单列向心球轴承
一、名词解释（30分）
1. Geomatics
地球空间信息学, 所涵盖的学科范围包括(但不限于)地图学、控制测量、数字测图、大地测量、地理信息系统，水道测量、土地信息管理、土地测量、摄影测量、遥感、重力测量和天文测量。所采用的方法有星载、机载、舰载和地面数据采集方法，属于现代测绘科学与计算机信息科学的集成，归属于空间信息科学。 2. DTM
DTM（Digital Terrain Model）——数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示，或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。
3. 数据融合
数据融合技术是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。数据融合技术，包括对各种信息源给出的有用信息的采集、传输、综合、过滤、相关及合成，以便辅助人们进行态势／环境判定、规划、探测、验证、诊断。
4. 空间数据引擎
空间数据引擎，简称SDE，是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是ESRI的SDE。空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口，它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不同厂商GIS的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型DBMS，由DBMS统一管理；同样，客户也可以通过空间数据引擎从关系型DBMS中获取其他类型GIS的数据，并转化成客户可以使用的方式。 5. GIS互操作
即空间数据的互操作，指针对异构的数据库和平台，实现数据处理的互操作，是“动态”的数据共享，独立于平台，具有高度的抽象性，是空间数据共享的发展方向。它包括从最底层的面向硬件的互操作，到应用层次的信息团体之间的语义共享。 其实现方式之一是：OpenGIS。OGIS 框架主要由三部分组成: 开放的地理数据模型, 开放的服务模型和信息模型。
6. 空间索引
是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。
二、简答题（40分）
1. 何谓拓扑关系？其主要类型有哪些？并举例说明其应用
拓扑关系 topological relation
指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。如：点与点的邻接关系、点与面的包含关系、线与面的相离关系、面与面的重合关系等。
拓扑关系是指图形元素之间相互空间上的连接、邻接关系并不考虑具体位置.这种拓扑关系是由数字化的点、线、面数据形成的以用户的查询或应用分析要求进行图形选取、叠合、合并等操作。连云港黄海机械厂
其主要类型有：
1.拓扑邻接，指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。例如结点邻接关系，多边形邻接关系。
2.拓扑关联，指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。例如结点与弧段的关联关系。
3.拓扑包含。指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。包含关系分简单包含、多层包含和等价包含三种形式。电动机的单片机控制
空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义，因为：1根据拓扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。2.利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。3.可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等等。
2. 什么是栅格数据？请列举出减少栅格数据存储量的编码方法
栅格数据是按网格单元的行与列排列、具有不同灰度或颜的阵列数据。每一个单元（象素）的位置由它的行列号定义，所表示的实体位置隐含在栅格行列位置中，数据组织中的
每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。一个优秀的压缩数据编码方案是：在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。
减少栅格数据存储量的编码方法有四种：
（1）氰化亚金钾链式编码（Chain Codes）
链式编码有效地压缩了栅格数据，尤其对多边形的表示最为显著，链式编码还有一定的运算能力，对计算长度、面积或转折方向的凸凹度更为方便。比较适于存储图形数据。但对边界做合并和插入等修改编辑工作很难实施，而且对局部修改要改变整体结构，效率较低。
（2）游程长度编码（Run－Length Codes）
游程编码是栅格数据压缩的重要且比较简单的编码方法。它的基本思路是：对于一幅栅格图像，常有行或列方向相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采用某种方法压缩重复的记录内容。方法之一是在栅格数据阵列的各行或列象元的特征数据的代码发生变化时，逐个记录该代码及相同代码重复的个数，从而可在二维平面内实现数据的大量压缩。另一
种编码方案是在逐行逐列记录属性代码时，仅记录下发生变化的位置和相应的代码。
（3）块式编码（Block Codes）
块式编码是游程编码扩展到二维空间的情况，游程编码是在一维状态记录栅格单元的位置和属性，如果采用正方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由记录单元中左上角的栅格单元的行、列号（初始位置）和记录单元的边长（半径）与记录单元的属性代码三部分组成，这便是块式编码。因此可以说，游程编码是块式编码的特殊情况，块式编码是游程编码的一般形式。核磁共振氢谱
（4）四叉树编码（Quadtree Encoding）
是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。其基本思想是首先把一幅图象或一幅栅格地图等分成四部分，如果检查到某个子区的所有格网都含有相同的值（灰度或属性值），那么这个子区域就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区域，这样递归地分割，直至每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。
3. 为什么要对空间数据进行分层存储？分层的依据有哪些？
日益增长但却长期闲置的数据是各种类型的企业都非常关注的。许多分析家和行业出版物都表示有80%的存储的数据都是闲置的。这些数据创建了之后，即使是访问，频率也很低，一般都在30到90天才被访问。结果，对日益增长的存储容量的需求是个很大很现实的问题。
企业也知道，并不是所有的数据都有相同的价值。但大多数企业还是把他们的数据存放在同一个存储层上，使用相同的保护级别，因为他们认为，对存储进行分级别分层次划分的话，需要相当大的资金和资源的投入。
目前需要新的技术来解决存储的问题。当前的趋势和技术保证能够通过分级别存储来管理日益增长的数据卷。
在同一个系统下，把性能和容量相结合
分层存储是将不同类别的数据分配到不同类型的存储介质上，目的是提高存储效率，减少总使用成本（TCO）。存储分类基本上是根据应用程序的服务层面的要求，包括可用性、性能、保存要求、使用频率以及其他因素等。由于大量的日益增长的电子存储数据、最佳
实践政策、自动持续性分配软件、特定数据匹配以及设备特点等因素，分层存储可以非常复杂。
分层存储可以采取多种形式，而且经常是存储架构增长的自然结果。通过将高速缓存分配给不同数据，以及/或通过使用不同特点的物理上分开的存储阵列，分层存储可以在一个阵列内建立（使用不同容量的或不同性能的磁盘驱动器）。
分层首先必须认真分析已有数据，阅读有关专题图件，了解分层数据属性和几何特征，对整个图形主要结构有一个全面的了解，然后按照一定的用户目的，从既满足 GIS 空间分析又满足地图编制、制图综合、专题制图的需求出发，根据GIS分层原则对空间数据进行分层。为了方便使用，为了与其他信息系统或数据库兼容，在分层、图层命名、图层编码等诸多方面都必须采用国家标准和行业标准。图层的设置以《图式》为依据，根据 GIS 数据技术的特点，把多源的类型 、比例尺、图幅名称等识别码冠入到图层及属性文件名是非常不利于管理和标准化处理的，如对不同图幅的相同图层采用不同名称这是同物异名，不利于交流和共享。解决的办法就是采用物理设计方法，通过不同的存贮路径名称加上统一的图层命名规则是整个系统标准化建设的重要基础。如目录物理意义可分为：一级目录：图 幅代码；二级目录：分类名数据；三级目录：分类数据及图层名；四级目录：图层数据。在没有标准可供参照的情况下,自行设计的方案也应充分考虑了未来采用相关标准的方便。为了便于图层与图层之间可以相互参照，便于图层间能够准确无误地叠加在一起，能够统一管理和操作，有利于今后的空间分析、查询与检索，图层间必须保证范围一致性、内容一致性、比例尺一致性、数据结构一致性和坐标一致性。坐标一致性包括地理坐标、网格坐标、投影坐标的统一。
鲁棒性数据是地理信息系统应用的基础，海量空间数据具有多时空性、多尺度性、多源性等特征。面向GIS 地理数据模型是由点、线、面、体组成，可以用图层和相应的属性描述，科学有效地图层划分是GIS地图编制、制图综合、专题制图、空间分析的前提，图层能够为地理数据及其数据之间的关系提供定义，并通过一种通用语言和一个地理信息的公共结构为地理数据理解提供一个公共的基础，更好地描述所采集的数据。将不同性质的图素放在不同的图层上，数据存放有条不紊，便于管理、查询或进行图层叠加分析，并对多种不同空间信息进行综合分析解释及解决空间实体之间相互关系。分层 GIS可以为用户提供直观的概念模型，从而以专题图集的形式使得地理特征形象化。因此，GIS操作人员可以利用图层空间联接、叠置和属性操作等功能获得新的地理专题信息。
4. 分析三种传统的数据模型（层次、网络和关系）存储空间图形数据的方法和特点，它们存在的主要问题是什么？
1）、层次模型
层次模型是一种树结构模型，它把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。层次模型是数据库技术中发展最早、技术上比较成熟的一种数据模型。它的特点是地理数据组织成有向有序的树结构，也叫树形结构。结构中的结点代表数据记录，连线描述位于不同结点数据间的从属关系(一对多的关系)。反映了地理世界中实体之间的层次关系，在描述地理世界中自然的层次结构关系时简单、直观，易于理解，并在一定程度上支持数据的重构。
2）．网状数据模型
网状模型将数据组织成有向图结构，图中的结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的联系。这种数据模型的基本特征是，结点数据之间没有明确的从属关系，一个结点可与其它多个结点建立联系，即结点之间的联系是任意的，任何两个结点之间都能发生联系，
可表示多对多的关系。 网状模型是层次模型的一般形式，反映了地理世界中常见的多对多关系，在一定程度上支持数据的重构，具有一定的数据独立和数据共享特性，且运行效率较高。
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