兰州大学地理信息系统考研真题及答案

2002地理信息系统

名词解释、（5”x5）

1.地理信息系统(02,03)

G eographic Information System简称GIS。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。

是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术，它的主要职能是向管理和生产部门提供有关区域综合、方案优化、战略决策等方面可靠的地理信息或空间信息。

2.数据库管理系统02,03)

(da tabase management system)是一种操纵和管理数据库的大型软件，是用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。能够对介质上存储的数据进行语义和逻辑上的定义，并提供对数据的查询检索和存取功能，以及能够对数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。

它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过dbms 访问数据库中的数据，数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作。它提供多种功能，可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。它使用户能方便地定义和操纵数据，维护数据的安全性和完整性，以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库。

3.GPS02,03,04)

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。是一种采用距离交会法的卫星系统。分为空间部分、地面控制系统、用户设备部分。GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) 。

GPS是美国海陆空三军联合研制的全球性、全天候和实时性导航、定位和定时系统. 该系统从1973年12月开始研制, 20世纪80年代试运行, 90年代成熟. GPS由卫星系统、地面控制系统和用户接收机三个部分组成. 与其他定位技术相比, GPS具有全天候全球覆盖、高精度、多用途、定位速度快、自动化程度高、抗干扰性能好、保密性强和经济效益高等特点。该技术正沿着卫星系统性能改进、接收机性能改进和导航定位方法完善三个方向发展。

轨道倾角为55°。此外,还有 3 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到 4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。

4.地图投影02,03,04)

就是依据一定的数学法则将气球曲面映射到平面或者可以展开成平面的曲面（如圆柱，圆锥），以此建立地表面点与平面点之间的一一对应关系。

地图投影,Map Projection.把地球表面的任意点，利用一定数学法则，转换到地图平

面上的理论和方法。地图投影就是指建立地球表面（或其他星球表面或天球面）上的点与投影平面（即地图平面）上点之间的一一对应关系的方法。即建立之间的数学转换公式。它将作为一个不可展平的曲面即地球表面投影到一个平面的基本方法，保证了空间信息在区域上的联系与完整。这个投影过程将产生投影变形，而且不同的投影方法具有不同性质和大小的投影变形。

(1)按变形方式可分等角投影、等(面)积投影和任意投影三类。

(2）按转换法则，分几何投影和条件投影。

(3）按投影轴与地轴的关系，分正轴（重合）、斜轴（斜交）和横轴（垂直）三种。（4）几何投影中根据投影面与地球表面的关系分切投影和割投影。

5.元数据02,03)

data about data (关于数据的数据)。是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多反映数据自身特征规律，以便用户对数据集准确，搞笑充分的开发与利用。不同领域的数据，其元数据的内容会有很大的差异，通过元数据可以检索访问数据库，可以有效的利用计算机系统资源。可以对数据进行加工处理和二次开发等，实现空间信息共享的核心标准。

它是一种广泛存在的现象，在许多领域有其具体的定义和应用。元数据（Metadata），又称元数据、中介数据，为描述数据的数据（data about data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示储存位置、历史资料、资源寻找、文件纪录等功能。元数据算是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，必须在描述并收藏数据的内容或特色，进而达成协助数据检索的目的。

论述题(25”x3)

1.比较矢量数据与栅格数据的优缺点（02，03，04）

矢量和栅格数据结构总体比较

矢量结构和栅格结构是利用计算机形象表现客观世晃的两种基本方式，二者互相补充，相辅相成。矢量结构力图精确而简明地表达人类对地理空间事物简化抽象的结果，即点、线和多边形空间对象的轮廓，具有天然的精练性，以及为了保证准确、精练而带来的结构复杂性。栅格结构的基点是从某种(属性)角度，用简单规整的格网来模拟空间景观的整体形象，数据量大而结构简单，但抽象和简明地表达主要空间对象及空间关系的能力不够强。矢量和栅格数据结构的表现手法和总体效果也正好相反：矢量结构的数据的空间位置坐标取值可以是任意的、连续的，但表达的空间形象是分立空间对象组成的画面，即总体效果是不连续的；而栅格结构的数据取值方式是不连续的、分立的，但总体表达效果却可以是连续的，表现为照片般的空间图像。

矢量数据优点：数结构紧凑，冗余度低拓扑关系易于空间分析，查询图形显示质量好精度高便于面向实体的数据表达

缺点：软件实现的技术要求比较高多边形叠置分析相对困难数据结构复杂不能像遥感图像那样做增强处理

栅格数据优点：数据结构简单空间分析较易实现有利于遥感数据的匹配应用和分析输出快速成本低廉

缺点：数据冗余度高拓扑关系难以表达定位精度比矢量低投影转换难。

通过以上的分析可以看出，矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点是互补的（图2-4-1）为了有效地实现GIS中的各项功能(如与遥感数据的结合，有效的空间分析等)需要同时使用两种数据结构，并在GIS中实现两种数据结构的高效转换。在GIS建立过程中，应根据应用目的和应用特点、可能获得的数据精度以及地理信息系统软件和硬件配置情况，选择合适的数据结构一般来讲，

栅格结构可用于大范围小比例尺的自然资源、环境、农林业等区域问题的研究。矢量结构用于城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用。