2017年福州大学福建省空间信息工程研究中心856地理信息系统之地理信息系统导论考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 栅格游程编码
【答案】栅格游程编码是逐行将相邻同值的栅格合并,记录合并后栅格的值及合并栅格的数
,游程是指栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量,也称为行程。其目的是压缩栅格数量(即游程)
据量,消除数据间的冗余。
2. 空间拓扑关系
【答案】空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。它对数据处理和空间分析具有重要的意义,因为:①根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系:②利用拓扑关系有利于空间要素的查询:③可以根据拓扑关系重建地理实体。
3. DTM
【答案】DTM 即数字地面模型,是利用一个任意坐标系中大量选择的己知x 、y 、z 的坐标点对连续地面的一种模拟表示,或者说,DTM 就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。x 、y 表示该点的平面坐标,z 值可以表示高程、坡度、温度等信息。
4. DIME 文件
【答案】美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。‘自含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值,提供了关于城市街道,住址范围以及与人日普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。在1990年的人口普查中,TIGER 取代了DIME 文件。
5. 数字地形分析
【答案】数字地形分析对于格网DEM 是指利用其进行地形曲面拟合、立体透视分析、通视分析、计算地形属性(地形的坡度、坡向、曲面面积、地表粗糙度、高程变异,以及谷脊特征等)、流域特征地貌提取与等高线自动分割; 数字地形分析对于三角网DEM 是指利用其进行三角网内插和等高线追踪。
6. 坐标变换
【答案】坐标变换是建立两个平面点之间的一一对应关系,包括几何纠正和投影转换,他们
是空间数据处理的基本内容之一。
7. 地理信息流
【答案】地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界,最后到应用领域。
8. 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。
9. 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。
10.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
11.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。
12.请举几例说明常用的矢量和栅格数据的转换方法。
【答案】(1)矢量转栅格①内部点扩散法由多边形内部种子点向周围邻点扩散,直至到达各
边界为止; ②复数积分算法由待判别点对多边形的封闭边界计算复数积分,来判断两者关系; ③射线算法和扫描算法由图外某点向待判点引射线,通过射线与多边形边界交点数来判断。
(2)栅格转矢量
栅格数据结构向矢量数据结构的转换即矢量化,其目的是将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库,并将栅格数据进行数据压缩,将面状栅格数据转换为由矢量数据表示的多边形边界。有基于图像数据的久量化和基于栅格数据的欠量化两种形式,具体方法步骤如下:
①基于图像数据的矢量化
a. 二值化
线画图形扫描后产生图像栅格数据,这些数据是按从0~255的不同灰度值量度的,为将256级不同的灰度压缩到2个灰度形成一值图,要在最大与最小灰度之间定义1~7值,根据公式使灰度图像二值化。
b. 细化
细化是消除线画横断面栅格数的差异,使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。细化可分为“剥皮法”和“骨架法”两大类。剥皮法的实质是从曲线的边缘开始,每次剥掉等于一个栅格宽的一层,直到最后留下彼此连通的由单个栅格点组成的图形。
c. 跟踪
跟踪的目的是将细化处理后的栅格数据转换为从节点出发的线段或闭合的线条,并以矢量形式存储线段的坐标。跟踪时,从起始点开始,根据八个邻域进行搜索下一个相邻点的位置,记录坐标,直到完成全部栅格数据的矢量化。
②栅格数据的矢量化方法
a. 在栅格数据中搜索多边形边界弧段相交处的节点位置,这些节点通常是相邻栅格单元小相同的属性值个数大于等于3的栅格处;
b. 从搜索出的节点里任选一个作为起始跟踪节点,顺着栅格单元属性值不同的两个栅格单元之间进行多边形边界弧段的跟踪,记录每一步跟踪的坐标,直到另一个节点为止;
c. 重复上述过程,做到所有的边界弧段都被生成;
④将跟踪得到的弧段数据连接组织成多边形,即完成多边形栅格数据的矢量化。