2011gis期末复习题

复习题

一、名词解释

1 行程编码（Run-Length Encoding）：：栅格数据的一种压缩编码方式，是将行或列中重复的元素进行合并，以达到减少存储和数据冗余的目的，包括一维行程和二维行程．

2 地理信息系统：在计算机系统的支持下，对全部或部分地球表层空间的地理分布数据进行采集、存储、管理、分析、显示等的技术系统．

3 拓扑关系（topological relationship）：图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系．

4数字地球：是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述的模型，是地球诸要素信息的数字集合．

5 缓冲区分析（Buffer analysis）：即邻近度分析，是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术，主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围．

6数据压缩（Data Compression）：为了减少数据量，在数据处理过程中，对原始数据进行综合取舍．

7、链式编码(ChainCodes)：又称为弗里曼链码（Freeman,1961）或边界链码。由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。链式编码对多边形的表示具有很强的数据压缩能力，且具有一定的运算功能，如面积和周长计算等，探测边界急弯和凹进部分等都比较容易。但是，叠置运算如组合、相交等则很难实施。

8、双重独立地图编码，简称DIME结构（Dual Independent Map Encoding）。它是由美国人口调查局建立起来的为人口调查目的而设计的一种拓扑编码方法，是一种把几何量度信息（直角坐标）与拓扑逻辑信息结合起来的系统。也可用于土地利用等多种信息系统的编辑和分析，是GIS发展早期使用的一种拓扑编码方式。

9、空间数据内插：设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式，现在要从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系式最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。这种通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法就称为空间数据的内插。

10、DTM数字地形模型（Digital Terrain Model）:是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。

11、空间元数据：是指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其它特征，是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。

12、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。

13、空间索引:就是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。

14、开窗查询：在图形显示屏幕上用光标临时划定一个不规则的多边形，好像在背景地图上开了一个“窗”，然后查出和该窗口有关的点、线、面及其属性信息。

15、空间数据库设计：是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。主要包括需求分析、结构设计、和数据层设计和数据字典设计等几部分。

16、拓扑邻接：表示图形中同类元素之间的拓扑关系。

17、DEM：是Digital Elevation Model的简称，翻译成中文为数字高程模型。它通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示，广义的DEM还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的

数字表示。在地理信息系统中，DEM是建立DTM的基础数据，其它的地形要素可由DEM直接或间接导出，称为“派生数据”，如坡度、坡向。

18、数据库概念模型：是数据库的全局逻辑数据视图，是数据库管理员所看到的实体、实体属性和实体间的关系。

19、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。

20、GIS互操作：是指不同的GIS间与平台无关的透明数据访问、共享空间数据库和其它服务。是当代GIS技术发展的重要方向。

二、简答

1、从技术角度看，地理信息系统常用的数据采集方法包括哪些？

（1）计算机键盘数据采集。

（2）手扶跟踪数字化方法。

（3）地图扫描数字化。

（4）实测地图数据的输入。

（5）全球定位系统数据采集。

2、简述GIS的构成及主要功能。

GIS的构成：（１）系统硬件；（２）系统软件；（３）数据；（４）用户。

GIS的主要功能：（１）空间数据的采集和输入；（２）空间数据的编辑与管理；（３）空间数据的处理与转换；（４）空间查询与空间分析；（５）空间数据的显示与输出。

3、回答

建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。（方向自己给定）

弧段与结点关系表多边形与弧段关系表

4、请分别用层次模型、关系模型、网络模型和面向对象模型表示下图M。

层次模型:

关系模型:

线与结点

网络模型：

面向对象模型：

实体与面

面与线

点坐标文件

6、数据处理在地理信息系统中的作用及数据处理的主要内容。

数据处理在GIS中的作用：（１）将实测数据或不符合GIS质量要求的数据通过处理使之符合GIS质量的要求；（２）对已有的GIS数据进行处理派生出新的信息。

地理信息系统数据处理的主要内容：（１）图形编辑；（２）自动拓扑；（３）数据转换；

（４）坐标转换；（５）数据压缩；（６）数据内插等。

7、请简要说明通过扫描仪得到矢量地图数据的原理和过程。

在数字图像中，二值图像占有非常重要的地位。在对地图、文字的扫描数字化和识别时，通常都是当作二值图像来处理的。

（1）二值化

由于扫描后的图像是以不同灰度级存储的，为了进行栅格数据矢量化的转换，需压缩为两级(0和1)，这就称为二值化。二值化的关键是在灰度级的最大和最小值之间选取一个阈值，当灰度级小于阈值时，取值为0，当灰度级大于阈值时，取值为1。

（2）二值图像的预处理

对于扫描输入的图幅，由于原稿不干净等原因，总是会出现一些飞白、污点、线划边缘凹凸不平等。除了依靠图像编辑功能进行人机交互处理外，还可以通过一些算法来进行处理。除了上述方法外，还可用其它许多方法。例如，对于飞白和污点，给定其最小尺寸，不足的消除；对于断线，采取先加粗后减细的方法进行断线相连；用低通型滤波进行破碎地物的合并，用高通滤波提取区域范围等等。

（3）细化