地理信息系统期末习题.doc

。栅格结构是最简单最直接的空间数据结构,是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格作为一个象元或象素由行、列定义,并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值,或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此,栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地物或现象的非儿何属性特征栅格数据的主要编码方式包括(1)直接栅格编码:这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法,就是将栅格数据看作一个数据矩阵,逐行(或逐列)逐个记录代码,可以每行都从左到右逐个象元记录,也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录,为了特定目的还可采用其他特殊的顺序(2)压缩编码方法:目前有一系列栅格数据压缩编码方法,如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息,其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分a)链码:链码可以有效地压缩栅格数据,而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便,比较适合于存储图形数据b)游程长度编码:栅格图像常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码,因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。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:另一种方案是逐个记录各行(或列)代码发生变化的位置和相应代码c)块码: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,再加上记录单位的代码组成d)四叉树:又称四元树或四分树,是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域,最小的方形区域为一个格象元。分割的原则是,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。(1)地形曲面拟合:DEM最基础的应用是求DEM范围内任意点的高程,在此基础上进行地形属性分析。由于已知有限个格网点的高程,可以利用这些格网点高程拟合一个地形曲面,推求区域内任意点的高程。(2)立体***图:绘制***立体图是DEM的一个极其重要的应用,***立体图能更好地反映地形的立体形态,非常直观。人们可以根据不同的需要,对于同一个地形形态作各种不同的立体显示,更好地研究地形的空间形态。(3)通视分析:通视分析有着广泛的应用背景。典型的例子是观察哨所的设定、森林中火灾监测点的设定、无线发射塔的设定等。通视问题可以分为五类:a)已知一个或一组观察点,找出某一地形的可见区域;b)欲观察到某一区域的全部地形表面,计算最少观察点数量;c)在观察点数量一定的前提下,计算能获得的最大观察区域;d)以最小代价建造观察塔,要求全部区域可见;e)在给定建造代价的前提下,求最大可见区。根据问题输出维数的不同,通视可分为点的通视,线的通视和面的通视(4)流域特征地貌提取与地形自动分割:是进行流域空间模拟的基础技术。主要包括两个方面:a)流域地貌形态结构定义,定义能反映流域结构的特征地貌,建立格网DEM对应的微地貌特征;b)特征地貌自动提取和地形自动分割算法。(5)计算地形属性:DEM派生的地形属性数据可以分为单要素属性和复合属性二种。前者可由高程数据直接计算得到,如坡度因子,坡向,后者是由几个单要素属性按一定关系组合成的复合指标,用于描述某种过程的空间变化,这种组合关系通常是经验关系,、线、多边形数据之间的叠加分析的内容和方法。(1)点与多边形叠加点与多边形叠加,实际上是计算多边形对点的包含关系,进行点是否在一个多边形中的空间关系判断。在完成点与多边形的几何关系计算后,还要进行属性信息处理。最简单的方式是将多边形属性信息叠加到其中的点上。当然也可以将点的属性叠加到多边形上,用于标识该多边形,如果有多个点分布在一个多边形内的情形时,则要采用一些特殊规则,如将点的数目或各点属性的总和等信息叠加到多边形上。通过点与多边形叠加,可以计算出每个多边形类型里有多少个点,不但要区分点是否在多边形内,还要描述在多边形内部的点的属性信息。通常不直接产生新数据层面,只是把属性信息叠加到原图层中,然后通过属性查询间接获得点与多边形叠加的需要信息。例如一个中国政区图(多边形)和一个全国矿产分布图(点),二者经叠加分析后,并且将政区图多边形有关的属性信息加到矿产的属性数据表中,然后通过属性查询,可以查询指定省有多少种矿产,产量有多少:而且可以查询,指定类型的矿产在哪些省里有分布等信息(2)线与多边形叠加线与多边形的叠加,是比较线上坐标与多边形坐标的关系,判断线是否落在多边形