《资源环境信息系统》复习资料考试题型:名词解释、填空、简答题、论述题1、资源环境信息系统概念、发展历程、特点、概念:是指资源环境信息的采集、数据处理、数据管理、信息传播以及辅助管理的决策系统。
涉及到的信息技术有:数据(仓)库技术、计算机图形学、3S技术(GIS、RS、GPS)、图像处理技术、专家系统技术等等。
资源环境信息系统是面向资源和环境应用领域的信息技术系统。
发展历程:20世纪60年代,遥感技术开始出现,资源环境信息技术开始形成。
70年代,地理信息系统概念提出,加拿大建设世界上第一套CGIS系统。
80年代,全球定位系统投入使用,资源环境信息技术形成一个独立的技术体系,信息系统的应用日益广泛。
90年代,资源环境信息与信息技术产业化。
美国就业人口中52%从事直接信息产业。
1998年美国提出“数字地球”概念,世界各国响应,数字农业(精确农业)、数字国土……等概念纷纷提出,国家级信息工程纷纷上马。
英国在20世纪60年代就建成了水质档案系统;保加利亚开发的农业综合管理系统(Integrated Computerized Agricultural Management System,简称ICAMS)系统从80年代初开始运行;1986年联合国环境规划署:全球资源信息数据库1989年美国土壤保持局运用土壤信息系统保护土壤生态环境,控制土壤污染;1994年我国完成第一个省级环境信息系统;全球性环境信息系统:国际环境资源查询系统、全球环境监测系统、全球资源信息数据库等。
特点:综合性、基础性、广泛性。
2、环境地理信息系统的概念、特点、应用模式概念:以遥感、地理信息系统和全球定位系统技术为手段,进行环境空间信息的获取、分析、处理、存储和表达并为环境保护工作提供环境空间信息支持和管理决策依据的计算机系统。
特点:多技术集成特性、环境空间特性、动态变化特性、广泛实用特性、可视化特性应用模式:作为环境科学研究工具的应用模式;作为环境管理的应用模式;作为公共服务的应用模式。
3、环境数据分类:环境监测数据、工业污染与防治数据、生活及其他污染与防治数据、自然生态环境保护数据、环境管理数据。
4、环境监测网络体系:环境监测数据是环境GIS的主要数据源,而其获得的主要途径是通过环境监测体系。
目前环境监测大体分为三个类型:①要素型:按不同的环境要素建立的监测网络;②管理型:按行政管理体系建立的监测网络,我国基本上属于这种类型;③混合型:上述两种网络的综合,如重点流域,长委、黄委。
5、环境GIS涉及的空间信息的分类环境GIS涉及的空间信息主要有三大类:污染源空间信息、环境质量空间信息和自然生态空间信息。
对这些空间信息进行查询和处理是环境GIS应用的最基本的功能。
①环境质量空间信息:环境质量测点发布信息查询与处理、水质监测信息查询与处理、空气质量监测信息查询与处理、区域噪声监测信息查询与处理、历年环境质量数据变化趋势分析与制图;②污染源空间信息:点状污染源基本信息查询与处理、线状污染源基本信息查询与处理、面状污染源基本信息查询与处理、污染源背景基本信息查询与处理、废水、气、渣排放信息查询与处理、污染源能源消耗信息查询与处理、工业用水量信息查询与处理、污染源数据变化趋势分析与制图③自然生态空间信息:生态环境区划信息查询与处理、土地覆盖现状与动态变化信息查询与处理、土地退化信息查询与处理、自然保护区生态功能区信息查询与处理、生物多样性信息查询与处理。
6、GIS与面源模型集成的方法:松散集成和紧密集成。
松散集成的方法依赖于GIS与外部模型程序之间数据文件的传输与交换。
GIS与面源模型都有自己的系统和数据管理能力,并没有结合为统一的系统。
松散集成的前处理模块和后处理模块都是为使各种形式的软件之间数据能相互匹配和交换而设计。
前处理模块使GIS数据格式能适应特定面源模型的需求,后处理模块使模型输出文件的格式与GIS软件相匹配。
这种繁琐的格式转换必然造成人力、物力的浪费,而且容易出错。
所以松散集成虽然需要的编程较少,但由于数据格式转换等问题,使这种集成常常不能充分利用GIS的空间分析功能,是一种较低水平的集成方式。
紧密集成是指GIS和面源模型的数据管理统一起来,形成统一的数据库和应用系统。
紧密集成的方式能充分利用GIS的空间数据管理与空间分析功能,数据传输的速度较快,是一种较高水平的集成。
对于复杂的应用这一集成方式比较适用。
但是这种方式也有待改善,如宏语言功能相对较弱,使用环境复杂等。
GIS的编程环境应易于使用,应该能提供与其他程序语言同样复杂、完善的功能。
同时也存在数据结构匹配和数据格式转换的问题。
集成时,面源模型可位于GIS外部、GIS内部或完全集成为一体。
7、采样点空间采样点分布的选择:规则采样、随机采样、断面采样、成层随机采样、聚集采样、等值线采样方法:边界内插、趋势面分析、局部内插8、环境空间信息查询与处理需求分析内容1)污染源空间信息查询与处理;2)环境质量空间信息查询与处理;3)自然生态空间信息查询与处理。
环境GIS需求分析主要表现在:1)环境GIS业务需求;2)环境GIS应用需求;3)环境GIS功能需求。
9、环境GIS应用需求分析污染控制应用、环境监测应用、建设项目管理应用、环境规划应用、环境质量远程监控应用、环境质量现状评价应用、环境变化调查分析应用、城市定量考核应用、应急预警预报应用、流域管理应用10、环境GIS功能需求分析:环境空间数据处理功能、环境空间数据分析功能、环境空间数据维护功能、环境应用功能11、系统分析定义、目标、具体内容定义:是指针对系统所面临的问题,分析和调查问题产生的原因,并提出解决问题的方法及可行的逻辑方案,以满足用户的需求和达到预定的目标。
系统分析目标:基于用户需求和现有技术条件的调查分析,确定所开发系统的方法、目标和思路,形成相应的系统方案书,为下阶段进行物理设计、解决“怎么做”提供依据。
系统分析的具体内容:用户需求分析、用户基础分析、可行性分析、系统方案书编写用户需求分析:总的系统目标(系统的用途)、所期望的功能(有哪些功能)、系统环境要求(运行对硬软件环境的要求)、可靠性和质量的要求(运行的稳定性、数据精度等)、成本与进度考虑(软件开发所需的经费、时间)、安全保密要求(软件使用权限、防止数据外流等)、用户界面与操作需求(界面字体、颜色、图案等)、将来可能有哪些扩充(功能上扩充、数据扩充等)、其他(行业标准、规范等)用户基础分析:软硬件设备、数据积累、已有研究工作可行性分析:可行性是指在当前组织内外的具体的条件下,建立新系统的工作是否具备必要的条件。
可行性分析步骤:1)确定系统的规模与目标;2)明确用户主要功能需求;3)提出拟建系统的初步方案;4)进行系统可行性分析;5)确定系统方案和开发计划;6)撰写可行性分析报告。
可行性分析主要考虑四个要素:经济要素、技术要素、社会环境、人的要素。
可行性分析内容:技术可行性,经济可行性,法律可行性。
可行性分析报告是可行性分析最终形成的文档,其核心内容包括:1)概述(编写目的、背景、定义、参考资料);2)系统目标(近期目标、长远目标);3)对现行系统分析:运行状况、资源情况、开发条件、存在问题与薄弱环节;4)建议的新系统:功能要求、技术指标、性能要求、新系统可能产生的影响和变革;5)可行性分析结论。
系统方案书的内容:引言、系统目标和任务、系统总体结构、技术路线与方案、人员组织、计划与进度、经费预算、附件(如可行性研究)国家大学生创新性实验计划项目书:项目背景及研究意义、项目研究目标和研究内容、项目的实施方案及技术路线、研究基础和可行性分析、项目预期成果、项目进度安排12、环境GIS设计的目标与技术路线环境GIS总体设计的目标:充分利用先进的GIS技术、数据库技术、网络通信技术、分布式计算等技术,建立一个科学、高效的环境信息系统。
环境GIS设计的根本任务:将系统分析阶段提出的逻辑模型转化为相应的物理模型系统总体设计的三个部分:功能部分、数据库设计、应用设计环境GIS的设计原则:实用性、标准性、先进性、动态性、开放性、经济性、安全性环境GIS设计的技术路线:环境GIS的开发方法:结构化生命周期法、快速原型法、自底向上法、面向对象法、“演示和讨论”方法13、环境GIS的数据模型-ArcSDE(了解)数据模型是什么?在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟数据模型应满足三方面要求:能比较真实地模拟现实世界、容易为人所理解、便于在计算机上实现GIS中有哪些常用的数据模型?①混合模型:空间(图形)数据由文件管理系统管理;属性数据由关系数据库管理。
②扩展模型:扩展现有的关系模型,使其容纳空间(图形)数据③面向对象模型:以面向对象的思想为基础,支持复杂对象的表示和操作的高层次抽象模型,把空间(图形)信息和属性信息封装在一起统一管理。
14、环境GIS开发技术路线:包括三个方面即环境GIS开发的实现方式、环境GIS技术平台、环境GIS开发具体技术路线。
1)环境GIS开发的实现方式GIS根据其内容可分为两大基本类型:一是应用型地理信息系统,以某一专业、领域或工作为主要内容,包括专题GIS和区域综合GIS;二是工具型地理信息系统,也就是GIS工具包,如MapInfo、ARC/INFO等。
环境GIS(应用型GIS)开发的实现方式:独立开发、单纯二次开发、集成二次开发独立开发指不依赖于任何GIS工具软件,从环境空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出,所有的算法都由开发者独立设计,然后选用某种程序设计语言,如Visual C++、Visual Basic、Delphi等,在一定的操作系统平台上编程实现。
单纯二次开发指完全借助于GIS工具软件提供的开发语言进行应用系统开发。
集成二次开发指利用专业的GIS工具软件,如ArcView、MapInfo Professional等,实现GIS的基本功能,以通用可视化开发工具,如Visual C++、Visual Basic、Delphi、PowerBuilder等为开发平台,主要采用OLE Automation(对象嵌入自动化)技术,或利用DDE(动态数据交换)技术进行二者的集成开发。
实现方式优点缺陷独立开发不依赖于任何GIS软件人力、时间和财力投入较大,产品竞争力不强单纯二次开发投入的时间和财力较少实现的功能相当有限技术性强,要求高集成二次开发功能更强大,可靠性高、易于移植,便于维护2)环境GIS技术平台3)环境GIS开发具体技术路线15、从软件工程方面出发,环境GIS开发与实现流程:1)环境GIS系统分析;2)环境GIS 系统设计;3)环境GIS系统实施;4)环境GIS系统维护。