中国科学院年博士入学试题

中国科学院 年博士入学试题 一 简述题 分 地理信息系统的主要功能 地理信息系统基本功能概述 数据采集 监测与编辑 数据处理与变换 矢栅转换 制图综合 数据存 储与组织 矢量和栅格模型 空间查询与分析 空间检索 空间拓扑 叠加分析 缓冲分析 网络分析 等 图形交互与显示 各种成果表现方式 根据社会和用户的需求 GIS 是依托基本功能利用空间分析技术模型分析技术 网络技术 数据库和 数据集成技术二次开发环境等 演绎出众多的 GIS 应用系统 图形数据输入的主要方法及特点 地理信息输入方法及其特点 图形图像数据包括现有的地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 目前各种类型的地图是 重要的信息源 这不仅是因为地图的内容直观与丰富 而且是由于在地理信息系统诞生以前 地图是表示 空间与非空间信息强有力的手段 从某种意义上说 一册完备的专题地图集是一个很好的人工操作地理信 息系统 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源 它至少具有下列一些特点 能取得大面积 综合的信息 速度快 降低数据储存冗余和不连续性 能提供各类专题所需要的信息 各种文字数 据包括各类调查报告 文件 统计数据 实验数据与野外调查的原始记录等 如人口数据 经济数据 土 壤成份 环境数据 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的 例如要建立一个土地的适宜性和 承载力的信息系统 所需要的数据有地形 土壤类型 降雨 地下水位 运输条件等 按照数据的储存形式 可将数据源分为图形 图表与数字化形式 图形 图表数据包括现有的地图 照片 记录及各类文件 而计算机的磁盘 磁带等是以数字化的形式来保存数据的 目前许多空间数据以 及人口统计 地形等数据均是以数字化形式向用户提供 数字化形式的数据可以方便地输入地理信息系统 内 便于用户使用 地理信息系统信息输入包括空间数据输入与属性数据输入 以及空间数据与属性数据的连接 空间数 据是指这类数据所处的空间位置 属性数据 或非空间数据 是指这类数据定义空间数据或制图特征所表 示的内容 地理信息系统中属性数据可能记录土地利用 土壤特征 所有权关系 植被类型 病虫害等等 许多属性 空间信息输入基本方法有两种 第一种方法是将地理实体以 x y 坐标的形式 以顺时针或逆时针方 法依次输入 第二种方法是用点 线 多边形和格网邻接的方法来表示地理实体 图 2 1 一 手工数据输入方法 虽然手工数据输入方法是早期使用的地理信息系统定位的方法 但其基本原理是明确的 手工输入矢 量图形数据实际就是将表示点 线 面实体的地理位置数据 各种坐标系中的坐标 通过键盘输入数据文 件或输入到程序中去 实体坐标可以用地图上的坐标网或其它格网覆盖在地图上量取 这是最简单又不用 任何特殊设备的图形数据输入法 手工输入栅格数据是将已知格子内所观测到的优势特征值予以编码 随 后将代码输入自动化文件 图 2 2 表示了一个文件的编码过程 图中表示二种主要的 GIS 数据模型输入形 式的特征 图 2 2 a 为原图 以及将已确定大小的透明方格纸覆盖在底图上 然后将各方格内的特征值 以编码的形式记录 二 手扶跟踪数字化仪 人工数字化技术包括利用称为数字化器的电码静电装置 数字化器将点定位器的信号转换为电子识别 位置 用以直接读入计算机 数字化器能够记录每个点 线和多边形的位置 形成数据文件 应用数字化 仪输入速度快 精度高 各种商业化的 GIS 软件均能用数字化仪来输入数据 数字化仪主要由二部分所组成 绘图板和定点装置 绘图板的工作区是一个垂直的区域 在该区域内 能接受由定点装置所传送的信息 需要指出的是 在数字化过程中 虽然在工作区内均是有效的 但其边缘部分的精度会有所降低 除 非在必不可少的情况 应尽量避免用 足 工作区 以提高精度和避免图幅拼接时的修订工作量 定点装置主要有笔式和光标式二种类型 常用的光标式定点装置是带有聚焦和十字丝的鼠标器 十字 丝的定点指示需要数字化的点 鼠标器有 4 键及 16 键 每一个键的功能可通过软件应用来定义 4 键光 标分按线状排列和方块形排列二种 16 键为十六进制的形式 即 0 9 和 A F 其用法与 4 键光标相类 似 在进行数字化时 首先要确定地图坐标系统 比例尺和表明参考坐标控制点的位置 左 右 下 然后用户可在点 线 多边形的定义下 利用平板上的 4 键或 16 键光标进行数字化 三 自动扫描器 扫描数字化系统一般比数字化仪大和昂贵 常用的滚筒式自动光学扫描器的主体为一个可旋转的滚筒 需要数字化的底图固定在滚筒上 当滚筒旋转时 以类似行车形式固定在滚筒上的光源和监测器来回走动 将底图以数字化的形式一行一行的直接输入到计算机内 一般的扫描器能识别 100 种以上的不同形式的图 斑 并能对不同数据结构进行转换和数据压缩处理 如游程编码 描述一幅 24 36 英寸 1 英寸 25 4mm 的底图 每厘米 20 行一般需要用一个半小时 地理信息系统的主要数据源及其特征 GIS 数据源是指建立 GIS 的地理数据库所需的各种数据的来源 主要包括地图 遥感图像 文本资料 统 计资料 实测数据 多媒体数据 已有系统的数据等 一 地图数据 地图是 GIS 的主要数据源 因为地图包含着丰富的内容 不尽含有实体的类别和属性 而且含有实体间的 空间关系 地图数据主要通过对地图的跟踪数字化和扫描数字化获取 地图数据不仅可以用作宏观的分析 用小比例尺地图数据 而且可以用作微观的分析 用大比例尺地图数据 在使用地图数据时 应先考 虑到地图投影所引起的变形 必要时要进行投影变换或地理坐标变换 地图数据通常用点 线 面及注记来表示地理实体及实体间的关系 如 点 居民点 采样点 高程点 控制点等 线 河流 道路 构造线等 面 湖泊 海洋 植被等 注记 地名注记 高程注记等 二 遥感数据 遥感数据是 GIS 的重要数据源 遥感数据含有丰富的资源与环境信息 在 GIS 支持下可以与地质 地球 物理 地球化学 地球生物 军事应用等方面的信息进行信息复合和综合分析 遥感数据是一种大面积的 动态的 近实时的数据源 遥感技术是 GIS 数据更新的重要手段 三 文本资料 文本资料是指各行业 各部门的有关法律文档 行业规范 技术标准 条文条例等 如边界条约等 这些 也属于 GIS 数据 四 统计资料 国家和军队的许多部门和机构都拥有不同领域 如人口 基础设施建设等 的大量统计资料 这些都是 GIS 数据源 尤其是 GIS 属性数据的重要来源 五 实测数据 野外试验 实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入 GIS 的地理数据库 以便于进行实时分析和进一 步应用 GPS 获取的数据也是 GIS 的重要数据源 六 多媒体数据 多媒体数据通常可通过通讯口传入 GIS 的地理数据库中 目前其主要功能是辅助 GIS 的分析和查询 七 已有系统的数据 GIS 还可以从其他已建成的信息系统和数据中获取相应的数据 由于规范化 标准化的推广 不同系统间 的数据共享和可交换性越来越强 这样就拓展了数据的可用性 增加了数据的潜在价值 空间数据库主要特征 1 数据量特别大 地理系统是一个复杂的综合体 要用数据来描述各种地理要素 尤 其是要素的空间位置 其数据量往往大得惊人 即使是一个很小区域的数据库也是如 此 2 不仅有地理要素的属性数据 与一般数据库中的数据性质相似 还有大量的空间数 据 即描述地理要素空间分布位置的数据 并且这两种数据之间具有不可分割的联系 3 数据应用的面相当广 如地理研究 环境保护 土地利用与规划 资源开发 生 态环境 市政管理 道路建设等等 1 数据集中控制特征 在文件管理方法中 文件是分散的 每个用户或每种处理都有各自的文件 不同的用 户或处理的文件一般是没有联系的 因而就不能为多用户共享 也不能按照统一的方 法来控制 维护和管理 数据库很好地克服了这一缺点 数据库集中控制和管理有关数据 以保证不同用户和 应用可以共享数据 数据集中并不是把若干文件 拼凑 在一起 而是要把数据 集成 因此 数据库的内容和结构必须合理 才能满足众多用户的要求 2 数据冗余度小的特征 冗余是指数据的重复存储 在文件方式中 数据冗余太 冗余数据的存在有两个缺点 一是增加了存储空间 二是易出现数据不一致 设计数据库的主要任务之一是识别冗余数据 并确定是否能够消除 在目前情况下 即使数据库方法也不能完全消除冗余数据 有时 为了提高数据处理效率 也应该有一定程度的数据冗余 但是 在数据库中应该严格控制数据的冗余度 在有冗余的情况下 数据更新 修改时 必须保证数据库内容的一致性 3 数据独立性特征 数据独立是数据库的关键性要求 数据独立是指数据库中的数据与应用程序相互独立 即应用程序不因数据性质的改变而改变 数据的性质也不因应用程序的改变而改变 数据独立分为两级 物理级和逻辑级 物理独立是指数据的物理结构变化不影响数据的逻辑结构 逻辑独立意味着数据库的逻辑结构的改变不影响应用程序 但是 逻辑结构的改变必然影响到数据的物理结构 目前 数据逻辑独立还没有能完 全实观 4 复杂的数据模型 数据模型能够表示现实世界中各种各样的数据组织以及数据间的联系 复杂的数据模 型是实现数据集中控制 减少数据冗余的前提和保证 采用数据模型是数据库方法与 文件方式的一个本质差别 数据库常用的数据模型有三种 层次模型 网络模型和关系模型 因此 根据使用的 模型 可以把数据库分成 层次型数据库 网络型数据库和关系型数据库 5 数据保护特征 数据保护对数据库来说是至关重要的 一旦数据库中的数据遭到破坏 就会影响数据 库的功能 甚至使整个数据库失去作用 数据保护主要包括四个方面的内容 安全性控制 完整性控制 并发控制 故障的发 现和恢复 二 问答题 任选二题 分 地理信息系统的基本组成与应用 从计算机系统的角度来看 GIS 是由软件 硬件 数据和用户组成 用户 GIS 服务的对象 分为一般用户和从事建立 维护 管理和更新的高级用户 软件 支持数据采集 存储 加工 回答用户问题的计算机程序系统 是系统的核心 按其功能分为 GIS 专业软件 数据库软件和系统管理软件等 硬件 各种设备 物质基础 用以存储 处理 传输和显示地理信息或空间数据 主要 包括 GIS 主机 GIS 外部设备 GIS 网络设备等 数据 系统分析与处理的对象 构成系统的应用基础 它具体描述实体的空间特征 属性特征和时间特征 也有人认为 GIS 是由硬件 软件 数据 应用模型 开发者和一般用户组成 信息系统是具有数据采集 管理 分析和表达数据能力的系统 它能够为单一的或有 组织的决策过程提供有用信息 土地管理信息系统与城市管理信息系统的比较 地理信息系统与相关学科的相互关系 GIS 与 RS 的相互关系 GIS 与地球系统科学研究的相互关系 中国科学院 1996 年博士生 GIS 入学试题 一 简述题 分 地理信息数据结构的类型 二 数据库结构 数据库由许多文件和文件中的大量数据组成 为便于从一个文件或多个文件中存取数 据 必须用某种方式来构造或组织数据库 目前通用的有三种数据库结构 即层次结构 网络结构和关系结构 一 层次数据库结构 层次数据库结构是将数据组成一对多 或父结点与子结点 关系的结构 例如 土壤 族下属的土类 类下的亚类就是常见的分级结构之一 环境科学中多用这种数据组织系统 除土壤外还用于动物 植物 岩石等分类 层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每个部分 并假定关键属性和数据项之间 可能具有紧密的相关性 关键字是指识别标志 如记录序号 数据项名称和其它属性等 层次数据库结构的优点是存取方便且速度快 容易理解 数据修改和数据库扩展都较 容易 检索关键属性十分方便等 层次结构最适合于文献目录 银行等管理系统 层次结构用于环境数据时则有如下不足之处 结构呆板 没有灵活性 且不得不保留 大量的索引文件 同样一个属性数据要存储多次 因而引起大量冗余数据 二 网络数据库结构 层次数据库结构中数据的联结只限于上下通路 许多情况下 特别是图形数据的数据 库结构要求具有更多的通路 以便更为快速地把需要的数据组织起来 例如 一个复杂的 图形中 各图形要素 甚至相邻接的要素 常常存储在数据库的不同部分 要把这些元素 组织在一起 需要进行多通路连接 才能迅速形成图形 网络数据库结构满足这种要求 网络数据库结构是用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系 且具有多对多类 型的数据组织方法 网络数据结构的缺点是 指针数据项使数据量增大 当数据复杂时 指针部分会占大 量数据库存储空间 另外 数据库中的数据变化 或修改 时 指针也必须随着变化 因 此网络数据库中指针的建立和维护可能成为相当大的额外负担 三 关系数据库结构 关系数据库以记录组 或数据表 的形式组织数据 以便于利用各种实体 图形 与 属性之间的关系进行数据存取和变换 不分层也无指针 就地理科学来说 分析研究工作离不开空间 主要指图形 数据和非空间 主要指属 性 数据 关系数据库则以建立这两类数据之间的关系为主要目标来组织数据 点 线 面图形数据的记录中都包含一个有序特征值 此特征值也可成为关键字 其后存储其它信 息 整个记录称为一个 元组 多个元组组成一张二维表 称为 关系 每个关系通常是 一个独立的文件 图 3 2 是两个多边形的图形数据在关系数据库中的存储方式 其中多边 形 和 是特征值 关键字 另一个存储坐标的表格图中未绘出 属性数据如线 b g 有关的属性和与多边形 有关的属性则存储在另外的 数据表中 属性数据项可以很多 例如 线属性可包括线性质 道路还是水渠等 宽度 建筑材料 使用情况等 视需要而定 点和面的属性以同样方式组织 图形和属性数据表 中的关键字还必须同时存储在另一个独立的关系表中 关系数据库主要依靠这个关系表把 图形和属性连接在一起 从关系数据库中提取数据时 用户要用询问语言编写一个简单的程序称为 过程 在 这个过程中 用户按自己的需要定义数据间的关系 数据库管理程序则用关系代数法取出 用户需要的数据 重新建立数据表 关系数据库的最大优点是它的结构特别灵活 可满足所有布尔逻辑运算和数字运算规 则形成的询问要求 关系数据库还能搜索 组合和比较不同类型的数据 加入和删除数据 都非常方便 因为这一活动只涉及单个元组 关系数据库的缺点是许多操作都要求在文件中顺序查找满足特定关系的数据 如果数 据库很大的话 这一查找过程要花很多时间 商业性的关系数据库必须非常精心地设计才 能达到一定的速度 这是关系数据库的主要技术指标 也是建立关系数据库花费高的主要 原因 空间拓扑叠加 二 问答题 任选二题 分 综述地理信息系统空间分析功能 GIS 空间分析的内涵极为丰富 包括空间查询 空间量测 叠置分析 缓冲区分析 网络分析 空间统计 分类等多个方面 G1S 空间分析技术方法包括以下两大类 1 空间基本分析 基于空间图形数据的分析计算 即基于图的分析 该分析功能与 GIS 其他功能模块有紧密联系 技术 发展也比较成熟 主要有空间信息量算 缓冲区分析 空间拓扑叠置分析 网络分析 复合分析 邻近分 析及空间联结 空间统计分析等 2 空间模拟分析 也称为专业型空间分析 该技术解决应用领域对空间数据处理与输出的特殊要求 空间实体和关系 通过专业模型得到简化和抽象 而系统则通过模型进行分析操作 目前 G1S 在该领域的研究相对落后 尚未形成一个统一的结构体系 试论地理信息系统与遥感 全球定位系统 信息网络的关系及其综合应用 结合你的经验 谈 应用前景 中国科学院 1997 年 GIS 一 名词解释 拓扑关系 缓冲分析 关系数据模型 空间叠加 二 简答题 2 企业 系统的特色 三 问答题 选 1 基本组成与主要应用领域 2 地理科学数据集成与管理 3 结合你的专业 谈 应用发展前景 中国科学院 1998GIS 概论 一 简答 1 地理信息的基本特征 99 2 数字地形模型的构建与应用 99 3 地理信息系统数据库管理系统的特点 99 4 地理信息系统的主要分析方法 99 5 地理信息系统与计算机制图关系剖析 99 6 矢量与栅格数据的优缺点 98 二 问答 任选二 1 论地理信息系统与地理信息科学 99 2 专业模型与地理信息系统连接方式比较 99 3 结合你的专业 举例说明地理信息系统的应用特点 99 4 GIS 产生 发展过程及前景 98 5 RS 与 GIS 结合 98 中国科学院 1999 GIS 概论 1 名词解释 数字地图 地理编码 拓扑叠加 2 问答 1 OpenGIS 的特点 2 GIS 的基本功能 3 空间坐标的转换方式和方法 2000 年中科院博士入学考试 GIS 试题 一 名词解释 每个 4 分 共 20 分 3 空间拓扑关系 4 地址匹配 5 元数据 6 栅格数据结构 7 空间数据精度 二 简答题 每个 10 分 共 30 分 8 简述地理信息系统的组成 9 数字地形模型 DTM 的构建与应用 10 叠加分析 三 问答题 任选二 每个 25 分 共 50 分 1 地理信息系统的发展及趋势 2 时空动态数据结构研究 3 结合你的专业 论述 GIS 应用的关键技术问题 11 名词解释 GIS 数据字典 空间拓扑叠加 数字地形模型 节点匹配容差 12 间答 1 GIS 构成 2 关系数据库构成 3 栅格与矢量结构优劣比较 13 问答 14 GIS 发展简况与趋势 2 结合你的专业 谈谈 GIS 的应用方法及前景 2001 中国科学院地理科学与资源研究所 GIS 考博试题 1 名词 10 关系数据库 离散化 地图精度 地址匹配 四叉树 2 简述题 40 3 GIS 结构及功能 4 列出空间分析功能 3 个以上 及其应用 5 DEM 的特征及应用 6 Internet GIS 的特点及应用 7 论述题 1 2 选一个 3 4 必做 8 GIS 的发展趋势 15 9 GIS 方法论 15 10 GIS 空间分析功能的缺陷及可能的改进方法 15 11 3S 关系及集成 20 2001 年中国科学院地理科学与资源研究所 GIS 考硕试题 一 名词解释 1 GIS 2 WebGIS 3 虚拟现实 4 DEM 二 分析题 2 GIS GPS RS 的联系 2 数字地图制作过程 3 简述 GIS 数据结构 三 论述题 3 1 GIS 建设过程 2 数据互操作 2001 年中科院遥感所博士入学考试 GIS 一 名词解释 1 地址匹配 2 地图精度 3 关系数据库 4 四叉树 二 简答题 1 Internet GIS 的特点及应用 2 GIS 的结构及功能 3 空间分析方法及应用 三 论述题 1 GIS 的发展趋势 2 GIS 与 RS GPS 的集成方法 3 GIS 空间分析功能的缺陷及改进方法 2002 年中科院遥感所博士入学考试 GIS 一 名词解释 1 地理空间 2 行程编码 3 地址匹配 4 拓扑关系 5 空间数据元数据 二 简答 1 地理信息系统的组成与功能 2 数字地形模型的建立方法与特点 3 地理信息系统互操作 三 问答 1 GIS 的发展历程 2 结合你的专业 谈一谈 gis 的应用与关键点 中科院地理所 2003 试题 一 1 地理信息 2 gis 3 gps 4 元数据 5 webgis 6 地图符号 7 栅格结构 8 缓冲分析 9 分配结构模型 10 二 1 地理空间及其类型 2 矢量结构及其优缺点 3 地图投影变形类型 4 地址编码 5 dem 结构模型表达方法 6 7 8 三 1 gis 组成及其功能 2 拓补叠合原理 地理所试题 一 选择 1 GIS 起源于 A 50 年代 B 60 年代 C 70 年代 D 都不是 2 数字化仪用于 A 纸质地图数字化 B 模拟信号数字化 C 纸质图表数字化 D 都不是 3 GIS 的主要数据结构 A 矢量型 B 栅格型 C 矢栅混合型 D 都不是 4 Landsat TM 影象的波段数 A 5 B 6 C 7 D 8 其他 二 名词解释 地理信息 GPS GIS 数据精度栅格数据模型 空间分配模型 地图符号 WebGIS 缓冲区分析 元数据 三 简答题 1 地理空间及其类型 2 地图投影的变形 3 矢量数据结构及其优缺点 4 数字高程模型的表达方式 5 地址匹配 四 综合题 1 GIS 的组成及功能 2 空间拓扑叠加的原理 中科院遥感所 2003GIS 部分试题 简答题 1 gis 标准化的意义及作用 2 数据质量标准 论述 1 关于长江三峡搬迁的 求几个数据 很麻烦 2 关于温度梯度的 名次解释 gis 数据挖掘 空间索引 2000 年中科院遥感所博士入学考试 GIS 一 名词解释 每个 4 分 共 20 分 1 空间拓扑关系 2 地址匹配 3 元数据 4 栅格数据结构 5 空间数据精度 二 简答题 每个 10 分 共 30 分 1 简述地理信息系统的组成 2 数字地形模型 DTM 的构建与应用 3 叠加分析 三 问答题 任选二 每个 25 分 共 50 分 1 地理信息系统的发展及趋势 2 时空动态数据结构研究 3 结合你的专业 论述 GIS 应用的关键技术问题 2001 年中科院遥感所博士入学考试 GIS 一 名词解释 1 地址匹配 2 地图精度 3 关系数据库 4 四叉树 二 简答题 1 GIS 的特点及应用 2 GIS 的结构及功能 3 空间分析方法及应用 三 论述题 1 GIS 的发展趋势 2 GIS 与 RS GPS 的集成方法