蘭州大學(xué)地信概論復(fù)習(xí)內(nèi)容

地理信息系統(tǒng)概論復(fù)習(xí)內(nèi)容第一章：地理信息系統(tǒng)概論數(shù)字地球：1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”概念，即一種可以嵌入海量數(shù)據(jù)、多分辨率和三維的地球。數(shù)字地球是對真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。虛擬現(xiàn)實(shí)GIS：一種最有效的模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機(jī)交互技術(shù)，主要通過虛擬建模語言（virtualrealitymodellanguage,VRML）把GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到VR中，為人們提供一個逼真的模擬環(huán)境。

地理信息科學(xué)：關(guān)于圍繞地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,防礙其成功實(shí)施,或在其潛在能力的理解中出現(xiàn)的一般性問題的研究。1、說明GIS在幾個不同發(fā)展階段的標(biāo)志性技術(shù)是什么，它們的出現(xiàn)如何促進(jìn)GIS的發(fā)展？答：（1）60年代GIS處于起步階段：1963年，R.F.Tomlinson首次提出GIS這一術(shù)語,并建立了世界上第一個地埋信息系統(tǒng)——CGIS，用于處理大量土地調(diào)查資料；稍后，哈佛大學(xué)計算機(jī)圖形學(xué)與空間分析實(shí)驗(yàn)室研制出SYMAP系統(tǒng)，這是一個通用的地圖制圖軟件包，但竭力發(fā)展空間分析模型及開發(fā)相應(yīng)的軟件；1968年國際地理聯(lián)合會(IGU)成立了地理數(shù)據(jù)收集和處理委員會，對促進(jìn)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展起了很大作用。60年代，探索時期（GIS思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是GIS，GIS能干什么。（2）70年代GIS處于鞏固發(fā)展階段：由于計算機(jī)技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，不同規(guī)模、不同專題和不同類型的地理信息系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國家紛紛研制成功，如美國森林調(diào)查局--美國林業(yè)資源信息顯示系統(tǒng)。1976年，美國噴氣推動實(shí)驗(yàn)室--影像信息系統(tǒng)IBIS。1978年，ERDAS成立。GIS的功能并沒有得到很大發(fā)展，數(shù)據(jù)庫的規(guī)模還比較小。這期間，發(fā)展研究的重點(diǎn)是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。（3）80年代GIS普及和推廣：在發(fā)達(dá)國家，如加拿大、日本、英國開始將地理信息系統(tǒng)用于國土規(guī)劃，支持資源和環(huán)境管理決策，人們把GIS與RS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴(kuò)散問題等。同時GIS軟件的功能得到很大發(fā)展，并開始應(yīng)用專家系統(tǒng)知識，向智能化的方向發(fā)展。如1981年，ESRIARC/INFOGIS發(fā)布和1985年，GPS成為可運(yùn)行系統(tǒng)。（4）90年代—今GIS產(chǎn)業(yè)化，理論體系逐步形成：GIS開始走向產(chǎn)業(yè)化的道路；GIS理論體系開始形成，GIS已不單是傳統(tǒng)學(xué)科的一個分支，而成為綜合分析和解決全體人類所共同面臨的資源、環(huán)境、人口和發(fā)展問題的公共學(xué)科。2、簡述GIS的構(gòu)成和功能。答：構(gòu)成：（1）系統(tǒng)硬件：GIS主機(jī)，GIS外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備），GIS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用以存儲、處理、傳輸和顯示地理信息或空間數(shù)據(jù)；

（2）系統(tǒng)軟件：GIS專業(yè)軟件，數(shù)據(jù)庫軟件，系統(tǒng)管理軟件等。是系統(tǒng)的核心，用以執(zhí)行GIS功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫管理、空間分析和圖形用戶界面等；

（3）空間數(shù)據(jù)：具體描述地理實(shí)體的空間特征、屬性特征和時間特征，是GIS的操作對象，是GIS所表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過模型抽象的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容；

（4）系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員：是GIS工程及其應(yīng)用成敗的關(guān)鍵；

（5）應(yīng)用模型：其構(gòu)建和選擇也是系統(tǒng)應(yīng)用成敗至關(guān)重要的因素。

基本功能：數(shù)據(jù)輸入、編輯和更新；數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫管理；空間信息的處理和變換；空間信息的瀏覽和查詢；信息顯示和輸出、發(fā)布；空間分析和空間模擬；二次開發(fā)功能。3、簡述地理信息科學(xué)的學(xué)科體系。第二章：空間數(shù)據(jù)空間自相關(guān)：某個地理變量與其自身通過空間相關(guān)聯(lián)，其理論基礎(chǔ)是地理學(xué)第一定律?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量：指空間數(shù)據(jù)對特定用途的分析和操作適用的程度，即數(shù)據(jù)質(zhì)量是指數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力，其中包括不確定性、誤差和精度。空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)：地理的數(shù)據(jù)和信息資源的描述性信息。它通過對地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、條件和其他特征進(jìn)行描述與說明，以便人們有效地定位、評價、比較、獲取和使用與地理相關(guān)的數(shù)據(jù)。不確定性：空間數(shù)據(jù)的不確定性指信息源沒有被完全表達(dá)的程度，不僅包括能觀察的誤差要素，還包括復(fù)雜的難以觀察的要素（自然本身、人類認(rèn)識差別、數(shù)據(jù)處理），具體包括：隨機(jī)性，模糊性，灰性（部分已知，部分未知）和未確知性（主觀上認(rèn)識的不確定性）。簡述空間數(shù)據(jù)的基本特征。答：空間數(shù)據(jù)具有以下12個特征（具體內(nèi)容詳見PPT）：空間性；專題性；時間性；多態(tài)性；多尺度性；可靠性；不確定性；選擇性；抽樣性；完備性；海量性；自相關(guān)性。簡述空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的含義。答：空間數(shù)據(jù)是對現(xiàn)實(shí)理事物的抽象和表達(dá)，由于現(xiàn)實(shí)地理事物的無限復(fù)雜性和模糊性，以及人類認(rèn)識和表達(dá)能力的局限性，這種抽象和表達(dá)是不可能完全達(dá)到真實(shí)值，而只能在一定程度上接近真實(shí)值。而且，真實(shí)值往往是不可知的或不可測的（不確定性），準(zhǔn)確度和精度問題也總是存在著的。空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞不是一個絕對的概念。較準(zhǔn)確的定義是：空間數(shù)據(jù)質(zhì)量指空間數(shù)據(jù)對特定用途的分析和操作適用的程度。即數(shù)據(jù)質(zhì)量是指數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力，其中包括不確定性、誤差和精度。第四章：空間數(shù)據(jù)模型對象模型：將研究的整個地理空間看成一個空域，地理現(xiàn)象和空間實(shí)體作為獨(dú)立的對象分布在該空域中,強(qiáng)調(diào)地理空間中的單個地理現(xiàn)象。場模型：也稱作域（field）模型，是把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)的變量或體來看待，如大氣污染程度、地表溫度、土壤濕度、地形高度以及大面積空氣和水域的流速和方向等，根據(jù)不同的應(yīng)用，場可以表現(xiàn)為二維或三維。網(wǎng)絡(luò)模型：對象模型的一個特例，它是由點(diǎn)對象和線對象之間的拓?fù)淇臻g關(guān)系構(gòu)成的。鑲嵌數(shù)據(jù)模型：采用規(guī)則或不規(guī)則的小面塊集合來逼近自然界不規(guī)則的地理單元，適合于用場模型抽象的地理現(xiàn)象，通過描述小面塊的幾何形態(tài)、相鄰關(guān)系及面塊內(nèi)屬性特征的變化來建立空間數(shù)據(jù)的邏輯數(shù)據(jù)模型。不規(guī)則三角網(wǎng)TIN：TIN采用不規(guī)則的三角網(wǎng)形成對地理空間的完整覆蓋。在TIN模型中，樣點(diǎn)的位置控制著三角形的頂點(diǎn)，這些三角形盡可能接近等邊。TIN能較好地表達(dá)地理現(xiàn)象的空間變化，如地表地形就可由一組三角形很好地表示出來。何為空間關(guān)系？空間關(guān)系在描述空間實(shí)體特征中的意義何在？答：空間關(guān)系是指地理空間實(shí)體之間相互作用的關(guān)系。包括拓?fù)淇臻g關(guān)系，順序空間關(guān)系，度量空間關(guān)系。意義：（1）空間關(guān)系能清楚地反映實(shí)體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，它比幾何坐標(biāo)關(guān)系有更大的穩(wěn)定性，不隨投影變換而改變。不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種地理實(shí)體相對于另一種地理實(shí)體的空間位置關(guān)系；

（2）利用空間關(guān)系有利于空間要素的查詢；

（3）利用空間關(guān)系可以重建地理實(shí)體。

簡述GIS數(shù)據(jù)建模的基本框架。答：（詳見第四章PPT）3、空間數(shù)據(jù)的概念模型有哪幾種，各有什么特點(diǎn)？答：空間數(shù)據(jù)的概念模型包括對象模型、場模型和網(wǎng)絡(luò)模型。特點(diǎn)：對象模型：①按照其空間特征分為點(diǎn)、線、面、體四種基本對象；②對象也可能由其他對象構(gòu)成復(fù)雜對象，并且與其他分離的對象保持特定的關(guān)系，如點(diǎn)、線、面、體之間的拓?fù)潢P(guān)系；③每個對象對應(yīng)著一組相關(guān)的屬性以區(qū)分各個不同的對象；④對象模型把地理現(xiàn)象當(dāng)作空間要素（Feature）或空間實(shí)體（Entity）,一個空間要素必須同時符合三個條件：可被標(biāo)識；在觀察中的重要程度；有明確的特征且可被描述；⑤傳統(tǒng)的地圖是以對象模型進(jìn)行地理空間抽象和建模的實(shí)例。場模型：①把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)的變量或體來看待，如大氣污染程度、地表溫度、土壤濕度、地形高度以及大面積空氣和水域的流速和方向等；②根據(jù)不同的應(yīng)用，場可以表現(xiàn)為二維或三維：一個二維場就是在二維空間R2中任意給定的一個空間位置上，都有一個表現(xiàn)某現(xiàn)象的屬性值，即A＝f(x，y)；一個三維場是在三維空間R3中任意給定一個空間位置上，都對應(yīng)一個屬性值，即A＝f(x，y，z)。網(wǎng)絡(luò)模型：網(wǎng)絡(luò)是由一系列節(jié)點(diǎn)和環(huán)鏈組成的，在本質(zhì)上，網(wǎng)絡(luò)模型可看成對象模型的一個特例，它是由點(diǎn)對象和線對象之間的拓?fù)淇臻g關(guān)系構(gòu)成的。4、試分析GIS的幾種主要的邏輯數(shù)據(jù)模型各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：GIS主要邏輯數(shù)據(jù)模型：矢量數(shù)據(jù)模型、柵格數(shù)據(jù)模型、矢量——柵格一體化數(shù)據(jù)模型、鑲嵌數(shù)據(jù)模型、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型、三維空間數(shù)據(jù)模型時空數(shù)據(jù)模型等。第五章：空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)游程長度編碼結(jié)構(gòu)：也稱行程編碼，其基本思想是：對于一幅柵格數(shù)據(jù)（或影像），常常有行（或列）方向上相鄰的若干點(diǎn)具有相同的屬性代碼，因而可采取某種方法壓縮那些重復(fù)的記錄內(nèi)容。其編碼方案是，只在各行（或列）數(shù)據(jù)值發(fā)生變化時依次記錄該值以及相同值重復(fù)的個數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織。鏈碼結(jié)構(gòu)：首先采用弗里曼碼對柵格中的線或多邊形邊界進(jìn)行編碼，然后再組織為鏈碼結(jié)構(gòu)的文件。鏈?zhǔn)骄幋a將線狀地物或區(qū)域邊界表示為：由某一起始點(diǎn)和在某些基本方向上的單位矢量鏈組成。單位矢量的長度為一個柵格單元，每個后續(xù)點(diǎn)可能位于其前繼點(diǎn)的8個基本方向之一。具體編碼過程是：起始點(diǎn)的尋找一般遵從從上到下、從左到右的原則。影像金字塔結(jié)構(gòu)：指在統(tǒng)一的空間參照下，根據(jù)用戶需要以不同分辨率進(jìn)行存儲與顯示，形成分辨率由粗到細(xì)、數(shù)據(jù)量由小到大的金字塔結(jié)構(gòu)。影像金字塔結(jié)構(gòu)用于圖像編碼和漸進(jìn)式圖像傳輸，是一種典型的分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，適合于柵格數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)的有損壓縮方式。在金字塔結(jié)構(gòu)里，圖像被分層表示。八叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：將所要表示的三維空間V按X、Y、Z三個方向從中間進(jìn)行分割，把V侵害成八個立方體；然后根據(jù)每個立方體中所含有的目標(biāo)來決定是否對各立方體繼續(xù)進(jìn)行八等份的劃分，一直劃分到每個立方體被一個目標(biāo)所充滿，或沒有目標(biāo)，或其大小已成為預(yù)先定義的不可再分的體素為止。1、總結(jié)矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)表達(dá)方面的特色。柵格與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相比較各有什么特征？答：2、簡述柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼的幾種方式和各自優(yōu)缺點(diǎn)。答：游程長度編碼：結(jié)構(gòu)對于游程長度編碼，區(qū)域越大，數(shù)據(jù)的相關(guān)性越強(qiáng)，則壓縮越大，適用于類型區(qū)域面積較大的專題圖，而不適合于類型連續(xù)變化或類別區(qū)域分散的分類圖（壓縮比與圖的復(fù)雜程度成反比）。這種編碼在柵格加密時，數(shù)據(jù)量不會明顯增加，壓縮率高，并最大限度地保留原始柵格結(jié)構(gòu)，編碼解碼運(yùn)算簡單，且易于檢索，疊加，合并等操作，這種編碼應(yīng)用廣泛。四叉樹結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：①存貯量小，只對葉結(jié)點(diǎn)編碼，節(jié)省了大量中間結(jié)點(diǎn)的存儲，地址碼隱含著結(jié)點(diǎn)的分割路徑和分割次數(shù)。對于團(tuán)塊圖像，四叉樹表示法占用空間上述其他方法要少得多，四叉樹表示法基本上是一種非冗余表示法；②線性四叉樹可直接尋址，通過其坐標(biāo)值直接計算其Morton碼，而不用建立四叉樹(自下而上）；③容易執(zhí)行實(shí)現(xiàn)集合相加等組合操作；④四叉樹具有可變率或多重分辯率的特點(diǎn)使得它有很好的應(yīng)用前景，適用于處理凝聚性或呈塊狀分布的空間數(shù)據(jù)，特別適用于處理分布不均勻的塊狀空間數(shù)據(jù)，但不適用于連續(xù)表面（如地形）或線狀地物。缺點(diǎn)：①四叉樹未能直接表示物體間的拓?fù)潢P(guān)系。②與非樹表示法比較，四叉樹表示法的缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定性或叫滑動變異例如，兩個圖像的差異僅由于平移，就會構(gòu)成極為不同的四叉樹，因而很難根據(jù)四叉樹來判斷這兩個圖像是否全同，故不利于做形狀分析和模式識別，③一個物體的圖像在構(gòu)成四叉樹時會被分割到若干個象限中，使它失去了內(nèi)在的相關(guān)性。④矢/柵正反變換還不理想。⑤建立四叉樹耗費(fèi)機(jī)時很多。⑥四叉樹雖可修改，但很費(fèi)事。二維行程編碼結(jié)構(gòu)：鏈碼結(jié)構(gòu)：3、簡述矢量數(shù)據(jù)編碼的幾種方式和各自優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/spaghetti數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：相鄰多邊形的公共邊界要被數(shù)字化和存儲兩遍，節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫中被多次記錄，不僅造成數(shù)據(jù)冗余，還容易造成數(shù)據(jù)的不一致，引起嚴(yán)重的匹配誤差，可能導(dǎo)致輸出的公共邊界出現(xiàn)間隙或重疊；島只作為一個單圖形，沒有建立與外界多邊形的聯(lián)系；每個多邊形自成體系，缺少多邊形的鄰域信息和圖形的拓?fù)潢P(guān)系；難以檢查多邊形邊界的拓?fù)潢P(guān)系正確與否，如是否存在間隙、重疊、不完整的多邊形（死點(diǎn)）或拓?fù)鋵W(xué)上不能接受的環(huán)（奇異多邊形）等問題。（2）拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：包括索引式、雙重獨(dú)立編碼結(jié)構(gòu)、鏈狀雙重獨(dú)立編碼結(jié)構(gòu)等，其共同的特點(diǎn)是：點(diǎn)是相互獨(dú)立的，點(diǎn)連成線，線構(gòu)成面；每條線始于起始結(jié)點(diǎn)，止于終止結(jié)點(diǎn)，并與左右多邊形相鄰接。對索引式拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：用建索引的方法消除多邊形數(shù)據(jù)的冗余和不一致，鄰接信息、島信息可在多邊形文件中通過是否公共弧段號的方式查詢。缺點(diǎn)：表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系較繁瑣，給相鄰運(yùn)算、消除無用邊、處理島信息、檢索拓?fù)潢P(guān)系等帶來困難，以人工方式建立編碼表，工作量大，易出錯。4、繪出一張圖，試寫出圖中的DIME（雙重獨(dú)立地圖編碼文件，DualIndependentMapEncoding）數(shù)據(jù)文件。第六章：空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫：空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的簡稱。是地理信息系統(tǒng)在計算機(jī)物理存儲介質(zhì)上存儲和應(yīng)用的地理空間數(shù)據(jù)的總合。空間數(shù)據(jù)庫引擎（SDE，spatial

database

engine）：為解決存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)接口問題而開發(fā)出一種能將空間圖形數(shù)據(jù)也存放到大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫中管理的產(chǎn)品?？臻g索引：指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標(biāo)識、外接矩形及指向空間對象實(shí)體的指針。R樹索引：利用單個實(shí)體的外接矩形或空間位置相近的實(shí)體的外接矩形重新組織為一個更大的虛擬矩形來建立空間索引。1、什么是空間數(shù)據(jù)庫，有什么特點(diǎn)？答：地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（簡稱空間數(shù)據(jù)庫或地理數(shù)據(jù)庫）是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合。是地理信息系統(tǒng)在計算機(jī)物理存儲介質(zhì)存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。換句話說就是用于存儲和管理空間數(shù)據(jù)的場所。

特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量特別大；不僅有地理要素的屬性數(shù)據(jù)，還有大量的空間數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)應(yīng)用廣泛。2、矢量數(shù)據(jù)的管理方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：對于矢量數(shù)據(jù)，其位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通常是分開組織的。這一特點(diǎn)使得在管理時需要同時顧及空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，其中屬性數(shù)據(jù)很適合用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來管理，空間位置數(shù)據(jù)則不太適合用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理。矢量數(shù)據(jù)的管理有文件/關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理、全關(guān)系管理、對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理等方式。（1）文件/關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理：GIS通過DBMS提供的高級編程語言C或Fortran等接口，在C語言的環(huán)境下，直接操縱屬性數(shù)據(jù)，查詢屬性數(shù)據(jù)庫，并在GIS的用戶界面下，顯示查詢結(jié)果。在ODBC(OpenDataBaseConnectivity,開放式數(shù)據(jù)庫互連)推出后，GIS軟件商只需開發(fā)GIS與ODBC的接口軟件，就可將屬性數(shù)據(jù)與任何一個支持ODBC的RDBMS連接。這樣用戶可在一個界面下處理圖形和屬性數(shù)據(jù)。采用文件與RDBMS的混合管理模式中文件管理系統(tǒng)的功能較弱，特別是在數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功能。因而GIS軟件商需要尋找能同時管理圖形和屬性數(shù)據(jù)的商用DBMS（2）全關(guān)系管理：用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：a、基于關(guān)系模型的方式，圖形數(shù)據(jù)按關(guān)系數(shù)據(jù)模型組織。由于涉及一系列關(guān)系連接運(yùn)算，費(fèi)時；b、將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成BinaryBlock字段（多媒體或變長文本），省去大量關(guān)系連接操作，但BinaryBlock的讀寫效率比定長的屬性字段慢得多，特別涉及對象的嵌套時，更慢。（3）對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理：主要解決空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理，效率比二進(jìn)制塊的管理高得多；但仍沒有解決對象的嵌套問題，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不能由用戶定義，用戶不能根據(jù)GIS要求再定義，使用上受一定限制。3、柵格數(shù)據(jù)的管理方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：有文件管理、文件結(jié)合數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)庫管理三種方式。（1）文件管理：目前大部分GIS軟件和遙感圖像處理軟件都是采用文件方式來管理遙感影像數(shù)據(jù)。由于遙感影像數(shù)據(jù)庫并不是僅僅包含圖像數(shù)據(jù)本身，而且還包含大量的圖像元數(shù)據(jù)信息（如圖像類型、攝影日期、攝影比例尺等），遙感圖像數(shù)據(jù)本身還具有多數(shù)據(jù)源、多時相等特點(diǎn)，另外，數(shù)據(jù)的安全性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)共享等都將使文件管理無法應(yīng)付。（2）文件——數(shù)據(jù)庫管理：影像數(shù)據(jù)仍按照文件方式組織管理；在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，每個文件都有唯一的標(biāo)識號（ID）對應(yīng)影像信息，如文件名稱、存儲路徑等。（3）數(shù)據(jù)庫管理：基于擴(kuò)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫的影像數(shù)據(jù)庫管理是將影像數(shù)據(jù)存儲在二進(jìn)制變長字段中，然后應(yīng)用程序通過數(shù)據(jù)訪問接口來訪問數(shù)據(jù)庫中的影像數(shù)據(jù)。同時影像數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息業(yè)存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表中，二者可以進(jìn)行無縫管理。數(shù)據(jù)庫方式管理影像數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)：①所有數(shù)據(jù)集中存儲，數(shù)據(jù)安全，易于共享；②較方便管理多數(shù)據(jù)源和多時態(tài)的數(shù)據(jù)；③支持事務(wù)處理和并發(fā)控制，有利于多用戶的訪問與共享；④影像數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)集成到一起，能方便的進(jìn)行交互式查詢；⑤對Client/Server的分布式應(yīng)用支持較好，網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸速度都有提高；⑥影像數(shù)據(jù)訪問只能通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動接口訪問，有利于數(shù)據(jù)的一致性和完整性控制，數(shù)據(jù)不會被隨意移動、修改和刪除；⑦支持異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式，即應(yīng)用程序和后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以在不同操作系統(tǒng)平臺下運(yùn)行。現(xiàn)有商用數(shù)據(jù)庫都有良好多的網(wǎng)絡(luò)通訊機(jī)制，本身能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分布式計算，使得應(yīng)用程序的開發(fā)相對簡單化。空間數(shù)據(jù)的索引方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（依照下面內(nèi)容總結(jié)）答：（1）對象范圍索引

在記錄每個空間實(shí)體的坐標(biāo)時，記錄包圍每個空間實(shí)體的外接矩形的最大最小坐標(biāo)。這樣，在檢索空間實(shí)體時，根據(jù)空間實(shí)體的最大最小范圍，預(yù)先排除那些沒有落入檢索窗口內(nèi)的空間實(shí)體，僅對那些外接矩形落在檢索窗口的空間實(shí)體作進(jìn)一步的判斷，最后檢索出那些真正落入窗口內(nèi)的空間實(shí)體。對所有空間實(shí)體的外接矩形最大最小坐標(biāo)進(jìn)行落入判別，其中空間實(shí)體B、C完全落入查詢窗，從空間數(shù)據(jù)庫中提取B和C的相應(yīng)數(shù)據(jù)。

這種方法沒有真正創(chuàng)建真正的空間索引文件，而是在空間對象的數(shù)據(jù)文件中增加了最大最小范圍，主要依靠空間計算進(jìn)行判別。此方法仍需要對整個數(shù)據(jù)文件的空間對象進(jìn)行檢索，只是某些對象可以通過判別予以直接判別，而有些對象仍需要進(jìn)行復(fù)雜計算才能判別。雖然該方法仍需要花費(fèi)大量時間來進(jìn)行空間檢索，但隨著計算機(jī)的處理速度的加快，這種方法在一定程度上能夠滿足查詢檢索的效率要求。

（2）格網(wǎng)索引

格網(wǎng)型空間索引思路比較簡單，容易理解和實(shí)現(xiàn)。其基本思想是將研究區(qū)域用橫豎線條劃分大小相等和不等的格網(wǎng)，記錄每一個格網(wǎng)所包含的空間實(shí)體。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時，首先計算出用戶查詢對象所在格網(wǎng)，然后再在該網(wǎng)格中快速查詢所選空間實(shí)體，這樣一來就大大地加速了空間索引的查詢速度。

將覆蓋整個研究區(qū)的范圍按照一定的規(guī)則劃分成大小相等的格網(wǎng)，然后記錄每個格網(wǎng)內(nèi)所包含的空間實(shí)體，為了便于建立空間索引的線性表，將每個格網(wǎng)按Morton碼或稱Peano碼進(jìn)行編碼，建立Peano碼與空間實(shí)體的關(guān)系，該關(guān)系表就成為格網(wǎng)索引文件。

沒有包含空間實(shí)體的格網(wǎng)，在索引表中沒有出現(xiàn)該編碼，即沒有該條記錄。如果一個格網(wǎng)中含有多個地物，則需要記錄多個實(shí)體的標(biāo)識，如果需要表格化，則需要使用串行指針將多個空間目標(biāo)聯(lián)系到一個格網(wǎng)內(nèi)。

按格網(wǎng)法對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行索引時，所劃分的格網(wǎng)數(shù)不能太多，否則，索引表本身太大而不利于數(shù)據(jù)的索引和檢索。

（3）四叉樹空間索引

四叉樹作為一種有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不僅可以用來對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，它還可用于建立空間數(shù)據(jù)的索引。四叉樹中的線性四叉樹和層次四叉樹都可以用于建立空間索引。

在建立四叉樹索引時，根據(jù)所有空間對象覆蓋的范圍，進(jìn)行四叉樹分割，使每個子塊中包含單個實(shí)體，然后根據(jù)包含每個實(shí)體的子塊層數(shù)或子塊大小，建立相應(yīng)的索引。在四叉樹索引中，大區(qū)域空間實(shí)體更靠近樹的根部，小實(shí)體位于葉端，以不同的分辨率來描述不同實(shí)體的可檢索性。

線性四叉樹采用十進(jìn)制Morton碼或Peano碼來表示四叉樹的大小和層數(shù)。

空間實(shí)體E的外接矩形范圍很大，涉及到由節(jié)點(diǎn)0開始的4×4個節(jié)點(diǎn)，所以在索引表的第一行，Peano碼為0（表示涉及整個區(qū)域），邊長為4，實(shí)體標(biāo)識符為E；空間實(shí)體D雖然僅涉及Peano碼為0和2兩個格網(wǎng)，但對四叉樹來說，它所涉及的0、1、2、3四個節(jié)點(diǎn)不可再分割，因此它需要2×2的節(jié)點(diǎn)來表達(dá)。同理，實(shí)體C也需要用2×2的節(jié)點(diǎn)表達(dá)。而點(diǎn)狀實(shí)體A、F、G本身沒有大小，直接使用最低一級節(jié)點(diǎn)來表示。由此就可建立Peano碼與空間實(shí)體的索引關(guān)系。在進(jìn)行空間數(shù)據(jù)檢索和提取時，根據(jù)Peano碼和邊長值就可以檢索出某一范圍內(nèi)的對象。

使用層次四叉樹建立空間數(shù)據(jù)的索引與線性四叉樹基本相同，但是它需要記錄不同層次節(jié)點(diǎn)間的指針，建立索引和維護(hù)都較困難。

（4）R樹和R+樹空間索引

與實(shí)體范圍索引類似，R樹和R+樹利用空間實(shí)體的外接矩形來建立空間索引。就R樹而言，認(rèn)為有N個實(shí)體被N個外接矩形（Rectangles，R）所包圍，現(xiàn)欲尋找某一特定的矩形，或是檢索一個矩形中某一特定的點(diǎn)，若對數(shù)據(jù)不進(jìn)行適當(dāng)組織的話，那么測試的次數(shù)與外接矩形的個數(shù)成正比。假如有成千上萬個矩形，則檢索特定的空間數(shù)據(jù)所需的時間太多，檢索效率低下。

R樹空間索引不僅利用單個實(shí)體的外接矩形，還將空間位置相近的實(shí)體的外接矩形重新組織為一個更大的虛擬矩形。在構(gòu)造虛擬矩形時，虛擬矩形方向與坐標(biāo)方位軸一致，同時滿足以下條件：包含盡可能多的空間實(shí)體；矩形間的重疊率盡可能少；允許在每個矩形內(nèi)再劃分小矩形。對這些虛擬的矩形建立空間索引，它含有指向所包圍的空間實(shí)體的指針。

R樹空間索引就是按包含實(shí)體的矩形來確定的，樹的層次表達(dá)了分辨率信息，每個實(shí)體與R樹的結(jié)點(diǎn)相聯(lián)系，這點(diǎn)與四叉樹相同。

在構(gòu)造R樹時，要求虛擬矩形之間盡量不要相互重疊，而且一個空間實(shí)體通常僅被一個同級虛擬矩形所包圍。但由于空間對象的復(fù)雜性，實(shí)體的外接矩形通常是相互重疊的，使包含它們的虛擬矩形難免會重疊。R+樹是對R樹索引的一種改進(jìn)，它允許虛擬矩形可以相互重疊，并分割下層虛擬矩形，允許一個空間實(shí)體被多個虛擬矩形所包圍。在構(gòu)造虛擬矩形時，盡量保持每個虛擬矩形包含相同個數(shù)的下層虛擬矩形或?qū)嶓w外接矩形，以保證任一實(shí)體具有相同的檢索時間。

R+樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與R樹的相同，但是，對于被分割的下層虛擬矩形或?qū)嶓w外接矩形，還要增加關(guān)系表達(dá)。第七章：空間數(shù)據(jù)的采集與處理1、GIS的數(shù)據(jù)源有哪些？簡述其特征并敘述通過何種途徑來獲取這些數(shù)據(jù)源。答：數(shù)據(jù)源特征：如何獲取：2、簡述矢量化的基本過程。（過程比較復(fù)雜，詳見PPT和實(shí)習(xí)內(nèi)容）3、多邊形矢量到柵格有幾種算法，各有什么特點(diǎn)？答：（1）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法：程序?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜；在柵格陣列中進(jìn)行搜索，占用內(nèi)存大；一定柵格精度上，如果復(fù)雜圖形的同一多邊形的兩條邊界落在同一個或相鄰的兩個柵格單元內(nèi)，會造成多邊形不連通。（2）復(fù)數(shù)積分算法：可靠性好，設(shè)計也并不復(fù)雜，但運(yùn)算時間長。（3）射線算法：運(yùn)算量大，算法不完善，編程較復(fù)雜。（4）掃描算法：計算量大大減少，效率較高，但通常要預(yù)留一個較大的數(shù)組存放邊界點(diǎn)，相交的特殊情形仍然存在，需加以判別；（5）邊界代數(shù)算法。4、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的途徑有哪些？答：數(shù)據(jù)交換的模式大致有四種：外部文件交換方式、標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)交換方式、空間數(shù)據(jù)互操作方式、基于語義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式。第八章：空間查詢分?jǐn)?shù)維數(shù)：不同步長測量同一曲線，隨著步長的變化，曲線長度也發(fā)生變化，但變化率并不相等，這一特性是受曲線的一個參數(shù)所控制的，這個參數(shù)就是用分?jǐn)?shù)表示的曲線的維數(shù)——分?jǐn)?shù)維，又稱H—B維，同時分?jǐn)?shù)維的大小描述了物體的復(fù)雜程度。曲率：在數(shù)學(xué)分析中，線狀物體的曲率定義為曲線切線方向角相對于弧長的變化率。彎曲度：彎曲度是描述曲線彎曲程度的參數(shù)，定義為曲線長度與曲線兩端點(diǎn)定義的線段長度之比，。凸度/凹度質(zhì)心：質(zhì)心是描述地理對象空間分布的一個重要指標(biāo)。質(zhì)心通常定義為一個多邊形或面的幾何中心。在某些情況下，質(zhì)心描述的是分布中心，也稱為平均中心或重心，如果考慮其他一些因素的話，可以賦予權(quán)重系數(shù)，稱為加權(quán)平均中心。簡述空間數(shù)據(jù)查詢的類型與查詢內(nèi)容。答：空間數(shù)據(jù)查詢的類型主要有兩大類，即“屬性查圖形”，“圖形查屬性”。（1）屬性查圖形，主要是用SQL語句來進(jìn)行簡單和復(fù)雜的條件查詢。如在中國經(jīng)濟(jì)區(qū)劃圖上查找人均年收入大于5000元人民幣的城市，將符合條件的城市的屬性與圖形關(guān)聯(lián)，然后在經(jīng)濟(jì)區(qū)劃圖上高亮度顯示給用戶。（2）圖形查屬性，可以通過點(diǎn)、矩形、圓和多邊形等圖形來查詢所選空間對象的屬性，也可以查找空間對象的幾何參數(shù)，如兩點(diǎn)間的距離，線狀地物的長度，面狀地物的面積等。空間數(shù)據(jù)查詢的內(nèi)容主要包括對象屬性、空間位置、空間分布、空間關(guān)系、幾何特征，以及和其他空間對象的空間關(guān)系。2、說明空間數(shù)據(jù)查詢的一般過程及查詢結(jié)果的顯示方式。答：空間數(shù)據(jù)查詢的過程大致分為三類：①直接復(fù)原數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及所含信息，來回答人們提出的一些比較“簡單”的問題；②通過一些邏輯運(yùn)算完成一定約束條件下的查詢；③根據(jù)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)、功能，來回到一些“復(fù)雜”的問題，預(yù)測一些事情的發(fā)生、發(fā)展的動態(tài)趨勢。查詢結(jié)果的顯示方式主要有統(tǒng)計圖表、屬性列表、高亮度顯示。3、說明空間關(guān)系查詢在地學(xué)分析中的意義。答：（1）拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實(shí)體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，它比幾何坐標(biāo)關(guān)系有更大的穩(wěn)定性，不隨投影變換而變化。（2）利用拓?fù)潢P(guān)系有利于空間要素的查詢。（3）可以根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系重建地理實(shí)體。例如根據(jù)弧段構(gòu)建多邊形，實(shí)現(xiàn)道路的選取，進(jìn)行最佳路徑的選擇等。第九章：空間分析重分類：（未找到…）窗口分析：窗口分析是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個、多個柵格點(diǎn)或全部數(shù)據(jù)，開辟一個有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進(jìn)行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計計算，或與其它層面的信息進(jìn)行必要的復(fù)合分析，從而實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴(kuò)展分析。動態(tài)分段：在不改變弧段幾何和屬性結(jié)構(gòu)的前提下，在定義分段和路徑的基礎(chǔ)上，通過將動態(tài)事件和路徑相關(guān)聯(lián)，使事件表示的任意屬性特征對應(yīng)于線圖元的任意部分，從而實(shí)現(xiàn)事件在路徑上動態(tài)定位和弧段的動態(tài)分段。地址匹配：將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標(biāo)建立對應(yīng)關(guān)系的過程。網(wǎng)絡(luò)分析：網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)是圖論和運(yùn)籌學(xué)，通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題進(jìn)行研究。1、柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)在多層疊置方法與結(jié)果上有什么差異？疊置分析的地學(xué)意義是什么？答：（1）同矢量數(shù)據(jù)多邊形疊置分析相比，柵格數(shù)據(jù)的更易處理，簡單而有效，不存在破碎多邊形的問題等優(yōu)點(diǎn)，使得柵格數(shù)據(jù)的疊置分析在各類領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛（2）疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，還將輸入數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。疊置分析是對新要素的屬性按一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算分析，進(jìn)而產(chǎn)生用戶需要的結(jié)果或回答用戶提出的問題。疊置分析是GIS最常用的提取空間隱含信息的手段之一。2、試分析柵格數(shù)據(jù)在GIS空間分析中的優(yōu)點(diǎn)與局限性。答：優(yōu)點(diǎn)：（1）在疊置分析，柵格數(shù)據(jù)的疊置分析同矢量數(shù)據(jù)多邊形疊置分析相比，柵格數(shù)據(jù)的更易處理，簡單而有效，不存在破碎多邊形的問題等優(yōu)點(diǎn)，使得柵格數(shù)據(jù)的疊置分析在各類領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛；（2）在網(wǎng)絡(luò)分析中具有“屬性明顯，位置隱含”的特點(diǎn)，算法效率高，適合動態(tài)變化，在網(wǎng)絡(luò)分析問題上有更全面的應(yīng)用。局限性：無法對數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行一定的操作。第十章：DEM及數(shù)字地形分析數(shù)字高程模型（DEM）：是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地面模型。數(shù)字地形分析（DTA）：是指在數(shù)字高程模型上進(jìn)行地形屬性計算和特征提取的數(shù)字信息處理技術(shù)。內(nèi)容包括地形因子提取和特征地形要素提取。可視域：通過某一視點(diǎn)能可視的地形表面區(qū)域集合。1、說明數(shù)字高程模型（DEM）的分類體系。答：根據(jù)范圍可將DEM分為局部DEM、地區(qū)DEM、全局DEM。根據(jù)連續(xù)性可將DEM分為不連續(xù)DEM、連續(xù)DEM、光滑DEM。根據(jù)結(jié)構(gòu)可將DEM分為正方形格網(wǎng)結(jié)構(gòu)、正六邊形格網(wǎng)結(jié)構(gòu)、其他格網(wǎng)結(jié)構(gòu)、不規(guī)則三角網(wǎng)、四邊形、等高線結(jié)構(gòu)、斷面結(jié)構(gòu)、散點(diǎn)結(jié)構(gòu)。2、DEM在GIS空間數(shù)據(jù)與空間分析的地位與作用是什么？答：在數(shù)字高程模型上進(jìn)行數(shù)字地形分析，一方面在復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界地理過程中，提取描述地形屬性和特征的因子，如坡度、坡向、曲率、流域單元的劃分等，利用各種相關(guān)技術(shù)分析解釋地貌形態(tài)、劃分地貌形態(tài)等。別一方面，數(shù)字地形分析中的可視化分析，分析地形特征的可視化表達(dá)和信息增強(qiáng)，以幫助傳達(dá)地形曲面參數(shù)、地表形態(tài)特征和復(fù)合地形屬性的信息。所以基于DEM的數(shù)字地形分析已經(jīng)成為GIS空間分析中最具特色的部分，在測繪、遙感及資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、災(zāi)害防治及地學(xué)研究各方面發(fā)揮越來越重要的作用。3、簡述DEM數(shù)據(jù)源及其特點(diǎn)。答：遙感影像：地形圖：具有統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)、具有完整的比例尺系列和分幅編號系統(tǒng)。地面測量數(shù)據(jù)：通過地面測量得到的高程數(shù)據(jù)精度高，但整個過程工作量大、周期長、更新困難、費(fèi)用高。既有的DEM數(shù)據(jù)：存在各種分辨率的DEM數(shù)據(jù)，應(yīng)用時要注意根據(jù)應(yīng)用選擇合適的分辨率、存儲格式、數(shù)據(jù)精度等。第十一章：空間分布分析&空間插值空間統(tǒng)計分析:即空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，是現(xiàn)代計量地理學(xué)中一個快速發(fā)展的領(lǐng)域方向。Moran’s：最古老的空間自相關(guān)計算方法，但仍然為確定空間自相關(guān)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)質(zhì)是將變量在某個位置的值與其它位置的值進(jìn)行比較。空間權(quán)重矩陣：空間權(quán)重矩陣是空間相關(guān)性的組織方式。半變異函數(shù)：半變異函數(shù)是事物空間相關(guān)系數(shù)的表現(xiàn)，當(dāng)兩事物彼此距離較小時，它們是相似的，半變異值較小；反之，半變異值較大?？臻g內(nèi)插：在已觀測點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)估算未觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)的過程稱為內(nèi)插。1、什么叫探索性數(shù)據(jù)分析？探索性數(shù)據(jù)分析的目的？答：探索性數(shù)據(jù)分析主要包括確定統(tǒng)計數(shù)據(jù)屬性、探測數(shù)據(jù)分布、全局和局部異常值（過大值或過小值）、尋求全局的變化趨勢、研究空間自相關(guān)和理解多種數(shù)據(jù)集之間相關(guān)性。目的：從分離數(shù)據(jù)的模式和特點(diǎn)，選擇合適的模型以及尋找偏離的數(shù)據(jù)模型。2、空間自相關(guān)問題使用什么參數(shù)進(jìn)行分析？其結(jié)果的地理解釋是什么？答：空間自相關(guān)是空間位置越靠近，事物或現(xiàn)象就越相似，即事物或現(xiàn)象具有對空間位置的信賴關(guān)系?？臻g自相關(guān)使用的參數(shù)有Moran'sI和GerayC。Moran'sI參數(shù)：Moran’sI值介于-1到1之間，0為不相關(guān),Moran'sI的值為正，表明具有空間正相關(guān)性，即在一定范圍內(nèi)各位置的值是相似的；值為負(fù)，表明具有負(fù)的空間相關(guān)性，數(shù)據(jù)之間不相似。接近0即表明數(shù)據(jù)的空間分布是隨機(jī)的，沒有空間相關(guān)性。GerayC參數(shù)，C的值總是的正的，C=1，沒有空間自相關(guān);1<C<0，具有正相關(guān)；C>1，有負(fù)空間自相關(guān)。3、怎么解釋變異函數(shù)圖？（未找到…）4、比較分析距離倒數(shù)加權(quán)法、趨勢面法、樣條函數(shù)法、克立金法這4種插值的優(yōu)缺點(diǎn)和各自的適用范圍。答：距離反比插值：優(yōu)點(diǎn)：簡便易行；可為變量值變化很大的數(shù)據(jù)集提供一個合理的插值結(jié)果，不會出現(xiàn)無意義的插值結(jié)果而無法解釋；缺點(diǎn)：對參數(shù)的選擇十分敏感；易受數(shù)據(jù)點(diǎn)集群的影響，結(jié)果常出現(xiàn)一種孤立點(diǎn)數(shù)據(jù)明顯高于周圍數(shù)據(jù)點(diǎn)的“鴨蛋適用范圍；在已知點(diǎn)分布均勻的情況下插值效果好趨勢面分析：優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生平滑的曲面；結(jié)果點(diǎn)很少通過原始數(shù)據(jù)點(diǎn)，只是對整個研究曲產(chǎn)生最佳擬合面；缺點(diǎn)：高次多項(xiàng)式在數(shù)據(jù)區(qū)外圍產(chǎn)生異常高值或低值樣條函數(shù)法：優(yōu)點(diǎn)是易操作，計算量不大，缺點(diǎn)是難以對誤差進(jìn)行估計，采樣點(diǎn)稀少時效果不好。這種方法適用于逐漸變化的曲面，如溫度、高程、地下水位高度或污染濃度等?？肆⒔鸱ǎ簝?yōu)點(diǎn)：估計的無偏性、反應(yīng)了變量的空間結(jié)構(gòu)性、能得到估計精度。缺點(diǎn)：克里金插值法為局部估計法，對估計的整體空間相關(guān)性考慮不夠?？死锝鸩逯捣楣饣瑑?nèi)插法，為減小估計方差對真實(shí)數(shù)據(jù)的離散性進(jìn)行了平滑處理，導(dǎo)致一些有意義的異常帶被“光滑”掉。在點(diǎn)稀少時插值效果比反距離權(quán)重等方法要好。第十二章：地理信息可視化可視化：可視化的基本含義是將科學(xué)計算中產(chǎn)生的大量非直觀的、抽象的或者不可見的數(shù)據(jù)，借助計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理等技術(shù)，以圖形圖像信息的形式，直觀、形象地表達(dá)出來，并進(jìn)行交互處理。地形三維表面模型：（查不到…）虛擬現(xiàn)實(shí)：是計算機(jī)產(chǎn)生的集視覺、聽覺、觸覺等為一體的三維虛擬環(huán)境，用戶借助特定裝備（如數(shù)據(jù)手套、頭盔等）以自然方式與虛擬環(huán)境交互作用、相互影響，從而獲得與真實(shí)世界等同的感受以及在現(xiàn)實(shí)世界中難以經(jīng)歷的體驗(yàn)1、簡述空間信息可視化的概念與形式。答：空間信息可視化是指運(yùn)用地圖學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。形式：等值線顯示、分層設(shè)色顯示、地形暈渲顯示、剖面顯示、專題地圖顯示、立體透視顯示、空間信息的三維建模、三維景觀顯示、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維動態(tài)漫游。2、何謂虛擬現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)在空間信息可視化中的意義和作用是什么？答：虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）是計算機(jī)產(chǎn)生的集視覺、聽覺、觸覺等為一體的三維虛擬環(huán)境，用戶借助特定裝備（如數(shù)據(jù)手套、頭盔等）以自然方式與虛擬環(huán)境交互作用、相互影響，從而獲得與真實(shí)世界等同的感受以及在現(xiàn)實(shí)世界中難以經(jīng)歷的體驗(yàn)。地理科學(xué)是對地學(xué)環(huán)境的描寫，對浩瀚信息的綜合概括，層次化圖形符號的模型化表達(dá)是正在迅速發(fā)展的VR的基石和向?qū)?。相對于VR技術(shù)的發(fā)展，對地理空間信息的可視化將提出更高更復(fù)雜的要求，從而促進(jìn)空間信息可視化的進(jìn)一步發(fā)展。3、空間信息的三維建模有哪些，各自有何特點(diǎn)。答：LOD（levelsofdetail，LOD）模型，對同一個場景中的物