地理信息系统原理试卷三及答案
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《地理信息系统》试卷1一、专业术语解释(每题3分,满分15分)1、地理信息系统答: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2、空间数据编码答:是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
3、不规则三角网答:用来拟合连续分布现象的覆盖表面,表示要素包括地形、降水等,按照实测点分布将他们连成三角网。
4、数据与信息答:数据:是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息:是对数据的解释、运用与解算,即信息是经过处理后的数据。
5、元数据答:数据的数据。
二、填空(共15个填空,每小空1分)1、地理空间实体主要类型包括点、线和面等。
2、地理空间数据的基本特征包括空间、属性和时间等。
3、空间数据查询的类型包括基于SQL扩展、可视化和自然语言等。
4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。
5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。
三、选择题(共5小题,每小题2分。
)1、空间数据编码的原则主要有(B )、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。
A.实用性;B.一致性;C.移植性;D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是(D )。
A.数据格式转换;B.投影转换;C.图幅拼接;D.数据分发3、空间集合分析主要完成(C)。
A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析4、我国地理信息系统的发展自20世纪( C )起步。
A.60年代初;B.70年代初;C.80年代初;D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是(B )。
A.扫描仪;B.绘图仪;C.数字化仪;D.键盘四、简答题(共7小题,每小题6分。
)答题要点:1、简述地理信息系统的基本功能?(6分)(1)数据采集与编辑(1分)(2)数据存储与管理(1分)(3)数据处理和变换(1分)(4)空间分析和统计(1分)(5)产品制作与现实(1分)(6)二次开发和编程(1分)2、简述游程长度编码方法(6分)游程指相邻同值网格的数量,游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并,并记录合并后网格的值及合并网格的长度,其目的是压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。
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(第二大题第3小题图)4、简述空间分析中的再分类方法(Reclassify)及其应用5、简述等高线转成格网DEM的方法三、论述题(共50分)1、结合下图谈谈地理信息系统与其它学科的关系(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)已知水体在遥感影像某波段上具有较低的灰度值,将水体范围从该波段中提出出来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技术对湿地一、名词解释(每个5分,共35分)1GIS (先写出英文全称,再作解释)2 DEM(先写出英文全称,再作解释)3 RS(先写出英文全称,再作解释)4 伽利略计划5 拓扑关系6空间数据模型及其三个有机联系的层次7栅格数据结构二、问答题(共65分)1请写出5个著名的GIS软件名称,并简述GIS的功能(10分)2ARCVIEW实现哪些空间分析功能,有何实际应用。
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷(三)一、填空(20×′)1.GIS 的应用功能有:(1) 、(2) 、(3) 、(4)2.拓扑数据结构与spaghetti 结构相比,拓扑数据结构优点是:(1)一个多边形和另一个多边形之间没有空间坐标重复,这样就消除了 。
(2) 和 分开存储,有利于诸如包含相连等查询操作。
3.空间数据压缩处理中,对矢量复杂曲线压缩常用的方法有:(1) 、(2) 、(3)4.面向对象数据模型的基本概念有:(1) 、(2) 、(3)5.变量筛选分析方法有:(1) 、(2) 、(3)6. GIS 应用模型根据表达的对象的不同,将模型分为:(1) 、(2) 、(3)7. 系统分析基本思想是从 观点出发,通过对事物进行分析和综合,找出各种可行方案,为系统设计提供依据。
二、判断,对的,在后面括号里打“∨”, 错的,在后面括号里打“×”(4×1′)1.矢量数据结构优点之一是数据结构简单。
( ) 2.栅格数据结构优点之一是图形显示质量好,精度高。
( ) 3.点内插精确的方法之一是有限差分法。
( ) 4.关系数据模型优点之一是易于理解、更新和扩充。
( )三、名词解释 (4×5′) 1. GIS 2. DTM3. 空间数据编码4. 地学可视化四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。
(10′)地图M 及其空间要素I 、II 说明:1. I 为张三所有,面积,为林地II 为李四所有,面积,为麦地2. 边a 、b 、c 、d 、e 、f 边长分别为30、22、16、25、16、14、17 3. 结点1、2、3、4、5的坐标分别为:(,)、(,)、(,)、(,)、(,)a3eb1245cdfIII六、简答题(3×8′)1.GIS与计算机科学的联系与区别2.数据库设计有哪几个典型步骤3.地理信息标准化内容七、论述题(2×12′)1.阐述GIS发展的主要态势。
地理信息系统考核题库一、选择题1. GIS是什么的缩写?- A. Global Information System- B. Geographic Information System- C. General Information System- D. Governmental Information System答案:B2. GIS主要用于什么领域?- A. 医学- B. 环境保护- C. 娱乐- D. 农业答案:B3. GIS中的地理数据主要包括哪些类型?- A. 数字地图- B. 遥感影像- C. 土地利用数据- D. 所有选项都对答案:D4. GIS中的空间分析是指什么?- A. 对地理数据进行可视化展示- B. 对地理数据进行统计分析- C. 对地理数据进行地形分析- D. 对地理数据进行空间关系的计算和处理答案:D5. GIS中常用的数据存储格式是什么?- A. JPEG- B. TXT- C. CSV- D. Shapefile答案:D二、判断题1. GIS只能处理地理数据,不能处理其他类型的数据。
- 正确- 错误答案:错误2. GIS的应用范围仅限于科学研究领域。
- 正确- 错误答案:错误3. 使用GIS可以进行地理数据的可视化展示。
- 正确- 错误答案:正确4. GIS的空间分析功能可以帮助决策者做出更科学的决策。
- 正确- 错误答案:正确5. GIS数据存储格式的选择对数据分析结果没有任何影响。
- 正确- 错误答案:错误三、简答题1. 请简要介绍一下地理信息系统(GIS)的基本原理和应用领域。
答案:地理信息系统(GIS)是一种用于存储、管理、分析和展示地理数据的系统。
其基本原理包括地理数据的采集、存储、处理和分析。
GIS的应用领域包括城市规划、环境保护、土地利用、农业、气候研究等。
2. 请简述GIS在城市规划中的应用。
答案:GIS在城市规划中可以用于地块分析、交通规划、设施分布等方面。
地理信息系统试卷及答案【篇一:地理信息系统试题答案】t>一.填空题答案:(1)gis中计算机硬件包括:计算机主机、数据输入设备、数据存储设备、数据输出设备。
(2)gis中计算机软件包括:数据输入子系统图形与文本编译子系统、空间数据库管理子系统、空间查询与空间分析子系统、数据输出子系统。
(3)规划工作中空间信息源包括:图件、实地调查资料、统计资料和科研报告、遥感资料、实测资料。
(4)城市与区域空间信息制图的基本结构有:网络结构、等值线结构、网络结构、离散点结构、多边形结构、三维立体结构。
(5)地理数据库结构包括:层次结构、网络结构、关系数据库结构、面向目标模型。
(6)进行数据压缩的方法有:间隔取点法、垂距法和偏角法、道格拉斯——普克法、光栏法。
(7)栅格数据宏运算包括:扩张、侵蚀、加粗、减细、填充。
(8)栅格数据的基本运算包括:栅格图像的平移、两个栅格图像的算术组合、两个栅格图像的逻辑组合。
(9)gis的英文全称是:geographic information system。
(10)地理信息系统按其内容可以分为:专题信息系统、区域信息系统、gis工具。
(11)空间信息的基本特征为:空间定位特征、时间特征、层次性模糊性和不确定性。
(12)布尔逻辑组合包括:或、异或、和、非。
(13)几何数据获取方法主要有:数据结构之间的变换、数据格式之间的变换、矢量栅格数据之间的变换、投影变换、二维和三维几何变换。
(14)外业测量获得、由栅格形式的空间数据转换获得、对各类地图跟踪数字化获得、扫描获得。
(15) gis中的空间分析主要包括:地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲区分析、决策分析。
(16)矢量符号的几种基本变换包括:平移变换、比例变换、旋转变换、错位变换。
(17)数据结构:数据结构试制数据库中数据的组织形式,包括抽象的数据结构(概念结构或逻辑结构)和内部存储结构(物理结构)。
其中概念结构不涉及数据的具体程序管理细节二侧重于从概念上描述数据之间的排列和联系;物理结构是为实现某一概念结构而设计的具体的数据存储和管理方式。
地理信息系统原理试卷及答案汇总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()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、在空间数据库概念模型中,下面不属于传统数据模型的是:()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:()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、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. 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. 图形显示质量好B. 多边形叠置分析较容易C. 数据结构简单D. 图形数据量小14、“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15、对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是:()A.游程编码B.块码C.四叉树编码D.链码二.名词解释(每小题6分,共30分)1、地图投影2、栅格数据结构3、缓冲区分析4、空间分析5、地理信息系统三.简答题(每小题5分,共20分)1、地理信息系统的构成和五大基本功能。
一、名词解释(5个,15分)1 行程编码:栅格数据的一种压缩编码方式,是将行或列中重复的元素进行合并,以达到减少存储和数据冗余的目的,包括一维行程和二维行程.2 地理信息系统:在计算机系统的支持下,对全部或部分地球表层空间的地理分布数据进行采集、存储、管理、分析、显示等的技术系统.3 拓扑关系: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.4数字地球:是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述的模型,是地球诸要素信息的数字集合.5 缓冲区分析:即邻近度分析,是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术,主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围.评分标准:每题3分,回答正确给3分,不完全正确给部分分。
一、简答题(5个,25分)1 比较点在多边形内的判别方法射线法和弧长法的优缺点。
是点在多边形内的两种判别方法.射线法主要是从判断点向多边形做射线,判断线与多边形交点的个数.当交点个数为偶数时,点在多边形外;交点个数为奇数时,点在多边形内。
它的优点是判断明确,过程简单;缺点是当射线经过多边形的拐点或一条边时,判断失效。
而弧长法主要是判断点与多边形各顶点连线的夹角之和的值,当各夹角之和为360度时,点在多边形内;夹角之和为0或小于360度时,点在多边形外。
优点是判断准确,不受条件限制;缺点是判断过程复杂。
评分标准:只回答方法给2分,只回答优缺点给3分,全部回答正确给5分。
2空间数据库管理的方式有哪几种,各有什么优缺点?空间数据库管理的方式有:文件-关系数据库混合管理方式,全关系型数据库管理方式,对象-关系数据库管理方式,面向对象数据库管理方式。
评分标准:要求回答出4种管理方式及优缺点并适当展开给5分,只回答4种管理方式的给2-3分。
3从某一空间地理现象到数据库或数据文件中的记录需要经过哪些过程?各个过程所起的作用是什么?从空间现象到数据库或成为数据文件记录的过程,首先对空间现象进行观察;其次将观察的结果进行分析,模拟,归类,综合取舍;最后以一定的数据结构或模型来显示和表达。
****大学考试试卷试卷编号试卷编号 1 拟题教研室(或老师)签名拟题教研室(或老师)签名 教研室主任签名教研室主任签名----------------------------------密------------------------------封--------------------------线------------------------------------课程名称(含档次)课程名称(含档次) 地理信息系统原理与应用地理信息系统原理与应用 课程代号课程代号 *** 专 业 测绘工程测绘工程 专业层次(本、专)专业层次(本、专) 本科本科 考试方式(开、闭卷)考试方式(开、闭卷) 闭卷闭卷一、填空题(本题总分10分,每空1分)分) 1 1、从计算机的角度看,地理信息系统是由硬件、软件、、从计算机的角度看,地理信息系统是由硬件、软件、 和和 四四 大要素组成,其中素组成,其中 处于核心地位。
处于核心地位。
处于核心地位。
2 2、地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容:位置、条件、、地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容:位置、条件、、地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容:位置、条件、 、模式、模式和 。
3 3、图、图1中,中,A A ,B ,C 为各种植被类型代码,为各种植被类型代码,D D 为铁路代码,小黑原点为栅格中心点。
在确定该栅格单元的代码时,若该栅格单元代码为C ,是利用,是利用______________________________方法方法方法,,若该栅格单元代码为B ,是利用,是利用______________________________方法,若栅格单元的代码为方法,若栅格单元的代码为D ,则利用了用了______________________________方法来确定栅格代码的。
方法来确定栅格代码的。
方法来确定栅格代码的。
4 4、在使用射线法判断点是否在多边形内时,若射线通过多边形的、在使用射线法判断点是否在多边形内时,若射线通过多边形的 或或 ,,就可能会产生错误的判断。
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷(三)一、填空(20×0.5′)1.GIS 的应用功能有:(1)、(2)、(3)、(4)2.拓扑数据结构与spaghetti 结构相比,拓扑数据结构优点是:(1)一个多边形和另一个多边形之间没有空间坐标重复,这样就消除了。
(2)和分开存储,有利于诸如包含相连等查询操作。
3.空间数据压缩处理中,对矢量复杂曲线压缩常用的方法有:(1)、(2)、(3) 4.面向对象数据模型的基本概念有:(1)、(2)、(3) 5.变量筛选分析方法有:(1)、(2)、(3)6. GIS 应用模型根据表达的对象的不同,将模型分为:(1)、(2)、(3)7.系统分析基本思想是从观点出发,通过对事物进行分析和综合,找出各种可行方案,为系统设计提供依据。
二、判断,对的,在后面括号里打“∨”, 错的,在后面括号里打“×”(4×1′)1.矢量数据结构优点之一是数据结构简单。
( ) 2.栅格数据结构优点之一是图形显示质量好,精度高。
( ) 3.点内插精确的方法之一是有限差分法。
( ) 4.关系数据模型优点之一是易于理解、更新和扩充。
( )三、名词解释 (4×5′) 1. GIS 2. DTM3. 空间数据编码4. 地学可视化四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。
(10′)地图M 及其空间要素I 、II 说明:1.I 为张三所有,面积125.2,为林地II 为李四所有,面积43.5,为麦地2. 边a 、b 、c 、d 、e 、f 边长分别为30、22、16、25、16、14、17 3.结点1、2、3、4、5的坐标分别为:(26.7,23.5)、(28.4,46.5)、(46.1,42.5)、(31.3,45.5)、(68.4,38.7)五、求端点V1到V7的最短路径。
(8′)a3eb1245cdfIII六、简答题(3×8′)1.GIS与计算机科学的联系与区别?2.数据库设计有哪几个典型步骤?3.地理信息标准化内容?七、论述题(2×12′)1.阐述GIS发展的主要态势。
2.如何确定P-中心问题?南京信息工程大学地理信息系统原理试卷(三)答案一、填空1.(1)资源管理、(2)区域规划、(3)国土检测、(4)辅助决策2.重复线、拓扑信息、与空间坐标3.(1)间隔取点法、(2)偏角法/垂距法、(3)德普拉斯法(Doglas-Penken)4.(1)对象、(2)消息、(3)类5.(1)主成分分析法、(2)主因子分析法、(3)关键变量分析法6.(1)理论模型(数学模型)、(2)经验模型、(3)混合模型7.系统二、判断1.(×)2. (×)3. (∨)4. (×)三、名词解释1.GIS:地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成,用以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。
2.DTM: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表述。
3.空间数据编码:指将空间数据分类结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
4.地学可视化:是科学计算可视化与地理科学结合而成的概念,是关于地学数据的视觉表达与分析,包括地图可视化,地理可视化和GIS可视化。
四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。
(1)层次模型(2)网络模型(3)关系模型①关系1:多边形关系②边界关系(E)④结点坐标关系(C)五、求端点V1到V7的最短路径。
第一步、距离矩阵第二步、最短路经搜索(Dijkstra )V1 V2 V3 V4 V5V6第三步、结论回溯法得出结论各结点依次为:V1、V3、V8、V7六、简答题1.GIS与计算机科学计算机科学的发展对地理信息系统的发展有着深刻的影响。
(1)数据库管理系统(DBMS)主要设计用于存储、管理和查询非空间的属性数据,并具备一些基本的统计分析功能,它是现代地理信息系统不可缺少的重要组成部分之一,它所具有的功能是地理信息系统有关数据操作功能的重要组成部分,但是,一般DBMS在处理间数据时缺乏空间分析能力。
地理信息系统与相关学科的关系(2)计算机辅助设计(CAD)提供了数据输入、显示与表达的软件与方法。
(3)计算机图形理论是现代地理信息系统的技术理论之一,计算机图形学提供了图形处理、显示的软、硬件以及技术方法。
(4)人工智能的发展给地理信息系统的技术进步也带来了积极的影响,虽然目前地理信息系统还没有充分利用人工智能的各种技术,但它提供了智能化技术系统的设计技术与方法。
(5)计算机网络技术的发展则为地理信息系统的构件化技术的形成提供了新的机遇,为使地理信息系统发展成为社会信息基础设施的重要组成部分奠定了基础。
2.(1)需求分析;(2)概念设计;(3)逻辑设计;(4)物理设计3.(1)统一的名词术语内涵;(2)统一的数据采集原则;(3)统一的空间定位框架;(4)统一的空间分类标准;(5)统一的数据编码系统;(6)统一的数据组织结构(7)统一的数据记录格式;(8)统一的数据质量含义七、论述题1.阐述GIS发展的主要态势。
2.如何确定P-中心问题?1.发展态势:(从以下几方面论述)(1)GIS已成为一门综合性技术;GIS已经成为IT产业的重要组成部分;GIS与GPS、RS即“3S”集成系统,而且与CAD、多媒体、通信、因特网、OA、VR等多种技术相结合,构成综合的信息技术。
GIS成为一门综合技术的另一显著标志是其自身和支持功能的不断完善,体现在:GIS 信息规范共享措施的建立;多源数据无缝集成和融合技术;开放式GIS的构建;GIS空间模型及体系的建立等。
(2)GIS产业化的发展势头强劲;由于GIS是一项21世纪信息时代,关系国家综合竞争实力的高新技术,因此GIS及其产业化的发展日益受到各国普遍关注。
90年代全球GIS产业以每年15% - 40%的速度增长,成为信息产业中市场前景十分广阔又相对独立的新兴产业。
(3)GIS网络化已构成当今社会的热点;因特网的迅速发展为GIS技术发展提供一次良机,Web以HTTP(超文本传输协议)为信息通信协议,采用B/S结构,采用先进网络技术。
方便在网上进行地理空间分析、查询、预测、推理等。
极大拓展GIS的功能。
(4)地理信息科学( Geoinformatics )的产生和发展。
随着研究的深入,地理信息科学概念逐渐形成,Goodchild在1992年提出它的定义:地理信息科学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,如数据的获取和集成、分布计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对地理信息系统操作的影响、GIS的社会实践等。
地理信息科学的提出是GIS技术及其应用发展到一个相当水平后的必然要求,但它作为一个新兴的分支学科,其科学理论和方法还处于初级阶段,学科体系尚未健全,它有三部分构成:地球信息机理是其研究主体,地理信息技术是其研究手段,全球变化与区域可持续发展是其主要研究领域。
2.(1)P-中心问题是要在m个候选点中,选P个供应点,为n个需求点服务,并使得从服务中心到需求点之间的总距离(或时间、费用)为最小。
P-中心问题描述为:min (∑∑==••njmi11x ijdijwi)并满足保证每个需求点都被服务和服务中心的数量限定为P个。
上述两个约束条件是为了保证每个需求点仅受一个供应点服务,并且只有P个供应点。
式中:i,n分别为需求点的位置和数量;j,m为候选点的位置和数量;P为要确定服务中心的数量;w i为需求点i的需求量;d ij为需求点i到服务点j的距离。
并且y i ≥x ij,∀i,∀j只有第j个中心被选中时,需求点i才能分配到该中心;y i = 0或1,∀j任何一个候选点被选中时为1;否则为0;x ij= 0,∀i,∀j需求点有中心j服务时为1;否则为0。
(2)P-中心问题可用线性规划方法求得全局性的最佳结果,但由于计算量及内存需求量巨大,在实际应用中常用一些启发算法来逼近或求得最佳结果,著名的有Teitz-Bart算法。
其主要步骤:①先选P个候选点作为起始供应点集P t:C1,C2,C3,…,CP。
②将所有的需求点分配给它们最临近的供应点,使其距离最短。
计算总的加权距离为B t。
③从未被选取的候选点集中选一候选点C b。
④对P t中的每个供应点C j用C b替换之,并计算其总量加权距离的变化△b j。
⑤如果用C b替换某个C j后,可以使总加权距离减少,那么就替换总加权距离减少最多的供应点Ck,令B t = B t - △b k,并将P t修改为B t所在的供应点。
⑥重复③ - ⑤步,直至未被选取的候选点集为空。
当所有不在P t中的候选点都被试过后,其结果记为P’t,并取代P t。
继续重复② - ⑦步,如果没有任何取代能减少总的加权距离,则停止。
其最后的结果P’t即为所求的P 个中心的供应点。