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一、名词解释

1． 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。

2． 对象—关系管理模式

【答案】对象—关系管理模式是指在关系型数据库中扩展，通过定义一系列操作空间对象（如点、线、面）的API 函数，来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。

3． 空间信息格网

【答案】空间信息格网简称SIG ，是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源，对其进行一体化组织与处理，从而具有按需服务能力的、强大的空间数据管理和信息处理能力的空间信息基础设施。

4． 节点/顶点

【答案】节点表示线的终点和起点。在图中的数据元素通常称作顶点。

5． 地图投影

【答案】地图投影是建立平面上的点（用平面直角坐标或极坐标表示）和地球表面上的点（用纬度和精度表示）之间的函数关系。

6． 数字地形模型

【答案】数字地形模型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。

7． 空间数据仓库

【答案】空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久的和具有空间坐标的地理数据的集合。

8． 空间索引

【答案】空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息。作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对

象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。

二、简答题

9． 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。

10．通过应用实例或实际操作过程图，说明在解决地球科学问题中，如何将地球科学知识与GIS 的应用过程进行有机结合，并讨论两者之间的相互关系。

【答案】（1）地球科学是一门研究地球资源、环境演化规律与人类社会活动之间相互作用关系的科学，它寻求人类社会与环境协同演化、持续发展的路径。现在己发展为集自然科学、技术科学与社会科学为一体，由多学科科学体系组成的边缘学科。

（2）地球科学涉及信息的组织、存储、处理及可视化表示，随着地球科学研究的不断深入，地球科学的难度将逐渐增加，地球科学单一的研究方法己不能很好地发挥作用，GIS 技术与地球科学相辅相成，相互促进，在相互联系中共同发展。

（3）以研究土壤侵蚀为例，其操作过程图如下:

11．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。

12．简述常规地理信息系统的硬件组成; 数据处理设备，数据输入设备，数据输出设备，各举两例说明其功能和用途。

【答案】（1）数据处理设备

数据处理设备是地理信息系统硬件的主体，作为系统硬件的核心，它包括从服务器到图形工作站、微机等各种形式的计算机，可用作数据的处理、管理与计算。例如图形工作站和客户机/服务器系统。图形工作站是一种具备强大的数据运算与图形、图像处理能力的高性能微型计算机。