中南大学研究生考试地理信息系统真题总结

本站小编 免费考研网/2015-04-24

一,           空间数据的获取方法有哪些以及获取过程中的误差来源、分类,及空间数据质量包括哪些方面及不确定性的来源、处理方法,列举一些常见的地图数据质量问题,用简图表示
 
空间数据获取的主要方法:
1, 野外数据采集;主要手段有:1平板测量 2全站仪测量 3 GPS测量
2, 地图数字化,主要包括两种方式:1数字化仪的手扶跟踪数字化 2地图扫描矢量化
3, 空间数据转换 其内容包括:空间定位信息,属性数据,空间关系等。
4, 摄影测量,包括1航空摄影测量 2地面摄影测量
5, 遥感图像处理等。(145)
 
获取过程中的误差来源:
1、数据搜集。
1、野外测量数据误差;1仪器误差 2操作误差 3记录误差 4环境因素等造成的空间数据的位置误差
2、地图数据误差;1 地图固有误差2 材料变形产生的误差 3图像数字化误差。
3、遥感数据误差;1 遥感仪器的观测过程,如辐射误差、几何误差2遥感图像处理和解译过程。
2、数据输入.;数字化误差、不同系统格式转换误差。
3、数据存储;数值精度不够、空间精度不够。
4、数据处理;分类间隔不合理、多层数据叠合引起的误差传播。
5、数据输出;输出设备不精确引起的误差、输出的媒介不稳定造成的误差。
6、数据使用;对数据所包含的信息的误差、对数据信息使用不当。(279)
 
空间数据误差的类型有:
1 几何误差2 属性误差 3时间误差 4逻辑误差。(32)(459)
 
空间数据质量或不确定性问题的来源:
从空间数据的形式表达到空间数据的生成2、从空间数据的处理到空间数据的应用
具体有:
1、空间现象自身存在的不稳定性,包括空间特征和过程在空间、专题和时间上的不确定性。
2、空间现象的表达,数据采集中的测量方法以及测量精度的选择等受到人类自身认识和表达的影响,这对数据的生成会产生误差。
3、空间数据处理中的误差,包括:1 投影变换2地图数字化和扫描后的矢量处理3数据格式转换4数据抽象5建立拓扑关系6与主控数据层的匹配7数据叠加操作和更新8数据集成处理9数据的可视化表达10数据处理过程中误差的传递和扩散。
4、空间数据使用中的误差,主要包括两个方面:对数据的解释过程、缺少文档。(300)
 
空间数据误差或不确定性的处理(控制)方法
数据质量的控制是个复杂的过程,要控制数据质量应从数据质量的产生和扩散的所有过程和环节入手,分别用一定的方法减少误差。
常见的控制方法有:
1传统的收工方法,主要是将数字化数据与数据源进行比较。
2元数据方法,数据及中包含了大量的有关数据质量的信息,通过它可以检查数据质量。
3地理相关法,用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
 
其它基本的控制方法:
1尽可能使用可靠的数据源
2做好数据的预先处理
3提高数字化操作人员的素质
4选用精度高的数字化设备
5数据精度检查
6做好人工逐一比较检查。(264)
 
数据质量包括哪些方面:
1、 准确性,即一个记录值与它的真实值之间的接近程度。
2、 精度,即对现象描述的详细程度。
3、 空间分辨率,是两个可测量数值之间最小的可辨识的差异。
4、 比例尺,是地图上一个记录的距离和它的真实距离之间的比例。
5、 误差,即一个记录的测量和和它的事实之间的差异。
6、 不确定性,包括空间位置的不确定性、属性不确定性和数据不完整性等。(171)
 
常见的地图数据质量问题及见图表示:
1、 地图固有误差,是指用于数字化的地图本身所带有的误差,如控制点误差、投影误差等。
2、 材料变形产生的误差,这类误差是由图纸的大小受湿度和温度的变化的影响而产生的。
3、 图像数字化误差,主要有跟踪数字化仪和扫描矢量化两种。影响前者的数据质量因素主要有:数字化要素对象、数字化操作人员、数字化仪和数字化操作,影响后者数据质量的因素有:原图质量、扫描精度、扫描分辨率、配准精度和校准精度等。
在数字化后的地图上错误的具体表现有:1伪节点。2悬挂节点包括:多边形不封闭、节点不重合、不及和过头。3碎屑多边形或条带多边形。4不正规多边形。如图:(187) (357)
 
 
 
 
 
 
 
 
二、空间数据的基本特征与性质,并结合具体应用或实例进行说明。
 
空间数据一般具有三个基本特征:
1、 属性特征,表示实际现象或特征,例如变量、级别、数量特征和名称等。
2、 空间特征,表示空间现象所处的地理位置,又称几何特征或定为特征,一般以坐标数据表示,如笛卡尔坐标系等。
3、 时间特征,指现象或物体随时间的变化,其变化周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等。
空间数据除了具有一般数据的特征之外,还具有一些区别于其他数据的特性。主要有:
1、 空间性,空间型数据描述了空间物体的位置、形态以及空间拓扑关系,是区别于其他数据的标志特征。例如:描述一条河流,一般数据侧重于河流的流域面积、水流量、枯水期等,而空间数据侧重于和流动位置、长度、发源地以及河流与流域内城市间的距离、方位等空间信息。
2、 抽象性,空间数据描述的是现实世界中的地物和地貌特征,非常的复杂,必须经过抽象性以及人为的取舍数据。抽象性可以使数据产生多语义,如河流既可以被抽象为水系要素,也可以被抽象为行政边界,如省界、县界等。
3、 多尺度与多态性,不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度,同一地物在不同的情况下,就会有形态差异。Gis会根据系统的需要采用不同的尺度进行表达,这样就造成了地理空间的多尺度与多态性。
4、 时空性,由于现实世界中的物体都有很强的时空特征,所以描述现实世界物体的地理数据也具有很强的时空特性。(384)
 
三、简述当前的空间数据类型有哪些,并进行简要描述和比较分析。
 
空间数据按照其特征可以分为三种类型:
1、 空间特征数据,记录的是空间实体的位置、形状和大小等几何特征,以及与相邻物体的拓扑关系。这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。
2、 专题属性特征数据,描述地理实体所具有的各种性质,如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量等。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。
3、 时间特征数据,时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等,空间数据总是在某一特定的时间内采集的到或计算产生的。
 
按照空间数据的组织方法可以分为:
1、矢量数据结构,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,,每一个实体的位置是用他们在坐标参考系统中的空间坐标定义。
2、栅格数据结构,在栅格模型中,空间被规则的划分为栅格,地理实体的位置和状态使用它们占据的栅格的行、列来定义的,每个栅格的大小代表了定义的空间分辨率。
 
两者的比较分析:
矢量结构的优点:1数据结构紧凑、冗余度低2有利于网络和检索分析3图形显示质量好精度高。缺点:1数据结构复杂2多边形叠加分析及邻域搜索比较困难。
栅格结构的优点:1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强4易于与遥感结合及信息共享。缺点:1数据量大2投影转换比较复杂(440)
1、 栅格结构“属性明显、位置隐含”,而矢量结构“位置明显、属性隐含”。
2、 栅格数据操作总的来说比较容易实现,尤其是作为斑块图件的表示更易于为人们接受,而矢量数据操作则比较复杂,许多操作如两张图的覆盖操作用矢量结构实现十分困难。
3、 矢量结构表达线状地物是比较直观的,而面状地物则是通过对边界的描述表达。
4、 栅格结构易于与遥感相结合且易于信息共享。
5、 对于这两种结构,数据精度和数据量都是一对矛盾,要提高精度,栅格结构需要更多的栅格单元,而矢量结构需要记录更多的线段结点。
 
四、简述地理信息系统中属性数据的类型以及它们的区分方法。
 
属性数据分为定性和定量两种,前者包括名称、类型、特性等,后者包括数量和等级等。
数据的测量尺度其本质是对属性数据而言的,可以分为四个层次:
1、 命名量,命名式的测量尺度也称为类型测量尺度,只对待定现象进行标识,赋予一定的数值或符号而不进行定量描述。
2、 次序量,线性坐标上不按值的大小,而是按顺序排列的数。次序量尺度是基于对现象进行排序来标识的,不同次序之间的间隔大小可以不同。
3、 间隔量,不参照某个固定点,而是按间隔表示相对位置的数。按间隔量测的值相互之间可以比较大小,并且他们之间的差值是有意义的。
4、 比率量,比测量尺度的测量值指那些有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据,比例测量尺度与使用的测量单位无关。
 
区分方法:
1、 命名量,定性而非定量,不能进行任何算术运算,其逻辑运算只有等于或不等于。
2、 序数值相互之间可以比较大小,但不能进行加减、乘除等算术运算,对次序之间的逻辑运算除了等于与不等于之外,还可以比较它们的大小,即大于或小于。
3、 间隔测量尺度与比例测量尺度相似,但是间隔尺度的测量值无真的零值,比例数据和间隔数据可用加、减、乘除等运算,而且可以求算术平均值。
4、 比例数据或间隔数据可以比较容易的被转变成次序或命名数据,而命名数据很难被转化成次序、间隔数据或比例数据。(409)
 
五、是列出空间数据编辑过程中一些常见的错误类型,并简要描述它们,及叙述相应的处理方法。
 
常见的错误类型主要有:
1、 伪节点,伪节点使一条完整的线变成两段,造成为节点的原因常常是没有一次录入完毕一条线。
2、 悬挂节点、如果一个节点只与一条线相连接,那么该节点称为悬挂节点。悬挂节点有多边形不封闭、不及和过头、节点不重合等几种情形。
3、 碎屑多边形或条带多边形,碎屑多边形一般是由于重复录入引起的,由于前后两次录入同一条线的位置不可能完全一致,造成了碎屑多边形。另外,由于不同比例尺的地图进行数据更新,也可能产生碎屑多边形。
4、 不正规多边形,是由于输入线时,点的次序倒置或者位置不准确引起的,在拓扑生成时也会产生碎屑多边形。
处理方法:
1、 一些错误,如悬挂节点,可以在编辑的同时,有软件自动修改,通常的实现办法是设置一个捕获距离,当节点之间或节点与线之间的距离小于此数值后,即自动连接。
2、 其他的错误需要进行手工编辑修改。
错误类型如图所示:(369)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
六、在接边处理时,接边原则包括那些,用图形分别表示接边原则和处理结果。
 接边原则
 
几种常用的地图接边方法
1、平均法: 平均法是取图边两边待接点的坐标均值作为接边后的点的坐标,适用于接边误差在精度允许范围内的各种直线、多义线类的接边处理,容易实现接边的全自动批量处理。如图1
2、强制法: 强制法是把一条待接边的待接点强制附和到另一条待接边的待接点上,该方法主要用于用户能明显判断出哪一条待接边比另一条待接边更准确、可靠,适合交互式的接边处理。如图2
3、优化法:, 无论采用了平均法还是强制法在边界处都要产生一个拐点,如果测图无错误,此拐角应很小。但是如果待接边明显是一条直线边的话( 如建筑物、直线道路、围墙等) ,这个很小的拐角也影响图形的美观,因此我们不但要在图边线上把两个点接在一起,还要考虑到接边后的图边两端线段要在一条直线上,既要共点,也要共线。这种方法就叫优化法
首先找出两个待接点 p1和p2以及它们的前一点 p1 和p2 ,由这两个点连线与边界线求出一个交点p0 ,用此交点p0 的坐标分别替换原来的待接点坐标。如图 3
 
接边原则:
1、同图层、同线型优先: 数字地图都是按分类编码分层存储的,同一图形元素在相邻的两幅图中应放在同一图层,具有相同的线型,所以自动接边时必须遵循这一原则,在精度允许的前提下,优先考虑同图层、同线型的实体;
2、精度原则: 接边点的匹配要本着误差最小原则,假设图A 接边点的集合{ pt 1 , pt 2 , pt 3 , …, ptn} ,图B 的接边点的集合为{ pt'1 , pt'2 , pt'3 , …, pt'm} ,最终匹配的点是 pt i 和pt'j ,则两点的距离在所有的接边点中距离最短。(315)
 
 
 
 
 
 
 
 
七、矢量数据与栅格数据相互转换算法,分别以一个算法为例,说明其实现的基本过程。
 
(1、简述基于多边形数据的栅格化方法、简述点在多边形内的基本判断方法并用简图表示。)
 
多边形数据的栅格化即矢量格式相栅格格式转换,又称多边形填充,其方法主要有:
1、内部点扩散算法,该算法有每个多边形一个内部点开始,向其八个方向的邻点扩散,判断各个新加入点是否在多边形边界上,如过是边界上,则该新加入点不作为种子点,否则把非边界点的邻点作为新的种子点与原种子点一起进行新的扩散运算,并将该种子点赋予该多边形编号。重复上述过程直到所有种子点填满该多边形并遇到边界停止。
 
2、复数积分算法,对全部删格阵列逐个栅格单元判断该栅格归属的多边形编码。判断方法是待判点对每个多边形的封闭边界计算复数积分,对某个多边形,如果积分值为2πR则该待判点属于此多边形,赋予多边形编号,否则在此多边形外部,不属于该多边形。
1、 射线法,射线法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内。有判断点向图外某点引射线,判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数,如相交偶数次,则待判点在多边形外部,如为奇数次,则待判点在该多边形内部。它的有优点是过程简单,缺点是当射线经过多边形的拐点或一条边时判断失效。
2、 扫描算法,扫描算法是射线算法的改进,将射线改为沿栅格阵列列或行方向扫描线,判断与射线算法相似。扫描算法省去了计算射线与多边形边界交点的大量运算,大大提高了效率。
3、 弧长法,主要是判断点与多边形各顶点连线的最小夹角之和的值,当各角之和为360度时,点在多边形内,夹角之和为0度或小于360度时,点在多边形之外。其优点是判断准确不受条件限制,缺点是判断过称复杂。(点在多边形内的判断方法)
 
4、边界代数算法,边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换的算法。
 
栅格格式向矢量格式的转换:
1、 多边形边界提取
2、 多边形边界追踪
3、 拓扑关系生产
4、 去除多余点及曲线圆滑
 
多边形栅格转矢量的双边界搜索算法
算法的基本思想是通过边界提取,将左右多边形信息保存在边界点上,每条边界弧段有两个并行的边界链组成,分别记录该边界弧段的左右多边形编号。步骤如下:
1、 边界点和节点提取,采用2*2栅格窗口顺序沿行、列方向对栅格图像全图扫描,如果窗口内四个栅格仅有两个不同的编号,则该四个栅格表示为边界点;如果窗口内四个栅格有三个以上不同编号,则标识为节点,保持各栅格原多边形编号信息。
2、 边界线搜索与左右多边形信息记录,边界线搜索是逐个弧段进行的,对每个弧段有一组已标识的四个节点开始,选定与之相邻的任意一组四个边界点和节点都必定属于某一窗口的四个标识点之一。首先记录开边界点的四个多边形编号,作为该弧段的左右多边形,下一点组的搜索方向则有进入当前点的搜索方向和该点组的可能走向决定,每个边界点只能有两个走向,一个是前点组进入的方向,另一个则可确定为将要搜索后续点组的方向。
3、 多余点去除,在一个边界弧段上的连续的三个点,如果在一定程度上可以认为在一条直线上,则三个点中间一点可以被认定是多余的,予以去除。
 
八、简述常用的空间距离计算方法,以及它们在实际中的应用。
 
空间量算有:
1、 几何量算,包括:1线长度计算2面状地物面积计算
2、 形状量算,面状地物面积计算的两个基本问题:1空间一致性问题,即有孔多边形和破碎多边形的处理。2多边形边界特征描述问题。
3、 质心量算,通常情况下,质心描述的是一个多边形的几何质心,但某些情况下描述的是分布质心而不是绝对几何质心,质心量算通常用于宏观经济分析和市场区位选择。
4、 距离量算,最常用的距离概念是欧氏距离,考虑到阻力的影响计算的距离叫耗费距离。
计算方法:
1、欧氏距离:d=[(xi-xj2+(yi-yj)2]1/2
2、非标准欧氏距离:d=[(xi-xjk+(yi-yj)k]1/k
3、曼哈顿距离:d=▏xi-x▏+ ▏yi-y
它们在空间查询中的应用,如查询满足下列条件的城市:
1、 在京沪线的东部(顺序关系)
2、 距离京沪线不超过50m(空间距离关系)
3、 城市人口大于100万(属性信息)
4、 城市选择区域是特定的多边形(空间拓扑关系)
其中体现空间距离关系的是:距离京沪线不超过50m。(377)
 
九、空间关系的类型,计算方法以及它们在空间查询或空间分析中的应用。
 
地理要素之间的空间关系可抽象为点、线、多边形之间的空间几何关系。空间关系包括三种基本类型:
1、 拓扑关系,拓扑属性描述了两个对象之间的关系,因此又称为拓扑关系,拓扑关系的类型有:面-面关系、面线关系、面点关系、线-线关系、线点关系等,他们都是基本数据类型的空间关系数据。离散对象的拓扑关系可以用九交模型来描述。
2、 方向关系,方向关系又称方位关系、延伸关系,他定义了地物对象之间的方位。两个点之间的方位关系可以用一个点在另一个点的东、南、西、北、东南、西南、西北、东北八中关系来描述。
3、 度量关系,基本空间对象度量关系包含点点、点线、点面、线线、线面、面面之间的距离。其内容有:1空间指标量算,包括:几何指标、自然地理参数、人文地理指标。2地理空间的距离度量,包括:大地测量距离(即沿着地球大圆经过两个城市中心的距离)、曼哈顿距离(经度差加上维度差)、旅行时间距离(两地之间花费最短时间的距离)、词典距离(一个固定的地名册中一系列城市中它们位置之间的绝对差值)。
 
它们在空间查询中的应用,如查询满足下列条件的城市:
1、 在京沪线的东部(顺序关系)
2、 距离京沪线不超过50m(空间距离关系)
3、城市人口大于100万(属性信息)
4、城市选择区域是特定的多边形(空间拓扑关系)(378)
 
十、简述常用的空间分析方法有哪些,并分别举例说明它们在实际中的应用,和实现过程。
 
空间分析是地理信息系统区别于其他管理系统的主要特征之一,其主要方法有:
1、 空间查询,图形与属性互查是最常用的的查询,主要有:1图形查属性2属性查图形
2、 空间量算,包括:几何量算、形状量算、质心量算、距离量算。
3、 空间变换,对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算,以产生新的地理图层及其属性的过程。
4、 再分类,指对原数据进行再次分类组织,并通过分类找出隐藏的信息。
5、 缓冲区分析,它是解决邻近度问题的空间分析工具之一,所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
6、 叠加分析。就是将有关主体层组成数据层面,进行叠加产生一个新数据层面。包括:1视觉信息叠加2点与多边形叠加3线与多边形叠加4多边形叠加5栅格图层叠加
7、 网络分析,最常用的分析是最短路径分析,经常运用在线路查询时的最少换乘、最少不行、最少时间等。(另外,网络分析中资源分配的实际应用案例:消防站点分布,救援区划分,学校选址,垃圾站点分布等。)
8、 空间插值,方法有:整体插值1边界内插法2趋势面分析法3变换函数插值。局部插值1泰森多边形法2距离倒数法3样条函数法
9、 空间统计类分析,主要包括:1主成分分析2层次分析3系统聚类分析4判别分析。(429)
 
十一、简述常用的空间差值方法及基本过程、适用情况,并分析两者的应用优势。
 
空间插值,用已知点的数据估算未知点数据的过程,可将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,方法有:
整体插值:
1、 边界内插法,其假设任何重要的变化都发生在边界上,边界内的变化是均匀的同质的。
2、 趋势面分析,先用已知采样点数据进行多元回归分析,拟合出一个平滑的数学平面方程,再根据该方程计算无测量值的点上的数据。
3、 变换函数值法,根据一个或多个空间参量的经验方程进行整体空间插值。
局部插值:
1、 最邻近点法—泰森多边形法,按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包涵一个数据点,并对其内数据点进行赋值。
2、 移动平均插值法---距离倒数插值,其综合了邻近点法和趋势面分析法的渐变方法的长处,。
3、 样条函数插值法,在实际应用中常用B样条函数,B样条常用于数字化的线划在显示之前进行平滑处理。(337)
适用情况及应用优势:
1、 整体插值法用所有采样点的数据进行全区特征拟合,局部插值法仅用邻近数据点估计未知点的值。
2、 整体插值法通常不直接用于空间插值,在去除宏观地物特征后可进行局部插值。
3、 整体插值法丢失了短尺度、局部的信息,局部插值法恰好弥补整体插值法的缺陷,可用于局部异常值。(139)(479)
 
十二、简述高程模型常用的表示方法(用简图表示)比较分析它们的优缺点,并以某种方法为例说明实现过程。
 
数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述,数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。
主要表示方法:
1、 DEM的数学表示方法:整体拟合法、局部拟合法。
2、 DEM的图形表示方法:点模式、线模式。
主要表示模型:
1、 规则格网模型,规则格网将区域空间切分为规则的格网单元,每个格网单元对应一个数值。每个格网的数值有两种解释:1认为是其内所有点的高程值,即格网单元对应的高程是均一的高度。2认为是格网中心或格网单元的平均高程。计算任何不是网格中心的数据点的高程值,使用周围4个中心点的高程值,可采用距离加权平均法、样条函数或克里金插值法进行插值。
2、 等高线模型,等高线模型表示高程,高程值的集合是已知的,每一条等高线对应一个已知的高程值。这样一系列等高线集合和它们的高程值一起就构成了一种地面高程模型。
3、 不规则三角网模型,它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。它可以减少规则格网法带来的数据冗余,同时在计算效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。
4、 层次地形模型,它是一种表达多种不同精度水平的数字高程模型。大多数层次模型是基于不规则三角网模型的,通常不规则三角网的数据点越多精度越高。(391)
 
十三、简述地图的分类方法及相应的类型。
 
1、 按地图的图型或内容分类:普通地图和专题地图。1普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图,它不偏重说明某个要素。2专题地图是着重表示一种或几种主体要素及他们之间相互关系的地图。
2、 按地比例尺分类:大、中、小三类。1比例尺大于或等于1:10万的地图称为大比例尺地图。2比例尺小于1:10万而大于1:100万的地图为中比例尺地图。3比例尺小于或等于1:100万的地图称为小比例尺地图。
3、 按制图区域分类: 1按政区大小不同:世界地图、大洲地图。2按专业分区或局部区域不同:海域图、海湾图、流域图等。3按星球不同:地球图、火星图、其他星球图等。
4、 按地图功能和用途分类:通用地图、专用地图和特种地图。
5、 按地图的视觉化状况分类:可分为实地图与虚地图。
6、 按地图的瞬时状态分类:可分为静态图和动态图。
7、 按地图维数分类:可分为平面图、立体图。
8、 按其他指标分类:1按语言种类:汉语地图、少数民族语地图、外文地图等。2按使用方式:桌图、挂图、折叠图、屏幕地图、地图集等。3按感受方式:视觉图、触觉图、多感觉地图等4按历史年代:古地图、历史地图、近代地图、现代地图等。(467)
 
十四、地图投影的分类有哪些,并列出投影类型。
 
地图投影是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系,它的基本问题就是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上。
地图投影变形的种类:1长度变形2面积变形3角度变形
地图投影的分类:
1、 按变形性质可以分为:1等角投影:投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等,即角度变形为零。2等积投影:某一微分面投影前后保持相等,亦即面积比为一。 3等距投影:沿某一特定方向的距离投影前后保持不变,即沿该特定方向长度比为一。
2、 按构成方法分类:1几何投影:是把椭球面上的经纬线网投影到几何面上,再将几何面展为平面而得到,可分为方位投影、圆柱投影、圆锥投影。2非几何投影:不借助几何面,用数学解析法确定球面之间点与点的函数关系。可分为伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影。
3、 按投影面积与地球相割或相切分类:1割投影:以几何面作为投影面,使投影面与球面相割,将球面上的经纬线投影到几何面上,然后将该投影面展为平面而成。2、切投影:以几何面作为投影面,使投影面与球面像相切,将球面上的经纬线投影到几何面上,然后将该投影面展为平面而成。(420)
地图投影的选择:
选择地图投影时主要考虑以下因素:制图区域的范围、形状和地理位置,地图的用途,出版方式以及其它特殊要求等。其中,制图区域的范围、形状和地理位置是主要因素。
 
十五、从地图符号的结构角度,列出专题地图的划分类型,进一步阐述面状专题地图的表示方法(用简图表示)。
 
地图符号是由形状不同,大小不一和色彩有别的图形和文字组成。
地图符号的分类:
1按照符号的定位情况分类:定位符号、说明符号。
2按照符号所代表的客观事物分布状况分类:面状符号、线状符号、点状符号。
专题地图的分类:
专题地图是突出地表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图。可分为:自然地图、社会地图和其他专题地图。
面状专题地图的表示方法:
1、 等值线法,等值线法宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象,并说明这种现象在地图上任一点的数值强度。如图:
2、 质底法,又名底色法,用于将区域划分为质量相同的地段,可用于表示连续的面状现象。如图:
3、 范围法,又名区域法,用于表示某种现象在一定范围内的分布,可分为精确范围法和概略范围法。如图:
4、 点值法,它是在图上用小点表示现象的分布和数量,它适用于表示分布不均匀的现象,可分为均匀布点法和定位布点法。如图:
5、 符号法,用各种不同形状、大小和颜色的符号表示现象的分布及其数量特征和质量特征,可分为个体符号法和线状符号法。如图:
6、 动线法,一般是用箭形符号表示现象的运动路线方向,如人口迁移路线、洋流和货运路线等。
7、 统计图法,一般根据编图区域内各统计资料,用地图形式表达出来,可分为图形统计图法、分级统计图法和定位统计图法三种。如图:(530)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
十六、从几何方面(或以面状符号为例)阐述制图综合的基本方法(用简图表示不同方法的作用效果)
 
制图综合是对制图区域客观事物的取舍和简化,影响因素有:地图的比例尺、用途和主题、制图区域的地理特征及符号的图形尺寸等。
基本方法:
1、 内容的取舍,指选取较大的、主要的内容而舍去较小的、次要的或与地图主体无关的内容。
选取主要表现在:1选取主要类别2选取主要类别中的主要事物。
舍去主要表现在:1舍去次要类别2舍去已选取的类别中的次要事物。
   地图内容的选取顺序:1从整体到局部。2从主要到次要。3从高级到低级4从大到小。
2、 质量特征化简,就是减少一定范围内事物的质量差别,用概括的分类代替详细的分类,即按事物的性质合并类型或等级相近的事物。
3、 数量特征化简,就是减少事物的数量差别,增大数量指标内部变化的间距,对于数量指标低于规定等级的事物表示不予表示。
4、 形状化简,用于呈线状和面状分布的事物,其目的在于保留事物本身所固有的、典型的特征。方法有:删除夸大和合并。(377)
不同方法的作用效果如图:
 
 
 
 
 
 
 
 
十七、简述尺度电子地图生产的关键技术。
 
电子地图的多尺度表达是指地图信息随显示范围的变化而具有不同详细程度。表达的区域范围越小,地图中表现的地面细节越多反之,地图中表现的地面细节越少。
其表达过程中的关键问题有:
一、电子地图的缩放显示机制问题:
为了提高地图信息传输的有效性及可控性,有两个办法:
1、不同比例尺数字地图的嵌套显示。其核心技术:1各比例尺数据的组织。2索引的建立。
2、同一比例尺数字地图的多级显示的电子地图缩放显示机制。在多比例尺数字地图嵌套显
示的基础上,为实现缩放过程的平滑过渡引入层次细节简化思想,对每一比例尺的地图内容再进行分级,以实现同一比例尺的多级显示。
二、海量数据的快速符号化问题:
过程有:1用户确定可视范围。2根据可视范围确定选取的数据图幅。3通过数据库引擎找出所需图幅数据。4数据处理(读取数据、拼接及放进缓存区)。5计算可视范围所涉及的图幅数据并从缓存区读取显示。(375)
 
十八、论述建立一个校园地理信息系统空间数据库的数据组织方法。
 
数据库中的数据组织一般可以分为四级: 
1、数据项:是可以定义数据的最小单位,也叫元素、基本项、字段等。数据项与现实世界实体的属性相对应。每个数据项都有一个名称,称为数据项目。
2、记录:由若干相关联的数据项组成。对大多数据库系统,记录是处理和存储信息的          基本单位。记录是关于一个实体的数据总和,构成该记录的数据项表示实体的若干属性。
3、文件:文件是一给定类型的记录的全部具体值的集合。文件用文件名称标识,文件根据记录的组织方式和存取方法可以分为:顺序文件、索引文件、直接文件和倒排文件等等。
4、数据库:是比文件更大的数据组织。数据库是具有特定联系的数据的集合,也可以看成是具有特定联系的多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件的集合,这些文件之间存在某种联系,不能孤立存在。(336)
 
 
十九、论述建设一个城市基础地理信息系统的基本过程。
 
城市基础地理信息系统建设的目标是利用先进的计算机技术、网络技术、GIS技术、CAD技术和数据库技术,建设全市范围内准确、动态、高效和标准化的共享性基础空间数据库。
建设的基本过程:
一、系统设计:
1、系统设计原则:1先进性2使用性3可靠性4安全性5可扩展性6阶段性
2、系统平台选择,可用客户端方式为主、浏览器方式为辅的混合结构体系。
3、系统体系结构,包括:数据层、逻辑层、应用层的建设。
二、数据库设计:
1、数据空间参考,选择合适的投影坐标系统、地理坐标系统、长度和角度单位、中央子午线等。
2、空间数据分层,在矢量数据集中按照地理要素的分类进行物理分层。
3、空间数据存储与组织:可采用栅格模型、适量模型或栅格矢量混合模型存储数据。
4、数据库安全,包括系统安全、网络安全、数据存储安全等。
三、系统的主要应用功能
包括:1、基础地理数据管理与更新系统。2、数据查询与分析功能。3系统维护功能。
四、系统建设的关键问题:
1、CAD数据与GIS数据相互之间的无缝转换。
2、基于业务的数据库动态更新。(432)
 
二十、写出图中不规则三角网的存储结构。
 


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