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一、简答题

1． 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

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”，如类型、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。

2． 空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容?

【答案】空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。具体步骤和内容为需求分析、概念设计、逻辑设计及物理设计，如下:

（1）需求分析

即用系统的观点分析与某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合;

（2）概念设计

把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来;

（3）逻辑设计

空间数据库逻辑设计的任务是把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出来;

（4）物理设计

数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。

3． 空间数据中的几何数据是什么? 请说明它与属性数据的关系。

【答案】空间数据中的几何数据是指实体或现象的空间位置或现在所处的地理位置，一般以坐标数据表示。

几何数据和属性数据相对于时间来说，常常呈相互独立的变化，即在不同的时间，空间位置不变，但是属性类型可能己经发生变化，或者相反。因此可以不断更新属性数据来体现实体或现象的时时特征，同时也可反映实体或现象的变化规律和变化特征。而几何数据又说明了属性数据发生的地理位置及其存在的意义。

4． GIS 产品有哪些表现形式? 各适合在什么情况下使用?

【答案】（1）按输出的载体类型分类:

①常规地图（是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的，是GIS 产品的重要输出形式） ②数字地图（一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式）

（2）按输出的内容和形式分类:

①全要素地形图（在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用统一坐标系统地图投影和分幅编号，比例尺系统，以及统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图）

②各类专题地图（突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图）

③遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围的各种资源环境数据，成为GIS 重要数据源之一）

④统计图表与数据报表

5． 某国卫生部欲借助GIS 技术建设“突发公共卫生应急指挥系统”，基本要求如下:

1）实时发布疫情信息2）监测预警、预防准备3）指挥救援、分析评估4）生成统计报表。请根据基本需求，写出该项目总体设计的基本内容。

【答案】该项目总体设计的基本内容:

（1）系统分析

系统分析要解决如下问题:谁使用该系统; 新系统是做什么用的; 为什么需要具有这些功能和条件; 建立新系统所需要的资源从哪里获取; 具体的技术指标、性能要求等指标。

（2）系统A 计

系统设计包括功能设计、数据库设计等。此系统的功能应该包括:与该城市己有的“卫生防疫系统”，“交通指挥系统”

（3）系统实施系统实施包括编码以及系统测试。

（4）系统运行与维护

系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用; 系统维护是为了保证系统正常工作而采取的一切措施和实际步骤，例如数据的维护。

6． 泰森多边形的基本原理?

【答案】泰森多边形法的基本原理是，未知点的最佳值由最邻近的观测值产生。

（1）每个泰森多边形内仅含有一个控制点数据;

（2）泰森多边形内的点到相应控制点的距离最近;

（3）位于泰森多边形边上的点到其两边控制点的距离相等;

（4）在判断一个控制点与其它哪些控制点相邻时，可直接根据泰森多边形得出结论，即若泰森多边形是n 多边形，则n 个离散点相邻。

7． 什么是4D 数据? 它们与矢量和栅格数据之间具有什么联系?

【答案】（1）4D 数据的含义

4D 数据是指数字线画图数据（DLG ）、数字栅格数据（DRG ）、数字高程模型数据（DEM ）、数正射影像数据（DOM ）这四种数据。DLG 数据是现有地形图要素的矢量数据，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。DRG 数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。DEM 数据是以数字形式表达的地形起伏数据。DOM 数据是对遥感数字影像，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据。

（2）与矢量和栅格数据之间的关系

DLG 是现有地形图要素的矢量数据; DRG 是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件; DEM 是艺术字形式表达的地形起伏数据，是矢量数据; DOM 是对遥感数字影像，经像元进行投影差改正、镶嵌，是一种栅格形式的数据。

8． 请举几例说明常用的矢量和栅格数据的转换方法。

【答案】（1）矢量转栅格①内部点扩散法由多边形内部种子点向周围邻点扩散，直至到达各边界为止; ②复数积分算法由待判别点对多边形的封闭边界计算复数积分，来判断两者关系; ③射线算法和扫描算法由图外某点向待判点引射线，通过射线与多边形边界交点数来判断。

（2）栅格转矢量

栅格数据结构向矢量数据结构的转换即矢量化，其目的是将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库，并将栅格数据进行数据压缩，将面状栅格数据转换为由矢量数据表示的多边形边界。有基于图像数据的久量化和基于栅格数据的欠量化两种形式，具体方法步骤如下:

①基于图像数据的矢量化

a. 二值化

线画图形扫描后产生图像栅格数据，这些数据是按从0~255的不同灰度值量度的，为将256级不同的灰度压缩到2个灰度形成一值图，要在最大与最小灰度之间定义1~7值，根据公式使灰度图像二值化。

b. 细化

细化是消除线画横断面栅格数的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。细化可分为“剥皮法”和“骨架法”两大类。剥皮法的实质是从曲线的边缘开始，每次剥掉等于一个栅格宽的一层，直到最后留下彼此连通的由单个栅格点组成的图形。

c. 跟踪