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第!语法错误，页（共!语法错误，页）第!语法错误，页（共!语法错误，页）学院专业班级姓名：考号：密封线一、填空（每空1分，共20分）1．空间数据反映实体的三个特征为属性特征、空间特征和时间特征。2．GIS的功能，即信息输入和数据编辑、数据的存储与管理、空间查询与分析、和成果表达与输出。3．空间数据模型类型分为三种层次模型、关系模型、网状模型。4．常用的空间分析方法包括叠合分析、邻近分析、网络分析和统计分析等。5．国内外GIS系列软件有ArcGIS、Mapinfo、MapGIS、Geostar、SuperGIS。6．栅格数据编码方法游程长度编码、链式编码、块状编码、四分树编码四种。二、名词解释（每个5分，共30分）1．地理信息系统——在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统。2．空间数据库——是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。3．拓扑关系——用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系。4．空间索引——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。5．叠置分析——是将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征的分析方法。6．数字高程模型——简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。三、分析题（第1题8分，第2题12分，共20分）1．根据下面的图形，进行拓扑编码，填写相关的拓扑编码表（面域与弧段的拓扑关系表、弧段与结点的拓扑关系表、结点和弧段关系表、弧段与面域的拓扑关系表）（1）面域-弧段（2分）面域弧段P0L1，L2，L4P1L1，L3，L6，-L7P2L5，L3，L2P3L4，L5，L6P4L7（2）弧段-结点（2分）弧段结点L1V1，V2L2V2，V3L3V2，V4L4V1，V3L5V3，V4L6V1，V4L7V5，V5（3）结点-弧段（2分）结点弧段V1L1，L4，L6V2L1，L2，L3V3L2，L4，L5V4L3，L5，L6V5L7（4）弧段与面域（2分）弧段左多边形右多边形L1P0P1L2P0P2L3P2P1L4P3P0L5P3P2L6P1P3L7P1P42．用图示表示下列图像按四叉树编码压缩的过程。3334444433334444得分得分V3V4V1V2V5L1L2L3L5L6L7P4P1P2P3L4P0编码方向及顺序：SW-SE-NW-NE第!语法错误，页（共!语法错误，页）第!语法错误，页（共!语法错误，页）学院专业班级姓名：考号：密封线133344421133322211113222111122221111122211111222四、综合题（每题10分，共30分）1.现要在城市建一公园，假设公园建设不得破坏原来的建筑用地，该城市的地形图已知，包括河流层，公路层，城市建设层，市界层等，应用已学知识，试分析符合下列要求的公园选址的大体位置：A公园距公路的距离不超过500m；B公园距河流的距离为≧800m，≦1500m；C公园面积不小于1.5km2答：1）建立公路缓冲区图层：根据“距公路的距离不超过500m”条件，建立公路层的缓冲区，缓冲区为双侧等值500m，得到公路缓冲区图层；（1分）2）建立河流缓冲区图层：分别根据“距河流的距离为≦1500m”和“距河流的距离为≧800m”，建立河流层的缓冲区，这两个缓冲区图层叠加求并，然后手动删除“距河流的距离为≦800m”的部分，剩下的部分为满足“距河流的距离为≧800m，≦1500m”条件的河流缓冲区图层；（2分）3）叠加得空地层：把城市建设层和市界层叠加求并，删除城市建设用地（可运用空间查询找出原来城市建设层的要素，然后delete），得到城市空地层；（2分）4）把得到的公路缓冲区图层，河流缓冲区图层和城市空地层叠加求交，得出满足前两个条件的城市用地；（2分）5）运用面积量算功能，求出满足前两个条件的可用城市用地的面积。（2分）6）查询得出满足条件的城市用地：根据条件“面积不小于1.5km2”建立查询SQL进行查询，即可得出同时满足三个条件的城市用地地块。（1分）2.地理信息系统中空间数据有两种主要数据结构，请分别描述这两种数据结构和它们的优缺点。答：两种数据结构主要包括矢量数据结构和栅格数据结构。（2分）矢量数据结构：利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地里实体空间分布的一种数据组织方式。是通过记录坐标的方式来表示点、线、面及其组合体等地理实体。点：用空间坐标来表示；线：由一串坐标对组成；面：是由线所形成的闭合多边形。特点：定位明显，属性隐含（2分）栅格数据结构：指基于栅格模型的数据结构，将空间分割成有规则的网格，然后在各个网格单元内赋予空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。地物的栅格表示：点是一个像元；线由一定方向上连接成串的相邻像元组成；面由聚集在一起的相邻像元集合来表示。特点：属性明显，定位隐含。（2分）栅格模型优点：（2分）1、数据结构简单2、叠加操作易实现3、能有效表达空间可变性4、栅格图象便于做图象的有效增强缺点：得分第!语法错误，页（共!语法错误，页）第!语法错误，页（共!语法错误，页）学院专业班级姓名：考号：密封线1、数据结构不严密不紧凑，需要用压缩技术解决这个问题2、难以表达拓扑关系3、图形输出不美观，线条有锯齿，需要增加栅格数量来克服，但会增加数据量矢量模型优点：（2分）1、提供更严密的数据结构2、提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析3、图形输出美观，接近于手绘缺点：1、比栅格数据结构复杂2、叠加操作没有栅格有效3、表达空间变化性能力差4、不能象数字图形那样做增强处理3.GIS尚待解决的问题及当前的发展趋势。答：（一）问题：（1）数据结构方面存在的问题：目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关系(包括相交、通过、包含等)相当费时，且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差等问题。（2）GIS模型存在的问题；传统GIS模型难以表达复杂的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。其对空间数据模型和空间数据结构方面力不从心，逐渐暴露其弊端。（5分）（二）发展趋势：随着地理信息系统产业的建立和数字化住处产品在全世界的普及，GIS将深人到各行各业以至千家万户，成为人们生产、工作、学习和生活中不可缺少的工具和助手。数据管理方面：（1）多比例尺、多尺度和多维空间数据的表达；三库一体化的数据结构方向；利用数据挖掘技术进行知识发现；（2）技术集成方面：“3S”集成即将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技术有机地集成在一起；GIS与虚拟现实技术的结合；分布式技术、万维网与GIS的结合。（5分）