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2018年北京大学地球与空间科学学院817地理信息系统考研核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 网格GIS

【答案】网格GIS 是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范,形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境,将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成,为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。

2. 分布式GIS

【答案】所谓分布式就是指数据和程序可以不位于一个服务器上,而是分散到多个服务器,以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化,克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷,解决了网络GIS 中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题,是地理信息系统技术的一大进步。

3. 空间叠加分析

【答案】空间叠加分析是将代表示同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面,叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。

4. 数字地球

【答案】数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化,变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、二维的地球表达,是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点:①用数字化手段统一处理地球问题:②最大限度地利用信息资源。

二、简答题

5. 比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。

【答案】(1)移动拟合法

移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面,进而计算出该点的高程。

(2)线性内插法

线性内插法是先将所有的己知数据点连接成三角网的形式,使用靠近内插点的三个己知数据点,来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面,继而求出该内插点在平面中的高程值。

(3)按距离加权法

按距离加权法是移动拟合法的特例,它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同,但加权平均法在计算待差值点的高程时,可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同,对待差值点的影响程度不同,一般采用与距离相关的权函数来计算权重。

6. GIS 详细设计的主要内容。

【答案】(1)GIS 详细设计的概念

详细设计是根据逻辑设计的要求,在具体的通讯和计算环境中,采用具体软件和工具,详细描述各个系统模块,指导程序员完成程序编写、测试和集成。

(2)GIS 详细设计的主要内容

①应用与功能设计

应用与功能设计包括应用划分和功能详解,要详细描述、汇总应用设计和功能设计。

②数据库设计

数据库设计包括空间数据库的概念设计、逻辑设计和空间数据开发与维护设计。

③结构设计

结构设计是指如何将软件、硬件、网络、应用集成,达到一定的系统运行指标。

④界面设计

界面设计是指如何设计直观、简单、易用的用户操作界面。

⑤组织设计

GIS 如何与组织的结构、业务、管理与目标相互适应和协调。

7. 叙述地理信息系统的几个主要发展阶段,它们的标志性进展及其对地理信息系统发展的影响。

【答案】(1)地理信息系统开拓期萌芽

二十世纪60年代计算机广泛应用,1963年Roger Tomlinson开创了世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统(CGIS ),Tomlinson 被誉为地理信息系统之父。

(2)地理信息系统的巩固和发展期

二十世纪70年代,计算机发展到第三代,推出了大容量直接存取设备一磁盘,而且通过计算机屏幕直接监视数字化操作,ESRI 公司开发了著名的Arc1NFo 软件,这一个阶段还先后召开了一系列地理信息的国际学术讨论会。

(3)地理信息系统技术的大发展时期

二十世纪80年代,由于第四代计算机推出,促进了地理信息系统技术提高,先后开发出了Arc1NFo 、Genqmp 、Microstation 、System9等地理信息系统基础软件,1987年美国成立了国家地理信息与分析中心(NCGlA ),地理信息系统开始用于解决全球化问题。

(4)地理信息系统普及时代

二十世纪90年代,地理信息系统被认为一种通用的地理信息技术工具被广泛应用,美国前副总统提出了“数字地球”这一概念。

(5)地理信息系统社会服务阶段

二十一世纪,地理信息系统正在走进千家万户,地理信息系统与英特网结合实现了人类社会巨大资源共享,网络GIS 移动GIS 逐渐普及。

8. 地理信息系统与地理信息科学。

【答案】(1)地理信息系统的定义

地理信息系统(Geographical information System , GIS )是一种决策支持系统,它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。地理信息系统是采集、存储、管理、处理、分析、建模和显示有关地理现象的综合系统,用来解决复杂的规划和管理问题。

(2)地理信息科学的定义

地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题,如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响及地理信息系统的社会实践等。与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作一门科学,而不仅仅是一个技术实现。

9. GIS 中地图投影的设计与配置一般原则。

【答案】GIS 中地图投影的设计与配置一般原则

(1)与相应比例尺的国家基本图投影系统一致;

(2)系统一般只考虑至多采用两种投影系统,一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入,另一种服务于小比例尺;

(3)所用投影以等角投影为宜;

(4)所用投影应能与网格坐标系统相适应,即所采用的网格系统在投影带中应保持完整。

10.什么是地图代数,主要存在哪些地图代数的方法?

【答案】(1)地图代数是以一尺度空间内栅格点集的变换和运算来解决地理信息的图形符号可视化及空间分析的新型理论和方法。

(2)主要存在基于栅格数据的叠合分析方法。空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。

三、论述题

11.空间数据库的特征。

【答案】(1)空间数据库的一般特征