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一、简答题

1． 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。

2． 什么是地图代数，主要存在哪些地图代数的方法?

【答案】（1）地图代数是以一尺度空间内栅格点集的变换和运算来解决地理信息的图形符号可视化及空间分析的新型理论和方法。

（2）主要存在基于栅格数据的叠合分析方法。空间叠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。

3． 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。

4． 你对地理信息系统社会化的发展趋势是怎么理解的?

【答案】地理信息系统的社会化是指GIS 技术的应用己经深入到社会公共生活的领域，与人们生活密切相关。大众化是社会化的主要方面，它是指GIS 技术己经融入到人们的日常生活中，改变着人们的生活。利用GIS 可以把空间信息按坐标组织起来，进而分析其空间分布规律，进行决策支持，数字地球是GIS 社会化的顶点。公众在日常生活中使用着地理信息系统，如汽车导航，旅游等。GIS 应用和其他应用紧密结合在一起，己经成为人们日常生活不可缺少的一部分。从应用角度来看，GIS 的社会化意味着每个人都可以方便的使用其功能。从应用开发角度看，GIS 社会化的标志是GIS 产业的形成和分化，形成专门的数据生产厂商。

5． 空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容?

【答案】空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。具体步骤和内容为需求分析、概念设计、逻辑设计及物理设计，如下:

（1）需求分析

即用系统的观点分析与某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合;

（2）概念设计

把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来;

（3）逻辑设计

空间数据库逻辑设计的任务是把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出来;

（4）物理设计

数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。

6． 简述常规地理信息系统的硬件组成; 数据处理设备，数据输入设备，数据输出设备，各举两例说明其功能和用途。

【答案】（1）数据处理设备

数据处理设备是地理信息系统硬件的主体，作为系统硬件的核心，它包括从服务器到图形工作站、微机等各种形式的计算机，可用作数据的处理、管理与计算。例如图形工作站和客户机/服务器系统。图形工作站是一种具备强大的数据运算与图形、图像处理能力的高性能微型计算机。客户机/服务器系统是计算机网络中重要的分布式体系结构，服务器是整个网络系统中负责提供管

理、计算和存储等功能的核心计算机，多台客户机各自处理相应的任务，共同实现完整的应用。

（2）数据输入设备

数据输入设备的作用是将地理数据转换成数字的形式存入计算机，以便进行处理和分析计算等工作。例如数字化仪和数字测量设备。数字化仪由电磁感应板、游标和相应的电子线路组成。数字测量设备主要是地理数据的采集设备，通常有数字摄影测量工作站、全球定位系统（GPS ）等。

（3）数据输出设备

数据输出设备的作用是为地理信息系统软件提供用户操作的界面，并把地理信息系统的最终成果展现给用户。例如打印机和计算机显示器。打印机用于成果如图表图像等的打印。计算机显示器是地理信息系统的主要图形交互操作人机界面。

7． 数据是GIS 系统的生命与灵魂，请问GIS 数据的误差主要有来自哪些环节，可以通过哪些途径提高空间数据的质量?

【答案】（1）GIS 数据的误差来源:

数据采集过程中（即数据源误差）、数据编辑过程中（即处理误差）、数据使用过程中。 （2）提高空间数据质量的方法:

①尽可能使用可靠的数据源;

②数据的预处理，包括对原始地图、表格数据的整理或者清绘;

③提高数字化操作人员的专业素养，可以通过增强操作人员的工作责任心来尽量减少误差; ④选用精度高的数字化设备;

⑤数据精度检查，主要检查输出图与原始图的点位误差;

⑥人工检查，对于数字化的地图数据，应打印输出样图来与原始资料进行比较检查，属于属性数据，最好是通过人工逐一比较检查。

8． 阐述GIS 数据组织的主要方式以及它们的特点。

【答案】（1）GIS 数据组织的主要方式

GIS 数据组织的主要方式包括矢量数据结构和栅格数据结构。

①矢量数据结构是矢量模型的数据结构。矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。

②栅格数据结构是基于栅格模型的数据结构。栅格数据结构是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

（2）矢量和栅格数据结构的特点

①矢量数据结构的特点

a. 栅格数据的优点

数据结构简单; 空间叠加分析方便，有利于各空间组合分析; 数据模拟便捷; 适合大比例尺。 b. 栅格数据的缺点