⑴区域层可以重叠或覆盖相同的范围,如两个不同时期的受灾区域可能重叠或完全相同。
⑵一个区域可以有分离的组分(或圈)。如多岛屿组成的政区区域。 区域数据结构由两个基本元素组成:一个是关于区域与弧段关系的文件,另一个是关于区域与多边形关系的文件。
5、在进行坐标的几何变换时,合理的控制点数量和布局是怎样的? 利用一套控制点和变换方程,将数字地图或图像从一种坐标系转换成另一种坐标系的过程。
坐标系统的几何变换包括:
等积变换:允许旋转矩形,保持形状与大小不变。
相似变换:允许旋转矩形,形状不变,单大小改变(至少需要两对对应控制点,计算四个变换参数)
仿射变换:允许矩形角度改变,保留线的平行性(三对对应控制点,六个变换参数) 透视变换:允许角度和长度变形(五对对应控制点,十个变换参数) 拓扑变换:保持拓扑不变
6、在以道路形成的网络中,权重是网络分析的重要参数,道路的哪些属性可作为权重考虑?为什么?
7、矢量数据和栅格数据具有互补性,指出在哪些方面具有互补性。 矢量数据与栅格数据的区别: 矢量
1、便于面向现象(土壤类,土地利用单元等) 2、结构紧凑,冗余度低,便于描述线或边界。
3、利于网络、检索分析,提供有效的拓扑编码,对需要拓扑信息的操作更有效。 4、图形显示质量好,精度高。 缺点
5、数据结构复杂,各自定义,不便于数据标准化和规范化,数据交换困难。 6、多边形叠置分析困难,没有栅格有效,表达空间变化性能力差。 7、不能像数字图像那样做增强处理
8、软硬件技术要求高,显示与绘图成本较高。 栅格
1、结构简单,易于数据交换。
2、叠置分析和地理(能有效表达空间可变性)现象模拟较易。 3、利于与遥感数据的匹配应用和分析,便于图像处理。 4、输出快速,成本低廉。 缺点:
1、现象识别效果不如矢量方法,难以表达拓扑。
2、图形数据量大,数据结构不严密不紧凑,需用压缩技术解决该问题。 3、投影转换困难。
4、图形质量转低,图形输出不美观,线条有锯齿,需用增加栅格数量来克服,但会增加数据文件。
8、GIS的查询方式有哪些?实现自然语言查询需要做哪些基本工作?p195 目前GIS的空间查询主要4种方式:
1) 扩展关系数据库的查询语言(SQL) 结构化查询语言(Structured Query Language)
缺陷:SQL结构很难描述复杂的空间关系查询、简单的表格形式不能作为空间数据的表现形式。
2) 可视化空间查询 将查询语言的元素用直观的图形或符号表示
3) 超文本查询 将图形、图像、字符等都当作本文,并设置一些热点
4) 自然语言空间查询 必须将自然语言中的模糊概念量化为确定的数据值或数据范
围。
三、分析题(共1小题,每小题20分,共20分)
分析三种传统的数据模型(层次、网络和关系)存储空间图形数据的方法和特点,它们存在的主要问题是什么?
层次模型:用树型结构来表示实体间联系的模型。它将数据组织成一对多关系的结构,其特点为①有且仅有一个节点无双亲,这个节点即树的根;②其它节点有且仅有一个双亲。 特别适用于文献目录、土壤分类、部门机构等分级数据的组织。但不能表示多对多的联系。
网络模型:用丛结构(或网结构)来表示实体及其联系的模型。在该模型中,各记录类型间可具有任意个连接关系。一个子节点可有多个父节点;可有一个以上的节点无父节点;父节点与某个子节点记录之间可以有多种联系。
特别适用于数据间相互关系非常复杂的情况。缺点是由于数据间联系要通过指针表示,指针数据项的存在使数据量大大增加,当数据间关系复杂时指针部分会占用大量数据库存储空间。另外,修改数据库中的数据,指针也必须随着变化。因此,网络数据库中指针的建立与维护可能成为相当大的额外负担。
关系模型:用二维表形式表示实体及其联系。二维表中的每一列对应实体的一个属性,其中给出相应的属性值,每一行形成一个由多种属性组成的多元组,或称元组,与一特定实体相对应。
最大优点是它的结构灵活,可满足所有用布尔逻辑运算和数学运算规则形成的询问要求;关系数据还能搜素、组合和比较不同类型的数据,加入与删除数据都非常方便。用于设计地理属性数据的模型较为适宜。缺点:许多操作都要求在文件中顺序查找满足特定关系的数据,如果数据库很大的话,这一查找过程要花很多时间。 四、综述题(共1小题,每小题20分,共20分)
空间信息网格技术与WebGIS技术相比,存在一些不同点,请阐述这些不同点表现在哪些方面?有何主要差别?
传统的B/S或C/S结构的信息交互方式已经不能满足人们对快速、方便、安全、准确地获取信息的需求,主要表现在以下三个方面:①基于www的互联网络尚有大量的处理器、存储能力和网络带宽的闲置;②web方式的信息共享机制本身存在一些欠缺,造成了人们通过互联网获取信息的不便;③www方式的互联网络缺乏有效的安全管理机制。
空间信息网格(Spatial Information Grid, SIG)是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源,对其进行一体化组织与处理,从而具有按需服务能力的、强大的空间数据管理和信息处理能力的空间信息基础设施。空间信息网格是一个分布的网络化环境,连接空间数据资源、计算资源、存储资源、处理工具和软件以及用户,能够协同组合各种空间信息资源,完成空间信息的应用与服务。在这个环境中,用户可以提出多种数据处理的请求,确保来自任何空间信息源的空间信息(any resource),经过处理能在任何时候(anytime)发送并服务于在任何地点(anywhere)任何有需求而且有相应权限的最终用户(anyone)。
空间信息网格技术是一个前沿的研究领域,它涉及多学科和各种技术的相互渗透、相互支撑。空间信息网格作为一种新兴的技术,正处在不断发展和变化当中,它有很多独特的特
征:
(1)空间信息网格能够提供资源共享,消除信息孤岛,实现应用程序的互连互通。网格与计算机网络不同,计算机网络实现的是一种硬件的连通,而网格能实现应用层面的连通。
(2)空间信息网格实现了协同工作,把分布在不同地理位置的计算机、数据库、实验设备等异构资源统统连接起来,通过网格调度程序进行协同工作,实现资源利用效率的最大化。
(3)空间信息网格是基于国际的开放技术标准,这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。
(4)空间信息网格的数据资源存储是异构的、分布的,而目空间数据的类型一般来说是海量的、多类型的。
(5)空间信息网格可以提供动态的服务,能够适应变化。网格上的各种资源的动态变化(增加或减少)时时刻刻改变着网格的规模,网格具有自适应性。
2008年武汉大学地理信息系统(GIS)基础考研试题
一、辨析题
1、图幅拼接 图幅合并
图幅拼接 :为了建立无缝图层,需要将分幅数字化的地图进行合并,使它在空间上是连续的。
图幅拼接需要对数据进行调整,确保数据对接。合并只是将数据合作一层 2、经纬线 方里网
方里网:由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。(因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称之为方里网,由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网。)
与经纬线区别高斯投影中经纬线与方里网不同,方里网是相互垂直的网络,经线不全为直线,除中央经线外均为弧线
3、联合 概括
概括(is-a):将相同特征和操作的类再抽象为一个更高层次、更具一般性的超类的过程。子类是超类的一个特例。一个类可能是超类的子类,也可是几个子类的超类。所以,概括可能有任意多层次。概括技术避免了说明和存储上的大量冗余。这需要一种能自动地从超类的属性和操作中获取子类对象的属性和操作的机制,即继承机制。
联合(member-of):相似对象抽象组合为集合对象。其操作是成员对象的操作集合。 4、地理实体 地理目标
地理实体是占据一定空间的地物或现象.地理目标就是具体的考察目标.区别在于地理实体是不可再分的,也就是说此类现象仅此一个,有其独特的特征。
地理目标就是在当前的考察中,需要关注的那个地里实体(与此同时有许多其他地理实体被忽略了)
5、空间分布模型 空间关系模型
空间分布分析模型:用于研究地理对象的空间分布特征。主要包括:空间分布参数的描述,如分布密度和均值、分布中心、离散度等;空间分布检验,以确定分布类型;空间聚类分析,反映分布的多中心特征并确定这些中心;趋势面分析,反映现象的空间分布趋势;空间聚合与分解,反映空间对比与趋势。
空间关系分析模型:用于研究基于地理对象的位置和属性特征的空间物体之间的关系。包括距离、方向、连通和拓扑等四种空间关系。其中,拓扑关系是研究得较多的关系;距离是内容最丰富的一种关系;连通用于描述基于视线的空间物体之间的通视性;方向反映物体
的方位。
6、数据源 数据集
数据源:GIS的数据源,是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源,主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。
数据集:一个结构化的相关数据的集合体,包括数据本身和数据间的联系。数据集独立于应用程序而存在,是数据库的核心和管理对象。 二、简答题
1、空间数据存在形式
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据,它可以用来描述来自现实世界的目标,它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,是空间数据在计算机内的组织和编码形式,是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对空间数据的一种理解和解释。
2、线对象快速捕捉 设光标点为S(x,y),D为捕捉半径,通过计算S到每个之弦断的距离d,若min(d)<D,则认为捕捉到了。
为了加快捕捉的速度,可以把不可能被光标捕捉到的线以简单的算法去除。 包含所有线的矩形 外扩D,此区域意外去除。
3、空间数据存储技术
GIS处理的主要是和空间位置、空间关系有关的数据。空间数据除了具有一般数据的特征之外,还具有一些区别于其它数据的特性:
1 数据量大、结构复杂、关系多样化:空间对象是多种多样的,空间对象之间的关系也是多样化的,而且与应用有关;
2 空间性:空间数据描述了空间物体的位置、形态,甚至需要描述物体的空间拓扑关系。空间性是空间数据区别于其它数据的标志特征;
3 多尺度与多态性:不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度,同一地物在不同的情况下就会有形态差异;
4 多时空性:一个GIS系统中的数据源既有同一时间不同空间的数据系列,也有同一空间不同
时间序列的数据。GIS数据是包括不同时空和不同尺度数据源的集成; 5 查询过程复杂:空间数据一般按空间特征和空间关系查询。由于空间对象的形状常常不规则,验证查询条件比较复杂;
6 难以定义多维空间对象的空间次序:为了加快数据检索而建立空间索引是首先必须解决的难题。
存储方式:
基于RDBMS的空间数据库技术、面向对象的空间数据库技术、空间数据仓库、基于网络和分布式等数据存储方式
4、多边形区域扫描填充
5、多边形栅格到矢量
面的栅格化方法:内部点扩散法、扫描法、边填充算法 栅格数据到矢量数据的一般转换过程:
二值化、二值图像的预处理、细化、追踪、拓扑化
6、Web Service服务结构及流程
7、组件GIS技术
组件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件,每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间,以及GIS控件与其它非GIS控件之间,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应用。
8、叠置分析(栅格,矢量)
将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置,产生新的特征的分析方法。 9、游程长度编码
按行扫描,将相邻等值的像元合并,并记录代码的重复个数 10、十进制线性四叉树编码 三、论述题
1、WebGIS特点,应用领域
1 2011年考研真题
一. 解释下列概念(共6题,每题5分,共30分) 1、 复合对象
复合对象相对于简单对象而言,指多点、多义线、复合多边形,甚至是它们的组合。 2、 拓扑变换
经过拉伸、压缩,图形的拓扑属性不变的变换。 3、 最小边界矩形
最小外接矩形 (minimum bounding rectangle, MBR),也有译为最小边界矩形,最小包含矩形,或最小外包矩形。最小外接矩形是指以二维坐标表示的若干二维形状(例如点、直线、多边形)的最大范围,即以给定的二维形状各顶点中的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标、最小纵坐标定下边界的矩形。这样的一个矩形包含给定的二维形状,且边与坐标轴平行。最小外接矩形是最小外接框(minimum bounding box)的二维形式。最小外接矩形常在地理信息系统中用来给出一个地理要素的大致位置。地理信息系统中的很多操作,例如空间查询、空间索引,以及建立R树都需要用到最小外接矩形。
4、 空间数据分层
地理空间数据可按某种属性特征形成一个数据层,通常称为图层 5、 空间数据结构
数据结构是数据模型在特定的数据库中,经数据库的定义语言和数据描述语言精确定义的存储模型
6、 投影坐标系
将椭球面上的点,通过投影的方法投影到平面时,通常采用平面坐标系,这个坐标系就是投影坐标系。
二. 简答题(共6题,每题10分,共60分)
1. 地图信息和地理信息之间存在哪些区别,如何将地图信息转化为地理信息?
答:地图是地理空间实体的图形模型。它是按照一定的比例、一定的投影原则,有选择地将复杂的三维地理实体的某些内容投影绘制在二维平面媒体上,并用符号将这些内容要素表现出来。地图上各种要素之间的关系,是按照地图投影建立的数学规则,使地表各点和地图平面上的相应各点保持一定额函数关系,从而在地图上准确表达空间各要素的关系和分布规律。反映它们之间的方向、距离和面积。在地图学中,把地理空间实体分为点、线、面三种要素。
地理信息是以数字化的形式存在的。采用域作为地理实体和地理现象的科学表达方法。表达地理信息的地理数据主要有三种数据类型,即矢量数据、栅格数据和数字高程模型数据。