福大2014年地理信息系统考研真题

第一篇：福大2014年地理信息系统考研真题

2014年福大地理信息系统考研真题

名词解释：

地理空间数据

专题地图

时空GIS

缓冲区分析

元数据

高斯克吕格投影

四叉树编码

GIS操作

简答题：地理信息系统组成？

2DEM的用途、空间索引概念作用及代表性空间索引方法？ 3 开放式GIS特点？地理知识、信息及数据之间的关系？图幅拼接的步骤？IDW距离插值？

问答题：智慧城市和数字城市的比较优点、缺点？空间输入误差过程及怎样检验误差？地学模型概念及作用、以及地理建模所充当的角色？

第二篇：中南大学地理信息系统考研历年真题及答案总结

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。

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。

空间数据误差的类型有： 几何误差2 属性误差 3时间误差 4逻辑误差。

空间数据质量或不确定性问题的来源：

1、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。

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。

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。

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：

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。

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、土地酸碱类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。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，与它们在地图上表示相似，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 或

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、比率测量尺度支持多种算术操作，如加、减、乘、除等。

5、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。

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：

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，该方法简单易行,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。

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

5、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-xj）2+(yi-yj)2]1/2

2、非标准欧氏距离：d=[（xi-xj）k+(yi-yj)k]1/k

3、曼哈顿距离：d=▏xi-xj ▏+ ▏yi-yj ▏

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。

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）

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（按照属性信息的要求查询定位空间信息）2属性查图形（根据对象的空间位置查询有关属性信息）。

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，指为了满足特定空间分析的需要，对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义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。（从数学角度看，就是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域大小由邻域半径决定。）

6、叠加分析。就是将有关主体层组成新的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。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，就是将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其他空间现象的分布进行比较，包括空间内插和外推两种算法。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。

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，就是将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其他空间现象的分布进行比较，包括空间内插和外推两种算法。空间插值方法有： 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，及在各个方向都是相同的。

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，也是经常使用的空间插值方法。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，各自区域到其内数据点的距离小于任何到其他数据点的距离，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，它假设未知点出属性值是在局部邻域内中所有数据点的距离加权平均值。

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。如土壤、地质图上的各种边界，传统的制图总希望绘出较平滑的曲线。适用情况及应用优势：

1、整体插值法用研究区所有采样点的数据进行全区特征拟合，局部插值法仅仅用邻近数据点来估计未知的点的值。

2、整体插值法通常不直接用于空间插值，而是用来检测不同总趋势的最大偏离部分，在去除了宏观地物特征后可用剩余残差进行局部插值。

3、由于整体插值法将短尺度、局部的变化看作是随机的非结构的噪声，从而丢失了这一部分信息，局部插值法恰好能弥补整体插值法的缺陷，可用于局部异常值，且不受插值表面上其他点的内插值影响。（683）

十二、简述高程模型常用的表示方法（内插方法）（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。计算任何不适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她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。（532）

十三、写出图中不规则三角网的存储结构。

十四、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：有普通地图与专题地图之分，1普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并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：按比例尺的大小可将地图分为大、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：按制图区域分类一般是按区域大小、专业分区、星球不同为标志划分的。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。实地图是空间数据可视化的地图，包括纸质地图和屏幕地图。

6、按地图的瞬时状态分类：可分为静态图和动态图。静态图都是以常规方法印制的，它所表示的内容都是被固化的，动态图是连续快速呈现的一组随时间变化的地图。

7、按地图维数分类：可分为平面图（二维地图）和立体图（三维地图）。

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（线划图、影像图）、触觉图（盲文地图）、多感觉地图（多媒体地图）等4按历史年代：古地图、历史地图、近代地图、现代地图等。（627）

十五、地图投影的分类有哪些，并列出投影类型。

地图投影就是指简历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良县段夹角相等，即角度变形为零。等角投影在一点上任意方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的，及不同地点上的变形椭圆大小不同。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，即投影面上任意一块面积与椭球面上相应的面积相等，及面积变形等于零。3等距投影：定义为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，然后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，根据某些条件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平面上，圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。

2、切投影：以平面，圆柱面或圆锥面作为投影面，使投影面与球面像相切，将球面上的经纬线投影到平面上，圆柱面上或圆锥面上，然后将该投影面展为平面而成。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。

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，注记实地图符号的一个重要组成部分，它也有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。符号的三个基本构成要素：形状、尺寸、颜色。

符号的感受效果：整体感、立体感、差异感。可以通过不同的视觉变量如尺寸、形状、灰度、纹理、方向和颜色等来实现。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。专题地图大多都是有地理基础和专题内容组成。面状专题地图的表示方法：

1、等值线法，等值线指在地图上通过表示一种现象的数量指标的一些等值点的曲线，如等高线、等温线。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。表示如图：

2、质底法，又名底色法，用于将区域划分为质量相同的地段。这种方法可以用于表示连续的面状现象（如气象）、大面积分布现象或大量分布现象（如人口）。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区划单位或典型地点的统计资料，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

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，影响制图综合的主要因素有：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。制图综合的基本方法：

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。进行数量特征化简时不仅要考虑地图比例尺和用途而且要特别注意考虑事物数量分布的特点及保持具有质量意义的分级界限。

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。化简的方法有：删除夸大和合并。对某些事物化简时，要考虑到与其他事物的联系，使彼此之间能协调一致。不同方法的作用效果如图：

简述尺度电子地图生产的关键技术。

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，使之成为城市的空间定位基础，成为数字城市的空间基础平台，从而为规划和建设，为社会公众提供完善、优质和高效的地理空间信息。建设的基本过程：

一、系统设计：

1、系统设计原则，城市基础地理信息系统建设包括数据库建设、硬件网络设计、软件开发、系统维护等多项工作，设计时应遵循以下原则：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，为了满足城市基础地理数据管理、动态更新、编辑以及数据查询、统计、分析等功能的要求，在系统建设中可以采用以客户端方式为主、浏览器方式为辅的混合结构体系。

3、系统体系结构，主要包括：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、长度单位、角度单位、中央子午线等。

2、空间数据组织结构，可将数据库的逻辑层次结构划分为五级：1总库2分库3子库4逻辑层5物理层

3、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。

4、空间数据数据存储：基础矢量数据采用分层要素的整体存储、独立要素存储方式，以便数据的提取和更新。

5、数据库安全，包括系统安全、网络安全、数据存储安全等方面的内容。

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。

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。

校园地理信息系统是城市地理信息系统的一个缩影，具有城市地理信息系统的特点和功能。

数据的组织方法：

1、矢量数据：按图幅比例尺分别存放。

2、栅格数据：。。。

第三篇：考研真题

华 中 师范 大 学二○一三年研究生入学考试试题

院系、招生专业：美术学院美术学理论 考试时间：元月6日上午

考试科目代码及名称：725中国美术史

一、名词解释(每小题5分，共25分)

1．莲鹤方壶(5分)

2．龙门石窟(5分)

3．“马一角”、“夏半边”(5分)

4．永乐宫壁画(5分)

5．《苦瓜和尚画语录》(5分)

二、简答题(回答要点，并简明扼要作解释，每小题15分，共75分)

1．试比较仰韶文化半坡类型和庙底沟类型彩陶的器型、流行纹饰与审美特征的异同。(15分)

2．敦煌壁画中“本生故事图”的代表作有哪些?简要分析其艺术特点。(15分)

3．试比较院体画和文人画的差异。(15分)

4．谈谈你对“外师造化、中得心源”的理解并梳理这一论点在后世的发展线索。(15分)

5．“扬州八怪”的画家身份分为哪三类?简析其形成的社会原因和精神特征。(15分)

三、论述题(要求观点正确，条理清晰，论述完整，每小题25分，共50分)

1．结合历代代表画家及作品概述中国古代肖像画的发展和演变。(25分)

2．从北宋、南宋、元代和明末清初的山水画代表作品中各选取一件加以分析并比较其在风格、样式和意境上的差异。(25分)

华 中 师 范 大 学二○一三年研究生入学考试试题

院系、招生专业：美术学院美术学理论考试时间：元月6日下午

考试科目代码及名称：864外国美术史

一、名词解释(每小题5分，共25分)

1．高贵的单纯(5分)

2．《艺苑名人传》(5分)

3．加洛林文艺复兴(5分)

4．浪漫主义美术(5分)

5．象征主义(5分)

二、简答题(回答要点，并简明扼要作解释，每小题15分，共75分)

1．简要论述希腊古典时期的雕塑艺术。(15分)

2．简述荷加斯的艺术特色与成就。(15分)

3．结合作品分析格列柯的艺术特色。(15分)

4．试述20世纪上半叶现代艺术观念的变化。(15分)

5．试用沃尔夫林的形式分析法分析文艺复兴和巴洛克艺术作品。(15分)

三、论述题(要求观点正确，条理清晰，论述完整，共50分)

1．试述古罗马建筑与古希腊建筑的区别与联系。(25分)

2．试述文艺复兴时期南欧意大利和北欧尼德兰美术的异同。(25分

第四篇：地理信息系统考研复习资料(必备)

华南师范大学 地理信息系统考研复习资料 地理信息的概念

定义：是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。特性：

1）地域性：地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志；

2）多维结构：在二维空间编码基础上，实现多专题的第三维信息结构的组合，为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便。

3）时序特征：时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。

可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低温）中期的（如土地利用、作物估产）长期的（如城市化、水土流失）超长期的（如地壳变动、气候变化）

实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现势性。2 地理信息系统的概念

GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。3 GIS的构成

应用人员，GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户

软系统件，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统

硬件系统，各种设备-物质基础

数

据，系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础

应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在 地理信息的基本功能和应用领域

a.数据采集与输入 b.数据编辑与更新 c.数据存储与管理 d.数据显示与输出

e 空间查询与分析 e1空间查询e2叠加分析e3缓冲区分析e4 网络分析e5 地形分析

第二章 地理实体的三个基本特征

a属性特征——用以描述事物或现象的特性，即用来说明“是什么”，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等

b空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系，故又称几何特征和拓扑

特征，如中国与印度之间边界界桩的经纬度，中国与印度之间的邻接关系

c时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化，如学生人数的逐年变化。地理实体的数据类型

属性数据——描述空间对象的属性特征的数据，也称非几何数据。即说明“是什么”，如类型、等级、名称、状态等描述时间特征的数据也可以归为这一类。

几何数据——描述空间对象的空间特征的数据，也称位置数据、定位数据。即说明“在哪里”，一般用经纬度或X、Y坐标来表示。

关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据，一般通过拓扑关系表达。如空间数据的相邻、包含等，主要是指拓扑关系。拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法 3 空间数据结构的概念

是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。空间数据结构分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。3.1矢量、栅格数据结构的概念

矢量数据结构——通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。

A.点实体：记录点坐标和属性代码； B.线实体：记录两个或一系列采样点的坐标，并加属性代码； C.面实体：记录边界上一系列采样点的坐标，由于多边形封闭，边界为闭合环，加面域属性代码。

栅格数据结构——是指将地表区域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。A.点实体：由单个像元来表达

B.线实体：由在一定方向上连接成串的相邻像元的集合来表达。

C.面实体：由聚集在一起的相邻像元的集合来表达。拓扑关系的概念，类型

拓扑关系：指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。类型：

最基本拓扑关系

拓扑关联：指存在于空间图形中的不同拓扑元素之间的关系

结点与弧段：如结b与弧3,2,5，多边形与弧段：面C与弧4,5,3。拓扑邻接：指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的关系。多边形之间,结点之间邻接矩阵,1——邻结；0——不邻结

其它拓扑关系 拓扑包含：指存在于空间图形中的面与其它元素之间的关系,如面状实体包含哪些点、线状实体

层次关系：指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的等级关系，如连云港市各个区

拓扑连通：拓扑元素之间的通达关系，如点连通度，面连通度 5 拓扑关系的意义

A.拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系。不需要利用坐标或距离就可以确定一个地理实体相对于另一个地理实体的空间位置关系，并且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化

B.有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题 C.根据拓扑关系可重建地理实体。栅格坐标系统的确定 栅格坐标系统的确定

由于栅格编码一般用于区域性GIS，原点的选择常具有局部性质。但为了便于区域的拼接，栅格系统的起始坐标应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致，并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。

6.1栅格单元尺寸的原则方法 栅格单元的尺寸 1）原则：应能有效地逼近空间对象的分布特征，又减少数据的冗余度。栅格太大，忽略较小图斑，信息被丢失；栅格太小，会增加存储数据量

2）方法：用保证最小多边形的精度标准来确定尺寸经验公式：

H = ½(min|Ai|)1/2 H 为栅格单元边长, Ai 为区域所有多边形的面积

7栅格单元代码的确定 栅格代码(属性值)的确定

1、中心点法：取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。

2、面积占优法：栅格单元属性值为面积最大者。

3、重要性法：取重要的属性值为栅格属性值。

4、长度占优法：每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定。栅格数据结构的特点

 用离散的量化栅格值表示空间对象(通常是规则格网) 位置隐含，属性明显

 数据结构简单，易于遥感数据结合，但数据量大  存在几何和属性偏差

 面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系

 比例尺大小为栅格(像元)的大小与地表相应单元的大小之比。9 矢量与栅格数据结构的比较

第三章 GIS数据源有哪些

a地图数据

存储介质、现势性、投影转换

b遥感、航空影象和数据

分辨率、变形规律、纠正、解译特征 c实测数据

d数字数据

格式、精度 e统计数据、文本数据

f多媒体，辅助GIS空间分析和查询 2 GIS数据质量的概念

GIS的数据质量，是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性，通常用空间数据的误差来度量。

误差是指数据与真值的偏离。3 地理控制基础的内容 地理控制基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分 内容：1统一的地图投影系统 2统一的地理格网坐标系统（地理参照系）3统一的地理编码系统 GIS中地图投影的设计与配置一般原则 a 与相应比例尺的国家基本图投影系统一致。

B 系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。

C 所用投影以等角投影为宜。

d 所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统在投影带中应保持完整。连接地理实体与计算机中表现形式为编码；标识码是联系实体的几何信息和属性信息的关键字；实体几何数据与属性数据的连接纽带——公共标识符(关键字)6 代码的功能

a鉴别

代码代表对象的名称，是鉴别对象的惟一标识。

b分类

当按对象的属性分类并分别赋予不同的类别代码时，代码又可作为区分分类对象类别的标识。

c排序

当按对象产生的时间、所占的空间或其他方面的顺序关系排列并分别赋予不同的代码时，代码又可作为区别对象排序的标识。7 地理目标数据分层的目的 是为了便于空间数据的

管理——对所有地理目标的管理就简化为对各数据层的管理。查询——对地理目标数据进行查询，只需要对某一层地理目标数据进行查询即可，因而可加快查询速度。

显示——不需要分层后的地理目标数据由于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活性

分析——对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析 8 GIS数据质量的基本内容

a位置精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的质量。

b属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。

c逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。

d完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等

e现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等GIS数据质量误差产生的原因 a空间现象自身存在的不稳定性

b空间现象的表达（如由椭球体到平面必然产生误差）c空间数据处理中的误差

d空间数据使用中的误差 10 空间数据误差的类型

GIS空间数据的误差可分为源误差和处理误差(1)源误差，是指数据采集和录入中产生的误差，包括： A 遥感数据：摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辩率等 b 测量数据：人差(读数误差等)、仪差(仪器不完善等)、环境(干扰等)c 属性数据：数据的录入、数据库的操作等

d GPS数据：信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等 e 地图：控制点精度，编绘、清绘、制图综合等的精度 f 地图数字化精度：纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等(2)处理误差，是指GIS对空间数据进行处理时产生的误差，如： 1 几何纠正；2坐标变换；3几何数据的编辑；4 属性数据的编辑；5空间分析(如多边形叠置等)；6图形化简(如数据压缩)；7数据格式转换；8计算机截断误差；9

空间内插；

10矢量栅格数据的相互转换。11 空间数据标准的概念

是指空间数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准形式。每个地理信息系统都必须具有相应的空间数据标准 12 空间数据交换标准的方式

由于空间数据模型的不同，空间数据的定义、表达和存储方式也不同，因而数据交换也需要统一的标准。1 外部数据交换标准

这类标准通常是ASCII码文件，用户可以通过阅读说明书来直接读写这种外部数据格式。GIS的外部数据交换格式通常包括：矢量数据交换格式；栅格数据交换格式；数字高程模型交换格式。特点：自动化程度不高，速度较慢等，但它可解决不同GIS之间的数据转换问题。它仍然是实现数据共享的主流方式。2 空间数据互操作协议

制定一套各方都能接受的标准空间数据操纵函数，通过调用这些函数以互相操作对方的数据。

特点：比外部数据交换标准方便，但由于各种软件存储和处理空间数据的方式不同，空间数据的互操作函数又不可能很庞大，因此往往不能解决所有问题。3 空间数据共享平台

服务器存放空间数据，采用客户机/服务器体系结构，各种GIS通过一个公共的平台在服务器存取所有数据，以避免数据的不一致性。特点：思路较好，但现有的GIS软件各有自己的底层，要统一平台目前难以实现 4 统一数据库接口

在对空间数据模型有共同理解的基础上，各系统开发专门的双向转换程序，将本系统的内部数据结构转换成统一数据库的接口。特点：这种方式的前提，首先要求对现实世界进行统一的面向对象的数据理解，这不易实现的。目前：外部数据交换标准仍是实现数据共享的主流方式 空间元数据的定义，主要作用

空间元数据(Geospatial Metadata)：地理的数据和信息资源的描述性信息。是通过对地理空间数据的内容、质量、条件 和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关数据的数据。

作用：（1）确定一套地理空间数据的存在性及其位置和其对于某种应用的适宜性，确定空间数据的存储方法、表达方法和使用方法。2）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源 3）帮助数据使用者查询所需空间信息

4）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心 5）提供数据转换方面的信息 GIS空间数据互操作的含义和其对于GIS的必要性

指异构环境下两个或两个以上的实体可以 互相通信和协作，以完成某一特定任务，这些实体包括程序、对象、系统运行环境等。必要性：1）解决基础数据的共享问题的需要2）GIS应用趋向多学科综合和集成化3）GIS走向社会化的需要4）是Internet GIS发展的需要 OPENGIS的概念

OGIS，也叫开放式地理数据交换规程，它是由开放地理信息系统协会(Open GIS Consortium)制定的一系列开放标准和接口。Open GIS规范是OGC规范的最高层次，是利用软件统一地表示地理数据和地理处理的规范系统。

第四章 矢量图形数据的编辑（重要）2 空间索引的概念 空间索引——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。它包含空间对象的概要信息，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。3 仿射变换

仿射变换的特性：实质是两坐标系间的旋转变换。1直线变换后仍为直线；2平行线变换后仍为平行线；3不同方向上的长度比发生变化 4 投影变换的方法 解析变换法：找出两投影间坐标变换的解析计算公式的两种方法：A.反解变换法

先解出原地图投影点的地理φ，λ，对于x，y的解析关系式，将其代入新图的投影公式中求得其坐标。B.正解变换法

直接求出两种投影点的直角坐标关系式。

2数值变换法

原投影点的坐标解析式不知道，或不易求出两投影之间坐标的直接关系，利用若干同名数字化点(对同一点在两种投影中均已知其坐标的点)，采用插值法、有限差分法或多项式逼近的方法，即用数值变换法来建立两投影间的变换关系式。

3数值解析变换法

当已知新投影的公式，但不知原投影的公式时，可先通过数值变换求出原投影点的地理坐标φ，λ，然后代入新投影公式中，求出新投影点的坐标。5 数据压缩的概念

是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。5.1 矢量数据压缩的方法

5.2 栅格数据的压缩概念、方法（重要）

概念：是指为了删除冗余数据，减少数据存储量，节省存储空间，加快后继处理速度，对栅格数据所做得处理方法。1 游程编码压缩方法

是指将原始栅格阵列的行或列中属性值相同的连续若干个栅格单元进行合并，并映射成 一个游程，以减少数据存储冗余度的编码压缩方法。

每个游程的数据结构为（A，P）整数对。

其中A代表属性值或属性值的指针，P 代表连续相同属性值的栅格个数

（游程编码压缩方法是一种无损失的压缩编码结构）

链式编码压缩

用从某一起点开始沿8个方向前进的单位矢量链来表示线状地物或多边形的边界，从而达到压缩数据量的方法。

建立步骤：1）首先定义一个3×3窗口，对中间栅格的走向的8种可能进行编码。2）记下地物属性码和起点行、列后，进行追踪，得到矢量链。如下图所示： 块状编码压缩

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，再加上记录单元的代码组成。数据对格式(初始行、列，半径，属性值)

4四叉树编码压缩方法

是指将栅格或图像沿中央位置等分成四部分，如果某一子区的所有网格都具有同样的属性值，则这个子区就不再继续分割；否则，就要把这个子区再等分成四个区域，直到每个子区都含有相同的属性值为止，据此再进行编码的方法。

一种可变分率的非均匀网格系统，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。空间数据结构的转换 5.1点对象的栅格化

5.2 面对象的栅格化 空间数据插值的概念

空间数据插值，是指通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法 7 泰森多边形

泰森多边形法的基本原理是，未知点的最佳值由最邻近的观测值产生。

（1）每个泰森多边形内仅含有一个控制点数据（2）泰森多边形内的点到相应控制点的距离最近（3）位于泰森多边形边上的点到其两边控制点的距离相等（4）在判断一个控制点与其它哪些控制点相邻时，可直接根据泰森多边形得出结论，即若泰森多边形是n多边形，则n个离散点相邻。8 趋势面分析的基本特点？？？？ 插值结果是一个平滑表面(线)，这个表面(线)是由采样点值拟合的多项式数学方程生成的。其起伏变化平缓，代表研究区域范围内表面逐渐变化的总体趋势，很少能与实际的已知样点完全重合，属非精确插值方法。该插值方法受生成的预测表面容易受那些离群点(极高或低样点)的影响，而且多项式越复杂，其物理意义就越难描述。

第五章 空间数据库的概念

以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息，以满足不同用户对空间信息需求的数据库。2 空间数据库的特征

A 空间数据库具有一般数据库所共有的特征 数据集中控制

在文件管理方法中，文件是分散的，文件之间一般是没有联系的，不能按照统一的方法来控制、维护和管理。而数据库则很好地克服了这一缺点，可以集中控制、维护和管理有关数据。2 数据独立

数据库中的数据独立于应用程序，包括数据的物理独立性和逻辑独立性。这给数据库的使用、调整、优化和进一步扩充提供了方便，提高了数据库应用系统的稳定性。数据共享

数据库中的数据可以供多个用户使用，每个用户只与数据库中的一部分数据发生联系。用户数据可以重叠，用户可以同时存取数据而互不影响，大大提高了数据库的使用效率。较小的数据冗余

数据库中的数据不是面向应用，而是面向系统，数据是按照一定的数据模型组织、描述和存储，并进行集中管理，具有较小的冗余度，也提高了数据的一致性。统一的数据保护功能

多用户共享数据资源时，严格检查用户使用数据，规定用户的访问和存取权限，确保数据的安全性、一致性和并发控制。

B

空间数据库有别于一般数据库的特征

（1）空间特征：空间特征是空间数据库的最主要特征，它描述的是空间物体的位置、形态和空间关系

（2）抽象特征：空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征，非常复杂，必须经过抽象处理。在不同的抽象中，同一地物可能会有不同的语义特征。

（3）空间关系特征：空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外，空间数据中也记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析，另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂程度。

（4）多尺度与多态性 ：不同观察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同情况下会有形态差异。

（5）非结构化：在关系数据库管理系统中，数据记录是结构化的，记录是定长的，数据项不容许有嵌套。空间数据不满足结构化要求，记录数据项是变长的，不满足关系数据模型的范式要求。

（6）分类编码特征：在GIS数据库系统中，每一个空间对象都有一个标识码和分类码。

（7）海量数据特征：空间数据量是巨大的，通常称为海量数据，其数据量比一般通用数据库要大得多。一个城市的数据量要达到TB级。3 GIS空间数据管理模式（1）基于文件管理的方式

（2）文件与关系数据库混合管理系统（3）全关系型空间数据库管理系统（4）对象—关系数据库管理系统（5）面向对象GIS数据库管理系统 GIS数据模型的概念，三要素，建立的目的

数据模型 是指数据库系统中关于数据内容和数据间联系的逻辑组织形式，它以抽象的形式描述和反映地理实体构成及其相互关系。三要素：数据结构、数据操作和数据的约束条件

建立数据模型的目的是：用最佳的方式表达实体对象及其相互关系，并能以最佳的方式为用户提供访问数据库的逻辑接口 层次、网状、关系数据模型的优缺点（以下为关系数据模型）优 点：结构简单灵活；容易维护和理解，数据的修改和更新方便。一般DBMS管理属性数据方便可靠，管理图形数据有局限：

1无法用递归和嵌套的方式来描述复杂的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象的能力较弱；

1对复杂结构地理对象的描述，需对实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途径及操作等方面均显得语义不甚合理；

3概念模式和存储模式的相互独立性，导致关系之间的联系需要执行联接操作，系统开销较大，运行效率不够高； 4难于存储和维护变长的空间数据及其拓扑关系；

5不能支持GIS需要的一些复杂图形功能及包含、叠加等操作。6 数据库结构设计

数据库设计，就是把现实世界中一定范围内存在着的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。

空间数据库的设计，是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。主要包括需求分析、结构设计和数据层设计三部分。7 空间数据库的维护（重组织，重构造的概念）

1、空间数据库的重组织 指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。

2、空间数据库的重构造

指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。数据库重构通过改写其概念模式(逻辑模式)的内模式(存储模式)进行。

第六章 空间分析的定义

是集空问数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题的过程。2 空间查询的定义

是指基于给定的属性和空间约束条件从地理数据库中查找指定地理对象及其属性的过程

3数字地面模型（DTM）和高程模型（DEM）。

数字地面模型：是指地表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。数字高程模型：是一定区域范围内地面高度连续变化的数字化表示方法，通常是指按照一定的格网间隔采集地面高程所建立的规则格网高程模型。TIN的概念、特点

TIN：利用区域有限个点集将区域划分为互不交叉、互不重叠且相连的三角面网络来模拟地形表面的数据模型。特点：① TIN模型具有可变分辨率；

② 因能顾及各种地形特征点、线，故能以较少的采样点高精度的逼近复杂的地形表面

③ TIN模型可减少规则格网法带来的数据冗余，同时在计算坡度等效率方面优于纯粹基于等高线的方法；

④ TIN数据结构、存储管理与操纵较为复杂，数据共享不便，大规模DEM生产管理较少采用，一般用于大比例尺地形测图 5 空间叠置分析、缓冲区分析、网络分析的概念

空间叠置分析又称叠加分析，是指在统一的空间参照系统条件下，将同一地区的两组或两组以上的图层要素进行叠置，产生新的数据层的分析方法。

缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区域，用以识别这些实体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。

GIS的网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源的优化问题进行研究的一种空间分析方法。（网络分析的基础是图论和运筹学）6 狄克拉斯算法（重要）树，最小生成树的概念

（中心选址问题重要）

第七章 空间信息可视化的概念

是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图 像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。2 地图符号变量、要素，作用

地图符号，是指在地图上用以表示各种空间对象的图形记号，或者还包括与之配合使用的注记。

地图符号对表达地图内容具有重要的作用： 是地图区别于其他表示地理环境之图像的一个重要特征 2是丰富地图内容、增强地图的易读性和便于地图编绘的必要前提 3地图符号不仅能反映制图对象的个体存在、类别及其数量和质量特征，而且通过它们的联系和组合，还能反映出制图对象的空间分布和结构以及动态变化

设计地图符号，除优先考虑地图内容各要素的分类、分级的要求外，还应着重顾及构成地图符号的6个图形变量，即：

形状、尺寸、方向、亮度、密度、色彩 3 电子地图的概念、特征与GIS地图的区别

电子地图(屏幕地图或瞬时地图)：以地图数据库为基础，以数字形式存储在计算机外存储器上，并依托于空间信息可视化系统实时再现地理信息的数字化地图。电子地图(集)的基本特征： 能够全面继承并发展了地图科学中对地学信息进行多层次智能综合加工、提炼的优点； 很强的空间信息可视化性能，具有严密的数学基础、科学而系统的符号系统、强有力的可视化界面，支持地图的动态显示，并可采用闪烁、变色等手段增强读图效果； 支持空间信息的多种形式的查询、检索和阅读； 4 支持基本的统计、计算和分析； 大多数电子地图支持“所见即所得”地编辑和输出硬拷贝，支持电子出版； 大多数电子地图支持多媒体信息技术。区别： 电子地图包含了GIS的主要功能，但不是全部功能 2 侧重于可见实体的显示

3不同来源的电子地图数据，难以赋予统一的空间数学基础，空间分析薄弱 4 虚拟现实技术的含义

虚拟现实(Virtual Reality)，是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等

行为的高级人机交互技术，是当代信息技术高速发展和集成的产物。

第八章 WEB GIS 与一般GIS 特点的区别

WebGIS：是GIS与www的有机结合，GIS通过www功能得到了扩展，从www的任意一个节点，人们可以浏览和获取Web上的各种地理空间数据及属性数据、图像、文件，可以进行地理空间分析。1 基于C/S模式，传统的GIS大多数为独立的单机系统 利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换，信息传输是全球性的 是一分布式系统，用户、服务器可分布在不同地点和计算机平台上。GIS设计的方法（5个），阶段（4个）

（1）结构化生命周期法（2）由底而上法（3）快速原型法（4）面向对象的软件开发方法（5）“演示和讨论”方法 开发阶段

一、系统调查分析

（1）需求调查与分析；（2）可行性分析；（3）系统分析。

二、系统设计

系统设计的任务是将系统分析阶段提出的逻辑模型化为相应的实际的物理模型这是整个研制工作的核心。

三、系统的维护

此阶段是把系统设计的成果付诸实施，实现能够使用的实际系统。

四、系统的运行和维护

系统验收是系统实施的终结，系统维护是指在运行过程中，为适应环境和其它因素的各种变化，保证系统正常工作而采取的一切活动。

2选址问题A 设某项应用为从A市到B市的铁路路线选址，（1）要求所选的路线必须经过A、B两地之间的C县和D县(C县属于A市，D县属于B市，并且两县接壤)；（2）铁轨经过的地段的地形坡度小于10度，土层坚实，避开水体；（3）在此基础上，尽量使整个路线的造价最小。

已有的空间数据资料是A市的全要素地图和B市的全要素地图（包含行政区划、人口、地形等高线、土壤类型、河流、湖泊分布等等），请试以GIS方法，设计该路线选址的应用模型，用框图表示其运行过程，并说明其有关的操作和算子。

3选址问题B

设某项应用为核电站选址，要求（1）核电站临近海湾，（2）交通便捷，（3）地形坡度小于5度，地质条件安全，（4）并避开居民区。

已有的空间数据资料是该地区的全要素地图（包含行政区划、人口、地形等高线、土壤类型、河流、湖泊分布等等），请试以GIS方法，设计该位置选择的应用模型，用框图表示其运行过程，并说明其有关的操作和算子

注意：少了海岸线图，对海岸一侧进行缓冲区分析，得到临近海湾的地区

第五篇：地理信息系统考研学校

地理信息系统考研学校

武汉大学（测量）

解放军信息工程大学（测量）

大庆石油学院（矿产普查与勘探，地球探测与信息技术，矿物学、矿床学、岩石学）

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北京大学（自然地理学，人文地理学，气象学，大气物理学与大气环境，地图学与地理信息系统，流体力学，固体地球物理学，空间物理学，矿物学，岩石学，矿床学，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，地质学，摄影测量与遥感，环境与资源保护法学，历史地理学，大气物理学与大气环境，第四纪地质学，生态学，建筑设计及其理论，人口、资源与环境经济学）

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北京科技大学（矿物学、岩石学、矿 床学，矿产普查与勘探）

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北京林业大学（自然地理学，地图学与地理信息系统，生态学，自然保护区，城市规划与设计，旅游管理）

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石油大学（北京）（矿物学、岩石学、矿床学，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，地图制图学与地理信息工程，矿产普查与勘探，地球探测与信息技术）

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太原理工大学（地图制图学与地理信 息工程，矿产普查与勘探，地球探测与信息技术，市政工程，水文学及水资源，环境科学，环境工程）

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中国地质大学（北京）（地图制图学与地理信 息工程，人口、资源与环境经 济学，固体地球物理学，海洋地质，矿物学、岩石学、矿 床学，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，第四纪地质学，科学技术史，大地测量学与测量工

程，摄影测量与遥感，矿产普查与勘探，地球探测与信息技术，油气田开发工程，地质工程，安全技术及工程，管理科学与工程，分析化学，水文学及水资源，环境工程，地球化学，矿产普查与勘探，人口、资源与环境经 济学，通信与信息系统）

中山大学（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统，水文学及水资源，气象学，大气物理学和大气环境，物理海洋学，环境科学，矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学，第四纪地质学，岩土工程）

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兰州大学（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统，气象学，大气物理学与大气环境，矿物学、岩石学、矿床学，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，第四纪地质学，岩土工程，水文学及水资源，地质工程）http:///

西北大学（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统，中国历史地理，区域经济学，城市规划与设计，矿物学、岩石学、矿 床学，第四纪地质学，地球探测与信息技术，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，第四纪地质学，矿产普查与勘探，地质工程）

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西北农林科技大学（地图学与地理信息系统，生态学，环境科学，土壤学，土地资源与空间信息技术，水土保持与荒漠化防治，土地资源管理，环境与资源保护法学，水文学及水资源，水力学及河流动力学，水工结构工程，水利水电工程，农业水土工程，环境工程）

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成都理工大学（科学防灾减灾工程及防护工程，地图制图学与地理信息工程，地图学与地理信息系统，固体地球物理学，矿产普查与勘探，矿物学、岩石学、矿床学，地球探测与信息技术，地球化学，地质工程，古生物学与地层学，环境地质，构造地质学，第四纪地质学，应用地球物理，沉积学，环境科学，环境工程）http://

昆明理工大学（地图学与地理信息系统，大地测量学与测量工程，地图制图学与地理信息工程，矿产普查与勘探，地质工程）

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