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一、名词解释

1． 地理信息科学（注:把地理信息科学翻译成全英文）

【答案】Geographic information science is proposedby Good child in 1992.Compared with the geographic information system, it is more focused on geographic information as a science, not only the realization of technology.The research focuses on the process , storage , extraction , management and analysis of the geographic information in he application of computer technology.

2． 地图符号

【答案】地图符号是表达地图内容的基本手段，它不仅能表示事物的空间位置、形状、质量和数量特征，而且还可以表示各事物之间的相互联系及区域总体特征。

3． Voronoi 多边形

【答案】Voronoi 多边形即泰森多边形，它采用了一种极端的边界内插方法，只用最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域，每个子区域包含一个数据点，各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离，并用其内数据点进行赋值。

4． 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。

5． 空间叠加分析

【答案】空间叠加分析是将代表示同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。

6． 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。

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． 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

9． 什么是4D 数据? 它们与矢量和栅格数据之间具有什么联系?

【答案】（1）4D 数据的含义

4D 数据是指数字线画图数据（DLG ）、数字栅格数据（DRG ）、数字高程模型数据（DEM ）、数正射影像数据（DOM ）这四种数据。DLG 数据是现有地形图要素的矢量数据，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。DRG 数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。DEM 数据是以数字形式表达的地形起伏数据。DOM 数据是对遥感数字影像，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据。

（2）与矢量和栅格数据之间的关系

DLG 是现有地形图要素的矢量数据; DRG 是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件; DEM 是艺术字形式表达的地形起伏数据，是矢量数据; DOM 是对遥感数字影像，经像元进行投影差改正、镶嵌，是一种栅格形式的数据。

10．试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征。

【答案】（1）矢量数据的特征

①用离散的点、线、面织成的边界或表向来表达空间实体，用标识符表达的内容描述空间实体的属性;

②描述的空间对象位置明确，属性隐含;

③可用矢量数据之间的关系表示空间数据的拓扑关系; 数据表达精度较高数据存储量小，较高分辨率，便于进行网络分析。

（2）栅格数据的特征

①用离散的量化的网格值来表示和描述空间目标;

②描述的空间对象属性明显、位置隐含;

③面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系;

④数据结构简单，易与遥感数据结合，数据量大。易于实现，且操作简单。

⑤栅格数据表达精度不高，工作效率较低。

⑥基于栅格数据基础之上的信息共享也较矢量数据容易。

11．简述空间数据库管理的方式及其优缺点。

【答案】（1）文件一关系数据库混合管理方式

缺点:①属性数据和图形数据通过ID 联系起来，使查询运算，模型操作运算速度慢;

②数据分布和共享困难;

③属性数据和图形数据分开存储，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能;

④缺乏表示空间对象及其关系的能力。

因此，目前空间数据管理正在逐步走出文件管理模式。

（2）全关系数据库管理

对于变长结构的空间几何数据，一般采用两种方法处理。

①按照关系数据库组织数据的基本准则，对变长的几何数据进行关系范式分解，分解成定长记录的数据表进行存储。然而，根据关系模型的分解与连接原则，在处理一个空间对象时，如面对象时，需要进行大量的连接操作，非常费时，并影响效率。

②将图形数据的变长部分处理成Binary 二进制Block 块字段。

对象—关系数据库管理

由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化的空间数据又十分重要，所以许多数据库管理系统的软件商在关系数据库管理系统中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。

这种扩展的空间对象管理模块主要解决了空间数据的变长记录的管理，由数据库软件商进行扩展，效率要比前面所述的二进制块的管理高得多。但是它仍然没有解决对象的嵌套问题，空间数据结构也不能内用户任意定义，使用上仍受到一定限制。

12．说明Delaunay 三角网和Voronoi 图之间的内在关系，并说明它们在GIS 中的应用。

【答案】（1）Delaunay 三角网与V oronoi 图的内在关系

Delaunay 三角网是由与相邻V oronoi 多边形共享一条边的相关点连接成的三角形。Delaunay 三角网的外接圆圆心时域三角形相关的V oronoi 多边形的一个顶点。Delaunay 三角网是Voronoi 图的偶图，可对点集剖分生成Delaunay 三角网后构造得到V oronoi 图。

（2）在GIS 中的应用

Delaunay 三角网和V oronoi 图用于构造TIN 这种数字高程模型。

13．叙述地理信息系统的几个主要发展阶段，它们的标志性进展及其对地理信息系统发展的影响。

【答案】（1）地理信息系统开拓期萌芽

二十世纪60年代计算机广泛应用，1963年Roger Tomlinson开创了世界上第一个地理信息系

，Tomlinson 被誉为地理信息系统之父。 统即加拿大地理信息系统（CGIS ）

（2）地理信息系统的巩固和发展期

二十世纪70年代，计算机发展到第三代，推出了大容量直接存取设备一磁盘，而且通过计算机屏幕直接监视数字化操作，ESRI 公司开发了著名的Arc1NFo 软件，这一个阶段还先后召开了一系列地理信息的国际学术讨论会。

（3）地理信息系统技术的大发展时期