜對象。15.GIS的數(shù)據(jù)源食指建立GIS的地理數(shù)據(jù)庫所需的各種數(shù)據(jù)的來源，主要包括地圖、遙感圖像、文本資料、統(tǒng)計資料、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。

16.GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量包含如下五個方面：①位置精度：如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的質(zhì)量。②屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。③邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓?fù)潢P(guān)系的正確性等。④完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等。⑤現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等。17.地圖投影在GIS中有什么作用？

GIS以地圖方式顯示地理信息，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)庫中地理數(shù)據(jù)以地理坐標(biāo)存儲時，則以地圖為數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)必須通過投影變換轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)；而輸出或顯示時，則要將地理坐標(biāo)表示的空間數(shù)據(jù)通過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)用戶的需要而指定投影方式，但當(dāng)所顯示的地圖與國家基本地圖系列的比例尺一致時，一般采用國家基本系列地圖所用的投影。

18.空間數(shù)據(jù)中的幾何數(shù)據(jù)是指實體或現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置，一般以坐標(biāo)數(shù)據(jù)表示。幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相對于時間來說，常常呈相互獨立的變化，即在不同的時間，空間位置不變，但是屬性類型可能已經(jīng)發(fā)生變化，或者相反。因此可以不斷更新屬性數(shù)據(jù)來體現(xiàn)實體或現(xiàn)象的時時特征，同時也可反映實體或現(xiàn)象的變化規(guī)律和變化特征。而幾何數(shù)據(jù)又說明了屬性數(shù)據(jù)發(fā)生的地理位置及其存在的意義。

19.分類分級對于屬性數(shù)據(jù)的意義：在屬性數(shù)據(jù)中，有一部分是與幾何數(shù)據(jù)的表示密切有關(guān)的，例如，道路的等級、類型等，決定著道路符號的形狀、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來。編碼的過程是將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的過程，前提是首先要對需表示的信息進(jìn)行分類分級。

20.元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息。空間元數(shù)據(jù)是地理的數(shù)據(jù)和信息資源的描述性信息。他通過對地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容，質(zhì)量，條件和其他特征進(jìn)行描述與說明，以便人們有效的定位，評價，比較，獲取和使用與地理相關(guān)的數(shù)據(jù)。

元數(shù)據(jù)的作用和意義：幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效的維護和管理數(shù)據(jù)；提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位的各種有關(guān)信息供用戶查詢；幫助用戶了解數(shù)據(jù)；提供有關(guān)信息，以便用戶處理和轉(zhuǎn)換有用數(shù)據(jù)。采用元數(shù)據(jù)可以便于數(shù)據(jù)共享。

21.空間數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容包括：圖形編輯，自動拓?fù)洌鴺?biāo)變換，數(shù)據(jù)壓縮，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)內(nèi)插等。22.矢量數(shù)據(jù)壓縮的目的是刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的存儲量，節(jié)省存儲空間，加快后繼處理的速度。數(shù)字高程模型DEM也可稱數(shù)字地面模型DTM是一種對空間起伏變化的連續(xù)表示方法。

23.空間數(shù)據(jù)處理主要包括：據(jù)處理涉及的內(nèi)容很廣，主要取決于原始數(shù)據(jù)的特點和用戶的具體需求。一般有數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取等內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理是針對數(shù)據(jù)本身完成的操作，不涉及內(nèi)容的分析。空間數(shù)據(jù)的處理也可稱為數(shù)據(jù)形式的操作。

24.數(shù)據(jù)變換：指數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，包括幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換和輻射糾正等，以解決空間數(shù)據(jù)的幾何配準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)重構(gòu)：指數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉(zhuǎn)換，包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、格式變換、類型替換等，以解決空間數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、格式和類型上的統(tǒng)一，實現(xiàn)多源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接與融合。

數(shù)據(jù)提取：指對數(shù)據(jù)進(jìn)行某種有條件的提取，包括類型提取、窗口提取、空間內(nèi)插等，以解決不同用戶對數(shù)據(jù)的特定需求。

25.請說明如何建立道路的拓?fù)涞年P(guān)系？ 道路屬于線狀矢量要素，其拓?fù)潢P(guān)系的建立也遵循矢量數(shù)據(jù)自動拓?fù)涞牟襟E。其步驟可分為以下幾步：（1）鏈的組織。找出在鏈的中間相交(左圖)，而不是在端點相交(右圖)的情況，自動切成新鏈；把鏈按一定順序存儲，如按最大或最小的x或y坐標(biāo)的順序，這樣查找和檢索都比較方便，然后把鏈按順序編號。（2）結(jié)點匹配。結(jié)點匹配是指把一定限差內(nèi)的鏈的端點作為一個結(jié)點，其坐標(biāo)值取多個端點的平均值，如圖。然后，對結(jié)點順序編號。

26.采用矢量數(shù)據(jù)壓縮的方法，矢量數(shù)據(jù)壓縮的目的是刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的存貯量，節(jié)省存貯空間，加快后繼處理的速度。下面介紹幾種常用的矢量數(shù)據(jù)的壓縮算法，以及它們之間的異同點。道格拉斯――普克法，垂距法光欄法幾種方法的比較

如果某種矢量數(shù)據(jù)的壓縮算法既能精確地表示數(shù)據(jù)，又能最大限度地淘汰不必要的點，那就是一種好的算法。具體可以依據(jù)簡化后曲線的總長度、總面積、坐標(biāo)平均值等與原始曲線的相應(yīng)數(shù)據(jù)的對比來判別。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下道格拉斯――普克法的壓縮算法較好，但必須在對整條曲線數(shù)字化完成后才能進(jìn)行，且計算量較大；光欄法的壓縮算法也很好，并且可在數(shù)字化時實時處理，每次判斷下一個數(shù)字化的點，且計算量較小；垂距法算法簡單，速度快，但有時會將曲線的彎曲極值點p值去掉而失真。27.柵格地圖數(shù)據(jù)如何減少硬盤存貯空間？

利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。如進(jìn)行游程長度(行程)編碼、弗利曼編碼、四叉樹編碼等。

28.空間查詢主要有：擴展關(guān)系數(shù)據(jù)庫的查詢語言，可是化空間查詢，超文本查詢，自然語言空間查詢。29.如何表達(dá)查詢得到的結(jié)果：使要素、對應(yīng)的記錄同步進(jìn)入選擇集，同時改變顯示顏色。

進(jìn)入選擇集的記錄可以用統(tǒng)計圖表達(dá)。如果選擇集是空的，統(tǒng)計圖就包括該表的全體記錄。進(jìn)入選擇集的記錄可以分類匯總統(tǒng)計。

30.對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析的意義：IS中空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析是指對GIS地理數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，針對不同領(lǐng)域的運用提取相關(guān)的地理信息，去除一些冗余信息使其便于分析利用。31.泰森多邊形有什么特點？如何建立？

泰森多邊形可用于定性分析、統(tǒng)計分析、鄰近分析等，其特性有：每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個離散點數(shù)據(jù)；泰森多邊形內(nèi)的點到相應(yīng)離散點的距離最近；位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊的離散點的距離相等。泰森多邊形的建立步驟：離散點自動構(gòu)建三角網(wǎng)，即構(gòu)建Delaunay三角網(wǎng)。找出與每個離散點相鄰的所有三角形的編號，并記錄下來。對與每個離散點相鄰的三角形按順時針或逆時針方向排序，以便下一步連接生成泰森多邊形。計算每個三角形的外接圓圓心，并記錄之。根據(jù)每個離散點的相鄰三角形，連接這些相鄰三角形的外接圓圓心，即得到泰森多邊形。

第四篇：地理信息系統(tǒng)考研學(xué)校

地理信息系統(tǒng)考研學(xué)校

武漢大學(xué)（測量）

解放軍信息工程大學(xué)（測量）

大慶石油學(xué)院（礦產(chǎn)普查與勘探，地球探測與信息技術(shù)，礦物學(xué)、礦床學(xué)、巖石學(xué)）

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北京大學(xué)（自然地理學(xué)，人文地理學(xué)，氣象學(xué)，大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，流體力學(xué)，固體地球物理學(xué)，空間物理學(xué)，礦物學(xué)，巖石學(xué)，礦床學(xué)，地球化學(xué)，古生物學(xué)與地層學(xué)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，地質(zhì)學(xué)，攝影測量與遙感，環(huán)境與資源保護法學(xué)，歷史地理學(xué)，大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，生態(tài)學(xué)，建筑設(shè)計及其理論，人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟學(xué)）

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北京科技大學(xué)（礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦 床學(xué)，礦產(chǎn)普查與勘探）

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北京林業(yè)大學(xué)（自然地理學(xué)，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，生態(tài)學(xué)，自然保護區(qū)，城市規(guī)劃與設(shè)計，旅游管理）

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石油大學(xué)（北京）（礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，地球化學(xué)，古生物學(xué)與地層學(xué)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，地圖制圖學(xué)與地理信息工程，礦產(chǎn)普查與勘探，地球探測與信息技術(shù)）

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太原理工大學(xué)（地圖制圖學(xué)與地理信 息工程，礦產(chǎn)普查與勘探，地球探測與信息技術(shù)，市政工程，水文學(xué)及水資源，環(huán)境科學(xué)，環(huán)境工程）

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中國地質(zhì)大學(xué)（北京）（地圖制圖學(xué)與地理信 息工程，人口、資源與環(huán)境經(jīng) 濟學(xué)，固體地球物理學(xué)，海洋地質(zhì)，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦 床學(xué)，地球化學(xué)，古生物學(xué)與地層學(xué)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，科學(xué)技術(shù)史，大地測量學(xué)與測量工

程，攝影測量與遙感，礦產(chǎn)普查與勘探，地球探測與信息技術(shù)，油氣田開發(fā)工程，地質(zhì)工程，安全技術(shù)及工程，管理科學(xué)與工程，分析化學(xué)，水文學(xué)及水資源，環(huán)境工程，地球化學(xué)，礦產(chǎn)普查與勘探，人口、資源與環(huán)境經(jīng) 濟學(xué)，通信與信息系統(tǒng)）

中山大學(xué)（自然地理學(xué)，人文地理學(xué)，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，水文學(xué)及水資源，氣象學(xué)，大氣物理學(xué)和大氣環(huán)境，物理海洋學(xué)，環(huán)境科學(xué)，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，巖土工程）

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蘭州大學(xué)（自然地理學(xué)，人文地理學(xué)，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，氣象學(xué)，大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，地球化學(xué)，古生物學(xué)與地層學(xué)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，巖土工程，水文學(xué)及水資源，地質(zhì)工程）http:///

西北大學(xué)（自然地理學(xué)，人文地理學(xué)，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，中國歷史地理，區(qū)域經(jīng)濟學(xué)，城市規(guī)劃與設(shè)計，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦 床學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，地球探測與信息技術(shù)，地球化學(xué)，古生物學(xué)與地層學(xué)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，礦產(chǎn)普查與勘探，地質(zhì)工程）

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西北農(nóng)林科技大學(xué)（地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，生態(tài)學(xué)，環(huán)境科學(xué)，土壤學(xué)，土地資源與空間信息技術(shù)，水土保持與荒漠化防治，土地資源管理，環(huán)境與資源保護法學(xué)，水文學(xué)及水資源，水力學(xué)及河流動力學(xué)，水工結(jié)構(gòu)工程，水利水電工程，農(nóng)業(yè)水土工程，環(huán)境工程）

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成都理工大學(xué)（科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)工程及防護工程，地圖制圖學(xué)與地理信息工程，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，固體地球物理學(xué)，礦產(chǎn)普查與勘探，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，地球探測與信息技術(shù)，地球化學(xué)，地質(zhì)工程，古生物學(xué)與地層學(xué)，環(huán)境地質(zhì)，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，應(yīng)用地球物理，沉積學(xué)，環(huán)境科學(xué)，環(huán)境工程）http://

昆明理工大學(xué)（地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，大地測量學(xué)與測量工程，地圖制圖學(xué)與地理信息工程，礦產(chǎn)普查與勘探，地質(zhì)工程）

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第五篇：GIS(地理信息系統(tǒng))考研學(xué)校分析

GIS(地理信息系統(tǒng))考研學(xué)校分析

作為本科專業(yè)的地理信息系統(tǒng)，可以分為工學(xué)類和理學(xué)類兩類：大部分的師范院校的GIS屬于理學(xué)，而大部分的工科院校的GIS則屬于工學(xué)（怪不得我們學(xué)校的GIS老師說我們學(xué)校的GIS是測繪背景下的，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位）。

教育部針對地理信息系統(tǒng)設(shè)置了兩個碩士專業(yè)：070503地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)（屬于理學(xué)，大部分學(xué)校考數(shù)二）和081603地圖制圖學(xué)與地理信息工程（屬于工學(xué)，大部分考數(shù)

一）。

地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)是一級學(xué)科（一級學(xué)科是指教育部批準(zhǔn)，各單位可按一級學(xué)科下或在一級學(xué)科下任何二級學(xué)科授予博士和碩士單位）地理學(xué)0705下的二學(xué)科（地理學(xué)共設(shè)置二級學(xué)科三個，其他兩個是070501自然地理學(xué)和070502人文地理學(xué)），其中地理學(xué)一級學(xué)科招生單位共10個：北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、中科院研究生院、東北師范大學(xué)、華東師范大學(xué)、南京大學(xué)、南京師范大學(xué)、中山大學(xué)、陜西師范大學(xué)和蘭州大學(xué)，這10所大學(xué)的地理學(xué)是最牛的，作為一級學(xué)科下的地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)應(yīng)該也是比較強的！所以大部分只有理學(xué)而無工學(xué)背景的師范類GIS本科畢業(yè)生考研多會選擇這些大學(xué)和其他僅設(shè)置了地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)二級學(xué)科的大學(xué)。

地圖制圖學(xué)與地理信息工程是一級學(xué)科測繪科學(xué)與技術(shù)0818下的二級學(xué)科（測繪科學(xué)與技術(shù)共設(shè)置二級學(xué)科三個，其他兩個是081801大地測量學(xué)與測量工程和081802攝影測量與遙感），其中測繪科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科招生單位共5個：同濟大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)（名不見經(jīng)傳但很強）、武漢大學(xué)和中南大學(xué)。具有工學(xué)背景的GIS本科生報考這幾所院校是明智的選擇，當(dāng)然還有一些只設(shè)置了地圖制圖學(xué)與地理信息工程二級學(xué)科的大學(xué)。

1.中科院地理所、遙感所

2.武漢大學(xué)

3.南京師范大學(xué)

4.北京大學(xué)

5.北京師范大學(xué)

6.華東師范大學(xué)

7.南京大學(xué)

8.浙江大學(xué)

9.同濟大學(xué)

10.中山大學(xué)

11.吉林大學(xué)

12.中南大學(xué)

13.蘭州大學(xué)

14.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)

15.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）

16.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）

17.中國礦業(yè)大學(xué)

18.中國海洋大學(xué)

19.中國石油大學(xué)

20.北京林業(yè)大學(xué)

21.解放軍信息工程大學(xué)

22.長安大學(xué)

23.東北師范大學(xué)

24.陜西師范大學(xué)

25.華中師范大學(xué)

26.首都師范大學(xué)

27.成都理工大學(xué)

28.福州大學(xué)

29.山東科技大學(xué)

30.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

31.中國人民大學(xué)

32.西南交通大學(xué)33河海大學(xué)

34.東華理工大學(xué)