2018年北京大学建筑与景观设计学院930专业综合2[专硕]地理信息系统—原理、方法和应用考研核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 游程编码
【答案】游程编码是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。
2． 地图
【答案】地图就是依据一定的数学法则，使用制图语言，通过制图综合在一定的载体上，表达地球（或其他天体）上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态绘制的图形。
3． DTM 空间拟合
【答案】DTM 空间拟合是在一个由x 、y 坐标平面构成的二维空间中，由已知若干离散点的高程，找出地面特征的整体变化规律。如对于规则格网DTM 来说，由于原始采样的数据点呈离散分布形式，或是数据点虽按格网排列，但格式的密度不能满足使用的要求，就需要以数据点为基础进行拟合运算。
4． 误差
【答案】误差反映了数据与真实值或者大家公认的真值之间的差异，它是一种常用的数据准确性的表达方式。
5． 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。
6． 4D 产品
【答案】4D 产品包括：
①数字高程模型（简称DEM ）是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x ，y ）及其高程（z ）的数据集。
②数字正射影像图（简称DOM ）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片/遥感相片（单色/彩色），经逐象元进行纠正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。
③数字线划地图（简称DLG ）是现有地形图上基础地理要素的矢量数据集，且保存要素间空
间关系和相关的属性信息。
④数字栅格地图（简称DRG ）是纸质地形图的数字化产品。每幅图经扫描、纠正、图幅处理及数据压缩处理后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。
7． 仿射变换
【答案】仿射变换是基于仿射坐标系而建立的一种坐标变换数学模型。是经过原点平移，分别相对两条坐标轴进行旋转和在两条坐标轴上分别进行尺度变换实现的，
其数学模型为
（X 、Y 为地形图坐标，x 、y 为数字化仪坐标，ai 、bi （i=0，l ，2）
为变换参数）。
8． 空间数据模型
【答案】空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模型提供了基本的方法。
二、简答题
9． 地图投影在GIS 中有什么作用？
【答案】地图投影在GIS 中的作用：
（1）GIS 以地图方式显示地理信息。地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS 中不可缺少。
（2）GIS 数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标；输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。
（3）GIS 中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。
10．请说明分类分级对于属性数据的意义。
【答案】在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的，例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS 中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与几何数据一起管理起来。编码的过程是将信息转换成数据的过程，前提是首先要对需表示的信息进行分类分级。
11．简述基于多边形数据的栅格化方法、简述点在多边形内的基本判断方法并用简图表示。
【答案】（1）基于多边形数据的栅格化方法
①内部点扩散算法
该算法有每个多边形一个内部点开始，向其八个方向的邻点扩散，判断各个新加入点是否在多边形边界上，如过是边界上，则该新加入点不作为种子点，否则把非边界点的邻点作为新的种
子点与原种子点一起进行新的扩散运算，并将该种子点赋予该多边形编号。重复上述过程直到所有种子点填满该多边形并遇到边界停止。
②复数积分算法
对全部删格阵列逐个栅格单元判断该栅格归属的多边形编码。判断方法是待判点对每个多边形的封闭边界计算复数积分，对某个多边形，如果积分值为
多边形编号，否则在此多边形外部，不属于该多边形。
a. 射线法
射线法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内。有判断点向图外某点引射线，判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数，如相交偶数次，则待判点在多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部。它的有优点是过程简单，缺点是当射线经过多边形的拐点或一条边时判断失效。
b. 扫描算法
扫描算法是射线算法的改进，将射线改为沿栅格阵列列或行方向扫描线，判断与射线算法相似。扫描算法省去了计算射线与多边形边界交点的大量运算，大大提高了效率。
c. 弧长法
主要是判断点与多边形各顶点连线的最小夹角之和的值，当各角之和为360度时，点在多边形内，夹角之和为0度或小于360度时，点在多边形之外。其优点是判断准确不受条件限制，缺点是判断过称复杂。（点在多边形内的判断方法）
d. 边界代数算法
边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换的算法。
（2）栅格格式向矢量格式的转换
①多边形边界提取；
②多边形边界追踪；
③拓扑关系生产；
④去除多余点及曲线圆滑。
（3）多边形栅格转矢量的双边界搜索算法
算法的基本思想是通过边界提取，将左右多边形信息保存在边界点上，每条边界弧段有两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形编号。步骤如下:
①边界点和节点提取
采用2*2栅格窗口顺序沿行、列方向对栅格图像全图扫描，如果窗口内四个栅格仅有两个不同的编号，则该四个栅格表示为边界点；如果窗口内四个栅格有三个以上不同编号，则标识为节点，保持各栅格原多边形编号信息。
②边界线搜索与左右多边形信息记录
边界线搜索是逐个弧段进行的，对每个弧段有一组已标识的四个节点开始，选定与之相邻的任意一组四个边界点和节点都必定属于某一窗口的四个标识点之一。首先记录开边界点的四个多
则该待判点属于此多边形，赋予