【正文】 1 的像元。 ? 孤立點： 8 鄰城中沒有為 1 的像元。 （注意的是，已追蹤點應作標記，防止重復追蹤）。 ? 朝該點的 8 個方向追蹤點，若沒有，則本條線的追蹤結(jié)束，轉(zhuǎn) (1)進行下條線的追蹤；否則記下坐標。 （ 4）追蹤 細化后的二值圖像形成了骨 架圖，追蹤就是把骨架轉(zhuǎn)換為矢量圖形的坐標序列。 細化的基本過程是： (1)確定需細化的像元集合； (2)移去不是骨架的像元； (3)重復，直到僅剩骨架象元。 （ 3）細化 所謂細化就是將二值圖像象元陣列 逐步剝除輪廓邊緣的點，使之成為線劃寬度只有一個像元的骨架圖形。 除了上述方法外，還可用其它許多方法。 （ 2）二值圖像的預處理 對于掃描輸入的圖幅，由于原稿不干凈等原因，總是會出現(xiàn)一些飛白、污點、線劃邊緣凹凸不平等。 （ 1）二值化 由于掃描后的圖像是以不同灰度級存儲的，為了進行柵格數(shù)據(jù)矢量化的轉(zhuǎn)換，需壓縮為兩級 (0 和 1)，這就稱為二值化。 在數(shù)字圖像中，二值圖像占有非常重要的地位。其特點是，壓縮效率較高，疊加、合并等運算簡單，編碼和解碼運算快。若在行與 行之間不間斷地連續(xù)編碼，則為 A5 B3 A2 B2 A2 B2。游程長度編碼的基本思想是：按行掃描，將相鄰等值的像元合并，并記錄代碼的重復個數(shù)。如進行游程長度 (行程 )編碼、弗利曼編碼、四叉樹編碼等。 通過分析可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下道格拉斯 ―― 普克法的壓縮算法較好，但必須在對整條曲線數(shù)字化完成后才能進行，且計算量較大；光 欄法的壓縮算法也很好，并且可在數(shù)字化時實時處理，每次判斷下一個數(shù)字化的點，且計算量較?。淮咕喾ㄋ惴ê唵?，速度快，但有時會將曲線的彎曲極值點 p 值去掉而失真。 ? 道格拉斯 ―― 普克法 ? 垂距法 ? 光欄法 ? 幾種方法的比較 如果某種矢量數(shù)據(jù)的壓縮算法既能精確地表示數(shù)據(jù)，又能最大限度地淘汰不必要的點，那就是一種好的算法。 7．假設一條矢量等高線上的點太過于密集了，如何減少占用系統(tǒng)的存儲空間？你能給出多少方法？各有什么適用范圍？ 采用矢量數(shù)據(jù)壓縮的方法，矢量數(shù)據(jù)壓縮的目的是刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的存貯量，節(jié)省存貯空間，加快后繼 處理的速度。 6．如果你拿到東經(jīng) 120 度東西兩側(cè)的地圖，在數(shù)字化工作之后得到了兩張地圖的數(shù)據(jù)，這時能直接交給用戶使用嗎？ 不能。 （ 3）相同屬性多邊形公共界限的刪除。相鄰圖幅邊界點坐標數(shù)據(jù)的匹配采用追蹤拼接法。通過編號與分幅數(shù)字化的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來進行圖幅的識別，再通過幾何糾正和投影轉(zhuǎn)換使兩圖實現(xiàn)坐標系一致。 5．如果兩個作業(yè)小組各自從數(shù)字化儀上得到兩張相鄰圖幅的地圖數(shù)據(jù)在 GIS 中不能準確對接該怎么辦？ 要將分幅的數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，組成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)文件，需要進行圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理。 當系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)是來自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需投影的幾何數(shù)據(jù)，這就需要進行地圖投影變換。 幾何糾正用以糾正圖紙變形產(chǎn)生的誤差。 4．一般從掃描儀上直接得到的地圖有什么問題？如何改正？ 存在圖形的變形、坐標系不一致等問題。結(jié)點匹配是指把一定限差內(nèi)的鏈的端點作為一個結(jié)點，其坐標值取多個端點的平均值，如圖。找出在鏈的中間相交 (左圖 )，而不是在端點相交 (右圖 )的情況，自動切成新鏈；把鏈按一定順序存儲，如按 最大或最小的 x 或 y 坐標的順序，這樣查找和檢索都比較方便，然后把鏈按順序編號。 3．請說明如何建立道路的拓撲的關(guān)系？ 道路屬于線狀矢量要素，其拓撲關(guān)系的建立也遵循矢量數(shù)據(jù)自動拓撲的步驟。 數(shù) 據(jù)重構(gòu)：指數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉(zhuǎn)換，包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、格式變換、類型替換等，以解決空間數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、格式和類型上的統(tǒng)一，實現(xiàn)多源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接與融合。 空間數(shù)據(jù)的處理也可稱為數(shù)據(jù)形式的操作。一般有數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取等內(nèi)容。 困難存在于：互操作的建立，數(shù)據(jù)的公開發(fā)表。 最基層的是：內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的公開發(fā)表。其中 “互操作地理信息處理（ Interoperable geoprocessing）是指數(shù)字系統(tǒng)的這些能力：①自由地交換所有關(guān)于地球的信息，即所有關(guān)于地表上的、空中的、地球表面以下的對象和現(xiàn)象的信息；②通過網(wǎng)絡協(xié)作運行能夠操作這些信息的軟件。為此必須參照成功的先行經(jīng)驗和教訓，科學簡明可持續(xù)發(fā)展地制定這一標準是特別重要的。 空間數(shù)據(jù)共享存在著多種形式，歐美等發(fā)達國家致力于制定空間數(shù)據(jù)交換格式，前幾年起到了較好效果。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫接口，首先要求對現(xiàn)實世界進行統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)理解，這也是不易實現(xiàn)的。 雖然空間數(shù)據(jù)互操作協(xié)議比外部數(shù)據(jù)交換標準方便，但由于各種軟件存儲和處理空間數(shù)據(jù)的方式不同，空間數(shù)據(jù)的互操作函數(shù)又不可能很龐大，因此往往不能解決所有問題。 在對空間數(shù)據(jù)模型有共同理解的基礎(chǔ)上，各系統(tǒng)開發(fā)專門的雙向轉(zhuǎn)換程序，將本系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的接口。 采用客戶機 /服務器體系結(jié)構(gòu)，各種 GIS 通過一個公共的平臺 在服務器存取所有數(shù)據(jù)，以避免數(shù)據(jù)的不一致性。 制定一套各方都能接受的標準空間數(shù)據(jù)操縱函數(shù)，通過調(diào)用這些函數(shù)以互相操作對方的數(shù)據(jù)。 GIS 的外部數(shù)據(jù)交換格式通常包括矢量數(shù)據(jù)交換格式、柵格數(shù)據(jù)交換格式和數(shù)字高程模型交換格式?？臻g數(shù)據(jù)交換的主要方式有： (1)外部數(shù)據(jù)交換標準。 ？ 隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)共享已越來越重要 。 元數(shù)據(jù)的作用和意義： ? 幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效的維護和管理數(shù)據(jù)； ? 提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位的各種有關(guān)信息供用戶查詢； ? 幫助用戶了解數(shù)據(jù)； ? 提供有關(guān)信息，以便用戶處理和轉(zhuǎn)換有用數(shù)據(jù)。 ？ 元數(shù)據(jù)的作用和意義？ 元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的 描述性數(shù)據(jù)信息，說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息。 ? 邏輯關(guān)系下的誤差傳播：即指在 GIS 中對數(shù)據(jù)進行邏輯交、并等運算所引起的誤差傳播，如疊置分析時的誤差傳播。誤差傳播在 GIS中可歸結(jié)為三種方式。 ? 幾何糾正； ? 坐標變換； ? 幾何數(shù)據(jù)的編輯； ? 屬性數(shù)據(jù)的編輯； ? 空間分析 (如多邊形疊置等 )； ? 圖形化簡 (如數(shù)據(jù)壓縮 )； ? 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換； ? 計算機截斷誤差； ? 空間內(nèi)插； ? 矢量柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。 ? 地圖數(shù)字化精度 ：紙張變形、數(shù)字化儀精度、操作員的技能等。 ? GPS 數(shù)據(jù)：信號的精度、接收機精度、定位方法、處理算法等。 ? 測量數(shù)據(jù)：人差 (對中誤差、讀數(shù)誤差等 )、儀差 (儀器不完善、缺乏校驗、未作改正等 )、環(huán)境 (氣候、信號干擾等 )。 10．空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題分哪幾類？ GIS 空間數(shù)據(jù)的誤差可分為源誤差和處理誤差 。 對于空間數(shù)據(jù)的不完整或位置的誤差，主要是利用 GIS 的圖形編輯功能，如刪除（目標、屬性、坐標），修改（平移、拷貝、連接、分裂、合并、整飾），插入等進行處理。另外，對屬性數(shù)據(jù)的檢查一般也最先用這種方法，檢查屬性數(shù)據(jù)的值是否超過其取值范圍。如果數(shù)字化的范圍比較大，分塊數(shù)字化時，除檢核一幅 (塊 )圖內(nèi)的差錯外還應檢核已存入計算機的其它圖幅的接邊情況； ? 目視檢查法，指在屏幕上用目視檢查的方法，檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯誤，如圖 所示，包括線段過長或過短、多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等； ? 邏輯檢查法，如根據(jù)數(shù)據(jù)拓撲一致性進行檢驗，將弧段 連成多邊形，進行數(shù)字化誤差的檢查。 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下幾個方面： ? 空間數(shù)據(jù)的不完整或重復：主要包括空間點、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復、區(qū)域中心點的遺漏、柵格數(shù)據(jù)矢 量化時引起的斷線等； ? 空間數(shù)據(jù)位置的不準確：主要包括空間點位的不準確、線段過長或過短、線段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點的不重合等； ? 空間數(shù)據(jù)的比例尺不準確； ? 空間數(shù)據(jù)的變形； ? 空間屬性和數(shù)據(jù)連接有誤； ? 屬性數(shù)據(jù)不完整； 為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差，一般采用如下方法進行檢查： ? 疊合比較法，是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法，按與原圖相同的比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上，然后與原圖疊合在一起，在 透光桌上仔細的觀察和比較。 掃描輸入因其輸入速度快、不受人為因素的影響、操作簡 單而越來越受到大家的歡迎，再加之計算機運算速度、存儲容量的提高和矢量化軟件的踴躍出現(xiàn)，使得掃描輸入已成為圖形數(shù)據(jù)輸入的主要方法。對于中間色調(diào)像元，則可以通過選擇合適的閾值選用一些軟件如 Photoshop 等來處理。噪聲是指不屬于地圖內(nèi)容的斑點污漬和其它模糊不清的東西形成的像元灰度值。 如一張地形圖采用 300dpi 灰度掃描其數(shù)據(jù)量就有 20 兆左右。 ? 掃描參數(shù)設置完后，即可通過掃描獲得某個地區(qū)的柵格數(shù)據(jù)。 ? 針對一些特殊的需要，還可以調(diào)整亮度、對比度、色調(diào)、 GAMMA 曲線等。對彩色航片或衛(wèi)片采用百萬種彩色掃描，對黑白航片或衛(wèi)片采用灰度掃描。按其所支持的顏色分類，可分為單色掃描儀和彩色掃描儀；按所采用的固態(tài)器件又分為電荷耦合器件 (CCD)掃描儀、 MOS 電路掃描儀、緊貼型掃描儀等；按掃描寬度和操作方式分為大型掃描儀、臺式掃描儀和手動式掃描儀。 通過數(shù)字化儀采集數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理的軟件也比較完備，但由于數(shù)字化的速度比較慢，工作量 大，自動化程度低，數(shù)字化的精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系，所以，目前很多單位在大批量數(shù)字化時，已不再采用它。一般有兩種方法： （ 1） 扶跟蹤數(shù)字化儀輸入 手扶跟蹤數(shù)字化是目前最為廣泛使用的將已有地圖數(shù)字化的手段，利用手扶跟蹤數(shù)字化儀可以輸入點地物、線地物以及多邊形邊界的坐標，通常采用兩種方式，即點方式和流方式，流方式又分為距離流方式和時間流方式。 對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須先對其進行編碼，將各種屬性數(shù)據(jù)變?yōu)橛嬎銠C可以接受的數(shù)字或字符形式，便于 GIS 存儲管理。 7．屬性數(shù)據(jù)的編碼是必須的嗎？ 屬性數(shù)據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、數(shù)量、代碼等多種形式，屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容有時直接記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中，有時則單獨輸入數(shù)據(jù)庫存儲為屬性文件，通過關(guān)鍵碼與圖形數(shù)據(jù)相聯(lián)系。在 GIS 中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來。 6．請說明分類分級對于屬性數(shù)據(jù)的意義。因此可以不斷更新屬性數(shù)據(jù)來體現(xiàn)實體或現(xiàn)象的時時特征，同時也可反映實體或現(xiàn)象的變化規(guī)律和變化特征。 屬性數(shù)據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、數(shù)量、代碼等多種形式。 5．空間數(shù)據(jù)中的幾何數(shù)據(jù)是什么？請說明它與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)系。 GIS 數(shù)據(jù)庫中地理數(shù)據(jù)以地理坐標存儲時，則以地圖為數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù) 必須通過投影變換轉(zhuǎn)換成地理坐標；而輸出或顯示時，則要將地理坐標表示的空間數(shù)據(jù)通過投影變換變換成指定投影的平面坐標。 4．地圖投影在 GIS 中有什么作用？ GIS 以地圖方式顯示地理信息。投影轉(zhuǎn)換的方法有：解析變換 (正解變換、反解變換 )、數(shù)值變換、解析和數(shù)值變換。 ⑤ 現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等。 ③ 邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓撲關(guān)系的正確性等。 GIS 數(shù)據(jù)質(zhì)量包含如下五個方面： ① 位置精度：如數(shù)學基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 2．數(shù)據(jù)質(zhì)量包括那些方面？請舉例說明 GIS 對數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求。由于規(guī)范化、標準化的推廣，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和可交換性越來越強。 ⑥ 多媒體數(shù)據(jù) 多媒體數(shù)據(jù) (包括聲音、錄像等 )通?？赏ㄟ^通訊口傳入 GIS 的地理數(shù)據(jù)庫中，目前其主要功能是輔助 GIS 的分析和查詢。 ⑤實測數(shù)據(jù) 野外試驗、實地測量等獲取的數(shù)據(jù)可以通過轉(zhuǎn)換直接進入 GIS 的地理數(shù)據(jù)庫，以便于進行實時的分析和進一步的應用。這些也屬于 GIS 的數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)是一種大面積的、動態(tài)的、近實時的數(shù)據(jù)源，遙感技術(shù)是 GIS數(shù)據(jù)更新的重要手段。 ②遙感數(shù)據(jù) 遙感數(shù)據(jù)是 GIS 的重要數(shù)據(jù)源。 面 ―― 湖泊、海洋、植被等。地圖數(shù)據(jù)通常用點、線、面及注記來表示地理實體及實體間的關(guān)系，如： 點 ―― 居民點、采樣點、高程點、控制點等。 ①地圖數(shù)據(jù) 地圖是 GIS 的主要數(shù)據(jù)源 ,因為地圖包含著豐富的內(nèi)容，不僅含有實體的類別和屬性，而且含有實體間的空間關(guān)系。步驟包括：多邊形邊界提取，即使用高通濾波 將柵格圖像二值化；邊界線追蹤，即對每個弧段由一個節(jié)點向另一個節(jié)點搜索；拓撲關(guān) 系生成和去處多余點及曲線圓滑。 為轉(zhuǎn)化？ 矢量轉(zhuǎn)柵格 ： ? 內(nèi)部點擴散法，即由多邊形內(nèi)部種子點向周圍鄰點擴散，直至到達各邊界 ? 為止； ? 復數(shù)積分算法，即由待判別點對多邊形的封閉邊界計算復數(shù)積分，來判斷兩者關(guān) ? 系；