江西师范大学地理与环境学院727地理信息系统概论历年考研真题汇编.pdf

目录2014年江西师范大学727地理信息系统概论考研真题2013年江西师范大学727地理信息系统概论考研真题2012年江西师范大学地理信息系统概论考研真题2014年江西师范大学727地理信息系统概论考研真题2013年江西师范大学727地理信息系统概论考研真题2012年江西师范大学地理信息系统概论考研真题一、名词解释（每小题5分，共40分）1空间决策支持答：空间决策支持是应用空间分析的各种 手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。由于空间分析的手段直接融合了数据的空间定位能力，并能充分利用数据的现势性特点。因此，其提供的决策支持将更加符合客观现实，因而更具有合理性。2.TIN答：TIN（Triangulated Irregular Network）为不规则三角网的缩写，TIN方法将无重复点的散乱数据点集按某种规则(如Delaunay规则)进行三角剖分，使这些散乱点形成连续但不重叠的不规则三角面片网，并以此来描述3D物体的表面。三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置，能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点表示数字高程特征。3网络GIS答：网络GIS是一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GIS系统，简言之，就是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。从广义上理解，网络GIS包括了InternetGIS、Intranet GIS、移动GIS、嵌入式GIS等的各种组合。4.GIS互操作答：即空间数据的互操作，指针对异构的数据库和平台，实现数据处理的互操作，是“动态”的数据共享，独立于平台，具有高度的抽象性，是空间数据共享的发展方向。它包括从最底层的面向硬件的互操作，到应用层次的信息团体之间的语义共享。其实现方式之一是OpenGIS。5分布式GIS答：分布式就是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。6.Dijkstra算法答：由荷兰计算机科学家狄克斯特拉于1959年提出，是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法，解决的是有向图中最短路径问题。其算法描述如下：首先，引入一个辅助向量D，它的每个分量Di表示当前所找到的从起始点（即源点）到其它每个顶点 的长度。D的初始状态为：若从 到 有弧（即从 到 存在连接边），则Di为弧上的权值（即为从 到 的边的权值）；否则置Di为。那么，下一条长度次短的是哪一条呢？也就是找到从源点 到下一个顶点的最短路径长度所对应的顶点，且这条最短路径长度仅次于从源点 到顶点 的最短路径长度。一般情况下，假设S为已求得的从源点 出发的最短路径长度的顶点的集合，则可证明：下一条次最短路径（设其终点为）要么是弧(,)，或者是从源点 出发的中间只经过S中的顶点而最后到达顶点 的路径。7四叉树编码答：四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。其基本思想是首先把一幅图象或一幅栅格地图等分成四部分，如果检查到某个子区的所有格网都含有相同的值（灰度或属性值），那么这个子区域就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区域，这样递归地分割，直至每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。8空间拓扑关系答：空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。它对数据处理和空间分析具有重要的意义，因为：根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系；利用拓扑关系有利于空间要素的查询；可以根据拓扑关系重建地理实体。二、简答题（每小题10分，共50分）1空间数据质量的内容包含哪些？GIS数据的主要误差来源？答：（1）空间数据质量的内容包含：数据情况说明对地理数据的来源、内容及处理过程等做出准确、全面和详尽的说明。位置精度为空间实体的坐标数据及实体真实位置的接近程度，常表现为空间三维坐标数据精度。属性精度指空间实体的属性值与其真值相符的程度。时间精度 逻辑一致性指地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、数据内容，以及拓扑性质上的内在一致性。数据完整性指地理数据在范围、内容及结构等方面满足所有要求的完整程度。表达形式的合理性主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界的吻合性。（2）GIS数据的主要误差来源：数据搜集野外测量误差：仪器误差、记录误差。遥感数据误差：辐射和几何纠正误差、信息提取误差。地图数据误差：原始数据误差、坐标转换、制图综合及印刷。数据输入数字化误差：仪器误差、操作误差。不同系统格式转换误差：栅格-矢量转换、三角网-等值线转换。数据存储数值精度不够空间精度不够：每个格网点太大、地图最小制图单元太大 数据处理分类间隔不合理多层数据叠合引起的误差传播：插值误差、多源数据综合分析误差比例尺太小引起的误差 数据输出输出设备不精确引起的误差；输出的媒介不稳定造成的误差。数据使用对数据所包含的信息的误解；对数据信息使用不当。2简述空间元数据及其作用。答：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。3简述地理信息系统的数据来源及数据采集的主要方法。答：（1）地理信息系统的数据来源GIS的数据源有：地图数据；遥感数据；文本数据；统计数据；实测数据；多媒体数据；已有系统的数据。（2）数据采集的主要方法 空间数据野外数据采集和地图数字化。对于大比例尺的城市地理信息系统而言，野外数据采集可能是一个主要手段。野外数据采集的方式有平板测量、全站仪测量、GPS测量。另外，地图数字化目前仍是GIS中获取数据的主要手段。地图数字化有两种作业方式：数字化仪的手扶跟踪数字化和地图扫描数字化。属性数据一般为字符串和数字，一般采用键盘输入，它的获取主要在于资料的收集。4简述栅格数据及其主要编码方式。答：（1）栅格数据结构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，并包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，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。（2）栅格数据的主要编码方式包括 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一个数据矩阵，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，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。压缩编码方法目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。a链码又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数；另一种方案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码。b块码块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单位的代码组成。c四叉树又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元。分割的原则是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分到单个栅格象元为止。5下图中有两个多边形图层A和B，图中标注2的是多边形的属性，请画出A与B两个图层Overlay的结果图层C的示意图，并标注属性，其中C的属性为C=A+B。答：Overlay即叠置分析，是将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。图层C示意图是将A与B的线条叠加，然后合并属性。三、综合题（每小题15分，共60分）1论述GIS主要的空间索引方法。答：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问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干层次的划分，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。2根据下面示意图，给出其矢量数据结构编码。答：点：线：多边形：3某待建工厂的选址条件为：a）地面坡角小于2.5度；b）距离水库不小于250米；c）距离铁路1公里到10公里之间；d）不得建在森林地或沼泽地内。试写出主要的工作流程（包括准备哪些数据、对数据要作哪些前期处理、通过实施哪些空间操作才能完成选址任务）。答：（1）所需要的数据 研究区的地形图；水库分布图；铁路分布图；森林及沼泽地分布图。（2）具体步骤：根据地形图的地形等高线数据生成研究区的DEM。提取坡角小于2.5度的区域。对水库分布图做等距离图（缓冲区），提取距离不小于250m的区域。对铁路分布图做等距离图（缓冲区），提取距离在1公里到10公里的区域。将森林及沼泽地分布图分成林地沼泽地及非林地非沼泽地两类。将 处理的结构做拓扑叠置（逻辑与运算），得到可选的区域，将选择的区域及相关信息以地图和表格的形式打印输出。注：以上步骤可做适当调整和展开。4若现有某湖泊的水底DEM数据和湖泊中若干个测点的水位数据，请写出利用GIS空间分析技术求取该湖泊水深空间分布的主要实现步骤。答：略。