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1、1 第五部分 历年试题 2008 年 本次职考简答题：（每题 8 分）1、空间投影原则是什么？2、GIS 与 RS 如何相辅相成？3、webGIS 特点及发展方向 4、论述四叉树”编码解决方案 5、6、？论述题：(每题 15 分)1、论述多层空间叠制分析方法及在地学上的意义 2、给已知网格左下角和右上角坐标,并告之 X 轴和 Y 轴格数，计算已知点在第几个格子。(坐标变换简单)2009 年 简答题：5 分/题 1、简述高斯克吕格直角坐标的建立过程 答:在高斯克吕格投影上，规定以中央经线为 X 轴,赤道为 Y 轴，两轴的交战为坐标原点。X 坐标值在赤道以北为正，以南为负；Y 坐标值在中央经线以东
2、为正，以西为负.6 度带是从 0 度子午线起，自西向东每隔经差 6 为一投影带，全球分为 60 带，各带号用自然序数 1，2，60 表示；即以东经 0-6 为第 1 带,其中央经线为 3E，东经 612 为第 2 带，其中央经线为 9E,其余类推 3 度带，是从东经 1 度 30 分的经线开始，每隔 3 度为一带,全球划分为 120 个投影带.高斯克吕格投影在英美国家称为横轴墨卡托投影。高斯克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线，其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲线,其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线，经纬线成直角相交。在这个投影上,角度没有变形。2、多边形拓扑关系自动建立过程
3、（邬伦 P137)答:如果使用DIME 或者类似的编码模型，多边形拓扑关系的表达需要描述以下实体之间 的关系：多边形的组成弧段；弧段左右两侧的多边形，弧段两端的节点；节点相连的弧段。多边形拓扑的建立过程实际上就是确定上述的关系。具体的拓扑建立过程与数据结构有关，但是其基本原理是一致的，下面简述多边形拓扑建立过程（图619）。图6-19 中共有4 个节点，以A、B、C、D 表示;6 条弧段,用数字表示；以及I、II、III三个多边形（图6-19-a）.首先定义以下概念：由于弧段是有方向的，算法中将弧段A 的起始节点称为首节点Ns（A），而终止节点为尾节点NE（A）；考虑到弧段的方向性,沿弧段前进
4、方向，将其相邻的多边形分别定义为左多边形和右多边形PL（A）和PR(A)。在建立拓扑之前,首先将所有弧段的左右多边形（在实现中,可以用多边形的编码表示）都设置为空;然后对每个节点计算与其相连弧段的在连接处的角度，并进行排序（图619-b）（注意，这个排序是循环的）。建立拓扑的算法如下：(1）得到第一条弧段A，并设置为当前弧段;（2）判断PL(A)和PR（A）是否为空。如果都非空，转到第一步，当所有弧段处理完毕后，算法结束；（3）如果左多边形为空，则创建一个新的多边形P，多边形的第一条弧段为当前弧段，并设置PL（A）=P,设置搜寻起始节点为Ns（A)，搜寻当前节点为NE(A）。如果右多边形为空，
5、则创建一个新的多边形P，多边形的第一条弧段为当前弧段，并设置PR（A)=P，设置搜寻起始节点N0=NE（A)，搜寻当前节点NC=NS（A）。（4）判断N0和NC是否相等，如果是，则多边形所有弧段都已经找到，转到第一步。2（5）检查与当前节点相连接的、已经排列好的弧段序列，将当前弧段的下一条弧段A作为多边形的第二条弧段。（6)如果NC=NS（A),设置PL(A)=P，NC=NE（A）；如果NC=NE（A）,设置PR(A）=P，NC=NS(A），转到第四步。如图619c 所示，如果从弧段4 开始搜寻，找到节点C 后，根据弧段的排序，下一条弧段是2；然后找到节点A，弧段1，整个搜寻结束,建立多边形I
6、，其组成弧段为4、2、1.按照这种算法，生成多边形的弧段从多边形内部看,是逆时针排列的。如果节点弧段排序为顺时针，则算法中用PL（A)代替PR(A）,用PR(A)代替PL（A)，生成的多边形弧段是顺时针排列的.多边形拓扑的建立，要注意多边形带“岛”的情况,按照上述算法，对于带“岛”的多边形，或者称为环,其包含的弧段构成了多个闭合曲线，并且“岛的弧段排序是顺时针的（图620）（实际上,从环状多边形内部看，它仍然是逆时针的)。3、简述地理编码的概念，主要用途及实现方法（网络)答：地理编码是通过对地名/地址信息进行规范化、标准化处理并建立地名/地址与空间坐标之间相互对应的过程.通俗的解释就是将地名/
7、地址映射成地理坐标的过程,例如可根据某单位的通讯地址自动生成标准地址，再根据标准地址生成地理坐标。地理编码在经济社会和人们的日常生活中起着十分重要的作用。在建立地名、路名、楼名和门址等数据库后,可支持与位置相关的服务，如LBS、智能交通、移动梦网、影像数据库的查询等；对社会、经济和人口信息可以进行匹配,从而进行分析、统计、管理、制图和可视化表示,以支持政府的管理和决策。4、简述网络分析及其在实际中的应用 答：网络分析是对地理网络、地市基础设施网络进行地理分析和模型化。网络分析的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排、并使其运行效果最好。主要的网络分析功能有路径分析、资源分配、连通分析、流分析
8、。分析题:5分/题 1、数据模型与数据结构的区别与联系 数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据操作及数据约束。数据模型是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示,以抽象的形式描述一个部门或系统的业务活动与信息流程。每一个具体的数据库都是由一个相应的数据模型来定义.数据模型最终成为一组被命名的逻辑数据单位(数据项、记录等)以及它们之间的逻辑联系所组成的全体。每一种数据模型都以不同的数据抽象与表示能力来反映客观事物,有其不同的处理数据联系的方式。选择与建立数据模型的目的是用最佳
9、的方式反映本部门的业务对象及信息流程和以最佳的方式为用户提供访问数据库的逻辑接口。数据库领域采用的数据模型有：层次模型、网络模型、关系模型。数据模式定义：即为数据库构建其数据框架。关系数据模型是根据数学概念建立的，把数据模型看成是关系的集合，将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表形式。实体本身的信息以及实体之间的联系均表现为二维表即关系。表格是同类实体的各种属性的集合，二维表的表头即表格的格式是关系内容的框架,这种框架叫模式,包括关系名、属性名、主关键字等。1NF 消除重复组:将所有非二维数据结构分解成为二维关系;2NF 消除非主属性对主关键字的任何非完全函数依赖；3NF 消除非主属性对主
10、关键字的任何传递函数依赖，即消除非主属性之间的函数依赖。数据结构定义：按某种逻辑关系组织起来的一批数据,按一定的映象方式把它存放在计算机的存储器中，并在这些数据上定义了一个运算的集合，就叫做数据结构.2、比较关系型数据库及面向对象数据库的特点 3、简述 3S 技术集成的意义和各自的优势 遥感:通常是指通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。全球定位系统（GPS）是利用人造地球卫星进行点位测量导航技术的一种.3S 技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S 的结合应用，取长补
11、短，是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即 RS 和 GPS 向 GIS 提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成,使之成为决策的科学依据.GIS、RS、GPS 三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测，分析和应用的运行系统,提高了 GIS 的应3 用效率，提高了人类认识地球的能力，拓展了传统测绘科学的研究领域.计算分析:10 分/题 1、解释数字化过程中的三种坐标转换：相似变换，仿射变换,投影变换,推导出 x，o,y体系（数字化仪坐标系）到 xoy（地图直角坐
12、标系)的仿射变换的计算公式 2、一个 GIS 选址的分析题，要建一个污水处理厂,有一些限制条件要在河流 1500 米范围内;要离公园及居民区150 米以上；要回避洪灾区。等。要画出示意图.2010 年 一、判断（10 题每题 1 分）1、专题制图的表示方法 2、GIS 软件开发目前主要开发路线 10、国家基本比例尺地形图八种（应该是七种，我答错了！)二、单选（10 题每题 1 分）三、多选(至少两个选项，10 题每题 2 分少选每题 0.5 分）国产软件有哪些 A、CITYSTAR(北大的产品，我没选）、B 属于矢量数据结构编码方式的是 属于栅格数据结构编码方式的是 四、名词解释（6 题每题
13、3 分)1、元数据元数据是描述数据的数据。在地理空间数据中，元数据是说明数据内容、质量、状况和其它有关特征的背景信息。2、缓冲区分析空间分析包括：空间查询和量算；空间变换：为了满足特定空间分析的需要，需对原始图层及其属性进行一系统列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性，这个过程称为空间变换。基于栅格结构的空间变换可分为三种方式：1)单点变换;2）邻域变换；3）区域变换。再分类：根据不同的需要对数据再进行分类和提取，称为再分类。缓冲区分析：是解决邻近度问题的空间分析工具之一。所谓缓冲区就是指地理空间目标的一种影响范围或服务范围。从数学的角度来看，缓冲区分析的基本思想是给定一
14、个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R 决定。叠加分析：将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。主要包括：视觉信息叠加、点与多边形的叠加、线与多边形的叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。网络分析:网络分析的根据目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好。其基本思想则在于人类活动总是趋于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。主要包括：路径分析、资源分配等。空间插值:常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较,它
15、包括了空间内插和外推两种算法。空间统计分类分析：主成分分析、层次分析法、系统聚类分析、判别分析。3、叠置分析4、实体 联系数据模型（ER 模型)5、WebGISWebGIS 就是利用 Web 技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。由于 HTTP 协议采用基于 C/S 的请求/应答机制,具有较强的用户交互能力,可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，而 GIS 中的信息主要需要以图形、图像方式表现的空间数据，用户通过交互操作，对空间数据进行查询分析.这些特点，就使得人们完全可以利用 Web 来寻4 找他们所需要的空间数据，并且进行各种操作。WebGIS 的几个层面：1)空间数据发布；2）空间查询
16、检索;3)空间模型服务；4)Web 资源的组织。Webgis 的特点：1）基于网络的客户机/服务器系统；2）通过 internet 传递信息，信息的传递是全球性的；3)分布系统系统，用户和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机上。6、空间数据库引擎（Spatial Database Engine，SDE）使空间数据可在工业标准的数据库管理系统中存储、管理和快速查询检索的客户/服务器软件。它将空间数据加入到扩展关系数据库管理系统中，并提供对空间、非空间数据进行有效管理、高效率操作与查询的数据库接口。补充：数据库是为一定的目的服务,以特定地数据存储的相关联的数据集合,它是数据管理的高级阶段，是从文
17、件管理系统发展而来的。空间数据库是指某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。空间数据库与一般数据库相比，特点是:1.数据量特别大；2。不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据。3.数据应用广泛。五、简答题（5 题每题 4 分）1、简述 UTM，及其与高斯投影的区别UTM 投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是等角横轴割圆柱投影（高斯 克吕格为等角横轴切圆柱投影），圆柱割地球于南纬 80 度、北纬 84 度两条等高圈，该投影将地球划分为 60 个投影带，每带经差为 6 度，已被许多国家作为地形图的数学基础。UTM 投影与高斯投影的主要区别在南北格网线的比例系数上,高斯 克吕格投影的中央经线投
18、影后保持长度不变，即比例系数为 1，而 UTM 投影的比例系数为 0。9996.2、简述 1：100 万比例尺的分幅与编号1：100 万地形图的分幅和编号是国际上统一规定的，从赤道起向两极纬差每 4 为一列，将南北半球分别分成 22列，依次以字母 A、B、C、DV 表示；由经度 180 起，从西向东，每经差 6 为一行,将全球分成 60 行，依次用数字 1、2、3、460 表示，采用“横列号行号”编号表示。3、矢量数据结构及其优缺点矢量数据结构：通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义.补充：在矢量模型中，现实世界的要素位
19、置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上相似，每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置（坐标)定义。地图空间中的每一位置都有唯一的坐标值。点、线和多边形用于表达不规则的地理实体在现实世界的状态（多边形是由若干直线转成的封闭区域的边界).矢量模型中的空间实体与要表达的现实世界中的空间实体具有一定的对应关系。矢量结构的特点：定位明显、属性隐含,其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般在于文件头或数据结构中某些特定的位置上，这种特点使得其图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂的多.当然，在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中,矢量结构有很高的效率和精度,而在叠加运算、邻域搜
20、索等操作时则比较困难。矢量数据结构的优点：缺点：1。数据结构紧凑，冗余度低;1。数据结构复杂；2。有利于网络和检索分析；2。多边形叠加分析比较困难.栅格数据结构的优点：缺点：1。数据结构简单;1.数据量大;2.便于空间分析和地表模拟；2。投影转换比较复杂。3。现势性较强。矢量格式向栅格格式的转换方法：1内部点白扩散算法、2。复数积分算法 3.射线算法和扫描算法 4。边界代数算法栅格格式向矢量格式转换：通常包括以下四个基本的步骤：1、多边形边界提取:采用高能滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点;2、边界线追踪 3、拓扑关系生成 4、去除多余点及曲线圆滑。5 4、简述狄洛尼三角网与泰森多边形
21、对于不规则分布的高程点，可以形式化地描述为平面的一个无序的点集 P，点集中每个点 p 对应于它的高程值。将该点集转成 TIN，最常用的方法是 Delaunay 三角剖分方法。生成 TIN 的关键是 Delaunay 三角网的产生算法。Voronoi 图,又叫泰森多边形或 Dirichlet 图，它由一组连续多边形组成，多边形的边界是由连接两邻点线段的垂直平分线组成。N 个在平面上有区别的点，按照最近邻原则划分平面:每个点与它的最近邻区域相关联.Delaunay 三角形是由与相邻 Voronoi 多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形.Delaunay 三角形的外接圆圆心是与三角形相关的 Vo
22、ronoi 多边形的一个顶点。Delaunay 三角形是 Voronoi 图的偶图。Delaunay 三角形产生准则的最简明的形式是：任何一个Delaunay 三角形的外接圆的内部不能包含其它任何点Delaunay 1934。Lawson1972提出了最大化最小角原则：每两个相邻的三角形构成的凸四边形的对角线，在相互交换后,六个内角的最小角不再增大。将该点集转成TIN，最常用的方法是Delaunay三角剖分方法，生成过程分两步完成：1）利用P中点集的平面坐标产生Delaunay三角网；2）给Delaunay三角形中的节点赋予高程值。5、DEM的主要表示模型:1)规则格网模型 2）等高线模型 3
23、)不规则三角网模型（TIN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。所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微.不规划三角网数字高程由连续的三角面组成，三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点，或节点的位置和密度.不规则三角网与高程矩阵方法不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征.4）层次地形模型（LOD)：一种表达多种不同精度水平
24、的数字高程模型.6、空间数据索引及索引类型（空间索引的技术，并列举几种常见的空间索引方法）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、外接矩形及指向空间对象实体的指针。作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。常见大空间索引一般是自顶向下,逐级划分空间的各种数据结构空间索引,比较有代表性的包括BSP树，KDB树，R树、R+树和CELL树等,此外,结构较为简单的格网型空间索引有着广泛的应用
25、.六、计算题、分析题 1、北纬39度54分，东经116度28分，高斯六度,计算投影带 J50 2、根据图形，进行拓扑编码（面与弧线,弧线与节点,节点与弧线，弧线与面）图像压缩成线性四叉树 拓扑数据模型的定义：不仅表示几何位置和属性，还表示空间拓扑关系的矢量数据模型。拓扑关系具体可由 4 个关系表来表示：结点弧段关系 弧段-结点关系 6 弧段多边形关系 多边形弧段关系 2011 年 一、判断题（15X1）10 数据库中的视图和表是一样的，可以创建触发器 二、单选(10X1.5)数字地球的提出者 GIS 的核心功能 计算机算法 数组的内存地址计算 WebGIS 产品 拓扑关系是分析 表（table
26、）在数据库三级模式结构中是?SQL SERVER 是数据模型？关系 or 面向对象 数据定义、数据操作、数据管理 数据库中主键 三、多选（10X2）1)地球椭球体的三要素:长轴、短轴、地球扁率 补充:常见的地图参考椭球体有：GRS 80,Krassovsky，WGS84 2)比例尺的表示形式：数字、文字、图解或直线、面积比例尺四种。3)经纬度的三种提法：天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度 4)数据结构内容:逻辑结构、存储结构和运算集合。5)电子地图的获取方式:航空摄影测量、遥感、地图扫描、栅格图像矢量化 7 6)遥感的优点 7)世界地图的投影主要考虑要保证全球整体变形不大，根据不同的要求，需要
27、具有等角或等积性质,主要包括：等差分纬线多圆锥投影、正切差分纬线多圆锥投影（1976 年方案）、任意伪圆柱投影、正轴等角割圆柱投影。补充：a)投影的方式选择：选择制图投影时，主要考虑的因素有：制图区域的范围、形状和地理位置、地图的用途、出版方式及其它特殊要求等。其中,制图区域的范围、形状和地理位置是主要因素。b)Mapinfo格式电子地图的常见比例尺有:1：5万；1:10万；1：20万;1:25万。c)数字地图主要由：数字高程模型、线状地物模型、地物覆盖模型、建筑物模型组成。d)电子地图的两种常用存储结构：栅格和矢量 e)电子地图常见的投影方式为：UTM 和 高斯-克吕格投影。f)WGS84坐
28、标系是地心经纬度坐标系，而1954北京坐标系和1980坐标系为大地经纬度坐标系。8)GIS 设计步骤：系统分析、系统设计、系统实施、系统运行及维护 9)栅格数据的编码形式：直接栅格编码、链码、游程长度编码、块码、四叉树码等。补充:矢量结构的编码方式主要有：坐标序列编码、树状索引编码、二元拓扑编码等编码方法。10)选择 GIS 平台的要素 四、名词解释(4X3）电子地图 地图配准 拓扑容差 仿射变换 五、简答题（5X4）1、简述组成地图的四个基本要素:数学基础、地理要素、辅助要素.2、简述拓扑矢量数据结构的逻辑结构 在矢量模型中，现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上相似
29、，每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置（坐标)定义。地图空间中的每一位置都有唯一的坐标值。点、线和多边形用于表达不规则的地理实体在现实世界的状态（多边形是由若干直线转成的封闭区域的边界)。矢量模型中的空间实体与要表达的现实世界中的空间实体具有一定的对应关系。3、简述 ArcGIS 中建立空间数据库的基本步骤 4、简述空间叠置分析的基本内容 叠加分析:将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性.叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。主要包括：视觉信息叠加、点与多边形的叠加、线与多边形的叠加、多边形叠加、栅
30、格图层叠加。5、简述 DEM 的三种常见的数据结构和特点 数字地面模型实质是某区域D上的m维向量，向量中包含了地形(X,Y，Z）、资源、环境、土地利用、人口等信息的定性或定量描述；而数字高程模型只是其地形分量（X，Y,Z),因此数字地面模型包含数字高程模型(DEM)。DEM常用的表现形式有:规则矩形格网（Grid）、不规则三角网(TIN）、Grid-TIN混合结构。规则矩形格网：存储量小，计算方便，但不能很好地体现地形特征及细节；8 TIN：存储量大,计算与检索复杂,但能较好地顾及断裂线、山脊等地貌特征；Grid-TIN混合结构：综合了规则矩形网和TIN的优点.六、分析题（2X5)1、分析球面
31、坐标和平面坐标的联系与区别 2、分析常规四叉树和线性四叉树的区别与联系 七、设计题（1X8)1、已有空间数据:人口分布：矢量数据 DEM：栅格数据 土地利用数据：矢量数据 道路数据:矢量数据 2、空间模型：建立一个化工厂，要求厂址选择的要求是 人口密度评定指数为 0、高程位于 200 米一下低洼处、土地利用评定指标为 0、交通便捷评定指标为0.其中的各项评定标准为：4 个表格 说明使用 ArcGIS 软件进行选址的主要思路。2012 年 四、名词解释 1.地图符号 2.地理编码 3.地理格网 4.线性四叉树编码 5.不规则三角网 五、简答题 1.简述空间数据处理中的误差与常用的数据质量控制方法
32、 2。简述地图配准的一般步骤 六、分析题 论述点、线、多边形数据之间的叠加分析的内容和方法 七 图表题 建立图中点、线、面之间的拓扑关系 2013 年 个人觉得偏重数据库及数据结构的知识 名词解释：1、拓扑叠加 2、国家基础比例尺地形图 3、游程长度编码 4、数据互操作性 简答题：1、地图的基本特征 2、选择投影方式,考虑的主要因素 9 3、网络 GIS 特点 4、DEM 获取的方法 计算题：北纬 39 度 19 分 20 秒,东经 119 度 19 分 20 秒（1）计算 1：100 万地形图分幅编号（2）计算 1：10 万地形图分幅编号（3）计算 1:10 万地形图上下左右四幅相邻图幅的编号