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一、简答题

1． GIS 数据质量的基本内容。

【答案】（1）GIS 数据质量的概念

GIS 的数据质量是指GIS 中空间数据（几何数据和属性数据）的可靠性，通常用空间数据的误差来度量。误差是指数据与真值的偏离。

（2）GIS 数据质量的基本内容

①位置精度

位置精度如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的质量。

②属性精度

属性精度如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。

③逻辑一致性

逻辑一致性如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。

④完备性

完备性如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等 ⑤现势性

现势性如数据的采集时间、数据的更新时间等

2． 给出“Geomatics ”一词的定义。如何理解“Geo ”和“matics ”的含义?"Geomatics ”的出现有什么意义?

【答案】（1）Geomatics 的定义

Geomatics 是指利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域

（2）“Geo ”和“matics ”的含义

Geo 是地理的意思，matics 是数据的意思。Geomatics 的出现反映了现代测绘科学、遥感和地理信息系统与现代计算机和信息科学相结合的多学科集成，以满足对空间信息要求的发展趋势。信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。

（3）“Geomatics ”出现的意义

Geomatics 反映了传统测绘科学与遥感、地理信息系统、多媒体通讯等现代计算机科学和信息科学的集成，标志着推动地球科学研究从定性走向定量、从模拟走向数字、从孤立静止走向整体

动态乃至实时的信息化过程。

3． 以实例说明GIS 用户界面的基本类型及设计方法。

【答案】用户界面是人机对话的工具，它与功能模块一一对应，做到各模块之间界面的形式一致，相同功能要用相同的图标显示。界面可以分为若干层，便于逐层调用。根据功能模块的不同，可以分别采用菜单式、命令式或表格式的界面。所有界面应体现以人为本的原则，做到界面友好、美观，并随时提供丰富的帮助信息，使用户易懂、易学、易掌握。

4． 什么是关系数据模型? 其中的基本概念，如元组、域、属性、关键字、关系模式、关系数据库、关系完整性等的含义分别是什么?

【答案】（1）关系数据模型的含义

关系数据模型是将用户对数据的视图与其物理实现分割开来，从而使得关系模型十分有利于数据库的设计。

（2）基本概念含义

①元组

元组是关系数据库中的基本概念，关系是一张表，表中的每行（即数据库中的每条记录）就是一个元组。

②域

表中的列表示属性，叫做域，相当于通常记录中的一个数据项。

③属性

属性是对实体和联系特征的描述。

④关键字

关系中的某一属性组，若它的唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字。

⑤关系模式

关系的描述称为关系模式。它包括关系名、属性名、属性向域的映射及属性间的依赖关系等。

⑥关系数据库

一系列关系的集合构成一个关系数据库。

⑦关系完整性

关系的完整性即指关系的正确性、相容性和有效性。它是给定的关系模型中数据及其联系的所有制约和依存规则，用以限定数据库状态及状态变化，从而保证数据的正确、相容和有效。

5． 试述GIS 空间拓扑关系编辑的功能及具体的编辑算法。

【答案】（1）拓扑关系编辑的功能

拓扑数据结构最重要的特征是具有拓扑编辑的功能，拓扑编辑功能包括多边形连接编辑和节点连接编辑，前者指顺序连接组成封闭多边形一组线段的编辑，后者指顺序连接环绕某个节点所有多边形的编辑。

（2）多边形连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的多边形P 1相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的多边形P 2所处的位置;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个起始节点作为起点，顺序连接各个节点，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的节点能自行封闭，即N 1→N 2→N 3→N 1上。

（3）节点连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的节点N 2相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的节点N 2; 所在的位置:如果N 2处在起始节点位置，将之与处于终止节点位置的节点号相交换，同时也将该记录的多边形号位置作相应的交换; 反之，如果当前编辑的节点N 2处于终止节点位置，则该记录的所有数据项顺序不做改变;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个左多边形作为起点，顺序连接各个多边形，同样，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的多边形能首尾呼应，即:P 2→P 1→P 4→P 。

6． 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。

7． 说明Delaunay 三角网和Voronoi 图之间的内在关系，并说明它们在GIS 中的应用。

【答案】（1）Delaunay 三角网与V oronoi 图的内在关系

Delaunay 三角网是由与相邻V oronoi 多边形共享一条边的相关点连接成的三角形。Delaunay 三角网的外接圆圆心时域三角形相关的V oronoi 多边形的一个顶点。Delaunay 三角网是V oronoi 图的偶图，可对点集剖分生成Delaunay 三角网后构造得到V oronoi 图。

（2）在GIS 中的应用

Delaunay 三角网和V oronoi 图用于构造TIN 这种数字高程模型。