試題一一、名詞解釋?zhuān)款}5分，共20分）

1.地理信息系統(tǒng)

2.TIN模型

3.元數(shù)據(jù)

4.信息

二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共40分）

1.地理信息系統(tǒng)的組成。

2.簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)及其主要編碼方式。

3.格網(wǎng)DEM分析的主要應(yīng)用。

4.根據(jù)下面示意圖，給出其的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼。

三、分析題（每題20分，共40分）

1.論述點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形數(shù)據(jù)之間的疊加分析的內(nèi)容和方法。

2.結(jié)合自己的實(shí)際工作，論述一個(gè)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例本答案僅供參考。試題尤其是問(wèn)答題較為靈活，重點(diǎn)要關(guān)心考生的綜合應(yīng)用能力。一、名詞解釋1.地理信息系統(tǒng)的定義是由兩個(gè)部分組成的。一方面，地理信息系統(tǒng)是一門(mén)學(xué)科，是描述、存儲(chǔ)、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門(mén)新興的交叉學(xué)科；另一方面，地理信息系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

2.

TIN即不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork），是一種表示數(shù)字高程模型的方法。TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。如果點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，該點(diǎn)的高程值通常通過(guò)線(xiàn)性插值的方法得到。

3.

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息，它應(yīng)盡可能多地反映數(shù)據(jù)集自身的特征規(guī)律，以便于用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確、高效與充分的開(kāi)發(fā)與利用。元數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括對(duì)數(shù)據(jù)集的描述、）對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述、對(duì)數(shù)據(jù)處理信息的說(shuō)明、對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、集成等的說(shuō)明。

4.

信息是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)的知識(shí)，是數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，它不隨載體的物理設(shè)備形式的改變而改變。

二、簡(jiǎn)答題1.

地理信息系統(tǒng)的組成。一個(gè)完整的GIS主要由四個(gè)部分構(gòu)成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)（或空間數(shù)據(jù)）和系統(tǒng)管理操作人員。其核心部分是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（軟件和硬件），空間數(shù)據(jù)反映GIS的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶(hù)則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。（1）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)際物理裝置的總稱(chēng)，是GIS的物理外殼。包括輸入/輸出設(shè)備、中央處理單元、存儲(chǔ)器等，向提供信息、保存數(shù)據(jù)、返回信息給用戶(hù)。（2）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是指必需的各種程序。對(duì)于GIS應(yīng)用而言，通常包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件和其他支持軟件、應(yīng)用分析程序。（3）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、管理和使用人員：完善的地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)包括負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和執(zhí)行的項(xiàng)目經(jīng)理、信息管理的技術(shù)人員、系統(tǒng)用戶(hù)化的應(yīng)用工程師以及最終運(yùn)行系統(tǒng)的用戶(hù)。地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵。（4）空間數(shù)據(jù)：它是由系統(tǒng)的建立者輸入GIS，是系統(tǒng)程序作用的對(duì)象，是GIS所表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過(guò)模型抽象的實(shí)質(zhì)性?xún)?nèi)容。主要包括空間位置、空間關(guān)系、屬性等。

2.簡(jiǎn)述柵格數(shù)據(jù)及其主要編碼方式。

柵格結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單最直接的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)象元或象素由行、列定義，并包含一個(gè)代碼表示該象素的屬性類(lèi)型或量值，或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。因此，柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。

柵格數(shù)據(jù)的主要編碼方式包括：

（1）直接?xùn)鸥窬幋a：這是最簡(jiǎn)單直觀(guān)而又非常重要的一種柵格結(jié)構(gòu)編碼方法，就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，逐行（或逐列）逐個(gè)記錄代碼，可以每行都從左到右逐個(gè)象元記錄，也可以奇數(shù)行地從左到右而偶數(shù)行地從右向左記錄，為了特定目的還可采用其他特殊的順序。

（2）壓縮編碼方法：目前有一系列柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法，如鍵碼、游程長(zhǎng)度編碼、塊碼和四叉樹(shù)編碼等。其目的是用盡可能少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息，其類(lèi)型又有信息無(wú)損編碼和信息有損編碼之分。

a）鏈碼：又稱(chēng)為弗里曼鏈碼或邊界鏈碼，鏈碼可以有效地壓縮柵格數(shù)據(jù)，而且對(duì)于估算面積、長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)折方向的凹凸度等運(yùn)算十分方便，比較適合于存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)。b）游程長(zhǎng)度編碼：柵格圖像常常有行（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。一種編碼方案是，只在各行（或列）數(shù)據(jù)的代碼發(fā)生變化時(shí)依次記錄該代碼以及相同的代碼重復(fù)的個(gè)數(shù)；另一種方案是逐個(gè)記錄各行（或列）代碼發(fā)生變化的位置和相應(yīng)代碼，c）塊碼：塊碼是游程長(zhǎng)度編碼擴(kuò)展到二維的情況，采用方形區(qū)域作為記錄單元，每個(gè)記錄單元包括相鄰的若干柵格，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由初始位置（行、列號(hào)）和半徑，再加上記錄單位的代碼組成。d）四叉樹(shù)：又稱(chēng)四元樹(shù)或四分樹(shù)，是最有效的柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法之一。四叉樹(shù)將整個(gè)圖像區(qū)逐步分解為一系列被單一類(lèi)型區(qū)域內(nèi)含的方形區(qū)域，最小的方形區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)柵格象元。分割的原則是，不管是哪一層上的象限，只要?jiǎng)澐值絻H代表一種地物或符合既定要求的少數(shù)幾種地物時(shí)，則不再繼續(xù)劃分，否則一直劃分到單個(gè)柵格象元為止。

3.

格網(wǎng)DEM分析的主要應(yīng)用。

（1）地形曲面擬合：DEM最基礎(chǔ)的應(yīng)用是求DEM范圍內(nèi)任意點(diǎn)的高程，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地形屬性分析。由于已知有限個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的高程，可以利用這些格網(wǎng)點(diǎn)高程擬合一個(gè)地形曲面，推求區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)的高程。

（2）立體透視圖：繪制透視立體圖是DEM的一個(gè)極其重要的應(yīng)用。透視立體圖能更好地反映地形的立體形態(tài)，非常直觀(guān)。人們可以根據(jù)不同的需要，對(duì)于同一個(gè)地形形態(tài)作各種不同的立體顯示，更好地研究地形的空間形態(tài)。

（3）通視分析：通視分析有著廣泛的應(yīng)用背景。典型的例子是觀(guān)察哨所的設(shè)定、森林中火災(zāi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)定、無(wú)線(xiàn)發(fā)射塔的設(shè)定等。通視問(wèn)題可以分為五類(lèi)：a）已知一個(gè)或一組觀(guān)察點(diǎn)，找出某一地形的可見(jiàn)區(qū)域；b）欲觀(guān)察到某一區(qū)域的全部地形表面，計(jì)算最少觀(guān)察點(diǎn)數(shù)量；c）在觀(guān)察點(diǎn)數(shù)量一定的前提下，計(jì)算能獲得的最大觀(guān)察區(qū)域；d）以最小代價(jià)建造觀(guān)察塔，要求全部區(qū)域可見(jiàn)；e）在給定建造代價(jià)的前提下，求最大可見(jiàn)區(qū)。根據(jù)問(wèn)題輸出維數(shù)的不同，通視可分為點(diǎn)的通視，線(xiàn)的通視和面的通視。

（4）流域特征地貌提取與地形自動(dòng)分割：是進(jìn)行流域空間模擬的基礎(chǔ)技術(shù)。主要包括兩個(gè)方面：a）流域地貌形態(tài)結(jié)構(gòu)定義，定義能反映流域結(jié)構(gòu)的特征地貌，建立格網(wǎng)DEM對(duì)應(yīng)的微地貌特征；b）特征地貌自動(dòng)提取和地形自動(dòng)分割算法。

（5）計(jì)算地形屬性：DEM派生的地形屬性數(shù)據(jù)可以分為單要素屬性和復(fù)合屬性二種。前者可由高程數(shù)據(jù)直接計(jì)算得到，如坡度因子，坡向。后者是由幾個(gè)單要素屬性按一定關(guān)系組合成的復(fù)合指標(biāo)，用于描述某種過(guò)程的空間變化，這種組合關(guān)系通常是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，也可以使用簡(jiǎn)化的自然過(guò)程機(jī)理模型。

4.

根據(jù)下面示意圖，給出其的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼。點(diǎn)：

點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)1x1,y112x12,y1221X21,y2128X28,y2839X39,y39線(xiàn)：ID起點(diǎn)終點(diǎn)點(diǎn)號(hào)a39139,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,1b283928,40,41,42,43,44,39c122812,25,26,27,28d1121,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12e12112,13,14,15,16,1f211212,22,23,24,12g1211,17,18,19,20,21h282128m29,30,31,21i213921,32,33,34,35,36,37,38,39

多邊形多邊形編號(hào)多邊形邊界Id,eIIc,f,hIIIb,h,iIVa,i,g

三、分析題（每題20分，共40分）1.

論述點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形數(shù)據(jù)之間的疊加分析的內(nèi)容和方法。

（1）點(diǎn)與多邊形疊加點(diǎn)與多邊形疊加，實(shí)際上是計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)的包含關(guān)系，進(jìn)行點(diǎn)是否在一個(gè)多邊形中的空間關(guān)系判斷。在完成點(diǎn)與多邊形的幾何關(guān)系計(jì)算后，還要進(jìn)行屬性信息處理。最簡(jiǎn)單的方式是將多邊形屬性信息疊加到其中的點(diǎn)上。當(dāng)然也可以將點(diǎn)的屬性疊加到多邊形上，用于標(biāo)識(shí)該多邊形，如果有多個(gè)點(diǎn)分布在一個(gè)多邊形內(nèi)的情形時(shí)，則要采用一些特殊規(guī)則，如將點(diǎn)的數(shù)目或各點(diǎn)屬性的總和等信息疊加到多邊形上。通過(guò)點(diǎn)與多邊形疊加，可以計(jì)算出每個(gè)多邊形類(lèi)型里有多少個(gè)點(diǎn)，不但要區(qū)分點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)，還要描述在多邊形內(nèi)部的點(diǎn)的屬性信息。通常不直接產(chǎn)生新數(shù)據(jù)層面，只是把屬性信息疊加到原圖層中，然后通過(guò)屬性查詢(xún)間接獲得點(diǎn)與多邊形疊加的需要信息。例如一個(gè)中國(guó)政區(qū)圖（多邊形）和一個(gè)全國(guó)礦產(chǎn)分布圖（點(diǎn)），二者經(jīng)疊加分析后，并且將政區(qū)圖多邊形有關(guān)的屬性信息加到礦產(chǎn)的屬性數(shù)據(jù)表中，然后通過(guò)屬性查詢(xún)，可以查詢(xún)指定省有多少種礦產(chǎn)，產(chǎn)量有多少；而且可以查詢(xún)，指定類(lèi)型的礦產(chǎn)在哪些省里有分布等信息。（2）線(xiàn)與多邊形疊加線(xiàn)與多邊形的疊加，是比較線(xiàn)上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系，判斷線(xiàn)是否落在多邊形內(nèi)。計(jì)算過(guò)程通常是計(jì)算線(xiàn)與多邊形的交點(diǎn)，只要相交，就產(chǎn)生一個(gè)結(jié)點(diǎn)，將原線(xiàn)打斷成一條條弧段，并將原線(xiàn)和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。疊加的結(jié)果產(chǎn)生了一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，每條線(xiàn)被它穿過(guò)的多邊形打斷成新弧段圖層，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)表記錄原線(xiàn)和多邊形的屬性信息。根據(jù)疊加的結(jié)果可以確定每條弧段落在哪個(gè)多邊形內(nèi)，可以查詢(xún)指定多邊形內(nèi)指定線(xiàn)穿過(guò)的長(zhǎng)度。如果線(xiàn)狀圖層為河流，疊加的結(jié)果是多邊形將穿過(guò)它的所有河流打斷成弧段，可以查詢(xún)?nèi)我舛噙呅蝺?nèi)的河流長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算它的河流密度等；如果線(xiàn)狀圖層為道路網(wǎng)，疊加的結(jié)果可以得到每個(gè)多邊形內(nèi)的道路網(wǎng)密度，內(nèi)部的交通流量，進(jìn)入、離開(kāi)各個(gè)多邊形的交通量，相鄰多邊形之間的相互交通量。（3）多邊形疊加多邊形疊加是GIS最常用的功能之一。多邊形疊加將兩個(gè)或多個(gè)多邊形圖層進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新多邊形圖層的操作，其結(jié)果將原來(lái)多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層的屬性。疊加過(guò)程可分為幾何求交過(guò)程和屬性分配過(guò)程兩步。幾何求交過(guò)程首先求出所有多邊形邊界線(xiàn)的交點(diǎn)，再根據(jù)這些交點(diǎn)重新進(jìn)行多邊形拓?fù)溥\(yùn)算，對(duì)新生成的拓?fù)涠噙呅螆D層的每個(gè)對(duì)象賦一多邊形唯一標(biāo)識(shí)碼，同時(shí)生成一個(gè)與新多邊形對(duì)象一一對(duì)應(yīng)的屬性表。多邊形疊加結(jié)果通常把一個(gè)多邊形分割成多個(gè)多邊形，屬性分配過(guò)程最典型的方法是將輸入圖層對(duì)象的屬性拷貝到新對(duì)象的屬性表中，或把輸入圖層對(duì)象的標(biāo)識(shí)作為外鍵，直接關(guān)聯(lián)到輸入圖層的屬性表。這種屬性分配方法的理論假設(shè)是多邊形對(duì)象內(nèi)屬性是均質(zhì)的，將它們分割后，屬性不變。也可以結(jié)合多種統(tǒng)計(jì)方法為新多邊形賦屬性值。多邊形疊加完成后，根據(jù)新圖層的屬性表可以查詢(xún)?cè)瓐D層的屬性信息，新生成的圖層和其它圖層一樣可以進(jìn)行各種空間分析和查詢(xún)操作。根據(jù)疊加結(jié)果最后欲保留空間特征的不同要求，一般的GIS軟件都提供了三種類(lèi)型的多邊形疊加操作：并、疊和、交。

2.

結(jié)合自己的實(shí)際工作，論述一個(gè)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。

（略）試題二一、名詞解釋?zhuān)款}5分，共20分）1.

地理數(shù)據(jù)2.

空間索引3.

DTM與DEM4.

GIS互操作

二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共40分）1.

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換算法。2.

簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)誤差來(lái)源與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法。3.

3S集成的作用和意義4.

下面兩個(gè)多邊形圖層A和B，圖中標(biāo)注的是多邊形的屬性，請(qǐng)畫(huà)出A與B兩個(gè)圖層Overlay的結(jié)果圖層C的示意圖，并標(biāo)注屬性，其中C的屬性為C=A+B。三、分析題（每題20分，共40分）

1.為了完成城市道路拓寬改建分析，論述需要那些空間數(shù)據(jù)，并描述在GIS支持下的分析流程。

2.結(jié)合某具體領(lǐng)域（如區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、土地利用、公共衛(wèi)生等）進(jìn)行應(yīng)用GIS總體設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)施。本答案僅供參考。試題尤其是問(wèn)答題較為靈活，重點(diǎn)要關(guān)心考生的綜合應(yīng)用能力。一、名詞解釋?zhuān)款}5分，共20分）

1.地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示，包括空間位置、屬性特征及時(shí)態(tài)特征三部分。

2.空間索引就是指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)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(duì)象的概要信息，如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。它通過(guò)篩選作用，大量與特定空間操作無(wú)關(guān)的空間對(duì)象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。

3.DTM為數(shù)字地形模型（DigitalTerrainModel），是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時(shí)稱(chēng)為數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel），簡(jiǎn)稱(chēng)DEM。

4.GIS互操作是指不同的GIS間與平臺(tái)無(wú)關(guān)的透明數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)、共享空間數(shù)據(jù)庫(kù)和其它服務(wù)。是當(dāng)代GIS技術(shù)發(fā)展的重要方向。

二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共40分）

1.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換算法。

對(duì)于點(diǎn)狀實(shí)體，每個(gè)實(shí)體僅由一個(gè)坐標(biāo)對(duì)表示，其矢量結(jié)構(gòu)和柵格結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換基本上只是坐標(biāo)精度變換問(wèn)題。線(xiàn)實(shí)體的矢量結(jié)構(gòu)由一系列坐標(biāo)對(duì)表示，在變?yōu)闁鸥窠Y(jié)構(gòu)時(shí)，除把序列中坐標(biāo)對(duì)變?yōu)闁鸥裥辛凶鴺?biāo)外，還需根據(jù)柵格精度要求，在坐標(biāo)點(diǎn)之間插滿(mǎn)一系列柵格點(diǎn)，這可以由兩點(diǎn)式直線(xiàn)方程得到。線(xiàn)實(shí)體由柵格結(jié)構(gòu)變?yōu)槭噶拷Y(jié)構(gòu)與將多邊形邊界表示為矢量結(jié)構(gòu)相似，因此以下重點(diǎn)討論多邊形的矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換。

（1）矢量向柵格轉(zhuǎn)換

矢量格式向柵格格式轉(zhuǎn)換又稱(chēng)為多邊形填充，就是在矢量表示的多邊形邊界內(nèi)部的所有柵格點(diǎn)上賦以相應(yīng)的多邊形編碼，從而形成柵格數(shù)據(jù)陣列。幾種主要的算法描述如下：

a）內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法：由每個(gè)多邊形一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)（種子點(diǎn)）開(kāi)始，向其八個(gè)方向的鄰點(diǎn)擴(kuò)散，判斷各個(gè)新加入點(diǎn)是否在多邊形邊界上，如果是邊界上，則該新加入點(diǎn)不作為種子點(diǎn)，否則把非邊界點(diǎn)的鄰點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)與原有種子點(diǎn)一起進(jìn)行新的擴(kuò)散運(yùn)算，并將該種子點(diǎn)賦以該多邊形的編號(hào)。重復(fù)上述過(guò)程直到所有種子點(diǎn)填滿(mǎn)該多邊形并遇到邊界停止為止。

r，則該待判點(diǎn)屬于此多邊形，賦以多邊形編號(hào)，否則在此多邊形外部，不屬于該多邊形。b）復(fù)數(shù)積分算法：對(duì)全部柵格陣列逐個(gè)柵格單元地判斷該柵格歸屬的多邊形編碼，判別方法是由待判點(diǎn)對(duì)每個(gè)多邊形的封閉邊界計(jì)算復(fù)數(shù)積分，對(duì)某個(gè)多邊形，如果積分值為2

c）射線(xiàn)算法和掃描算法：射線(xiàn)算法可逐點(diǎn)判斷數(shù)據(jù)柵格點(diǎn)在某多邊形之外或在多邊形內(nèi)，由待判點(diǎn)向圖外某點(diǎn)引射線(xiàn)，判斷該射線(xiàn)與某多邊形所有邊界相交的總次數(shù)，如相交偶數(shù)次，則待判點(diǎn)在該多邊形外部，如為奇數(shù)次，則待判點(diǎn)在該多邊形內(nèi)部。要注意的是：射線(xiàn)與多邊形邊界相交時(shí)，有一些特殊情況會(huì)影響交點(diǎn)的個(gè)數(shù)，必須予以排除。

d）邊界代數(shù)算法：它適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格結(jié)構(gòu)。若多邊形編號(hào)為a，初始化的柵格陣列各柵格值為零，以柵格行列為參考坐標(biāo)軸，由多邊形邊界上某點(diǎn)開(kāi)始順時(shí)針?biāo)阉鬟吔缇€(xiàn)，當(dāng)邊界上行時(shí)，位于該邊界左側(cè)的具有相同行坐標(biāo)的所有柵格被減去a；當(dāng)邊界下行時(shí)，該邊界左邊所有柵格點(diǎn)加一個(gè)值a，邊界搜索完畢則完成了多邊形的轉(zhuǎn)換。

（2）柵格格式向矢量格式的轉(zhuǎn)換

多邊形柵格格式向矢量格式轉(zhuǎn)換就是提取以相同的編號(hào)的柵格集合表示的多邊形區(qū)域的邊界和邊界的拓?fù)潢P(guān)系，并表示由多個(gè)小直線(xiàn)段組成的矢量格式邊界線(xiàn)的過(guò)程。

柵格格式向矢量格式轉(zhuǎn)換通常包括以下四個(gè)基本步驟：

a）多邊形邊界提?。翰捎酶咄V波將柵格圖像二值化或以特殊值標(biāo)識(shí)邊界點(diǎn)；

b）邊界線(xiàn)追蹤：對(duì)每個(gè)邊界弧段由一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)搜索，通常對(duì)每個(gè)已知邊界點(diǎn)需沿除了進(jìn)入方向的其他7個(gè)方向搜索下一個(gè)邊界點(diǎn)，直到連成邊界弧段；

c）拓?fù)潢P(guān)系生成：對(duì)于矢量表示的邊界弧段數(shù)據(jù)，判斷其與原圖上各多邊形的空間關(guān)系，以形成完整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系；

d）去除多余點(diǎn)及曲線(xiàn)圓滑：由于搜索是逐個(gè)柵格進(jìn)行的，必須去除由此造成的多余點(diǎn)記錄，以減少數(shù)據(jù)冗余；搜索結(jié)果，曲線(xiàn)由于柵格精度的限制可能不夠圓滑，需采用一定的插補(bǔ)算法進(jìn)行光滑處理，常用的算法有：線(xiàn)形迭代法；分段三次多項(xiàng)式插值法；正軸拋物線(xiàn)平均加權(quán)法；斜軸拋物線(xiàn)平均加權(quán)法；樣條函數(shù)插值法。

2.簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)誤差來(lái)源與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法。

從空間數(shù)據(jù)的形式表達(dá)到空間數(shù)據(jù)的生成，從空間數(shù)據(jù)的處理變換到空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用，在這兩個(gè)過(guò)程中都會(huì)有數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

（1）空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性：包括空間特征和過(guò)程在空間、專(zhuān)題和時(shí)間內(nèi)容上的不確定性。

（2）空間現(xiàn)象的表達(dá)：數(shù)據(jù)采集中的測(cè)量方法以及量測(cè)精度的選擇等受到人類(lèi)自身的認(rèn)識(shí)和表達(dá)的影響，這對(duì)于數(shù)據(jù)的生成會(huì)出現(xiàn)誤差。

（3）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差：在空間數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，容易產(chǎn)生的誤差有以下幾種：投影變換產(chǎn)生的差異；地圖數(shù)字化和掃描后的矢量化處理都可能出現(xiàn)誤差；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中的位置差異性；數(shù)據(jù)抽象時(shí)產(chǎn)生的誤差；建立拓?fù)潢P(guān)系過(guò)程中的位置坐標(biāo)的變化；與主控?cái)?shù)據(jù)層的匹配位移導(dǎo)致誤差；數(shù)據(jù)疊加操作和更新產(chǎn)生空間位置和屬性值的差異；數(shù)據(jù)集成處理產(chǎn)生的誤差；數(shù)據(jù)的可視化產(chǎn)生表達(dá)上的誤差；數(shù)據(jù)處理過(guò)程中誤差的傳遞和擴(kuò)散

（4）空間數(shù)據(jù)使用中的誤差：主要包括兩個(gè)方面：一是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋過(guò)程，一是缺少文檔，這樣往往導(dǎo)致數(shù)據(jù)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的隨意性使用而使誤差擴(kuò)散。

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要控制數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和擴(kuò)散的所有過(guò)程和環(huán)節(jié)入手，分別用一定的方法減少誤差?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見(jiàn)的方法有：

（1）傳統(tǒng)的手工方法：將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，圖形部分的檢查包括目視方法、繪制到透明圖上與原圖疊加比較，屬性部分的檢查采用與原屬性逐個(gè)對(duì)比或其他比較方法。

（2）元數(shù)據(jù)方法：數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息，通過(guò)它可以檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)元數(shù)據(jù)也記錄了數(shù)據(jù)處理過(guò)程中質(zhì)量的變化，通過(guò)跟蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化。

（3）地理相關(guān)法：用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來(lái)分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

3.3S集成的作用和意義。

3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會(huì)生產(chǎn)提供了新一代的觀(guān)測(cè)手段、描述語(yǔ)言和思維工具。3S的結(jié)合應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì)，三者之間的相互作用形成了“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位，GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析，以從RS和GPS提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信息，并進(jìn)行綜合集成，使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。

GIS、RS和GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的和動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀(guān)測(cè)、分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。在實(shí)際的應(yīng)用中，較為常見(jiàn)的是3S兩兩之間的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同時(shí)集成并使用3S技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例則較少。

RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技術(shù)水平上實(shí)現(xiàn)，最簡(jiǎn)單的辦法是三種系統(tǒng)分開(kāi)而由用戶(hù)綜合使用，進(jìn)一步是三者有共同的界面，做到表面上無(wú)縫的集成，數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部通過(guò)特征碼相結(jié)合，最好的辦法是整體的集成，成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。

單純從軟件實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，開(kāi)發(fā)3S集成的系統(tǒng)在技術(shù)上并沒(méi)有多大的障礙。目前一般工具軟件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案是：通過(guò)支持柵格數(shù)據(jù)類(lèi)型及相關(guān)的處理分析操作以實(shí)現(xiàn)與遙感的集成，而通過(guò)增加一個(gè)動(dòng)態(tài)矢量