地理信息系統(tǒng)原理試卷及答案

1、一、填空題(每空1分，共30分)1、一個(gè)實(shí)用的GIS要支持對(duì)空間數(shù)據(jù)的 采集（輸入） 、 處理 、存儲(chǔ)和管理 、 分析 、 顯示（輸出） 等功能；其基本構(gòu)成一般包括以下5個(gè)部分 系統(tǒng)硬件 、 系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)（地理數(shù)據(jù)）、 應(yīng)用人員 、 應(yīng)用模型 。2、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的基本過程包括： 根據(jù)用戶需求，確定數(shù)據(jù)項(xiàng)目 、 確定數(shù)據(jù)源 、 數(shù)據(jù)分類和編碼 、 確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型 、 數(shù)據(jù)輸入與編輯操作 。3、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系包括：_拓?fù)溧徑?、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)、拓?fù)浒琠，其對(duì)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和空間分析，具有重要的意義：1）根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，不需要利用坐標(biāo)或距離，可以確定一種地理實(shí)體相對(duì)于另一種地理實(shí)體的

2、空間位置關(guān)系；2）利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)有利于空間要素的查詢;3）可以利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)作為工具，重建地理實(shí)體。4、空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括 幾何糾正 和投影轉(zhuǎn)換 。前者，可利用仿射變換進(jìn)行，根據(jù)圖形變換原理，得出含有6個(gè)參數(shù)的坐標(biāo)變換公式，需要知道不在同一直線上的3對(duì)控制點(diǎn)的 數(shù)字化坐標(biāo) 及其 理論值 ，才能求得上述參數(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中。通常利用4個(gè)以上的點(diǎn)來進(jìn)行。5、基于多邊形數(shù)據(jù)的柵格化方法，又稱為 點(diǎn)與平面圖形的包含性檢驗(yàn)分析。6、基于圖像的矢量化方法中，可利用剝皮法進(jìn)行“細(xì)化”，剝皮過程的前提條件是 不允許剝?nèi)?huì)導(dǎo)致曲線不連通的柵格 。7、從DEM中可以提取出

3、各地表單元的坡向，其計(jì)算公式如下： 式中，A表示 東西 方向的傾斜，B表示 南北 方向的傾斜。8、地形剖面圖的繪制，常?？梢砸跃€代面，通過求算出剖面線和 網(wǎng)格邊 的交點(diǎn)的 高程值 和 相鄰兩點(diǎn)的實(shí)際距離 來自動(dòng)繪出所需要的地形剖面圖。二、 單選題(每小題 2 分，共20分)BCBDC BADAD三、 問答題(每小題10 分，共50分) 1、空間實(shí)體可抽象為哪幾種基本類型？它們?cè)谑噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中分別是如何表示的？答：點(diǎn)、線、面。（1分） 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，點(diǎn)用空間坐標(biāo)來表示；線由一串坐標(biāo)對(duì)組成；面是由線所形成的閉合多邊形。（3分）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，點(diǎn)是一個(gè)像元；

4、線由一定方向上連接成串的相鄰像元組成；面由聚集在一起的相鄰像元集合來表示。（3分）矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，將點(diǎn)坐標(biāo)化為兩個(gè)Morton碼來表示它的位置，并且存儲(chǔ)于結(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的弧段信息；線狀目標(biāo)，以弧段為存儲(chǔ)單元：（1）每條記錄表示一條弧段，（2）建立弧段與結(jié)點(diǎn)以及弧段與多邊形的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系，（3）用Morton碼表示中間點(diǎn)的地址；面狀目標(biāo)，包含邊界和邊界所包圍的整個(gè)區(qū)域：（1）邊界：由弧段組成，建立多邊形與弧段間的拓?fù)潢P(guān)系，存儲(chǔ)面塊頭指針，（2）邊界包含的區(qū)域：用四叉樹或二維行程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示。（3分） 2、如下圖示，為8行8列的柵格矩陣結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出：AAABBBBCAABBBBCCAAA

5、BBCCCAAABAACCAAAACCCDAACCCCDDCCAADCDDCCDDDDDD（1）采用游程編碼壓縮及線性四叉樹壓縮后的壓縮比。（4分）（2）該數(shù)據(jù)的游程編碼數(shù)據(jù)文件（帶索引文件）。（6分）答：（1）游程編碼壓縮后的壓縮比：S=N/K=64/26=32/13 （1分）線性四叉樹壓縮后的壓縮比：S=N/K=64/40=8/5 （3分） （2） 索引文件（2分） 數(shù)據(jù)文件（4分）柵格行號(hào)逐行游程累計(jì)數(shù)游程序號(hào)編碼值131（A,3）262（B,7）393（C,8）4134（A,2）51661924（D, 8）72425（C,2）82626（D,8）3、什么叫空間緩沖區(qū)分析？舉例說明空間緩

6、沖區(qū)分析的分析步驟。答：空間緩沖區(qū)分析（spatial buffer analysis）是指根據(jù)分析對(duì)象的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)，用以識(shí)別這些實(shí)體或主體對(duì)鄰近對(duì)象的輻射范圍或影響度，以便為某項(xiàng)分析或決策提供依據(jù)。（4分）緩沖區(qū)分析三步驟：1） 計(jì)算主體的綜合規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)；（2分）2） 計(jì)算主體對(duì)鄰近對(duì)象的的最大影響距離；（2分）3） 確定主體對(duì)鄰近對(duì)象的實(shí)際影響度（Fi）與鄰近對(duì)象離主體的實(shí)際距離（di）的關(guān)系分析模型，從而從實(shí)際距離計(jì)算實(shí)際影響度，或從實(shí)際影響度反推實(shí)際距離。（2分）4、網(wǎng)絡(luò)分析在現(xiàn)實(shí)中的廣泛用途有哪些？舉例說明。并請(qǐng)用DijKstra算法對(duì)以下有

7、向圖作從結(jié)點(diǎn)V1至結(jié)點(diǎn)V5的最短路徑的搜索，求出最短路徑的距離和途徑的結(jié)點(diǎn)。答：網(wǎng)絡(luò)分析用途很廣泛，如：公交運(yùn)營線路選擇和緊急救援行動(dòng)線路的選擇等，與網(wǎng)絡(luò)最佳路徑選擇有關(guān)；當(dāng)估計(jì)排水系統(tǒng)在暴雨期間是否溢流及河流是否泛濫時(shí)，需要進(jìn)行網(wǎng)流量分析或負(fù)荷估計(jì)；城市消防站分布和醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的配置等，可以看成是利用網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源的分配等。（2分）起點(diǎn) 終點(diǎn)V1V2V3V4V5V10（10）（）（60）（100）V2010（60）（60）（100）V301060（60）（80）V40106060（80）（4分）回溯2分結(jié)果V1V2 V3 V5（2分）5、對(duì)某地建設(shè)核電站進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，假設(shè)建設(shè)核電站的影響因素為：1）到海灣的距離，表現(xiàn)為越臨近“海灣”越適宜；2）交通便捷，表現(xiàn)為越接近“公路”越適宜；3）地形地質(zhì)，表現(xiàn)為“坡度”越小越適宜，地質(zhì)條件“類型”越高越安全。現(xiàn)將適宜性共分為三個(gè)級(jí)別。（1）請(qǐng)?jiān)囈訥IS方法，設(shè)計(jì)該應(yīng)用的應(yīng)用模型，用框圖表示其運(yùn)行過程，并說明其有關(guān)的GIS操作。（2）假設(shè)各因子對(duì)應(yīng)的權(quán)重為0.5，0.25，0.25，當(dāng)某個(gè)柵格單元三個(gè)因子對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)函數(shù)值分別為100，0，50時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該柵格單元的評(píng)價(jià)分值，并判斷它屬于哪個(gè)級(jí)別。答：（1） （2）R（T）=（0.5*100+0.25*0+0.25*5