空间地理技术

题型分布

十几道选择题，简答（基本概念），案例分析（技术应用案例），讨论题（1道，chatgpt）

第一章

1. 空间信息的概念

空间信息是反映地理实体（或地理现象）空间分布特征的信息，空间分布特征包括位置、形状和空间关系等。
空间信息/空间数据用于描述地理实体（地理现象）空间位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面的信息的数据，描述的是现实世界中的实体，具有定位、定性、时间和空间关系等特性。

2. 空间数据的特征

三个基本特征：空间特征（定位）、属性特征（非定位）、时间特征（时间尺度）。

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第二章

2.1 重点

地球椭球：地球内部物质不均匀，铅垂线正交方向和大地水准面实际上是略有起伏的不规则光滑曲面，计算困难，所以采用一个非常接近大地体的旋转椭球来代替大地体，该球体称为“地球椭球”。

总地椭球：与大地体最接近的地球椭球。
参考椭球：局部与大地体密和最好的地球椭球。

2.2 重点

坐标系：

• 天文坐标系：以大地水准线和铅垂线构建起来的坐标系

• 大地坐标系：以椭球面为基准面，其法线为基准线，同时以起始子午面和赤道面作为地面上某一点在椭球面上的投影位置的两个参考面，构建的坐标系。

• 1954北京坐标系：以东北边境的呼玛，吉拉林和东宁，与1942年普尔科沃坐标系联测之后的坐标作为我国天文大地网的起算数据，然后通过天文大地网的计算推算出北京某点的坐标，并由此推算到全国，建立起我国的大地坐标系。

• 1980国家大地坐标系（西安），采用新椭球参数进行平差

• 2000国家大坐标系

高程参考系统

• 高程：点到高程基准面的垂直距离。
• 三种高程系统：正高，正常高，大地高

2.4

基本比例尺：1：100万、1：50万 ~ 1：5000

第三章

3S是什么？

地理信息系统（GIS）、全球导航卫星系统（GNSS）、遥感系统（RS）

3.1 重点

开头第一段

GIS：地理信息系统

作用：对多种来源的时空数据进行综合性处理，实现对空间数据的集成、处理、管理和可视化，具有对空间数据进行分析的能力。

GNSS（GPS）：全球卫星导航系统，是具有全球导航能力的卫星定位系统，它通过卫星不断向地面广播和发送加载了特殊位置信息的某种频率的无线电信号实现定位测量。

作用：实时快速的提供目标的空间位置
特点：全球全天候定位，功能多精度高，观测时间短，测站间无须通信，仪器操作简单，可提供全球统一的三维地心坐标，应用广泛。

RS：遥感系统

作用：实时或非实时的提高目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的变化。

3.3

遥感的基本概念：

广义遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或者自然现象进行远距离感知的一种探测技术。
狭义遥感：应用探测仪器而不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析揭示物体性质及其变化的综合性探测技术。

特性
1）空间特性：通过遥感技术获得的地面影像比地面上观察到的视域范围大很多，这为宏观研究地面上的各种自然现象及其分布规律提供了条件
2）时相特性：利用遥感技术能够周期性的成像，有利于动态监测和研究。
3）波谱特性：遥感的探测波段扩大了人们对地物特性的研究范围。

遥感分类：
1）遥感探测的对象
2）遥感平台
3）信息记录的表现形式
4）传感器的工作方式
5）传感器探测的电磁波段
6）遥感应用
遥感特点：
1）探测范围广
2）时效性
3）周期性
4）综合性
5）约束少
6）手段多，信息量大
7）经济性
遥感平台：地面平台，航空平台，航天平台

3.5

GIS与其它两种的融合的关系图

六个方面：
1）高分辨率对地观测技术
2）空间信息基础设施
3）大容量数据存储以及元数据交换与共享
4）空间数据的处理和分析
5）空间信息可视化
6）分布空间数据管理技术

两两集成+整体：

• RS与GIS集成
• GPS与GIS集成
• RS与GPS集成
• 3S整体集成
  
  

第四章

空间数据模型有哪几种？

分为要素模型，场模型，网络模型

数据结构哪几种？

分为矢量结构（坐标带方向）和栅格结构（网格带数字）

矢量结构优点：数据存储量小，数据表达精度比较高，输出图形美观而且工作效率高
缺点：操作复杂

栅格结构全部反过来

矢量和栅格的转换 P169

• I和J也就是这个网格应该画多大，地面的长宽除以网格分辨率

• 每个格子的x和y，x_max - x_min / J 就行

• 线的情况，两个端点先栅格化，两个端点的x和y做差

空间索引

文件系统与数据库系统

文件系统：把文件按照一定逻辑结构（顺序、树）把有关联的数据记录组织起来，并用体现这种逻辑结构的物理存储形式将数据存放在相应的物理存储设备上。

数据库系统：

管理模式：

文件管理模式
文件和数据库混合管理模式
全关系型数据库管理模式
对象-关系数据库管理模式
面向对象的数据库管理模式

组织方法：

纵向分层：对不同类型的空间信息进行查询和分析，在空间数据库中空间数据分成为若干专题层。
横向分块：当设计到的区域在一个分块内时，在该块的局部内进行操作即可，当需要跨多个分块时，需要进行块间的拼接操作。（国家系列比例尺地形图分幅）

第五章

位置关系：点线面的关系

拓扑关系：邻接关系，关联关系，包含关系

方向关系：

空间分析的概念：

地理空间分析，空间分析的核心在于空间，而空间的本质是位置。研究对象的空间地理位置作为重要变量的系统性应用。空间分析可以理解为：对空间数据进行各种处理计算以从中获得信息和知识的过程。

缓冲区分析

缓冲区的概念：指空间对象的一种影响范围或服务范围
两种方法：矢量方法和栅格方法

缓冲区的形态：
1）点要素缓冲区：以点要素为核心，缓冲距离R为半径的圆。
2）线要素缓冲区：以线目标为轴线，两侧沿法线方向以缓冲距离R为平移量作平行曲线并在轴线端点处用光滑曲线连接所得到的封闭区域。
3）面要素缓冲区：以面要素的边界线为轴线，缓冲距离R为平移量向边界线外侧或内侧作平行曲线所形成的多边形。
4）多重缓冲区：多个缓冲距离R叠加，重叠部分进行融合

缓冲区分析分为三个步骤：
1）选择要研究的空间对象
2）其次，根据已有的研究结论或通过计算，得到缓冲区半径R的大小
3）利用缓冲半径R进行缓冲区分析得到相应的缓冲区，通过矢量叠加分析得到缓冲内区的空间对象并进行统计

叠置分析

概念：将同一区域、同一比例尺的两个多个图层进行叠置，生成一个具有多重属性新图层的操作。

三种图层：输入图层、叠置图层、输出图层。

叠置分析分为：栅格叠置分析和矢量叠置分析

矢量叠置分析有5种：点与点，线与线，点与线，点与多边形，线与多边形，多边形与多边形叠置（并叠交）



栅格叠置分析：栅格代数运算和栅格逻辑运算

栅格代数运算：

栅格逻辑运算：

网络分析

概念：依据网络结构的拓扑关系，通过考察网络要素的空间及属性信息，以数学理论模型为基础，对地理网络、城市基础设施网络等网状事物进行空间分析。

• 最短路径分析：迪杰斯特拉算法

• 选址问题分析：
  中心点分析：构建一个G（V，E）图，对于每个顶点都计算其与其它顶点的距离，记录每个顶点距离其它顶点的最大值，在每个顶点的最大值种最小的那个点就是图的中心点。
  中位点分析：构建一个G（V，E）图，对于每个顶点都计算其与其它顶点的距离和，距离其它顶点的距离和最小的就是中位点。

第八章chatgpt的影响