李建松《地理信息系统原理》考研真题(地理信息系统的集成)【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。

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4章地理信息系统的技术基础一、名词解释。

1．地理信息技术。

答：地理信息技术由GIS、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。

2．VR技术。

答：虚拟现实（VR）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。

3．虚拟地理环境答：虚拟地理环境可以定义为包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络、传感器等硬件环境、软件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境、虚拟经济环境以及虚拟社会、政治和文化环境，是区域自然环境和社会环境的虚拟模型，它在强调地理信息使用者身临其境之感受的同时，还追求超越现实的理解。

4．全球定位系统。

答：全球卫星定位系统，简称GPS，是利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。

5．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。

二、简答题。

1．请简述3S集成的作用和意义。

答：3S集成的作用和意义如下：（1）3S技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。

3S的结合应用，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS 进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。

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。

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15章空间分析方法一、名词解释。

1．空间自相关。

[2013年北京大学研]答：空间自相关是指一些变量在同一个分布区内的观测数据之间潜在的相互依赖性。

空间自相关的概念来自于Tobler曾指出的“地理学第一定律”，即任何东西与别的东西之间都是相关的，但近处的东西比远处的东西相关性更强。

空间自相关统计量一般用于度量地理数据的相互依赖程度。

2．空间分析。

[2013年中国科学院大学研]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。

空间分析是对于地理空间现象的定量研究，主要通过空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息、描述地理现象变化发展的内在规律与变化趋势，是GIS相对于一般的管理信息系统的最大区别之处，是GIS的核心。

3．缓冲区分析。

[2012年北京大学研，2013年中国地质大学（北京）研，2014年福州大学研]答：缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到所需结果。

所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。

空间邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，空间缓冲区分析是用来解决空间邻近度问题的空间分析工具之一。

4．叠加分析。

[2013年江西师范大学研，2015年中国地质大学（北京）研]答：叠加分析是指在统一的空间参照系统条件下，每次将同一地区两个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。

叠加分析的结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性，它是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一。

叠加分析可以分为以下几类：视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加。

第5章地理空间信息基础一、填空题。

我国1:100万比例尺的地形图采用（）投影方式。

[2011年杭州师范大学研]【答案】正轴等角割圆锥【解析】我国规定，基本比例尺地形图中1:100万比例尺地形图采用正轴等角割圆锥投影，即Lambert投影。

二、名词解释。

1．Topology．[2013年中国地质大学（北京）研]答：Topology即拓扑，表示拓扑结构或拓扑关系。

空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系，它对数据处理和空间分析具有重要的意义，因为：①根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系；②利用拓扑关系有利于空间要素的查询；③可以根据拓扑关系重建地理实体。

2．拓扑关系。

[2012年北京大学研，2011年武汉大学研]答：拓扑关系指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系，即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系，如点与点的邻接关系、点与面的包含关系、线与面的相离关系、面与面的重合关系等。

3．地图比例尺。

[2015年中国地质大学（北京）研]答：地图比例尺是指图上的线段长度与实地相应线段长度之比，它表示地图图形的缩小程度，因此又称为缩尺。

4．大地基准。

[2012年中国科学院成都山地灾害与环境研究所研]答：大地基准是建立国家大地坐标系统和推算国家大地控制网中各点大地坐标的基本依据，它包括一组大地测量参数和一组起算数据。

其中，大地测量参数主要包括作为建立大地坐标系依据的地球椭球的四个常数，即地球椭球赤道半径，地心引力常数GM，带球谐系数J2和地球自转角速度w，以及用以确定大地坐标系统和大地控制网长度基准的真空光速c。

起算数据是指国家大地控制网起算点的大地经度、大地纬度、大地高程和相邻点方向的大地方位角。

5．黄海高程系。

[2011年武汉大学研]答：黄海高程系是我国1956年确定的国家高程基准。

它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料，求出该站验潮井里横按铜丝的高度，确定出黄海平均海水面并推算出青岛水准原点的高程值，因此得到的高程系统。

第9章地理空间数据获取一、名词解释。

1．屏幕跟踪矢量化。

答：扫描矢量化可以自动进行，但是扫描地图中包含多种信息，系统难以自动识别分辨，所以在实际应用中，常常采用交互跟踪矢量化，或者称为半自动矢量化。

2．扫描矢量化。

答：扫描矢量化是指在扫描后处理中，需要进行栅格转矢量的运算，称为扫描矢量化过程。

扫描数字化采用高精度扫描仪将图形、图像等扫描并形成栅格数据文件，再利用扫描矢量化软件对栅格数据文件进行处理，将它转换为矢量图形数据。

3．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。

4．数字化线划图。

答：数字化线划图是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。

二、简答题。

1．请简述GIS的数据源的分类。

答：GIS数据源包括以下几类：（1）地图各种类型的地图是GIS最主要的数据源，因为地图是地理数据的传统描述形式。

我国大多数的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。

（2）遥感影像数据遥感影象是GIS中一个极其重要的信息源。

通过遥感影象可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息，航天遥感影象还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。

（3）统计数据国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。

如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。

（4）实测数据各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是GIS 的一个很准确和很现势的资料。

（5）数字数据目前，随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立，直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。

数字数据也成为GIS信息源不可缺少的一部分。

（6）各种文字报告和立法文件对于一个多用途的或综合型的系统，一般都要建立一个大而灵活的数据库，以支持其非常广泛的应用范围。

2．请简述地理数据的采集方法有哪些。

答：地理数据的采集方法包括以下几种：（1）手工方式；（2）数字化方式；（3）扫描方式（输入数据最快的方式-生成栅格数据）；（4）影像处理和信息提取方式；（5）数据通讯方式。

第4章地理信息系统的技术基础1．近代GIS应用很重视数据采集与更新技术，为什么？答：地理空间信息的获取与更新是GIS的关键，也是GIS发展的瓶颈。

（1）数据与硬件、软件和人员共同作为GIS的基本构成，是GIS研究与应用的基础，所有的GIS研究都需要基于数据才能开展。

（2）近代GIS与初始GIS研究不同，更加注重GIS在生产、生活中的应用、以及解决实际问题的能力，因而需要对现实世界的数据进行采集与更新，对实际问题进行定量研究与分析。

（3）随着计算机科学技术的发展，GIS也进入了“大数据”和“互联网＋”时代，为了实现GIS的全方位应用，数据的采集与更新技术的发展必然得到重视。

2．网络工程技术是GIS应用的基本支撑技术，GIS应用对计算机网络的建设有何特殊需求？答：（1）GIS网络工程的设计中，一般将现有的单一网络改造成内外隔离的双网，这种结构须使用安全隔离集线器和安装了安全隔离卡的安全计算机；（2）为了对GIS海量数据提供管理和共享服务，一般还可构建数据存储局域网；（3）为了支持GIS视频、多媒体以及虚拟现实与仿真综合决策会商的需要，还可建立多媒体视讯会商中心局域网；（4）为了支持GIS的移动通信，满足现场办公以及其它民用空间信息传输的要求，还可能需要建立移动局域网。

3．可为GIS应用提供数据通讯的技术有哪些？各有什么特点？答：可为GIS应用提供数据通讯的技术及其特点如下：（1）光纤通信：提供宽带高速通信；（2）微波通信：覆盖面积大、不受地理自然环境限制、IP多点广播；（3）数字微波通信：投资省、见效快、机动性好、抗自然灾害性强。

4．根据软件工程技术的要求，适合GIS应用开发的开发模型和方法有哪些？答：（1）开发模型适合GIS应用开发的开发模型有瀑布模型、演化模型、螺旋模型、喷泉模型和组件对象模型等。

（2）方法软件的开发方法有：生命周期方法、快速原型方法、面向对象方法和组件对象方法。

5．地理信息系统对信息安全技术有何需求？怎样才能保证地理信息的安全需要？答：（1）地理信息系统的信息安全技术需求对地理信息的安全性要求应当满足：信息（数据）的保密性、信息（数据）的认证、信息（数据）的不可否认性以及信息（数据）的完整性。

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。

第19章地理信息系统的标准化一、选择题。

GIS数据规范化和标准化直接影响地理信息共享，地理信息系统空间位置建立的基础是______。

[2012年中山大学研]A．统一的分类编码原则B．标准的数据采集技术规程C．标准的数据交换格式D．统一的坐标系统E．统一的系统交换平台【答案】D【解析】统一的坐标系统是地理信息系统空间位置建立的基础。

GIS数据规范化和标准化相关概念包括：各国家的地理信息系统所采用的投影系统与该国的基本地图系列所用的投影系统一致、各比例尺的地理信息系统中的投影系统与其相应比例尺的主要信息源地图所用的投影一致、各地区的地理信息系统中的投影系统与其所在区域适用的投影系统一致、各种地理信息系统一般以一种或两种投影系统为其投影坐标系统，以保证地理定位框架的统一。

二、名词解释。

OpenGIS．[2011年电子科技大学研，2011年中国地质大学（北京）研]答：OpenGIS（Open Geodata Interoperation Specification），即开放的地理数据互操作规范，由美国OGC（Open Geospatial Consortium，OpenGIS协会）提出，其目的是制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境下和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。

OpenGIS致力于消除地理信息应用之间以及地理应用于其他信息技术应用之间的藩篱，建立一个无边界的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。

三、简答题。

GIS的规范化和标准化的意义是什么？[2013年中国地质大学（北京）研]答：GIS的规范化和标准化的意义如下：（1）规范化和标准化可使GIS各种数据结构得以统一，海量数据得以相互共享，减少GIS工作者重复劳动，方便地理信息的管理和应用。

（2）规范化和标准化可使GIS的分析算法达到最优，形成统一的标准，加速地表周围信息全面、准确的数字化。

第11章空间数据的处理方法一、选择题。

1．一旦空间数据和非空间数据都输入计算机后，就须对输入端数据进行处理，数据处理是建立GIS过程中不可缺少的一个阶段。

在下列选择中，______的说法是不正确的。

[2012年中山大学研]A．图形数据和属性数据之间的对应关系的校验及纠正是数据处理的工作之一B．从三维物体模型描述到二维图形描述的转换过程称为投影变换C．矢量数据与栅格数据之间不能够相互转换D．矢量数据压缩的主要对象是线状要素中心轴线和面状要素边界数据E．平移变换、比例变换和旋转变换均属于线性变换【答案】C【解析】在数据处理阶段，经常要进行矢量数据与栅格数据两种数据结构的相互转换。

①矢量向栅格转换处理的根本任务就是把点、线或面的矢量数据转换成对应的栅格数据，这一过程称为栅格化。

栅格化可以分别针对点、线和面来进行，其中，点的栅格化是线和面的栅格化的基础。

②栅格数据结构向矢量数据结构的转换又称为矢量化，矢量化的目的：一是将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库；二是将栅格数据进行数据压缩，将面状栅格数据转换为由矢量数据表示的多边形边界。

2．每个栅格单元的值以网络中心点对应的面域属性值来确定的栅格数据取值方法是______。

[2011年中山大学研]A．面积占优法B．中心点法C．长度占优法D．重要性法【答案】B【解析】A项，面积占优法是指以占矩形面积最大的地物或现象特性的重要性来决定栅格单元的代码或确定栅格数据的取值的方法，面积占优法常见于分类较细，地物类别斑块较小的情况；B项，中心点法是用处于栅格中心处的地物类型或现象特性决定栅格代码，中心点法通常用于具有连续分布特性的地理要素，如降雨量分布、人口密度图等；C项，长度占优法的四项是：当覆盖的栅格过中心位置时，横线占据该格中的大部分长度的属性值定为该栅格单元的代码；D项，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决定相应的栅格单元代码，常见于具有特殊意义而面积较小且不在栅格中心的地理要素，尤其是点、线状地理要素，如城镇、交通枢纽、交通线、河流水系等。

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。