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一、简答题

1． 给出遥感粗略图、GPS 接收机和数码相机，制作校园平面图和立体图。

【答案】（1）制作校园平面图的方法

①数字测图

a. 建立GPS 平面控制网

在测区选取均匀分布的控制点架设仪器进行外业观测，将观测得到的数据导入计算机进行GPS 网平差，得到各控制点坐标;

b.GPS-RTK 测量

将之前平差得到的各控制点坐标输入GPS 接收机，进行点校正后，就可以采用GPS-RTK 采集碎部点坐标;

c. 数字内业成图

将外业测量所得的观测数据导入CASS 成图软件，绘制测区的数字地形图和数字高程图。 ②制作遥感影像平面图

a. 将给出的遥感粗略图导入ENVI 或ERDAS 中，进行去噪声及辐射校正等预处理工作; b. 导入①最后所得的数字地形图，并选取适当数目的控制点，对预处理后的遥感影像进行几何校正;

c. 导入①最后所得的数字高程图，对进行几何校正后的遥感影像进行正射校正;

d. 对进行正射校正后的遥感影像进行图像增强和处理，使图像层次丰富、清晰易读。得到的影像即为所需的平面图。

（2）制作校园立体图的方法

①用数码相机拍摄校园内地物地貌的图片;

②将制作平面图过程中所得的数字地形图导入ArcMap 中，利用插件工具，将所需要建模的区域导入SketchUp ，在SketchUp 创建模型。SketchUp 中将模型转成ArcGIS 的Multipatch 模型要素文件并保存于PersonalGeoDatabase 中即可。最后得到的图形即为所需的立体图。

2． 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:

3． 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。

4． 空间数据中的几何数据是什么? 请说明它与属性数据的关系。

【答案】空间数据中的几何数据是指实体或现象的空间位置或现在所处的地理位置，一般以坐标数据表示。

几何数据和属性数据相对于时间来说，常常呈相互独立的变化，即在不同的时间，空间位置不变，但是属性类型可能己经发生变化，或者相反。因此可以不断更新属性数据来体现实体或现象的时时特征，同时也可反映实体或现象的变化规律和变化特征。而几何数据又说明了属性数据发生的地理位置及其存在的意义。

5． 什么是TIN?Grid 和TIN 在表达曲面数据的时候各有什么特点?

【答案】（1）规则格网DEM

Grid 即规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的个元素，对应一个高程值。

（2）不规则三角形DEM

TIN 不规则三角网是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每份三角形要求尽量接近等边形状，并保证山最近邻点构成三角形，即三角形的边长之和最小。

（3）各自的特点

①规则格网的特点

a. 可以很容易地用计算机进行处理，可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得它成为数字高程模型（DEM ）最广泛使用的格式。

b. 不能准确表示表面网格所代表的地形的结构和细部。在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余; 在不改变格网大小的情况下，又难以表达复杂地形的突变现象。规则格网的数据量通常比较大，需要进行压缩存储，牺牲了地形的细节信息。

②不规则三角网的特点

a. 减少了规则格网带来的数据冗余，同时在计算效率和表达精度方面也有其优越性;

b. 数据存储方式比规则格网复杂，与规则格网不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征。

6． 试述GIS 空间拓扑关系编辑的功能及具体的编辑算法。

【答案】（1）拓扑关系编辑的功能

拓扑数据结构最重要的特征是具有拓扑编辑的功能，拓扑编辑功能包括多边形连接编辑和节点连接编辑，前者指顺序连接组成封闭多边形一组线段的编辑，后者指顺序连接环绕某个节点所有多边形的编辑。

（2）多边形连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的多边形P 1相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的多边形P 2所处的位置;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个起始节点作为起点，顺序连接各个节点，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的节点能自行封闭，即N 1→N 2→N 3→N 1上。

（3）节点连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的节点N 2相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的节点N 2; 所在的位置:如果N 2处在起始节点位置，将之与处于终止节点位置的节点号相交换，同时也将该记录的多边形号位置作相应的交换; 反之，如果当前编辑的节点N 2处于终止节点位置，则该记录的所有数据项顺序不做改变;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个左多边形作为起点，顺序连接各个多边形，同样，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的多边形能首尾呼应，即:P 2→P 1→P 4→P 。

7． GIS 设计的方法（5个），阶段（4个）

【答案】（1）GIS 设计的方法

①结构化生命周期法;

②由底而上法;

③快速原型法;

④面向对象的软件开发方法;