链式双重独立式编码：每个弧段可以有中间点，数据结构中含有

四个文件：多边形文件、弧段文件、弧段坐标文件、节点文件。

35.栅矢比较： 优点 缺点 矢量数据 1．数据结构紧凑、冗余度低1 ．数据结构复杂 2．有利于网络和检索分析2．多边形叠加分析比较困难 3．图形显示质量好、精度高 栅格数据 1．数据结构简单 1．数据量大 2．便于空间分析和地表模拟2 ．投影转换比较复杂 3．现势性较强 36. 栅格向矢量转换： 1）多边形边界提取：采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识 边界点；

2）边界线追踪：对每个边界弧段由一个结点向另一个结点搜索，通常 对每个已知边界点需沿除了进入方向的其他7个方向搜索下一个点， 直到连成边界弧段；

3）拓扑关系生成：对于矢量表示的边界弧段数据，判断其与原图上各 多边形的空间关系，以形成完整的拓扑结构并建立与属性数据的联系； 4）去除多余点及曲线圆滑：由于搜索是逐个栅格进行的，必须去除由 此造成的多余点记录，以减少数据冗余；搜索结果，曲线由于栅格精 度的限制可能不够圆滑，需采用一定的插补算法进行光滑处理。

37. 空间索引：就是指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，其中包含空间对象的概要信 息，如外包矩形、对象标识、指向空间实体的指针。空间索引作为一 种辅助数据结构，介于操作算法与空间对象之间。

方法:格网型空间索引、BSP树、KDB树、R树、R+树、CELL树。

38. 空间查询：在GIS中根据一定的图形条件或属性条件或两者的结合条件,检

索出对应的空间对象的属性或图形的一种工具。

空间数据查询的种类：几何参数查询、空间定位查询、空间关系查询、 属性查询。

PPT思考题：

1. 空间实体可抽象为哪几种基本类型它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的 矢量数据结构：

点——由一对X、Y坐标表示；

线——由一串的X、Y坐标表示；

面——由一串或几串有序且首尾坐标相同的坐标对及面标识表示。

栅格数据结构：

点——用一个栅格单元表示；

线——沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有 两个相邻单元在线上；

面——用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元

2.

3. 4. 5. 6.

可有多于两个的相邻单元同属一个区域。 叙述栅格数据存储的压缩编码方法。

数据压缩编码用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，分为信息有 损编码和信息无损编码。常用方法有链码、游程长度编码、块码、四 叉树码。

链码即弗里曼链码；

游程长度编码：按行或列扫描，将相邻等值的像元合并，并记录代码 的重复个数。一种编码方案是只在各行（或列）数据的代码发生变化 时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数（代码、个数）；另一 种编码方法是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码 （位置，代码）。（解码难）

块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元， 每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置(行、列号) 和半径，再加上记录单元的代码组成。（具有可变分辨率）

四叉树（具有可变分辨率）将图像区域划分为四个大小相同的象限， 而每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个限， 其终止判据是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物 或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分 到单个栅格象元为止。

试列表比较栅格和矢量数据结构的优缺点。(见35) 叙述由矢量数据向栅格数据的转换的方法。

叙述由栅格数据向矢量数据的转换的方法。(见36)

什么是空间索引简述有哪些空间索引方法。（见37）

第七章 空间分析

39. 空间分析：是对分析空间数据有关技术的统称。根据作用的数据性质不同，

可以分为：基于空间图形数据的分析运算，基于非空间属性的分析运算， 空间和非空间数据的联合运算。

空间查询与量算：空间分析定量基础

39. 空间查询：在GIS中根据一定的图形条件或属性条件或两者的结合条件,

检索出对应的空间对象的属性或图形的一种工具。

空间查询方式：基于空间关系查询、基于空间关系和属性特征查询（扩

展SQL）、地址匹配查询。

40. 空间数据查询语言：是通过对标准SQL的扩展来形成的，即在数据库查询

语言上加入空间关系查询。为此需要增加空间数据类型（如点、线、 面等）和空间操作算子（如求长度、面积、叠加等）。在给定查询条 件时也需含有空间概念，如距离、邻近、叠加等。

空间变换

41.空间变换:为了满足特定空间分析的需要，需对原始图层及其属性进行一系 列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性，

这个过程称为空间变换。栅格结构空间变换分为单点变换、领域变换、

区域变换。

缓冲区分析

42. 缓冲区： 所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。缓冲

区分析的基本思想是给定一个地理空间对象或集合，确定他们的邻域， 大小由邻域半径R确定。缓冲区计算的基本问题是双线问题（图形加 粗、加宽线、中心线扩张）。角平分线法、凸角圆弧法（凹凸性判断）。

43. 自相交多边形：进行缓冲区算法时，当轴线的弯曲空间不容许双线的边线

无压盖通过时，就会产生自相交多边形。自相交多边形分为两种情况： 岛屿多边形和重叠多边形。岛屿多边形是缓冲区边线的有效组成部分； 重叠多边形不是缓冲区边线的有效组成，不参与缓冲区边线的最终重 构。

岛屿多边形和重叠多边形的自动判别方法，首先定义轴线坐标点序为 其方向，缓冲区双线分成左右边线，左右边线自相交多边形的判别情 形恰好对称。对于左边线，岛屿自相交多边形呈逆时针方向，重叠自 相交多边形呈顺时针方向；对于右边线，岛屿多边形呈顺时针方向， 重叠多边形呈逆时针方向。

44．叠加分析：将有关主题层组成的数据层面进行叠加产生一个新的数据层面

的操作，其结果包含了原来两层或多层元素的所有的属性。叠加分析不 仅包含空间关系的比较，还包含空间属性的比较。

叠加分析包括视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边 形与多边形叠加、栅格图层叠加。

45. 重分类是将属性数据的类别合并或转换成新类。即对原来数据中的多种属

性类型，按照一定的原则进行重新分类，以利于分析。

网络分析

46. 图论：解决网络模型的有力工具。“图”是一个以抽象的形式来表达确定

的事物，以及事物之间具备或不具备某种特定关系的数学系统。

47.主要网络分析功能:

路径分析、最短路径算法（Dijkstra）、Floey算法。 最佳选址位置所在顶点的最大服务距离为最小。 空间差值

48. 空间差值：常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其

他空间现象的分布模式进行比较，它包括空间内插和空间外推。

49. 局部差值方法：

1)最近邻点法：泰森多边形法

泰森多边形（Thiessen，或Voronoi多边形）采用了一种极端的边界内插方法，只用

最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域，每个子 区域包含一个数据点，各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离，并用其内数据点进行赋值。连接所有数据点的连线形成Delaunay三角形，与不规则三角网TIN具有相同的拓扑结构。

2）距离倒数差值法： 3）样条函数差值法：

4）克里金差值法：吸收地理统计的思想，认为区域型变量是非常不规则的，

应用地理统计方法进行的空间差值方法。 空间统计分类分析: PPT思考题:

1.什么是空间分析空间分析的主要内容有哪些

2.什么是空间数据的内插空间数据的内插的方法有哪些

3.解释缓冲区分析、叠置分析、最佳路径分析，并举实例说明用途。

第八章 DEM与地形分析

50．DEM：

TIN：利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散

点(各三角形的顶点)连接成相互连续的三角面。(在连接时，尽可能地确保每个三角形都是锐角三角形或使三边的长度近似相等—Delaunay)

DEM模型之间的转换：

51．不规则点集生成TIN：（Delaunay三角剖分法）

泰森多边形（Voronoi图）：由一组连续的多边形组成，多边形的边界是由连接两邻点直线的垂直平分线组成。

（最近邻原则划分平面，每个点与它的最近邻区域相联系。）

Delaunay三角形：是由与相邻泰森多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形。

（Delaunay三角形的外接圆是与三角形相关的泰森多边形的一个顶点， Delaunay三角形是Voronoi图的偶图。） Delaunay三角形产生准则：

外接圆准则：任何一个Delaunay三角形的外接圆都不可能包含其他任何 点。

最大化最小角原则：每两个Delaunay三角形组成的凸四边形的对角线互 换后六个内角的最小角不再增大。 局部优化准则：

Delaunay三角网有以下特性：

1）其Delaunay三角网是唯一的；

2）三角网的外边界构成了点集P的凸多边形“外壳”； 3）没有任何点在三角形的外接圆内部； 4）最接近于规则化。 52. 格网DEM转成TIN：

筛选要保留或者要放弃的点，算法：

保留重要点法（VIP，格网点的重要性是通过它的高程值与8邻点高程 的内插值进行比较，当差分超过某个阈值的格网点保留下来） 启发丢弃法(DH)

53. 等高线转成DEM： 54. 格网DEM提取等高线:

55. 坡度：坡度定义为水平面与局部地表之间的正切值。它包含两个成分：斜度——高度变化的最大值比率（常称为坡度）；坡向——变化比率最大值的方向。

第十章 3s集成技术

通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成， 通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。

对于3S集成技术而言，最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统，利用其实时、准确获取数据的能力，降低应用成本或者实现一些新的应用。 PPT思考题