地理信息系統(tǒng)概論課后習(xí)題部分答案

第一章

1、什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）?它與一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有哪些異同點(diǎn)？

笞：地理信息系統(tǒng)：是由計(jì)算機(jī)硬件、裁件和不同的方法組成的系統(tǒng)，諼系統(tǒng)詢(xún)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、

處理、分行、隹模和顯示，以便解決縣雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。GIS版胎于地圖學(xué)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙

感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等眾多學(xué)科交叉融合而成的新興學(xué)科。但是，地理信

息系統(tǒng)與這學(xué)科和系統(tǒng)之間既有蛛系又有區(qū)別：3）GIS與機(jī)助制圖系統(tǒng)機(jī)功制圖是地理信息系統(tǒng)得主要技術(shù)基

礎(chǔ)，它涉及GIS中的空間數(shù)據(jù)采集、表示、處理、可視化甚至空間數(shù)據(jù)的管理。地理信息系統(tǒng)和數(shù)字制圖系統(tǒng)的

主要區(qū)別在于空間分析方面。一個(gè)功能完善的地理信息系統(tǒng)可以包含數(shù)字制圖系統(tǒng)的所有勵(lì)能，此外它還應(yīng)具有

豐富的空間分析功能。（2）GIS與DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）GIS除需要功能強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)的管理功能之外，還

需要具有圖形數(shù)據(jù)的采集、空間數(shù)據(jù)的可視化和空間分析等由能。Silt,GIS在硬件和贊件方面均比一般事務(wù)數(shù)據(jù)

庫(kù)更加且雜，在功能上也比后者要多地多。（31GIS與CAD系統(tǒng)二者雖然都有參考系統(tǒng)，部能描述圖形，ECAD

系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形、屬性庫(kù)功能弱，更缺乏分析和判斷能力。（4）GIS與幅感圖像處理的系統(tǒng)遛感圖

像處理的系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)用于對(duì)遙感圖像數(shù)據(jù)處理進(jìn)行分析處理的軟件。它主要根調(diào)對(duì)遙感柵格數(shù)據(jù)的幾何處理、灰

度處理和專(zhuān)題信息提取。這種系統(tǒng)一段缺少實(shí)體的空間關(guān)系描述，難以進(jìn)行某一實(shí)體的屬性杳詞和空間關(guān)系查詞

以及網(wǎng)絡(luò)分析等功能。

2、地理信息系統(tǒng)有哪幾個(gè)主要加分組成？它的基本功能有哪些？試舉目前廣延應(yīng)用的兩個(gè)基砒地理信息系統(tǒng)我件為

例，列出E力的功能分類(lèi)表,并比較異同點(diǎn)？

（1）系統(tǒng)硬件:包括各種硬件設(shè)備，是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)；（2）系統(tǒng)狀件:支持椀據(jù)采集、存儡、加工、回

笞用戶(hù)問(wèn)遇的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)；（3）空間數(shù)隔:系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象，構(gòu)成系蒙的應(yīng)用基砒；（4）?用人員:GIS

服務(wù)的對(duì)象，分為一般用戶(hù)和從事建立、維護(hù)、管理和更新的高級(jí)用戶(hù)；（5）應(yīng)用模里:解決某一專(zhuān)門(mén)應(yīng)用的應(yīng)用

模型，是GIS技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)牌所在。

3、試說(shuō)明地理信息系統(tǒng)的基本分析功能與應(yīng)用模型之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

答：地理信息系統(tǒng)分析功能是基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)報(bào)照一定規(guī)律或者參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得出的結(jié)構(gòu)，這些規(guī)律和參數(shù)就可以

構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用模型，比如降雨量計(jì)算模里和貝力強(qiáng)度計(jì)算模型等。但應(yīng)用模型很多是專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的模型，其表現(xiàn)

可以是參數(shù)表格也可以是圖標(biāo)或計(jì)算公式，不利于地理信息這種要與地理坐標(biāo)慕城系，并且需要特殊的可視化效

果的信息分析與表達(dá)。因此要構(gòu)建適合于地理信息分析和表達(dá)的應(yīng)用模型就要吧如氣象農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用模里特變

或者結(jié)合地理信息做成與空間信息想連接的棋里應(yīng)用于分析。

4、根據(jù)你的了解，附述地理信息系跳的相關(guān)絲科及關(guān)岷技術(shù)，并就地理信息系統(tǒng)基聊理論的簡(jiǎn)歷和發(fā)展問(wèn)SL發(fā)表

你的意見(jiàn)和觀(guān)點(diǎn)？

笞：地理信息系統(tǒng)與其他相關(guān)學(xué)科系統(tǒng)間的關(guān)系（1）GIS與地圖學(xué)GIS是以地圖數(shù)據(jù)庫(kù)（主要來(lái)自地圖）為基

?,其最終產(chǎn)品之一也是地圖，因此它與地圖有著極密切的關(guān)系。GIS是地圖學(xué)理論、方核與功能的54伸，GIS與

地圖學(xué)一脈相承，它們都是空間信息處理的學(xué)科，地圖學(xué)徵調(diào)圖形信息傳輸，而GIS則強(qiáng)調(diào)空間數(shù)描處理與分析，

地圖學(xué)與GIS之間的勝系是通過(guò)地圖可視化工具與他f］的潛力來(lái)增限GIS的數(shù)據(jù)綜合和分析能力。（2）GIS與

一般事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)GIS離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。數(shù)用庫(kù)技術(shù)主要通過(guò)屬性來(lái)管理和槍索，但一般沒(méi)有空間微念，GIS恩

能夠處理空間數(shù)據(jù)。（3JGIS與計(jì)算機(jī)地圖制圖計(jì)算機(jī)地圖制圖技術(shù)的發(fā)展對(duì)GIS的產(chǎn)生起了有力的促進(jìn)作用，

的出現(xiàn)又反過(guò)來(lái)為地圖GIS制圖提供了現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)手段。數(shù)字地圖是GIS的數(shù)據(jù)源，也是GIS的表達(dá)形式，

計(jì)算機(jī)地圖制圖是GIS的重要組成部分。（4）GIS與計(jì)算機(jī)精助制圖（CAD）GIS處理的多為自然目標(biāo)，CAD見(jiàn)

理的多為現(xiàn)則幾何圖形及其組合。GIS的屬性庫(kù)內(nèi)容結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能限大，圖形屬性的相互作用十分潁繁，且多具

有專(zhuān)業(yè)化特征。

5、地理信息系統(tǒng)課應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？限據(jù)你的了解論述地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展前景？

S：現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)已應(yīng)用于測(cè)繪與地圖儲(chǔ)圖、資源管理、城鄉(xiāng)現(xiàn)劃、災(zāi)害監(jiān)刈、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防、宏觀(guān)決策支

持等領(lǐng)姓；應(yīng)用：1、資源管理、2、EMWiU3、國(guó)土監(jiān)剛、4、輔助設(shè)計(jì)

6、你對(duì)地理信息系統(tǒng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)是怎么理解的？

笞：當(dāng)前地理信息系統(tǒng)正向集成化、產(chǎn)業(yè)化、和社會(huì)化發(fā)展方向邁進(jìn)，呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：1）地理信息系統(tǒng)已成

為一U券自性技術(shù)，地理信息系統(tǒng)不僅與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）構(gòu)成“3S”集成系統(tǒng)，而目與CAD、

多媒體、通信、英特網(wǎng)、辦公自動(dòng)化、虛#1現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成了爍合的信息技術(shù)；2）地理信息系統(tǒng)產(chǎn)

業(yè)化的發(fā)展勢(shì)頭根劭，地理信息系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展日益受到各國(guó)普遍關(guān)注，許多基崩地理信息數(shù)字化產(chǎn)品和

大批專(zhuān)業(yè)地理科學(xué)數(shù)字化產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng)，地理信息系統(tǒng)一成為信息產(chǎn)業(yè)鎮(zhèn)南關(guān)市場(chǎng)前景十分廣闊，Q相對(duì)獨(dú)立

的新興產(chǎn)叱；3）地理信息網(wǎng)絡(luò)化已成為當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)，逐步受到關(guān)注；4）地理信息科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，地理信

息系統(tǒng)一發(fā)展到地信息科學(xué)，但學(xué)科It系尚未健全，還處在發(fā)展階段。

7、敘述地理信息系統(tǒng)的幾個(gè)主要發(fā)展階段，匕們的標(biāo)志性進(jìn)展及其對(duì)地理信息

系統(tǒng)發(fā)展的影響？

S：1）地理信息系統(tǒng)開(kāi)拓期（二十世界60年代）萌芽:這一時(shí)期計(jì)算機(jī)廣拒應(yīng)用，1963年RogerTomlinson開(kāi)

創(chuàng)了世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)郎加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）,Tomlinson被譽(yù)為地理信息系統(tǒng)之攵；2）地理

信息系統(tǒng)的鞏固和發(fā)展期（二十世界70年代）計(jì)算機(jī)打在到第三代，推出了梅大容量直接存取段備碳盤(pán)，而且通

過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕直接件事數(shù)字化操作，ESRI公司開(kāi)發(fā)了著名的A「clnf。軟件，這一個(gè)階段還先后召開(kāi)了一系列地理信

息的國(guó)麻學(xué)術(shù)甘論會(huì)；3）地理信息系統(tǒng)技術(shù)的大發(fā)展時(shí)期（二十世紀(jì)80年代）：由于第四代計(jì)算機(jī)推出，促進(jìn)

7地理信息系統(tǒng)技術(shù)攝高，先后開(kāi)發(fā)出了Arcinfo.Genqmp.Microstation.Systems等地理信息系統(tǒng)基朋軟件，1987

年美國(guó)成立了國(guó)家地理信息與分析中心（NCGIA），地理信息系統(tǒng)開(kāi)始與咪能的與結(jié)局全球化問(wèn)題；4）地理信息

系統(tǒng)普及時(shí)代（二十世紀(jì)90年代）：地理信息系統(tǒng)被認(rèn)為一種痛用得地理信息技術(shù)工具被廣泛應(yīng)用，美國(guó)前副

總統(tǒng)提出了“數(shù)字地球”這一慨念；5）地理信息系兼用用普及階層（二十一世紀(jì)）：地理信息系舞正在開(kāi)始走進(jìn)

千家萬(wàn)戶(hù)，地理信息系統(tǒng)也英特網(wǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)社會(huì)巨大資源共享，網(wǎng)絡(luò)GIS,移動(dòng)GIS逐漸普及。

8、給出“Geomatics"一同的定義。如何理解“Geo”和“matics"的含義？、“Geomatics”的出現(xiàn)有什

么意義？

笞：1990年Gagnon將"Geomatics選義為“利用各種手段,通過(guò)一切途徑來(lái)獲取和管理有關(guān)空間基R宿息的空間數(shù)

據(jù)部分的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?！癎eo”是地理的意思，”“Matics”是數(shù)據(jù)的意思，他力只是從地理學(xué)科來(lái)考慮地理信

息系統(tǒng)，ITGeomatics,一詞出現(xiàn)的過(guò)程可以看出，"Geomatics"反映了現(xiàn)在刈繪科學(xué)、謁感和地理信息系統(tǒng)御現(xiàn)代計(jì)

算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合的多學(xué)科集成，儀滿(mǎn)足對(duì)空間信息要求的發(fā)展趨勢(shì)。信息是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)

實(shí)世界各W事實(shí)的知識(shí)，是數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，它不（8戰(zhàn)體的物理形式的各種改變而改變。信息具有如下

的特點(diǎn)：①信息的客觀(guān)性。任何信息都是與客觀(guān)事物緊密相聯(lián)系的；②信息的適用性。信息對(duì)決策是十分重要的，

建立地理信息系統(tǒng)的目的就是為生產(chǎn)、管理和決策服務(wù)的，山而信息具有適用M;③信息的傳輸性。信息可以在

信息發(fā)送曾和接受者之間傳輸，既包括系統(tǒng)把有用信息送至終端段備（包括遠(yuǎn)程為端）,和以一定形式提供給有

關(guān)用戶(hù)，也包括信息在系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的傳輸和交換。④信息的共享性。信息與實(shí)捌不同，它可以傳輸給多個(gè)

用戶(hù)，為多個(gè)用戶(hù)共享，而其本身并無(wú)損失。信息的這些特點(diǎn)，使信息成為當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要資源。數(shù)用

（Data）是通過(guò)數(shù)字化或直接記錄下來(lái)的可以被鑒刖的符號(hào)，不僅數(shù)字是數(shù)據(jù)，而且文字、符號(hào)和圖像也是數(shù)據(jù)。

地理信息是指表任地理系贊諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互妖系和變化規(guī)晝的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的

總?cè)?/p>

第二章

1、通過(guò)實(shí)列說(shuō)明GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征及在計(jì)算機(jī)中的表示方法？

S：GIS筌間數(shù)據(jù)的基本特征：空間特征、屏性特征、時(shí)間特征；在計(jì)算機(jī)中電間特征采取空間分幅，即將整個(gè)

地理空間劃分為許多子空間，在選擇要素表達(dá)子空間；屬性特征采取屬性分層即將要表達(dá)的空間數(shù)據(jù)抽象成不同

類(lèi)型屬性的數(shù)據(jù)層來(lái)表；時(shí)間特征采取時(shí)間分段即將有時(shí)間特征的地理數(shù)據(jù)按其表化規(guī)律劃分為不同的時(shí)間也數(shù)

據(jù)再逐一表示。

2、簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系及其對(duì)GIS數(shù)據(jù)處理和空間分析有何重要意義？

番：空間致?lián)耐負(fù)潢P(guān)系是明懈定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法，在GIS中，它不但用于空間數(shù)據(jù)的編輯和組

織，而且在空間分折和應(yīng)用中都具有非常重要的意義。意義：（1）根據(jù)柘撲關(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或者計(jì)算距離,

就可以確定一種地域?qū)嶓w，相對(duì)于用一種地理買(mǎi)你的空網(wǎng)位置關(guān)系；（2）利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空網(wǎng)要素的查詢(xún)；

（3）可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體。

3、試比較矢量與拙格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各有什么特征？

答：矢量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：用離散的點(diǎn)、線(xiàn)、而織成的邊界或表向來(lái)表達(dá)空間實(shí)棟，用標(biāo)識(shí)符

表達(dá)的內(nèi)容描述空間實(shí)體的屬性。描述的空間對(duì)象位置明懈，屬性隱含。矢量數(shù)機(jī)之間的關(guān)系表示丁空間數(shù)據(jù)的拓

撲關(guān)系。柵格數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：用離散的量化的網(wǎng)格值來(lái)表示和描述空間目標(biāo)；具有屬性明顯、位置隱含的特點(diǎn)；數(shù)

據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，但數(shù)據(jù)量大；幾何和屬性偏差；面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，難以建立空間對(duì)象之間的

關(guān)系。（1）刪格數(shù)據(jù)結(jié)崗類(lèi)里具有“同性明顯、位置隱含”的特點(diǎn)，它易于實(shí)JL且摞作簡(jiǎn)單，有利于基于m格

的空間信息模蟹的分析，而采用矢量教據(jù)結(jié)構(gòu)則麻煩的多；（2）但橫格數(shù)據(jù)表達(dá)精度不高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，工作

效率較低。因此，對(duì)于基于柵格數(shù)描結(jié)構(gòu)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，需要眼據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的自身特點(diǎn)及其精度要求來(lái)恰當(dāng)?shù)仄胶?/p>

冊(cè)格數(shù)據(jù)的表達(dá)精度和工作效率兩者之間的關(guān)系。（3）另外，因?yàn)榘聘駭?shù)據(jù)格式的簡(jiǎn)單性（不經(jīng)過(guò)壓縮編眄），

其數(shù)據(jù)格式容易為大多數(shù)程序段it人員和用戶(hù)所理解，基于棚格數(shù)據(jù)基年之上的信息共享也較矢量數(shù)據(jù)容易。矢

量數(shù)據(jù)具有“位置明顯，屈性隱含”的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)表達(dá)精度較高數(shù)據(jù)存俯量小，較高分辨率，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，

但在多辨析跌至和柩門(mén)那個(gè)捱均值處理等操作比較苦難。

4、請(qǐng)簡(jiǎn)述平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)在GIS中的應(yīng)用？

§：平面搭制網(wǎng)用口確定在地球上得平面位置通常是地理經(jīng)緯度坐標(biāo)；高程控制網(wǎng)利用空間某點(diǎn)高于或低于基準(zhǔn)面

的垂直他禹來(lái)提供地形信息。

5、什么是4D8IE?它力與矢量和柵格數(shù)悌之間具有ft么聯(lián)系？

答：4D數(shù)據(jù)是指：數(shù)字線(xiàn)畫(huà)圖數(shù)據(jù)（DLG）、數(shù)字極格數(shù)據(jù)（DRG）、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）、數(shù)正用影

像數(shù)據(jù)（DOM）;數(shù)字線(xiàn)圓圖數(shù)據(jù)（DLG）:是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)。數(shù)字冊(cè)格數(shù)描（DRG）:是現(xiàn)有紙質(zhì)地

圖經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）:是藝術(shù)字形式表達(dá)的地形制伏數(shù)據(jù)，也是

矢量數(shù)據(jù)；數(shù)正射影像數(shù)據(jù)（DOM）：是對(duì)遙感數(shù)字翳像，經(jīng)像元進(jìn)行投影差改正、提嵌，也是一抻姍格形式的

數(shù)據(jù)。

6、什么是流程編周？流程編碼的壓縮效果與卻些因素有關(guān)？

答：流程編碼是逐行將相同值得柵格合并，記錄合并后冊(cè)格的值及合并楣格的放量（即流程），其目的是壓縮

神格數(shù)據(jù)晝，消除數(shù)據(jù)間的冗余。流程編碼的壓縮效果壬要取決于棚格數(shù)據(jù)的性質(zhì)級(jí)與原圖的復(fù)雜成反比，變化多

得部分有游程數(shù)既多，變化少的部分流程數(shù)就少，圖件越簡(jiǎn)單壓縮效率就越高。

7、什么是柵格四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)？請(qǐng)比較常理四叉利與線(xiàn)性四叉的的區(qū)別？

答：柵格01叉捌結(jié)構(gòu)是指將空格曜區(qū)域按照四個(gè)象限進(jìn)行遞舊分n次，每次分刈形成2n*2N個(gè)子象限中的屬性數(shù)

值都相同為止，孩子象限就不再分割。常現(xiàn)四叉樹(shù)與線(xiàn)性四叉捌的區(qū)刖：常規(guī)四叉的：常規(guī)四叉樹(shù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常

俯存6個(gè)量，即4個(gè)子節(jié)點(diǎn)指針、一個(gè)攵節(jié)點(diǎn)指針和一個(gè)節(jié)點(diǎn)值。?，F(xiàn)四叉捌可采用子下而上的方法建立，對(duì)柵

格報(bào)莫頓得I!序進(jìn)行檢測(cè)，這抻方法除了要E錄葉節(jié)點(diǎn)，還要記錄中間節(jié)點(diǎn)。常規(guī)四叉樹(shù)在處理上簡(jiǎn)便靈活，而且

當(dāng)楣格巡陣很大，存儲(chǔ)和處理整個(gè)矩陣較困姓時(shí)，可用常皿四叉樹(shù)存俯法；線(xiàn)性四叉樹(shù)：線(xiàn)性四叉的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只

存儲(chǔ)3個(gè)量，即莫頓碼、深度（或節(jié)點(diǎn)大?。┖凸?jié)點(diǎn)值。線(xiàn)性四叉的編碼不需要記錄中間節(jié)點(diǎn)的、。值節(jié)點(diǎn)，也

不適用指It,僅記錄非。值也節(jié)點(diǎn)，并用莫或碼表示葉節(jié)點(diǎn)的位置。線(xiàn)性四叉的比常規(guī)四叉的節(jié)省存的空間；由

于記錄節(jié)點(diǎn)地址，既能直接找到其在四叉樹(shù)中的走向路徑，又可以換算出他在整個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的行列位置，壓縮

和解壓縮比較方便，各部分分辨率可不同，即可精確地表示圖形結(jié)構(gòu)，又可減少存俯量，易于通行大部分圖形操作

和運(yùn)算。

8、什么是TIN?GridffTIN在表ii曲面數(shù)據(jù)的時(shí)候各有什么特點(diǎn)？

答：Grid規(guī)則網(wǎng)格和TIN不規(guī)則三角網(wǎng)都是表示數(shù)字高程的兩種方法。Grid想則網(wǎng)格通常是正方形，也可以是矩

形、三角的等現(xiàn)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間加分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表

示為一個(gè)走陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)一獨(dú)數(shù)組。每個(gè)格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個(gè)元素，對(duì)旭一個(gè)島程值；TIN不

規(guī)則三角網(wǎng)是將離散分布的實(shí)41數(shù)據(jù)點(diǎn)連成三角網(wǎng)，網(wǎng)中的每份三角形要求用量接近等邊形狀，并保證由最近鄰

點(diǎn)構(gòu)成三角形，即三角形的邊長(zhǎng)之和最小。特點(diǎn)：Grid現(xiàn)則網(wǎng)格：可以很容易地用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，特別是柵格

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地理信息系統(tǒng)。它還可以很容易地計(jì)算等高線(xiàn)、坡度坡向、山坡陰影和自動(dòng)提取流域地形，使得它成為

數(shù)字高程模型（DEM）最廣泛使用的格式。規(guī)則格網(wǎng)的缺點(diǎn)是不能由璇表示表面網(wǎng)格所代表的地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部：

在地形平坦的地方，存在大量的數(shù)據(jù)冗余；在不改變格網(wǎng)大小的情;見(jiàn)下，又難J1表達(dá)復(fù)雜地形的突變現(xiàn)象。此外,

規(guī)則格網(wǎng)的數(shù)據(jù)量通常比較大，給數(shù)據(jù)管理帶來(lái)了不便，需要進(jìn)行壓縮存慚。如果采用無(wú)損壓縮難以達(dá)到很好的壓

縮效果，如果要保證壓縮效果，只能采用有損壓縮，即犧牲了地形的細(xì)節(jié)信息。TIN不規(guī)則三角網(wǎng)：次少了現(xiàn)則

格網(wǎng)帶來(lái)的數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)在計(jì)算效率和表達(dá)精度方面也有其優(yōu)越性。不姓則三角網(wǎng)的數(shù)據(jù)存惆方式比規(guī)期格網(wǎng)

復(fù)雜，不規(guī)則三角網(wǎng)與現(xiàn)則格網(wǎng)不同之處是的地形起伏變化的復(fù)雜性而改變采樣點(diǎn)的密度和決定采樣點(diǎn)的位置，

因而它能夠避免地形平坦時(shí)的數(shù)據(jù)冗余，又能技地形特征點(diǎn)如山脊、山谷線(xiàn)、地形變化線(xiàn)等表示數(shù)字高程特任。

第三章

1、比較空間內(nèi)插的移動(dòng)機(jī)合法、局部函數(shù)和技距離加權(quán)法等。P108

苔：移動(dòng)儀合法：是只對(duì)每一個(gè)侍插值點(diǎn)P用一個(gè)多項(xiàng)式曲面相合該店附近的表面，從而計(jì)茸出垓點(diǎn)的高程值。

3、試述克里金內(nèi)插法的基本原理、優(yōu)點(diǎn)及實(shí)髓過(guò)程？

§：原理：將被插值的莫要素（例如地形要素）當(dāng)做一個(gè)區(qū)域仇地變量來(lái)看待。麻調(diào)區(qū)域化的變量就是介于完全隨

機(jī)的變量杷完全附定的變員之間的一種變量，它的所在區(qū)姓位置的改變而連續(xù)地變化，Hilt,彼此離得正點(diǎn)之間

有某種程度上的空間相關(guān)性，而相隔比較遠(yuǎn)的點(diǎn)之間在統(tǒng)計(jì)上看是相互獨(dú)立無(wú)關(guān)的。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)施過(guò)程：首先是

利用那些播搖用來(lái)插值的離散點(diǎn)集合建立一個(gè)變量圖，變量圖通常包括兩部分，一個(gè)是根據(jù)實(shí)臉獲得的變學(xué)圖，

另一個(gè)是模型變量圖。其次將變量圖用來(lái)計(jì)封Kriging方法中的權(quán)重。

4、靖舉明說(shuō)明常用的矢量和橫格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法？

矢量轉(zhuǎn)柵杼：矢量轉(zhuǎn)H格：內(nèi)部點(diǎn)獷取法，即由多邊形內(nèi)部種子點(diǎn)向周?chē)忺c(diǎn)護(hù)散，直至到達(dá)各邊界為止；復(fù)數(shù)

枳分算法，即由侍判別點(diǎn)對(duì)多邊形的封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)枳分，來(lái)判斷兩者關(guān)系；射線(xiàn)算法和歸描算法，即由圖外

某點(diǎn)向特圳點(diǎn)引射線(xiàn)，通過(guò)射線(xiàn)與多邊形邊界交點(diǎn)數(shù)來(lái)判斷內(nèi)外關(guān)系；邊界代數(shù)算法，是一種基于枳分思想的

矢量能柵招算法，適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多為形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，方法是由多邊形邊界上某點(diǎn)開(kāi)始，U時(shí)針?biāo)阉鬟?/p>

界線(xiàn)，_L6時(shí)邊界左制具有相同行坐標(biāo)的機(jī)格旗去某值，下行時(shí)邊界左側(cè)所有楣格點(diǎn)加_1垓值，邊界搜索完之后

即完成多邊形的轉(zhuǎn)換。橫格柄矢量：即是提取具有相同編號(hào)的刪格集合表示的多邊形區(qū)域的ill界和邊界的柘撲捌

格轉(zhuǎn)矢量關(guān)系，并表示應(yīng)矢量格式邊界線(xiàn)的H程。步驟包括：多邊形邊界提取，即使用高通濾波將榔格圖像二值

化；邊界線(xiàn)追蹤，明對(duì)每個(gè)“原由一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)搜索；柘撲關(guān)系生成和去處多余點(diǎn)及曲線(xiàn)四滑。

答：矢量向楣格轉(zhuǎn)換方法：矢量向U格轉(zhuǎn)換處理的更笨任務(wù)就是把點(diǎn)、線(xiàn)或面的矢量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的捌格數(shù)據(jù)，

這一過(guò)程叫做捌格化ell格化可以分刖針對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)和面來(lái)進(jìn)行，點(diǎn)的極格化是線(xiàn)和面捌格化的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換方法：立

矢量數(shù)據(jù)的平面直角坐標(biāo)系和冊(cè)格行列坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。點(diǎn)的捌格化：矢員坐標(biāo)（x,y）,轉(zhuǎn)換后的柵格

但愿行列值（I,J）;線(xiàn)的枷格化：線(xiàn)的楣格化先分解成折線(xiàn)的每一個(gè)線(xiàn)段的橫格化，對(duì)應(yīng)一條線(xiàn)段的H格化，先

使用點(diǎn)極格化地方法，根格化線(xiàn)段的兩個(gè)端點(diǎn)，然后再楣格化線(xiàn)段中間的那分；面得樹(shù)格化：基于4段數(shù)據(jù)的捌

格化方法與線(xiàn)段極格化地方法類(lèi)（U,基于多31形數(shù)據(jù)柳格化地方法，這抻方法是以非拓?fù)涞膶?shí)體的實(shí)體多邊形作

為IIKH匕地處理單元，將一個(gè)多邊形的內(nèi)部網(wǎng)格單元鼠予多邊形的屬性值，基于多邊形數(shù)據(jù)的刪格化方法包括：

內(nèi)點(diǎn)填充法、邊界代數(shù)法和包含槍駁沫等。楣格向矢量的蜃換方法：根格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化又稱(chēng)為矢

量化。矢量化方法：1）二值化，想根據(jù)姍格數(shù)據(jù)建立一個(gè)閾值，再根據(jù)這個(gè)團(tuán)值將不同的數(shù)據(jù)灰度嚴(yán)肅限到2個(gè)

?度形成二值圖。2）細(xì)化，是消除線(xiàn)圖橫斷面楣格樹(shù)的差異，使得每一條或只保留代表其軸線(xiàn)或周?chē)喐€(xiàn)位置

的單個(gè)柵杼的寬度。細(xì)化又可分為“剝皮法”，和“骨架法”兩大類(lèi)。“剝皮法”：實(shí)質(zhì)是從曲線(xiàn)的邊緣開(kāi)始，

每一次剝抻等于一個(gè)楣格寬的一層，直到最后留下彼此連通的由單個(gè)1?格點(diǎn)組成的圖形。“骨架法"3）跟蹤法：

是講細(xì)化處理后的捌格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為從節(jié)點(diǎn)出發(fā)的線(xiàn)段或閉臺(tái)的線(xiàn)條，并以矢量陽(yáng)式存儲(chǔ)線(xiàn)段的坐標(biāo)。楣格數(shù)據(jù)的

矢量化方機(jī)1）首先在柵格數(shù)據(jù)中收索多邊/邊界朝段相交處的節(jié)點(diǎn)位置；2）接著從收索出得節(jié)點(diǎn)里任選一個(gè)座

位其實(shí)眼蹤節(jié)白，H看棚格單元屬性值不同的兩個(gè)利格單元之網(wǎng)進(jìn)行多邊形邊界版段的跟蹤，記錄每一步跟蹤的坐

標(biāo)，直到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)為止；3）最后將各家得到的富原數(shù)據(jù)連接組織成多邊形。

6、試述GIS空間跖撲關(guān)系編輯的I力能及具體算法？P106、空間拓?fù)潢P(guān)系編弼的功能及具體算法？

答：1）多邊形連接編輯功能：首先要找出要留輯多邊形相關(guān)的所有記錄，其次我在找出的記錄中，檢查當(dāng)前編輯

的多ill形所處的位置：如果帶編輯的多邊形在左多邊形位置，將之與處于有多it形位置的多邊形號(hào)相交換，同時(shí)

也將該記靈的節(jié)點(diǎn)號(hào)位置作相應(yīng)的交換，反之則核記錄的所有數(shù)據(jù)喉序不作改變；的后，從經(jīng)過(guò)代碼位置轉(zhuǎn)換的

記錄中，任取一個(gè)起始節(jié)點(diǎn)作為起點(diǎn)，顫序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，必要時(shí)可對(duì)記錄的前后額序作調(diào)整，是由連接的節(jié)點(diǎn)能

自行MB）;如節(jié)點(diǎn)不能閉合則必須改正出錯(cuò)得記錄。2）節(jié)點(diǎn)連接編輯功能：首先從M段文件中找出與當(dāng)前編輯的

節(jié)點(diǎn)相關(guān)的所有記錄；其次在找出的記錄中，檢查當(dāng)前編輯的節(jié)點(diǎn)所在的位置：如奧侍編輯的節(jié)點(diǎn)在起始節(jié)點(diǎn)位置,

將之與處于終止節(jié)點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)號(hào)相交換，同時(shí)也將該記錄的多邊形號(hào)位置作相應(yīng)的交換反之則該記錄的所有數(shù)

據(jù)澳顫序不作改變；再者，從經(jīng)過(guò)代碼位置轉(zhuǎn)換的記錄中，任取一個(gè)左多邊形作為起點(diǎn)，顫序連接各個(gè)多邊明同

樣必要時(shí)可對(duì)記錄的前后瓶便作調(diào)整，使得連接的多邊形能首尾呼應(yīng)。

7、儕射變換的原理及其埃差糾正的方法？

S：放射變化是幾何叫正的常用方法，放射變換后的特性直線(xiàn)變化后任是直線(xiàn)，平行線(xiàn)變化后任是平行線(xiàn)，不同方

向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化；

8、請(qǐng)簡(jiǎn)述地圖投影的分類(lèi)及作用？

答：地圖投影實(shí)質(zhì)是將地球托球體面上的經(jīng)緯度線(xiàn)同按照一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面上，在地球橢球面和平面之

間建立點(diǎn)與點(diǎn)之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)方法；地圖投翳分類(lèi)：技地圖投影的構(gòu)成方法可分為：1）幾何投翁：方位投

影、閶杜投影、WI維投翳按球面與投居免得幾何位置不同可用力正軸投影、橫軸投影和斜軸投影；2）非幾何投翳:

的方位投影、的圓柱投翳、的國(guó)能投翳、多IS維投影技地圖投翳變形性質(zhì)可分為：等積投筋、等角投翳、任意投

影

第四章

1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的慨念及其組成部分有哪些？P110

答：空間皴據(jù)庫(kù)主要是為GIS提供空間數(shù)據(jù)的存他和管理方法?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)由三個(gè)部分組成：空間數(shù)據(jù)庫(kù)存俯、

空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。

2、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)有哪些主要的步驟和內(nèi)容？

答：空間依據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要經(jīng)歷一個(gè)由現(xiàn)實(shí)世界到信息世界，再到計(jì)算機(jī)世界的轉(zhuǎn)化過(guò)程。具體步驟板內(nèi)容為：1）

需求分析：即用系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)分析與某一特點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用有關(guān)系的數(shù)據(jù)集合；2）樹(shù)念設(shè)計(jì)：把用戶(hù)的需求加

以解釋?zhuān)⒂渺赌钅Ｐ捅磉_(dá)出來(lái)。3）退捐設(shè)計(jì)：空間數(shù)據(jù)庫(kù)退輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是，把信息世界中的概念模型利用數(shù)

據(jù)庫(kù)管理系就所提共的工具映對(duì)為計(jì)算機(jī)世界中偉數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所支持的數(shù)18庫(kù)模型，并用數(shù)悌描述詣言表達(dá)出

來(lái)；4）物理設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)指數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存情路徑的設(shè)計(jì)，即將數(shù)據(jù)庫(kù)的退輯模里在實(shí)麻的物理

存儲(chǔ)設(shè)的上加以實(shí)現(xiàn)，從而建立一個(gè)具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫(kù)。

3、培義數(shù)據(jù)模型中的實(shí)體一妖系模型的圖示中有那些基本元素？

答：.實(shí)體一蛾系模型由1）實(shí)體：實(shí)偏是對(duì)客觀(guān)現(xiàn)存的具獨(dú)立作用的食物的一種抽象；2）蛾系：蛾系是實(shí)體見(jiàn)有

意義的相互作用或?qū)?yīng)關(guān)系；3）屬性：屬性是對(duì)實(shí)體和聯(lián)系特征的描述。

4、ft么是關(guān)系數(shù)據(jù)模里？其中的基本拗念，如元組、屬性、關(guān)健字、模式、關(guān)系數(shù)ft!庫(kù)、關(guān)系完整性等的含義分

刖是ft么？

答：關(guān)系數(shù)據(jù)模型是將用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的視圖與其物理實(shí)現(xiàn)分割開(kāi)來(lái)，從而使得關(guān)系模型十分有利于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。

基本慨念含義：元組：每個(gè)實(shí)用對(duì)應(yīng)于表中的一行，在關(guān)系值南關(guān)叫曲元組，在當(dāng)于通常的一個(gè)記錄；域：表中

的列表示屬性，叫做域，相當(dāng)于逋常記錄中的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)；屬性：關(guān)維字：關(guān)系中的杲一屬性組，若它的唯一地

標(biāo)識(shí)了一個(gè)元組則稱(chēng)核屬性組為候選關(guān)It字；關(guān)系模式：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：一系列關(guān)系的集合構(gòu)質(zhì)一個(gè)關(guān)系數(shù)相庫(kù)；關(guān)

系完整性：關(guān)系的正磁性相容性和有效性；

5、在關(guān)系數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)中，函數(shù)依賴(lài)和范式的含義是什么？

函數(shù)依賴(lài)：是由數(shù)學(xué)理論派生的術(shù)第，它表征一個(gè)屬性集合的值，對(duì)另一屬性值集合的依賴(lài)性。范式：由于關(guān)系

的屬性之間存在著多種關(guān)系依賴(lài)特性當(dāng)用關(guān)系模式表達(dá)時(shí)，一些不良的謂義特性就可能造成數(shù)據(jù)存Si的冗余及由

此造成的數(shù)據(jù)操作的異常，所以提出了必須逋循的一些規(guī)范化形式，稱(chēng)范式。

6、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模32中的基本楣念，如對(duì)象、消息、繼承、重載、多態(tài)、祗括、聚集的含義是什么？

§：對(duì)象：人力對(duì)世界上的事物的認(rèn)識(shí)柩成極念使我H1可口感卻和推理世界上的事物，這些慨念運(yùn)用到的事物稱(chēng)為

對(duì)象；

消息：是對(duì)象與對(duì)象之間相互請(qǐng)求或相互林作的唯一途徑；類(lèi)：是對(duì)一組對(duì)象的抽象描述，它將改組對(duì)象所具有的

共同特征集中起來(lái)，以說(shuō)明改組對(duì)象的能力和性質(zhì)；繼承：是對(duì)具有層次關(guān)系的屬性和操作旌行的共享的一種機(jī)

制；重載：一個(gè)類(lèi)型上可以力能在使用名的方法，當(dāng)出現(xiàn)這種方沫時(shí)，必須按照某抻明顯的方式區(qū)分它們，將這

仲特性稱(chēng)為重載；多態(tài)：是只同一個(gè)消息可以根撮發(fā)送消息對(duì)象的不同采用多種不同的行為方式；極拓：是吧舉

有相同特（I和草做的類(lèi)歸納在一個(gè)更一般的制類(lèi)中；聚集：聚集反映了潛逃對(duì)象的網(wǎng)念，仙桃對(duì)象是有一些其他對(duì)

象組成的，他是用來(lái)描述更高層次對(duì)象的一仲形式。

7、什么是空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引？主要的空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引有哪些？

答：所謂空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引就是依據(jù)空間實(shí)體的位置形狀或空間實(shí)體的某種空間關(guān)系，技一定的顆序排列的一押數(shù)

據(jù)結(jié)構(gòu)。主要的空間數(shù)據(jù)庫(kù)所以有：范圍索引、格網(wǎng)空間索引、四叉的空間索引。

8、什么事空間元數(shù)據(jù)？空間元數(shù)據(jù)的作用是什么？

答：空間無(wú)數(shù)據(jù)是指在空間數(shù)描庫(kù)中用于描述空間數(shù)用的質(zhì)量表示方法，空間參考和管理方法等特SE的數(shù)據(jù)，是

實(shí)現(xiàn)空間信息共享的核心標(biāo)注之一；空間元數(shù)據(jù)的作用是幫助空間數(shù)據(jù)的使用者查詢(xún)所需的空間信息進(jìn)斤空間數(shù)

據(jù)的共享，進(jìn)一步處理空間數(shù)據(jù)。

第五章

1、試解釋緩沖區(qū)分析和疊合分析慨念，并舉例說(shuō)明這兩種空間分析方法的用途？

答：援沖區(qū)分析是指在點(diǎn)、線(xiàn)、面試題的周?chē)詣?dòng)建立的一定寬度的多ill形區(qū)幀或帶狀區(qū)域；普合分析是指在

相同的空間坐標(biāo)系統(tǒng)條件下，將同一地區(qū)的兩個(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（I,或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。緩沖區(qū)分析期用于某一主題對(duì)象對(duì)鄰近對(duì)象在一定幅射限度或

影照隕度天劍俠的十用區(qū)幀分析。疊合分析應(yīng)用于查詢(xún)和和建模方面，也很有效的解決插值問(wèn)題。

2、2較鬟沖區(qū)查詢(xún)與鬟沖區(qū)分析的檄念?

答：1.蝮沖區(qū)查徹與埃沖區(qū)分析不是一個(gè)假念的兩種形式，援沖區(qū)查詢(xún)屬于數(shù)據(jù)查南，而援沖區(qū)分析屬于數(shù)據(jù)的空

間分析；2.緩沖區(qū)查詢(xún)不對(duì)原有圖形進(jìn)行切割，只是根據(jù)用戶(hù)需要給定一個(gè)點(diǎn)緩沖、線(xiàn)鬟沖或面緩沖的葩離，從而

形質(zhì)一個(gè)黃沖區(qū)的多邊形，再根據(jù)多邊形檢索的原理，檢索出言垓媛沖區(qū)多邊形內(nèi)的空間地物。而媛沖區(qū)分析對(duì)原

有圖形進(jìn)行切割，形成一個(gè)點(diǎn)援沖、線(xiàn)皴沖或面緩沖的能離，從而獲得該緩沖區(qū)多21形內(nèi)的空間地制。

3、P172

4、時(shí)論從數(shù)字高程模里中還可以派生出那些數(shù)字地形數(shù)據(jù)？

答：高程模型是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)伏地面模型是數(shù)字地柩模型的一個(gè)分支。因此高程

模型可以派生出如：坡度、城向、曲面面枳等地形數(shù)據(jù)。

5、試以格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，提取山丘地區(qū)的山頂島程信息。

答：1）口地表單元網(wǎng)格四個(gè)頂點(diǎn)的高程的平切值為核單元的平均高程；2）一地表單元格頂點(diǎn)的高程與研究區(qū)域內(nèi)

最低點(diǎn)高程只差打得平均值為垓單元的相對(duì)高程;3）高程變異是反映地表單元網(wǎng)格個(gè)頂點(diǎn)高程變化的指標(biāo)數(shù)字

高程模型QEM）包括平面位置和高程數(shù)據(jù)兩種信息，可以直接在野外通過(guò)全站儀或者GPS等進(jìn)行測(cè)量，也可以同

按地從航生影像或者遍感圖像以及既有地圖上得到。具體采用何抻數(shù)據(jù)源和相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，一方面取決于這些源

數(shù)據(jù)的可兼用性，另一方面也取決于DEM的分辨率、精度要求、數(shù)據(jù)量大小和技術(shù)條件等數(shù)據(jù)來(lái)源：遙感影像

航攝翳測(cè)量數(shù)據(jù)采集，，/圖數(shù)字化地形圖數(shù)字化就是指對(duì)地渺圖中的地形要素進(jìn)行數(shù)字化處理，從模機(jī)數(shù)據(jù)，

地形圖，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)S,其它數(shù)據(jù)源中獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：手扶跟蹤數(shù)字化：描數(shù)字化或屏幕數(shù)字化

6、什么是地圖代數(shù)，壬要存在那些地圖代數(shù)的方法？

§：地圖代數(shù)是以一尺度空間內(nèi)刪格點(diǎn)集的變換和運(yùn)算來(lái)解決地理信息的圖形符號(hào)可視化及空間分析的新型理論

和方法。主要存在基于楣格數(shù)據(jù)的疊合分析方法。

7、什么是Voronoi圖，他有哪些主要特征和用途？

答：它是由一組由連接兩鄰點(diǎn)直線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)組成的連續(xù)多邊形組成。N個(gè)在平面上有區(qū)別的點(diǎn)，技照最鄰近

庭則劃分平面；每個(gè)點(diǎn)與它的最近鄰區(qū)幀相關(guān)賬。

Voronoi圖特征：1）所有Voronoi圖都是「多邊形;2）Voronoi多邊形的頂點(diǎn)是相鄰已知點(diǎn)構(gòu)成的三角形夕卜撥四

的圓心3：所有這些外接圓的內(nèi)部不包含已知點(diǎn)。Voronoi圖的用途：可以用廢已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)和分析垓

多邊形內(nèi)的所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)，Voronoi圖可以用于空間插值計(jì)算。

8、請(qǐng)簡(jiǎn)述Dijkstra算法及其在GIS最短路徑分析中的電用？

§：Dijkstra算法是按路徑長(zhǎng)度遞博喉序產(chǎn)生與頂點(diǎn)的最彘路徑。算法過(guò)程：段曷發(fā)距離已確定的頂點(diǎn)集合作為紅

集點(diǎn)，最細(xì)距離尚未確定的為藍(lán)集點(diǎn)。1）按招杼長(zhǎng)度遞增順序產(chǎn)生

各藍(lán)頂點(diǎn)的最狹路徑；2）在當(dāng)前藍(lán)點(diǎn)集中選擇一個(gè)距離最小的藍(lán)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)充紅點(diǎn)集，以保證算法按路徑長(zhǎng)度遞揩的感

序產(chǎn)生各頂點(diǎn)的最鬼路徑；3）沒(méi)擴(kuò)充一個(gè)籃點(diǎn)到紅點(diǎn)集中，則制余的藍(lán)點(diǎn)的路徑按照新加入的紅點(diǎn)作為中間頂點(diǎn)

進(jìn)行慘正，一旦加入新頂點(diǎn)使得藍(lán)點(diǎn)給徑長(zhǎng)度最理，則用變短的符徑代昔原來(lái)的藍(lán)點(diǎn)格徑長(zhǎng)度，重復(fù)以上過(guò)程；4）

直到所需求的藍(lán)點(diǎn)已擴(kuò)充到紅點(diǎn)集時(shí)，算法箝束。應(yīng)用：1）選擇要進(jìn)行計(jì)算的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)；2）對(duì)這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行

聯(lián)通分折，即采用寬度優(yōu)先搜索方法，未快速列斷這兩個(gè)紿點(diǎn)之間是否聯(lián)通，也就是碉定是否存在il算最短路徑的

必要，若聯(lián)通則進(jìn)行3）調(diào)用Dijkstra算法，計(jì)算兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑4）進(jìn)過(guò)對(duì)計(jì)算出來(lái)的最彘路徑樹(shù)進(jìn)

行優(yōu)化處理后，生成最終的最細(xì)招徑樹(shù)，輸出并推出。

第六章

1、結(jié)合你的興物領(lǐng)域（水土保持、洪水陰災(zāi)、土地分等定級(jí)等），敘述基于GIS的地球科學(xué)應(yīng)用模里的建模布咪和

方法？

§：利用GIS的數(shù)值分析方法來(lái)估算土壤水土流失程度，首先磁定土壤流失的數(shù)字分析模里，根據(jù)模型蝌定影響

士填流失由I3子，這些因子必須能夠反映不同的土壤的性質(zhì)，不同的坡面形態(tài)，以及不同的植被條件；裝后選擇格

網(wǎng)尺寸，建立各個(gè)影用因子的橫格數(shù)據(jù)；最后將多種信息加以復(fù)合，確定研究地區(qū)土壤流失量的各種不同等級(jí)，為

制定區(qū)域的水土保持規(guī)劃提供依據(jù)。應(yīng)用模型的步驟：1）明磷分析目的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則2）準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)3）空間分析

操作4）維果分析5）解釋評(píng)價(jià)結(jié)果。

2、通過(guò)應(yīng)用實(shí)例或?qū)崢?biāo)操作過(guò)程圖，說(shuō)明在解決地球科學(xué)問(wèn)?！中，如何將地球和學(xué)知識(shí)與GIS應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行有機(jī)

結(jié)合，并立論兩者之間的相互關(guān)系？

答：地球科學(xué)是一門(mén)研究地球資源、環(huán)境演化規(guī)律與人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)之間相互作用關(guān)系的科學(xué)，它尋求大類(lèi)社會(huì)與

環(huán)境楙同演化、持續(xù)發(fā)展的途徑?，F(xiàn)在已發(fā)展為集自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與社會(huì)科學(xué)為一體，是由多學(xué)科科學(xué)體系組

成的邊緣學(xué)科，是21世紀(jì)的支柱性科學(xué)。地球科學(xué)是GIS兩個(gè)理論基冊(cè)支持點(diǎn)的其中一個(gè)，它涉及信息的組織、

存儲(chǔ)、處理、可視化表示及傳輸中的理論阿的和實(shí)踐同題。而硼地球科學(xué)工作的不斷深入，地用科學(xué)的難度逐漸

增加，以往單一的觸究方法已難見(jiàn)成效。越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到，只有將地球科學(xué)領(lǐng)域的不同冊(cè)究方法得到的信

息進(jìn)行綜合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步特刖是GIS技術(shù)的發(fā)展使這一可能

變成現(xiàn)實(shí)。操作過(guò)程圖P197土壤侵蝕數(shù)據(jù)處理流程圖

3、為公園選址，要求垓公園的位置必須是從主要公路上容易到達(dá)，要減少噪聲干擾，同時(shí)依山情水，而且公園的可

利用面積最大。試以GIS方沫模擬選址分析步驟，設(shè)計(jì)其數(shù)據(jù)處理流程圖，并說(shuō)明其有關(guān)的操作和算子。

分析目的：確定建立公園的合適區(qū)域評(píng)價(jià)準(zhǔn)則：1）相對(duì)安靜（離公路02公里之外）且交通方便（離公路0.8公

里之內(nèi)）2）依附在大小適中的天然河流上，即等級(jí)為2的河流才適合建公園。3）公園選址要避免沼澤地，即土地

利用圖中豐JB澤地的適合建公園。

所需數(shù)梃：交通圖水系圖（帶有分級(jí)M性的水系圖）土地利用圖具體發(fā)躲：1）對(duì)交通圖中的公路分別建立080.2

公里緩沖區(qū)2）在兩緩沖區(qū)進(jìn)行空間疊置（擦除分析）得到公園候選區(qū)域—-zones3）通過(guò)岷屬性再分類(lèi)，將土地利

用圖分成H澤地及非沼澤地兩類(lèi)（1為非沼澤地，0為沼澤地）;4）合并土地利用圖中屬性相同的相鄰多邊形

的邊界，得到Marsh層；5）將Marsh層和zones進(jìn)行多邊形空同疊置分析（相交分析或裁剪分析）,得到zones

內(nèi)的土地利用區(qū)域Zmarsh；6）將Stream層與Zmarshi!H亍空間普置（相交分折）7）查峋輸出所選中的區(qū)域。

杳閩“土地利用類(lèi)型=”且“河流等級(jí)='2，”的區(qū)域，該區(qū)域即為公園建立的候選地址。具體操作步驟：

1）建城沖區(qū)將交通圖層添加到新的Map中，Layers的Properties,General欄中的Unit設(shè)置為meters點(diǎn)在2）

空間疊置分析3）查闔選擇Selection菜單下的SelectByAttributes,在理出的對(duì)話(huà)框中輸入查詢(xún)語(yǔ)句

4、GIS支持下的建設(shè)項(xiàng)目科學(xué)管理與分析（選自2000年國(guó)產(chǎn)GIS基郎軟件測(cè)平試題）。背景條件：現(xiàn)有一經(jīng)濟(jì)開(kāi)

發(fā)區(qū)，它由五大功能區(qū)組成，各功能區(qū)范圍地理坐標(biāo)和允許排污負(fù)荷量如圖表A、表B所示?，F(xiàn)在此經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)

有兩個(gè)建議項(xiàng)目（其地理坐標(biāo)如表C所示），它力的設(shè)it排污量負(fù)荷分別為5Vkm2和8Vkm20

環(huán)境管理審批條件：建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)環(huán)境審批的條件是建設(shè)項(xiàng)目坡計(jì)排污量負(fù)有不超也建設(shè)項(xiàng)目所占功能區(qū)允許

排污量負(fù)有之合。

題目要求：（1）編制專(zhuān)題地圖：①開(kāi)發(fā)區(qū)并能區(qū)圖，顯示出各功能區(qū)的面枳、允許排污負(fù)荷量（要求有圖用）;

建設(shè)項(xiàng)目圖，顯示建設(shè)項(xiàng)目及其與開(kāi)發(fā)區(qū)各叫能區(qū)的空間位置關(guān)系。②健設(shè)項(xiàng)目圖，顯示建設(shè)項(xiàng)目及其與開(kāi)發(fā)區(qū)各

I力能區(qū)的空間位置關(guān)系。

（2）、輸出統(tǒng)計(jì)表①建段項(xiàng)目使用開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)土地面積統(tǒng)計(jì)表；假設(shè)廈目在開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的排污負(fù)荷

量統(tǒng)II表；②假設(shè)項(xiàng)目在開(kāi)發(fā)區(qū)各功能區(qū)的排污負(fù)荷星統(tǒng)”表；③項(xiàng)目審批結(jié)果表（表格形式可按環(huán)境項(xiàng)目審批

條件自行我計(jì)）。

（3：建設(shè)項(xiàng)目可行性分析：對(duì)不可行的建設(shè)項(xiàng)目，可通過(guò)移動(dòng)其地理坐標(biāo)，使之滿(mǎn)足環(huán)境管理審批條件。試

給出在地理坐標(biāo)移動(dòng)最小的前提下的解決方案。

（4）構(gòu)建可完成上述要求、（1）、（2）、（3）任務(wù)的應(yīng)用界面，使之能峭適用于其他建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理。

功能區(qū)坐標(biāo)A區(qū)XY0020220200

BEX0400

Y610106

CEX026400

Y2241062Y能區(qū)DE

D區(qū)X28622

Y00420

EEX8101048

Y0010100

表B

表C

各功能區(qū)允許排污負(fù)荷量I力能區(qū)允許角荷量/（t.km-2）A2.0B8.0C6.0兩個(gè)新建項(xiàng)目的地理坐標(biāo)項(xiàng)目1項(xiàng)目2

XYXY114631863482

允許負(fù)面量/（t.km-2）5.010.0

項(xiàng)目3X-11

Y41

項(xiàng)目4X44

Y26

第七章

1、試述應(yīng)用型GIS開(kāi)發(fā)的過(guò)程和方法，并比較原理法和生命周期法設(shè)計(jì)的特點(diǎn)？

笞：過(guò)程：系統(tǒng)分折、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系裝運(yùn)行與維護(hù)；方法：生命周期設(shè)計(jì)由、原型化設(shè)計(jì)法；生命周期

段計(jì)法：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(kāi)發(fā)目標(biāo)和任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則顫序開(kāi)發(fā)實(shí)做；特

點(diǎn)：1）嚴(yán)格分階段進(jìn)行，便于組織管理2）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程比較長(zhǎng)3）新系統(tǒng)效果的可見(jiàn)性差4）最終用戶(hù)的反饋

比較遲5）不容易把握用戶(hù)需求的變化；原型設(shè)計(jì)法：根據(jù)用戶(hù)需求由用戶(hù)與開(kāi)發(fā)人員共同商定開(kāi)發(fā)目標(biāo)，設(shè)計(jì)

ffl米方案，在較短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出一個(gè)能滿(mǎn)足用戶(hù)基本需求的初步原理或系統(tǒng)雛形，交用戶(hù)使用，經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)

行，根據(jù)用戶(hù)意見(jiàn)對(duì)原型加以修改或填充，如此反復(fù)進(jìn)行，最巽形成一個(gè)比較完善和質(zhì)量較高的應(yīng)用型GIS；特點(diǎn)：

1）用戶(hù)能枳板的產(chǎn)于新系統(tǒng)的段計(jì)實(shí)現(xiàn)2）開(kāi)發(fā)人員及時(shí)獲取用戶(hù)反饋怠見(jiàn)3）能更快看到系統(tǒng)的實(shí)際效果4）

系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

3、以實(shí)例說(shuō)明GIS用戶(hù)界面的基本類(lèi)型和設(shè)計(jì)方法

答：用戶(hù)界面人機(jī)對(duì)話(huà)的工具，他與勵(lì)能模塊一一對(duì)應(yīng)，做到各模塊之間的界面的形式一直2）用戶(hù)可以分為若干

層，便于逐層調(diào)用；根據(jù)功能模塊不同，可分為：菜單式、命令式或表格式的界面；所有界面以體現(xiàn)以人為本的原

則，做到界面友好美觀(guān)，并時(shí)時(shí)提豐富的幫助的有效信息，使用戶(hù)易懂易學(xué)易掌握。實(shí)例自己舉

5、為什么制定GIS標(biāo)準(zhǔn)化的工作日以受到關(guān)注？目前正在從事這項(xiàng)工作的國(guó)麻組織有哪些？

答：隨著信息革命在全球的興起，地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的工作日益受到關(guān)注。壬要是因?yàn)镚IS標(biāo)準(zhǔn)儀有益于促進(jìn)空間數(shù)

據(jù)的交換：數(shù)據(jù)是GIS的處理對(duì)象，由于地理數(shù)據(jù)自身的復(fù)雜特點(diǎn)，造成GIS技術(shù)研究和應(yīng)用的許多共性問(wèn)題，

這些問(wèn)題如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)參考，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)#,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品測(cè)評(píng)造成篇響），促進(jìn)空間數(shù)據(jù)共享（共享

和交換永遠(yuǎn)是GIS技術(shù)追求的最高目標(biāo)，共享目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)同樣需要一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為紂束）和促進(jìn)衰件的共享

（數(shù)據(jù)工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)和提高裁件開(kāi)發(fā)效率，共享軟件成果的保證）。

日前這項(xiàng)工作的國(guó)際組織有：1）ISO/TC211.貿(mào)埃及標(biāo)注化組織TC211專(zhuān)題組,2）FGDC,美國(guó)戢邦地理數(shù)據(jù)委員

會(huì)、3）CEN/TC287,0：洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)；4）0GC,美國(guó)OpengGIS委員會(huì)；5）MEGRIN,0：洲地圖事務(wù)組織；6）

CGSD,加拿大標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。

第八章

1、GIS產(chǎn)品有哪些表現(xiàn)形式？各適合在什么瑜況使用？

答：按輸出的載體類(lèi)型分類(lèi)：1）常規(guī)地圖（是印刷在紙張、塑料薄膜等材料載體上的，是GIS產(chǎn)品的重要輸出形

式）2）數(shù)字地圖（一種新的以計(jì)算機(jī)為存儲(chǔ)和顯示載體的地圖形式）按輸出的內(nèi)容和形式分類(lèi)：1）全要素地形圖

（在內(nèi)容上通常全面表達(dá)水系、地貌、植被、居民點(diǎn)和獨(dú)立地物等地理要素，采用統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影和分幅編

號(hào)，比列尺系統(tǒng)，以及統(tǒng)一的編制規(guī)范和圖式符號(hào)，屬于國(guó)家基本比列尺地形圖）2）各類(lèi)專(zhuān)題地圖（突出表現(xiàn)一

仲或者幾仲自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的地圖）3）謁感影像地圖（及時(shí)提供準(zhǔn)確，綜合大范圍的各種資源環(huán)境數(shù)據(jù)，成為

GIS重要數(shù)據(jù)源之一）4）統(tǒng)計(jì)圖表與數(shù)據(jù)報(bào)錄

2、簡(jiǎn)述GIS圖形輸出的內(nèi)容是什么？

答：1、圖形坐標(biāo)系與前色模蟹：1）圖形坐標(biāo)系統(tǒng)（地球表面世界坐標(biāo)系、輸出設(shè)備的物理坐標(biāo)系）2）顏色模型

與頓色空間（RGB、CMYK、HSVgj色模型）3）GIS圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)IB庫(kù)；2輸出的幾何變換：1）二維圖形變

換2）地因投影變換；3地形圖與專(zhuān)題地圖的輸出組織形式：1）透明圖層與翳像圖層2）專(zhuān)題地圖的符號(hào)系統(tǒng)（點(diǎn)

位、或、而我符號(hào)）

3、試述CIS圖形輸出的組級(jí)形式及地圖圖面配置的內(nèi)容和要求？

答：3地財(cái)圖與專(zhuān)題地圖的輸出組織形式：1）透明圖層與影像圖層（GI