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一、简答题

1． 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。

2． 什么是TIN?Grid 和TIN 在表达曲面数据的时候各有什么特点?

【答案】（1）规则格网DEM

Grid 即规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的个元素，对应一个高程值。

（2）不规则三角形DEM

TIN 不规则三角网是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每份三角形要求尽量接近等边形状，并保证山最近邻点构成三角形，即三角形的边长之和最小。

（3）各自的特点

①规则格网的特点

a. 可以很容易地用计算机进行处理，可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得它成为数字高程模型（DEM ）最广泛使用的格式。

b. 不能准确表示表面网格所代表的地形的结构和细部。在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余; 在不改变格网大小的情况下，又难以表达复杂地形的突变现象。规则格网的数据量通常比较大，需要进行压缩存储，牺牲了地形的细节信息。

②不规则三角网的特点

a. 减少了规则格网带来的数据冗余，同时在计算效率和表达精度方面也有其优越性;

b. 数据存储方式比规则格网复杂，与规则格网不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征。

3． 语义数据模型中的实体一联系模型的图示中有哪些基本元素?

【答案】实体一联系模型的基本元素包括实体、联系和属性，各元素含义如下:

（1）实体

实体是对客观存在的起独立作用的事物的一种抽象。在E-R 图中，用矩形符号代表实体。实体的命名标注于矩形符号之内。

（2）联系

，一对多的联系（l :N ）联系是实体间有意义的相互作用或对应关系，分为一对一的联系（1:1）

和多对多的联系（M :N ）二种类型。联系在E-R 图中用菱形符号表示，联系的名称同样标注在菱形符号之内。

（3）属性

属性是对实体和联系特征的描述。甸个属性都关联着一个域。属性是用一个椭圆形表示，椭圆中放置属性的名称，属性同实体和联系之间也用线段连接。

4． 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。

5． 简述空间元数据及其作用。

【答案】空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。

作用:帮助用户了解、分析数据; 空间数据的质量控制; 在数据的集成中的运用; 数据存储和功能的实现; 空间数据质量控制; 能够保证数据逻辑与科学的集成; 有足够的说明数据来源加工处理的过程、数据翻译。

6． 矢量多边形数据的拓扑关系、TIN 数据的拓扑关系、网络数据的拓扑关系分别有哪些，举例说明。

【答案】（1）拓扑关系

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，不考虑图形兀素的具体位置，包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含三种类型。拓扑邻接是两个相同拓扑元素的关系，拓扑关联则是两个不同拓扑元素的关系，拓扑包含是指一个拓扑元素包含于另一个拓扑元素之内。

（2）矢量多边形数据的拓扑关系

矢量多边形数据的拓扑关系有拓扑邻接及拓扑包含。如在某校园GIS 网络中，两相邻宿舍楼的关系是拓扑邻接; 某院系区域内包含某栋教学楼的关系是拓扑包含。

（3）TIN 数据的拓扑关系

TIN 数据的拓扑关系只有拓扑邻接。

（4）网络数据的拓扑关系

网络数据的拓扑关系包括拓扑关联、拓扑邻接和拓扑包含。如在某校园GIS 网络中，教学楼与连接教学楼的道路之间的关系是拓扑关联。

7． 根据项目的要求，需要采购工具型GIS 软件平台（GIS 基础软件平台），请问目前常见的工具型地理信息平台有哪些，在进行平台选型时应该遵循哪些原则?

【答案】（1）常见的工具型地理信息平台有:arcgis 、Mapinfo 、MapGIS 、Geostar 、supermapo （2）进行平台选择时应该遵循以下原则:

①自身需求和经济条件;

②平台的技术水平是否与GIS 领域国际先进水平保持一致;

③平台是否具有良好的稳定性;

④平台是否具有良好的安全机制和数据保护机制;

⑤平台是否具有良好的可扩展性，是否能接受项目所提供的数据格式或者说大部分的数据格式;

⑥肠硬件水平是否达到平台的要求，是否能保证平台的高速运行。

8． GIS 的构成有哪些?

【答案】GIS 的构成有

（1）应用人员GIS 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户。

（2）软系统件软系统件是支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统。 （3）硬件系统硬件系统包括各种设备一物质基础。

（4）数据数据是系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础。

（5）应用模型应用模型是解决某一专门应用的应用模型，是GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。

9． 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