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一、名词解释

1． 矢量数据结构

【答案】矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

2． 嵌入式GIS

【答案】嵌入式GIS 是新一代地理信息系统发展的代表方向之一，它是运行在嵌入式计算机系统（PDA 、手机、机顶盒等）上高度浓缩、高度精简的GIS 软件系统。

3． 开放式地理信息系统（Open GIS）

【答案】OpenGIS 其目标是制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱，建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS 软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。

4． 国家信息基础设施

【答案】国家信息基础设施简称NII ，是一个能够给用户随时提供大容量信息的，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备的网络系统。目前全球被广泛采用的信息基础设施就是因特网。

二、简答题

5． 试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征。

【答案】（1）矢量数据的特征

①用离散的点、线、面织成的边界或表向来表达空间实体，用标识符表达的内容描述空间实体的属性;

②描述的空间对象位置明确，属性隐含;

③可用矢量数据之间的关系表示空间数据的拓扑关系; 数据表达精度较高数据存储量小，较高

分辨率，便于进行网络分析。

（2）栅格数据的特征

①用离散的量化的网格值来表示和描述空间目标;

②描述的空间对象属性明显、位置隐含;

③面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系;

④数据结构简单，易与遥感数据结合，数据量大。易于实现，且操作简单。

⑤栅格数据表达精度不高，工作效率较低。

⑥基于栅格数据基础之上的信息共享也较矢量数据容易。

6． 请简述地图投影的分类及作用。

【答案】（1）地图投影的分类

①按地图投影的构成方法可分为几何投影和非几何投影。

②按球面与投影面的几何位置不同可分为正轴投影、横轴投影和斜轴投影;

③按地图投影变形性质可分为等积投影、等角投影、任意投影。

（2）地图投影的作用

①GIS 以地图方式显示地理信息。地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS 中不可缺少。

②GIS 数据库中地理数据以地理坐标存储时，以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标; 而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。

③GIS 中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺不一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。

7． 基于图和表的多边形空间叠置? 栅格数据能进行叠置吗?

【答案】（1）基于图和表的多边形空间叠置

将两个不同的多边形空间特征数据相重叠，产生新的多边形特征数据，用以解决地理变量的多准则分析、区域多重属性的分析、地理特征的动态变化分析，以及图幅要素更新、区域信息提取等。

（2）栅格数据能进行叠置。

基于栅格数据叠合分析的特点是，参与叠合分析的空间数据为栅格数据结构。栅格数据的叠合算法可以有多个空间特征数据参与分析，而不像矢量叠合分析只能在两个空间特征数据之间进行。栅格叠合分析虽然数据占用存储量比较大，但是运算过程比较简单。

栅格叠合分析的条件是，要具备两个或多个相同地区的相同行列数的栅格数据，栅格单元的大小也相同。栅格叠合分析的结果是一个新生成的栅格数据，其中的每一个栅格的数值都是由参与计算的原栅格数据计算得到的，栅格叠合通过计算产生新的空间信息。

8． 语义数据模型中的实体一联系模型的图示中有哪些基本元素?

【答案】实体一联系模型的基本元素包括实体、联系和属性，各元素含义如下:

（1）实体

实体是对客观存在的起独立作用的事物的一种抽象。在E-R 图中，用矩形符号代表实体。实体的命名标注于矩形符号之内。

（2）联系

联系是实体间有意义的相互作用或对应关系，分为一对一的联系（1:1），一对多的联系（l :N ）和多对多的联系（M :N ）二种类型。联系在E-R 图中用菱形符号表示，联系的名称同样标注在菱形符号之内。

（3）属性

属性是对实体和联系特征的描述。甸个属性都关联着一个域。属性是用一个椭圆形表示，椭圆中放置属性的名称，属性同实体和联系之间也用线段连接。

9． 请简述Dijkstra 。算法及其在GIS 最短路径分析中的应用。

【答案】（1）Dijkstra 算法简述

Dijkstra 算法是按路径长度递增顺序产生各顶点的最短路径。其算法过程为:

①设最短距离己确定的顶点集合称为红点集，最短距离尚未确定的顶点集合称作蓝点集。 ②初始时，只有源点的最短距离是己知的，所以红点集包含源点，蓝点集包含其他顶点。 ③重复以下过程，按路径长度递增顺序产生各蓝顶点的最短路径:在当前蓝点集中选择一个距离最小的蓝点来扩充红点集，以保证算法按路径长度递增的顺序产生各顶点的最短路径。

④每扩充一个蓝点到红点集中，则将蓝点集中剩余的蓝点的路径按照新加入的红点作为中间顶点进行修正，一旦加入新红点使得蓝点的路径长度变短，则用变短的路径代替原来的蓝点路径长度。

⑤直到蓝点集中仅剩下最短距离为无穷大的蓝点，或者所需求的蓝点己扩充到红点集时，算法结束。

（2）在GIS 最短路径分析中的应用

①选择要进行计算的两个节点。

②对这两个节点进行联通分析，即采用宽度优先搜索法快速判断两个节点是否联通，若联通则进行下一步。

③调用Dijkstra 算法，计算两个节点之间的最短路径。

④通过对计算出来的最短路径树优化处理后生成最终的最短路径树，输出并推出。

10．试述应用型GIS 开发的过程和方法，并比较原型法和生命周期法设计的特点。

【答案】（1）过程

系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护;

（2）两种设计方法及其特点