Prüfung in Grundlagen GIS im WS 2011/12

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1 Prüfung in Grundlagen GIS im WS 2011/12 1. a) Beschreiben Sie den Aufbau von Raster- und Vektordaten! (4 Punkte) b) Nennen Sie je einen Dateityp für die Speicherung von Raster- und Vektordaten! (1 Punkt) c) Berechnen Sie den Speicherplatz für ein Raster mit 2000 x 2000 Bildpunkten und einer Farbtiefe von 48 Bit! (2 Punkte) 2. a) Auf einer topografischen Papierkarte soll die Fläche eines Sees bestimmt werden. Wie Sie das machen? (2 Punkte) b) Gegeben ist ein Punktshapefile mit Höheninformationen des Matterhorns. Die Höhenlinien sollen automatisch generiert werden. Wie würden Sie vorgehen? (2 Punkte) 3. a) Was bedeutet Kardinalität? Welche Kardinalitäten kennen Sie? Geben Sie jeweils ein Beispiel an! (4 Punkte) b) Überführen Sie die folgende Tabelle in relationales DB-Modell in der dritten Normalform! Markieren Sie Primär- und Fremdschlüssel (P1-F1, P2-F2,...)! (6 Punkte) Pegel Gewässer Rechts- und Hochwerte Verschiedene Orte Verschiedene Flüsse Messdatum Messer Wasserstand über NN Name Gegeben ist ein binäres Bild B mit einem einzigen Objekt O, dargestellt durch den Pixelwert "1" sowie das strukturierende Element S (3x3) der 4er-Nachbarschaft Es sei B Ɵ S das mit S erodierte Bild a) Was stellt B1 = B - ( B Ɵ S) dar? (2 Punkte) b) Was stellt B2 = (B Ɵ S) - ((B Ɵ S) Ɵ S) dar? (2 Punkte) c) Welche Operationen liefern für ein Polygon P (Vektormodell), das dem Objekt O entspricht, sinngemäß die gleichen Ergebnisse? (2 Punkte) d) Ordnen Sie den folgenden Abbildungen die zugehörigen morphologischen Operationen zu! (2 Punkte) Abb. in Prüfung ähnlich den folgenden:

2 5. Gegeben ist eine Menge von Punkten x i ϵ R 2 mit i = 1...p und zugeordneten 2D-Voronoi-Thiessen- Zellen D i = D(x i ) ϵ R 2. Die (p x q)-inzidenz-matrix I DE besteht aus p Zeilen (welche die 2D-Zellen D i darstellen) und q Spalten (welche die 1D-Seiten E j mit j = 1...q der Zellen darstellen). Die Zugehörigkeiten von 2D-Zellen und 1D-Seiten werden dadurch beschrieben, dass I DE ij 1 falls E j 0 Kante von D sonst i a) Wie viele "1"-Einträge besitzen eine beliebige Zeile und eine beliebige Spalte der Inzidenz- Matrix? (2 Punkte) b) Durch welche Matrizenoperation erhält man aus der Inzidenz-Matrix I DE die zugehörige symmetrische (p x p) Adjazenz-Matrix A DD, welche die Nachbarschaftsbeziehungen der Voronoi-Zellen D i dadurch darstellt, dass für k, l = i...p A DD kl 1 falls D k und D l eine gemeinsame Seite haben 0 sonst (2 Punkte) c) Was stellt die Inzidenz-Matrix der Voronoi-Thiessen-Dirichlet-Zerlegung bezüglich der dazugehörigen dualen Delaunay-Triangulation explizit dar, d.h. im Einzelnen, was stellen die Zeilen bzw. Spalten der Inzidenz-Matrix bezüglich der dualen Delaunay-Triangulation dar und was zeigen die Matrixeinträge an? (2 Punkte)

3 Matrikelnummer Aufgabe Note 2 J 4 r Aufgabe 1. (9) Klausur zur LV,,Grundlagen der GlS,, ws Febluat 2013,09:00-10:30 a) Erklären sie den Aufbau von Raster und Vektordaten. (4) b) Was versteht man unter Georeferenzierung? Wie viele Verknilpfungspunkte sind zur Berechnung einer affinen Transformation notwendig? (2) c) Wie viel Speicherplatz benötigt ein unkomprimiertes Rasterbild mit 1000 Zeilen und 1000 Spalten und einer Farbtiefe von 24 bit? (1) d) Erklären Sie die Begriffe BSQ und Lauflängenkodierung. (2)

4 Aufgabe 2. (4) Wie würden sie folgende Aufgaben mit einem GIS lösen? a) Sie haben eine topographische Papier-Karte und sollen die Fläche eines auf dieser Karte dargestellten,dorfes bestimmen. (2) b) Sie haben ein Punktshäpefile mit lnformationen zum Luftdruck gegeben und sollen eine lsobaren-karte (Linien gleichen Luftdrucks) generieren. (2) Aufgabe 3. (9) a) Welche Beziehungstypen zwischen Entitäten kennen Sie? Nennen Sie jeweils ein Beispiel.(3) b) Überführen Sie die folgende Tabelle in die 3. Normalform des relationalen Datenmodells. Markieren Sie die Primär- (P'1, P2,...) und Fremdschl0ssel (F1, F2,..) (6) Elbe 4s96455r : ,6 Elbe 4s96455: , ; ,0 Melßen Elbe ; Melßen Elbe ; a576193; , ; , ; ,9 Elbe : ,! Elbe ; ,7 Elbe ; Köhler 2,0 2

5 Aufgabe 4. (6) a) Führen Sie mit dem abgebildeten strukturierenden Schließung für das dargestellte binäre Bild durch. (4) Element eine morphologische strukturiere ndes Element,l b) Gegeben seien ein binäres Bild B, der Einfachheit halber mit einem einzigen Objekt O, dargestellt durch Pixelwert,,1", und das strukturierende Element S (3 x 3) der 4er Nachbarschaft. Es sei B e S das mit s erodierte Bild. Was stellt 81 = B - (B e S) dar? (2)

6 Aufgabe 5. (6) Gegeben sei eine Menge von Punkten xi 6lRz, i= 1,..., p und die zugeordneten 2d VoronoiThiessen-Dirichlet Zellen Di = D(x) c R'z, i = 'l,..., p. Die (p x q) lnzidenz- Matrix /oe besteht aus: p Zeilen, welche die 2d geometrischen Zellen D1, I = 1,,...., p ; darstellen, und g Spalten, welche die I d geometrischen Seiten El;l = 1,..., q : det Zellen darstellen. Die Zugehörigkeiten von 2d Zellen und 1d Seiten werden dadurch beschrieben, dass /. \ f t falls E; Kante von D; vo'),i: f o *nr, '/: r" 'P'J =!'"''q' a) Wie viele "1" Einträge besitzen eine beliebige Zeile und eine beliebige Spalte der lnzidenz-matrix? (2) b) Durch welche Matrixoperation erhält man aus der lnzidenz-matrix /oe die zugehörige symmetrische (p x p) Adjazenz-Matrix AoD, welche die Nachbarschaftsbeziehungen der Voronoi-Zellen Dr dadurch darstellt, dass fijr k,i = 1,..., p (2) I ^ \ f i falls Dr. urd Da eine gemeinsame Seite besitzen \ DD)ut= o sonst c) Was stellt die lnzidenzmatrix /ps der Voronoi - Thiessen - Dirichlet Zerlegung beziiglich der dazu gehörigen dualen Delaunay Triangulation explizit dar, d.h. im Einzelnen, was stellen die Zeilen bzw. Spalten von /ps bezüglich der dualen Delaunay Triangulation dar und was zeigen die Matrixeinträge an? (2)