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中科院地理所1998年GIS考试试题 栅格与矢量结构优劣比较

[ 来源:互联网 | 时间:2009年05月10日 | 收藏本文 ] 【

一、名词解释

GIS——是GeographicInformationSystem 的缩写指由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过对地理数据的集成、超出、检索、操作和分析,生成并输出各种地理信息,从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府各部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划管理提供决策服务。

空间拓扑叠加——即overlap,指针对多种类型输入数据层的某种函数的叠加运算,把分散在不同层上的空间、属性信息按相同的空间位置叠加到一起,合成新的一层,是GIS 中最常见的模型分析方法叠合过程,往往是对空间信息和对应的属性信息作集合的交、并、差、余运算,并可进一步对属性作其它的数学运算包括面与面、线与面、点与面的叠合也可分为简单的视觉信息叠合和较复杂的分类模型叠合。

数字地形模型——即DigitalTerrainModel,是地形表面形态属性信息的数字表达,是描述地面特性的空间分布的有序数值阵列。

二、简答

1、GIS构成

答:它由三个基本部分构成:

(1)计算机系统包括硬件系统和软件系统硬件部分包括数据输入设备数字化仪等)、数据存储和处理设备中央处理机CPU 和磁盘驱动器)、输出设备绘图仪、打印机等软件系统包括计算机系统软件、GIS 系统软件和应用分析软件。

(2)地理数据库系统由数据库实体一般包括三方面内容,即空间位置坐标数据、地理实体间的拓扑关系以及相应的属性数据和地理数据库管理系统组成。

(3)地理信息系统的应用人员和组织机构地理信息系统专业人员是地理信息系统应用成功的关键,而强有力的组织是系统运行的保障。

另外,从系统的数据处理看,GIS 由5 个基本模块组成数据输入子系统、数据存储与检索子系统、数据处理与分析子系统和数据输出子系统组成。

1、关系数据库构成

2、栅格与矢量结构优劣比较

答:矢量结构是通过记录坐标的方式,用点、线、面等基本要素尽可能精确的来表示各种地理实体具有定位明显、属性隐含的特点栅格结构是将地面划分为均匀的网格,每个网格作为一个像元,像元的位置有所在行、列号确定,像元所含有的代码表示其属性类型或仅是与其属性记录相联系的指针。

矢量结构的优点是:

n 显示图形的质量高,可视性好; n 存储数据量较小; n 应用网络分析可建立完整的拓扑关系; n 显示数据精度高 n 可对图形及其属性进行检索、更新和概括其不足之处在于:

n 数据结构较为复杂; n 多图叠加操作较困难; n 由于拓扑关系的不同,使得模拟操作较困难; n 数据输出的费用较高; n 难于进行某些空间分析运算

栅格结构的优点是:

n 数据结构简单; n 易于与遥感影象和数字测量影象等数据结合; n 易于进行各种空间操作和空间分析; n 易于进行模拟操作; n 有发展潜力

其缺点为:

n 图形数据量大; n 减少数据量要以牺牲精度为前提; n 图形显示的可视性不如矢量结构; n 网络分析较难; n 投影变换较为耗时

三、问答

1、GIS发展简况与趋势

答(1)GIS发展简况

国际:

GIS 的发展经历了以下几个阶段60 年代的开拓期,注重于空间数据的地学处理,如美国人口调查局建立的DIME 用于处理人口统计数据;70 年代的巩固期,注重于空间地理信息的管理,充分利用了新的计算机技术,但数据分析能力仍然很弱,在地理信息技术方面未有新突破;80 年代的技术大发展期,注重于空间决策支持分析,应用领域迅速扩大,商业化实用系统进入市场;90 年代是地理信息系统的用户时代,以来微机的发展和数字化信息产品在全世界普及,GIS 已经深入到各行各业,其应用领域从资源管理、环境规划到应急反应,从商业服务区域划分到政治选举分区等,涉及到许多学科和领域许多国家制定了本国的GIS 发展规划,启动了若干科研项目,建立了一些政府性、学术性机构,如中国于1985 年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室,美国于1987 年成立了国家地理信息与分析中心现在,GIS 已成为许多机构必备的工作系统社会对GIS 的认识也普遍提高,需求大幅度增加,从而导致GIS 应用的扩大与深化。

国内:

我国GIS 的发展虽然较晚,经历了四个阶段,即起步(1970-1980)、准备(1980-1985)、发展(1985-1995)、产业化(1996 以后)阶段我国地理信息系统方面的工作自80 年代初开始以1980 年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志,在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步,积累了经验,为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始地理信息系统研究作为政府行为,正式列入国家科技攻关计划,开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作自90 年代起,地理信息系统步入快速发展阶段执行地理信息系统和遥感联合科技攻关计划,强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化,力图使地理信息系统从初步发展时期的研究实验、局部实用走向实用化和生产化,为国民经济重大问题提供分析和决策依据总之,中国地理信息系统事业经过十年的发展,取得了重大的进展地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业,具备了走向产业化的条件地理信息系统的发展趋势表现为GIS 系统技术和应用两方面。

(1)系统技术方面

数据标准化使GIS 市场从单纯的系统驱动转向数据驱动,意味着支持GIS 工作的数据结构及数据交换格式的标准化,提供GIS 工作基础数据接口的标准化包括建立OpenGIS 的互操作标准,寻求驻网GIS 数据和空间数据处理服务的标准方法等实现数据自动输入,包括对属性表格的扫描和识别,图形扫描和追踪,拓扑关系的自动生成,图例符号的自动标识等在空间数据结构与数据管理方面,将出现高效的栅格-矢量相互转换算法来支持栅格和矢量统一的系统,图形空间数据压缩技术将大大发展,面向对象的数据模型将可以实现对复杂的地理将可以直接操作,语言界面将更加实用,出现“真三维”、“时空四维”等数据结构系统集成化意味着GIS 软件部件的对象化,使GIS 软件具有不同功能、可实现互操作和自我管理的软件组件使数据不仅能在应用系统内流动,还能在系统间流动平台网络化意味着GIS 的工作平台将逐步从单机转入网络工作环境,实现在互连网上发布、浏览和下载,实现基于Web 的GIS 查询和分析另外还将出现数据商业化、系统专门化、微机化、智能化等新的趋势。

(2)系统应用方面

GIS 的应用将出现社会化、企业化、全球化和大众化等特征,GIS 将进一步与RS 和GPS 结合,进入更多宏观和微观领域形成新的产业,专业人员分离,GIS 教育将得到大力发展和普及以推广和发展GIS 的应用,使GIS 真正转化为生产力,更有效地推动经济发展的社会进步GIS 的前沿问题包括(1)系统技术方面数据结构的标准化、数据采集自动化、空间数据和属性数据组织的一体化以及空间分析功能的多样化(2)应用方面各种专业应用模型的开发,3S 的高度结合和集成化等结合你的专业谈GIS应用方法及前景。

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