GIS-地理信息系統(tǒng)復習題(共7頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上地理信息系統(tǒng)復習題1、 選擇題（20*1'=20'）2、 名詞解釋（6*4'=24'）1、 地理信息系統(tǒng)2、 地理信息3、 數(shù)據(jù)結構4、 數(shù)據(jù)模型5、 矢量數(shù)據(jù)結構6、 柵格數(shù)據(jù)結構7、 空間數(shù)據(jù)庫的重組織、重構造8、 DTM、DEM、TIN、DIME9、 網(wǎng)絡分析10、 空間疊置分析11、 空間分析12、 緩沖區(qū)分析13、 數(shù)據(jù)壓縮14、 空間索引15、 電子地圖16、 webGIS3、 簡答題（5*6'=30'）1、 地理信息的特性2、 地理信息系統(tǒng)的構成3、 拓撲關系類型與拓撲關系在GIS中的作用4、 GIS數(shù)據(jù)質

2、量、內容，誤差產生原因5、 空間數(shù)據(jù)互操作對GIS的必要性6、 GIS中數(shù)據(jù)管理模式發(fā)展的主要階段7、 關系、層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的局限性8、 GIS中地圖投影的原則、分層的主要目的9、 空間元數(shù)據(jù)在空間數(shù)據(jù)庫管理中的作用10、 電子地圖的主要特點和其與GIS的區(qū)別于聯(lián)系11、 WebGIS與一般GIS比較其特點4、 分析題（1*12'=12'）數(shù)據(jù)壓縮(游程編碼)、柵格陣列5、 應用題網(wǎng)絡分析（最短路徑）、資源分配、選址應用地理信息系統(tǒng)復習題答案1、 選擇題（無）2、 名詞解釋1、 地理信息系統(tǒng)：GIS是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計用來支持空間數(shù)據(jù)的采集

3、、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。2、 地理信息：是指與研究對象的空間地理分布有關的信息,它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。3、 數(shù)據(jù)結構：是指空間數(shù)據(jù)適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結構也就是指空間數(shù)據(jù)以什么形式在計算機中存儲和處理。4、 數(shù)據(jù)模型：是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關于數(shù)據(jù)內容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織形式，它以抽象的形式描述和反映地理實體構成及其相互關系。5、矢量數(shù)據(jù)結構：通過記錄空間對象的坐標及其空間關系來表達地理實體的一種數(shù)據(jù)結構。6、 柵格數(shù)據(jù)結構：是指將地表區(qū)域劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格

4、作為一個象元或象素由行、列定義，并包含一個代碼表示該象素的屬性類型或量值。7、 空間數(shù)據(jù)庫的重組織、重構造：空間數(shù)據(jù)庫的重組織：指在不改變空間數(shù)據(jù)庫原來的邏輯結構和物理結構的前提下，改變數(shù)據(jù)的存儲位置，將數(shù)據(jù)予以重新組織和存放。空間數(shù)據(jù)庫的重構造：指局部改變空間數(shù)據(jù)庫的邏輯結構和物理結構。數(shù)據(jù)庫重構通過改寫其概念模式 (邏輯模式)的內模式(存儲模式)進行。8、 DTM、DEM、TIN、DIME： 數(shù)字地面模型(Digital Terrain Model, DTM)：是指地表形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。數(shù)字高程模型(Digital Elevation Mo

5、del, DEM)：是一定區(qū)域范圍內地面高度連續(xù)變化的數(shù)字化表示方法，通常是指按照一定的格網(wǎng)間隔采集地面高程所建立的規(guī)則格網(wǎng)高程模型TIN：利用區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為互不交叉、互不重疊且相連的三角面網(wǎng)絡來模擬地形表面的數(shù)據(jù)模型。雙重獨立式數(shù)據(jù)結構 (DIME， Dual Independent Map Encoding)，是對圖上網(wǎng)狀或面狀要素的任何一條線段，用其兩端的結點及相鄰面域來予以定義。9、 網(wǎng)絡分析：GIS的網(wǎng)絡分析，是通過研究網(wǎng)絡的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡上的流動和分配情況，對網(wǎng)絡結構及其資源的優(yōu)化問題進行研究的一種空間分析方法。10、 空間疊置分析：又稱疊加分析，是指在統(tǒng)

6、一的空間參照系統(tǒng)條件下，將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的圖層要素進行疊置，產生新的數(shù)據(jù)層的分析方法。11、 空間分析：是集空問數(shù)據(jù)分析和空間模擬于一體的技術，通過地理計算和空間表達挖掘潛在空間信息，以解決實際問題的過程。12、 緩沖區(qū)分析：是指根據(jù)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)域，用以識別這些實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(jù) 13、 數(shù)據(jù)壓縮：是指從所取得的數(shù)據(jù)集合中抽出一個子集，使得該子集在規(guī)定的精度范圍內較好地逼近原集合，且盡可能降低其數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)處理過程。14、 空間索引：是指依據(jù)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

7、定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結構。它包含空間對象的概要信息，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。15、電子地圖：以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎，以數(shù)字形式存儲在計算機外存儲器上，并依托于空間信息可視化系統(tǒng)實時再現(xiàn)地理信息的數(shù)字化地圖。16、WebGIS：是GIS與www（World Wide Web,Web網(wǎng)）的有機結合，GIS通過www功能得到了擴展，從www的任意一個節(jié)點，人們可以瀏覽和獲取Web上的各種地理空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)、圖像、文件，可以進行地理空間分析。3、 簡答題1、 地理信息的特性（1）地域性：地理信息屬于空間信息，位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種

8、定位特征是通過公共的地理基礎來體現(xiàn)的。這是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標志；（2）多維結構：在二維空間編碼基礎上，實現(xiàn)多專題的第三維信息結構的組合，為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便。（3）時序特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化?？梢园磿r間尺度將地理信息劃分為超短期的（如臺風、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低溫）中期的（如土地利用、作物估產）長期的（如城市化、水土流失）超長期的（如地殼變動、氣候變化）實時的GIS系統(tǒng)要求能及時采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢性。2、地理信息系統(tǒng)的構成一個實用的GIS系統(tǒng)，要支持對空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、

9、分析、建模和顯示等功能，其基本組成一般包括以下五個主要部分：（1）應用人員，GIS服務的對象，分為一般用戶和從事建立、維護、管理和更新的高級用戶（2）軟系統(tǒng)件，支持數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)（3）硬件系統(tǒng)，各種設備-物質基礎（4）數(shù) 據(jù)，系統(tǒng)分析與處理的對象、構成系統(tǒng)的應用基礎（5）應用模型，解決某一專門應用的應用模型，是GIS技術產生社會經(jīng)濟效益的關鍵所在 3什么叫拓撲關系？拓撲關系類型，拓撲關系類型與拓撲關系在GIS中的作用概念：指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關系不變的性質。類型：最基本拓撲關系 包括拓撲關聯(lián)與拓撲鄰接。 拓撲關聯(lián)：指存在于空間圖形中的不同拓撲元素

10、之間的關系。 拓撲鄰接：指存在于空間圖形中的相同拓撲元素之間的關系。 拓撲包含：指存在于空間圖形中的面與其它元素之間的關系。 層次關系：指存在于空間圖形中的相同拓撲元素之間的等級關系。 拓撲連通：拓撲元素之間的通達關系。作用（意義）： （1）拓撲關系能清楚地反映實體之間的邏輯結構關系不需要利用坐標或距離就可以確定一個地理實體相對于另一個地理實體的空間位置關系并且這種拓撲數(shù)據(jù)較之幾何數(shù)據(jù)具有更大的穩(wěn)定性，即它不隨地圖投影而變化 （2）有助于空間要素的查詢，利用拓撲關系可以解決許多實際問題 （3）根據(jù)拓撲關系可重建地理實體。 4、 GIS數(shù)據(jù)質量內容，誤差產生原因GIS數(shù)據(jù)質量包含如下五個方面：（

11、1）位置精度：如數(shù)學基礎、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的質量。（2）屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性的質量。（3）邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結點匹配精度、拓撲關系的正確性等。（4）完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等（5）現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等 誤差產生原因：（1）空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性 （2）空間現(xiàn)象的表達 （如由橢球體到平面必然產生誤差）（3）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差 （4）空間數(shù)據(jù)使用中的誤差5、 空間數(shù)據(jù)互操作對GIS的必要性（1）解決基礎數(shù)據(jù)的共享問題的需要各部門

12、對建立的GIS應用系統(tǒng)，在有限的經(jīng)濟條件下，更著眼于本部門專業(yè)信息及模型的開發(fā)，而對基礎數(shù)據(jù)及其他專業(yè)數(shù)據(jù)通過有償共享而獲得（2）GIS應用趨向多學科綜合和集成化GIS的應用部門對綜合和集成有較強的要求，特別是社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展走向一體化，以及可持續(xù)發(fā)展的要求，需要多學科、多部門的協(xié)作（3）GIS走向社會化的需要GIS正走向社會化，融于主流的信息技術，成為信息社會和信息基礎設施的重要組成部分。如果GIS缺乏互操作性，這些就不可能實現(xiàn) （4）是Internet GIS發(fā)展的需要6、 GIS中數(shù)據(jù)管理模式發(fā)展的主要階段（1） 基于文件管理的方式：各個GIS應用程序對應各自的空間和屬性數(shù)據(jù)文件，當兩

13、個GIS應用程序需要相同的數(shù)據(jù)時，需要提出來作為公共數(shù)據(jù)文件。 缺點是： a程序依賴于數(shù)據(jù)文件的存儲結構，數(shù)據(jù)文件修改時，應用程序也隨之需要改變。b當多個程序共享同一數(shù)據(jù)文件時，文件的修改需得到所有應用程序的許可，不能達到真正的共享。（2） 文件與關系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)雙元模式：文件系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)與RDBMS管理屬性數(shù)據(jù)兩者通過目標標識碼建立聯(lián)系。缺點是：空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)分開存儲，在表現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)方面缺乏完整的語義表達和存儲機制；難以保證數(shù)據(jù)的存儲和操作的統(tǒng)一。（3） 全關系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)分層模式：圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一用RDBMS管理，GIS軟件商在標準DBMS頂層開發(fā)一個能

14、容納、管理空間數(shù)據(jù)的功能模塊。 兩種模式： a基于關系模型的方式，圖形數(shù)據(jù)按關系數(shù)據(jù)模型組織。因涉及一系列關系連接運算，因而費時。b將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成Binary Block字段。該方式省去大量關系連接操作，但Binary Block的讀寫效率比定長的屬性字段慢得多，特別涉及對象的嵌套時，更慢。（4） 對象關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：DBMS軟件商在RDBMS中進行擴展，使之能直接存儲和管理非結構化的空間數(shù)據(jù)。 該擴展的空間對象管理模塊主要解決空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理。但是由于是由數(shù)據(jù)庫軟件商擴展的，效率比二進制塊的管理高得多，但仍沒有解決對象的嵌套問題，空間數(shù)據(jù)結構不能由用戶定義，使用上受一

15、定限制。（5）面向對象GIS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：面向對象的模型最適應于空間數(shù)據(jù)的表達和管理： a支持變長記錄和對象的嵌套以及信息的繼承和聚集 b允許用戶定義對象和對象的數(shù)據(jù)結構以及它的操作 c數(shù)據(jù)結構可以帶拓撲關系面向對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢 a縮小了語義差距：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計往往是：在問題空間采用某種語義模型(如ER模型)，在求解空間采用關系模型，需要在這兩個空間的表示之間作一個轉換，容易丟失語義。OODB的優(yōu)勢在于：兩個空間中采用了相同/近似的模型，從而使它們之間的語義差距縮小了。 b減輕了“阻抗失配”問題:傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應用要求將數(shù)據(jù)庫語句嵌入到程序設計語言中，而數(shù)據(jù)庫語言和程序設計語言的類型系

16、統(tǒng)和計算模型不同，因此其結合是不自然的，這個現(xiàn)象被稱為“阻抗失配”。在OODB中，把需要程序設計語言編寫的操作都封裝在對象的內部，從本質上講，OODB的問題求解過程只表現(xiàn)為一個消息表達式的集合。 c適應非傳統(tǒng)應用的需要：這種適應性主要表現(xiàn)在能夠定義和操縱復雜對象、具備引用共享和并發(fā)共享機制以及靈活的事務模型、支持大量對象的存儲和獲取等等。7、 關系、層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的局限性（1）層次數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 a難以描述復雜實體之間的聯(lián)系，描述多對多關系時導致物理存儲冗余； b對象查詢必須從根結點開始，低層次對象查詢效率很低，反向查詢難； c數(shù)據(jù)獨立性差，數(shù)據(jù)更新涉及許多指針，插入

17、和刪除操作比較復雜，父結點的刪除意味著其下層所有子結點均被刪除； d層次命令具有過程式性質，要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結構，并在數(shù)據(jù)操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑； e基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎。（2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 a網(wǎng)狀結構復雜，用戶查詢時定位困難，要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結構，知道自己所處的位置； b網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質； c不直接支持對于層次結構的表達； d基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎。（3）關系數(shù)據(jù)模型的局限性： a無法用遞歸和嵌套的方式來描述復雜的層次和網(wǎng)狀結構，模擬和操作復雜地理對象的能力較弱； b對復雜結構地理對象的描述，需對實體進行

18、不自然的分解，導致存儲模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語義不甚合理； c概念模式和存儲模式的相互獨立性，導致關系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行聯(lián)接操作，系統(tǒng)開銷較大，運行效率不夠高； d難于存儲和維護變長的空間數(shù)據(jù)及其拓撲關系； e不能支持GIS需要的一些復雜圖形功能及包含、疊加等操作。8、 GIS中地圖投影的原則、分層的主要目的原則：（1）與相應比例尺的國家基本圖投影系統(tǒng)一致。 （2）系統(tǒng)一般只考慮至多采用兩種投影系統(tǒng)，一種應用于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸出、輸入，另一種服務于小比例尺。 （3）所用投影以等角投影為宜。 （4）所用投影應能與網(wǎng)格坐標系統(tǒng)相適應，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應保持完整。分層主要

19、目的：是為了便于空間數(shù)據(jù)的管理、查詢、顯示、分析。（1）管理對所有地理目標的管理就簡化為對各數(shù)據(jù)層的管理。（2）查詢對地理目標數(shù)據(jù)進行查詢，只需要對某一層地理目標數(shù)據(jù)進行查詢即可，因而可加快查詢速度。（3）顯示不需要分層后的地理目標數(shù)據(jù)由于任意選擇需要顯示的圖層，因而增加了圖形顯示的靈活性（4）分析對不同數(shù)據(jù)層進行疊加，可進行各種目的的空間分析9、空間元數(shù)據(jù)在空間數(shù)據(jù)庫管理中的作用（1）確定一套地理空間數(shù)據(jù)的存在性及其位置和其對于某種應用的適宜性，確定空間數(shù)據(jù)的存儲方法、表達方法和使用方法（2） 用來組織和管理空間信息，并挖掘空間信息資源通過它可以在Intranet或Internet上準確地識別、定位和訪問空間信息。 （3）幫助數(shù)據(jù)使用者查詢所需空間信息 如可以按照不同的地理區(qū)間、指定的語言以及具體的時間段來查找空間信息資源。 （4）用來建立空間信息的數(shù)據(jù)目錄和數(shù)據(jù)交換中心通過數(shù)據(jù)目錄和數(shù)據(jù)交換中心等提供的空間元