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一、简答题

1． 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。

2． 根据下面示意图，给出其矢量数据结构编码。

【答案】点：

线：

多边形：

3． 拓扑关系的概念，类型。

【答案】（1）拓扑关系的概念拓扑关系指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。

（2）拓扑关系的类型

①拓扑关联

拓扑关联指存在于空间图形中的不同拓扑元素之间的关系

②拓扑邻接

拓扑邻接指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的关系。

③拓扑包含

拓扑包含指存在于空间图形中的面与其它元素之间的关系，如面状实体包含哪些点、线状实体。

4． 讨论在空间数据坐标变换中，选择控制点数量及分布的判断标准。

【答案】若是地图坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接在涂上选取，真实坐标按照国家测绘标准，常用的是图廓点坐标，控制点个数与几何变换方法有关，相对较少; 若是影像坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接从影像上选取明显的像元，真实坐标通过GPS 或数字化地图获取，控制点个数与几何变换方法有关，相对较多。一般选取四个角点为控制点，控制点的分布要均匀布满整个区域。

二、论述题

5． 为了完成城市道路拓宽改建分析，论述需要那些空间数据，并描述在GIS 支持下的分析流程。

【答案】利用建立缓冲区、拓扑叠加和特征提取，计算一条道路拓宽改建过程中的拆迁指标。

（1）明确分析的目的和标准目的是计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的建筑面积和房产价值，道路拓宽改建的标准是:

①道路从原有的20m 拓宽至60m ;

②拓宽道路应尽量保持直线;

③部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除。

（2）准备进行分析的数据需要涉及两类信息，一类是现状道路图; 另一类为分析区域内建筑物分布图及相关信。

（3）进行空间操作

①选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区;

②将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位于拓宽区内的建筑物信息。

（4）进行统计分析

①对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于10层以上的建筑物，将其从选择组中去掉，并对道路的拓宽边界进行局部调整;

②对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。

（5）将分析结果以地图和表格的形式打印输出。

6． 有人说，GIS 数据的保密性是没有必要的，因为别有用心的人和组织很容易得到高分辨率的遥感图，这种说法正确吗，为什么?

【答案】这种说法不正确。原因如下:

（1）GIS 数据包括空间数据与属性数据，遥感可以获得高分辨率的影像数据，但是并不能获得准确的属性数据，并不能完全回答，在什么地方有什么的问题。可以这样说没有属性的空间数据在很大程度上限制了空间数据的使用。

（2）一旦有些涉及军事、国防、航空等领域GIS 数据落入别有用心的人手里，将会对国家安全、国家机密造成严重的安全隐患。

（3）遥感图只是栅格数据，GIS 数据则包含矢量数据，遥感图不能替代矢量数据。

（4）GIS 数据的保密，实际上也是对GIS 数据知识产权的保护，任何团体、组织、行业之间的GIS 数据共享，必须以一定的条件、协议做约束。有些别有用心的人可以利用非法获得的完整的GIS 数据，进行非法出版物生产或者将数据提供给有需要的单位，都是侵权行为。