福師大地理信息系統(tǒng)課后答案

1、第1章 GIS概述1.什么是數(shù)據(jù)和信息？它們有何聯(lián)系和區(qū)別？定義：數(shù)據(jù)是指某一目標定性、定量描述的原始資料，包括數(shù)字、文字、符號、圖形、圖像以及它們能夠轉換成的數(shù)據(jù)等形式。信息是向人們或機器提供關于現(xiàn)實世界新的事實的知識，是數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義。聯(lián)系和區(qū)別：信息與數(shù)據(jù)是不可分離的。信息由與物理介質有關的數(shù)據(jù)表達，數(shù)據(jù)中所包含的意義就是信息。信息是對數(shù)據(jù)解釋、運用與解算，數(shù)據(jù)即使是經(jīng)過處理以后的數(shù)據(jù)，只有經(jīng)過解釋才有意義，才成為信息；就本質而言，數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息。數(shù)據(jù)是記錄下來的某種可以識別的符號，具有多種多樣的形式，也可

2、以加以轉換，但其中包含的信息內(nèi)容不會改變。即不隨載體的物理設備形式的改變而改變。信息可以離開信息系統(tǒng)而獨立存在，也可以離開信息系統(tǒng)的各個組成和階段而獨立存在；而數(shù)據(jù)的格式往往與計算機系統(tǒng)有關，并隨載荷它的物理設備的形式而改變。數(shù)據(jù)是原始事實，而信息是數(shù)據(jù)處理的結果。不同知識、經(jīng)驗的人，對于同一數(shù)據(jù)的理解，可得到不同信息。2.什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）?與地圖數(shù)據(jù)庫有什么異同?與地理信息的關系是什么?GIS定義：GIS是一個發(fā)展的概念。不同領域、不同專業(yè)對GIS的理解不同，目前沒有完全統(tǒng)一的被普遍接受的定義。定義：是對地理環(huán)境有關問題進行分析和研究的一門學科，它將地理環(huán)境的各種要素，包括它們的

3、空間位置形狀及分布特征和與之有關的社會、經(jīng)濟等專題信息以及這些信息之間的聯(lián)系等進行獲取、組織、存儲、檢索、分析，并在管理、規(guī)劃與決策中應用。定義：是在計算機軟硬件支持下，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關的屬性數(shù)據(jù)，并回答用戶問題為主要任務的計算機系統(tǒng)。定義：是為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。定義：地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng)。它的定義由兩方面組成，一方面，地理信息系統(tǒng)是一門學科，是描述、存儲、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門新興交叉學科；另一方面，地理信息系統(tǒng)是一個技術系統(tǒng)，是以空間數(shù)據(jù)庫為基礎，采用地理模型分

4、析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統(tǒng)。定義：目前有人認為“GIS”從原來強調空間信息技術系統(tǒng)(SYSTEM)，發(fā)展到地球信息科學體系形成(SCIENCE)，現(xiàn)在已強調空間信息服務(SERVICE)。GIS與地圖數(shù)據(jù)庫的異同：地圖數(shù)據(jù)庫有比例尺概念，GIS是為某一特定比例尺建立的一個地圖成品倉庫，它可由GIS管理，其中的地圖具有圖形表現(xiàn)屬性,一般數(shù)據(jù)庫不需具備這些屬性；它是GIS的下游產(chǎn)品，它的更新依賴于GIS，它提供的信息是GIS向人們提供服務的中間產(chǎn)品；GIS是在地理信息的基礎上對真實世界進行數(shù)量化處理分析，但地圖數(shù)據(jù)庫存在的地理要素經(jīng)人為修改，

5、不完全是真實地理的反映；GIS與地理信息的關系：GIS操作對象是空間數(shù)據(jù)，表達內(nèi)容是與時空有關的地理信息。地理信息是指與研究對象的空間地理分布有關的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。地理信息具有地域性、多維結構性、時序性等特征。3.地理信息系統(tǒng)由哪些部分組成?試簡述。從計算機系統(tǒng)的角度來看，GIS是由軟件、硬件、數(shù)據(jù)和用戶組成。軟件（支持數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心，按其功能分為GIS專業(yè)軟件，數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)管理軟件等 。硬件（各種設備-物質基礎，用以存儲、處理、傳輸和顯示地理信息或空間數(shù)據(jù)，主要

6、包括：GIS主機，GIS外部設備，GIS網(wǎng)絡設備等）。數(shù)據(jù)（系統(tǒng)分析與處理的對象、構成系統(tǒng)的應用基礎，它具體描述實體的空間特征、屬性特征和時間特征）。用戶（GIS服務的對象，分為一般用戶和從事建立、維護、管理和更新的高級用戶）。也有人認為GIS是由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、應用模型、開發(fā)者和一般用戶組成。信息系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達數(shù)據(jù)能力的系統(tǒng)，它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用信息。4.GIS與其它信息系統(tǒng)(如：MIS、AutoCAD、CAM等)的主要區(qū)別有哪些?GIS與一般MIS比較：GIS離不開數(shù)據(jù)庫技術。數(shù)據(jù)庫中的一些基本技術，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等都是GIS廣泛

7、使用的核心技術。但GIS是對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應用，而一般MIS（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側重于非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數(shù)據(jù)進行查詢、檢索、分析，沒有拓撲關系，其圖形顯示功能也很有限。GIS與CAD和CAM比較：管理圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GIS，如CAD或AutoCAD，CAM（Computer Aided Map計算機地圖系統(tǒng)計算機輔助制圖）見表1和表2.GIS與CAD共同點GIS與CAD不同點1. 都有空間坐標系統(tǒng)；2. 都能將目標和參考系聯(lián)系起來；3. 都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓撲關系；4. 都能處理屬性和空間

8、數(shù)據(jù)CAD研究對象為人造對象規(guī)則幾何圖形及組合；GIS處理的數(shù)據(jù)大多來自于現(xiàn)實世界，較之人造對象更復雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；圖形功能特別是三維圖形功能強，屬性庫功能相對較弱；GIS的屬性庫結構復雜，功能強大；CAD中的拓撲關系較為簡單；GIS強調對空間數(shù)據(jù)的分析，圖形屬性交互使用頻繁；一般采用幾何坐標GIS采用地理坐標系表2GIS與CAM共同點GIS與CAM不同點都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功能CAM側重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動符號化，具有地圖輔助設計和產(chǎn)生高質量矢量地圖的輸出機制；CAM是GIS的重要組成部分CAM強調數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析，地理數(shù)據(jù)往往缺乏拓撲關系；GIS

9、綜合圖形和屬性數(shù)據(jù)進行深層次的空間分析，提供輔助決策信息。CAM與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢。5.地理信息系統(tǒng)的基本功能有哪些?其中核心功能是什么？簡述在哪些領域應用比較成功。地理信息系統(tǒng)基本功能概述：數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測與編輯；數(shù)據(jù)處理與變換（矢柵轉換、制圖綜合）；數(shù)據(jù)存儲與組織（矢量和柵格模型）；空間查詢與分析（空間檢索、空間拓撲、疊加分析、緩沖分析、網(wǎng)絡分析等）；圖形交互與顯示（各種成果表現(xiàn)方式）。其中GIS空間分析是GIS的核心功能。根據(jù)社會和用戶的需求，GIS是依托基本功能利用空間分析技術模型分析技術，網(wǎng)絡技術，數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術二次開發(fā)環(huán)境等，演繹出眾多的GIS應用系統(tǒng)。如基于G

10、IS的城市規(guī)劃系統(tǒng)、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、交通管理智能信息系統(tǒng)、區(qū)域災害評估管理信息系統(tǒng)等。6.GIS在幾個不同發(fā)展階段的標志性技術是什么，它們的出現(xiàn)如何促進GIS的發(fā)展？GIS起源于人口普查，土地調查和自動制圖，1960年，加拿大測量學家R.F.Tomlinson 提出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖，1963年，又提出GIS這一術語，并建立了第一個GIS加拿大GIS，隨后GIS在全世界迅速發(fā)展起來。國際GIS的發(fā)展狀況：可分為以下幾個階段：（1）60年代，探索時期（GIS思想和技術方法的探索）。當時，人們關注的主題“什么是GIS？，GIS能干什么？”； （2）70年代，鞏固時期，（這時由于計算機技術

11、及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應用，促進GIS迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫管理等方面； （3）80年代，實驗階段（也是GIS普遍發(fā)展和推廣應用階段）。此時，人們把GIS與RS結合，解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴散問題等； （4）90年代，全面應用（產(chǎn)業(yè)化階段）。對GIS進一步研究，研究的內(nèi)容集中在“空間信息分析的新模式和新方法，空間關系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等方面； （5）現(xiàn)代，普及發(fā)展階段。隨著信息網(wǎng)絡化發(fā)展和深入，GIS與世界接軌,尤其在發(fā)展中國家得到重視和發(fā)展。我國GIS的發(fā)展狀況：我國GIS起步雖較晚，但發(fā)展較快，可分

12、為以下幾個階段：（1）70年代，準備階段：一些知名人士GIS先驅看到GIS的廣闊前景和GIS的重要性，進行極積呼吁，為GIS在我國的發(fā)展奠定了輿論準備基礎并做了一些可行性實驗。（2）80年代，試驗起步階段: 這期間，我國在GIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進展，進行了一些典型，試驗專題試驗軟件開發(fā)工作。（3）90年代，我國GIS發(fā)展階段：我國改革開放以來，沿海，沿江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務，這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。（4）96年以來，是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段：近幾年來，我國經(jīng)濟信息化的基礎設施和重大信息工程已納入國家計劃，一

13、批國家級和地方級的GIS相繼建立并投入運行，一批專業(yè)遙感基地已建立，并進入了產(chǎn)業(yè)化運行，一批綜合運用“3S”技術的重點項目已實施，并在自然災害監(jiān)測和圖土資源調查中發(fā)揮效益，一批高等院校開設了與GIS相關的新專業(yè)，培養(yǎng)了一大批從事GIS研究與開發(fā)的高層次人才，具有我國自主版權的GIS基礎軟件的研制逐步進入了產(chǎn)業(yè)化軌道，等等這些都標志我國GIS產(chǎn)業(yè)已進入新的發(fā)展階段。第2章 GIS的地理基礎1何謂地理實體？主要類型有哪些？GIS的研究對象就是地理實體，即指自然現(xiàn)象和社會經(jīng)濟要素中不能再分割的單元。地理實體類別及實體內(nèi)容的確定是從具體需要出發(fā)的，具有很強的尺度特征。例如，在全國地圖上由于比例尺很小，

14、福州就是一個點，這個點不能再分割，可以把福州定為一個空間實體，而在大比例尺的福州市地圖上，福州的許多房屋、街道都要表達出來，所以福州必須再分割，不能作為一個空間實體，應將房屋、街道等作為研究的地理實體，由此可見，GIS中的地理實體是一個概括、復雜、相對的概念，一般有點、線、面和體之分。地理實體以什么形式存儲和處理反映了實體的三個特征。（1）屬性特征：對空間實體的屬性定義和說明信息。表示專題屬性（名稱、分類、數(shù)量等）；（2）空間特征：對空間實體的分布位置、幾何特征和空間關系的定義。表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置。包括定位數(shù)據(jù)和拓撲數(shù)據(jù)；（3）時間特征：空間實體的時間尺度。指現(xiàn)象或物體隨時

15、間的變化。其變化的周期有超短期的，短期的，中期的，長期的。2簡述地理數(shù)據(jù)與地理實體間的關系。地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關系的符號化表示，是一種較復雜的數(shù)據(jù)類型，涉及到空間特征、屬性特征及它們之間關系的描述，人們常把地理數(shù)據(jù)稱為空間數(shù)據(jù)，即指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質的數(shù)量、質量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。地理實體以什么形式存儲和處理反映了實體空間、屬性和時間三個特征,也是地理空間分析的三大基本要素。其中空間特征包括地理位置和空間關系，定位數(shù)據(jù)描述地物所在位置，這種位置既可以根據(jù)大地參照系定義，如大地經(jīng)緯度坐標，也可以定義為地物間的相對位置關系，如空間上的

16、距離、鄰接、重疊、包含等；屬性特征又稱為非空間特征，是屬于一定地物、描述其特征的定性或定量指標（包括名稱、等級、類別等），即描述了信息的非空間組成部分，包括語義與統(tǒng)計數(shù)據(jù)等；時間特征是指地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生的時刻或時段，反映時序變化等，時間數(shù)據(jù)對環(huán)境模擬分析非常重要，受到GIS學術界的重視。根據(jù)所描述的內(nèi)容，地理數(shù)據(jù)又可分為幾何數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)）、關系數(shù)據(jù)（實體間的鄰接、關聯(lián)、包含等相互關系）、屬性數(shù)據(jù)（各種屬性特征和時間）、面向對象數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等。在地圖中描述地理實體或地理數(shù)據(jù)的位置可用地理坐標，在GIS中，位置除了用坐標表示外，還以拓撲特性來描述面狀或線狀地理數(shù)據(jù)的相對位置關

17、系。在地圖中地理實體的屬性通常以地圖符號的形狀、顏色和大小表示。在GIS中，它們則以代碼、文字或數(shù)字表示。屬性數(shù)據(jù)可劃分為兩大類，即定量數(shù)據(jù)和定性數(shù)據(jù)。定量數(shù)據(jù)反映地理實體的數(shù)量特征，如：氣溫、降水量、人口數(shù)、糧食產(chǎn)量等；定性數(shù)據(jù)則反映地理實體的質量特征，如：農(nóng)作物的種類、土壤質地、地名等。依據(jù)空間數(shù)據(jù)來源的不同，地理數(shù)據(jù)可分為：地圖數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等；用于描述空間要素的空間位置，地理數(shù)據(jù)或實體都有可分為離散或連續(xù)的；依據(jù)表示對象的不同，地理數(shù)據(jù)或實體都可分為：點，線，面、體。從地理實體到地理數(shù)據(jù)、從地理數(shù)據(jù)到地理信息的發(fā)展，反映了人類認識的一個巨大飛躍。3如何用地理

18、實體表達現(xiàn)實世界？在GIS中，地理數(shù)據(jù)是以圖層（Map Layer 或Coverage）為單位進行組織和存儲的。一幅圖層表示一種類型的地理實體，它包含了以一定的柵格或矢量數(shù)據(jù)結構組織的有關同一地區(qū)、同一類型地理實體的定位和屬性數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)相互關聯(lián)，存儲在一起形成一個獨立的數(shù)據(jù)集（Dataset）。由于一幅圖層反映某一特定的主題，因此，它又稱為專題數(shù)據(jù)層（Thematic Data Layer）。圖層表示法就是以圖層為結構表示和存儲綜合反映某一地區(qū)的自然、人文現(xiàn)象的地理分布特征和過程的地理數(shù)據(jù)，這種方法實際上源自傳統(tǒng)的專題地圖表示法。專題地圖主要用于反映某一主題地理現(xiàn)象的分布特征，一個地區(qū)的自

19、然和人文地理綜合特征是通過使用一系列的專題地圖來表示的。存儲在GIS中的每一幅圖層可看作是一幅反映單一主題現(xiàn)象的專題地圖，但是，一個圖層只能用于描述單一地理實體（點、線或面）。4如何描述地球的形狀？地球在宇宙中是不停地運動著。精度要求，人們對地球形狀可描述為球體、或橢球體、或不規(guī)則的橢球體、或具有高低起伏的扁球體（詳見地理信息系統(tǒng)導論P49-51中的圖2.13至2.15)。 關于地球橢球體參數(shù)詳見地理信息系統(tǒng)導論P50中的表2.3。5地理空間數(shù)據(jù)的描述有哪些坐標系？相互的關系是什么？與地理空間數(shù)據(jù)有關的坐標系統(tǒng)主要有地理坐標和投影坐標。前者屬于球面坐標系統(tǒng)，后者則為平面坐標系統(tǒng)。將地表曲面轉換

20、成平面，從一種坐標系轉換到另一種坐標系，可用地圖投影方法實現(xiàn)。6地球表面、大地水準面及地球橢球體面之間的關系是什么？地球表面、大地水準面及地球橢球體面是不同精度的地球形狀表達。它們之間的關系詳見地理信息系統(tǒng)導論P49中的圖2.14。7如何進行不同基準下的高程的轉換？如果考慮高度，對應于每一個空間點位置，可以用大地坐標系的形式表示，即（，h），也可用空間大地直角坐標系表達，即（x，y，z）表示。目前國內(nèi)常見高程系有黃海高程系（高程基準面以黃海平均海面為準）和地方高程系（如福建有羅星塔平均海平面作為基準）。高程可用海拔（m）表示。如：1985國家高程基準，即指以青島水準原點和青島驗潮站1952年到

21、1979年的驗潮數(shù)據(jù)確定的黃海平均海水面所定義。規(guī)定平均海平面海拔為0，高于平均海平面為正，低于平均海平面的為負。8簡述地圖投影的基本問題。從一種坐標系轉換到另一種坐標系，這就是地圖投影的問題。即將地球橢球面上的點映射到平面上來的方法。9在數(shù)字地圖中，地圖比例尺在含義與表現(xiàn)形式上有哪些變化？在GIS中，地理數(shù)據(jù)對地理實體概括描述的程度主要以地圖比例尺表示。地圖比例尺定義為地圖上一條直線段的長度與其在地面上相應的水平投影長度之比。地圖比例尺主要有三種形式：數(shù)字式、說明式和圖解式。GIS在地圖形式顯示或輸出地理數(shù)據(jù)時，經(jīng)常使用圖解式比例尺。這是因為隨著顯示在計算機屏幕上的地圖的放大或縮小，圖解比例

22、尺相應地按比例拉長或縮短。比例尺的大小決定地圖表達地理實體內(nèi)容的詳略，對地理數(shù)據(jù)所表示的地理實體詳略程度有影響。但GIS表達地理實體主要與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量多少有關；GIS中地理數(shù)據(jù)的精度及其所表示的地理實體的詳略程度，主要取決于原始地圖或影像資料的比例尺。10簡述地圖投影與GIS的關系。地圖是GIS的主要數(shù)據(jù)來源，在采集地圖數(shù)據(jù)并輸入GIS的過程中，就要考慮地圖投影的系統(tǒng)配置。為確保GIS在同一系統(tǒng)內(nèi)或在不同系統(tǒng)之間的信息（或數(shù)據(jù)）能夠實現(xiàn)交換和共享，配準是第一步。否則后續(xù)所有基于GIS的空間分析、處理及應用都是不可能的。注意：這里所說的處理指的是投影和重新投影，前者是指將數(shù)據(jù)集從地理坐標轉換

23、成投影坐標，后者是指從一種投影坐標轉換成另一種投影坐標。可以說地圖投影對GIS的影響是滲透在GIS建設的各個方面，地理信息系統(tǒng)導論P53中的圖2.17可以反映出它們的關系。第3章GIS數(shù)據(jù)結構和空間數(shù)據(jù)庫1. 數(shù)據(jù)庫主要有哪幾個主要的結構成分？數(shù)據(jù)庫是由若干相關文件構成的系統(tǒng)?？臻g數(shù)據(jù)庫（SDB）是GIS中空間數(shù)據(jù)的存儲場所?？臻g數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(SDBS)一般包括空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)三個部分。（1）空間數(shù)據(jù)庫：按照一定的結構組織在一起的相關數(shù)據(jù)的集合，是GIS在計算機物理存儲介質上存儲的與應用相關的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結構的文件的形式組織在存儲介質之

24、上的。（2）空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)的實現(xiàn)是建立在常規(guī)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之上的。常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是提供數(shù)據(jù)庫建立、使用和管理工具的軟件系統(tǒng)；而空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指能夠對物理介質上存儲的地理空間數(shù)據(jù)進行語義和邏輯上的定義，提供必需的空間數(shù)據(jù)查詢檢索和存取功能，以及能夠對空間數(shù)據(jù)進行有效的維護和更新的一套軟件系統(tǒng)。空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)除了需要完成常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所必備的功能外，還需要提供特定的針對空間數(shù)據(jù)的管理功能。實現(xiàn)方法，直接對常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行功能擴展，加入一定數(shù)量的空間數(shù)據(jù)存儲與管理功能，如Oracle系統(tǒng)；實現(xiàn)方法，在常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上添加一層空間數(shù)據(jù)庫引擎，以獲得常規(guī)數(shù)據(jù)庫管

25、理系統(tǒng)功能之外的空間數(shù)據(jù)存儲和管理的能力，如ESRI的SDE（Spatial Database Engine）等。（3）空間數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng):是為了滿足特定的用戶數(shù)據(jù)處理需求而建立起來的，具有數(shù)據(jù)訪問功能的應用軟件，它提供給用戶一個訪問和操作特定數(shù)據(jù)庫的用戶界面?？臻g數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在整個GIS中占有極其重要的地位，是GIS發(fā)揮作用的關鍵，也是所有分析、決策的重要基礎。2數(shù)據(jù)庫是如何組織數(shù)據(jù)的？為了表達信息的內(nèi)容，數(shù)據(jù)應按一定的方式進行組織和存儲建庫。根據(jù)數(shù)據(jù)組織方式和數(shù)據(jù)間邏輯關系，一般可分為數(shù)據(jù)項、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫，詳見地理信息系統(tǒng)導論P79中的表3.15。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織級別級別特征描述數(shù)據(jù)項

26、描述一個對象的某一屬性的數(shù)據(jù)，有型（Type）和值（Value）之分。數(shù)據(jù)項的型定義了它的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)項的值為一個具體對象的屬性值，可以數(shù)字、字母、字符串等表示。一個對象可具有若干屬性，一個對象可由若干數(shù)據(jù)項描述記錄若干個數(shù)據(jù)項組成的一個序列就稱為描述該對象的記錄（Recorder）。記錄類型是數(shù)據(jù)項型的一個有序組，記錄值則是數(shù)據(jù)項值的同一有序組。通常，將記錄值簡稱為記錄文件記錄型和記錄的總和稱為文件。能夠唯一標識記錄的數(shù)據(jù)項稱為文件的關鍵字（Key）。用于組織文件的關鍵字則稱為主關鍵字（Primary Key）數(shù)據(jù)庫以一定的結構集中存儲在一起的相關數(shù)據(jù)文件的集合稱為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是

27、結構化的；對數(shù)據(jù)采取集中控制，統(tǒng)一管理；數(shù)據(jù)的存儲獨立于應用程序；具有一套標準的、可控制的方法用于數(shù)據(jù)的輸入、修改、更新、檢索，以確保數(shù)據(jù)的完整性和有效性；具有一定的數(shù)據(jù)保護能力數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系主要是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。記錄用來表示現(xiàn)實世界中的實體，實體之間存在著一種或多種聯(lián)系，反映這種邏輯關系主要有一對一、一對多和多對多的聯(lián)系。表達這些數(shù)據(jù)結構的模型有關系模型、層狀模型、網(wǎng)狀模型、面向對象模型和時態(tài)模型等。其中關系模型、層狀模型、網(wǎng)狀模型可合稱為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。3DBMS的作用是什么？DBMS 屬于關系數(shù)據(jù)庫，是處理數(shù)據(jù)存儲、進行各種管理的軟件系統(tǒng)；常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要有：Access

28、、SQL Server、Oracle等。目前GIS的地物屬性數(shù)據(jù)庫大多是以傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫為基礎的，因此基于屬性的GIS查詢可以通過關系數(shù)據(jù)庫的SQL語言進行查詢。一般來說，地物的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存貯的，圖形和屬性之間通過目標的ID碼進行關聯(lián)，通過SQL語言操作可實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)查詢。4地理實體如何存放在數(shù)據(jù)庫里？地理實體以地理數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)結構（指數(shù)據(jù)的組織形式，在計算機存儲、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結構）不同，存儲方式也不同?？臻g數(shù)據(jù)是一種較復雜的數(shù)據(jù)類型，涉及到空間特征、屬性特征及它們之間關系的描述?？臻g數(shù)據(jù)的結構主要有矢量數(shù)據(jù)結構和柵格數(shù)據(jù)結構。非空間數(shù)據(jù)主要涉及屬性數(shù)據(jù)。矢

29、量數(shù)據(jù)結構是通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線和多邊形等地理實體，坐標空間設為連續(xù)，允許任意位置、長度和面積的精確定義。矢量結構的顯著特點：定位明顯，屬性隱含。柵格結構是以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。柵格結構的顯著特點：屬性明顯，定位隱含，即數(shù)據(jù)直接記錄屬性的指針或數(shù)據(jù)本身，而所在位置則根據(jù)行列號轉換為相應的坐標。常見的數(shù)據(jù)結構有層狀數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、關系數(shù)據(jù)、語義數(shù)據(jù)、面向對象的數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中通常采用的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型，語義模型、面向對象的數(shù)據(jù)模型等。在實際應用中GIS軟件多采用關系模型，現(xiàn)在

30、又發(fā)展了面向對象的關系模型。5請簡要說明層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型的結構特點。層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型屬于傳統(tǒng)模型，它們的結構特點詳見地理信息系統(tǒng)導論P80中的表3.16。數(shù)據(jù)模型優(yōu)點缺點層次模型1. 易于理解、更新與擴充；2. 通過關鍵字，數(shù)據(jù)訪問易于實現(xiàn)；3. 事先知道全部可能的查詢結構，數(shù)據(jù)檢索方便1. 訪問限于自上而下的路徑，不夠靈活；2. 大量索引文件需要維護；3. 一些屬性值重復多次，導致數(shù)據(jù)冗余，存儲和訪問的開銷增加網(wǎng)絡模型1. 空間特征及其坐標數(shù)據(jù)易于連接；2. 在很復雜的拓撲結構中搜索，有環(huán)路環(huán)境指針是一個很有效的方法；3. 避免數(shù)據(jù)冗余，已有數(shù)據(jù)可充分使用1. 間接的

31、指針使數(shù)據(jù)庫擴大，在復雜的系統(tǒng)中可能占據(jù)數(shù)據(jù)庫的很大部分；2. 每次數(shù)據(jù)庫變動，這些指針必須更新維護，其工作量相當大關系模型1. 結構靈活；2. 可以滿足布爾邏輯和數(shù)學運算表達的各種查詢需要；3. 允許對各種數(shù)據(jù)類型的搜索、組合和比較1. 為找到滿足指定關系要求的數(shù)據(jù)，許多操作涉及到對文件的順序搜索，對大型系統(tǒng)而言，很費時間；2. 為保證以適宜速度進行搜索的能力，商用系統(tǒng)一般經(jīng)過十分精心的設計，故價格昂貴6對象數(shù)據(jù)模型有什么特點？面向對象模型是含有數(shù)據(jù)和操作方法的獨立模塊，可以認為是數(shù)據(jù)和行為的統(tǒng)一體。對象可以識別、可以描述的實體，因此，分布在地球表面的所有可以描述的地理實體，都可以視為對象（

32、Object）。如一個城市、一棵樹均可作為地理對象。這些數(shù)據(jù)操作和運算行為都稱為對象的方法。對象的特點： 具有一個唯一的標識，以表明其存在的獨立性； 具有一組描述特征的屬性，以表明其在某一時刻的狀態(tài)靜態(tài)屬性數(shù)據(jù)； 具有一組表示行為的操作方法，用以改變對象的狀態(tài)作用、功能函數(shù)、方法。通過尋找共同點，所有具有共性的系統(tǒng)成分就可為一種對象。根據(jù)對象的共性，及對它研究的目的可劃分為類、實例和消息等。7時間在地理信息系統(tǒng)內(nèi)有什么意義？如何保存時間信息？時間是通過物質的運動形式來計量表達的，時間屬性是GIS三大特征之一。為了表達現(xiàn)象或物體隨時間的變化。以及變化的周期如何，需要數(shù)據(jù)庫動態(tài)鏈接。8如何設計空間

33、數(shù)據(jù)庫？空間數(shù)據(jù)庫的設計問題，其實質就是將地理空間實體以一定組織形式在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中加以表達的過程，也就是GIS中空間實體數(shù)據(jù)模型化問題。從現(xiàn)實世界到概念世界再到信息世界的過程。一般有以下幾個步驟：（1）需求分析。根據(jù)GIS的應用領域和服務對象,把來自用戶的信息加以分析、提煉,最后從功能、性能上加以描述,是用戶需求分析階段的任務。系統(tǒng)分析員從邏輯上定義系統(tǒng)功能,解決“系統(tǒng)干什么”,拋開了具體的物理實現(xiàn)過程,暫不解決“系統(tǒng)如何干”。面向空間管理的業(yè)務部門,其業(yè)務運作是基于大量的圖形資料、圖表資料、表格數(shù)據(jù)和文字資料的,這些數(shù)據(jù)的流程反映了其管理作業(yè)程序。通過結構化分析把業(yè)務過程細化, 對每個細化的

34、業(yè)務子過程中的數(shù)據(jù)處理通過數(shù)據(jù)流程圖來描述,由數(shù)據(jù)流向、加工、文件、源點和終點四種成份,得到數(shù)據(jù)操作的邏輯模型。（2）概念設計。把用戶的需求加以解釋，并用概念模型表達出來。概念模型是現(xiàn)實世界到信息世界的抽象，具有獨立于具體的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的優(yōu)點，因此是用戶和數(shù)據(jù)庫設計人員之間進行交流的語言。數(shù)據(jù)庫需求分析和概念設計階段需要建立數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型，可采用的建模技術方法主要有三類：一是面向記錄的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，包括層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型；二是注重描述數(shù)據(jù)及其之間語義關系的語義數(shù)據(jù)模型，如實體聯(lián)系模型等；三是面向對象的數(shù)據(jù)模型，它是在前兩類數(shù)據(jù)模型的基礎上發(fā)展起來的面向對象的數(shù)據(jù)庫建模技術。本章將依次

35、論述這些模型在空間數(shù)據(jù)庫設計中的應用，并將數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)模型中的一些存儲方法及查詢技術一并加以闡述。（3）邏輯設計。數(shù)據(jù)庫邏輯設計的任務是：把信息世界中的概念模型利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所提供的工具映射為計算機世界中為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，并用數(shù)據(jù)描述表達出來。邏輯設計又稱為數(shù)據(jù)模型映射。所以，邏輯設計是根據(jù)概念模型和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來選擇的。例如將上述概念設計所獲得的實體聯(lián)系模型轉換成關系數(shù)據(jù)庫模型。（4）物理設計。數(shù)據(jù)庫的物理設計指數(shù)據(jù)庫存儲結構和存儲路徑的設計，即將數(shù)據(jù)庫的邏輯模型在實際的物理存儲設備上加以實現(xiàn)，從而建立一個具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫。該過程依賴于給定的計算機系統(tǒng)。在這一階段

36、，設計人員需要考慮數(shù)據(jù)庫的存儲問題：所有數(shù)據(jù)在硬件設備上的存儲方式，管理和存取數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫存儲結構以保證用戶以其所熟悉的方式存取數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)在各個位置的分布方式等。9對空間數(shù)據(jù)庫進行維護有什么意義？為了使空間數(shù)據(jù)庫運行順利，及時更新數(shù)據(jù)，維護系統(tǒng)運轉，主要工作有：維護空間數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。需要及時調整授權和密碼，轉儲及恢復數(shù)據(jù)庫；監(jiān)測并改善數(shù)據(jù)庫性能。分析評估存儲空間和響應時間，必要時進行數(shù)據(jù)庫的再組織；增加新的功能。對現(xiàn)有功能按用戶需要進行擴充。修改錯誤。包括程序和數(shù)據(jù)。10簡述空間數(shù)據(jù)入庫流程。根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫邏輯設計和物理設計的結果，就可以在計算機上創(chuàng)建起實際的空間數(shù)據(jù)庫

37、結構，裝入空間數(shù)據(jù)，并測試和運行，這個過程就是空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)過程，它包括：建立實際的空間數(shù)據(jù)庫結構； 裝入試驗性的空間數(shù)據(jù)對應用程序進行測試，以確立其功能和性能是否滿足設計要求，并檢查對數(shù)據(jù)庫存儲空間的占有情況； 裝入實際的空間數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)庫的加載，建立起實際運行的空間數(shù)據(jù)庫。11何謂地理查詢？地理查詢即空間查詢，是指從GIS數(shù)據(jù)庫中獲取用戶咨詢的數(shù)據(jù)，并以一定的形式提供給用戶。有時地理空間查詢也涉及簡單的幾何計算（如距離和面積）或地理實體的重新分類空間數(shù)據(jù)的查詢，一般定義為從空間數(shù)據(jù)庫中找出所有滿足屬性條件和空間約束條件的地理對象。屬性約束條件一般用帶比較運算符的邏輯表達式描述，這與傳統(tǒng)的

38、結構查詢語言SQL的where語句中條件表達式相似?？臻g約束條件用帶空間謂詞的邏輯表達式描述，空間謂詞由地理對象間的空間關系演變而來，如包含、相交、分離、重疊、距離同、方向等。因此空間查詢是作用在庫體上的函數(shù)，返回用戶請求的內(nèi)容，也屬于咨詢式分析。第4章 GIS數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理1GIS的數(shù)據(jù)源有哪些？簡述其特征并敘述通過何種途徑來獲取這些數(shù)據(jù)源。GIS的數(shù)據(jù)源，是指建立的地理數(shù)據(jù)庫所需的各種數(shù)據(jù)的來源，主要包括地圖、遙感圖像、文本資料、統(tǒng)計資料、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。地圖數(shù)據(jù)：地圖是GIS的主要數(shù)據(jù)源,因為地圖包含著豐富的內(nèi)容，不僅含有實體的類別和屬性，而且含有實體間的空間

39、關系。地圖數(shù)據(jù)主要通過對地圖的跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化獲取。地圖數(shù)據(jù)通常用點、線、面及注記來表示地理實體及實體間的關系，如：點居民點、采樣點、高程點、控制點等。線河流、道路、構造線等。面湖泊、海洋、植被等。注記地名注記、高程注記等。遙感數(shù)據(jù)：遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要數(shù)據(jù)源。遙感數(shù)據(jù)含有豐富的資源與環(huán)境信息，在GIS支持下，可以與地質、地球物理、地球化學、地球生物、軍事應用等方面的信息進行信息復合和綜合分析。遙感數(shù)據(jù)是一種大面積的、動態(tài)的、近實時的數(shù)據(jù)源，遙感技術是GIS數(shù)據(jù)更新的重要手段。文本資料：文本資料是指各行業(yè)、各部門的有關法律文檔、行業(yè)規(guī)范、技術標準、條文條例等，如邊界條約等。這些也屬于G

40、IS的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計資料： 國家和軍隊的許多部門和機構都擁有不同領域(如人口、基礎設施建設、兵要地志等)的大量統(tǒng)計資料，這些都是GIS的數(shù)據(jù)源，尤其是GIS屬性數(shù)據(jù)的重要來源。實測數(shù)據(jù)：野外試驗、實地測量等獲取的數(shù)據(jù)可以通過轉換直接進入GIS的地理數(shù)據(jù)庫，以便于進行實時的分析和進一步的應用。GPS(全球定位系統(tǒng))所獲取的數(shù)據(jù)也是GIS的重要數(shù)據(jù)源。多媒體數(shù)據(jù)：多媒體數(shù)據(jù)(包括聲音、錄像等)通?？赏ㄟ^通訊口傳入GIS的地理數(shù)據(jù)庫中，目前其主要功能是輔助GIS的分析和查詢。已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)：GIS還可以從其它已建成的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫中獲取相應的數(shù)據(jù)。由于規(guī)范化、標準化的推廣，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和可交換

41、性越來越強。這樣就拓展了數(shù)據(jù)的可用性，增加了數(shù)據(jù)的潛在價值。2紙張上的地圖如何進入計算機系統(tǒng)？請舉例說明。圖形數(shù)據(jù)的輸入實際上就是圖形的數(shù)字化過程。一般有兩種方法：（1）手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入手扶跟蹤數(shù)字化是目前最為廣泛使用的將已有地圖數(shù)字化的手段，利用手扶跟蹤數(shù)字化儀可以輸入點地物、線地物以及多邊形邊界的坐標，通常采用兩種方式，即點方式和流方式，流方式又分為距離流方式和時間流方式。數(shù)字化過程：把待數(shù)字化的圖件固定在圖形輸入板上，首先用鼠標器輸入圖幅范圍和至少四個控制點的坐標，隨后即可輸入圖幅內(nèi)各點、曲線的坐標。通過數(shù)字化儀采集數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理的軟件也比較完備，但由于數(shù)字化的速度比較慢，工作量

42、大，自動化程度低，數(shù)字化的精度與作業(yè)員的操作有很大關系，所以，目前很多單位在大批量數(shù)字化時，已不再采用它。（2）掃描儀輸入掃描儀直接把圖形(如地形圖)和圖像(如遙感影像、照片)掃描輸入到計算機中，以象素信息進行存儲表示的設備。按其所支持的顏色分類，可分為單色掃描儀和彩色掃描儀；按所采用的固態(tài)器件又分為電荷耦合器件(CCD)掃描儀、MOS電路掃描儀、緊貼型掃描儀等；按掃描寬度和操作方式分為大型掃描儀、臺式掃描儀和手動式掃描儀。掃描過程：掃描時，必須先進行掃描參數(shù)的設置，包括：掃描模式的設置，（分二值、灰度、百萬種彩色），對地形圖的掃描一般采用二值掃描，或灰度掃描。對彩色航片或衛(wèi)片采用百萬種彩色掃

43、描，對黑白航片或衛(wèi)片采用灰度掃描。掃描分辨率的設置，根據(jù)掃描要求，對地形圖的掃描一般采用300dpi或更高的分辨率。針對一些特殊的需要，還可以調整亮度、對比度、色調、GAMMA曲線等。設定掃描范圍。掃描參數(shù)設置完后，即可通過掃描獲得某個地區(qū)的柵格數(shù)據(jù)。通過掃描獲得的是柵格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量比較大。如一張地形圖采用300dpi灰度掃描其數(shù)據(jù)量就有20兆左右。除此之外，掃描獲得的數(shù)據(jù)還存在著噪聲和中間色調像元的處理問題。噪聲是指不屬于地圖內(nèi)容的斑點污漬和其它模糊不清的東西形成的像元灰度值。噪音范圍很廣，沒有簡單有效的方法能加以完全消除，有的軟件能去除一些小的臟點，但有些地圖內(nèi)容如小數(shù)點等和小的臟點很難區(qū)

44、分。對于中間色調像元，則可以通過選擇合適的閾值選用一些軟件如Photoshop等來處理。一般對獲得的柵格數(shù)據(jù)還要進行一些后續(xù)處理如圖像糾正、矢量化等。掃描輸入因其輸入速度快、不受人為因素的影響、操作簡單而越來越受到大家的歡迎，再加之計算機運算速度、存儲容量的提高和矢量化軟件的踴躍出現(xiàn)，使得掃描輸入已成為圖形數(shù)據(jù)輸入的主要方法。3請舉例說明GIS對數(shù)據(jù)的質量要求。數(shù)據(jù)質量包括：準確性，即一個記錄值與它的真實值之間的接近程度；精度，即對現(xiàn)象描述的詳細程度；空間分辨率，即兩個可測量數(shù)值之間最小的可辨識的差異；比例尺，即地圖上一個記錄的距離和它所表現(xiàn)的真實距離之間的一個比值；誤差，即一個所記錄的測量和

45、它的事實之間的差異；不確定性，包括空間位置的不確定性、屬性不確定性和數(shù)據(jù)不完整性等。GIS數(shù)據(jù)質量要求： 位置精度：如數(shù)學基礎、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的質量。 屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質量。邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結點匹配精度、拓撲關系的正確性等。完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等。現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等。4各種來源的空間數(shù)據(jù)是如何準確匹配在一起的？空間數(shù)據(jù)的地理參照系(地球的形狀、坐標系、高程系)的不同，引起空間數(shù)據(jù)來源不同時圖幅往往不匹配，為此需

46、要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉換為所需要投影的坐標數(shù)據(jù)，即進行投影轉換。投影轉換的方法有：解析變換(正解變換、反解變換)、數(shù)值變換、解析和數(shù)值變換。目前，大多數(shù)GIS軟件是采用正解變換法來完成不同投影之間的轉換，并直接在GIS軟件中提供常見投影之間的轉換。5對于掃描儀輸出的結果一般需要做哪些處理？經(jīng)掃描，以柵格數(shù)據(jù)格式輸出的地圖和遙感相片要經(jīng)過矢量化過程，才可轉換成矢量數(shù)據(jù)。掃描矢量化處理流程：準備紙質地圖坐標配準掃描轉換拼接子圖塊裁剪地圖屏幕跟蹤矢量化矢量圖合成、接邊矢量圖編輯存入空間數(shù)據(jù)庫。此外，掃描儀輸出的結果需要經(jīng)過圖像增強、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等

47、內(nèi)容。經(jīng)過這些處理后，輸出圖像的質量得到相當程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。6地圖投影在GIS中有什么作用？GIS以地圖方式顯示地理信息。地圖是平面，而地理信息則是在地球橢球上，因此地圖投影在GIS中不可缺少。GIS數(shù)據(jù)庫中地理數(shù)據(jù)以地理坐標存儲時，則以地圖為數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)必須通過投影變換轉換成地理坐標；而輸出或顯示時，則要將地理坐標表示的空間數(shù)據(jù)通過投影變換變換成指定投影的平面坐標。GIS中，地理數(shù)據(jù)的顯示可根據(jù)用戶的需要而指定投影方式，但當所顯示的地圖與國家基本地圖系列的比例尺一致時，一般采用國家基本系列地圖所用的投影。7空間數(shù)據(jù)中的幾何數(shù)據(jù)是

48、什么？請說明它與屬性數(shù)據(jù)的關系。空間數(shù)據(jù)中的幾何數(shù)據(jù)是指實體或現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置，一般以坐標數(shù)據(jù)表示。屬性數(shù)據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、數(shù)量、代碼等多種形式。幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相對于時間來說，常常呈相互獨立的變化，即在不同的時間，空間位置不變，但是屬性類型可能已經(jīng)發(fā)生變化，或者相反。因此可以不斷更新屬性數(shù)據(jù)來體現(xiàn)實體或現(xiàn)象的時時特征，同時也可反映實體或現(xiàn)象的變化規(guī)律和變化特征。而幾何數(shù)據(jù)又說明了屬性數(shù)據(jù)發(fā)生的地理位置及其存在的意義。8請說明分類分級對于屬性數(shù)據(jù)的意義。分類是指根據(jù)屬性或特性將地理實體劃分為各種類型，表示同一類型地理實體的數(shù)據(jù)可以采集在一起，構成一

49、個圖層。也就是說，GIS是根據(jù)地理實體的類型通過數(shù)字化采集和組織地理數(shù)據(jù)的。分類是將具有共同的屬性或特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起，而把不同屬性或特征的事物或現(xiàn)象分開的過程。擬定分類體系是進行空間數(shù)據(jù)編碼的工作基礎，其目的是識別要素和提供要素的地理含義。在屬性數(shù)據(jù)中，有一部分是與幾何數(shù)據(jù)的表示密切有關的，例如，道路的等級、類型等，決定著道路符號的形狀、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來。編碼的過程是將信息轉換成數(shù)據(jù)的過程，前提是首先要對需表示的信息進行分類分級。分類碼（代碼）是直接利用信息分類的結果制定的分類代碼，用于標記不同類別信息的數(shù)據(jù)。分

50、類碼一般由數(shù)字或字符或數(shù)字字符混合構成。9屬性數(shù)據(jù)的編碼是必須的嗎？屬性數(shù)據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、數(shù)量、代碼等多種形式，屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容有時直接記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中，有時則單獨輸入數(shù)據(jù)庫存儲為屬性文件，通過關鍵碼與圖形數(shù)據(jù)相聯(lián)系。對于要輸入屬性庫的屬性數(shù)據(jù)，通過鍵盤則可直接鍵入。對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須先對其進行編碼，將各種屬性數(shù)據(jù)變?yōu)橛嬎銠C可以接受的數(shù)字或字符形式，才便于GIS存儲管理。屬性編碼是在數(shù)據(jù)分類的基礎上，以易于計算機和人識別的代碼（Code）唯一地標識地理實體的類型，代碼由字符（數(shù)字或字母或數(shù)字和字母混合）構成，由于代碼簡單，

51、計算機易于準確操作和管理，在地理數(shù)據(jù)庫中，地理實體的類別大多以代碼表示。在地理數(shù)據(jù)采集過程中，要以代碼標識地理實體的類型和屬性，是GIS設計中最重要的技術步驟地理編碼，它是現(xiàn)實世界與信息世界之間的轉換接口（實際就是一個應用程序連接）。代碼主要用于控制地理數(shù)據(jù)數(shù)字化采集和輸入，用于在地理數(shù)據(jù)庫中系統(tǒng)地表示地理實體以及它們的屬性。代碼以及相應的描述通常也存儲在地理數(shù)據(jù)庫中作為元數(shù)數(shù)據(jù)的一部分，以幫助用戶理解、分析、管理和顯示地理數(shù)據(jù)。通用地理編碼的要求能夠： 要素識別（即地方名稱、實體類型、地址等）； 要素位置（用于唯一地識別實體在地表上的位置）確定； 要求特征（屬性）明確； 要求作用范圍描述明白

52、； 要素能提供地理定義。10比較柵格數(shù)據(jù)重采樣的幾種方法。所有的地理實體都具有某種或某些屬性。盡管在數(shù)字化輸入地理實體的定位數(shù)據(jù)的同時，可以采集和輸入它們的屬性數(shù)據(jù)，但通常屬性數(shù)據(jù)是分開輸入的。這主要是因為屬性數(shù)據(jù)輸入相對簡單，不需要特殊的輸入設備。主要方法：（1）鍵盤輸入方式：屬性數(shù)據(jù)可以從鍵盤輸入到計算機數(shù)據(jù)文件中，或直接輸入到數(shù)據(jù)庫（如Foxpro、Access等）中。某些GIS項目還設計特定形式的、具有數(shù)據(jù)類型約束的數(shù)據(jù)輸入表用于輸入屬性數(shù)據(jù)（如MapInfo 軟件設計的是Table表等）。屬性數(shù)據(jù)大多以二維表的形式輸入，表的行表示地理實體，列表示屬性。但屬性數(shù)據(jù)表必須有一個能與定位數(shù)

53、據(jù)相關聯(lián)的關鍵字（如地理實體的唯一標識碼）。（2）人機交互方式：用程序批量輸入或輔助于字符識別軟件進行輸入。（3）注記識別轉換輸入：地圖上的某些注記往往是對實體目標數(shù)量、質量特性描述的屬性信息，通過掃描后，能自動識別獲得這些信息，并將它們轉儲到屬性表中，完成注記識別轉換輸入。11數(shù)據(jù)格式轉換的途徑有哪些？數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉換，稱為數(shù)據(jù)重構。包括結構轉換、格式變換、類型替換等，以解決空間數(shù)據(jù)在結構、格式和類型上的統(tǒng)一，它是實現(xiàn)多源和異構數(shù)據(jù)的聯(lián)接與融合。數(shù)據(jù)格式轉換途徑，需要格式解譯程序。一般有直接轉換和間接轉換兩種。12空間數(shù)據(jù)共享的途徑有哪些？空間數(shù)據(jù)共享主要途徑有： 地理信息使

54、用相同的定義；? 實行數(shù)據(jù)轉換標準；通過 “互操作地理信息處理（Interoperable Geoprocessing）”。其中互操作地理信息處理是指數(shù)字系統(tǒng)的這些能力：自由地交換所有關于地球的信息，即所有關于地表上的、空中的、地球表面以下的對象和現(xiàn)象的信息；通過網(wǎng)絡協(xié)作運行能夠操作這些信息的軟件。概括為自由交換地理空間信息以及協(xié)作運行空間信息處理的軟件。最基層的是：內(nèi)部數(shù)據(jù)結構的公開發(fā)表。最理想的是：用戶和不同的信息群在Internet和Intranet中能靈活地進行地理數(shù)據(jù)及處理的互操作。困難存在于：互操作的建立，數(shù)據(jù)的公開發(fā)表。13簡述GIS空間數(shù)據(jù)編輯的主要內(nèi)容和方法。通過矢量數(shù)字化或

55、掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù)，存在著錯誤或誤差；屬性數(shù)據(jù)在建庫輸入時，也會存在錯誤。所以，對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行一定的檢查、編輯是很有必要的。主要內(nèi)容和方法：圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下幾個方面：（1）空間數(shù)據(jù)的不完整或重復：主要包括空間點、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復；區(qū)域中心點的遺漏；柵格數(shù)據(jù)矢量化時引起的斷線等。（2）空間數(shù)據(jù)位置的不準確：主要包括空間點位的不準確、線段過長或過短、線段的斷裂、相鄰多邊形結點的不重合等。（3）空間數(shù)據(jù)的比例尺不準確。（4）空間數(shù)據(jù)的變形。（5）空間屬性和數(shù)據(jù)連接有誤。（6）屬性數(shù)據(jù)不完整。矢量的實體錯誤包括偽節(jié)點、搖擺結點、碎多邊形和標注錯誤等。為發(fā)

56、現(xiàn)并有效地消除誤差，一般采用如下方法進行檢查：（1）目視檢查法：指在屏幕上用目視檢查的方法，檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯誤，包括線段過長或過短、多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等；（2）邏輯檢查法：如根據(jù)數(shù)據(jù)拓撲一致性進行檢驗，將弧段連成多邊形，進行數(shù)字化誤差的檢查。有許多軟件已能自動進行多邊形結點的自動平差。另外，對屬性數(shù)據(jù)的檢查一般也最先用這種方法，檢查屬性數(shù)據(jù)的值是否超過其取值范圍。屬性數(shù)據(jù)之間或屬性數(shù)據(jù)與地理實體之間是否有荒謬的組合。（3）疊合比較法：是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法，按與原圖相同的比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上，然后與原圖疊合在一起，在透光桌上仔細地觀察和比

57、較。一般地，對于空間數(shù)據(jù)的比例尺不準確和空間數(shù)據(jù)的變形馬上就可以觀察出來，對于空間數(shù)據(jù)的位置不完整和不準確則須用粗筆把遺漏、位置錯誤的地方明顯地標注出來。如果數(shù)字化的范圍比較大，分塊數(shù)字化時，除檢核一幅(塊)圖內(nèi)的差錯外還應檢核已存入計算機的其它圖幅的接邊情況。對于空間數(shù)據(jù)的不完整或位置的誤差，主要是利用GIS的圖形編輯功能，如刪除（目標、屬性、坐標）、修改（平移、拷貝、連接、分裂、合并、整飾）、插入等進行處理。對空間數(shù)據(jù)比例尺的不準確和變形，可以通過比例變換和糾正來處理。14如何評價GIS的數(shù)據(jù)質量？以野外測量為例，分析其數(shù)據(jù)誤差的來源。研究GIS數(shù)據(jù)質量對于評定GIS的算法、減少GIS設計與開發(fā)的盲目性都具有重要意義。精度越高，代價越大。GIS數(shù)據(jù)質量對保證GIS產(chǎn)品的可靠性有重要意義。評價方法如下。（1）直接評價法直接評價法主要有兩種。一是用計算機程序自動檢測：某些類型的錯誤可以用計算機軟件自動發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中不符合要求的數(shù)據(jù)項的百分率或平均質量