李建松《地理信息系统原理》(第2版)(章节题库 地理信息系统工程设计与开发)【圣才出品】

六、编程题面状目标重心可以通过计算梯形重心的平均值而得到。

将多边形的各个顶点投影到x 轴上，就得到一系列梯形（见下图），所有梯形重心的联合就确定了整个多边形的重心。

设多边形的顶点序列（x i ，y i ）按顺时针编码，则其重心的计算公式为：//G i i i G i i iX X A A Y Y A A ⎧=∑∑⎪⎨=∑∑⎪⎩其中，i X 和i Y 是i 个梯形的重心的x 坐标和y 坐标，A i 是梯形的面积。

它们由下式得到：()()()()()()112211122111/2/6/6i i i i i i i i i i i i i i ii i i i i i A y y x x X A x x x x y y Y A y y y y x x ++++++++⎧=+-⎪⎪=++-⎨⎪=++-⎪⎩图计算梯形的重心位置请用编程（VB 或VC）方法实现上述计算。

[中山大学2011、2012年研]答：使用C++语言，在VC++6.0平台或Visual Studio 2013IDE 上编译，计算梯形面积的具体程序（伪代码）如下所示：INPUT Array X[n],Y[n];double Sum_A=0.0;double Sum_YA=0.0;double Sum_XA=0.0;double XX,YY;For(int i=0,i<n,i++)Sum_A=Sum_A+(Y[i]+Y[i+1])*(X[i]-X[i+1])/2;For(i=0,i<n,i++)Sum_XA=Sum_XA+(X[i+1]^2+X[i+1]X[i]+X[i]^2)*(Y[i+1]-Y[i])/6; For(i=0,i<n,i++)Sum_YA=Sum_YA+(Y[i+1]^2+Y[i+1]Y[i]+Y[i]^2)*(X[i+1]-X[i])/6; XX=Sum_XA/Sum_A;YY=Sum_YA/Sum_A;OUTPUT XX,YY;END注：XX，YY即为梯形重心的横纵坐标值。

第10章空间数据的编辑一、名词解释。

1．仿射变换。

答：仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。

它的主要特性为：同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。

2．图幅拼接。

答：图幅拼接是在对底图进行数字化过程中，由于图幅比较大或者使用小型数字化仪时，难以将研究区域的底图以整幅的形式来完成，这时把整个图幅划分为几部分分别输入，输入后再把这几部分拼接成一幅完整的图的过程，其间会出现边界不一致的情况，需要进行边缘匹配处理。

3．空间数据融合。

答：空间数据融合是指多种数据合成后，不再保存原来的数据，而产生了一种新的综合数据，如假彩色合成影像。

二、简答题。

1．请简述空间数据编辑的概念以及编辑的主要方法。

答：（1）空间数据编辑的含义空间数据编辑是对采集后的数据进行编辑操作，是丰富和完善空间数据以及纠正错误的主要手段。

空间数据编辑主要包括数据的几何图形编辑，包括图层合并、结点操作、拓扑编辑等；数据的属性编辑，如添加、修改和删除图形要素的属性等两个部分。

（2）空间数据编辑的方法空间数据编辑的方法包括误差修正、编辑匹配、数据格式转换、投影变换、坐标变换、图像纠正、图像解译。

2．请简述图幅拼接及其具体步骤。

答：（1）图幅拼接的概念图幅拼接是在对底图进行数字化过程中，由于图幅比较大或者使用小型数字化仪时，难以将研究区域的底图以整幅的形式来完成，这时把整个图幅划分为几部分分别输入，输入后再把这几部分拼接成一幅完整的图的过程，其间会出现边界不一致的情况，需要进行边缘匹配处理。

（2）图幅拼接的步骤①图像预处理图像预处理包括数字图像处理的基本操作(如去噪、边缘提取、直方图处理等)、建立图像的匹配模板以及对图像进行某种变换(如傅里叶变换、小波变换等)等操作。

②图像配准图像配准就是采用一定的匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系。

第20章分布式地理信息系统一、名词解释。

1．分布式GIS。

答：分布式是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。

分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。

2．组件式GIS。

答：组件式GIS是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS系统（包括基础平台和应用系统）。

其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。

各个GIS组件之间，以及GIS组件与其它非GIS组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台以及应用系统。

二、论述题。

试论述网络环境下分布式地理空间信息共享的意义何在？答：（1）分布式地理空间信息的概念分布式是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。

（2）分布式地理空间信息共享的意义如何实现信息资源的共享交换和充分利用成为当前更高层次的需求。

由各部门采用不同的技术路线、体系结构和数据格式开发的专题地理信息系统形成了众多“信息孤岛”，彼此之间难以跨平台进行信息访问、数据整合与共享交换。

而在实际工作中，往往需要多部门不同专题应用系统的信息进行共享交换并同步更新，才能实现电子政务的业务协同。

分布式地理空间信息共享有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。

第2章地理信息系统的基础理论一、名词解释。

地理空间认知。

答：地理空间认知是研究人类如何认识自己赖以生存的地理环境（主要指地球的四大圈层：岩石圈、水圈、大气圈、生物圈），包括位置、分布、关系、变化和规律等，人类对地理空间的认知包括地理感知、表现再现、地理记忆、和地理思维四个过程。

二、名词辨析。

绝对空间与相对空间。

答：地理信息系统中的空间概念常用“地理空间”来表达。

地理空间上至大气电离层、下至地幔莫霍面。

一般说来，地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。

绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，它由一系列的空间坐标值组成。

相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，它是由不同实体之间的空间关系构成。

地理空间的表达是地理数据组织、存储、运算、分析的理论基础。

三、简答题。

GIS的基础理论包括哪些相关学科？它们有什么相互关系？答：（1）地理信息系统的基础理论包括的学科地理信息系统的基础理论包括地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的学科。

（2）学科间的相互关系①GIS与地理学地理学的研究领域涉及地理空间，这与地理信息系统的研究对象一致。

地理学中的空间分析是GIS的核心。

地理学作为GIS的理论依托，为GIS提供引导空间分析的方法和观点。

因此把地理学称为GIS之父。

②GIS与测绘学及其分支学科测绘学及其分支学科，不但为GIS提供高精度的空间数据，而且它们中的误差理论，地图投影理论、图形理论及其相关的算法等，可直接用于GIS空间数据的处理，保证空间数据的精度和质量，以及GIS产品的开发和输出等。

③GIS与计算机图形学GIS是地理空间数据与计算机科学相结合的产物，计算机图形学原理是GIS图形输出的理论依据。

④GIS与数学数学的许多分支学科，广泛地应用于GIS空间数据的分析。

⑤GIS与地理信息的认知与机理地理信息的认知和地理信息机理是地理信息科学的重要基础理论之一，认知论和认知图式对于复杂地理空间和地理过程的分析、GIS的信息转换和GIS图形用户界面的设计与开发等，都具有重要的指导意义。

三、名词解释1．地理信息科学[西北大学2012年研]答：地理信息科学（Geographic Information Science）是信息时代的地理学，是地理学信息革命和范式演变的结果。

它是关于地理信息的本质特征与运动规律的一门科学，它研究的对象是地理信息，是地球信息科学的重要组成部分。

2．地理空间认知[电子科技大学2014年研]答：地理空间认知是研究人类如何认识自己赖以生存的地理环境（主要指地球的四大圈层：岩石圈、水圈、大气圈、生物圈），包括位置、分布、关系、变化和规律等，人类对地理空间的认知包括地理感知、表现再现、地理记忆和地理思维四个过程。

3．绝对空间与相对空间[武汉大学2014年研]答：绝对空间是具有属性描述的实体的空间位置的集合，它由一系列不同位置上的实体要素的空间坐标值组成。

相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，它由不同实体要素之间的空间关系构成。

4．地理空间数据[福州大学2014年研]答：地理空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等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、时间和空间关系等特性。

空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。

5．虚拟现实[武汉大学2010年研]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。

虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。

通过虚拟现实技术，可以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。

6．空间索引[电子科技大学2011年研]答：空间索引是指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；其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。

第二部分章节题库第1章绪论一、填空题世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统建于______年代末。

【答案】20世纪60【解析】20世纪60年代是地理信息系统的开拓期。

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（CGIS），随后GIS在全世界迅速发展起来。

二、名词解释1．地理信息科学答：地球信息科学是地球系统科学的组成部分，是研究地球表层信息流的科学，或研究地球表层资源与环境、经济与社会的综合信息流的科学。

就地球信息科学的技术特征而言，它是记录、测量、处理、分析和表达地球参考数据或地球空间数据学科领域的科学。

地理信息科学是指更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题的一门学科。

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

2．空间信息系统答：空间信息系统是解决与地球空间信息有关的数据获取、存储、传输、管理、分析与应用等问题的信息系统。

3．地理空间认知答：地理空间认知是研究人类如何认识自己赖以生存的地理环境（主要指地球的四大圈层：岩石圈、水圈、大气圈、生物圈），包括位置、分布、关系、变化和规律等，人类对地理空间的认知包括地理感知、表现再现、地理记忆、和地理思维四个过程。

4．地理信息技术答：地理信息技术是由GIS、RS（Remote Sensing）和GPS所组成的、对地理要素、资源和环境进行信息采集、数据存储组织、管理、分析和决策支持的技术。

地理信息技术的核心是3S技术，但是并不局限于3S技术，还包括虚拟环境，网络GIS等其他技术。

5．VR技术答：VR技术，也称虚拟环境或人工现实技术，是一种由计算机生成的高级人机交互系统。

虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。

第1章地理信息系统的科学基础一、名词解释。

1．地理信息科学。

答：地理信息科学是指更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题的一门学科。

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

2．空间信息系统。

答：空间信息系统是解决与地球空间信息有关的数据获取、存储、传输、管理、分析与应用等问题的信息系统。

二、简答题。

1．请简述地理信息系统的定义、分类和特点。

答：（1）地理信息系统的定义地理信息系统是以处理和分析地图图形、图像数据为核心的计算机系统。

（2）地理信息系统的分类①根据其研究范围，分为全球系统、区域系统和国家系统。

②根据研究内容，分为专题系统和综合系统。

③根据其使用的数据模型，分为矢量系统、栅格系统和矢栅混合系统。

（3）地理信息系统的特点①具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；②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；③由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；计算机系统的支持是GIS的重要的特征，使GIS得到快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。

2．请简述地理信息系统的特点和功能。

答：（1）地理信息系统的特点①GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，该系统由若干个相互关联的子系统构成；②GIS的对象是地理实体，操作对象是地理实体的数据。

（2）地理信息系统的功能①数据采集与编辑功能数据采集与编辑功能包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。

②数据的存储和管理功能地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。

第15章空间分析方法一、选择题。

1．下列哪种操作不属于地图叠加分析？（）A．相交操作（INTERSECT）B．缓冲区分析（BUFFER）C．联合操作（UNION）D．层叠加操作（IDENTIFY）【答案】B【解析】地图叠加分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区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。

一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。

缓冲区分析是对一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法，不属于地图叠加分析。

2．以下哪种问题需要用到网络分析？（）A．邻域运算B．资源配置C．成本距离量测运算D．分带运算【答案】B【解析】GIS中网络分析的主要目的是对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化，根本目的是研究筹划意向网络工程如何安排，并使其运行效果良好。

主要的网络分析功能包括路径分析和资源分配等。

A项的邻域运算属于缓冲区分析。

C项的成本距离量测运算属于空间量算。

D项的分带运算是地图投影中的概念，由于在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，为了控制投影变形不致过大，采用分带投影方法。

3．我国南方山区易发生滑坡、泥石流等自然灾害，若要对某县所辖山区的滑坡、泥石流进行危险性评价，哪组数据是必不可少的？（）A．坡度和地质图B．坡度和海拔高度C．坡向和坡度D．坡向和地质图【答案】A【解析】组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件，且只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生滑坡。

对滑坡和泥石流进行危险性评价需要知道当地的地质构造条件和地形地貌条件，需要坡度和地质图。

二、名词解释。

1．空间分析。

答：空间分析是一类对空间信息、属性信息或二者共同信息统计描述或说明的方法和模型的集合。

它以地球科学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息。

第4部分空间分析基本原理和方法第13章空间数据分析的计算模型一、名词解释。

1．二值模型。

答：二值模型是一种GIS模型，它用逻辑表达式从组合要素图层或多重栅格上选取要素。

二值模型的输出结果也是二值格式，1表示空间要素满足选择的条件，0则表示不满足。

2．描述模型。

答：描述模型是指一种描述空间数据存在条件的模型。

指数模型计算每个像元区域的指数值，然后根据该指数值生成一个等级地图。

3．过程模型。

答：过程模型是一种GIS模型，它把现有知识综合成一组关系式或方程用于自然过程的定量化。

过程模型把现有关于现实世界环境过程的知识综合成一组用于定量分析该过程的关系式或方程。

4．数据模型。

答：数据模型是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．地学模型。

答：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，即复杂性，空间性，时间性，模糊性。

6．GIS应用模型。

答：GIS应用模型是根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的技术优势，使观念世界中形成的概念模型具体化为信息世界中可操作的机理和过程。

根据所表达的空间对象的不同，可将模型分成基于理化原理的理论模型即数学模型、基于变量之间的统计关系或启发式关系的模型即经验模型、基于原理和经验的混合模型三类。

7．回归模型。

答：回归模型是一种GIS模型，由一个因变量和多个自变量建立回归方程，用于预测或估算。

回归模型是用一个方程式建立一个因变量与多个自变量的关系，可用于预测和推算。

8．加权线性综合法。

答：加权线性综合法是一种数学方法，它通过对每个指标标准化值与每个指标权重值相乘积的求和，计算得每个像元区域的指数值，加权线性综合法可能是最常用的计算指数值的方法。

9．层次分析法。

答：层次分析法即AHP法，是系统分析的数学工具之一，它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学方法为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。

第2章地理信息系统基础理论一、名词解释1．数据答：数据是指对某一事件、事务、现象进行定性、定量描述的原始资料，包括文字、数字符号、语言、图形、图像以及它们能转换成的形式。

数据是用以载荷信息的物理符号，数据本身并没有意义。

在计算机信息时代，数据的形式或格式与计算机系统有关，并随着载荷它的介质的形式改变而改变。

数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

2．地理数据答：地理数据是各种地理特征和地理现象间关系的符号化表示，包括空间位置数据、属性（特征）数据和时域特征数据三大部分。

3．信息答：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。

信息是用文字、数字、符号、语言、图形、图像等介质或载体，表示事件、事物现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。

它不随介质或载体的物理形式的改变而改变。

信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特点。

4．地理信息答：地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是与地球表面空间位置数据相关联的信息，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。

地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下独特特性：空间分布性、数据量大、多维结构和时序特征。

地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义，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。

5．地理信息流答：地理信息流是由于物质和能量在空间分布上存在不均衡现象所产生的，依附于物质流和能量流而存在的，也是物质流、能量流的性质、特征和状态的表征和知识。

地理信息流是地理系统的纽带，有了地理信息流，地理系统才能运转。

李建松《地理信息系统原理》第2版笔记和课后习题含考研真题详解第3章地理空间数据表达基础3.1复习笔记一、地理空间数据的空间参考系统1．地理坐标系统（1）相关概念①绝对空间绝对空间是具有属性描述的地理空间对象的空间位置和几何元素的集合，表现为一系列不同位置上的空间对象由空间坐标值和几何特征元素组成。

②相对空间相对空间是具有空间属性的地理空间对象的元素的集合，表现为不同空间对象元素之间的非图形化逻辑关系。

③地理坐标系统地理坐标系统是球面坐标系，是确定地理空间实体在地球表面上位置的空间参考系统，由椭球体和大地基准面两个因素组成。

④参考椭球体参考椭球体是人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，推求出近似一个以地球短轴为轴的椭圆而旋转的椭球体。

⑤大地基准面大地基准面是由椭球体本身及椭球体和地表上一点视为原点间之关系来定义的数学模式。

此关系能以大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线偏差之两分量及原点至某点的大地方位角6个量来定义。

（2）常用的椭球体及参数表3-1常用的椭球体及参数（3）地理坐标系概念①经纬度坐标系经纬网可以看作是加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度。

②经纬度的地理意义a．标示物体在地面上的位置，显示其地理方位，表示时差。

b．标示许多地理现象所处的地理带，可以利用经纬度来推断地理规律。

③经纬度的计算a．以通过赤道的纬线为0度纬度，向北称北纬0～90度，向南称南纬0～90度。

b．以通过格林尼治天文台的经线为0度经线，向东称为东经0～180度，向西称为西经0～180度。

④地理坐标地理坐标是一种球面坐标，可以用于地球表面地理实体的定位，但它不具有标准的长度度量标准，所以在使用时地理坐标还需要经过地图投影变换到投影坐标。

2．地理坐标系的定义图3-1地理坐标系的定义表3-2地理坐标系的定义（1）参心坐标系和地心坐标系表3-3参心坐标系和地心坐标系（2）地理坐标系和投影坐标系转换①地图投影地图投影是用几何透视方法或数学分析的方法，将地球上的点、线和面状要素首先投影到可展的曲面上，再将这些可展曲面展开为平面，建立该平面上的点、线、面要素与地球椭球面上的点、线、面要素之间的对应关系的算法。

第1章地理信息系统的科学基础1．人类社会可持续发展的基本条件是什么？为什么说人口、资源、环境和灾害是人类社会面临的四大问题？有哪些可能的解决途径？答：（1）人类社会可持续发展的基本条件是：人与自然的协调发展。

（2）人口、资源、环境和灾害是人类社会面临的四大问题，因为：①人口是最基本的因素，是自然界的主宰，没有了人，一切资源就失去了存在的意义；②资源是人类赖以生存和发展的基础，没有资源，人类就失去了生存的基本要素；③人类是环境的产物，也是环境的改造者，因而人与环境密切相关；④灾害影响着人类生存的环境和条件。

（3）对地球科学，包括地球系统科学、地球信息科学、地理信息科学以及地球空间信息科学的研究为人类监测全球变化和区域可持续发展提供了科学依据和手段，进而解决人类面临的人口、资源、环境、灾害四大社会问题。

2．尽可能列举地球科学所包含的学科，并简要说明这些学科研究的目的和方法。

答：（1）地球科学包含的学科有：地球系统科学、地球信息科学、地理信息科学、地球空间信息科学，它们是地球科学体系中的重要组成部分。

（2）①地球系统科学：a．目的：将构成地球整体的四大圈层作为一个相互作用的系统，研究其构成、运动、变化、过程、规律等，并与人类生活和活动结合起来，为全球环境变化预测建立科学基础，为地球系统和人类社会的可持续发展提供科学依据。

b．方法：大科学思维方法，包括系统方法、分析与综合的方法、模型方法。

②地球信息科学：a．目的：以信息流作为研究的主题，即研究地球表层的资源、环境和社会经济等一切现象的信息流过程，从而记录、测量、处理、分析和表达地球参考数据或地球空间数据。

b．方法：主要技术手段包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等高新技术。

③地理信息科学：a．目的：主要研究应用计算机技术对地理信息处理、存储、提取、管理和分析过程的一系列问题。

b．方法：数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析等。

第16章地理信息系统产品输出一、名词解释。

1．专题地图。

答：专题地图是突出表示一种或数种自然现象或社会经济现象的地图，按内容性质分类可分为自然地图、社会经济（人文地图）和其他专题地图三种类型。

在专题地图中，各种制图对象的基本形状是由点、线、面及其过渡形态组成的，并以此反映现象的分布特点、现象的变化时刻、质量和数量的特征及综合特征。

2．自然地图。

答：自然地图是反映自然环境各要素或现象的空间分布规律、区域差异及其相互关系的地图。

3．影像地图。

答：影像地图以航空和航天遥感影像为基础，经几何纠正，配合以线划和少量注记，将制图对象综合表示在图面上的地图。

4．电子地图。

答：电子地图是当纸质地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。

5．虚拟地理环境。

答：虚拟地理环境简称VGE，是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实，它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界，一个关于地理系统的虚拟实验室，它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等，并直接观测交互后的结果，通过多次的循环反馈，最后获取地学规律。

6．等值线。

答：等值线是指在地图上通过表示一种现象的数量指标的一些等值点的曲线。

等值线法宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象，并说明这种现象在地图上任一点的数值或强度。

7．计算机地图制图。

答：计算机地图制图是指以计算机硬件设备为基础，在相应软件系统的支持下，以数字格式对地图制图要素与现象数据进行采集、处理与管理，按照地图制作的规范进行符号化、图版制作与输出，并提供地图自动分析的全过程。

二、简答题。

第1章绪论1.1复习笔记一、地理信息系统的概念1．地理信息系统的相关定义（1）地理信息系统地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取、处理、表达、管理、分析、显示和应用的计算机空间或时空信息系统。

（2）地理空间实体地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素。

具有相对固定的空间位置和空间相关关系、相对不变的属性变化、离散属性取值或连续属性取值的特性。

就属性取值而言，地理实体特征要素可以分为离散特征要素和连续特征要素两类。

（3）地理现象地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素，具有空间位置、空间关系和属性随时间变化的特性。

（4）空间对象空间对象是地理空间实体和地理现象在空间或时空信息系统中的数字化表达形式，具有随着表达尺度而变化的特性。

（5）离散对象离散对象是采用离散对象方式进行表达的空间对象，每个对象对应于现实世界的一个实体对象元素，具有独立的实体意义。

离散对象在空间或时空信息系统中一般采用点、线、面和体等几何要素表达。

根据表达的尺度不同，离散对象对应的几何元素会发生变化。

（6）连续对象连续对象（或称为空间场）是采用连续对象方式进行表达的空间对象，每个对象对应于一定取值范围的值域。

连续对象在空间或时空信息系统中一般采用栅格要素进行表达。

根据表达的尺度不同，表达的精度会随栅格要素的尺寸大小变化。

（7）地理数据地理数据是根据特定的空间数据模型或时空数据模型，对地理空间对象进行概念定义、关系描述、规则描述或时态描述的数据逻辑模型，按照数据结构，生成的地理空间数据文件。

（8）地理数据集地理数据集是地理信息在GIS中的数据表达形式，是GIS应用时的一组数据文件，如拓扑关系文件、索引文件等，这些文件之间也需要进行必要的概念、关系和规则定义。

（9）显示显示是对地理空间数据的可视化处理，以帮助人们更好地理解其含义。

（10）应用应用指的是地理信息如何服务于人们的需要。

只有将地理信息适当应用于人们的认识行为、决策行为和管理行为，才能满足人们对客观现实世界的认识、实践、再认识、再实践的循环过程，这正是人们建立GIS的根本目的所在。

第4章地理空间数据模型建模一、名词解释1．数据模型答：数据模型是描述数据库的概念集合，包括精确描述数据、数据关系、数据语义及完整性约束条件等概念。

根据GIS中存在的数据类型，空间数据模型也分为矢量数据模型、栅格数据模型和数字高程模型三个主要类型。

它是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、能反映世界真实状况数据集的桥梁。

2．对象模型答：对象模型也称要素模型，是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的模型。

按其空间特征分点、线、面、体四种基本对象，每个对象对应一组相关属性。

对象也可能由其他分离的对象保持特定关系，如点、线、面、体的拓扑关系。

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。

3．场模型答：场模型也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度和地形地貌等。

根据应用的不同，场可以表现为二维或三维。

一个二维场是在二维空间中任何已知的地点上，都有一个表现这一现象的值；而一个三维场是在三维空间中对于任何位置来说都有一个值。

一些现象，诸如空气污染物在空间中本质上讲是三维的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。

4．GIS空间数据模型答：空间数据模型是关于现实世界空间实体及其相互联系的抽象和表达，以便计算机能够进行数据的管理和分析。

空间数据模型是整个GIS理论中最为核心的内容。

GIS空间数据模型由三个有机联系的层次组成：概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。

二、简答题1．请简述数据模型和数据结构的区别。

答：（1）数据模型：地理空间数据模型是人们对客观现实世界抽象表达的重要方式，处于对地理实体或现象抽象表达层次模式的中间层。

它是由现实世界到计算机世界的必经之路，是定义空间数据结构、建立空间数据库的重要依据。

（2）数据结构：数据结构是数据模型在特定的数据库中，经数据库的定义语言和数据描述语言精确描述的存储模型。

李建松《地理信息系统原理》课后习题（地理信息系统概论）【圣才出品】第3章地理信息系统概论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？答：（1）地理信息系统的定义地理信息系统是指在计算机硬件、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、存储、管理、计算、分析、显示和描述的空间信息系统。

（2）地理信息系统与地图数据库的异同①相同点两者均可对地理数据进行存储和管理。

②不同点：a．地理信息系统是一个对有关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统，侧重于对地理数据进行分析和应用，在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，以解决实际应用问题；b．地图数据库是一类基础地理空间数据库，通过对数据的调度、更新、维护、并发控制、安全、恢复等提供服务，侧重于地理数据的日常维护和管理，是地理信息系统的下游产品，其更新依赖于地理信息系统。

（3）地理信息系统与地理信息的关系①地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是与地球表面空间位置数据相关联的信息，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。

②地理信息系统在计算机硬件、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、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统，属于决策支持系统类型。

③地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统，通过运用地理信息系统对地理数据展开分析，从而能够得到有助于提高人们地理认识的地理信息，揭示相关的客观规律。

2．地理信息系统由哪些部分组成？它与其它信息系统的主要区别有哪些？答：（1）地理信息系统组成部分如下：①硬件系统计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称。

②软件系统GIS的软件系统构成了GIS的核心，关系到GIS的功能，是由一组程序集按层次结构组成和运行的。

第6章地理空间数据获取与处理一、名词解释1．扫描答：扫描是将模拟地图转换成栅格格式扫描文件的数字化方法，通过跟踪描绘可将扫描文件转换成矢量格式。

2．数字线划图答：数字线划图（DLG）是USGS标准图幅的点、线和面要素的数字化表示，包括等高线、点高程、水系、边界、交通和美国公有土地调查系统，是现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。

DLG既包括空间信息也包括属性信息，可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面，以及可作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业信息系统的空间定位基础。

3．仿射变换答：仿射变换是对坐标数据在x和y方向上进行不同比例的缩放，同时进行扭曲、旋转和平移的一种几何纠正方法。

仿射变换常用在地理配准中的图形纠正部分，即在选好变换标准图后，于待纠正的图形和标准图上采集同名地物点，通过仿射变换方法来使地图坐标点和地图拼接准确。

4．GIS的数据质量答：GIS的数据质量是指GIS中空间数据（几何数据和属性数据）在表达空间位置、属性和时间特征时所能达到的准确性、一致性、完整性以及三者统一的程度的可靠性，通常用空间数据的误差来度量。

误差是指数据与真值的偏离。

二、简答题1．请简述地理信息系统的数据来源及数据采集的主要方法。

答：（1）地理信息系统的数据来源①各类地图数据地图数据是GIS的主要数据源，因为地图包含着丰富的内容，不仅含有实体的类别和属性，而且含有实体间的空间关系。

地图数据主要通过对地图的跟踪数字化和扫描数字化获取。

②航空航天遥感影像数据遥感影像数据是GIS的重要数据源，遥感数据是一种大面积的、动态的、近实时的数据源，它常常被用于提取线划数据、生成数字正射影像图（DOM）、生成数字高程模型（DEM）数据。

③文本资料数据文本资料是指各行业、各部门的有关法律文档、行业规范、技术标准、条文条例等，如边界条约，这些也是GIS的数据源。

④统计资料国家和军队的许多部门和机构都拥有不同领域（如人口、基础设施建设等）的大量统计资料，这些都可以作为GIS的数据源，尤其是GIS属性数据的重要来源。

李建松《地理信息系统原理》第2版笔记和课后习题含考研真题详解第2章地理信息系统基础理论2.1复习笔记一、地理信息科学的提出与发展1．地理信息科学的提出（1）地理学的三个发展阶段①第一阶段以地理学定量分析为特点；②第二阶段以图形学为特点，注重数量的空间关系，进一步由大地测量、遥感、摄影测量、GPS的融入，发展到Geomatics；③第三阶段开始引入GIS，借助GIS来研究地理问题，产生“地理信息科学”的概念。

（2）提出地理信息科学基于的三种观点①地理信息科学是信息社会的地理学思想，强调使用计算机完成地理数值模拟和地学符号推理，辅助人类完成地理空间决策。

地理科学是研究地理信息的出发点，也是地理信息研究的归宿。

②地理信息科学是面向地理空间数据处理的信息科学分支，从信息科学概念出发，地理信息科学的定义为地理信息的收集、加工、存储、传输和利用的科学。

③地理信息是人类对地理空间的认知，地理信息科学是人们直接或间接地（借助计算机等）认识地理空间后形成的知识体系。

（3）地理信息系统与地理学的关系①地理学是理解世界的基础科学，GIS使得地理科学应用到现实世界中。

②地理学与GIS密不可分，两者形成完美结合。

地理学的进一步研究需要GIS的支持，GIS软件的开发需要对地理问题的深入认识。

③地理信息的虚拟分析与研究得以发展。

地理学家可通过所建立的虚拟境界，亲自感受和认知复杂的空间关系和物理关系，深化对其内部关系和机理的认识。

④数值模拟和定量化研究不断加强。

RS、GIS、GPS等研究手段，和分形学、混沌学、神经网络等研究方法论的发展，使人们对地理系统的认识更加深刻。

2．地理信息科学的发展（1）地球系统理论的发展地球系统的理论基础有3个，共同形成地理信息流的过程。

①地球系统的非均衡性理论，是地球系统信息流形成的基础；②地球系统的耗散结构理论，是地球系统的热力形成的基础；③地球系统的引力场理论，是地球系统的动力形成的基础。

（2）地理信息科学的孕育和发展地理信息科学的形成和发展受到以下4个因素的影响：①客观实践的需求促进了地理信息科学的形成和发展a．系统论在系统中，运用系统理论和方法，揭示各种地理要素的耦合关系，及各种物质、能量和信息之间的传递模式和过程，成为我们探索一切现象或过程的特征和规律的重要依据。