《GIS空間分析原理與方法》考試復(fù)習(xí)資料-

1、GIS空間分析原理與方法期末復(fù)習(xí)資料第一章地理空間數(shù)據(jù)分析與GIS1、什么是地理空間數(shù)據(jù)分析?它是通過研究地理空間數(shù)據(jù)及其相應(yīng)分析理論、方法和技術(shù),探索、證明地理要素之間的關(guān)系,揭示地理特征和過程的內(nèi)在規(guī)律和機理,實現(xiàn)對地理空間信息的認知、解釋、預(yù)測和調(diào)控。2、什么是地理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬?其模擬的一般過程是?建立地理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的過程稱為地理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬(簡稱地理模型。地理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬的一般過程是:從實際的地理系統(tǒng)或其要素出發(fā),對空間狀態(tài)、空間成分、空間相互作用進行分析,建立地理系統(tǒng)或要素的數(shù)學(xué)模型;經(jīng)驗檢查,若與實際情況不符,則要重新分析,修改模型;若大致相符,則選擇計算方法,進行程序設(shè)計、程

2、序調(diào)試和上機運算,從而輸出模型解;分析模型解,若模型解出錯,則修改模型;若模型解正確,則對成果進行地理解釋,提出切實可行的方案。3、地理空間數(shù)據(jù)挖掘的體系結(jié)構(gòu)?地理空間數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘的一個研究分支,其實質(zhì)是從地理空間數(shù)據(jù)庫中挖掘時空系統(tǒng)中潛在的、有價值的信息、規(guī)律和知識的過程,包括空間模式與特征、空間與非空間數(shù)據(jù)之間的概要關(guān)系等。地理空間數(shù)據(jù)挖掘的體系結(jié)構(gòu)由以下四部分組成:(1圖形用戶界面(交互式挖掘;(2挖掘模塊集合;(3數(shù)據(jù)庫和知識庫(空間、非空間數(shù)據(jù)庫和相關(guān)概念;(4空間數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(如ESRI/Oracle SDE,ArcGIS以及其他空間數(shù)據(jù)庫引擎。4、什么是地理空間數(shù)據(jù)立方體?

3、地理空間數(shù)據(jù)立方體是一個面向?qū)ο蟮?、集成的、以時間為變量的、持續(xù)采集空間與非空間數(shù)據(jù)的多維數(shù)據(jù)集合,組織和匯總成一個由一組維度和度量值定義的多維結(jié)構(gòu),用以支持地理空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和決策支持過程。5、地理空間統(tǒng)計模型的分為幾類,它們的定義分別是什么?地理空間統(tǒng)計模型大致可分為三類:地統(tǒng)計、格網(wǎng)空間模型和空間點分布形態(tài)。(1地統(tǒng)計:是以區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ),以變差函數(shù)為主要工具,研究空間分布上既具有隨機性又具有結(jié)構(gòu)性的自然現(xiàn)象的科學(xué)。它可以根據(jù)離散數(shù)據(jù)生成連續(xù)表面,通過空間自相關(guān)進行空間預(yù)測。(2格網(wǎng)空間模型:用以描述分布于有限(或無窮離散空間點(或區(qū)域上數(shù)據(jù)的空間關(guān)系。(3空間點分布形態(tài):在自然

4、科學(xué)研究中,許多資料是由點(或小區(qū)域所構(gòu)成的集合,比如,地震發(fā)生地點分布、樹木在森林中的分布、某種鳥類鳥巢的分布、生物組織中細胞核的分布,太空中星球的分布等,稱之為空間點分布形態(tài),其中點的位置為事件。6、地理空間分類與聚類算法的差別是什么?(1地理空間數(shù)據(jù)聚類是按照某種距離度量準則,在大型、多維數(shù)據(jù)集中標識出聚類或稠密分布的區(qū)域,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集的整體空間分布模式。地理空間分類與預(yù)測是根據(jù)已知的分類模型把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)映射到給定類別中,進行數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測分析的方法。(2分類是將數(shù)據(jù)庫中的對象根據(jù)一定的意義劃分為若干個子集。它和聚類算法的差別在于:聚類算法是根據(jù)一定要求將對象聚為一個集合,最后得到的

5、分布模式是聚類之前未確知的;分類算法則是根據(jù)已知分布模式的屬性要求,將數(shù)據(jù)庫對象歸入相應(yīng)的分類中。在機器學(xué)習(xí)中,數(shù)據(jù)分類一般稱為監(jiān)督學(xué)習(xí),而數(shù)據(jù)聚類則稱為非監(jiān)督學(xué)習(xí)。分類目的是通過學(xué)習(xí)確定一個分類模型(或分類器,該模型能把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)項映射到給定類別中。7、什么是空間分析?空間分析是集空間數(shù)據(jù)分析和空間模擬于一體的技術(shù)方法,通過地理計算和空間表達挖掘潛在空間信息,以解決實際問題。8、空間分析的本質(zhì)特征是什么?(1探測空間數(shù)據(jù)中的模式(2研究空間數(shù)據(jù)間的關(guān)系并建立相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)模型(3提高適合于所有觀察模式處理過程的理解(4改進發(fā)生地理空間事件的預(yù)測能力和控制能力。9、GIS環(huán)境下的空間分析方

6、法分哪些?(1確定性空間分析(2探索性空間數(shù)據(jù)分析(3時空數(shù)據(jù)分析(4專業(yè)模型集成分析(5智能化的空間分析(6可視化空間分析。第二章GIS空間分析基礎(chǔ)10、地理空間一般被被定義為哪兩種形式?GIS中地理空間一般被定義為絕對空間和相對空間兩種形式。絕對空間是具有屬性描述的空間幾何位置的集合,由一系列不同位置的空間坐標組成;相對空間是具有空間屬性特征的實體集合,由不同實體之間的空間關(guān)系構(gòu)成。11、坐標系統(tǒng)分為哪幾種?測量中用什么坐標系統(tǒng)?坐標系統(tǒng)可以分為天文地理坐標系統(tǒng)和大地地理坐標系統(tǒng)。測量中一般采用兩類坐標系:天球坐標系和地球坐標系。12、常用橢球面上的坐標系統(tǒng)有哪些?我國常用的基本比例尺有哪

7、些?國家大地坐標系高斯平面直角坐標系統(tǒng)與UTM坐標系WGS-84世界大地坐標系獨立坐標系我國基本比例尺地圖有:1:100萬、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬和1: 500013、什么是地理網(wǎng)格(系統(tǒng)?地理網(wǎng)格系統(tǒng)是一種以平面子集的規(guī)則分級剖分為基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),具有較高的標準化程度,有利于開發(fā)面向空間數(shù)據(jù)庫和幾何操作的更有效的算法。它能由粗到細、逐級地分割地球表面,將地球曲面用一定大小的多邊形網(wǎng)格進行近似模擬,再現(xiàn)地球表面,其目的是將地理空間的定位和地理特征的描述一體化,并將誤差控制在網(wǎng)格單元的大小范圍內(nèi)。14、空間動態(tài)與過程的研究內(nèi)容是什么?空間動態(tài)與過

8、程分析的內(nèi)容主要包括:時空數(shù)據(jù)的分類、時間量測、基于時間的平滑和綜合、變化的統(tǒng)計分析、時空疊加、時間序列分析以及預(yù)測分析等。第三章空間量測與計算15、屬性數(shù)據(jù)的量測尺度包括哪些?屬性數(shù)據(jù)的量測尺度或標準與幾何數(shù)據(jù)不同,由粗略至詳細大致可分為命名量、次序量、間隔量及比率量等四個層次。16、點模式的空間分布的概念是什么?線模式的空間分布和區(qū)域模式的空間分布?A.點模式的空間分布是一種比較常見的狀態(tài),如不同區(qū)域內(nèi)的人口、房屋、城市分布,油田區(qū)的油井分布等。通常,點模式的描述參數(shù)有分布密度、分布中心、分布軸線、離散度等。B.線劃要素同點要素一樣在地面上占有一定的空間,并表現(xiàn)出一定的結(jié)構(gòu)和模式。線劃要素

9、在空間中的分布,有些是具體分布,有些是抽象分布,由于線劃要素本身屬于一維空間體,與點要素相比增加了長度和方向,因此其空間分布也較點狀空間分布復(fù)雜。C.區(qū)域模式和點模式具有相似性,因此可利用點模式的一些研究方法來研究區(qū)域模式。區(qū)域模式是一個二維空間分布,它具有零維和一維空間分布所不具有的信息,其分布模式主要包括離散區(qū)域分布和連續(xù)區(qū)域分布兩種模式。第四章空間表達變換分析17、地理空間表達的形式有哪些?(1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型(2空間參考系統(tǒng)(3時空尺度與比例尺(4圖形表達18、空間數(shù)據(jù)格式的類型有哪些?(1矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(2柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)19、什么是坐標轉(zhuǎn)換?地理空間坐標轉(zhuǎn)換的意義是什么?坐標轉(zhuǎn)換是指用一定的

10、數(shù)學(xué)方法將一種坐標系的坐標轉(zhuǎn)換為另一種坐標系的坐標的過程。包括兩方面的內(nèi)容:即不同坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換和不同投影系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。意義:空間數(shù)據(jù)的坐標轉(zhuǎn)換是保證空間數(shù)據(jù)一致性、兼容性和可轉(zhuǎn)換性的前提,是GIS實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)無縫集成和正確進行空間分析及成果顯示的基礎(chǔ)。20、坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的方法有哪兩種?(1仿射變換(2相似變換21、地圖投影的轉(zhuǎn)換方法有哪些?(1解析變換法(2數(shù)值變換法(3數(shù)值-解析變換法22、什么是尺度?尺度變換的概念?從廣義來講,尺度是實體、模式或過程在空間或時間上的基準尺寸。從研究者和被研究對象特征的角度,尺度是指研究某一現(xiàn)象或事件時采用的空間或時間單位,或某一現(xiàn)象或過程在空間和時

11、間上所涉及到的范圍和發(fā)生的頻率。信息在不同尺度范圍(相鄰尺度或多個尺度之間的變換稱為尺度變換,也稱尺度推繹。尺度變換將某一尺度上所獲得的信息和知識擴展到其他尺度上,實現(xiàn)跨越不同尺度的辨識、推斷、預(yù)測或推繹,包括尺度上推和尺度下推。23、無級比例尺數(shù)據(jù)處理技術(shù)及流程是什么?GIS中的無級比例尺數(shù)據(jù)處理技術(shù)是指以一個大比例尺單精度空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,在一定空間區(qū)域內(nèi),空間對象的信息量隨比例尺變化而自動增減,使GIS空間數(shù)據(jù)壓縮和復(fù)現(xiàn)與比例尺自適應(yīng)的信息處理技術(shù)。流程:建立空間數(shù)據(jù)庫確定地理范圍計算新圖比例尺確定地物要素選取數(shù)量確定地物要素選取內(nèi)容地物要素的圖形概括地物要素的圖形修飾24、常見的

12、圖形表達方式有哪些?(1剖面圖(2圖解分布圖(3玫瑰圖表(4塊狀圖第五章空間幾何關(guān)系分析25、什么是鄰近度?緩沖區(qū)分析的概念?鄰近度:是定性描述空間目標距離關(guān)系的重要物理量之一,表示地理空間中兩個目標地物距離相近的程度。緩沖區(qū):是指為了識別某一地理實體或空間物體對其周圍地物的影響度而在其周圍建立的具有一定寬度的帶狀區(qū)域。緩沖區(qū)分析:則是對一組或一類地物按緩沖的距離條件,建立緩沖區(qū)多邊形,然后將這一圖層與需要進行緩沖區(qū)分析的圖層進行疊加分析,得到所需結(jié)果的一種空間分析方法。26、理解緩沖區(qū)多變形的重疊合并,對于矢量數(shù)據(jù)的常用算法有哪些?空間物體不可能都是孤立存在的,會出現(xiàn)多個空間物體緩沖區(qū)相互重

13、疊。重疊的情況包括多個要素緩沖區(qū)之間的重疊和同一要素緩沖區(qū)的重疊,必須對重疊緩沖區(qū)進行合并。對于柵格數(shù)據(jù),對緩沖區(qū)內(nèi)的柵格賦上一個與其影響度惟一對應(yīng)的值,如果發(fā)生重疊的區(qū)域具有相同的影響度,則取任一值;如果發(fā)生重疊的區(qū)域具有不同影響度等級,則影響度小的服從于影響度大的。對于矢量數(shù)據(jù),有以下幾種常用的算法:數(shù)學(xué)運算法矢量柵格轉(zhuǎn)換法矢量柵格混合法27、緩沖區(qū)分析的應(yīng)用?緩沖區(qū)作為一個獨立的數(shù)據(jù)層可以參與疊加分析,常應(yīng)用到道路、河流、居民點、工廠(污染源等生產(chǎn)生活設(shè)施的空間分析,為不同工作需要(如道路修整、河道改建、居民區(qū)拆遷、污染范圍確定等提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)合不同的專業(yè)模型,緩沖區(qū)分析能夠在景觀生態(tài)

14、、規(guī)劃、軍事應(yīng)用等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。例如,利用緩沖區(qū)分析和相鄰緩沖區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)總體變異系數(shù)方法對自然保護區(qū)進行自然景觀和人為影響景觀的分割研究。在虛擬軍事演練系統(tǒng)中,緩沖區(qū)分析方法是對雷達群的合成探測范圍和干擾效果進行研究的一種非常有效的手段。28、泰森多邊形的定義及特性?Delaunay三角網(wǎng)是什么?泰森多邊形因其生成過程的特殊性,具有以下一些特性:每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個控制點數(shù)據(jù);泰森多邊形內(nèi)的點到相應(yīng)控制點的距離最近;位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊控制點的距離相等;在判斷一個控制點與其他哪些控制點相鄰時,可直接根據(jù)泰森多邊形得出結(jié)論,即若泰森多邊形是n 邊形,則與n個離散點相鄰。D

15、elaunay三角網(wǎng)是由與相鄰泰森多邊形共享一條邊的相關(guān)點連接而成的三角網(wǎng),它與泰森多邊形是對偶關(guān)系。29、泰森多邊形建立過程是什么?建立Delaunay三角網(wǎng),對離散點和形成的三角形進行編號,并記錄每個三角形是由哪三個離散點構(gòu)成的;找出與每個離散點相鄰的所有三角形的編號,并記錄下來;將與每個離散點相鄰的所有三角形按順時針或逆時針方向進行排序;計算出每個三角形的外接圓圓心,并記錄下來;連接相鄰三角形的外接圓圓心,即可得到泰森多邊形。對于三角網(wǎng)邊緣的泰森多邊形,可作垂直平分線與圖廓相交,與圖廓一起構(gòu)成泰森多邊形。30、疊加分析的概念?疊加分析是指將同一地區(qū)、同一比例尺、同一數(shù)學(xué)基礎(chǔ),不同信息表達

16、的兩組或多組專題要素的圖形或數(shù)據(jù)文件進行疊加,根據(jù)各類要素與多邊形邊界的交點或多邊形屬性建立具有多重屬性組合的新圖層,并對那些在結(jié)構(gòu)和屬性上既相互重疊,又相互聯(lián)系的多種現(xiàn)象要素進行綜合分析和評價;或者對反映不同時期同一地理現(xiàn)象的多邊形圖形進行多時相系列分析,從而深入揭示各種現(xiàn)象要素的內(nèi)在聯(lián)系及其發(fā)展規(guī)律的一種空間分析方法。31、空間要素屬性數(shù)據(jù)疊加分析、矢量和柵格數(shù)據(jù)的疊加分析。A.按照疊加的方式,空間要素屬性疊加可分為代數(shù)疊加與邏輯疊加。B.矢量數(shù)據(jù)屬性疊加處理更多地使用邏輯疊加運算,即布爾邏輯運算中的包含、交、并、差等。以線與多邊形疊加為例,判斷線段與多邊形的位置關(guān)系之后,建立疊加后線段的

17、新屬性表,由于原有線段被分割成多個線段,該屬性表與原屬性表不能一一對應(yīng),但它包含原來線段的屬性和被疊加的多邊形的屬性,表示邏輯并的結(jié)果,既包含多邊形的屬性也包含線段的屬性。當要求邏輯差和邏輯交時,只需要從表中進行邏輯差和邏輯交運算。多邊形與多邊形疊加的圖形運算比較復(fù)雜,但是屬性疊加只需依據(jù)運算規(guī)則進行各種代數(shù)以及邏輯運算即可。C.用柵格方式來組織存儲數(shù)據(jù)的最大優(yōu)點就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單,各種要素都可用規(guī)則格網(wǎng)和相應(yīng)的屬性來表示,且這種格網(wǎng)數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)類似于矢量數(shù)據(jù)多層疊加后精度有限導(dǎo)致邊緣不吻合的問題,因為對于同一區(qū)域、同一比例尺、同一數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的不同信息表達的要素來說,其柵格編號不會發(fā)生變化。疊加分

18、析操作的前提是要將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的柵格數(shù)據(jù)格式,如BMP、GRID等,且各個疊加層必須具有統(tǒng)一的地理空間,即具有統(tǒng)一的空間參考(包括地圖投影、橢球體、基準面等,統(tǒng)一的比例尺以及具有統(tǒng)一的分辨率(即像元大小。柵格數(shù)據(jù)疊加方法有:局部變換鄰域變換分帶變換全局變換柵格邏輯疊加32、什么是網(wǎng)絡(luò)分析?其功能是什么?網(wǎng)絡(luò)分析:是通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況,對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題進行研究的一種空間分析方法。功能:(1路徑分析(2連通分析(3資源分配(4流分析(5動態(tài)分段(6地址匹配33、什么是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型包括哪些組成部分?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(

19、如交通網(wǎng)、通訊網(wǎng)、自來水管網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)等的抽象表示。按照幾何形態(tài),空間實體被抽象為點、線、面目標,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的最基本元素是線性實體以及這些實體的連接交匯點。前者稱為網(wǎng)線或鏈(Link,后者稱為結(jié)點(Node。網(wǎng)絡(luò)的幾何形狀可被數(shù)字化或由現(xiàn)有數(shù)據(jù)源導(dǎo)入,且必須具有實際應(yīng)用的適當屬性。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型的組成包括:(1鏈(Link(2結(jié)點(Node34、什么是最佳路徑分析?什么是連通分析?什么是資源分配?什么是地址匹配?最佳路徑分析:也稱最優(yōu)路徑分析,以最短路徑分析為主,一直是計算機科學(xué)、運籌學(xué)、交通工程學(xué)、地理信息科學(xué)等學(xué)科的研究熱點。這里“最佳”包含很多含義,不僅指一般地理意義上的距離最短,還可以是成

20、本最少、耗費時間最短、資源流量(容量最大、線路利用率最高等標準。連通分析:在地理網(wǎng)絡(luò)中從某一點出發(fā)能夠到達的全部結(jié)點或邊有哪些,如何選擇對于用戶來說成本最小的線路,即連通分析所要解決的問題。資源分配:也稱定位與分配問題。在多數(shù)的應(yīng)用中,需要解決在網(wǎng)絡(luò)中選定幾個供應(yīng)中心,并將網(wǎng)絡(luò)的各邊和點分配給某一中心,使各中心所覆蓋范圍內(nèi)每一點到中心的總的加權(quán)距離最小,實際上包括定位與分配兩個問題。地址匹配:是一種基于空間定位的技術(shù),是地理編碼的核心技術(shù),它提供了一種把描述成地址的地理位置信息轉(zhuǎn)換成可以被用于GIS系統(tǒng)的地理坐標的方式,它將只有屬性數(shù)據(jù)的源表中記錄的某個字段的值與地址數(shù)據(jù)庫中的地理實體的對應(yīng)字

21、段的屬性值進行匹配嘗試,如果匹配成功,就將地理實體的地理坐標賦給源表中的記錄,從而實現(xiàn)源表記錄的地理編碼。35、地理編碼存在的問題?在對非標準的地址數(shù)據(jù)進行編碼時,地理編碼軟件通常不能很好的執(zhí)行。如果一個地址表達得模糊并且能和多個街道地址相匹配,用戶就無法選定這個地址的具體位置,不得不輸出這些模糊的地址,分別進行處理。地址匹配不能被成功應(yīng)用的主要原因包括:(a地址數(shù)據(jù)不完整或者有歧義性;(b地址數(shù)據(jù)中包含的某些字符或者是地址數(shù)據(jù)的格式不能被地理編碼軟件正常處理;(c地址數(shù)據(jù)符合要求,但是作為地理參考的街道地圖數(shù)據(jù)不完整或者沒有及時更新。第六章空間統(tǒng)計學(xué)分析36、空間統(tǒng)計分析的概念?空間統(tǒng)計學(xué)它

22、是以區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ),以變異函數(shù)為主要工具,研究具有地理空間信息特性的事物或現(xiàn)象的空間相互作用及變化規(guī)律的學(xué)科。37、空間自相關(guān)的概念?空間自相關(guān)反映的是一個區(qū)域單元上的某種地理現(xiàn)象或某一屬性值與鄰近區(qū)域單元上同一現(xiàn)象或?qū)傩灾档南嚓P(guān)程度,它是一種檢測與量化從多個標定點中取樣值變異的空間依賴性的空間統(tǒng)計方法,通過檢測一個位置上的變異是否依賴于鄰近位置的變異來判斷該變異是否存在空間自相關(guān)性,即是否存在空間結(jié)構(gòu)關(guān)系。38、空間局部插值是什么?常見的克里格插值模型有哪些?運用空間局部插值法進行插值的一般步驟?A.空間局部估計也稱空間局部插值,它是利用在地表不同位置采集的樣點生成(內(nèi)插一個連續(xù)表面。

23、空間局部插值法不僅能獲得預(yù)測表面,而且能獲得誤差表面,有助于了解獲得的預(yù)測表面的精確性。B.常見的克里格插值模型有:普通克立格、簡單克立格、泛克立格、概率克立格、指示克立格、析取克立格及協(xié)同克立格等。C.步驟：第一步進行樣點的空間結(jié)構(gòu)量化分析，即半變異函數(shù)分析，為樣點數(shù)據(jù)擬合一個空間獨立模型； 第二步利用第一步擬合的半變異函數(shù)、樣點數(shù)據(jù)的空間分布及樣點數(shù)據(jù)值對某一區(qū)域的未知點進行預(yù)測。 39、影響半變異函數(shù)的主要因素是什么？ （1）樣點間的距離和支撐的大小（2）樣本數(shù)量的大?。?）異常值的影響（4）比例效應(yīng)的影響（5）漂 移的影響 40、什么是確定性插值法？確定性插值分為哪兩種？其概念分別是什

24、么？什么是反距離加權(quán)插值法？ A.確定性插值法：是使用數(shù)學(xué)函數(shù)進行插值，以研究區(qū)域內(nèi)部的相似性（如反距離加權(quán)插值法） 、或者以平 滑度為基礎(chǔ)（如徑向基函數(shù)插值法）由已知樣點來創(chuàng)建預(yù)測表面的插值方法。 B.確定性插值法分為兩種：全局性插值法和局部性插值法。 C. 全局性插值法：以整個研究區(qū)的樣點數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)來計算預(yù)測值； 局部性插值法：使用一個大研究區(qū)域中較小的空間區(qū)域內(nèi)的已知樣點來計算預(yù)測值。 D反距離加權(quán)插值法：是基于相近相似原理，即兩個物體離得越近，它們的性質(zhì)就越相似，反之，離得 越遠則相似性越小。反距離加權(quán)法使用預(yù)測區(qū)域內(nèi)已知的樣點值來預(yù)測區(qū)域內(nèi)除樣點外的任何位置的值。 41、探索性空間

25、數(shù)據(jù)具體操作步驟？基本內(nèi)容？數(shù)學(xué)方法？ 步驟：探索階段和證實階段。 探索性空間數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容包括以下幾個方面： （1）檢查數(shù)據(jù)是否有錯誤：過大或過小的樣點數(shù)據(jù)均有可能是異常值、影響點或錯誤數(shù)據(jù)。要找出這樣 的數(shù)據(jù)， 并分析原因， 然后決定是否從分析中刪除這些數(shù)據(jù)。 因為奇異值和影響點往往對分析的影響較大， 不能真實的反映空間數(shù)據(jù)的總體特征。 （2）獲得數(shù)據(jù)的分布特征：很多分析方法對數(shù)據(jù)分布有一定的要求，例如很多檢驗就需要數(shù)據(jù)服從正態(tài) 分布。因此檢驗數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，就決定了它們是否能用只對正態(tài)分布數(shù)據(jù)適用的分析方法。 （3）對數(shù)據(jù)規(guī)律的初步考察：通過初步觀察獲得數(shù)據(jù)的一些內(nèi)部規(guī)律，例如兩個

26、變量間是否線性相關(guān)等。 通過探索性空間數(shù)據(jù)分析，可以完成諸如觀察數(shù)據(jù)的分布、尋找離群值、進行全局趨勢分析以及檢測空間 的自相關(guān)和方向變異等一系列任務(wù)。 數(shù)學(xué)方法： （1）直方圖（2）Q-Q 概率圖（3）趨勢分析（4）半變異/協(xié)方差函數(shù)云圖（5）正正交協(xié)方差函 數(shù)云圖 第七章 三維分析 42、三維 GIS 數(shù)據(jù)模型分類？ 三維 GIS 數(shù)據(jù)模型可分為基于體模型、基于面模型和混合模型三大類。 43、什么是三維柵格結(jié)構(gòu)？ 三維柵格結(jié)構(gòu)是一種基于體元表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在對連續(xù)分布的不規(guī)則礦體、礦山、自然實體和建筑物等 （如巷道）進行表示時，具有明顯的優(yōu)越性。它將地理實體的三維空間分成細小的體元，以體元的

27、三維行、 列、深度號表示地理實體的空間位置，并建立與屬性的實時關(guān)聯(lián)。 44、什么是 DTM？什么是 DEM？ DTM（數(shù)字地面模型） ：是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù) 字描述。其屬性特征包括土壤類型、植被類型和土地利用情況等其他屬性值。 DEM（數(shù)字高程模型） ：是一定區(qū)域范圍內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面及高程坐標的數(shù)據(jù)集，它從數(shù)學(xué)上描述了該 區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布。DEM 是 DTM 的一個子集，也是 DTM 中最基本的部分，所以高程模型又叫地形 模型。在地理信息系統(tǒng)中，DEM 是建立 DTM 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 45、什么是 OpenGL？ OpenGL 是 Ope

28、n Graphics Lib 的縮寫。它是一套三維圖形處理庫，也是該領(lǐng)域的工業(yè)標準，是繪制高真實感 三維圖形，實現(xiàn)交互式視景仿真和虛擬顯示的高性能開發(fā)軟件包。OpenGL 是一種與硬件、操作系統(tǒng)和網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境無關(guān)的編程界面，可以建立活動的三維幾何對象的交互式程序。 46、ARC/INFO 中用什么命令求表面曲率？ 6 GIS 在水文學(xué)研究的應(yīng)用中，經(jīng)常需要計算表面曲率，用于確定在一個單元位置的表面是凸面或凹面。 ARC/INFO 中的 CURVATURE（曲率）命令常用的一種方法是以二階多項式方程來擬合一個 3×3 窗口。 47、影響坡度和坡向測算的因素是什么？什么是等值線、柵格數(shù)據(jù)重

29、分類？ 因素：數(shù)字高程模型質(zhì)量和分辨率、算法、局部地形。 等值線：是連接相鄰且具有相同高程值的點的線，在 Grid 數(shù)據(jù)和 TIN 數(shù)據(jù)中均可以繪制等值線。 柵格數(shù)據(jù)重分類：給柵格數(shù)據(jù)分配類似與偏好、敏感度和優(yōu)先權(quán)等標準值，這可用于單個的柵格數(shù)據(jù)或者 多個柵格數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的等級體系下重新歸類。 48、流域分析需要哪些柵格數(shù)據(jù)？ 流域分析往往需要三套柵格數(shù)據(jù)，即已填補高程格網(wǎng)、流向格網(wǎng)和水流累積格網(wǎng)。 第八章 地理格網(wǎng)計算 49、網(wǎng)格計算的特點有哪些？ （1）網(wǎng)格計算利用控制域內(nèi)廣泛存在的各種資源進行高性能計算，包括高性能計算機、數(shù)據(jù)服務(wù)器、大 型檢索存儲系統(tǒng)和可視化、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等，這是網(wǎng)格計算

30、區(qū)別于小范圍局域網(wǎng)的一個主要特點。 （2）網(wǎng)格計算必須通過標準的、公開的、通用的協(xié)議來應(yīng)用和管理計算資源，協(xié)議是連接各種資源的重 要紐帶。在著名的五層沙漏網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)中，一個最重要的思想就是以“協(xié)議”為中心。網(wǎng)格是基于具體 的國際開放的技術(shù)標準，以此區(qū)別于一般行業(yè)、部門的軟件產(chǎn)品。 （3）網(wǎng)格計算通過為用戶提供各種優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，使其能夠利用廣大的計算資源，而這些資源將遠遠超過 個人計算中每部分所擁有資源的總和。網(wǎng)格計算不僅對基本的數(shù)據(jù)層面計算提供支持，而且實現(xiàn)了更高層 次的計算，比如從基本的數(shù)據(jù)中獲取更多、更深層次的信息，從而更好的模仿人類對數(shù)據(jù)和信息的智能處 理方式。 （4）網(wǎng)格計算實現(xiàn)的是程

31、序間高層次應(yīng)用層面的連通，而非硬件或應(yīng)用程序間的低層連通，這區(qū)別于計 算機網(wǎng)絡(luò)。利用網(wǎng)格技術(shù)可以很方便的實現(xiàn)多個不同計算節(jié)點對同一個項目的協(xié)同處理。 50、五層沙漏結(jié)構(gòu)模型分為哪幾個層？ 構(gòu)造層、連接層、資源層、協(xié)作層、應(yīng)用層。 51、網(wǎng)格計算與 GIS 空間分析的結(jié)合是什么意思？（有可能設(shè)為論述題） GIS 是以空間數(shù)據(jù)為中心、以服務(wù)為驅(qū)動的系統(tǒng)。空間數(shù)據(jù)與普通的數(shù)據(jù)相比，不僅具有地理分布和系統(tǒng) 異構(gòu)的特征，而且具有時間動態(tài)性、信息多源性、信息容量海量性和存儲格式多樣性等特征。時態(tài)性，要 滿足時態(tài)數(shù)據(jù)存儲和處理的需求，盡可能整合分布式存儲資源和計算資源為一個虛擬統(tǒng)一系統(tǒng)環(huán)境；信息 的多源性要

32、求網(wǎng)格 GIS 必須提供一套元數(shù)據(jù)管理工具； 信息容量的海量性和存儲格式的多樣性要求網(wǎng)格 GIS 提供基于空間信息資源的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。 目前 GIS 空間分析功能還不強大，通常需要配置高檔微機、圖形工作站，硬件投入很大，這在一定程度上 提高了用戶應(yīng)用 GIS 的門檻。隨著 GIS 軟件的進一步發(fā)展，其空間分析功能逐步增強，需要消耗的計算資 源數(shù)量巨大，計算資源的短缺逐漸成為 GIS 應(yīng)用的瓶頸問題。隨著 GIS 向著網(wǎng)絡(luò)化、個性化及智能化方向 的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)迅速建立的 GIS 分布式應(yīng)用的需求也將會十分迫切，這些應(yīng)用不僅要實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)共 享的支持，而且對于空間信息共享以及對各種空間信息處理

33、與分析功能的共享也應(yīng)能提供相應(yīng)的支持，最 終實現(xiàn)在整個 GIS 應(yīng)用環(huán)境中，各個層次間的協(xié)同工作機制。基于網(wǎng)格技術(shù)的 GIS 使空間分析功能得到拓 展和延伸，使之不僅能對具有超媒體特性的地理空間數(shù)據(jù)進行查詢、檢索和分析，也能對復(fù)雜空間問題進 行并行計算，以輔助和支持決策。 網(wǎng)格計算與 GIS 空間分析的結(jié)合是在空間信息網(wǎng)格（SIG）技術(shù)體系支持下，采用中間件技術(shù)來構(gòu)建空間信 息網(wǎng)格計算環(huán)境和空間信息服務(wù)體系，發(fā)展面向空間實體的空間數(shù)據(jù)組織技術(shù)，實現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)與空間過程 模式的深度計算，同時以空間智能體為核心建立空間主動計算，實現(xiàn)對復(fù)雜空間格局表達和空間作用過程 模擬，并通過建立人機交互、交融的虛

34、擬地理環(huán)境，實現(xiàn)知識驅(qū)動方式的復(fù)雜空間建模、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作與 空間群體決策。 52、什么是網(wǎng)格 GIS？它的特點是？基于技術(shù)的網(wǎng)格 GIS 包括哪幾個層次？ 7 網(wǎng)格 GIS 是 GIS 與網(wǎng)格技術(shù)的有機結(jié)合，是 GIS 在網(wǎng)格環(huán)境下的一種應(yīng)用，它將具有地理分布和系統(tǒng)異構(gòu) 的各種計算機、空間數(shù)據(jù)服務(wù)器、大型檢索存儲系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等資源，通過高速互 連網(wǎng)絡(luò)連接并集成起來，形成對用戶透明的虛擬的空間信息資源的超級處理環(huán)境。 網(wǎng)格 GIS 的特點表現(xiàn)為以下幾個方面： （1）網(wǎng)格 GIS 的核心是解決廣域環(huán)境下各種空間信息處理資源的共享和協(xié)同工作。其中，空間資源包括空 間數(shù)據(jù)、空間信息

35、、空間知識和空間服務(wù)等。共享是空間資源在網(wǎng)格環(huán)境下的共享，協(xié)作是空間服務(wù)之間 的協(xié)作。 （2）網(wǎng)格 GIS 可以很好地解決異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作問題。在由空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫、 GIS 軟件組成的網(wǎng)格系統(tǒng)中，當用戶提出某個應(yīng)用請求時，網(wǎng)格系統(tǒng)自動把任務(wù)分解，然后路由到特定的 數(shù)據(jù)庫提取特定數(shù)據(jù)，并把它傳輸?shù)教囟ǖ?GIS 軟件，處理結(jié)果以一致的用戶界面方式呈現(xiàn)在用戶面前。 數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)處理是透明的，即用戶不必知道處理過程中采用的是哪種 GIS 軟件、地理數(shù)據(jù)來自哪個數(shù) 據(jù)庫等，這樣可以使用戶專注于領(lǐng)域問題的解決，真正實現(xiàn)把整個因特網(wǎng)整合成一臺巨大的超級 GIS 服務(wù) 器。 （3）網(wǎng)

36、格 GIS 處理的數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)，這是網(wǎng)格 GIS 與一般網(wǎng)格的根本區(qū)別?？臻g數(shù)據(jù)的特征要求網(wǎng)格 GIS 盡可能整合分布式存儲資源和計算資源為一個虛擬統(tǒng)一系統(tǒng)環(huán)境，并提供元數(shù)據(jù)管理工具和基于空間 信息資源的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)等。網(wǎng)格 GIS 應(yīng)具有在大量用戶同時通過網(wǎng)格對其存儲的空間信息進行訪問時快 速響應(yīng)的能力。 從網(wǎng)格技術(shù)角度出發(fā)，網(wǎng)格 GIS 體系結(jié)構(gòu)可以分為構(gòu)造層、連接層、資源層、協(xié)作層和應(yīng)用層等五個層次 53、API.GSI 中主要安全技術(shù)手段包括哪些？ 安全認證、安全身份相互鑒別、通信加密、私鑰保護以及委托與單點登陸等。 54、什么是地理標識語言（GML）？ GML 是中間件之間實現(xiàn)信息

37、傳輸和存儲的關(guān)鍵性技術(shù)。GML 是由 OGC 公司組織并發(fā)行的可用于 GIS 網(wǎng)絡(luò) 間通信的一種高效語言，是 XML 的擴展，用來存儲和傳輸空間地理特征的屬性信息和幾何信息，強調(diào)空間 信息的傳輸，而非地理特征的可視化。 第九章 智能化空間分析 55、什么是不確定性？不確定性分為哪兩種類型、分別是什么由什么引起的？ 不確定性是指處于混沌或模糊邊緣的現(xiàn)象，是客觀世界的固有特征，存在于自然科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟和人 文科學(xué)的各個領(lǐng)域。 不確定性還常常被分為隨機不確定性和模糊不確定性，分別由隨機性和模糊性引起。 56、空間數(shù)據(jù)的不確定性的研究內(nèi)容和來源有哪些？ 研究內(nèi)容： （1）GIS 空間數(shù)據(jù)的不確定性

38、包括空間位置的不確定性、屬性不確定性、時域不確定性、邏輯 上的不一致性及數(shù)據(jù)的不完整性。 （2）此外，地理信息系統(tǒng)不確定性研究還包括模型的不確定性、GIS 數(shù)據(jù)產(chǎn)品的不確定性和 GIS 工程的不確定性等。 來源： （1）空間現(xiàn)象本身 固有不確定性（2）人類對空間現(xiàn)象的認知與表達不完備（3）數(shù)據(jù)采集、錄入、編輯、處理及制圖等過程 中的誤差 57、什么是智能化 GIS？ 智能化 GIS 是指與專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等相結(jié)合的 GIS。簡言之，智能化 GIS 是人工智能技術(shù)在 GIS 中的應(yīng)用。 58、智能計算技術(shù)的特點有哪些？ （1）智能性 智能計算技術(shù)的智能性包括自適應(yīng)、自組織和自學(xué)習(xí)性等，這種自組織、自適應(yīng)特征賦予該技術(shù)具有根據(jù) 環(huán)境的變化自動發(fā)現(xiàn)環(huán)境的