1、空間數(shù)據(jù)的定義及特點定義：空間數(shù)據(jù)是指用來描述空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征等諸多 方面信息的數(shù)據(jù)，以及表示地球表層一定范圍內(nèi)的地理事物及其關(guān)系。特點：（1）空間性，空間性表示了空間實體的位置或所處的地理位置、空間實體 幾何特征以及空間實體的拓撲關(guān)系，從而形成了空間實體的位置、形態(tài)以及由此 產(chǎn)生的一系列特性。空間性又包括空間定位、空間度量、空間結(jié)構(gòu)和空間集合。（2）專題性，專題性是指在一個坐標位置上的地理信息具有專題屬性信息。（3） 時間性，時間性是指空間數(shù)據(jù)的空間特性和屬性特征隨時間變化的動態(tài)變化特 征，即時序特征?？臻g數(shù)據(jù)庫的定義及特點定義：空間數(shù)據(jù)庫是存放空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。更準確

2、地說，空間數(shù)據(jù)庫是描述空 間物體的位置數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)元素（點、線、面）之間的拓撲關(guān)系及描述這些物 體的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。特點：（1）空間數(shù)據(jù)庫管理的是現(xiàn)實世界中相關(guān)性大的連續(xù)數(shù)據(jù)，要求進行綜合 管理；（2）空間數(shù)據(jù)庫中描述的數(shù)據(jù)實體類型多，關(guān)系復雜。使數(shù)據(jù)模型復雜；（3）空間數(shù)據(jù)庫存儲的空間數(shù)據(jù)具有非結(jié)構(gòu)化特征，不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范 式要求。傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的局限性答：（1）用關(guān)系模型描述具有復雜結(jié)構(gòu)和含義的地理對象時，對地理實體進行不 自然的分解，導致存儲模式、查詢途徑及操作等方面不夠合理；（2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫 模型無法用遞歸和嵌套的方式來描述復雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此模型和操 作復雜地

3、理對象的能力較弱；（3）空間數(shù)據(jù)中圖形數(shù)據(jù)通常是變長的，而一般空 間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)記錄固定長度的記錄，這不利于空間數(shù)據(jù)的表達；（4）GIS要 管理的是具有高度內(nèi)部聯(lián)系的數(shù)據(jù)，為了保證地理數(shù)據(jù)庫的完整性，需要復雜的 安全維護系統(tǒng)。空間數(shù)據(jù)庫弓I擎的定義及特點答：定義：SDE是空間數(shù)據(jù)組織管理的重要基礎技術(shù)，從用戶的角度的角度看， SDE是用戶和異構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫的接口；從軟件的角度看，SDE是應用程序和空 間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的查件，用來管理空間數(shù)據(jù)庫；從系統(tǒng)的角度來看，SDE 利用空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和其擴展功能，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的物理存儲。 特點：（1）采用空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高效組織和管理海

4、量空間數(shù)據(jù)；（2）采用高 度結(jié)構(gòu)化的關(guān)系表存儲；（3）實現(xiàn)真正的client/serve計算，并在系統(tǒng)級、數(shù)據(jù) 庫級實現(xiàn)信息共存；（4）不足是還沒有實現(xiàn)不同GIS平臺之間的數(shù)據(jù)互操作。5.Shapefile的文件格式答：Shapefile至少由三個固定的文件組成，主文件（.shp）、索引文件（.shx）、 表文件C.dbf）oShapefile是ArcView的原生數(shù)據(jù)格式，屬于簡單要素類。Shapefile 中的信息分兩類，一種與數(shù)據(jù)有關(guān)，如文件的記錄信息，主文件文件頭有關(guān)數(shù)據(jù) 描述的字段，一種與數(shù)據(jù)的組織管理有關(guān)，如文件和記錄的長度和記錄的偏移等。（1）Shapefile中主文件（.shp

5、）由固定長度的文件頭和不變長度的空間數(shù)據(jù)記 錄組成。文件頭由100字節(jié)的說明信息組成的，主要說明文件的長度、Shape 類型、整個Shape圖層的范圍等等，這些信息構(gòu)成了空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。而變 長度空間數(shù)據(jù)記錄是由固定長度的記錄頭和變長度記錄信息組成，其記錄結(jié)構(gòu)基 本類似，每條記錄都有記錄頭和記錄內(nèi)容組成。記錄頭的內(nèi)容包括記錄號（Record Number）和坐標記錄長度（Content Length）兩個記錄項，記錄內(nèi)容 包括目標的幾何類型（ShapeType）和具體的坐標記錄（X，Y），記錄信息因要 素幾何類型的不同，其具體的內(nèi)容和格式都有所不同。記錄信息由圖形類型和圖 形的空間數(shù)據(jù)組成。

6、其中包括無圖形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、點文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、多點 文件的數(shù)據(jù)類型、線文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（2）索引文件（.shx）主要包含坐標文件的索引信息，文件中每個記錄包含對 應的坐標文件記錄距離坐標文件的文件頭的偏移量。通過索引文件可以很方便地 在坐標文件中定位到指定目標地坐標信息。索引文件也是由文件頭和實體信息兩 部分構(gòu)成的，其中文件頭部分是一個長度固定（100 bytes）的記錄段，其內(nèi)容 與坐標文件的文件頭基本一致。它的實體信息以記錄為基本單位，每一條記錄包 括偏移量（Offset）和記錄段長度（Content Length）兩個記錄項。（3）表文件（.dbf）用于記錄屬性信息。

7、它是一個標準的DBF文件，也是由頭 文件和實體信息兩部分構(gòu)成。其中文件頭部分的長度是不定長的，它主要對DBF 文件作了一些總體說明。屬性文件的實體信息部分就是一條條屬性記錄，每條記 錄都是由若十個記錄項構(gòu)成，因此只要依次循環(huán)讀取每條記錄就可以了。矢量數(shù)據(jù)交換格式（VCT）空間矢量數(shù)據(jù)交換文件由6部分組成：（1）文件頭，它包含了該文件的基本特 征數(shù)據(jù)，如圖幅范圍、坐標二維數(shù)、比例尺等；（2）要素類參數(shù)，主要包括 FetureCode Begin要素類型編碼、要素類型名稱、幾何類型、屬性表名、缺省 顏色、用戶項 FetureCode End；（3）屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，TableStructureBegi

8、n 屬 性表名、屬性項個數(shù)TableStructureEnd；（4）幾何圖形數(shù)據(jù)，包括點狀要素、 線狀要素和面狀要素，格式為：PointBegin點狀要素PointEnd LineBegin線 狀要素 LineEnd PolygonBegin 面 狀要素 PolygonEnd。（ 5）注記， AnnotationBegin+目標標識碼+要素類型編碼+層名+字體+顏色+磅數(shù)、形狀、下 劃線+大小+間隔+注記內(nèi)容+注記位置點數(shù)+X,Y+AnnotationEnd；（6）屬性數(shù)據(jù)， AttributionBegin屬性表名1目標標識碼；屬性項1，屬性項2,屬性項3.TableEndAttributi

9、onEnd。GDB數(shù)據(jù)模型（文字&圖）答：GDB模型是一種新型的面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫模型。它采用面向?qū)ο蠹夹g(shù) 將現(xiàn)實世界抽象為若干類組成的數(shù)據(jù)管理，每個對象類有其屬性、行為和規(guī)則， 對象類之間又有一定的聯(lián)系。GDB按層次將地理數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)對象，并存儲 在要素類、對象類和要素集中，GDB是要素數(shù)據(jù)集、柵格和TIN數(shù)據(jù)集的集合。8.空間索引的基本思想：空間索引的基本思想，實際上就是所有的空間查詢過程的基本思想，就是對近似 使用。這種方法可以讓索引結(jié)構(gòu)按照一個或多個空間碼來管理對象，這些空間碼 是比對象本身更簡單的幾何對象。對于網(wǎng)絡的近似來說，是用規(guī)則的網(wǎng)格將空間 劃分成單元格，對象由一系列與之相

10、交的單元格表示。使用近似可以產(chǎn)生一種用 于過濾和精煉查詢過程的策略：首先在近似的基礎上，執(zhí)行一個過濾步驟，它返 回一個候選集，作為完全滿足某個謂詞的所有對象的超集；其次，在精煉步驟中， 對于每一個候選對象用精確的幾何信息進行檢查，由于使用了外包框，所以大多 數(shù)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都被設計成可以存儲一組點（點值）或一組矩形（線或者區(qū)域值）。9.聚類答：按最抽象的形式來說，聚類的目的就是降低響應常見的大查詢的尋道時間和 等待時間。空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以支持三種聚類用于提供有效地查詢處理。（1） 內(nèi)部聚類：為了加快對當個對象的訪問，一個對象的全部表示都存放在同一個磁 盤中。這里假設它小于頁面的空閑空間，否則

11、，這個對象就要存儲在多個物理上 連續(xù)的頁面中，這種情況下，對象占用的頁面數(shù)至多比存儲該對象所需的最小頁 面數(shù)大一；（2）本地聚類：為了加快對多個對象訪問的速度，一組空間對象被分 配到同一頁面；（3）全局聚類：與本地聚類相反，一組空間鏈接的對象并不存儲 在一個而是多個物理上鏈接的頁面中，這些命令可以由一條單獨的讀命令訪問。Z曲線答：（1）讀入x和y坐標的二進制表示；（2）隔行掃描二進制數(shù)字的比特到一個字符串；（3）計算出結(jié)果二進制串的十進制值；Hilbert 曲線答：（1）讀入x和y坐標的n比特二進制表示；（2）隔行掃描二進制比特到一個字符串；（3）將字符串自左至右分成2比特長的串si，其中1,.，n；（4）規(guī)定每個2比特長的串的十進制值d，例如：“00”等于0，“01”等于1；“10”等于3； “11”等于2；（5）對于數(shù)組中每個數(shù)字j，如果j=0，把后面數(shù)組中出現(xiàn)的所有1變成3,并把所有出現(xiàn)的3變成1，j=3，把后面數(shù)組中出現(xiàn)的所有0變成2,并把所有出現(xiàn)的2變成0，（6）將數(shù)組中每個值按步驟5轉(zhuǎn)換成二進制表示，自左至右連接所有的串，并 計算其十進制值。空間幾何體的基本結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)類型最通用的形狀是由“空間表示體系”所描述的“幾何體”來表示的?！翱臻g表示體系”是一個坐標系統(tǒng)。類似于經(jīng)度/緯度或其他公認框架，“幾何體”