南京师范大学历年地理信息系统考研专业课真题汇总(3)

本站小编 免费考研网/2018-04-05


主要包括:纠错、数据更新、完善和适应性维护、硬件设备的维护。
系统评价是指对GIS的性能进行评估分析检测评审等活动。
6) GIS建设的组织管理


    主要包括领导管理、组织结构与人员分配、计划管理、数据质量的控制、文档、系统版本的管理等工作。
关注要点:
. 加强软件工程管理的应用,保证GIS工程的质量

. 注重GIS工程总体设计,把错误隐患消灭在工程前期

. GIS产业的标准化与GIS技术的扩展能力

. 应重视GIS工程维护期数据更新能力的技术支持

16. 什么是时空数据模型?时空数据模型有哪些?时空数据模型是如何发展的?(2008)


时空数据模型是包含时间和空间要素在内的数据模型,能有效的组织管理具有时态的地学数据,不仅强调地学对象的空间、属性特征,还强调这些特征随着时间变化而变化的特征。(2008)
典型类型:
1) 时空立方体模型


由空间两个维度和时间一个维度组成,描述了二维空间沿第三个时间维演变的过程。特点:形象直观地运用时间维的集合特性,表达了空间实体是时空体的概念,简洁明了。缺陷:随着数据量的增大,对立方体的操作会变得复杂;容易出现时间标记本身的冗余。
2) 序列快照模型


有矢量快照和栅格快照,将一系列对应不同时刻的、反映地理现象的时空演化过程的状态图层保存起来,根据需要制定时间片段进行时空变化重现。特点:可直接在当前GIS软件中实现,具有传统之徒和类似缓慢动作的video特点。缺陷:易产生大量数据冗余,无法单一表达,时空关系处理难度大,不能进行时间分析。
3) 时空复合模型


    将每一次独立的叠加操作转换成一次性的合成叠加,变化的累计形成最小变化单元,由这些最小变化单元构成的图形文件和记录变化历史的属性文件联系在一起表达数据的时空特征。特点:是时空一体化模型,实质上是基于状态修正模型的发展。缺陷:易产生很多碎片,必须为空间目标中新的弧段分配标志码,
分割了空间目标的完整性。按地理目标进行查询非常困难。不能使用现有的GIS 系统实现。
4) 基态修正模型


       矢量和栅格GIS 均可完成。在时间序列变化的基础上,只存储某个时间点的数据状态(基态) 和相对于基态的变化量。特点:时态分辨率刻度值与事件或对象发生变化的时刻完全对应。节约存储空间,查询变化方便。可通过归档数据,跟踪变化的空间目标。缺陷:对于事件整体,不能存贮空间随时间变化的空间拓扑关系,对较远状态检索时,效率很低。
5) 基于事件的时空数据模型


       采用栅格数据结构,对某种空间特征或对象的时间变化通过一个变化事件序列表示,每个事件指向一组记录,描述上一次事件之后的特征变化和分布。特点:较适合于需要空间叠置分析和采用遥感数据源的应用。缺陷:不能描述客观实体对象及其变化、非时态的空间拓扑以及模型之外的地理特征;不同应用领域能力不同。
6) 面向对象的时空数据模型


       利用OOP 技术, 将目标抽象为对象,空间对象的属性和操作封装,并将时间维引入到对象中。在节点、弧段、多边形等几何要素的表达上增加时间信息、考虑空间拓扑结构和时态拓扑结构。特点:打破了关系式范式的限制。缺陷:纯面向GIS的比较少,基于几何要素、地理分层使图层之间有明显的边界,没有考虑地理现象的时空特性和内在联系,缺少对地理实体或现象的显式定义和基础关系描述。
7) 基于图论的时空数据模型


       用图论的顶点表示在时间点上发生空间变化所形成的新多边形对象,用边描述顶点之间的时空关系,用节点表示时间对象的状态。特点:能描述空间与时间尚不连续变化的时空实体。能表达状态与部分时空关系。缺陷:不能兼顾状态、事件与三种时空拓扑关系; 是快照序列模型的扩展,产生大量的数据冗余。
8) 多版本时空对象进化数据模型


       从系统论观点出发,抽象出时空对象进化的5 个要素:时空对象、特征、行为、时空物质流及信息流,对这些要素进行结构化表达。根据“生命周期”结构将时空事件、对象及时态特征在时间轴上表示出其存在范围。对象行为范围的起始点,标志事件产生和失败原因。特点:易于被转换成关系型数据库中的关系表;可以完整表达时空对象的进化过程;保持多时间尺度数据的随机采样性和多空
间尺度数据的异构性;对感兴趣区的访问效率高,复杂度小。缺陷:分离出5 类要素存在困难;变化频繁的现象会导致多状态数据。
发展:可以概括为20 世纪70 年代的酝酿起始阶段、80 年代的开拓阶段和90年代的大发展阶段。前两个阶段的研究重点主要是以空间信息为主的GIS 功能研究和以时态信息处理为主的时态数据库研究,时空结合方面涉及很少;后出现了基于变化的时空数据模型。
国内外学者对于时态问题的解决开始由简单的时态信息和空间信息的结合,转向探究现实世界的时空现象的内在变化规律,即注重因果关系的研究表达。目前,面向对象时空数据模型和基于事件时空数据模型在时空对象的表达上体现了较强的能力。
17. 地理空间数据有哪些传输方式?每种传输方式的特点是什么?有哪些发展趋势?(2008)


传输方式:栅格数据传输和矢量数据传输。
栅格数据传输:当用户查阅地图并向服务器提出新的数据请求的时候,由服务器端的应用软件捕获到客户端发送的服务请求,然后将用户感兴趣的区域数据转换成数据量较小的、可以被客户端解释显示的图像格式,再发送到浏览器。
特点:对客户端没有严格要求;网络数据流量不大时,用户可以访问服务器上的大量复杂的空间数据,并充分发挥服务器端资源来完成一些复杂,难度较大的操作。不足在于不能对单个地理实体进行操作,与服务器互动频繁,网络资源耗损大,延缓响应速度。
矢量数据传输:由用户向服务器提出数据请求,服务器应用程序在捕获请求后检索空间数据库,然后将满足用户要求的空间数据自服务器端完全下载到客户端。
特点:减轻了服务器的负载,增强了用户操作数据的自由度。
18. 地理空间信息有哪些主要的表达方式?每种表达方式的特点是什么?有哪些发展趋势?(2008、2001)


地理空间数据的表达方式有三种:矢量表达,栅格表达和不规则三角网表达。
矢量表达:点实体用一对空间坐标表示;线实体由一串坐标对组成;面由其边界线表示,表示为首尾相连的坐标串。每个实体都给定一个唯一标识符标识该实体。根据属性特征的不同,点可以用不同的符号来表示;线可用不同的颜色,粗细来表示;多边形可以填充不同的颜色和图案。
特点:“位置明确,属性隐含”,数据表达精度高,图形美观,拓扑关系明显。适合于绘制要素的精确形状和位置,不适合于连续现象或具有明显边界的要素。
栅格表示:点实体是一个栅格单元或像元,线实体由一串彼此相连的像元构成,面实体则由一系列相邻的像元构成,像元的大小是一致的。每个像元对应于一个表示该实体属性的值。可按不同的属性将数据分层,每层描述一种属性。
特点:“属性明显,位置隐含”,叠加操作方便,数据精度不高。适合于表现图像和属性值逐渐变化的连续要素。通常情况下,不适合于绘制点和线要素。
不规则三角网表达:点的z值确定表面的形状,断线定义表面的变化,外部区域定义具有相同高程值的多边形。
特点:用来对表示高程或其它状况的表面进行有效的表达,适合于形象表达表面。
发展趋势:矢栅一体化表示方式和DEM表示方式。
矢栅一体化表示一方面保留了矢量表示方式明确的位置表示和拓扑关系,同时又建立了栅格和实体的对应关系,有利于地理信息的统一表达。
19. 当前地理信息系统的主要用户群有哪些?这些用户群的需求特点是什么?当前应用地理信息系统哪些方面不能适应用户需求?如何改进?(2008)


   地理信息系统的用户有其特定的目的,对GIS有不同的要求,应用情况也各异。按用户的专业可作如下分类:
1) 具有明确而固定任务的用户。



需求特点:这类用户是一些典型的测量调查和制图部门。他们希望用GIS来实现现有工作业务的现代化,改善数据采集、分析、表示方法及过程,并用以对工作领域的前景进行评估,以及对现有技术方法更新改造等。对GIS软件公司很有吸引力,并形成了特殊的用户团体,他们所要解决的问题确定无疑,而且可以解决。
2) 部分工作任务明确、固定,且有大量业务有待开拓与发展,因而需要建立GIS来开拓他们的工作。



需求特点:这类用户主要是行政或生产管理部门,也包括进行系列专题调查的部门,例如全国性的土壤调查、森林调查、水资源调查等单位,以及进行特殊项目调查和研究工作的单位。
这些用户是GIS的潜在用户,因为他们很想把空间数据组织在一起,形成统一的系统提供各职能机构使用。但是在数据标准、数据结构和精度等问题,各部门的侧重点不同,数据形式、业务处理流程、对系统功能的要求不同。计算机公司通常不愿意将大量资金投入到需求量小的GIS用户上去,再者计算机专业人员独立完成的GIS系统难以实用。
可行的办法是应用部门聘用自己的软件人员或与GIS开发商合作,在通用的GIS上进行二次合作。
3) 工作任务完全不定。每项工作都可能不同,对信息的需求未知或可变。



需求特点:这类用户包括大学中的研究室和研究所等,他们希望用GIS作为科学研究工具,或是开发新的GIS技术。因此,他们的需求差别很大,有希望使用功能全面的GIS从事科研工作,有的则希望在功能一般的GIS基础上开发,发展成多功能的GIS。
20. 什么是社会化地理信息系统?发展社会化地理信息系统存在的问题是什么?如何解决?(2008)


社会化GIS是指面向大众的,面向社会的,得到社会大众的广泛接受与认同的地理信息系统。
特点:
1) 开放性的系统。社会化GIS的首先必须是一个开放的系统,能联结多个外部数据库, 能与其它各种系统如办公自动化、图象处理、CAD、以及许多应用软件如财务管理、交通运输等相兼容从而能够相互补充, 满足不同用户的需要。

2) 以互联网络和分布式计算为技术核心。网络通信和分布式计算技术是实现开放式GIS的必要条件, 是GIS走向社会化的基础。社会化的GIS将以网络为平台, 提供瘦客户机服务器计算模式。瘦客户机的成本低, 易于扩充, 而其功能如胖客户机一样丰富, 因而易于为普通用户所接受。

3) 综合的信息系统。GIS必须能够充分应用和结合其它技术, 才能有效地解决各方面的间题, 满足不同用户的需要。

4) 真正大众化的GIS。用户不须培训便可使用。

5) 跨平台性。具有跨平台特性的“ 一次编成, 到处运行” 的JAVA语言的出现, 可使基于JAVA的GIS具有真正的跨平台特性。


发展中存在的问题:
1) 观测现实世界的视角单一,其原因在于科学哲学思维的限制;

2) 对现实世界的表现不真实,不美观:原因在于重科学、轻人文;

3) 对现实世界的表达缺少人气,原因在于传统的GIS只重视对地理环境的表达,轻视对人文因素的表达;


4) 没有能够吸引大众的大型GIS 社会化工程和产品。原因在于传统的思维方式分限制。


解决方法:
1) 树立全方位看世界的“GIS”观,特别重视从侧面观测世界、表达世界,发展基于普通相机、摄象机进行三维地物测量、建模技术;

2) 从大众对媒体需求,以及自身媒体的发展来看,需要发展影视GIS。实现定位信息与视频数据的结合,加强GIS的艺术性,背后三维的矢量地理数据真实。

3) 应发展以“人”为中心的GIS,克服传统以“地”为中心GIS的局限,通过在虚拟环境中的化身人类等手段,使得人可以浸入到GIS系统进行交互。

4) 需要克服当前GIS空间数据模型、数据组织方面的不足,发展基于弹性有限元、小波变换等的新型空间数据模型,提高矢量数据传输和检索的效率。

5) 发展家谱GIS,家谱GIS是GIS社会化很好的切入点,具有很大的社会需求,公众都可参与。

21. 论述空间数据模型与空间数据结构的联系与区别(2007)


空间数据模型是对现实世界进行认知、简化和抽象表达,是寻求一种描述地理实体的有效的数据表示方法,它是能反映现实世界真实状况数据集的桥梁,是地理信息系统的基础。它可以分为概念模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个层次。
空间数据结构是指对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式,,对地理信息系统中数据存储、查询检索和应用分析等操作处理的效率有着至关重要的影响。它是地理信息系统沟通信息的桥梁。
联系:空间数据结构主要是针对空间逻辑数据模型来进行逻辑组织的,是将抽象的模型再计算机系统中具体化的组织编排形式,同一空间数据模型可采用多种空间数据结构。
区别:前者为抽象表达,后者为具体化数据组织编排方式。
22. 阐述GIS数据组织的主要方式,以及它们的特点。(2007)


数据组织方式是将数据按照一定的规则组织,形成具有逻辑层次结构的方式。
空间数据的组织方式主要有以下四种:
1) 数据分层式


这将区域的数据依据不同的分层标准,如专题、要素、时间、垂直高度等分成不同的层或逻辑层,这是一种目前颇为普遍的数据组织方式,方便使用者
选用合适的数据,但层与层之间的数据必须经过叠置处理才能关联在一起,但又会造成数据冗余,不同层之间的空间关系不易处理。
2) 数据分区式


该方式是将大规模的数据划分为若干规则或不规则的小区域(工作区)来组织,工作区内又可以划分为逻辑层,在数据量大的系统中,分区方法可提高数据存取的效率,但图幅间的衔接难以处理。
3) 实体方式


这种方式是以人所认知的实体或对象为组织单元,是GIS的精神所在,该方式符合人对现实世界空间现象的认知,同时便于与空间关系以及属性数据的联系,适合于空间数据的查询分析和空间关系的推导。但是由于人对地物或现象的认知或推理会随数据以及应用目的而改变,因此,没有固定的标准把数据以实体方式组织。
4) 面向对象式


这是一种理想的数据组织方式,是将相同性质或相关联的对象的数据及其操作方法封装在类中,这些对象和类符合面向对象的原则。该数据组织方式最为严密,而且符合人对实际空间现象的认识,可加强计算机拟人方式来完成空间查询、分析、推理的功能,是未来智慧型GIS追求的目标。
23. 阐述当前GIS辅助地学分析的优点和缺点,提出存在问题的解决思路(2007)


    当前的GIS软件对于二维地表的分析功能已经相对完备和强大,但是对于三维数据地表的分析处理能力,还是非常有限,大部分的GIS软件目前只能够处理表面分析,即2..5维数据分析,对于真三维的数据分析与可视化的功能,则难以满足要求。因此发展真三维数据的地学分析功能以适应三维空间信息的应用,是GIS地学分析存在的一个问题和发展方向。
另外,地学分析的复杂性也要求对地理数据进行相应不同的建模,但是当前的GIS并没有专家级别的建模功能。目前,机理模型与GIS的结合已经实现,但是要实现应用模型与GIS的智能化结合还需要从两个方面入手:(1)不同数据的的集成;(2)开发新的功能控件,扩展GIS的功能。
智能化的GIS是当前GIS地学分析的一个方向和突破口,能够很好地去解决一些实际问题,因此GIS的开发者们应该找出空间分析的基本算法并将其结合起来组成拥有较为复杂功能的只能的GIS分析模型,解决那些只有地理专家才能解决的问题。
24. 阐述当前电子政务系统的特点及发展趋势,说明GIS如何在电子政务系统中发挥作用(2007、2006、2005)


电子政务是政府机构在其管理和服务职能中运用信息技术,实现政府组织结构和工作流程的优化重组,超越时空,打破部门条块分隔的制约,从而形成的一种精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式。简单的说,就是以电子技术为基础、以计算机网络为平台而进行的政务活动。
特点:
1) 电子政务是利用信息和通信技术,有效地实现行政、服务及内部管理等功能,在政府、社会和公众之间建立有机的公开信息服务系统的集合;
2) 电子政务是基于数据库、通信网络和法律支持的虚拟政府;
3) 电子政务的目标是将基于工业化模型的大政府转化为以知识经济为基础的小政府;
4) 电子政务将促进政府机关的改革和政府职能的重组。
电子政务与GIS的关系非常密切,集中表现为以下几个方面:
1) GIS是电子政务信息资源的空间定位平台。电子政务旨在为政府机关建设一套用于对政治、经济和社会发展进行综合业务管理和分析辅助决策的工具。政务办公业务综合资源数据库是电子政务建设的核心。政府办公业务综合资源数据库所涉及的信息是多方面的,既需要政府办公自动化(OA)和政府管理信息系统(MIS)中的大量政务数据、统计数据和专题数据,更需要政务GIS的空间地理基础数据;其中,地理基础数据是政务数据、统计数据和专题数据的信息载体和定位基础。
2) GIS可以为电子政务提供空间辅助决策平台。GIS与电子政务的融合,就能实现对非空间数据的空间定位、空间分析和空间辅助决策;即不仅能确定客观实体是什么,还能确定客观实体的地理位置和空间分布规律;通过空间数据挖掘,可以获得新的信息和知识,从而有助于提高政府决策的科学性和时效性。
3) GIS可以为电子政务提供可视化工具。一般统计型管理信息系统难以提供丰富多彩的图形、图像显示工具,而政府GIS则可在符号系统和动态多媒体系统的支持下,通过模拟地图、电子地图、多媒体系统、三维仿真和虚拟现实技术等实现对政府机关综合业务管理和空间辅助决策的可视化表达,从而提高工作效率。
4) 电子政务的建设为GIS提供了新的发展机遇。电子政务系统对地理空间数据和GIS技术提出了许多新的要求,必将促进NSDI和GIS技术的发展。客观需求是高新技术发展的源动力,GIS在应用中才能发展。
25. 你知道Google Earth吗?阐述其特点,说明它使用了哪些关键技术。(2007)


    Google Earth是一个免费的卫星影像浏览软件,它以各种分辨率的卫星影像为最基础数据.集成了诸如餐饮、、购物中心、学校、医院等多达44种与生活密切相
关的分类信息.而且包含了企业名称等重要地址信息数据库,以虚拟地球为视觉目标,整合了Google的“本地搜索” “驾车指南” “地图标注” “GPs导航”等多项服务。
    Google Earth的推出使得地理信息应用不再是专业人员的专有工具,而是成为互联网用户的视觉享受。为数字地球技术领域带来了革命性的变化。
    特点:
1) 先进和主流的技术:它充分利用了计算机技术、空间信息技术等领域先进和主流的技术,代表了当代技术发展的潮流。

2) 免费的高分辨遥感图像:它提供了丰富的全球不同分辨率的遥感影像数据,也为全球范围的地理信息系统的应用提供了免费的基础地理底图。

3) 标准统一、开放:它采用开放的数据标准和规范,并提供二次开发的API接口,使系统具有极好的扩展性和灵活性。

4) 功能强大而操作简单:加上良好的商务运作模式,使专业的空问信息技术走向了大众百姓。

5) 地理信息直观。

6) 强劲的三维引擎和超高速率的数据压缩传输。

7) 紧密结合搜索引擎,提供便捷、免费的通用服务。


关键技术:
1) 进的海量数据存储和处理技术——达到近百TB;

2) 先进的分布式网络技术——6万台服务器的支持;

3) 先进的数据库管理技术——金字塔结构、分布存储;

4) 先进的影像镶嵌技术——无缝、无级;

5) 先进的数据搜索技术——快速、准确;

6) 先进的数据交换技术——xML/cML/KML;

7) 先进的客户端技术——c/s、B/s。

8) 标准开放,目前采用的是xML/KML(KeyhoIe Marku PIJa“};

9) 可以在网络层面上通过uRL实现数据添加和实施更新;

10) 可以通过调用API函数实现进行功能扩展

26. 试述地理数据的互操作技术。(2006)


   互操作是指异构环境下两个或两个以上的实体(应用程序、对象和系统运行环境等),尽管实现它们的语言、执行的环境和基于的模型不同,但它们可以相互通信和协作,
以完成某一特定任务。地理信息的互操作主要是指自由交换地理数据和协作运行地理信息处理软件。
   开放地理信息系统协会(OpenGISConsortium)OGC制定的OpenGIS规范,实现地理信息的互操作。OGC是由GIS软件公司、政府机构、数据提供商等多个领域的成员组成。OpenGIS是地学数据互操作规范的最高层次,由一系列开放标准和接口组成。OpenGIS规范改变传统地理数据处理方式,实现WebGIS系统之间地理数据自由交换的共享标准,是地理信息互操作方向的重大进展。
27. 试述电子商务的发展及其与GIS的关系。(2006)


   电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中,在因特网开放的网络环境下,基于浏览器/服务器应用方式,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动,实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。
GIS在电子商务中的应用(2006)
1) 电子商务离不开传统物流,GIS使传统流通企业在运作方式、技术、管理水平和经营理念上发生了根本性交化, GIS将各种信息进行复合和分解.形成空间和时间上连续分布的综合信息,支持各种分析和决策。通过GIS与MIS的集成,就能够更好地管理道路空间位置的分布、客户点空间位置的分布、道路的通行情况等信息,达到可视化和直观的效果。在物流配送的可视化表达上和物流配送的动态监测上,借助于GIS强大的图形表达功能,可以将传统物流系统中的表格和图表转化成空间网络图,网络中的物流将更加形象化和直观化,将服务区域做成等机会地形图,借助智能启发式车辆路径算法,使系统能够自动便捷地提取最佳路径。通过物流配送的动态空间网络图,还可以实时监测物流配送的动态,发现影响物流配送的症结,发挥GIS的功能,减弱阻力作用,做到货畅其流,资尽其用。

2) 数字城市——电子商务发布和运营平台,数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段.充分采集、整合和挖掘城市各种空间信息资源.建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统等。地理信息系统平台是数字城市建设的核心任务之一.它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础信息公共平台.进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。

3) 应用于客户关系管理。GIS提供全方位的信息,通过这些可以获得客户资料以及与企业相关的综合数据,从而帮助企业做出企业和客户的空间分布、物流、营销等方面的决策。

28. 阐述“数字城市”架构及数据共享需要解决的关键问题。(2006、2004)


   数字城市是以空间信息为核心,以网络为支撑的城市信息管理与服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段,充分采集、整合和挖掘城市各种空间信息资源,建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统等。 

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