地理空間數(shù)據(jù)庫原理復習

1、.地理空間數(shù)據(jù)庫基礎復習題為方便復習先整理 標注的題目，隨后依次為 和 標注的題目有誤請指出 整理者 超哥第一章2.地圖數(shù)據(jù)的獲取手段有哪些？a) 地圖的數(shù)字化b) 傳感器技術c) 航空和航天平臺技術d) 現(xiàn)代遙感技術e) 全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導航系統(tǒng)（INS）3.地圖數(shù)據(jù)使用的坐標體系有哪幾種？ 我國常用：a) 北京1954坐標系b) 西安1980坐標系c) WGS84坐標系 GIS軟件環(huán)境中關于GIS數(shù)據(jù)的坐標是如何實現(xiàn)的？GIS利用關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能把圖形的坐標數(shù)據(jù)當作一個二進制塊，交由關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存儲和管理。4.根據(jù)地理實體數(shù)字描述方式，空間數(shù)據(jù)可分為哪兩種形式？

2、a) 空間對象數(shù)據(jù)具有幾何特征和離散特點的地理要素，如點對象、線對象、面對象、體對象b) 場對象數(shù)據(jù)在一定范圍內連續(xù)變化的地理對象，如覆蓋某一地理空間的格網(wǎng)數(shù)字高程模型，不規(guī)則三角網(wǎng)，柵格影像數(shù)據(jù)等。5.什么是空間數(shù)據(jù)非結構化特征？ 空間數(shù)據(jù)不像一般事務數(shù)據(jù)一樣每一個記錄都有相同的結構與長度，因為空間數(shù)據(jù)包含了拓撲信息，在方便空間數(shù)據(jù)分析與查詢的同時增大了信息管理的難度。6.空間數(shù)據(jù)管理演變有哪些過程，說明各過程的特點a) 人工管理階段（20世紀50年代中期）特點：數(shù)據(jù)不保存；沒有數(shù)據(jù)管理軟件；數(shù)據(jù)冗余b) 文件系統(tǒng)階段（20世紀60年代中期）特點：數(shù)據(jù)文件是大量數(shù)據(jù)集合形式；面向用戶；數(shù)據(jù)文

3、件與對應程序有一定獨立性；數(shù)據(jù)文件由順序文件發(fā)展為索引文件、鏈接文件、直接文件等。c) 文件與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)混合管理階段（20世紀70年代中期）特點：對用戶觀點的數(shù)據(jù)進行更嚴格描述；允許用戶以記錄或數(shù)據(jù)項作單位進行訪問；數(shù)據(jù)的物理存儲可以很復雜。d) 全關系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（20世紀70年代后期）特點：不僅可以讀寫定長的屬性數(shù)據(jù)，而且可以讀寫非結構化的圖形數(shù)據(jù)，但由于二進制文件的讀寫效率低，速度慢，效率低。e) 對象關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)特點：能直接管理和存儲非結構化的空間數(shù)據(jù)，效率有所提升，但仍有很大限制?？赡艹蔀榭臻g數(shù)據(jù)管理的主流。f) 面向對象的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點：支持變長記錄及對象的嵌套、信息

4、的繼承和聚集；但價格昂貴且不太成熟，不太通用。8.空間數(shù)據(jù)庫的內容a) 矢量地形圖數(shù)據(jù)庫b) 數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫c) 影像數(shù)據(jù)庫d) 數(shù)字柵格地形圖e) 專題數(shù)據(jù)f) 數(shù)字地圖g) 元數(shù)據(jù) 第二章1. 什么是分析空間的維數(shù)和實體的維數(shù)（延展度）？分析空間的維數(shù)是指分析空間是基于幾維來分析點的：點是基于零維分析點，線是基于一維分析點，面是基于三維分析點，以此類推?？臻g實體的維數(shù)取決于分析空間的維數(shù)?？臻g實體的延展度反映了空間實體的空間延展性。將點、線、面、體的延展度分別記為0,1,2,3。2. 請敘述空間實體的基本概念及其地圖表示的方法。空間實體指具有確定的位置和形態(tài)特征并具有地理意義的地理空間

5、的物體。空間是的地圖表示方法如下：a) 地圖對空間實體的定位表示；b) 地圖對空間實體的屬性表示；c) 地圖對空間實體的空間關系表示。3. 請敘述描述空間實體的現(xiàn)實世界、觀念世界和數(shù)據(jù)世界。并解釋空間實體的數(shù)據(jù)描述過程?，F(xiàn)實世界：存在于人們頭腦之外的客觀世界。觀念世界：觀念世界是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。 數(shù)據(jù)世界：觀念世界中信息的數(shù)據(jù)化。4. 請分別敘述點、線、面三類實體對象的基本概念，并說明二維歐氏空間上的連續(xù)空間對象類的繼承等級關系。點對象：具有特定位置、維數(shù)為零的實體。線對象：由一系列坐標表示、緯度為1的實體。面對象：在數(shù)據(jù)庫中以封閉曲線加內點表示，也稱為多邊形。5. 什么是基于場的

6、地理空間現(xiàn)象？并請敘述其描述方式?；趫瞿Ｐ褪前训乩砜臻g的事物和現(xiàn)象作為連續(xù)的變量來看待。可以表示為z=f(x,y)或T=f(x,y,z)?？煞譃椋簣D斑模型、等值線模型和選樣模型。6. 請敘述空間實體的矢量數(shù)據(jù)表示三種基本地理信息的基本概念，并進一步說明空間實體的空間關系表示的基本概念。點：可用二維或三維中的坐標的單一集合來描述。線：有序的兩個或多個坐標對集合來表示。面：由一個邊界來定義，而邊界是由形成一個封閉環(huán)狀的一條或多條組成。7. 請敘述矢量數(shù)據(jù)結構中空間實體的幾何（位置信息）表示方法。點：由一對坐標對來定義，記作Px,y鏈（弧段，邊）：Lx,yn,其中的n表示點的個數(shù)。面（Spaghe

7、tti方式）：一個面狀要素是一個封閉圖形，其界線包圍一個同類型區(qū)域。因此面狀物體界線的幾何特征用直線段逼近，即用首尾連接的閉合鏈表示，記作F。多邊形：記作PLn,n表示鏈的個數(shù)。多邊形結構采用樹狀索引以減少數(shù)據(jù)冗余并間接增加鄰域信息。8. 請簡述空間實體的屬性描述的基本概念及方法。屬性數(shù)據(jù)實質是對地理信息分類分級的數(shù)據(jù)表示，與地圖特性有關的描述性數(shù)據(jù)，在計算機中的存儲方式與坐標的存儲方式是相似的，屬性是以一組數(shù)字或字符的形式存儲的。先對表示的信息進行分類分級，再對信息進行編碼。9. 請敘述地理空間關系的表示方法?？臻g關系研究的是通過一定的數(shù)據(jù)結構或一種運算規(guī)則來描述與表達具有一定位置、屬性和形

8、態(tài)的空間實體之間的關系。地理要素的基本元素有：點，鏈，多邊形；最基本的拓撲關系有：關聯(lián)，鄰接，包含，幾何關系，層次關系10. 請敘述空間實體的柵格數(shù)據(jù)表示。柵格數(shù)據(jù)結構實際將是像元陣列，每個像元行列確定它的位置。柵格格式即將空間分割成有規(guī)則的格網(wǎng)，在各個網(wǎng)格上給出相應的屬性信息來表示地理信息的一種形式。有用的數(shù)據(jù)結構如下所示：點：由一個單元網(wǎng)格表示；線段：由一串有序的相互連接的單元格網(wǎng)表示；區(qū)域：由聚集在一起的、相互連接的單元網(wǎng)格組成。11. 請在敘述矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的特點的前提下，比較它們的數(shù)據(jù)結構，并簡要介紹其轉換算法。柵格數(shù)據(jù)特點：屬性明顯，位置隱含，易于實現(xiàn)，操作簡單，有利于柵格空間

9、信息模型的分析，但柵格數(shù)據(jù)的表達精度不高，數(shù)據(jù)存儲量大，工作效率低。矢量數(shù)據(jù)特點：屬性隱含，位置明顯，操作復雜，許多分析操作用矢量數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)；但數(shù)據(jù)表達精度高，數(shù)據(jù)存儲量小，工作效率高。12. 空間數(shù)據(jù)有哪些基本特征？位置特征：地理空間數(shù)據(jù)必須包括指明地物在地理空間中的位置的成分。屬性特征：描述地物的自然或人文屬性的定性或定量指標的成分。時態(tài)特征：地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生的時刻或時段。第四章 3.什么是空間數(shù)據(jù)索引？并介紹空間索引的作用及其分類。 空間索引的概念：是指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關系，按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結構，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標

10、識、外接矩陣及指向空間對象實體的指針。 空間索引的作用：作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結構，空間索引介于操作算法和空間對象之間，通過篩選作用，大量與空間操作無關的空間對象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。第五章5-1、請敘述實體及實體模型的基本概念。實體之間有哪些聯(lián)系？如何用實體模型圖實體間的聯(lián)系？實體：現(xiàn)實世界客觀存在并可以相互區(qū)別的事物，可以指人、物或物體間聯(lián)系。實體模型：利用實體內部聯(lián)系和實體間聯(lián)系描述客觀事物及其聯(lián)系，簡稱實體模型。實體模擬圖以如下方式表示實體間聯(lián)系:一對一 一對多多對多5-2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中有哪三種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型？并說明各自的特點。a) 層次模型：用樹形結構來表示實體間聯(lián)

11、系的模型稱層次模型。 特點：將數(shù)據(jù)組織成有序的樹結構，一般只能表示實體間一對多的關系b) 網(wǎng)絡模型：用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結構表示實體與實體間聯(lián)系得模型稱網(wǎng)絡模型。特點：結點數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關系，一個結點可以與其他多個結點建立聯(lián)系。c) 關系模型：在數(shù)學“關系”概念上建立的模型稱為關系模型。特點：將數(shù)據(jù)的邏輯結構歸結為滿足一定條件的二維表。5-3、請敘述面向對象及其數(shù)據(jù)模型的基本概念。（什么是對象？）a) 對象：對客觀世界實體的抽象描述和模型化，將一組數(shù)據(jù)與跟這個數(shù)據(jù)有關的操作組裝在一起形成的實體，稱為對象。b) 類：具有相同屬性和操作的對象組合在一起，每個對象都是這個類的一個實例。c) 概括：在定義

12、類型時，將幾種類型中某些具有公共特征的屬性和操作抽象出來，形成一種更一般的超類。d) 聯(lián)合：定義對象時，將同一類對象的幾個具有下共同屬性值的對象組合起來，為避免重復，設立一個更高水平的對象表示那些相同的屬性值。e) 聚集：講幾個不同特征的簡單對象組合成一個復雜對象。5-5、地理要素結構中的幾何元素有哪幾種基本抽象類型？并請敘述OSDM的基本內容。 (請參考OGC定義的幾何對象模型)地理要素的幾何元素有五種基本抽象類型：點、線、面、表面、體。幾何對象模型（OSDM）如下所示：5-7、請分別描述地理要素的分層模型、分塊模型。分層模型：為便于計算機的管理、處理、分析和查詢，在傳統(tǒng)的覆蓋制圖理論影響下

13、，對空間數(shù)據(jù)按要素主題進行分層管理。有兩種方法：邏輯分層與物理分層。分塊模型：由于工作區(qū)數(shù)據(jù)量過大而沿用傳統(tǒng)地圖制圖學中地圖分幅的方法，采用分塊存儲與管理，把數(shù)據(jù)庫建立在一定比例尺之上，以數(shù)據(jù)塊作為單位，分別進行數(shù)據(jù)錄入和存儲管理。5-8、地理要素空間關系有哪些基本的對象類型？a) 結點和弧段之間的網(wǎng)絡關系b) 弧段和多邊形之間的多變形關系c) 數(shù)據(jù)塊之間的相同空間物體連接關系d) 要素層之間的相關地理要素連接關系5-11、什么是時空數(shù)據(jù)模型？ 什么是三維空間數(shù)據(jù)模型？時空數(shù)據(jù)模型：不僅涉及空間維度和屬性維度，而且涉及時間維度的數(shù)據(jù)模型稱為時空數(shù)據(jù)模型。三維空間數(shù)據(jù)模型：基于地理空間數(shù)據(jù)的三維

14、本質而建立的空間數(shù)據(jù)模型。有如下特征：幾何坐標上增加第三維（即垂向）；垂向坐標的增加導致空間拓撲關系的復雜化；三維對象有豐富的內部信息。5-12、請簡單說明Arc/Info Arc/Info采用一種混合數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一定義空間數(shù)據(jù)庫模型和管理空間數(shù)據(jù)。Arc/Info的數(shù)據(jù)模型支持以下六種重要的數(shù)據(jù)結構：a) Coverage表示矢量數(shù)據(jù) Coverage是Arc/Info中矢量數(shù)據(jù)的基本存儲單元，存儲指定區(qū)域內地理要素的位置、拓撲關系及其專題屬性。有以下兩個主要特點：空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結合；能夠存儲矢量要素之間的拓撲關系b) GRID表示柵格數(shù)據(jù)c) TIN表達連續(xù)表面d) 屬性表e) 影響f

15、) CAD圖像第六章 6.1、空間數(shù)據(jù)庫從實際應用意義上可以分為哪些類型？ 從實際應用上空間數(shù)據(jù)庫可以分為：a) 基礎地理空間數(shù)據(jù)庫a) 基礎地形要素數(shù)據(jù)b) 數(shù)字高程模型c) 數(shù)字正射影象d) 數(shù)字柵格地圖e) 元數(shù)據(jù)庫b) 專題數(shù)據(jù)庫a) 土地利用數(shù)據(jù)b) 地籍數(shù)據(jù)c) 規(guī)劃管理數(shù)據(jù)d) 道路管理數(shù)據(jù)6.5、分布式空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組織形式以及作用和特點。上面部分為集中式空間數(shù)據(jù)庫的模式，下面部分為分布式空間數(shù)據(jù)庫的模式。特點：數(shù)據(jù)并不是存儲在一個場地的計算機設備上，而是按照某種邏輯劃分分散地存儲在各個相關場地。作用：通過適當增加數(shù)據(jù)冗余來提高數(shù)據(jù)的可靠性。第七章7.1、關系數(shù)據(jù)庫有哪些接口

16、技術？a) 開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）b) 數(shù)據(jù)訪問對象（DAO）c) OLE DBd) ActiveX數(shù)據(jù)對象（ADO）e) 基于PRO*C的Oracle數(shù)據(jù)訪問f) 基于Oracle的數(shù)據(jù)庫OCI訪問第八章8.1、地理空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有哪些功能？地理空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（GDBMS）主要功能如下：第九章9-1.地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生存期及其階段是什么？哪些生存期階段組成數(shù)據(jù)庫的設計階段？需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、實現(xiàn)、運行和維護需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、實現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫的設計階段9-6.說明E-R模型的基本概念。 E-R模型即實體-聯(lián)系模型，有以下三個主要語義概念：

17、a) 實體：可以區(qū)別的客觀存在的事物b) 聯(lián)系：一個或多個實體之間的關聯(lián)關系c) 屬性：實體的某一特性第四章4-6.什么是基于網(wǎng)格的空間索引？網(wǎng)格空間索引的基本思想是將研究區(qū)域用橫豎線條劃分成大致相等和不等的網(wǎng)格，記錄每一個網(wǎng)格所包含的空間實體。當用戶進行空間查詢時，首先計算出用戶查詢對象所在的網(wǎng)格，然后再在該網(wǎng)格中快速查詢所選空間實體，這樣一來就大大地加速了空間對象的查詢速度。第五章5-4、什么是在設計空間數(shù)據(jù)模型時需要重點考慮和解決的問題？空間數(shù)據(jù)的空間關系是空間數(shù)據(jù)庫的設計和建立以及進行有效的查詢和分析的基礎。故在設計空間數(shù)據(jù)模型時需要重點考慮的問題是空間關系的描述與表達。5-9、請說明

18、空間數(shù)據(jù)多尺度模型的基本概念及用途?！臼裁词谴蟪叨群托〕叨?？】大尺度：涉及的地理空間強調宏觀的整體結構研究及粗略的拓撲關系，那么這個尺度是一個大尺度；小尺度：應用目的強調絕對位置及精確的拓撲關系，那么這個尺度是一個小尺度。空間數(shù)據(jù)多尺度模型：既有位置及拓撲相對精確的空間，又有著重關注宏觀地理現(xiàn)象的粗略的空間的坐標空間的地理數(shù)據(jù)庫。用途：滿足在實際應用中用戶對多種比例尺的空間數(shù)據(jù)的需求。第六章6.3、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要哪些基本功能？a) 空間數(shù)據(jù)定義功能b) 空間數(shù)據(jù)獲取與處理功能c) 空間數(shù)據(jù)的運行管理d) 空間數(shù)據(jù)操縱功能e) 數(shù)據(jù)處理和空間關系建立f) 空間數(shù)據(jù)的檢索g) 數(shù)據(jù)輸出與符

19、號化h) 數(shù)據(jù)維護功能第七章7.3、請敘述地理空間數(shù)據(jù)庫引擎的基本概念。 空間數(shù)據(jù)庫采用關系數(shù)據(jù)庫來組織管理空間地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，以支持各種空間地理數(shù)據(jù)的應用，空間數(shù)據(jù)庫引擎就是在不考慮它的實際存儲位置、方式和數(shù)據(jù)結構的情況下用關系數(shù)據(jù)庫來存儲、管理復雜的空間地理數(shù)據(jù)，以支持空間關系運算和空間分析等功能。第一章1.地圖數(shù)據(jù)有哪些特點？a) 地圖比例尺影響b) 強調數(shù)據(jù)可視化c) 按地圖印刷色彩分層管理d) 地圖圖幅限制了數(shù)據(jù)范圍7.空間數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)必須有哪些特征？ 共享；持續(xù)；安全；有效；一致；不冗余；獨立。9.地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些課程相關？ 測繪科學與技術、地圖制圖與地圖信息工程、數(shù)據(jù)獲取處