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一、名词解释

1． 部件对象模型

【答案】对象模型技术（OMT ）是美国通用电气对象模型技术公司提出的一套系统开发技术。它以面向对象的思想为基础，通过对问题进行抽象，构造出一组相关的模型，这些模型描述了现实世界中“类与对象”以及它们之间的关系，表示了目标系统的静态数据结构，从而能够全面地捕捉问题空间的信息。对象模型技术把分析时收到的信息构造在三类模型中，即对象模型技术型、功能模型和动态模型。三个模型从不同的角度对系统进行描述，分别着重于系统的一个方面，组合起来构成对系统的完整描述。形象地说，功能模型定义“做什么”，状态模型定义“何时做”，对象模型定义“对谁做”。

2． 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式提供了基本的方法。一般而言，GIS 空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。

3． 网络分析

【答案】网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，

对网络结构及其资源的优化问题进行研究的一种空间分析方法。网络分析的基础是图论和运筹学。

4． 地图符号

【答案】地图符号是表达地图内容的基本手段，它不仅能表示事物的空间位置、形状、质量和数量特征，而且还可以表示各事物之间的相互联系及区域总体特征。

二、简答题

5． 以实例说明GIS 用户界面的基本类型及设计方法。

【答案】用户界面是人机对话的工具，它与功能模块一一对应，做到各模块之间界面的形式一致，相同功能要用相同的图标显示。界面可以分为若干层，便于逐层调用。根据功能模块的不同，可以分别采用菜单式、命令式或表格式的界面。所有界面应体现以人为本的原则，做到界面友好、美观，并随时提供丰富的帮助信息，使用户易懂、易学、易掌握。

6． 矢量数据结构与栅格数据结构的转换算法。

【答案】对于点状实体，每个实体仅由一个坐标对表示，其矢量结构和栅格结构的相互转换基本上只是坐标精度变换问题;

线实体的矢量结构由一系列坐标对表示，在变为栅格结构时，除把序列中坐标对变为栅格行列坐标外，还需根据栅格精度要求，在坐标点之间插满一系列栅格点，这可以由两点式直线方程得到;

线实体由栅格结构变为矢量结构与将多边形边界表示为矢量结构相似，因此以下重点讨论多边形的矢量结构与栅格结构相互转换算法:

（1）矢量向栅格转换

矢量格式向栅格格式转换又称为多边形填充，就是在矢量表示的多边形边界内部的所有栅格点上赋以相应的多边形编码，从而形成栅格数据阵列。几种主要的算法描述如下:

①内部点扩散算法

由每个多边形一个内部点（种子点）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，如果是边界上，则该新加入点小作为种子点，否则把非边界点的邻点作为新的种子点与原有种子点一起进行新的扩散运算，并将该种子点赋以该多边形的编号。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为止。则该待判点属于此多边形，赋以多边形编号，否则在此多边形外部，不属于该多边形。

②复数积分算法

对全部栅格阵列逐个栅格单元地判断该栅格归属的多边形编码，判别方法是由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2

③射线算法和扫描算法

射线算法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内，由待判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，则待判点在该多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部。要注意的是:射线与多边形边界相交时，有一些特殊情况会影响交点的个数，必须予以排除。

④边界代数算法

它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。若多边形编号为a ，初始化的栅格阵列各栅格值为零，以栅格行列为参考坐标轴，由多边形边界上某点开始顺时针搜索边界线，当边界上行时，位于该边界左侧的具有相同行坐标的所有栅格被减去a ; 当边界下行时，该边界左边所有栅格点加一个值a ，边界搜索完毕则完成了多边形的转换。

（2）栅格格式向矢量格式的转换

多边形栅格格式向矢量格式转换就是提取以相同的编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑关系，并表示由多个小直线段组成的矢量格式边界线的过程。

栅格格式向矢量格式转换通常包括以下四个基本步骤:

①多边形边界提取

采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点;

②边界线追踪

对每个边界弧段由一个结点向另一个结点搜索，通常对每个己知边界点需沿除了进入方向的其他7个方向搜索下一个边界点，直到连成边界弧段;

③拓扑关系生成

对于矢量表示的边界弧段数据，判断其与原图上各多边形的空间关系，以形成完整的拓扑结构并建立与属性数据的联系;

④去除多余点及曲线圆滑

由于搜索是逐个栅格进行的，必须去除由此造成的多余点记录，以减少数据冗余; 搜索结果，曲线由于栅格精度的限制可能小够圆滑，需采用一定的插补算法进行光滑处理，常用的算法有:

线形迭代法; 分段三次多项式插值法:正轴抛物线平均加权法; 斜轴抛物线平均加权法; 样条函数插值法。

7． 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。

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。

④关键字

关系中的某一属性组，若它的唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字。

⑤关系模式