地大《地理信息系統(tǒng)》離線作業(yè)

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(gè)完整的地理信息系統(tǒng)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)）和系統(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(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)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(shù)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(shù)系統(tǒng)。地理系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的科學(xué)依據(jù)；地理信息系統(tǒng)是研究地理系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)保證3、簡述格網(wǎng)DEM分析的主要應(yīng)用。答：（1）地形曲面擬合：DEM最基礎(chǔ)的應(yīng)用是求DEM范圍內(nèi)任意點(diǎn)的高程，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地形屬性分析。由于已知有限個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的高程，可以利用這些格網(wǎng)點(diǎn)高程擬合一個(gè)地形曲面，推求區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)的高程。

（2）立體透視圖：繪制透視立體圖是DEM的一個(gè)極其重要的應(yīng)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(duì)于同一個(gè)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(yīng)用背景。典型的例子是觀察哨所的設(shè)定、森林中火災(zāi)監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)定、無線發(fā)射塔的設(shè)定等。通視問題可以分為五類：a）已知一個(gè)或一組觀察點(diǎn)，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(jì)算最少觀察點(diǎn)數(shù)量；c）在觀察點(diǎn)數(shù)量一定的前提下，計(jì)算能獲得的最大觀察區(qū)域；d）以最小代價(jià)建造觀察塔，要求全部區(qū)域可見；e）在給定建造代價(jià)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(diǎn)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(dòng)分割：是進(jìn)行流域空間模擬的基礎(chǔ)技術(shù)。主要包括兩個(gè)方面：a）流域地貌形態(tài)結(jié)構(gòu)定義，定義能反映流域結(jié)構(gòu)的特征地貌，建立格網(wǎng)DEM對(duì)應(yīng)的微地貌特征；b）特征地貌自動(dòng)提取和地形自動(dòng)分割算法。

（5）計(jì)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(fù)合屬性二種。前者可由高程數(shù)據(jù)直接計(jì)算得到，如坡度因子，坡向。后者是由幾個(gè)單要素屬性按一定關(guān)系組合成的復(fù)合指標(biāo)，用于描述某種過程的空間變化，這種組合關(guān)系通常是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，也可以使用簡化的自然過程機(jī)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(dòng)態(tài)性。⑵為管理和決策服務(wù)，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(dòng)態(tài)預(yù)測能力，產(chǎn)生決策支持信息及其它高層地理信息。⑶由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)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(wù)。計(jì)算機(jī)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(duì)復(fù)雜的地理系統(tǒng)進(jìn)行空間和過程的動(dòng)態(tài)分析。5、論述點(diǎn)、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(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)與多邊形疊加，實(shí)際上是計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)的包含關(guān)系，進(jìn)行點(diǎn)是否在一個(gè)多邊形中的空間關(guān)系判斷。在完成點(diǎn)與多邊形的幾何關(guān)系計(jì)算后，還要進(jìn)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(diǎn)上。當(dāng)然也可以將點(diǎn)的屬性疊加到多邊形上，用于標(biāo)識(shí)該多邊形，如果有多個(gè)點(diǎn)分布在一個(gè)多邊形內(nèi)的情形時(shí)，則要采用一些特殊規(guī)則，如將點(diǎn)的數(shù)目或各點(diǎn)屬性的總和等信息疊加到多邊形上。通過點(diǎn)與多邊形疊加，可以計(jì)算出每個(gè)多邊形類型里有多少個(gè)點(diǎn)，不但要區(qū)分點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)，還要描述在多邊形內(nèi)部的點(diǎn)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(diǎn)與多邊形疊加的需要信息。例如一個(gè)中國政區(qū)圖（多邊形）和一個(gè)全國礦產(chǎn)分布圖（點(diǎn)），二者經(jīng)疊加分析后，并且將政區(qū)圖多邊形有關(guān)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(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系，判斷線是否落在多邊形內(nèi)。計(jì)算過程通常是計(jì)算線與多邊形的交點(diǎn)，只要相交，就產(chǎn)生一個(gè)結(jié)點(diǎn)，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(jié)果產(chǎn)生了一個(gè)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(shí)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)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(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)指定線穿過的長度。如果線狀圖層為河流，疊加的結(jié)果是多邊形將穿過它的所有河流