《2010年武汉大学博士入学考试《地图学》核心复习资料(荐》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010年武汉大学博士入学考试《地图学》核心复习资料(荐（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2010年武汉大学博士入学考试地图学核心复习资料（荐！）=多尺度表达在地图数据库中的应用？在GIS环境下，尺度的含义一般是指信息被观察、表示、分析和传输的详细程度。尺度可以在比例尺、制图综合、时空分辨率中得到扩展和应用。应用在地图中，就是需要具备“多重表达”机制的地图数据库，用户根据需要调用不同比例尺的数据。多尺度表达的理论基础是：在大多数情况下，空间地物的分辨率会随着尺度的变化而变化，如果距离较近，将会看到更多的细节，反之，则只能看到地物的主要特征。地图自动综合是一个从原始的地图数据库（大比例尺）综合得到较小比例尺的地图数据库，并生成可视化地图产品的过程。多重表达原因：1) 符合人类推理习惯
2、的自然表达方式2) 数据分析与应用的需要：地理客体的面貌和结构隐含“依比例尺(或分辨率)特性”，单一比例尺限制了GSI地理分析和地图制图对各种信息层次的要求。3) 数据更新的需要：当真实地理客体或现象发生变化时，应该只对最基层比例尺的数据库进行修改;其它层次的数据应该能够随之自动做相应的更新。这时就需要“多重表达”机制来提供数据一致性检验。主要实现方式和研究方向：当前多比例尺GIS的表现形式主要有两种，一种是一库多版本，即在地图数据库中，建立一个较大比例尺的主导数据库，而其它层次比例尺(或分辨率)的空间数据库是从该主导数据库中衍生或派生而来，形成多个版本的空间数据库。另外一种就是多库多版本，即
3、在Gls中，独立建立对应于多种比例尺的多个空间数据库，也称为“多重表达数据库”。多尺度GIS同样存在着缺点，如数据的重复存储、数据更新不方便以及时间和经济成本高等。研究重点是建立无级比例尺GIS，它是以一个大比例尺数据库为基础数据源，在一定区域内空间对象的信息量随比例尺变化自动增减，从而实现一种空间信息的压缩和复现与比例尺自适应的信息处理技术。由于地理信息的自动综合仍然是困扰地图学界实现空间数据自动处理与合理可视化的国际性难题，这种方法还在研究阶段。当前已有研究：1) 从数据结构的角度，通过一定的辅助数据结构建立索引，根据制图综合的某些原则，将基础比例尺下的空间目标以及其间的关系予以记录管理，
4、在系统查询、分析时，按照给定的条件处理对应的细节层次，以空间换效率。从建立数据库的角度看，这种解决方法实际上是在建库的过程中将多尺度数据表达的知识性数据扩充到数据库中。2) 面向对象方法基本的出发点是能够按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题，具有模块化、信息封装与隐藏、抽象性、继承性、多态性等的优点。基于要素对象的多重表达方法，通过为要素设置在不同比例尺下的不同表达和显示比例尺范围来实现要素的多重表达。3) AGENT指一种运行于网络环境中的软件实体，在事先定义的知识规则下,能够感知、反应和解释环境，持续自主地完成自身功能。采用Agnet技术，利用地图综合的相关理论及技术方法，可将
5、地理目标及目标间存在的状态、相互依赖关系、地图自动综合的次序和程度模型化，通过Multi一Agnet来分等级地组织和表达复杂地理对象，并通过各Agnet之间的通讯、平等协作、协调等行为来实现各自的目标(Objective)和总目标，进而实现地理目标的不同环境(如专题要求，比例尺或分辨率要求)下的动态多重表达。4) 基于语义的地图综合：GIS和自动制图系统的最终目的将是利用基于知识的方法和综合算法生成自由比例尺的地图数据库。地图与最新计算机发展技术的结合和趋势？地理空间可视化通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间和属性数据以地理的形式展现出来，从而挖掘数据之间的关联性和发展趋势，进而作出及时和正
6、确的判断和决策。电子地图可视化是一门以计算机科学、地图学、认知科学、信息传输学与地理信息系统为基础，为直观、形象地传输、表现、解释空间信息并揭示其规律。电子地图与网络、移动通讯、虚拟现实等技术相结合的需求日益膨胀，这将带来在新技术环境下的电子地图相关的新理论与方法的研究，目前，地图可视化可分为地图.1) 模拟地图向数字地图的转移；2) 制图向制图、用图并重转移；3) 品种单一向产品多样化转移；4) 信息传输向地理深加工转移；5) 二维静态地图向三维动态地图转移；1) 时态地图：在空间信息领域，另一个人们非常关注的问题是多维动态可视化问题，即以时间为主导的信息可视化的问题，目前由于一方面缺乏有效
7、的描述模型，另一方面在增加时间维之后，信息量急剧增加，现有计算机技术难以处理与管理。但时空可视化将是空间信息可视化发展的一个极具吸引力的方向，时态地图按时间顺序反映事物的动态发展，利用各种动画和虚拟技术从多个视角表达、突出地图主题内容和演变规律，包括历史回溯与未来预测等，将在根本上扩充现有地图的理论和应用体系。2) 多维地图：通过网络在客户端生成一个逼真的三维视觉、听觉和嗅觉等感觉世界，用户可以从多个角度和视点出发，利用自然技能和某些设备对这一虚拟场景进行浏览和交互。DEM与DOM、DLG的叠加。具有沉qing感，交互性、动态性、想象力、数据具有拓扑结构，可以进行多种空间分析。这种仿真能较好地
8、重现现实景观。比较典型的应用是在考古领域，利用考古学者发掘的原始数据，可以复原古代地理环境以及主要建构筑物。更重要的应用领域是在军事领域，进行虚拟战场环境构建，供军事演习与训练，目前美国在该领域的研究已经可以为海陆空三军提供联合演习的虚拟仿真平台。自然景观模拟的可视化达到了极好的水平。另外，在城市规划、环境、数据可视化等等方面有着广泛的运用。3) 增强现实技术：未来GIS 的发展将与网络、可穿戴式计算机、超媒体、虚拟现实、科学可视化以及动画等的结合。增强现实技术（AR）融合了虚拟环境与真实环境，其在交互性与可视化方法方面开辟了一个崭新的领域。目前AR 与GIS 结合的研究如将空间超媒体、GIS
9、 等与AR 技术结合，为已有的各种系统提供新的功能或开发新的系统；将AR 与GIS 空间数据库结合可用于车辆自主导航；将AR 与GIS 组合，可用于解决环境变化的可视化问题；将AR作为GIS 的新界面，可在面向公众的应用领域开辟广阔的市场前景。 4) 超媒体地图：多媒体电子地图的定义是计算机技术的支持下，集文本、图形、图表、图像、声音、动画和视频等一体的新型地图。它增加了表达地图信息的形式，从而以视觉、听觉、触觉等感知形式，直观、形象、生动地表达空间信息。5) 移动地图：移动地图是指一种集成系统，是gis、gps、移动终端、移动通信网络、多媒体技术等的集成。它通过GIS完成空间数据管理和分析，
10、GPS进行定位和跟踪，利用PDA完成数据获取功能，借助移动通信技术完成图形、文字、声音等数据的传输。移动GIS是运行在各种移动终端上，通过无线通信技术与服务器端交互，可以随时随地进行空间信息服务；及时响应和处理突发事件，随用户环境的变化而变化；在移动的过程中，不受限制地把采集到的相关信息及时处理并发布给用户。6) 无极比例尺地图数据库：在GIS环境下，尺度的含义一般是指信息被观察、表示、分析和传输的详细程度。尺度可以在比例尺、制图综合、时空分辨率中得到扩展和应用。应用在地图中，就是需要具备“多重表达”机制的地图数据库中存放多种比例尺的空间数据，用户根据需要调用不同比例尺的数据。无极比例尺地图数
11、据库是以一个大比例尺数据库为基础数据源，在一定区域内空间对象的信息量随比例尺变化自动增减，从而实现一种空间信息的压缩和复现与比例尺自适应的信息处理技术。7) 地图信息和分析功能互操作：Opengis的地图数据互操作： OGIS提供了地理数据和地理操作的良好互交性开放性规范OpenGIS，为不同区域和部门的开发者提供一个共同的框架以在异构分布环境下访问和处理各种来源的数据。基于OpenGIS规范开发的系统具有良好的互操作、开发性、兼容性和可移植性，对网络地图发展、地图数据共享和地图分析互操作有很好的促进作用。语义共享：地理本体的研究对于解决地理信息系统的概念模型、地理信息的表达与语义互操作、空间
12、数据共享及重用、空间信息服务及集成，以及地理信息系统的知识化、智能化和大众化发展有重大意义。8) Web2.0下互动电子地图：有线网络；无线网络。遥感的发展对地图的影响？=第一章 地图简介1. 空间数据的特点？所谓空间数据是指与空间位置和空间关系相联系的数据。有以下几个基本特征： 1空间特征 每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征。在空间数据组织方面，要考虑除了关键字的索引以外的空间索引。 2非结构化特征 通用的关系数据库管理系统中，数据记录一般是结构化的，每一条记录是定长的，数据项表达的只能是原子数据，不允许嵌套记录。而空间数据项可能是变长的因而难以直接采用通用关系数据管理
13、系统。 3空间关系特征 空间数据中记录的拓扑信息表达了多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析，另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。 4分类编码特征 一般而言，每一个空间对象都有一个分类编码，而这种分类编码往往属于国家标准，或行业标准，或地区标准，每一种地物的类型在某个GIS中的属性项个数是相同的。 5海量数据特征 空间数据量巨大，一个城市地理信息系统的数据量可能达几十GB，如果考虑影像数据的存贮，可能达几百个GB。因此在二维空间上划分块或者图幅，在垂直方向上划分层来进行组织。 2. 空间数据库的发展和趋势。 由于空间数据的复杂性和特殊性，一般的商用
14、数据库管理系统难以满足要求。因而，围绕空间数据管理方法，出现了几种不同的模式。 （一）文件与关系数据库混合管理系统 由于空间数据具有以上几个特征，GIS软件采用混合管理的模式，即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，几乎是两者独立地组织、管理与检索。它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。采用文件与关系数据库管理系统的混合管理模式，还不能说建立了真正意义上的空间数据库管理系统，因为文件管理系统的功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能。（二）全关系型空间数据库管理系统 全关系型空间数据库管理系统是指图形
15、和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件厂商不作任何扩展，由GIS软件商在此基础上进行开发，使之管理结构化的属性数据和非结构化图形数据。 用关系数据库管理系统管理图形数据有两种模式，一种是基于关系模型的方式，图形数据按照关系数据模型组织。这种组织方式由于涉及一系列关系连接运算，相当费时，例如为了显示一个多边形，需要找出组成多边形的采样点坐标。它要涉及到四个关系表，作多次连接投影运算，对于这样简单的实例，需要作如此复杂的关系连接运算，非常费时。由此可见关系模型在处理空间目标方面的效率不高。 另一种方式是将图形数据的变长部分处理成Binary二进制块Block字段。这种存贮方式，虽然省去了前面所述的大量关系连接操作，但是二进制块
