地理信息系統(tǒng)概論課后習(xí)題答案-黃杏元、馬勁松編著

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上地理信息系統(tǒng)概論課后習(xí)題答案_黃杏元、馬勁松編著課后習(xí)題參考答案第一章 導(dǎo)論1、什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）？它與一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有哪些異同點(diǎn)？答：地理信息系統(tǒng)：是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。GIS脫胎于地圖學(xué)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間 科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等眾多學(xué)科交叉融合而成的新興學(xué)科。但是，地理信息系統(tǒng)與這學(xué)科和系統(tǒng)之間既有聯(lián)系又有區(qū)別：（1） GIS與機(jī)助制圖系統(tǒng) 機(jī)助制圖是地理信息系統(tǒng)得主要技術(shù)基礎(chǔ)，它涉及GIS中的

2、空間數(shù)據(jù)采集、表示、處理、可視化甚至空間數(shù)據(jù)的管理。地理信息系統(tǒng)和數(shù)字制圖系統(tǒng)的主要區(qū)別在于空間分析方面。一個(gè)功能完善的地理信息系統(tǒng)可以包含數(shù)字制圖系統(tǒng)的所有功能，此外它還應(yīng)具有豐富的空 間分析功能。（2） GIS與DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)) GIS除需要功能強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)的管理功能之外，還需要具有圖形數(shù)據(jù)的采集、空間數(shù)據(jù)的可視化和空間分析等功能。因此，GIS在硬件和軟件方面均比一般事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)更加復(fù)雜，在功能上也比后者要多地多。（3） GIS與CAD系統(tǒng)二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形、屬性庫(kù)功能弱，更缺乏分析和判斷能力。（4） GIS與遙感圖像處理的系統(tǒng)

3、遙感圖像處理的系統(tǒng)是專門用于對(duì)遙感圖像數(shù)據(jù)處理進(jìn)行分析處理的軟件。它主要強(qiáng)調(diào)對(duì)遙感柵格數(shù)據(jù)的幾何處理、灰度處理和專題信息提取。這種系統(tǒng)一般缺少實(shí)體的空間關(guān)系描述，難以進(jìn)行某一實(shí)體的屬性查詢和空間關(guān)系查詢以及網(wǎng)絡(luò)分析等功能。2、地理信息系統(tǒng)有哪幾個(gè)主要部分組成？它的基本功能有哪些？試舉目前廣泛應(yīng)用的兩個(gè)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件為例，列出它們的功能分類表，并比較異同點(diǎn)？主要有五個(gè)組成部分：（1） 系統(tǒng)硬件：包括各種硬件設(shè)備，是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)；（2） 系統(tǒng)軟件：支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、加工、回答用戶問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)；（3） 空間數(shù)據(jù)：系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象，構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)；（4） 應(yīng)用人員：G

4、IS服務(wù)的對(duì)象，分為一般用戶和從事建立、維護(hù)、管理和更新的高級(jí)用戶；（5） 應(yīng)用模型：解決某一專門應(yīng)用的應(yīng)用模型，是GIS技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。其基本功能有：1 數(shù)據(jù)采集與編輯2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理3 數(shù)據(jù)處理和變換4 空間分析和統(tǒng)計(jì)5 產(chǎn)品制作與顯示6 二次開(kāi)發(fā)和編程3、試說(shuō)明地理信息系統(tǒng)的基本分析功能與應(yīng)用模型之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？答：地理信息系統(tǒng)分析功能是基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律或者參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得出的結(jié)構(gòu)，這些規(guī)律和參數(shù)就可以構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用模型，比如降雨量計(jì)算模型和風(fēng)力強(qiáng)度計(jì)算模型等。但應(yīng)用模型很多是專業(yè)領(lǐng)域的模型，其表現(xiàn)可以是參數(shù)表格也可以是圖標(biāo)或計(jì)算公式，不利于地理信息這種要與

5、地理坐標(biāo)想聯(lián)系，并且需要特殊的可視化效果的信息分析與表達(dá)。因此，要構(gòu)建適合于地理信息分析和表達(dá)的應(yīng)用模型就要吧如氣象農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用模型轉(zhuǎn)變或者結(jié)合 地理信息做成與空間信息想連接的模型應(yīng)用于分析。4、根據(jù)你的了解，闡述地理信息系統(tǒng)的相關(guān)學(xué)科及關(guān)聯(lián)技術(shù)，并就地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)理論的簡(jiǎn)歷和發(fā)展問(wèn)題，發(fā)表你的意見(jiàn)和觀點(diǎn)？答：地理信息系統(tǒng)與其他相關(guān)學(xué)科系統(tǒng)間的關(guān)系（1） GIS與地圖學(xué)GIS是以地圖數(shù)據(jù)庫(kù)（主要來(lái)自地圖）為基礎(chǔ)，其最終產(chǎn)品之一也是地圖，因此它與地圖有著極密切的關(guān)系。GIS是地圖學(xué)理論、方法與功能的延伸，GIS與地圖學(xué)一脈相承，它們都是空間信息處理的學(xué)科，地圖學(xué)強(qiáng)調(diào)圖形信息傳輸，而GIS則強(qiáng)

6、調(diào)空間數(shù)據(jù)處理與分析，地圖學(xué)與GIS之間的聯(lián)系是通過(guò)地圖可視化工具與他們的潛力來(lái)增強(qiáng)GIS的數(shù)據(jù)綜合和分析能力。（2） GIS與一般事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)GIS離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要通過(guò)屬性來(lái)管理和檢索，但一般沒(méi)有空間概念，GIS恩能夠處理空間數(shù)據(jù)。（3） GIS與計(jì)算機(jī)地圖制圖計(jì)算機(jī)地圖制圖技術(shù)的發(fā)展對(duì)GIS的產(chǎn)生起了有力的促進(jìn)作用，又反過(guò)來(lái)為地圖GIS制圖提供了現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)手段。數(shù)字地圖是 GIS 的數(shù)據(jù)源，也是 GIS 的表達(dá)形式，計(jì)算機(jī)地圖制圖是GIS的重要組成部分。（4） GIS與計(jì)算機(jī)輔助制圖（CAD）GIS處理的多為自然目標(biāo)，CAD處理的多為規(guī)則幾何圖形及其組合。GIS的屬性庫(kù)

7、內(nèi)容結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，圖形屬性的相互作用十分頻繁，且多具有專業(yè)化特征。5、地理信息系統(tǒng)課應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？根據(jù)你的了解論述地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展前景？答：現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)已應(yīng)用于測(cè)繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防、宏觀決策支持等領(lǐng)域；應(yīng)用：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國(guó)土監(jiān)測(cè)、輔助設(shè)計(jì)6、你對(duì)地理信息系統(tǒng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)是怎么理解的？答：當(dāng)前地理信息系統(tǒng)正向集成化、產(chǎn)業(yè)化、和社會(huì)化發(fā)展方向邁進(jìn)，呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1） 地理信息系統(tǒng)已成為一門綜合性技術(shù)，地理信息系統(tǒng)不僅與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）構(gòu)成“3S”集成系統(tǒng)，而且與CAD、多媒體、通信、英特網(wǎng)、辦公自

8、動(dòng)化、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成了綜合的信息技術(shù)；（2） 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，地理信息系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展日益受到各國(guó)普遍關(guān)注，許多基礎(chǔ)地理信息數(shù)字化產(chǎn)品和大批專業(yè)地理科學(xué)數(shù)字化產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng)，地理信 息系統(tǒng)一成為信息產(chǎn)業(yè)鎮(zhèn)南關(guān)市場(chǎng)前景十分廣闊，又相對(duì)獨(dú)立的新興產(chǎn)業(yè)；（3） 地理信息網(wǎng)絡(luò)化已成為當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)，逐步受到關(guān)注；（4） 地理信息科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，地理信息系統(tǒng)一發(fā)展到地信息科學(xué)，但學(xué)科體系尚未健全，還處在發(fā)展階段。7、敘述地理信息系統(tǒng)的幾個(gè)主要發(fā)展階段，它們的標(biāo)志性進(jìn)展及其對(duì)地理信息系統(tǒng)發(fā)展的影響？答：（1）地理信息系統(tǒng)開(kāi)拓期（二十世界60年代）萌芽：這一時(shí)期計(jì)算機(jī)廣

9、泛應(yīng)用，1963年Roger Tomlinson開(kāi)創(chuàng)了世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)即加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），Tomlinson 被譽(yù)為地理信息系統(tǒng)之父；（2） 地理信息系統(tǒng)的鞏固和發(fā)展期（二十世界70年代）計(jì)算機(jī)打在到第三代，推出了額大容量直接存取設(shè)備磁盤，而且通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕直接件事數(shù)字化操作，ESRI公司開(kāi)發(fā)了著名的ArcInfo軟件，這一個(gè)階段還先后召開(kāi)了一系列地理信息的國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)；（3） 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的大發(fā)展時(shí)期（二十世紀(jì)80年代）：由于第四代計(jì)算機(jī)推出，促進(jìn)了地理信息系統(tǒng)技術(shù)提高，先后開(kāi)發(fā)出了ArcInfo、Genqmp、Microstation、System9等地理信 息

10、系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件，1987年美國(guó)成立了國(guó)家地理信息與分析中心（NCGIA），地理信息系統(tǒng)開(kāi)始與哦能夠與結(jié)局全球化問(wèn)題；（4） 地理信息系統(tǒng)普及時(shí)代（二十世紀(jì) 90 年代）：地理信息系統(tǒng)被認(rèn)為一種痛用得地理信息技術(shù)工具被廣泛應(yīng)用，美國(guó)前副總統(tǒng)提出了“數(shù)字地球”這一概念；（5） 地理信息系統(tǒng)用用普及階段（二十一世紀(jì)）：地理信息系統(tǒng)正在開(kāi)始走進(jìn)千家萬(wàn)戶，地理信息系統(tǒng)也英特網(wǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了人類社會(huì)巨大資源共享，網(wǎng)絡(luò)GIS，移動(dòng)GIS逐漸普及。8、給出“Geomatics”一詞的定義。如何理解 “Geo”和“matics”的含義？、“Geomatics”的出現(xiàn)有什么意義？答：1990年Gagnon將"

11、Geomatics"定義為“利用各種手段，通過(guò)一切途徑來(lái)獲取和管理有關(guān)空間基礎(chǔ)信息的空間數(shù)據(jù)部分的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。"Geo"是地理的意思”，“Matics”是數(shù) 據(jù)的意思，他們只是從地理學(xué)科來(lái)考慮地理信息系統(tǒng)，從"Geomatics"一詞出現(xiàn)的過(guò)程可以看出，"Geomatics"反映了現(xiàn)在測(cè)繪科學(xué)、遙感和地理信息系統(tǒng)御現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合的多學(xué)科集成，以滿足對(duì)空間信息要求的發(fā)展趨勢(shì)。信息是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界各種事實(shí)的知識(shí)，是數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，它不隨載體的物理形式的各種改變而改變。信息具有如下的特點(diǎn)：

12、信息的客觀性。任何信息 都是與客觀事物緊密相聯(lián)系的；信息的適用性。信息對(duì)決策是十分重要的，建立地理信息 系統(tǒng)的目的就是為生產(chǎn)、管理和決策服務(wù)的，因而信息具有適用性；信息的傳輸性。信息可以在信息發(fā)送者和接受者之間傳輸，既包括系統(tǒng)把有用信息送至終端設(shè)備（包括遠(yuǎn)程終端），和以一定形式提供給有關(guān)用戶，也包括信息在系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的傳輸和交換。信息的共享性。信息與實(shí)物不同，它可以傳輸給多個(gè)用戶，為多個(gè)用戶共享，而其本身并無(wú)損失。信息的這些特點(diǎn)，使信息成為當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要資源。數(shù)據(jù)（Data）是通過(guò)數(shù)字化或直接記錄下來(lái)的可以被鑒別的符號(hào)，不僅數(shù)字是數(shù)據(jù)，而且文字、符號(hào)和圖像也是數(shù)據(jù)。地理信息是指表

13、征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。第二章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、通過(guò)實(shí)列說(shuō)明 GIS 空間數(shù)據(jù)的基本特征及在計(jì)算機(jī)中的表示方法？ 答：GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征：空間特征、屬性特征、時(shí)間特征；在計(jì)算機(jī)中空間特征采取空間分幅，即將整個(gè)地理空間劃分為許多子空間，在選擇要素 表達(dá)子空間；屬性特征采取屬性分層即將要表達(dá)的空間數(shù)據(jù)抽象成不同類型屬性的數(shù)據(jù)層來(lái)表；時(shí)間特征采取時(shí)間分段即將有時(shí)間特征的地理數(shù)據(jù)按其表化規(guī)律劃分為不同的時(shí)間短數(shù) 據(jù)再逐一表示。2、簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系及其對(duì) GIS 數(shù)據(jù)處理和空間分析有何重要意義？ 答：空間數(shù)據(jù)的拓?fù)?/p>

14、關(guān)系是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法，在 GIS 中，它不但用 于空間數(shù)據(jù)的編輯和組織，而且在空間分析和應(yīng)用中都具有非常重要的意義。意義：（1）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或者計(jì)算距離，就可以確定一種地理實(shí)體，相對(duì)于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系；（2） 利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢；（3） 可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體。3、試比較矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各有什么特征？答：矢量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：用離散的點(diǎn)、線、面織成的邊界或表向來(lái)表達(dá)空間實(shí)體，用標(biāo)識(shí)符表達(dá)的內(nèi)容描述空間實(shí)體的屬性。描述的空間對(duì)象位置明確，屬性隱含。矢量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系表示丁空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。柵格數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：用離散的量化的網(wǎng)

15、格值來(lái)表示和描述空間目標(biāo)；具有屬性明顯、位置隱含的特點(diǎn)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，但數(shù)據(jù)量大；幾何和屬性偏差；面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，難以建立空間對(duì)象之間的關(guān)系。（1） 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型具有“屬性明顯、位置隱含”的特點(diǎn)，它易于實(shí)現(xiàn)，且操作簡(jiǎn)單， 有利于基于柵格的空間信息模型的分析，而采用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則麻煩的多；（2） 但柵格數(shù)據(jù)表達(dá)精度不高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，工作效率較低。因此，對(duì)于基于柵格數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)， 需要根據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的自身特點(diǎn)及其精度要求來(lái)恰當(dāng)?shù)仄胶鈻鸥駭?shù)據(jù)的表達(dá) 精度和工作效率兩者之間的關(guān)系。（3） 另外，因?yàn)闁鸥駭?shù)據(jù)格式的簡(jiǎn)單性（不經(jīng)過(guò)壓縮編碼），其數(shù)據(jù)格式容易為大多數(shù)程序 設(shè)

16、計(jì)人員和用戶所理解，基于柵格數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的信息共享也較矢量數(shù)據(jù)容易。矢量數(shù)據(jù)具有“位置明顯，屬性隱含”的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)表達(dá)精度較高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小，較高分辨率，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，但在多辨析跌至和摳門那個(gè)鍵均值處理等操作比較苦難。4、請(qǐng)簡(jiǎn)述平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)在 GIS 中的應(yīng)用？答：平面控制網(wǎng)用以確定在地球上得平面位置通常是地理經(jīng)緯度坐標(biāo)；高程控制網(wǎng)利用空間某點(diǎn)高于或低于基準(zhǔn)面的垂直距離來(lái)提供地形信息。5、什么是 4D 數(shù)據(jù)？它們與矢量和柵格數(shù)據(jù)之間具有什么聯(lián)系？答：4D數(shù)據(jù)是指：數(shù)字線畫(huà)圖數(shù)據(jù)（DLG）、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)（DRG）、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）、數(shù)正射影像數(shù)據(jù)（DOM）；數(shù)字線畫(huà)圖數(shù)據(jù)（

17、DLG）:是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)。數(shù)字柵格數(shù)據(jù)（DRG）：是現(xiàn)有紙質(zhì)地圖經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）：是藝術(shù)字形式表達(dá)的地形起伏數(shù)據(jù)，也是矢量數(shù)據(jù)；數(shù)正射影像數(shù)據(jù)（DOM）：是對(duì)遙感數(shù)字影像，經(jīng)像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌，也是一種柵 格形式的數(shù)據(jù)。6、什么是游程編碼？游程編碼的壓縮效果與哪些因素有關(guān)？ 答：游程編碼是逐行將相同值得柵格合并，記錄合并后柵格的值及合并柵格的數(shù)量（即游程），其目的是壓縮柵格數(shù)據(jù)量，消除數(shù)據(jù)間的冗余。游程編碼的壓縮效果主要取決于柵格數(shù)據(jù) 的性質(zhì)級(jí)與原圖的復(fù)雜成反比，變化多得部分有游程數(shù)就多，變化少的部分游程數(shù)就少，圖件越簡(jiǎn)單壓縮效率就

18、越高。7、什么是柵格四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)？請(qǐng)比較常規(guī)四叉樹(shù)與線性四叉樹(shù)的區(qū)別？答：柵格四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是指將空格鍵區(qū)域按照四個(gè)象限進(jìn)行遞歸分 n 次，每次分割形成 2n*2N 個(gè)子象限中的屬性數(shù)值都相同為止，該子象限就不再分割。常規(guī)四叉樹(shù)與線性四叉樹(shù)的區(qū)別：常規(guī)四叉樹(shù)：常規(guī)四叉樹(shù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常儲(chǔ)存 6 個(gè)量，即 4 個(gè)子節(jié)點(diǎn)指針、一個(gè)父節(jié)點(diǎn)指針和 一個(gè)節(jié)點(diǎn)值。常規(guī)四叉樹(shù)可采用子下而上的方法建立，對(duì)柵格按莫頓碼順序進(jìn)行檢測(cè)，這種 方法除了要記錄葉節(jié)點(diǎn)，還要記錄中間節(jié)點(diǎn)。常規(guī)四叉樹(shù)在處理上簡(jiǎn)便靈活，而且當(dāng)柵格矩陣很大，存儲(chǔ)和處理整個(gè)矩陣較困難時(shí)，可用常規(guī)四叉樹(shù)存儲(chǔ)法；線性四叉樹(shù)：線性四叉樹(shù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)只存儲(chǔ) 3 個(gè)量，

19、即莫頓碼、深度（或節(jié)點(diǎn)大?。┖凸?jié)點(diǎn)值。線性四叉樹(shù)編碼不需要記錄中間節(jié)點(diǎn)的、0值節(jié)點(diǎn)，也不適用指針，僅記錄非 0 值也節(jié)點(diǎn)，并用莫頓碼表示葉節(jié)點(diǎn)的位置。線性四叉樹(shù)比常規(guī)四叉樹(shù)節(jié)省存儲(chǔ)空間；由于記錄節(jié)點(diǎn)地址，既能直接找到其在四叉樹(shù)中的走向路徑，又可以換算出他在整個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的行列位置，壓縮和解壓縮比較方便，各部分分辨率可不同，即可精確地表示圖形結(jié)構(gòu)，又可減少存儲(chǔ)量，易于進(jìn)行大部分圖形操作和運(yùn)算。8、什么是 TIN？Grid 和 TIN 在表達(dá)曲面數(shù)據(jù)的時(shí)候各有什么特點(diǎn)？答：Grid 規(guī)則網(wǎng)格和 TIN 不規(guī)則三角網(wǎng)都是表示數(shù)字高程的兩種方法。 Grid 規(guī)則網(wǎng)格通常是正方形，也可以是矩形、三角形等

20、規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)矩陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)二維數(shù)組。每個(gè)格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個(gè)元素，對(duì)應(yīng)一個(gè)高程值； TIN 不規(guī)則三角網(wǎng)是將離散分布的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)連成三角網(wǎng)，網(wǎng)中的每份三角形要求盡量接近等邊形狀，并保證由最近鄰點(diǎn)構(gòu)成三角形，即三角形的邊長(zhǎng)之和最小。特點(diǎn)： Grid 規(guī)則網(wǎng)格：可以很容易地用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，特別是柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地理信息系統(tǒng)。它還可以很容易地計(jì)算等高線、坡度坡向、山坡陰影和自動(dòng)提取流域地形，使得它成為數(shù)字 高程模型（DEM）最廣泛使用的格式。規(guī)則格網(wǎng)的缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確表示表面網(wǎng)格所代表的地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部：

21、在地形平坦的地方，存在大量的數(shù)據(jù)冗余；在不改變格網(wǎng)大小的情況下，又難以表達(dá)復(fù)雜地形的突變現(xiàn)象。此外，規(guī)則格網(wǎng)的數(shù)據(jù)量通常比較大，給數(shù)據(jù)管理帶來(lái)了不便，需要進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)。如果采用無(wú)損壓縮難以達(dá)到很好的壓縮效果，如果要保證壓縮效果，只能采用有損壓縮，即犧牲了地形的細(xì)節(jié)信息。 TIN 不規(guī)則三角網(wǎng)：減少了規(guī)則格網(wǎng)帶來(lái)的數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)在計(jì)算效率和表達(dá)精度方面也有其優(yōu)越性。不規(guī)則三角網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式比規(guī)則格網(wǎng)復(fù)雜， 不規(guī)則三角網(wǎng)與規(guī)則格網(wǎng)不同之處是隨地形起伏變化的復(fù)雜性而改變采樣點(diǎn)的密度和決定采樣點(diǎn)的位置，因而它能夠避免地形平坦時(shí)的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征點(diǎn)如山脊、山谷線、地形變化線等表示數(shù)字高程特征。

22、第三章 空間數(shù)據(jù)處理1、比較空間內(nèi)插的移動(dòng)擬合法、局部函數(shù)和按距離加權(quán)法等。答：移動(dòng)擬合法：是只對(duì)每一個(gè)待插值點(diǎn) P 用一個(gè)多項(xiàng)式曲面擬合該店附近的表面，從而計(jì)算出該點(diǎn)的高程值。3、試述克里金內(nèi)插法的基本原理、優(yōu)點(diǎn) 及實(shí)施過(guò)程？答：原理：將被插值的莫要素（例如地形要素）當(dāng)做一個(gè)區(qū)域化地變量來(lái)看待。所謂區(qū)域化 的變量就是介于完全隨機(jī)的變量和完全確定的變量之間的一種變量，它隨所在區(qū)域位置的改 變而連續(xù)地變化，因此，彼此離得近點(diǎn)之間有某種程度上的空間相關(guān)性，而相隔比較遠(yuǎn)的點(diǎn)之間在統(tǒng)計(jì)上看是相互獨(dú)立無(wú)關(guān)的。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)施過(guò)程： 首先是利用那些搖搖用來(lái)插值的離散點(diǎn)集合建立一個(gè)變量圖，變量圖通常包括兩部分，一

23、個(gè)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的變量圖，另一個(gè)是模型變量圖。其次將變量圖用來(lái)計(jì)算 Kriging 方法中的權(quán)重。4、請(qǐng)舉例說(shuō)明常用的矢量和柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法？ 答：矢量轉(zhuǎn)柵格：矢量轉(zhuǎn)柵格：內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法，即由多邊形內(nèi)部種子點(diǎn)向周圍鄰點(diǎn)擴(kuò)散，直至到達(dá)各邊界為止；復(fù)數(shù)積分算法，即由待判別點(diǎn)對(duì)多邊形的封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)積分，來(lái)判斷兩者關(guān)系；射線算法和掃描算法，即由圖外某點(diǎn)向待判點(diǎn)引射線，通過(guò)射線與多邊形邊界交點(diǎn)數(shù)來(lái)判斷內(nèi)外關(guān)系；邊界代數(shù)算法，是一種基于積分思想的矢量轉(zhuǎn)柵格算法，適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，方法是由多邊形邊界上某點(diǎn)開(kāi)始，順時(shí)針?biāo)阉鬟吔缇€，上行時(shí)邊界左側(cè)具有相同行坐標(biāo)的柵格減去某值，下行時(shí)邊界

24、左側(cè)所有柵格點(diǎn)加上該值，邊界搜索完之后即完成多 邊形的轉(zhuǎn)換。柵格轉(zhuǎn)矢量：即是提取具有相同編號(hào)的柵格集合表示的多邊形區(qū)域的邊界和邊界的拓?fù)?柵格轉(zhuǎn)矢量 關(guān)系，并表示成矢量格式邊界線的過(guò)程。步驟包括：多邊形邊界提取，即使用高通濾波 將柵格圖像二值化；邊界線追蹤，即對(duì)每個(gè)弧段由一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)搜索；拓?fù)潢P(guān)系生成和去處多余點(diǎn)及曲線圓滑。答：矢量向柵格轉(zhuǎn)換方法：矢量向柵格轉(zhuǎn)換處理的更笨任務(wù)就是把點(diǎn)、線或面的矢量數(shù)據(jù)， 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的柵格數(shù)據(jù)，這一過(guò)程叫做柵格化。柵格化可以分別針對(duì)點(diǎn)、線和面來(lái)進(jìn)行，點(diǎn) 的柵格化是線和面柵格化的基礎(chǔ)。 轉(zhuǎn)換方法： 立矢量數(shù)據(jù)的平面直角坐標(biāo)系和柵格行列坐標(biāo) 系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

25、。點(diǎn)的柵格化：矢量坐標(biāo)（x，y） ，轉(zhuǎn)換后的柵格但愿行列值（I，J） ；線 的柵格化：線的柵格化先分解成折線的每一個(gè)線段的柵格化，對(duì)應(yīng)一條線段的柵格化，先使 用點(diǎn)柵格化地方法，柵格化線段的兩個(gè)端點(diǎn)，然后再柵格化線段中間的部分；面得柵格化： 基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化方法 與線段柵格化地方法類似，基于多邊形數(shù)據(jù)柵格化地方法，這 種方法是以非拓?fù)涞膶?shí)體的實(shí)體多邊形作為柵格化地處理單元， 將一個(gè)多邊形的內(nèi)部柵格單 元賦予多邊形的屬性值，基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化方法包括：內(nèi)點(diǎn)填充法、邊界代數(shù)法和包 含檢驗(yàn)法等。 柵格向矢量的轉(zhuǎn)換方法：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化又稱為矢量化。矢量化方法：1） 二值化， 想根

26、據(jù)柵格數(shù)據(jù)建立一個(gè)閾值， 再根據(jù)這個(gè)閾值將不同的數(shù)據(jù)灰度嚴(yán)肅哦到 2 個(gè)弧 度形成二值圖。2）細(xì)化，是消除線畫(huà)橫斷面柵格樹(shù)的差異，使得每一條線只保留代表其軸線或周圍輪廓線位置的單個(gè)柵格的寬度。細(xì)化又可分為“剝皮法” ，和“骨架法”兩大類。 “剝皮法” ：實(shí)質(zhì)是從曲線的邊緣開(kāi)始，每一次剝掉等于一個(gè)柵格寬的一層，直到最后留下 彼此連通的由單個(gè)柵格點(diǎn)組成的圖形。 “骨架法”3）跟蹤法：是講細(xì)化處理后的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為從節(jié)點(diǎn)出發(fā)的線段或閉合的線條，并以矢量形式存儲(chǔ)線段的坐標(biāo)。 柵格數(shù)據(jù)的矢量化方法：1）首先在柵格數(shù)據(jù)中收索多邊形邊界弧段相交處的節(jié)點(diǎn)位置； 2）接著從收索出得節(jié)點(diǎn)里任選一個(gè)座位其實(shí)跟蹤節(jié)

27、點(diǎn)，順著柵格單元屬性值不同的兩個(gè)柵 格單元之間進(jìn)行多邊形邊界弧段的跟蹤，記錄每一步跟蹤的坐標(biāo)，直到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)為止； 3）最后將各宗得到的弧段數(shù)據(jù)連接組織成多邊形。6、試述 GIS 空間拓?fù)潢P(guān)系編輯的功能及具體算法？空間拓?fù)潢P(guān)系編輯的功能及具體算法？答：1）多邊形連接編輯功能：首先要找出要編輯多邊形相關(guān)的所有記錄，其次找在找出的 記錄中，檢查當(dāng)前編輯的多邊形所處的位置：如果帶編輯的多邊形在左多邊形位置，將之與 處于有多邊形位置的多邊形號(hào)相交換， 同時(shí)也將該記錄的節(jié)點(diǎn)號(hào)位置作相應(yīng)的交換， 反之則 該記錄的所有數(shù)據(jù)順序不作改變；隨后，從經(jīng)過(guò)代碼位置轉(zhuǎn)換的記錄中，任取一個(gè)起始節(jié)點(diǎn) 作為起點(diǎn)，順序連接各

28、個(gè)節(jié)點(diǎn)，必要時(shí)可對(duì)記錄的前后順序作調(diào)整，是的連接的節(jié)點(diǎn)能自行 封閉；如節(jié)點(diǎn)不能閉合則必須改正出錯(cuò)得記錄。 2）節(jié)點(diǎn)連接編輯功能：首先從弧段文件中找出與當(dāng)前編輯的節(jié)點(diǎn)相關(guān)的所有記錄；其次在 找出的記錄中，檢查當(dāng)前編輯的節(jié)點(diǎn)所在的位置：如果待編輯的節(jié)點(diǎn)在起始節(jié)點(diǎn)位置，將之 與處于終止節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)號(hào)相交換， 同時(shí)也將該記錄的多邊形號(hào)位置作相應(yīng)的交換反之則 該記錄的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)順序不作改變；再者，從經(jīng)過(guò)代碼位置轉(zhuǎn)換的記錄中，任取一個(gè)左多邊 形作為起點(diǎn)，順序連接各個(gè)多邊形，同樣必要時(shí)可對(duì)記錄的前后順便作調(diào)整，使得連接的多 邊形能首尾呼應(yīng)。7、仿射變換的原理及其誤差糾正的方法？答：放射變化是幾何糾正的常用

29、方法，放射變換后的特性直線變化后任是直線，平行線變化 后任是平行線，不同方向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化；8、請(qǐng)簡(jiǎn)述地圖投影的分類及作用？答： 地圖投影實(shí)質(zhì)是將地球托球體面上的經(jīng)緯度線間按照一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面上， 在 地球橢球面和平面之間建立點(diǎn)與點(diǎn)之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)方法； 地圖投影分類： 按地圖投影的構(gòu)成方法可分為： 1）幾何投影： 方位投影、圓柱投影、圓錐投影 按球面與投影免得幾何位置不同可風(fēng)為正軸投影、橫軸投影和斜軸投影； 2）非幾何投影：偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影 按地圖投影變形性質(zhì)可分為： 等積投影、等角投影、任意投影第四章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及

30、其組成部分有哪些？答：空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要是為 GIS 提供空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理方法?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)由三個(gè)部分組 成：空間數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。2、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)有哪些主要的步驟和內(nèi)容？答：空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要經(jīng)歷一個(gè)由現(xiàn)實(shí)世界到信息世界，再到計(jì)算機(jī)世界的轉(zhuǎn)化過(guò)程。具 體步驟和內(nèi)容為：（1） 需求分析：即用系統(tǒng)的觀點(diǎn)分析與某一特點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用有關(guān)系 的數(shù)據(jù)集合；（2） 概念設(shè)計(jì)：把用戶的需求加以解釋，并用概念模型表達(dá)出來(lái)。（3） 邏輯設(shè)計(jì)：空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是， 把信息世界中的概念模型利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所提共的工具 映射為計(jì)算機(jī)世界中偉數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)庫(kù)模型

31、，并用數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)；（4） 物理設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)指數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)路徑的設(shè)計(jì)，即將數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯 模型在實(shí)際的物理存儲(chǔ)設(shè)備上加以實(shí)現(xiàn)，從而建立一個(gè)具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫(kù)。3、語(yǔ)義數(shù)據(jù)模型中的實(shí)體聯(lián)系模型的圖示中有那些基本元素？答：實(shí)體聯(lián)系模型由（1）實(shí)體：實(shí)體是對(duì)客觀現(xiàn)存的其獨(dú)立作用的食物的一種抽象；（2）聯(lián)系：聯(lián)系是實(shí)體見(jiàn)有意義的相互作用或?qū)?yīng)關(guān)系；（3）屬性：屬性是對(duì)實(shí)體和聯(lián)系特征 的描述。4、什么是關(guān)系數(shù)據(jù)模型？其中的基本概念，如元組、屬性、關(guān)鍵字、模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系完整性等的含義分別是什么？答： 關(guān)系數(shù)據(jù)模型是將用戶對(duì)數(shù)據(jù)的視圖與其物理實(shí)現(xiàn)分割開(kāi)來(lái)， 從而使得關(guān)系

32、模型十分有 利于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。 基本概念含義： 元組：每個(gè)實(shí)例對(duì)應(yīng)于表中的一行，在關(guān)系鎮(zhèn)南關(guān)叫做元組，相當(dāng)于通常的一個(gè)記錄； 域：表中的列表示屬性，叫做域，相當(dāng)于通常記錄中的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)； 屬性： 關(guān)鍵字：關(guān)系中的某一屬性組，若它的唯一地標(biāo)識(shí)了一個(gè)元組則稱該屬性組為候選關(guān)鍵字； 關(guān)系模式： 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：一系列關(guān)系的集合構(gòu)成一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)； 關(guān)系完整性：關(guān)系的正確性相容性和有效性；5、在關(guān)系數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)中，函數(shù)依賴和范式的含義是什么？函數(shù)依賴：是由數(shù)學(xué)理論派生的術(shù)語(yǔ)，它表征一個(gè)屬性集合的值，對(duì)另一屬性值集合的依賴性。范式：由于關(guān)系的屬性之間存在著多種關(guān)系依賴特性當(dāng)用關(guān)系模式表達(dá)時(shí)，一些不良的語(yǔ)義特

33、性就可能造成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的冗余及由此造成的數(shù)據(jù)操作的異常，所以提出了必須遵循的一些規(guī)范化形式，稱范式。6、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中的基本概念，如對(duì)象、消息、繼承、重載、多態(tài)、概括、聚集的含義是什么？答：對(duì)象：人們對(duì)世界上的事物的認(rèn)識(shí)形成概念使我們可以感知和推理世界上的事物，這些 概念運(yùn)用到的事物稱為對(duì)象；消息：是對(duì)象與對(duì)象之間相互請(qǐng)求或相互協(xié)作的唯一途徑；類：是對(duì)一組對(duì)象的抽象描述，它將改組對(duì)象所具有的共同特征集中起來(lái)，以說(shuō)明改組對(duì)象 的能力和性質(zhì)；繼承：是對(duì)具有層次關(guān)系的屬性和操作進(jìn)行的共享的一種機(jī)制； 重載：一個(gè)類型上可以才能在使用名的方法，當(dāng)出現(xiàn)這種方法時(shí)，必須按照某種明顯的方式區(qū)分它們，將這種特

34、性稱為重載；多態(tài)：是只同一個(gè)消息可以根據(jù)發(fā)送消息對(duì)象的不同采用多種不同的行為方式；概括：是吧舉有相同特征和草做的類歸納在一個(gè)更一般的超類中；聚集：聚集反映了潛逃對(duì)象的概念，仙桃對(duì)象是有一些其他對(duì)象組成的，他是用來(lái)描述更高層次對(duì)象的一種形式。7、什么是空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引？主要的空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引有哪些？答： 所謂空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引就是依據(jù)空間實(shí)體的位置形狀或空間實(shí)體的某種空間關(guān)系， 按一定 的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。主要的空間數(shù)據(jù)庫(kù)所以有：范圍索引、格網(wǎng)空間索引、四叉樹(shù) 空間索引。8、什么事空間元數(shù)據(jù)？空間元數(shù)據(jù)的作用是什么？答： 空間元數(shù)據(jù)是指在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中用于描述空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量表示方法， 空間參考和管理

35、方 法等特征的數(shù)據(jù)， 是實(shí)現(xiàn)空間信息共享的核心標(biāo)準(zhǔn)之一； 空間元數(shù)據(jù)的作用是幫助空間數(shù)據(jù) 的使用者查詢所需的空間信息進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的共享，進(jìn)一步處理空間數(shù)據(jù)。第五章 空間分析的原理與方法1、試解釋緩沖區(qū)分析和疊合分析概念，并舉例說(shuō)明這兩種空間分析方法的用途？答：緩沖區(qū)分析是指在點(diǎn)、線、面試題的周圍，自動(dòng)建立的一定寬度的多邊形區(qū)域或帶狀區(qū) 域； 疊合分析是指在相同的空間坐標(biāo)系統(tǒng)條件下， 將同一地區(qū)的兩個(gè)不同地理特征的空間和屬性 數(shù)據(jù)重疊相加，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。 緩沖區(qū)分析應(yīng)用于某一主題對(duì)象對(duì)鄰近對(duì)象在一定輻射強(qiáng)度或影響強(qiáng)度天劍俠的影響區(qū)域 分析。 疊合

36、分析應(yīng)用于查詢和和建模方面，也很有效的解決插值問(wèn)題。2、比較緩沖區(qū)查詢與緩沖區(qū)分析的概念？答：1.緩沖區(qū)查詢與緩沖區(qū)分析不是一個(gè)概念的兩種形式，緩沖區(qū)查詢屬于數(shù)據(jù)查詢，而緩 沖區(qū)分析屬于數(shù)據(jù)的空間分析；2.緩沖區(qū)查詢不對(duì)原有圖形進(jìn)行切割，只是根據(jù)用戶需要給 定一個(gè)點(diǎn)緩沖、線緩沖或面緩沖的距離，從而形成一個(gè)緩沖區(qū)的多邊形，再根據(jù)多邊形檢索 的原理，檢索出言該緩沖區(qū)多邊形內(nèi)的空間地物。而緩沖區(qū)分析對(duì)原有圖形進(jìn)行切割，形成 一個(gè)點(diǎn)緩沖、線緩沖或面緩沖的距離，從而獲得該緩沖區(qū)多邊形內(nèi)的空間地物。3、P1724、討論從數(shù)字高程模型中還可以派生出那些數(shù)字地形數(shù)據(jù)？答：高程模型是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地

37、面高程的一種實(shí)體地面模型是數(shù)字地形模型 的一個(gè)分支。因此高程模型可以派生出如：坡度、坡向、曲面面積等地形數(shù)據(jù)。5、試以格網(wǎng) DEM 數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，提取山丘地區(qū)的山頂高程信息。答：（1）以地表單元網(wǎng)格四個(gè)頂點(diǎn)的高程的平均值為該單元的平均高程；（2） 一地表單元格頂點(diǎn)的高程與研究區(qū)域內(nèi)最低點(diǎn)高程只差打得平均值為該單元的相對(duì)高 程；（3） 高程變異是反映地表單元網(wǎng)格個(gè)頂點(diǎn)高程變化的指標(biāo) 數(shù)字高程模型(DEM)包括平面位置和高程數(shù)據(jù)兩種信息，可以直接在野外通過(guò)全站儀或者 GPS 等進(jìn)行測(cè)量，也可以間接地從航空影像或者遙感圖像以及 既有地圖上得到。具體采用何種數(shù)據(jù)源和相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，一方面取決于這些 源

38、數(shù)據(jù)的可獲得性，另一方面也取決于 DEM 的分辨率、精度要求、數(shù)據(jù)量大小 和技術(shù)條件等數(shù)據(jù)來(lái)源：遙感影像航 攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集，形圖數(shù)字化 地形圖數(shù)字化就是指對(duì)地形圖中的地形要素進(jìn)行數(shù)字化處理，從模擬數(shù)據(jù)，地形圖，現(xiàn)場(chǎng)測(cè) 量，其它數(shù)據(jù)源 中獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：手扶跟蹤數(shù)字化：描數(shù)字化或屏幕數(shù)字化6、什么是地圖代數(shù)，主要存在那些地圖代數(shù)的方法？ 答： 地圖代數(shù)是以一尺度空間內(nèi)柵格點(diǎn)集的變換和運(yùn)算來(lái)解決地理信息的圖形符號(hào)可視化及 空間分析的新型理論和方法。主要存在基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析方法。7、什么是 Voronoi 圖，他有哪些主要特征和用途？ 答：它是由一組由連接兩鄰點(diǎn)直線的垂直平分線組成的連續(xù)多邊形

39、組成。N 個(gè)在 平面上有區(qū)別的點(diǎn)， 按照最鄰近原則劃分平面； 每個(gè)點(diǎn)與它的最近鄰區(qū)域相關(guān)聯(lián)。Voronoi 圖特征：1）所有 Voronoi 圖都是凸多邊形；2）Voronoi 多邊形的頂點(diǎn)是相鄰已知點(diǎn) 構(gòu)成的三角形外接圓的圓心 3）所有這些外接圓的內(nèi)部不包含已知點(diǎn)。 Voronoi 圖的用途： 可以用該已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)和分析該多邊形內(nèi)的所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)， Voronoi 圖可以用于空間插值計(jì)算。8、請(qǐng)簡(jiǎn)述 Dijkstra 算法及其在 GIS 最短路徑分析中的應(yīng)用？答：Dijkstra 算法是按路徑長(zhǎng)度遞增順序產(chǎn)生各頂點(diǎn)的最短路徑。算法過(guò)程：設(shè)最短距離已 確定的頂點(diǎn)集合稱為紅集點(diǎn)，最短距

40、離尚未確定的為藍(lán)集點(diǎn)。（1） 按路徑長(zhǎng)度遞增順序產(chǎn)生各藍(lán)頂點(diǎn)的最短路徑；（2） 在當(dāng)前藍(lán)點(diǎn)集中選擇一個(gè)距離最小的藍(lán)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)充紅點(diǎn)集，以保證算 法按路徑長(zhǎng)度遞增的順序產(chǎn)生各頂點(diǎn)的最短路徑；（3） 沒(méi)擴(kuò)充一個(gè)藍(lán)點(diǎn)到紅點(diǎn)集中，則剩余的藍(lán)點(diǎn)的路徑按照新加入的紅點(diǎn)作為中間頂點(diǎn)進(jìn)行修正，一旦加入新頂點(diǎn)使得藍(lán)點(diǎn)路徑長(zhǎng)度 最短，則用變短的路徑代替原來(lái)的藍(lán)點(diǎn)路徑長(zhǎng)度，重復(fù)以上過(guò)程；（4） 直到所需求的藍(lán)點(diǎn)已 擴(kuò)充到紅點(diǎn)集時(shí)，算法結(jié)束。應(yīng)用：（1） 選擇要進(jìn)行計(jì)算的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)；（2） 對(duì)這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)通分析，即采用寬度優(yōu)先搜 索方法，來(lái)快速判斷這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間是否聯(lián)通，也就是確定是否存在計(jì)算最短路徑的必要， 若聯(lián)通則

41、進(jìn)行（3） 調(diào)用 Dijkstra 算法，計(jì)算兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑（4） 進(jìn)過(guò)對(duì)計(jì)算出來(lái)的 最短路徑樹(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理后，生成最終的最短路徑樹(shù)，輸出并推出。第六章 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型1、結(jié)合你的興趣領(lǐng)域（水土保持、洪水防災(zāi)、土地分等定級(jí)等），敘述基于 GIS的地球科學(xué)應(yīng)用模型的建模步驟和方法？答：利用 GIS 的數(shù)值分析方法來(lái)估算土壤水土流失程度，首先確定土壤流失的數(shù)字分析模 型，根據(jù)模型確定影響土壤流失的因子，這些因子必須能夠反映不同的土壤的性質(zhì)，不同的 坡面形態(tài)，以及不同的植被條件；然后選擇格網(wǎng)尺寸，建立各個(gè)影響因子的柵格數(shù)據(jù)；最后 將多種信息加以復(fù)合， 確定研究地區(qū)土壤流失量的各種不同

42、等級(jí)， 為制定區(qū)域的水土保持規(guī) 劃提供依據(jù)。 應(yīng)用模型的步驟：1）明確分析目的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 2）準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù) 3）空間分析操作 4）結(jié)果分 析 5）解釋評(píng)價(jià)結(jié)果。2、通過(guò)應(yīng)用實(shí)例或?qū)嶋H操作過(guò)程圖，說(shuō)明在解決地球科學(xué)問(wèn)題中，如何將地球科學(xué)知識(shí)與 GIS 應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并討論兩者之間的相互關(guān)系？答： 地球科學(xué)是一門研究地球資源、 環(huán)境演化規(guī)律與人類社會(huì)活動(dòng)之間相互作用關(guān)系的科學(xué)， 它尋求人類社會(huì)與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展的途徑?，F(xiàn)在已發(fā)展為集自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與 社會(huì)科學(xué)為一體，是由多學(xué)科科學(xué)體系組成的邊緣學(xué)科，是 21 世紀(jì)的支柱性科學(xué)。地球科 學(xué)是 GIS 兩個(gè)理論基礎(chǔ)支持點(diǎn)的其中一個(gè)，它涉

43、及信息的組織、存儲(chǔ)、處理、可視化表示 及傳輸中的理論問(wèn)題和實(shí)踐問(wèn)題。 而隨地球科學(xué)工作的不斷深入， 地球科學(xué)的難度逐漸增加， 以往單一的研究方法已難見(jiàn)成效。 越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到， 只有將地球科學(xué)領(lǐng)域的不同研究方 法得到的信息進(jìn)行綜合分析研究， 才是提高效果的根本出路。 近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步特別 是 GIS 技術(shù)的發(fā)展使這一可能變成現(xiàn)實(shí)。操作過(guò)程圖 P197 土壤侵蝕數(shù)據(jù)處理流程圖3、為公園選址，要求該公園的位置必須是從主要公路上容易到達(dá)，要減少噪聲干擾，同時(shí)依山傍水，而且公園的可利用面積最大。試以 GIS 方法模擬選址分析步驟，設(shè)計(jì)其數(shù)據(jù)處理流程圖，并說(shuō)明其有關(guān)的操作和算子。分析目的： 確定

44、建立公園的合適區(qū)域 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則： 1)相對(duì)安靜（離公路 0.2 公里之外）且交通方便（離公路 0.8 公里之內(nèi)） 2)依附在大小適中的天然河流上，即等級(jí)為 2 的河流才適合建公園。 3)公園選址要避免沼澤地，即土地利用圖中非沼澤地的適合建公園。所需數(shù)據(jù)： 交通圖 水系圖（帶有分級(jí)屬性的水系圖） 土地利用圖 具體步驟： 1)對(duì)交通圖中的公路分別建立 0.8,0.2 公里緩沖區(qū) 2）將兩緩沖區(qū)進(jìn)行空間疊置（擦除分析）得到公園候選區(qū)域-zones 3）通過(guò)賦屬性再分類，將土地利用圖分成沼澤地及非沼澤地兩類（1 為非沼澤地，0 為沼澤 地） ； 4）合并土地利用圖中屬性相同的相鄰多邊形的邊界，得到 Ma

45、rsh 層； 5)將 Marsh 層和 zones 進(jìn)行多邊形空間疊置分析（相交分析或裁剪分析） ，得到 zones 內(nèi)的土 地利用區(qū)域 Zmarsh； 6)將 Stream 層與 Zmarsh 進(jìn)行空間疊置（相交分析） 7）查詢輸出所選中的區(qū)域。查詢“土地利用類型=1 ”且“河流等級(jí)=2 ”的區(qū)域， 該區(qū)域即為公園建立的候選地址。 具體操作步驟： 1）建緩沖區(qū) 將交通圖層添加到新的 Map 中， Layers 的 Properties， General 欄中的 Unit 設(shè)置為 meters 點(diǎn) 在 2）空間疊置分析 3）查詢 選擇 Selection 菜單下的 Select By Attr

46、ibutes，在彈出的對(duì)話框中輸入查詢語(yǔ)句4、GIS 支持下的建設(shè)項(xiàng)目科學(xué)管理與分析（選自 2000 年國(guó)產(chǎn) GIS 基礎(chǔ)軟件測(cè)評(píng)試題）。背景條件：現(xiàn)有一經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，它由五大功能區(qū)組成，各功能區(qū)范圍地理坐標(biāo)和允許排污負(fù)荷量如圖表 A、表 B 所示?，F(xiàn)在此經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)有兩個(gè)建設(shè)項(xiàng)目（其地理坐標(biāo)如表 C 所示），它們的設(shè)計(jì)排污量負(fù)荷分別為 5t/km2 和 8 t/km2。 環(huán)境管理審批條件：建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)環(huán)境審批的條件是建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)排污量負(fù)荷不超過(guò)建設(shè)項(xiàng)目所占功能區(qū)允許排污量負(fù)荷之合。 題目要求：（1）編制專題地圖：開(kāi)發(fā)區(qū)功能區(qū)圖，顯示出各功能區(qū)的面積、允許排污負(fù)荷量（要求有圖例）； 建設(shè)項(xiàng)目圖，

47、顯示建設(shè)項(xiàng)目及其與開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的空間位置關(guān)系。 建設(shè)項(xiàng)目圖，顯示建設(shè)項(xiàng)目及其與開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的空間位置關(guān)系。（2）、輸出統(tǒng)計(jì)表建設(shè)項(xiàng)目使用開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)土地面積統(tǒng)計(jì)表； 假設(shè)項(xiàng)目在開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的排污負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)表；假設(shè)項(xiàng)目在開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的排污負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)表；項(xiàng)目審批結(jié)果表（表格形式可按環(huán)境項(xiàng)目審批條件自行設(shè)計(jì)）。（3）建設(shè)項(xiàng)目可行性分析： 對(duì)不可行的建設(shè)項(xiàng)目，可通過(guò)移動(dòng)其地理坐標(biāo)，使之滿足環(huán)境管理審批條件。試給出在地理坐標(biāo)移動(dòng)最小的前提下的解決方案。（4）構(gòu)建可完成上述要求、（1）、（2）、（3）任務(wù)的應(yīng)用界面，使之能夠適用于其他建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理。功能區(qū)坐標(biāo) A區(qū) X Y 0 0 2 0 2

48、 2 0 2 0 0B區(qū) X 0 4 0 0Y 6 10 10 6C區(qū) X 0 2 6 4 0 0Y 2 2 4 10 6 2 功能區(qū) D ED區(qū) X 2 8 6 2 2Y 0 0 4 2 0E區(qū) X 8 10 10 4 8Y 0 0 10 10 0表B表C各功能區(qū)允許排污負(fù)荷量 功能區(qū) 允許負(fù)荷量 /(t.km-2) A 2.0 B 8.0 C 6.0 兩個(gè)新建項(xiàng)目的地理坐標(biāo) 項(xiàng)目 1 項(xiàng)目 2 X Y X Y 1 1 4 6 3 1 8 6 3 4 8 2允許負(fù)荷量 /(t.km-2) 5.0 10.0項(xiàng)目 3 X -1 1Y 4 1項(xiàng)目 4 X 4 4Y 2 6第七章 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

49、與評(píng)價(jià)1、試述應(yīng)用型 GIS 開(kāi)發(fā)的過(guò)程和方法，并比較原型法和生命周期法設(shè)計(jì)的特點(diǎn)？答：過(guò)程：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)；方法：生命周期設(shè)計(jì)法、原 型化設(shè)計(jì)法；生命周期設(shè)計(jì)法：如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)按階段進(jìn)行，預(yù)先規(guī)定每一階段的開(kāi)發(fā)目標(biāo)和 任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則順序開(kāi)發(fā)實(shí)施；特點(diǎn)：（1） 嚴(yán)格分階段進(jìn)行，便于組織管理（2） 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程比較長(zhǎng)（3） 新系統(tǒng)效果的可見(jiàn)性差（4） 最終用戶的反饋比較 遲（5） 不容易把握 用戶需求的變化；原型設(shè)計(jì)法：根據(jù)用戶需求由用戶與開(kāi)發(fā)人員共同商定開(kāi)發(fā)目標(biāo)，設(shè)計(jì)初 步方案， 在較短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出一個(gè)能滿足用戶基本需求的初步原型或系統(tǒng)雛形，交用戶使用，

50、經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行，根據(jù)用戶意見(jiàn)對(duì)原型加以修改或填充，如此反復(fù)進(jìn)行，最終形成一個(gè)比較 完善和質(zhì)量較高的應(yīng)用型 GIS；特點(diǎn)：1）用戶能積極的產(chǎn)于新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 2）開(kāi)發(fā)人 員及時(shí)獲取用戶反饋意見(jiàn) 3）能更快看到系統(tǒng)的實(shí)際效果 4）系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。3、以實(shí)例說(shuō)明 GIS 用戶界面的基本類型和設(shè)計(jì)方法答：用戶界面人機(jī)對(duì)話的工具，他與功能模塊一一對(duì)應(yīng)，做到各模塊之間的界面的形式一直 2）用戶可以分為若干層，便于逐層調(diào)用；根據(jù)功能模塊不同，可分為：菜單式、命令式或 表格式的界面；所有界面以體現(xiàn)以人為本的原則，做到界面友好美觀，并時(shí)時(shí)提豐富的幫助 的有效信息，使用戶易懂易學(xué)易掌握。實(shí)例自己舉5、

51、為什么制定 GIS 標(biāo)準(zhǔn)化的工作日以受到關(guān)注？目前正在從事這項(xiàng)工作的國(guó)際組織有哪些？答：隨著信息革命在全球的興起，地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的工作日益受到關(guān)注。主要是因?yàn)?GIS 標(biāo)準(zhǔn)化有益于促進(jìn)空間數(shù)據(jù)的交換（數(shù)據(jù)是 GIS 的處理對(duì)象，由于地理數(shù)據(jù)自身的復(fù)雜特 點(diǎn)，造成 GIS 技術(shù)研究和應(yīng)用的許多共性問(wèn)題，這些問(wèn)題如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)參考，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì) 量，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品測(cè)評(píng)造成影響） ，促進(jìn)空間數(shù)據(jù)共享（共享和交換永遠(yuǎn)是 GIS 技 術(shù)追求的最高目標(biāo)， 共享目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)同樣需要一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為約束） 和促進(jìn)軟件的共享 （數(shù) 據(jù)工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)和提高軟件開(kāi)發(fā)效率，共享軟件成果的保證） 。目前這項(xiàng)工作的國(guó)際組

52、織 有：1）ISO/TC211、貴哦及標(biāo)準(zhǔn)化組織 TC211 專題組、2）FGDC,美國(guó)聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)、 3）CEN/TC287，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)；4）OGC，美國(guó) OpengGIS 委員會(huì)；5）MEGRIN，歐 洲地圖事務(wù)組織；6）CGSD，加拿大標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。第八章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)1、GIS 產(chǎn)品有哪些表現(xiàn)形式？各適合在什么情況使用？ 答：按輸出的載體類型分類：1）常規(guī)地圖（是印刷在紙張、塑料薄膜等材料載體上的，是 GIS 產(chǎn)品的重要輸出形式）2）數(shù)字地圖（一種新的以計(jì)算機(jī)為存儲(chǔ)和顯示載體的地圖形式） 按輸出的內(nèi)容和形式分類：1）全要素地形圖（在內(nèi)容上通常全面表達(dá)水系、地貌、

53、植 被、居民點(diǎn)和獨(dú)立地物等地理要素，采用統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影和分幅編號(hào)，比列尺系統(tǒng)， 以及統(tǒng)一的編制規(guī)范和圖式符號(hào)，屬于國(guó)家基本比列尺地形圖）2）各類專題地圖(突出表現(xiàn) 一種或者幾種自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的地圖)3）遙感影像地圖（及時(shí)提供準(zhǔn)確，綜合大范圍的 各種資源環(huán)境數(shù)據(jù)，成為 GIS 重要數(shù)據(jù)源之一）4）統(tǒng)計(jì)圖表與數(shù)據(jù)報(bào)表2、簡(jiǎn)述 GIS 圖形輸出的內(nèi)容是什么？答：1、圖形坐標(biāo)系與顏色模型：1）圖形坐標(biāo)系統(tǒng)（地球表面世界坐標(biāo)系、輸出設(shè)備的物理 坐標(biāo)系）2）顏色模型與顏色空間（RGB、CMYK、HSV 顏色模型）3）GIS 圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 與數(shù)據(jù)庫(kù)；2 輸出的幾何變換：1）二維圖形變換 2）地圖投影變換；3 地形圖與專題地圖的 輸出組織形式：1）透明圖層與影像圖層 2）專題地圖的符號(hào)系統(tǒng)（點(diǎn)位、線、面狀符號(hào)） 3、試述 GIS 圖形輸出的組織形式及地圖圖面配置的內(nèi)容和要求？答：3 地形圖與專題地圖的輸出組織形式：1）透明圖層與影像圖層（GIS 數(shù)字地圖通常以 圖層形式進(jìn)行組織，每一個(gè)圖層包含地圖的一個(gè)不同要素，常放在不同圖層中。圖層是透明的，個(gè)圖層疊加在一起構(gòu)成完整的一幅地圖）2）