2017年北京市培养单位植物研究所839地理信息系统考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 拓扑关系
【答案】拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。
2． 数据
【答案】数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
3． GIS 应用模型
【答案】GIS 应用模型是根据具体的应用目标和问题，借助于GIS 自身的技术优势，使观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中可操作的机理和过程。
4． 电子地图
【答案】电子地图是当纸质地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
5． 边界代数算法
【答案】边界代数算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
6． 组件式GIS 软件
【答案】组件式GIS 软件是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。其基本思想是把GIS 的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS 组件之间，以及GIS 组件与其它非GIS 组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS 基础平台以及应用系统。
7． 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。
8． 元数据
【答案】元数据是指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。
9． 空间数据质量
【答案】空间数据质量是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。
10．网络分析
【答案】网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，
对网络结构及其资源的优化问题进行研究的一种空间分析方法。网络分析的基础是图论和运筹学。
二、简答题
11．较缓冲区分析和叠合分析的概念，并举例说明两者的不同用途。
【答案】（1）空间叠加分析的概念
空间叠加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。一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。根据所采用的数据结构的不同，分为两种类型:
①基于矢量数据的叠合分析，根据叠合对象图形特征的不同，分为点与多边形的叠合、线与多边形的叠合和多边形与多边形的叠合三种类型。
，包含了一系列可以进行叠合分析的计算②基于栅格数据的叠合分析，常常称为“地图代数”
方法。
（2）缓冲区分析的概念
空间邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，空间缓冲区分析是用来解决空间邻近度问题的空间分析工具之一。缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到所需结果。所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
（3）空间叠加分析和缓冲区分析的用途举例
①空间叠加分析可用于分析与土壤可蚀性、坡度、降雨侵蚀能力等多因素相关的土壤侵蚀强
度的分布图，通过把上述相关因素作为数据层输入后根据多年统计经验方程即可计算得到。
②缓冲区分析可用于估计地震的波及范围及超市的服务区域。
12．拓扑关系的意义。
【答案】拓扑关系的意义
（1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系
不需要利用坐标或距离就可以确定一个地理实体相对于另一个地理实体的空间位置关系，并且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化
（2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。
（3）根据拓扑关系可重建地理实体。
13．栅格向矢量转换的方法。
【答案】栅格数据结构向矢量数据结构的转换又称为矢量化。矢量化的目的:一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; 二是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。
（1）基于图像数据的矢量化方法
图像数据是不同灰阶的影像，通过扫描仪按一定的分辨率进行扫描采样，得到不同灰度值（0-255）表示的数据，需要进行二值化、细化和跟踪等矢量化步骤。
（2）栅格数据的矢量化方法
①在栅格数据中搜索多边形边界弧段相交处的节点位置
②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，则完成一条边界弧段的跟踪矢量化。重复上述过程，做到所有的边界弧段都被生成。
③将跟踪得到的弧段数据连接组织成多边形，则完成了多边形栅格数据的矢量化。
14．什么是地图代数，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。
15．通过实例说明GIS 空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法。
【答案】（1）空间数据的基本特征
①空间特征
空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系等。