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2018年同济大学海洋与地球科学学院846遥感与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. 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。

2. Voronoi 多边形

【答案】Voronoi 多边形即泰森多边形,它采用了一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包含一个数据点,各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。

3. 元数据

【答案】元数据是指描述空间数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是空间数据交换的基础,也是空间数据标准化与规范化的保证,在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。

4. 四叉树数据结构

【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),直到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。

二、简答题

5. 在计算机绘制透视立体图过程中,如何进行隐藏线的处理? 你还能举出其他一些处理隐藏线的算法吗?

【答案】隐藏线处理方法大致可以分为两大类:物空间消隐算法和像空间消隐算法。物空间消隐算法通过在定义物体的三位空间中对有关集合元素进行计算和比较,确定什么是可见线、什么是隐藏线,然后显示可见线从而实现消隐; 像空间消隐算法则是通过把景物看做由几个多边形平面

组成的集合,对现实设备每一个像素进行判断,决定哪个面应该在改像素上显不,从而实现消隐。

6. 栅格结构和矢量结构各有什么特点?

【答案】(1)矢量数据结构的特点

①优点

矢量数据结构定位明显,属性隐含。有便于面向现象的数据表示,数据结构紧凑、冗余度低,有利于网络分析,图形显示质量好、精度。

②缺点

数据结构复杂,软件与硬件的技术要求比较高,多边形叠合分析比较困难,显示与绘图成本比较高等。

(2)栅格数据结构的特点

①优点

栅格数据结构属性明显,定位隐含。其数据结构简单,空间分析和地理现象的模拟均比较容易,有利于与遥感数据的匹配应用和分析,输出方法快速,成本比较低廉。

②缺点

图形数据量大,投影转换比较困难,栅格地图的图形质量比较低些,现象识别的效果不如矢量方法。

7. 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。

8. 给出遥感粗略图、GPS 接收机和数码相机,制作校园平面图和立体图。

【答案】(1)制作校园平面图的方法

①数字测图

a. 建立GPS 平面控制网

在测区选取均匀分布的控制点架设仪器进行外业观测,将观测得到的数据导入计算机进行GPS 网平差,得到各控制点坐标;

b.GPS-RTK 测量

将之前平差得到的各控制点坐标输入GPS 接收机,进行点校正后,就可以采用GPS-RTK 采

集碎部点坐标;

c. 数字内业成图

将外业测量所得的观测数据导入CASS 成图软件,绘制测区的数字地形图和数字高程图。 ②制作遥感影像平面图

a. 将给出的遥感粗略图导入ENVI 或ERDAS 中,进行去噪声及辐射校正等预处理工作;

b. 导入①最后所得的数字地形图,并选取适当数目的控制点,对预处理后的遥感影像进行几何校正;

c. 导入①最后所得的数字高程图,对进行几何校正后的遥感影像进行正射校正;

d. 对进行正射校正后的遥感影像进行图像增强和处理,使图像层次丰富、清晰易读。得到的影像即为所需的平面图。

(2)制作校园立体图的方法

①用数码相机拍摄校园内地物地貌的图片;

②将制作平面图过程中所得的数字地形图导入ArcMap 中,利用插件工具,将所需要建模的区域导入SketchUp ,在SketchUp 创建模型。SketchUp 中将模型转成ArcGIS 的Multipatch 模型要素文件并保存于PersonalGeoDatabase 中即可。最后得到的图形即为所需的立体图。

9. 数据是GIS 系统的生命与灵魂,请问GIS 数据的误差主要有来自哪些环节,可以通过哪些途径提高空间数据的质量?

【答案】(1)GIS 数据的误差来源:

数据采集过程中(即数据源误差)、数据编辑过程中(即处理误差)、数据使用过程中。 (2)提高空间数据质量的方法:

①尽可能使用可靠的数据源;

②数据的预处理,包括对原始地图、表格数据的整理或者清绘;

③提高数字化操作人员的专业素养,可以通过增强操作人员的工作责任心来尽量减少误差; ④选用精度高的数字化设备;

⑤数据精度检查,主要检查输出图与原始图的点位误差;

⑥人工检查,对于数字化的地图数据,应打印输出样图来与原始资料进行比较检查,属于属性数据,最好是通过人工逐一比较检查。

10.某待建工厂的选址条件为:a )地面坡角小于2.5度:b )距离水库不小于250米; c )距离铁路1公里到10公里之间; d )不得建在森林地或沼泽地内。试写出主要的工作流程(包括准备哪些数据、对数据要作哪些前期处理、通过实施哪些空间操作才能完成选址任务)。

【答案】(1)所需要的数据:

①研究区的地形图

②水库分布图

③铁路分布图