2018年浙江农林大学环境与资源学院812地理信息系统考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． GIS 空间数据互操作的含义和其对于GIS 的必要性。
【答案】（1）GIS 空间数据互操作的含义
GIS 空间数据互操作是指异构环境下两个或两个以上的实体可以互相通信和协作，以完成某一特定任务，这些实体包括程序、对象、系统运行环境等。
（2）GIS 空间数据互操作对于GIS 的必要性
①解决基础数据的共享问题的需要;
②GIS 应用趋向多学科综合和集成化;
③GIS 走向社会化的需要;
④是InternetGIS 发展的需要。
2． 栅格结构和矢量结构各有什么特点?
【答案】（1）矢量数据结构的特点
①优点
矢量数据结构定位明显，属性隐含。有便于面向现象的数据表示，数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络分析，图形显示质量好、精度。
②缺点
数据结构复杂，软件与硬件的技术要求比较高，多边形叠合分析比较困难，显示与绘图成本比较高等。
（2）栅格数据结构的特点
①优点
栅格数据结构属性明显，定位隐含。其数据结构简单，空间分析和地理现象的模拟均比较容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析，输出方法快速，成本比较低廉。
②缺点
图形数据量大，投影转换比较困难，栅格地图的图形质量比较低些，现象识别的效果不如矢量方法。
3． 什么是栅格四叉树结构? 请比较常规四叉树与线性四叉树的区别。
【答案】（1）栅格四叉树结构的含义
栅格四叉树结构是指将空格键区域按照四个象限进行递归分n 次，每次分割形成2n*2n个子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。
（2）常规四叉树与线性四叉树的区别:
①常规四叉树
常规四叉树每个节点通常储存6个量，即4个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值。常规四叉树可采用自下而上的方法建立，对栅格按莫顿码顺序进行检测，这种方法除了要记录叶节点，还要记录中问节点。常规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩阵很大，存储和处理整个知阵较困难时，可用常规四叉树存储法。
②线性四叉树
线性四叉树每个节点只存储3个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线性四叉树编码不需要记录中间节点的、0值节点，也不适用指针，仅记录非0值也节点，并用莫顿码表示叶节点的位置。线性四叉树比常规四叉树节省存储空间; 由于记录节点地址，既能直接找到其在四叉树中的走向路径，又可以换算出他在整个栅格区域内的行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辨率可不同，即可精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作和运算。
4． 时空一体化数据模型主要有哪几种? 说明它们的优缺点。
【答案】GIS 中时空一体化数据结构和数据模型注重以一体化的形式表达地理数据在时间和空间方面的特性。这些模型主要有以下三种:
时间片快照模型
优点:（1）可以直接在当前的GIS 软件中实现;
（2）当前的数据库总是处于有效状态。
缺点:
（1）这种快照图像仅代表地理现象的瞬时状态，而缺乏对现象所包含的对象变化的明确表现，因此它不能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑联系。在查询跟踪能力方面，由于没有时间维拓扑联系的存在，这一模型将无法实施按时间联系而确立的查询跟踪规则。
（2）由于时间片快照是对状态数据的完整存储，所以造成数据的冗余度极大。
底图叠加模型
优点:照适宜的时间间隔记录数据随时间发生的变化，能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑联系。
时空合成模型
优点:（1）保持了底图叠加模型的优点;
（2）与GIS 数据库表达空间、属性数据的手段相似，因而便于以矢量为基础的GIS 软件的实现。
5． 代码的功能。
【答案】代码的功能
（1）鉴别
代码代表对象的名称，是鉴别对象的惟一标识。
（2）分类
当按对象的属性分类并分别赋予不同的类别代码时，代码又可作为区分分类对象类别的标识。
（3）排序
当按对象产生的时间、所占的空间或其他方面的顺序关系排列并分别赋予不同的代码时，代码又可作为区别对象排序的标识。
6． 在关系数据模型设计中，函数依赖和范式的含义是什么?
【答案】（1）函数依赖
函数依赖是表征一个属性或属性集合的值对另一个属性或属性集合的值的依赖性。关系数据模型中的函数依赖主要有主关键字决定关系模式中的非关键字、完全函数依赖、传递函数依赖、多值依赖几种类型。
（2）范式
范式是指关系满足某种规范化的形式称为范式。主要的关系范式有:
①第一范式（1NF ）
第一范式，即关系中的每个属性必须是原子的、不可分割的数据项。在关系数据库中，若一个关系模式满足1NF ，它就是合法的。同时1NF 也是其他范式成立的前提条件。
②第二范式（2NF ）
第二范式是指关系在满足1NF 的基础上，每一个非主属性完全函数依赖于该关系的关键字。即当一个非关键字字段部分地函数依赖于关键字时，就违反了2NF 。
③第三范式（3NF ）
第三范式是指关系在满足第二范式的基础上，其非关键字属性（即非主属性）既非函数依赖，也不传递依赖于关键字，即属于3NF 的关系，其非关键字属性之间都是独立的，不存在函数依赖关系。
④BC 范式（BCNF ）
它是指如果关系模式R 是第三范式，且没有一个非关键字属性是完全函数依赖于其他的非关键字属性，则关系模式R 称为扩充第三范式的模式，即BC 范式模式。
7． 简述GIS 空间数据库设计的基本步骤。
【答案】（1）需求分析:即用系统的观点分析与某一特定的空间数据库应用有关的数据集合。
（2）概念设计:把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来。
（3）逻辑设计:空间数据库逻辑设计的任务是，把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中为数据库管理系统所支持的数据模型，并用数据描述语言表达出来。
（4）物理设计:是指数据库存储结构和存储路径的设计，即将要数据库的逻辑模型在世纪的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有教好性能的物理数据库。