地理信息系统算法基础复习—、名词解释1 •地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

2矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。

它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允许任意位置、长度和而积的精确定义有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。

4•地图数字化：根据现有纸质地图，通过手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生 产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。

5. 拓扑^系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。

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，它是实现地理空间信息共亨的核心标准之一。

8 •空间索引：依据空问对彖的位置和形状或空间对象2间的某种空间关系按一 定的顺序排列的一利嗷据结构。

9•空间数据査询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库屮找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。

10•空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，并空间数据运算、 空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。

数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。

是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数 字信息处理技术。

二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关 系特3 •数据模型: 对现实世界进行认知、简化和抽象表达,并将抽象结果组织成对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。

7卿据：它是关于数据的数据,在地理空间信息屮用于描述地理数据集的内11.又称DEM, 是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的12 •数字地形分析:征。

2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。

3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。

空间关系主要有拓扑空间关系、顺序空间关系、度量空间关系。

4、栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作,不需要进行复杂的几何计算。

5、矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为：实体数据结构和拓扑数据结构两大类。

6、栅格数据结构的显著特点是：属性明显,定位隐含。

7、属性查询是一种较常用的空间数据查询，属性查询乂分为简单的属性查询和基丁-SQL语言的屈性查询。

空间关系查询包括拓扑关系查询和缓冲区查询。

9、从缓冲区对象方面来看，缓冲区最基本的可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。

10、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。

11、G IS运行环境的核心部分是计算机软硬件系统。

12、G IS硬件系统包括输入设备、处理设备、存储设备、和输出设备四部分。

13、从数据结构上，GIS可分为矢量GIS、栅格GIS、矢量一栅格GIS。

14、地理空间坐标系统分为球面坐标系统、平面坐标系统，其屮平面坐标系统被称为投影坐标系统。

15、高斯投影中1： 2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺地形图采用经差3度分带。

16、根据空间数据的获取方式可分为：地图数据、遥感影像数据、实测数据、共亨数据、其他数据。

17、地理信息系统的数据采集工作包插两个方面：空间数据的采集、属性数捱的采集。

18、数据重构主要包括:数据结构的转换和数据格式的转换。

19、空间数据质量指标包括：完备性、逻辑-致性、位置准确度、吋间准确度、专题准确度。

20、空间数据的误差：几何误差、屈性误羌、时间误差、逻辑误差。

21、数据库领域屮最常用的数据模型有：层次模型、网状模型、关系模型、对象模型。

22、空间数据的基木特征：空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征。

23、空间统计分析可包括空间数据的统计分析及数据的空间统计分析，前者着重于空间物体和现象的非空间特性的统计分析。

24地图投影变形的体现在三个方面，分别是长度角度面积25按地图投影的构成方法，地图投影可分为几何投影非几何投影26地图投影屮的非儿何投影（条件投影）色插伪方位投影伪圆锥投影伪圆柱投影多圆锥投影27書题地图由書题内容和地理底图两部分组成28我国编制的世界地图时采用的多圆锥投影有等差分多圆锥投影正切差分多圆锥投影29用于编制世界地图的投影主要有多圆锥投影圆柱投影伪圆柱投影30己知某地位于东经120°10 15 ,北纬30°15 10 ,求该地所在的1:1万地形图的图号（1990年底以前）：H—51—61—（11）31在决定栅格代码吋尽量保持地表的真实性，保证最大的信息容量的方法有：屮心点法重要性法面积占优法百分比法三、判断题1、数据是信息的表达，信息是数据的内涵。

（丁）2、GIS是由硬件、软件组成。

（X）3、地理空间分析的三大基木要索是空间位置、属性以及吋间。

（丁）4、在GIS 'P，吋间要素是必选要素，而空问要素是可选要素。

（X）5、投影是指建立多个点Z间的映射关系。

（X）6、地理模型用于描述地理概念和地理事物。

（X）7、对象模型具有明确便捷和独立地理现象。

（丁）8、相同类型的对象并为对象类，类是一种创建对象的模板。

（丁）9、每一个实体都给一•个明确标识符来标识该物体。

（“）1（）、矢量数据结构的显著特点是定位隐含、属性明显；而栅格数据模型的显著特点是定位明显、属性隐含。

（X）11、拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。

（丿）12、在栅栏数据结构屮，每个栅格单元可以存在多个值。

（X）13、栅格影像不仅包含了属性信息，还包括了隐藏的空间位置信息。

（丁）14、空间索引的性能的优劣直接影响空间数据库和地理信息系统的整体性能。

（V）15、G IS需要输入两方面的数据，即空间数据与拓扑数据。

（X）16、判断空间数据质量应根据数据用途确定其标准。

（J）17、空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。

（V）18、拓扑关系查询包括邻接关系、包含关系、空间关系。

（X）19、缓冲区分析模型就是将点、线、面地物分布图变换成这些地物的扩展距离图。

（V）20、最佳路径是确定起点、终点所要经过的屮间点和屮间连线，求最短路径。

（X ）21、栅格数据模型比较适用于场模型抽彖表达空间对象。

（J）22、数字化的等高线对于计算坡度或生成着色地形图十分适用。

（X）23、流水线分析、可视性分析是建立DEM的众多冃的之一（J）四、简答题1.简述地理信息系统的基本特征a）数据的空间定位特征b）空间关系处理的复杂性c）海量数据管理能力2.什么是GIS空间分析？其方法是什么？GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。

方法：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析3.什么是空间数据库？其主要特点是什么?空间数据库是地理信息系统屮用于储存和管理空间数据的场所。

特点：(a)数据量特别大；(b)不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系；(c)数据应用广泛。

4 •网络分析的基木思想是什么？人类的活动总是趋向于按一定的H标选择达到最佳效果的空间位置，根本H 的是研究、筹划如何安排一项基于网络数据的工程，并使其运行效果最好。

5.简述空间数据的基本特征。

空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征6.简述栅格数据结构的优缺点优点：“属性明显，定位隐含”，数据结构简单、数据模拟方便。

缺点：数据量大、难以建立实体间的拓扑关系、通过改变分辨率而减少数据量吋精度和信息量同吋受损等。

7•简述矢量数据结构的优缺点优点：数据按照点、线或多边形为单元进行组织，编码容易、数字化操作简单、数据编排直观。

缺点：a)独立存储方式造成相邻多边形的公共边界重复记录，造成数据冗余，导致公共边界出现间隙或重叠；b)缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系；c)“岛”的问题。

(岛只作为一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系。

)8•简述空间数据质量的主要控制方法。

a)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H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；b)源数据方法：数据集的源数据屮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;c)地理相关法：用空间数据的地理特征要索自身的相关性来分析数据的质量。

9.简述空间关系的类型a）空间拓扑关系：拓扑变换下保持不变的关系；b）空间顺序关系：描述实体在地理空间上的排列顺序；c）空间量度关系：描述空间实体的距离远近关系，一•般用欧式距离表示。

10.地理信息系统的组成。

一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。

其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。

（1）计算机硬件系统：是计算机系统屮的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。

包括输入/输出设备、屮央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。

（2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。

对于GIS应用而言，通常色括计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。

（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项FI应包括负责系统设计和执行的项FI经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。

地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。

（4）空间数据：它是由系统的建立者输入GIS ,是系统程序作用的对象, 是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。

主要包括空间位置、空间关系、属性等。

11・简述栅格数据及其主要编码方式。

栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一•个象元或象素由行、列定义，并色含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。

因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织屮的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

栅格数据的主要编码方式包括：（1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一•种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作-•个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定H的还可采用其他特殊的顺序。