[高等教育]歷年真題課件

1、歷年考研試題題目及答案-地理信息系統(tǒng)1. GIS數(shù)據(jù)源的類型有哪些?在GIS中有哪些主要的數(shù)據(jù)輸入方法?數(shù)據(jù)輸入過程中可能產(chǎn)生的誤差有哪些形式?引起這些誤差的主要因素有哪些?2.請表述WebGIS和GridGIS兩種模式的技術(shù)和應(yīng)用特點？3.空間分析與空間查詢的區(qū)別？題目一 GIS數(shù)據(jù)源的類型有哪些?在GIS中有哪些主要的數(shù)據(jù)輸入方法?數(shù)據(jù)輸入過程中可能產(chǎn)生的誤差有哪些形式?引起這些誤差的主要因素有哪些? 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，就是指將非數(shù)字化形式的各種信息通過某種方法（手扶跟蹤掃描數(shù)字化、野外全站儀采集）數(shù)字化，并經(jīng)過編輯處理，變?yōu)橄到y(tǒng)可以存儲管理和分析的形式什么是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集？地理

2、信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源一、數(shù)據(jù)來源 目前，在發(fā)達(dá)國家已獲取的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信息大致有6種來源： 1.基礎(chǔ)制圖數(shù)據(jù)：包括地形數(shù)據(jù)和人文景觀數(shù)據(jù) 2.自然資源數(shù)據(jù)：描述自然資源性質(zhì)、分布的數(shù)據(jù)。 3.調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)：統(tǒng)計部門經(jīng)過調(diào)查分析所得到的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù) 4.數(shù)字高程數(shù)據(jù)：是一組關(guān)于地表位置布局的高程測量5.法律文檔數(shù)據(jù)6.已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源二、地理數(shù)據(jù)的特點 1.以統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)進行空間定位；2.空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的結(jié)合；3.地理數(shù)據(jù)間存在復(fù)雜的關(guān)系； 4.地理數(shù)據(jù)具有時效性； 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源三、地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量地理數(shù)據(jù)質(zhì)量是指地理數(shù)據(jù)正確反映現(xiàn)實世界空間對象的準(zhǔn)確度、精度、不確定性

3、、相容性、一致性、完整性、可得性以及現(xiàn)勢性的能力。1.準(zhǔn)確度即測量值與真值之間的接近程度，可用誤差來衡量。2.精度主要指定位精度、屬性精度、空間分辨力（柵格數(shù)據(jù)）；地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源3.不確定性指某現(xiàn)象不能精確測得，當(dāng)真值不可測或無法知道時，就無法確定誤差，因而用不確定性取代誤差。4.相容性指兩個來源的數(shù)據(jù)在同一個應(yīng)用中使用的難易程度。5.一致性是指地理數(shù)據(jù)各元素之間所維持的一種良好的邏輯關(guān)系；地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源6.完整性是指具有同一準(zhǔn)確度和精度的數(shù)據(jù)在特定空間范圍內(nèi)是否完整的程度。7.可得性。指獲取或使用數(shù)據(jù)的容易程度。數(shù)據(jù)質(zhì)量的適用性主要取決于所使用數(shù)據(jù)的質(zhì)量，用戶的財力，獲得數(shù)據(jù)的容

4、易程序等；8.現(xiàn)勢性。即時間性，指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。對許多類型的地理信息來說，時間是一個嚴(yán)格的因素；地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源四、數(shù)據(jù)誤差的來源 數(shù)據(jù)的誤差大小即數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確程度是一個累積的量。數(shù)據(jù)從最初采集，經(jīng)加工最后到存檔及使用，每一步都可能引入誤差。我們按GIS中的獲取操作、輸出和使用這一過程來進行GIS數(shù)據(jù)誤差來源分析，如表3-1：地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集野外測量誤差；地圖數(shù)據(jù)誤差；遙感數(shù)據(jù)誤差；數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化誤差：儀器誤差、操作誤差；不同系統(tǒng)格式轉(zhuǎn)換誤差:柵格-矢量互換、三角網(wǎng)-等值線互換；數(shù)據(jù)存儲數(shù)值精度不夠；空間精度不夠：格網(wǎng)或圖像太大、地圖最小制圖單元太大；數(shù)據(jù)操作分類

5、間隔不合理；多層數(shù)據(jù)疊加引起的誤差傳播；比例尺太小引起的誤差；數(shù)據(jù)輸出輸出設(shè)備不精確引起的誤差；輸出的媒介不穩(wěn)定造成的誤差；數(shù)據(jù)使用對數(shù)據(jù)所包含的信息的誤解；對數(shù)據(jù)信息使用不當(dāng)；表3-1 數(shù)據(jù)的主要誤差來源 數(shù)據(jù)的尺度 一、名義尺度二、有序尺度 三、間隔尺度 四、比率尺度 數(shù)據(jù)的尺度一、名義尺度 1)名義尺度描述事物名義的差異，這種差別往往是質(zhì)的差別。 2)名義尺度對事物作區(qū)分，只回答“同”與“異”的問題。 3)名義尺度的背后一般地說是有一個分類系統(tǒng)，而絕大多數(shù)分類系統(tǒng)都是一個層次型結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)的尺度二、有序尺度 1)有序尺度表示事物的等級和次序概念，這種等級或次序比名義尺度稍具“量”的色彩。

6、 2)與名義尺度相同的是，有序尺度亦可以反映事物的異同性。 3)此外，有序尺度可以將事物以一定的次序排列起來，這種次序具有反對稱性和傳遞性。 數(shù)據(jù)的尺度三、間隔尺度 間隔尺度可以比較事物的異同，可以在事物之間排定次序或等級。此外，間隔尺度還可以定量地描述事物間的差異大小。 間隔尺度反映了事物之間的相對關(guān)系，而不是絕對關(guān)系。 在間隔尺度系統(tǒng)中，數(shù)值的零點的設(shè)置具有隨意性，人們關(guān)心的是事物間的間隔即距離，而不是絕對數(shù)值。 數(shù)據(jù)的尺度 四、比率尺度 比率尺度比間隔尺度更進一步，它除了具有間隔尺度描述事物差異的一切能力外，還可以明確描述事物間的比率關(guān)系。 在比率尺度系統(tǒng)中，比率尺度的零點不是隨意設(shè)定的

7、，它具有重要的物理意義，亦即“無”，因此在比率尺度系統(tǒng)中，有“有”與“無”的概念。 比率尺度數(shù)據(jù)具有一個獨特性質(zhì)，那就是可加性。 空間數(shù)據(jù)的基本特性一、抽樣性二、概括性三、多態(tài)性四、空間性 空間數(shù)據(jù)的基本特性一、抽樣性 空間物體以連續(xù)的模擬方式存在于地理空間，為了能以數(shù)字的方式對其進行描述，必須將其離散化，即以有限的抽樣數(shù)據(jù)表述無限的連續(xù)物體。 抽樣的基本準(zhǔn)則就是能夠力求準(zhǔn)確地描述物體的全局和局部的形態(tài)特征。 二、概括性 空間物體的概括性指對物體形態(tài)的化簡綜合以及對物體的取舍。 空間數(shù)據(jù)的基本特性三、多態(tài)性 空間數(shù)據(jù)的多態(tài)性具有兩層含義，一是同樣地物在不同情況下的形態(tài)差異，二是不同地物占據(jù)同樣

8、的空間位置。 四、空間性 空間性是空間數(shù)據(jù)的最主要特性，它是指空間物體的位置、形態(tài)以及由此產(chǎn)生的系列特征。 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的方法通常有：手工數(shù)據(jù)輸入法；手扶跟蹤數(shù)字化；掃描數(shù)字化以及與其他系統(tǒng)的接口等。一、手工數(shù)據(jù)輸入方法 手工數(shù)據(jù)輸入方法就是將空間實體的圖形或?qū)傩詳?shù)據(jù)通過鍵盤輸入到數(shù)據(jù)文件或程序中去。 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法二、手扶跟蹤數(shù)字化 手扶跟蹤數(shù)字化是從地形圖上獲得空間數(shù)據(jù)最為廣泛的一種輸入方法。 其過程是將地形圖置于數(shù)字化桌上的有效區(qū)域內(nèi)，用數(shù)字化儀的鼠標(biāo)器，跟蹤地圖上的每一個特征點，數(shù)字化儀將會得到鼠標(biāo)的位置（數(shù)字化板坐標(biāo)系），再經(jīng)過數(shù)據(jù)采集程序

9、的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，得到特征點的大地坐標(biāo)（實地坐標(biāo)）。 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法三、掃描數(shù)字化 掃描儀亦是GIS圖形及影像數(shù)據(jù)輸入的一種重要工具。隨著地圖識別技術(shù)，柵格矢量化技術(shù)的發(fā)展和效率的提高，人們希望將繁重枯燥的手扶跟蹤數(shù)字化交給掃描儀和軟件完成。 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法四、其它形式的數(shù)據(jù)輸入 其它形式的數(shù)據(jù)輸入包括：解析測圖儀所得的數(shù)據(jù)（三維） 、衛(wèi)星遙感圖象數(shù)據(jù)、野外觀測數(shù)據(jù)（GPS、電子速測儀），其它已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。為了獲得上述各類數(shù)據(jù)形式，必須設(shè)計好系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，從而提高數(shù)據(jù)源獲取的范圍和數(shù)據(jù)獲取的速度。 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法五、屬性數(shù)據(jù)的輸入 屬性數(shù)據(jù)是那些

10、需要在GIS中處理的空間實體的特征數(shù)據(jù)，它不屬于空間數(shù)據(jù)類型。 屬性數(shù)據(jù)的輸入一般采用鍵盤輸入。輸入的方式有兩種：一種是對照圖形直接輸入；另一種是預(yù)先建立屬性表輸入屬性數(shù)據(jù)，或從其統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入屬性數(shù)據(jù)，然后根據(jù)關(guān)鍵字與圖形數(shù)據(jù)自動聯(lián)接，一般采用相同的對象（目標(biāo)）標(biāo)識來聯(lián)接。 Calcomp系列數(shù)字化儀 CONTEX 8300 掃描儀 HP DJt 1050 繪圖儀 題目二請表述WebGIS和GridGIS兩種模式的技術(shù)和應(yīng)用特點？WebGIS與GridGIS 的比較分析進入21世紀(jì)后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速普及使GIS的發(fā)展發(fā)生了質(zhì)的變化，Internet已成為 GIS 新的操作平臺， Inte

11、rnet和GIS的結(jié)合即WebGIS，它改變了地理信息的獲取、傳輸、發(fā)布、共享和應(yīng)用的方式。但是由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的限制，WebGIS 不可能突破某些技術(shù)瓶頸。直到網(wǎng)格的出現(xiàn)，才為從本質(zhì)上解決空間數(shù)據(jù)利用及共享問題提供了契機，網(wǎng)格與 GIS 的結(jié)合產(chǎn)生了網(wǎng)格GIS（GridGIS）。網(wǎng)格GIS 代替網(wǎng)絡(luò)GIS已經(jīng)成為GIS發(fā)展的必然趨勢。WebGIS的體系結(jié)構(gòu)與大部分 Internet 應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)類似WebGIS 的體系結(jié)構(gòu)也分Client/Server模式和Browser/Server 模式，從層次上來說一般都是由后端數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器和客戶端組成的3層體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)前WebGIS 中，應(yīng)

12、用服務(wù)器往往使用中間件技術(shù)構(gòu)建。這樣的體系結(jié)構(gòu)，受到了地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和服務(wù)器處理能力的限制，使其不可能承受大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用。GridGIS 的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)主要有兩種：五層沙漏結(jié)構(gòu)和開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（OGSA）。五層沙漏結(jié)構(gòu)是基于分層協(xié)議，并以協(xié)議為中心，把系統(tǒng)分為構(gòu)造層（最底層）、連接層、資源層、匯聚層和應(yīng)用層（最高層）。五層沙漏結(jié)構(gòu)模型在形狀上類似一只計時沙漏，兩端較大，中間較小。GridGIS 的體系結(jié)構(gòu)連接層定義了 Grid 網(wǎng)絡(luò)事務(wù)處理的通信和驗證協(xié)議；資源層定義了某類資源的管理和操作等的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和接口，可以遠(yuǎn)程統(tǒng)一地訪問和共享操作資源，如交換、啟動、監(jiān)視、控制、記帳

13、和支付等；匯聚層提供多個資源協(xié)同工作，如聯(lián)合資源調(diào)度和預(yù)約、信息服務(wù)、數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)、資源發(fā)現(xiàn)服務(wù)、團體授權(quán)服務(wù)、協(xié)作服務(wù)和分布記帳服務(wù)等，它們相當(dāng)于沙漏的瓶頸部分。這種體系結(jié)構(gòu)提供一些核心服務(wù)作為基礎(chǔ)，強調(diào) API 和 SDK的重要性，每一層都以服務(wù)或API的形式供上層調(diào)用。WebGIS 的支撐技術(shù)WebGIS 不同于一般的 Web 應(yīng)用，需要一定的交互能力，簡單而靜態(tài)的HTML頁面無法滿足這一要求。這就需要WebGIS 采用一些附加技術(shù)來實現(xiàn)地圖顯示、漫游和查詢等功能。這些附加技術(shù)有：WebGIS 的支撐技術(shù)CGI技術(shù)和ServerAPI技術(shù)插件Plug-in和 ActiveX控件技術(shù)Jav

14、aApplet技術(shù)GridGIS的支撐技術(shù)網(wǎng)格中間件WebService可擴展的標(biāo)識語言與地理標(biāo)識語言SOAP、WSDL與UDDIWebGIS 的應(yīng)用應(yīng)用 WebGIS 可以提供一些基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)功能，如網(wǎng)上發(fā)布電子地圖，地圖瀏覽、查詢、量距等，WebGIS對于容量不大的數(shù)據(jù)甚至可以提供簡單的空間分析功能，如：最短距離分析、最近鄰分析、疊加分析、空間查詢等。GridGIS 的應(yīng)用網(wǎng)格 GIS 依靠網(wǎng)格強大的計算能力，可以整合各種異構(gòu)的計算資源、信息系統(tǒng)、硬件設(shè)備，可以對海量數(shù)據(jù)進行深度的挖掘和高效的利用，這就為構(gòu)建數(shù)字地球模型奠定了基礎(chǔ)，從而為解決地球科學(xué)相關(guān)問題提供統(tǒng)一而有效的手段。例如

15、，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測中，運用網(wǎng)格 GIS 可以對預(yù)測區(qū)域各種可能引發(fā)某種特定地質(zhì)災(zāi)害的所有因素進行綜合分析，其結(jié)果的精度，也不會受到預(yù)測區(qū)域范圍大小、地質(zhì)條件復(fù)雜程度影響，并且能夠?qū)崟r獲得計算結(jié)果。WebGIS存在哪些問題呢？1.多源、異構(gòu)的空間數(shù)據(jù)的交換和互操作還難以實現(xiàn)。2.數(shù)據(jù)的查詢和整合不夠理想3.不能容納海量數(shù)據(jù).4.無法實現(xiàn)跨平臺的數(shù)據(jù)訪問。GridGIS和WebGIS相比，具有明顯的優(yōu)勢和特點:實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)與GIS服務(wù)共享高性能的計算簡化了GIS開發(fā)邏輯結(jié)構(gòu)上的對等性數(shù)據(jù)資源的安全性結(jié)語通過從地理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、支撐技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、功能特點、存在的問題及發(fā)展趨勢等方面比較分析，

16、可以看GridGIS的出現(xiàn)將滿足數(shù)據(jù)分布、功能分布、信息共享、異構(gòu)系統(tǒng)互操作、協(xié)同工作等的需要，要明顯優(yōu)于 WebGIS。GridGIS 是今后地理信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用的重要發(fā)展方向。題目三空間查詢與空間分析的區(qū)別？什么叫空間分析？空間分析：是GIS的主要特征。GIS與一般的計算機輔助制圖（CAC/CAD）系統(tǒng)的主要區(qū)別在于GIS具有空間分析功能。 GIS的空間分析是指以地理事物的空間位置和形態(tài)為基礎(chǔ)，以地學(xué)原理為依托，以空間數(shù)據(jù)運算、為特征，提取與產(chǎn)生新的空間信息的技術(shù)和過程，如獲取關(guān)于空間分布、空間形成以及空間演變的信息?？臻g分析功能是GIS的主要特征與評價GIS軟件的主要指標(biāo)之一其運用的手

17、段包括各種幾何的邏輯運算、數(shù)理統(tǒng)計分析，代數(shù)運算等數(shù)學(xué)手段 空間分析的目的是什么？(1)描述與認(rèn)知空間數(shù)據(jù)分布特征，如點線面的空間分異狀況；(2)解釋空間現(xiàn)象與空間模式的形成機理，如城市土地利用變化研究；(3)調(diào)控在地理空間上發(fā)生的事件，如水資源的合理配置；(4)預(yù)測預(yù)報，如洪水的預(yù)測預(yù)報?；镜目臻g分析技術(shù)包括以下方面：基本的空間分析包括以下方面： 空間查詢 空間量算 緩沖區(qū)分析 疊加分析 網(wǎng)絡(luò)分析 空間統(tǒng)計分析 空間插值 數(shù)字高程模型（數(shù)字地形模型） 空間建模與空間決策支持系統(tǒng)面向應(yīng)用的分析簡單的空間分析復(fù)雜的空間分析另一種分類：基于空間圖形數(shù)據(jù)的分析運算；基于非空間屬性的數(shù)據(jù)運算；空間和

18、非空間數(shù)據(jù)的聯(lián)合運算?？臻g分析的主要內(nèi)容有哪些？空間位置： 借助于空間坐標(biāo)系傳遞空間對象的定位信息，是空間對象表述的研究基礎(chǔ)，即投影與轉(zhuǎn)換理論。 空間分布：同類空間對象的群體定位信息，包括分布、趨勢、對比等內(nèi)容空間形態(tài)：空間對象的幾何形態(tài)空間距離：空間物體的接近程度空間關(guān)系：空間對象的相關(guān)關(guān)系，包括拓?fù)洹⒎轿?、相似、相關(guān)等什么叫空間查詢?圖形和屬性的互查是最常用的查詢，圖形查詢：圖形查詢屬性是根據(jù)圖形的空間位置來查詢有關(guān)屬性信息；或者實體之間的空間關(guān)系查詢，實體的屬性信息查詢等。 屬性查詢：根據(jù)一定的屬性條件來查詢滿足條件的空間實體的位置，是基于實體的屬性信息進行查詢，與一般的數(shù)據(jù)庫查詢相同，

19、只不過最后查詢的結(jié)果需要再與圖形關(guān)聯(lián)起來。 圖形屬性互查：將空間關(guān)系和屬性結(jié)合起來進行查詢，并將最后結(jié)果以圖形和屬性兩種方式顯示出來。如：查詢京九線沿線人口大于100萬的城市及各種屬性信息。 空間信息查詢與量算 查詢和定位空間對象，并對空間對象進行量算是GIS的基本功能之一，它是GIS進行高層次分析的基礎(chǔ)。在GIS中，為進行高層次分析，往往需要查詢定位空間對象，并用一些簡單的量測值對地理分布或現(xiàn)象進行描述，如長度、面積、距離等。實際上，空間分析首先始于空間查詢和量算，它是空間分析的定量基礎(chǔ)?？臻g查詢有哪些實例？圖形和屬性的互查是最常用的查詢，主要有兩類：1、按屬性信息的要求來查詢定位空間位置，稱為“屬性查圖形”。如在中國行政區(qū)劃圖上查詢?nèi)丝诖笥?000萬且城市人口大于1000萬的省有哪些?稱為SQL查詢.空間查詢有哪些實例？2、根據(jù)對象的空間位置查詢有關(guān)的屬性信息，稱為“圖形查屬性”。如一般的GIS軟件都提供一個“INFO