**地理空間認知模型有哪些？
根據GIS 數據組織和處理方式，目前地理空間認知模型大體上分爲３類，即基於對象（object）、基於網絡（network）和基於域（field）的認識模型。
基於對象的模型，對象也可能由其他對象構成複雜對象，並且與其他分離的對象保持特定的關係，如點、線、面之間的拓撲關係。每個對象對應着一組相關的屬性以區分各個不同的對象。gispark.com
基於網絡的模型基於網絡（network）的空間模型與基於對象的模型在某些方面相同，都是描述不連續的地理現象，不同之處在於它需要考慮通過路徑相互連接多個地理現象之間的相交情況。實際上，網絡是由R２ 中的若干點及它們之間相互連接的線（段）構成。亦即在地理空間中，通過無數“通道”互相連接的一組地理空間位置。現實世界許多地理事物和現象可以構成網絡，如公路，鐵路，通訊線路，管道，自然界中的物質流、物量流和信息流等，都可以表示成相應的點之間的連線，由此構成現實世界中多種多樣的地理網絡。按照基於對象的觀點，網絡模型也可以看成基於對象的模型，它是由點對象和線對象之間的拓撲空間關係構成的。
基於域的模型基於域（field）的空間模型把地理空間中的事物作爲連續的變量或體來看待，例如，大氣污染程度、地表溫度、土壤溫度以及大面積空氣和水域的流速和方向。根據不同的應用，域可以表示二維，也可以表示三維地理空間。由於網絡是由一系列節點和環鏈組成的，從本質上看與基於對象或目標的模型沒有本質的區別。因此有的學者認爲空間數據模型可歸結爲基於對象（目標）和基於域（場）兩類。同時，應該指出，對象和域可以在多種水平上共存，即在許多情況下需要採用對象模型和域模型的集成，基於域的模型和基於對象的模型各有長處，應該恰當地綜合應用這兩種方法來建模。不論是在GIS 應用模型的高層建模中，或是在GIS 的數據結構設計中，還是GIS 的應用中，都會遇到這兩種模型的集成問題。例如，如果採集降雨數據的各個點在空間上很分散且分佈無規律，並且這些採集點還有各自的特徵，那麼，一個包含兩個屬性——採集數據點位置（對象）和平均降雨量（域）的空間認知模型，也許更適合於對區域降雨現象特性變化的描述。
地理空間的表達方式？
矢量（點線面）主要表現了空間實體的形狀特徵；柵格（類似於矩陣，對空間實體的最小表達單元爲一個單元或像素，精度與分辨率有關）主要描述空間實體的級別分佈特徵及其位置；面向對象（分類、概括、聯合、聚集）將空間實體用一個對象來表示。
空間數據模型與數據結構的區別？
空間數據結構是對空間數據進行合理的組織，以便於進行計算機處理。
區別：數據模型是數據表達的概念模型，數據結構是數據表達的物理實現，前者是後者的基礎，後者是前者的具體實現。
空間數據組織的主要方式及特點
依據地理實體之間的不同特徵、相似特徵、不同地理實體的組合特徵進行分類，運用標誌符建立空間數據 （空間特徵和屬性特徵）之間的聯繫的過程和方法。
標識符（Identifier）用於標識空間要素的唯一代碼
作用：保證空間要素在數據庫中的唯一性；保證空間特徵屬性與屬性特徵數據的一一對應關係；便於對數據的查找、關聯與分析
空間數據拓撲關係在數據應用中的作用？
通過它，不需要利用座標與距離，即可確定地理實體之間的空間位置關係。
有利於空間位置的查詢。
可以利用拓撲數據作爲工具，重建地理實體。
便於檢查數據的錯誤
便於空間數據的編輯
便於屬性數據的輸入
便於空間分析功能的實現
空間數據有哪幾類質量問題？
1空間現象自身存在的不穩定性：包括空間特徵和過程在空間、專題和時間內容上的不確定性。
2空間現象的表達：數據採集中的測量方法以及量測精度的選擇等受到人類自身的認識和表達的影響，這對於數據的生成會出現誤差。
3空間數據處理中的誤差：在空間數據處理過程中，容易產生的誤差有以下幾種：投影變換產生的差異；地圖數字化和掃描後的矢量化處理都可能出現誤差；數據格式轉換中的位置差異性；數據抽象時產生的誤差；建立拓撲關係過程中的位置座標的變化；與主控數據層的匹配位移導致誤差；數據疊加操作和更新產生空間位置和屬性值的差異；數據集成處理產生的誤差；數據的可視化產生表達上的誤差；數據處理過程中誤差的傳遞和擴散
4空間數據使用中的誤差：主要包括兩個方面：一是對數據的解釋過程，一是缺少文檔，這樣往往導致數據用戶對數據的隨意性使用而使誤差擴散。
空間數據質量控制方法？
1傳統的手工方法：將數字化數據與數據源進行比較，圖形部分的檢查包括目視方法、繪製到透明圖上與原圖疊加比較，屬性部分的檢查採用與原屬性逐個對比或其他比較方法。
2元數據方法：數據集的元數據中包含了大量的有關數據質量的信息，通過它可以檢查數據質量，同時元數據也記錄了數據處理過程中質量的變化，通過跟蹤元數據可以瞭解數據質量的狀況和變化。
3地理相關法：用空間數據的地理特徵要素自身的相關性來分析數據的質量。
空間數據元數據有哪些內容？
對空間元數據所要描述的一般內容進行層次化和範式化，指定出可供參考與遵循的空間元數據標準的內容框架。
空間元數據標準體系：目錄信息；標準部分（標識信息、數據質量信息、數據集繼承信息、空間數據組織信息、空間參考信息、實體和屬性信息、發行信息、空間元數據參考信息）；應用部分（引用信息、時間範圍信息、聯繫信息、地址信息）
在基礎地理信息共享中，元數據起到的作用？
（1）用來組織和管理空間信息，並挖掘空間信息資源
（2）幫助數據使用者查詢所需空間信息
（3）組織和維護一個機構對數據的投資
（4）用來建立空間信息的數據目錄和數據交換中心
（5）提供數據轉換方面的信息
幫助用戶獲取數據 空間數據質量控制 數據集成中的應用 數據存儲和功能實現
什麼是地圖投影，有哪些地圖投影？爲什麼要進行地圖投影
地圖投影是利用一定數學法則把地球表面的經、緯線轉換到平面上的理論和方法。按照一定的數學法則，將地球橢球面上的經緯網轉換到平面上，使地面點位的地理座標（φ，λ）與地圖上相對應的點位的平面直角坐 標（x ，y）或平面極座標（σ，ρ）間，建立起一一對應的函數關係。
1、按變形方式
(1)等角投影，又稱正形投影，指投影面上任意兩方向的夾角與地面上對應的角度相等。在微小的範圍內，可以保持圖上的圖形與實地相似；不能保持其對應的面積成恆定的比例；圖上任意點的各個方向上的局部比例尺都應該相等；不同地點的局部比例尺，是隨着經、緯度的變動而改變的。
(2)等(面)積投影，地圖上任何圖形面積經主比例尺放大以後與實地上相應圖形面積保持大小不變的一種投影方法。等積投影相反，保持等積就不能同時保持等角。
(3)任意投影。任意投影爲既不等角也不等積的投影，其中還有一類“等距（離）投影”，在標準經緯線上無長度變形，多用於中小學教學圖。
2、根據正軸投影時經緯網的形狀分類
a>幾何投影（ 利用透視的關係，將地球體面上的經緯網投影到平面上或可展位平面的圓柱面和圓錐面等幾何面上。）分以下三種：
（1）平面投影(plane projection) ，又稱方位投影，將地球表面上的經、緯線投影到與球面相切或相割的平面上去的投影方法；平面投影大都是透視投影，即以某一點爲視點，將球面上的圖象直接投影到投影面上去。
（2）圓錐投影(conical projection)，用一個圓錐面相切或相割於地面的緯度圈，圓錐軸與地軸重合，然後以球心爲視點，將地面上的經、緯線投影到圓錐面上，再沿圓錐母線切開展成平面。性質：地圖上緯線爲同心圓弧，經線爲相交於地極的直線。
（3）圓柱投影(cylindrical projection)，用一圓柱筒套在地球上，圓柱軸通過球心，並與地球表面相切或相割將地面上的經線、緯線均勻的投影到圓柱筒上，然後沿着圓柱母線切開展平，即成爲圓柱投影圖網。
（4）多圓錐投影：投影中緯線爲同軸圓圓弧，而經線爲對稱中央直徑線的曲線。
b>條件投影（非幾何投影）
投影分類 （1）僞方位投影，在正軸情況下，僞方位投影的緯線仍投影爲同心圓，除中央經線投影成直線外，其餘經線均投影成對稱於中央經線的曲線，且交於緯線的共同圓心。
（2）僞圓柱投影，在圓柱投影基礎上，規定緯線仍爲同心圓弧，除中央經線仍爲直線外，其餘經線則投影成對稱於中央經線的曲線。
（3）僞圓錐投影，投影中緯線爲同心圓圓弧，經線爲交於圓心的曲線。
3、根據投影面與地球表面的相關位置分類（投影軸與地軸的關係）
（1）正軸投影（重合）：投影面的中心線與地軸一致
（2）斜軸投影（斜交）：投影面的中心線與地軸斜交
（3）橫軸投影（垂直）：投影面的中心線與地軸垂直
4、幾何投影中根據投影面與地球表面的關係
(1)切投影
(2)割投影
5、投影的應用
（1）圓錐投影：主要應用於中緯度地區沿着東西伸展區域的國家地區。
（2）圓柱投影：是圓錐投影的一個特殊情況，正軸圓柱投影表現爲相互正交的直線。等角圓柱投影（墨卡託）具有等角航線表現爲直線的特性，因此最適宜編制各種航海、航空圖。
（3）方位投影：等變形線爲同心圓，最適宜表示圓形輪廓的區域，如表示兩極地區的地圖。
由於地球是一個赤道略寬兩極略扁的不規則的梨形球體，故其表面是一個不可展平的曲面，所以運用任何數學方法進行這種轉換都會產生誤差和變形，爲按照不同的需求縮小誤差，就產生了各種投影方法。
空間數據獲取有哪些途徑，各種途徑具有哪些特徵
1、地面及地下測量：精度高、效率較低
2、全球定位系統測量：具有全天候、高精度、自動測量
3、攝影測量技術：不接觸目標，能從二維影像中獲取目標三維信息，定位精度高（普遍如此）；處理流程複雜，需要經過內定向、相對定向、絕對定向；能獲取多種產品：4D產品；影像直觀，便於人工判別；但是攝影必然有單張照片的範圍限制，近景的在百米級，航飛的千米級，分辨率也各不相同，但是一般是比遙感要高的。
4、遙感技術：增大觀測範圍、能提供大範圍瞬時靜態圖像、能進行大面積重複性觀測、大大加寬了人眼所能觀察的光譜範圍、空間詳細程度高
5、圖／像掃描數字化技術：手扶跟蹤數字化（可以直接獲取矢量數據。用數字化儀跟蹤紙介質圖形中的點、線等信息，通過數字化軟件實現圖形信息向數字化信息的轉換。）
柵格／矢量掃描數字化（自動化程度較高、精度受掃描儀分辨率的限制、勞動強度小）
全數字自動化的地圖數字化方法（簡單、效率高，但精度低）
6、解析測圖法輸入：精度高、功能強、機助程度高、便於實現數字測圖和攝影測量自動化
7、已有數字形式空間數據的輸入：
8、三維信息的獲取：機載數據獲取（具有幾乎完全自動化的潛力，主動獲取地面數據，逐點採樣。數據點分佈均勻，精度一致，不受陰影的影響，植被穿透能力強，探測真實樹下地形。直接獲取地面三維數據，容易實現數據處理自動化。短時間內獲取大面積區域，不受太陽高度角影響，抗天氣干擾能力強。數據量大，新技術需不斷髮展，具有很大發展潛力。直接獲取地面三維座標,野外工作量小。能夠識別比激光斑點小的物體，如輸電線等。）
移動數據獲取（）
激光掃描數據獲取（精度高，測量方式更加靈活、方便）
數字攝影數據獲取（採用人工數字相機的地面近景攝影方法獲取信息）
9、屬性和統計數據獲取（鍵盤直接輸入；先建屬性表輸入屬性，或從其它統計表中導入屬性，屬性和幾何數據的連接；）
空間數據共享有哪些方式？
1、基於文件的共享。優點：簡單、易用 存在問題：數據損失問題、可視化表現的一致性問題、工作效率問題、更新的及時性問題、安全性問題
2、基於數據庫的共享。優點：減少建庫成本、避免內容和精度的損失、更新及時 存在問題：對網絡安全要求較高、帶寬要求高、難於實現異構平臺集成應用
3、基於服務的共享。WebGIS，優點：拓展了GIS的應用範圍和服務領域。客戶端平臺獨立性。更簡單的操作。平衡高效的計算負載 存在問題：功能簡單。數據可視化、查詢和基本的數據管理功能基本的圖片數據共享。無法實高端的功能共享能力；也無法用於開發高端應用系統難於實現異構平臺集成應用。Web Service，優點：降低重複建設成本。提高共享效率數據共享與功能共享並舉。支持異構GIS平臺集成應用。帶寬要求較低。更高的系統安全性。
解決了分佈、異構、網絡環境下的空間信息共享、集成與互操作的問題，是分佈式空間信息技術的發展趨勢
哪些類型的數據可以作爲創建新的矢量數據的數據源？
遙感數據、GPS數據、紙質地圖
數字化獲取空間信息時會出現哪些錯誤？
1、 定位錯誤：(1)手扶跟蹤數字化中的人爲誤差:丟失某些線或錯接某些點；(2)掃描和跟蹤過程產生的錯誤:線的塌陷、線的變形和多餘線的產生；(3)數字化地圖轉換爲現實世界座標過程中產生的偏差；(4)手扶跟蹤數字化或屏幕跟蹤過程中產生的雙線
2、 拓撲錯誤
（1） 幾何要素的拓撲錯誤
① 懸掛節點：未及或欠頭（undershoot） ：在弧段之間存在縫隙；過伸（overshoot）：弧段過長；多邊形不完全閉合。
② 僞節點。僞節點出現在一條連續弧段上，把該弧段不必要地分爲數段。用於未與其他多邊形相連的獨立多邊形，必須選擇任意起始點（和結束點）來數字化多邊形，這個點則成爲僞節點。
③ 標識節點。一個多邊形應該有一個，且只能有一個標識點。未閉合的多邊形經常引起多標點錯誤。
④ 多邊形要素的拓撲錯誤。未閉合多邊形，如湖泊邊線必須閉合；兩個多邊形之間有縫隙，如相鄰之間的宅基地；多邊形重疊，如相鄰之間的宅基地。
⑤ 點要素的拓撲錯誤。點不在多邊形內
（2） 圖層之間的拓撲錯誤
① 多邊形最常見錯誤。邊界線沒有重合，原因：分別數字化
② 線要素最常見錯誤。線要素在接邊處沒有完全接合，原因：兩幅圖沒有接邊
③ 點要素最常見錯誤。點要素沒有沿着線要素延伸，GPS點沒有落在路上
空間數據檢核與編輯的必要性？
修正數據輸入錯誤 維護數據的完整性和一致性 更新地理信息
數字化中屬性數據採集的原則和方法
對於要輸入屬性庫的屬性數據，通過鍵盤可直接輸入。對於要直接記錄到柵格或矢量數據文件中的屬性數據則必須先對其進行編碼，將各種屬性數據變爲計算機可以接受的數字或字符形式，便於GIS存儲管理。
⑴編碼原則
①系統性和科學性：滿足所涉及學科的科學分類方法，能反映出同一類型中不同的級別特點。
②一致性：對代碼所定義的同一專業名詞、術語必須是唯一的。
③標準化和通用性：有國家或行業標準的要按標準進行，沒有標準的必須考慮在有可能的條件下實現標準化。
④簡捷性：在滿足國家標準的前提下、每一種編碼應該是以最小的數據量載負最大的信息量。
⑤可擴展性：編碼的設置應留有擴展的餘地，避免新對象的出現而使原編碼系統失效、造成編碼錯亂現象。
⑵編碼內容
①登記部分：用來標識屬性數據的序號，可以是簡單的連續編號，也可劃分不同層次進行順序編碼；
②分類部分：用來標識屬性的地理特徵，可採用多位代碼反映多種特徵；
③控制部分：用來通過一定的查錯算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯誤，在屬性數據量較大情況下具有重要意義。
⑶編碼方法
①層次分類編碼法：是按照分類對象的從屬和層次關係爲排列順序的一種代碼，它的優點是能明確表示出分類對象的類別，代碼結構有嚴格的隸屬關係。
②多源分類編碼法：對於一個特定的分類目標，根據諸多不同的分類依據分別進行編碼，各位數字代碼之間並沒有隸屬關係。
DEM數據的來源及獲取方法
- 影像：航空攝影測量、航天遙感
- 地形圖：實地測量、航測成圖、編繪成圖、編繪成圖
- 地面測量數據：GPS、全站儀、經緯儀等與計算機在野外觀測獲取地面點數據，處理變換後建成數字高程模型
- 其他數據源：平面座標由測量方法確定、第三維屬性使用專業檢測、測量方法確定、以離散點形式表達的x，y，z，其中z爲某專題屬性
- 既有DEM數據：覆蓋全國範圍的1:100萬、1:25萬、1:5萬數字高程模型、七大江河重點防洪區的1:1萬DEM、省級1:1萬數字高程模型
攝影測量數據採集方法：
1.沿等高線採樣：主要用於山區採樣。
2.規則網格採樣：按規則矩形網格進行採樣，可直接生成規則矩形格網的DEM數據。
3.剖面法：根據地形使採樣點合理分佈，即平坦地區採樣點少，地形複雜區採樣點多。
4.漸進採樣：根據地形使採樣點合理分佈，即平坦地區採樣點少，地形複雜區採樣點多。
5.選擇採樣：根據地形特徵進行採樣，如沿山脊線、山谷線等進行採集。
6.混合採樣：一種將選擇採樣與規則格網採樣相結合或者是選擇採樣與漸進採樣相結合的採樣方法。
7.交互式採集：上述的第１ 、第３ 、第５和第６種方法適合於利用解析測圖儀或機助測圖儀進行半自動化的交互式數據採集。
8.先進採樣法：採樣和分析同時進行，數據分析支配採樣過程
9.自動採集
從現有地形圖獲取數據
DEM數據的應用領域有哪些，請舉例說明應用過程。
數字地形模型(DTM)是地形表面形態屬性信息（如高程、坡度、坡向等）的數字表達，是帶有空間位置特徵和地形屬性特徵的數字描述。數字地形模型中地形屬性爲高程時稱爲數字高程模型（DEM）。在地理信息系統中，DEM最主要的三種表示模型是：規則格網模型、等高線模型和不規則三角網模型。DEM的應用領域主要包括：
1）作爲國家信息的基礎數據；
2）土木工程、景觀建築與礦山工程的規劃與設計；
3）爲軍事模擬等而進行的地表三維顯示；
4）景觀設計與城市規劃；
5）流水線分析、可視性分析；
6）交通路線的規劃與大壩的選址；
7）不同地表的統計分析與比較；
8）生成坡度圖、坡向圖、坡面圖、輔助地貌分析等；作爲背景圖疊加各種專題信息，以進行顯示與分析等。
實例一：土方計算
利用數字高程模型可採用類似於體積積分的方法來計算填挖工程量，以取代傳統的手工計算，這樣不僅提高了精度也大大提高其效率，又降低了勞動強度。其原理是利用網格里的高度與開挖底面的高度只差爲積分高度，以單位網格的面積爲積分單元，將開挖範圍內的這些體積累加後即爲所求開挖量。其數學表達式如下：h(x,y) = zB(x,y) –zW(x,y)
V = ∫∫Σh(x,y)dx 式中：h(x,y) 爲網格點高差；zB(x,y)爲地表網格點高程；zW(x,y)爲開挖面網格點高程；Σ爲計算區域；ds=△x2爲積分單元（網格面積）；V爲累積開挖量。
實例二：水庫庫容計算
基於空間信息技術，在採集和構建高精度的水庫地形數字高程模型（DEM ）的基礎上，結合GIS組建二次開發技術，形成庫容計算方法研發通用的庫容計算軟件，可以實現大型水庫靜庫容和東庫容的快速計算。高精度的水庫實測地形DEM數據保證了庫容計算成果的高精度，基於GIS技術，可以方便地實現對還亮DEM數據的管理和計算。在水庫動庫容計算過程中，基於一維水力模型建立喝掉洪水演進模型，模擬入庫洪水在庫區喝道內實時演進情況，
可以考慮入庫流量、水庫調度方式、把錢水位和庫區河道水力學特性等多個因素對水庫動庫容的影響。
老師PPT上的
（1）作爲國家地理信息的基礎數據
（2）科學研究應用
（3） 商業應用
（4）工業、工程應用
（5）管理應用
（6）軍事應用**