“地理信息系统教程”习题及参考答案
第一章绪论
1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？
定义：
数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。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。
联系和区别：
信息与数据是不可分离的。信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息容不会改变。即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
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。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?
GIS定义：
GIS是一个发展的概念。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。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各
种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以
及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决
策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空
间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、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。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。它的定义由两方面组成，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交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，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。
定义⑤：目前有人认为“GIS”从原来强调空间信息技术系统(SYESTEM)，发展到
地球信息科学体系形成(SCIENCE)，现在已强调空间信息服务(SERVICE)。
GIS与地图数据库的异同：
地图数据库有比例尺概念，GIS是为某一特定比例尺建立的一个地图成品仓库，它可由GIS管理，其中的地图具有图形表现属性,一般数据库不需具备这些属性；它是GIS的下游产品，它的更新依赖于GIS，它提供的信息是GIS向人们提供服务的中间产品；GIS是在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，但地图数据库存在的地理要素经人为修改，不完全是真实地理的反映；
GIS与地理信息的关系：
GIS操作对象是空间数据，表达容是与时空有关的地理信息。地理信息是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。地理信息具有地域性、多维结构性、时序性等特征。
2.地理信息系统由哪些部分组成?与其它信息系统的主要区别有哪些?
从计算机系统的角度来看，GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。
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，是系统的核心，按其功能分为GIS专业软件，数据库软件和系统管理软件等）
硬件（各种设备-物质基础，用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间数据，主要包括：GIS主机，GIS外部设备，GIS网络设备等）。
数据（系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础，它具体描述实体的空间特征、属性特征和时间特征）
也有人认为GIS是由硬件、软件、数据、应用模型、开发者和一般用户组成。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。
GIS与其它信息系统的主要区别：
GIS与一般MIS比较
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。但GIS是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。
GIS与CAD和CAM比较
管理图形数据和非空间属性数据的系统不一定是GIS，如CAD或AutoCAD，CAM（Computer
都有
空间坐标系统；
都能
将目标和参考系联系起
来；
都能
描述图形数据的拓扑关
系；
都能
处理属性和空间数据
GIS与CAM比较：
3.地理信息系统中的数据都包含哪些?
GIS数据包括电子数据和非电子数据。或：GIS数据源自地图数据、遥感数据、GPS数据、文本数据、统计数据、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据。
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?
地理信息系统基本功能概述：数据采集、监测与编辑；数据处理与变换（矢栅转换、制图综合）；数据存储与组织（矢量和栅格模型）；空间查询与分析（空间检索、空间拓扑、叠加分析、缓冲分析、网络分析等）；图形交互与显示（各种成果表现方式）。
根据社会和用户的需求，GIS是依托基本功能利用空间分析技术模型分析技术，网络技术，数据库和数据集成技术二次开发环境等，演绎出众多的GIS应用系统。
5.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?
与其它信息系统相比，GIS空间分析作为核心功能是比较独特的。
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?
地理信息系统的科学理论基础是地球信息科学理论，包括地理学、地图学、测量学、数学、统计学、计算机科学等交叉学科以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的科学技术的支撑。
地理信息的研究和方法应该是科学，因它已经具备成为科学的条件，有明确的研究对象和研究手段，有自己的理论体系，有一定数量的研究队伍，有明确的研究领域和广泛的服务对象，已由技术发展为科学。即：Geographic Information System向Geographic Information Science
7.试举例说明地理信息系统的应用前景。
当前，GIS正向着集成化、产业化和社会化发展规律方向迈进，呈现以下主要发展态势：
①GIS已成为一门综合性技术；即GIS集成技术，3S技术等名词的出现。
②GIS产业化的发展势头强劲；
③GIS网络化已构成当今社会的热点；
④地理信息科学的产生和发展。
目前GIS在各行各业都得到应用，如资源规划管理、全球变化、灾害预测等，具有广泛的应用前景。
8.GIS近代发展有什么特点?
GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图，1960年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson 提出了把地图变成数字形式的地图，1963年，又提出GIS这一术语，并建立了第一个GIS――加拿大GIS，随后GIS在全世界迅速发展起来。国际GIS的发展状况
60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）。当时，人们关注的主题“什么是GIS？，GIS能干什么？”；
70年代，巩固时期，（这时由于计算机技术及其在自然资源和环境数据处理的应用，促进GIS迅速发展）。这期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理等方面；
80年代，实验阶段（也是GIS普遍发展和推广应用阶段）。此时，人们把GIS与RS结合，解决全球性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩散问题等；
90年代，全面应用（产业化阶段）。对GIS进一步研究，研究的容集中在“空间信息分析的新模式和新方法，空间关系和数据模型，人工智能引入等方面；现代，普及发展阶段。随着信息网络化发展和深入，GIS与世界接轨,尤其在发展中国家得到重视和发展。
我国GIS的发展
我国GIS起步虽较晚，但发展较快，可分为以下几个阶段：70年代，准备阶段：一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS的重要性，进行极积呼吁，为GIS在我国的发展奠定了与论准备基础并做了一些可行性实验。80年代，试验起步阶段: 这期间，我国在GIS理论探索，规探讨，软件开发，系统建立等方面取得了突破和进展，进行了一些典型，试验专题试验软件开发工作。90年代，我国GIS发展阶段：我国改革开放以来，沿海，治江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引进，急需GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。 96年以来，是我国GIS产业化阶段：近几年来，我国经济信息化的基础设施和重大信息工程已纳入国家计划，一批国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，一批专业遥感基地已建立，并进入了产业化运行，一批综合运用“3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测和图土资源调查中发挥效益，一批高等院校开设了与GIS相关的新专业，培养了一大批从事GIS研究与开发的高层次人才，具有我国自主的GIS基础软件的研制逐步进入了产业化轨道，等等这些都标志我国GIS产业已进入新的发展阶段。
第二章空间数据结构和数据模型
1．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。
地理实体类别及实体容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于比例尺很小，就是一个点，这个点不能再分割，可以把定为一个空间实体，而在大比例尺的市地图上，的许多房屋，街道都要表达出来，所以必须再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见，GIS中的地理实体是一个概括，复杂，相对的概念。
地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的三个特征。
属性特征：对空间实体的属性定义和说明信息。
空间特征：对空间实体的分布位置、几何特征和空间关系的定义。
时间特征：空间实体的时间尺度。
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
地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的不同的特征和和不同的数据类型。
同物理、化学等学科使用的数据类型相比，地理数据是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述，人们常把地理数据称为空间数据。
地理实体数据的特征：
空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。包括定位数据和拓扑数据；
属性特征：表示专题属性（名称、分类、数量等）；
时间特征：指现象或物体随时间的变化。其变化的周期有超短期的，短期的，中期的，长期的。
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。
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？常见的数据的结构有哪些？
数据结构是指数据的组织形式，在计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。空间数据是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述。空间数据的结构主要有矢量数据结构和栅格数据结构。非空间数据主要涉及属性数据。
矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。矢量结构的显著特点：定位明显，属性隐含。
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。栅格结构的显著特点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或数据本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。
常见的数据结构有层状数据、网络数据、关系数据、语义数据、面向对象的数据结构。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？
优点缺点
矢量1、便于面向现象（土壤类，土地利用
单元等）
2、结构紧凑，冗余度低，便于描述线
或边界。
3、利于网络、检索分析，提供有效的
拓扑编码，对需要拓扑信息的操作更
有效。
4、图形显示质量好，精度高。
1、数据结构复杂，各自定义，不便于数据
标准化和规化，数据交换困难。
2、多边形叠置分析困难，没有栅格有效，
表达空间变化性能力差。
3、不能像数字图像那样做增强处理
4、
软硬件技术要求高，显示与绘图成本较高。
栅格1、结构简单，易于数据交换。
2、叠置分析和地理（能有效表达空间
可变性）现象模拟较易。
3、利于与遥感数据的匹配应用和分
析，便于图像处理。
4、输出快速，成本低廉。
1、现象识别效果不如矢量方法，难以表达
拓扑。
2、图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，
需用压缩技术解决该问题。
3、投影转换困难。
4、图形质量转低，图形输出不美观，线条
有锯齿，需用增加栅格数量来克服，但会增
加数据文件。
5．空间数据模型概念和主要类型及比较
空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的描述。空间数据模型的主要类型：基于对象（要素）的模型；网络模型；场模型。
要素模型：
点对象，由特定位置、维数为零的物体；线对象，维度为一的空间组成部分；多边形对象，即面状实体，通常用封闭曲线加点来表示。矢量模型即是基于要素的，将现象看成原型实体的集合，矢量模型的表达源于空间实体的本身，通常以坐标来定义。
网络模型：
地物被抽象为链、节点等对象，同时要注意其连通关系。
场模型：
用于模拟一定空间连续分布的现象，常用栅格数据模型描述。栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，以规则或不规则的铺盖覆盖整个空间。
基于对象的模型强调了离散对象，网络模型表示了特殊对象之间的交互，场模型表示了二维或三维空间中连续变化的数据。
要素模型和场模型的不同在于一个是先选择要素，再回答"它在哪里"的问题；场模型实现选择一个位置，在回答"哪里怎么样"的问题，最后都得到数据。网络模型的基本特征是：节点数据之间没有明确的从属关系，一个节点可以与其他多个节点建立联系，将数据组织成有向图结构，它反映了现实世界中常见的多对多关系，在一定程度上支持数据的重构。
6.栅格数据结构的编码方法如何？
栅格数据的编码方法：
直接栅格编码，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；
压缩编码，包括链码、游程长度编码、块码、四叉树编码、八叉树编码、十六叉树编码等。
链码（弗里曼链码）比较适合存储图形数据；
游程长度编码通过记录行或列上相邻若干属性相同点的代码来实现；
块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域为记录单元；
四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一，还能提高图形操作效率，具有可变的分辨率。
7.矢量数据结构的编码方法如何？
矢量数据的编码方法：
对于点实体和线实体，直接记录空间信息和属性信息；
对于多边形地物，有坐标序列法、树状索引编码法和拓扑结构编码法。
坐标序列法是由多边形边界的x,y坐标对集合及说明信息组成，是最简单的一种多边形矢量编码法，文件结构简单，但多边形边界被存储两次产生数据冗余，而且缺少邻域信息；
树状索引编码法是将所有边界点进行数字化，顺序存储坐标对，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构，消除了相邻多边形边界数据冗余问题；
拓扑结构编码法是通过建立一个完整的拓扑关系结构，彻底解决邻域和岛状信息处理问题的方法，但增加了算法的复杂性和数据库的大小。
8.矢量与栅格数据如何互为转化？
矢量转栅格：
部点扩散法，即由多边形部种子点向周围邻点扩散，直至到达各边界
为止；
复数积分算法，即由待判别点对多边形的封闭边界计算复数积分，来判断两者关
系；
第3章地理数据库 地理数据库（Geodatabase）是一种面向对象的空间数据模型，它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认识。地理数据库在一个公共模型框架下，对GIS处理和表达的空间特征，如矢量、栅格、不规则格网（triangulated irregular network, TIV、网络等进行统一描述和存储，是目前最先进的数据管理模式。本章主要介绍地理数据库的概念，Ueodatabase的数据管理.智能化操作，版本与长事务管理等的原理与操作方法。 3.1 Geodatabase概述 3.1.1 Geodatabase数据模型 Geodatabase和空间数据库（spatial database）在本质上没有很大的区别，只是提法的不同。GIS使用Geodatabase来描述地理数据库的概念与操作，方便起见，本章皆用Geodatabase 描述地理数据库。 Geodatabase是Esri公司经过多年研发，在先前数据模型的基础上进化而来的，是保存各种数据集的“容器”。它建立在标准的关系数据库（RDBMS）基础之上，使用标准关系数据库技术表现地理信息数据模型，并加入了空间数据管理的模式。Geodatabase中所有的数据都被存储在一个RDBMS中，既包括每个地理数据集的框架和规则，又包括空间数据和属性数据的简单表格。Geodatabase为ArcGIS更好地管理和使用地理数据提供了数据接口和管理框架，它集成了所有在ArcGIS中可以使用的数据类型（如要素类、格数据集、表）及其显示、访问、存储、管理和处理的方法。 1.Geodatabase的数据组织 Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据，这些数据对象包括对象类（object class、要素类（feature class）和要素数据集（feature dataset）等。 1）对象类 在Geodatabase中，对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，表现为可关联某种特定行为的表记录。如某块地的主人，在“地块”和“主人”之间，可以定义某种关系。 2）要素类 同类空间要素的集合即为要素类，如河流、道路、植被、用地、电缆等，也就是通常理解的矢量数据中的“图层”。要素类之间可以独立存在，也可以具有某种关系。当不同的要素类之间存在关系时，可将其组织到一个要素数据集中。 3）要素数据集 要素数据集由一组具有相同空间参考的要素类组成。一般而言，在以下三种情况下，可以考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集（简称为要素集）中。 一专题归类表示。当不同的要素类属于同一范畴时，如全国范围内不同比例尺的公路交通专题数据，其点、线、面类型的要素类可组织成一个要素数据集。 一创建几何网络。构成几何网络的不同要素类必须组织到同一个要素数据集中。如燃气网络中，有阀门、减压阀、管路等设备，它们分别对应点或线类型的要素类，在进行燃气网络对应的几何网络建模时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 一考虑平面拓扑。共享公共几何特征的要素类，如用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时，其公共的部分也要求一起移动，并保持这种公共关系不变。此种情况下，
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。
地理信息系统概论 第一章 1:什么是地理信息系统？它与一般的计算机应用系统有哪些异同点？ 答：geographicalhical information system，它是一种特定的十分重要的空间信息系统，是 在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、 信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是，地理信息系统与这些学科和系统之间既有联系又有区别。 （1）GIS与机助制图（数字地图）系统 机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可 视化甚至空间数据的管理，主要功能是强调空间数据的处理、显示和表达，有些数字制图系统包含空间查询功能。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析 功能。 （2）GIS与DBMS(数据库管理系统) 数据库管理系统不仅是一般数据管理系统，而且通常也是地理信息系统中属性数据管理的基 础软件。GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空 间数据的可视化和空间分析等功能。因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加 复杂，在功能上也比后者要多得多。 （3）GIS与CAD系统 二者都有坐标参考系统，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。区别在于CAD系统处理的多为规则几何图形及其组合图形功能较强，属性库功能弱， 缺乏分析和判断能力，而GIS处理的多为地理空间的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，较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作频繁，具有专业化的特征且CAD多在单幅图上操作，海量数据的图库管理能力不如GIS。 （4）GIS 与遥感图像处理的系统 遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件，强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，是GIS的重要信息源，遥感数据经过遥感图像 处理系统处理之后，或是进入GIS系统作为背景影像，或是与经过分类的专题信息系统一道 协同进行GIS与遥感的集成分析。这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2：地理信息系统有哪几部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个地理信 息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较其异同点。 GIS 主要有以下五部分： （1）系统硬件：用以存储、处理、传输和显示地理信息系统或空间数据。 （2）系统软件：是系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作，包括数据输入、处理、数 据库管理、空间分析和数据输出等。 （3）空间数据：地理信息系统的操作对象，它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和 时间特征。 （4）应用人员：GIS应用人员包括系统开发人员和GIS的最终用户，他们的业务素质和专业知识是GIS 工程及其应用成败的关键。 （5）应用模型：GIS 应用模型是为某一特定的实际工作而建立的运用地理信息系统的解决 方案，其构建和选择也是系统应用成败至关重要的因素，是GIS技术产生社会经济效益的关
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（）
地理信息系统教程 第一章概论第一节GIS概念 （一）地理信息 1．数据 2．信息 3．地理信息 4．地理数据 5．地理信息特征 （1）空间相关性（2）空间区域性（3）空间多样性（4）空间层次性 （二）信息系统 1．概念 2．类型 （三）地理信息系统 1．定义基本内涵（4）2．基本特征 （1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力，来自：1）地理数据2）空间分析 （四）外延 第二节GIS功能 （一）基本功能需求 1．位置2.条件3.趋势4.模式5.模拟 （二）GIS基本功能 1．数据采集功能 2．数据编辑处理 3．数据存储、组织与管理功能 4．空间查询与空间分析功能 5．数据输出功能 第三节GIS组成 （一）硬件系统 （二）软件系统 （三）网络 （四）空间数据 1．数据类型：（1）某个已知坐标系中的位置 （2）实体间的空间相关性 （3）与几何位置无关的属性 （五）人员 第四节GIS类型 1
（一）与相关学科关系 （二）与其他信息系统区别与联系1．GIS与机助制图系统的区别与联系2．GIS与数据库系统的区别与联系3．GIS与CAD的区别与联系 4．GIS与遥感图像处理系统的区别与联系（三）GIS应用范畴 1．测绘、地图制图2．资源管理3．灾害监测4．环境保护5．精细农业6．电子商户7．电子政务 （四）地理信息系统发展历程 1．地理信息系统的开拓期（20世纪五六十年代） 2．地理信息系统的巩固发展期（20世纪70年代） 3．地理信息系统技术大发展时期（20世纪80年代） 4．地理信息系统的应用普及时代（20世纪90年代至今） 第二章地理空间数学基础 第一节地球空间参考 （一）三类地球表面几何模型 1．地球的自然表面 2．相对抽象的面:大地水准面大地体 3．地球椭球面：地球椭球 4．数学模型 （二）坐标系统 1．坐标系统的分类及基本参数 2．球面坐标系统建立 （1）天文地理坐标系 （2）大地地理坐标系 （3）空间直角坐标系 3．平面坐标系 （1）高斯平面直角坐标系 （2）地方独立平面直角坐标系 （三）高程基准 1．概念高程是表示地球上一点至参考基准面的距离，就一点位置而言，它和水平量值一样是不可缺少的。它和水平量值在一起，统一表达点的位置。 2．我国主要高程基准 （1）1956年黄海高程系 （2）1985年国家高程基准 2
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
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
地理信息系统教程 第一章绪论 1．信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管理、分析和表达数据的能力。 2．地理信息系统：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3．GIS与IS之间的区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体。 4．GIS系统五个基本组成部分：⑴硬件系统，各种设备-物质基础；⑵软件系统，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；⑶数据，系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础；⑷应用人员，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；⑸应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在 5．地理信息系统基本功能：⑴数据采集与编辑；⑵数据存储与管理；⑶数据处理和变换； ⑷空间分析和统计；⑸产品制作与显示；⑹二次开发和编程 6．地理信息系统应用功能：资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策 第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库 1．地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。 2．地理实体的特征：⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性；⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系；⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化 3．地理实体数据的类型：⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据；⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据；⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4．点：有特定位置；线：具有相同属性的点的轨迹，由一系列的有序坐标表示；面：对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。由封闭曲线加内点来表示；体：用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性 5．空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。其分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型 6．矢量数据获取方式：⑴通过外业测量获得，利用测量仪器记录测量结果，然后转换到地理数据库中；⑵跟踪数字化，用跟踪数字化的方式把地图变成离散的矢量数据；⑶间接获取：a栅格数据转换b空间分析 7．矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。8．栅格数据结构：是指将地表区域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。 9．栅格数据获取途径：手工获取；扫描仪扫描；由矢量数据转换而来；遥感影像数据；格网DEM数据 10．拓扑关系：是一种对空间结构关系进行明确定义的方法，指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。 11．拓扑元素量、质不变及相互关系——欧拉公式：c + L = A+P（P: 点数；L: 线数；A: 面数；c: 常数，为多边形地图特征，若A包含边界里面和外面的多边形，则c=2；若A仅包含边界内部多边形，则c=1） 12．矢量和栅格数据结构的比较：⑴矢量数据结构优点：便于面向现象(土壤类型等)的数据
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
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
“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
“地理信息系统教程”习题及参考答案 第一章绪论 1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？ 定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。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。 联系和区别： 信息与数据是不可分离的。信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。即不随载体的物理设备形式的改变而改变。 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。 数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。 不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。 2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? GIS定义： GIS是一个发展的概念。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。 定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。 定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。 定义③：是为了获取、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。 定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。它的定义由两方面组成，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交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析
山东理工大学《地理信息系统》试卷纸 (A)卷 2008-2009 学年第 1 学期 班级: 姓名: 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)最复杂的就是:( ) 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与填充图案显示地物。 C 当鼠标放在屏幕绘图区边缘时,绘图区内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 栅格数据模型就是基于连续铺盖的,它就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号点全就是某条小路点,需要在MapGIS 中顺次连接进行绘制,则下列方法中效率最高的就是: 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就是: 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 下列说法正确的就是:( ) 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
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 “地理信息系统教程”习题及参考答案 第一章绪论 1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？ 定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。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。 联系和区别：信息与数据是不可分离的。信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。即不随载体的物理设备形式的改变而改变。 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。 数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。 不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。