2021西北大学848地图学与地理信息系统考研真题解析(2021西北大学录取分数线)

真题根据粉丝@【怖客第一】回忆提供
一、名词解释
1、椭球体
旋转椭球体是一个椭圆围绕其短轴旋转形成的形体，其赤道半径a大于极半径b。旋转椭球体是一个可以用数学，公式描述的规则的几何表面，可以作为平面坐标的基准。
2.有损压缩
有损压缩通过永久删除某些信息来减小文件大小。具体来说，它消除了冗余信息，即使用户可能没有注意到。例如，jpeg是一种使用有损压缩的格式。
3.空间元数据
空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
4.字段
字段:数据表中一列称为一个字段,字段有字段名和字段值。
5.矢量数据模型
基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。矢量也叫向量,数学上称“具有大小和方向的量”为矢量。在gis的图形中，相邻两点间的弧段长度表示矢量的大小，弧段两端点的顺序表示矢量的方向，因此弧段也可直观地看做是一个矢量。
矢量数据结构是利用欧几里得(euclid)几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组合方式能很好地表达地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
6. 大地坐标系
大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。
7. gis互操作
互操作就是不同地理信息 系统开发商生产的软件系统通过一致的、开放的接口进行交互的能力。地理信息系统互操作在不同的情况下具有不同的侧重点，在强调软件功能块之间相互调用时称为软件的互操作；在强调数据集之间的相互透明地访问时称为数据的互操作；在强调信息的共享，在一定语义约束下的互相操作称为语义的互操作。目前地理信息系统的互操作强调地理空间数据和 处理功能的共享。通过互操作实现不同gis软件产品管理的 数据和处理资源的集成，从而推动可互操作的地理信息 处理软件和地理信息产品在各个领域中的广泛应用。
8.数据库管理系统
数据库管理系统（database management system，dbms）是在 文件处理系统的基础上进一步发展的系统。dbms在用户应用程序 和数据文件之间起到了桥梁作用。dbms的最大优点是提供了两 者之间的数据独立性，即应用程序访问数据文件时，不必知道 数据文件的物理存储结构。
9.四叉树结构
栅格数据可用四叉树结构存储，这种数据结构的原理可以表述为: 将空间区域按照四个象限进行递归分割n次，每次分割形成2个子象限，直到子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。凡属性值都相同的子象限，不论大小，均作为最后的存储单元。区域分割的过程，以及对应的四叉树，其中树根节点代表整个栅格区域，树的每个节点有4个子树或者为空，为空的节点称为叶节点，叶节点对应于区域分割时数值相同的子象限。
10.地理编码
地理编码将地址作为输入，然后将其转换为地图上的位置。简而言之，它将地址更改为经纬度坐标（纬度和经度）。地理编码是我们在日常生活中经常接触的东西。考虑将地址输入谷歌地图或使用汽车导航系统。这是实际中的地理编码。
二、简答题
1. 大数据和传统意义的空间数据各有什么特点?在数据处理分析方法及应用意义方面有
何不同?
大数据与传统数据的核心差异在于其价值的不可估量。传统数据的价值体现在信息传递与表征，是对现象的描述与反馈，让人通过数据去了解数据。而大数据是对现象发生过程的全记录，通过数据不仅能够了解对象，还能分析对象，掌握对象运作的规律，挖掘对象内部的结构与特点，甚至能了解对象自己都不知道的信息。
2.试述高斯克吕格投影和utm投影的区别
高斯-克吕格投影与utm投影都是横轴墨卡托投影的变种。目前一些国外的软件或国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持utm投影，因此常有把utm投影当作高斯-克吕格投影的现象。
两者的区别：投影几何方式不同。高斯-克吕格投影是“等角横切椭圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；utm投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。所选参考椭球不同。在我国高斯投影采用1975年国际托球体；utm投影采用1866克拉克椭球。分带方式不同。两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；utm投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°。投影带编号不同。utm投影带号与高斯投影带号相差30。高斯-克吕格投影的第1带是utm的第31带。计算结果不同。两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1，utm投影为0.9996。
3. 基于矢量的空间叠置分析包括哪些类型?给出地图叠置操作的一个应用实例
点与多边形的叠合、线与多边形的叠合、多边形与多边形的叠合。多边形与多边形叠合分为：交集（intersect）、擦除（erase）、标识叠加（又称交补集,identify）、裁减（clip）、更新叠加（update）、对称差（symmetrical difference）、分割（split）、合并叠加（union）、添加（append）、合并（merge）以及融合（dissolve）等类型。
应用：当为了确定一条高速公路在各个行政区内的里程数时，就需要将道路线状数据与行政区划多边形数据相叠合。gis 计算线与多边形边界的交点，在交点处截断线，并对新产生的线重新编号，建立线与多边形的对应关系。
4.什么是数据准确度和精确度?试说明两者的差异。
准确度即一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度。这个概念是相当抽象的，似乎人们已经知道存在这样的事实。在实际中，测量的知识可能依赖于测量的类型和比例尺。一般而言，单个的观察或测量的准确性的估价仅仅是通过与可获得的最准确的测量或公认的分类进行比较。空间数据的准确性经常是根据所指的位置、拓扑或非空间属性来分类的。它可用误差（error）来衡量。
精确度即对现象描述的详细程度。如对同样的两点，精度低的数据并不一定准确度也低。精度要求测量能以最好的准确性来记录，但是这可能误导提供了较大的精度，因为超出一个测量仪器的已知准确度的数字在效率上是冗于的。因此，如果手工操作的数字化板所返回的坐标不可能依赖于比0.1mm还要准确的一个“真正的”数值，那么就不存在任何的点，在十分之一的地方是以mm表示的。
5.什么是拓扑错误?图示说明常见的多边形要素和线要素存在的拓扑错误
与地图要素拓扑关系有关的错误。如悬挂弧线段、缺失标识或多重标识。
面不能相互重叠、有缝隙：

线不能相交（检查线要素不能重叠规则包含在线不能相交里）或悬挂：


6.试述栅格数据重采样的三种主要方法并对比其优缺点
栅格重采样主要包括三种方法：最邻近法、双线性内插法和三次卷积插值法。最邻近法是把原始图像中距离最近的像元值填充到新图像中；双线性内插法和三次卷积插值法都是把原始图像附近的像元值通过距离加权平均填充到新图像中。默认情况下，采用最近邻分配重采样技术，这种方法同时适用于离散和连续值类型，而其他重采样方法只适用于连续数据。
最邻近分配法是用于离散（分类）数据的重采样技术，因为它不会更改输入单元的值。将输出栅格数据集中单元中心的位置定位到输入栅格后，最邻近分配法将确定输入栅格上最近的单元中心位置并将该单元的值分配给输出栅格上的单元。最邻近分配法不会更改输入栅格数据集中单元的任何值。输入栅格中的值 2 在输出栅格中仍将为 2，决不会为 2.2 或 2.3。由于输出单元值保持不变，因此最邻近分配法应该用于名目数据或顺序数据，其中每个值都表示一个类、一个成员或一个分类（分类数据，如土地利用、土壤或森林类型）。
双线性插值法使用四个最邻近输入单元中心的值来确定输出栅格上的值。输出单元的新值是这四个值的加权平均值，将根据它们与输出单元中心的距离进行调整。与最邻近分配法相比，此插值法可生成更平滑的表面。机场的高程、坡度、噪音强度以及河口附近地下水的盐度都是表示为连续表面的现象，最适合使用双线性插值法进行重采样。
三次卷积插值法与双线性插值法类似，除了通过 16 个最邻近输入单元中心及其值来计算加权平均值。先确定与要处理的单元中心最邻近的 16 个单元中心，然后计算其加权平均值，再将所得的值指定为要处理的单元（黄色阴影）的输出值。与双线性插值法相比，三次卷积插值法倾向于锐化数据的边缘，因为计算输出值时涉及的单元较多。
三、解答题
1. 要完成一个县域内的林业调查，内容包括林业小斑所在的行政区(乡镇、村)、坡
度、海拔、森林类别、优势树种、树龄、郁闭度等，调查成果以数图据库及图鉴形式提
交。请列出完成这个工作的所需要的数据( 包括数据参数、如比例尺、分辨率等)采取的
技术方案及野外工作。
仅供参考：
所需数据：高程数据dem、行政区划、遥感影像、土地利用类型。
技术方案：以适用的地图如地形图、平面图或航空像片等为依据首先按区划的林班，设计调查方案和进行的路线。森林经理调查中的资源调查，主要是在划分小班的同时进行的目测与实测。小班是以经营措施一致为主要条件划分的。在有近期航空像片时可先在室内勾绘，结合现场确定；也可对坡勾绘或深入林内在地形图等上勾绘。高度集约经营时，可通过实测划分小班。小班调查内容、项目可根据需要和实际情况而定。一般调查重点是蓄积量。小班蓄积量调查的常用方法有样地实测法、目测法、回归估测法与抽样控制总体法。因一般小班面积小，难于控制调查精

度，抽样控制总体法的优点是在分别进行小班调查的同时，又以全场或营林区为总体结合进行抽样调查，以取得总体蓄积量的一定可靠性精度,而后与小班汇总资源对比,如发现误差过大时，再对小班蓄积量进行修正。样地实测多采用群状样圆、样方或角规点代替单个较大面积样地。目测调查时，除选典型地段外，还应按面积分散地选出一些目测点。此外，生长量、枯损量、天然与人工更新效果、土壤、病虫害、火灾危险等级、立地条件、珍稀动植物资源及有关经营效果等，也是小班调查的内容。
2. 拟对陕北某个约1 5km2的小流域进行土壤侵蚀动态检测和评价，在雨季结束后(9月以
后)在该流域开展了野外调查工作。开展的工作主要有低空无人机飞行成像(rgb)全野
外实地勘测。
(1) 针对土壤侵蚀评价的需要以上两个工作获取哪些数据?数据如何处理?
研究所使用到的数据主要包括无人机航空、航天遥感影像等原始影像信息数据，以及土壤、岩性、地形、水文水资源、气象等空间信息数据和各种统计年鉴、地方县志等社会经济数据。
数据预处理：生成dem、制作dom、利用dem对扫描后的无人机航空影像用逐像元进行投影差改正处理、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围裁剪生成的数字正射影像数据集、利用无人机影像获取土地利用信息数据。
(2) 试描述这些数据在这个小流域土壤侵蚀评价中的应用。
基于usle模型，利用研究区的降雨、土壤、地形、景观类型等数据和资料，借助于arcgis10.2.2 软件获得各因子像元栅格图，并将各栅格图层代入土壤侵蚀监测预报模型中进行叠加分析,逐个运算出各个像元的土壤侵蚀量和土壤侵蚀模数,进而获得不同历史时期的研究区土壤侵蚀总量、土壤侵蚀模数和土壤侵蚀强度空间分布图,并根据现有土壤侵蚀等级划分标准对研究区土壤侵蚀强度进行分级。然后，通过对比分析得到研究区的土壤侵蚀动态变化评价。
[1]吴倩. 基于无人机航拍影像和gis技术的土壤侵蚀监测研究[d].贵州大学,2016.
讲解视频：
https://www.bilibili.com/video/bv1t341137hv/?