02103计量地理与地理信息系统自考资料：地理信息系统的设计与评价

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地理信息系统的设计与评价

1、试述应用型GIS开发的过程和方法，并比较原型法和生命周期法设计的特点？

答：过程：系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护；方法：生命周期设计法、原型化设计法；生命周期设计法：如果系统设计按阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施；特点：

（1）严格分阶段进行，便于组织管理

（2）系统开发过程比较长

（3）新系统效果的可见性差

（4）最终用户的反馈比较迟

（5）不容易把握用户需求的变化；

原型设计法：根据用户需求由用户与开发人员共同商定开发目标，设计初步方案，在较短时间内开发出一个能满足用户基本需求的初步原型或系统雏形，交用户使用，经一段时间运行，根据用户意见对原型加以修改或填充，如此反复进行，最终形成一个比较完善和质量较高的应用型GIS；特点：1）用户能积极的产于新系统的设计实现2）开发人员及时获取用户反馈意见3）能更快看到系统的实际效果4）系统的开发的风险降到最低。

3、以实例说明GIS用户界面的基本类型和设计方法

答：用户界面人机对话的工具，他与功能模块一一对应，做到各模块之间的界面的形式一直2）用户可以分为若干层，便于逐层调用；根据功能模块不同，可分为：菜单式、命令式或表格式的界面；所有界面以体现以人为本的原则，做到界面友好美观，并时时提丰富的帮助的有效信息，使用户易懂易学易掌握。实例自己举

5、为什么制定GIS标准化的工作日以受到关注？目前正在从事这项工作的国际组织有哪些？

答：随着信息革命在全球的兴起，地理信息标准化的工作日益受到关注。主要是因为GIS标准化有益于促进空间数据的交换（数据是GIS的处理对象，由于地理数据自身的复杂特点，造成GIS技术研究和应用的许多共性问题，这些问题如果没有标准参考，会对数据质量，数据库设计，数据产品测评造成影响），促进空间数据共享（共享和交换永远是GIS技术追求的最高目标，共享目标的实现同样需要一系列技术标准为约束）和促进软件的共享（数据工程规范和标准和提高软件开发效率，共享软件成果的保证）。

目前这项工作的国际组织有：1）ISO/TC211、贵哦及标准化组织TC211专题组、2）FGDC,美国联邦地理数据委员会、3）CEN/TC287，欧洲标准化委员会；4）OGC，美国OpengGIS委员会；5）MEGRIN，欧洲地图事务组织；6）CGSD，加拿大标准委员会。

地理信息系统产品的输出设计

1、GIS产品有哪些表现形式？各适合在什么情况使用？

答：按输出的载体类型分类：1）常规地图（是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的，是GIS产品的重要输出形式）2）数字地图（一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式）按输出的内容和形式分类：1）全要素地形图（在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用统一坐标系统地图投影和分幅编号，比列尺系统，以及统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比列尺地形图）2）各类专题地图(突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图)3）遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围的各种资源环境数据，成为GIS重要数据源之一）4）统计图表与数据报表

2、简述GIS图形输出的内容是什么？

答：1、图形坐标系与颜色模型：1）图形坐标系统（地球表面世界坐标系、输出设备的物理坐标系）2）颜色模型与颜色空间（RGB、CMYK、HSV颜色模型）3）GIS图形数据结构与数据库；2输出的几何变换：1）二维图形变换2）地图投影变换；3地形图与专题地图的输出组织形式：1）透明图层与影像图层2）专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）

3、试述GIS图形输出的组织形式及地图图面配置的内容和要求？

答：3地形图与专题地图的输出组织形式：1）透明图层与影像图层（GIS数字地图通常以图层形式进行组织，每一个图层包含地图的一个不同要素，常放在不同图层中。图层是透明

的，个图层叠加在一起构成完整的一幅地图）2）专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）（专题地图特征的表达时运用不同地图符号来实现的，符号子啊地图中的位置取决于他所表现的实体的位置，符号的形状的大小取决于实体的质量和数据特征）

4、试述面状符号图制图原理及方法步骤？、

答：制图方法和步骤：1）根据制图要素专题内容的数据序列和制图目的，进行专题数据的统计分析和分级；建立与专题数据分级结构向对应的制图单元的多变性边界数据文件；2）3）确定晕线参数，包括晕线方向、密度、强度和结构；4)提取制图区域的一个原始多边形边界文件，其坐标数据为（Xi.Yi）,i=1.2.3….n。设在该多边形内填绘晕线，其操作步骤为：坐标变换；确定各条晕线与多边形边界线的交点；晕线交点的整理，晕线的配对和输出。

5、简述RGB颜色模型与CMYK颜色模型各自的特点？

答：RGB颜色模型：1）工业界的颜色标准；2）通过对红（R）绿（G）、蓝（B）三色通道的变化以及相互叠加形成各种颜色；这个标准几乎包括了人类视线所能感知的所有颜色，3）是目前运用最广的颜色系统之一。CMYK颜色模型：1）以红、绿、蓝的补色青、洋红、黄为原色在加上黑色构成的颜色模型；2）CMYK颜色模型中的三种颜色是通过从白光中减去某种颜色来规定的；3）青色、洋红和黄色称为颜色的三元色，黑色用于直接生产灰度；4）CMYK是专门正对应刷业设定的颜色标准。

6、什么是图形变换？简述二维图形变换的基本原理？

答：是计算机绘图基本技术之一，利用它可以用一些很简单的图组合成相当复杂的图，可以把用户坐标系下的图形变换到设备坐标系下。利用图形变换还可以实现二维图形和三维图形之间转换，甚至还可以把静态图形变为动态图形，从而实现景物画面的动态显示。二维图形变换的基本原理：1．几何变换在计算机绘图应用中，经常要实现从一个几何图形到另一个几何图形的变换。例如，将图沿某一方向平移一段距离；将图形旋转一定的角度；或将图形放大；反之把图形缩小等等。这些图形变换的效果虽然各不相同，本质上却都是依照一定的规则，将一个几何图形的点都变为另一个几何图形的确定的点，这种变换过程称为几何变换。几何变换的规则是可以用函数来表示的。由于一个二维图形可以分解成点、直线、曲线。把曲线离散化，它可以用一串短直线段来逼近；而直线段可以是一系列点的集合，因此点是构成图形的基本几何元素之一。二维平面图形的几何变换是指在不改变图形连线次序的情况下，对一个平面点集进行的线性变换。二维平面图形变换的结果有两种，一是使图形产生位置的改变；另一种是使图形产生变形，例如把图形放大。对二维图形进行几何变形有五种基本变换形式，它们是：平移、旋转、比例、对称和错切。

7、在计算机绘制透视立体图过程中，如何进行影藏线处理？你还能举出其他一些处理影藏线的算法吗？

答：隐藏线处理方法大致可以分为两大类：物空间消隐算法和像空间消隐算法。无空间消隐算法通过在定义物体的三位空间中对有关集合元素进行计算和比较，确定什么是可见线、什么是隐藏线，然后显示可见线从而实现消隐；像空间消隐算法则是通过把景物看做由几个多边形平面组成的集合，对现实设备每一个像素进行判断，决定哪个面应该在改像素上显示，从而实现消隐。

8、什么是虚拟现实？他在GIS可视化中的意义及发展前景如何？

答：虚拟现实也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。虚拟现实技术引入GIS将使GIS更具吸引力，采用虚拟现实中的可视化技术，在三维空间中模拟和重建逼真的、可操作的地理三维实体，GIS用户在客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理、分析空间实体数据。因此，开发虚拟GIS已成为GIS发展的一大趋势。随着虚拟技术的发展和虚拟现实硬件价格的降低，使得开发成本低廉的虚拟现实软件包成为可能，如用户可通过Virtual GIS软件在三维环境中观察和分析GIS数据。Koller D等开发的一个实时三维GIS可使用户在编辑、分析复杂的地形数据库时产生一种临境感。

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