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数字高程模型期末考试题

1.什么是DEM，DEM的特点

DEM定义：

简单来讲，DEM是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，或者说是地形表面形态的数字化表示。

①从狭义角度定义：DEM是区域地表面海拔的数字化表达。

②从广义角度定义：DEM四地理空间中地理对象表面海拔的数字化表达。

③数字定义：区域的采样点或内插点按某种规则连接成的面片的集合。

DEM特点：

①精度的恒定性DEM采用数字媒介，从而能保持原有精度，另外通过DEM进行生产，输出图件的精度可得到控制。

②表达的多样性可产生多种比例尺的地形图、剖面图、立体图、明暗等高线图；通过纹理映射、与遥感影像数据叠加，还可逼真的再现三维地形景观。

③更新的实时性DEM由于是数字的，增加或修改的信息只在局部进行，并且由计算机自动完成，可保证地图信息的实时性。

④尺度的综合性较大比例尺、较高分辨率的DEM自动覆盖较小比例尺、较低分辨率的DEM所包含的内容。

2.DEM研究内容

①地形数据采样

②地形建模与内插

③数据组织与管理

④地形分析与地学应用

⑤DEM可视化

⑥不确定性分析和表达

3.格网DEM结构特点和数据组织形式

①基本数据结构

数据头——定义DEM西南角起点坐标、坐标类型、格网间距、行列数、最底高程以及高程方法系数等内容

数据体——按行或列分布记录的高程数字阵列

②数据压缩：二进制存储高程放大系数、高程平移系数数字图象压缩算法

③DEM金字塔

4.DEM组成部分，简述每部分的内容。

①DEM建立

地形高程数据通过地形图数字化、影像数据、野外（地面测量）等方式获取。

实现地形表面的重建，主要的地形表达有三类：数学描述、图形表达、图像表达。

②DEM操作：DEM操作内容包括编辑处理、滤波、合并、拼接、叠加以及不同格式DEM 之间的相互转换。

③DEM分析：基本地形信息主要包括坡度、坡向、地表粗糙度、地形起伏度、剖面曲率、平面曲率等地形描述因子；复杂地形分析包括可视区域分析、地形特征提取、水系特征分析等。

④DEM可视化

从内容上讲，DEM可视化包括二维和三维地形可视化。

从技术角度，地形可视化有静态可视化和交互是动态可视化两种。

⑤DEM应用

高程内插、拟合曲面内插、剖面线计算、等高线内插、可视区域分析、面积体积计算、坡度坡向曲率计算、晕渲图

5.对比分析格网DEM和TIN优缺点

规则格网DEM 不规则三角网TIN

优点：简单的数据存储结构

与遥感影像数据的相合性

良好的表面分析功能优点：较少的点可获取较高的精度可变分辨率

良好的拓扑结构

缺点：计算效率较低

数据同于

格网结构规则缺点：表面分析能力较差

构建比较费时

算法设计比较复杂

6.常用的DEM结构，各有什么特点

①规则格网DEM数据结构

A.简单矩阵结构

B.行程编码结构D四叉树数据结构

C.块状编码结构

块状编码方案是行程编码方案从一维扩展到二维的情况，它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，数据结构是由记录单元的初始位置、格网单元高程值和方形区域半径所组成的单元组，即行号、列号、格网高程值、区域半径。整个DEM数据文件由该单元组组成。根据初始位置和区域半径可恢复高程矩阵。

②不规则三角网DEM数据结构

在TIN模型中，基本的结构元素有______、_______、_________。

A.TIN的面结构：TIN的面结构一般由三个表组成，即坐标表、三角形顶点表以及邻接三角形表。

特点：由于存储了三角形之间的邻接关系，TIN内插、检索、等高线提取、显示以及局部结构分析都比较方便，不足之处是存储量较大，且在TIN的编辑中要随时维护这种关系。B.TIN的点结构：TIN的点结构由坐标文件和三角形顶点的邻接指针链组成。三角形顶点的邻接点是指共用该顶点的所有三角形其余两顶点的不重复顶点的集合。

特点：存储量小，编辑方便，但三角形及其邻接关系需实时再生成，计算量较大，不利于TIN的快速检索和显示。

C.TIN的点面结构：在点结构的基础上，增加组成三角形三顶点的数表。

特点：存储量与面结构大致相当，编辑、显示比较方便，但由于三角形间的关系是隐含的，检索与内插效率不太高。

D.TIN的边结构：从组成整个TIN模型的所有三角形中，抽取其不重复边集所组成，其数据结构由边的两个顶点以及与之关联的两条边表达。

特点：存储量较小，适合等高线的提取，但编辑、内插以及检索不方便。

E.TIN的边面结构：重点在于刻画三角形边和三角形面之间的拓扑关系，一般由边表和邻接三角形表组成。

特点：存储量最大，在等高线的提取和检索方面比较方便，但不利于动态更新和维护。

③格网与不规则三角网结构混合结构

主要针对在已有的Grid基础上增加地形特征线和特殊范围线的情况。

7.DEM数据源及其特点

①地形图数据及其特征

地形图主要通过等高线来表达地物高度和地形起伏。已有地形图数据由于覆盖范围广、比例尺系列齐全、获取较为经济等而成为各种尺度DEM建立的主要数据源。

特点：

a地形图现势性：纸质地形图制作工艺复杂，更新周期比较长，一般不能及时反映局部地形地貌的变化情况。

b地形图存储介质：传统地形图多为纸质存储介质，存放环境导致地形图图幅产生不同程度的变形。

c地形图精度：地形图精度决定着地形图对实际地形表达的可信度，与地形图比例尺、等高线密度、成图方法有关。其中1:5万地形图是我国地形图系列的基本地形图。

②摄影测量/遥感影像数据及其特征

航空影像的更新速度快，一直是地形图测绘和更新最有效、也是最主要的手段，也是快速获取大范围DEM数据的一种有效方法。近年来出现的高分辨率遥感图像、合唱孔径雷达干涉测量技术、机载激光扫描仪等新型传感器数据被认为是快速获取高精度高分辨率DEM 最有希望的数据源。

特点：

a遥感影像的几何畸变，在使用前要对遥感数据进行纠正处理。

b遥感数据的增强处理，以扩大不同地物影像的灰度差。

c遥感影像数据的空间分辨率。

d遥感影像数据的解译和判读。

③地面测量数据及其特征

可采用地面摄影测量在地面摄取立体像对，通过近景摄影测量方法获得小区域的DEM。

特点：工作量大，周期长，更新十分困难，费用较高，一般不适合大规模数据采集。

④既有DEM数据

覆盖全国范围的1:100万、1:25万、1:5万DEM以及七大江河重点防洪区的1:1万DEM，省级1:1万DEM，可通过国家基础地理信息中心网站查询

8.数据采样布点的方式及其特点

数据采样布点方式有：

①沿等高线采样，适用地形复杂陡峭地区

②规格格网采样，所得数据有规则

③剖面法，效率高精度低

④渐进采样解决，数据冗余的问题

⑤选择性采样，用少量的点使其代表的地面有足够的可信度

⑥混合采样，能都解决其他采样会有的问题但数据的存储管理与应用较复杂

9.对DEM数据采集方法进行对比分析

①地形图采集数据的方法所需的原始数据容易获取，对采集作业所需的仪器设备和工作人员的要求不高，采集速度也比较快易于进行大批量作业。

②摄影测量在我国基本比例尺测图生产中起到了非常关键的作用。影像数据的特点是更新速度快，对于大范围、大批量的数据获取是一种主要方法。但搞成数据的精度受外界影响很大，对精度要求很高的DEM难以满足要求。近年来出现的高精度影响获取方法，数据精度高，但费用昂贵。

③野外实测数据所获得的数据精度最高，适用于小范围大比例尺DEM生产。但由于数据获取的工作量大，效率不高，费用昂贵，不适合大规模的数据采集任务，其可做大范围DEM 的小范围局部更新一集工程用DEM的建立。

10.三角剖分标准，各有什么特点

①空外接圆准则：过每个三角形的外接圆均不包含点集的其余任何点

②最大最小角准则：在良乡林三角形形成的凸四边形中，这量三角形中的最小内角一定大于交换凸四边形对角线后想成的两个三角形的最小内角

③最短距离和准则：一点到基边两端的距离和为最小

④张角最大准则：一点到基边的张角为最大

⑤面积比准则：三角形内切圆面积与三角形面积或三角形面积与周长平方之比最小

⑥对角线准则：两三角形组成的凸四边形的两条对角线之比，超过给定限定值时对三角形进行优化

①②④是等价的，其余则不然。一般而言，应尽量保持三角网的唯一性，即在同一准则下由不同的位置开始建立三角形网络。三角剖分简称DT，其特性是可最大长度避免狭长三角形的出现以及不管从何处开始构网都能保持三角形网络的唯一性。

11.不同数据采样策略对格网DEM的影响

12.地形可视化有哪些方法，各有什么特点

13.基于扫面地形图和航空影像建立地形三维景观的步骤，并指出其异同

a基于扫描地形图数据建立三维地形图基本思想：

以扫描数字化地形图作为纹理图像，依据地形图和DEM数据建立纹理空间、景物空间和图像空间三者之间的映射关系，并依据真实感图形绘制的基本理论生成以地形要素地图符号为表面纹理的三维地形景观。

b基于航空影像建立地形三维景观的步骤

①递归细分DEM，形成三角形面素

②按投影变换公式计算DEM屏幕位置

③计算DEM在纹理图像上的坐标

④重采样求取DEM格网的灰度值

⑤对灰度值进行简单的光照模型处理

⑥消隐、裁剪、反走样等处理

⑦输出

14.什么是误差、不确定性，两者有什么区别和联系

误差：观测数据与其真值之间的差异。从性质上分为系统误差、随机误差、粗差。

系统误差：由数据采集设备引起，一般表现为常数或函数特征，可通过对采样数据施加改正数或遵循工艺流程将其影响降到最低程度。

随机误差：由数据采集过程中不确定因素引起的，其在表现上毫无规律可言。DEM一般指随机误差。

粗差：操作过程中的粗心或不遵守规定引起的，实际上是一种错误。

不确定性：对真值的认知或肯定的程度，是更广泛意义上的误差，包含系统误差、偶然误差、粗差、可度量和不可度量误差、数据的不完整性、概念的模糊性等。

15.地形描述性误差

在假定DEM高程采样误差为零的条件下，模拟地面与实际地面之差异，定义为DEM 地形描述误差。栅格中点的高程与该栅格四个角点高程平均高程之差，可以被定义为该栅格的地形描述误差。

16.DEM误差来源

①地形表面特征：DEM精度随着地形破碎程度的大小而变化，并且他们之间的关系呈明显的线性关联特征。

②数据源误差：野外测量、地形图数字化和摄影测量，各自对应不同数据误差。

③采点设备误差：包括地形图手扶或扫描时数字化仪或扫描仪的误差

④人为误差：包括数字化对点误差、高程赋值误差、控制点转换误差、测标切地面误差、采集输出时坐标转换和定向误差

⑤采样点密度和分布：采样点应该具有足够的密度并且避免数据贫乏区

⑥内插方法：内插点的计算高程与实际量测高程之间总存在差值

⑦DEM数据结构：影响着DEM对地形的表达

17.坡向变率的提取方法，其中误差产生的原因与解决方法

坡向变率是指在地表的坡向提取基础上，对坡向变化率值的二次提取，即坡向之坡度。

在坡向变率提取过程中，会在北坡上产生误差。

误差纠正方法：

①用原始DEM数据的最大高程减去原始DEM数据，得到与原来地形相反的DEM数据，即反地形DEM数据。

②基于反地形DEM数据求算坡向值；

③利用SOA方法求算反地形的坡向变率，记为SOA2，由原始DEM数据求算出的坡向变率记为SOA1；

④将两次算的坡向变率根据以下公式即可得到经过误差校正的SOA数据。

18.地面复杂度因子有哪些，在地学分析中各有什么意义

①地形起伏度：指定区域内最大高程与最小高程差。

比较适合区域水土流失评价的地形指标

②地表粗糙度：反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，一般等译为地表单元的曲面面积与其在水平面上的投影面积之比。

在研究水土保持及环境监测上有很重要的应用价值。

③地表切割深度：地面某点的邻域范围的平均高程与该邻域范围内的最小高程的差值。

研究水土流失及地表侵蚀发育状况时的重要参考指标。

④高程变异系数：反映分析区域内地表单元格网各顶点高程变化的指标，它以格网单元顶点的标准差与平均高程的比值。

19.何为特征地形要素，在地形分析中具有什么作用

特征地形要素：指地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。特征地形要素构成地表地形与起伏变化的基本框架

20.山脊线、山谷线的提取方法，每种方法各有什么针对性

①基于数字化等高线数据的方法

②基于规则格网DEM数据的方法

③基于Delaunay三角网和V oronoi数据的方法

21基于栅格DEM提取沟谷、水系的原理与技术路线，该方法主要优缺点

22.空间数据分级基本原则与方法

分级原则：

①科学性原则：分级指标的确定要遵循一定的科学规律。

②完整性原则：整个数据集中所有的数据都应被分在不同的级别中，没有遗漏，而且同一数据集中的每一数据只能被分到某一级别中，不能同时分到两个或多个级别中。

③适用性原则：应该根据研究或应用的需要选择合适的分级方法

④美观性原则：体现数据的空间分布特征，使图面色彩平衡，特征明显，易于理解。

分级方法：

①按使用分级方法的多少可分为但一份激发和复合分级法

②级差：等值分级法、不等值分级法

③确定极差的方法：自定义分激发、模式分级法

23.何为空间自相关，地形分析中应用空间自相关的地学意义是什么

按照地理学第一定律，空间的事物总在不同程度上相互联系和制约，而相近的事物之间的影响通常大于较远事物的影响。这种现象被称为空间自相关。

24.地形统计分析

对描述地形特征的各种可量化的因子或参数进行相关、回归、趋势面、聚类等统计分析，发现各因子或参数的变化规律和内在联系，并选择恰当的因子或参数建立地学模型，从更深层次探讨地形演化及其空间变异规律。

数字高程模型期末整理复习资料

数字高程模型期末复习资料第一章 1.高程用来描述地形表面的起伏形态，传统的高程模型是等高线，其数学意义是定义在二维地理空间上的连续曲面函数，当此高程模型用计算机来表达时，称为数字高程模型。 2.数字高程模型的定义为：数字高程模型是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟－－模型化表达和过程模拟，Digital Elevation Model，简称DEM。 3.数字地面模型是利用一个任意坐标场中大量选择的已知X、Y、Z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。 4.DEM和DTM的关系：DEM是DTM的子集，是DTM最基本的部分；20世纪60年代出现了地理信息系统的概念，其含义包括了DTM，在概念上取代了DTM。DTM提出后，其实际发展和应用中的内涵还主要局限于DEM，故二者的名称混淆使用，主要表示的都是DEM的概念。 5.数字地形表达的方式可以分为两大类：数学描述和地形描述 (1)数字描述：全局：傅立叶级数；多项式函数局部：规则的分块函数；不规则的分块函数（2）图形描述：点：不规则分布；规则分布；特征点线：等高线；特征线；剖面图面：影像；透视图；其他 6.模型是指用来表现其他事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转换到我们能够理解的形式的事物本体。 7.模型可以分为三种不同层次：概念模型，物质模型，数学模型。 8.概念模型是基于个人的经验与知识在大脑中形成的关于状况或对象的模型。 9.物质模型通常是一个模拟的模型，如橡胶，塑料或泥土制成的地形模型。 10.数字模型一般是基于数字系统的定量模型。包括函数模型和随机模型。 11.数字模型的优点：1他是理解现实世界和发现自然规律的工具。2提供了考虑所有可能性，评价选择性和排除不可能性的机会。3帮助在其他领域推广后应用解决问题的结果。4帮助明确思路，集中精力关注问题重要的方面。5使得问题的主要成分能够被更好的观察，同时确保交流，减少模糊，并改进关于问题一致性看法的机会。 12.模型的评价：1精确性2描述的现实性3准确性4可靠性5一般性6成效性 13.数字高程模型的类型 (1)按结构分类（按其数据组织方式）基于面单元的DEM；基于线单元的DEM；基于点的DEM (2)按连续性分类（从数学角度考察DEM模型连续性、一阶导数及高阶导数等的连续情况）不连续型DEM；连续不光滑DEM；光滑DEM (3）按范围分类局部DEM；地区DEM；全局DEM 14.数字高程模型的系统结构数字高程模型的理论和技术由数据采集、数据处理和应用三部分组成。这三部分

数字地面模型(2015-2016)

2015~2016学年第二学期《数字地面模型》研究生试题一、 DEMs的内插方法主要分为哪几类？请论述每类内插方法的适用范围与特点。实际使用中应考虑那些因素合理使用这些内插方法。答：(1)DEMs的内插方法主要分为整体内插、分块内插、单点内插及剖分内插。 (2)整体函数内插法的优点是：易于理解，简单地形特征因为参考点比较少，选择低次多项式来描述就可以了。但当地貌复杂时，需要增加参考点的个数。缺点是虽然选择高次多项式固然能使数学面与实际地面有更多的重合点，但由于多项式是自变量幂函数的和式，参考点的增减或移位都需对多项式的所有参数做全面调整，从而参考点间会出现难以控制的振荡现象，使函数极不稳定。因此在DEM内插中通常不采用整体内插法。 (3)分块内插是把参考空间分成若干分块，对各分块使用不同的函数。这时的问题是要考虑各相邻分块函数间的连续性问题。相对于整体内插，分块内插能够较好地保留地物细节，并通过块间重叠保持了内插面的连续性，是应用中较常选用的策略。分块内插方法的一个主要问题是分块的大小的确定。典型的局部内插有：线性内插、局部多项式内插、双线性多项式内插、样条函数内插等、多面叠加内插法、有限元法和最小二乘配置法等。 (4)逐点内插法是以待插点为中心，定义一个局部函数去拟合周围的数据点，数据点的范围随待插点位置的变化而移动，因此又称移动曲面法。具体有移动拟合法、加权平均法和Voronoi图法。逐点内插应用简便，但计算量较大。其关键问题在于内插窗口域的确定。这不仅影响到内插的精度，还关系到内插速度。Voronoi图的点内插算法，这被认为是目前较好的一类逐点内插法。 (5)各种内插方法在不同的地貌地区和不同采点方式下有不同的误差。应用时要根据各方法的特点，结合应用的不同侧重，从内插精度、速度等方面选取合理的最优的方法。二、简述利用DEM计算挖填土方量的计算方法。

摄影测量学-经典试题

一、名词解释 1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。 2、绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度 4、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移 5、摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离 6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠 7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠 8、像片倾角：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角 9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。 10、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数 11、像片的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数 12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素 13、绝对定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素 14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影响的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间后方交会 15、空间前方交会：由立体相对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标），称为立体像对的空间前方交会 16、双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。 17、空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法18、POS：机载定位定向系统POS是基于全球定位系统GPS和惯性测量装置IMU的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可用于在无地面控制或仅有少量地面控制点情况下的航空遥感对地定位和影像获取。 19、影像的灰度：规则格网排列的离散阵列 20、数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数个（x,y）的数值时就需要进行内插，此时称为重采样 21、影像匹配：影像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。 22、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关 23、像片纠正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业

地理信息系统原理与方法期末考试题目及答案--复习资料

2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：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。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。

GIS地理信息系统期末考试试题

北京大学1998～2006 外加一无年份北大遥感与GIS研究所某年《地理信息系统》期末考试试题一、概念题（5×8＝40） 1. 矢量结构 2. 栅格结构 3. Overlay 4. Buffer 5. DEM 6. 地图综合 7. 拓扑结构 8. OpenGIS 二、简答题（15×4＝60） 1. 简述地图投影的基本原理 2. 简述GIS工程中的文档种类及作用 3. 简述GIS栅格数据结构的三种组织方式 4. 简述GIS系统的软硬件构成北京大学1998年研究生入学考试试题一、名词解释（4×5） 1、空间分析函数 2、GPS 3、四叉数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题（4×10） 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法（要求附框图） 3、DEM、DTM的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。三、综合分析题（2×20） 1、地理信息系统的意义、特点与发展趋势 2、地理信息系统的信息源与输入方法北京大学1999年研究生入学考试试题一、名词解释（10×4） 1、数字地球 2、矢量结构 3、栅格数据 4、拓扑关系 5、缓冲区分析（buffer） 6、多边形覆盖分析（overlay） 7、数字高程模型（DEM） 8、三角法（TIN） 9、元数据（Metadata）10、高斯——克吕格投影二、简答题（5×8） 1、简述地理信息系统中主要有哪些空间分析方法。 2、简述地图投影的基本原理 3、简述栅格数据的数据组织方法 4、简述地理信息系统的主要软硬件组成 5、简述地理信息系统工程的三维结构体系三、论述题（20）试论GIS项目中文档管理的意义及文档的类型（主要有那些文档）？北京大学2000年研究生入学考试试题一、概念题（8×5） 1、国家信息基础设施 2、空间对象（实体） 3、拓扑结构 4、元数据（Metadata） 5、层次数据库模型 6、GIS互操作 7、四叉树编码 8、空间索引二、简述题（5×8） 1、简述栅格数据结构的三种数据组织方法 2、简述地理信息系统数据采集的方法及特点 3、简述高斯——克吕格投影的特点5、简述地理信息系统空间数据的误差来源三、论述题（20）试论网络GIS的技术特点及尚需解决的问题北京大学2001年研究生入学考试试题一、概念题（任选五题，5×4） 1、空间对象 2、拓扑空间关系 3、地理空间中栅格表达方法 4、四叉树编码 5、空间数据质量 6、缓冲区分析二、简述题（4×10） 1、地理信息系统的组成 2、矢量、栅格、DEM数据结构的优缺点分析 3、属性数据库的数据模型 4、空间数据的内插方法

地理信息系统试题

地理信息系统试题一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：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。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。

《数字高程模型》实验讲义[1]

数字高程模型实验讲义南阳师范学院环旅学院地理信息系统教研室编 2011年2月

前言 Miller于1958年提出首次提出了数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）的概念。经过40多年的发展，DEM的诸多基础理论问题都得到了深入的研究，基于DEM的数字地形分析理论与方法体系正在形成，DEM在许多领域的工作中得到了成功应用。DEM已成为各类GIS数据库的核心数据之一。国家测绘部门将DEM作为国家空间数据基础设施（National Spatial data Infrastructure，NSDI）的重要建设项目之一。在理论研究方面，DEM的不确定性、DEM的尺度效应、DEM的地学分析、基于DEM的数据挖掘都取得了很大的突破。在应用方面，也从一般的地形因子提取、支持三维漫游等简单应用向更多样的形式、更广泛的领域发展。可以说，DEM所代表的已经不仅仅是一种记录海拔的空间数据，更代表着一种地学处理的方法。适应于学科发展和实践需要，各高等院校的有关专业，特别是地理信息系统、空间信息与数字工程、测绘工程等专业都纷纷将数字高程模型作为本科和研究生课程。我学院办有地理信息系统和测绘工程等专业，数字高程模型一直是此二专业的重要课程。在多年教学经验的基础上，我们编写了本实验讲义，供地理信息系统专业、测绘工程专业的本科教学使用。本实验讲义中，以验证、探索理论知识和传授技能作为基础目标，另外还注重意识和能力的培养。当代教育理论认为，如果说知识和技能是人才素质的基础，意识则决定了运用知识和技能的动机，能力则是运用知识和技能的方法。当代地学人才不仅需要具有充足的专业知识和技能，而且应该具备一系列意识和能力。虽然，高校通常设置培养意识和能力的公共课程；但是，专业课教学也应该将其作为教学目标之一。这样以来，可以根据专业课程的特点有目的地培养特定的意识和能力。本课程所涉及的意识和能力主要包括科学精神、团队意识、创新能力和统合能力等。本讲义共7个实验，需要16个实验课时。实验类型包括基础型、综合型和设计型。每个实验都有明确的实验目的，有实验原理的详细介绍，实验过程中的必要之处作了解释和提示。实验后安排了思考题，要求学生们通过在实验中的探索来回答这些问题，有助于学生更好地理解和掌握DEM的理论和方法。

数字高程模型试题集

《数字高程模型》第1讲概论一、名词解释 1、数字高程模型（DEM）：通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，或者说，地形表面的数字化表示。Digital Elevation Model，缩写DEM.。二、填空（选择、判断） 1、地形表达的历史演进过程，经历了象形绘图法、写景法、等高线地形图、地貌晕渲图、航空摄影图像、遥感图像、数字地形表达等7个阶段。 2、DEM按结构分类包括：基于面元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM；按连续性分类，包括：不连续DEM、连续但不光滑DEM(逐点内插的格网DEM、TIN)、光滑DEM（样条函数内差的格网DEM）;按范围分类，局部DEM、区域DEM、全局DEM。三、问答题 1、DEM的特点。（1）容易用多种形式显示地形信息。地形数据经计算机处理后能产生不同比例尺的纵横断面图与立体图，而常规地图一旦制作形成，比例尺不容易改变，绘制其他的地形图需要人工处理；（2）精度不会损失，没有载体变形的问题；（3）容易实现自动化、实时化。将修改信息直接输入计算机，软件处理后生成各种地形图。（4）快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。 2、在ArcGIS中，如何通过纸质等高线地形图生成不同形式的DEM。（1）纸质等高线地形图扫描；（2）在ArcMap中配准（选取投影和坐标系）；（3）等高线地形图矢量化并给每条等高线赋以属性值（高程）；（4）运用Arctoolbox—Convertiontools—features to raster工具将矢量线转化为栅格线（每个栅格的值为高程）；（5）在ArcScence中，运用convert—raster to feature将栅格线转化为矢量点数据文件；（6）在ArcScence中，运用3Danalyst—inpolate to raster—Idw进行差值；（7）三维显示（在属性表中设置高程）；（8）在ArcScence中，运用3Dannlyst—convert—raster to Tin 转化为TIN。第2讲数据获取一、填空（选择、判断） 1、地面复杂度描述的指标主要有：光谱频率、分维数、曲率、相似性、坡度等；其中坡度是描述地面复杂度最基本、最有效的指标。

数字高程模型教程期末总结

1、DEM概念:(1)狭义概念：DEM是区域地表面海拔高程的数字化表达。 (2)广义概念：DEM是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。 (3)数学意义：DEM是定义在二维空间上的连续函数H=f(x,y) 2、数字高程模型的特点:精度恒定性，表达多样性，更新实时性，尺度综合性 3、DEM与DTM的区别：DEM以绝对高程或海拔表示的地形模型；DTM泛指地形表面自然、人文、社会景观模型 4、数字高程模型的系统结构与功能：数据采集，数据处理，应用三部分，DEM模型建立，DEM模型操作，DEM分析，DEM可视化，DEM应用。 5、DEM形成过程：1.通过采样点的建模和内插生成3.进行数据的组织与管理4.生成相应的地形坡面因子5.二维可视和三维可视6.不确定分析和表达(DEM精度) 6、DEM数据模型：认知角度基于对象的模型、基于网络的模型、基于场的模型表达角度矢量数据模型、镶嵌数据模型、组合数据模型 7、DEM数据结构：1、规则格网DEM数据结构 a. 简单矩阵结构 b. 行程编码结构 c. 块状编码结构 d. 四叉树数据结构 2、不规则三角网DEM数据结构 8、TIN数据结构：面结构，点结构，点面结构，边结构，边面结构 9、DEM数据源特征：（1）数据源：地形图 ?特点：现势性（经济发达地区往往不满足现势性要求）、存储介质、精度：比例尺、等高线密度、成图方式有关（2）数据源：航空、遥感影像现势性好：获取速度快、更新速度快、更新面积大（大范围DEM数据的最有价值来源）相对精度和绝对精度低的遥感影像：Landsat—MSS、TM传感器、SPOT 高分辨率遥感图像：1米分辨率的米QUICKBIRD （3）数据源：地面测量用途：公路铁路勘测设计、房屋建筑、场地平整、矿山、水利等对高程精度要求较高的工程项目缺点：工作量大，周期长、更新十分困难，费用较高（4）数据源：既有DEM数据覆盖全国范围的1:100万、1:25万、1:5万数字高程模型10、采样的布点原则： 1）沿等高线采样：地形复杂沿等高线跟踪的方式进行数据采集;在平坦的地区，则不宜沿等高线采样 2）规则格网采样:规定X和Y轴方向的间距来形成平面格网，量测这些格网点的高程。

地理信息系统考试试题库

单项选择题： 1.地理信息系统形成于20世纪：（B ） A．50年代 B．60年代 C.70年代 D.80年代 2．地理信息区别与其他信息的显著标志是（ D ） A．属于属性信息 B．属于共享信息 C．属于社会经济信息 D．属于空间信息 3.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（ A ） A．大 B.小 C.相当 D.无法比较 4.有一点实体其矢量坐标为P（9.5，1 5.6），若网格的宽与高都是2，则P 点栅格化的行列坐标为：（ B ） A. P（5，8） B.P（8，5） C. P（4，7） D. P（7，4） 5.“3S”技术指的是：（ A ） A．GIS、RS、GPS B．GIS、DSS、GPS C．GIS、GPS、OS D．GIS、DSS、RS 6.地理决策问题属于：（ B ）．半结构化决策结构化决策 BA．．以上都不是．非结构化决策 DC（ D ） 7.对数据文件操作，进行数据记录的交换都要经过：．缓冲区．GIS软件 D．软盘 A B．用户区 C（ C 获取栅格数据的方法有：） 8. ．屏幕鼠标跟踪数字化法 A．手扶跟踪数字化法 B C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法（9.矢量结构的特点是： A ） B．定位明显、属性明显A．定位明显、属性隐含．定位隐含、属性隐含C．定位隐含、属性明显 D（ 10.下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是 D ） B．链码 A．直接栅格编码．四叉树编码 D C．游程编码（ B 11.带有辅索引的文件称为：）．倒排文件 B A．索引文件．随机文件 C．顺序文件 D（中组织属性数据，应用较多的数据库模型是： A ） 12.在GIS A．关系模型 B．层次模型．混合模型 C．网状模型 D（ C ）下列属于13.GIS输入设备的是：．显示器 C A．主机 B．绘图机．扫描仪 D（14.质心量测可用于： D ） B．缓冲区分析．人口变迁分析 A ．人口分布 C．人口预测 D （15.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为： A ）．连续流方式．开关流方式 A．点方式 B C D．增量方式（ D 在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：） 16. ．数据变换 C D．数据处理．数据压缩数据编辑．A B（ 17.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤： A ） D．属性数据．关系数据．矢量数据扫描数据．A B C（ D ） 18.对于离散空间最佳的内插方法是： B．局部内插法．整体内插法 A D．移动拟合法．邻近元法 C ：DEM下列给出的方法中，哪项适合生成19.） A （．多边形环路法 B．等高线数字化法 A． C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 20.提取某个区域范围内某种专题内容数据的方法是：（ C ） A．合成叠置 B．统计叠置 C．空间聚类 D．空间聚合

数字高程模型期末考试题

1.什么是DEM，DEM的特点 DEM定义：简单来讲，DEM是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，或者说是地形表面形态的数字化表示。 ①从狭义角度定义：DEM是区域地表面海拔的数字化表达。 ②从广义角度定义：DEM四地理空间中地理对象表面海拔的数字化表达。 ③数字定义：区域的采样点或内插点按某种规则连接成的面片的集合。 DEM特点： ①精度的恒定性DEM采用数字媒介，从而能保持原有精度，另外通过DEM进行生产，输出图件的精度可得到控制。 ②表达的多样性可产生多种比例尺的地形图、剖面图、立体图、明暗等高线图；通过纹理映射、与遥感影像数据叠加，还可逼真的再现三维地形景观。 ③更新的实时性DEM由于是数字的，增加或修改的信息只在局部进行，并且由计算机自动完成，可保证地图信息的实时性。 ④尺度的综合性较大比例尺、较高分辨率的DEM自动覆盖较小比例尺、较低分辨率的DEM所包含的内容。 2.DEM研究内容 ①地形数据采样 ②地形建模与内插 ③数据组织与管理 ④地形分析与地学应用 ⑤DEM可视化 ⑥不确定性分析和表达 3.格网DEM结构特点和数据组织形式 ①基本数据结构数据头——定义DEM西南角起点坐标、坐标类型、格网间距、行列数、最底高程以及高程方法系数等内容数据体——按行或列分布记录的高程数字阵列 ②数据压缩：二进制存储高程放大系数、高程平移系数数字图象压缩算法 ③DEM金字塔

4.DEM组成部分，简述每部分的内容。 ①DEM建立地形高程数据通过地形图数字化、影像数据、野外（地面测量）等方式获取。实现地形表面的重建，主要的地形表达有三类：数学描述、图形表达、图像表达。 ②DEM操作：DEM操作内容包括编辑处理、滤波、合并、拼接、叠加以及不同格式DEM 之间的相互转换。 ③DEM分析：基本地形信息主要包括坡度、坡向、地表粗糙度、地形起伏度、剖面曲率、平面曲率等地形描述因子；复杂地形分析包括可视区域分析、地形特征提取、水系特征分析等。 ④DEM可视化从内容上讲，DEM可视化包括二维和三维地形可视化。从技术角度，地形可视化有静态可视化和交互是动态可视化两种。 ⑤DEM应用高程内插、拟合曲面内插、剖面线计算、等高线内插、可视区域分析、面积体积计算、坡度坡向曲率计算、晕渲图 5.对比分析格网DEM和TIN优缺点规则格网DEM 不规则三角网TIN 优点：简单的数据存储结构与遥感影像数据的相合性良好的表面分析功能优点：较少的点可获取较高的精度可变分辨率良好的拓扑结构缺点：计算效率较低数据同于格网结构规则缺点：表面分析能力较差构建比较费时算法设计比较复杂

地理信息试题(DOC)

苏-工测-23(369172425) 20:12:21 82. 在扩散法中，当多边形边界栅格确定后，寻找多边形中的一个栅格作为种子点，然后向（）个方向扩散。 A．4 B．6 C．8 D．10 苏-工测-23(369172425) 20:13:37 答案：【A】解析：详见《地理信息系统教程》第112 页。面（多边形）的栅格化方法：①内部点扩散法；②扫描法；③边填充算法。苏-工测-23(369172425) 20:14:17 A．射线法B．扩散法C．边界点跟踪法D．骨架法苏-工测-23(369172425) 20:15:41 答案d 苏-工测-23(369172425) 20:15:52 84. 遥感影像应与GIS 的空间数据在同一数据基底下配准，对于1:25 万数据而言，配准误差不应大于图上（）mm。 A．0. 1 B．0. 2 C．0. 3 D．0. 4 苏-工测-23(369172425) 20:17:55 答案b

苏-工测-23(369172425) 20:17:57 85. 下列关于数据库系统的叙述中正确的是（）。 A．数据库系统减少了数据冗余 B．数据库系统避免了一切冗余 C．数据库系统中数据的一致性是指数据类型的一致 D．数据库系统比文件系统能管理更多的数据苏-工测-23(369172425) 20:19:35 答案：【A】解析：数据库系统减少了数据冗余，是唯一正确的说法。苏-工测-23(369172425) 20:19:43 86. 在城市地理信息系统的数据库设计阶段，对于确定的数据模型，应用（）定义实体之间的关系。 A．E–R 图B．层次图C．结构图D．HIPO 图苏-工测-23(369172425) 20:20:52 a 苏-工测-23(369172425) 20:20:54 87. 建立空间要素之间的拓扑关系属于（）。 A．空间分析B．图形分析C．空间查询D．地图整饰苏-工测-23(369172425) 20:22:14 答案：【A】解析：空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。空间分析主要内容：①空间位置，借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论；②空间分布，同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容；③空间形态，空间对象的几何形态；

数字摄影测量试卷

一、名词解释： 1 、影像匹配：【答】通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点，如二维影像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点； 2、金字塔影像：【答】对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素数依次减少的影像序列; 3、立体正射影像对：【答】由正射影像和通过该正射影像生成的立体匹配片两者组成的立体相对； 4、同名核线：【答】同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面； 5、立体透视图：【答】运用透视原理和一定的数学模型（共线方程）将物方具有三维信息的点转换到指定的平面上，并通过消影处理获得立体透视效果。二、简答题： 1、以图1所示数字高程模型矩形格网为例,请说明图1中所画等高线的跟踪过程.如果有特征线存在,应该如何处理? 2、地形特征线的处理：地形特征线是表示地貌形态、特征的重要结构线，在等高线绘制过程中必须考虑地形特征线以正确表示地貌形态，在跟踪等高线时应注意：（1）、若在某一条格网边上由地形特征线穿过，必须特征线与格网线的交点与相应的格网点内插等高线点，而不能直接用格网点内插等高线；（2）当等高线穿过山脊线（山谷线）时，还必须在山脊线（山谷线）上补插等高线点；（3）当等高线遇到断裂线或边界时，等高线必须断在断裂线或边界线

上； 1、图2是一幅SPOT影像，当影像的外方位元素和DEM已知时，如何制作正射影像，请说明其原理过程，并指出与框幅式的航空影像制作正射影像算法的相同和不同之处。对于SPOT影像，当外方位元素和DEM已知识，可采用直接法和间接法结合的方法制作正射影像：由于SPOT影像是线阵扫描式影像，每一条影像的外方位元素都不同，在采用正解法或反解法制作正射影像时都存在迭代求解的过程，框幅式航空影像是点投影式影像，整幅影像的外方位元素唯一，制作正射影像采用反解法时无需迭代；另一方面SPOT影像可采用多项式纠正的方法来制作正射影像，而多项式纠正法则不适合于框幅式航空影像制作正射影像；两者在制作正射影像时都存在通过原始影像内插、重采样来获得每一个地面元所对应的影像坐标及其灰度值，以构成正射影像的过程； 3.“相关系数最大”影像匹配、基于物方的VLL法影像匹配和最小二乘法影像匹配的相同点及差别是什么？ “相关系数最大”影像匹配是指在左影像上以目标点为中心选取一定大小的区域作为目标区，将右片同名点可能存在的区域作为搜索区，比较目标窗口和搜索区内同大小窗口的灰度相关系数，将相关系数最大所对应的窗口的中心作为同名点。基于物方的VLL法影像匹配是在待定点的地面平面坐标已知的情况下，通过共线方程和合理的高程设定值，解算其相应的像点坐标，通过比较不同高程所对应的像点的相关测度，取最大测度处的像点作为同名点，相应的高程作为物点的高程；最小二乘法影像匹配是指顾及影像的几何和辐射畸变并引入相应的变形蚕参数，同时按最小二乘的原则解求这些参数，将相关系数最大处的左片目标窗口采用坐标梯度加权平均作为目标点，右片同名点的位置由求得的几何参数计算而得；由上可知三种匹配算法的相同点：都是基于灰度的影像匹配，都用到了相关系数最大作为匹配的测度; 不同点：“相关系数最大”影像匹配是基于像方的，通过选定目标区窗口与搜索区中相应大小的窗口中相关系数系数最大的窗口中心点作为同名点，匹配精度与窗口大小、影像信噪比有关； “基于物方的VLL法”影像匹配是基于物方的，而且能直接确定物方点的空间三维坐标，将不同高程处所对应左右影像中的像点作为可能的匹配点，取相关系数最大处作为同名像点，同时也获得了物点的高程信息，匹配精度与步距dz、影像信噪比、匹配窗口大小有关； “最小二乘法”影像匹配是基于像方的，考虑了几何畸变、辐射畸变等系统误差，可灵活引入了各种参数和约束条件，匹配精度较高，可达子像素级，匹配点的位置左片通过窗口梯度加权平均而求得，右片由求得的几何参数计算而得，匹配精度与信噪比、影像的纹理结构有关。 1、什么是特征匹配？它与基于灰度的影像匹配有什么不同？结合课间编程实习内容，请说明实现自动相对定向的方法原理和关键技术【答】特征匹配是指通过分别提取左右片影像或多张影像的特征（点、线、面等

数字高程期末作业

简述数字高程模型一、数字高程模型定义数字高程模型是将二维地理空间上具有连续变化特征地理现象通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟。二、数字高程模型的研究内容数字高程模型研究内容包括地形数据采样、地形建模与内插、数据组织与管理、地形分析与地学应用、DEM可视化、不确定性分析和表达。 2.1数据组织与管理 DEM是按一定结构组织在一起的地形数据，数据结构的好坏直接涉及DEM对地形的重建精度。对于大规模的地形数据，需要通过数据库进行管理，数据库管理技术和空间索引技术是高效的数据查询、数据浏览、无缝漫游等的技术保证。 2.1.1DEM数据模型空间数据模型是空间数据组织和空间数据库设计的基础。数字高程模型主要刻画具有连续变化的空间对象，属于基于场的镶嵌数据模型。镶嵌数据模型按照网格形状可分为规则镶嵌数据模型和不规则镶嵌数据模型。所谓规则镶嵌数据模型，就是用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面。构造规则镶嵌模型的方法是：用数学手段将研究区域进行网格划分，把连续的地理空间离散为互不覆盖的网格，然后对网格单元附加相应的属性信息。不规则镶嵌数据模型是指用来进行镶嵌的小面块具有不规则的形状和边界。在DEM中，基于三

角形的不规则镶嵌模型又称为不规则三角网，TIN是DEM的主要表达形式。TIN与规则格网DEM显著不同之处在于TIN模型不需要维护模型的结构规则性，不但能灵活地随地形的复杂程度而改变格网单元大小，避免平坦地形的数据冗余，而且又能按地形特征点线如山脊点、山谷线、等表示地形特征。 2.1.2 DEM数据结构规则格网DEM数据结构为简单矩阵结构、行程编码结构、块状编码结构、四叉树数据结构。与网格DEM的规则数据阵列相比，不规则三角网DEM的数据结构要复杂得多。由于三角形的不规则型，三角形定义及其与相邻三角形的关系要显式地表达出来，这种结构需要两个文件：三角形顶点坐标文件和组成三角形三顶点文件。但是，上述这种结构简单但拓扑关系是隐含的，不利于TIN模型的检索与应用。因此围绕着拓扑关系的描述产生了多种TIN的数据结构：TIN的面结构、TIN的点结构、TIN的点面结构、TIN的边结构、TIN的边面结构。不同TIN结构的对比如表1。表1 TIN结构的对比

数字高程模型(DEM)考试题目答案

1、什么是数字高程模型，它有什么特点？答：广义：地形表面形态的数字化表达狭义：有限的离散高程采样数据对地表形态的数字化模拟特点1）精度的恒定性2）表达的多样性3）更新的实时性4）尺度的综合性 2、简述数字高程模型的主要研究内容。答：1)地形数据采集；2)数据组织与地表建模，主要分为不规则格网DEM(TIN)和规则格网DEM (GRID)；3)精度分析与质量控制；4)可视化表达；5)应用与分析 3、试分析数字高程模型数据源及其特点 1)地面本身通过气压测高法、航空和测高仪等可获得精度要求不高的高程数据，以用于大范围高程要求不高的科学研究2)既有模拟/数字地形图a地形图现势性：纸质地形图制作工艺复杂、更新周期长，一般不能反映局部地形地貌的变化情况。b地形图存储介质：多为纸质存储介质导致地形图幅不同程度的变形。c地形图精度：不同的精度对应的等高线等高距、对地形的综合程度、成图方法各不同。3)航空/航天遥感影象航空/航天遥感影象的更新速度快，一直是地形图测绘和更新最有效、也是最主要的手段特点：遥感的几何畸变；遥感数据的增强处理；遥感数据的空间分辨率；遥感影像数据的解译与判读4)既有DEM数据4、简述数字高程模型数据采样中的基本布点方式及采样数据的属性。基本布点方式：选择性采样、沿等高线采样、剖面法、规则格网采样、渐近采样、混合采样采样数据的三大属性：点的分布、密度、数据精度 5、目前主流的DEM数据采集方法有哪些？并对各方法进行对比分析。 1）从地面直接采集的方法全站仪数字采集、GPS采集(RTK方式)；精度非常高(cm)、效率低、成本高、适用于小范围区域（特别是工程应用）2）地形图数据采集方法精度与底图有关(图上0.1~0.3mm)、效率高、成本低、适用于国家范围内的中低精度DEM的数据采集3）摄影测量数据采集方法精度比较高(cm~dm)、效率高、成本比较高、适用于国家范围内的较高精度DEM的数据采集 6、DEM数据获取中的新技术和方法有哪些？答：1)合成孔径雷达干涉测量数据采集方法； 2）机载激光扫描数据采集；3）基于声波、超声波的DEM数据采集 7、简述GRID的结构特点与数据组织形式。答：1）基本数据结构数据头——角点坐标、格网间距、行列数、坐标系统、高程基准、无数据区值、高程放大系数、高程平移系数、最小高程、最大高程、数据存储类型、方位角数据体——按行列顺序排列的格网点高程阵列2）数据压缩a二进制存储b高程放大系数、高程平移系数c数字图象压缩算法3）DEM金字塔 8、如何GRID数据进行压缩？答：1）行程编码结构：对于一幅DEM，常常在行或列方向上相邻若干个具有相同的高程值，因而从第一列开始在格网单元数值发生变化时该值以及重复个数。2）块状编码结构：采用方形区域作为记录单元，每个记录单元的初始值（行号、列号）、格网单元高程值和方形区域半径所组成的单元组。3）四叉树数据结构：首先把一个图幅等分成四个部分，逐块检查起栅格值若每个子区所有的栅格都含有相同值时，该块不在往下分，否则，该去在分成四个区域，如此递归下去，直到子区都含有相同值为止 9、简述TIN的存储结构和特点。答：在TIN模型中的基本元素有三角形顶点、边和面基本元素间的拓扑关系：存在点与线、点与面、线与面、面与面的拓扑关系基本数据结构：三角形顶点坐标文件和组成三角形三顶点文件 10、DEM表面建模中常用的函数模型有哪些？各适用于哪种类型的表面模型？线性内插：连续而不光滑双线性内插;局部光滑连续，整体不光滑三次样条函数线性内插、双线性内插、三次样条函数是适合规则分布采样点的内插函数。

数字城市期末考试复习题

一、名词解释 1、智慧城市：指通过广泛采用物联网、云计算、人工智能、计算识别、数据挖掘、知识管理等技术，提高城市规划、建设、管理、服务的智能化水平，使城市运转更高效、更快捷、更低碳。 2、数字地球：是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量 3、组件GIS：是将GIS做成控件(COM或ActiveX)引入到其他集成开发环境(VC++,VB等)中，让用户在自己的软件中引入GIS对象实现GIS功能。 4、接入网（AN）：是本地交换机与用户之间的机线设备，通常包括用户传输设备、复用设备、数字交叉连接设备和网络/用户设备。 5、WebGIS技术：指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。 6、物联网：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、机关扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术 7、LBS技术:即为地理位置服务，是一种整合Internet无线通信移动定位与GIS的技术，它通过移动终端和无线网络的配合来确定移动用户的实际地理位置，从而提供用户需要的与位置相关的信息服务。 8、蓝牙（blue tooth）：是一种短程无线连接标准，旨在取代信息服务之间的悠闲连接，实现电子设备之间的无线互连，以确保大多数常见的计算机和通信设备之间可以方便地进行无线通信。 9、波分复用技术网络：是基于波分复用技术的网络，波分技术是一种在一根光纤中能同时传输多个不同波长光信号的技术。 10、GPRS：指通用分组无线交换技术或通用分组无线服务，作为GSM电路交换系统技术的新型移动分组数据承载业务，将GPRS引入GSM电路交换系统移动通信网，允许GMS电路交换系统用户在分组转移模式瞎发送和接收数据，大大提高了数据传输效率。 11、网格：是构筑在互联网上的一组新兴技术，将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性。 12、数据压缩：在不丢失有用信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高其传输、存储和处理效率的一种技术方法。或按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。 13、数据仓库：是支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合，是网络数据库的管理系统及其应用系统。 14、空间数据仓库：是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的、随时间变化的、持久的、具有空间坐标的地球数据的集合。 15、分布式计算：是利用网络把成千上万台计算机连接起来，组成一台虚拟的超级计算机，完成一台计算机无法完成的超大规模问题的求解。 16、中间件技术：是关于分布式环境中保证操作系统、通信协议、数据库等之间进行对话、互操作的软件系统的技术。 17、数据挖掘：是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提

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