第一章。
1.论述当前gis发展趋势？
第二章。空间拓扑关系的种类？
拓扑关系：指网络结构元素点、线、面域之间的空间关系。主要表现为拓扑关联、拓扑邻接、拓扑包含。
根据拓扑关系，不需要坐标和距离就可以确定某种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系。另外，拓扑数据也有利于空间要素的查询。
拓扑关联：指存在空间图形中的不同元素之间的拓扑关系。
拓扑邻接：指存在于空间图形的同类要素之间的拓扑关系。
拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级元素之间的关系。
.包含分析？
包含分析：确定空间对象间的拓扑包含关系。包含分析的基本算法是点与面之间的包含分析。确定点与面之间是否存在包含关系可以采用铅垂线的算法来解决，基本原理为：
1） 设研究区域t的一个封闭多边形f=（n1,n2,n3．．．顶点ni=（xi,yi）,i=1区域内的一个点要素为由ｐｔ作一条铅垂线ｒ；
2） 计算铅垂线与多边形的交点：
3） 如果交点为偶数，那么，点pt，在多边形外；如果交点数为奇数，那么点pt在多边形内；
如果铅垂钱与多边形的交点等于多边形的结点或者中间点，那么，在结点或中间点处，将得到两个交叉点，此时，在编辑算法时就必须处理如下两种情况：
1） 如果与交点相邻的多边形上的两点位于垂线的两侧，那么，就需要删除两个交点中的一点。
2） 如果与交点相邻的多边形上的两点位于垂线的同侧，那么，不能删除两个交点中的一点。
利用包含分析，可以确定居民属于哪个村庄或哪个城镇；某个矿区属于哪个行政区；面状数据从矢量数据向栅格数据的转换。
3.矢量、栅格、高程数据在gis中有哪些表达方式？
矢量数据在gis中的达方式：坐标序列法、拓扑结构编码；
栅格数据在gis中的达方式：直接栅格编码、压缩编码（链码、块码、游程长度编码、四叉树编码）；
高程数据在gis中的达方式：数字高程模型、规则格网模型，不规则三角网模型、层次模型、等高线的数字化数据；
数据如何组织、如何编码？
gis数据的组织涉及空间数据和属性数据的组织，目前大多数系统都是将二者分开存储与组织，通过公共项（一般定义的为地物标识码）来连接，栅格模型，矢量模型，矢量/栅格混合模型是常用的空间数据的组织方法。
gis数据组织：
在矢量模型中，可以采用点、线、面来表达现实世界中的地物要素的位置和范围。
在栅格模型中，空间被划分成规则的栅格，地理实体的位置由栅格的行列号定义，栅格的大小代表了定义的空间分辨率，每个栅格对应于一个特定的空间位置。
gis数据编码：
对于矢量数据编码：即以点、线、面的方式编码，并以（x，y）坐标串记录离散的空间数据。每个实体点得位置用它在坐标参考系中的坐标定义，线用一些列点表示，面由一系列线段组成封闭的多边形。
坐标序列法：空间数据按照基本的空间对象点线多边形进行单独组织，点线面用一系列坐标对表示。
拓扑结构编码法：弧段或链段是数据组织的基本对象，点是相互独立的，点构成线，线构成面，每条线始于起始节点，止于终止结点。
对于栅格数据编码：以一系列栅格单元表达连续的空间数据。
直接栅格编码、压缩编码（链码、游程长度编码、块码、四叉树编码）
5.矢量数据编码的方法？栅格数据的编码方法？
矢量数据结构编码：
1）坐标序列法（实体数据结构）：由多边形边界的x，y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码方式。
一、 它以基本的空间对象点、线、面为单元进行单独组织，不含拓扑信息，数据编排比较直观，数字化操作简单。
二、 每个多边形都以闭合的线段存储，多边形的边界被数字化两次和存储两次，造成数据的冗余和不一致。
三、 点，线，多边形都有各自的坐标数据，但没有拓扑数据，因此，互相之间并不关联。
四、 岛只作为一个单个的图形，没有与外界多边形的联系。
2）拓扑结构编码：为在点，线，多边形之间建立关联，以及彻底解邻域和岛状信息的处理问题而必须建立起来的一个完整的拓扑关系结构。这种结构应该包括：
唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大最小x，y坐标值）。
点是相互独立的，点连成线，线构成面，每条线始于起始节点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接，构成多边形的线又称为链段或弧段，两条以上的弧段相交的点称为结点；由一条弧段组成的多边形称为岛，多边形中不含岛的多边形称为简单多边形，表示单连通区域；含岛区的多边形称为复合多边形，表示复连通区域，在复连通区域中，包括有外边界和内边界，岛区多边形看作是复连通区域的内边界。在这种数据结构中，链段和弧段是数据组织的基本对象。
栅格数据结构编码：
1. 直接栅格编码２.压缩编码：链码、块码、游程长度编码、四叉树编码。
2. 游程长度编码：逐行将相邻的同值网格进行合并，并记录合并后网格的长度及网格的值，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。
3. 四叉树编码：是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n*2n,且n>=1），直到子象限的数值单调为止。
凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。
第三章。1.在地理信息系统中，如何进行空间数据的坐标变换？
坐标变换：实质是建立两平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换。他们是空间数据处理的基本内容之一。
几何纠正：是为了实现对数字化数据坐标系的转换和图纸变形误差的改正。包括：仿射变换，相似变换，二次变换。
投影转换：是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点一一对应的关系。
1>正解变换：通过建立一种投影为另一投影的严密或近似的解析关系式，直接由一种投影的数字化坐标x，y变换成另一种投影的x，y
2>反解变换：即由一种投影的坐标反解出地理坐标（x，y——>b，l），然后将地理坐标代入另一种投影的坐标公式中（b，l ——x，y），从而实现由一种投影的坐标到另一种投影的坐标的变换。
1） 解析变换。
2） 数值变换：根据两种投影变换区内的若干同名数字化点，采用插值法，或者有限差分发，或有限元法，或待定系数法等，从而实现从一种投影的坐标到另一种投影的坐标的变换。
3） 解析——数值变换。
仿射变换：是gis数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。它的主要特征为：
同时考虑到因地形而引起的实际比例尺在x和y方向上都不相同，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的的长度比将发生变化。
2.如给定两个图形，如何进行仿射变换？
基本的坐标变换有以下三种基本操作：平移、旋转、缩放。假设变换前和变换后图形的图原点坐标分别为(x，y)和（x，y）
1）平移：是指将图形的一部分或者整体移动到坐标系的另外的位置，变换公式如下：
即新图p的每一个图元点是原图形p中每个图元点在x和y方向上分别移动tx和ty产生的。
2）缩放：可用于输出大小不同的的图形了，变换公式如下。
即新图p中的每个图元点的坐标值是原图形p中每个图元点的坐标值分别乘以比例常数；
3）旋**它产生图形位置和方向的变动，变换公式如下。
即新图p中的每个图元点保持离坐标原点的距离不变并绕原点旋转角产生的
仿射变换：综合考虑了图形的平移、旋转、缩放。
仿射变换在不同方向上可以有不同的压缩和扩张。
3.矢量数据向栅格数据的转换？栅格数据向矢量数据的转换？
矢量数据向栅格数据的转换：一：点得栅格化；二：线的栅格化；三：面的栅格化（1.基于弧段数据的栅格化方法2.基于多边形数据的栅格化方法<1><2><3>）
栅格数据向矢量数据的转换：，并表示由多个小直线段组成的矢量格式边界线的过程。
基本步骤：多边形边界提取、边界线的追踪、拓扑关系的生成、去除多余点及曲线的圆滑。
主要算法：双边界搜索算法；基本算法思想是通过边界提取，将左右多边形信息保留在边界点上，每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形编号；步骤为边界点和节点的提取，边界线搜索与左右多边形信息记录，多余点去除。
4.空间数据的融合（略）
5.空间数据压缩？
空间数据压缩：即从所取得的数据集合s中抽出一个子集a，这个自己作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好的逼近原集合，而取得尽可能大的压缩比。
方法：1>点的压缩：1.间隔取点法2.垂距法3.合并法（偏角法）4.**法（道格拉斯-普克法）
2>基于矢量的压缩d-p算法：
曲线的离散化算法：
设曲线是由点序（p1，p2，p3……pn）构成，对应点的坐标为（x1，y1）,(x2，y2)….xn，yn),m为起点，n为终点。
一、 在曲线的首尾两点m、n之间连接一条直线段mn，该直线称为曲线的弦。根据两点式得到mn的方程：ax+by+c=0；
二、 pi为曲线上的任一点，计算pi到直线mn的距离di，dh=max(d1，d2，d3……dn)，得到曲线上离该直线段距离最大的点c，其与mn的距离为dh；
三、 比较该距离与预定给定阀值e（控制数据压缩的极差，一般取为小于0.2mm）的大小，如果小于e，则将该直线作为曲线的近似，该段曲线处理完毕；
四、 如果距离大于阀值，则用c点作为分割点将曲线分为两段mc和cn，并分别对两段曲线进行1-3步的处理；
五、 当所有曲线都处理完毕后，一次连接各个分割点形成的折现，即可以作为曲线的近似。
3>面域栅格数据的压缩：直接栅格编码；压缩编码（链码、块码，游程长度编码和四叉树编码等）。其目的，就是尽可能少得数据量记录尽可能多的的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
6.空间数据内插？
定义：即通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法。根据已知点和已知分区的不同，将空间数据的内插分为点的内插和区域的内插。
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