地理信息系统概论课后习题部分答案
第一章
1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？
答：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。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，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: （1）GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，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。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) 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地多。（3）GIS 与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。（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。它主要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。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个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？
（1）系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）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；（5）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。
3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么？
答：地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。
4、根据你的了解，阐述地理信息系统的相关学科及关联技术，并就地理信息系统基础理论的简历和发展问题，发表你的意见和观点？
答：地理信息系统与其他相关学科系统间的关系（1）GIS 与地图学GIS 是以地图数据库（主要来自地图）为基础，其最终产品之一也是地图，因此它与地图有着极密切的关系。GIS 是地图学理论、方法与功能的延伸，GIS 与地图学一脉相承，它们都是空间信息处理的学科，地图学强调图形信息传输，而GIS 则强调空间数据处理与分析，地图学与GIS 之间的联系是通过地图可视化工具与他们的潜力来增强GIS 的数据综合和分析能力。（2）GIS 与一般事务数据库GIS 离不开数据库技术。数据库技术主要通过属性来管理和检索，但一般没有空间概念，GIS 恩能够处理空间数据。（3）GIS 与计算机地图制图计算机地图制图技术的发展对GIS 的产生起了有力的促进作用，的出现又反过来为地图GIS 制图提供了现代化的先进技术手段。数字地图是GIS 的数据源，也是GIS 的表达形
式，计算机地图制图是GIS 的重要组成部分。（4）GIS 与计算机辅助制图（CAD）GIS 处理的多为自然目标，CAD 处理的多为规则几何图形及其组合。GIS 的属性库内容结构复杂，功能强大，图形属性的相互作用十分频繁，且多具有专业化特征。
5、地理信息系统课应用于哪些领域？根据你的了解论述地理信息系统的应用和发展前景？答：现今地理信息系统已应用于测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害监测、环境保护、国防、宏观决策支答：空间数据的拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS 中，它不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都具有非常重要的意义。意义：（1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就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；（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询；（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。
3、试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征？
答：矢量数据的特点：用离散的点、线、面织成的边界或表向来表达空间实体，用标识符表达的内容描述空间实体的属性。描述的空间对象位置明确，属性隐含。矢量数据之间的关系表示丁空间数据的拓扑关系。栅格数据的特点：用离散的量化的网格值来表示和描述空间目标；具有属性明显、位置隐含的特点；数据结构简单，易于遥感数据结合，但数据量大；几何和属性偏差；面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系。（1）栅格数据结构类型具有“属性明显、位置隐含”的特点，它易于实现，且操作简单，有利于基于栅格的空间信息模型的分析，而采用矢量数据结构则麻烦的多；（2）但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，工作效率较低。因此，对于基于栅格数据结构的应用来说，需要根据应用项目的自身特点及其精度要求来恰当地平衡栅格数据的表达精度和工作效率两者之间的关系。（3）另外，因为栅格数据格式的简单性（不经过压缩编码），其数据格式容易为大多数程序设计人员和用户所理解，基于栅格数据基础之上的信息共享也较矢量数据容易。矢量数据具有“位置明显，属性隐含”的特点，数据表达精度较高数据存储量小，较高分辨率，便于进行网络分析，但在多辨析跌至和抠门那个键均值处理等操作比较苦难。
4、请简述平面控制网和高程控制网在GIS 中的应用？
答：平面控制网用以确定在地球上得平面位置通常是地理经纬度坐标；高程控制网利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供地形信息。
5、什么是4D 数据？它们与矢量和栅格数据之间具有什么联系？
答：4D 数据是指：数字线画图数据（DLG）、数字栅格数据（DRG）、数字高程模型数据（DEM）、数正射影像数据（DOM）; 数字线画图数据（DLG）:是现有地形图要素的矢量数据。数字栅格数据（DRG）：是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。数字高程模型数据（DEM）：是艺术字形式表达的地形起伏数据，也是矢量数据；数正射影像数据（DOM）：是对遥感数字影像，经像元进行投影差改正、镶嵌，也是一种栅格形式的数据。
6、什么是游程编码？游程编码的压缩效果与哪些因素有关？
答：游程编码是逐行将相同值得栅格合并，记录合并后栅格的值及合并栅格的数量（即游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。游程编码的压缩效果主要取决于栅格数据的性质级与原图的复杂成反比，变化多得部分有游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单压缩效率就越高。
7、什么是栅格四叉树结构？请比较常规四叉树与线性四叉树的区别？
答：栅格四叉树结构是指将空格键区域按照四个象限进行递归分n 次，每次分割形成2n*2N 个子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。常规四叉树与线性四叉树的区别：常规四叉树：常规四叉树每个节点通常储存 6 个量，即4 个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值。常规四叉树可采用子下而上的方法建立，对栅格按莫顿码顺
序进行检测，这种方法除了要记录叶节点，还要记录中间节点。常规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩阵很大，存储和处理整个矩阵较困难时，可用常规四叉树存储法；线性四叉树：线性四叉树每个节点只存储 3 个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线性四叉树编码不需要记录中间节点的、0 值节点，也不适用指针，仅记录非0 值也节点，并用莫顿码表示叶节点的位置。线性四叉树比常规四叉树节省存储空间；由于记录节点地址，既能直接找到其在四叉树中的走向路径，又可以换算出他在整个栅格区域内的行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辨率可不同，即可精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作和运算。
8、什么是TIN？Grid 和TIN 在表达曲面数据的时候各有什么特点？
答：Grid 规则网格和TIN 不规则三角网都是表示数字高程的两种方法。Grid 规则网格通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的一个元素，对应一个高程值；TIN 不规则三角网是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每份三角形要求尽量接近等边形状，并保证由最近邻点构成三角形，即三角形的边长之和最小。特点：Grid 规则网格：可以很容易地用计算机进行处理，特别是栅格数据结构的地理信息系统。它还可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得它成为数字高程模型（DEM）最广泛使用的格式。规则格网的缺点是不能准确表示表面网格所代表的地形的结构和细部：在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余；在不改变格网大小的情况下，又难以表达复杂地形的突变现象。此外，规则格网的数据量通常比较大，给数据管理带来了不便，需要进行压缩存储。如果采用无损压缩难以达到很好的压缩效果，如果要保证压缩效果，只能采用有损压缩，即牺牲了地形的细节信息。TIN 不规则三角网：减少了规则格网带来的数据冗余，同时在计算效率和表达精度方面也有其优越性。不规则三角网的数据存储方式比规则格网复杂，不规则三角网与规则格网不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征。
第三章
1、比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。P108
答：移动拟合法：是只对每一个待插值点P 用一个多项式曲面拟合该店附近的表面，从而计算出该点的高程值。
3、试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程？
答：原理：将被插值的莫要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。优点：实施过程：首先是利用那些摇摇用来插值的离散点集合建立一个变量图，变量图通常包括两部分，一个是根据实验获得的变量图，另一个是模型变量图。其次将变量图用来计算Kriging 方法中的权重。
4、请举例说明常用的矢量和栅格数据的转换方法？
矢量转栅格：矢量转栅格：内部点扩散法，即由多边形内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；射线算法和扫描算法，即由图外某点向待判点引射线，通过射线与多边形边界交点数来判断内外关系；边界代数算法，是一种基于积分思想的矢量转栅格算法，适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换，方法是由多边形边界上某点开始，顺时针搜索边界线，上行时边界左侧具有相同行坐标的栅格减去某值，下行时边界左侧所有栅格点加
上该值，边界搜索完之后即完成多边形的转换。栅格转矢量：即是提取具有相同编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑栅格转矢量关系，并表示成矢量格式边界线的过程。步骤包括：多边形边界提取，即使用高通滤波将栅格图像二值化；边界线追踪，即对每个弧段由一个节点向另一个节点搜索；拓扑关系生成和去处多余点及曲线圆滑。答：矢量向栅格转换方法：矢量向栅格转换处理的更笨任务就是把点、线或面的矢量数据，转换成对应的栅格数据，这一过程叫做栅格化。栅格化可以分别针对点、线和面来进行，点的栅格化是线和面栅格化的基础。转换方法：立矢量数据的平面直角坐标系和栅格行列坐标系之间的对应关系。点的栅格化：矢量坐标（x，y），转换后的栅格但愿行列值（I，J）；线的栅格化：线的栅格化先分解成折线的每一个线段的栅格化，对应一条线段的栅格化，先使用点栅格化地方法，栅格化线段的两个端点，然后再栅格化线段中间的部分；面得栅格化：基于弧段数据的栅格化方法与线段栅格化地方法类似，基于多边形数据栅格化地方法，这种方法是以非拓扑的实体的实体多边形作为栅格化地处理单元，将一个多边形的内部栅格单元赋予多边形的属性值，基于多边形数据的栅格化方法包括：内点填充法、边界代数法和包含检验法等。栅格向矢量的转换方法：栅格数据结构向矢量数据结构转化又称为矢量化。矢量化方法：1）二值化，想根据栅格数据建立一个阈值，再根据这个阈值将不同的数据灰度严肃哦到2 个弧度形成二值图。2）细化，是消除线画横断面栅格树的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。细化又可分为“剥皮法”，和“骨架法”两大类。“剥皮法”：实质是从曲线的边缘开始，每一次剥掉等于一个栅格宽的一层，直到最后留下彼此连通的由单个栅格点组成的图形。“骨架法”3）跟踪法：是讲细化处理后的栅格数据转换为从节点出发的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储线段的坐标。栅格数据的矢量化方法：1）首先在栅格数据中收索多边形边界弧段相交处的节点位置；2）接着从收索出得节点里任选一个座位其实跟踪节点，顺着栅格单元属性值不同的两个栅格单元之间进行多边形边界弧段的跟踪，记录每一步跟踪的坐标，直到另一个节点为止；3）最后将各宗得到的弧段数据连接组织成多边形。
6、试述GIS 空间拓扑关系编辑的功能及具体算法？P106 、空间拓扑关系编辑的功能及具体算法？
答：1）多边形连接编辑功能：首先要找出要编辑多边形相关的所有记录，其次找在找出的记录中，检查当前编辑的多边形所处的位置：如果带编辑的多边形在左多边形位置，将之与处于有多边形位置的多边形号相交换，同时也将该记录的节点号位置作相应的交换，反之则该记录的所有数据顺序不作改变；随后，从经过代码位置转换的记录中，任取一个起始节点作为起点，顺序连接各个节点，必要时可对记录的前后顺序作调整，是的连接的节点能自行封闭；如节点不能闭合则必须改正出错得记录。2）节点连接编辑功能：首先从弧段文件中找出与当前编辑的节点相关的所有记录；其次在找出的记录中，检查当前编辑的节点所在的位置：如果待编辑的节点在起始节点位置，将之与处于终止节点位置的节点号相交换，同时也将该记录的多边形号位置作相应的交换反之则该记录的所有数据项顺序不作改变；再者，从经过代码位置转换的记录中，任取一个左多边形作为起点，顺序连接各个多边形，同样必要时可对记录的前后顺便作调整，使得连接的多边形能首尾呼应。
7、仿射变换的原理及其误差纠正的方法？
答：放射变化是几何纠正的常用方法，放射变换后的特性直线变化后任是直线，平行线变化后任是平行线，不同方向上的长度比发生变化；
8、请简述地图投影的分类及作用？
答：地图投影实质是将地球托球体面上的经纬度线间按照一定的数学法则转移到平面上，在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法；地图投影分类：按地图投影的构成方法可分为：1）几何投影：方位投影、圆柱投影、圆锥投影按球面与投影免
得几何位置不同可风为正轴投影、横轴投影和斜轴投影；2）非几何投影：伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影按地图投影变形性质可分为：等积投影、等角投影、任意投影第四章
1、空间数据库的概念及其组成部分有哪些？P110
答：空间数据库主要是为GIS 提供空间数据的存储和管理方法。空间数据库由三个部分组成：空间数据库存储、空间数据库管理系统、空间数据库应用。
2、空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容？
答：空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。具体步骤和内容为：1）需求分析：即用系统的观点分析与某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合；2）概念设计：把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来。3）逻辑设计：空间数据库逻辑设计的任务是，把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提共的工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出来；4）物理设计：数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。
3、语义数据模型中的实体—联系模型的图示中有那些基本元素？
答：.实体—联系模型由1）实体：实体是对客观现存的其独立作用的食物的一种抽象；2）联系：联系是实体见有意义的相互作用或对应关系；3）属性：属性是对实体和联系特征的描述。
4、什么是关系数据模型？其中的基本概念，如元组、属性、关键字、模式、关系数据库、关系完整性等的含义分别是什么？
答：关系数据模型是将用户对数据的视图与其物理实现分割开来，从而使得关系模型十分有利于数据库的设计。基本概念含义：元组：每个实例对应于表中的一行，在关系镇南关叫做元组，相当于通常的一个记录；域：表中的列表示属性，叫做域，相当于通常记录中的一个数据项；属性：关键字：关系中的某一属性组，若它的唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字；关系模式：关系数据库：一系列关系的集合构成一个关系数据库；关系完整性：关系的正确性相容性和有效性；5、在关系数据模型设计中，函数依赖和范式的含义是什么？
函数依赖：是由数学理论派生的术语，它表征一个属性集合的值，对另一属性值集合的依赖性。范式：由于关系的属性之间存在着多种关系依赖特性当用关系模式表达时，一些不良的语义特性就可能造成数据存储的冗余及由此造成的数据操作的异常，所以提出了必须遵循的一些规范化形式，称范式。
6、面向对象数据模型中的基本概念，如对象、消息、继承、重载、多态、概括、聚集的含义是什么？
答：对象：人们对世界上的事物的认识形成概念使我们可以感知和推理世界上的事物，这些概念运用到的事物称为对象；
消息：是对象与对象之间相互请求或相互协作的唯一途径；类：是对一组对象的抽象描述，它将改组对象所具有的共同特征集中起来，以说明改组对象的能力和性质；继承：是对具有层次关系的属性和操作进行的共享的一种机制；重载：一个类型上可以才能在使用名的方法，当出现这种方法时，必须按照某种明显的方式区分它们，将这种特性称为重载；多态：是只同一个消息可以根据发送消息对象的不同采用多种不同的行为方式；概括：是吧举有相同特征和草做的类归纳在一个更一般的超类中；聚集：聚集反映了潜逃对象的概念，仙桃对象是有一些其他对象组成的，他是用来描述更高层次对象的一种形式。
7、什么是空间数据库索引？主要的空间数据库索引有哪些？
答：所谓空间数据库索引就是依据空间实体的位置形状或空间实体的某种空间关系，按一
定的顺序排列的一种数据结构。主要的空间数据库所以有：范围索引、格网空间索引、四叉树空间索引。
8、什么事空间元数据？空间元数据的作用是什么？答：空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的质量表示方法，空间参考和管理方法等特征的数据，是实现空间信息共享的核心标准之一；空间元数据的作用是帮助空间数据的使用者查询所需的空间信息进行空间数据的共享，进一步处理空间数据。
第五章
1、试解释缓冲区分析和叠合分析概念，并举例说明这两种空间分析方法的用途？
答：缓冲区分析是指在点、线、面试题的周围，自动建立的一定宽度的多边形区域或带状区域；叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，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。缓冲区分析应用于某一主题对象对邻近对象在一定辐射强度或影响强度天剑侠的影响区域分析。叠合分析应用于查询和和建模方面，也很有效的解决插值问题。
2、比较缓冲区查询与缓冲区分析的概念？
答：1.缓冲区查询与缓冲区分析不是一个概念的两种形式，缓冲区查询属于数据查询，而缓冲区分析属于数据的空间分析；2.缓冲区查询不对原有图形进行切割，只是根据用户需要给定一个点缓冲、线缓冲或面缓冲的距离，从而形成一个缓冲区的多边形，再根据多边形检索的原理，检索出言该缓冲区多边形内的空间地物。而缓冲区分析对原有图形进行切割，形成一个点缓冲、线缓冲或面缓冲的距离，从而获得该缓冲区多边形内的空间地物。3、P172 4、讨论从数字高程模型中还可以派生出那些数字地形数据？
答：高程模型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的一个分支。因此高程模型可以派生出如：坡度、坡向、曲面面积等地形数据。
5、试以格网DEM 数据为数据源，提取山丘地区的山顶高程信息。
答：1）以地表单元网格四个顶点的高程的平均值为该单元的平均高程；2）一地表单元格顶点的高程与研究区域内最低点高程只差打得平均值为该单元的相对高程；3）高程变异是反映地表单元网格个顶点高程变化的指标数字高程模型(DEM)包括平面位置和高程数据两种信息，可以直接在野外通过全站仪或者GPS 等进行测量，也可以间接地从航空影像或者遥感图像以及既有地图上得到。具体采用何种数据源和相应的生产工艺，一方面取决于这些源数据的可获得性，另一方面也取决于DEM 的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等数据来源航摄影测量数据采集，，形图数字化地形图数字化就是指对地形图中的地形要素进行数字化处理，从模拟数据，地形图，现场测量，其它数据源中获得数字数据：手扶跟踪数字化：描数字化或屏幕数字化
6、什么是地图代数，主要存在那些地图代数的方法？
答：地图代数是以一尺度空间内栅格点集的变换和运算来解决地理信息的图形符号可视化及空间分析的新型理论和方法。主要存在基于栅格数据的叠合分析方法。
7、什么是V oronoi 图，他有哪些主要特征和用途？
答：它是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N 个在平面上有区别的点，按照最邻近原则划分平面；每个点与它的最近邻区域相关联。
Voronoi 图特征：1）所有Voronoi 图都是凸多边形；2）V oronoi 多边形的顶点是相邻已知点构成的三角形外接圆的圆心3）所有这些外接圆的内部不包含已知点。Voronoi 图的用途：可以用该已知数据点的数据来表达和分析该多边形内的所有其他数据点，V oronoi 图可以用于空间插值计算。8、请简述Dijkstra 算法及其在GIS 最短路径分析中的应用？答：Dijkstra 算法是按路径长度递增顺序产生各顶点的最短路径。算法过程：设最短距离已确定的顶点集合称为红集点，最短距离尚未确定的为蓝集点。1）按路径长度递增顺序产生
各蓝顶点的最短路径；2)在当前蓝点集中选择一个距离最小的蓝点来扩充红点集，以保证算法按路径长度递增的顺序产生各顶点的最短路径；3）没扩充一个蓝点到红点集中，则剩余的蓝点的路径按照新加入的红点作为中间顶点进行修正，一旦加入新顶点使得蓝点路径长度最短，则用变短的路径代替原来的蓝点路径长度，重复以上过程；4）直到所需求的蓝点已扩充到红点集时，算法结束。应用：1）选择要进行计算的两个结点；2）对这两个结点进行联通分析，即采用宽度优先搜索方法，来快速判断这两个结点之间是否联通，也就是确定是否存在计算最短路径的必要，若联通则进行3）调用Dijkstra 算法，计算两个结点之间的最短路径4）进过对计算出来的最短路径树进行优化处理后，生成最终的最短路径树，输出并推出。
第六章
1、结合你的兴趣领域（水土保持、洪水防灾、土地分等定级等），叙述基于GIS的地球科学应用模型的建模步骤和方法？
答：利用GIS 的数值分析方法来估算土壤水土流失程度，首先确定土壤流失的数字分析模型，根据模型确定影响土壤流失的因子，这些因子必须能够反映不同的土壤的性质，不同的坡面形态，以及不同的植被条件；然后选择格网尺寸，建立各个影响因子的栅格数据；最后将多种信息加以复合，确定研究地区土壤流失量的各种不同等级，为制定区域的水土保持规划提供依据。应用模型的步骤：1）明确分析目的评价准则2）准备分析数据3）空间分析操作4）结果分析5）解释评价结果。
2、通过应用实例或实际操作过程图，说明在解决地球科学问题中，如何将地球科学知识与GIS 应用过程进行有机结合，并讨论两者之间的相互关系？
答：地球科学是一门研究地球资源、环境演化规律与人类社会活动之间相互作用关系的科学，它寻求人类社会与环境协同演化、持续发展的途径。现在已发展为集自然科学、技术科学与社会科学为一体，是由多学科科学体系组成的边缘学科，是21 世纪的支柱性科学。地球科学是GIS 两个理论基础支持点的其中一个，它涉及信息的组织、存储、处理、可视化表示及传输中的理论问题和实践问题。而随地球科学工作的不断深入，地球科学的难度逐渐增加，以往单一的研究方法已难见成效。越来越多的人认识到，只有将地球科学领域的不同研究方法得到的信息进行综合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年来计算机技术的进步特别是GIS 技术的发展使这一可能变成现实。操作过程图P197 土壤侵蚀数据处理流程图
3、为公园选址，要求该公园的位置必须是从主要公路上容易到达，要减少噪声干扰，同时依山傍水，而且公园的可利用面积最大。试以GIS 方法模拟选址分析步骤，设计其数据处理流程图，并说明其有关的操作和算子。
分析目的：确定建立公园的合适区域评价准则：1)相对安静（离公路0.2 公里之外）且交通方便（离公路0.8 公里之内）2)依附在大小适中的天然河流上，即等级为 2 的河流才适合建公园。3)公园选址要避免沼泽地，即土地利用图中非沼泽地的适合建公园。所需数据：交通图水系图（带有分级属性的水系图）土地利用图具体步骤：1)对交通图中的公路分别建立0.8,0.2 公里缓冲区2）将两缓冲区进行空间叠置（擦除分析）得到公园候选区域---zones 3）通过赋属性再分类，将土地利用图分成沼泽地及非沼泽地两类（1 为非沼泽地，0 为沼泽地）；4）合并土地利用图中属性相同的相邻多边形的边界，得到Marsh 层；5)将Marsh 层和zones 进行多边形空间叠置分析（相交分析或裁剪分析），得到zones 内的土地利用区域Zmarsh；6)将Stream 层与Zmarsh 进行空间叠置（相交分析）7）查询输出所选中的区域。查询“土地利用类型=‘1’”且“河流等级=‘2’”的区域，该区域即为公园建立的候选地址。具体操作步骤：1）建缓冲区将交通图层添加到新的Map 中，Layers 的Properties，General 栏中的Unit 设置为meters 点在2）空间叠置分析3）
查询选择Selection 菜单下的Select By Attributes，在弹出的对话框中输入查询语句
4、GIS 支持下的建设项目科学管理与分析（选自2000 年国产GIS 基础软件测评试题）。背景条件：现有一经济开发区，它由五大功能区组成，各功能区范围地理坐标和允许排污负荷量如图表A、表B 所示。现在此经济开发区内有两个建设项目（其地理坐标如表C 所示），它们的设计排污量负荷分别为5t/km2 和8 t/km2。
环境管理审批条件：建设项目通过环境审批的条件是建设项目设计排污量负荷不超过建设项目所占功能区允许排污量负荷之合。
题目要求：（1 ）编制专题地图：①开发区功能区图，显示出各功能区的面积、允许排污负荷量（要求有图例）；建设项目图，显示建设项目及其与开发区各功能区的空间位置关系。
②建设项目图，显示建设项目及其与开发区各功能区的空间位置关系。
（2 ）、输出统计表①建设项目使用开发区各功能区土地面积统计表；假设项目在开发区各功能区的排污负荷量统计表；②假设项目在开发区各功能区的排污负荷量统计表；③项目审批结果表（表格形式可按环境项目审批条件自行设计）。
（3）建设项目可行性分析：对不可行的建设项目，可通过移动其地理坐标，使之满足环境管理审批条件。试给出在地理坐标移动最小的前提下的解决方案。（4）构建可完成上述要求、（1 ）、（2）、（3）任务的应用界面，使之能够适用于其他建设项目环境管理。功能区坐标A区X Y 0 0 2 0 2 2 0 2 0 0 B区X 0 4 0 0 Y 6 10 10 6
C区X 0 2 6 4 0 0
Y 2 2 4 10 6 2 功能区D E D区X 2 8 6 2 2 Y 0 0 4 2 0
E区X 8 10 10 4 8 Y 0 0 10 10 0 表B 表C
各功能区允许排污负荷量功能区允许负荷量/(t.km-2) A 2.0 B 8.0 C 6.0 两个新建项目的地理坐标项目1 项目 2 X Y X Y 1 1 4 6 3 1 8 6 3 4 8 2 允许负荷量/(t.km-2) 5.0 10.0 项目3 X -1 1 Y 4 1
项目4 X 4 4 Y 2 6
第七章
1、试述应用型GIS 开发的过程和方法，并比较原型法和生命周期法设计的特点？
答：过程：系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护；方法：生命周期设计法、原型化设计法；生命周期设计法：如果系统设计按阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施；特点：1）严格分阶段进行，便于组织管理2）系统开发过程比较长3）新系统效果的可见性差4）最终用户的反馈比较迟5）不容易把握用户需求的变化；原型设计法：根据用户需求由用户与开发人员共同商定开发目标，设计初步方案，在较短时间内开发出一个能满足用户基本需求的初步原型或系统雏形，交用户使用，经一段时间运行，根据用户意见对原型加以修改或填充，如此反复进行，最终形成一个比较完善和质量较高的应用型GIS；特点：1）用户能积极的产于新系统的设计实现2）开发人员及时获取用户反馈意见3）能更快看到系统的实际效果4）系统的开发的风险降到最低。
3、以实例说明GIS 用户界面的基本类型和设计方法
答：用户界面人机对话的工具，他与功能模块一一对应，做到各模块之间的界面的形式一直2）用户可以分为若干层，便于逐层调用；根据功能模块不同，可分为：菜单式、命令式或表格式的界面；所有界面以体现以人为本的原则，做到界面友好美观，并时时提丰富的帮助的有效信息，使用户易懂易学易掌握。实例自己举
5、为什么制定GIS 标准化的工作日以受到关注？目前正在从事这项工作的国际组织有哪些？
答：随着信息革命在全球的兴起，地理信息标准化的工作日益受到关注。主要是因为GIS 标准化有益于促进空间数据的交换（数据是GIS 的处理对象，由于地理数据自身的复杂特
点，造成GIS 技术研究和应用的许多共性问题，这些问题如果没有标准参考，会对数据质量，数据库设计，数据产品测评造成影响），促进空间数据共享（共享和交换永远是GIS 技术追求的最高目标，共享目标的实现同样需要一系列技术标准为约束）和促进软件的共享（数据工程规范和标准和提高软件开发效率，共享软件成果的保证）。
目前这项工作的国际组织有：1）ISO/TC211、贵哦及标准化组织TC211 专题组、2）FGDC,美国联邦地理数据委员会、3）CEN/TC287，欧洲标准化委员会；4）OGC，美国OpengGIS 委员会；5）MEGRIN，欧洲地图事务组织；6）CGSD，加拿大标准委员会。
第八章
1、GIS 产品有哪些表现形式？各适合在什么情况使用？
答：按输出的载体类型分类：1）常规地图（是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的，是GIS 产品的重要输出形式）2）数字地图（一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式）按输出的内容和形式分类：1）全要素地形图（在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用统一坐标系统地图投影和分幅编号，比列尺系统，以及统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比列尺地形图）2）各类专题地图(突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图)3）遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围的各种资源环境数据，成为GIS 重要数据源之一）4）统计图表与数据报表
2、简述GIS 图形输出的内容是什么？
答：1、图形坐标系与颜色模型：1）图形坐标系统（地球表面世界坐标系、输出设备的物理坐标系）2）颜色模型与颜色空间（RGB、CMYK、HSV 颜色模型）3）GIS 图形数据结构与数据库；2 输出的几何变换：1）二维图形变换2）地图投影变换；3 地形图与专题地图的输出组织形式：1）透明图层与影像图层2）专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）3、试述GIS 图形输出的组织形式及地图图面配置的内容和要求？
答：3 地形图与专题地图的输出组织形式：1）透明图层与影像图层（GIS 数字地图通常以图层形式进行组织，每一个图层包含地图的一个不同要素，常放在不同图层中。图层是透明的，个图层叠加在一起构成完整的一幅地图）2）专题地图的符号系统（点位、线、面状符号）（专题地图特征的表达时运用不同地图符号来实现的，符号子啊地图中的位置取决于他所表现的实体的位置，符号的形状的大小取决于实体的质量和数据特征）
4、试述面状符号图制图原理及方法步骤？、
答：制图方法和步骤：1）根据制图要素专题内容的数据序列和制图目的，进行专题数据的统计分析和分级；建立与专题数据分级结构向对应的制图单元的多变性边界数据文件；2）3）确定晕线参数，包括晕线方向、密度、强度和结构；4)提取制图区域的一个原始多边形边界文件，其坐标数据为（Xi.Yi）,i=1.2.3….n。设在该多边形内填绘
晕线，其操作步骤为：坐标变换；确定各条晕线与多边形边界线的交点；晕线交点的整理，晕线的配对和输出。
5、简述RGB 颜色模型与CMYK 颜色模型各自的特点？
答：RGB 颜色模型：1）工业界的颜色标准；2）通过对红（R）绿（G）、蓝（B）三色通道的变化以及相互叠加形成各种颜色；这个标准几乎包括了人类视线所能感知的所有颜色，3）是目前运用最广的颜色系统之一。CMYK 颜色模型：1）以红、绿、蓝的补色青、洋红、黄为原色在加上黑色构成的颜色模型；2）CMYK 颜色模型中的三种颜色是通过从白光中减去某种颜色来规定的；3）青色、洋红和黄色称为颜色的三元色，黑色用于直接生产灰度；4）CMYK 是专门正对应刷业设定的颜色标准。
6、什么是图形变换？简述二维图形变换的基本原理？
答：是计算机绘图基本技术之一，利用它可以用一些很简单的图组合成相当复杂的图，可以把用户坐标系下的图形变换到设备坐标系下。利用图形变换还可以实现二维图形和三维图
形之间转换，甚至还可以把静态图形变为动态图形，从而实现景物画面的动态显示。二维图形变换的基本原理：1．几何变换在计算机绘图应用中，经常要实现从一个几何图形到另一个几何图形的变换。例如，将图沿某一方向平移一段距离；将图形旋转一定的角度；或将图形放大；反之把图形缩小等等。这些图形变换的效果虽然各不相同，本质上却都是依照一定的规则，将一个几何图形的点都变为另一个几何图形的确定的点，这种变换过程称为几何变换。几何变换的规则是可以用函数来表示的。由于一个二维图形可以分解成点、直线、曲线。把曲线离散化，它可以用一串短直线段来逼近；而直线段可以是一系列点的集合，因此点是构成图形的基本几何元素之一。二维平面图形的几何变换是指在不改变图形连线次序的情况下，对一个平面点集进行的线性变换。二维平面图形变换的结果有两种，一是使图形产生位置的改变；另一种是使图形产生变形，例如把图形放大。对二维图形进行几何变形有五种基本变换形式，它们是：平移、旋转、比例、对称和错切。
7、在计算机绘制透视立体图过程中，如何进行影藏线处理？你还能举出其他一些处理影藏线的算法吗？
答：隐藏线处理方法大致可以分为两大类：物空间消隐算法和像空间消隐算法。无空间消隐算法通过在定义物体的三位空间中对有关集合元素进行计算和比较，确定什么是可见线、什么是隐藏线，然后显示可见线从而实现消隐；像空间消隐算法则是通过把景物看做由几个多边形平面组成的集合，对现实设备每一个像素进行判断，决定哪个面应该在改像素上显示，从而实现消隐。
8、什么是虚拟现实？他在GIS 可视化中的意义及发展前景如何？
答：虚拟现实也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。虚拟现实技术引入GIS 将使GIS 更具吸引力，采用虚拟现实中的可视化技术，在三维空间中模拟和重建逼真的、可操作的地理三维实体，GIS 用户在客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理、分析空间实体数据。因此，开发虚拟GIS 已成为GIS 发展的一大趋势。随着虚拟技术的发展和虚拟现实硬件价格的降低，使得开发成本低廉的虚拟现实软件包成为可能，如用户可通过Virtual GIS 软件在三维环境中观察和分析GIS 数据。Koller D等开发的一个实时三维GIS 可使用户在编辑、分析复杂的地形数据库时产生一种临境感。
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；
《地理信息系统原理与应用》期末试题 1、如果写一篇关于GIS系统设计的文章，大体思路？ GIS的系统设计包括四个阶段：开发计划，系统分析，系统设计、系统实验。 ①在对现行系统进行调查分析的基础上，确定用户需求和系统的设计开发目标和总要求，制定并筛选出最佳方案，编制可行性研究报告。 ②系统分析工作内容主要包括：详细系统调查、功能需求分析、数据分析，提出系统开发设计的逻辑模型和系统报告的编制。 ③提出一个物理模型，在各种技术手段和处理方法中权衡利弊，选择最合适的方案，实施物理模型，解决“如何做”的问题。 ④系统设计完成，经调试、组织验收，通过后实施。在运行过程中，要注意系统的维护，以保证系统的可持续使用。 2、GIS某一研究热点的发展现状？ 3、GIS在某一方面的具体应用？ 利用GIS的数值分析方法来估算土壤水土流失程度，首先确定土壤流失的数字分析模型，根据模型确定影响土壤流失的因子，这些因子必须能够反映不同的土壤的性质，不同的坡面形态，以及不同的植被条件；然后选择格网尺寸，建立各个影响因子的栅格数据；最后将多种信息加以复合，确定研究地区土壤流失量的各种不同等级，为制定区域的水土保持规划提供依据。应用模型的步骤：1）明确分析目的评价准则2）准备分析数据3）空间分析操作4）结果分析5）解释评价结果。4、空间数据管理的难点是什么？为什么？在Arcgis等软件中如何管理？ 由于地理实体或地理现象的非结构化特征，决定了地理空间数据存在非结构特征。如一条弧段可能只有两个坐标对，也可能有千百个坐标对，因此弧段记录的长度是不定的；此外，一个多边形可能只由一条弧段封闭组成，也可以由若干弧段首尾相连而成，因此多边形记录是多条弧段的嵌套。这种变长记录和不定结构的特征，是一般关系型数据库不能满足的，也是空间数据管理的难点。ArcGIS软件使用geodatabase数据库管理空间数据。 5、空间数据处理的内容？ 空间数据处理包括：坐标转换、数据格式转换、投影转换、数据压缩处理、图幅拼接以及拓扑关系的生成。 坐标转换包括：平移、缩放、旋转。 数据格式转换的内容包括：空间定位信息、空间拓扑关系、属性信息。转换方式有三种：外部数据交换、标准空间数据交换、空间数据互操作方式。 投影转换可由三种途径实现：①直接转换，通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近
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。
地理信息系统原理课后作业答案 第1章绪论 1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？ 答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。 2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。 答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。空间数据主要有点、线、面三种类型。例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。 3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？ 答：地理信息是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。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、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，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。区别：地理信息属于空间信息，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着的标志。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。同地球上的自然资源、能源本身不同，地学信息不但没有限度，而且会爆炸式地增长。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答系统。空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统，因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息。 4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程。 答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列，可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段。我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡仪，开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室，是一个新型的开放性研究实验室，1994年中国GIS协会在北京成立。 5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系。
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（）
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
绪论第一章 0、地理信息系统基本概念 0.1、地理（空间）数据： 地理空间数据是指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，由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他通讯系统输入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内容。 0.2、地理（空间）信息： 是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、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。 0.3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。 说明： 1.是计算机系统 2.操作对象：空间数据 3.基本功能：采集、管理、处理、分析、建模、显示 4.其技术优势在于其数据综合、模拟和分析评价能力，实现地理空间过程演化的模拟和预测 5.与地理学和测绘学关系密切 GIS的定义框架GIS在信息系统中的地位和分类 0.4GIS的基本构成 ?GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 ?GIS外部设备： 1．输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等 2．输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等 3．数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 ?GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 0.5GIS组成—软件—空间数据—人员 0.6GIS的功能 1．数据采集: 数据是GIS的血液，贯穿于GIS的各个过程 2．数据编辑与处理:原始数据不可避免的存在误差，需要对其编辑和格式转换等处理，因此GIS应提供强大的、交互式的编辑功能，包括图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据压缩、图形数据和属性数据的关联。 3．数据存储、组织和管理: GIS的数据结构：矢量数据结构、栅格数据结构 GIS数据的组织和管理：文件-关系数据库混合管理、全关系型数据管理、面向对象数据管理4．空间查询和空间分析
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
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（一）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（C ）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（B ） 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（B）：. 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：（ B ） 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：（ C ） 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：（ C ） 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、在空间数据库概念模型中，下面不属于传统数据模型的是：（ D ） A．层次数据模型B．网络数据模型C．关系数据模型D．面向对象数据模型 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：（B） 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：（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、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（ A ） 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 ） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近似的解析关系式，直接由一种投影 的数字化坐标X,Y变换到另一种投影的直角坐标X,Y，这种投影转换方法称为（A） A.正解变换 B. 反解变换 C. 数值变换 D. 几何纠正 13、以下哪些不属于栅格数据结构的特点（A ）
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
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
地理信息系统概论课后习题部分答案 第一章 1、什么就是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？ 答：地理信息系统：就是由计算机硬件、软件与不同得方法组成得系统，该系统设计支持空间数据得采集、管理、处理、分析、建模与显示，以便解决复杂得规划与管理问题。GIS 脱胎于地图学，就是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学与管理科学等众多学科交叉融合而成得新兴学科。但就是，地理信息系统与这学科与系统之间既有联系又有区别: （1）GIS 与机助制图系统机助制图就是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS 中得空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据得管理。地理信息系统与数字制图系统得主要区别在于空间分析方面。一个功能完善得地理信息系统可以包含数字制图系统得所有功能，此外它还应具有丰富得空间分析功能。（2）GIS 与DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大得空间数据得管理功能之外，还需要具有图形数据得采集、空间数据得可视化与空间分析等功能。因此，GIS 在硬件与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地多。（3）GIS 与CAD 系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD 系统只处理规则得几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析与判断能力。（4）GIS 与遥感图像处理得系统遥感图像处理得系统就是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理得软件。它主要强调对遥感栅格数据得几何处理、灰度处理与专题信息提取。这种系统一般缺少实体得空间关系描述，难以进行某一实体得属性查询与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个主要部分组成？它得基本功能有哪些？试举目前广泛应用得两个基础地理信息系统软件为例，列出它们得功能分类表，并比较异同点？ （1）系统硬件:包括各种硬件设备，就是系统功能实现得物质基础；（2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题得计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理得对象，构成系统得应用基础；（4）应用人员:GIS 服务得对象，分为一般用户与从事建立、维护、管理与更新得高级用户；（5）应用模型:解决某一专门应用得应用模型，就是GIS 技术产生社会经济效益得关键所在。 3、试说明地理信息系统得基本分析功能与应用模型之间得区别与联系就是什么？ 答：地理信息系统分析功能就是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出得结构，这些规律与参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型与风力强度计算模型等。但应用模型很多就是专业领域得模型，其表现可以就是参数表格也可以就是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊得可视化效果得信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析与表达得应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接得模型应用于分析。 4、根据您得了解，阐述地理信息系统得相关学科及关联技术，并就地理信息系统基础理论得简历与发展问题，发表您得意见与观点？ 答：地理信息系统与其她相关学科系统间得关系（1）GIS 与地图学GIS 就是以地图数据库（主要来自地图）为基础，其最终产品之一也就是地图，因此它与地图有着极密切得关系。GIS 就是地图学理论、方法与功能得延伸，GIS 与地图学一脉相承，它们都就是空间信息处理得学科，地图学强调图形信息传输，而GIS 则强调空间数据处理与分析，地图学与GIS 之间得联系就是通过地图可视化工具与她们得潜力来增强GIS 得数据综合与分析能力。（2）GIS 与一般事务数据库GIS 离不开数据库技术。数据库技术主要通过属性来管理与检索，但一般没有空间概念，GIS 恩能够处理空间数据。（3）GIS 与计算机地图制图计算机地图制图技术得发展对GIS 得产生起了有力得促进作用，得出现又反过来为地图GIS 制图提供了现代化得先进技术手段。数字地图就是GIS 得数据源，
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
地理信息系统原理与应用 (复习题) P8【1】地理信息定义：是指与所有研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地表及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。 信息系统定义：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称为信息系统。 P11【2】地理信息系统的构成：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、地理空间数据和系统管理操作人员。 地理信息系统的相关学科（选择）？GIS与地理学及地学数据处理系统;与地图学及电子地图;地理信息系统与计算机科学;遥感和GPS P21【3】坐标系：大地坐标系，天文坐标系，空间直角坐标系，平面坐标系 P27【4】地图投影的分类：1.按变形性质分类：①等角投影②等积投影③等距投影2、按构成方法分类①几何投影：方位投影、圆柱投影、圆锥投影②非几何投影：伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影3、按照投影面积与地球相割或相切分类：①割投影②切投影 P36【5】空间数据内容：①地理实体的空间特征、属性特征及时间特征②空间数据的抽象：点，线，面③空间数据的表达：矢量、栅格数据结构④空间数据库管理系统【按来源分为：地图数据，影像数据: 遥感，地形数据: 等高线, DEM, …，属性数据，元数据(Metadata)。按表示对象分：类型、面域、网络、样本、曲面、文本、符号数据。按数据结构分：矢量数据】 栅格数据定义：空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等诸多方面信息数据的总称。 P39【6】空间数据转换：没有具体定义。但考怎么转换（大体方向）P44【9】空间数据质量控制：为什么要~？答：控制的内容？P48空间数据精度；属性数据精度；逻辑一致性；数据完整性层次关系。 P48【10】空间数据标准：定义：？制空间数据标准的方式、目的？P50【11】空间对象点线面的关系？点点： 相离、重合。线线：临接、相交、相离、包含、重合。面面：临接、相交、相离、包含。点线：临接、相交、相离、包含。点面：临接、相交、相离、包含、线
“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
“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
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