南师大2000-2011地信真题及答案整理
. 名词解释

1. 空间尺度：在对空间信息进行观察、认识、分析的过程中，所采取的不同视角、范围抑或程度。主要的空间尺度有：观测尺度、比例尺、分辨率及操作尺度。（2011）

2. UTM尺度：一种横轴割圆柱等角投影，圆柱面在84°E和84°S处与椭球体相割，经度每6度分带，带号自西经180度由东向西编号，中央经度长度比为0.9996，6度内最大长度变形不超过0.04%，与高斯-克吕格投影十分相似。（2011）

3. OpenGIS：指在计算机网络和通信环境中，根据行业标准和接口建立起来的GIS。可以实现不同数据库之间的互操作和异构数据共享。其核心是OGC建立起来的openGIS规范。（2011）

4. Voronoi图：在空间剖分上具有等分性特征，组成多边形的边总是与两相邻样点的连线垂直，并且多边形内的任意位置总是离该多边形内样点的距离最近，离相邻多边形内样点的距离远，且每个多边形内包含且仅含一个样点。（2011）

5. SQL查询：一种介于关系代数与关系演算之间的结构化查询语言，集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，综合统一，能很好地满足数据操作要求，高度非结构化，语言简洁。（2011）

6. 四叉树数据结构：将一幅栅格数据层或图像等分为4部分，逐块检查其格网属性值，如果某个子区的所有格网值都具有相同的值，则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区再分割为4个子区，这样依次分割，直到每个子块都只含有相同的属性值或灰度为止。（2011、2003）

7. 网格GIS：利用现有的网络技术。空间信息基础设施、空间信息网络协议规范，形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境，将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成，为用户提供一体化的空间信息共享和协同服务的分布式GIS软件平台和技术体系。（2010、2007、2006）

8. 服务型GIS：基于面向服务软件工程方法的GIS技术体系，它支持按照一定规范把GIS的全部功能以服务的方式发布出来。（2010）

9. SOA架构（Service Oriented Architecture）：面向服务架构，其思想起源于把软件作为服务的观点，其最重要的特点是把服务的实现和接口分离，用发现，绑定和执行模式代替软件组件之间的紧密耦合方式，从而实现可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端调用，并具备服务聚合能力以及来自其他服务器发布的应用服务。（2010、2009）





10. Websevices技术（web服务）：通过支持基于Internet的协议来使用基于XML的消息与其他软件应用程序直接交互，是建立具有互操作性的分布式应用程序的新平台，通过向外界提供的API来完成网络间的各种操作。主要目标是跨平台的可互操作性，关键技术有：1.XML（描述数据的标准方法）2.SOAP（信息交换的协议）3.WSD（Web服务描述语言）4.UDDI（用来发布和搜索Web服务的协议）。（2010、2009）

11. 传感器网络：由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络，这些装置使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况（如温度，压力等）。（2010）

12. 空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式，它是一种适合于计算机存贮、管理和处理的空间数据逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对数据的一种理解和解释。（可以分为：栅格数据结构、矢量数据结构、混合数据结构、镶嵌数据结构和超图数据结构。）（2009、2008、2006）

13. 空间数据引擎（SDE）：是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理能力，主要是为了解决存储在关系数据库中空间数据与应用程序之间的数据接口问题。（主要有两种方式：“中间件”方式和“嵌入式”方式。）（2009、2008、2007、2006、2005）

14. 地统计学：以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础，研究自然现象的空间变异与空间结构的一门学科。（地统计学的应用范围十分广泛，不仅可以研究空间分布数据的结构性和随机性、空间相关性和依赖性、空间格局和变异，还可以对空间数据进行最优无偏内插，以及模拟空间数据的离散型和波动性。由分析空间变异与结构的变异函数及其参数和空间局部估计的Kriging插值法两个主要部分组成）（2009）

15. 数字地形模型（DTM）：地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。描述地面特性的空间分布的有序数值阵列。（2009）

16. 空间数据模型：关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，是对现实世界进行抽象、描述和表达，为描述空间数据组织和设计空间数据库模型提供了基本的方法。（2008、2006）

17. 数字地形分析：在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术，是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。（2008、2007）

18. 空间定位技术：采用GIS定位模块，对所处的经纬度和高度信息的采集反馈处理，加上GPRS无线通讯技术可以将数据即时反馈回通讯服务器，对数据做第一时间的处理。是测量和表达信息、事件或目标发生在什么时间、什么相关的空间位置的理论和技术。（2008）





19. 空间统计技术：利用统计方法解释空间数据，包括空间数据的统计分析以及数据的空间统计分析，前者着重于空间物体和现象的非空间特性的统计分析；后者直接从空间物体的空间位置、联系等方面出发进行研究。（2008）

20. 空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，用于提高空间操作的速度和效率。（2007、2006、2000）

21. 正射影像：利用扫描处理的数字化的航空影片或卫星遥感影像，经逐像元进行几何改正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的影像。（2007）

22. 4D产品：数字正射影像图（Digital Orthophoto Map ，即DOM）、数字高程模型（Digital elevation model ，即DEM）、数字栅格地图（Digital raster graphic 即DRG）、数字线划地图（Digital Line Graphic，即DLG）。（2005）

23. LBS：（Location-Based Service，位置服务）在移动计算机环境下，利用GIS技术、空间定位技术和网络通信技术，为移动对象提供基于空间位置的信息服务。（2005）

24. 数字高程模型：（Digital Elevation Model，简称DEM）是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表示），高程数据常采用绝对高程（即从大地水准面起算的高度）。（2005、1999、2002）

25. 嵌入式GIS：GIS与嵌入式设备集成应用的产物，它以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的微型专用计算机系统。（2005）

26. XML（可扩展标识语言）：用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。（2004）

27. OGC（OpenGISConsortium，开放地理信息系统协会）：一个非盈利性组织，目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息的互操作，成员包括GIS相关的计算机软硬件制造商，数据生产商以及一些高等院校、政府部门等，其技术委员会负责具体标准的制定工作。（2004）

28. SIG（空间信息栅格）：是一种汇集和共享空间信息资源，进行一体化组织与处理，具有按需服务能力的空间信息基础设施。（2004）

29. 空间数据融合：多种数据合成后，不再保存原来的数据，而产生一种新的综合数据。（2004）

30. 虚拟地理环境：数字化了的现实地理环境、恢复与复原的过去的地理环境、预测与预报的未来的地理环作。包括座位主体的化身人类社会及围绕该主体存在的一切客观环境，是区域自然环境和社会环境的虚拟模型。（2004）





31. 地理信息系统：在计算机软硬件系统支持下，对整个或部分地球表层的有关地理分布的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。（2003）

32. 仿射变换：基于仿射坐标系而建立的一种坐标变换数学模型。经过原点平移，分别相对两条坐标轴进行旋转和在两条坐标轴上分别进行尺度变换实现的。 （2003）

33. 狄洛尼三角网：与voronoi多边形对偶，其任一三角形的外界圆内不包含其他样点。三角网的网形是惟一的，每一个三角形的内角为可能的最大角度。（2003）

34. 数字地球：一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统，对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与认识。（2002、2001）

35. 虚拟现实：利用计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境，是一个看似真实的模拟环境。（2002、2001）

36. WebGIS：是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。从Intemet的任意节点，用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。是在INTERNET信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能。（2002、2001）

37. 数据仓库技术：支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久地和具有空间坐标的地理数据的集合。目的是为了处理积累的海量空间数据，抽取有用信息，并提供决策支持。（2002）

38. OpenGIS：即开放式地理信息系统，是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface)所建立起来的地理信息系统，是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。

39. 拓扑结构：分布式系统中各个计算单元之间的物理或逻辑的互联关系，结点之间的拓扑结构一直是确定系统类型的重要依据。（2001、2000）

40. 国家信息基础设施：一个由通信网、计算机、信息资源、用户信息设备与人构成互联互通、无所不在的信息网络，可以获得各种各样公用和专用的信息资源，可以传送音频、数据、图文、视像和多媒体等各种形式的信息，同时可以满足不同类型用户所需的不同应用和不同性能要求。（2000）

41. 空间对象（实体）：对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果，简称空间实体，它们的一个典型特征是与一定的地理空间位置有关，都具有一定的几何形态，分布状况以及彼此之间的相互关系。（2000）

42. 层次数据库模型：用层次结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。（2000）

43. GIS互操作：空间数据的互操作，指针对异构的数据库和平台，实现数据处理的互操作，是“动态”的数据共享，独立于平台，具有高度的抽象性，是空间数据共享的发展方向。（2000）

44. 元数据：关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一。（2000）





45. 空间统计技术：包括空间数据的统计分析以及数据的空间统计分析，空间统计分析使用统计方法解释空间数据，分析数据在统计上是否是“典型”的，或“期望”的。同时，它又具有自己独有的空间自相关分析。

46. 组件式GIS：把GIS的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。

47. GML：即地理标识语言，是XML在地理空间信息领域的应用。利用GML可以存储和发布各种特征的地理信息，并控制地理信息在Web浏览器中的显示。

48. 空间数据挖掘：指从空间数据库中抽取没有清楚表现出来的隐含的知识和空间关系，并发现其中有用的特征和模式的理论、方法和技术。

49. CyberGIS：以空间智能体作为构成模块的GIS系统就是CyberGIS，它自动地接受用户以高级语言描述的指令，利用它能够感知并作用于所处的赛博空间的“本领”。通过与其他空间智能体的交互，为用户找到赛博空间中所需要的信息。





 
. 论述题

1. GIS的发展对地图学理论、技术、产品的作用（2011）


    GIS 对传统地图学产生了强有力的冲击。数字地图、电子地图、多媒体电子地图、网上地图、写真地图等地图新品种和彩色桌面出版系统、激光照排、数码印刷等新技术层出不穷。
    作用
1) GIS 充实了地图学的理论,修改了地图学的定义。


    随着GIS 的广泛应用,地图学的理论在原有的基础上进一步拓宽和延伸。科学“可视化”成为地图学界国内外学者关注的新理论。另一方面,“空间信息理论”开始形成。
2) 基础地图数字化, GIS 开创了数字地理信息时代。


    传统的地图主要依靠纸张和印刷技术,不论是空间图像、符号和注记都只能印在纸上,以致于纸张成了地理信息的基本载体。GIS 开创了数字地理信息时代,它的地理信息载体——数字地图(以数字形式记录和存贮在计算机软盘中的地图) ,相对于传统纸图而言,达到了瞬息可变。
3) 存储与显示功能分开, GIS 解决了地图数据存储与可视性的矛盾。


    GIS 的电子媒体能存贮大量的信息, 而传统的纸质地图就无法在有限的纸上呈现宠大的信息。在GIS 的支持下,数字地图的存储和显示功能可以分开。传
统纸图不仅只能存放相对静止和有限的信息,而GIS 可以动态管理海量信息,使用者能任意提取显示。
4) GIS 不受地图比例尺限制,地图投影转换便捷。


    将各种类型和比例尺的地图组合在一起,对于纸图而言十分困难。GIS 的数据库管理具“变焦”功能,不受比例尺的限制,大大提高了地图分析的灵活性。另外,在纸图上进行投影变换时,必须重新计算并展绘新的经纬网络,再填入相应的地理要素,费时又不精确。应用GIS相关软件的投影转换模块,通过投影选择对话框,就可以在几秒钟内很方便地进行地图投影变换。
5) 建立实用分析模型, GIS 提供了有效的分析手段。


    传统地图纸图上进行手工分析不仅很难,而且仅能满足最基本的分析,结果还往往既无精度又无效率。GIS 定量描述地理信息,动态管理地理数据的优势,为建立实用分析模型提供了方便的开发环境。空间实体面积量算的基本原理和方法。
6) GIS 使地图设计趋于简单易学,地图制图的难题迎刃而解。


    GIS 的参与,使得地图设计者既便对应具备的知识有所欠缺,也能设计出较满意的地图。GIS 所提供的数据库和软件包中蕴含丰富的内容，解决了手工地图制图中一些难以解决的问题,如符号定位、图幅拼接等。GIS 提供的高新技术手段还能解决地图纠正、要素取舍、图形化等问题。
7) GIS 缩短了纸图的出版、更新周期,增强了地图的现势性。


    传统的地图生产过程成本高、周期长, 制作工艺很复杂，现势性差。GIS 可以直接从几种信息源输入数字信息, 直接处理制图区域的信息。这样,除了可快速生产电子地图、地图集以外,借助高科技手段,还可以快速生产大幅纸质地图。
2. 空间实体面积量算的基本原理和方法（2011）


在矢量结构中，面状地物以其轮廓边界弧段构成的多边形表示。梯形法是进行多边形面积量算的主要方法之一，其基本思想是：在平面直角坐标系中，按多边形顶点顺序依次求出多边形所有边与x轴或y轴组成的梯形的面积，然后求其代数和。
在栅格结构中，其面积可以直接通过栅格计数来获取，边界上的像元的面积，根据边界线的走向予以分配。
3. 空间关系有哪些？不同空间数据对空间关系如何描述？举例说明空间关系对空间分析的作用（2011）


空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
空间关系主要有：拓扑空间关系、顺序空间关系和度量空间关系。
拓扑空间关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等）但图形关系不变的性质。用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系。
顺序空间关系是基于空间实体在地理空间的分布，采用上下、左右、前后、东西南北等方向性名词来描述。用来描述实体在地理空间上的排列顺序。
度量空间关系是指空间实体间的距离关系。用来描述空间实体间的距离远近。
描述方式：同类元素间的拓扑关系是邻接关系；不同类元素间的拓扑关系是关联关系；不同类或同类但不同级元素间拓扑关系是包含关系；弧段间拓扑关系是连通关系。点线面3种实体两两间存在着分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5种可能的关系。
顺序空间关系中，点点顺序关系只要计算两点连线与某一基准方向的夹角，计算点与面或线时，将线或面实体简化至其中心，视为点实体，按点点顺序关系计算即可。
度量空间关系也可以按点线面两两不同组合来考察其实体间的度量关系。距离的度量可以定量，也可以定性描述。
空间关系对空间分析的作用：
拓扑关系能清楚地反映实体间的逻辑结构关系，有利于空间要素的查询，如某条铁路通过哪些区域，某两块区域邻接；可以根据拓扑关系重建地理实体，如根据弧段构建多边形，实现道路、最佳路径的选择等。
4. 不同地理信息载体对于地形特征的表达，采用的关键技术和优缺点（2011）


地理信息载体主要有有地图、数字高程模型、数字正射影像、数字栅格图等。
地图分纸质地图和电子地图，其中电子地图较纸质地图包含信息更为多样和丰富，同时也可以打印输出为纸质地图。地图可以通过不同的形式呈现地形特征，如等值线图，示坡线图，分层设色图，晕渲图，地形剖面图等。
关键技术及优缺点：
等值线图主要是采取连接各等值点的平滑曲线来表示，等高线是其一个特例，优点是根据等高线的疏密和图形，可以判断地形特征和斜坡坡度，缺点是立体感较差。
示坡线图是垂直于等高线的短线，用以指示斜坡降低的方向。
分层设色图是在等高线的基础上根据地图的用途，比例尺和区域特征等，将等高线划分一些层级，在每一层级上涂上不同的颜色等，以色相、色调的差异表示地形差异。优点：加强了高程分布的直观印象，更易判读，有立体感。缺点：不能量测。
晕渲图主要采用晕眩法来表达，即据光源的位置（直照或斜照）和地势起伏，以深浅不同的色调在陡坡或背光坡涂绘阴影，构成地形的立体形象。缺点：不能表示高度和实际起伏情况。可分为斜照晕渲、直照晕渲和综合晕渲。斜照晕渲立体感强，山形结构明显，缺点是无法对比坡度，背光面阴影较重，影响其他要素表示；直照晕渲能明显地反映地面坡度的变化，缺点是立体感差；综合晕渲具备了前两者的优点，弥补了两者的不足。
地形剖面图以等高线为基础转绘而成，其延等高线地形图某条线下切而显露出地形垂直剖面。优点：可以直观地看出地面高低起伏状况。
数字高程模型是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型，主要技术有格网技术、摄影测量技术和内插技术。优点：容易以多种形式显示地形信息；精度不会损失，没有载体变形的问题；形象逼真。
数字正射影像是利用扫描处理的数字化的航空影片或卫星遥感影像，经逐像元进行几何改正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的影像。优点：比地图更为直观、易于理解；对地形特征具有直观表达性。
数字栅格图是由图纸地图经扫描、几何纠正和色彩归化后，形成在内容、几何精度和色彩等方面与地形图基本保持一致的栅格数据文件。优点：保留了地形的全部特征和视觉效果，应用广泛。
5. 矢量型GIS和栅格型GIS的特点和存在的问题，以及对矢栅一体化数据如何进行组织管理。（2010）


矢量GIS
在矢量数据模型中，点实体用一对空间坐标表示，线实体由一串坐标对组成，面实体由其边界线表示，表示为首尾相连的坐标串，每一个实体都给定一个唯一标识符来标识该实体。
特点：矢量数据模型能够精确地表示点、线及多边形面的实体，并且能方便地进行比例尺变换、投影变换及输出，同时，可以明确地描述图形要素间的拓扑关系。矢量数据结构具有“位置明显、属性隐含”的特点，数据表达精度较高，数据存储量小，输出图形美观且工作效率较高等特点。
存在的问题：数据结构处理算法复杂，数学模拟比较困难，空间分析技术所需软硬件成本高，显示与绘图成本比较高。
栅格GIS
在栅格数据模型中，点实体是由一个栅格单元或像元，线实体由一串彼此相连的像元构成，面实体则由一系列相邻的像元构成，像元的大小是一致的。每个像元对应一个表示该实体属性的值。
特点：不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需要经过复杂的几何计算。栅格数据结构具有“属性明显，位置隐含”的特点，易于实现，且操作简单，有利于基于栅格的空间信息模型的分析，输出快捷方便，成本低廉。
存在的问题：栅格数据模型对于一些变换、运算，如比例尺转换、投影变换等操作不太方便。栅格图形数据量大，表达精度不高，工作效率低。
矢栅一体化
组织管理：在矢栅一体化数据模型中，对地理空间实体同时按矢量数据模型和栅格数据模型来表述。面状边界用矢量数据模型描述，内部用栅格数据模型表达；线状一般采用矢量表达，所经位置栅格填充；点实体同时描述其空间坐标和栅格单元位置，这样讲矢量数据模型与栅格数据模型的特点有机地结合在一起。
这样一方面保留了矢量数据模型的全部特性，空间实体具有明确的位置信息，，并你能建立和描述拓扑关系；另一方面又建立了栅格与实体的联系，及明确了栅格和实体的对应关系。
从本质上说来，矢栅一体化数据模型是一种以栅格为基础的数据模型，增大了对空间实体及其空间关系的描述的数据量。
6. 从生产过程说明4D产品的特点，以及对GIS的贡献和存在的问题。（2010）


4D产品是指：数字栅格图（DRG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）
1) 特点



数字栅格图（DRG）：由图纸地图经扫描、几何纠正和色彩归化后，形成在内容、几何精度和色彩等方面与地形图基本保持一致的栅格数据文件。
特点：既保留了现有模拟地形图的全部内容和视觉效果，又能被计算机处理，是模拟产品向数字产品过渡的有效模式；经过图幅定向和高保真几何校正，不但保持了原模拟图的几何精度，而且在应用如点位坐标数字化、长度、面积等量算中提高了数学精度；不但可以数字方式保存模拟图，而且可以作为GIS的空间背景数据而广泛应用。
数字高程模型（DEM）：一定区域范围内规则格网点的平面坐标(X，Y)及其高程(z)的数据集。DEM 有多种表现形式，但主要分为规则格网GRID和不规则三角网TIN两种。
生产方法主要有扫描矢量等高线内插方法、解析摄影测量方法和全数字化摄影测量方法。
特点：易以多种形式显示地形信息；精度不会损失；容易实现自动化、实时化；具有多比例尺特性。
数字正射影像（DOM）：利用扫描处理的数字化的航空影片或卫星遥感影像，经逐像元进行几何改正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的影像。
特点：比地图更为直观、易于理解；DOM将原始影像的每个像元都准确的投影到一定的坐标系统内，对地理信息具有直观表达性；具有快速更新的特点；信息量丰富。
数字线划图（DLG）：采用航片、卫星遥感影像、扫描后的图纸影像或外业测绘人员，利用数字测绘仪器对一种或多种地图要素进行采集形成的一种矢量数据文件。
特点：数据量小、便于分层，能快速生成专题地图。