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2018年石河子大学理学院829地理信息系统之地理信息系统概论考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. 地理信息

【答案】地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称; 它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

2. 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。

3. 投影转换

【答案】投影转换是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一对应的关系。

4. 空间数据结构

【答案】空间数据结构是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构,是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述,空间数据结构分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。

5. 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量(即游程),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据量,消除数据间的冗余。

6. 地图投影

【答案】地图投影是建立平面上的点(用平面直角坐标或极坐标表示)和地球表面上的点(用纬度和精度表示)之间的函数关系。

7. 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.

8. 信息系统

【答案】信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

9. 空间数据压缩

【答案】空间数据压缩即从所取得的数据集合S 中抽出一个子集A ,这个自己作为一个新的信息源,在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比。

10.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。

11.网格GIS

【答案】网格GIS 是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范,形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境,将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成,为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。

12.等值线

【答案】等值线是指在地图上通过表示一种现象的数量指标的一此等值点的曲线。等值线法

宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象,并说明这种现象在地图上任一点的数值或强度。)

二、简答题

13.矢量数据结构与栅格数据结构的转换算法。

【答案】对于点状实体,每个实体仅由一个坐标对表示,其矢量结构和栅格结构的相互转换基本上只是坐标精度变换问题;

线实体的矢量结构由一系列坐标对表示,在变为栅格结构时,除把序列中坐标对变为栅格行列坐标外,还需根据栅格精度要求,在坐标点之间插满一系列栅格点,这可以由两点式直线方程得到;

线实体由栅格结构变为矢量结构与将多边形边界表示为矢量结构相似,因此以下重点讨论多边形的矢量结构与栅格结构相互转换算法:

(1)矢量向栅格转换

矢量格式向栅格格式转换又称为多边形填充,就是在矢量表示的多边形边界内部的所有栅格点上赋以相应的多边形编码,从而形成栅格数据阵列。几种主要的算法描述如下:

①内部点扩散算法

由每个多边形一个内部点(种子点)开始,向其八个方向的邻点扩散,判断各个新加入点是

否在多边形边界上,如果是边界上,则该新加入点小作为种子点,否则把非边界点的邻点作为新的种子点与原有种子点一起进行新的扩散运算,并将该种子点赋以该多边形的编号。重复上述过程直到所有种子点填满该多边形并遇到边界停止为止。则该待判点属于此多边形,赋以多边形编号,否则在此多边形外部,不属于该多边形。

②复数积分算法

对全部栅格阵列逐个栅格单元地判断该栅格归属的多边形编码,判别方法是由待判点对每个多边形的封闭边界计算复数积分,对某个多边形,如果积分值为2

③射线算法和扫描算法

射线算法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内,由待判点向图外某点引射线,判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数,如相交偶数次,则待判点在该多边形外部,如为奇数次,则待判点在该多边形内部。要注意的是:射线与多边形边界相交时,有一些特殊情况会影响交点的个数,必须予以排除。

④边界代数算法

它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。若多边形编号为a ,初始化的栅格阵列各栅格值为零,以栅格行列为参考坐标轴,由多边形边界上某点开始顺时针搜索边界线,当边界上行时,位于该边界左侧的具有相同行坐标的所有栅格被减去a ; 当边界下行时,该边界左边所有栅格点加一个值a ,边界搜索完毕则完成了多边形的转换。

(2)栅格格式向矢量格式的转换

多边形栅格格式向矢量格式转换就是提取以相同的编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系,并表示由多个小直线段组成的矢量格式边界线的过程。

栅格格式向矢量格式转换通常包括以下四个基本步骤:

①多边形边界提取

采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点;

②边界线追踪

对每个边界弧段由一个结点向另一个结点搜索,通常对每个己知边界点需沿除了进入方向的其他7个方向搜索下一个边界点,直到连成边界弧段;

③拓扑关系生成

对于矢量表示的边界弧段数据,判断其与原图上各多边形的空间关系,以形成完整的拓扑结构并建立与属性数据的联系;

④去除多余点及曲线圆滑

由于搜索是逐个栅格进行的,必须去除由此造成的多余点记录,以减少数据冗余; 搜索结果,曲线由于栅格精度的限制可能小够圆滑,需采用一定的插补算法进行光滑处理,常用的算法有:

线形迭代法; 分段三次多项式插值法:正轴抛物线平均加权法; 斜轴抛物线平均加权法; 样条函数插值法。