地理数据库复习思考题(答案)

1、地理要素的特征与空间信息类型？地理要素是地理实体和现象的基本表示，在数据世界中地理要素包括时间特征和属性特征。地理要素的空间特征包括空间位置和空间关系，空间位置是一组表示地理要素空间位置的坐标序列。属性特征表示地理要素的类型、数量、质量、状态和时间序列等属性信息。空间信息的类型：位置信息形状信息属性信息关系信息时间信息

2、地理空间信息的数据类型、表达方式是怎样的？一、地图中所表示的空间信息类型有：空间几何信息、描述性信息、空间关系信息；地图所传递的信息是地图符号来实现的：点状符号、线状符号、面状符号，以及地图符号的形状、尺寸、颜色、亮度、密度、图案纹理和地图注记的字体、颜色、尺寸等。二、计算机表达时的空间信息类型有：空间几何信息、描述性信息、空间关系信息、时间维信息。在计算机中，用一对或一组有序x、y 坐标记录表示空间几何信息；用一组数字或字符的形式存储属性信息；拓扑结构定义空间关系信息。

3、地理数据的复杂性体现在哪些方面？1.是数据类型繁多2.是数据操纵复杂， 3.是数据输出形式的多样性，有数据、报表，还有图形。4.是数据量大，一幅中等分辨率的栅格地图需6MB 的存储空间5.是地图数据来源多样。

4、地理数据库系统的基本构成是怎样的？地理数据库系统通常是指带有数据库的计算机系统，它采用现代数据库技术来管理地理数据。不仅包括地理数据库本身，还包括相应的计算机硬件系统，地理数据库软件系统和地理数据库开发、管理和使用人员等。

5、地理数据库、地理数据库系统、地理数据库管理系统之间有什么区别与联系？地理数据库系统（GDBS），有时简称“地理数据库”。它包括地理数据库和相应的计算机硬件系统，地理数据库软件系统和地理数据库开发、管理和使用人员等；地理数据库指实际存储在计算机中的与地理有关的数据集合。包括空间数据和属性数据。地理数据库管理系统是地理数据库系统的核心。地理数据库管理系统是用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它具有地理数据定义、获取、处理及运行管理等功能。

6、计算第11行、第14列的Morton值，要求列出计算过程。答：用11除以2，11/2，商5余1，在用商的5/2，商2余1，再用商的2除以2，商1余0，再用商的1除以2，商0余1，最后取余数：1，1，0，1.从下到上读取数据，则结果为：1011. 行=11（1011）列=14（1110）行列的二进制数位间隔组合11011110 转化成10进制数222为Morton 值

7、计算Morton值为87的像素的行列号，要求写出计算过程。Morton值转化成2进制1010111，间隔取值，行1111 即是15行，列001即是1列。

8、对右图进行线性四叉树编码，要求写出过程。

思路：将22X22的栅格图像“十字”划分，直到子象限数值单调，排列次序为：南西，南东，北西，北东。递归法将图像划分为50个大小不等的方形子区，按顺序排列

南西【1/ 2 3 4 5/ 6/ 7 8 9 10 】【O/OAOA/O/O A A A】南东【11 /12 13 14 15 /16 17 18 19 /20 21 22 23 】【A/ A O A O/ A O A A / O O A O】北西【24 25 26 27 /28/ 29/ 20 30 31 32】【OBOB /B/ O/A A O A】北东【33 34 35 36 /37 38 39 40 /41 42 43 44 /45 46 47 48 】【BABB / AOOO /AAAO / AAOA】

9、栈和队列作为两种基本的线性数据结构，简要分析他们在数据存取操作方面的差异。栈是限定只在一端进行插入和删除的线性表。允许插入和删除的一端叫栈顶，另一端叫栈底。对于栈，总是取走最后插入的元素，所以栈又称“后进先出”表或下推表。队列是一种限定插入一端进行，而删除在另一端进行的线性表。和栈相反，队列是一种“先进先出”表，要求第一个进入队列的元素第一个撤走，队列中允许插入的一端叫排尾，允许删除的一端叫排头。10、线性链表和栈、队列等线性数据结构相比有什么优越性？线性链表的结点插入和删除效率高、操作方便，各结点可以灵活地散布在内存各处，同时便于表的合并与分拆：（1）

可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。（2）线性链表是一种自我指示数据类型，因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针（链接）。链表允许插入和移除表上任意位置上的节点，但是不允许随机存取。11、下图为一个二叉树结构，其中的数值是节点的属性值。试按先序遍历方式列出数据访问序列。1、2、3、4、5、612、在数据的组织管理中，变长记录的定长记录组织方式有哪些？试比较分析其优缺点。（1）预留空间的方法——取最长记录的长度作为存储空间的记录长度，来存储变长记录。如果变长记录短于存储记录长度，那么在多余空间处填上某个特定的空值或记录尾标志。该方法一般在大多数记录的长度接近最大长度时使用，因为记录长度差别越大时空间浪费越大。（2）指针形式——记录的长度相差很大时，用指针形式实现变长记录的定长表示形式。缺点是可能在同一条链中，只有第一个记录中的属性是有用的，后面记录中的属性空间都浪费了。为解决这个问题，可使用改进的指针形式，在一个文件中使用固定块和溢出块。用固定块存放每条链的第一个记录，其余记录全放在溢出块中，溢出块不存放与固定块重复的字段值。这两种块中记录的长度可以不一样，但同一种块内的记录是定长的。13、简要稠密索引和稀疏索引的区别和联系。稠密索引是对主文件中每一个查找键值建立一个索引记录（索引项），索引记录包括查找键值和指向具有该值的记录链表中第一个记录的指针。稀疏索引是在主文件中，对若干个查找键值建立一个索引记录，而此时索引记录的内容仍和稠密索引一样。带稠密索引的主文件查找速度较快，带稀疏索引的文件查找较慢，但稀疏索引的空间较小，因此插入、删除操作指针的维护量相对要少。系统设计时可把两种索引结合起来。首先为顺序文件的每一块建立一个索引记录，得到一个以块为基本单位的稠密索引，然后再在稠密索引基础上建立一个稀疏索引。查找时，先在稀疏索引中找到记录所在的范围，然后在稠密索引中确定记录在哪一块，最后在主文件的块中顺序查找，找到所在的主记录。14、地理空间数据有哪些数据模型？传统的数据模型中为什么关系模型得到广泛推广应用？1.层次模型、2.网状模型、3.关系模型、4.面向对象模型。关系数据模型具有下列优点：（1）建立在严格的数学概念的基础上。（2）概念单一。所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。（3）关系模型的存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性、更好的安全保密性.15、面向对象数据模型中，数据的安全性是如何实现的？面向对象的数据模型具有封装性，封装性是指对象内部的细节对用户是隐藏的，用户只能见到对象封装界面上的信息，而且只能通过对象设计者提供的消息访问该对象。封装的意义在于将对象的实现与对象应用互相隔离。由于封装，对用户隐藏了在实现中使用的数据结构与程序代码等细节，从而允许对操作的实现算法和数据结构进行修改，而不影响接口，即不必修改使用它们的应用，这有利于提高数据的独立性。此外，对象封装后成为一个自含的单元，对象只接受已定义好的操作，其他程序不能直接访问对象中的属性，从而提高了程序的可靠性。16、数据库的数据独立性包含什么含义？是如何实现的。数据独立性包含了数据的逻辑独立性和物理独立性。有了数据独立性，数据库系统就把用户数据与物理数据完全分开，使得用户摆脱了烦琐的物理存储细节。1.子模式/模式映射保证数据库逻辑独立性的实现，当为了某种需要而改变数据库的模式时，只需要对子模式/模式映射进行修改，而子模式保持不变，这种局部的逻辑数据独立于全局逻辑数据的特征叫做数据的逻辑独立性。2.模式/存储模式映射保证了数据的物理独立性的实现。当为了某种需要而改变物理数据库的存储结构和存取策略时，只需要对模式/存储模式映射进行修改，而模式保持不变（子模式也不变），这种全局的逻辑数据独立于物理数据的特征叫做数据的物理独立性。

17、什么是多态性？试举一个地理空间信息领域数据表达或数据操作的多态性的实例。多态性是一个与类相关的概念，同一类的所有对象在收到同一条消息时，将采取同样的动作；不同类的对象在接收到同一条消息时可能采取不同的动作。不同对象对同一条消息采取不同的动作，这种情形就称为多态性。18、以地理要素图层为例，说明数据操纵的内容。仿照此例