1、地理信息的概念及特点：
定义：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示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图、文、声、像等的总称。
A、地域性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。
地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的
B、多维结构：
指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息包括
C、时序特征：
时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化
2、地理信息系统的概念及组成
概念：GIS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。
组成：用户（GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户软件（支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统）
硬件（各种设备-物质基础）
数据（系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础）
4、GIS的输入和输出设备有哪些
输入：数字化、解析测图仪、扫描仪遥感处理设备等
输出：打印机绘图仪显示终端
5、GIS的功能和应用（论述题）
GIS的功能：、数据采集与输入、数据编辑与更新数据、存储与管理、数据显示与输出应用：GIS最初就是起源于资源调查，是GIS的最基本的职能，目前趋于成熟的主要应用领域。资源调查包括土地资源，森林资源和矿产资源的调查、管理、土地利用规划，野生动物的保护等。GIS的主要任务是将各种来源的数据和信息有机地汇集在一起，并通过统计，叠量分析等功能，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资源现状分析，从而为资源的合理开发、利用提供依据。
在进行区域和城镇规划的过程中，要处理许多不同性质和不同特点的问题，涉及多方面要素，如资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等，GIS将这些数据信息归算到城市的统一系统之中，最后进行城市和区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划，城市建设用地适宜性评价，城市环境选质量评价，道路交通规划，公共设施配置及城市环境动态监测等，这些功能的实现是以GIS的一些数据处理和分析算法加以保证的，如GIS的空间搜索方法，多信息叠加处理和一系列的分析软件，回归分析，投入产出计算，模糊加权评价等。
灾害监测：GIS方法和多时相的遥感数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算，确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。
宏观决策：GIS利用地理数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，可为国家宏观决策提供依据。例如我国在三峡地区的研究中通过利用GIS和机助制图的方法，建立环境监测系统，为三峡工程的宏观决策提供了建库前后环境变化的数量，速度和演变趋势等可靠数据
此外还有环境评估、作战指挥、交通运输等应用
第二章
1、地理实体的概念
指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念
2、空间数据的特性及类型
空间特征、属性特征、时间特征
地理信息中的数据来源和数据类型很多，概括起来主要有以下五种：
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。
3、空间关系有哪些
顺序空间关系：（方向空间关系）顺序空间关系是基于空间实体在地理空间的分布用上下左右、前后、东南西北等方向性名称来描述空间实体的顺序关系，算法复杂，至今没有很好的解决方法
度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系。即实体间的距离关系
拓扑关系：图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质
4、拓扑空间关系的定义、种类、表达、意义
1）关联关系：（不同类要素之间）结点与弧段
2）邻接关系：(同类元素之间)多边形之间、结点之间
3）连通关系：要素之间的通达关系
4）方向性：一条弧段的起点、终点确定了弧段的方向。用于表达现实中的有向弧段，如城市道路单向，河流的流向等。
5）包含关系：指面状实体包含了哪些线、点或面状实体。
6）区域定义：多边形由一组封闭的线来定义。
7）层次关系：相同元素之间的等级关系，淮南市有各个区组成
主要的拓扑关系：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含
表达（1）面--链关系：面构成面的弧段
（2）链--结点关系：链链两端的结点
（3）结点--链关系：结点通过该结点的链\
（4）链—面关系：链左面右面
意义：1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。
2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，--面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。
某条铁路通过哪些地区，某县与哪些县邻接。又如分析某河流能为哪些地区的居民提供水源，某湖泊周围的土地类型及对生物、栖息环境作出评价等。
3）根据拓扑关系可重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的选择等。
5、空间数据结构的概念：
空间数据结构：适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述
6、如何建立栅格数据
（一）建立途径
1、手工获取，专题图上划分均匀网格，逐个决定其网格代码。
2、扫描仪扫描专题图的图像数据{行、列、颜色（灰度）}，定义颜色与属性对应表，用相应属性代替相应颜色，得到（行、列、属性）再进行栅格编码、存贮，即得该专题图的栅格数据。
3、由矢量数据转换而来
4、遥感影像数据，对地面景象的辐射和反射能量的扫描抽样，并按不同的光谱段量化后，以数字形式记录下来的象素值序列
5、格网DEM数据，当属性值为地面高程，则为格网DEM，通过DEM内插得到
（二）栅格系统的确定
1、坐标系统的确定：表示具有空间分布特征的地理要素，不论采用什么编码系统，什么数据结构(矢、栅)都应在统一的坐标系统下，而坐标系的确定实质是坐标系原点和坐标轴的确定
2、栅格单元尺寸的确定1）原则：应能有效地逼近空间对象的分布特征，又减少数据的冗余度。2）方法：用保证最小多边形的精度标准来确定尺寸经验公式
（三）栅格代码（属性值）的确定
1、中心点法：取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值
2、面积占优法：栅格单元属性值为面积最大者，常用于分类较细，地理类别图斑较小时
3、长度占优法——每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定
4、重要性法：根据栅格内不同地物的重要性，选取最重要的地物类型的属性作为栅格单元的属性值
7、栅格数据编码方法、优缺点及相关压缩
1、直接栅格编码：将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行记录代码数据（奇数行从左到右，偶数行从右到左）
特点：最直观、最基本的网格存贮结构，没有进行任何压缩数据处理
优点：编码简单，信息无压缩、无丢失。缺点：数据量大。
2、游程长度编码：按行扫描，将相邻属性值相同的像元合并，记录代码的重复个数（属性码，长度）
特点：对于游程长度编码，区域越大，数据的相关性越强，则压缩越大，适用于类型区域面积较大的专题图，而不适合于类型连续变化或类别区域分散的分类图（压缩比与图的复杂程度成反比）。
这种编码在栅格加密时，数据量不会明显增加，压缩率高，并最大限度地保留原始栅格结构，编码解码运算简单，且易于检索，叠加，合并等操作，这种编码应用广泛。
优点：压缩效率高（保证原始信息不丢失）；易于检索、叠加、合并操作。
缺点：只顾及单行单列，没有考虑周围的其他方向的代码值是否相同。压缩受到一定限制。
3、块码：采用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
数据对组成：（初始行、初始列，半径，属性值）
特点：具有可变分辨率，即当属性变化小时图块大，对于大块图斑记录单元大，分辨率低，压缩比高。小块图斑记录单元小，分辨率高，压缩比低。所以，与行程编码类似，随图形复杂程度的提高而降低分辩率。
4、链式编码、Freeman 链码、边界链码
主要记录线状地物或面状地物的边界。它把线状地物或面状地物的边界表示为：由某一起始点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。前两个数字表示起点的行列号，从第三个数字开始的每个数字表示单位矢量的方向
1）首先定义一个3x3窗口，中间栅格的走向有8种可能，并将这8种可能0~7进行编码。2）记下地物属性码和起点行、列后，进行追踪，得到矢量链
优点：链码可有效地存贮压缩栅格数据，便于面积、长度、转折方向和边界、线段凹凸度的计算。
缺点：不易做边界合并，插入操作、编辑较困难（对局部修改将改变整体结构）。区域空间分析困难，相邻区域边界被重复存储
5、四叉树编码
常规四叉树
8、矢量数据获取方式及编码方法
1) 由外业测量获得2)由栅格数据转换获得3)跟踪数字化
一、实体式（面条模型）二、索引式（树状）三、双重独立地图编码
四、链状双重独立地图编码
9、矢量数据和栅格数据的比较
10、矢量栅格数据的一体化的概念
将矢量面对目标的方法和栅格单元填充的方法结合起来，具体采用填满线状目标路径
和充填面状目标空间的方法作为一体化数据结构的基础
第三章
1、空间数据库的概念
2、空间数据特征
1）空间特征：一般需要建立空间索引。
2）非结构化特征：
结构化的，即满足第一范式:每条记录定长，且数据项是原子数据.而空间数据数据项变长，对象包含一个或多个对象，需要嵌套记录。
3）空间关系特征：拓扑数据给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。
4）分类编码特征：
一种地物类型对应一个属性数据表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。
5）海量数据特征
3、空间索引的方法有哪些
对象范围索引，格网索引，四叉树索引，R树索引
4、空间数据库的建库步骤
一、需求分析是整个空间数据库设计与建立的基础
二、结构设计指空间数据结构设计，结果是得到一个合理的空间数据模型，是空间数据库设计的关键
1、概念模型：是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型。
2、逻辑模型：是将概念模型结构转换为具体DBMS可处理的地理数据库的逻辑结构(或外模式)
3、物理设计是指有效地将空间数据库的逻辑结构在物理存储器上实现，确定数据在介质上的物理存储结构，其结果是导出地理数据库的存储模式(内模式)。
三、数据层设计
GIS的数据可以按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或专业数据层，原理上类似于图片的叠置
四、数据字典设计
数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。一个好的数据字典可以说是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。
第四章
1、GIS的数据源：地图数据、遥感数据、实测数据、文本数据、统计数据、多媒体数据：声音、图片、视频、已有系统的数据：
2、如何将纸质数据导入电脑中
概念：地图数字化是指把传统的纸质或其他材料上的地图转换为计算机可识别的图形数据的过程，以便进一步在计算机中进行存贮、分析和输出
几何图形数据的采集：
（1）地图跟踪数字化：将需要数字化的（地图、航片）固定在数字化板上，然后设定数字化范围，输入有关参数，设置特征码清单，选择数字化方式（点方式和流方式），就可以按地图要素的类别分别实施图形数字化了
（2）地图扫描数字化：首先通过扫描将地图转换为栅格数据，然后采用栅格数据矢量化的技术追踪出线和面，采用模式识别技术识别出点和注记，并根据地图内容和地图符号的关系，自动给矢量数据赋以属性值
属性数据的录入主要采用键盘输入的方法，有时也可以辅助于字符识别软件
当属性数据的数据量较小时，可以在输入几何数据的同时，用键盘输入：当数据量比较大时，一般与几何数据分别输入，并检查无误后转入到数据库中
3、图层的概念、分层的方法和目的
空间数据可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层。
空间数据分层方法：
1）专题分层
每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。如地貌层、水系层、道路层、居民地层等。
2）时间序列分层
把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。
3）地面垂直高度分层
把距离地面不同高度的数据作为一个数据层。
目的：便于空间数据的管理、查询、显示、分析等
1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单；
2）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空间数据进行查询即可，因而可加快查询速度；
3）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活性；4）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。
4、多元数据如何放入同一系统
各种GIS的数据源、服务目的和各自特征可以不同，但均有统一的地理基础。
地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分
统一的地图投影系统，统一的地理格网坐标系统（地理参照系），统一的地理编码系统
5、我国常用的地图的投影方式有哪些
1)、我国基本比例尺地形图(1：100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5、1：1万、1：5000),除1：100万外均采用高斯—克吕格投影为地理基础；
2)、我国1：100万地形图采用了Lambert投影，其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影保持一致。
3)、我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图多采用Lambert投影和属于同一投影系统的Albers投影(正轴等面积割圆锥投影)；
6、代码和编码的区别
编码：是指确定属性数据的代码的方法和过程。
代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号，是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。
编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码的基础。
7、分类的概念及原则
分类是将具有共同的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。分类是人类思维所固有的一种活动，是认识事物的一种方法
分类的基本原则是：科学性、系统性、可扩性、实用性、兼容性、稳定性、不受比例尺限制、灵活性
8、空间元数据的概念、作用
1）定义：
地理的数据和信息资源的描述性信息。它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。
2）作用：
（a）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源。
（b）帮助数据使用者查询所需空间信息。
（c）组织和维护一个机构对数据的投资。
（d）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。
（e）提供数据转换方面的信息。
9、互操作的概念
指异构环境下两个或两个以上的实体，尽管它们实现的语言、执行的环境和基于的模型不同，但它们可以互相通信和协作，以完成某一特定任务，这些实体包括程序、对象、系统运行环境等
10、Open GIS的含义，目的，特点
OGIS，也叫开放式地理数据互操作规范，它是由开放地理信息系统协会（Open GIS Consortium）制定的一系列开放标准和接口。Open GIS规范是OGC规范的最高层次，是利用软件统一地表示地理数据和地理处理的规范系统
目的：在传统GIS软件与高带宽的异构地学处理环境中架起一座桥梁，具体通过信息基础设施，把地理空间数据和地理处理资源集成到主流的计算机技术中，促使可互操作的商业地理信息处理软件的广泛应用
特点：1）是一种统一的规范，使用户和开发者能进行互操作；
2）能克服烦琐的批处理及导入、导出障碍，在分布操作系统异构数据库环境下获取数据及数据处理功能资源；
3）由于Open GIS独立于具体平台，它只能是抽象层的概念描述，而不是具体的实现。
11、几何数据的采集方式
概念：地图数字化是指把传统的纸质或其他材料上的地图转换为计算机可识别的图形数据的过程，以便进一步在计算机中进行存贮、分析和输出。包括三种方法（一）手工数字化：是指不借用任何数字化设备对地图进行数字化，即手工读取并录入地图的地理坐标数据
（二）数字化仪数字化
（三）扫描矢量化
12、GIS数据质量的内容
1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的误差。
2) 属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。
3) 逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差也会引起逻辑误差。
4) 完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。
5) 现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等。
13、GIS误差来源
（一）源误差：遥感数据、测量数据、属性数据、GPS数据、地图、地图数字化
（二）处理误差：几何纠正，坐标变换，几何数据的编辑，属性数据的编辑，空间分析。图形化简，数据格式转换，计算机截断误差，空间内插
第五章
1、空间数据处理的目的、包含哪些内容
空间数据处理的目的：消除数字化错误；解决比例尺不统一，投影不统一，数据格式不统一，数据冗余，数据表达不连续和图形接边等问题，为空间数据入库及应用创造条件。
包含：坐标变换，图形编辑，拓扑关系的自动建立，图形的剪裁、合并与图幅接边空间插值，数据压缩与光滑，空间数据格式转换
2、坐标变换的和投影变换常用的方法
1、坐标变换----旋转、平移和缩放（狭义）：旋转和平移利用仿射变换进行缩放采用乘以系数进行
2、几何纠正：
通过控制点利用高次变换、二次变换和仿射变换加以改正
3、投影变换：
（1）解析变换法（2）数值变换法（3）数值解析变换法
3、图形编辑的概念
图形编辑又叫数据编辑、数字化编辑，是指对地图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的是在改正数据差错的同时，相应地改正数字化资料的图形。
4、什么叫空间插值（内插外推）
内插:在已观测点的区域内估算未观测点的数据的过程；
外推:在已观测点的区域外估算未观测点的数据的过程.—--预测。
5、什么叫趋势面分析
是一种多项式回归分析技术。多项式回归的基本思想是用多项式表示线或面，按最小二乘法原理对数据点进行拟合，拟合时假定数据点的空间坐标X、Y为独立变量，而表示特征值的Z坐标为因变量。
6、栅格数据向矢量数据转换的步骤
方法一，实际应用中大多数采用人工矢量化法，如扫描矢量化，该法工作量大，成为GIS数据输入、更新的瓶颈问题之一。
方法二1、边界提取2、二值化3、二值图像的预处理4、细化:1）剥皮法2)骨架法5、跟踪6、拓扑化
第六章
1、空间分析的概念
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在提取和传输空间信息。
空间分析早已成为地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息（特别是隐含信息）的提取、表现和传输功能，是地理信息系统区别于一般信息系统的主要功能特征。
2、空间分析有哪些
包括空间查询与量算，缓冲区分析、叠加分析、路径分析、空间统计分类分析等。
3、什么叫空间数据的查询及查询方式
空间数据的查询一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性条件和空间约束条件的地理对象。即根据用户的要求，从空间数据库中找出符合用户需求的空间数据子集，提供用户做进一步的处理工作。
查询方式
1、基于属性（非空间）特征的查询
2、基于空间特性的查询
3、结合空间特性和非空间（属性）特征的查询
4 空间查询语言
5、其它查询方法1）可视化空间查询2）超文本查询
4、什么叫叠置分析、缓冲区分析、DEM、DTM、网络分析
空间叠置分析(Spatial Overlay Analysis)是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠置，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系
Spatial Buffer Analysis：是根据分析对象点、线、面实体自动建立他们周围一定距离的带状区域，用以识别这些实体对邻近对象的辐射范围或影响，以便为某项分析或决策提供依据。
DTM：是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列，是描述地表单元空间位置和地形属性分布的有序集合
数字高程模型（Digital Elevation Model),简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布，其中DEM 是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
网络分析:是运筹学模型中的一个基本模型，即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化
5、GIS中常用的网络分析有哪些
（一）GIS中常用的网络分析问题1．路径分析2．资源分配3．连通分析4．流分析
路径分析是GIS中最基本的功能，其核心是对最佳路径的求解。从网络模型的角度看，最佳路径的求解就是在指定网络的两结点间找一条阻抗强度最小的路径。其求解方法有几十种，而Dijkstra算法被GIS广泛采用
资源分配也称定位与分配问题，它包括了目标选址和将需求按最近（这里的远近是按加权距离来确定的）原则寻找的供应中心（资源发散或汇集地）两个问题。常用的算法是P中心模型
人们常常需要知道从某一结点或边出发能够到达的全部结点或边。这一类问题称为连通分量求解。另一类连通分析间题是最少费用连通方案的求解，即在耗费最小的情况下使得全部结点相互连通。
所谓流，就是资源在结点间的传输。流分析的问题主要是按照某种优化标准（时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等）设计资源的运送方案
6、DEM的采集、表示方法、应用、特点
采集（1）以航空或航天遥感图像为数据源
（2）以地形图为数据源
（3）以地面实测记录为数据源
特点：1）容易以多种形式显示地形信息。2）精度不会损失3）容易实现自动化、实时化。应用：（一）基于DEM的地形信息提取1、坡度2、坡向3、地表粗造度（破碎度）4、高程变异分析5、地貌形态的自动分类
（二）绘制等高线
（三）DEM绘制地面晕渲图
（四）基于DEM通视分析
（五）地形三维图绘制
7、叠置分析的方法、类型
Union运算是求两个数据集的并集的操作，只限于两个面数据集之间。在操作时，两个
面数据集内的所有多边形都被输出到数据集中，在相交的点处多边形将被分裂Intersect运算是求两个数据集的交集的操作，两个数据集中共同的部分将被输出到结果数据集中，其余部分将被排除
Identity运算类似于Union运算，要对两个数据集进行相交计算。不同之处在于，Union 运算保留了两个数据集的所有部分，而Identity运算只保留第一个数据集的所有部分，去掉第二个数据集(称为Identity数据集)中与第一个数据集没有重叠的部分
切割(Clip)：输出层为按一个图层的边界，对另一个图层的内容要素进行截取后的结果与Clip运算相反，Erase运算保留了Clip运算去掉的特征(点、线和面)，而去掉了Clip 运算保留的部分。Erase运算的输出结果来自于被擦除的数据集的属性表，是其部分子集更新(Update)：输出层为一个经删除处理后的图层与一个新特征图层进行合并后的结果对称区别(Symmetrical difference)：输出层为两个输入图层叠加后去掉其公共的区域。
8、实例分析
GIS解决空间问题的一般步骤
1）明确目的、要求；
2）收集（准备）数据并建库;
3）确定GIS空间分析步骤；
4）输出结果；
实例1：道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算
1）明确分析的目的和标准
目的：计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的面积和房产价值；
道路拓宽改建的标准是：
a)道路从原有的20m拓宽至60m；
b)拓宽道路应尽量保持直线；
c)部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除
2）准备进行分析的数据
涉及两类信息：一类是现状道路图；另一类是分析区域内建筑物分布图及相关的信息；3）进行空间操作
a) 选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。
b) 将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位于缓冲区内的建筑物信息。
4）进行统计分析
a) 对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于10层以上的建筑物，将其从选择组中去除，并对道路的拓宽边界进行局部调整。
b) 对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。
5）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。
实例2：辅助建筑项目选址
1）建立分析的目的和标准
目的：确定一些具体的地块，作为一个轻度污染工厂的可能建设位置。
工厂选址的标准包括：
a）地块建设用地面积不小于10000平方米；
b）地块的地价不超过1万元/平方米；
c）地块周围不能有幼儿园、学校等公共设施，以免受到工厂生产的影响
2）从数据库中提取用于选址的数据
一类为全市所有地块信息的数据层；另一类为全市公共设施（包括幼儿园、学校）的分布图。
3）进行特征提取和空间拓扑叠加
从地块图中提取满足条件a)b)的地块，并与公共设施层数据进行叠加
4）进行邻域分析
对叠加结果进行邻域分析和特征提取，去掉周围有幼儿园、学校等公共设施的地块，选择满足要求的地块。
5）将选择的地块及相关信息以地图和表格的形式打印输出。
DEM 的表示方法
DEM
表示方法 数学方法 图形法 整体 局部
傅立叶级数 高次多项式 规则数学分块 不规则数学分块 点数据 线数据 规 则 不规则 水平线 典型线
典型特征 密度一致 密度不一致
三角网
邻近网 山峰、洼坑 隘口、边界 垂直线
山脊线 谷底线 海岸线 坡度变换线
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；
地理信息系统考试试题 一、简答题（70分） 1. 什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？ 3. What are the development periods, status quo and the most urgent key problems to be solved in GIS? 4. How Geo-Spatial Information describe the true word in digital form? 5. Describe metadata conception, types and its function. 6. Illustrate the characteristics of GIS spatial Database and its basic organizing pattern. 7. Describe metadata and its types and function. 二、编程题（30分） 设有一个公路矢量数据文件W.TXT (x1,y1,x1,y2,……)，试求：（1）该公路的总长度 （2）该公路中点坐标（该点到两端点的线路长度相等）
答案： 1. 什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 地理信息系统简称为GIS。关于它确切的全称，多数人认为是Geographical Information System，也有人认为是Geo-Information System。不同领域、不同专业对GIS 的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义： 1）美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。 2）加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。 3）Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。 4）Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。 5）俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。 6）美国国家地理信息与分析中心给出的定义：“GIS为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统”。 7）英国教育部认为：“GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统”。 这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。本人倾向认为：地理信息系统应该是在计算机硬、软件系统支持下，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。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。 地图数据库可以从两个方面来理解：一是把它看作是软件系统，即“地图数据库管理系统”；一是把它看作是地图信息的载体——数字地图。地图数据库使地图信息表现为结构化的数据集合，可以为多个部门使用，从而扩大了其使用范围，减少了大量的不必要的用于重复获取数据而消耗的人力物力；另一方面，地图数据库中的信息（地图数据）可以能以多种方式进行处理，为不同的应用提供决策依据。 地理信息系统与地图数据库的共同点在于：都有地图编辑、输出、查询、检索功能，地图数据库也是GIS的重要组成部分，为综合图形和属性进行深层次的空间分析提供辅助决策信息。本质区别在于：地图数据库侧重于数据的查询、分类及自动符号化等，强调数据显示、管理而非数据分析，地理信息系统不仅实现了地理空间信息的采集、储存、管理，更重要的在于其空间分析功能。 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。地理数据则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。地理信息是地理信息系统赖以进行空间分析的数据基础和理论基础 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？一概念阐述： （1）地图投影：就是把地球椭球面上的点、线(即经纬线)投影在平面图纸上。它是研
地理信息系统复习题（完整版） 1、 什么是数据，什么是信息，以及两者之间的关系？ 数据：是未加工的原始材料，是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，包括数字、文字、符号、图像等，数据本身没有意义。 信息：是数据的含义，是有用的有意义的数据，是数据的内容和解释，它向人们提供关于现实世界的事实知识，作为生产、管理、经营、分析、决策的依据。 两者之间的关系：①数据是信息的载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。 ②数据经过加工才能变成有效的信息，同样的数据经过 不同的处理过程，可变成不同的信息。 ③由于数据和信息之间紧密联系，通常并不严格区分 数据信息 2、 地理信息系统的概念、构成以及功能（5点） 概念：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统是设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示的计算机综合应用技术系统，可描述整个或部分地球表面及其实体的空间地理分布，用以解决复杂的规划和管理问题。 构成：系统硬件、系统软件（专业软件、数据库软件、系统管理软 件）、空间数据（数据来源有室内数字化、外业采集以及其他数据的转换）、应用人员、应用模型 功能：数据输入、预处理、管理、查询和分析、可视化表达输出。 工作原理：空间模型、地理参考系、矢量和栅格数据结构。 3、 地理数据的定义、三个特征（第三章） 地理数据的定义：直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据，是表示地理位置、分布特点的自然现象和社会现象的诸要素文件，包括自然地理数据和社会经济数据。 空间数据的定义：指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间、空间关系等特性。 特征：空间特征 属性特征 时间特征 补充：地理数据是GIS的操作对象，据来源分包括地图数据、影像数据、地形数据、属性数据和元数据。据表示的对象分包括类型数据、面域数据、网络数据、样本数据、曲面数据、文本数据和符号数据。 地理空间一般包括地理空间定位框架及其所联接的特征实体。 地理实体（空间实体）指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。
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。
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
河南理工大学 2011-2012 学年第 2 学期 《地理信息系统概论》试卷（AB卷）答案及评分标准 一、名词解释（共4题，每题5分，共20分） 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。 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 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。 。 1、GIS Geographic Information System，简称GIS，是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。 2、DTM DTM为数字地形模型（Digital Terrain Model），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。数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。 3、缓冲区分析 缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立其周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或者主体对邻近对象的辐射范围或者影响程度，是解决邻近度问题的空间分析工具之一。 4、栅格数据结构 又称网格结构或像元结构，它是基于栅格模型的数据结构。是指将空间分割成有规则的网格，然后在各个网格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。 6、空间叠加分析 空间叠加分析(Spatial Overlay Analysis)是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 7、矢量数据结构 是利用欧几里得几何学中的点、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。它由表示位置的标量和表示方向的矢量两部分构成。 地理信息(Geographic Information)是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图象等的总称，地理信息属于三维空间信息。或：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
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（）
单项选择题： 1.地理信息系统形成于20世纪：（B ） A．50年代 B．60年代 C.70年代 D.80年代 2．地理信息区别与其他信息的显著标志是（ D ） 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 3.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 ） A．大 B.小 C.相当 D.无法比较 4.有一点实体其矢量坐标为P（9.5，1 5.6），若网格的宽与高都是2，则P 点 栅格化的行列坐标为：（ B ） A. P（5，8） B.P（8，5） C. P（4，7） D. P（7，4） 5.“3S”技术指的是：（ A ） A．GIS、RS、GPS B．GIS、DSS、GPS C．GIS、GPS、OS D．GIS、DSS、RS 6.地理决策问题属于：（ B ） ．半结构化决策结构化决策 BA． ．以上都不是．非结构化决策 DC（ D ） 7.对数据文件操作，进行数据记录的交换都要经过： ．缓冲区．GIS软件 D．软盘 A B．用户区 C（ C 获取栅格数据的方法 有：） 8. ．屏幕鼠标跟踪数字化法 A．手扶跟踪数字化法 B C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法（9.矢量结构的特点是： A ） B．定位明显、属性明显A．定位明显、属性隐含．定位隐含、属性隐含C．定位隐含、属性明显 D（ 10.下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是 D ） B．链码 A．直接栅格编码．四叉树编码 D C．游程编码（ B 11.带有辅索引的文件称为：） ．倒排文件 B A．索引文件．随机文件 C．顺序文件 D（中组织属性数据，应用较多的数据库模型是： A ） 12.在GIS A．关系模型 B．层次模型．混合模型 C．网状模型 D（ C ）下列属于13.GIS输入设备的是：．显示器 C A．主机 B．绘图机．扫描仪 D（14.质心量测可用于： D ） B．缓冲区分析．人口变迁分析 A ．人口分布 C．人口预测 D （15.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为： A ） ．连续流方式．开关流方式 A．点方式 B C D．增量方式（ D 在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：） 16. ．数据变换 C D．数据处理．数据压缩数据编辑．A B（ 17.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤： A ） D．属性数据．关系数据．矢量数据扫描数据．A B C（ D ） 18.对于离散空间最佳的内插方法是： B．局部内插法．整体内插法 A D．移动拟合法．邻近元法 C ：DEM下列给出的方法中，哪项适合生 成19.） A （．多边形环路法 B．等高线数字化法 A． C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 20.提取某个区域范围内某种专题内容数据的方法是：（ C ） A．合成叠置 B．统计叠置 C．空间聚类 D．空间聚合
地理信息系统技术应用 项目一GIS平台选择 1、世界上第一个地理信息系统是：（ B ） A．美国地理信息系统 B.加拿大地理信息系统 C.日本地理信息系统 D.奥地利地理信息系统 2、地理信息系统形成于20世纪：（ B ） A.50年代 B.60年代 C.70年代 D.80年代 3、GIS的主要组成部分包括：（ A ） A.计算机软硬件系统、地理数据和用户 B.计算机软硬件系统、.地理数据和分析程序 C.计算机软硬件系统、地理数据和绘图机 D.计算机软硬件系统、网络和用户 4、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按：（ C ） A.数据容量 B.用户类型 C.内容 D.用途 5、地理数据一般具有的三个基本特征是：（ A ） 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 6、下列有关GIS的叙述错误的是：（D） A、GIS是一个决策支持系统 B、GIS是研究地理系统的科学技术保证 C、地图学理论与地图分析方法是GIS重要学科基础 D、GIS是数字地球演变的必然趋势 7、 GIS所包含的数据均与相联系。（ B ） A.非空间属性 B.空间位置 C.地理事物的类别 D.地理数据的时间特征 8、根据应用层次的高低，应用型GIS可分为：（ C ） A.空间管理信息系统、空间事务处理系统、空间决策支持系统 B.空间管理信息系统、空间数据处理系统、空间决策支持系统 C.空间事务处理系统、空间管理信息系统、空间决策支持系统 D.空间数据处理系统、空间管理信息系统、空间决策支持系统 9、以下关于GIS软件企业及其品牌的描述不正确的是：（ D ） A.ARC/INFO是美国ESRI公司的产品 B.ARC/INFO 被公认为是世界上第一个商业化GIS系统 C.MapGIS.SuperMap.GeoStar都是国产GIS基础软件平台 D.ArcGIS.SuperMap.CASS.MapGIS.GeoStar都属于GIS基础软件平台 10、地理信息系统的空间数据是指： ( B ) A.三维图形数据，它们与时间有关 B.图形数据与属性数据，它们与时间有关 C.二维图形数据，它们与时间有关 D.属性数据，它们与空间有关 11、下列有关数据的叙述正确的是： ( B ) A.信息是数据的表达，数据是信息的内涵 B.数据是信息的表达，信息是数据的内涵 C.数据不随载荷它的物理设备的形式而改变
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
理工大学《地理信息系统》试卷纸 (A)卷 2008-2009 学年第 1 学期 班级： ： 学号： …………………………………装……………………………订…………………………线………….……………………………… 适用专业 测绘工程 考核性质 考试 （闭）卷 命题教师 王殷行 考试时间 100分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 总分 得分 评阅人 复核人 一、选择(12×1.5=18分) (请将答案写在答题纸上) ⑴ 一般来讲，下列数据库模型维护（插入、删除等）最复杂的是：( ) A 层次数据库模型 B 网络数据库模型 C 关系数据库模型 D ABC 三种模型没有区别 ⑵ 在MapGIS 中，不属于还原显示的特点有：（ ） A 当该开关被关闭的时候，地物只用简单的直线、曲线显示(忽略部分线型)。 B 如果该开关被打开则系统会根据地物的编码使用相应的线型和填充图案显示地物。 C 当鼠标放在屏幕绘图区边缘时，绘图区图形会向绘图区外方向移动以显示绘图区外的图形。 D 可以加快处理速度，屏蔽不必要的屏幕显示。 ⑶ 如果认为一个标准的圆目标既非紧凑型也非膨胀型，则可定义其形状系数为：A P r ?=π2。其中，P 为目标物周长， A 为目标物面积。如果r ＜1，目标物为：（ ）； A 紧凑型； B 标准圆； C 膨胀型； D 其它； ⑷ 栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，即用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间。下图对三种空间的划分方法不属于栅格数据模型的有（ ）个 A 0个 B 1个 C 2个 D 3个 ⑸ 如右图，若某条道路一边已经绘制完成，另外一边已有一个测点5，在MapGIS 中可以使用哪个命令绘制出另一边：( ) A 采用区段建地物命令 B 采用距离平行复制命令 C 采用过点平行复制命令 D 采用指定特征地物命令 ⑹ MapGIS 输入编辑子系统中矢量化线时若需要增加一个字段（域）存储某些信息（如等高线高程），则采用( )操作： A 修改线属性 B 交互式矢量化 C 修改线属性结构 D 自动矢量化 ⑺ 同一级被包含的多边形有若干个这种包含称为：（ ） A 嵌套包含 B 等价包含 C 多层包含 D 复杂包含 ⑻ 若1至20号点全是某条小路点，需要在MapGIS 中顺次连接进行绘制，则下列方法中效率最高的是： A 采用区段建地物命令 B 将其指定为特征地物 C 采用隔点绘制 D 使用距离平行复制命令 ⑼ 下列属于矢量数据结构特点的是： A 有利于网络分析 B 输出快速，成本低廉 C 图形数据量大 D 数据结构简单 ⑽ 下列说确的是：（ ） A 矢量数据结构要优于栅格数据结构 B 栅格数据结构要优于矢量数据结构 C 矢量数据结构比较适合于叠加分析 D 可以对栅格数据采用压缩技术，如变长编码。 ⑾ 在MapGIS 中自动生成等高线，如果需要将生成的等高线在某地物边缘处断开，则可以：（ ） A 将其指定为嵌套地物 B 使用高程统改命令 C 使用区段建地物命令 D 将其指定为特征地物 ⑿ 如右图，1、2、3三点为实测点的展点，2－3点需要用直角连接，在MapGIS 中绘制该图时，当点取1、2点后采用哪个命令然后再点取3点就可以方便地绘出该图形。（ ） A 指定特征地物 B 区段建地物命令 C 隔点绘制命令 D 距离平行复制命令 二、填表(6+8+8=22分) (请将答案写在答题纸上) 弧段号 起结点 终结点 左多边形 右多边形 C1 N1 N2 P2 P1 C2 N3 N2 P1 P4 C3 N4 N2 P1 Φ ⑴ 结点连接编辑可以顺序查询出环绕N2点的所有多边形，其算法分3步： ① 从弧段文件检索出与当前编辑结点N2相关的所有记录(如上表)； ② 在检索出的记录中，调整当前编辑结点N2所处位置； ③ 从经过代码位置转换的记录中按顺序连接各个多边形。 结点N2连接编辑第①步结果如上表，请据其写出②步结果（填充答题纸上表格）并依据②步结果按顺序给出环绕结点N2所有多边形。（6分） 叠加图形重叠效果 34215
第一章绪论 1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些? 3.地理信息系统中的数据都包含哪些? 4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的? 5.与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学? 7.试举例说明地理信息系统的应用前景。（2005年复试时考过，大题25分） 8.GIS近代发展有什么特点? （2005年复试时考过） 9．城市发展规划中应用GIS的意义有哪些? 10．城市公用事业管理中应用GIS的迫切性有哪些? 11．你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。 12．你认为地理信息系统与自己的生活有关系吗？请举例说明。 13．你认为地理信息系统在政府决策中应该起什么作用？GIS应该具备什么条件？ 14．地籍GIS有些什么特点？GIS功能应如何扩展？ 第二章空间数据结构 1．GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点? （2004年时考过名词解释） 2．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.（2004年时考过名词解释）3．空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。4．矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？（九几年时考过，忘了哪一年了）5．矢量数据在结构表达方面有什么特色？ 6．矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。 7．栅格数据的运算具有什么特点？（2005年时考过，和另一个一起出的） 8．栅格与矢量运算相比较各有什么特征？（九几年时考过，忘了哪一年了）
“地理信息系统原理”课程考试试题一参考答案 一、名词解释 1.地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 2.TIN 即不规则三角网（Triangulated Irregular Network），是一种表示数字高程模型的方法。TIN 模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。 3.元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 4.信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 二、简答题 1.地理信息系统的组成。 一个完整的GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS 的地理容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 （1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS 的物理外壳。包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。 （2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。对于GIS 应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。 （3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。 （4）空间数据：它是由系统的建立者输入GIS ，是系统程序作用的对象，是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性容。主要包括空间位置、空间关系、属性等。 2.简述栅格数据及其主要编码方式。 栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此，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。 栅格数据的主要编码方式包括： （1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。 （2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。 b）游程长度编码：栅格图像常常有行（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
4.根据下面示意图，给出其的矢量数据结构编码。 4.根据下面示意图，给出其的矢量数据结构编码。 点： 点号坐标 1 x 1 , y 1 12 x 12 , y 12 21 X 21 , y 21 28 X 28 , y 28 39 X 39 , y 39 线： ID 起点终点点号 a 39 1 39,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,1 b 28 39 28,40,41,42,43,44,39 c 12 28 12,25,26,27,28 d 1 12 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 e 12 1 12,13,14,15,16,1 f 21 12 12,22,23,24,12 g 1 21 1,17,18,19,20,21 h 28 21 28m 29,30,31,21 i 21 39 21,32,33,34,35,36,37,38,39 多边形
多边形编号多边形边界 I d, e II c, f, h III b, h, i IV a, i, g 模拟试题二 4.下面两个多边形图层 A 和 B，图中标注的是多边形的属性，请画出 A 与 B 两个图层 Overlay 的结果图层 C 的示意图，并标注属性，其中 C 的属性为 C=A+B 。 “地理信息系统原理”课程考试试题一参考答案 一、名词解释 1.地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 2.TIN 即不规则三角网（Triangulated Irregular Network），是一种表示数字高程模型的方法。 TIN 模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。 3.元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 4.信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 二、简答题 1.地理信息系统的组成。 一个完整的 GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映 GIS 的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 （1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是 GIS 的物理外壳。包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。 （2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。对于 GIS 应用而言，通常包括：计算机系
地理信息系统复习资料 1.地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、 图像和图形等的总称。 2.地理信息系统以空间数据作为处理和操作的主要对象，这是它区别于其他类型信息系统的主要标 志，也是其技术难点之所在。 3.其中，通过地理信息系统的空间分析功能可以产生常规方法难以获得的地理信息，实现在分析功 能支撑下的管理与辅助决策支持。这就是地理信息系统的研究核心，也是地理信息系统的主要贡献。 4.GIS是一种计算机系统。 5.地理学是一门研究人地相互关系的科学，研究各个自然要素的生物、物理和化学等的性质和过程， 以及探求人类活动与资源环境间相互协调的规律。它为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法，成为地理信息系统的基础理论依托之一。 6.测绘学是研究对地球上各种物体的地理空间分布信息进行采集、处理、管理、更新和利用的科学 和技术。测绘学不但为地理信息系统提供各种不同比例尺和精度的定位数据，而且其理论和方法可直接用于空间数据的变换和处理。 7.地理信息系统是隶属于信息系统中的一类，属于空间信息系统。 8.与非空间信息系统(如管理信息系统)的主要区别在于它能够处理空间定位数据。 9.地理信息系统也有别于CAD／CAM(计算机辅助设计／计算机辅助制造)系统，后者虽能表达和处理 空间定位数据，但由于应用领域的不同，缺少地理信息系统中的空间分析功能； 10.GIS是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个子系统组成； 11.GIS为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理学则为GIS提供了重要的基 础理论依托； 12.图形工作站的处理器性能比普通个人计算机强劲，且具有专业级的显卡。 13.工程扫描仪能够提供高分辨率、真彩色的近乎完美的图像输入效果，遂逐渐取代图形手扶跟踪数 字化仪而成为地图图形、遥感图像等数据输入最有效的工具之一。 14.地图扫描数字化得到的是图像数据，通常需要再经过栅格到矢量的转换过程才可以生成矢量化的 地理数据。 15.GIS基础软件平台: 指具有丰富GIS专业功能的通用型GIS软件，它包含了处理分析地理数据的 各种基本功能，可作为其他GIS应用软件系统建设的软件平台。 16.GIS应用软件:利用GIS基础软件平台上提供的GIS数据处理与分析功能开发的，特别针对某一具 体应用的信息系统软件，如土地信息系统(1and information systems．LIS)、交通地理信息系统(transportation GIS，TGIS)等。 17.地理数据库存储的数据包含空间数据、属性数据和时态数据等。 18.由于其具有独特的存储空间数据的功能，所以地理数据库也称为空间数据库。 19.由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。 20.根据地理现象在空间上的几何图形表示形式，可将地理现象抽象为点、线、面三种类型，把它们 表达成地理数据通常在逻辑上可以采用矢量和栅格两种数据组织形式，分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。 21.地理信息系统应用人员包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户，他们的业务素质和专业知 识是地理信息系统工程及其应用成败的关键。 22.地理信息系统的数据通常归纳为不同性质的专题或层，数据采集与编辑功能就是把各层地理要素 转化为空间坐标及属性对应的代码输入到计算机中。 23.Roger Tomlinson从1963年开始创建世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统（CGIS）。 因此，Tomlinson被誉为地理信息系统之父。 24.我国规模宏大的1：50000基础地理数据库已经建立，它是目前覆盖全国比例尺最大、数据量最 大、内容最丰富、精度最高的基础地理数据库。内容包括高程、影像、地物、地名、土地覆盖、栅格地图、元数据等7个子库，总数据量5.3TB，相当于8000多张光盘的存储量。它的建成具有
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