GIS复习题最终版.docx
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GIS复习题最终版
考研GIS概论复习题
一、名词解释(30’)
1.数字地球:
是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化,变成一个地球信息模型计划。
是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达,是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。
2.数字高程模型(简称DEM):
是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标(x,y)及其高程(z)的数据集。
3.空间元数据:
是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式等特征的数据,是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
4.WebGIS:
是利用Web技术扩展和完善地理信息系统的一项技术。
它是基于网络的客户机/服务器系统而非传统的单机系统;它利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换;它是一个分布式系统,用户和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机平台上。
WebGIS主要用于空间数据发布、空间查询检索、空间模型服务、Web资源的组织等。
5.空间缓冲区分析:
是以点、线、面实体为基础,自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层,然后建立该图层与目标图层的叠加,进行分析而得到所需结果。
6.虚拟现实:
是计算机产生的集视觉、听觉、触觉等为一体的三维虚拟环境,用户借助特定装备以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现在世界中难以经历的体验。
7.开放性地理信息系统(OpenGIS):
是由美国OGC提出一个非赢利性组织,其目标是制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。
它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境,与传统的地理信息处理技术相比,基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。
:
用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系。
GIS传统的基于矢量数据结构的结点-弧段-多边形,用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。
这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系。
9.地理信息:
是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
10.矢量数据结构:
是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。
这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征,数据精度高,数据存储的冗余度低,便于进行地理实体的网络分析,但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
(p49)
11.空间数据库:
是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
(此题有疑问)
12.数据:
是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
(p1)
13.国家基本比例尺地形图:
是根据国家颁布的测量规范、图式和比例尺系统测绘或编绘的全要素地图,也可简称为“基础地形图”。
基本地形图是经济建设、国防建设和文教科研的重要图件,又是编绘各种地理图的基础资料,其测绘精度、成图数量和速度等是衡量国家测绘技术水平的重要标志。
世界各国采用的基本比例尺系统不尽相同,目前中国采用的基本比例尺系统为:
1∶1万、1∶2.5万、1∶5万、1∶10万、1∶25万、1∶50万、1∶100万等七种。
过去曾用1∶20万,后改为1∶25万。
14.DEM(数字高程模型):
是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。
15.空间数据挖掘:
是指在空间数据库的基础上,综合利用各种技术方法,从大量的空间数据中抽取隐含的知识、空间关系或非显式存储在数据库中有意义的特征或模式。
揭示出蕴含在数据背后的客观世界的本质规律、内在联系和发展趋势,实现知识的自动获取,从而提供技术决策与经营决策的依据。
16.空间数据:
是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据,它可以用来描述来自现实世界的目标,它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。
17.叠合分析:
是指在相同的空间坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
18.智慧地球:
是由IBM提出的概念,就是通过在基础设施和制造业上大量设立传感器,捕捉运行过程中的各种信息,然后通过传感网,进入互联网,通过计算机分析处理发出智慧指令,再反馈回去,到传感器,到基础设施和制造业上,极大提高效率,产生更大的效益。
19.传感器:
是指收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。
20.空间数据的拓扑关系:
是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系,拓扑数据也有利于空间要素的查询。
21.TM/ETM:
TM是一种遥感器,搭载在美国陆地卫星Landsat系列卫星上。
TM影像是指美国陆地卫星4~5号专题制图仪所获取的多波段扫描影像,有7个波段。
具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度。
Landsat-7,卫星上携带专题制图仪ETM,ETM具有8个波段,其中1-5波段和7波段是多光谱波段,空间分辨率是30米,第六波段是热红外波段,空间分辨率是120米,第8波段为全色波段,空间分辨率为15米。
景宽185公里,景面积为34225平方公里。
22.大气窗口:
通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收、或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。
二、简答题(6×10’=60’)
1.如何实现多源空间数据的融合?
(待完善)
(1)几何纠正:
指消除或改正遥感影像几何误差的过程。
通过统一坐标系和统一投影校正。
(2)数据匹配:
是数据之间按照某种内在关系进行配准。
将同名点匹配在一起以供显示、分析。
(3)矢量数据融合是采用地理数据转换等方法,实现诸数据源的数据模型、分类分级和几何位置融合,以及属性数据的进一步丰富,是去伪求真、去粗求精的地理数据处理过程。
其融合技术包括:
①数据融合规则的制定②地理数据模型融合的理论与方法③地理要素编码的融合技术④地理要素几何位置的融合技术。
(4)栅格数据融合。
其融合技术包括:
①简单的图像融合方法②塔式算子③小波变换的多尺度分析。
(5)矢量与栅格数据之间的融合。
2、空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容?
答:
空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界,再到计算机世界的转化过程。
具体步骤和内容为:
(1)需求分析:
即用系统的观点分析与某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合;
(2)概念设计:
把用户的需求加以解释,并用概念模型表达出来。
概念模型完成从现实世界到信息世界的抽象,具有独立于具体的数据库实现的优点,因此是用户和数据库设计人员之间进行交流的语言。
(3)逻辑设计:
空间数据库逻辑设计的任务是,把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提共的工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型,并用数据描述语言表达出来;
(4)物理设计:
数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计,即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现,从而建立一个具有较好性能的物理数据库。
3.简述DEM的主要用途。
DEM是一定范围内规则格网点的平面坐标及其高程的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集,然后进行数据内插而形成的。
DEM可应用于地形曲面拟合,立体透视图制作,通视性分析,流域特征地貌提取与地形自动分割,计算地形属性等应用领域。
①地形曲面拟合:
根据有限个格网点的高程,可以拟合一个地形曲面,推求区域内任意点的高程。
②立体透视图制作:
从一个空间三维立体数字高程模型到一个平面的二位透视图,本质是一个透视变换。
调整视点、视角等各个参数值,就可从不同方位、不同距离绘制形态各不相同的透视图制作动画。
③通视性分析:
点对点通视;点对线通视;点对区域通视。
④流域特征地貌提取与地形自动分割技术包括两个方面:
a..流域地貌形态结构定义b.特征地貌自动提取和地形自动分割算法。
⑤计算地形属性:
分为但要素属性和复合属性两种。
前者可由高程数据直接计算,如坡度、坡向,后者由几个单要素属性按一定关系组合成的复合指标,用于描述某种过程的空间变化。
地理信息系统的标准化直接作用是保障地理信息系统技术及其应用规范化发展,指导地理信息系统相关的实践活动,拓展地理信息系统的应用领域,从而实现地理信息系统的社会及经济价值。
地理信息系统的标准体系是地理信息系统技术走向实用化和社会化的保证,对于促进地理信息共享、实现社会信息化具有巨大的推动作用。
标准化在地理空间信息中的作用主要体现在:
(1)标准化是促进地理空间信息技术发展、推动地理空间信息产业化及经济社会信息化的重要手段。
(2)标准化是地理信息共享,实现各信息系统之间互联互通的前提和基础。
(3)地理信息标准化是国家信息化的重要组成部分。
5.地理信息系统由哪几个主要部分组成?
有哪些主要功能?
(和基本功能有什么区别?
)
答:
(1)GIS由计算机硬件、软件、数据和用户4大要素组成。
硬件包括计算机及其输入输出设备额网络设备。
软件是支持信息的采集、处理、存储管理和可视化输出的计算机程序系统。
③数据则包括图形和非图形数据、定性和定量数据、影响数据和多媒体数据等。
④用户包括一般用户和从事系统的建立、维护、管理和更新的高级用户。
(2)主要功能:
数据采集与编辑数据存储与管理③数据处理和变换
④空间分析和统计⑤产品制作与演示⑥二次开发和编辑。
6.遥感与GIS数据的融合的常用方法有哪些?
(1)遥感影像与数字线画(DLG)的融合:
经过正射纠正后的遥感影像,与数字线画图信息融合,可产生影像地图。
这种影像地图具有一定的数学基础,有丰富的光谱信息与几何信息,又有行政界线和属性信息,直接提高了用户的可视化效果。
(2)遥感影像与数字地形模型(DEM)的融合:
数字地形模型与遥感数据的融合,有助于实施遥感影像的几何校正与配准,消除遥感影像中因地形起伏所造成的像元位移,提高遥感影像的定位精度,同时数字地形可参与遥感影像的分类,改善分类精度。
(3)遥感影像与数字栅格图(DRG)的融合:
将数字栅格地图与遥感图像配准叠合,可以从遥感图像中快速发现已发生变化的区域,进而实现空间数据库的自动/半自动更新。
答:
(1)GIS的发展史:
①20世纪60年代是地理信息系统开拓起步阶段,在这个阶段,计算机硬件系统的功能还很弱,计算机存储能力很小且磁带存取速度也很慢,极大地制约着地理信息系统的发展,使得图形功能和地学分析功能都非常有限,相应的算法也比较粗糙。
②20世纪70年代是地理信息系统巩固发展阶段,该阶段计算机硬件、软件技术得到了迅速的发展,而图形、图像卡等技术的发展则增强了人机对话和图形的显示功能,为基于图形的人机交互提供了良好的基础。
③20世纪80年代是地理信息系统技术大发展时期,由于大规模和超大规模集成电路的问世,退出了第四代计算机,特别是微型计算机和远程通信传输设备的出现为计算机的普及应用创造了条件,加上计算机网络的建立,使地理信息的传输时效得到极大地提高。
④20世纪90年代至今是地理信息系统应用普及步阶段,随着各个领域对地理信息系统认识程度和认可程度的提高,应用需求大幅度增加,导致地理信息系统正向更深的应用层次发展,表现出从地理信息系统走向地理信息服
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