GIS空间分析试题范围及参考答案.docx
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GIS空间分析试题范围及参考答案
GIS空间分析试题范围及参考答案
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地理空间数据立方体（GeospatialDataCube）是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值
定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。
地理空间数据立方体绝非仅在数据库上加一层空间外衣，而是真正地以空间数据库为基
础，进行复杂的空间分析，反映不同时空尺度下的动态变化趋势，为决策者提供及时、准确
的信息。
地理空间数据立方体中的数据是经过选择、整理、集成等处理的，为空间数据挖掘
提供了良好的数据基础，因而在地理空间数据立方体中进行数据挖掘比在原始数据库中更加
有效。
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联机分析处理（OLAP）是共享多维信息的、针对特定问题的联机数据访问和分析的软件
技术，具有汇总、合并、聚集以及从不同角度观察消息的能力。
它可以跨越空间数据库模式的多个版本，处理来自不同组织的信息和由多个数据存储集
成的信息。
联机分析处理对空间数据立方体进行的多维数据分析主要有切块、切片、旋转、钻取等
分析动作，目的是进行跨维、跨层次的计算与建模。
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1、地理空间统计方法
2、地理空间聚类方法
3、地理空间关联分析
4、地理空间分类与预测分析
5、异常值分析
[地理空间数据挖掘系统包括三大支柱模块：
地理空间数据立方体、联机分析处理
（OLAP）模块和空间数据挖掘模块。
]
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空间分析的研究对象：
空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间
目标的潜在信息。
空间目标是空间分析的具体研究对象。
空间目标具有空间位置、分布、形态、空间关系
（距离、方位、拓扑、相关场）等基本特征。
空间关系是指地理实体之间存在的与空间特性
有关的关系，是刻画数据组织、查询、分析和推理的基础。
不同类型的空间目标具有不同的
形态结构描述，对形态结构的分析称为形态分析。
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空间分析研究的主要目标有：
认知。
有效获取空间数据，并对其进行科学的组织描述，利用数据再现事物本身，
例如绘制风险图。
解释。
理解和解释地理空间数据的背景过程，认识事件的本质规律，例如住房价格
中的地理邻居效应。
预报。
在了解、掌握事件发生现状与规律的前提下，运用有关预测模型对未来的状
况做出预测，例如传染病的爆发。
调控。
对地理空间发生的事件进行调控，例如合理分配资源。
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我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）
1、北京54坐标系（BJZ54）
北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它
是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
1954年北京坐标系的历史：
新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测
量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名
为1954年北京坐标系。
因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；2、西安80坐标系
1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有
了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中
部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.257221013、WGS－84坐标系
WGS－84坐标系（WorldGeodeticSystem）是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。
WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。
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1、空间分布和格局
2、资源配置与规划
3、空间关系与影响
4、空间动态与过程
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从广义来讲，尺度（Scale）是实体、模式或过程在空间或时间上的基准尺寸。
从研究
者和被研究对象特征的角度，尺度是指研究某一现象或事件时采用的空间或时间单位，或某
一现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。
地理信息科学中所谈及的“尺度”既可指研究范围（如地理分布范围大小），也表示详细
程度（如地理分辨率的层次和大小）以及时间长短与频率。
尺度定义为地理空间信息被观察、表示、分析和传输的详细程度，可从空间尺度、时间
尺度和语义尺度三方面来说明。
其中空间尺度为数据表达的空间范围的相对大小以及地理系统中各部分规模的大小；时
间尺度是指数据表示的时间周期及数据形成的周期；语义尺度主要描述地理实体语义变化的
强弱幅度以及属性内容的层次性。
三者具有密切的关系，从一定意义上讲，时间尺度与空间尺度是一致的，时空尺度也被
理解为狭义尺度，较大的空间尺度往往对应于较长的时间周期，而大的时空尺度有较高的属
性概括层次即语义尺度。
从地理学的角度，空间尺度可进一步细分为地图比例尺、地理尺度、有效尺度和空间分
辨率等四种尺度，相应的涵义分别是图上距离与实地距离之比、研究区域的空间范围、分析
某个地理现象格局与过程所需要的操作尺度以及目标的最小可分辨单元。
9GIS?
无级比例尺GIS（ScalingGIS），无级比例尺GIS是以一个大比例尺数据库为基础数据源，在一定区域内空间对象的信息量随着比例尺的变化自动增减，实现一种GIS空间信息
的压缩和复现与比例尺自适应的信息处理。
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基本思想：
信息在不同尺度范围（相邻尺度或多个尺度）之间的变换称为尺度变换
（Scaling），也称尺度推绎。
尺度变换将某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上，
实现跨越不同尺度的辨识、推断、预测或推绎，包括尺度上推（ScalingUp）和尺度下推（Scaling
Down）。
方法：
1、：
是为了改进数据的易读性和易理解性而对空间目标的几
何或语义表示所施行的一组量度变换，包括空间和属性两方面的变换，需要通过模型综合和
制图综合方法实现。
2、LOD：
LOD技术应用在地形渲染中称之为多分辨率地形。
地形作为一种特殊
的几何物体，因为地形通常是一个规则的矩形网格，其简化模式可以有两种：
规则的简化和
非规则的简化。
3：
借助小波分析理论，可以检测和提取多源、多尺度、海量数据集的基本
特征，并通过小波系数来表达，再作相应的处理和重构，从而可以获得该数据集的优化表示。
111、是定性描述空间目标距离关系的重要物理量之一，表示地理空间中两个目标地物
距离相近的程度。
缓冲区分析:
是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一图层
与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需结果的一种空间分析方法。
泰森多边形分析:
2、叠加分析是指将同一地区、同一比例尺、同一数学基础，不同信息表达的两组或多组专
题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立具
有多重属性组合的新图层，并对那些在结构和属性上既相互重叠，又相互联系的多种现象要
素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分
析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。
空间要素
图形叠加和空间要素属性叠加。
网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网
络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。
网络分析的理论基础是图论和
运筹学。
121、路径分析：
也称最优路径分析，以最短路径分析为主。
这里“最佳”包含很多含义，不
仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最
大、线路利用率最高等标准。
很多网络相关问题，如最可靠路径问题、最大容量路径问题、
易达性评价问题和各种路径分配问题均可纳入最佳路径问题的范畴之中。
2、连通分析：
在地理网络中从某一点出发能够到达的全部结点或边有哪些，如何选择对于
用户来说成本最小的线路，即连通分析所要解决的问题。
连通分析的求解过程实质上是对应
的图的生成树的求解过程，其中研究最多的是最小生成树问题。
3、资源分配：
在多数的应用中，需要解决在网络中选定几个供应中心，并将网络的各边和
点分配给某一中心，使各中心所覆盖范围内每一点到中心的总的加权距离最小，实际上包括
定位与分配两个问题。
4、流分析：
就是根据网络元素的性质选择将目标经输送系统由一个地点运送至另一个地点
的优化方案，网络元素的性质决定了优化的规则。
网络流的最优化问题主要涉及两方面内容：
网络最大流问题和最小费用流问题。
最大流问题
指的是在一个网络中怎样安排网上的流，使从发点到收点的流量达到最大；在实际应用中，
不仅要使网络上的流量达到最大，或达到要求的预定值，而且要使运送流的费用或代价最小，
即最小费用流问题。
5、动态分段：
是对现实世界中的线性要素及其相关属性进行抽象描述的数据模型和技术手
段，可以根据不同的属性按照某种度量标准（如距离、时间等）对线性要素进行相对位置的
划分。
6、地址匹配：
是一种基于空间定位的技术，是地理编码（Geocoding）的核心技术，它提供
了一种把描述成地址的地理位置信息转换成可以被用于GIS系统的地理坐标的方式，它将只
有属性数据的源表中记录的某个字段的值与地址数据库中的地理实体的对应字段的属性值
进行匹配尝试，如果匹配成功，就将地理实体的地理坐标赋给源表中的记录，从而实现源表
记录的地理编码。
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普通克立格、简单克立格、泛克立格、概率克立格、指示克立格、析取克立格及协同克
立格等
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1、空间查询2、属性计算3、等值线生成4、山体阴影创建5、专题栅格图分析
6、剖面线绘制7、通视分析8、流域分析
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