一.绪论
1.GIS特征:地理信息除具有一般的特性外(客观性,适用性,可传输性和共享性)还具有独特特性①空间分布性②数据量大③信息载体的多样性.
2.GIS概念:是在计算机硬软件系统的支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中
的有关地理数据进行采集,储存,管理,运算,分析,显示和描述的技术系统.GIS is a computer software tool used for assembling, storing, and displaying geographical information.
3.GIS发展:①国际发展状况(GIS的开拓期20世纪60年代,GIS的巩固发展期20世纪70年代,GIS技术打发展时期20世纪80年代)②国内发展状况(起步阶段20世纪70年代,发展年代80年代,快速发展阶段90年代)
4.GIS的组成:计算机硬件系统,软件系统,地理空间数据,用户和网络.GIS功能：数据输入,数据存储与管理,数据分析与处理,数据输出与表示模块和用户接口模块.
5.GIS开发研究分四个阶段:系统分析,系统设计,系统实施,系统评价与维护.
6.GIS建立的过程①可行性研究②系统设计③建立系统的实施计划④系统实验⑤系统运
行.GIS设计基本要求:加强系统适用性,降低系统开发和应用成本,提高系统的生命周期. 7.地理数据:是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置,属性特征及时域特征三部分.描述方法:?显示描述也称栅格数据结构?隐示描述也称矢量数据结构.
8.GIS软件:SupperMap、ArcGis、MapGis世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统.
9.地图数字化方法:手扶跟踪数字化,扫描矢量化.
10.DEM数据结构:等高线,不规则三角形,正方形网格.
11.GIS产品输出的类型:地图,形象,统计报表.
12.GIS的应用①测绘与地图制图地图数据获取与成图的技术流程发生了根本的改变,地图成图周期大大缩短,地图成图精度大幅度提高,地图品种大大丰富②资源管理资源清查是GIS最基本的智能,此时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统
计和分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现③城乡规划城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源环境人口交通经济教育文化金融等多个地理变量和大量数据④灾害监测GIS和遥感监测的数据可以有效地用于森林火灾的预测预报洪水灾情监测土壤干旱监测洪水淹没损失的估算及农业病虫害监测,为灾害评估预测急救指导应急响应等提供决策支持⑤环境保护GIS可用于环境信息的建库管理环境变化的监测分析与预报为实现环境监测与管理科学化
自动化提供最基本的条件⑥国防军事现代战争的一个基本特点就是3S技术被广泛地运用到从战略构思到战术安排的各个环节,它往往在一定程度上决定了战争的成败⑦精细农业在精细农业中,结合3S技术可以定量获取田区影响作物的生长因素及最终生成的空间差异性信息,在监测的基础上运用科技手段调控,最终使得田区资源潜力得到均衡利用,同时获取尽可能高的产量,如作物估产,病虫害监测治理等⑧电子商务GIS在电子商务中的应用主要集中在物流管理方面⑨电子政务有效促进政府职能部门工作的现代化网络化和透明化进程⑩交通运输结合GPS,GIS技术可以实现车辆定位跟踪路径分析路线选择等功能同时还可进行交通道路规划设计城市交通管理交通肇事分析等?人口管理在人口管理中应用GIS极大地推进了人口管理技术发展?警务大部分信息与空间位置或空间分布有关?医疗卫生将GIS用于传染病监控,可以大幅度提高对于大规模疾病的监测水平与大规模疾病爆发的响应速度?公共服务,GIS在公众服务方面提供基础的地理信息服务.
二.空间信息基础
1.地球空间几何模型描述四类①地球的自然表面,它是一个起伏不平十分不规则的表面包括海洋底部高山高原在内的固体地球表面②相对抽象的面,即大地水准面③模型就是以大地水
准面为基准建立起来的地球椭球体模型④数学模型:是在解决其他一些大地测量学问题时提出来的,如类地形面,准大地水准面,静态水平衡椭球体等.
2.地理坐标系概念:以地理极(南极北极)为极点,地理极是地轴与托球迷的交点,建立地理空间坐标系,主要目的是确定地面点的位置,也就是求出地面点对大地水准面的关系,它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面店到大地水准面的高度.
4.地理空间实体分为:点,线,面三种要素,分别用点状,线状,面状符号来表示.
5.空间数据特征:①空间特征:表示现象的空间位置或现在所处的地理位置②属性特征:表示现象的特征③时间特征:指现象或物体随时间的变换.
6.空间数据拓扑关系:空间数据用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置,属性及其边界的信息;空间数据元数据指对于这些空间数据的描述或说明.①邻接关系:空间图形中同类元素之间的拓扑关系②关联关系:空间图形中不同元素之间的拓扑关系③包含关系:空间图形中同类但不同级元素之间的拓扑关系.
7.元数据:元数据(Meta Data)是关于数据仓库的数据,指在数据仓库建设过程中所产生的有关数据源定义,目标定义,转换规则等相关的关键数据.
8.空间数据元数据:用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置,属性及其边界的信息,空间数据元数据指对于这些空间数据的描述或说明.
9.空间数据内插方法:趋势面拟合技术,局部拟合技术及维护.
三.空间数据结构
1.数据结构即数据组织的形式,是适合于计算机存储,管理和处理的数据逻辑结构,对空间数据而言,则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述.
2.空间数据库:是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合.
3.空间数据结构是地理信息系统沟通信息的桥梁,只有充分理解地理信息系统所采用的特定数据结构,才能正确有效地使用.空间数据结构有栅格数据结构和矢量数据结构组成.
4.栅格数据结构:是最简单直观的数据结构,又称为网络结构或像元结构,是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网络阵列,每个网络作为一个象元或像素,由行号列号定义,并包含一个代码表示该像素的属性类型或量值,或仅仅包含指向其属性记录的指针.
5.栅格结构数据4途径:①目读法,在专题图上均匀划分网格,逐个网络地决定其代码,最后形成栅格数字地图文件②数字化仪手扶或自动跟踪数字化地图,得到矢量结构数据后,再转换为栅格结构③扫描数字化:逐点扫描专题地图,将扫描数据重采样再编码得到的栅格数据文件④分类影像输入:将经过分类解译的遥感影像数据直接或重采样后输入系统作为栅格数据结构的专题地图.
6.栅格数据压缩编码方式①链式编码:又称弗里曼链码或边界链码,链式编码主要是记录线装地物和面状地物的边界②游程长度编码:是栅格数据压缩的重要编码方法,基本思路是:一幅栅格图像常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码,因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容.③块状编码：是游程长度编码扩展到二维的情况,采用方形区域作为记录单元包括相邻的若干栅格,数据结构由初始位置(行列号)和半径,再加上记录但愿的代码组成.④四叉树编码:机构的基本思想是将一幅栅格地图或图像等分为四个部分,逐块检查其格网属性值(或灰度).
7.矢量数据结构:即通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点线面等地理试题,坐标空间设为连续,允许任意位置,长度和面积的精确定义.是计算机对地理实体的隐式描述.
8.矢量数据结构编码基本内容:①点实体,包括由单独一对xy坐标定位的一切地理或制图实体②线实体,可以定义为直线元素组成的各种线性要素,直线元素有两对以上的xy坐标定义
③面实体,多边形数据时描述地理空间信息的最重要的一类数据.
9.矢量数据结构编码方法:实体式,索引式,双重独立式,链状双重独立式.
10.矢量数据分析基本方法①包含分析,确定要素之间是否存在着直接的联系,即矢量点线面之间是否存在空间位置的联系.通过计算点到点,点到线之间的距离,利用最小距离阈值判断包含的结果②矢量数据的缓冲区分析③叠置分析?多边形叠置分析,指同一地区,同一比例尺的两组或两组以上的多边形要素的数据文件进行叠置?矢量数据与栅格数据间的叠置分析,此方法可以快速地获取区域内部散点的综合空间信息④矢量数据的网络分析,是选择最佳路径,选择最佳布局中心的位置,使人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置.
11.栅格结构和矢量结构比较？矢量结构:位置明显,属性隐含.栅格结构：属性明显，位置隐含㈠矢量模型的优点①数据存储量小②空间位置精度高③空间关系描述全面,对线状,网络状事物的分析方便④空间和属性数据综合查询与更新方便⑤普通地图可直接手工数字化㈡栅格模型优点①数据结构简单②多种地图叠合分析方便③容易描述边界复杂、模糊的事物，便于处理三维连续表面④能直接处理数字图象信息⑤能直接用栅格状设备输出图形㈢与栅格相比，矢量的缺点是①数据结构复杂②多种地图叠合分析较困难③边界复杂模糊的事物难以描述④不能直接处理数字图象信息㈣与矢量相比，栅格的缺点是①数据储存量大②空间位置精度低③难以表达线状,网络状的事物④输出地图不美观⑤普通地图须按矢量方式数字化.
12.栅格数据结构向矢量数据结构转换一是矢量向栅格转换:①点的变化,将点和线实体的角点的笛卡尔坐标转换到预定分辩率和已知位置值的矩阵中②矢量线段的变化,是曲线在数字化时输入多个点,形成折线,由于点多而密集,折线在视觉上形成了曲线,通过直线转换网格法完成交换③多边形数据的变换,测试过角点后，剩下线段处理,这时只要利用二次扫描就可以知道何时到达多边形的边界,记录其位置与属性值.二是栅格向矢量转换：①基于图像数据的矢量化方法有二值化,细化和跟踪.②基于再生栅格数据的矢量化方法:边界线追踪,拓扑关系生成,去除多余点及曲线圆滑.
13.栅格数据的分析处理方法①聚类聚合分析(聚类分析,聚合分析)多层面复合叠置分析(视觉信息复合,叠加分类模型)窗口分析(分析窗口的类型:矩形窗口,圆形窗口,环形窗口,扇形窗口,窗口内统计分析的类型)追踪分析等几种基本的分析模型类型.
14.栅格单元代码决定方法:中心点面积占优法,重要性法,百分比法.
15.其他数据结构:矢栅一体化数据结构,镶嵌数据结构,三维数据结构.
四.空间数据库
1.数据库:是为了一定目的,在计算机系统中以特定的结构组织,存储和应用相关数据的集合.
2.空间数据库特点:①数据量特别大,地理系统是一个复杂的综合体,要用数据来描述各种地理要素,尤其是要素的空间位置,其数据量往往大的惊人.②不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间数据.③数据应用的面相当广如地理研究,环境保护,土地利用与规划,资源开发,生态环境等等.
3.数据库主要特征：①数据集中控制特征②数据冗余度小的特征③数据独立性的特征④复杂的数据模型⑤数据保护特征.
4.数据组织方式:①数据项:是可以定义数据的最小单位也称元素,基本项等②记录,由若干相关联的数据项组成③文件,是一给定类型的记录的全部具体值得集合④数据库,是比文件更大的数据组织.
5.数据模型分为:①层次模型,是数据处理中发展较早,技术上也比较成熟的一种数据模型②网状模型,是数据模型的另一种重要结构,它反映着现实世界中实体间更为复杂的联系③关系模型,在层次模型与网络模型中,实体间的联系主要是通过指针来实现的,即把有联系的实体用指针连接起来.
6.面向对象数据库:是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示，这个对象是一个包含数据集和操作集的实体.
7.属性数据即空间实体的特征数据一般包括名称,等级,数量,代码,等多种形式.
8.编码原则：①编码的系统性和科学性②编码的一致性③编码的标准化和通用性④编码的简捷性⑤编码的扩展性.编码内容:登记部分,分类部分,控制部分.
9.编码方法:①列出全部制图对象清单②制定对象分类分级原则和指标,对制图对象进行分类分级③拟定分类代码系统④设定代码及其格式,设定代码使用的字符和数字,码位长度码
位分配等⑤建立代码和编码对象的对照表.常用的编码方法:①层次分类编码法:是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码,它的优点是能明确百事出分类对象的类别,代码结构有严格的隶属关系.②多源分类编码法:又称独立分类编码法,是指对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进行编码,各位数字代码之间并没有隶属关系. 10.图形数据采集:①野外数据采集(a平板测量b全野外数字测图c空间定位测量)②地图数字化(a手扶跟踪数字化b扫描矢量化)③摄影测量方法(a摄影测量原理b数字摄影测量的数据处理流程)④遥感图像处理(a观测数据的输入b再生校正处理c变换处理d分类处理e处理结果的输出).
11.地形图纠正分为四点纠正法或逐网格纠正法①由于受地形图介质及存放条件等因素的
影响,地形图的实际尺寸发生变形②在扫描过程中,工作人员的操作会产生一定的误差③由
于遥感影像本身就存在着集合变形④由于所需地图图幅的投影与资料的投影不同，或需将遥感影像的中心投影或多中心投影转换为正射投影等⑤扫描时，由于受扫描仪幅面大小的影响,有时需将一幅地形图或遥感影像在拼接时难以保证精度.
12.图像解译过程包括图像的成像原理,图像的成像时间,图像的解译标志,成像地区的地理特征,地图,植被气候学以及区域内有关人类活动的各种信息.遥感图像的解译有目视判读和计算机自动解译两种方法，自动解译分为监督分类和非监督分类两种.
13.图幅拼接步骤①逻辑一致性的处理②识别和检索相邻图幅③相邻图幅边界点坐标数据的匹配④相同属性多边形公共边界的删除.
14.误差:误差类型：源误差、操作误差操作误差:a由计算机字长引起的误差b由拓扑分析引起的误差c数据分类和内插引起的误差.源误差:a地面测量数字数据的误差，来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差.b地图数字化数据的误差,①制图误差主
要有以下10个方面:控制点展绘误差,编绘误差,综合误差,绘图误差,地图复制误差,分色板套合误差,绘图材料的变形误差,归化到同一比例尺所引起的误差,特征夸大误差,特征的定
义②数字化误差c遥感数据误差,①数据获取误差②数据预处理误差③数据转换误差④人工判读误差.
六.地理信息系统空间分析原理与方法
1.模型分类:概念模型,物理模型,数字模型.
2.模型构建步骤:建立概念模型,建立定量模型,模型检验,模型应用,以上四个步骤相互联系,相互制约,循环往复,不断修正,直至完成整个模型的构建.
3.地理空间:指地球表面及近地表空间,是地球大气圈水圈生物圈岩石圈和土壤圈交互作用的区域,地球上最复杂的物理过程,化学过程,生物过程地球化学过程就发生在该区域.
4.地学模型:是利用地理建模的思想和方法,对自然地理对象的抽象和概括.它除具有一般模型的结构性,简单性,清晰性,客观性,可信性等特点外还具有自身的特性(复杂性,空间性,时间性,模糊性)地学模型包括几种形式：①逻辑模型②物理模型③数学模型④图像模型.
5.空间数据模型抽象层次:空间概念模型,逻辑数据模型,物理数据模型.
6.空间概念数据模型包括:场模型,对象模型,网络模型.
7.常用空间逻辑数据模型:矢量数据模型,栅格数据模型,面向对象模型等.
8.地理信息系统中视觉信息复合包括①面状图线状图和点状图之间的复合②面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的复合③遥感影像与专题地图的复合④专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图⑤遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观.
9.网络基本组成部分:链,障碍,拐角点,中心,站点.网络分析基本方法:路径分析,地址匹配,资源分配.
10.空间数据内插:一般来讲,在已存在观测点的区域范围之内估计未观测点的特征值得过程称为内插.方法:趋势面拟合技术,局部拟合技术.
11.数字高程模型:是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,它是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象的模型化表达和过程模拟.
12.数字地形分析:是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术.
13.虚拟现实:是计算机产生的集视觉,听觉,触觉等为一体的三维虚拟环境，用户借助特定装备以自然方式与虚拟环境交互作用,相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验.
14.空间实体:指具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间的物体.分为点,线,面三种要素,分别用点状,线状,面状符号来表示.
15.缓冲区分析:缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围,具体指在点线面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形.
16.点实体:点实体包括有单独一对xy坐标定位一切地理或制图实体.
17.空间数据特征①空间特征,表示现象的空间位置或现在所处的地理位置,一般以坐标数据表示②属性特征,表示现象的特征,如变量,分类和数据特征等③时间特性,指现象或物体随时间的变化.
18.数据库领域常用数据模型:层次模型,网状模型和关系模型.数据间的逻辑联系:一对一
的联系,一对多的联系,多对多的联系.
19.空间数据库中数据组织分为:数据项,记录,文件和数据库.
20.空间数据编辑与处理①误差或错误的检查与编辑②图像纠正③数据格式的转换④地图投影的转换⑤空间数据索引.
21.空间数据质量误差控制方法①数据预处理②数字化设备的选用③数字化对点精度(准确性)④数字化限差⑤数据精度检查.
22空间输出主要硬件设备:矢量绘图机,喷墨打印机,高分辨彩显,行式打印机和胶片拷贝机.
23.空间数据质量:空间位置,专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三个基本要素.空间数据是有关空间位置、专题特征以及时间信息的符号记录.而数据质量则是空间数据在表达这三个基本要素时,所能够达到的准确性,一致性,完整性以及他们三者之间统一性的程序.
七.地理信息可视化
1.空间信息输出系统:屏幕显示,矢量绘图,打印输出(行式打印机,喷墨打印机,激光打印机)
2.电子地图:是以地图数据库为基础,以数字形式存储于计算机外存储器上,并能在电子屏幕上实时显示的可视地图,又称屏幕地图或瞬时地图.分为磁盘地图或光盘地图.优点:①电子地图数据库可包括图形,图像,文档,统计数据等多种形式,也可与视频,音频信号相连,数据类型与数据量的可扩展性比较强②电子地图的检索十分方便,多种数据类型,多个窗口可以在同一屏幕上分层,实时地进行动态显示,具有广泛的可操作性,用户界面十分友好③信息的存储、更新以及通信方式较为简便,便于携带与交流④可以进行动态模拟,便于定性与定量分析,具有较强的灵活性,为地图及其相关信息深层次的应用打下坚实的基础⑤可缩短大型系列地图集的生产周期和更新周期,降低生产成本⑥与输出硬设备相连,可将电子地图上的多种信息制成硬拷贝.
八.地理信息系统设计与标准化
1.地理信息系统的开发阶段:系统分析,系统设计,系统实施,系统评价及维护.
2.地理信息系统设计要求:加强系统实用性,降低系统开发和应用的成本,提高系统的生命周期.
3.结构化分析和设计基本思想：①在研制地理信息系统的各个阶段都要贯穿系统的观点②地理信息系统的开发是一个连续有序循环往复不断提高的过程,每一个循环就是一个生命周期,要严格划分工作阶段,保障阶段任务的完成③用结构化的方法构筑地理信息系统的逻辑模型和物理模型,包括在系统的逻辑设计中,分析信息流程，绘制数据流程图④结构化分析和设计的其他一些思想还包括系统结构上的变化功能的改变以及面向用户的观点等是衡量系统优劣的重要标准之一.
4.地理信息系统建立步骤①可行性研究(用户需求调查,系统目的和任务,数据源调查和评估,评价地理信息系统的年处理工作量数据库结构和大小GIS的服务范围输出形式和质量等,系统的支持状况)②系统设计③建立系统的实施计划④系统实验⑤系统运行.
5.面向对象软件设计方法:是近年来发展起来的一种新的程序设计技术,其基本思想是将软件系统所面对的问题,按其自然属性进行分割,按人们通常的思维方式进行描述,建立每个对象的模型和联系,设计尽可能直接自然的表现问题求解的软件整个软件系统只由对象组成对象间联系通过消息进行.
6图形数据和属性数据的误差包括:①空间数据的不完整或重复,主要包括空间点线面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等②空间数据位置的不准确:主要包括空间点位的不准确,线段过长或过短,线段的断裂,相邻多边形结点的不重合等
③空间数据的比例尺不准确④空间数据的变形⑤空间属性和数据连接有误⑥属性数据不完整.
7.发现有效消除误差检查方法①叠合比较法,是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺用把数字化的内容绘在透明材料上,然后与原图叠合在一起,在透光
桌上仔细地观察和比较②目视检查法,指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字
化误差与错误.③逻辑检查法,如根据数据拓扑一致性进行检验,将弧段练成多边形,进行数
字化误差的检查.
8.论述地理信息系统的发展地理信息系统最早应用在资源环境管理中.目前它已经广泛用于资源环境,如森林,矿产,水利及农牧业等的管理;自然资源,如林业,地质矿藏,水资源等的调查;自然灾害,如水旱在害,虫害,震灾等的监测,预报,评估;环境保护,如水土流失,荒漠化治理等方面.地理信息系统是一种空间信息系统,它的主要功能既是对自然界和人类社会的各
种空间和非空间的复杂现象进行处理,表示和分析.但当前的GIS一般只能处理地球表面的信息,或者通过建立数字地面(高程)模型的方法来处理和表示地形的起伏,即所谓的2D和2.5DGIS技术,而在许多地学应用中,很多真3维的自然和人工现象需要处理,分析和表达,地学工作者们迫切的希望把更加真实和交互的可视化技术引入自身领域.因此,3DGIS成为当
今的研究热点.对于GIS来说,空间信息可视化更重要的是一种空间认知行为,在提高空间数据的复杂过程分析的洞察能力,多维和多时相数据和过程的显示等方面,将有效地改善和增
强空间地理环境信息的传输能力,有助于理解,发现自然界存在的现象相关关系和启发形象
思维的能力.当前的可视化技术已经远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平,进
入了在动态,时空变化,多维的可交互的GIS条件下探索视觉效果和提高视觉功能的阶
段.GIS现在已被许多学科广泛接受。GIS当前的发展形势很好,但由于其发展历史较短,存在着许多不足之处，因此仍需要专业人员不断的努力,推动新的产品,新的软件来促进地理信息系统科学的发展.
地理信息系统原理试卷 一、单项选择 (每小题 2 分，共20 分) 1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代： A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2．以下不属于GIS输出设备的为（） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 3、在地理信息系统中，空间线对象是（）：. A． 0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3维特征. 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：（） A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交 5、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法D．人工读取坐标法 6、栅格结构的特点是：（） A．定位明显、属性隐含B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显D．定位隐含、属性隐含 7、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON 码与四进制MORTON码值分别为：（） A. 57，302 B. 50，302 C. 57， 321 D. 50，321 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的 数据为：（） A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包 括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于500KM2。利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（） A. 缓冲区分析、intersect叠加分析、基于非空间属性的查询；
地理信息系统原理 （每小题2分，共10分） 1、点、线、面是GIS的三类基本要素，能实现点面之间转换，但不能实现线面之间的转换。（） 2、世界上第一个GIS产生于美国。（） 3、TIN数据结构和四叉树结构都是可变分辨率的数据结构。（） 4、判断点是否在多边形内常采用平板技术。（） 5、空间数据的分层组织与数据库中的层次数据模型概念相同。（） （每小题2分，共20分） 1、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法 B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法 2、矢量结构的特点是：（） A．定位明显、属性隐含 B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显 D．定位隐含、属性隐含 3、“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤：（） A.扫描数据 B．矢量数据 C．关系数据 D．属性数据 4、给出的方法中，哪项适合生成DEM：（） A．等高线数字化法 B．多边形环路法 C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 5、生成电子地图必须要经过的一个关键技术步骤是：（） A．细化 B．二值化 C．符号识别 D．符号化 6、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为：（） A．属性数据 B．几何数据 C．关系数据 D．统计数据 7、解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题，可应用的空间分析方法是：（） A.缓冲区分析 B.包含分析 C.网络分析 D.最短路径分析 8、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 9、对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是：（） A.游程编码 B.块码 C.四叉树编码 D.链码 10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 (共7题，共70分) 1、GIS与其它信息系统的关系和区别。（10分） 2、GIS中地图投影配置应遵循的基本原则。（8分） 3、如何描述GIS的数据质量？（10分） 4、空间数据输入的误差有哪些？具体如何进行检查？(12分) 5、叙述将下列图像压缩成二维行程编码（MD）的计算机实现过程。（10分） 6、为什么要研究GIS空间数据库模型？或者说，关系数据库模型管理空间数据存在哪 些局限性？（10分） 7、在地理信息系统的系统评价指标中，叙述GIS评价的专业性能指标。（10分） 《地理信息系统原理及应用》试卷B 1、╳ 2、╳ 3、√ 4、╳ 5、╳ 1、C 2、B 3、B 4、A 5、D 6、A 7、A 8、B 9、D 10、A 1、GIS与其它信息系统的关系和区别。（10分） 1）、GIS与一般MIS的区别是：GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS （数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。 2）、GIS与CAD/CAM的异同点是： GIS与CAD共同点是： a.都有空间坐标系统； b.都能将目标和参考系联系起来； c. 都能描述图形数据的拓扑关系；
地理信息系统教程考试复习题
1.与其它信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 空间分析和统计功能是GIS的一个独 立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系，包括拓扑叠加，缓冲区建立，数字地形分析，空间几何分析。 8.GIS近代发展有什么特点? （1）面向对象技术与GIS结合。（4）Internet与GIS的结合。 （2）真三维GIS与时空GIS。（5）GIS与专家系统/神经网络的结合。 （3）GIS应用模型的发展。（6）GIS与虚拟现实技术的结合。 2．GIS的研究对象是什么? 地理实体有什么特点? GIS的研究对象是地理实体，即指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元。 属性特征：用以描述事物或现象的特性，即用来说的“是什么”。 空间特征：用以描述事物或现象的地理位置及空间相互关系，又称几何特征和拓扑特性。 时间特征：用以描述事物或现象随时间的变化。 3．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据 属性数据：描述空间实体的属性特征的数据，也称非几何数据，如类型/等级/名称/状态等； 几何数据：描述空间实体的空间特征的数据，也称位置数据，定位数据，即“在哪里” 关系数据：描述空间实体的空间关系的数据，如空间实体的邻接、关联、包含等，主要是拓扑关系。 依据空间数据来源的不同分为：地图数据、地形数据、属性数据、元数据、影象数据等； 依据表示对象的不同分为：点，线，面、体数据。 4．GIS的数据源有哪些？ ①地图数据②遥感数据③文本资料④统计资料 ⑤实测数据⑥多媒体数据⑦已有系统的数据 5．请说明分类分级对于属性数据的意义。 分类是将具有共同属性或特征的事物或现象归并在一起，而把不同属性或特征的事物或现象分开的过程。分级是对事物或现象的数量或特征进行等级的划分，主要包括确定分级数和分级界限。在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的，例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与几何数据一起管理起来。编码的过程是将信息转换成数据的过程，前提是首先要对需表示的信息进行分类分级。 6．如何发现进入GIS中的数据有错误？ 1、通过图形实体与其属性的联合显示，发现数字化中的遗漏，重复，不匹配等操作。 2、在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，对照原图检查错误。 3、把数字化的结果绘图输出在透明的材料上，然后与原图叠加以便发现遗漏。 4、对等高线确定最低和最高等高线的高程及等高距，编制软件来检查高程的赋值是否正确。 5、对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形是否闭合来检查，或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等。 6、对于属性数据，通
2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：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。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
《地理信息系统基础》主要知识点 第一章 什么是地理信息？地理信息有什么特性？ 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。或者定义为：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。从另一个角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。 （1）空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 （2）数据量大。 （3）信息载体的多样性。 什么是GIS？它具有什么特点？ 地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。 具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。 地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 GIS与其它信息系统有什么区别？ GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS 是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。 GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。 GIS有别于CAD系统，二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备复杂、系统功能强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的
网络地理信息系统 第一章绪论 1.名词解释 WebGIS：即互联网地理信息系统，是Internet与WWW技术应用于GIS开发的产物，是利用WEB技术拓展和完善GIS的一项新技术。 2.简答 （1）WebGIS的组成以及各个承担的功能： WEB浏览器：用户通过浏览器获取分布在Internet上的各种地理信息 通信协议：通过相关协议，设定浏览器与服务器之间的通信方式及数据访问接口，是地理信息在Internet上发布的关键技术。 WEBGIS服务器：根据用户请求操作GIS数据库，为用户提供地理信息服务，实现客户端与服务器的交互。 （2）WebGIS的基本架构： （3）WebGIS的特点。 1、基于Internet/Intranet标准 2、分布式体系结构：有效平衡客户端与服务器端的处理负载 3、发布速度快，范围广 4、数据来源丰富，分布储存 5、用户界面友好 6、平台无关 7、成本低廉，操作简单
（4）WebGIS的作用。 <1>促使传统工作站版的GIS走向分布式、大众化，使GIS真正走进人们的生活、工作和学习中； <2>空间数据的分发、获取、浏览更加方便、快捷； <3>更加友好的、互动的可视化界面，是对传统GIS的一种革新； <4>使空间分析无处不在，人们能够随时随地使用GIS的分析功能； <5>将GIS与其他软件系统之间的集成变得更加容易，推动了GIS向纵深快速发展，使GIS走向企业化、社会化、网络化和智能化。 补充知识点： WebGIS基本思想：就是在Internet网上提供地理信息，让用户通过浏览器获得一个地理信息系统中的数据和服务 WebGIS的功能：地图服务、数据查询服务、地理编码服务、要素服务、导航或位置服务、个性化地图服务、远程数据维护功能。 3.论述 结合实例说明当前WebGIS的发展趋势和研究前沿（至少四个）。 大数据、云计算、分布式、三维GIS、移动GIS （1）基于分布式计算的WebGIS 要实现地理信息的分布式计算，必须采用标准的、开放的和广泛支持的分布式对象体系结构。例如，CORBA具有完美的平台无关性和兼容性，如与JAVA结合，可解决代码复杂、实现困难的问题，因而受到日益广泛的支持，必将成为未来WebGIS发展的主流技术 （2）三维GIS 目前GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但与真正的三维表示和分析还有很大差距，真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决三维空间操作和分析问题。
地理信息系统考试复习 第一章 1、地理信息系统概念：是指由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 2、数据：是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据,数据本身并没有意义。 3、信息：是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。 4、信息与数据的关系： (1)信息与数据是不可分离的； (2)信息来源于数据；数据是载体，信息是涵，是形与质的关系。 (3)数据的形式多样，但其中包含的信息容不变； (4)信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变； (5)数据是原始事实，而信息是数据处理的结果； (6)不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。 5、地理信息特点： （1）地域性(空间特征），（2）多维结构性（属性特征），（3）动态性（时序特征），（4）客观性，（5）适用性，（6）传输性，（7）共享性。 6、地理信息系统分类： 按其研究容可以分为三大类： （1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。 （2）综合地理信息系统：主要以综合研究和全面信息服务为目标。 （3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理 信息系统基本功能的软件包。如：ARCGIS、Mapinfo、CityStar、Geostar、MAPGIS等。 7、地理信息系统与其他系统的区别与联系： 关系：见地理信息分类图（教材P6）； 区别： A、GIS有别于DBMS（数据库管理系统）：
地理信息系统原理试卷 一、单项选择(每小题 2 分，共20 分) 1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代： A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2．以下不属于GIS输出设备的为（） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 3、在地理信息系统中，空间线对象是（）：. A．0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3维特征. 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：（） A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交 【 5、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法D．人工读取坐标法 6、栅格结构的特点是：（） A．定位明显、属性隐含B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显D．定位隐含、属性隐含 7、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON码 与四进制MORTON码值分别为：（） A. 57，302 B. 50，302 C. 57， 321 D. 50，321 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的 数据为：（） A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据 > 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包括 结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于500KM2。利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（）
地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。 地理空间一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。其间是自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。GIS中也常用地理空间来表达空间的概念。 高程指空间某点高于或低于基准面的垂直距离，主要用来提供地形信息。高程基准面即大地水准面。 地理空间定位框架就是大地测量控制系统，用以建立地球的几何模型来精确的测量地球上任意一点的坐标，包括平面位置和高度值。大地测量控制系统由平面控制网和高程控制网组成。 地理空间的实体包括点、线、面、曲面和体等多种类型。 按数据发布形式，GIS中的空间数据可以分为4D数据： 1、数字线画图（DLG）数据：DLG数据是现有地形图要素的向量数据，保存各要素间的空间关系和相关的 属性信息，全面的描述地表目标。 2、数字栅格图（DRG）数据：DRG数据是现有的纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。每一幅地 形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容和数据压缩处理，即可以得到数字栅格图。 3、数字高程模型（DEM）数据：DEM数据是以数字形式表达的地形起伏数据。 4、数字正射影像（DOM）数据：DOM数据是对摇感数字影像，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基 本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据。 矢量数据是利用欧几里得几何中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。 基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。 地图投影就是依据一定的数学法则，将不可展开的地表曲面映射到平面上或可展开成平面的曲面（如：圆锥面，圆柱面，椭圆柱面等）上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。 1949年后，高斯-克吕格投影被确定为我国地形图系列中1：50万、1：20万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万及更大比例尺的数学基础。 我国1：100万地形图采用了兰勃特投影，其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的百万分之一地图投影保持一致。 矢量向栅格转换的根本任务就是把点、线或面的矢量数据，转换成对应的栅格数据。这一过程称为栅格化。栅格化可以分别针对点、线和面来进行，其中点的栅格化是线和面栅格化的基础。 分块内插法的分块范围在内插过程中一经确定，其形状、大小和位置都保持不变。凡是在分块上的待插值点都用展铺在给分块上的唯一确定的数学面进行内插。而逐点内插法是以插值点为中心，定义一个局部函数去拟合周围的数据点，数据点的范围随插值点位置的变化而变化，因此又称移动曲面法。逐点内插法的两种基本的插值方法：移动拟合法和加权平均法，还有一种叫克里金法。 空间数据的存储和管理方式通常有两种方式：空间数据文件存储管理和空间数据库存储和管理。 数据库是数据库系统的简称。一个完整的数据库系统应该包括数据库存储系统、数据库管理系统（DBMS）、数据库应用系统三个部分。 空间数据库系统也由三个部分组成，是空间数据库存储系统、空间数据库管理系统、由GIS的空间分析模型和应用模型所组成的软件可以看做是空间数据库的数据库应用系统。 数字地形模型(DTM)简单的说就是用数字化的形式表达的地形信息。DTM在形式上可分为：1规则格网（Gird）。2不规则三角网（TIN），3数字等高线、等深线、地形特征线等 坡度定义为水平面与局部地表面之间夹角的角度，也可以看成局部地表面与周围的地表面之间最大的高程变化率。坡向则是这个最大高程变化率所在的方向。 通视分析就是利用DEM判断地形上任意两点之间是否可以相互可见的技术方法。 通视分析可以分为视线通视分析和视域通视分析。 空间叠合分析根据所采用的数据结构的不同，分为基于矢量数据的叠合分析和基于栅格数据的叠合分析两种类型。基于矢量数据的叠合分析分为点与多边形的叠合，线与多边形的叠合和多边形与多边形的叠合。多边形与多边形的叠合分为1 Union 2 Intersect 3 Identity 4 Erase 5 Update 空间临近度分析通常有空间缓冲区分析和Voronoi多边形分析两种方法。 空间缓冲区就是地理空间实体的一种影响范围或服务范围。空间缓冲区分析是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。 空间网络分析中最常见的是求两个顶点之间的最短路径问题。设网络中从一个顶点出发到另一个顶点之间有多条路径联通，则求这些路径中最短的一条路径问题就是最短路径问题。dijkstra算法是求单源最短路径的有效方法。
地理信息系统算法基础复习 —、名词解释 1 ?地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环 境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储 存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2矢量数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织。它通过记录实体坐标及 其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续、允 许任意位置、长度和而积的精确定义 有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4?地图数字化：根据现有纸质地图，通过手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生 产出 可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 5. 拓扑^系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地 理空间信息共亨的核心标准之一。 8 ?空间索引：依据空问对彖的位置和形状或空间对象2间的某种空间关系按一 定 的顺序排列的一利嗷据结构。 9?空间数据査询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库屮找 出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 10?空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，并空间数据运算、 空间数与属 性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数 字 信息处理技术。 二、填空题 1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关 系特 3 ?数据模型: 对现实世界进行认知、简化和抽象表达, 并将抽象结果组织成 对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 7卿据：它是关于数据的数据, 在地理空间信息屮用于描述地理数据集的内 11. 又称DEM, 是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的 12 ?数字地形分析:
地理信息系统原理试卷 、单项选择（每小题 2分，共20分） 1世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是 A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2?以下不属于 GIS 输出设备的为（ 3、在地理信息系统中，空间线对象是（） 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为: 5、获取栅格数据的方法有: 6、栅格结构的特点是: 的栅格矩阵时，第 6行第5列位置处的栅格的十进制 MORTON 码与四进制MORTON 码值分别为：（） A. 57, 302 B. 50, 302 C. 57, 321 D. 50, 321 8、 描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质?或空间实体之间的关系的 数据为： （） A ?属性数据 B ?拓扑数据 C ?几何数据 D ?统计数据 9、 在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是： （） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、 GIS 区别于其它信息系统的一个显著标志是： （） A.空间分析 B.计量分析 C.属性分析 D.统计分析 11、 数据处理是 GIS 的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包 括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（ ） A.数据重构 B.数据变换 C.结构转换 D.数据抽取 12、 某选址项目中，需要同时满足三个条件： 1 ）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000 米以外；3）地块面积大于 500KM 2 。利用GIS 的空间分析功能进行选址，分别采用（ ） A.缓冲区分析、in tersect 叠加分析、基于非空间属性的查询； B. 缓冲区分析、identify 叠加分析、基于空间关系的查询; 20世纪（）年代: A.绘图仪 B.数字化仪 C.打印机 D.高分辨率显示装置 A ? 0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3 维特征. A ?拓扑邻接 B ?拓扑关联 C ?拓扑包含 拓扑相交 A ?手扶跟踪数字化法 B ?屏幕鼠标跟踪数字化法 C ?扫描数字化法 D .人工读取坐标法 A ?定位明显、属性隐含 B ?定位明显、属性明显 C ?定位隐含、属性明显 D .定位隐含、属性隐含 7、以线性四叉树表示 8*8
地理信息系统考试要点 第一章 1.地理信息系统：它是在计算机硬软件系统支持下，对整个或者部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、现实和藐视的技术系统。地理信息的基本功能。（地信的基本功能、组成） 信息系统的组成：信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。 2.世界上第一个实用的地理信息系统是加拿大地理信息系统（CGIS）加拿大测量学家Tomlinson于1963年提出。 3.简单描述我国超图软件 SuperMap GIS是北京超图地理信息技术有限公司依托中国科学院的科技优势，立足技术创新，研制的新一代大型地理信息系统平台。SuperMap GIS由一系列软件产品组成，满足各行业不同类型的用户需要，这些产品包括：支持海量空间数据管理的大型空间数据库引擎；适合大型专业应用系统建设的全组件式GIS开发平台；用于建立大型网络GIS服务的Internet GIS开发平台；适用于移动终端设备的嵌入式GIS开发平台；方便数据采集处理与分析的多个桌面GIS软件。 4.地理空间数据：之以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。 5.我国地信发展状况 20世纪60年代→70年代→80年代→90年代 （开拓期）（巩固发展期）（大发展期）（用户时代） 第二章 1.空间数据的类型，关系，属性，位置 ①类型：几何图形数据。来源于各种类型的地图和实测几何数据。几何图形数据不仅反映空间实体的地理位置，还要反映实体间的空间关系。影像数据。主要来源于卫星遥感、航空遥感和摄影测量等。属性数据。来源于实测数据，文字报告，或地图中的各类符号说明，以及从遥感影像数据通过解释得到的信息等。地形数据。来源于地形等高线图中的数字化，已建立的格网状的数字化高程模型（DTM），或其他形式表示的地形表面（如TIN）等。元数据。对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据，如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、元数据比例尺、地理空间参考基准、数据转换方法等。 ②空间关系： 空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有： （1）拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系； （2）顺序空间关系：用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系； （3）度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系。 2.GIS为什么要考虑投影 由于GIS大多是以地图的方式来显示地理信息的，而地图是平面，地理信息则是在地球椭球体上的，因此，地图投影在GIS中是不可缺少的。 地图投影：是指在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。 地图：是按照一定的数学法则采用特定的地图语言，并经过一定的地图综合来表示地球表面形态和各种要素的工具。 3.拓扑关系的定义，类型 定义：地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图
地理信息系统试题 二、填空题 1、 空间关系特征。 2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。 3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有 4、 5、 8,属性查询是一种较常用的空间数据查询，属性查询又分为简单的属性查询 10、根据栅格数据叠加层面的不同，将栅格数据的叠置分析运算方法分为以下几类：布尔逻辑运算、重分类和数学运算复合法。 11、从缓冲区对象方面来看，缓冲区最基本的可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。 13、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。 14、GIS硬件系统包括输入设备、处理设备、存储设备、和输出设备 四部分。 26 度、专题准确度。
28 1.什么是GIS空间分析？其方法是什么？ GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 方法：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析 空间数据库是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。 特点： 2.简述空间数据质量的主要控制方法。 a)传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的 检查包括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比； b)源数据方法：数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息， 通过它可检查数据质量，同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化； c)地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数 据的质量。 3.简述空间关系的类型 a)空间拓扑关系：拓扑变换下保持不变的关系； b)空间顺序关系：描述实体在地理空间上的排列顺序； c)空间度量关系：描述空间实体的距离远近关系，一般用欧式距 离表示。
一、名词解释（共25分，每题5分） 1、地理信息系统：具有信息系统的各种特点，是一种决策支持系统。地理信息系统是空间数据的管理系统。 2、元数据：元数据就是“关于数据的数据”，描述数据的数据。 3、栅格数据结构：栅格结构是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个象元阵列，其最小单元称为象元或象素。每个象元的位置由行列号确定，其属性则以代码表示。 4、DTM：数字地面模型，是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。地形模型不仅包含高程属性，还包含其它的地表形态属性，如坡度、坡向等。 5、拓扑关系：即研究在拓扑变换下能够保持不变的性质，其描述了两个对象之间的关系，这种关系称之为拓扑关系。 二、单选题（共20分，每题2分） 1、世界上第一个诞生地理信息系统的国家是（C）。 A.法国 B.美国 C.加拿大 D.中国 2、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（D）。 A. 扫描仪 B.绘图仪 C.数字化仪 D.键盘 3、“3S”技术指的是（A）。 A.GIS、RS、GPS B. GIS、DSS、GPS C. GIS、GPS、OS D. GIS、DSS、RS 4、在地理信息系统中组织属性数据，应用较多的数据库模型是（B）。 A.层次模型 B.关系模型 C.网络模型 D.混合模型 5、在地理信息系统采用的数据中，把非空间数据陈为（C）。 A.几何数据 B.关系数据 C.属性数据 D.统计数据 6、利用GIS进行土地利用动态监测时，可使用的分析方法是（A）。 A. 缓冲区分析 B.网络分析 C.统计分析 D.叠置分析 7、栅格数据结构的特点是（A）。 A. 定位明显，属性隐含 B. 定位明显，属性明显 C. 定位隐含，属性明显 D. 定位隐含，属性隐含 8、通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是（A）。 A. 矢量结构 B.栅格结构 C.拓扑结构 D.多边形结构 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是（B）。 A. 增大栅格单元面积 B. 缩小栅格单元面积 C. 改变栅格形状 D. 减少栅格总数 10、对数据库的文件进行存取操作的基本单位是（C）。 A. 数据项 B.表 C.记录 D.数据库 三、简答题（共20分，每题5分） 1. 试写出三种以上的地理信息系统的软件（国内外均可）。北京超图公司——SuperMap IS，ESRI 公司——ArcIMS，MapInfo 公司——Map Xtreme，AutoDesk公司——MapGuide 2. 简述地理信息系统软件与AutoCAD的主要区别？ 相同：GIS与CAD系统都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。 区别:CAD处理的多为规则几何图形及其组合，图形编辑及处理极强，属性功能相对较弱。而GIS处理的多为地理空间范围内的各种自然目标和人工目标，图形关系复杂，需要有丰富的符号库和属性库。GIS需要有较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作十分频繁，且
2010-2011学年第一学期 资环、地信2008 级《地理信息系统原理与应用》课程试卷A评分标准及答案 1.从历史发展看，GIS脱胎于：（） A.地图学 B．地理学 C．计算机科学 D．测量学 2. 在构成空间网络的基本元素中唯一不表示任何属性的元素是：（） A.拐角 B.结点 C.障碍 D.站点 3.地理数据一般具有的三个基本特征是：（） A.空间特征、属性特征和时间特征 B.空间特征、地理特征和时间特征 C.地理特征、属性特征和时间特征 D.空间特征、属性特征和拓扑特征 4.地理信息数据库与事物管理数据库的根本区别在于表征：（） A.属性数据 B.统计数据 C.文本数据 D.图形数据 5.对于游程编码而言，图形复杂程度与压缩比的关系为：（） A.图形越复杂，压缩比越高 B.图形越简单，压缩比越低 C.图形越简单，压缩比越高 D.二者之间无关 6.地理信息系统形成于20世纪：（） A．50年代 B．60年代 C.70年代 D.80年代 7.地理信息区别于其他信息的显著标志是（） A．属于属性信息 B．属于共享信息 C．属于社会经济信息 D．属于空间信息 8.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（） A．大 B.小 C.相当 D.无法比较 9.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤：（） A.扫描数据 B．矢量数据 C．关系数据 D．属性数据 10.广泛应用于等值线自动制图、DEM建立的常用数据处理方法是：（） A.数据插 B.布尔处理 C.数据提取 D.合成叠置 11.GIS外部设备主要包括各种输入和输出设备，以下不是输入设备是：（） A.图形跟踪数字化仪 B.解析和数字摄影测量设备 C.图形显示终端
地理信息系统概论 第一章 1、数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事情的特征和状况。 2、信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。 2(1) 信息与数据的关系：数据是信息的表达式，是信息的载体。 2（2）信息的特点：a.信息的客观性;b.信息的适用性 ;c.信息的传输性; d.信息的共享性. 3、数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析和预测等操作。 4、地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 7、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。 8、地理信息系统的基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。（最基本功能：数据采集、管理处理、分析和输出） 9、地理信息系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。 10、GIS发展状况： 1、地理信息系统已成为一门综合性技术 2、地理信息系统产业化的发展势头强劲 3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点 4、信息系统科学的产生和发展 第二章 1、空间数据的分类：（1）按数据来源：地图数据，影像数据，文本数据。 （2）按数据结构：矢量数据，栅格数据。 （3）按数据特征：空间数据，非空间属性数据。 （4）按几何特征:点，线，面、曲面，体 2、按数据发布形式：数字线画图（DLG），数字栅格图（DRG），数字高程模型（DEM），数字正射影像图（DOM）。 3、空间数据的基本特征: ①空间特征：指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相地理现象和过程的空间关系。 ②属性特征：指地理现象和过程所具有的专属性质。 ③时间特征：指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况。 4、空间数据的基本信息：（P44） （1）三条呈不同分布状态的交通线：一条近乎直线(C1和C2组成)，一条呈S形（C3），另一条为环状(C4)。表示它们在地球表面上呈不同分布状态，称为定位信息。 （2）三条分别具有不同等级的交通线：近乎直线的C1和C2为主干道，呈S形的C3为
地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码 （第二大题第3小题图） 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称 （第二大题第4小题图） 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题（共50分） 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位（本小题15分）
2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法，针对以下两个问题设计解决技术流程（可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题）：（本小题15分） 1）城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米，请列出所有需要拆迁居民的信息 2）B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林，在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题（生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以），设计一个应用3S集成技术解决问题的方案，请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中（如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强，使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等）（本小题20分） 可以作为参考的案例：在对湿地环境的研究工作中，用GPS测量湿地的精确范围，通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取，采用GIS技术对湿地环境进行评价…
地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引
地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：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。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系 特征。 2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。 3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有头拓扑空 间关系、顺序空间关系、度量空间关系。 4、栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需 要进行复杂的几何计算。 5、矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为：实体数据结构和 拓扑数据结构两大类。 6、栅格数据结构的显著特点是：属性明显，定位隐含。 7、矢栅一体化结构的理论基础是：多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树