地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)復(fù)習(xí)一、名詞解釋：是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界（資源及環(huán)境）的研究與變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示與描述的技術(shù)系統(tǒng)。2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)矢量數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織。它通過(guò)記錄實(shí)體坐標(biāo)及其關(guān)系，盡可能精確地表示點(diǎn)、線、多邊形等地理實(shí)體，坐標(biāo)空間設(shè)為連續(xù)、允許任意位置、長(zhǎng)度與面積的精確定義3.數(shù)據(jù)模型：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行認(rèn)知、簡(jiǎn)化與抽象表達(dá)，并將抽象結(jié)果組織成有用、能反映形式世界真實(shí)狀況數(shù)據(jù)集的橋梁。4.地圖數(shù)字化：根據(jù)現(xiàn)有紙質(zhì)地圖，通過(guò)手扶跟蹤或掃描矢量化地方法，生產(chǎn)出可在技術(shù)機(jī)上進(jìn)行存儲(chǔ)、處理與分析的數(shù)字化數(shù)據(jù)。5.

：圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下的變形但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。對(duì)空間邏輯數(shù)據(jù)模型描述的數(shù)據(jù)組織關(guān)系與編排方式。它是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，在地理空間信息中用于描述地理數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量、表示方式、空間參考、管理方式以及數(shù)據(jù)集的其他特征，它是實(shí)現(xiàn)地理空間信息共享的核心標(biāo)準(zhǔn)之一。：

依據(jù)空間對(duì)象的位置與形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。9.空間數(shù)據(jù)查詢：其屬于空間數(shù)據(jù)庫(kù)的范疇，一般定義為從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中找出所有滿足屬性約束條件與空間約束條件的地理對(duì)象。10.空間分析：以地理事物的空間位置與形態(tài)特征為基礎(chǔ)，異空間數(shù)據(jù)運(yùn)算、空間數(shù)及屬性數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)算為特征，提取及產(chǎn)生新的空間信息的技術(shù)與過(guò)程。11.數(shù)字高程模型：又稱DEM，是通過(guò)有限的地形高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地形曲面的數(shù)字化模擬，高程數(shù)據(jù)通常采用絕對(duì)高程。12.數(shù)字地形分析：是指在數(shù)字高程模型上進(jìn)行地形屬性計(jì)算與特征提取的數(shù)字信息處理技術(shù)。二、填空題空間實(shí)體的四個(gè)基本特征：空間位置特征、屬性特征、時(shí)間特征、空間關(guān)系特征。地理空間數(shù)據(jù)的概念模型分為：對(duì)象模型、場(chǎng)模型、網(wǎng)絡(luò)模型?？臻g關(guān)系是指地理空間實(shí)體之間相互作用的關(guān)系。空間關(guān)系主要有拓?fù)淇臻g關(guān)系、順序空間關(guān)系、度量空間關(guān)系。柵格數(shù)據(jù)模型的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不同類型的空間數(shù)據(jù)層可以進(jìn)行疊加操作，不需要進(jìn)行復(fù)雜的幾何計(jì)算。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按其是否明確地表示地理實(shí)體空間關(guān)系分為：實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩大類。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是：屬性明顯，定位隱含。屬性查詢是一種較常用的空間數(shù)據(jù)查詢，屬性查詢又分為簡(jiǎn)單的屬性查詢與基于SQL語(yǔ)言的屬性查詢?？臻g關(guān)系查詢包括拓?fù)潢P(guān)系查詢與緩沖區(qū)查詢。9、從緩沖區(qū)對(duì)象方面來(lái)看，緩沖區(qū)最基本的可分為點(diǎn)緩沖區(qū)、線緩沖區(qū)與面緩沖區(qū)。10、地理空間分析的三大基本要素是空間位置、屬性、時(shí)間。11、GIS運(yùn)行環(huán)境的核心部分是計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。12、GIS硬件系統(tǒng)包括輸入設(shè)備、處理設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、與輸出設(shè)備四部分。13、從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，GIS可分為矢量GIS、柵格GIS、矢量—柵格GIS。14、地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)分為球面坐標(biāo)系統(tǒng)、平面坐標(biāo)系統(tǒng)，其中平面坐標(biāo)系統(tǒng)被稱為投影坐標(biāo)系統(tǒng)。15、高斯投影中1：2.5至1:50萬(wàn)比例尺地形圖采用經(jīng)差6度分帶，1:1萬(wàn)比例尺地形圖采用經(jīng)差3度分帶。16、

根據(jù)空間數(shù)據(jù)的獲取方式可分為：地圖數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)。17、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作包括兩個(gè)方面：空間數(shù)據(jù)的采集、屬性數(shù)據(jù)的采集。18、數(shù)據(jù)重構(gòu)主要包括：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。19、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)包括：完備性、邏輯一致性、位置準(zhǔn)確度、時(shí)間準(zhǔn)確度、專題準(zhǔn)確度。20、空間數(shù)據(jù)的誤差：幾何誤差、屬性誤差、時(shí)間誤差、邏輯誤差。21、數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中最常用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、對(duì)象模型。22、空間數(shù)據(jù)的基本特征：空間特征、非結(jié)構(gòu)化特征、空間關(guān)系特征、多尺度及多態(tài)性、分類編碼特征、海量數(shù)據(jù)特征。23、空間統(tǒng)計(jì)分析可包括空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)的空間統(tǒng)計(jì)分析，前者著重于空間物體與現(xiàn)象的非空間特性的統(tǒng)計(jì)分析。24地圖投影變形的體現(xiàn)在三個(gè)方面，分別是長(zhǎng)度角度面積25按地圖投影的構(gòu)成方法，地圖投影可分為幾何投影非幾何投影26地圖投影中的非幾何投影（條件投影）包括偽方位投影偽圓錐投影偽圓柱投影多圓錐投影27專題地圖由專題內(nèi)容與地理底圖兩部分組成28我國(guó)編制的世界地圖時(shí)采用的多圓錐投影有等差分多圓錐投影正切差分多圓錐投影29用于編制世界地圖的投影主要有多圓錐投影圓柱投影偽圓柱投影30已知某地位于東經(jīng)120010/15//，北緯30015/10//，求該地所在的1:1萬(wàn)地形圖的圖號(hào)（1990年底以前）：H—51—61—（11）31在決定柵格代碼時(shí)盡量保持地表的真實(shí)性，保證最大的信息容量的方法有：中心點(diǎn)法重要性法面積占優(yōu)法百分比法三、判斷題1、數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。（√）2、GIS是由硬件、軟件組成。（×）3、地理空間分析的三大基本要素是空間位置、屬性以及時(shí)間。（√）4、在GIS中，時(shí)間要素是必選要素，而空間要素是可選要素。（×）5、投影是指建立多個(gè)點(diǎn)之間的映射關(guān)系。（×）6、地理模型用于描述地理概念與地理事物。（×）7、對(duì)象模型具有明確便捷與獨(dú)立地理現(xiàn)象。（√）8、相同類型的對(duì)象并為對(duì)象類，類是一種創(chuàng)建對(duì)象的模板。（√）9、每一個(gè)實(shí)體都給一個(gè)明確標(biāo)識(shí)符來(lái)標(biāo)識(shí)該物體。（√）10、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是定位隱含、屬性明顯；而柵格數(shù)據(jù)模型的顯著特點(diǎn)是定位明顯、屬性隱含。（×）11、拓?fù)潢P(guān)系是一種對(duì)空間結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行明確定義的數(shù)學(xué)方法。（√）12、在柵欄數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)柵格單元可以存在多個(gè)值。（×）13、柵格影像不僅包含了屬性信息，還包括了隱藏的空間位置信息。（√）14、空間索引的性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)的整體性能。（√）15、GIS需要輸入兩方面的數(shù)據(jù)，即空間數(shù)據(jù)及拓?fù)鋽?shù)據(jù)。（×）16、判斷空間數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)用途確定其標(biāo)準(zhǔn)。（√）17、空間元數(shù)據(jù)是一個(gè)由若干復(fù)雜或簡(jiǎn)單的元數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的集合。（√）18、拓?fù)潢P(guān)系查詢包括鄰接關(guān)系、包含關(guān)系、空間關(guān)系。（×）19、緩沖區(qū)分析模型就是將點(diǎn)、線、面地物分布圖變換成這些地物的擴(kuò)展距離圖。（√）20、最佳路徑是確定起點(diǎn)、終點(diǎn)所要經(jīng)過(guò)的中間點(diǎn)與中間連線，求最短路徑。（×）21、柵格數(shù)據(jù)模型比較適用于場(chǎng)模型抽象表達(dá)空間對(duì)象。（√）22、數(shù)字化的等高線對(duì)于計(jì)算坡度或生成著色地形圖十分適用。（×）23、流水線分析、可視性分析是建立DEM的眾多目的之一（√）四、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)的基本特征數(shù)據(jù)的空間定位特征空間關(guān)系處理的復(fù)雜性海量數(shù)據(jù)管理能力什么是GIS空間分析？其方法是什么？GIS空間分析是以地理事物的空間位置與形態(tài)特征為基礎(chǔ)，以空間數(shù)據(jù)運(yùn)算、空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)算為特征，提取及產(chǎn)生新的空間信息的技術(shù)與過(guò)程。方法：疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析、網(wǎng)絡(luò)分析什么是空間數(shù)據(jù)庫(kù)？其主要特點(diǎn)是什么？空間數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)中用于儲(chǔ)存與管理空間數(shù)據(jù)的場(chǎng)所。特點(diǎn)：（a）數(shù)據(jù)量特別大；（b）不僅有地理要素的屬性數(shù)據(jù)，還有大量的空間數(shù)據(jù)，并且這兩種數(shù)據(jù)之間具有不可分割的聯(lián)系；（c）數(shù)據(jù)應(yīng)用廣泛。網(wǎng)絡(luò)分析的基本思想是什么？人類的活動(dòng)總是趨向于按一定的目標(biāo)選擇達(dá)到最佳效果的空間位置，根本目的是研究、籌劃如何安排一項(xiàng)基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的工程，并使其運(yùn)行效果最好。簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)的基本特征?？臻g特征、非結(jié)構(gòu)化特征、空間關(guān)系特征、多尺度及多態(tài)性、分類編碼特征、海量數(shù)據(jù)特征簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：“屬性明顯，定位隱含”，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)模擬方便。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大、難以建立實(shí)體間的拓?fù)潢P(guān)系、通過(guò)改變分辨率而減少數(shù)據(jù)量時(shí)精度與信息量同時(shí)受損等。簡(jiǎn)述矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)按照點(diǎn)、線或多邊形為單元進(jìn)行組織，編碼容易、數(shù)字化操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)編排直觀。缺點(diǎn)：獨(dú)立存儲(chǔ)方式造成相鄰多邊形的公共邊界重復(fù)記錄，造成數(shù)據(jù)冗余，導(dǎo)致公共邊界出現(xiàn)間隙或重疊；缺少多邊形的鄰域信息與圖形的拓?fù)潢P(guān)系；“島”的問(wèn)題。（島只作為一個(gè)單個(gè)圖形，沒(méi)有建立及外界多邊形的聯(lián)系。）簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要控制方法。傳統(tǒng)的手工方法：將數(shù)字化數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，圖形部分的檢查包括目視方法、會(huì)知道透明圖上及原圖疊加比較，屬性部分的檢查采用及原屬性逐個(gè)對(duì)比；源數(shù)據(jù)方法：數(shù)據(jù)集的源數(shù)據(jù)中包含大量有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息，通過(guò)它可檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)跟蹤源數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況與變化；地理相關(guān)法：用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來(lái)分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量。簡(jiǎn)述空間關(guān)系的類型空間拓?fù)潢P(guān)系：拓?fù)渥儞Q下保持不變的關(guān)系；空間順序關(guān)系：描述實(shí)體在地理空間上的排列順序；空間量度關(guān)系：描述空間實(shí)體的距離遠(yuǎn)近關(guān)系，一般用歐式距離表示。10.地理信息系統(tǒng)的組成。一個(gè)完整的GIS主要由四個(gè)部分構(gòu)成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)（或空間數(shù)據(jù)）與系統(tǒng)管理操作人員。其核心部分是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（軟件與硬件），空間數(shù)據(jù)反映GIS的地理內(nèi)容，而管理人員與用戶則決定系統(tǒng)的工作方式與信息表示方式。

（1）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)際物理裝置的總稱，是GIS的物理外殼。包括輸入/輸出設(shè)備、中央處理單元、存儲(chǔ)器等，向提供信息、保存數(shù)據(jù)、返回信息給用戶。

（2）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是指必需的各種程序。對(duì)于GIS應(yīng)用而言，通常包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件與其他支持軟件、應(yīng)用分析程序。

（3）系統(tǒng)開發(fā)、管理與使用人員：完善的地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)包括負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與執(zhí)行的項(xiàng)目經(jīng)理、信息管理的技術(shù)人員、系統(tǒng)用戶化的應(yīng)用工程師以及最終運(yùn)行系統(tǒng)的用戶。地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵。

（4）空間數(shù)據(jù)：它是由系統(tǒng)的建立者輸入GIS，是系統(tǒng)程序作用的對(duì)象，是GIS所表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過(guò)模型抽象的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。主要包括空間位置、空間關(guān)系、屬性等。11.簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)及其主要編碼方式。

柵格結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單最直接的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)象元或象素由行、列定義，并包含一個(gè)代碼表示該象素的屬性類型或量值，或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。因此，柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。

柵格數(shù)據(jù)的主要編碼方式包括：

（1）直接?xùn)鸥窬幋a：這是最簡(jiǎn)單直觀而又非常重要的一種柵格結(jié)構(gòu)編碼方法，就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐列）逐個(gè)記錄代碼，可以每行都從左到右逐個(gè)象元記錄，也可以奇數(shù)行地從左到右而偶數(shù)行地從右向左記錄，為了特定目的還可采用其他特殊的順序。

（2）壓縮編碼方法：目前有一系列柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法，如鍵碼、游程長(zhǎng)度編碼、塊碼與四叉樹編碼等。其目的是用盡可能少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息，其類型又有信息無(wú)損編碼與信息有損編碼之分。

a）鏈碼：又稱為弗里曼鏈碼或邊界鏈碼，鏈碼可以有效地壓縮柵格數(shù)據(jù)，而且對(duì)于估算面積、長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)折方向的凹凸度等運(yùn)算十分方便，比較適合于存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)。

b）游程長(zhǎng)度編碼：柵格圖像常常有行（或列）方向上相鄰的若干點(diǎn)具有相同的屬性代碼，因而可采取某種方法壓縮那些重復(fù)的記錄內(nèi)容。一種編碼方案是，只在各行（或列）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時(shí)依次記錄該代碼以及相同的代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)；另一種方案是逐個(gè)記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的位置與相應(yīng)代碼，

c）塊碼：塊碼是游程長(zhǎng)度編碼擴(kuò)展到二維的情況，采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個(gè)記錄單元包括相鄰的若干柵格，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由初始位置（行、列號(hào)）與半徑，再加上記錄單位的代碼組成。

d）四叉樹：又稱四元樹或四分樹，是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一。四叉樹將整個(gè)圖像區(qū)逐步分解為一系列被單一類型區(qū)域內(nèi)含的方形區(qū)域，最小的方形區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)柵格象元。分割的原則是，不管是哪一層上的象限，只要?jiǎng)澐值絻H代表一種地物或符合既定要求的少數(shù)幾種地物時(shí)，則不再繼續(xù)劃分，否則一直劃分到單個(gè)柵格象元為止。12地圖投影知識(shí)概述地圖投影實(shí)質(zhì)是將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)按一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面上。投影變形長(zhǎng)度變形、角度變形、面積變形投影變形的一般規(guī)律任何地圖都有投影變形

地圖上存在沒(méi)有變形的點(diǎn)或線

距沒(méi)有變形的點(diǎn)或線愈遠(yuǎn)，投影變形越大，反之亦然

地圖投影反映的實(shí)地面積越大，投影變形越大，反之越小投影分類

按變形性質(zhì)：等角、等積、

變形特點(diǎn)（變形橢圓）

按投影面的類型劃分：方位投影、圓錐投影、圓柱投影

按投影面及地球橢球體位置關(guān)系劃分：正軸投影、橫軸投影、斜軸投影13我國(guó)常用投影1、高斯——克呂格投影（等角橫切橢圓柱投影）：適用于（大于或等于1：50萬(wàn)）大、中比例尺的地形圖2、正軸等角圓錐投影：適用于小比例尺地形圖（小于或等于1：100萬(wàn)）3、墨卡托投影（等角正軸圓柱投影）：使用于海圖制作,等角航線、大圓航線高斯——克呂格投影的應(yīng)用我國(guó)的1∶2.

5萬(wàn)—1∶50萬(wàn)地形圖均采用6°分帶投影，1∶1萬(wàn)及更大比例尺地形圖采用3°分帶投影高斯——克呂格投影的分帶6°分帶法：從格林尼治零度經(jīng)線起，每6°為一個(gè)投影帶，全球共分60個(gè)投影帶。

3°分帶法：從東經(jīng)1°30′算起，每3°為一個(gè)投影帶，將全球劃為120個(gè)投影帶。高斯——克呂格分帶的好處與不足優(yōu)點(diǎn):

控制變形，提高地圖精度；

減輕坐標(biāo)值的計(jì)算工作量，提高工作效率。

鑒于高斯投影的帶及帶之間的同一性及每個(gè)帶內(nèi)上下、左右的對(duì)稱性，全球60個(gè)帶或120個(gè)帶，只需要計(jì)算各自的1/4個(gè)帶各經(jīng)緯線交點(diǎn)的坐標(biāo)值，通過(guò)冠以相應(yīng)的帶號(hào)與坐標(biāo)值變負(fù)，就可以得到全球每個(gè)投影帶的經(jīng)緯網(wǎng)坐標(biāo)值。不足:

分帶投影亦帶來(lái)鄰帶互不聯(lián)系，鄰帶間相鄰圖幅不便拼接的缺陷14.我國(guó)地形圖是如何分帶的？答：我國(guó)規(guī)定1：1萬(wàn)、1：2.5萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：50萬(wàn)比例尺地形圖，均采用高斯克呂格投影。1：2.5至1：50萬(wàn)比例尺地形圖采用經(jīng)差6度分帶，1：1萬(wàn)比例尺地形圖采用經(jīng)差3度分帶。6度帶是從0度子午線起，自西向東每隔經(jīng)差6為一投影帶，全球分為60帶，各帶的帶號(hào)用自然序數(shù)1，2，3，…60表示。即以東經(jīng)0-6為第1帶，其中央經(jīng)線為3E，東經(jīng)6-12為第2帶，其中央經(jīng)線為9E，其余類推。3度帶，是從東經(jīng)1度30分的經(jīng)線開始，每隔3度為一帶，全球劃分為120個(gè)投影帶。在高斯克呂格投影上，規(guī)定以中央經(jīng)線為X軸，赤道為Y軸，兩軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。五、論述題1、gis尚待解決的問(wèn)題及當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)（一）問(wèn)題：(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面存在的問(wèn)題：目前通用的GIS主要有矢量、柵格或兩者相加的混合系統(tǒng)。在矢量結(jié)構(gòu)方面，其缺點(diǎn)是處理位置關(guān)系(包括相交、通過(guò)、包含等)相當(dāng)費(fèi)時(shí)，且缺乏及DEM與RS直接結(jié)合的能力。在柵格結(jié)構(gòu)方面，存在著柵格數(shù)據(jù)分辨率低，精度差;立地物等問(wèn)題。(2)GIS模型存在的問(wèn)題；傳統(tǒng)GIS模型難以表達(dá)復(fù)雜的地理實(shí)體，更難滿足客觀世界的整體特征要求。其對(duì)空間數(shù)據(jù)模型與空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面力不從心，逐漸暴露其弊端。（二）發(fā)展趨勢(shì)隨著地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的建立與數(shù)字化住處產(chǎn)品在全世界的普及,GIS將深人到各行各業(yè)以至千家萬(wàn)戶，成為人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)與生活中不可缺少的工具與助手。數(shù)據(jù)管理方面：(1)多比例尺、多尺度與多維空間數(shù)據(jù)的表達(dá)；三庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向；利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)（2）技術(shù)集成方面:：“3S”集成即將遙感、空間定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)這三種對(duì)地觀測(cè)技術(shù)有機(jī)地集成在一起；GIS及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合；分布式技術(shù)、萬(wàn)維網(wǎng)及GIS的結(jié)合；2、試論述矢量數(shù)據(jù)的疊置分析（1）點(diǎn)及多邊形疊加：將一個(gè)點(diǎn)圖層疊加在一個(gè)多邊形的圖層上，以確定每個(gè)點(diǎn)落在哪個(gè)多邊形內(nèi)。點(diǎn)及多邊形的疊置是通過(guò)點(diǎn)在多邊形內(nèi)的判別完成的，它通常是得到一張新的屬性表，該屬性表除了原有的屬性以外，還含有落在那個(gè)多邊形的目標(biāo)標(biāo)識(shí)。如果必要，還可以在多邊形的屬性表中提取一些附加屬性。如行政區(qū)名稱，行政區(qū)首長(zhǎng)姓名等。（2）線及多邊形疊加：線及多邊形的疊加，首先計(jì)算線及多邊形的交點(diǎn)，將原線打斷成一條條弧段，并將原線與多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。根據(jù)疊加的結(jié)果可以確定每條弧段落在哪個(gè)多邊形內(nèi)，可以查詢指定多邊形內(nèi)指定線穿過(guò)的長(zhǎng)度。（3）多邊形疊加：多邊形疊加將兩個(gè)或多個(gè)多邊形圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新多邊形圖層的操作，其結(jié)果將原來(lái)多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層的屬性。疊加過(guò)程可分為幾何求交與屬性分配兩步。幾何求交過(guò)程首先求出所有多邊形邊界線的交點(diǎn)，再根據(jù)這些交點(diǎn)重新進(jìn)行多邊形拓?fù)溥\(yùn)算，對(duì)新生成的拓?fù)涠噙呅螆D層的每個(gè)對(duì)象賦一多邊形唯一標(biāo)識(shí)碼，同時(shí)生成一個(gè)及新多邊形對(duì)象一一對(duì)應(yīng)的屬性表。3、論述失量數(shù)據(jù)及柵格數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換柵格向矢量的轉(zhuǎn)換：矢量化的過(guò)程要保證以下兩點(diǎn)：拓?fù)滢D(zhuǎn)換，即保持柵格表示出的連通性與鄰接性。否則，轉(zhuǎn)換出的圖形是雜亂無(wú)章的，沒(méi)有任何實(shí)用價(jià)值的；轉(zhuǎn)換空間對(duì)象正確的外形。柵格向矢量轉(zhuǎn)換的主要步驟為：二值化，一般情況下，柵格數(shù)據(jù)是按0～255的不同灰度值表達(dá)的；細(xì)化是消除線劃?rùn)M斷面柵格數(shù)的差異，使得每一條線只保留代表其軸線或周圍輪廓線（對(duì)多邊形而言）位置的單個(gè)柵格的寬度。跟蹤，去除多余點(diǎn)及曲線光滑，拓?fù)潢P(guān)系的生成：判斷弧段及多邊形間的空間關(guān)系，以形成完整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立及屬性數(shù)據(jù)的關(guān)系。矢量向柵格的轉(zhuǎn)換：從矢量向柵格轉(zhuǎn)換過(guò)程中，應(yīng)盡量保持矢量圖形的精度在決定屬性值時(shí)盡可能保持空間變量的真實(shí)性與最大信息量。格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)幾種不同的屬性值，而每一單元只能取一個(gè)值。在這種情況下，有如下一些取值方法：（1）中心點(diǎn)法：用處于格網(wǎng)單元0處的地物類型或空間特征決定屬性值。此時(shí)，該單元屬性值為C。此法常用于連續(xù)分布的地理要素，如降雨量分布、大氣污染等；(2)面積占優(yōu)法：以占單元面積最大的地物類型與空間特征決定格網(wǎng)單元的屬性值。此時(shí)，柵格單元的屬性值為B。面積占優(yōu)法適合分類較細(xì)、地物類別斑塊較小的情況。4、3S集成的作用與意義。3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會(huì)生產(chǎn)提供了新一代的觀測(cè)手段、描述語(yǔ)言與思維工具。3S的結(jié)合應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì)，三者之間的相互作用形成了“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架，即RS與GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位，GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析，以從RS與GPS提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信息，并進(jìn)行綜合集成，使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。

GIS、RS與GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的與動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè)、分析與應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。在實(shí)際的應(yīng)用中，較為常見(jiàn)的是3S兩兩之間的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同時(shí)集成并使用3S技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例則較少。

RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技術(shù)水平上實(shí)現(xiàn)，最簡(jiǎn)單的辦法是三種系統(tǒng)分開而由用戶綜合使用，進(jìn)一步是三者有共同的界面，做到表面上無(wú)縫的集成，數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部通過(guò)特征碼相結(jié)合，最好的辦法是整體的集成，成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。

單純從軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，開發(fā)3S集成的系統(tǒng)在技術(shù)上并沒(méi)有多大的障礙。目前一般工具軟件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案是：通過(guò)支持柵格數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的處理分析操作以實(shí)現(xiàn)及遙感的集成，而通過(guò)增加一個(gè)動(dòng)態(tài)矢量圖層以及GPS集成。對(duì)于3S集成技術(shù)而言，最重要的是在應(yīng)用中綜合使用遙感以及全球定位系統(tǒng)，利用其實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)的能力，降低應(yīng)用成本或者實(shí)現(xiàn)一些新的應(yīng)用。

3S集成技術(shù)的發(fā)展，形成了綜合的、完整的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，提高了人類認(rèn)識(shí)地球的能力；相應(yīng)地，它拓展了傳統(tǒng)測(cè)繪科學(xué)的