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地理信息系统复习题部分参考答案一、名词解释1、层次模型：层次模型是以记录类型为结点的有向树。层次序列码指出层次路径。2、四叉树编码：一种更有效压缩数据的方法，它将2n×2n象元阵列的区域逐步分解成包含单一类型的正方形区域，最小的正方形区域为一个栅格。3、地学空间数据：是空间数据的一种特殊类型。是指带有地理坐标即经纬网坐标的数据，包括资源、环境、经济和社会等领域的一切带有地理坐标的数据。4、缓冲区分析：是对一组或一实地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。所以缓冲区分析实际上涉及两步操作，第一步建立缓冲区图形，第二步进行叠置分析。5、DEM：是地形表面高程的数字表达。6、数据库：是客观世界的一个模型，是对客观世界的一个抽象。存贮在计算中有结构的数据集合，这些数据能被特定的用户所利用。7、空间对象：具有空间特征的地理目标，包括位置、空间形状、空间关系等。8、矢量结构：空间目标可以用三种基本要素来表达：点、线、面。每一种目标均可用采样点的坐标来记录。9、拓扑关系：表达空间目标相互间的关系和空间图形之间的关系，具有区域性、邻接性和连通性特征。10、DEM：是地形表面高程的数字表达。11、元数据：关于数据的数据。12、数字地图：数字化的地图。13、空间实体：具有空间特征的地物，包括位置、形状及空间关系等。14、国家信息基础设施：（NSDI）是指地学空间数据的获取、处理、访问、分发以及有效利用所需的技术、政策、标准和人力资源。15、空间数据质量：空间数据在表达空间位置，专题特征以及时间信息三个基本要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。16、地图代数：叠加分析中，不同栅格图层属性值之间的逻辑或代数运算。17、信息系统：能对数据进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。18、栅格结构：是用阵列或格网方式表示数据的特征，阵列或格网中每一数据值表示属性而位置隐含在行列数之中，这些行列值既表示了地物空间坐标，又可以间接地分析出不同目标之间的相互位置关系。19、关系模型：是一种数学化的模型。安是将数据的逻辑结构归结为满足一不定条件的二维表，亦称关系。一个实体由若干关系组成，而关系表的集合构成了关系模型。20、DTM：是地形表面形态属性信息的数字化表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。21、地学专家系统：是研究模拟有关专家的揄思维过程，将有关领域专家的知识和经验，以知识库的形式存入计算机。22、叠加分析：将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。23、GPS：全球定位系统。是以人造卫星为基础的无线电导航系统，由24颗卫星组成，分布在6个等间隔的轨道上，各轨道交角为60，可为航空、航天、海洋、陆地的等用户提供高精度、实时、全天候、全球性三维坐标的导航、定位、定时服务。24、数据模型：是描述数据内容和数据之间联系的工具，安是徇数据库能力强弱的主要标志之一。25、拓扑结构：是定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS中运用拓扑结构来表达空间实体之间的空间结构关系。有三个重要的拓扑概念：多边形区域定义：多个弧段首尾相连构成了多边形的内部域。邻接性：通过定义弧段的左右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性，确定多边形之间的邻接关系。连接性：弧段在结处的相互联接关系，是对弧段连接的判别。26、数据库模型：是描述数据内容和数据之间联系的工具，它是衡量数据库能力强弱的主要标志之一。数据库设计的核心总是之一就是设计一个好的数据模型。目前在数据库领常用的数据模型有层次模型、网络模型、关系模型，以及最近兴起的面向目标或称面向对象模型。27、数字地球：是以地球作为研究对象，以计算机为主体的技术系统。它侧重运用现代信息技术，包括遥感、遥测、数据库和信息系统、宽带网及仿真与虚拟技术的综合，包括信息化的全部过程；它为地球科学的知识创新与理论深化研究开创了实践条件，是信息科学技术的研究和开发提供科学试验基地。28、TIN：不规则三角网模型，采用不规则多边形拟合地表，是一种能很好表达高程数据的数据模型。对有限个离散点，每三个最近点连接成三角形，每个三角形代表一个局部平面，根据每个平面方程，计算各网格点高程，生成DEM。29、空间数据编码：用计算机可以接受的数字代码来表示各种地理对象。30、地理信息可视化：采用2.5维，三维和四维等地图表现形式来反映地理客体的多维特征，包括图形图像的生成和空间数据的查询分析。二、简述题1、什么是数据库管理系统？其主要功能是什么？是处理数据库存取和各种管理控制的软件。它是数据库系统的中心枢纽，与各部分有密切的联系，应用程序对数据库的操作全部DBMS进行。功能：（1）数据库定义功能：提供定义概念模型、提供定义概念模型、外部模型和内部模型的能力，以及把各种源模式翻译成目标模式，并存储在系统中的能力，定义数据库是建立数据库的第一步工作，它勾画出数据库的框架。（2）数据库管理功能：包括整个数据库的运行控制、数据存取、更新管理、数据完整性及有效控制，以及数据共享时的并发控制等。（3）数据库维护功能：主要有数据库重定义、数据重新组织、性能监督分析、数据库整理和发生故障时恢复运行等。（4）数据库通讯功能：包括与操作系统的接口处理、与各种语言的接口，以及秘远程操作的接口处理等。2、什么是空间数据质量？其衡量指标是什么？地学空间数据质量是指空间数据在表达空间位置，专题特征以及时间信息三个基本要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三个之间统一性的程度。数据情况说明：对数据的来源数据内容及其处理过程等作出准确、全面和详尽的说明；位置精度/定位精度：实体的坐标数据与实体的真实位置的接近程度。属性精度：指空间属性值与其真实值相符的程度，包括要素分类与代码的正确性，要素属性值的准确性及其名称的准确性。时间精度：指数据的现性、要素属性值的准确性及其名称的准确性逻辑一致性：指数据关系上的可靠性。包括数据结构。数据内容以及拓扑性质上的内在一致性数据的完整性：地理数据在范围，内容及结构等方面满足所有要求的完整程度，包括数据范围，空间实体类型，空间关系分类，属性特征分类等方面的完整性表达形式的合理性：主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界观的吻合程度，包括空间、专题、时间的特征表达的合理性。3、比较矢量数据结构与栅格数据结构的优缺点。矢量数据结构栅格数据结构优点缺点优点缺点1、能有效地建立拓扑关系1、数据结构复杂1、数据结构简单1、不易建立拓扑关系2、表示地理数据的精度高2、不能直接与遥感数据结合2、能直接与遥感数据结合2、不易进行投影变换操作3、数据结构严密3、叠加分析困难3、容易进行叠加分析3、信息压缩会有信息丢失，精度不高4、易于网络分析4、数学模拟困难4、进行数学模拟和空间分析容易4、图形数据量大5、输出图形美观5、图形的最终显示和输出所花费用比较高5、技术开发费用较低5、输出图形不美观4、栅格数据结构的三种数据组织方法。以像元为序列，不同层上同一像元位置上的各属性值表示一列数组。以层为基础，每一层又以像元次序记录它们的坐标和属性依层记录，这种方法比较简单，但需要较大的存储空间。以层为基础，每一层以多边形为序记录多边形的属性值的充满多边形的各像元的坐标。5、简述GIS空间数据的误差来源。（1）空间现象自身存在不稳定性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。空间不确定：指空间位置分布上的不确定性变化，如土壤类型边界，土地利用类型边界；时间不确定：指其在发生时间上的游移性；属性不确定：属性类型划分的多样性，非属性值表达的不精确等。（2）空间现象的表达各学科中许多概念还没有取得一致性的认识，变量概念理解的不一致性必然导致数据测量误差的产生；用于获取各种原始数据的各种测量仪器都有一定的设计精度；图形表达合理性问题，不合理的表达必然导致误差的产生；物理介质的变化：如纸质地图上的各种线划要素会随时间的延续而发生一定的变化。（3）空间数据处理中的误差投影变换；地图数字化和扫描后的矢量化处理；数据格式转换；数据抽象；比例尺交换；建立拓扑关系；叠加操作；数据集成处理和可视化表达等过程会产生相应误差。6、空间数据采集的方法及特点.手工数据输入方法手扶跟踪数字化仪：优点：数据量小，数据处理的软件较完备缺点：速度慢，工作量大，自动化程度低，精度与作业员关系密切自动扫描仪优点：速度快，不受人为因素影响，操作简单缺点：数据量较大，存在噪声和中间色调像元的处理问题文件转换7、地理信息系统的基本组成。地理信息系统在结构上由四部分组成：硬件系统，软件系统，地学空间数据和系统应用人员组织机构（用户）。其中硬件系统由计算机、数据采集设备，数据显示设备构成；软件系统由数据输入，数据管理和数据分析组成。8、决定栅格单元代码的方式有哪几种。格网建立后，常常会出现同一格网对应地图上几种不同属性值，而每一个格网只能取一个值，在这种情况下，有几种不同的取值方法。即中心点法、面积占优法、长度占优法、重要性法和百分比法。9、拓扑关系的地理意义。建立空间数据的拓扑关系，对于地学空间数据的组织管理、分析、应用都具有重要意义：利用拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种实体相对另一种空间实体的空间位置关系，因为拓扑关系已经清楚地反映了空间实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性，不随坐标系统的变化而变化。利用拓扑数据有利于空间要素的查询：如某条河流经哪些市县？某区与哪些区域相邻接？利用拓扑数据作为工具，重建地理实体，例如：重建封闭的多边形；进行最优路径的计算等。10、简述空间数据质量的评价标准数据情况说明：对数据的来源数据内容及其处理过程等作出准确、全面和详尽的说明；位置精度/定位精度：实体的坐标数据与实体的真实位置的接近程度。属性精度：指空间属性值与其真实值相符的程度，包括要素分类与代码的正确性，要素属性值的准确性及其名称的准确性。时间精度：指数据的现性、要素属性值的准确性及其名称的准确性逻辑一致性：指数据关系上的可靠性。包括数据结构。数据内容以及拓扑性质上的内在一致性数据的完整性：地理数据在范围，内容及结构等方面满足所有要求的完整程度，包括数据范围，空间实体类型，空间关系分类，属性特征分类等方面的完整性表达形式的合理性：主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界观的吻合程度，包括空间、专题、时间的特征表达的合理性。11、数据库的主要特点是什么？（1）数据集中控制；（2）数据冗余度小；（3）数据独立；（4）复杂的数据模型；（5）数据保护。12、分析常见的空间数据（地图、遥感、测量）的质量问题。（1）地图数据的质量问题：地图固有误差、材料变形产生的误差、图形数字化；（2）遥感数据的质量问题：遥感仪器的观测过程、遥感图像处理和解译过程；（3）测理数据的质量问题：系统误差、操作误差、偶然误差。13、何谓拓扑关系？GIS中建立拓扑关系有何重要意义？是定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS中运用拓扑结构来表达空间实体之间的空间结构关系。有三个重要的拓扑概念：多边形区域定义：多个弧段首尾相连构成了多边形的内部域。邻接性：通过定义弧段的左右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性，确定多边形之间的邻接关系。连接性：弧段在结处的相互联接关系，是对弧段连接的判别。建立空间数据的拓扑关系，对于地学空间数据的组织管理、分析、应用都具有重要意义：利用拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种实体相对另一种空间实体的空间位置关系，因为拓扑关系已经清楚地反映了空间实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性，不随坐标系统的变化而变化。利用拓扑数据有利于空间要素的查询：如某条河流经哪些市县？某区与哪些区域相邻接？利用拓扑数据作为工具，重建地理实体，例如：重建封闭的多边形；进行