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一、简答题

1． 简述空间数据误差来源与数据质量控制方法。

【答案】（1）空间数据误差来源:

①空间现象自身存在的不稳定性

不稳定性包括空间特征和过程在空间、专题和时间内容上的不确定性。

②空间现象的表达

数据采集中的测量方法以及量测精度的选择等受到人类自身的认识和表达的影响，这对于数据的生成会出现误差。

③空间数据处理中的误差

a. 投影变换产生的差异;

b. 地图数字化和扫描后的矢量化处理都可能出现误差;

c. 数据格式转换中的位置差异性; 数据抽象时产生的误差;

d. 建立拓扑关系过程中的位置坐标的变化;

e. 与主控数据层的匹配位移导致误差;

f. 数据叠加操作和更新产生空间位置和属性值的差异;

g. 数据集成处理产生的误差;

h. 数据的可视化产生表达上的误差;

i. 数据处理过程中误差的传递和扩散。

④空间数据使用中的误差

空间数据使用中的误差主要包括两个方面:

a. 对数据的解释过程;

b. 缺少文档，这样往往导致数据用户对数据的随意性使用而使误差扩散。

（2）数据质量控制的方法有:

①传统的手工方法

传统的手工方法将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。

②元数据方法

数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。

③地理相关法

地理相关法用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。

2． 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:

3． GIS 数据质量的基本内容。

【答案】（1）GIS 数据质量的概念

GIS 的数据质量是指GIS 中空间数据（几何数据和属性数据）的可靠性，通常用空间数据的误差来度量。误差是指数据与真值的偏离。

（2）GIS 数据质量的基本内容

①位置精度

位置精度如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的质量。

②属性精度

属性精度如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。

③逻辑一致性

逻辑一致性如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。

④完备性

完备性如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等 ⑤现势性

现势性如数据的采集时间、数据的更新时间等

4． 3S 集成的作用和意义。

【答案】3S 集成的作用和意义:

（1）3S 技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。

3S 的结合应用，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS 和GPS 向GIS 提供或更新区域信息以及空间定位，GIS 进行相应的空间分析，以从RS 和GPS 提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。

（2）GIS , RS 和GPS 三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS 的应用效率。

在实际的应用中，较为常见的是3S 两两之间的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同时集成并使用3S 技术的应用实例则较少。

（3）RS 、GIS 、GPS 集成的方式可以在不同的技术水平上实现，最简单的办法是三种系统分开而由用户综合使用，进一步是三者有共同的界面，做到表面上无缝的集成，数据传输则在内部通过特征码相结合，最好的办法是整体的集成，成为统一的系统。单纯从软件实现的角度来看，开发3S 集成的系统在技术上并没有多大的障碍。目前一般工具软件的实现技术方案是:通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成，而通过增加一个动态矢量图层以与GPS 集成。对于3S 集成技术而言，最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统，利用其实时、准确获取数据的能力，降低应用成本或者实现一些新的应用。

（4）3S 集成技术的发展，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力; 相应地，它拓展了传统测绘科学的研究领域。作为地理学的一个分支学科，Geomatics*产生并对包括遥感、全球定位系统在内的现代测绘技术的综合应用进行探讨和研究。同时，它也推动了其它一终相联系的学科的发展，如地球信息科学、地理信息科学等，它们成为“数字地球”这一概念提出的理论基础。

二、论述题

5． 第二次全国土地调查于2007年7月1日启动，在此次调查中，我国全面应用了3S 技术，请简述3S 技术在全国第二次土地调查中的应用。

【答案】3S 技术是土地调查的核心技术。在土地利用现状调查和土地变更调查的基础上，利用航空、航天遥感和计算机等现代化技术，对现有的土地利用调查成果进行全面更新。

3S 技术在全国第二次土地调查中的应用:

（1）利用遥感技术，可以对上地利用现状进行大范围的核查和更新，能够快速及时知道上地利用变化等信息; 能够对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理、分析。遥感影像图在外业调查中的应用: