武汉理工大学考试试题纸AB卷-网络教学综合平台

武汉理工大学教务处
试题标准答案及评分标准用纸
课程名称：《网络GIS》（A卷）
一、简答题（每题5分，共10题，总分50分）
1.答：可视化是一种将抽象符号转化为几何图形的计算方法，以便研究者能够观察其计算的过程和结果。

可视化包括图像的理解和综合，也就是说可视化是一个工具，用来解释输入计算机中的图像数据和根据复杂的多维数据生成图像（2分）。

可视化技术是出现在计算机发明以后，而地图和地图制图的出现远远比可视化要早得多。

对于地学领域而言，地图、地图制图、机助地图制图、数字地图制图等一开始就是可视化（2分）。

其中，地图制图可视化是一个较新的概念，出现于20世纪90年代初，所有的制图活动都可以认为是一种可视化。

与地图学相关的学科有地理学、地图制图学、地理信息系统等，其中可视化技术的出现将这些学科密切联系在一起，并出现了地图学可视化、地理学可视化、地图制图学可视化，以及地理信息系统可视化（1分）。

2. 答：当前GIS软件（如Mapinfo、Arcinfo等）的可视化均采用关联表技术（1分）。

GIS可视化包括地理数据、地图符号库以及两者之间的关联表（2分）。

GIS可视化的关联表（2分）
3.答：GML提供了地理要素数据的编码机制，而没有考虑这些数据的可视化问题（2分）。

GML能被样式为不同的表达格式包括矢量和栅格图像、文本、音乐和声音，而且能用于不同目的、不同设备中，地图是GML最通常的表达方法。

基于XML的图形表达是通过XSL将GML数据格式转换为SVG，实现DLM到DCM的转换，其中XSL作为地图可视化的一种工具，地图采用SVG语言表示，地理数据采用GML表示（2分）。

SVG能制作高质量的网络地图，具有很强的地图制图交互能力（1分）。

4.答：WMS定义了三个操作：“GetCapabilities()”返回服务层的元数据（2分）；“GetMap()”返回一定地理范围和维度的地图，用户提供所需地图的边界范围、图像大小、格式、错误处理等信息（2分）；“GetFeatureInfo()”是可选的第三种操作，它返回地图中指定要素的属性信息，用户提供所作用的图层和点位置的坐标对（x, y）（1分）。

5.答：第一，基于栅格图像的可视化，即转换地图矢量文件到栅格图像文件（2分）。

地图信息被转换为浏览器可以支持的格式(如GIF, JPEG等)，然后送到浏览器显示，如WMS等。

这种方法不需要任何插件就可以实现。

第二，基于JavaApplet的可视化（2分）。

第三，基于ActiveX的可视化（1分）。

把地图数据读到JavaApplet中，然后在客户端显示该Applet。

在客户端安装ActiveX控件，如SVG Viewer，然后读取服务器端的数据进行显示。

同样，在第一次运行的时候，需要下载安装ActiveX控件。

该方法被Autodesk的MapGuide使用。

6.答：数据的结构化程度可以分成三种：一是完全结构化(Well-structured)，如存储在通用数据库中的关系型、面向对象型等数据，它们是严格按照数据库模式的结构录入的（2分）；二是完全无结构，如声音文件或图象文件中的数据(是二进制位流) （1分）；三是半结构化，目前还没有一个统一的定义，它既不同于毫无结构的文件系统，也不具备数据库系统严谨的结构，它介于两者之间，表现为数据不遵循固定的模式、结构隐含、模式信息量大、模式变化快、模式与数据统一存储，先有数据后有模式、没有强制性模式限制，使得半结构化数据具有很大的灵活性等特点（2分）。

7.答：SGML（SGML，Standard Generalized Markup Language）功能强大，但过于复杂；HTML功能简单，但无法处理大量的结构化信息，于是在这些问题当中，就产生了一种新的标记语言――XML（2分）。

它创建的目的在于尽量地简化SGML，并继承其优点，而在另一方面又尽可能地弥补HTML的缺点。

与HTML最大不同是XML 描述的是结构和语义，而不是格式化（2分）。

XML已经被公认为一种整合基于网络的信息的有效方法，相关的研究也已经表明在网络环境下，XML作为信息整合的公共协议具有潜在的能力（1分）。

8.答：地图制图标记语言是采用XML元标记语言对地图制图数据的表示，是在地理与地图标记语言概念的基础上，扩展了与地图制图相关的内容；具有独立的数据类型，便于描述空间位置及其样式；是为了便于网络制图数据的使用和重用，也为其他应用如地图表达、图示表达提供中间数据；是一种利用XML描述地图制图数据的一种自定义标记语言，能用于地图制图数据的编码；用于表示地图制图数据语义，包含了大量的XML标记；重点用于标记制图数据的内容，而不是样式；兼具表达几何特征和地图语言，因而有效地克服了一些矢量图形语言对地图制图描述能力的不足，便于地图制图；继承了XML的规范、简单、可扩展、分层等特点，是一种对象化描述的信息语言，适合于与知识系统集成的应用；在基于Web的地图制图系统和异构系统数据交换等方面有着较好的应用前景；地图制图数据作为一种新型的数据类型，便于对新型地图制图的描述。

（任选5个即可）
9. 答：基于XSL的表达规则模型具有：(1)表示能力强，能将图式规范中的知识正确地表达出来（1分）；(2)易于理解，XSL简单、明了，而且是开放的标准格式（2分）；(3) XSL易于被计算机组织、管理、检索与共享；(4)XSL 能够方便地对表达的知识进行扩充（2分）。

10. 答：SVG地图具有：（1）放大缩小，用户可以放大地图图像到任何倍数而不必担心损失地图的细节；（2）文字的查询，由于文字在SVG图形里面仍然是以文字表示的，所以可以很容易地被查询和修改；（3）文件小，SVG 是文本文件，其压缩率非常高，使得文件大小和下载时间大大减少，这对于数据量大的地理数据在Web上发布是非常重要的；（4）可提供16位色支持，使地图颜色丰富多彩；（5）可以很容易地实现和用户交互，编写鼠标事件就可
以实现高亮度显示，地图提示，特殊效果等；（6）支持超链接，当SVG图形放大或漫游时，通过URL能动态加载更加详细或不在视口范围的数据，实现层状细节模型的分布式处理。

（任选5个即可）
二、问答题（每题10分，共5题，总分50分）
1.答：当前地理信息在面向基于网络的应用时，出现了许多问题：（1）客户仅仅只能与自己的服务器交互；（2）不能实时获取分布式的异构数据；（3）在Internet上传输与显示的地图大多数是栅格图像而不是矢量格式。

在线制图的主流方法依赖于GET_IMAGE, getmap或相似的网络地图服务请求，这些请求以获得地图图像（Map Image），用于客户端的地图显示。

主流方法的局限性：（4）不适合于地图的连续更新和/或在客户端需要高层次交互；（5）在服务器上下载地图图像占用较大的带宽；（6）由于栅格的地图格式限制了客户端的交互能力和图形质量，不能满足地图客户端日益增强的地图处理与质量要求；（7）不适于将不同服务器的数据在客户端进行合并。

（每个2分，任意5个即可）
2. 答：地图制图数据既具有地理数据的内容如地理要素的空间位置等，但没有地理数据翔实如没有空间拓扑关系的描述（2分）；同时也具有地图数据的内容如地图符号等，但又不同于地图数据如没有表示地图符号的图形（2分）。

地图制图数据的目的是面向地图制图，其内容包括地图制图所需要的完备的数据，包括部分地理数据、地图数据以及扩展的新的数据，如动画地图的时间、动态地图的时态关系等（2分）。

当前地图制图数据作为GIS可视化或图示表达中的附属的临时数据存在，并没有将它作为与地理数据和地图数据具有同等的地位（2分）。

在制作新型的地图中，强调引用计算机技术而忽略地图制图知识，仍然采用传统数据类型与数据表现方法模拟新型的地图。

导致新型地图在概念与实现之间存在较大的差距。

作为联系地理数据与地图数据之间的地图制图数据，在地图可视化中并没有得到足够的重视，导致地图的更新等问题难以有效解决（2分）。

3.答：通用数据库系统都要求所有的数据遵循一个显式定义的、固定不变的、完美的数据库模式，即都是根据已有实际数据先建立合适的数据库模式，再将原始数据以数据库模式的结构形式录入到数据库中（4分）。

虽然通用数据库技术具有很多优势，诸如高效的存储和查询，具有并发控制和错误恢复功能等。

但它们在管理像Web上的那些半结构化数据时却有两个明显的缺陷（2分）：(1)因为数据结构很不规则，在关系数据库系统中，就往往会出现大量的空值，而面向对象数据库系统同样也难设计一个包容不规则数据的数据库模式（2分）；(2)因为数据的结构经常变化，还不断有新型数据加进来，所以即使勉强定义了数据库模式，模式也需要经常修改（2分）。

4.答：XML设计的目标是使SGML像HTML一样能够通过WEB发送、接受与处理。

XML具有：（1）XML 是文本化的小型数据库表达语言；（2）XML是客户端计算的数据结构载体，将原来必须由服务器端处理的许多负载都分配到了客户端上处理，从而降低了服务器的负担，优化了服务器的性能，而这在HTML标记语言体系结构中是根本不可实现的；（3）XML是信息的高层封装与运输标准，据此XML也是不同应用系统之间的数据接口标准，是所有信息的中间层表示，是中间层应用服务器的通用数据接口，实现不同数据源之间的数据交换；（4）XML是HTML 的高层扩展；（5）XML是信息的对象化语言；（6）XML是不同数据结构体的文本化描述语言，可以描述线性表、树、图形等数据结构，也能描述文件化的外部数据结构，可以说XML是一种通用的数据结构；（7）XML是在因特网时代与Java、CORBA等量齐观的一个概念，Java解决了语言实施的同一，CORBA解决了通讯协议的同一，XML 解决了信息表示、关联的同一，面向对象是这三者的共同理论基础。

（8）XML是国际标准化组织的标准通用标记语言SGML的子集；（9）XML是BNF的语言化、标准化、电子化；（10）一种数据多种显示，XSL能使Web浏览器直接根据用户的不同需求改变文档的显示法。

(每条1分)
5.答：（1）面向Web 2.0的传统Web GIS的局限性（5分）
传统的Web1.0 GIS是基于单Web网站服务器的GIS系统，是将单机版的GIS通过Web服务器实现GIS系统的网络化。

其最大的特点是Web服务器的独立的，不能或不能有效地和其他网站进行合作、交互，这主要是因为GIS 系统中的地理要素标识符是内部标识码，具有系统的私有性特点，不能与其他GIS系统共享。

因此，Web1.0 GIS不能通过内部标识符与其他Web网站进行交互。

（2）Web 2.0 GIS面向交流的特性（5分）
Web 2.0 GIS则是建立在Web2.0概念基础上的Web GIS系统，通过XML技术及其相关技术（如标签、RSS）很好地解决了Web网站之间的合作、交互问题。

Web2.0网站之间能进行无缝地交流合作，并向位于另外一台计算机上的读者传递一个整合好的页面。

面向交流的系统需要协同性，互联网作为一个平台当然也是如此。