2017年华东交通大学地理信息系统概论考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 地理空间数据的基本特征。
【答案】在GIS 中，由于空间数据代表着现实世界地理实体或现象在信息世界中的映射，因此它反映的特征同样应该包括自然界地理实体向人类传递的基本信息。因此，空间数据具有二个基本特征:空间特征、属性特征及时间特征。
（1）空间特征:空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系等。空间位置可以通过坐标数据来掐述，称为定位特征或定位数据; 空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。
（2）属性特征:属性特征是指地理现象和过程所具有的专属性质，通常包括名称、数量、质量、性质等，称为属性数据。
（3）时间特征:时间特征是指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况，称为时态数据。
2． 在关系数据模型设计中，函数依赖和范式的含义是什么?
【答案】（1）函数依赖
函数依赖是表征一个属性或属性集合的值对另一个属性或属性集合的值的依赖性。关系数据模型中的函数依赖主要有主关键字决定关系模式中的非关键字、完全函数依赖、传递函数依赖、多值依赖几种类型。
（2）范式
范式是指关系满足某种规范化的形式称为范式。主要的关系范式有:
①第一范式（1NF ）
第一范式，即关系中的每个属性必须是原子的、不可分割的数据项。在关系数据库中，若一个关系模式满足1NF ，它就是合法的。同时1NF 也是其他范式成立的前提条件。
②第二范式（2NF ）
第二范式是指关系在满足1NF 的基础上，每一个非主属性完全函数依赖于该关系的关键字。即当一个非关键字字段部分地函数依赖于关键字时，就违反了2NF 。
③第三范式（3NF ）
第三范式是指关系在满足第二范式的基础上，其非关键字属性（即非主属性）既非函数依赖，也不传递依赖于关键字，即属于3NF 的关系，其非关键字属性之间都是独立的，不存在函数依赖关系。
④BC 范式（BCNF ）
它是指如果关系模式R 是第三范式，且没有一个非关键字属性是完全函数依赖于其他的非关
键字属性，则关系模式R 称为扩充第三范式的模式，即BC 范式模式。
3． 请简述Dijkstra 。算法及其在GIS 最短路径分析中的应用。
【答案】（1）Dijkstra 算法简述
Dijkstra 算法是按路径长度递增顺序产生各顶点的最短路径。其算法过程为:
①设最短距离己确定的顶点集合称为红点集，最短距离尚未确定的顶点集合称作蓝点集。 ②初始时，只有源点的最短距离是己知的，所以红点集包含源点，蓝点集包含其他顶点。 ③重复以下过程，按路径长度递增顺序产生各蓝顶点的最短路径:在当前蓝点集中选择一个距离最小的蓝点来扩充红点集，以保证算法按路径长度递增的顺序产生各顶点的最短路径。
④每扩充一个蓝点到红点集中，则将蓝点集中剩余的蓝点的路径按照新加入的红点作为中间顶点进行修正，一旦加入新红点使得蓝点的路径长度变短，则用变短的路径代替原来的蓝点路径长度。
⑤直到蓝点集中仅剩下最短距离为无穷大的蓝点，或者所需求的蓝点己扩充到红点集时，算法结束。
（2）在GIS 最短路径分析中的应用
①选择要进行计算的两个节点。
②对这两个节点进行联通分析，即采用宽度优先搜索法快速判断两个节点是否联通，若联通则进行下一步。
③调用Dijkstra 算法，计算两个节点之间的最短路径。
④通过对计算出来的最短路径树优化处理后生成最终的最短路径树，输出并推出。
4． 设有5各顶点v 1, v 2.v 3, v 4和v 5，相互间通路如图1所示。图中边上所标的数字为该边距离（km ）请用“Dijkstra 算法”计算从v 1到v 5的最短路径。
图
1
【答案】（1）以v 1为起点，图1的邻接矩阵为:
（2）选择一个节点使得它是当前求得的一条从起始点出发的最短路径的终点。设S 为已经找到的从起始点出发的最短路径的终点的集合，V 为所有终点的集合。
（3）修改从起始点出发到集合V-S 中的任一顶点的最短路径长度。对于集合V-S 中的某一顶点，如果从起始点直接到它的长度（不经过其他顶点）大于其他可行线路（可绕行其他顶点），则将起始点到该店的距离改为所有可能中的最小数值。
（4）重复（2）（3）步骤，求得从v 1到各个顶点的最短路径是依路径长度递增的序列。 （5）Dijkstra 计算结果如下图所示:
所以，v 1到v 5的最短路径为:v l -v 4-v 3-v 5，长度为60。
二、论述题
5． 描述GIS 在电子政务中的应用与作用，并举例说明。
【答案】GIS 在电子政务中的应用与作用:
（1）GIS 是电子政务信息资源的空间定位平台
①应用
电子政务旨在为政府机关建设一套用于对政治、经济和社会发展进行综合业务管理和分析辅助决策的工具。
②作用
政务办公业务综合资源数据库是电子政务建设的核心。政府办公业务综合资源数据库所涉及的信息是多方面的，既需要政府办公自动化（OA ）和政府管理信息系统（MIS ）中的大量政务数据、统计数据和专题数据，更需要政务GIS 的空间地理基础数据; 其中，地理基础数据是政务数据、统计数据和专题数据的信息载体和定位基础。
（2）GIS 可以为电子政务提供空间辅助决策平台
①应用
在电子政务建设过程中，统计型政务管理信息系统，一般只能用于事物处理、综合业务管理和非空间分析决策。
②作用
政务GIS 与电子政务的融合能实现对非空间数据的空间定位、空间分析和空间辅助决策，即不仅能确定客观实体是什么，还能确定客观实体的地理位置和空间分布规律; 通过空间数据挖掘，可以获得新的信息和知识，从而有助于提高政府决策的科学性和时效性。
（3）GIS 可以为电子政务提供可视化工具