地理信息系統專業(yè)課簡答題

1、名詞解釋1、信息:用數字、文字、符號、語言等介質來表示事件、事物、現象等的內容、數量和特征。信息具有客觀性、適用性、傳輸性和共享性。2、數據：具有某一目的定性定量描述的原始資料，包括數字、文字、符號、圖形、圖像等形式。信息和數據的關系：數據是客觀對象的表示，信息則是數據內涵的意義，是數據的內容和解釋。3、地理信息：指表征地理系統諸要素的數量、質量、分布特征、相互聯系和變化規(guī)律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。4、地理數據：是各種地理特征和現象間關系的符號化表示，包括空間位置、屬性特征及時態(tài)特征三部分。5、空間實體：地理信息系統中不可再分的最小單元現象6、信息系統:對數據和信息進行采集、存儲、加

2、工和再現，并能回答用戶一系列問題的系統。7、地理信息系統：GIS是在計算機軟硬件系統的支持下，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布與之相關的屬性數據，并回答用戶一系列問題為主要的計算機系統。8、9、專題地圖：把專題現象或普通地圖的某些要素在地理底圖上顯示的特別完備和詳細，而將其余要素列于次要地位，或不予表示，從而使內容專題化的地圖。10、區(qū)域地理信息系統11、地圖：地圖是遵循一定的數學法則，將地理信息通過科學概括綜合，運用符號系統表示在一定的載體上的圖形以傳遞它們在數量、質量在空間和時間傻瓜的分布規(guī)律和發(fā)展變化。：12、專家系統：13、空間模型：14、矢量數據結構：15、柵格

3、數據結構：16、拓撲關系：17、游程長度編碼：18、四叉樹編碼：19、空間數據結構：20、拓撲屬性；21、內部數據結構:22、數據庫：為一定的目的服務，以特定數據存儲相關聯的數據集合，按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫23、數據倉庫：面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數據集合，用以支持管理決策。24、空間數據庫：某一地域內關于一定地理要素特征的數據集合。25、空間數據模型:26、場模型: 在地理信息系統中用來表示數據在二維或者三維空間中連續(xù)變化的空間數據模型稱為場模型。27、空間變換：為了滿足特定空間分析的需要，需對原始圖層及其屬性進行一系列的邏輯或代數運算，（2分）以產生新的具有

4、特殊意義的地理圖層及其屬性。（1分）28、曼哈頓距離：平面上兩點間所有相鄰拐點坐標間的橫坐標之差與縱坐標之差的和，稱為曼哈頓距離。（3分）29、地理信息的不確定性：是關于空間過程和空間特征不能被準確確定的程度，實際上就是以空間數據的真值為中心的一個范圍。30、單點變換：只考慮單個點的屬性值進行運算，假定獨立單元的變換不依賴于其鄰點上屬性的影響，也不易受區(qū)域內一般特征的影響。31、不規(guī)則三角網: 通過從不規(guī)則分布的數據點生成的連續(xù)三角面來逼近地形表面，（2分）是數字表面建模的一種方法。32、數據高程模型: 定義于二維區(qū)域上的一個有限項的向量序列，以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。當數字地形

5、模型中屬性表示海拔高程時就是數字高程模型。33、緩沖區(qū)分析: 是根據分析對象的點、線、面實體，自動建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)，用以識別這些實體或主體對鄰近對象的輻射范圍或影響度，以便為某項分析或決策提供依據。（1分）34、絕對空間、是具有屬性描述的空間位置的集合，（2分）它由一系列不同位置的空間坐標值組成。相對空間: 是具有屬性特征的實體的集合，由不同實體之間的空間關系構成35、數字地形模型: 是定義于二維區(qū)域上的一個有限項的向量序列，（1分）以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。36、空間疊置分析; 是指在統一參照系統條件下，每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進行疊合，以產生空間區(qū)域的多重

6、屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應關系。37、地理信息系統產品：是指經由系統處理和分析，可以直接供專業(yè)規(guī)劃人員或決策人員使用的各種地圖、圖表、圖像、數據報表或文字說明。38、決策支持系統：是輔助決策者通過數據、模型、知識以人機交互方式進行半結構化或非結構化決策的計算機應用系統39、空間數據內插：通過已知點或分區(qū)的數據，推求任意點或分區(qū)數據的方法。40、數字化：廣義來說是指從模擬信號到數字信號的過程，GIS中通指矢量化41、網絡：具有一定流通功能的線狀要素的集合42、分辨率：由涉及到或使用的測量工具或分析方法能區(qū)分開的兩個獨立測量或計算的值的最小差值。43、數據層：集成到一起的面域分布空間數

7、據集，它用于表示一個主體中的實體，或者有一公共屬性或屬性值的空間對象的集合。44、空間分析：是對分析空間數據有關技術的總稱。45、串：由相互連接的一系列線段組成的沒有分直線段的序列，它可與自身或其它線相切。46、電子地圖：也稱為數字地圖，是地圖制作和應用的一個系統，是一種數字化了的地圖。47、空間索引就是指依據空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關系按一定的順序排列的一種數據結構，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標識、外接矩形及指向空間對象實體的指針。它通過篩選作用，大量與特定空間操作無關的空間對象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。48、DTM為數字地形模型（Digital T

8、errain Model），是地形表面形態(tài)屬性信息的數字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數字描述。數字地形模型中地形屬性為高程時稱為數字高程模型（Digital Elevation Model），簡稱DEM。49、解答題1、簡述地理信息系統的基本功能。數據采集與輸入、數據的編輯與更新、數據的存儲與管理、空間查詢與分析、空間決策支持、數據顯示與輸出。2. GIS有哪些應用功能？答：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、輔助決策。3. 空間數據的基本特征有哪些？答：屬性特征：指空間對象的特征、即是什么，如對象的類別，等級，名稱，數量?？臻g特征：描述空間對象的地理位置以及相互關系，又稱幾何特征和拓撲

9、特征。時間特征：描述空間對象隨時間的變化。4. 簡述地理信息系統的基本特征。具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力；（2分）以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測的能力；（2分）計算機系統支持進行空間地理數據管理。（2分）5. 簡述GIS與MIS（管理信息系統）的區(qū)別與聯系。兩者都是以計算機為核心的信息處理系統，隨著數據庫技術的發(fā)展不斷完善。區(qū)別主要表現在計算機軟硬件上，信息處理的內容和采取的目的方面的不同。6. 簡述地圖在GIS中的作用數據源；（2分）空間分析；（2分）顯示與輸出。7. 簡述地理信息系統主要軟硬件的組成。系統硬件：G

10、IS主機，GIS外部設備，GIS網絡設備；（3分）系統軟件:GIS專業(yè)軟件，數據庫軟件，系統軟件。（3分）8 簡述GIS主要應用領域.9 簡述地理信息系統的組成。系統硬件；系統軟件； 空間數據； 應用人員；應用模型。10、簡述柵格數據的數據取值方法面積占優(yōu)法、長度占優(yōu)法、重要性法、中心點法、11、分別寫出下圖的索引編碼的點、線和多邊形文件12、矢量數據的獲取可以通過哪些途徑？手扶跟蹤數字化法、掃描數字化法、解析測圖儀數據輸入（其他數據轉換）、鼠標輸入、鍵盤錄入、其他定點設備輸入。13、簡述柵格格式向矢量數據格式轉換通常包括的步驟多邊形邊界提取，邊界線搜索，拓撲關系生成，去除多余點以及曲線圓滑處

11、理。14、簡述由矢量格式向柵格數據的轉換的方法：1)點數據柵格化2)線數據柵格化3)多邊形柵格化：a、內部點擴散算法：由多邊形內部種子點向周圍鄰點擴散，直至到達個邊界為止；b、復數積分算法：有待判別點對多邊形的封閉邊界進行復數積分，來判斷兩者關系；c、射線算法和掃描算法：由外部點向判斷點引射線，通過射線與多邊形的交點的個數進行判斷；交點數為偶數時，待判點在多邊形外，奇數時，在多邊形內。d、是一種基于積分思想的矢量轉柵格算法，適合記錄拓撲關系的多邊形矢量轉換數據。15、柵格結構有哪些特點柵格數據實際是像元陣列，每個像元用行列號確定位置，且具有表示屬性的型和屬性值的編碼；(1)屬性明顯，定位隱含；

12、(2)數據結構簡單，易于遙感數據結合，但數據量大；(3)幾何和屬性偏差；(4)面向位置的數據結構，難以建立空間對象之間的關系。16、矢量結構有哪些特點：(1)用離散的點描述空間對象與特征，定位明顯，屬性隱含； (2)用拓撲關系描述空間對象之間的關系； (3)面向目標操作，精度高，數據冗余度?。?4)與遙感等數據難以結合； (5)輸出圖形質量好，精度高； 17、簡述游程長度編碼的方法，又稱壓縮編碼什么情況不能起到壓縮效果18、簡述建立空間數據的拓撲關系的意義(1)據拓撲關系，不需要利用坐標或距離，可以確定一種地理實體相對于另一種地理實體的空間位置關系；(2)利用拓撲數據有利于空間要素的查詢；(3

13、)可以利用拓撲數據作為工具，重建地理實體。19、簡述數據庫的特點：數據庫集中控制，數據冗余度小，數據獨立，復雜的數據模型，數據保護（安全性控制，并發(fā)控制，故障的發(fā)現和恢復）20、簡述GIS數據庫的特點：數據量特別大；不僅包含大量的屬性數據，而且包含大量的空間位置關系的數據；應用相當廣泛。21、簡述基于柵格結構的空間變換的三種方式：單點變換、領域變換、區(qū)域變換1）單點變換只考慮單個點的屬性值的運算，假定獨立單元的變換不依賴于其鄰點上屬性的影響，也不受區(qū)域內一般特征的影響。單點變換最常見的函數有加、減、乘、除等代數運算；與、并、非、異或等邏輯運算；比較運算；指數函數、對數函數、三角函數等。（2分）

14、2）鄰域變換是指在計算新圖層圖元值時，不僅考慮原始圖層上相應圖元本身的值，而且還要考慮與該圖元有鄰域關系的其他圖元值的影響。這種關聯可以是直接的幾何關聯，也可能是間接的幾何關聯。常見的函數有平滑、離散點搜索、連續(xù)表面描述等。（2分）3）區(qū)域變換是指在計算新圖層屬性值時，要考慮整個區(qū)域的屬性值，即通過一個函數對某一區(qū)域內的所有值進行綜合，然后計算新屬性值。常見的函數有求區(qū)域平均值、眾數、極值、求和、整體插值等。（2分）22、數據質量控制常見的方法：傳統的手工方法；（2分）元數據方法；（2分）地理相關法；（2分）23、簡述空間元數據的概念和作用：元數據是關于數據的描述性數據信息，它應盡可能多地反映

15、數據集自身的特征規(guī)律，以便于用戶對數據集的準確、高效與充分的開發(fā)與利用，不同領域的數據庫，其元數據的內容會有很大差異。作用：（1）幫助數據生產單位有效地管理和維護空間數據，建立數據文檔； （1分）（2）提供有關數據生產單位數據存儲、數據分類、數據內容、數據質量、數據交換網絡(clearing house)及數據銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索地理空間數據 ；（1分）（3）提供通過網絡對數據進行查詢檢索的方法或途徑，以及與數據交換和傳輸有關的輔助信息； （1分）（4）幫助用戶了解數據，以便就數據是否能滿足其需求作出正確的判斷； （1分）（5）提供有關信息，以便用戶處理和轉換有用的數據。（1分）

16、24、簡述空間元數據的獲取方法：鍵盤輸入、關聯表、測量法、計算法和推理法。25、什么是地圖投影？GIS中為什么要考慮地圖投影？：將地球橢球面上的點映射到平面上的方法，稱為地圖投影；也就是建立地球橢球面上的點的地理坐標（，）與平面上對應點的平面坐標（x，y）之間的函數關系：X=f1（，）（1）地理坐標為球面坐標，不方便進行距離、方位、面積等參數的量算；（1分）（2）地球橢球體為不可展曲面；（1分）（3）地圖為平面，符合視覺心理，并易于進行距離、方位、面積等量算和各種空間分析；（1分）26、空間坐標的轉換方式和方法：1) 表格坐標到投影坐標的轉換分為投影類型已知和未知兩種情況。2) 投影坐標到地理

17、坐標的轉換通過使用逆轉換方程使輸入數據的投影坐標（x, y）轉化為地理坐標經度和緯度（,）。3) 地理坐標到工作投影坐標的轉換通過使用正轉換方程將地理坐標的經度、緯度（,）轉化為工作投影坐標（x, y）。 柵格轉換（3分）如果輸入柵格數據的地理投影類型已知，那么其數據轉換將使用正轉換方程；如柵格數據沒有經過地學編碼處理，那么將使用適合地面控制點的高階多項式。27、簡述地理信息系統中的空間分析方法。（1）產生式分析：數字地面模型分析，空間疊合分析，緩沖區(qū)分析，空間網絡分析，空間統計分析（4分）；（2）咨詢式分析：空間集合分析，空間數據查詢。（2分）28、簡述GIS空間數據庫設計的基本步驟。需求分

18、析；（1.5分）概念設計；（1.5分）邏輯設計；（1.5分）物理設計（1.5分）29、數據質量應從哪幾方面分析？數據的完整性；（2分）數據一致性；（1分）位置精度；（1分）時間精度；（1分）屬性精度。（1分）30、簡述DEM的主要表示模型。規(guī)則格網模型；（1.5分）等高線模型；（1.5分）不規(guī)則三角網模型；（1.5分） 次模型。（1.5分）31、數據質量控制常見方法有哪些？傳統的手工方法；（2分）元數據方法；（2分）地理相關法；（2分）32、簡述DEM的表示方法。（1）數學方法：（3分）整體擬合方法；局部擬合方法。（2）圖形方法（3分）線模式；點模式；34、空間數據的內插的方法有哪些？方法是從

19、存在的觀測數據中找到一個函數關系式，使該關系式最好地逼近這些已知的空間數據，并能根據函數關系式推求出區(qū)域范圍內其它任意點或任意分區(qū)的值。（3分）空間數據的內插有離散空間內插和連續(xù)空間內插（2分）連續(xù)空間內插技術包括樣條函數、最小二乘趨勢面、傅里葉級數、克里金(Kriging)的移動平均法等。也可以分為整體擬合和局部擬合技術兩大類。（1分）35、簡述緩沖區(qū)分析的原理。緩沖區(qū)就是地理空間目標的一種影響或服務范圍。（1分）從數學的角度看，緩沖區(qū)分析的基本思想是給定一個空間對象或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由鄰域半徑R確定。（4分）緩沖區(qū)的基本問題是雙線問題。（1分）36、簡述地理信息系統設計評價

20、的主要內容。(1)系統效率；（2分）系統可靠性；（1分）可擴展性；（1分）可移植性；（1分0系統效益。（1分）37、簡述DEM數據采集方法。1）地面測量（1.5分）利用自動記錄的測距經緯儀在野外實測。2）現有地圖數字化（1.5分）目前常用的數字化儀有手扶跟蹤數字化儀和掃描數字化儀。3）空間傳感器（1.5分）利用全球定位系統GPS，結合雷達和激光測高儀等進行數據采集。4）數字攝影測量方法（1.5分）這是DEM數據采集最常用的方法之一。38、簡述緩沖區(qū)分析的方法和過程。（1）角分線法。算法是在軸線首尾點處，作軸線的垂線并按緩沖區(qū)半徑R截出左右邊線的起止點；在軸線的其他轉折點上，用與該線所關聯的前后

21、兩鄰邊距軸線的距離為R的兩平行線的交點來生成緩沖區(qū)對應頂點。（3分）（2）凸角圓弧法。在軸線首尾點處，作軸線的垂線并按緩沖區(qū)半徑R截出左右邊線的起止點；在軸線的其他轉折點處，首先判斷該點的凸凹性，在凸側用圓弧閉合，在凹側用前后兩鄰邊平行新的交點生成對應頂點。這樣外角以圓弧連接，內角直接連接，線段端點以半圓封閉。（注：以上兩種方法可圖示）（3分）39、簡述空間數據元數據的獲取方法?？臻g數據元數據的獲取方法主要有五種：鍵盤輸入（1分）關聯表（1分）測量法（1分）計算法（1分）推理法（2分）40、簡述GIS與CAD的區(qū)別與聯系。兩者有坐標參考系統；（3分）區(qū)別GIS容量大得多，數據輸入方式不同，數據

22、分析方法具有專業(yè)化特征。（3分）41、簡述E-R模型向關系模型的轉換方法。1）一個實體轉換為一張二維表（一個關系），實體的主碼為二維表的關鍵字，實體的屬性均為二維表的屬性。（2分）2）一個關系也可轉換為一張二維表，與該關系相連的各實體的主碼和該關系的屬性轉換成二維表的屬性。（2分）3） 對具有相同關鍵字的二維表予以合并。不重復的屬性相加，成為一張較大的關系表，仍保留原來的關鍵字。（2分）42、簡述WebGIS的應用。1）空間數據發(fā)布（1.5分）由于能夠以圖形方式顯示空間數據，較之于單純的FTP方式，WebGIS使用戶更容易找到需要的數據；2）空間查詢檢索（1.5分）利用瀏覽器提供的交互能力，進

23、行圖形及屬性數據庫的查詢檢索；3）空間模型服務（1.5分）在服務器端提供各種空間模型的實現方法，接收用戶通過瀏覽器輸入的模型參數后，將計算結果返回。換言之，利用Web不僅可以發(fā)布空間數據，也可以發(fā)布空間模型服務，形成瀏覽器/服務器結構(Browser/Server，B/S)。4）Web資源的組織（1.5分）在Web上，存在著大量的信息，這些信息多數具有空間分布特征，如分銷商數據往往有其所在位置屬性，利用地圖對這些信息進行組織和管理，并為用戶提供基于空間的檢索服務，無疑也可以通過WebGIS實現。43、一個標準的MapInfo表由哪幾個文件組成？分別說明它們的作用。*.tab：描述表的性質；（1

24、.5分）*.map：記錄空間數據；（1.5分）*.dat：記錄屬性數據；（1.5分）*.id：索引文件；（1.5分）它們是一個整體，對它們的操作不能單獨進行。44、什么是決策？決策過程一般分哪幾步？決策是一個決策者為達到某種目標或目標集合，根據一定的約束條件下在多種侯選方案里進行選擇的復雜過程。（2分）當采用數學表述形式表達一般化決策問題時，包括以下幾個構成部分：1）方案集合；（1分）2）狀態(tài)集合；（1分）3）損益函數；（1分）4）目標函數（決策準則）。（1分）45、簡述地理信息系統設計的步驟。系統分析（1.5分）；系統設計；（1.5分）系統實施；（1.5分）系統運行和維護。（1.5分）46、

25、47、48、論述題1、試論述地理信息系統的發(fā)展及趨勢。國際： （2分）GIS的發(fā)展經歷了以下幾個階段：60年代的開拓期，注重于空間數據的地學處理，如美國人口調查局建立的DIME用于處理人口統計數據；70年代的鞏固期，注重于空間地理信息的管理，充分利用了新的計算機技術，但數據分析能力仍然很弱，在地理信息技術方面未有新突破；80年代的技術大發(fā)展期，注重于空間決策支持分析，應用領域迅速擴大，商業(yè)化實用系統進入市場；90年代是地理信息系統的用戶時代，以來微機的發(fā)展和數字化信息產品在全世界普及，GIS已經深入到各行各業(yè)。國內： （2分）我國GIS的發(fā)展雖然較晚，經歷了四個階段，即起步(1970-1980

26、)、準備(1980-1985)、發(fā)展(1985-1995)、產業(yè)化(1996以后)階段。地理信息系統的發(fā)展趨勢表現為GIS系統技術和應用兩方面。(1)系統技術方面。 （3分）數據標準化實現數據自動輸入在空間數據結構與數據管理方面系統集成化平臺網絡化另外還將出現數據商業(yè)化、系統專門化、微機化、智能化等新的趨勢。(2)系統應用方面。 （2分）GIS的應用將出現社會化、企業(yè)化、全球化和大眾化等特征，GIS的前沿問題包括(1)系統技術方面。(2)應用方面。2、簡述柵格數據和矢量數據的優(yōu)點和缺點3、試論述GIS空間數據庫的幾種主要數據模型及各自優(yōu)缺點。GIS空間數據庫的主要數據模型有層次數據模型，網絡數

27、據模型，關系數據模型，面向目標數據模型。層次數據模型的優(yōu)點：存取方便且速度快，結構清晰，容易理解；數據修改和數據擴展容易實現；檢索關鍵屬性十分方便。缺點：結構呆板，卻反靈活性；同一屬性要存儲多次，數據冗余大，不適合拓撲空間數據的組織。網絡模型的優(yōu)點：能夠明確而方便地表示數據間的復雜關系，數據冗余??；缺點是網絡結構復雜，增加用戶查詢和定位的困難。關系模型的優(yōu)點：結構特別靈活，滿足所有布爾邏輯運算和數學運算規(guī)則形成的查詢要求；能搜索、組合和比較不同類型的數據；增加和刪除數據非常方便。缺點是數據庫大時，查找滿足特定關系的數據費時，對空間關系無法滿足。4、試論述地理信息系統空間數據的誤差來源在空間數據

28、處理過程中，容易產生的誤差有以下幾種：投影變換。（1分）地圖數字化和掃描后的矢量化處理。（1分）數據格式轉換。（1分）數據抽象。（1分）建立拓撲關系。（1分）與主控數據層的匹配。（1分）數據疊加操作和更新。（1分）數據集成處理。（0.5分）數據的可視化表達。（0.5分）5、論述空間數據處理中的誤差6、試述WebGIS的實現技術。CGI方法（2分）Server API方法（2分）插件方法（2分）Java Applet方法（2分）ActiveX方法（2分）7、試述柵格圖像配準的目的、方法、原理及注意事項。目的：建立物理坐標與用戶坐標的轉換關系。（2分）方法：采集若干同時具有物理坐標與用戶坐標的控制

29、點。（2分）原理：系統根據控制點的坐標，用最小二乘法建立物理坐標與用戶坐標的關系多項式。（2分）注意：數字化原圖的投影設置要準確；控制點的數量要足、分布要均勻、控制范圍要廣。（3分）8、試論述DEM的主要應用。地形曲面擬合（2分） 立體透視圖（2分） 通視分析（2分） 流域特征地貌提取與地形自動分割（2分）DEM計算地形屬性（2分）9、試述Delaunay三角網的基本準則。對于給定的初始點集P，有多種三角剖分方式，而Delaunay三角網具有以下特性：（1）其Delaunay三角網是唯一的；（2分）（2）三角網的外邊界構成了點集P的凸多邊形外殼；（2分）（3）沒有任何點在三角形的外接圓內部，反

30、之，如果一個三角網滿足此條件，那么它就是一個Delaunay三角網。（3分）（4）如果將三角網中的每個三角形的最小角進行升序排列，則Delaunay三角網的排列得到的數值最大。（3分）10、試論述地理信息標準化的內容。在地理信息系統建設過程中，地理信息的標準化是一項十分重要的工作，它關系道地理信息資源的開發(fā)、利用和共享（1分）。地理信息標準化的基本內容有：統一的名詞術語內涵（1分）統一的數據采集原則（1分）統一的空間定位框架（1分）統一的數據分類標準（1分）統一的數據編碼系統（1分）統一的數據組織結構（1分）統一的數據記錄格式（1分）統一的數據質量含義（1分）11、簡述空間數據誤差來源與數據質量控制方法。從空間數據的形式表達到空間數據的生成，從空間數據的處理變換到空間數據的應用，在這兩個過程中都會有數據質量問題的發(fā)生。（1）空間現象自身存在的不穩(wěn)定性：包括空間特征和過程在空間、專題和時間內容上的不確定性。（2）空間現象的表達：數據采集中的測量方法以及量測精度的選擇等受到人類自身的認識和表達的影響，這對于數據的生成會出現誤差。（3）空間數據處理中的