交通地理信息系统导论·15年9月gis-t作业。
1. 一、填空题。
1.一个完整的地理信息系统主要由由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据库和系统的使用和维护人员（即用户、应用模型）组成。
2. 在gis中，有关空间目标实体的描述数据可分为三种类型：空间特征数据、时间属性数据、专题属性数据_。
3. 在地球表面度量距离的方法中，欧几里德距离表达式为：；曼哈顿距离表达式为：。
4. gps全球定位系统三个语单词是_global positioning system_。gps有3个组成部分：卫星、控制系统和用户。
二、什么是地理信息系统？地理信息系统具有什么特征？地理信息系统按照其内容可以分为几类？
答：是以空间地理数据库为基础，以计算机软硬件为支撑，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。具有以下三个方面的特征：
1.具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；2.以地理模型方法为手段，通过空间分析、多要素综合分析和动态**等地理研究和地理决策方法，产生高层次的地理信息，使得gis可以实现快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析等功能；3.
由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，为各种应用服务。按其内容可以分为三大类：1.
专题地理信息系统（thematic gis）。是为特定的专门的目的服务的具有有限目标和专业特点的地理信息系统。2.
区域地理信息系统（regional gis）。主要以区域综合研究和全面信息服务为目标，可以有不同规模。 许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信息系统，如北京市水土流失信息系统。
3.地理信息系统工具或地理信息系统外壳（gis tools）。这是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
目前地理信息系统工具的研究不断地成熟，在功能覆盖、应用程序接口、硬件适应面和使用灵活性上逐渐地满足不同领域不同层次的需要。
三、论述gis是如何在its中应用的？
答：1．gis在车辆导航与监控调度管理中的应用配合gps（或ins）技术能完成的主要功能：
（1）电子地图显示功能
2）标注当前车位
（3）地物分类索引及标注点状地物功能。
（4）最佳路径选择
（5）提供良好的用户界面
上述几项功能构成一个整体就能实现电子导航和车辆的监控。下面我们重点来分别看看什么是电子地图导航和车辆的监控
a.电子地图导航
2、 在智能交通系统中，车辆定位是首先要实现的功能。车辆定位最常用的方式是通过gps(全球定位系统)或移动通信网中的定位业务来实现。gps系统可以提供全球覆盖、全天候、免费的高精度标准授时/导航定位服务，通过车载gps接收机可以实时地获得车辆的经纬度位置和时间等关键信息。
也正因为此，gps系统成为当前车辆定位的首选方案。车辆定位系统将gps系统获得的经纬度信息与电子导航地图进行地图匹配，以确定车辆在城市交通道路中的具体位置。
3、 电子导航地图即属于gis地理信息系统的一种应用。对于任何车辆的定位和导航系统，只要涉及与地图有关的功能，地理信息系统数据库是必不可少的。
电子导航地图应用系统目前正朝着高精度、高可靠性、高自动化和微型化、智能化、一体化的方向发展。该系统由多个模块组成，要使各个模块有条不紊地工作，并和谐地组合在一个完整的系统内，必须依靠大量的软件支持，软件是电子导航地图应用系统的核心。
b.车辆监控
智能交通gis监控系统原理图如图9-5所示。使用gis监控调度系统平台的智能交通监控系统可以应用于多种情况，例如：
（1）应用于市区统一的交通管理监控系统，可以对市区内的车辆进行有效的指挥和监控，有助于缓解交通紧张状况、预防事故、合理地分配和调度资源、威慑针对车辆的犯罪等等。
（2）集团用户通过gis监控系统平台监控和调度手下车辆运营，可以充分利用车辆资源提高车辆的营运效率，降低营运成本。
（3）对某些特种车辆，如运钞车、急救车、警车、出租车等，进行实时监控和调度。
四、什么是交通地理信息系统（gis-t）？它包括哪些功能？
答：交通地理信息系统（gis-t）是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统。它是地理信息技术在交通领域的延伸，是地理信息系統与多种交通信息分析和处理技术的集成，是为研究交通系统中的问题而开发的地理信息系统。
交通地理信息系统由硬件、软件、数据、人、组织和相关协议互相连接而成的，主要用于为交通领域的各种应用提供决策依据。
交通地理信息系统的应用涵盖了交通领域十分宽广的范围，如交通基础设施规划、设计和管理，交通规划和实施，交通分析和控制，交通安全分析，环境影响评估，减少危险，以及配置和管理复杂的物流管理系统、智能交通系统等都在使用gis工具。
交通地理信息系统是gis技术与多种交通信息分析和处理技术的集成。结合交通领域的技术特点和应用要求，一般的交通地理信息系统需要具备数据处理，叠加分析，动态分段，地形分析，栅格显示及路径优化等主要功能。
交通地理信息系统的数据处理是对有关地理数据和交通信息进行有效处理和管理。其基本功能用于编辑、显示和测量图层，主要包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑，以及制图和各种空间分析等功能。编辑功能允许用户添加和删除点、线、面或改变它们的属性；综合制图功能以灵活多样的制作和显示地图、分层输出专题图，如交通规划图、国道分布图等，可以显示地理要素、技术数据，并可放大缩小以显示不同的细节层次；测图功能用于测定地图上线段的长度或指定区域的面积等方面。
叠加功能允许两幅或更多图层在空间上比较其地图要素和属性，一般可分为合成叠加和统计叠加。合成叠加可得到一个新图层，它可以显示原图层的全部特征，交叉的特征区域仅显示共同特征等；统计叠加的目的是统计一种要素在另一种要素中的分布特征。
态分段功能是交通地理信息系统有别于一般地理信息系统的重要功能之一。由于公路具有空间地理分布的线性特征，有关公路的非空间信息（或属性数据）是以里程桩（线性参照系统）为参照系统来采集的，而且公路属性数据具有多重性，即所有有关公路的属性特征被按一定的标准分为多个属性集分别建库，每个属性集中都包含了公路的多项特征，各个属性数据库对应的路段变化点里程是不同的而且随着属性数据的变化而变化。而在传统gis中，线状特征是以弧段为基本单位进行存储和管理的，对于空间数据库中的每条弧段，属性数据库中至多存在一条记录与它对应，同一弧段上的所有位置都具有相同的属性特征。
这种传统gis处理线状特征的这种模式在公路信息的管理应用中遇到了强烈挑战。
地形分析功能主要通过数字地面模型（dtm)以离散分布的地形点来模拟连续分布的地形表面。数字地面模型不仅为道路设计提供各种所需的地面资料，在道路设计集成系统中起着十分重要的作用，而且也是道路三维动态**的基础。
栅格显示功能允许gis包含**和其它影像，并可对这些**中对应的属性数据进行叠加分析，从而对图层进行更新。如可以通过添加象桥梁和交叉口以及更正线型等新特征等方法对原有的道路图层进行更新；对带状(或多边)图层进行叠加可以标出土地的用途和其它属性等。
具有最短路径分析模型也是交通地理信息系统的重要特色。最短路径分析在交通运输需求分析、交通运输规划、道路交通管理等方面有广泛的应用。
五、在交通地理信息系统中，什么是事件分析？
答：事件：交通对象的属性、其上发生的事件或其物理组成部分，属性描述了一个实在元素如道路等的信息，包括功能等级、行驶速度、路面类型和道路编号等。
事件分析包括事件的空间分析和事件的叠置分析
1、事件的空间分析。
动态分段允许多个属性与线性目标的任意部分相连，这些属性不依赖线性目标的坐标就可以进行基于位置的存储、查询、分析和显示。动态分段将线性目标描述为路径和事件，使用里程来表达路径之间的距离，事件则为沿着路径分布的属性集。
2、事件的叠置分析把两个或两个以上的事件表进行叠加输出一个事件表。输出的事件表可能包括输入事件的“交”或“并”。 交” ：
只将重叠部分的事件写入结果事件表；“并”：所有的线性事件在他们的交点处分开，并将他们写入新的事件表中。
1)线—线叠置
涉及两个或两个以上的线性事件表，结果为一个线性事件表，同时结果可以是长度为0的事件。 线—线事件叠置
2)点—线叠置
事件叠置中一个事件表是点，求交时输出的事件表也是点事件；求并时输出的事件表线事件(此时可有长度为0的事件出现)下图为点—线事件叠置情况。
3)点—点叠置
无论求交求并，输出事件均为点事件。
六、在矢量数据结构编码中，什么是点、线、面实体？
答：1、点实体。 在城市地理信息系统中，点实体具有一对x，y坐标和至少一个属性。
如它包括：唯一标识码 --是系统排列序号。
点标识码 --标识点的类型。
x，y坐标 --表示点的空间位置。
有关属性 --可直接存储于点文件中也可单独存储。
2、线实体。可以定义为由线元素组成的各种线性要素，由两对或两对以上的x，y坐标定义。最简单的线实体只存储它的坐标串、属性等有关数据。
弧段、链是n个坐标对的有序集合，这些坐标可以描述任何连续而又复杂的曲线。
线的网络结构。要在数据结构中建立指针系统使计算机在复杂的线网络中跟踪每一条线，如建立水网中每条支流之间连接关系时必须使用这种指针系统。
线实体主要用来表示线状地物(如公路、水系、管线)和多边形边界(如地类界、政区界线)，有时也称为“弧段”、“链”等。
如它可包括： 唯一标识码。
点标识码 --系统排列序号。
起始结点 --标识线的类型。
终止结点 --用点号表示。
坐标串 --用点号表示。
有关属性 --可直接存储于线文件中也可单独存储。
3、面实体。多边形(有时称为区域)数据是描述地理空间信息的又一类数据。多边形矢量编码，不但要表示位置和属性，还要表达区域的拓扑特性，如邻域和层次结构等。
多边形矢量编码比点和线实体的矢量编码更为复杂。多边形矢量数据结构编码的多边形应是：
每个多边形应有封闭的边界。
应能够记录每个多边形的邻域关系，即拓扑关系。
能处理多边形内嵌套小的多边形，即复杂多边形。例如，岛湖嵌套的情形。这种所谓“岛”的结构是多边形关系中较难处理的问题。
七、什么是缓冲区分析？什么是叠加分析？缓冲区分析和叠加分析主要可以应用在哪些方面？
答：缓冲区查询是不破坏原有空间目标的关系，只是检索得到该缓冲区范围内涉及到的空间目标。
缓冲区分析是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这一个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析，得到所需要的结果。
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