扫描数字化时影响扫描数字化数字质量的因素包括原图质量(如清晰度)、扫描精度、扫描分辨率、配准精度、校正精度等。

（2）遥感数据的质量

遥感数据的质量问题，一部分来自遥感仪器的观测过程，另一部分来自遥感图像处理和解译过程。遥感观测过程本身存在着精确度和准确度，其产生的误差主要表现为空间分辨率、几何畸变和辐射误差，这些误差将影响遥感数据的位置和属性精度。

遥感图像处理和解译过程，主要产生空间位置和属性方面的误差。这是由图像处理中的影像或图像校正、匹配、遥感解译判读和分类引入，其中包括混合像元的解译判读所带来的属性误差。

（3）测量数据的质量

这部分数据质量问题，主要是空间数据的位置误差。通常考虑的是系统误差、操作误差和偶然误差。

系统误差的发生与一个确定的系统有关，它受环境囚素(如温度、湿度和气压等)、仪器结构与性能以及操作人员技能等方面的因素影响。

操作误差是操作人员在使用设备、读数或记录观测值时，因粗心或操作不当而产生的。

偶然误差是一种随机的误差，由一些不可预料和不可控制的因素引入。

4、数据质量控制办法

(1)传统的手工方法

质量控制的手工方法主要是将数字化数据与数据源进行比较。通常图形部分的检杳包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较;属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。

(2)元数据方法

数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化。通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。

 (3)地理相关法

用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。例如，从自然特征的分布分析，发现山区河流在山脊线上，则说明必有数据存在质量问题。为帮助分析，可建立有关地理特征要素相关关系的知识库，以便对地理特征要素进行相关分析。

2 2011年3月日本9.0级地震引发海啸及核泄漏，福岛第一核电站6座反应堆不同程度被损坏，请利用所学知识分析日本核泄漏可能会对我国的影响以及影响的程度，并讨论该事件对我国核电站选址的借鉴意义。

核泄漏影响分析建模方法选择：

由于福岛核电站核泄漏的扩散到了海洋中，而这种扩散在海洋中受到洋流和海 洋季风的等等的影响，并不是以核电站为中心有规律的向周围均匀扩散，所以此处不能使用缓冲区进行扩散模型的建立；在这种复杂的情况下，最有效的分析手段应 该是进行区域内多点采样，每个点测量辐射参数，最后进行空间插值，得到整个可能污染区域的辐射情况；然后根据插值结果，依照国际或国内辐射的分级标准进行 分类，发布影响程度结果。

分析流程

首先需要的数据包括我国的行政区划图，海洋上主要受影响区域的均匀采样点 测量的放射量数据，在此基础上，将采样点数据整理之后，转换为点图层数据，然后依据该数据选择一种空间插值方法进行空间插值，根据核泄漏扩散的全局性规 律，可以选择一种全局性插值方法，比如趋势面插值，同时绘制一个插值的范围，控制插值边界，最后执行插值，得到的结果为栅格图层数据，    然后根据国家发布的相关核辐射污染规定，对该数据进行重分类，得到区域污染等级数据，最后将该污染等级数据与我国的近海省市边界数据进行叠加分析，得到近海的海域污染等级以及直接受污染的省份。

对我国规划核电站选址的借鉴意义

首先根据福岛核电站核泄漏事件发现，核泄漏污染物一旦进入海洋具有扩散速 度快，不易控制的特点，所以在选址时，应尽量避免出现污染海洋，那么要求必须与海洋有一定的距离，同时在选址高度上也要有一定的要求，避免污染的冷却水或 液体，向较低的海洋流动；其次核电站的安全尤其重要，所以选址应在更为安全的区域，防止自然灾害，如地震、台风、火山等造成的破坏，所以应该建设在非地震 带，火山带和沿海台风多发或常登陆的区域。

2013年

一、名词解释

1 专题地图

是表示特定专题信息的地图。他着重反映自然和社会经济现象中某一方面的特征。专题图是属性信息图形化、符号化的结果，他强调某一特定要素或概念。反应自然、经济、社会分布特性。

2 四叉树编码

对栅格数据进行压缩的一种方法，实质上实在两个方向上对歌王数据进行压 缩。其基本思想是：把每一幅图像或一幅栅格地图等分成四部分（子区），然后不断检查每个子区的所有格网值，如果该子区都含有相同的格网值（灰度或属性 值），那么，这个子区就不再向下分割；否则将该子区域再次分割成四个子区域，这样递归分割，直至每个子区都只含有相同的值为止。

3 无损压缩

数据压缩的一种方法，可以使原图像精确重构的一种数据压缩类型，该方法保留像元或像素值，允许原始栅格或图像被精确重构。因此无损压缩可用来分析或产生新的数据，游程编码方法就是一个实例。

4 TIN

不规则三角网模型：将地面上离散的采样点数据按优化组合的方法，连成相互 连续的三角面，三角面的顶点就是离散点或离散点的插值。因此，区域内的有限点集划分为相连的三角面网，以此来逼近地面的地形表面，三角形面的形状和大小取 决于不规则分布的观测点数据的位置和密度。对于地形变化较大的区域，TIN可以增加数据采集量，减少三角网面积等尽可能的模拟细节，而对于平原地带，TIN通过大三角等形式，减少数据量。

5 空间分析

空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，是借助计算机技术，利用特定的原理和算法，对空间数据进行操作、处理、分析、模拟、决策等功能。空间分析是GIS的重要功能，也是GIS区别于一般信息系统的关键特征，人们常把GIS所提供的空间分析能力，作为评价该系统性能的主要指标之一。

6 地图符号

地图符号是在地图上表达空间对象的图形记号，常称它为地图的语言。地图符 号通过尺寸、形状和颜色来表示事物空间的位置、形状、分布特点以及质量和数量的特征。地图符号丰富了地图的内容，增加了地图的可读性。在地图中单个符号可 以表示某个事物的空间位置、大小、质量和数量特征；不同符号可以反映各类要素的分布特点；各类符号的总和，则可以表明各类要素之间的相互关系以及区域整体 特征。

二、简答题

1、什么是拓扑关系，GIS中建立拓扑关系有什么优缺点？

拓扑的概念：拓扑是研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变的性质。

拓扑关系：即拓扑空间关系，是指在拓扑变换下的拓扑不变量，它描述了空间目标对象间的空间关系，即结点、弧段、面域间的邻接、关联、包含等空间关系。

优点：1）数据结构紧密、拓扑关系明确，有利于空间数据的拓扑查询和拓扑分析。2）便于系统内数据共享，减少了数据冗余。缺点：1）难以表达复杂的地理实体，使对实体的操作如增加实体、删除实体和修改实体效率变低，同时影响对实体快速查询和复杂的时间分析效率，尤其在大区域的复杂空间分析方面表现尤为明显。2）数据结构复杂，不利于系统的维护和更新，如局部实体的变化要重建拓扑，增加数据处理的时间。

2、图形编辑的内容主要有哪些，数字化时纸质地图发生扭曲形变需要什么办法进行纠正。

1)坐标点的编辑

空间数据的遗漏、丢失、点位不准，主要通过坐标点的插人、坐标点的移动、坐标点的删除、坐标点的复制等完成。

2)多余点的消除

组成GIS复杂图形的最基本要素是直线，从几何上说.两点决定一直线。如保存直线数据时，保存的数据点大于两点，则认为该直线上存在多余点。因此消除多余点的实质是除去直线上的多余点，以减少数据的冗余。

3)弧段编辑

图形数据的弧段编辑包括遗漏、丢失、重复、断线编辑;公共弧段一致性检查编辑;弧段打折检查修改编辑;空间数据位置正确性编辑;结点的吻合(结点移动法、容差法、求交法)编辑;假结点和悬线的消除等。

4)图形的拓扑编辑 主要检查拓扑正确性，并进行修改。

数字化纸质地图时，对原始图介质、遥感图像等存在的几何变形，必须经过几何纠正解决，在GIS软件中提供的几何纠正常用二次变换、高次变换、仿射变换等实现。为了实现各种变换首先要确定变换方程，然后通过输入多对控制点坐标和理论值坐标，求出方程的待定系数，从而实现几何纠正。

3、请说明多边形栅格数据矢量化的方法

多边形栅格数据向矢量数据转换的实质是将具有同一属性的单元归为一类，再检测两类不同属性的边界作为多边形的边，最终提取以栅格集合表示的区域边界和边界的拓扑关系。

过程：

（1）栅格数据的二值化：由于栅格数据常以不同灰度级或彩色来表示，为实现矢量化转换需要先进行二值化。二值化的关键是在灰度级的范围内取一个阂值，使小于阂值的灰度级取值为0，大于阂值的灰度级取值为1。

（2）多边形边界提取和细化：通过高通滤波、边缘跟踪等方法提取多边形边界，并进行细化。细化实质是消除线段横截面栅格数的不一致，将图像中的线条沿中心细化，使其具有一个像素宽度的线条。

（3）多边形边界跟踪：多边形边界跟踪的目的是，将细化处理后的栅格数据转换成矢量图形坐标系列。

（4）去除多余点及曲线光滑：由于上述过程是逐个栅格进行的，因此存在大量多余点需要除去，多余点去除根据直线方程求得，即找线段上连续的3个点，检查中间点是否在直线上或基本上(规定误差范围内)在直线上时，如上述条件成立则去除中间点。

（5）矢量数据转换的过程：拓扑关系生成需要找出用矢量表示的结点、线段，形成拓扑关系，并建立相应属性信息。

4、在栅格数据存储时一般GIS软件包中会有一个头文件表示该栅格数据的相关信息，问头文件的内容主要有哪些？怎样才能确定某一个行列的位置？假如有如下栅格数据，请按照十进制Morton码编码方式对该数据进行编码压缩并写出编码结果。

（1）头文件的主要内容

栅格数据头文件主要储存一些关于栅格数据的信息，主要有数据结构、区域范围、格网大小、光谱波段数、每一像元的比特数等，还包括统计文件、色彩文件等。

（2）  栅格数据中某一行列的位置确定方法

栅格描述的空间对象属性明确，位置隐含，其位置坐标如下确定：

1）直接记录栅格单元的行列号。栅格单元的行列号通常以左上角为坐标零点。

2）在给定分辨率参数（指行数和列数）前提下，将栅格单元按顺序编号，编号顺序左上角为起点，右下角为终点。

假设当前栅格单元行列号为（i,j）,i=1,2,3,…n,j=1,2,3…m

一个栅格单元所代表的空间区域大小为：Δx,Δy.

栅格区域的原点坐标为（x0,y0）,那么，当前栅格单元的平面坐标（x，y）为：

          x= x0+j×Δx；

          y= y0+i×Δy；

（3）  对该数据进行Morton编码的步骤

1）计算Morton码

5、简述高斯-克吕格投影与UTM投影的区别。高斯-克吕格投影在我国主要用于何种比例尺的地图上。

（1）高斯-克吕格投影与UTM投影的区别

从投影几何方式看，仅在于高斯-克吕格投影是“横轴等角切圆柱投影”，投影后中央经线保持不变，即比例系数为1；UTM投影是“横轴等角割圆柱投影”圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比为0.9996.

从投影分带上看，UTM和高斯克吕格豆浆经度分为60个带，每带6°。UTM从西经180°起算，两条标准经线距中央经线180㎞左右，自西向东，第一带中央经度为177°。高斯克吕格从0°子午线起，自西向东每隔经差6°为一投影带，第一带中央经度为3°。

从计算结果上，两者主要差别在比例因子上，高斯克吕格中央经线比例系数为1，而UTM为0.9996。

此外高斯克吕格投影纵轴向西移500km，UTM除纵轴西移500km外，横轴南移1000km。