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一、名词解释

1． 四叉树数据结构

，直到【答案】四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n ×2n ，且n ≥1）

子象限的数值单调为止。凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。

2． 拓扑关系

【答案】拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。

3． 不规则三角网模型

【答案】不规则三角网模型简称TIN ，它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。

4． NSDI

【答案】NSDI 是1994年美国政府开始发展国家空间数据基础设施，通过确定元数据标准，要求各级政府机构采用元数据的方式在网络上对其所生产的数据进行描述，达到各机构间数据生产和共享的目的。

5． 矢量多边形的拓扑关系

【答案】矢量多边形的拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质，是明确定义空间结构关系的一种数学方法。它用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的关系，不考虑图形元素的具体位置，包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含三种类型。

6． 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。

7． 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。

8． 坐标变换

【答案】坐标变换是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，他们是空间数据处理的基本内容之一。

9． 地理信息流

【答案】地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界，最后到应用领域。

10．开放式地理信息系统（Open GIS）

【答案】OpenGIS 其目标是制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱，建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS 软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。

二、简答题

11．请简述平面控制网和高程控制网在GIS 中的作用。

【答案】（1）平面控制网的作用

平面控制网用以确定物体在地球上的平面位置，通常是地理经纬度坐标。利用平面控制网，可以确定大地基准面和大地坐标系，对GIS 空间数据分析功能具有很大的推动作用。

（2）高程控制网的作用

高程控制网是利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供地形信息。高程控制网是大地控制网的一部分，用水准测量方法建立。

12．空间数据库的概念及其组成部分有哪些?

【答案】（1）空间数据库的概念

空间数据库主要是为GIS 提供空间数据的存储和管理方法。数据库是数据库系统的简称。完整的空间数据库系统包括空间数据库存储系统、空间数据库管理系统和空间数据库应用系统。

（2）空间数据库的组成

①空间数据库存储系统

空间数据库存储系统是GIS 在计算机存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式存储在硬盘、光盘等存储介质中的。

②空间数据库管理系统

空间数据库管理系统是指能够对介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。

③空间数据库应用系统

空间数据库应用系统是由GIS 的空间分析模型和应用模型所组成的软件。通过它小但可以全面地管理空间数据，还可以运用空间数据进行分析和决策。

13．比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。

【答案】（1）移动拟合法

移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面，进而计算出该点的高程。

（2）线性内插法

线性内插法是先将所有的己知数据点连接成三角网的形式，使用靠近内插点的三个己知数据点，来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面，继而求出该内插点在平面中的高程值。

（3）按距离加权法

按距离加权法是移动拟合法的特例，它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同，但加权平均法在计算待差值点的高程时，可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同，对待差值点的影响程度不同，一般采用与距离相关的权函数来计算权重。

14．建立火警地理信息系统，做到快速定位、最短路线及时间短几个方面。

【答案】火警地理信息系统的建立步骤如下:

（1）系统分析

对火警系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。

（2）系统概要设计

根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，其主要内容包括主要内容包括用户需求、系统日标、总体结构和系统配置。

（3）系统详细设计

系统详细设计以对用户需求的进一步详细调查为依据，分别完成各个子系统的逻辑结构设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计等。

（4）系统实施

①路径分析实现

a. 获取几何网络工作空间

b. 定义一个边线旗数组，把离点串最近的网络元素添加进数组

c. 设置开始和结束边线的权重

d. 进行路径分析

e. 得到路径分析的结果

②空间查询实现

空间查询主要包括基于属性的杳询和基于空间位置查询也称为空间关系查询。杳询使用的游