1、什么是地理信息系统？简述其基本功能

它是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而产生的一门科学。就应用而言，是对空间数据进行  组织、管理、分析、显示  的系统。其实本质上它探讨的就是坐标信息的问题。

地理信息系统基本功能：

1)     数据采集、监测与编辑；

2)     数据处理与变换（矢栅转换、制图综合）；

3)     数据存储与组织（矢量和栅格模型）；

4)     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）；

5)     图形交互与显示（各种成果表现方式）。

2、什么是空间元数据？

在空间数据库中用于描述 空间数据的质量表示方法、空间参考和管理方法等特征的数据，是实现 空间信息共享的核心标准之一。他可以帮助空间数据的使用者查询所需的空间信息进行空间数据共享，进一步处理空间数据。

4、简单列举常用的地理坐标系统、投影坐标系统和地心坐标系统？并简要描述他们的区别。我国常用的坐标系有哪些？

地理坐标系统:  

       WGS84（地心坐标系）地球椭球的中心与地球质心重合

       北京54,西安80 （参心坐标系，参考椭球的几何中心, 中心不与地球质心重合而是接近地球质心,是区域性大地坐标系，是我国基本测图和常规大地测量的基础。）

地理坐标系统与投影坐标系统的区别:

(1)地理坐标系，也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。为球面坐标。 参考平面地是椭球面，坐标单位：经纬度；

投影坐标系：为平面坐标。参考平面地是水平面，坐标单位：米；

地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的地球曲面转换为平面）

地球的三级逼近

（1）地球形体的一级逼近：大地水准面对地球自然表面的逼近，对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面，这就是大地水准面。

         （2）地球形体的二级逼近：旋转椭球体（地球椭球体）。它是一个规则的数学表面，所以人们视其为地球体的数学表面，用于测量计算的基准面。

         （3）地球的三级逼近：确定与局部地区大地水准面符合最好的一个地球椭球体——参考椭球体（参考椭球体定位）。在设置参考椭球体的时候必然会出现有的地方贴近的好（参考椭球体与地球表面位置接近），有地地方贴近的不好的问题，因此这里还需要一个大地基准面来控制参考椭球和地球的相对位置。

投影

       墨卡托(Mercator)投影

(1) 墨卡托(Mercator)投影，是一种「等角正切圆柱投影」, 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。

(2) 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图

       高斯-克吕格投影（横轴墨卡托投影、切圆柱投影，是墨卡托投影的变种）

（1） 概念：以椭圆柱面为投影面，使其与地球椭球体的某一条经线（投影带中央子午线）相切，然后按等角条件将中央经线东西两侧一定范围投影到椭圆柱面上，再展成平面而成的投影，为等角横切椭圆柱投影，

（3）我国高斯投影的6度分带和3度分带：

　　 1∶2.5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分60个带，用 1，2，3，4，5，……表示.即东经0～6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6～12度为第二带，其中央经线的经度为9度。中央经线与带号的关系为：L=n*6°-3°

　　 1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1.5度的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示，全球共划分120个投影带，即东经1.5～4.5度 为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4.5～7.5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度.中央经线与带号的关系为：L=n*3°地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：1：5万地形图上的某个横坐标20345486，其中20即为带号，345486为横坐标值。

       通用横轴墨卡托（Universal Transverse Mercator Projection，UTM）投影

(1) 与高斯克吕格投影相似，将世界分为60个投影带，每带经差为6°，经度自180°W和174°W之间为起始带，且连续向东计算，带的编号系统与1:100万比例尺地图有关规定是一致的。我国的卫星影像资料通常采用UTM投影。

(2)高斯克吕格投影与UTM投影的区别：

高斯-克吕格投影与UTM投影都是横轴墨卡托投影的变种。

从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切椭圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”。从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1，UTM投影为0.9996。

两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°

       兰伯特（Lambert）投影

(1)兰勃特投影是正形圆锥投影。有两种：

①等角圆锥投影。设想用一个正圆锥切于或割于球面，应用等角条件将地球面投影到圆 锥面上，然后沿一母线展开成平面。投影后纬线为同心圆圆弧，经线为同心圆半径。没有角度变形，经线长度比和纬线长度比相等。适于制作沿纬线分布的中纬度地区中、小比例尺地图。国际上用此投影编制1∶100万地形图和航空图。

②等积方位投影。设想球面与平面切于一点，按等积条件将经纬线投影于平面而成。

变形分布规律：

①没有角度变形

②两条标准纬线上没有任何变形

③同一条纬线上的变形处处相等

⑤同一纬线上等经差的线段长度相等，两条纬线间的经纬线长度处处相等。

我国1:100万地形图采用了lambert投影

       阿尔伯斯（Albers）投影

正轴等面积割圆锥投影，我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图多采用Albers和Lambert投影，常用以编制行政区划图、人口密度图及社会经济图等。中国中、小比例尺（1：25万或以下）的主要投影类型.

分母大的比例尺小，分母小的比例尺反而大。大的比例尺所作的图往往范围较小，但内容详细。小的比例尺则相反

5、简要描述一下矢量数据结构和栅格数据，以及各自应用的领域。

       栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

       矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。

       栅格结构是矢量结构在某种程度上的一种近似，对于同一地物达到于矢量数据相同的精度需要更大量的数据；在坐标位置搜索、计算多边形形状面积等方面栅格结构更为有效，而且易于遥感相结合，易于信息共享；

       矢量结构对于拓扑关系的搜索则更为高效，网络信息只有用矢量才能完全描述，而且精度较高。对于地理信息系统软件来说，两者共存，各自发挥优势是十分有效的

6、有哪些空间数据的索引方法，有哪些优点和缺点？简要说明其中一种。

a.网格空间索引：把空间划分为大小相同的网格。根据每个实体的空间范围把实体网格划成不同的部分，每个梅岭记录落入该格内的空间实体的编号，每一部分对应的网格分别增加新的记录以反映当前处理实体；

       基于固定网格划分的空间索引算法: 操作简单，在涉及的数据量不大、不需要进行复杂操作时具有一定的适应性

       基于多层次网格的空间索引算法: 该算法的优点是检索的效率比较高, 减少了特定的比较次数。但是网格划分的精细程度无法保证最优, 对处于网格边缘的对象没有一个很好的解决办法，没有考虑到地图目标的水平与垂直分布对网格划分的影响。

       自适应层次网格空间索引算法: 网格划分稳定自动，以各地图目标的外接矩形的大小作为划分依据，避免了重复存储，一旦面积发生变化，就要重做，效率不高。

b.R树：R树由中间结点和叶结点组成，实际数据对象的最小外接矩形存储在叶结点中，中间结点通过聚集其低层结点的外接矩形形成，包含所有这些外接矩形。

7、试简要叙述一下空间数据建库的主要过程以及需要注意的主要问题。

完整的数据建库过程包括：数据库建模过程、数据监理过程、利用各种工具将各种数据入库的过程。

       数据库建模过程。制定数据规范，在逻辑上建设数据库。

       数据监理过程。这一过程主要是检测数据的正确性，从而保证建库的准确性。

       基本上每个GIS平台都提供了一些数据转换工具，以ESRI公司的ArcGIS 平台为例子，其提供了ArcToolBox工具箱，功能比较完善和强大，基本上支持所有市面上主流的各种GIS数据

8、ArcGIS Server切片缓存格式有哪几种？试评价它们的优缺点？

       ArcGIS Server缓存瓦片文件格式一般来说有三种:JPEG、PNG32及PNG8。

1)     是否支持透明:JPEG不支持透明底色,PNG32与PNG8支持透明底色。

2)     支持的颜色级别:JPEG与PNG32支持16万色,而PNG8支持256色。

3)     存储方式:JPEG为有损带高压缩比的文件格式,能支持55-90的压缩比例。而PNG32和PNG8都是无损的。

       综合上述的特点一般来说JPEG比较适合用于影像切片,PNG32则适合影像与矢量的切片。由于支持的颜色数较少及透明的特点，PNG8更适合用于矢量数据的切片。

9、在ArcGIS server中，什么是SOM？什么是SOC？它们分别有什么作用？

    SOM:(Server Object Manager)服务器对象管理器。管理着运行在服务器上的服务,当客户端请求一个服务时,SOM负责分配一个服务给客户端使用。

    SOC; (Server Object Container)服务器对象容器。可以装在多台机器上,是服务对象的宿主。所有客户端请求通过SOM分配以后都是由SOC来负责完成的。

10. 地图服务缓存类型：

       单个融合缓存模式：在每个比例尺下所有图层融合在一起，创建地图切片，这时融合的缓存显示为一整体图层，不允许单独设置某个图层的可见性，以及选择要素与调整注记。

    多图层缓存：在某个比例尺下为每个图层单独创建地图切片，这时客户看到的是图层**，可以控制每个图层的可见性，注记及要素选择。

11、简单描述拓扑检查的整个流程：

a. 建立一个Geodatabase,将需要检查的图层导入；

b. 在库中新建一个拓扑图层，定义拓扑规则；

c. 在ArcMap中将需要检查错误的图层及拓扑图层一并导入，添加拓扑工具条，利用拓扑工具条上的工具查询所有的拓扑错误，然后按照实际需要进行错误修正。

12、如何理解ILayer，IFeatureClass，IFeatureLayer与IFeature的关系。

IFeayureLayer是ILayer的子类，IFeature是IFeatureLayer中的一个要素。可以 从IFeatureLayer中得到IFeatureClass 再利用游标IFeatureCursor就可以把这些IFeature一个个遍历出来了