重庆大学GIS_第二章

1、 谈谈你对“空间”的理解。
空间的概念在不同的科学有不同的解释。从物理学的角度看，空间就是指宇宙在三个互相垂
直的方向上所具有的广延性。从天文学的角度看，空间就是指时空连续体系的一部分。在地
理学上，空间指的是地理空间，它是指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功
能关系上的分布方式、格局及其在时间上的延续。
地理空间是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。

2、我国的大地坐标系是如何定义的？
国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基
本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000
国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际
时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余
的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y
轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系
采用的地球椭球参数的数值为：
长半轴 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2
自转角速度 ω=7.292l15×10-5rad s-1

3、矢量数据与栅格数据各有何特点？试比较它们的优缺点？
矢量数据：定位明显，属性隐含；形象直观；特别适合模拟离散的空间数据；精度高。
栅格数据：属性明显，定位隐含 ；像元的大小直接影响空间数据表达的精度以及数据的存
储时间和存储空间；像元大小对精度的影响主要表现为位置的移动、形状的畸变以及属性的
偏差。
优缺点（失/栅）：数据结构（严密/简单）；数据量（小/大）；图形精度（高/低）；图形运算
（复杂/简单）；与遥感影像格式匹配性（不一致/一致）；输出表示（抽象、昂贵/直观、便
宜）；数据共享（不易实现/容易实现）；拓扑与网络分析（容易实现/不易实现）；叠加与组
合（不容易/容易）；技术（复杂、高费用/简单、低费用）；数字模拟（不方便/方便）；投影
变换（快/慢）

4、什么是拓扑？它有什么重要意义？
拓扑（Topology）：原意为“形状的研究”。几何学的一个分支学科。它研究在拓扑变换下能
够保持不变的几何属性，即拓扑属性。这些变换包括拉伸、压缩等。意义：拓扑关系清晰地
反映了地理实体之间的逻辑关系；利用拓扑关系有利于空间要素的查询；可以利用拓扑数据
作为工具，重建地理实体；为数据错误检查、空间数据编辑、属性数据输入、空间分析功能
的实现提供方便。

5、试举例说明常用的数据编码方法。
矢量结构编码方法：
1、点实体矢量编码方法
2、线实体矢量编码方法
3、多边形矢量编码方法
其中，线实体编码：唯一标示码，线标示码，起始点，终止点，坐标对序列，显
示信息，非几何属性。
多边形矢量编码：
多边形环路法：由多边形边界的x,y坐标队集合及说明信息组成树状索引编码法：对所有边
界点数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形
相联系拓扑结构编码法：形成完整的拓扑结构拓扑结构编码法：较好的解决了空间关系查询
等问题，但增加了算法的复杂度；唯一标示，多边形标示，外包多边形指针，邻接多边形指
针，边界链接，范围。矢量数据结构向栅格数据结构的转换

6、什么是空间数据质量？空间数据质量指标主要有哪些？
空间数据质量就是指空间数据在表达空间位置、专题特征以及时间信息这三个基本要素时，
能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。指标：数据情况说
明、位置精度（定位精度）、属性精度、时间精度、逻辑一致性、数据的完整性、数据的相
容性、数据的可得性、表达形式的合理性。

7、怎样理解“空间数据质量问题不可避免以及空间数据质量是可以控制的”这一判断？
（1）空间现象自身存在的不稳定性：包括空间特征和过程在空间、专题和时间内容上的不
确定性。
（2）空间现象的表达：数据采集中的测量方法以及量测精度的选择等受到人类自身的认识
和表达的影响，这对于数据的生成会出现误差。
（3）空间数据处理中的误差：在空间数据处理过程中，容易产生的误差有以下几种：投影
变换产生的差异；地图数字化和扫描后的矢量化处理都可能出现误差；数据格式转换中的位
置差异性；数据抽象时产生的误差；建立拓扑关系过程中的位置坐标的变化；与主控数据层
的匹配位移导致误差；数据叠加操作和更新产生空间位置和属性值的差异；数据集成处理产
生的误差；数据的可视化产生表达上的误差；数据处理过程中误差的传递和扩散
（4）空间数据使用中的误差：主要包括两个方面：一是对数据的解释过程，一是缺少文档，
这样往往导致数据用户对数据的随意性使用而使误差扩散。
数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节
入手，分别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有：

空间数据的质量控制是针对空间数据的特点来进行的，空间数据的质量主要包括数据完整
性 、数据逻辑一致性、数据位置精度、数据属性精度、数据时间精度以及一些关于数据的
说明 。空间数据的质量控制就是通过采用科学的方法，制定出空间数据的生产技术规程，
并采取 一系列切实有效的方法在空间数据的生产过程中，针对空间数据质量的关键性问题
予以精度 控制和错误改正，以保证空间数据的质量。

8、常见的空间数据质量控制方法有哪些？
传统手工方法
地图符号化方法
元数据跟踪方法
空间分析方法
地理相关法

9、什么是空间数据的元数据？其主要内容是什么？空间数据的元数据有何作用？
元数据是关于空间数据的数据，即关于空间数据及其信息资源的描述性信息。内容：它通过
对空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、
比较、获取和使用与地理空间相关的数据。作用：查询空间信息/组织和管理空间信息/组织
和维护一个机构对数据的投资/提供数据转换方面的信息/建立数据目录和数据交换中心，实
现信息共享。