2015年考研中南大学地图学与地理信息系统历年复试真题及答案总结.docx

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1、一、 阐述地理空间信息技术在汶川大地震中能发挥哪些作用？1、 通过存储与分析地质构造信息，利用GIS可以意料地震发生的“场景”，并估计该区域由于地震引发的潜在损失。2、 GIS供给了有力的工具使得在地震实际发生时，分析灾难严峻程度的空间分布，扶植政府支配紧急响应资源。利用GIS进展地震灾难评估时要综合考虑地质构造等各种信息的空间分布，通常包括以下几个步骤：1 估计地表振动灾难 2估计次生的地震灾难 3估计对于建筑物的损害 4估计可以用金钱衡量与不行用金钱衡量的损失。通常地表振动强度可以根据震源位置以及地震波传播公式计算，而次生灾难以及建筑物的损害要根据相关的图件进展计算，并基于上述计算的结果来

2、评估金钱损失与非金钱的损失。在分析过程中，由于地震强度以及破坏程度随着到震源的间隔 增大而衰减，所以要承受缓冲区计算模型。而在计算金钱损失与非金钱损失时，因为要综合考虑多个因素，要运用叠加复合模型。（358）二、 阐述三维GIS的关键技术以及与二维GIS的相关技术的主要区分。三维GIS关键技术主要有：1、 三维数据构造的探讨，主要包括：数据的有效存储、数据状态的表示与数据的可视化。2、 地理数据的三维显示，主要包括：三维数据的操作、外表处理、栅格图像、全息图像显示、层次处理等。3、 三维数据的生成与管理。三维数据所探讨的内容以及实现的功能主要包括：1数据编码2数据的组织与重构3变换4查询5逻辑

3、运算6计算7分析8建立模型9视觉变换10系统维护等。1、 三维数据构造，同二维一样，也存在栅格与矢量两种形式。栅格构造运用空间索引系统，它包括将地理实体的三维空间分成细小的单元，称之为体元或体元素。三维矢量数据构造表示方法有多种，其中运用最普遍的是具有拓扑关系的三维边界表示法与八叉树表示法。根据不同的存储方式八叉树也可以分为常规的、线性的、一对八的八叉树等。2、 三维数据的显示，三维显示通常承受截面图、等距平面、多层平面与立体块状图等多种表现形式。3、 与传统的二维GIS相比三维GIS对数据组织管理又提出了新的更高的要求，如：不同类型数据的一体化管理、多尺度模型的集成应用、从数据库到三维虚拟显

4、示的快速转换等。（457）2014三、地理国情监测:地理国情监测，就是综合利用全球导航卫星系统（GNSS）、航空航天遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）等现代测绘地理信息技术，利用各时期测绘成果档案，对自然、人文等地理要素进展动态与定量化、空间化的监测，并统计分析其变更量、变更频率、分布特征、地域差异、变更趋势等，形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其开展变更规律的监测数据、图件与探讨报告等，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。总体目的：整合并充分利用各级、各类根底地理信息资源，开展重要地理国情信息普查，构建国家级地理国情动态监测信息系统，持续对全国范围的自然、生态等

5、地理环境要素进展空间化、定量化、常态化监测，构建地理国情信息网格，形成定期报告与监视机制，反映国家重大战略、重要工程施行状况与效果，充分提示经济社会开展与自然资源环境的空间分布规律，实现地理国情信息对政府、企业与公众的效劳，为国家战略规划制定、空间规划管理、区域政策制定、灾难预警、科学探讨与为社会公众效劳等供给有力保障。地理国情监测的必要性1、 地理国情监测是确保经济持续增长及建立信息化与谐社会的须要。2、 地理国情监测是突发事务应急响应的须要。3、 地理国情监测是推动空间信息科学开展的重要手段。地理国情监测的主要支撑技术1、天空地一体化遥感技术2、全球导航卫星系统（）技术3、网格GIS技术

6、4、地理信息网络效劳 5、空间信息云计算 6、时空数据挖掘技术.（358）地理国情监测的施行须要利用空天地一体化遥感技术与全球卫星导航定位技术等实现地理国情信息一体化的采集与快速更新；利用地理空间信息网格技术、多维时空数据挖掘技术、空间信息云计算技术等实现地理国情信息的自动化挖掘与定量化分析；利用网络地理信息系统技术等进展地理国情的实时发布与交互式效劳。（500）四、挪动GIS狭义的挪动G IS是指运行于挪动终端(如PDA )并具有桌面G IS 功能的G IS, 它不存在与效劳器的交互, 是一种离线运行形式。广义的挪动G IS是一种集成系统, 是G IS, GNSS (卫星导航定位系统)、挪动

7、通信、互联网效劳、多媒体技术等的集成。挪动GIS具有以下特点:1. 挪动性。运行于各种挪动终端上, 与效劳端可通过无线通信进展交互实时获得空间数据, 也可以脱离效劳器与传输介质的约束独立运行, 具有挪动性。2. 动态(实时)性。作为一种应用效劳系统, 应能刚好地响应用户的恳求, 能处理用户环境中随时间变更的因素的实时影响, 如交通流量对车辆运行时间的影响, 能供给实时的交通流量影响下的最优道路选择等。3. 对位置信息的依靠性。在挪动GIS中, 系统所供给的效劳与用户的当前位置是严密相关的, 比方/我在哪儿 0, /我旁边是什么 0, /我怎么才能到达目的地 0。所以须要集成各种定位技术, 用于

8、实时确定用户的当前位置与相关信息。4. 挪动终端的多样性。挪动G IS的表达呈现于挪动终端上, 挪动终端有手机、掌上电脑、车载终端等, 这些设备的消费厂商不是惟一的, 他们承受的技术也不是统一的, 这就必定造成挪动终端的多样性 2 。挪动GIS包括如下技术的综合:挪动硬件设备与野外个人电脑、全球定位系统( GNSS)、地理信息系统软件(G IS)、可以接入到网络GIS的无线通讯设备。挪动GIS的关键技术:1、 挪动终端技术挪动G IS终端设备必需便携、低耗, 相宜于户外应用。并且可以用来快速、准确定位与地理识别。这些设备包括便携电脑、个人数字助理( PDA )、智能手机、GNSS接收终端等。2

9、、 挪动联网技术WAP( Wireless Application Protocol) 将成为无线通信领域内供给统一平台效劳的主要技术, 随着通信技术的开展与WAP协议的不断完善与扩大, WAP 将成为信息效劳的主要平台。3、 分布式空间数据管理及空间数据引擎技术分布式空间数据库系统是挪动GIS 体系构造中的关键技术之一, 它是指在物理上分布逻辑上集中的分布式构造。为了实现网上共享分布式空间信息, 空间数据引擎技术是实现跨地域远程数据操作的关键。4、 其它相关技术如挪动计算技术、挪动数据库技术等。（427）挪动GIS的主要应用：1、 路由选择2、 查询根据用户所给的位置信息,通过搜寻地图数据库

10、查询用户所需地点。3、 工作支配与车队管理。4、 实时交通报道。5、 便利的数据采集（509）五、分布式GIS随着计算机网络的开展，基于客户机/效劳器体系构造，并在网络支持下的分布式系统构造已经成为地理信息系统的开展趋势。由于GIS的固有的特点，使得运行于网络上的分布式系统特别相宜于构造较大规模的GIS应用，其应用表如今以下几个方面：1、 数据的分布：在地理信息系统中，主要数据是空间数据，由于数据消费与更新的要求，经常须要存放在空间上分别的计算机上2、 应用功能的分布：GIS的功能组成了由空间数据录入到输出的一个工作流程，不同的人员，由于其关注的信息不同，须要不同的GIS功能效劳对数据进展处理

11、，将应用分布在网络上就可以解决该问题。3、 外设共享：外设的分布是效劳分部的一种，由于很多GIS外设较为昂贵，如高精度平板扫描仪、喷墨绘图仪、大幅面数字化仪等，而通过分布式系统可以实现这些设备的共享。4、 并行计算：在地理信息系统中，很多模型具有较高的时间困难性，利用分布系统可以实现并行计算，缩短计算时间。（385）网络地理信息系统的组合方式：1、 全集中式2、 数据集中式3、 功能集中式4、 全分布式5、 函数库效劳器六、基于云计算的GIS基于云计算的GIS是指将空间数据的存储与处理交给大量的分布式计算机或效劳器,通过根底设施效劳、平台效劳与软件即效劳三种形式为用户供给空间信息效劳的地理信息

12、系统。云时代的GIS用户只须要一个网络阅读器就可以像如今获得导航信息一样便利地获得全部的GIS效劳。相比拟WebGIS与网格GIS,基于云计算的GIS具有如下的优势:1、降低了对GIS用户的要求一方面,基于云计算的GIS用户不须要像WebGIS与网格GIS一样在自己的计算机上安装软件,不须要购置数据,甚至不须要有硬件根底。用户只须要有一个网络阅读器就能以他所需的方式(文本、图像等)获得现有GIS软件的全部功能;另一方面,云计算的一个组成部分是效用计算,用户可以按需支付自己须要的效劳,可以用最低的代价实现真正意义上的挪动GIS。2、降低了GIS开发人员的工作量运用基于云计算的GIS,用户只需对云

13、计算平台提出资源申请就可以获得超级计算机般的数据处理实力,可以快速完成空间数据的分析处理,而无需开发人员进展算法的优化与构建困难的并行计算、调度模型。3、具有极高的资源利用效率云计算平台的一个主要特点是超大规模,如现阶段的Google云计算平台已拥有超过100万的效劳器(在可预见的将来其规模还会不断扩大),这些效劳器处于Google的完全支配之下,此时假设用户提出计算申请,云计算平台就能从整体上进展全局的统筹支配(而不须要利用别人的空闲计算实力),合理利用资源,有效杜绝资源奢侈。由于用户对GIS计算实力的要求极其不平均,如:简洁的导航、最优路途计算与深化的数据挖掘相比,它们之间计算量的差异千倍

14、不止,此时,基于云计算的GIS用户就可以根据自身须要向云计算平台申请合理的资源,按需运用。 4、进步了空间数据的平安性不同于Web-GIS与网格GIS的单独管理,基于云计算的GIS对其空间数据集中进展存储与备份,并由专业人士管理,最大程度保证了数据的平安。5、降低了网络的负担网格GIS利用网络节点上的空闲计算机来供给所需的计算实力,在计算过程中势必涉及空间数据的传出与传回,增大了网络的负担。基于云计算的GIS只需用户向云计算平台提出申请,数据存储与处理都在云内部完成,在网络传输的只是最终的处理结果即一个简洁的数据集,因此大大削减了网络传输的数据量。基于云计算的GIS进一步开展所需的关键技术尽管

15、基于云计算的GIS有着诸多优点,但在其高速开展的背后,很多关键的技术难题仍有待打破。1)不同云计算平台的互操作技术基于云计算的GIS是以某一云计算供给商供给的云计算平台作为根底的。除了应用软件之外,基于云计算的GIS还在云计算平台中存储了浩大的空间数据,假设有朝一日须要更换云计算供给商时,那就不是像更换云计算平台上的杀毒软件一样,只需输入一个不同的网址,而将是一项近乎不行能的任务。因此,基于云计算的GIS的接着开展急需解决不同云计算平台的互操作技术问题,并建立数据导入与导出的云计算业界标准。2)GIS空间数据的标准化虽然云计算平台供给了浩大的存储空间,但它并不是无限,假设不对不同格式的空间数据

16、进展有效整合,云计算平台的大部分存储空间将被重复的空间数据所占据,造成资源的奢侈。因此,GIS空间数据的标准化仍是一个无法绕过的问题。3)网络接入技术基于云计算的GIS平台的最终目的是让用户通过一个网络阅读器就可以获得GIS的全部功能。为满意此过程中海量数据通畅的传输,一种无处不在、不会中断、稳定、快速、廉价的网络接入方法将是基于云计算的GIS大范围应用的根底,而现阶段我国的3G网络明显远远没有到达要求。云计算的特点1、平安。云计算供给了最牢靠、最平安的数据存储中心,用户不用再担忧数据丧失、病毒入侵等费事。2、便利。云计算对用户端的设备要求很低,运用起来也很便利。3、数据共享。云计算可以轻松实

17、现不同设备间的数据与应用共享。4、无限量的存储空间与强大的计算实力。云计算为用户存储与管理数据供给了无限多的空间,也为其完成各类应用供给了强大的计算实力。（470）网格GIS网格GIS是指基于网格与网格计算技术的地理信息系统,它通过对高速互联网、高性能计算机、地理信息系统、虚拟现实系统、大型空间数据库、传输器、远程设备等的交融,形成一个资源池,为用户供给地理数据的获得与继承、地理信息的认知与表达、空间分析等效劳,是一个在广域范围内的空间信息无缝集成与协同处理系统。（148）2013七、数据挖掘数据仓库是指面对主题的、集成的、稳定的、随着时间变更的数据集合，用以支持管理决策。数据仓库的目的是为了

18、制定管理的决策供给支持信息。数据挖掘，是指从数据中提取隐含的、从前不知道的与潜在的有用信息的过程。数据挖掘主要分为：1、 数据选取，数据库中的数据并不都与挖掘的信息有关，第一步就是为了只提取“有用”的数据。2、 数据转换，在确定要进展的数据之后，要对这些数据进展必要的转换，使得数据可以被进一步的操作运用3、 数据挖掘，在数据转换之后，就要进展数据挖掘，数据挖掘的详细技术很多，如分类、回来分析等。4、 结果说明，挖掘的信息要参照用户的决策支持目的进展分析，并且要表现给决策者。空间数据挖掘，指从空间数据库中提取隐含的学问、与没有干脆存储的空间关系、空间形式的过程。空间挖掘常用的方法有：1 统计分析

19、方法2基于概括的方法 3聚类方法 4空间关联规则。（369）八、3S集成3S集成技术GIS、RS与GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的与动态的对地观测、分析与应用的运行系统。3S的结合应用，互相之间形成了“一个大脑两只眼睛”的框架，即RS与GPS向GIS供给或更新区域信息以及空间定位GIS进展相应的空间分析，以从RS与GP供给的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进展综合集成，使之成为决策的科学根据。在实际应用中较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等。三者集成的方式可以在不同的技术程度上实现，最简洁的方法是三种系统分开而由用户综合运用，进一

20、步是三者有共同的界面，做到外表上无缝的集成，数据传输则在内部通过特征码相结合，最好的方法是整体的集成，成为统一的系统。3S集成技术的开展，形成了综合的、完好的对地观测系统，进步了人类相识地球的实力；相应的，他拓展了传统测绘科学的探讨领域。3S的互相作用与集成如图所示：（363）九、GIS在3S集成中的作用及其关键技术1、GIS与遥感的集成，地理信息系统是用于分析与显示空间数据的系统，而遥感影像是空间数据的一种形式，类似与GIS中的栅格数据。因此简洁在数据层面上实现地理信息系统与遥感的集成，GIS在与遥感的集成中详细有以下应用：1 GIS作为遥感图像处理工具，可以在几何订正与辐射订正、图像分类、

21、感爱好区域的选取等方面增加标准图像的处理功能。2 遥感数据作为GIS的信息来源，从遥感数据中自动获得地理信息如：线以及其他地物要素的提取、DEM数据的生成、土地利用变更以及地图更新。2、GIS与全球定位系统的集成，两者的集成可以实现以下应用目的：1 定位，主要在旅游、探险等须要室外动态定位信息的活动中运用。2 测量，主要应用于土地管理、城市规划等领域，可以测量区域的面积或者途径的长度。3 监控导航，可用于车辆、船只的动态监控，在接收到车辆船只发回的位置数据后，监控中心可以确定车船的运行轨迹，进而利用GIS空间分析工具，推断其运行是否正常。（397）十、网络GIS主要有哪些特征网络技术与GIS技

22、术结合的最为猛烈人心的产物就是WebGIS，简而言之，就是利用web技术来扩展与完善地理信息系统的一项新技术，其特点主要有:1、 是基于网络的客户机/效劳器之间的信息交换，而传统的GIS大多数为独立的单机系统。2、 他利用因特网来进展客户端与效劳器之间的交换，这就意味着信息的传递是全球性的。3、 他是一个分布式系统、用户与效劳器可以分布在不同的地点与不同的计算机平台上。webGIS的应用可以分为以下几个层面：1、 空间数据发布，由于可以以图形方式显示空间数据，webGIS更简洁运用户找到须要的数据。2、 空间查询检索，利用阅读器供给的交互实力，进展图形及属性数据库的查询检索。3、 空间模型效劳

23、，在效劳器端供给各种空间模型的实现方法，接收用户通过阅读器输入的模型参数后，将计算结果返回。4、 Web资源的组织，在web上存在着大量的信息，这些信息多数具有空间分布特征，利用地图对这些信息进展组织与管理，并为用户供给基于空间的检索效劳。（397）十一、如何理解GIS社会化及当前GIS社会化存在的问题。从应用角度来看，GIS社会化意味着每个人都可以便利的运用GIS功能。而从应用开发商的角度来看，GIS社会化的标记是GIS产业的形成与分化，形成特地的数据消费商，GIS平台/构件开发商，GIS集成商，GIS效劳供给商以及GIS工程监理等等，相关GIS技术标准确实立，对于GIS产业的开展供给了根底

24、。地理信息系统的开展须要大量的专业人才，推动了GIS教化与谐的开展，此外须要政府与立法部门制定相应的政策法规，以保证产生运行的有序性。GIS社会化的问题：1、 产业问题，随着GIS的社会化，地理信息系统已经开展为一个宏大的产业。在产业壮大与开展的同时，也在发生分化，产生地理信息系统相关的新产业，产业的分化有利于形成规模经济，在整个范围内合理支配人力与财力资源2、 政策，为了促进GIS的应用社会化，可以制定一些政策，进步GIS应用的广度与深度，此外，在GIS社会化的过程中，也须要一系列的政策法规，标准GIS应用以及产业的运作。3、 主要是新的法律方面的问题与空间版权。4、 教化与评估认证（405

25、）十二、GIS的现状及将来的开展当前地理信息系统开展热点：一、 GIS中面对对象探讨。为了让计算机以相宜人类思维形式的方法来描绘现实世界，人们提出了面对对象的方法。把面对对象的技术应用到GIS中，即面对对象的GIS。面对对象的GIS与传统的GIS相比拟有以下优点：1、 全部的地物均以对象形式进展封装，取代以困难的关系形式存储，使系统具有良好、清楚的组织构造。2、 基于对象的GIS消退了分层的概念。3、 面对对象具有良好的抽象性，特别是其一般-特别构造与整体-部分构造，使GIS可以干脆定义与处理困难的地物类型。4、 根据面对对象后期绑定的思想，用户可以在现有抽象数据类型与空间操作箱根底上定义自己

26、所需的数据类型及空间操作，从而增加系统的开发性与可扩大性。5、 基于图标的面对对象的用户界面，便利了用户操作与运用。面对对象的GIS存在的问题：1、 大数据量对象的操作照旧受硬件条件的限制。2、 对象的粒度与独立性问题。3、 面对对象的数据构造如何使矢量与栅格数据统一的、支持动态拓扑构造与复合对象表示等问题。二、 时空系统探讨。传统的地理信息系统只强调地物的空间特征，而不考虑其时间特征。但是在环境检测、地震救援、天气预报等很多应用领域中，空间对象往往是随着时间动态变更的，而这种动态变更规律对问题的求解起着特别重要的作用。以前，由于计算机软硬的限制及技术方面的制约，GIS 无视了时态特性。近年来

27、，随着技术的开展，对 GIS 中时态特性的探讨变得特别活泼，即所谓“时空系统”。通常把 GIS 的时间维分成处理时间维与有效时间维。处理时间又称数据库时间或系统时间，它指在 GIS 中处理发生的时间。有效时间亦称事务时间或实际时间，它指在实际应用领域中事务出现的时间。时空系统主要探讨时空模型，时空数据的表示、存储、操作、查询刚好空分析。目前一般是在现有数据模型根底上进展扩大，比方把时间参加到关系模型的元组中，即在对象模型中引入时间属性。但是，在这种扩大的根底上如何解决从表到达分析的一系列问题仍有待进一步探讨。三、 地理信息建模系统。通用 GIS 的空间分析功能有时候并不能满意一般的专业应用问题

28、，因为这些领域都有自己独特的专用模型。目前大多数通用的 GIS 供给二次开发的工具与环境来满意用户，但二次开发工具的于一般用户而言过于困难，很难到达应用目的。GIS 支持建立该领域特有的空间分析模型使它可以简洁地应用到特地领域。GIMS 的探讨方向为：（1）面对对象在 GIS 中的应用。面对对象技术用对象（实体属性与操作的封装）、对象类构造（分类与组装构造）、对象间的通讯来对客观世界进展描绘，同对也为描绘困难的三维空间供给了一条构造化的途径；（2）基于图标的用户建模界面。建模过程中的对象与空间分析操作均以图标形式展示给用户，运用户可以通过运用图标来间接完成自己所需的操作。同时用户亦可以自定义图

29、标。在用户对图标的定义、选择与操作中实现模型的定义与检验。这种方法比宏语言（如 AML）要便利与直观得多；（3）GIS 与其它的模型与学问库的相结合，即实现存在 GIS 之外的模型与学问库与 GIS 耦合成一个有机整体。这也是很多应用领域面临的一个特别实际的问题。四、 三维地理信息系统的探讨。三维 GIS 是很多应用领域对 GIS 的提出了需求。目前的 GIS 大多数供给了一些较为简洁的三维显示与操作功能，但这与真三维的表达与分析还有很大差距。真正的三维 GIS 必需支持真三维的矢量与栅格数据模型及以此为根底的三维数据库，并可以解决三维空间操作与分析问题三维。其主要探讨方向包括：三维数据构造的

30、探讨，如数据的可视化、数据的存储、数据状态的表示以及三维数据的生成与管理。其中，地理数据的三维显示主要包括栅格图像、全息图像显示、外表处理、三维数据的操作、层次处理等。地理信息系统开展趋势：一、 GIS 网络化GIS 的开展使得以往很多难以完成的事情得以实现，其中计算机网络技术就是起到质变作用的重要技术，它的开展如网络技术使得数据库在地理位置上以分布的方式存在，各个数据库可以部分地进展创立、更新、维护与管理，而网络又使这些分布在部分的数据库互相之间可以连接起来实现共享。二、 GIS 标准化由于人类的很多活动本身在地理信息本质上是分布的，不同地域、不同行业的数据消费部门对应特地的数据效劳器，因此

31、具有分布式的特点。目前随着大型跨地区的 GIS 工程的建立及应用，尤其是近期来“数字城市” 、“数字地球”的兴起，解决地理操作的分布与共享迫切需求。三、 数据商业化四、 系统特地化五、 GIS企业化六、 GIS全球化七、 GIS群众化八、 构造组件化搭建一个小型的 GIS 系统已经不是少数几个人所能完成的任务，而建立数字地球更是个人不行思议的浩大的工程，将会号召全球各地人们的参加。于是，人们想到了把一个浩大的GIS软件系统可按应用须要分解成“定制系统”的GIS“元件”，从而能通过组件的组装搭建系统。九、 系统集成化3S 结合应用，取长补短是自然的开展趋势，三者之间的互相作用形成了一个大脑，两只

32、眼睛的框架，即可以供给或更新区域信息以及空间定位，进展空间分析，以从供给的大量数据中提取有用信息，并进展综合集成，使之成为科学决策的根据。实际应用中，较为多见的是两两之间的结合。地理信息系统开展前景展望一、 GIS 将向高维化开展GIS 对三维问题处理的缺乏，很大程度上限制了其在矿山与地质领域的应用。现有的 GIS 软件虽然可以利用 DEM（数字高程模型）来处理空间实体的高程值，但是还局限在空间实体的外表，而无法建立空间实体的三维拓扑关系，也就是说还不行以实现真三维的操作，因此人们将现有的 GIS 称为二维 GIS 或二维半 GIS35。众多的应用领域如矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文

33、等都须要三维 GIS 平台来显现他们大量的真三维操作。空间可视化技术是指在动态、时空变换、多维的可交互的地图条件下探究与进步视觉效果的技术34。虚拟现实(VR)技术，也称虚拟环境与人工现实，已胜利运用于嬉戏。运用利用空间可视化技术与虚拟现实技术对地形环境仿真，实现交互式视察与分析，进步对地形环境的认知效果，将是三维 GIS 可视化开展的一个重点。四维 GIS（4DGIS）通常是指在原有的三维 GIS 根底上参加时间维而构成。很多人认为地质特性是不变的，可事实上大部分地质特性都在发生动态变更，比方水灾、地震、暴风雨以及滑坡等都会使部分地质条件在短时间内发生宏大的变更。地质学家对 4D(空间三维加

34、上时间维)的空间时间模型也很关注。但是，增加时间维后，会伴随出现一些列的问题。首先，数据量的几何级数增长，将为数据的采集、存取、处理带更多的问题。当然，随着计算机技术、数据库技术以及相关电子技术的开展，将会不是难题。因此，如何设计 4DGIS 用来描绘与处理空间对象的时态特征将是一个重要的开展领域。四维 GIS 也可以是指在原有的三维 GIS 根底上参加地形或地貌特征而构成的 GIS。由于军事决策不仅须要地理信息的支持，在很大程度上还依靠于作战区域的地形地貌条件，所以这种四维 GIS 在军事上将会有很大的应用。二、GIS 将更加网络化、智能化与集成化 随着 Internet/Intranet

35、的快速开展，利用 Internet 技术在 Web 上发布空间数据或用户通过 Internet 阅读空间数据是 GIS 开展的必需趋势35。事实上，用户已经可以在万维网(WWW)上操作 GIS 的一些应用。只是由于万维网技术还不够成熟，留有着很大的开展空间，这将给 WebGIS 带来好的开展机遇。尽管 GIS 经过多年的开展已渐渐成熟，但其应用还局限于数据库、空间叠加分析，还不具备学问处理实力与推理实力。可以想象，智能 GIS 会有更大的应用空间，可以更好地效劳人们的社会生活。智能 GIS 是指与专家系统(ExpertSystem 简称 ES)、神经网络、遗传算法等相结合的 GIS，它事实上是

36、基于学问的专家系统在 GIS 中的应用，对于解决城市规划与管理、交通运输管理、生态环境管理等问题将会起到特别重要的作用。地理信息系统是一门应用性很强的综合性学科，它在地球系统学、地理信息科学、地理学、市场学、管理学、遥感技术、全球定位技术、电子计算机技术与通讯技术等科学技术根底上开展起来的一门新兴边缘学科，在这些技术集成中表达它的价值。随着这些相关学科与技术的开展，GIS 确定会得到新的打破。十三、地理信息系统与一般管理信息系统的异同1、 从数据来源的角度看，图形与图像数据是地理信息系统的数据的一个主要来源，分析处理的结果也常用图形的方式来表示。而一般的管理信息系统多以统计数据、表格数据为主。

37、2、 在硬件上，为了处理图形、图像数据，系统需配置特地的输入与输出设备，还需配置模数转换设备，这些设备往往超过中央处理机的价格，体积也比拟大。3、 在软件上，则要求研制特地的图形与图像数据的分析算法与牌软件，这些算法与软件干脆与数据的构造及数据库的管理方法有关。4、 在信息处理的内容与承受目的方面，一般的管理信息系统主要是查询与与统计分析，处理的结果多是制作成某种规定格式的表格数据，而地理信息系统除了根本的信息检索与统计分析外，主要用于探讨资源的合理开发应用，制定区域开展规划，地区的综合治理方案，对环境进展动态的监视与意料预报，为国民经济建立中的决策供给科学根据。为消费理论供给信息与指导。共同

38、之处：都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大与数据关系困难的特点（414）十四、GIS工程预算包括哪些内容，进展GIS工程预算有哪些主要的方法内容：一般来说，GIS工程的支出主要有七类，与某一GIS工程干脆发生关系的费用称为干脆工程费用，否则被称为非干脆工程费用。干脆工程费用：人力费用，指拥有与运用人力资源来完成任务的费用，主要包括员工的工资与福利，人力费用属于干脆工程费用。非干脆费用：1、材料与办公用品费用2、设备费用3、软件费用4、软件与硬件维护费用。5、内部效劳费用6、其他费用。主要方法：1、上溯法，上溯法相宜与根据工程任务来确定最终的报价状况。2、下溯法，下溯法适用于预算总额

39、已经确定的状况，对各个划分的任务确定其详细费用。3、单价法，单价法是指以工程的单个单元为计价的预算方法，相宜于过程比拟固定、重复性较大的工程类型。4、根据工程参加人员的费用做预算的方法，根据工程参加人员的费用来做预算取决于工程运用的人员类型，通常该方法在运用高级技术人员的状况下运用。（360）十五、数字地球数字地球是指数字化的三维显示的虚拟地球，或指信息化的地球、包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球技术系统。数字地球的根底技术，由遥感、遥测、地理信息系统、因特网等组成，遥感、遥测等供给获得数据的手段，地理信息系统进展数据的管理、存储、分析与表现，通过因特网实现数据的传输发布，这样构成了数字

40、地球技术系统的根本框架。为理解决数字地球中的数字化、信息化以及应用问题，须要探讨以下关键技术：科学计算、海量存储、宽带网、卫星数据获得、元数据、互操作等。详细描绘如下：1、 高区分率卫星遥感数据的快速获得技术，高区分率卫星每天都要产生大量的数据，对这些数据的自动的、快速的处理以实现实时、准确地提取信息试试先数字地球信息获得的关键。2、 地球空间数据的存储与处理，为了可以将地球上的信息进展数字化，除了要存储与处理大量的遥感数据之外，还包括图形数据、属性数据等等。3、 超媒体空间信息系统，数字地球的主要任务之一是通过因特网实现信息的共享与发布，主要通过WebGIS技术实现。4、 地理信息的分布式计

41、算，地理信息的特征是分布的，并且具有根底性、共享性与综合性，分布式计算可以使得地理信息应用于社会各个领域。地理信息的分布式效劳包括：地理信息的共享领域效劳、空间查询效劳、空间分析效劳、空间制图效劳、地理信息的特定任务效劳等。5、 无比例尺数据库，是指以一个大比例尺数据库为根底数据源，在确定区域空间对象的信息量随比例尺变更自动增减，即可以由大比例尺空间数据自动生成较小比例尺的数据。6、 空间数据仓库，是指支持管理与决策过程的、面对主题的、集成的与随时间变更的、许久的与具有空间坐标的地理数据的集合。7、 空间数据交融，是指多种数据合成后，不再保存原来的数据，而产生了一种新的综合数据，如假彩色合成影

42、像。8、 虚拟实现技术，是指运用计算机技术生成一个逼真的，具有视觉、听觉、触觉等效果的可交互、动态的“世界”。在数字地球中承受虚拟实现技术，可以特别真实地表达显示地理区域，而用户可以在所选择的地理带内与外自由挪动。9、 元数据，在创立数字地球的过程中，全球范围内对数字地理信息的需求越来越大，很多单位与个人开场消费、处理与修改地理数据。（900，334）十六、元数据在地里空间数据中，元数据说明数据内容、质量、状况与其他有关特征的背景信息。元数据是关于数据的描绘性数据信息，它应尽可能多地反响数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用，不同领域的数据库，其元数据的内容会有

43、很大差异。元数据的目的是促进数据集的高效利用，并为计算机扶植软件工程效劳。在地理信息系统应用中，元数据的主要作用有：1、 扶植数据消费单位有效的管理与维护空间数据、建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退时，也不会失去对数据状况的理解。2、 供给有关数据消费单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据。3、 扶植用户理解数据，以便就数据是否能满意其要求作出正确的推断。4、 供给有关信息，以便用户处理与转换有用的数据。（271）元数据的内容包括：1、 对数据集的描绘，对数据集中个数据项、数据来源、数据全部者及数据序代（数据消费历史

44、）等的说明。2、 对数据质量的描绘，如数据精度、数据的逻辑一样性、数据完好性、区分率、元数据的比例尺等。3、 对数据处理信息的说明，如量纲的转换等。4、 对数据转换方法的描绘。5、 对数据库的更新、集成等的说明。（416）元数据的类型：根据元数据的内容分类：科研型元数据、评估型元数据、模型元数据。根据元数据描绘对象分类：数据层元数据、属性元数据、实体元数据。根据元数据在系统中的作用分类：系统级别元数据、应用层元数据。根据元数据的作用分类：说明元数据、限制元数据。（545）十七、举出现有的四中以上GIS平台，并就熟识的一种为例说明其框架构造目前现有的GIS平台种类很多，这里介绍一下常用的GIS平

45、台软件：ESRI GIS ESRI公司1969 年成立于美国加利福尼亚，其主要产品有：ArcInfo：是ArcGIS主打桌面产品，包含几乎全部GIS功能，拥有强大的空间分析工具；ArcGIS Server：为用户供给用于空间数据管理、制图、3D可视化与基于阅读器的编辑、地理处理、空间分析、建模等效劳功能。ArcView：主要用于数据运用、分析与制图；ArcReader：免费的地图查询、阅读、打印软件； ArcEditor：基于ArcView上增加了地理信息数据库管理与数据创立等功能； 2）Intergraph Intergraph公司1969年成立于美国阿拉巴马州的汉斯维尔市，公司主要从事计算

46、机扶植设计、制造以及专业制图领域的硬件软件效劳。主要产品包括专业桌面GIS（GeoMedia），GIS（MGE）与因特网GIS（GeoMedia Web Map）。3）Mapinfo MapInfo公司1986年在美国特洛伊市成立，该公司主要供给数据可视化、地图化技术，其代表软件是MapInfo。主要功能有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、地图空间分析与图形输出等。国内的GIS软件有：4） MapGIS MapGis是武汉中地数码科技开发的地理信息系统软件，其功能模块包括：数据输入模块、数据处理模块、数据输出转换、数字高程模型等。MapGIS产品的体系框架包括：开发平台、工具产品

47、与解决方案。 产品主要包括效劳器开发平台（DC Server）、遥感处理开发平台（RSP）、三维GIS开发平台（TDE）、互联网GIS效劳开发平台（IG Server）、嵌入式开发平台（EMS）、数据中心集成开发平台与才智行业集成开发平台等。5） Citystar（城市之星）该软件由北京高校开发研制，是一个面对桌面应用的GIS平台。其主要功能模块包括：编辑、查询、制图、矢量化、遥感、三维等。6） SuperMap GISSuperMap GIS是北京超图地理信息技术研制的大型地理信息系统平台，供给了包括空间数据采集、数据管理、数据处理、地理空间信息发布与挪动/嵌入式应用开发在内的全方位的产品，

48、涵盖了GIS应用工程建立主要过程。目前是占中国市场份额最大的国产GIS软件。其主要产品包括：空间数据库引擎SuperMap SDX+ ，效劳式开发平台SuperMap iServer 、 SuperMap iServer Java 。组件开发平台SuperMap Objects (COM) 、SuperMap Objects 、 SuperMap Objects Java 。嵌入式开发平台eSuperMap 。桌面平台SuperMap Deskpro、 SuperMap Express、 SuperMap Viewer 。导航应用开发平台SuperMap SNE 。十八、坐标系坐标系包含两方面的内容：一是把大地水准面上的测量成果化算到椭球风光上的计算工作中，所承受的椭球的大小；二是椭球体与大地水准面的相关位置不同，对同一点的地理坐标所计算的结果将