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一、简答题

1． 地理空间数据的基本特征。

【答案】在GIS 中，由于空间数据代表着现实世界地理实体或现象在信息世界中的映射，因此它反映的特征同样应该包括自然界地理实体向人类传递的基本信息。因此，空间数据具有二个基本特征:空间特征、属性特征及时间特征。

（1）空间特征:空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系等。空间位置可以通过坐标数据来掐述，称为定位特征或定位数据; 空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。

（2）属性特征:属性特征是指地理现象和过程所具有的专属性质，通常包括名称、数量、质量、性质等，称为属性数据。

（3）时间特征:时间特征是指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况，称为时态数据。

2． GIS 详细设计的主要内容。

【答案】（1）GIS 详细设计的概念

详细设计是根据逻辑设计的要求，在具体的通讯和计算环境中，采用具体软件和工具，详细描述各个系统模块，指导程序员完成程序编写、测试和集成。

（2）GIS 详细设计的主要内容

①应用与功能设计

应用与功能设计包括应用划分和功能详解，要详细描述、汇总应用设计和功能设计。

②数据库设计

数据库设计包括空间数据库的概念设计、逻辑设计和空间数据开发与维护设计。

③结构设计

结构设计是指如何将软件、硬件、网络、应用集成，达到一定的系统运行指标。

④界面设计

界面设计是指如何设计直观、简单、易用的用户操作界面。

⑤组织设计

GIS 如何与组织的结构、业务、管理与目标相互适应和协调。

3． 地理实体的数据类型。

【答案】地理实体的数据类型

（1）属性数据

，如类型、属性数据是描述空间对象的属性特征的数据，也称非几何数据。即说明“是什么”

等级、名称、状态等描述时间特征的数据也可以归为这一类。

（2）几何数据

，几何数据是描述空间对象的空间特征的数据，也称位置数据、定位数据。即说明“在哪里”

一般用经纬度或X 、Y 坐标来表示。

（3）关系数据

关系数据是描述空间对象之间的空间关系的数据，一般通过拓扑关系表达。如空间数据的相邻、包含等，主要是指拓扑关系。拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法。

4． 试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程。

【答案】（1）克里金插值法的原理

克里金插值法又称空间自协方差最佳插值法，它将被插值的莫要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。

（2）克里金插值法的优点

克里金法广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计格网化方法。该方法在数学上可对所研究的对象提供一种最佳线性无偏估计的方法。它是一种光滑的内插方法，在数据点多时，其内插的结果可信度较高。

（3）克里金插值法实施过程

①是利用那些摇摇用来插值的离散点集合建立一个变量图，变量图通常包括两部分，一个是根据实验获得的变量图，另一个是模型变量图。

②将变量图用来计算克里金方法中的权重。

5． 通过实例说明GIS 空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法。

【答案】（1）空间数据的基本特征

①空间特征

空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系等。

②属性特征

属性特征是指地理现象和过程所具有的专属性质，通常包括名称、数量、质量、性质等，称为属性数据。

③时间特征

时间特征是指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况。

（2）在计算机中的表示方法

①在计算机中空间特征采取空间分幅将整个地理空间划分为许多子空间，再选择要素表达子

空间。空间位置可以通过坐标数据来描述，称为定位特征或定位数据，空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。

②属性特征采取属性分层即将要表达的空间数据抽象成不同类型属性的数据层来表。

③时间特征采取时间分段即将有时间特征的地理数据按其表化规律划分为不同的时间短数据再逐一表示。

6． 地理目标数据分层的目的。

【答案】地理目标数据分层的目的:

（1）便于空间数据的管理对所有地理目标的管理就简化为对各数据层的管理。

（2）便于空间数据的查询对地理目标数据进行查询，只需要对某一层地理目标数据进行查询即可，因而可加快查询速度。

（3）便于空间数据的显示不需要分层后的地理目标数据由于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活性。

（4）便于空间数据的分析对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。

7． GIS 中地图投影的设计与配置一般原则。

【答案】GIS 中地图投影的设计与配置一般原则

（1）与相应比例尺的国家基本图投影系统一致;

（2）系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺;

（3）所用投影以等角投影为宜;

（4）所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统在投影带中应保持完整。

8． 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。