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一、名词解释

1． 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。

2． 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。

3． 空间数据模型

【答案】空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。一般而言，GIS 空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。

4． 数字地球

【答案】数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化，变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、二维的地球表达，是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点:①用数字化手段统一处理地球问题:②最大限度地利用信息资源。

5． 空间数据仓库

【答案】空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久的和具有空间坐标的地理数据的集合。

6． 信息

【答案】信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。

7． 地理数据

【答案】地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。地理数据可分为空间数据、属性数据、时态数据。

8． 游程编码

【答案】游程编码是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

二、简答题

9． GIS 中的缓冲区有点、线、面的缓冲区三种。试分别举一例说明其在地学中的应用。

【答案】（1）基于点特征的缓冲区

基于点特征的缓冲区是在点特征（如地震的震源，以及独立地物等）的周围以点为圆心、按照设定的距离为半径作的圆，相互靠近的圆可以相互重叠，以此表示点特征的影响范围或服务区域，如地震波及的范围和超市服务的区域。

（2）基于线特征的缓冲区

基于点特征的缓冲区是按缓冲距离在线的两侧作平行线，在线的端点处作半圆与平行线连接成封闭的区域。相互靠近的线的缓冲区可以相互重叠，如城市道路的噪声影响范围。

（3）基于面特征的缓冲区

基于面特征的缓冲区可以在面的外部作缓冲区，也可以在面的内部作缓冲区，同样可以在内外都生成缓冲区，如青海湖盐碱度变化对附近植被的影响范围。

10．什么是栅格四叉树结构? 请比较常规四叉树与线性四叉树的区别。

【答案】（1）栅格四叉树结构的含义

栅格四叉树结构是指将空格键区域按照四个象限进行递归分n 次，每次分割形成2n*2n个子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。

（2）常规四叉树与线性四叉树的区别:

①常规四叉树

常规四叉树每个节点通常储存6个量，即4个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值。常规四叉树可采用自下而上的方法建立，对栅格按莫顿码顺序进行检测，这种方法除了要记录叶节点，还要记录中问节点。常规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩阵很大，存储和处理整个知阵较困难时，可用常规四叉树存储法。

②线性四叉树

线性四叉树每个节点只存储3个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线性四叉树编码不需要记录中间节点的、0值节点，也不适用指针，仅记录非0值也节点，并用莫顿码表示叶节点的位置。线性四叉树比常规四叉树节省存储空间; 由于记录节点地址，既能直接找到其在四叉树中的走向路径，又可以换算出他在整个栅格区域内的行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辨率可不同，即可精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作和运算。

11．简述空间数据的拓扑关系及其对GIS 数据处理和空间分析有何重要意义?

【答案】（1）拓扑关系的概念

拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS 中它不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义。空间数据的拓扑关系包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含。

（2）在数据处理和空间分析中的意义

①根据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系

②利用拓扑数据有利于空间要素的查询。

③可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。

12．矢量、栅格数据结构的概念。

【答案】（1）矢量数据结构的概念矢量数据结构是通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。

①点实体:记录点坐标和属性代码;

②线实体:记录两个或一系列采样点的坐标，并加属性代码;

③面实体:记录边界上一系列采样点的坐标，由于多边形封闭，边界为闭合环，加面域属性代码。

（2）栅格数据结构的概念栅格数据结构是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵

列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值。

①点实体:由单个像元来表达;

②线实体:由在一定方向上连接成串的相邻像元的集合来表达;

③面实体:由聚集在一起的相邻像元的集合来表达。

13．什么是游程编码? 游程编码的压缩效果与哪些因素有关?

【答案】（1）游程编码的含义

游程是指栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量，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。

（2）影像压缩效果的因素

游程编码的目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。游程编码的压缩效果主要取决于栅格数据的性质级与原图的复杂成反比，变化多得部分有游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单压缩效率就越高。

14．地理信息系统可应用于哪些领域? 根据你的了解论述地理信息系统的应用和发展前景。

【答案】（1）地理信息系统的应用领域

地理信息系统广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、