专业课大题

第一章

1.论述当前GIS发展趋势？

第二章

1.GIS空间拓扑关系的种类？

拓扑关系：指网络结构元素点、线、面域之间的空间关系。主要表现为拓扑关联、拓扑邻接、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要坐标和距离就可以确定某种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系。另外，拓扑数据也有利于空间要素的查询。

拓扑关联：指存在空间图形中的不同元素之间的拓扑关系。

拓扑邻接：指存在于空间图形的同类要素之间的拓扑关系。

拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级元素之间的关系。

２.包含分析?

包含分析：确定空间对象间的拓扑包含关系。包含分析的基本算法是点与面之间的包含分析。确定点与面之间是否存在包含关系可以采用铅垂线的算法来解决，基本原理为：

（1）设研究区域T的一个封闭多边形F=（n1,n2,n3．．．．．．），顶点ni=（xi,yi）,i=1、２、３．．．．．．ｍ。Ｔ区域内的一个点要素为Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ），由Ｐｔ作一条铅垂线Ｒ；

（2）计算铅垂线与多边形的交点：

（3）如果交点为偶数，那么，点Pt，在多边形外；如果交点数为奇数，那么点Pt在多边形内；

如果铅垂钱与多边形的交点等于多边形的结点或者中间点，那么，在结点或中间点处，将得到两个交叉点，此时，在编辑算法时就必须处理如下两种情况：

１）如果与交点相邻的多边形上的两点位于垂线的两侧，那么，就需要删除两个交点中的一点

２）如果与交点相邻的多边形上的两点位于垂线的同侧，那么，不能删除两个交点中的一点

利用包含分析，可以确定居民属于哪个村庄或哪个城镇；某个矿区属于哪个行政区；面状数据从矢量数据向栅格数据的转换。

3.矢量、栅格、高程数据在GIS中有哪些表达方式？

矢量数据在GIS中的达方式：坐标序列法、拓扑结构编码；

栅格数据在GIS中的达方式：直接栅格编码、压缩编码（链码、块码、游程长度编码、四叉树编码）；

高程数据在GIS中的达方式：数字高程模型、规则格网模型，不规则三角网模型、层次模型、等高线的数字化数据；

4.GIS数据如何组织、如何编码？

GIS数据的组织涉及空间数据和属性数据的组织，目前大多数系统都是将二者分开存储与组织，通过公共项（一般定义的为地物标识码）来连接，栅格模型，矢量模型，矢量/栅格混合模型是常用的空间数据的组织方法。

GIS数据组织：

在矢量模型中，可以采用点、线、面来表达现实世界中的地物要素的位置和范围。

在栅格模型中，空间被划分成规则的栅格，地理实体的位置由栅格的行列号定义，栅格的大小代表了定义的空间分辨率，每个栅格对应于一个特定的空间位置。

GIS数据编码：

对于矢量数据编码：即以点、线、面的方式编码，并以（x，y）坐标串记录离散的空间数据。每个实体点得位置用它在坐标参考系中的坐标定义，线用一些列点表示，面由一系列线段组成封闭的多边形。

坐标序列法：空间数据按照基本的空间对象点线多边形进行单独组织，点线面用一系列坐标对表示。

拓扑结构编码法：弧段或链段是数据组织的基本对象，点是相互独立的，点构成线，线构成面，每条线始于起始节点，止于终止结点。

对于栅格数据编码：以一系列栅格单元表达连续的空间数据。

直接栅格编码、压缩编码（链码、游程长度编码、块码、四叉树编码）

5.矢量数据编码的方法？栅格数据的编码方法？

矢量数据结构编码：

（1）坐标序列法（实体数据结构）：由多边形边界的x，y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码方式。

一、它以基本的空间对象点、线、面为单元进行单独组织，不含拓扑信息，数据编

排比较直观，数字化操作简单。

二、每个多边形都以闭合的线段存储，多边形的边界被数字化两次和存储两次，造

成数据的冗余和不一致。

三、点，线，多边形都有各自的坐标数据，但没有拓扑数据，因此，互相之间并不

关联。

四、岛只作为一个单个的图形，没有与外界多边形的联系。

（2）拓扑结构编码：为在点，线，多边形之间建立关联，以及彻底解邻域和岛状信息的处理问题而必须建立起来的一个完整的拓扑关系结构。这种结构应该包括：唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大最小x，y坐标值）。

点是相互独立的，点连成线，线构成面，每条线始于起始节点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接，构成多边形的线又称为链段或弧段，两条以上的弧段相交的点称为结点；由一条弧段组成的多边形称为岛，多边形中不含岛的多边形称为简单多边形，表示单连通区域；含岛区的多边形称为复合多边形，表示复连通区域，在复连通区域中，包括有外边界和内边界，岛区多边形看作是复连通区域的内边界。在这种数据结构中，链段和弧段是数据组织的基本对象。

栅格数据结构编码：

1.直接栅格编码２.压缩编码：链码、块码、游程长度编码、四叉树编码。

2.游程长度编码：逐行将相邻的同值网格进行合并，并记录合并后网格的长度及网格的值，

其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

3.四叉树编码：是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n*2n,且n>=1），直到子象限

的数值单调为止。凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。

第三章

1.在地理信息系统中，如何进行空间数据的坐标变换？

坐标变换：实质是建立两平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换。他们是空间数据处理的基本内容之一。

几何纠正：是为了实现对数字化数据坐标系的转换和图纸变形误差的改正。包括：仿射变换，相似变换，二次变换。