地理信息系统原理课后作业答案


    理信息系统原理课作业答案
    第1章 绪
    1 什信息数?区?信息特点?
    答:信息客观事物存演变情况反映 计算机言数指输入计算机计算机进行处理切现象(数字文字符号声音图等)计算机环境中数描述实体象唯工具 数载荷信息物理符号没实际意义种数学符号集合加某种特定含义代表某实体现象时数变成信息 信息特点:①客观性 ② 适性 ③传输性 ④ 享性
    2 什空间数图?举例说明空间数种类型
    答:空间数点线面等方式采编码技术空间物体进行特征描述物体间建立相互联系数集 图表达客观事物理分布相互联系空间模型反映理实体图形理实体简化现 空间数点线面三种类型例图点矿点采样点高程点物点城镇等线质界线铁路公路河流等面土壤类型水体岩石类型等
    3 什理信息学信息信息系统理信息系统?间区?
    答:理信息表征理系统诸素数量质量分布特征相互联系变化规律数字文字图图形等总称 学信息表示信息范围更广仅表包括气层甚宇宙空间类居住球关信息学信息 数信息进行采集存贮加工现回答户系列问题系统称信息系统 理信息系统(GIS)计算机软硬件支持采集存贮理检索分析描述空间物体定位分布相关属性数回答户问题等务计算机系统 区:理信息属空间信息位置识数联系起理信息区类型信息显著标志 学信息表示信息范围更广仅表包括气层甚宇宙空间类居住球关信息学信息学信息具限性样性灵活性享性等特点球然资源源身学信息没限度会爆炸式增长 信息系统四功数采集理分析表达信息系统基数库问答系统 空间信息系统种十分重类型信息系统显著区信息系统采集理处理更新空间信息
    4 试述理信息系统发展阶段国理信息系统发展程
    答:理信息系统发展阶段:时间发展序列分60年代起始发展阶段70年代发展巩固阶段80年代推广应阶段90年代蓬勃发展阶段 国理信息系统发展程:GIS中国发展分三阶段第阶段1970年1980年准备阶段进行舆准备正式提出倡仪开始组建队伍培训组织实验研究第二阶段1981年1985年起步阶段完成技术引进研究数规范标准空间数库建立数处理分析算法应软件开发等GIS进行理探索区域性实验研究第三阶段1986年现初步发展阶段国GIS研究应进入组织计划目标阶段逐步建立层次规模组织机构研究中心实验室中国科学院1985年开始筹建国家资源环境系统实验室新型开放性研究实验室1994年中国GIS协会北京成立
    5 试述理信息系统相关学科系统间关系
    答:GIS图学关系:GIS图数库(图)基础终产品图图着极密切关系两者理学信息载体样具存储分析显示(表示)功图学图学GIS结合科学发展规律GIS图学信息时代发展GIS图学理方法功延伸图学GIS脉相承空间信息处理科学图学强调图形信息传输GIS强调空间数处理分析图学GIS间力连接通图视化工具潜力增加GIS数综合分析力 GIS般事务数库关系:GIS离开数库技术数库技术通属性理检索优点存储理效查询检索方便数表示直观描述图形拓扑关系般没空间概念存贮图形文件形式理图形素分解查询GIS处理空间数工作程处理空间实体位置空间关系空间实体属性 GIS计算机图制图关系:计算机图制图技术发展GIS产生起力促进作GIS出现进步图制图提供现代化先进技术手段必引起图制图程深刻变化成现代图制图手段GIS应图制图实现图图形数字化建立图形属性两类数相结合数库GIS系统计算机图制图计算机图制图考虑视材料显示处理考虑形物种专题素图表示数字形式进行存贮理通绘图仪输出图计算机图制图系统强调图形表示GIS注重实体空间分布强调显示方法显示质量强调信息操作数字图GIS数源GIS表达形式计算机图制图GIS重组成部分 GIS计算机辅助设计(CAD)关系:GISCAD系统特点两者空间坐标目标参考系统联系起描述图形数拓扑关系处理非图形属性数区:CAD处理规图形组合图形功尤三维图形功极强属性库功相弱采般坐标系GIS处理然目标分维特征(海岸线形等高线等)图形处理难度GIS属性库容结构复杂功强图形属性相互作十分频繁具专业化特征GIS采坐标必须较强层次空间叠置分析功GIS数量数输入方式样化数分析方法具专业化特征功较全CAD完全适合完成GIS务
    6 试述理信息系统组成部分功
    答:理信息系统四部分组成计算机硬件系统计算机软件系统理空间数系统开发理员 计算机硬件系统理信息系统建立保证 计算机软件系统指理信息系统运行必须种程序关资料包括计算机系统软件理信息系统软件应分析软件三部分 理空间数GIS操作象GIS表达现实世界模型抽象实质性容理空间数实质指球表面空间位置参描述然社会文济景观数 理信息系统中重构成素GIS幅图需进行系统组织理维护数更新系统扩充完善应程序开发采理分析模型提取种信息
    7 举例说明理信息系统应
    答:资源清查理信息系统基职务种源数汇集起通系统统计覆盖分析功种边界属性条件提供区域种条件组合形式资源统计进行原始数快速现土利类型例输出土利类型分布面积高程带划分土利类型坡度区土利现状类型土利变化等资源合理利开发科学理提供中国西南区国土资源信息系统设置三功子系统数库系统辅助决策系统图形系统资源数存储1500项300万该系统提供系列资源分析评价模型资源预测预报西南区资源合理开发配置模型该系统绘制草场资源分布图矿产资源分布图县产值统计图农作物产量统计图交通规划图重项目规划图等专业图
    第2章 空间数结构
    答:工作区域面表象定分解力作行列规划分形成许格网网格单元称素元
    灰度值根表示实体表象信息差异元表示
    栅格数结构实际元阵列元矩阵形式集合栅格中1什元灰度值栅格数?
    元栅格数中基信息存储单元坐标位置行号列号确定
    2举例说明栅格数层概念
    答:理数栅格数结构中必须分层组织存储层构成单属性数层专题信息层例样线性特征表示理素河流组织层道路作层样边形特征表示理素湖泊作层房屋作层根目确定需建立层需建立描述性属性
    3 栅格数数组形式进行存储?
    答:二维数组栅格数中素值应二维数组相应元素加存储方式适合灰度级浓淡图存储通计算机中处理常采种方式采二维数组方式中组合方式特面方式组合方式计算机字长中存储素方式特面方式数存储特进行存取二维数组(理解1特1字)特面中方式
    果栅格数全体素赋予某序维连续号码够栅格数存储维数组中次存储栅格数全体应该存储素信息定规存储维数组中方法
    4 栅格数种组织方法?优缺点?
    答:栅格数组织方法:(1)元记录序列(2)层基础(3)层基础层边形(称制图单元)序记录边形属性值充满边形元坐标
    优缺点:三种方法中(1)节省许存储空间N层中实际存储层元坐标方法(3)节省许存储属性空间属性制图单元n元记录次属性值实际图分析软件包中分级结构种元应种属性值关系相相属性元排列起图分析制图处理较方便方法(2)层元记录形式简单
    5 栅格数进行取值?
    答:中心属法:栅格单元值网格中心点应面域属性值确定
    长度占优法:栅格单元值网格中线(水垂直)部分长度应面域属性值确定
    面积占优法:栅格单元值该网格单元中占面积属性值确定
    重性法:根栅格物重性程度选取特重空间实体决定应栅格单元值稀金属矿产区区域面积位中心应采取保留原
    6 栅格数存储压缩编码方法种?种方法进行压缩?
    答: 栅格数存储压缩编码方法:(1)链式编码 (2)行程编码 (3)块式编码 (4)四叉树编码
    (1)链式编码:某原点开始某基方确定单位矢量链基方定义:东=0南=3西=2北=1等应确定某点原点
    (2)行程编码:行(列)数代码发生变化时次记录该代码相代码重复数(属性值重复数)编码
    (3)块式编码:块式编码行程编码扩二维情况边形范围划分成元组成正方形然正方形进行编码
    (4)四叉树编码:块状结构四叉树描述图区域四相象限四等分象限根定规判断否继续等分次层四象限分割层象限子象限仅含种属性代码符合定求少数种属性时停止继续分割否直分割单元止块状结构四叉树描述象限递分割原分图区域栅格阵列应2n×2n(n分割层数)形式
    7 什矢量数?点线面实体数编码基容什?
    答:矢量数代表图图形离散点面坐标(xy)序集合矢量数结构种常见图形数结构表示图图形元素数间属性数间相互关系
    点实体:矢量数结构中点实体(xy)坐标外应存储点实体关数描述点实体类型制图符号显示求等
    线实体:线实体定义直线元素组成种线性素直线元素两xy坐标定义简单线实体存储起止点坐标属性显示符等关数
    面实体:边形(面实体)矢量编码表示位置属性更重表达区域拓扑特征形状邻域层次结构等便恢复基空间单元作专题图资料进行显示操作表示信息十分丰富基边形运算复杂边形矢量编码点线实体矢量编码复杂更重
    8 什拓扑关系?举例说明拓扑关系种类型?
    答:拓扑关系指网结构元素结点弧段面域间空间关系表现:拓扑邻接拓扑关联拓扑包含
    9 举例说明实体式数结构缺点?
    答:实体式数结构指区域幅图划分成许边形边形条干条弧段组成条弧段串序xy坐标组成条弧段两端点结点结点连接两条弧段边形矢量编码表示空间图形边形面状素边形数库中相互独立分开存储例行政区土类型植分布等缺点:
    (1)邻接边形公边数字化存储两次结点数库中次记录仅造成数冗余容易造成数结构破坏引起严重匹配误差狭长边形裂隙产生(2)边形成体系缺少关邻域关系信息
    (3)解决洞岛类边形嵌套问题岛作单图形建造没外包边形联系
    (4)没方便方法检查边形边界拓扑关系正确否完整边形(死点)拓扑学接受环(奇异边形)
    10 举例说明索引式数结构DIME数结构链状双重独立式数结构
    答:索引式数结构指根边形边界索引文件检索边形边界坐标数种数组织形式
    双重独立图编码简称DIME结构(Dual Independent Map Encoding)美国口调查局建立起口调查目设计种拓扑编码方法种量度信息(直角坐标)拓扑逻辑信息结合起系统土利等种信息系统编辑分析GIS发展早期种拓扑编码方式
    链状双重独立式数结构DIME数结构种改进DIME中条边直线端点序号相邻面域表示链状数结构中条边许点组成样寻找两边形间公界线时查询链名行条界线长短复杂程度关
    11 理数显式隐式表示区?
    答:(1)隐式(矢量)表示法存储理事物数量较少需存储空间少(矢量表示xy坐标连接指示字较少栅格表示需元较)(2)矢量法栅格法(显式)精美栅格法达相分辨率格网非常行需更xy坐标(3)矢量法中连接信息数搜索着定方进行栅格法方便改变理事物形状栅格数修改包括清某旧值输入新值两步骤矢量数修改改变坐标值外需重建连接关系(指示字)
    12 实际工作中应矢量栅格数结构进行效选择?
    答:GIS建立程中应根应目求实际应特点获数精度理信息系统软件硬件配制情况矢量栅格数结构中选择合适数结构矢量数结构熟悉图形表达形式线划图说矢量数记录栅格数节省存贮空间相互连接线网络边形网络矢量数结构模式做矢量结构更利网络分析(交通网供排水网煤气道电缆等)制图应矢量数表示数精度高易附加制图物体属性作分门类描述矢量数矢量式数绘图机输出目前解析频繁应矢量数处理中直接点位关处理现成数学公式循针符号操作计算矢量数独便利处矢量数便产生独立制图物体便存贮图形元素间关系信息
    栅格数结构种影数结构适遥感图处理制图物体空间分布特征着简单直观严格应关系制图物体空间位置探性强应机器视觉提供性探测物体间位置关系栅格数便捷边形数结构计算方法中常常采栅格选择方案许情况栅格方案更效例边形周长面积总均值计算点出发半径等栅格数结构中减化简单计数操作栅格坐标规删提取数位置确定窗口实现矢量数结构方便矢量数结构基础发展起栅格算法表明存着种前想象中更效方法解决某栅格结构存问题例栅格结构数存储量问题压缩方法减少
    栅格结构矢量结构定局限性般说范围例然资源环境农业林业质等区域问题研究城市总体规划阶段战略性布局研究等栅格模型较合适城市分区详细规划土理公事业理等方面应矢量模型较合适然两种模型混合起屏幕时显示两种方式图
    13 三维空间数模型?应空间数结构什特点?
    答:三维空间数模型包括三维矢量模型三维体元模型三维混合数模型
    三维矢量模型三维空间中实体抽象三维空间中点线面体四种基元素然四种基元素集合构造更复杂象起点终点限定边界组型值曲线限定形状组曲面限定边界形状
    体元模型体元面数分四面体六面体棱柱体面体四种类型根体元规整性分规体元非规体元两类
    基面模型构模方法优点便显示数更新足处难进行空间分析基体模型构模方法优点易进行空间操作分析存储空间计算速度慢混合模型目综合面模型体模型优点综合规体元非规体元优点取长补短
    第3章 GIS理数学基础
    1 什图投影GIS关系
    答:球面点投影面误差种投影方法称图投影实质建立球椭球面点坐标(φλ)面应坐标(xy)间函数关系图投影GIS较影响影响渗透理信息系统建设方面数输入数包括图投影数数处理需投影进行变换数应中检索空间分析数库投影数输出应相应投影图
    2 图投影变形包括?
    答:图投影变形通常分长度面积角度三种变形中长度变形变形基础
    3 图投影分类方法种?进行分类?
    答:图投影分类方法总说基外特征性质进行分类
    (1) 根图投影变形(蕴特征)分类
    根图投影中引入变形性质分等角等面积意(中包括等距离)投影
    (2) 根投影面球表面相关位置分类
    根投影面球表面相位置投影区分正轴投影(极点两极投影面中心线轴致)横轴投影(极点赤道投影面中心线轴垂直)斜轴投影(极点两极赤道投影面中心线轴斜交)
    4 国理信息系统中什采高斯克吕格投影正轴等角圆锥投影?
    答::
    (1)国基例尺形图(1∶5千1∶1万1∶25万1∶5万1∶10万1∶25万1∶50万1∶100万)中等1∶50万图均采高斯—克吕格投影理数学基础
      (2)国1∶100万形图采正轴等角割圆锥投影分幅国际百万分采分幅致
    (3)国部分省区图采正轴等角割圆锥投影属投影系统正轴等面积割圆锥投影
    (4)正轴等角圆锥投影中球表面两点间短距离(圆航线)表现直线利理信息系统中空间分析信息量度正确实施
    国理信息系统中采高斯克吕格投影正轴等角圆锥投影适合国国情符合国际通行标准
    5 说明高斯克吕格投影变形性质变形分布规律途
    答: 高斯投影概念分析种等角横切椭圆柱投影球成球椭球体假想椭圆筒横套筒球椭球体某线相切椭圆筒中心轴位赤道等角条件球表面投影椭圆筒然椭圆筒展开成面高斯投影高斯投影基条件(性质):
    (1)中央线(椭圆筒球椭球体切线)赤道投影成垂直相交直线
    (2)投影没角度变形(纬线投影正交)
    (3)中央线没长度变形
    变形分布规律:
    (1) 中央线没长度变形
    (2) 条纬线离中央线越远变形越
    (3) 条线纬度越低变形越
    6 高斯克吕格投影中什采取分带投影方法?
    答:分析高斯投影长度变形知投影变形值赤道投影边缘线交点差±3°时长度变形138‰3°带范围长度变形038‰控制投影变形致保证形图精度高斯投影采分带投影方法投影范围东西界加限制变形超定限度
    7 1:10万某图幅图号I5087请计算该图幅高斯投影投影带号投影带中央线?
    答:该图幅高斯投影投影带号:50-30=20 投影带中央线L020*60301170
    8 什正轴等角圆锥投影?国新编百万分图采双标准纬线正等角圆锥投影?
    答:假想圆锥轴球椭球旋转轴重合套椭球等角条件球椭球纬线投影圆锥面然条母线(线)圆锥面切开展成面正轴等角圆锥投影
    国新编1:100万形图采正轴等角圆锥投影原:
    (1)国位中纬应采正轴圆锥投影
    (2)形图应采等角投影
    (3)采双标准纬线相割采单标准纬线相切投影变形均匀
    9 实现图投影转换基思路什?
    答:首先找出种投影点坐标变换种图投影点坐标变换关系式实现投影变换基础实现种关系式方法反解变换法正解变换法数值变换法
    第4章 理信息系统数输入
    1 GIS数源?数标准化指方面?方面容什?
    答:GIS数源:图数遥感数数字资料文字报告
    数标准化指:统理基础统分类编码原数交换格式标准标准数采集技术规程
    统理基础:理基础理信息数表达格式规范重组成部分包括统图投影系统统理坐标系统统理编码系统
    统分类编码原:国家规范组建议信息分类体系采宏观全国分类系统详细专业系统间相递分类方案低级分类系统必须综合高级分类系统中
    数交换格式标准:制定数交换格式应量简单实独立数提供者户数格式数结构硬软件环境数格式应便修改扩充维护便国外重GIS软件数格式进行交换保证较强通性
    标准数采集技术规程:国现已研究制定两技术规程: 图形数采集技术规程摄影测量数采集技术规程规程中设备求作业步骤质量控制数记录格式数库理产品验收作详细规定
    2 空间数输入种方法?进行操作?
    答:键盘输入:图形元素点线面实体理位置数(种坐标系中坐标)通键盘输入数文件程序中
    手扶踪数字化输入:数字化两种基方式:点方式流方式点方式数字化时游标十字丝交点准数字化原图数字化点游标相应键记录该点xy坐标记录次坐标操作员需键次流方式数字化时游标十字丝交点曲线起点移动终点等时间间隔等距离间隔方式记录曲线系列密集离散点坐标操作员需点键次仅曲线始点终点次相应键 扫描数字化仪输入:扫描数字化前准备:原图准备选择数记录格式选择光孔孔径计算坐标差
    栅格扫描数矢量数转化:手工编辑矢量线化数识手工编辑
    现数转换:技术须解决分类编码格式等标准化问题
    3 手扶踪数字化误差源?提高数字化精度?
    答:数字化精度受数字化仪误差数字化方式操作员误差编稿原图误差等种素影响
    选择数字化仪时根济实满足精度求原选择适数字化方式提高操作员专业技度疲劳
    4 手扶踪数字化扫描数字化区?
    答:手扶踪数字化方法速度慢精度低作业劳动强度利扫描仪进行数输入手工数字化约快5倍~10倍数字化仪处理少量图时扫描仪合算扫描仪快速济处理山区形图时手工数字化效
    5 非空间数输入?实现空间数非空间数连接?
    答:非空间属性数输入少量数图形适位置键入量输入时常方法属性数首先输入序文件编辑检查误转存数库相应文件表格
    空间非空间数连接较方法特殊程序非空间属性数已数字化点线面空间实体连接起
    6 GIS系统中阶段数误差源?
    答:见表:
    阶段
    误 差 源
    测量
    差(中误差读数误差差误差)仪器差(完善缺乏检校未作改正)环境影响(气候气压温度磁场信号干扰风光源)GPS数误差(信号精度接收机精度定位方法处理算法坐标变换轨道信号等)等
    遥感
    仪器差(摄影台传感器结构稳定性信号数字化光电转换分辨率)解译误差
    制图
    展绘控制点编绘清绘综合复制套色等
    输入
    原稿质量操作员误差(验技生理素工作态度)纸张变形数字化仪精度数字化方式等
    处理
    改正坐标变换投影变换数编辑数格式转换拓扑匹配图叠置等
    输出
    例尺误差输出设备误差媒质稳定等

    户错误理解信息造成误差正确信息造成误差等
    第5章 理信息系统数处理
    1 数处理步骤GIS系统程中起什作?包括容?
    答:数处理建立应理信息系统程中缺少阶段阶段中方面输入数进行质量检查纠正中包括: 图形数属性数编辑图形数属性数间应关系校验纠正空间数误差校正等方面输入图形数进行整饰处理图形数满足理信息系统种应求中包括: 矢量数压缩光滑处理拓扑关系建立矢量数栅格数相互转换图形线性变换投影变换图符号设计调图框生成图裁剪图幅拼接等等
    2 误差校正图形编辑区?什情况?
    答:数编辑数字化编辑指图资料数字化数进行编辑加工目改正数差错时相应改正数字化资料图形图纸变形数字化程机误差产生影响必须校正称误差校正
    3 般GIS系统中坐标系?什情况需做间转换?
    答:般三种坐标系
    (1) 世界坐标系(WC-World Coordinate System)
    世界坐标系指户坐标系世界坐标系通常直角坐标系般户选定机器设备关图形输入数库时种坐标系图形输出时应然户坐标系图形输出面户户坐标空间般实数域理连续限作业区左角坐标值通常非零值
    (2) 规格化数库坐标系(NDC-Normalized Database Coordinate System)
    图形输入时数源样表现椭球参数投影方式例尺单位等图形输出时会户需求样求输出结果椭球参数投影方式例尺单位等库中统理通常图数库中规格化数库坐标系库中统椭球参数投影方式例尺单位等
    (3) 设备坐标系(DC-Device Coordinate System)
    设备坐标系物理设备IO空间种图形设备独坐标系数字化仪图图形数字化时数字化仪游标器出设备台面坐标(相坐标)该图投影坐标般情况进行DCWC变换幅图数特幅关联图幅数位统理参考系中屏幕显示图形绘图机绘图时作种坐标变换
    4 图形编辑步骤什?
    答:(1)利系统文件理功存图数库中图形数(文件)装入存
    (2)开窗显示图形数检查错误处
    (3) 数字化定位编辑修改
    (4) 编辑工作中出现误操作系统提供级功改正误操作
    (5) 编辑工作完成利系统文件理功编辑图形数存储图数库中
    5 什图元捕捉?点线面图元捕捉分采什方法?
    答:图元捕捉种图形数处理方法捕捉点线面实体
    点捕捉:点捕捉实质判断选择点S(xy)否圆设定矩形
    线元捕捉:选择点光标点坐标S(xy)线元直线段间距离d1d2d3…中距离di面元捕捉:边形捕捉实际判断选择点S(xy)否边形首先查选点S(xy)否边形外接矩阵捕捉捕捉进步判断选点S(xy)否该边形
    6 线元端点匹配起什作?通常样实现?
    答:节点匹配:线元弧段端点间匹配
    节点匹配方法:节点移动鼠标拉矩形圆落入中节点坐标吻合起求交点动匹配
    节点线匹配:线元弧段端点线元弧段中间某点匹配
    节点线匹配方法:节点移动线段求交动编辑方法定容差动求交吻合起
    7 边形动生成目建立什拓扑关系?样建立?
    答:区域弧段关联关系区域区域包含关系弧段弧段邻接关系弧段节点关联关系等
    般说建立拓扑关系两种方法:手工建立动建立动建立面域弧段节点间拓扑关系采弧段踪法
    8 什做数压缩数光滑?基原理什?方法处理效果什影响?
    答:空间数输入计算机时减少数存贮量节省存贮空间加快继处理速度量原始数转换条理精炼简单信息程称数简化数压缩曲线光滑假想曲线(接曲线)组离散点寻找形式较简单性良曲线解析式曲线光滑两种方式: 插值方式逼方式前者曲线通原先定离散点者曲线离散点相接
    9 图形变换中投影变换图投影变换什含义?什情况?
    答:输入计算机中图形数时例尺符实现图合成排版需图形数进行变换(线性变换)满足理信息系统应求外理信息系统表达理分析象空间实体二维空间(屏幕绘图仪)表示三维物体需进行三维空间二维空间变换种变换称投影变换
    10 什需进行图幅拼接?样实现?
    答:采分幅理空间数造成空间实体会分属图幅整空间保证正确拓扑关系做分幅数字化录入存储理空间数够分属图幅目标建立起正确联系利整空间数进行正确检索分析统计等功实现进行图幅拼接
    相邻图幅边缘部分进行图幅数边缘匹配处理图幅接边步骤:创建开图库文件——添加库类——输入图幅——图幅接边——图幅检索
    11 GIS系统中什需做栅格数矢量数间转换?转换算法?
    答:理信息系统领域里栅格数矢量数千秋互补充必时互相转换理信息系统处理方式两种数格式特点决定
    进行线段栅格化八方栅格化全路径栅格化两种算法
    面域进行栅格化种子点填充算法扫描线种子点填充算法
    线状栅格影矢量化般采两种算法思想: 细化矢量化非细化矢量化
    面状栅格数进行矢量化通逐行扫描先找素集合边缘点然面状素边缘踪直整面域边界(包括外)踪结束(封闭)止踪程中记录象素坐标
    第6章 空间数理
    1 什数库数库理系统数库系统?间什联系?
    答:数库存贮计算机结构数集合数库理系统软件维护数库接受完成户数库切操作数库系统指硬件设备软件系统专业领域数体理员构成运行系统
    2 什数模型?目前数库种数模型?特点?
    答:数模型描述数容数间联系工具衡量数库力强弱标志数库设计核心问题设计数模型目前数库领域常数模型:层次模型网络模型关系模型兴起面象模型
    层次数库结构特适文献目录土壤分类部门机构等分级数组织例全国—省—县—乡棵十分标准树中全国根节点省行政区划单元子节点种数模型优点层次关系清楚检索路线明确层次模型表示联系令遗憾缺陷GIS中采种层次模型难顾公点线数享实体元素间拓扑关系导致数冗余度增加拓扑查询带困难
    网络数库结构特适数间相互关系非常复杂情况面说图形数外企业部门间生产消耗联系方便网状结构表示网络数库结构缺点:数间联系通指针表示指针数项存数量增加数间关系复杂时指针部分会占量数库存贮空间外修改数库中数 指针必须着变化网络数库中指针建立维护成相额外负担
    关系数库结构优点结构特灵活满足布尔逻辑运算数学运算规形成询问求关系数搜索组合较类型数加入删数非常方便关系模型设计理属性数模型较适宜目前理素间相互联系难描述独立建立关系表例:形关系包含属性高度坡度坡基存贮单元栅格方式形表面三角面口关系含属性数量男女口数劳动力抚养口数等基存贮单元通常应某级行政区划单元
    面象定义指样复杂事例准确象表示象包含数集操作集实体说面象模型具封装性特点
    3 图数模型中图形数专题属性数种连接方法?优缺点?
    答:图形数专题属性数连接基4种方式:
    (1)图形数专题属性数分理:种方式没集中控制数库理系统两种理形式:属性数作图形数记录部分进行存贮种方案属性数量情况量属性数加载图形记录会导致系统响应时间普遍延长然缺点属性数存取必须图形记录进行二单指针指属性数方法优点属性数少受限制图形数没什坏影响缺点仅图形属性单指针互相参非常麻烦容易出错
    (2)通DBMS扩展增加空间数理力:通DBMS进行必扩充增加空间数理力空间数属性数DBMS理种方法空间属性数间联系较密切便利某DBMS产品现成功(:户控制客户机服务器运行模式等)空间数适应关系模型需牺牲软件运行效率
    (3)属性数图形数具统结构:结构中双指针参数库理系统控制灵活性应范围均提高方案满足许部门建立信息系统时求
    (4)图形数属性数成体系:方案图形数属性数彼独立实现系统优化提供充分性进步适合部门数处理方法里属性数专数库系统情况事务理商业数库基础建立够属性图形反参功
    4 关系型数库理空间数什优势?技术?
    答:型关系型数库理系统数理方面具备文件系统具备工具时实现空间数属性数体化理
    技术包括:全关系型数库理结构空间数库引擎基关系型数库空间数模型基关系型数库空间实体数结构空间数访问模型关系化空间数安全理
    5 通常实体间逻辑关系?样表示?
    答:建立实体间关系数结构务量物体间关系中通常必须建立两种直接关系定性(分层分类关系)定位(开窗处理)关系视需建立第三种关系——拓扑关系
    定性关系建立物体分类标志组织数文件里通两种模型:层次模型网状模型组织数文件
    定位关系物体间空间关系种面位置数结构似方法表示物体间接度建立定位关系目图数库系统配备定位(开窗)检索功图数处理特征常定空间范围进行分块考察处理建立图数库时需行坐标轴正方形数学网格覆盖整数库数值空间者离散化密集栅格集合建立制图物体间空间位置关系物体栅格关系栅格索引变长指针法表示
    6 空间索引空间数理中起什样作?空间索引技术?什特点?
    答:空间索引目GIS系统中快速定位选中空间素提高空间操作速度效率
    空间索引技术包括:矩形范围索引单元格网索引R树索引四叉树编码索引级索引
    矩形范围索引:该索引具适应性须预知整空间素空间范围容易建立空间索引
    单元格网索引:需预测整空间素空间范围然根范围建立空间索引旦空间素需超出范围需重新建立索引整空间范围确定情况索引维护工作较容易
    R树索引:具索引方法法拟优势数组织索引结构具强灵活性调节性须预知整空间素空间范围建立空间索引
    四叉树编码索引:基网格划分四叉树索引网格索引类似形式线性排序四叉树节点空间素应关系
    级索引:索引分割单元格网索引优势原理简单查询效率高索引维护相较简单该索引继承网格索引缺陷
    7 什元数?容?起什作?
    答:空间元数关数数理信息中描述理数集容质量表达方式空间参考理方式数集特征
    容:
    (1) 空间元数
    (2) 标准部分:标识信息数质量信息数集继承信息空间数表示信息空间参系信息实体属性信息发行信息空间元数参考信息
    (3) 引部分:引信息时间范围信息联系信息址信息
      作:
    (1) 组织理空间信息挖掘空间信息资源
    (2) 帮助数者查询需空间信息
    (3) 维护延续机构数投资
    (4) 建立空间信息数目录数交换中心
    (5) 提供数转换方面信息
    8 什研究时空数模型?数模型?什特点?
    答:现实世界数仅空间相关时间相关许应领域求GIS提供完善时序分析功高效回答时间相关类问题时间空间两方面全面处理理信息系统谓时态GIS
    数模型包括:时间作新维连续快模型基态修正法时空复合模型
    特点:
    时间作新维:时间作信息空间中新维
    连续快模型:该模型会产生量数冗余应模型变化频繁数量较时系统效率急剧降外较难处理时空象间时态关系
    基态修正法:象需存储次变化次数量需存储
    时空复合模型:时空单元中时空程关系表表达达静态属性表表达动态时空变化程目
    第8章 空间分析
    1 理信息系统(GIS)计算机辅助绘图系统(CAC)区什?
    答:理信息系统(GIS)计算机辅助绘图系统(CAC)区GIS提供原始空间数实施转换回答特定查询力变换力中核心部分空间数利分析空间分析力
    2 空间分析般步骤样?
    答:空间分析致步骤:
    (1)建立分析目标准:分析目定义算利理数库回答什问题标准具体规定利GIS回答提出问题
    (2)准备空间操作数:数准备信息系统建立程中非常重阶段阶段GIS户需做量耐心细致工作需投入量资金力建立理数库做空间分析前理数库作修改转换单位略数库中某部分等阶段生成新属性数库原数库中增加新属性项数准备求研究象异进行分析前数准备进行全面考虑助更效完成工作
    (3)进行空间分析操作:需数需进行许操作(检索提取缓叠置等)步空间操作满足步骤中提出项标准
    (4)准备表格分析数:数分析求利空间操作(组)终数层然必须准备分析数包括空间属性数生成层属性表包括利逻辑表达式算术表达式进行表格分析信息通常必须进行分析时需数项加属性表中
    (5)进行表格分析:利逻辑表达式算术表达式步骤三中进行空间操作获新属性关系进行分析步骤中利步骤中确定标准定义系列逻辑运算算术运算理数库进行操作
    (6)结果评价解释:通表格分析获答案必须结果进行评价确定效性该结果否提供意义答案?重验证步骤必时需请关专家帮助解译验证结果
    (7)必改进分析:果感分析局限性缺点进步改善返回适步骤重新分析
    (8)产生终结果图表格报告:空间分析成果表现图件报表图件凸显理关系报表概括表格数记录计算结果
    3 空间量算?空间分析关?
    答:(1)长度量算:两点间距离点直线距离三维空间中线线空间距离线目标长度计算
    (2)角度量算
    (3)意边形面积量算
    (4)分布中心计算:算术均中心加权均中心中位中心极值中心
    4 81节举例子中列出公园选址标准: 
      (1)公园位置交通便利环境安静说距公路距离适 
      (2)公园应设计成环绕天然河流 
      (3)公园利面积公园中应少没河流分布沼泽
      假设已准备面层数:穿研究区公路(线素层)位研究区河段(线素层分类级CLASS标识CLASS2河段特性适合建立公园)位研究区沼泽(区素层) 目确定具体河段作建立公郊游公园位置达述三条选址标准应进行空间操作
    答:(1)需公里进行缓区分析求公路适距离区域
    (2)区域CLASS2河流段进行叠加分析
    (3)区域进行面积计算找区域结果
    5 果利节中讨网络数模型模拟城市公路分布公路间连接关系表现单行道?表示禁止某方转弯路口?表示发生阻塞路口?
    答:(1)公里段网线交叉路口节点
    (2)表示单行道网线需附加元素:障碍
    (3)表示禁止某方转弯路口节点应附加元素:转表表示转阻碍强度
    (4)某路口发生阻塞该节点阻碍系数
    7 什建立理信息系统数学模型?
    答:利计算机解决理信息系统中种实际问题时较模拟实际事物属性规律必须建立理系统数学模型
    8 建立理信息系统数学模型般分步?
    答:建立理信息系统数学模型般分列七步:
    (1)解建模象实际背景基础提出建模目标
    (2)分解模拟象
    (3)数处理
    (4)图形显示曲线拟合
    (5)模型建立
    (6)模型验证
    (7)预测决策
    9 常见数理统计分析模型?间区什?
    答:常见数理统计分析模型:成分分析法层次分析法聚类分析判分析法区: 
    成分分析方法统计意义影响素信息压缩干合成子模型简化子权重确定建立评价模型重步骤权重正确否极影响评价模型正确性通常子权重确定赖较观判断层次分析法综合众意见科学确定影响子权重简单效数学手段隶属度反映子类评价目标影响子变化情况确定常采分段线性函数高次函数形式计算聚类分析根理实体间影响素相似程度采某种权重隶属度关距离指标评价区域划分干类判分析类似遥感图处理分类方法根素权重隶属度采定评价标准理实体判评价等级某数值示等级序列
    第9章 数字高程模型
    1 什数字高程模型(DEM)? 数分布特征?
    答:数字高程模型(Digital Elevation Model简称DEM)数字形式定结构组织起表示实际形特征空间分布模型形形状起伏数字描述DEM核心形表面特征点三维坐标数套表提供连续描述算法基DEM系列面点xy位置相联系高程Z组成数学函数式表达:Zf(xy)(xy)∈DEM区域 
    数观测方法获取途径DEM数分布具明显特征分成两类:格网数离散数格网数DEM覆盖区划分成规格网网格形状相相应矩阵元素行列号实现网格点二维理空间定位第三维特性值高程属性受观测手段限制法理位置观测场值规网获取数时离散数表示规分布离散样点面坐标第三维高程属性特征值
    2 什DEM数网格化?网格尺寸确定?
    答:离散DEM数插值计算转换格网DEM数程称DEM数网格化 
    般情况样点密度基决定网格点密度网格点数宜接样点数采集优选点情况考虑:n3 空间插值方法种?进行插值?
    答:空间插值方法五种:
    (1)移动均法:点场趋势分量该点定邻域点值分布特点均求
    (2)距离方倒数加权法:某点估计值周围已知点值距离方倒数成定关系空间位置加权均计算
    (3)趋势面拟合技术:函数代表面逼(拟合)现象特征趋势变化
    (4)样条函数:数面分成干单元单元低阶项式通常三次项式构造局剖曲面单元数点进行佳拟合局部曲面组成整表面连续
    (5)克立金法:根相邻变量值利变差函数揭示区域化变量联系估计空间变量数值方法
    4 试述格拉茨面模型基思想
    答:元尺寸适合格网覆盖包含山脊线谷底线等高线数字图位接某等高线元赋予该等高线高程值元赋予-1获-1值元栅格数库矩阵子集中进行插值已分配高程元高差简单函数计算窗口局部坡度然窗口坡度分成四类陡类开始未分配高程元分配高程值坡度类重复相分配程坦区DEM非坦部分计算完单独计算
    5 高程矩阵建立优缺点?
    答:高程数直接解析立体测图仪立体航空片定量测量规规离散数点插产生
    高程矩阵利计算等高线坡度坡山阴影动描绘流域轮廓等缺点:形简单区存量冗余数改变格网法适起伏负责程度区某特种计算视线计算分赖格网轴线
    6 什规三角网(TIN)模型?建立优点?
    答:规三角网规分布数点练成三角网组成三角面形状取决规分布观测点密度位置
    规三角网工动两种建立方法前者测量资料基础工构成三角形时短边构成三角形保证条边位面悬空通贯穿球表面三角网动建立首先线段中寻找短条作第三角形基线选出条基线两端距离点作三角形顶点接着搜索次短线段作三角形基线样作先前生成三角形部分存贮起诸边选取基线寻找顶点新发现边存贮起程反复进行直数点三角形边连接起止决定新三角形条边(包括基线)前检查否已存贮条边条性线相交果发生种情况正予考虑条边放弃搜索条
    优点:规三角网高程矩阵处形起伏变化复杂性改变采样点密度决定采样点位置克服形起伏区产生数冗余问题某类型运算建立数字等高线基础系统更效时形特征点山脊山谷重形特征获DEM数
    7 DEM种数源?进行采样?
    答:表高程数通常航测仪器立体航空片获取航测方法时供数时现形图数字化常方式外面测量声纳测量雷达扫描仪数作DEM数源
    计算机分析程前次采样数中选择相邻9点作窗口计算行列方邻接点间阶二阶差分差分中包括面曲率信息曲率信息选取阈值果曲率超阈值时必进行级格网密度采样先进采样法云层覆盖工物形起伏变化突然(陡坎)区航片实施时获良效果形起伏变化特复杂陡崖区采样必须混合采样法保征精度陡崖区手工描绘出需进行选择性采样范围手工进行采样余区进行动采样半动采样法混合采样法形突变区言获满意结果必须选择种采样方法需获全部形数先进采样法混合采样法获取数必须动转换成统高程矩阵
    8 试述DEM途
    答:数字高程模型许途中重途:
    (1)国家数库中存储数字形图高程数
    (2)计算道路设计民军事工程中挖填土石方量
    (3)军事目(武器导系统驾驶训练)表景观设计规划(土景观构筑)等显示形三维图形
    (4)越野通视情况分析(军事土景观规划等目)
    (5)规划道路线路坝址选择等
    (6)面较统计分析
    (7)计算坡度坡图貌晕渲坡度剖面图帮助貌分析估计浸蚀径流等(8)显示专题信息形起伏数专题数土壤土利植等进行组合分析基础
    9 DEM三维表达方法?
    答: 常DEM三维表达包括立体等高线图线框透视图立体透视图种形模型图数叠加形成形景观等
    10 DEM误差源?误差进行分析评价?
    答:DEM误差产生DEM生产程密切相关DEM生产般原始数采集插建模两阶段基础DEM误差分数源误差插建模误差原始数采集误差:原始资料误差采点误差误差误差采集程中产生误差等插建模误差:建立DEM程中需插计算建模处理插点计算高程总实际量测高程间存差异称插计算建模误差
    DEM精度评定三种途径:种理分析二种试验检测三种理试验相结合实际应中常DEM精度评定模型检查点法剖面法等

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    文档贡献者

    z***u

    贡献于2022-10-25

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