2017年武汉大学地理信息系统原理考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 地理坐标系
【答案】地理坐标系是指以地理极(南极北极)为极点,地理极是地轴与托球迷的交点,建立地理空间坐标系,主要目的是确定地面点的位置,也就是求出地面点对大地水准面的关系,它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面店到大地水准面的高度。
2. 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)。
3. 规则三角网模型
【答案】规则三角网模型简称TIN , 它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络,区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上,该点的高程值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程)。
4. 四叉树数据结构
【答案】这种数据结构的原理可以表述为:将空间区域按照四个象限进行递归分割(), 直到子象限的数值单调为止。凡数值(特征码或类型码)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。
5. 拓扑结构
【答案】拓扑结构是指分布式系统中各个计算单元之间的物理或逻辑的互联关系,结点之间的拓扑结构一直是确定系统类型的重要依据。
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. 数据
【答案】数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
8. 影像地图
【答案】影像地图以航空和航天遥感影像为基础,经几何纠正,配合以线划和少量注记,将制图对象综合表示在图面上的地图。
二、简答题
9. 地理信息系统的特点和功能。
【答案】(1)地理信息系统的特点
①GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统,该系统由若干个相互关联的子系统构成;
②GIS 的对象是地理实体,操作对象是地理实体的数据。
(2)地理信息系统的的功能
①数据采集与编辑功能
包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。
②数据的存储和管理功能
地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术,包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。
③制图功能
根据GIS 的数据结构及绘图仪的类型,用户可获得矢量地图或栅格地图。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图,如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高城图等等。还可以通过空间分析得到一些特殊的地学分析用图,如坡度图、坡向图、剖面图等等。
④空间查询与空间分析功能
包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析、数字高程模型的建立、地形分析等。
⑤二次开发和编程功能
用户可以在自己的编程环境中调用GIS 的命令和函数,或者GIS 系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。
10.简述空间数据质量的主要控制方法。
【答案】空间数据质量的主要控制方法:
(1)传统的手工方法
将数字化数据与数据源进行比较,图形部分的检查包括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较,属性部分的检查采用与原属性逐个对比;
(2)源数据方法
数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息,通过它可检查数据质量,同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化;
(3)地理相关法
用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
11.地理信息系统的定义、分类、特点。
【答案】(1)地理信息系统的定义
地理信息系统是以处理和分析地图图形、图像数据为核心的计算机系统。
(2)分类
①根据其研究范围,分为全球系统、区域系统和国家系统。
②根据研究内容,分为专题系统和综合系统。
③根据其使用的数据模型,分为矢量系统、栅格系统和矢栅混合系统。
(3)特点
①具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;
②以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力,并能产生高层次的地理信息;
③由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务;计算机系统的支持是GIS 的重要的特征,使GIS 得到快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
12.空间数据库管理的方式有哪几种,各有什么优缺点?
【答案】(1)全文件型数据库管理方式
将所有的数据都存放于一个或者多个文件中,包括结构化的属性数据。采用文件管理数据的优点是灵活,即每个软件厂商可以任意定义自己的文件格式,管理各种数据,这一点在存储需要加密的数据以及非结构化的、不定长的几何体坐标有帮助。文件管理的缺点在于需要开发者实现属性数据的更新、查询、检索等操作,即利用文件管理增加了属性数据管理的开发量,并且不利于数据共享。
(2)文件-关系数据库混合管理方式
考虑到空间数据是非结构化的、不定长的,而且施加于空间数据的操作需要GIS 软件实现,这样就可以利用文件存储空间数据,而借助于已有的关系数据库管理系统管理属性数据。采用该管理方式的缺点在于经常进行根据地物ID 的查找,使查询、模型运算等一些操作的速度变慢。
(3)全关系型数据库管理方式
在这种管理方式中,不定长的空间几何体坐标数据以二进制数据块的形式被关系数据库管理,即坐标数据被集成到RDBMS 中,形成空间数据库。可以认为一个地物对应于数据表中的一条记录,这样它带来的最直接的好处是避免了“对接关系”的查找。然而,由于几何体坐标数据不定长,
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