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2018年辽宁工程技术大学桥梁与隧道工程817现代测绘科学技术与理论之地理信息系统概论考研基础五套测试题

  摘要

一、名词解释

1. 空间分析

【答案】空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术,通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息,以解决实际问题的过程。空间分析是GIS 区别于其他类型系统的一个最主要的功能特征。

2. 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。

3. 扫描矢量化

【答案】扫描矢量化是指在扫描后处理中,需要进行栅格转矢量的运算,称为扫描矢量化过程。扫描数字化采用高精度扫描仪将图形、图象等扫描并形成栅格数据文件,再利用扫描矢量化软件对栅格数据文件进行处理,将它转换为矢量图形数据。

4. 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。

二、简答题

5. 论述GIS 主要的空间索引方法。

【答案】常见的空间索引有范围、格网和四叉树等。

(1)范围索引

范围索引即在记录每个空间实体的坐标时,同时记录每个空间实体的最大和最小坐标。在通过一个查询范围查询包含在其中的空间实体时,根据空间实体的最大和最小范围,预先排除那些没有落入查询范围内的空间实体,只对那些最大和最小范围落在查询范围里的空间实体进行进一步的坐标位置等判断,最后查询出那些真正落入查询范围内的空间实体。

(2)格网空间索引

格网空间索引的基本思想是将区域划分成大小相等的网格,记录每个网格内所包含的空间实体在数据库中的地址。为了便于建立空间索引的线性表,可以将每一个空间网格按顺序进行编码,建立顺序码与空间实体的对应关系。没有包含空间实体的网格,在索引表中不出现其编码。如果一个网格中含有多个实体,则需要记录多个实体。当用户进行空间查询时,首先计算出用户查询所在网格,然后再在索引表中找到该网格中包含的空间实体,这样一来就加速了空间实体的查询速度。

(3)四叉树空间索引

四叉树空间索引是将区域进行若十层次的划分,每个层次的划分是将上一层次划分得到的每个区域分成四个相等的子区域,判定空间实体包含在哪一层次的哪一个子区域中,则用子区域的编码来记录空间实体,这样就形成了一个四叉树的空间划分。为了便于按次序记录各个子区域,可以将每一个子区域按Morton 码(或称Peano 键)进行线性四叉树的编码,建立起Morton 码与空间实体的对应关系。

6. 简述RGB 颜色模型与CMYK 颜色模型各自的特点。

【答案】(1)RGB 颜色模型

①工业界的颜色标准;

②通过对红(R )绿(G )、蓝(B )二色通道的变化以及相互叠加形成各种颜色; 这个标准几乎包括了人类视线所能感知的所有颜色;

③是目前运用最广的颜色系统之一。

(2)CMYK 颜色模型

①以红、绿、蓝的补色青、洋红、黄为原色在加上黑色构成的颜色模型;

②CMYK 颜色模型中的三种颜色是通过从白光中减去某种颜色来规定的;

③青色、洋红和黄色称为颜色的二元色,黑色用于直接生产灰度:

7. 空间叠置分析有哪些? 叠置分析的基本原理是什么?

【答案】(1)空间叠置分析根据所采用的数据结构的不同,分为基于矢量数据的叠合分析和基于栅格数据的叠合分析两种类型。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二种类型。基于栅格数据的叠合分析常常称为“地图代数”,包含了一系列可以进行叠合分析的计算方法。

(2)叠置分析的基本原理

置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。一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。

8. 在计算机绘制透视立体图过程中,如何进行隐藏线的处理? 你还能举出其他一些处理隐藏线的算法吗?

【答案】隐藏线处理方法大致可以分为两大类:物空间消隐算法和像空间消隐算法。物空间消隐算法通过在定义物体的三位空间中对有关集合元素进行计算和比较,确定什么是可见线、什么是隐藏线,然后显示可见线从而实现消隐; 像空间消隐算法则是通过把景物看做由几个多边形平面

组成的集合,对现实设备每一个像素进行判断,决定哪个面应该在改像素上显不,从而实现消隐。

9. 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。