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1、4.根据下面示意图，给出其的矢量数据结构编码。10Cn2716.2h4121III234b36IV311? Vd J2 VT144+严7覽匚2 3 一衆示节点包h g 一衆示弧段迪L I L III,.嶷册多边形4.根据下面示意图，给出其的矢量数据结构编码。占：八、Q- 占号坐标1x 1 , y 112x 12 , y 1221X 21 , y 2128X28 , y2839X39 , y39线:起点终点、八、Q- 点号a39139,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,1b283928,40,41,42,43,44,39f7122812,25,26,27,2
2、8d1121,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12e12112,13,14,15,16,1:211212,22,23,24,12g1211,17,18,19,20,21h282128m 29,30,31,21213921,32,33,34,35,36,37,38,39多边形多边形编号多边形边界Id, ec, f, hb, h, ia, i, g模拟试题二4.下面两个多边形图层 A和B，图中标注的是多边形的属性， 请画出A与B两个图层 的结果图层 C的示意图，并标注属14?ABc“地理信息系统原理”课程考试试题一参考答案一、名词解释1. 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，
3、地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和 方法的一门新兴的交叉学科； 另一方面，地理信息系统是一个技 术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法， 适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策 服务的计算机技术系统。2即不规则三角网（），是一种表示数字高程模型的方法。模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上， 该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。3.元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数 据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、 高效与充分 的开发
4、与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、 对数据质量 的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。4. 信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识， 是数 据、消息中所包含的意义， 它不随载体的物理设备形式的改变而 改变。二、简答题1. 地理信息系统的组成。一个完整的 主要由四个部分构成， 即计算机硬件系统、 计算机 软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核 心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映 的地理内 容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。（1 ）计算机硬件系统： 是计算机系统中的实际物理装置的总称，
5、是 的物理外壳。包括输入 / 输出设备、中央处理单元、存储器 等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。（2 ）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。 对于 应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软 件和其他支持软件、应用分析程序。（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应 包括负责系统设计和执行的项目经理、 信息管理的技术人员、 系 统用户化的应用工程师以与最终运行系统的用户。 地理信息系统 专业人员是地理信息系统应用的关键。（4 ）空间数据：它是由系统的建立者输入，是系统程序作用的对象， 是 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。 主 要包括空间位置
6、、空间关系、属性等。2. 简述栅格数据与其主要编码方式。栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面 划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列， 每个网格作为一个象元或 象素由行、 列定义， 并包含一个代码表示该象素的属性类型或量 值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此，栅格结构是以规 则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织， 组织中的每个 数据表示地物或现象的非几何属性特征。栅格数据的主要编码方式包括：（1 ）直接栅格编码： 这是最简单直观而又非常重要的一种栅 格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或 逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可 以奇数行地
7、从左到右而偶数行地从右向左记录， 为了特定目的还 可采用其他特殊的顺序。（2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法， 如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可 能少的数据量记录尽可能多的信息， 其类型又有信息无损编码和 信息有损编码之分。a ）链码：又称为弗里曼链码或边界链码， 链码可以有效地压 缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运 算十分方便，比较适合于存储图形数据。b ）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的 若干点具有相同的属性代码， 因而可采取某种方法压缩那些重复 的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发 生变化
8、时依次记录该代码以与相同的代码重复的个数； 另一种方 案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码，c）块码：块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形 区域作为记录单元， 每个记录单元包括相邻的若干栅格， 数据结 构由初始位置 （行、列号）和半径， 再加上记录单位的代码组成。d ）四叉树：又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压 缩编码方法之一。 四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一 类型区域内含的方形区域， 最小的方形区域为一个栅格象元。 分 割的原则是， 不管是哪一层上的象限， 只要划分到仅代表一种地 物或符合既定要求的少数几种地物时， 则不再继续划分， 否则一 直划分到单
9、个栅格象元为止。3. 格网 分析的主要应用。（1）地形曲面拟合： 最基础的应用是求 范围内任意点的 高程，在此基础上进行地形属性分析。 由于已知有限个格网点的 高程，可以利用这些格网点高程拟合一个地形曲面， 推求区域内 任意点的高程。（2）立体透视图： 绘制透视立体图是 的一个极其重要的应 用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。人们 可以根据不同的需要， 对于同一个地形形态作各种不同的立体显示，更好地研究地形的空间形态。（3）通视分析：通视分析有着广泛的应用背景。典型的例子 是观察哨所的设定、 森林中火灾监测点的设定、 无线发射塔的设 定等。通视问题可以分为五类：a）已知一个或一
10、组观察点，找出某一地形的可见区域； b ）欲观察到某一区域的全部地形表面， 计算最少观察点数量；c）在观察点数量一定的前提下，计算能 获得的最大观察区域；d ）以最小代价建造观察塔，要求全部区 域可见；e）在给定建造代价的前提下，求最大可见区。根据问 题输出维数的不同， 通视可分为点的通视， 线的通视和面的通视。（4 ）流域特征地貌提取与地形自动分割： 是进行流域空间模 拟的基础技术。主要包括两个方面：a）流域地貌形态结构定义， 定义能反映流域结构的特征地貌，建立格网 对应的微地貌特 征； b ）特征地貌自动提取和地形自动分割算法。（5）计算地形属性： 派生的地形属性数据可以分为单要素 属性和
11、复合属性二种。 前者可由高程数据直接计算得到， 如坡度 因子，坡向。 后者是由几个单要素属性按一定关系组合成的复合 指标，用于描述某种过程的空间变化， 这种组合关系通常是经验 关系，也可以使用简化的自然过程机理模型。三、分析题（每题 20 分，共 40 分）1. 论述点、线、多边形数据之间的叠加分析的内容和方法。（1）点与多边形叠加 点与多边形叠加，实际上是计算多边形对点的包含关系，进 行点是否在一个多边形中的空间关系判断。 在完成点与多边形的 几何关系计算后， 还要进行属性信息处理。 最简单的方式是将多 边形属性信息叠加到其中的点上。 当然也可以将点的属性叠加到 多边形上， 用于标识该多边形
12、， 如果有多个点分布在一个多边形 内的情形时， 则要采用一些特殊规则， 如将点的数目或各点属性 的总和等信息叠加到多边形上。 通过点与多边形叠加， 可以计算 出每个多边形类型里有多少个点，不但要区分点是否在多边形 内，还要描述在多边形内部的点的属性信息。 通常不直接产生新 数据层面， 只是把属性信息叠加到原图层中， 然后通过属性查询 间接获得点与多边形叠加的需要信息。 例如一个中国政区图 （多 边形）和一个全国矿产分布图（点），二者经叠加分析后，并且 将政区图多边形有关的属性信息加到矿产的属性数据表中， 然后 通过属性查询，可以查询指定省有多少种矿产，产量有多少；而 且可以查询，指定类型的矿产
13、在哪些省里有分布等信息。（2）线与多边形叠加 线与多边形的叠加，是比较线上坐标与多边形坐标的关系， 判断线是否落在多边形内。 计算过程通常是计算线与多边形的交 点，只要相交，就产生一个结点，将原线打断成一条条弧段，并 将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。 叠加的结果产生了 一个新的数据层面，每条线被它穿过的多边形打断成新弧段图 层，同时产生一个相应的属性数据表记录原线和多边形的属性信 息。根据叠加的结果可以确定每条弧段落在哪个多边形内， 可以 查询指定多边形内指定线穿过的长度。 如果线状图层为河流， 叠 加的结果是多边形将穿过它的所有河流打断成弧段， 可以查询任 意多边形内的河流长度， 进
14、而计算它的河流密度等； 如果线状图 层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形 之间的相互交通量。（3）多边形叠加多边形叠加是 最常用的功能之一。多边形叠加将两个或多 个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作， 其结果将 原来多边形要素分割成新要素， 新要素综合了原来两层或多层的 属性。叠加过程可分为几何求交过程和属性分配过程两步。 几何 求交过程首先求出所有多边形边界线的交点， 再根据这些交点重 新进行多边形拓扑运算， 对新生成的拓扑多边形图层的每个对象 赋一多边形唯一标识码， 同时生成一个与新多边形对象一一对应
15、的属性表。多边形叠加结果通常把一个多边形分割成多个多边 形，属性分配过程最典型的方法是将输入图层对象的属性拷贝到 新对象的属性表中， 或把输入图层对象的标识作为外键， 直接关 联到输入图层的属性表。 这种属性分配方法的理论假设是多边形 对象内属性是均质的，将它们分割后，属性不变。也可以结合多 种统计方法为新多边形赋属性值。 多边形叠加完成后， 根据新图 层的属性表可以查询原图层的属性信息， 新生成的图层和其它图 层一样可以进行各种空间分析和查询操作。 根据叠加结果最后欲 保留空间特征的不同要求， 一般的 软件都提供了三种类型的多 边形叠加操作：并、叠和、交。“地理信息系统原理”课程考试试题二参考答案一、名词解释（每题 5 分，共 20 分）1. 地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示， 包括空 间位置、属性特征与时态特征三部分。2. 空间索引就是指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、 外接矩形与指向空间对象
