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2018年北京林业大学林学院8013S技术概论之地理信息系统—原理、方法和应用考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. utm 投影

【答案】utm 投影是全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星像片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为0.9996。

2. 空间分析

【答案】空间分析以地理事物的空间位置和形态特征为基础,异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征,提取与产生新的空间信息的技术和过程。

3. SIG 空间信息栅格

【答案】SIG 空间信息栅格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协同处理,从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。

4. 网络分析

【答案】网络分析是运筹学模型中的一个基本模型,即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化。它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排,并使其运行效果最好。

5. 空间数据索引

【答案】空间数据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。

6. 虚拟现实

【答案】虚拟现实是计算机产生的集视觉,听觉,触觉等为一体的三维虚拟环境,用户借助特定装备以自然方式与虚拟环境交互作用,相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。

7. 地理编码

【答案】地理编码是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码,它将全部实体按照预先拟定的分类系统,选择最适宜的量化方法,按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。

8. 高斯--克吕格投影

【答案】高斯--克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。

二、简答题

9. 什么是GIS 空间分析?其方法是什么?

【答案】(1)GIS 空间分析的概念

GIS 空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础,以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征,提取与产生新的空间信息的技术和过程。

(2)方法

①缓冲区分析

缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。从数学的角度看,缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合,确定他们的邻域,邻域的大小由邻域半径决定。

②叠加分析

叠加分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一。该方法源于传统的透明材料叠加,即将来自不同的数据源的图纸绘于透明纸上,在透光桌上将其叠放在一起,然后用笔勾出感兴趣的部分-提取出感兴趣的信息。

③网络分析

对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型,它的根本目的是研宄、筹划一项网络工程如何安排,并使其运行效果最好。

④空间插值

空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其他空间现象的分布模式进行比较,它包括了空间内插和外推两种算法。

10.可视化、科学计算可视化和空间信息可视化的概念?

【答案】(1)可视化

可视化是将符号或数据转化为直观的图形、图像的结束,它的过程是一种转换。

(2)科学计算可视化

科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形和图像显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。

(3)空间信息可视化

空间信息可视化是指运用地图学,计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图标、文字、表格、视频

等可视化形式显示,并进行交互处理的理论、方法和技术。

11.简述常用的空间插值方法及基本过程、适用情况,并分析两者的应用优势。

【答案】(1)空间插值方法

①整体插值

a. 边界内插法

其假设任何重要的变化都发生在边界上,边界内的变化是均匀的同质的,及在各个方向都是相同的。

b. 趋势面分析

先用已知采样点数据进行多元回归分析,拟合出一个平滑的数学平面方程,再根据该方程计算无测量值的点上的数据。

c. 变换函数值法

根据一个或多个空间参量的经验方程进行整体空间插值,也是经常使用的空间插值方法。 ②局部插值

a. 最邻近点法-泰森多边形法

按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包涵一个数据点,各自区域到其内数据点的距离小于任何到其他数据点的距离,并对其内数据点进行赋值。

b. 移动平均插值法-距离倒数插值

其综合了邻近点法和趋势面分析法的渐变方法的长处,它假设未知点出属性值是在局部邻域内中所有数据点的距离加权平均值。

c. 样条函数插值法

在实际应用中常用B 样条函数,B 样条常用于数字化的线划在显示之前进行平滑处理。如土壤、地质图上的各种边界,传统的制图总希望绘出较平滑的曲线。

(2)适用情况及应用优势

①整体插值法用研宄区所有采样点的数据进行全区特征拟合,局部插值法仅仅用邻近数据点来估计未知的点的值。

②整体插值法通常不直接用于空间插值,而是用来检测不同总趋势的最大偏离部分,在去除了宏观地物特征后可用剩余残差进行局部插值。

由于整体插值法将短尺度、局部的变化看作是随机的非结构的噪声,从而丢失了这一部分信息,局部插值法恰好能弥补整体插值法的缺陷,可用于局部异常值,且不受插值表面上其他点的内插值影响。

12.空间数据拓扑关系有哪些?

【答案】空间数据用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置,属性及其边界的信息。

(1)邻接关系