柵格數據壓縮方法最常用的

A. arcgis如何計算柵格數據DEM的平均海拔

直接在ArcMap中載入DEM數據，查看圖層屬性，就可以看到DEM數據的最大、最小、平均高程等。

B. 柵格數據結構的三種數據組織方法

方法a——基於像元的組織方法
以像元為獨立存儲單元，對每個像元的位置坐標、在各層的屬性值進行記錄。每個像元的記錄內容表示為一個數組。這種組織方式最為常見，當柵格層數較多的時候，對不同層的每個像元只需記錄一次坐標值，節省存儲空間。
方法b——基於層的組織方法
以像元為記錄序列，對不同層上同一像元位置上只記錄一次像元的位置坐標，並記錄各層的屬性值。由於柵格數量很多，對於每層的同一像元均要存儲地理坐標，需要大量的存儲空間。
方法c——基於多邊形的組織方法
以層為存儲基礎，每層以多邊形為序列記錄多邊形的屬性值和多邊形內各像元的坐標。將同一屬性的制圖單元的n個像元的屬性只記錄一次，有效節約用於存儲屬性的空間。
基於像元的數據組織方式簡單明了，便於數據擴充和修改，但進行屬性查詢和免於邊界提取時速度較慢；基於層的數據組織方式便於屬性查詢，但每個像元的坐標均要重復存儲，浪費了存儲空間；基於多邊形的數據組織方式雖然便於面域邊界提取，但在不同層中像元的坐標還是要多次存儲。

C. 柵格數據的編碼方法

編碼方法
在柵格文件中，每個柵格只能賦予一個唯一的屬性值，所以屬性個數的總數是柵格文件的行數乘以列數的積，而為了保證精度，柵格單元分得一般都很小，這樣需要存儲的數據量就相當大了。通常一個柵格文件的柵格單元數以萬計。但許多柵格單元與相鄰的柵格單元都具有相同的值，因此使用了各式各樣的數據編碼技術與壓縮編碼技術。主要的編碼技術簡介如下：
（一）直接柵格編碼
直接柵格編碼是將柵格數據看作一個數據短陣，逐行或逐列逐個記錄代碼。可每行從左到右逐個記錄，也可奇數行從左到右，偶數行從右到左記錄，為特定目的也可採用其它特殊順序。通常稱這種編碼的圖像文件為柵格文件，這種網格文件直觀性強，但無法採用任何種壓縮編碼方法。圖2.1 (c)的柵格編碼為：4，4，4，4，7，7，7，7；4，4，4，4，4，7，7，7；4，4，4，4，9，9，7，7；0，0，4，9，9，9，7，7；0，0，0，9，9，9，7，7；0，0，0，9，9，9，9，9；0，0，0，0，9，9，9，9；0，0，0，0，0，9，9，9。可用程序設計語言按順序文件或隨機文件記錄這些數據。
（二）鏈式編碼
鏈式編碼又稱弗里曼鏈碼或世界鏈碼。它由某一原始點和一系列在基本方向上數字確定的單位矢量鏈。基本方向有東、東南、南、西南、西、西北、北、東北等8個，每個後繼點位於其前繼點可能的8個基本方位之一。8個基本方向的代碼可分別用0，1，2，3，4，5，6，7表示，既可按順時針也可按逆時針表示。柵格結構按逆時針編碼上圖（2）可記錄為：1，3，7，7，7，6，6，5，4。其中前兩個數字1與3表示線狀物起點的坐標，即在第一行第三列，從第三個數字起表示單位矢量的前進方向。
鏈式編碼有效地壓縮了柵格數據，尤其對多邊形的表示最為顯著，鏈式編碼還有一定的運算能力，對計算長度、面積或轉折方向的凸凹度更為方便。比較適於存儲圖形數據。但對邊界做合並和插入等修改編輯工作很難實施，而且對局部修改要改變整體結構，效率較低。
（三）遊程編碼
遊程編碼是柵格數據壓縮的重要且比較簡單的編碼方法。它的基本思路是：對於一幅柵格圖像，常有行或列方向相鄰的若干點具有相同的屬性代碼，因而可採用某種方法壓縮重復的記錄內容。方法之一是在柵格數據陣列的各行或列象元的特徵數據的代碼發生變化時，逐個記錄該代碼及相同代碼重復的個數，從而可在二維平面內實現數據的大量壓縮。另一種編碼方案是在逐行逐列記錄屬性代碼時，僅記錄下發生變化的位置和相應的代碼。圖2.1 (c)柵格結構按遊程編碼方法可記錄為：
第一行4,47,4
第二行4,57,3
第三行4,49,27,2
第四行0,24,19,37,2
第五行0,39,37,2
第六行0,39,5
第七行0,49,4
第八行0,59,3
在這個例子中，原本64個柵格數據，只用了40數值就完整地表示了出來，可見用遊程編碼方法壓縮數據是十分有效的。
遊程編碼的編碼和解碼的演算法都比較簡單，佔用的計算機資源少，遊程編碼還易於檢索、疊加、合並等操作，在柵格單元分得更細時，數據的相關性越強，壓縮效率更高，數據量並沒有明顯增加。因此，該編碼適合微型計算機等中央處理器處理速度慢，存儲容量小的設備進行圖像處理。
（四）塊式編碼
塊式編碼是遊程編碼擴展到二維空間的情況，遊程編碼是在一維狀態記錄柵格單元的位置和屬性，如果採用正方形區域作為記錄單元，每個記錄單元包括相鄰的若干柵格，數據結構由記錄單元中左上角的柵格單元的行、列號（初始位置）和記錄單元的邊長（半徑）與記錄單元的屬性代碼三部分組成，這便是塊式編碼。因此可以說，遊程編碼是塊式編碼的特殊情況，塊式編碼是遊程編碼的一般形式。圖2.1 (c)表示的柵格結構按塊式編碼方法可記錄為：
（1，1，3，4），（1，4，1，4），（1，5，1，7），（1，6，2，7），（1，8，1，7）；
（2，4，1，4），（2，5，1，4），（2，8，1，7）；
（3，4，1，4），（3，5，2，9），（3，7，2，7）；
（4，1，2，0），（4，3，1，4），（4，4，1，9）；
（5，3，1，0），（5，4，2，9），（5，6，1，9），（5，7，1，7），（5，8，1，7）；
（6，1，3，0），（6，6，3，9）；
（7，4，1，0），（7，5，1，9），
（8，4，1，0），（8，5，1，0）。
從以上論述的塊式編碼的編碼原理可知，一個記錄單元所表示的地理數據相關性越強，也即記錄單元包含的正方形邊長越長，壓縮效率越高。而地理數據相關性差時，也即多邊形邊界碎雜時，塊式編碼的效果較差。
塊式編碼的運算能力弱，必要時其編碼的柵格數據須通過解碼轉換成柵格矩陣編碼的數據形式才能順利進行。塊式編碼在圖像合並、插入、面積計算等功能方面較強。
（五）四叉樹數據結構
四叉樹編碼又名四元樹編碼，可以通俗理解為一個具有四分枝結構的樹，它具有柵格數據二維空間分布的特徵，這是一種更為有效的編碼方法。四叉樹編碼將整個圖形區域按照四個象限遞歸分割成2n×2n象元陣列，形成過程是：將一個2×2圖像分解成大小相等的四部分，每一部分又分解成大小相等的四部分，就這樣一直分解下去，一直分解到正方形的大小正好與象元的大小相等為止，即逐步分解為包含單一類型的方形區域（均值塊），最小的方形區域為一個柵格單元。這個倒向樹狀的圖中「○」表示可繼續分割的方形區域；「□」表示具有同類屬性的方形區域；「■」表示不能再分的單個（最小）象元柵格，即所謂的樹葉，樹葉表示的是具有單一類型的地物或是符合既定要求的少數幾種地物，可以在任意層上。
通過以上對四叉樹結構的分析，可發現它有以下特點：
⑴ 存儲空間小：因為記錄的基本單位是塊，不是象素點，因此大大地節省了存儲空間。
⑵ 運算速度快：因為四叉樹結構的圖形操作是在數上進行的，比直接在圖上運算要快得多。
⑶ 柵格陣列各部分的解析度可變：不需要表示許多細節的地方，分級較少，因而解析度低；邊界復雜的地方分級較多，解析度高，因而在減少數據量的基礎上滿足了數據精度。
⑷ 容易有效地計算多邊形的數量特徵。
⑸ 與柵格結構之間的轉換，比其它壓縮方法容易。
⑹ 四叉樹編碼表示多邊形中嵌套其它屬性的多邊形時比較方便：它允許多邊形嵌套多邊形的結構，是非常實用的、重要的特點，這點深深得到地理信息系統數據編碼設計者的青睞。
⑺ 四叉樹編碼的不足之處是：轉換具有不確定性，對大小相等形狀相同的多邊形，不同人可能分解為不同的四叉樹結構，因而不利於形狀分析和模式識別。四叉樹編碼處理結構單調的圖形區域比較適合，壓縮效果好，但對具有復雜結構的圖形區域，壓縮效率會受到很大影響。
（六）八叉樹與十六叉樹結構
前面的數據結構都是基於二維的，在相當多的情況下，如地下資源埋藏、地下溶洞的空間分布，二維的坐標體系根本無法表達。因此需要有三維數據結構，如果考慮空間目標隨時間變化，那還需要4維數據結構。較好的表達三維與四維結構是在四叉樹基礎上發展起來的八叉樹（三維）和十六叉樹（四維）。
是將空間區域不斷地劃分為八個同樣大小的子區域，
（七）各種編碼的比較分析
比較以上各種編碼，可得出如下主要結論：
⑴ 直接柵格編碼直觀簡單，但數據出現大量冗餘；
⑵ 鏈式編碼對邊界的運算方便，壓縮效果好，但區域運算較困難；
⑶ 遊程編碼即較大幅度地保留了原始柵格結構，又有較高的壓縮效率，而且編碼解碼也較容易，但僅局限在一維空間上處理數據；
⑷ 塊式編碼在圖像合並、插入、面積計算等功能方面較強，當所表示的地理數據相關性強時，壓縮效率相當高；但地理數據相關性差時，塊式編碼的效果較差，而且塊式編碼的運算能力較弱；
⑸ 四叉樹編碼運算速度快，存儲空間小，解析度可變，壓縮效率高，但其轉換具有不確定性，難以形成統一演算法。

D. 柵格地圖如何減少存儲空間

柵格地圖是各種比例尺的紙介質地形圖和各種專業使用的彩圖的數字化產品，就是每幅圖經掃描、幾何糾正及色彩校正後，形成在內容、幾何精度和色彩上與地形圖保持一致的柵格數據文件。柵格數據為按給定間距排列的陣列數據,基本信息單元由數據點的空間位置和數據信息構成,數據信息可以是高程、遙感圖象的RGB值或其它信息。數據按圖幅或按區域存放,文件結構包括文件頭和數據體,文件頭包括對數據的各種描述信息(如行數、列數、格網間距、坐標等),數據體依次記錄基本單元信息。一般為節省存儲空間,柵格數據需進行壓縮或以其它形式進行重新組織。

E. 什麼是柵格數據結構

柵格數據是最簡單、最直觀的一種空間數據結構，它是將地面劃分為均勻的網格，每個網格作為一個像元，像元的位置由所在行、列號確定，像元所含有的代碼表示其屬性類型或僅是與其屬性記錄相聯系的指針。在柵格結構中，一個點（如房屋）由單個像元表達，一條線（如道路）由具有相同取值的一組線狀像元表達，一個面狀地物（如旱地）由若干行和列組成的一片具有相同取值的像元表達。圖9-11(a) 、(b) 、(c)分別為用柵格像元素表示點、線、面實體的示意圖。如圖9-11(a)中的「4」代表點像元（點實體）;圖9-11(b)中的若干個「6」所代表的點像元相連構成線狀像元（線實體）;同樣,圖9-11(c)中若干個相同的像元代碼（6，7或4）所組成的區域代表面實體。 00000000 00060000 7776666600000000 00600000 7777766600000000 06000000 7777776600004000 06000000 4447666600000000 00600000 4444466600000000 00066000 4446666600000000 00000666 0044666600000000 00000000 00006600 a b c圖 9-11 用柵格像元表示點、線、面實體
柵格數據的編碼方法:柵格數據的編碼方法有多種，常見的有柵格矩陣法、行程編碼、塊碼和四叉樹編碼等，而四叉樹編碼是一種更有效地壓編數據的方法。四叉樹編碼又稱為四分樹、四元樹編碼。它把 2×2 像元組成的陣列當作樹的根結點，樹的高度為n級（最多為n級）。每個結點有分別代表西北、東北、西南、東南四個象限的四個分支,如圖9-12 (a)。四個分支中要麼是樹葉，要麼是樹叉。樹葉用方框表示，它說明該四分之一范圍或全屬多邊形范圍（黑色）或全不屬多邊形范圍即在多邊形以外（空心四方塊），因此不再劃分這些分枝；樹叉用圓圈表示，它說明該四分之一范圍內，部分在多邊形內，另一部分在多邊形外，因而繼續劃分，直到變成樹葉為止。四叉樹編碼正是劃分，逐步分解為包含單一類型的方形區域，其最小的方形區域為一個柵格像元。圖像區域劃分的原則是將區域分為大小相同的象限，而每一個象限又可根據一定規則判斷是否繼續等分為次一層的四個象限。其終止判據是，不管是哪一層上的象限，只要劃分到僅代表一種地物或符合既定要求的幾種地物時則不再繼續劃分，否則一直分到單個柵格像元為止。圖9-11(c)所示的柵格數據，經過四叉樹編碼得到的四叉樹如圖9-12 (b)所示。四叉樹編碼有許多優點：①容易而有效地計算多邊形的數量特徵；②陣列各部分的解析度是可變的，邊界復雜部分四叉樹較高即分級多，解析度也高，而不需表示的細節部分則分級少， 解析度低。因而既可精確表示圖形結構又可減少存儲量；③柵格到四又樹及四又樹到簡單柵格結構的轉換比其它壓縮方法容易；④多邊形中嵌套不同類型小多邊形的表示較方便。四叉樹編碼的最大缺點是，樹狀表示的變換不具有穩定性，相同形狀和大小的多邊形可能得出不同四叉樹結構，故不利於形狀分析和模式識別。1313320

F. 簡述柵格數據壓縮編碼的幾種方式和各自的優缺點

1種方式：矢量數據結構可具體分為點、線、面，可以構成現實世界中各種復雜的實體。

優點：當問題可描述成線或邊界時，特別有效。矢量數據的結構緊湊，冗餘度低，並具有空間實體的拓撲信息，容易定義和操作單個空間實體，便於網路分析。矢量數據的輸出質量好、精度高。

缺點：在柵格文件中，每個柵格只能賦予一個唯一的屬性值，所以屬性個數的總數是柵格文件的行數乘以列數的積，而為了保證精度，柵格單元分得一般都很小，這樣需要存儲的數據量就相當大了。

柵(shān)格數據

就是將空間分割成有規律的網格，每一個網格稱為一個單元，並在各單元上賦予相應的屬性值來表示實體的一種數據形式。

每一個單元（像素）的位置由它的行列號定義，所表示的實體位置隱含在柵格行列位置中，數據組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性或指向其屬性的指針。一個優秀的壓縮數據編碼方案是：在最大限度減少計算機運算時間的基點上進行最大幅度的壓縮。

G. 武漢大學測繪學院

專業代碼、名稱及研究方向 計劃招生人數 考 試 科 目 備 注
214測繪學院
（68778815） 85
070801固體地球物理學
01 地球重力場理論及應用
02 衛星重力及其應用
03 月球重力場的理論及應用
04 衛星重力學及應用
05 大地測量和地球重力場地球物理反演理論及應用
06 地球動力學數值模擬及應用
07 地殼運動與變形分析
08 地下工程地震預報
09 地震勘探
10 重力、地磁勘探技術及應用
11 電法勘探技術及應用
①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④929重力學 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：地球物理學原理
同等學力和跨學科加試科目：①地球概論②大學物理
081601大地測量學與測量工程
01 衛星導航定位技術及其應用
02 組合導航
03 基於位置服務
04 衛星定軌
05 現代測量數據處理理論與方法
06 現代大地測量基準建立與維持
07 物理大地測量學
08 深空大地測量學
09 海洋測繪
10 衛星重力測量理論及應用
11 地球物理大地測量
12 空間數據質量與挖掘
13 精密工程測量
14 變形監測分析
15 工業測量
16 移動測量與測量自動化
17 數近景攝影測量
18 地下工程測量
19 災害監測評估與預警
20 工程測量專用儀器與軟體
21 激光雷達數據處理及應用
22 新型遙感影像數據處理理論與方法
23 真三維景觀影像建模
24 超分辨圖像復原技術
25 數字攝影測量理論與方法
26 遙感信息處理與應用
27 圖像測量
28 地理信息系統及應用
29 極地測繪

①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④930大地測量學基礎或931計算機基礎 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：測繪學概論
同等學力和跨學科加試科目：①測量學②GPS原理與應用
★081620 城市空間信息工程
01 城市地理空間框架與維持
02 數字城市理論與應用
03 城市公共安全應急管理
04 電子政務公共空間信息平台
05 城市不動產管理與評估
06 城市地下管網信息系統
07 城市虛擬現實技術與應用
08 城市空間信息智能服務
09 城市空間信息處理理論與應用 ①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④932地理信息系統原理與應用 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：GPS原理與應用或攝影測量與遙感
同等學力和跨學科加試科目：①數字測圖原理與方法②資料庫原理

214 測繪學院

初試科目考試內容及范圍 ：
1、《大地測量學基礎》考試范圍及內容
●
1) 大地測量學的大地測量學的發展簡史及展望
2) 坐標系統與時間系統
3) 地球重力場及地球形狀的基本理論
4) 地球橢球及其數學投影變換的基本理論
5) 大地測量基本技術與方法
●
1) 了解大地測量學的基本概念、發展簡史及未來展望，熟習經典大地測量與現代大地測量的區別，掌握大地測量學的定義和內容。
2) 了解行星運動的三大規律，掌握歲差、章動、極移；恆星時、世界時、歷書時、力學時、原子時、協調世界時的概念，以及它們之間的相互關系。
3) 了解坐標系統的基本概念，參心坐標系的建立方法，一點定位和多點定位的基本原理；了解北京54坐標系、80坐標系、新北京54坐標系的主要特點及其相互聯系與區別；了解地心坐標系的建立方法，掌握國際地球參考系統（ITRS）與國際地球參考框架（ITRF）的概念；熟練掌握幾種坐標系統的定義以及其相互換算關系；
4) 掌握地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重力的概念及正常橢球、水準橢球、總地球橢球、參考橢球的概念；
5) 掌握正高系統、正常高系統、力高高程系統的概念；熟練掌握國家高程基準；
6) 掌握垂線偏差和大地水準面差距的定義與測定方法以及確定地球形狀的基本方法。
7) 熟練掌握地球橢球的基本元素及其相互關系；熟練掌握橢球面上幾種常用坐標系及其相互關系；熟練掌握空間大地坐標系與空間直角坐標系之間相互轉換的計算；
8) 熟練掌握橢球面上的幾種曲率半徑（子午線、卯酉線、任意法截線、平均曲率半徑）的計算；熟練掌握橢球面上子午線弧長計算公式與子午線弧長求大地緯度的計算方法；了解橢球面梯形圖幅面積的計算；
9) 熟練掌握大地線的定義，相對法截線的概念；熟練掌握大地線微分方程和克萊勞方程；
10) 熟練掌握大地主題正反算的定義；
11) 了解地圖數學投影的基本概念；掌握地圖數學投影的分類；熟練掌握高斯平面直角坐標系的定義與建立方法；掌握平面子午線角、方向改化、距離改化的定義及其計算；熟練掌握高斯投影的鄰帶換算方法；掌握橫軸墨卡托（UTM）投影與蘭勃特投影基本概念。
12) 了解國家大地控制網建立的基本原理及其方法，掌握現代大地測量技術（GPS、VLBI、INS、SLR）的概念；了解現代測量技術建立國家大地測量控制網的概況；
13) 掌握大地控制網與優化設計概念與方法，可靠性的概念，優化設計的分類；
14) 熟練掌握測角的主要誤差來源，精密測角方法（方向觀測法）及其限差要求；了解歸心改正；
15) 熟練掌握測距的基本原理，距離改正方法，測距的主要誤差來源以及測距精度的評定方法；
16) 熟練掌握精密水準測量誤差來源；
17) 理解與掌握大地測量數據處理的理論與方法；
2、《計算機基礎》考試范圍及內容
1. 數據結構緒論：數據結構的相關概念、演算法及演算法分析。
2. 線性表：線性表及其邏輯結構、線性表的順序存儲結構、線性表的鏈式存儲結構、線性表的應用。
3. 棧：棧的定義、棧的順序存儲結構及其基本運算實現、棧的鏈式存儲結構及其基本運算的實現、棧的應用。
4. 隊列：隊列的定義、隊列的順序存儲結構及其基本運算實現、隊列的鏈式存儲結構及其基本運算的實現、隊列的應用。
5. 串：串的基本概念、串的順序和鏈式存儲結構。
6. 數組和稀疏矩陣：數組的基本概念、數組的存儲結構、特殊矩陣的壓縮存儲；稀疏矩陣的三元組表示。
7. 遞歸：遞歸的概念、遞歸演算法的設計。
8. 樹和二叉樹：樹的基本概念、二叉樹概念和性質、二叉樹存儲結構、二叉樹的基本運算及其實現、二叉樹的遍歷、二叉樹的構造和哈夫曼樹。
9. 圖：圖的基本概念、圖的存儲結構、圖的遍歷、生成樹和最小生成樹、最短路徑和拓撲排序。
10. 查找：查找的基本概念、線性表的查找、樹表的查找、哈希表查找。
11. 內排序：排序的基本概念、插入排序、交換排序、選擇排序、歸並排序、基數排序、各種內排序方法的比較和選擇。
3、《重力學》考試范圍及內容
《地球重力學》是地球物理專業的基礎課程；其主要任務是研究地球形狀、外部重力場、地球內部構造、板塊運動及變形的科學；要求學生掌握地球重力場的基本概念、重力測量的原理與方法，重力數據的預處理方法和分析方法；重力正反演與地球內部物質構造的研究方法；大地水準的理論與確定方法。
4、《地理信息系統原理及應用》考試范圍及內容
考試目的
地理信息系統是一門處理、分析和表達空間信息並具有多學科交叉特徵的新興學科，是許多相關學科專業的基礎課程，也是空間信息科學的重要研究方向。本大綱適用於測繪學院城市空間信息工程方向碩士生入學考試，要求考生對地理信息系統基本概念有較深入的理解，能夠系統地掌握空間數據處理、空間數據模型、空間信息分析的基本理論與方法，理解地理信息系統的主要工程化技術，並具有綜合地理信息系統分析問題和解決問題的能力。
考試內容
1.地理信息系統概論
(1)基本概念：信息、數據、地理數據、地理信息、信息系統、地理信息系統與其它信息系統間的關系
(2)地理信息系統及其類型：地理信息系統，地理信息系統類型，地理信息系統的構成
(3)地理信息系統的主要功能及發展趨勢
2.地理信息系統中的數據和數據模型
(1)數據涵義和數據類型：數據涵義，數據類型，空間數據的表示方法
(2)數據的測量尺度：命名量，次序量，間隔量，比率量
(3)地理信息系統的數據質量：基本概念，誤差分析，質量控制
(4)空間數據的元數據：元數據概念、類型、應用，元數據的獲取、管理，元數據的存儲和功能實現
(5)空間參照系：坐標系統、地圖投影
(6)空間數據模型：空間數據模型的類型、要素模型、場模型、網路模型、時空模型、三維模型
(7)空間關系：拓樸關系、度量關系、方向關系
3.空間數據獲取
(1)地圖數字化：地圖數字化、掃描矢量化演算法、矢量和柵格數據壓縮方法
(2)空間數據錄入後的處理：坐標變換、拓樸關系自動生成演算法
4.空間數據管理
(1)空間資料庫的基本概念：空間資料庫，數據與文件組織，GIS的內部數據結構
(2)柵格數據結構及其編碼：柵格數據結構，決定柵格單元代碼的方法，編碼方法
(3)矢量數據結構及其編碼：矢量數據結構，編碼方法
(4)矢柵結構的比較及轉換演算法
(5)空間索引機制與空間信息查詢：索引概念，索引類型，空間信息查詢
5.空間查詢與空間分析
(1)空間查詢與量算：空間查詢類型、空間量算類型
(2)空間變換與再分類
(3)典型空間分析：緩沖區分析、疊加分析、網路分析
(4)空間插值
(5)空間統計分析方法
(6)數字地形模型與地形分析：數字地形模型DTM、數字高程模型DEM、DEM的主要表示方法、DEM之間的相互轉換、DEM的建立方法、DEM的分析應用
6.空間數據表現與地圖制圖
(1)專題信息表現：地圖符號、專題信息、專題地圖的分類和內容，專題圖的表現形式
(2)專題地圖設計
(3)地理信息的可視化：基本概念，地學可視化的類型，虛擬地理環境
7.地理信息系統的相關知識
(1)空間建模的基本概念：空間分析過程及模型、空間決策支持模型、專家系統、數據倉庫與空間數據挖掘
(2)3S集成：遙感，全球定位系統，遙感與GIS的集成，全球定位系統與GIS的集成，3S集成
(3)網路GIS的基本概念
(4)GIS開發的基本方法：常用開發方法、一般開發過程

H. 對比幾種常見的柵格數據壓縮編碼的異同

柵格數據存儲的壓縮編碼 1 直接編碼 直接柵格編碼是最簡單最直觀而又非常重要的一種柵格結構編碼方法，通常稱這種編碼為圖像文件或柵格文件。直接編碼就是將柵格數據看作一個數據矩陣，逐行（或逐列）逐個記錄代碼，可以每行都從左到右逐象元記錄，也可奇數行從左到右，而偶數行由右向左記錄，為了特定目的還可採用其它特殊的順序,右圖直接編碼可表示為矩陣： 2 鏈式編碼 鏈式編碼又稱為弗里曼鏈碼（Freeman,1961）或邊界鏈碼。由某一原點開始並按某些基本方向確定的單位矢量鏈。基本方向可定義為：東＝0，南＝3，西＝2，北＝1等。右圖多邊形邊如果確定原點為像元（10，1），則該多邊形界按順時方向的鏈式編碼為：

鏈式編碼對多邊形的表示具有很強的數據壓縮能力，且具有一定的運算功能，如面積和周長計算等，探測邊界急彎和凹進部分等都比較容易。但是，疊置運算如組合、相交等則很難實施，
3 行程編碼 行程編碼1 只在各行（或列）數據的代碼發生變化時依次記錄該代碼以及相同代碼重復的個數。左圖可沿行方向進行行程編碼： 行程編碼2 逐個記錄各行（或列）代碼發生變化的位置和相應的代碼，左圖可沿列方向進行行程編碼：
1列：（1，3），（3，1）；
2列：（1，3），（4，1）；
3列：（1，3），（5，1）；
4列：（1，4），（2，3），（5，1）；
5列：（1，4），（4，3），（6，2），（7，1）；
6列：（1，4），（4，2）；
7列：（1，4），（4，2）；
8列：（1，4），（3，2）。 行程編碼3 按行（或列）記錄相同代碼的始末象元的列號（或行號）和相應的代碼，左圖可沿行方向進行程編碼：
4 塊式編碼 把多邊形范圍劃分成由象元組成的正方形，然後對各個正方形進行編碼。塊式編碼數據結構中包括3個數字：塊的初始位置（行、列號）和塊的大小（塊包括的象元數），再加上記錄單元的代碼組成。左圖塊式編碼：
5 四叉樹編碼2.1.6 柵格數據存儲的壓縮編碼 1 直接編碼 直接柵格編碼是最簡單最直觀而又非常重要的一種柵格結構編碼方法，通常稱這種編碼為圖像文件或柵格文件。直接編碼就是將柵格數據看作一個數據矩陣，逐行（或逐列）逐個記錄代碼，可以每行都從左到右逐象元記錄，也可奇數行從左到右，而偶數行由右向左記錄，為了特定目的還可採用其它特殊的順序,右圖直接編碼可表示為矩陣： 2 鏈式編碼 鏈式編碼又稱為弗里曼鏈碼（Freeman,1961）或邊界鏈碼。由某一原點開始並按某些基本方向確定的單位矢量鏈。基本方向可定義為：東＝0，南＝3，西＝2，北＝1等。右圖多邊形邊如果確定原點為像元（10，1），則該多邊形界按順時方向的鏈式編碼為： 鏈式編碼對多邊形的表示具有很強的數據壓縮能力，且具有一定的運算功能，如面積和周長計算等，探測邊界急彎和凹進部分等都比較容易。但是，疊置運算如組合、相交等則很難實施， 3 行程編碼 行程編碼1 只在各行（或列）數據的代碼發生變化時依次記錄該代碼以及相同代碼重復的個數。左圖可沿行方向進行行程編碼： 行程編碼2 逐個記錄各行（或列）代碼發生變化的位置和相應的代碼，左圖可沿列方向進行行程編碼：1列：（1，3），（3，1）； 2列：（1，3），（4，1）； 3列：（1，3），（5，1）； 4列：（1，4），（2，3），（5，1）； 5列：（1，4），（4，3），（6，2），（7，1）； 6列：（1，4），（4，2）； 7列：（1，4），（4，2）； 8列：（1，4），（3，2）。 行程編碼3 按行（或列）記錄相同代碼的始末象元的列號（或行號）和相應的代碼，左圖可沿行方向進行程編碼： 4 塊式編碼 把多邊形范圍劃分成由象元組成的正方形，然後對各個正方形進行編碼。塊式編碼數據結構中包括3個數字：塊的初始位置（行、列號）和塊的大小（塊包括的象元數），再加上記錄單元的代碼組成。左圖塊式編碼： 5 四叉樹編碼 四叉樹分割 將圖像區域按四個大小相同的象限四等分，每個象限又可根據一定規則判斷是否繼續等分為次一層的四個象限，無論分割到哪一層象限，只要子象限上僅含一種屬性代碼或符合既定要求的少數幾種屬性時，則停止繼續分割。否則就一直分割到單個象元為止。按照象限遞歸分割的原則所分圖像區域的柵格陣列應為2n×2n（n為分割的層數）的形式。 四叉樹結構 把整個2n×2n象元組成的陣列當作樹的根結點，樹的高度為n級（最多為n級）。每個結點有分別代表南西（SW）、南東（SE）、北西（NW）、北東（NE）四個象限的四個分支。四個分支中要麼是樹葉，要麼是樹叉。樹葉代表不能繼續劃分的結點，該結點代表子象限具有單一的代碼；樹叉不只包含一種代在碼，必須繼續劃分，直到變成樹葉為止。 四叉樹編碼 1 指針四叉樹編碼 通過在子結點與父結點之間設立指針的方式建立起整個結構。按這種方式，四叉樹的每個結點通常存儲6個量，即四個子結點指針、一個父結點指針和該結點的屬性代碼。這種方法除了要記錄葉結點外，還要記錄中間結點，一般要佔用較大存儲空間。 2 線性四叉樹編碼 為美國馬里蘭大學地理信息系統中採用的編碼方法，該方法記錄每個終止結點（或葉結點）的地址和值，值就是子區的屬性代碼，其中地址包括兩部分，共32位（二進制），最右邊4位記錄該葉結點的深度，即處於四叉樹的第幾層上，有了深度可以推知子區大小；左邊的28位記錄路徑，從右邊第五位往左記錄從葉結點到根結點的路徑，0，1，2，3分別表示SW、SE、NW、NE。28位 4位 0 0 0 0 ... ... 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1（路徑0SW,3NE,2NW） 0 3 2 深度3記錄了各個葉子的地址，再記錄相應代碼值，就記錄了整個圖像。 四叉樹優點 1.容易而有效地計算多邊形的數量特徵； 2.陣列各部分的解析度是可變的，邊界復雜部分四叉樹較高，即分級多，解析度也高，而不需要表示許多細節的部分則分級少，解析度低，因而既可精確表示圖形結構又可減少存儲量； 3.柵格到四叉樹及到四叉樹到簡單柵格結構的轉換比其他壓縮方法容易； 4.多邊形中嵌套異類多邊形的表示較方便。 四叉樹分割 將圖像區域按四個大小相同的象限四等分，每個象限又可根據一定規則判斷是否繼續等分為次一層的四個象限，無論分割到哪一層象限，只要子象限上僅含一種屬性代碼或符合既定要求的少數幾種屬性時，則停止繼續分割。否則就一直分割到單個象元為止。按照象限遞歸分割的原則所分圖像區域的柵格陣列應為2n×2n（n為分割的層數）的形式。 四叉樹結構 把整個2n×2n象元組成的陣列當作樹的根結點，樹的高度為n級（最多為n級）。每個結點有分別代表南西（SW）、南東（SE）、北西（NW）、北東（NE）四個象限的四個分支。四個分支中要麼是樹葉，要麼是樹叉。樹葉代表不能繼續劃分的結點，該結點代表子象限具有單一的代碼；樹叉不只包含一種代在碼，必須繼續劃分，直到變成樹葉為止。 四叉樹編碼 1 指針四叉樹編碼 通過在子結點與父結點之間設立指針的方式建立起整個結構。按這種方式，四叉樹的每個結點通常存儲6個量，即四個子結點指針、一個父結點指針和該結點的屬性代碼。這種方法除了要記錄葉結點外，還要記錄中間結點，一般要佔用較大存儲空間。 2 線性四叉樹編碼 為美國馬里蘭大學地理信息系統中採用的編碼方法，該方法記錄每個終止結點（或葉結點）的地址和值，值就是子區的屬性代碼，其中地址包括兩部分，共32位（二進制），最右邊4位記錄該葉結點的深度，即處於四叉樹的第幾層上，有了深度可以推知子區大小；左邊的28位記錄路徑，從右邊第五位往左記錄從葉結點到根結點的路徑，0，1，2，3分別表示SW、SE、NW、NE。
28位 4位
0 0 0 0 ... ... 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1
（路徑0SW,3NE,2NW） 0 3 2 深度3
記錄了各個葉子的地址，再記錄相應代碼值，就記錄了整個圖像。 四叉樹優點 1.容易而有效地計算多邊形的數量特徵； 2.陣列各部分的解析度是可變的，邊界復雜部分四叉樹較高，即分級多，解析度也高，而不需要表示許多細節的部分則分級少，解析度低，因而既可精確表示圖形結構又可減少存儲量； 3.柵格到四叉樹及到四叉樹到簡單柵格結構的轉換比其他壓縮方法容易； 4.多邊形中嵌套異類多邊形的表示較方便。