《地理信息系統(tǒng)原理》答疑要點(diǎn)培訓(xùn)講學(xué)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。地理信息系統(tǒng)原理答疑要點(diǎn)-地理信息系統(tǒng)原理課程答疑要點(diǎn)導(dǎo)論世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，即加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），主要功能是自然資源的管理和土地規(guī)劃任務(wù)。地理信息的特征可以歸納為：空間特征、屬性特征和時(shí)序特征。數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)形式，而信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)容。ArcGIS是一種基礎(chǔ)型的GIS軟件產(chǎn)品。在GIS數(shù)據(jù)中，把非空間數(shù)據(jù)稱為屬性數(shù)據(jù)。幾何數(shù)是據(jù)描述地理實(shí)體本身位置、形狀和大小等的數(shù)據(jù)。地理信息區(qū)別與其他信息的顯著標(biāo)志是屬于空間信息。在ArcMap左側(cè)的內(nèi)容列表（TableOf

2、Content）中，當(dāng)圖層名稱旁邊出現(xiàn)一個(gè)紅色的感嘆號(hào)時(shí)意味著原數(shù)據(jù)已經(jīng)被重命名、刪除、或是從原參考路徑移走。GIS進(jìn)入推廣應(yīng)用階段是20世紀(jì)80年代。在地理數(shù)據(jù)采集中，手工方式主要是用于錄入屬性數(shù)據(jù)。“3S”技術(shù)指的是GIS、RS、GPS第2章GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2-1地理空間及其表達(dá)地理空間一般指上至大氣電離層，下至地殼與地幔交界的莫霍面之間的空間區(qū)域。目前，我國(guó)采用的大地坐標(biāo)系為國(guó)家80坐標(biāo)系，大地原點(diǎn)設(shè)在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，選用1975年國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)推薦的國(guó)際橢球。我國(guó)現(xiàn)在規(guī)定的高程基準(zhǔn)面為“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”，它是采用青島驗(yàn)潮站1953年至1979年驗(yàn)潮資料計(jì)算確定的。地理空間的

3、實(shí)體包括點(diǎn)（point）、線（line）、面（polygon）、曲面（surface）和體（volume）等多種類型，構(gòu)成地理空間實(shí)體的基本元素是點(diǎn)。2-2地理空間數(shù)據(jù)及其特征空間數(shù)據(jù)是GIS的核心。GIS空間數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)來源可以分為地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)特征分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)的發(fā)布形式可以分為數(shù)字線畫圖、數(shù)字柵格圖、數(shù)字高程模型和數(shù)字正射影像圖?？臻g數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界地理實(shí)體或現(xiàn)象在信息世界中的映射，它反映的特征同樣應(yīng)該包括自然界地理實(shí)體向人類傳遞的基本信息?？臻g數(shù)據(jù)具有三個(gè)基本特征：（1）空間特征：是指地理現(xiàn)象和過程所在的位置、形狀和大小等幾何特征

4、，以及與相鄰地理現(xiàn)象和過程的空間關(guān)系。（2）屬性特征：是指地理現(xiàn)象和過程所具有的專屬性質(zhì)，通常包括名稱、數(shù)量、質(zhì)量、性質(zhì)等。（3）時(shí)間特征：是指一定區(qū)域內(nèi)的地理現(xiàn)象和過程隨著時(shí)間的變化情況，稱為時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)?？臻g拓?fù)潢P(guān)系的定義：拓?fù)潢P(guān)系是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法，對(duì)于凡具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征地理要素，都存在節(jié)點(diǎn)、弧段和多邊形之間的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系的類型有：（1）拓?fù)溧徑樱褐复嬖谟诳臻g圖形的相同類型元素之間的拓?fù)潢P(guān)系；（2）拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：指存在于不同類型空間元素之間的拓?fù)潢P(guān)系；（3）拓?fù)浒褐复嬖谟诳臻g圖形的相同類型但不同等級(jí)元素之間的拓?fù)潢P(guān)系?？臻g數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)GIS的數(shù)據(jù)處理和空間分析具有

5、重要意義：（1）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系不需要利用坐標(biāo)或者計(jì)算距離，就可以確定一種地理實(shí)體相對(duì)于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系；（2）利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢；（3）可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體。2-3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型GIS中的空間數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可分為基于矢量數(shù)據(jù)模型和柵格數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。地理信息系統(tǒng)中特殊的空間數(shù)據(jù)模型決定了地理信息系統(tǒng)特殊的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和特殊的數(shù)據(jù)編碼。矢量結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是定位明顯、屬性隱含；柵格結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是定位隱含、屬性明顯。2-3-1矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用歐幾里德幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面及其組合體來表示地理實(shí)體空間分布

6、的一種數(shù)據(jù)組織方式。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能很好地表達(dá)地理實(shí)體的空間分布特征，數(shù)據(jù)精度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余度低,但對(duì)于多層空間數(shù)據(jù)的疊合分析比較困難。實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無拓?fù)潢P(guān)系的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)按照基本的空間對(duì)象（點(diǎn)、線或多邊形）為單元進(jìn)行單獨(dú)組織。典型的實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是面條（Spaghetti）結(jié)構(gòu)，實(shí)例：ArcGIS的Shape文件和MapInfo的Tab文件。ArcGIS中shapefile由主文件（*.shp）、dBASE表文件（*.dbf）和索引文件（*.shx）組成。拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括DIME（對(duì)偶獨(dú)立地圖編碼法）、POLYVRT（多邊形轉(zhuǎn)換器）、TIGER（地理編碼和參照體統(tǒng)的集成）。拓?fù)鋽?shù)據(jù)

7、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：點(diǎn)是相互獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線構(gòu)成面。每條線始于起始節(jié)點(diǎn)，止于中止節(jié)點(diǎn)，并與左右多邊形相鄰接。在拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，弧段是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本對(duì)象。根據(jù)矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖列出弧段文件的構(gòu)成。2-3-2柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：基于柵格數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，是指將空間分成有規(guī)則的網(wǎng)格，稱為柵格單元，在各個(gè)柵格單元上給出相應(yīng)的屬性來表示地理實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織方式。柵格單元（象元）組成柵格數(shù)據(jù)最基本的單元。柵格（網(wǎng)格）邊長(zhǎng)決定了柵格數(shù)據(jù)的精度，也決定了柵格數(shù)據(jù)空間分辨率。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，縮小柵格單元面積或減小柵格邊長(zhǎng)可以減少信息損失，確定柵格單元尺寸的原則保證最小圖斑不丟失。與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相比，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表

8、達(dá)地理要素比較直觀，容易實(shí)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)的疊合操作，便于與遙感圖像及掃描輸入數(shù)據(jù)匹配使用。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)的冗余度大，網(wǎng)絡(luò)分析比較困難。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為以下幾種存儲(chǔ)類型：柵格矩陣結(jié)構(gòu)、游程（行程）編碼結(jié)構(gòu)、四叉樹結(jié)構(gòu)。游程編碼是一種柵格數(shù)據(jù)的無損壓縮方法，目的是消除柵格數(shù)據(jù)的冗余。游程編碼的數(shù)據(jù)冗余度的計(jì)算方法：壓縮比的定義：Sm*n/K，k為游程總數(shù)。壓縮比越大，壓縮效果越好。利用游程編碼對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。四叉樹編碼是柵格數(shù)據(jù)的一種壓縮方法。四叉樹的存儲(chǔ)方法有兩種：常規(guī)四叉樹和線性四叉樹。利用常規(guī)四叉樹編碼和線性四叉樹編碼對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。莫頓碼柵格順序742434647585

9、962636404144455657606153435383950515455432333637484952533101114152627303128912132425282912367181922230014516172021012345672-4空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立矢量數(shù)據(jù)的獲取方式:跟蹤數(shù)字化儀、掃描矢量化、數(shù)字測(cè)圖儀和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。柵格數(shù)據(jù)的獲取方式：圖像掃描、遙感解譯和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分類：測(cè)量控制點(diǎn)、水系、居民地、交通、管線與恒柵、地形與土質(zhì)、植被等八個(gè)大類。國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的分類代碼由6位數(shù)字組成，大類碼、小類碼、一級(jí)代碼和二級(jí)代碼分別用數(shù)字順序排列，識(shí)別

10、碼由用戶自定義。第3章空間數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)處理是GIS的重要功能之一，內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取?？臻g數(shù)據(jù)處理是針對(duì)空間數(shù)據(jù)本身完成的操作，不涉及內(nèi)容的分析。數(shù)據(jù)變換是從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，處理內(nèi)容包括幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換，解決空間數(shù)據(jù)的幾何匹配問題。數(shù)據(jù)重構(gòu)是數(shù)據(jù)從一個(gè)格式到另一種格式的轉(zhuǎn)換，處理內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、類型替換，解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、格式和類型上的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)多源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接和融合。數(shù)據(jù)提取是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行某種條件的提取，處理內(nèi)容包括類型提取、窗口提取和空間插值，解決不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)的特定需求。3-1空間數(shù)據(jù)的變換空間數(shù)據(jù)的變換即空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的變換，其實(shí)

11、質(zhì)是建立兩個(gè)坐標(biāo)系之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括幾何糾正和投影轉(zhuǎn)換，是空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容之一。數(shù)據(jù)變換是從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，處理內(nèi)容包括幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換，解決空間數(shù)據(jù)的幾何匹配問題。3-1-1幾何糾正幾何糾正是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的糾正。幾何糾正包括放射變換、相似變換和二次變換等。仿射變換的特性是：直線變換后仍為直線；平行線變換后仍為平行線；不同方向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化。3-1-2地圖投影及其轉(zhuǎn)換地圖投影按變形性質(zhì)可分為三類：等角投影、等積投影和任意投影。地圖投影按投影面與地球的相對(duì)位置關(guān)系可分為：正軸投影、斜軸投影和橫軸投影。地圖投影鞍投影面的形狀分為：

12、圓錐投影、圓柱投影和方位投影。高斯克呂格投影是等角橫切橢圓柱投影，所規(guī)定的條件如下：（1）中央經(jīng)線和赤道投影后為互相垂直的直線，且為投影的對(duì)稱軸；（2）投影具有等角性質(zhì)；（3）中央經(jīng)線投影后保持長(zhǎng)度不變。高斯克呂格投影的特點(diǎn)如下：（1）中央經(jīng)線上沒有任何變形，滿足中央經(jīng)線投影后保持長(zhǎng)度不變的條件；（2）除中央經(jīng)線上的長(zhǎng)度比為1外，其他任何點(diǎn)的長(zhǎng)度比均大于1；（3）同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大，最大值位于投影帶的邊緣；（4）在同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大，變形最大值位于赤道上；（5）投影屬于等角性質(zhì)，故沒有角度變形，面積比為長(zhǎng)度比的平方；（6）長(zhǎng)度比的等變形線平行于中央子午線。我國(guó)

13、1：50萬、1：20萬、1：10萬、1：5萬、1：2.5萬、1：1萬及更大比例尺的地形圖均采用高斯克呂格投影。1：2.5萬至1：50萬地形圖采用6度分帶方案，我國(guó)橫跨11個(gè)投影帶（1323），1：1萬及更大比例尺地形圖采用3度分帶方案。墨卡托（Mercator）投影是一種等角正切圓柱投影，在地圖上保持方向和角度不變形，常用于作航海和航空制圖中。UTM（通用橫軸墨卡托）投影是橫軸等角割圓柱投影。Lambert投影是等角正軸割圓錐投影，是我國(guó)1：100萬地形圖采用的投影方式。特點(diǎn)是：角度沒有變形；兩條標(biāo)準(zhǔn)緯線上沒有任何變形；等變形線和緯線一致，及同一條緯線上的變形相同；在同一經(jīng)線上，兩標(biāo)準(zhǔn)緯線外側(cè)

14、為正變形，之間為負(fù)變形；同一緯線上等經(jīng)差的線段長(zhǎng)度相等，兩條緯線見的經(jīng)緯線長(zhǎng)度處處相等。投影轉(zhuǎn)換的方式有兩種正解變換和反解變換。正解變換：通過建立一種投影變換為另一種投影的嚴(yán)密或近似解的解析關(guān)系式，直接由一種投影的數(shù)字化坐標(biāo)x，y變換到另一種投影的直角坐標(biāo)X，Y。反解變換：即由一種投影的坐標(biāo)反解出地理坐標(biāo)（x，yB,L），然后將地理坐標(biāo)代入兩一種投影的坐標(biāo)公式中（B,LX，Y），從而實(shí)現(xiàn)從一種投影坐標(biāo)到另一種坐標(biāo)的變換（x,yX，Y）。根據(jù)轉(zhuǎn)換的方法不同,投影轉(zhuǎn)換可分為:解析變換、數(shù)值變換和解析數(shù)值變換。解析變換：運(yùn)用正解或反解法求出兩種投影坐標(biāo)之間的精確表達(dá)式。數(shù)值變換：多項(xiàng)式擬合，具有不確

15、定性。解析數(shù)值變換：兩種方法的綜合運(yùn)用。3-2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換3-2-1矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較矢量數(shù)據(jù)是面向該實(shí)體的結(jié)構(gòu)，即對(duì)于每一個(gè)具體的實(shí)體都直接賦有位置和屬性信息，以及目標(biāo)之間的拓?fù)潢P(guān)系說明，常用于數(shù)據(jù)采集，以保證空間實(shí)體的幾何精度和拓?fù)涮卣鞯拿枋?。柵格?shù)據(jù)是面向位置的結(jié)構(gòu)，平面空間上的任意一點(diǎn)都直接聯(lián)系到某一個(gè)或某一類實(shí)體，對(duì)于一個(gè)實(shí)體沒有直接聚集所有信息，不能完整地建立實(shí)體間的拓?fù)潢P(guān)系，常用于空間分析，以加快系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運(yùn)行速度和分析應(yīng)用的進(jìn)程。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）便于面向現(xiàn)象（土壤類、土地利用單元等）的數(shù)據(jù)表示；（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低（3）有利于網(wǎng)絡(luò)分析（4）圖形

16、顯示質(zhì)量好、精度高缺點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（2）軟件與硬件的技術(shù)要求比較高（3）多邊形疊合分析比較困難（4）顯示與繪圖成本比較高柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（2）空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易（3）有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析（4）輸出方法快速，成本比較低廉缺點(diǎn)：（1）圖形數(shù)據(jù)量大（2）投影轉(zhuǎn)換比較困難（3）柵格地圖的圖形質(zhì)量比較低些（4）現(xiàn)象識(shí)別的效果不如矢量方法3-2-2矢量向柵格的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的柵格化是線和面柵格化的基礎(chǔ)。有一點(diǎn)實(shí)體其矢量坐標(biāo)為P（9.5，15.6），若網(wǎng)格的寬與高都是2，則P點(diǎn)柵格化的行列坐標(biāo)為：（）（B，2000C）A.P（5，8）B.P（8，5）C.

17、P（4，7）D.P（7，4）線的柵格化采用掃描線算法：先柵格化線段的兩個(gè)斷點(diǎn)，然后在柵格化線段的中間部分。面的柵格化分為：基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化和基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化。基于弧段數(shù)據(jù)的柵格化方法，中心掃描線算法?；诙噙呅螖?shù)據(jù)的柵格化方法:內(nèi)部點(diǎn)填充法、邊界代數(shù)法、包含檢驗(yàn)法“點(diǎn)在多邊形內(nèi)”的判定：檢驗(yàn)夾角之和的方法和鉛垂線法3-2-3柵格向矢量的轉(zhuǎn)換矢量化的目的：一是將掃描儀獲取的圖像柵格數(shù)據(jù)存入矢量形式的空間數(shù)據(jù)庫；二是將柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，將面狀柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由矢量數(shù)據(jù)表示的多邊形邊界?；趫D像數(shù)據(jù)的矢量化方法：（1）二值化；（2）細(xì)化；（3）跟蹤。細(xì)化的方法：（1）剝皮法；（2）骨架法。3

18、-3多元空間數(shù)據(jù)的融合遙感數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)融合的方式有：遙感影像與數(shù)字線畫圖（DLG）的融合、遙感影像與數(shù)字地形模型（DEM）的融合、遙感影像與數(shù)字柵格圖（DRG）的融合。遙感影像與數(shù)字線畫圖（DLG）的融合：可以生產(chǎn)影像地圖，有豐富的光譜信息與幾何信息，又有行政界線和屬性信息，提高了可視化效果。遙感影像與數(shù)字地形模型（DEM）的融合：有助于實(shí)施幾何校正與配準(zhǔn)，消除遙感影像中因地形起伏產(chǎn)生的位移和輻亮度的變化。遙感影像與數(shù)字柵格圖（DRG）的融合，可以從遙感圖像中快速發(fā)現(xiàn)已發(fā)生變化的區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)、便自動(dòng)更新。3-4空間數(shù)據(jù)的壓縮與重分類矢量數(shù)據(jù)壓縮的實(shí)質(zhì)是對(duì)線狀實(shí)體上點(diǎn)的數(shù)量

19、的壓縮，其中最常用的是道格拉斯普朗克算法，也稱垂距法?；谑噶康膲嚎s的本質(zhì)是利用某種算法減少實(shí)體點(diǎn)的數(shù)量。3-5空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法點(diǎn)的內(nèi)插是用來建立具有連續(xù)變化特征現(xiàn)象（例如地面高程）的數(shù)值方法。點(diǎn)的內(nèi)插步驟：（1）數(shù)據(jù)取樣；（2）數(shù)據(jù)內(nèi)插；（3）內(nèi)插數(shù)據(jù)精度分析。數(shù)據(jù)取樣以建立數(shù)字高程模型為例，有兩種方式：（1）特征點(diǎn)取樣，隨機(jī)取樣；（2）格網(wǎng)取樣。點(diǎn)的空間內(nèi)插分類：分塊內(nèi)插法：線性內(nèi)插法、雙線性多項(xiàng)式內(nèi)插法、二元樣條函數(shù)內(nèi)插法逐點(diǎn)內(nèi)插法：移動(dòng)擬合法、加權(quán)平均法、克里金法整體內(nèi)插法：N次多項(xiàng)式擬合法，函數(shù)不穩(wěn)定，運(yùn)用較少3-6空間拓?fù)潢P(guān)系的編輯多邊形連接編輯節(jié)點(diǎn)連接編輯第4章GIS空間數(shù)據(jù)庫

20、空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理方法通常有兩種方式：空間文件存儲(chǔ)管理和空間數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和管理。空間數(shù)據(jù)管理的發(fā)展（1）初級(jí)式的管理模式：其空間分析功能和屬性處理功能分別直接調(diào)用空間數(shù)據(jù)文件和屬性數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；舉例：ArcGIS的Coverage文件。（2）混合式的管理模式：其空間分析功能調(diào)用空間數(shù)據(jù)管理模塊對(duì)空間數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，屬性數(shù)據(jù)利用屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理；舉例：Shape文件和.TAB文件。（3）擴(kuò)展式的管理模式（引擎方式）：在常規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之上添加一層空間數(shù)據(jù)庫引擎，以獲得常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能之外的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的能力；舉例：ArcGIS的GeoDatabase（SDE）。（4）集成

21、式的管理模式：它是直接對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展，加入一定數(shù)量的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能。舉例：OracleSpatialCartridge。在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中，對(duì)象就是現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)事物的模型表達(dá)，它具有一個(gè)唯一的名稱標(biāo)識(shí)，并把自身的狀態(tài)和內(nèi)在的功能封裝在一起。在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中，類是一組對(duì)象的抽象描述，它將該組對(duì)象所有具有的共同特征集中起來，以說明該組對(duì)象的能力和性質(zhì)。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)特定功能的方法不僅以名稱來區(qū)分，而且用它所帶的參數(shù)來區(qū)別，這稱為重載。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，同一個(gè)消息可以根據(jù)發(fā)送消息對(duì)象的不同采用多種不同的行為方式，這稱為多態(tài)。數(shù)據(jù)庫方法與文件管理方法相比，具有

22、更強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理能力。數(shù)據(jù)庫的主要特征：數(shù)據(jù)冗余度?。粩?shù)據(jù)集中控制；數(shù)據(jù)獨(dú)立性特征?；镜乩砜臻g認(rèn)識(shí)模型的抽象層次，可歸納為三個(gè)層次：概念模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的操作全部通過DBMS。對(duì)文件進(jìn)行存取操作的基本單位是記錄。用來表示物體屬性最基本的不可分割的數(shù)據(jù)單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)。在關(guān)系模型的邏輯設(shè)計(jì)中，規(guī)范化的基本思想是逐步消除數(shù)據(jù)依賴中的不合理部分，使模式中的各個(gè)關(guān)系達(dá)到某種程度的分離，讓一個(gè)關(guān)系描述一個(gè)概念。2NF在滿足前一范式的基礎(chǔ)上，每一個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于該關(guān)系的關(guān)鍵字。為了唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)記錄，就必須有記錄的標(biāo)識(shí)符，這個(gè)標(biāo)識(shí)符稱為主關(guān)鍵字。時(shí)空一體化數(shù)據(jù)模型：時(shí)間片

23、快照模型、底圖疊加模型、時(shí)空合成模型。數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)屬性與組成的數(shù)據(jù)集合。第5章空間分析的原理與方法從功能上看，GIS有別于其他信息系統(tǒng)、CAD、DBS的地方是具有空間分析功能。（）GIS與機(jī)助制圖的差異在于：（）（D）A是地理信息的載體B具有存儲(chǔ)地理信息的功能C具有顯示地理信息的功能D具有強(qiáng)大的空間分析功能從功能上看，GIS有別于其他信息系統(tǒng)、CAD、DBS的地方是GIS具有（）。（C，）A數(shù)據(jù)輸入功能B數(shù)據(jù)管理功能C空間分析功能D數(shù)據(jù)輸出功能GIS中空間分析的步驟是：確定分析目的和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；收集和錄入空間和屬性數(shù)據(jù)；作空間位置的處理和分析和作屬性數(shù)據(jù)的處理和分析；獲得簡(jiǎn)要分

24、析結(jié)果；解釋和評(píng)價(jià)結(jié)果，若不滿意，則返回前面任一步驟重做；以專題地圖、文字報(bào)告形式作為正式結(jié)果，供決策用。（）T下列那些是矢量數(shù)據(jù)的分析方法：（）（C）A坡向分析B谷脊特征分析C網(wǎng)絡(luò)分析D地形剖面分析解決道路拓寬中拆遷指標(biāo)的計(jì)算問題，可應(yīng)用的空間分析方法是：（）（A）A緩沖區(qū)分析B包含分析C網(wǎng)絡(luò)分析D最短路徑分析5-1數(shù)字地形分析下列給出的方法中，哪項(xiàng)適合生成DEM：（）（A）A等高線數(shù)字化法B多邊形環(huán)路法C四叉樹法D拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼法有關(guān)DEM的敘述錯(cuò)誤的是：（）（C）ADEM是構(gòu)成DTM的基礎(chǔ)B三角網(wǎng)可生成DEMCDTM的質(zhì)量決定DEM的精確性D等高線數(shù)字化法是普遍采用的生成DEM的方法下列數(shù)

25、據(jù)格式不能用來表示DEM的是：（）（D）A規(guī)則格網(wǎng)（Grid）B不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）C地形特征線D面條數(shù)據(jù)（Spaghetti）數(shù)字地面模型中，地表粗糙度一般定義為地表單元曲面面積與投影面積之比。（）T地表粗糙度反映地表起伏變化與侵蝕的指標(biāo)，可以定義為：地表單元曲面面積與投影面積之比。T地表粗糙度反映地表起伏變化與侵蝕的指標(biāo)，可以定義為：對(duì)角線連線的中點(diǎn)的高差D來表示。T高程變異可以定義為網(wǎng)格單元頂點(diǎn)高程的標(biāo)準(zhǔn)差與平均高程的比值。T（）數(shù)字地面模型中，地面法線在水平面上的投影與正北方向的夾角是坡向。（）F下面那種地形分析可以為防止崩塌、泥石流等自然災(zāi)害提供數(shù)據(jù)支持（）。（C）A坡向分析B谷脊

26、特征分析C坡度分析D地表粗糙度利用DEM數(shù)據(jù)可以進(jìn)行：（）（A）A洪水淹沒損失估算B緩沖區(qū)分析C包含分析D網(wǎng)絡(luò)分析下列不屬于數(shù)字地形分析的是：（）（C）A坡向分析B谷脊特征分析C網(wǎng)絡(luò)分析D地形剖面分析以下不屬于地形因子的是：（）（A）A剖面線B曲面面積C地表粗糙度D谷脊特征地形分析中經(jīng)常需要提取谷線、脊線和鞍點(diǎn)等地形特征線，在規(guī)則格網(wǎng)地形數(shù)據(jù)中（如下圖），如果Zi,j滿足=1*GB3（Zi,j-1-Zi,j）（Zi,j+1-Zi,j）0；=2*GB3Zi,j+1Zi,j；=3*GB3Zi+1,jZi,j三個(gè)條件，則該點(diǎn)為（）。（C）Z(i,j)Z(i+1,j+1)Z(i+1,j-1)Z(i-1

27、,j-1)右：Z(i,j+1)左：Z(i,j-1)上：Z(i+1,j)下：Z(i-1,j)Z(i-1,j+1)A脊點(diǎn)B鞍點(diǎn)C谷點(diǎn)D不是地形特征點(diǎn)5-2空間疊合分析確定某一縣境內(nèi)公路的類型以及不同級(jí)別道路的里程，應(yīng)該用：（）（C）A追蹤分析法B信息復(fù)合分析法C疊置分析法D包含分析法利用GIS進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，可使用的分析方法是：（）（C）A空間聚類B空間聚合C合成疊置D網(wǎng)絡(luò)分析解決點(diǎn)、線、面之間是否存在直接聯(lián)系的分析方法是：（）（A）A包含分析B統(tǒng)計(jì)分析C多邊形疊置分析D網(wǎng)絡(luò)分析利用GIS可以分析計(jì)算出某條高速公路穿越各個(gè)行政區(qū)的長(zhǎng)度，在此過程中需要用到那種空間分析能（）。（B）A空間緩沖

28、區(qū)分析B空間疊合分析C空間網(wǎng)絡(luò)分析D空間統(tǒng)計(jì)分析柵格疊合分析的前提是相同地區(qū)的柵格圖層和相同的柵格單元大小。（）T柵格疊合分析是相同地區(qū)的柵格圖層之間的運(yùn)算，但柵格大小可以不同。（）F柵格數(shù)據(jù)的疊合算法只能在兩個(gè)空間特征數(shù)據(jù)之間進(jìn)行。（）F在矢量數(shù)據(jù)的疊合分析中，下圖的多邊形a與b經(jīng)過什么運(yùn)算后能得到C圖的結(jié)果？（）（A）aAbBabcCAUnionBIntersectCEraseDUpdate5-3空間臨近度分析最短路徑分析是一種空間臨近度分析，具有廣泛的應(yīng)用。（）F根據(jù)分析對(duì)象的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)，用以識(shí)別這些實(shí)體或主體對(duì)鄰近對(duì)象的輻射范圍或影響度，以便為某項(xiàng)

29、分析或決策提供依據(jù)。符合該項(xiàng)要求的空間操作是（）。（A）A空間緩沖區(qū)分析B空間疊合分析C空間網(wǎng)絡(luò)分析D空間統(tǒng)計(jì)分析湖泊和河流周圍保護(hù)區(qū)的定界可采用：（）（D）A空間聚類B統(tǒng)計(jì)分析C疊置分析D緩沖區(qū)分析確定城市的噪音污染源所影響的一定空間范圍所用到的分析方法主要為：（）（B）A包含分析法B緩沖區(qū)分析方法C疊置分析法D網(wǎng)絡(luò)分析法5-3空間網(wǎng)絡(luò)分析空間數(shù)據(jù)中屬于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的內(nèi)容是（）。（D）A考古地點(diǎn)B地名C氣象站D道路交點(diǎn)通常用來選擇最佳路徑或最佳布局中心的位置的一種方法：（）（D）A包含分析法B緩沖區(qū)分析方法C疊置分析法D網(wǎng)絡(luò)分析法第6章GIS的應(yīng)用模型根據(jù)所表達(dá)的空間對(duì)象不同，GIS應(yīng)用模型

30、可分為數(shù)學(xué)模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃突旌夏Ｐ?。海洋環(huán)流模型屬于數(shù)學(xué)模型。GIS技術(shù)在土地評(píng)價(jià)中應(yīng)用廣泛，以玉米種植地評(píng)價(jià)為例，一般評(píng)價(jià)過程是：=1*GB3評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)條件調(diào)查；=2*GB3確定評(píng)價(jià)對(duì)象的影響因素和因子；=3*GB3利用GIS生成影響因素?cái)?shù)據(jù)；=4*GB3計(jì)算個(gè)因素的權(quán)重和貢獻(xiàn)函數(shù)值；=5*GB3計(jì)算適宜性評(píng)級(jí)。應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)是解決一類或多類實(shí)際應(yīng)用問題的地理信息系統(tǒng)。第7章GIS的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)應(yīng)用型的GIS設(shè)計(jì)，大致可以分為四個(gè)主要階段：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施和系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)，GIS研制工作的核心是系統(tǒng)分析。地理信息系統(tǒng)按其功能和內(nèi)容可分為基礎(chǔ)型地理信息系統(tǒng)和應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)

31、。基礎(chǔ)型地理信息系統(tǒng)：ArcGIS、SuperMap。應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)：黃河流域地理信息系統(tǒng)，地籍管理地理信息系統(tǒng)。應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)按對(duì)象性質(zhì)和內(nèi)容可分為區(qū)域地理信息系統(tǒng)和專題地理信息系統(tǒng)。在應(yīng)用型GIS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，生命周期法就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)按階段進(jìn)行，預(yù)先規(guī)定每一階段的開發(fā)目標(biāo)和任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則順序開發(fā)實(shí)施。國(guó)內(nèi)地理信息標(biāo)準(zhǔn)制定的優(yōu)點(diǎn)是著眼于滿足當(dāng)前需求，針對(duì)性強(qiáng)，缺點(diǎn)是解決整體標(biāo)準(zhǔn)化問題時(shí)難于歸納和統(tǒng)一。國(guó)外地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的工作思路是從整體到局部，從一般到特殊，對(duì)復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象有整體的處理方式。地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)下列問題不能起到直接作用的是降低地理信息的獲取成本。GIS數(shù)據(jù)

32、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化直接影響地理信息共享，地理信息系統(tǒng)空間位置建立的基礎(chǔ)是統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。美國(guó)openGIS協(xié)會(huì)的OGC是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，ISO是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第8章GIS產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)判斷數(shù)字地球的概念是由美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)栐?998年提出的概念，其核心思想是：一是用數(shù)字化手段同一處理地球問題；二是通過網(wǎng)絡(luò)最大限度地利用地球信息資源。T數(shù)字地球的概念是由美國(guó)前總統(tǒng)克林頓在1998年提出的概念。F全要素地形圖的內(nèi)容包括水系、地貌、植被、居民地、交通、境界、獨(dú)立地物等，它們具有統(tǒng)一的大地控制、統(tǒng)一的地圖投影和分幅編號(hào)，統(tǒng)一的比例尺系統(tǒng)統(tǒng)一的編制規(guī)范和圖式符號(hào)，是編制各類專題地圖的基礎(chǔ)。T1：1萬的全要素地

33、形圖屬于國(guó)家基本比例尺地形圖。T1：20萬的全要素地形圖屬于國(guó)家基本比例尺地形圖。F1：30萬的全要素地形圖屬于國(guó)家基本比例尺地形圖。F1：2萬的全要素地形圖屬于國(guó)家基本比例尺地形圖。F遙感影像地圖具有遙感圖象和地形圖的雙重優(yōu)點(diǎn)，既包含了遙感圖象的豐富信息內(nèi)容，又保證了地形圖的整飾和幾何精度。TGIS產(chǎn)品的輸出內(nèi)容包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。TGIS產(chǎn)品的輸出內(nèi)容包括紙質(zhì)地圖和數(shù)字地圖。FGIS產(chǎn)品按輸出載體不同分為紙質(zhì)地圖和數(shù)字地圖。T地理信息系統(tǒng)的輸出內(nèi)容主要包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。（）T選擇常規(guī)地圖分為全要素地形圖、各類專題圖、遙感影像地圖和（）。（C）A.數(shù)字高程模型B.城市規(guī)劃圖C.正射

34、影像地圖D.統(tǒng)計(jì)圖表與數(shù)據(jù)報(bào)表不屬于GIS輸出的內(nèi)容的是：（）（C）A全要素地形圖B專題地圖C遙感影像D統(tǒng)計(jì)圖表下列顏色標(biāo)準(zhǔn)屬于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的是：（）（C）A.HSV顏色模型B.CMYK顏色模型C.RGB顏色模型D.都不是利用三基色彩色合成原理可以得到所有的其它顏色，試指出下列哪種顏色不屬于三基色的范疇：（）（B）A.紅色B.黃色C.綠色D.藍(lán)色全要素地形圖具有統(tǒng)一的大地控制、統(tǒng)一的地圖投影和分幅編號(hào)，統(tǒng)一的比例尺系統(tǒng)統(tǒng)一的編制規(guī)范和圖式符號(hào)，是編制各類專題地圖的基礎(chǔ)。其中不屬于國(guó)家基本比例尺的是（）（D，2000E）A1：1萬B1：5萬C1：10萬D1：20萬在進(jìn)行圖形比例變換時(shí)，若比例因子SX

35、=SY1，則圖形變化為：（）（B）A圖形沒有變化B圖形按比例縮小C圖形按比例放大D圖形發(fā)生變形名詞解釋（9題）、簡(jiǎn)答題（20題）CHP1名詞解釋：GISGIS是地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem）的英文縮寫，GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）？簡(jiǎn)述其基本功能。（6分）答：（3分）GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。（3分）

36、其基本功能有：（1）數(shù)據(jù)的采集與編輯（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理（3）數(shù)據(jù)的處理與變換（4）空間分析和統(tǒng)計(jì)（5）產(chǎn)品的制作和演示（6）二次開發(fā)和編程什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）？簡(jiǎn)述其應(yīng)用功能。（6分）答：（3分）GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。（3分）其應(yīng)用功能有：（1）資源管理；（2）區(qū)域規(guī)劃；（3）國(guó)土監(jiān)測(cè)；（4）輔助決策GIS的基本概念及其基本構(gòu)成？（6分）答：（4分）GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)

37、雜的規(guī)劃和管理問題。（2分）GIS的基本構(gòu)成包括：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。試述GIS的幾種發(fā)展趨勢(shì)？（6分）答：（每個(gè)要點(diǎn)1.5分）（1）地理信息系統(tǒng)已成為一門綜合性技術(shù)。GIS不僅與RS、GPS集成3S系統(tǒng)，且與CAD多媒體、通信、因特網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合，構(gòu)成綜合信息技術(shù)，其自身功能不斷完善，為數(shù)字地球建立及其應(yīng)用提供可靠技術(shù)保障。（2）GIS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)對(duì)象包括：硬件、軟件、數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換、電子數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)獲取與處理、系統(tǒng)開發(fā)與集成和咨詢與技術(shù)服務(wù)七個(gè)方面。（3）GIS網(wǎng)絡(luò)化已構(gòu)成當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)。因特網(wǎng)在全球的迅速發(fā)展，為地理信息的共享提供了一

38、個(gè)開放的信息空間，拓展了GIS的功能和應(yīng)用。（4）地理信息科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。地理信息系統(tǒng)以前所未有的發(fā)展速度在科技界和企業(yè)界推廣應(yīng)用，大大提高了人類處理和分析地球資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的能力，而GIS技術(shù)及其應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展必須依托基礎(chǔ)理論的研究，發(fā)展地理信息科學(xué)。什么是地理信息系統(tǒng)(GIS)？它與一般的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有哪些異同點(diǎn)？（7分）答：（3分）GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。（4分）與一般的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)比較，其相同點(diǎn)：（1）計(jì)算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，能夠從數(shù)據(jù)

39、中提取信息。（2）基本構(gòu)成：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用人員、應(yīng)用模型不同點(diǎn)：（1）以空間數(shù)據(jù)作為處理和操作的主要對(duì)象，這是它區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是技術(shù)難點(diǎn)；因?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)具有區(qū)域性、多層次和動(dòng)態(tài)變化的特征；（2）GIS在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間分析、搜索查詢，可視化以及演化模擬和決策支持方面的優(yōu)勢(shì)，決定了它能提供其他方法難以獲得的重要信息；（3）GIS與地理學(xué)和測(cè)繪學(xué)緊密相關(guān)。CHP2什么是空間數(shù)據(jù)？它有那些基本特征？（6分）答：（5分）空間數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界地理實(shí)體或現(xiàn)象在信息世界中的映射，它反映的特征同樣應(yīng)該包括自然界地理實(shí)體向人類傳遞的基本信息?？臻g數(shù)據(jù)具有三個(gè)基本特征：（1）空間特征：是指地

40、理現(xiàn)象和過程所在的位置、形狀和大小等幾何特征，以及與相鄰地理現(xiàn)象和過程的空間關(guān)系。（2）屬性特征：是指地理現(xiàn)象和過程所具有的專屬性質(zhì)，通常包括名稱、數(shù)量、質(zhì)量、性質(zhì)等。（3）時(shí)間特征：是指一定區(qū)域內(nèi)的地理現(xiàn)象和過程隨著時(shí)間的變化情況，稱為時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)GIS的數(shù)據(jù)處理和空間分析具有哪些重要意義？（6分）答：（6分）（1）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系不需要利用坐標(biāo)或者計(jì)算距離，就可以確定一種地理實(shí)體相對(duì)于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系；（2）利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢；（3）可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體。名詞解釋：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（4分）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用歐幾里德幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面

41、及其組合體來表示地理實(shí)體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能很好地表達(dá)地理實(shí)體的空間分布特征，數(shù)據(jù)精度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余度低，但對(duì)于多層空間數(shù)據(jù)的疊合分析比較困難。名詞解釋：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（4分）基于柵格數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，是指將空間分成有規(guī)則的網(wǎng)格，稱為柵格單元，在各個(gè)柵格單元上給出相應(yīng)的屬性來表示地理實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織方式。CHP3名詞解釋：空間數(shù)據(jù)變換（4分）空間數(shù)據(jù)變換即空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的變換，是從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，其實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)坐標(biāo)系之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括幾何糾正和投影轉(zhuǎn)換，解決空間數(shù)據(jù)的幾何匹配問題，是空間數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容之一。對(duì)比分析矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特

42、點(diǎn)。（10分）答：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）便于面向現(xiàn)象（土壤類、土地利用單元等）的數(shù)據(jù)表示；（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低（3）有利于網(wǎng)絡(luò)分析（4）圖形顯示質(zhì)量好、精度高缺點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（2）軟件與硬件的技術(shù)要求比較高（3）多邊形疊合分析比較困難（4）顯示與繪圖成本比較高柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（2）空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易（3）有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析（4）輸出方法快速，成本比較低廉缺點(diǎn)：（1）圖形數(shù)據(jù)量大（2）投影轉(zhuǎn)換比較困難（3）柵格地圖的圖形質(zhì)量比較低些（4）現(xiàn)象識(shí)別的效果不如矢量方法請(qǐng)分析說明矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。（6分）答：矢量數(shù)

43、據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是（3分）：（1）便于面向現(xiàn)象（土壤類、土地利用單元等）的數(shù)據(jù)表示；（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、冗余度低（3）有利于網(wǎng)絡(luò)分析（4）圖形顯示質(zhì)量好、精度高矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是（3分）：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（2）軟件與硬件的技術(shù)要求比較高（3）多邊形疊合分析比較困難（4）顯示與繪圖成本比較高請(qǐng)分析說明柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。（6分）答：柵格數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是（3分）：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（2）空間分析和地理現(xiàn)象的模擬均比較容易（3）有利于與遙感數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析（4）輸出方法快速，成本比較低廉柵格數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)是（3分）：（1）圖形數(shù)據(jù)量大（2）投影轉(zhuǎn)換比較困難（3）柵格地圖的圖形質(zhì)量比較低些（4）現(xiàn)象識(shí)別

44、的效果不如矢量方法名詞解釋：數(shù)據(jù)內(nèi)插（4分）設(shè)已知一組空間數(shù)據(jù)，他們可以是離散點(diǎn)的形式，也可以是多邊形分區(qū)數(shù)據(jù)的形式，現(xiàn)在要從這些數(shù)據(jù)中找到一個(gè)函數(shù)關(guān)系式，使關(guān)系式最好地逼近這些已知的空間數(shù)據(jù)，并能根據(jù)該函數(shù)關(guān)系式推求出區(qū)域內(nèi)其他任意點(diǎn)或任意多邊形分區(qū)范圍的值。這種通過已知點(diǎn)或多邊形分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點(diǎn)或多邊形分區(qū)數(shù)據(jù)的方法稱為空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插。CHP4簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟。（6分）答：空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟為：（6分，只答出要點(diǎn)而沒有解釋得3分）（1）需求分析：即用系統(tǒng)的觀點(diǎn)分析與某一特定的空間數(shù)據(jù)庫應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)集合；（2）概念設(shè)計(jì)：把用戶的需求加以解釋，并用概念模型表達(dá)出來；（3）邏輯

45、設(shè)計(jì)：即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(jì)算機(jī)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)描述語言表達(dá)出來；（4）物理設(shè)計(jì)：即數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)路徑的設(shè)計(jì)。空間數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)方式從文件發(fā)展到數(shù)據(jù)庫，主要經(jīng)歷了哪四個(gè)階段？（6分）答：（6分，只答要點(diǎn)得4分）（1）初級(jí)式的管理模式：其空間分析功能和屬性處理功能分別直接調(diào)用空間數(shù)據(jù)文件和屬性數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；（2）混合式的管理模式：其空間分析功能調(diào)用空間數(shù)據(jù)管理模塊對(duì)空間數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，屬性數(shù)據(jù)利用屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理；（3）擴(kuò)展式的管理模式（引擎方式）：在常規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之上添加一層空間數(shù)據(jù)庫引擎，以獲得常規(guī)數(shù)據(jù)

46、庫管理系統(tǒng)功能之外的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的能力；（4）集成式的管理模式：它是直接對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展，加入一定數(shù)量的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能?？臻g數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的原則？（6分）答：（6分）（1）盡量減少空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的冗余量；（2）提供穩(wěn)定的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在用戶的需要改變時(shí)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠迅速作相應(yīng)變化；（3）滿足用戶對(duì)空間數(shù)據(jù)及時(shí)訪問的需求，并能高效地提供用戶所需的空間數(shù)據(jù)查詢結(jié)果；（4）在數(shù)據(jù)元素間維持復(fù)雜的聯(lián)系，以反映空間數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性；（5）支持多種多樣的決策需要，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。CHP5名詞解釋：DEM。（4分）數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel），是一種用

47、數(shù)字化的形式表達(dá)高程信息的方法，DEM是各種地球科學(xué)分析、工程設(shè)計(jì)和輔助決策的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，可以用來提取各種地形因子，如坡度、坡向、地面粗糙度、高程變異等，DEM在形式上可以用規(guī)則格網(wǎng)（Grid）或不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）。什么是DEM，有哪些地學(xué)應(yīng)用？（6分）答：（6分）數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel），是一種用數(shù)字化的形式表達(dá)高程信息的方法，DEM是各種地球科學(xué)分析、工程設(shè)計(jì)和輔助決策的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，可以用來提取各種地形因子，如坡度、坡向、地面粗糙度、高程變異等，DEM在形式上可以用規(guī)則格網(wǎng)（Grid）或不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）。應(yīng)用舉例：提取地形因子，地形剖線，

48、基站選址等。從數(shù)字高程模型（DEM）中可以派生出哪些數(shù)字地形數(shù)據(jù)？（6分）答：(6分)從DEM中可以派生的數(shù)字地形數(shù)據(jù)有：（1）坡度與坡向數(shù)據(jù)；（2）曲面面積數(shù)據(jù)；（3）地表粗糙度數(shù)據(jù)；（4）高程變異數(shù)據(jù)；（5）谷脊特征數(shù)據(jù)；（6）地形剖線數(shù)據(jù)；（7）地形通視數(shù)據(jù)。名詞解釋：空間疊合分析。（4分）空間疊合分析是指在相同的坐標(biāo)系統(tǒng)條件下，將統(tǒng)一地區(qū)兩個(gè)不同地理特征的空間和屬性數(shù)據(jù)重疊相加，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，一般用于搜索同時(shí)具有幾種地理屬性的分布區(qū)域。名詞解釋：空間緩沖區(qū)分析。（4分）空間緩沖區(qū)分析是圍繞點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的多

49、邊形，用以表征地理空間實(shí)體的一種影響范圍或服務(wù)范圍，是空間臨近度分析的一種，常用于地震影響范圍、超市等服務(wù)范圍等方面的應(yīng)用。什么是空間緩沖區(qū)分析，舉例說明其應(yīng)用？（6分）答：（6分）空間緩沖區(qū)分析是空間臨近度分析的一種，即圍繞點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的多邊形，用以表征地理空間實(shí)體的一種影響范圍或服務(wù)范圍。應(yīng)用舉例：地震影響范圍、強(qiáng)度分析，超市的服務(wù)范圍，水源地保護(hù)區(qū)，道路噪音影響范圍等（應(yīng)用舉例非標(biāo)準(zhǔn)答案，合理即可）。名詞解釋：Voronoi多邊形分析。（4分）Voronoi多邊形分析是空間臨近度分析的一種，其原理是根據(jù)離散分布的已知數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行劃分，使得劃分的多邊

50、形（即Voronoi多邊形）覆蓋整個(gè)研究區(qū)域，形成一個(gè)Voronoi圖，且每一個(gè)多邊形中僅包含一個(gè)已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)。則可以用該已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來表達(dá)和分析該多邊形內(nèi)所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)，常用于空間插值計(jì)算。Voronoi分析的原理及其應(yīng)用？（6分）答：（6分）Voronoi多邊形分析是空間臨近度分析的一種，其原理是根據(jù)離散分布的已知數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行劃分，使得劃分的多邊形（即Voronoi多邊形）覆蓋整個(gè)研究區(qū)域，形成一個(gè)Voronoi圖，且每一個(gè)多邊形中僅包含一個(gè)已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)。則可以用該已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來表達(dá)和分析該多邊形內(nèi)所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)，常用于空間插值計(jì)算。應(yīng)用舉例：天氣預(yù)報(bào)等。CHP6以公園選址

51、為例，根據(jù)公園對(duì)環(huán)境的要求，討論在選址過程中需要哪些空間數(shù)據(jù)源？（6分）答：(6分)根據(jù)公園的環(huán)境需求，一般需要以下空間數(shù)據(jù)源：（1）城市道路專題數(shù)據(jù)；（2）城市噪音污染源專題數(shù)據(jù)；（3）城市地形數(shù)據(jù)；（4）城市水專題數(shù)據(jù)。CHP7試述應(yīng)用型GIS開發(fā)中原型法和生命周期法設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。（10分）答：（3分）生命周期法：應(yīng)用型GIS的設(shè)計(jì)大致分為四個(gè)階段：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)。這四個(gè)階段構(gòu)成了系統(tǒng)的生命周期。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)按階段進(jìn)行，預(yù)先規(guī)定每一階段的開發(fā)目標(biāo)和任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則順序開發(fā)實(shí)施。（3分）原型化設(shè)計(jì)方法：就是根據(jù)用戶提出的需求，由由用戶與開發(fā)人員共同商定其中

52、重要和基本的開發(fā)目標(biāo)，然后選擇一個(gè)試驗(yàn)區(qū)，設(shè)計(jì)出初步方案，在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一個(gè)能滿足用戶基本需求的初步原型或系統(tǒng)雛形，交用戶試用，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，根據(jù)用戶意見對(duì)原型加以修改或擴(kuò)充，產(chǎn)生一個(gè)新版本，如此反復(fù)迭代，最后形成一個(gè)比較完善和質(zhì)量較高的版本。（2分）生命周期法的優(yōu)點(diǎn)是便于開發(fā)工作的組織管理，缺點(diǎn)是系統(tǒng)開發(fā)過程較長(zhǎng)，新系統(tǒng)實(shí)際效果的可見性差，來自最終用戶的反饋比較遲，不容易把握用戶需求變化等。（2分）原型法與生命周期法相比教，能使用戶更積極地參與新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，能使開發(fā)人員及時(shí)獲取用戶的反饋意見，能更快地看到系統(tǒng)的實(shí)際效果，能使系統(tǒng)開發(fā)人員的風(fēng)險(xiǎn)降到最低限度。簡(jiǎn)述GIS系統(tǒng)評(píng)

53、價(jià)的概念和GIS系統(tǒng)評(píng)價(jià)的內(nèi)容（8分）答：（3分）GIS系統(tǒng)評(píng)價(jià)就是將運(yùn)行著的系統(tǒng)與預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行比較，考察是否達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)定的總體目標(biāo)、功能需求和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，然后對(duì)下列各項(xiàng)指標(biāo)逐一審議和考核（每條1分）：系統(tǒng)效率系統(tǒng)可靠性可擴(kuò)展性可移植性系統(tǒng)的效益CHP8相對(duì)于紙質(zhì)的常規(guī)地圖，電子地圖的優(yōu)勢(shì)是什么？（6分）答：（每條2分）1）數(shù)字地圖的存儲(chǔ)介質(zhì)是計(jì)算機(jī)磁盤、光盤等，其優(yōu)勢(shì)是信息存儲(chǔ)量大、體積小，易于攜帶和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。2）數(shù)字地圖是以空間數(shù)據(jù)反映各類地理特征，可以在計(jì)算機(jī)軟件的支持下借助高分辨率的顯示器實(shí)現(xiàn)地圖的無極縮放、漫游等顯示，和信息的動(dòng)態(tài)選擇、查詢、量算等功能。3）數(shù)字地圖便于與

54、遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)地圖的快速更新，也便于多層次信息的綜合表現(xiàn)與分析。計(jì)算題、分析題CHP2計(jì)算題：游程編碼利用游程編碼法對(duì)下面10*10的柵格矩陣文件進(jìn)行壓縮，并計(jì)算冗余度（10分）0AAAAAABBBB1AAAAABBBBB2AAACCCCCBB3AACCCCCBBB4AACCCCBBBB5DDCCCCBBBB6DDCCCCEEEE7DDCCCCEEEE8DDDDEEEEEE9DDDDEEEEEE0123456789CHP2計(jì)算題：四叉樹編碼下圖給出了88柵格數(shù)據(jù)，請(qǐng)按常規(guī)四叉樹對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并給出編碼結(jié)果。（7分）74444888864444888854444667744444557

55、731111223321111223311111222201111222201234567（2000X）下面左圖為莫頓碼柵格順序，利用十進(jìn)制線性四叉樹編碼對(duì)右圖的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。（8分）74243464758596263755550700640414445565760616555500005343538395051545555533006043233363748495253455330000310111415262730313111100002891213242528292111100001236718192223111110022001451617202101111002201234567

56、01234567該柵格數(shù)據(jù)的十進(jìn)制線性四叉樹編碼結(jié)果為：莫頓碼尺寸值莫頓碼尺寸值CHP3計(jì)算題：點(diǎn)的內(nèi)插點(diǎn)的內(nèi)插是用已知點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)來推求一定區(qū)域內(nèi)其他未知點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)，從而生成連續(xù)變化的曲面。請(qǐng)根據(jù)下圖16號(hào)點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)；利用下列方法求出A點(diǎn)的高程（10分）。（1）線性內(nèi)插法；（2）按距離加權(quán)法。？53A506164052530644204533033240211z/cmy/cmx/cm點(diǎn)號(hào)XOY12A4653CHP3計(jì)算題：面的內(nèi)插區(qū)域的內(nèi)插是根據(jù)一組多邊形分區(qū)的已知數(shù)據(jù)來推求同一地區(qū)另一組多邊形分區(qū)的位置數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法，源區(qū)和目標(biāo)區(qū)如下圖所示，A、B、C三區(qū)的人口數(shù)分別為，104，80，

57、78，請(qǐng)計(jì)算出目標(biāo)區(qū)1,2,3區(qū)的人口數(shù)。（10分）ACB132源區(qū)目標(biāo)區(qū)解：表1源區(qū)的人口與面積表2目標(biāo)區(qū)與源區(qū)面積的交集人口面積ABCA104131365B60102642C78133406計(jì)算依據(jù)公式1區(qū)的插值V1104*3/13+60*6/10+78*5/13=902區(qū)的插值V2104*6/13+60*4/10+78*2/13=843區(qū)的插值V3104*4/13+60*0/10+78*6/13=68CHP5分析題：最短路徑分析（？3題）請(qǐng)用“Dijkstra算法”計(jì)算出下列網(wǎng)絡(luò)圖中v1v9間的最短路徑。（20分）解：V1V2V3V4V5V6V7V8V9確定起點(diǎn)0()()()()()()

58、()()標(biāo)定V10(2)(1)(1)()()()()()標(biāo)定V30(2)1(1)(3)(2)()()()標(biāo)定V40(2)11(3)(2)()(5)()標(biāo)定V20211(3)(2)()(5)()標(biāo)定V60211(3)2(5)(5)()標(biāo)定V5021132(5)(4)()標(biāo)定V8021132(5)4(5)標(biāo)定V9021132(5)45最短路徑：V1V3V5V8V9CHP2分析題：拓?fù)湮募?、CHP3多邊形/節(jié)點(diǎn)連接編輯（2000Z）在地理信息系統(tǒng)中，對(duì)于凡是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征的地理要素，例如自然與行政的分區(qū)、各種資源類型的空間分布以及交通網(wǎng)等，都存在結(jié)點(diǎn)、弧段和多邊多之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，請(qǐng)根據(jù)下圖回答問題：（

59、20分）（1）寫出該圖的DIME弧段數(shù)據(jù)文件；（2）多邊形P1、P2、P3、P4、P5的屬性分別為A、B、C、D、E，將該圖縱邊和橫邊進(jìn)行八等分，根據(jù)網(wǎng)格面積占優(yōu)法，建立該圖的柵格矩陣文件；（3）對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)四叉樹編碼；P1P4P2P5C2C1C3C8C9C4C7N2N1N5N6N4N3P3C6C5C10請(qǐng)用DIME編碼法對(duì)下圖的拓?fù)涞貓D進(jìn)行編碼，并對(duì)N5進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接編輯（20分）。請(qǐng)寫出下圖的弧段數(shù)據(jù)文件，并對(duì)P4進(jìn)行多邊形連接編輯（20分）。P3P1P2P4C1C2C3C4C5C6C7N1N2N3N4N5解：該圖的弧段數(shù)據(jù)文件為（8分）：弧段號(hào)起始節(jié)點(diǎn)終止節(jié)點(diǎn)左多邊形右多邊形C1N1N2P1P3C2N2N3P4P3C3N2N4P1P4C4N3N4P4C5N3N1P3C6N5N5P1P2C7N1N4P1多邊形連接編輯步驟（12分，每步4分）：（1）在上述弧段文件中找出所有與當(dāng)前編輯的多邊形P4相關(guān)的所有記錄，如下表弧段號(hào)起始節(jié)點(diǎn)終止節(jié)點(diǎn)左多邊形右多邊形C2N2N3P4P3C3N2N4P1P4C4N3N4P4（2）在找出的記錄中，檢查當(dāng)前編輯的多邊形P4所處的位置：如果P4處在右多邊形的位置，將之與左多邊形位置的多邊形號(hào)相交換，