最新GIS試題及答案有用資料

1、精品文檔4. 根據(jù)下面示意圖，給出其的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼。4. 根據(jù)下面示意圖，給出其的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼。點(diǎn)：點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)1x 1 , y 112x 12 , y 1221X 21 , y 2128X 28 , y 2839X 39 , y 39線(xiàn)：ID起點(diǎn)終點(diǎn)點(diǎn)號(hào)a39139,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,1精品文檔精品文檔b283928,40,41,42,43,44,39122812,25,26,27,28d1121,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12e12112,13,14,15,16,1f211212,22,23,24,12g1211,

2、17,18,19,20,21h282128m 29,30,31,21213921,32,33,34,35,36,37,38,39多邊形多邊形編號(hào)多邊形邊界Id, eIIc, f, h精品文檔模擬精品文檔IIIb, h, iIVa, i, g試題4. 下面兩個(gè)多邊形圖層 A 和 B ，圖中標(biāo)注的是多邊形的屬性，請(qǐng)畫(huà) 出 A 與 B 兩個(gè)圖層 Overlay 的結(jié)果圖層 C 的示意圖，并標(biāo)注屬性，其中 C 的屬性為 C=A+B地理信息系統(tǒng)原理”課程考試試題一參考答案一、名詞解釋1. 地理信息系統(tǒng)的定義是由兩個(gè)部分組成的。 一方面，地理信息系統(tǒng) 是一門(mén)學(xué)科，是描述、存儲(chǔ)、分析和輸出空間信息的理論和方

3、法的一 門(mén)新興的交叉學(xué)科；另一方面，地理信息系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，是以 地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)， 采用地理模型分析方法， 適時(shí)提供多種空間 的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系 統(tǒng)。2. TIN 即不規(guī)則三角網(wǎng)( Triangulated Irregular Network )，是精品文檔精品文檔種表示數(shù)字高程模型的方法。 TIN 模型根據(jù)區(qū)域有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域 劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)， 區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、 邊上或 三角形內(nèi)。 如果點(diǎn)不在頂點(diǎn)上， 該點(diǎn)的高程值通常通過(guò)線(xiàn)性插值的方 法得到。3. 元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息， 它應(yīng)盡可能多地反映數(shù)據(jù)集 自身的特征

4、規(guī)律， 以便于用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確、 高效與充分的開(kāi)發(fā)與 利用。元數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括對(duì)數(shù)據(jù)集的描述、對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述、對(duì)數(shù) 據(jù)處理信息的說(shuō)明、對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、集成 等的說(shuō)明。4. 信息是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)的知識(shí)，是數(shù)據(jù)、 消息中所包含的意義，它不隨載體的物理設(shè)備形式的改變而改變。二、簡(jiǎn)答題1. 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)）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 GIS 的地理內(nèi)容， 而管理人員和用戶(hù)則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。（1

5、）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(chēng)，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(hù)。（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)軟件和其精品文檔精品文檔他支持軟件、應(yīng)用分析程序。（3）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、管理和使用人員：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)和執(zhí)行的項(xiàng)目經(jīng)理、 信息管理的技術(shù)人員、 系統(tǒng)用戶(hù)化 的應(yīng)用工程師以及最終運(yùn)行系統(tǒng)的用戶(hù)。 地理信息系統(tǒng)專(zhuān)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)

6、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?xún)?nèi)容。主要 包括空間位置、空間關(guān)系、屬性等。2. 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(lèi)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)

7、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，精品文檔精品文檔如鍵碼、游程長(zhǎng)度編碼、塊碼和四叉樹(shù)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(lèi)型又有信息無(wú)損編碼和信息有損 編碼之分。a ）鏈碼：又稱(chēng)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

8、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)生變化的位置和相應(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)）和半徑，再加上記錄單位的代碼組成。d ）四叉樹(shù)：又稱(chēng)四元樹(shù)或四分樹(shù)，是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮 編碼方法之一。 四叉樹(shù)將整個(gè)圖像區(qū)逐步分解為一系列被單一類(lèi)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

9、， 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。3. 格網(wǎng) DEM 分析的主要應(yīng)用。1）地形曲面擬合： DEM最 基礎(chǔ)的應(yīng)用是求 DEM 范圍內(nèi)任精品文檔精品文檔意點(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：

10、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(cè)點(diǎn)的設(shè)定、 無(wú)線(xiàn)發(fā)射塔的設(shè)定等。 通視問(wèn)題可以分為五類(lèi)： a）已知一個(gè)或一組觀察點(diǎn)，找出某一地形 的可見(jiàn)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(jiàn)； e）在給定建造 代價(jià)的前提下，求最大可見(jiàn)區(qū)。根據(jù)問(wèn)題輸出維數(shù)的不同，通視可分 為點(diǎn)的通視，線(xiàn)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

11、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)，精品文檔精品文檔用于描述某種過(guò)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(jiǎn)化的自然過(guò)程機(jī)理模型。三、分析題（每題 20 分，共 40 分）1. 論述點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形數(shù)據(jù)之間的疊加分析的內(nèi)容和方法。（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

12、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(jiǎn)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(guò)點(diǎn)與多邊形疊加， 可以計(jì)算出每個(gè)多邊形類(lèi)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(guò)屬性查詢(xún)間接獲得點(diǎn)與多邊形疊加的需要信息。 例如 一個(gè)中國(guó)政區(qū)圖（多邊形）和一個(gè)全國(guó)礦產(chǎn)分布圖（點(diǎn)）

13、，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(guò)屬性查詢(xún)， 可以查詢(xún)指定省有多少種礦產(chǎn)，產(chǎn)量有多 少；而且可以查詢(xún)，指定類(lèi)型的礦產(chǎn)在哪些省里有分布等信息。（2）線(xiàn)與多邊形疊加 線(xiàn)與多邊形的疊加，是比較線(xiàn)上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系， 判斷線(xiàn)是否落在多邊形內(nèi)。計(jì)算過(guò)程通常是計(jì)算線(xiàn)與多邊形的交點(diǎn)，精品文檔精品文檔只要相交，就產(chǎn)生一個(gè)結(jié)點(diǎn)，將原線(xiàn)打斷成一條條弧段，并將原線(xiàn)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(xiàn)被它穿過(guò)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(xiàn)和多邊形的屬性信息。 根據(jù)疊加的結(jié)果可以

14、確定每條弧段落在哪個(gè)多邊形內(nèi)， 可以查詢(xún)指定多邊形內(nèi)指定線(xiàn)穿過(guò) 的長(zhǎng)度。如果線(xiàn)狀圖層為河流， 疊加的結(jié)果是多邊形將穿過(guò)它的所有 河流打斷成弧段， 可以查詢(xún)?nèi)我舛噙呅蝺?nèi)的河流長(zhǎng)度， 進(jìn)而計(jì)算它的 河流密度等； 如果線(xiàn)狀圖層為道路網(wǎng)， 疊加的結(jié)果可以得到每個(gè)多邊 形內(nèi)的道路網(wǎng)密度，內(nèi)部的交通流量，進(jìn)入、離開(kāi)各個(gè)多邊形的交通 量，相鄰多邊形之間的相互交通量。（3）多邊形疊加多邊形疊加是 GIS 最常用的功能之一。 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)程可分為幾何求交過(guò)程和屬性分配過(guò)程兩

15、步。 幾何求交過(guò)程首 先求出所有多邊形邊界線(xiàn)的交點(diǎn)， 再根據(jù)這些交點(diǎn)重新進(jìn)行多邊形拓 撲運(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)與新多邊形對(duì)象一一對(duì)應(yīng)的屬性表。 多邊形疊加結(jié) 果通常把一個(gè)多邊形分割成多個(gè)多邊形， 屬性分配過(guò)程最典型的方法 是將輸入圖層對(duì)象的屬性拷貝到新對(duì)象的屬性表中， 或把輸入圖層對(duì) 象的標(biāo)識(shí)作為外鍵， 直接關(guān)聯(lián)到輸入圖層的屬性表。 這種屬性分配方 法的理論假設(shè)是多邊形對(duì)象內(nèi)屬性是均質(zhì)的， 將它們分割后， 屬性不精品文檔精品文檔變。也可以結(jié)合多種統(tǒng)計(jì)方法為新多邊形賦屬性值。 多邊形疊加完成 后，根據(jù)新圖層的屬性表可以查詢(xún)?cè)瓐D層的屬性信息，

16、新生成的圖層 和其它圖層一樣可以進(jìn)行各種空間分析和查詢(xún)操作。 根據(jù)疊加結(jié)果最 后欲保留空間特征的不同要求，一般的 GIS 軟件都提供了三種類(lèi)型 的多邊形疊加操作：并、疊和、交。“地理信息系統(tǒng)原理”課程考試試題二參考答案一、名詞解釋(每題 5 分，共 20 分)1. 地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示， 包括空間位 置、屬性特征及時(shí)態(tài)特征三部分。2. 空間索引就是指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(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)， 其中包含空間對(duì)象的 概要信息，如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、 外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。它 通過(guò)篩選作用， 大量與特定空間操作無(wú)關(guān)的空間對(duì)象被

17、排除， 從而提 高空間操作的速度和效率。3. DTM為數(shù)字地形模型( Digital Terrain Model )，是地形表面形 態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)， 是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字 描述。數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時(shí)稱(chēng)為數(shù)字高程模型 (Digital Elevation Model )，簡(jiǎn)稱(chēng) DEM。4. GIS 互操作是指不同的 GIS間與平臺(tái)無(wú)關(guān)的透明數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)、共享 空間數(shù)據(jù)庫(kù)和其它服務(wù)。是當(dāng)代 GIS 技術(shù)發(fā)展的重要方向。精品文檔精品文檔二、簡(jiǎn)答題（每題 10分，共 40 分）1. 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換算法。 對(duì)于點(diǎn)狀實(shí)體， 每個(gè)實(shí)體僅由一個(gè)坐標(biāo)對(duì)表示， 其矢

18、量結(jié)構(gòu)和柵格結(jié) 構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換基本上只是坐標(biāo)精度變換問(wèn)題。 線(xiàn)實(shí)體的矢量結(jié)構(gòu)由一 系列坐標(biāo)對(duì)表示， 在變?yōu)闁鸥窠Y(jié)構(gòu)時(shí)， 除把序列中坐標(biāo)對(duì)變?yōu)闁鸥裥?列坐標(biāo)外，還需根據(jù)柵格精度要求， 在坐標(biāo)點(diǎn)之間插滿(mǎn)一系列柵格點(diǎn)， 這可以由兩點(diǎn)式直線(xiàn)方程得到。 線(xiàn)實(shí)體由柵格結(jié)構(gòu)變?yōu)槭噶拷Y(jié)構(gòu)與將 多邊形邊界表示為矢量結(jié)構(gòu)相似， 因此以下重點(diǎn)討論多邊形的矢量結(jié) 構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換。（1）矢量向柵格轉(zhuǎn)換 矢量格式向柵格格式轉(zhuǎn)換又稱(chēng)為多邊形填充， 就是在矢量表示的多邊 形邊界內(nèi)部的所有柵格點(diǎn)上賦以相應(yīng)的多邊形編碼， 從而形成柵格數(shù) 據(jù)陣列。幾種主要的算法描述如下：a）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法：由每個(gè)多邊形一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)（種子點(diǎn)）開(kāi)始

19、，向 其八個(gè)方向的鄰點(diǎn)擴(kuò)散， 判斷各個(gè)新加入點(diǎn)是否在多邊形邊界上， 如 果是邊界上， 則該新加入點(diǎn)不作為種子點(diǎn)， 否則把非邊界點(diǎn)的鄰點(diǎn)作 為新的種子點(diǎn)與原有種子點(diǎn)一起進(jìn)行新的擴(kuò)散運(yùn)算， 并將該種子點(diǎn)賦 以該多邊形的編號(hào)。 重復(fù)上述過(guò)程直到所有種子點(diǎn)填滿(mǎn)該多邊形并遇 到邊界停止為止。r ，則該待判點(diǎn)屬于此多邊形，賦以多邊形編號(hào)，否則在此多邊形外 部，不屬于該多邊形。 ?b）復(fù)數(shù)積分算法：對(duì)全部柵格陣列逐個(gè)柵格 單元地判斷該柵格歸屬的多邊形編碼， 判別方法是由待判點(diǎn)對(duì)每個(gè)多精品文檔精品文檔邊形的封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)積分，對(duì)某個(gè)多邊形，如果積分值為 2 c）射線(xiàn)算法和掃描算法：射線(xiàn)算法可逐點(diǎn)判斷數(shù)據(jù)柵格

20、點(diǎn)在某多邊 形之外或在多邊形內(nèi)， 由待判點(diǎn)向圖外某點(diǎn)引射線(xiàn)， 判斷該射線(xiàn)與某 多邊形所有邊界相交的總次數(shù)， 如相交偶數(shù)次， 則待判點(diǎn)在該多邊形 外部，如為奇數(shù)次，則待判點(diǎn)在該多邊形內(nèi)部。要注意的是：射線(xiàn)與 多邊形邊界相交時(shí)， 有一些特殊情況會(huì)影響交點(diǎn)的個(gè)數(shù)， 必須予以排 除。 d）邊界代數(shù)算法：它適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 柵格結(jié)構(gòu)。若多邊形編號(hào)為 a，初始化的柵格陣列各柵格值為零，以 柵格行列為參考坐標(biāo)軸，由多邊形邊界上某點(diǎn)開(kāi)始順時(shí)針?biāo)阉鬟吔?線(xiàn)，當(dāng)邊界上行時(shí)， 位于該邊界左側(cè)的具有相同行坐標(biāo)的所有柵格被 減去 a；當(dāng)邊界下行時(shí)，該邊界左邊所有柵格點(diǎn)加一個(gè)值 a，邊界搜 索完畢

21、則完成了多邊形的轉(zhuǎn)換。（2）柵格格式向矢量格式的轉(zhuǎn)換 多邊形柵格格式向矢量格式轉(zhuǎn)換就是提取以相同的編號(hào)的柵格集合 表示的多邊形區(qū)域的邊界和邊界的拓?fù)潢P(guān)系， 并表示由多個(gè)小直線(xiàn)段 組成的矢量格式邊界線(xiàn)的過(guò)程。柵格格式向矢量格式轉(zhuǎn)換通常包括以下四個(gè)基本步驟：a）多邊形邊界提取：采用高通濾波將柵格圖像二值化或以特殊值標(biāo) 識(shí)邊界點(diǎn)；b）邊界線(xiàn)追蹤：對(duì)每個(gè)邊界弧段由一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)搜索，通 常對(duì)每個(gè)已知邊界點(diǎn)需沿除了進(jìn)入方向的其他 7 個(gè)方向搜索下一個(gè)精品文檔精品文檔邊界點(diǎn)，直到連成邊界弧段；c）拓?fù)潢P(guān)系生成：對(duì)于矢量表示的邊界弧段數(shù)據(jù)，判斷其與原圖上 各多邊形的空間關(guān)系， 以形成完整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建

22、立與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián) 系；d）去除多余點(diǎn)及曲線(xiàn)圓滑：由于搜索是逐個(gè)柵格進(jìn)行的，必須去除 由此造成的多余點(diǎn)記錄，以減少數(shù)據(jù)冗余；搜索結(jié)果，曲線(xiàn)由于柵格 精度的限制可能不夠圓滑， 需采用一定的插補(bǔ)算法進(jìn)行光滑處理， 常 用的算法有：線(xiàn)形迭代法； 分段三次多項(xiàng)式插值法；正軸拋物線(xiàn)平均 加權(quán)法；斜軸拋物線(xiàn)平均加權(quán)法；樣條函數(shù)插值法。2. 簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)誤差來(lái)源與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法。 從空間數(shù)據(jù)的形式表達(dá)到空間數(shù)據(jù)的生成， 從空間數(shù)據(jù)的處理變換到 空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用，在這兩個(gè)過(guò)程中都會(huì)有數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。（1）空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性：包括空間特征和過(guò)程在空間、 專(zhuān)題和時(shí)間內(nèi)容上的不確定性。（2）空間現(xiàn)象的表達(dá)

23、：數(shù)據(jù)采集中的測(cè)量方法以及量測(cè)精度的選擇 等受到人類(lèi)自身的認(rèn)識(shí)和表達(dá)的影響，這對(duì)于數(shù)據(jù)的生成會(huì)出現(xiàn)誤 差。（3）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差：在空間數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，容易產(chǎn)生的 誤差有以下幾種： 投影變換產(chǎn)生的差異； 地圖數(shù)字化和掃描后的矢量 化處理都可能出現(xiàn)誤差； 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中的位置差異性； 數(shù)據(jù)抽象時(shí) 產(chǎn)生的誤差； 建立拓?fù)潢P(guān)系過(guò)程中的位置坐標(biāo)的變化； 與主控?cái)?shù)據(jù)層 的匹配位移導(dǎo)致誤差； 數(shù)據(jù)疊加操作和更新產(chǎn)生空間位置和屬性值的精品文檔精品文檔差異；數(shù)據(jù)集成處理產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)的可視化產(chǎn)生表達(dá)上的誤差； 數(shù)據(jù)處理過(guò)程中誤差的傳遞和擴(kuò)散（4）空間數(shù)據(jù)使用中的誤差：主要包括兩個(gè)方面：一是對(duì)數(shù)據(jù)的解 釋

24、過(guò)程，一是缺少文檔， 這樣往往導(dǎo)致數(shù)據(jù)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的隨意性使用 而使誤差擴(kuò)散。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程， 要控制數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和 擴(kuò)散的所有過(guò)程和環(huán)節(jié)入手， 分別用一定的方法減少誤差。 空間數(shù)據(jù) 質(zhì)量控制常見(jiàn)的方法有：（1）傳統(tǒng)的手工方法：將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，圖形部分 的檢查包括目視方法、 繪制到透明圖上與原圖疊加比較， 屬性部分的 檢查采用與原屬性逐個(gè)對(duì)比或其他比較方法。（2）元數(shù)據(jù)方法：數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的 信息，通過(guò)它可以檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量， 同時(shí)元數(shù)據(jù)也記錄了數(shù)據(jù)處理過(guò)程 中質(zhì)量的變化，通過(guò)跟蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化。（3）地理相關(guān)法：用

25、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。3.3S 集成的作用和意義。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)言和思維工具。 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和 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和 GPS提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信精品文檔精品文檔息，并進(jìn)行綜合集成，使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。GIS、RS和 GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的和動(dòng)態(tài)的對(duì)地 觀測(cè)、分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了 GIS 的

26、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(kāi)而由用戶(hù)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(kāi)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(lèi)型及相關(guān)的處理分析操作以實(shí)現(xiàn)與遙感的集成， 而通過(guò)增加

27、一個(gè)動(dòng) 態(tài)矢量圖層以與 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(lèi)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)的研究領(lǐng)域。 作為地理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科， Geomatics* 產(chǎn)生并對(duì)包括遙感、 全球定 位系統(tǒng)在內(nèi)的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的綜合應(yīng)用進(jìn)行探討和研究。 同時(shí)，它也 推動(dòng)了其它一些相聯(lián)系的學(xué)科的發(fā)展， 如地球信息科學(xué)、 地理信息科 學(xué)等，它們成為“數(shù)字地球”這一概念提出的理論基礎(chǔ)。精品文檔精品文檔三、分析題（每題

28、 20 分，共 40 分）1. 為了完成城市道路拓寬改建分析， 論述需要那些空間數(shù)據(jù)， 并描述 在 GIS 支持下的分析流程。利用建立緩沖區(qū)、拓?fù)浏B加和特征提取 , 計(jì)算一條道路拓寬改建過(guò)程 中的拆遷指標(biāo)。（1）明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 目的是計(jì)算由于道路拓寬而需拆遷的建筑物的建筑面積和 房產(chǎn)價(jià)值，道路拓寬改建的標(biāo)準(zhǔn)是：a）道路從原有的 20m拓寬至 60m；b）拓寬道路應(yīng)盡量保持直線(xiàn)；c）部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的 10 層以上的建筑不拆除。（2）準(zhǔn)備進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)需要涉及兩類(lèi)信息， 一類(lèi)是現(xiàn)狀道路圖； 另一類(lèi)為分析區(qū)域 內(nèi)建筑物分布圖及相關(guān)信息。（3）進(jìn)行空間操作首先選擇擬拓寬的道路， 根據(jù)拓寬半徑，

29、建立道路的緩沖區(qū)。 然后將此緩沖區(qū)與建筑物層數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)浏B加， 產(chǎn)生一幅新 圖，此圖包括所有部分或全部位于拓寬區(qū)內(nèi)的建筑物信息。（4）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析首先對(duì)全部或部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的建筑物進(jìn)行選擇， 凡部分 落入拆遷區(qū)且樓層高于 10 層以上的建筑物，將其從選擇組中去掉， 并對(duì)道路的拓寬邊界進(jìn)行局部調(diào)整。精品文檔精品文檔然后對(duì)所有需拆遷的建筑物進(jìn)行拆遷指標(biāo)計(jì)算。（5）將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出。“地理信息系統(tǒng)原理”課程考試試題三參考答案一、1 行程編碼：柵格數(shù)據(jù)的一種壓縮編碼方式，是將行或列中重 復(fù)的元素進(jìn)行合并， 以達(dá)到減少存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)冗余的目的， 包括一維行 程和二維行程2 地理信息系統(tǒng)

30、： 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下， 對(duì)全部或部分地 球表層空間的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示等的 技術(shù)系統(tǒng)3 拓?fù)潢P(guān)系： 圖形在保持連續(xù)變化狀態(tài)下， 圖形關(guān)系保持不 變的性質(zhì)或空間實(shí)體之間的關(guān)系4 數(shù)字地球：是用數(shù)字化的形式對(duì)地球表層及其空間甚至于 地表以下某些特征的一種抽象描述的模型， 是地球諸要素信息的數(shù)字 集合5 緩沖區(qū)分析： 即鄰近度分析， 是對(duì)空間點(diǎn)線(xiàn)面實(shí)體周?chē)?成范圍的一種距離空間的分析技術(shù)， 主要描述地理實(shí)體目標(biāo)的影響范 圍和服務(wù)范圍二、簡(jiǎn)答題1 比較點(diǎn)在多邊形內(nèi)的判別方法射線(xiàn)法和弧長(zhǎng)法的優(yōu)缺點(diǎn)。 點(diǎn)在多邊形內(nèi)的兩種判別方法 射線(xiàn)法主要是從判斷點(diǎn)向多 邊形做射線(xiàn)，判斷線(xiàn)

31、與多邊形交點(diǎn)的個(gè)數(shù)當(dāng)交點(diǎn)個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，點(diǎn)精品文檔精品文檔在多邊形外；交點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，點(diǎn)在多邊形內(nèi)。它的優(yōu)點(diǎn)是判斷明 確，過(guò)程簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)是當(dāng)射線(xiàn)經(jīng)過(guò)多邊形的拐點(diǎn)或一條邊時(shí)，判斷失 效。而弧長(zhǎng)法主要是判斷點(diǎn)與多邊形各頂點(diǎn)連線(xiàn)的夾角之和的值， 當(dāng) 各夾角之和為 360度時(shí)，點(diǎn)在多邊形內(nèi)；夾角之和為 0或小于 360度 時(shí)，點(diǎn)在多邊形外。優(yōu)點(diǎn)是判斷準(zhǔn)確，不受條件限制；缺點(diǎn)是判斷過(guò) 程復(fù)雜。2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理的方式有哪幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理的方式有：文件關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理方 式，全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，面向?qū)?象數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式。3 從某一空間地理現(xiàn)象到數(shù)據(jù)庫(kù)或

32、數(shù)據(jù)文件中的記錄需要 經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程？各個(gè)過(guò)程所起的作用是什么？從空間現(xiàn)象到數(shù)據(jù)庫(kù)或成為數(shù)據(jù)文件記錄的過(guò)程， 首先對(duì)空 間現(xiàn)象進(jìn)行觀察；其次將觀察的結(jié)果進(jìn)行分析，模擬，歸類(lèi)，綜合取 舍；最后以一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或模型來(lái)顯示和表達(dá)。4 地理信息和空間數(shù)據(jù)的主要特征。地理信息的主要特征有：（ 1）地域性，是地理信息區(qū)別于 他類(lèi)信息的顯著標(biāo)志；（ 2）多維性，是指同一地物具有多種不同的 專(zhuān)題信息；（ 3）時(shí)序性，即地理信息具有動(dòng)態(tài)性?？臻g數(shù)據(jù)的主要特征： （ 1）空間特征；（ 2）非結(jié)構(gòu)化特征； （ 3）空間關(guān)系特征；（ 4）分類(lèi)編碼特征；（ 5）海量數(shù)據(jù)特征。5 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的類(lèi)型有哪些？在地理信

33、息系統(tǒng)中精品文檔精品文檔有哪些主要的數(shù)據(jù)輸入方法？GIS 數(shù)據(jù)源有：（ 1）地圖資料；（ 2）影像數(shù)據(jù)；（ 3）遙 感數(shù)據(jù)；（ 4）實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；（ 5）文本資料；（ 6）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；（ 7）多 媒體數(shù)據(jù)；（ 8）其它已有的非系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入方法有：（ 1）手工鍵盤(pán)輸入；（ 2）手扶跟蹤數(shù)字 化儀輸入；（ 3）掃描數(shù)字化儀輸入；（ 4）解析測(cè)圖法輸入；（ 5） 已有數(shù)字化形式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。三、簡(jiǎn)述題2 在什么情況下需要用矢量與柵格的互換，如何實(shí)現(xiàn)？ 當(dāng)進(jìn)行空間線(xiàn)性拓?fù)潢P(guān)系分析以及網(wǎng)絡(luò)分析， 單個(gè)實(shí)體的定 義和操作和對(duì)成圖精度質(zhì)量要求高時(shí)， 具體當(dāng)進(jìn)行城市分區(qū)規(guī)劃、 詳 細(xì)規(guī)劃、土地管理等時(shí)用矢量數(shù)

34、據(jù)格式， 這時(shí)需把柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢 量數(shù)據(jù)。當(dāng)進(jìn)行緩沖區(qū)分析、 與遙感影像或其它圖像匹配處理、 數(shù)據(jù) 共享時(shí)，具體當(dāng)進(jìn)行大范圍小比例尺的環(huán)境、 農(nóng)林等區(qū)域問(wèn)題研究時(shí)， 以及建立地理實(shí)體模型和進(jìn)行 DEM地形分析時(shí)，需把矢量轉(zhuǎn)換為柵 格。矢量轉(zhuǎn)換為柵格的實(shí)現(xiàn)方法有： （1）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法； （2） 復(fù)數(shù)積分法；（ 3）掃描法；（ 4）射線(xiàn)法；（ 5）邊界代數(shù)算法。具體步驟是：（ 1）選擇合理的柵格尺寸；（ 2）點(diǎn)的柵格 化；（ 3）線(xiàn)的柵格化；（ 4）面的填充。柵格轉(zhuǎn)換為矢量的過(guò)程： （ 1）邊界提??；（ 2）二值化；（3）精品文檔精品文檔細(xì)化；（ 4）邊界跟蹤；（ 5）拓?fù)潢P(guān)系生成；（ 6）去

35、除多余點(diǎn)和邊 界光滑處理。3 數(shù)據(jù)處理在地理信息系統(tǒng)中的作用及數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理在 GIS 中的作用：（ 1）將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或不符合 GIS 質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)通過(guò)處理使之符合 GIS 質(zhì)量的要求；（ 2）對(duì)已有的 GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理派生出新的信息。數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容： （1）圖形編輯；（2）自動(dòng)拓?fù)?；?3） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；（ 4）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；（ 5）數(shù)據(jù)壓縮；（ 6）數(shù)據(jù)內(nèi)插等。4 DEM的概念，構(gòu)建方法及應(yīng)用領(lǐng)域。DEM的概念：是用數(shù)值矩陣對(duì)地表起伏變化的一種連續(xù)表示 方法，它是地表單元的高程集合， 是國(guó)家空間地理信息的重要組成部 分。DEM構(gòu)建方法：（ 1）等高線(xiàn)法；（ 2）規(guī)劃格網(wǎng)法；（ 3） 不規(guī)劃三角網(wǎng)法。DEM的應(yīng)用：（ 1）用于民用和工程的土石方填挖和計(jì)算； （2）為軍事目的顯示地形景觀； （3）為武器精確制導(dǎo)提供地形匹配； （ 4）通視分析；（ 5）坡度、坡向分析；（ 6）和 GIS結(jié)合進(jìn)行各種 空間分析；（ 7