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一、名词解释

1． 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。

2． GML

【答案】GML 即地理标识语言，它由OGC 于1999年提出，并得到了许多公司的大力支持。GML 是XML 在地理空间信息领域的应用。利用GML 能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据，可以存储和发布各种特征的地理信息，并控制地理信息在Web 浏览器中的显示。

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． 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。

5． 投影转换

【答案】投影转换是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一对应的关系。

6． 数据压缩

【答案】数据压缩是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。

7． 空间数据编码

【答案】空间数据编码是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。编码的目的是用来提供空间数据的地理分类和特征描述，同时为了便于地理要素的输入、存储、管理，以及系统之间数据交换和共享的需要。

8． 变量筛选分析

【答案】析方法。变量筛选分析是通过寻找一组相互独立的变量，使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。

二、简答题

9． 矢量多边形数据的拓扑关系、TIN 数据的拓扑关系、网络数据的拓扑关系分别有哪些，举例说明。

【答案】（1）拓扑关系

拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质，是明确定义空间结构关系的一种数学方法。它用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的关系，不考虑图形兀素的具体位置，包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含三种类型。拓扑邻接是两个相同拓扑元素的关系，拓扑关联则是两个不同拓扑元素的关系，拓扑包含是指一个拓扑元素包含于另一个拓扑元素之内。

（2）矢量多边形数据的拓扑关系

矢量多边形数据的拓扑关系有拓扑邻接及拓扑包含。如在某校园GIS 网络中，两相邻宿舍楼的关系是拓扑邻接; 某院系区域内包含某栋教学楼的关系是拓扑包含。

（3）TIN 数据的拓扑关系

TIN 数据的拓扑关系只有拓扑邻接。

（4）网络数据的拓扑关系

网络数据的拓扑关系包括拓扑关联、拓扑邻接和拓扑包含。如在某校园GIS 网络中，教学楼与连接教学楼的道路之间的关系是拓扑关联。

10．简述GIS 图形输出的内容是什么?

【答案】（1）图形坐标系与颜色模型:①图形坐标系统（地球表面世界坐标系、输出设备的物理坐标系）②颜色模型与颜色空间（RGB 、CMYK 、HSV 颜色模型）

③GIS 图形数据结构与数据库;

（2）输出的几何变换:

①二维图形变换

②地图投影变换

（3）地形图与专题地图的输出组织形式:

①透明图层与影像图层

②专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）

11．矢量格式向栅格格式转换有哪些方法? 说明每种方法的基本原理。以下图为例，说明边界代数法的作业过程。

【答案】（1）矢量格式向栅格格式转换的方法及其原理:

①点的栅格化

，转换后的栅格单元行列值为（I , J ），则有设矢量坐标点（x ，y ）

式中:方括号表示取整数运算。

②线的栅格化

由于GIS 中的线实体是由顺次连接一组坐标点形成的折线段表达的，所以，线的栅格化可以分解成组成折线的每一个线段的栅格化。对于一条线段的栅格化，先使用点栅格化的方法，栅格化线段的两个端点，然后再栅格化线段中间的部分。

③面的栅格化

a. 基于弧段数据的栅格化方法

基于弧段数据的栅格化方法是，对整个要进行栅格化的范围按行或者按列作中心扫描线，对其中的任一条扫描线，求与所有矢量多边形的边界弧段的交点，记录其坐标，并用点的栅格化方法求出交点的栅格坐标行列值，再根据弧段的左右多边形信息判断并记录交点左右多边形的数值。最后通过对一行所有交点按其坐标x 值从小到大进行排序，并参照左右多边形配对情况，逐段生成栅格数据。直到全部扫描线都完成从矢量向栅格的转换为止。

b. 基于多边形数据的栅格化方法

第一，内点填充法

首先按线的栅格化方法把多边形的边界栅格化，然后在多边形的内部找一点作为内点，从该点出发，向外填充多边形区域，直到边界为止。

第二，边界代数法

沿着多边形实体的边界环绕多边形一圈，当向上环绕的时候，把边界左边一行中所有的栅格单元的数值都减去属性值，当向下环绕的时候，把边界左边一行中所有的栅格单元的数值都加上属性值，则多边形外部的栅格正负数值抵消，而多边形内部的栅格被赋予属性值。

第三，包含检验法

对每个栅格单元，逐个判定其是否包含在某个实体多边形之内，若包含在某个多边形之内，