东华理工大学考研地理信息系统历年试题

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1、简述GIS的定义、组成、功能、硬件配置、软件构成定义：地理信息系统是以采集、储存、管理、分析和描述整个或部分地球表层（包括大气层内）与空间和地理分布相关的数据的空间信息系统。组成：地理信息系统由计算机硬件、软件、数据和用户组成。硬件主要是各类计算机处理机以及输入输出设备和网络设备。软件是支持信息的采集、处理、存储管理和可视化分析的计算机程序系统。数据包含图形和非图形数据、定性和定量数据、影象数据和多媒体数据。用户是GIS所服务的对象，是地理信息系统的主人。基本功能：数据采集、管理、分析和表达。硬件配置根据经费条件、应用目的、规模以及地域分布可以分为单机模式、局域网模式和广域网模式。单机模式是由

2、一台主机附带配置几种输入输出设备，局域网模式就是若干台计算机附带几种输入输出设备通过局域网相连供多个用户共同操作。多个局域网的计算机通过广域网相连即是广域网模式。软件构成：数据输入及转换、图形及文本编辑、数据存储与管理、空间查询与空间分析、空间数据可视化与输出。空间数据获取方法、内容、质量、特征、误差来源空间数据获取方法：野外数据采集、地图数字化、摄影测量、遥感图象处理、属性数据获取、空间数据转换。空间数据内容：数字线划地图、影象数据、数字高程模型、地物的属性数据。空间数据质量是指：数据适用于不同应用的能力。衡量空间数据质量的方面：准确度、精度、不确定性、相容性、一致性、完整性、可得性、现势性

3、。空间数据特征：空间、非结构化、空间关系、分类编码、海量数据特征。空间数据误差来源：数据搜集、输入、存储、处理、输出、使用。空间数据索引方式：1.对象范围索引2.格网索引3.四叉树空间索引4.R树和R+树索引。元数据：关于数据变化的描述，是关于数据的数据。空间数据的组织：工作区、工作层、逻辑层、地物类。空间对象、空间关系定义、空间对象关系、表达方式和栅格表达、四叉树数据结构空间实体是指地理空间不可再分的最小单元。空间对象是空间实体的物理抽象、是它的物理表达。空间实体的描述内容包括：识别码、位置、空间特征、实体的行为、叫色、功能以及实体的衍生信息和维数。空间关系指在地理空间中，空间实体相互间存在

4、着密切联系的特性。空间对象关系：点与点、线与线、面与面、点与线、点与面、线与面的邻接、相交、相离、包含和重合关系。空间对象的表达形式：基于矢量的表达、基于栅格的表达。空间对象的栅格表达：点实体、线实体、面实体。四叉树数据结构：是一种表示地图格网值的一种方法。它的划分为：先将一幅图等分为四个部分，检查各自的格网值，若某区内值相同则不再分，不同则将格网四等分，依次类推进行递归分割，直至每格都有相同的属性值。空间数据处理的基本算法、拓扑关系的自动建立、地图投影和投影变换、空间内插的方式和原理及优缺点、矢量栅格数据的转换空间数据处理的基本算法：1.射线法：从待判别点开始向任一方向引一条直线，计算它与多

5、边形边界的交点个数，若为偶数，则在多边形外，为奇数表明点多边形内，但它在节点上会失效此时要将节点延伸或者缩回去一些再计算交点数，或在拓扑关系明确时，当两线单调向上或向下时，则计一点，不同变化则计两点。2.弧长法：以待定点为圆心做单位圆，将所有弧段做径向投影，再计算其在单位圆上的代数和，若为360度则在多边形内，否则则在多边形外。拓扑关系的自动建立一、点线拓扑关系的建立。一中是在图形采集和编辑中实时建立，第二种是在图形采集和编辑后系统自动建立。二、多边形拓扑关系的自动建立。1.建立结点和弧段的拓扑关系，并将每个结点按照关联的弧段按方位角大小排序。2.在每个多边形内给出一个标识点，根据标识点使用跌

6、落法搜索该多边形的第一条弧段。3.以该弧段为起始弧段，并以顺时针方向做为搜索方向，若终点号相同，则这是一条单闭合弧。4.若起终点号码们不同，根据前进方向的节点号寻找一一个待接的弧段。5.当终点等于起点，则形成一个闭合多边形。6.在建立过程中，将多边形号逐渐填入弧段多边形关系表的左右多边形内。地图投影和投影变化的概念地图投影：把地球表面的任意点，利用一定数学法则，转换到地图平面上的理论和方法。地图投影的类型：方位投影、圆锥投影和圆柱投影。投影变换：将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。简述空间内插的方式、原理及优缺点空间内插：空间内插是指在面目标插入属性值。包括：1.点在区域

7、的内插法2.面的区域内插。对于面目标，内插的方式有：1.叠置法：将目标区置于源区上，先确定两者的交集，再按照公式计算出内插值2.比重法：根据平滑密度函数的原理，将源区的统计数据从同质性改变为非同质性，而非同质性一般代表着一般社会经济现象的普遍特点。比重法的算法过程：1.在源区叠置一张格网，格网的大小应保证有足够的内插精度2.将源区各个分区的数据赋予相应分区的各个格网点3.得到相邻四点的平均值，赋值给对应格网点。4.将各分区格网点的值求和计算，得到调整后的各个分区的格网点值。5.循环上述过程，便可得出内插值。同理，可得目标区任意分区的内插值。矢量格式向栅格格式转换方法1.内部点扩散算法2.复数积

8、分算法3.射线算法4.扫描算法5.边界代数算法空间数据库管理模式及特点1.文件与关系数据库混合管理系统特点： 图形数据和属性数据独立组织和管理以及检索，采用内部连接码或者对象标识进行连接。由于空间数据采用文件形式管理而属性数据采用关系型数据管理，所以图形处理的用户界面和属性处理界面是分开的。接口协议可支持关系数据库管理系统。文件的管理功能较弱，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制受限。2.全关系型空间数据库管理系统特点：图形数据和属性数据都用现有的关系数据库管理。采用两种模式，一是关系模式，涉及运算，比较费时，二是将图形数据的变化部分处理成binary二进制块block字段。3.对象-关系数

9、据库管理系统特点：对象数据结构预先定义，用户不可以再定义，使用受一定限制。对象间一般不带拓扑关系，有拓扑关系的数据结构应采用其他系统。3.虽然解决了变长记录管理，效率高，但仍未解决嵌套问题。4.面向对象空间数据库管理系统特点：数据结构可以是有拓扑，也可以没有拓扑结构。它不但支持变长记录，而且支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。由于技术不够成熟，价格贵，因此使用很少。空间查询方法、空间分析功能、空间统计分析方法空间查询方法：几何参数查询、空间定位查询、空间关系查询、SQL查询空间分析功能：1.叠置分析2.网络分析3.缓冲区分析4.三维空间分析5.空间统计分析趋势面分析根据空间的抽样数据，拟合一个数

10、学曲面，用该数学面来反映空间分布的变化情况。统计图的主要类型：柱状图、扇型图、直方图、折线图和散点图。空间统计分析方法：统计图表分析、密度分析、主成分分析、层次分析、系统聚类分析和判别分析。专题地图概念、表示方法专题地图：着重反映某一种自然和社会经济要求的分布或者强调表示这些现象的某一方面特征。专题地图的表示方法：符号法、线状符号法、等值线法、质底法、范围法、点描法、分级统计图法和图表统计图论述GIS发展趋势GIS正朝着一个标准化的、网络化的、分布式的、可运行的全球GIS发展。1.与计算机信息技术的融合，地理信息系统的标准化2.万维网地理信息系统3.时空地理信息系统4.移动地理信息系统5.组件

11、式地理信息系统6.3D地理信息系统7.地理信息系统建模系统1.与计算机信息技术的融合，地理信息系统的标准化随着计算机软硬件技术和通信技术的高速发展，GIS技术也得到了迅速的发展和更广泛应用，并与主流IT技术融合，成为信息技术发展的一个新方向。标准化的真正实现将使人们能在一个共同理解基础上共享信息和资源。2.万维网地理信息系统基于Internet平台、客户端应用软件采用互联网协议运行在万维网上的地理信息系统。它是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，其核心是在地理信息系统中加载Http和TCPIP标准的应用体系。3.时空地理信息系统地理信息系统除具有空间特性外，还有时间特性。在许多

12、应用领域如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。4.移动地理信息系统它将无线通信技术和Internet结合起来，通过提供通用平台把HTML的语言信息转化为WML(Wireless arkup language)描述的信息显示在移动屏幕上。Mobile GIS是当前GIS的另一热点，是GIS从办公室走向野外移动作业环境的重要发展方向。5.组件式地理信息系统组件式GIS是GIS技术与COM技术的结合，是一种面向对象技术和构件式技术的GIS软件。6.3D地理信息系统作为“数字地球”的基础核心技术，3DGIS已经成为GIS理论和应用

13、研究的热点问题。7.地理信息系统建模系统GIS应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策。这种GIS系统又称为地理信息建模系统。在国内外的发展概况在国外的发展状况：1956年奥地利测绘部门首先利用计算机建立起了地籍数据库。60年代末，加拿大建立了世界上第一个地理信息系统，用于自然资源的管理与规划。早期的GIS大多是基于格网系统。70年代后，计算机的普及推动了GIS朝着实用方向发展，大学和研究机构开始重视GIS软件的设计和研究。80年代是GIS普及和推广应用的阶段。计算机网络的发展，使地理信息的传输时效得到极大的提高。GIS基础软件和应用软件的发展，使得它的应用从解决基础设施的管理和规划转向复杂的区域开发。90年代，互联网的发展，为地理信息系统在因特网上运行提供了必要的条件，各软件厂商开发出基于万维网的地理信息系统软件。在国内的发展概况：20世纪70年代，起步阶段，我国开始推广计算机在测量、制图和遥感领域的应用。20世纪80年代，试验阶段，开展遥感应用的同时，GIS也全面进入试验阶段。80年代末到90年代以来，GIS全面发展阶段，国家测绘局在全国范围内建立数字化测绘信息产业，数字摄影和遥感应用从试验走向运行系统。