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地大《地理信息系統(tǒng)》離線作業(yè)1、簡述地理信息系統(tǒng)的組成。答:一個完整的地理信息系統(tǒng)主要由四個部分構成,即計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)(或空間數(shù)據(jù))和系統(tǒng)管理操作人員。其核心部分是計算機系統(tǒng)(軟件和硬件),空間數(shù)據(jù)反映地理信息系統(tǒng)的地理內(nèi)容,而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。2、簡述地理信息系統(tǒng)的基本含義。答:地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù),以提供管理、決策等所需信息的技術系統(tǒng)。簡單的說,地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術系統(tǒng)。地理系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的科學依據(jù);地理信息系統(tǒng)是研究地理系統(tǒng)的科學技術保證3、簡述格網(wǎng)DEM分析的主要應用。答:(1)地形曲面擬合:DEM最基礎的應用是求DEM范圍內(nèi)任意點的高程,在此基礎上進行地形屬性分析。由于已知有限個格網(wǎng)點的高程,可以利用這些格網(wǎng)點高程擬合一個地形曲面,推求區(qū)域內(nèi)任意點的高程。
(2)立體透視圖:繪制透視立體圖是DEM的一個極其重要的應用。透視立體圖能更好地反映地形的立體形態(tài),非常直觀。人們可以根據(jù)不同的需要,對于同一個地形形態(tài)作各種不同的立體顯示,更好地研究地形的空間形態(tài)。
(3)通視分析:通視分析有著廣泛的應用背景。典型的例子是觀察哨所的設定、森林中火災監(jiān)測點的設定、無線發(fā)射塔的設定等。通視問題可以分為五類:a)已知一個或一組觀察點,找出某一地形的可見區(qū)域;b)欲觀察到某一區(qū)域的全部地形表面,計算最少觀察點數(shù)量;c)在觀察點數(shù)量一定的前提下,計算能獲得的最大觀察區(qū)域;d)以最小代價建造觀察塔,要求全部區(qū)域可見;e)在給定建造代價的前提下,求最大可見區(qū)。根據(jù)問題輸出維數(shù)的不同,通視可分為點的通視,線的通視和面的通視。
(4)流域特征地貌提取與地形自動分割:是進行流域空間模擬的基礎技術。主要包括兩個方面:a)流域地貌形態(tài)結構定義,定義能反映流域結構的特征地貌,建立格網(wǎng)DEM對應的微地貌特征;b)特征地貌自動提取和地形自動分割算法。
(5)計算地形屬性:DEM派生的地形屬性數(shù)據(jù)可以分為單要素屬性和復合屬性二種。前者可由高程數(shù)據(jù)直接計算得到,如坡度因子,坡向。后者是由幾個單要素屬性按一定關系組合成的復合指標,用于描述某種過程的空間變化,這種組合關系通常是經(jīng)驗關系,也可以使用簡化的自然過程機理模型。4、簡述地理信息的特征。答:⑴具有采集、管理、分析和以多種方式輸出地理空間信息的能力,具有空間性和動態(tài)性。⑵為管理和決策服務,以地理模型方法為手段,具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測能力,產(chǎn)生決策支持信息及其它高層地理信息。⑶由計算機系統(tǒng)支持進行地理空間數(shù)據(jù)管理,并由計算機程序模擬常規(guī)的或?qū)iT的地理分析方法,作用到空間數(shù)據(jù)之上產(chǎn)生有用信息,完成人類難以完成的任務。計算機系統(tǒng)的支持使得地理信息系統(tǒng)具有快速、精確并能綜合地對復雜的地理系統(tǒng)進行空間和過程的動態(tài)分析。5、論述點、線、多邊形數(shù)據(jù)之間的疊加分析的內(nèi)容和方法。答:(1)點與多邊形疊加點與多邊形疊加,實際上是計算多邊形對點的包含關系,進行點是否在一個多邊形中的空間關系判斷。在完成點與多邊形的幾何關系計算后,還要進行屬性信息處理。最簡單的方式是將多邊形屬性信息疊加到其中的點上。當然也可以將點的屬性疊加到多邊形上,用于標識該多邊形,如果有多個點分布在一個多邊形內(nèi)的情形時,則要采用一些特殊規(guī)則,如將點的數(shù)目或各點屬性的總和等信息疊加到多邊形上。通過點與多邊形疊加,可以計算出每個多邊形類型里有多少個點,不但要區(qū)分點是否在多邊形內(nèi),還要描述在多邊形內(nèi)部的點的屬性信息。通常不直接產(chǎn)生新數(shù)據(jù)層面,只是把屬性信息疊加到原圖層中,然后通過屬性查詢間接獲得點與多邊形疊加的需要信息。例如一個中國政區(qū)圖(多邊形)和一個全國礦產(chǎn)分布圖(點),二者經(jīng)疊加分析后,并且將政區(qū)圖多邊形有關的屬性信息加到礦產(chǎn)的屬性數(shù)據(jù)表中,然后通過屬性查詢,可以查詢指定省有多少種礦產(chǎn),產(chǎn)量有多少;而且可以查詢,指定類型的礦產(chǎn)在哪些省里有分布等信息。(2)線與多邊形疊加線與多邊形的疊加,是比較線上坐標與多邊形坐標的關系,判斷線是否落在多邊形內(nèi)。計算過程通常是計算線與多邊形的交點,只要相交,就產(chǎn)生一個結點,將原線打斷成一條條弧段,并將原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。疊加的結果產(chǎn)生了一個新的數(shù)據(jù)層面,每條線被它穿過的多邊形打斷成新弧段圖層,同時產(chǎn)生一個相應的屬性數(shù)據(jù)表記錄原線和多邊形的屬性信息。根據(jù)疊加的結果可以確定每條弧段落在哪個多邊形內(nèi),可以查詢指定多邊形內(nèi)指定線穿過的長度。如果線狀圖層為河流,疊加的結果是多邊形將穿過它的所有河流
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