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一、名词解释

1． 元数据

【答案】元数据是指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。

2． 拓扑关系

【答案】拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。

3． 缓冲区分析

【答案】缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区域，用以识别这些实体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。

4． 地理信息

【答案】地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称; 它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

5． 地理信息流

【答案】地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界，最后到应用领域。

6． 矢量数据结构

【答案】矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

7． 地理编码

【答案】地理编码是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。

8． 组件式GIS 软件

【答案】组件式GIS 软件是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。其基本思想是把GIS 的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS 组件之间，以及GIS 组件与其它非GIS 组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS 基础平台以及应用系统。

二、简答题

9． 论述GIS 主要的空间索引方法。

【答案】常见的空间索引有范围、格网和四叉树等。

（1）范围索引

范围索引即在记录每个空间实体的坐标时，同时记录每个空间实体的最大和最小坐标。在通过一个查询范围查询包含在其中的空间实体时，根据空间实体的最大和最小范围，预先排除那些没有落入查询范围内的空间实体，只对那些最大和最小范围落在查询范围里的空间实体进行进一步的坐标位置等判断，最后查询出那些真正落入查询范围内的空间实体。

（2）格网空间索引

格网空间索引的基本思想是将区域划分成大小相等的网格，记录每个网格内所包含的空间实体在数据库中的地址。为了便于建立空间索引的线性表，可以将每一个空间网格按顺序进行编码，建立顺序码与空间实体的对应关系。没有包含空间实体的网格，在索引表中不出现其编码。如果一个网格中含有多个实体，则需要记录多个实体。当用户进行空间查询时，首先计算出用户查询所在网格，然后再在索引表中找到该网格中包含的空间实体，这样一来就加速了空间实体的查询速度。

（3）四叉树空间索引

四叉树空间索引是将区域进行若十层次的划分，每个层次的划分是将上一层次划分得到的每个区域分成四个相等的子区域，判定空间实体包含在哪一层次的哪一个子区域中，则用子区域的编码来记录空间实体，这样就形成了一个四叉树的空间划分。为了便于按次序记录各个子区域，可以将每一个子区域按Morton 码（或称Peano 键）进行线性四叉树的编码，建立起Morton 码与空间实体的对应关系。

10．怎样将遥感数据与地图数据进行配准，写出原理与方法。

【答案】将遥感影像和地图导入到ERDAS 里面去，找同名点，然后用ERDAS 的几何纠正对影像进行纠正即可。原理就是几何变形。

具体做法:renceing 的Layer 中选择你的TM 影像作为需要配准的图层。

在TM 上选取控制点，再在你的地理底图上选取对应的控制点。一般控制点选取道路的交叉点是合适的。同样控制点要均匀的分布在整个影像中。打开link table，检查RMS ，理论上这个数字越小表示控制点的位置越精确，校正得到的底图精度也越高。理论上，要求RMS 小于半个像元。可以删除掉个别RMS 较大的控制点。在Georeferenceing 菜单下，点击Rectify ，将校准后的影像

另存或者update Georeferenceing即可。

11．结合你的兴趣领域（水土保持、洪水防灾、土地分等定级等），叙述基于GIS 的地球科学应用模型的建模步骤和方法。

【答案】（1）利用GIS 的数值分析法来估算土壤水土流失程度。

①确定土壤水土流失的数字分析模型，根据模型确定影响水土流失的因子，这些因子必须能够反映不同土壤的性质，不同的坡面形态，不同的植被条件。

②选择格网尺寸，建立各个影响因子的栅格数据。

③将多种数据加以复合，确定研究地区土壤流失量的不同等级，为制定区域的水土保持规划提供依据。

（2）应用模型的步骤包括:

①明确分析目的、评价准则;

②准备分析数据;

③空间分析操作;

④结果分析;

⑤解释评价结果。

12．空间数据有什么特征? 它与非空间数据的根本差异是什么?

【答案】（1）空间数据特征

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，空间数据具有三个基本特征: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: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）与非空间数据的根本差异

空间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。空间数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。

属性数据表现了空间实体的空间属性以外的其他属性特征，属性数据主要是对空间数据的说明。