环境地理信息系统.docx
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环境地理信息系统
环境地理信息系统（总9页）
《环境地理信息系统》复习题
一、名词解释
1、信息：
借助数据表示实体内容、数量和特征，展示实体，为生产、管理决策提供依据
2、邻近度：
描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段。
3、地理空间数据：
是指以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据。
4、信息系统：
具有采集、处理、管理和分析数据能力的系统，它能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用信息。
5、空间查询：
是按一定的要求对空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的空间实体及其相应的属性。
6、地图投影：
就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转化到平面上，使地理点的地理坐标（φ，λ）与地图上相对应的平面坐标（x，y）或者极坐标（δ，ρ）间，建立一一对应的函数关系。
7、地理信息：
指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称
8、栅格数据结构：
是以规则的像元阵列来表示空间地物或现象的分布的数据结构。
其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征
9、空间数据结构：
是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构。
10、拓扑邻接：
指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。
11、地理信息系统：
以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统
12、地理实体：
指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。
13、空间数据库：
是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。
14、WebGIS：
是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是Web技术和GIS技术相结合的产物。
15、虚拟现实：
是包括可视化显示、立体眼镜、跟踪系统、输入设备、声音系统、触觉设备、图形与计算硬件及软件工具和参与人员共同组成的人机环境系统。
16、拓扑包含：
指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。
包含关系分简单包含、多层包含和等价包含三种形式。
17、空间数据：
描述地球表面及近地空间实体的位置、形状、属性和时序特征的数据。
18、栅格数据：
将制图区域的平面表象一定的分解力作行和列的规划分布，就形成了一个栅格阵列，其中每个栅格也成为“像素”。
19、矢量数据结构：
是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的。
20、DTM：
数字高程模型，是指空间数据库中被存储与管理的空间地形数据集的总称。
21、移动GIS：
是伴随现代移动通信技术发展的无线InternetGIS技术。
通过各无线设备访问和使用GIS数据，实现GIS功能。
22、空间分析：
是研究和提取不同位置上、具有相互关联的空间对象之间关系，是空间数据转换、操作和分析方法的应用。
23、虚拟环境：
是利用虚拟技术，可视化人类生产与生活环境，并允许用户融入在数字环境中。
24、元数据：
关于数据的描述性的数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。
25、环境空间分析：
假定环境事件或现象之间存在特定空间关联，探索和理解具有空间、时间、多属性和多尺度特征的环境数据及其组合的各种空间结构。
26、地图符号：
是地图的语言，它是表达地图内容的基本手段。
地图符号由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成。
27、缓冲区分析：
是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。
28、图层：
地理目标数据可按某种属性特征形成一个数据层。
29、空间定位查询：
是指给定一个点或一个几何图形，检索出该图形范围内的空间对象以及相应的属性。
这种查询方式又称为图形查询属性的方式。
30、拓扑关联：
指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。
二、选择题
1、GIS的主要组成部分包括：
（D）
A、计算机软硬件系统、地理数据和分析程序B、计算机软硬件系统、地理数据和操作人员
C、计算机软硬件系统、网络和用户D、计算机软硬件系统、地理数据和用户
2、地理信息系统空间位置建立的基础是____。
（A）
A、统一的坐标系统B、统一的分类编码原则
C、标准的数据交换格式D、标准的数据采集技术规程
3、GIS进行坐标转换错误的是：
（D）
A、在GIS数据库中，多种来源的GIS数据，将不同地图投影转换为一个统一的地图投影
B、在地图数字化过程中，校准地图收缩或扭曲变形引起的地图测量误差
C、对具有几何误差和变形的遥感图像进行几何校正，产生地理编码图形
D、矢量数据与栅格数据转换
4、从功能上看，GIS有别于其他信息系统、CAD、DBS的地方是GIS具有____.（C）
A、数据输入功能B、数据管理功能C、空间分析功能D、数据输出功能
5、下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法的是：
（C）
A、手扶跟踪数字化法B、扫描仪法C、数据结构转换法D、分类影像输入法
6、下面哪个数据类型不属于空间数据类型：
（B）
A、属性数据B、模拟数据C、元数据D、地形数据
7、现需要得到一张地图的栅格数据，最捷径的输入方法是：
（D）
A、手工键盘输入矢量数据后转为栅格数据B、手工键盘输入栅格数据
C、手扶跟踪数字化输入后转为栅格数据D、扫描数字化输入
8、地图按照内容划分可以分为______。
（D）
A、通用地图和专用地图B、地理图和地形图
C、自然地图和人文地图D、普通地图和专题地图
9、下面不属于GIS数据误差的是（D）
A、由于潮汐作用或者季节原因，造成的海岸线的不确定性误差
B、两相邻城市的土地利用数据，由于统计和调查依据不同，造成的接边误差
C、坐标系统变换时因转换参数错误而造成的差异
D、由于小数点后位数的设置不同造成的地类面积统计的误差
10、我国地形图采用高斯－克吕格投影6°分带法的基本比例尺有：
（D）
A、1：
1万、1：
5万、1：
10万、1：
25万、1：
50万
B、1：
1万、1：
5万、1：
10万、1：
25万、1：
100万
C、1：
万、1：
5万、1：
10万、1：
25万、1：
100万
D、1：
万、1：
5万、1：
10万、1：
25万、1：
50万
11、GIS与其他IS的主要区别在于（B）
A、GIS是用于地理数据的处理，而IS是用于一般数据处理
B、GIS包含了空间数据和属性数据，而IS只有非图形数据
C、GIS倾向于数据的优化存储与查询，而IS只能进行一般数据查询
D、GIS是具有空间分析功能，而IS只有进行数据管理功能
12、组成地图的主体部分是：
（B）
A、数学要素B、图形要素C、辅助要素D、补充说明
13、下列描述错误的是：
（C）
A、GIS软件应用包括输入检验、数据存储和管理、数据转换、显示、输出等模块
B、GIS的操作对象是空间数据，它能描述地理实体的空间、属性、时间特征
C、随着GIS的技术发展，人性化的GIS应用系统将不再需要技术员的参与
D、GIS标准化建设，是提高GIS系统开发效率，促进GIS行业应用的必经之路
14、下列给出的方法中，哪种可以获取矢量数据的（A）
A、手扶跟踪数字化法B、扫描法C、遥感信息提取D、手工网格法
15、地图与地理信息的关系错误的是（D）
A、地图是地理信息的载体B、地图是地理信息的传统数据源
C、地图是GIS的查询与分析结果的表示方法D、地图是地理信息的基本数据模式
三、简答题
1、简述地理信息的构成
（1）地理空间信息：
地理信息中最基本的信息首先是描述地块的地理空间位置、形状及其面积大小的信息。
（2）自然属性信息：
它是反映某一特定地理空间区域内地块的自然属性状况，包括地形、岩石、基础地质、水文、气候等自然属性的特点。
（3）社会经济属性信息：
反映某地理空间区域内的社会经济状况，包括交通运输能力、公共设施状况、人口总数、人口密度、商业与服务业网点的分布、工农业产值、国民经济总产值、人文特征、土地利用的状况及其特点等。
（4）国家有关各专业管理政策、法律等当面的信息：
它是指国家已出台的地理信息管理政策、机构设置、管理的方法及实施的技术规程、规范、土地法律与法规和每宗地的权性状况等
2、简述地理信息的特征
（1）区域性。
指地理信息的定位特征，且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
（2）数据量大。
地理信息既有空间特征，又有属性特征，并包括一个较长的发展时段。
（3）多样性。
描述地理实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。
（4）动态性。
是指地理信息的动态变化特征，即时序特性，从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。
3、简述拓扑结构的优缺点
（1）优点
1）描述点、线、面的空间关系不完全依赖于具体坐标位置。
2）用拓扑表所表达的空间关系信息丰富、简洁。
3）便于作多边形和多边形的叠合。
4）便于检查数据输入过程中的错误。
（2）缺点
拓扑关系的建立比较复杂。
数据结构本身比较复杂。
4、简述地图的特征
有位置和属性两个要素具有比例尺具有一定数学基础，即坐标系统和投影
人为选择地图内容和制图区域是地表的模拟表达
5、简述空间分析的定义、内容与步骤
（1）空间分析：
是研究和提取不同位置上、具有相互关联的空间对象之间关系，是空间数据转换、操作和分析方法的应用。
（2）GIS空间分析的内容
选择：
包括制图、数据库和度量功能
操作：
包括空间拓扑、叠加、插值和空间权重，涉及数据聚合、分散、地图提取、质心和网格预测：
即空间插值
（3）空间分析的步骤
建立分析的目的和标准准备空间操作的数据进行空间分析操作
进行表格分析结果评价和验证修改产生结果图和表格报告
6、简述信息系统的概念、构成要素和分类
（1）概念：
具有采集、处理、管理和分析数据能力的系统，它能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用信息。
（2）四大构成要素：
计算机硬件、软件、数据、用户
（3）分类：
管理信息系统——一种基于数据库的回答系统，它往往停留在数据级上支持管理者，如人事管理信息系统、财务管理信息系统、产品销售信息系统等；
决策支持系统——是在MIS基础上发展起来的一种信息系统，它不仅为管理者提供数据支持，还提供方法和模型的可能支持，并对问题进行仿真和模拟，从而辅助决策者进行决策；
智能决策支持系统——是在决策支持系统中进一步引入人工智能（AI，ArtificialIntelligent）技术。
如专家系统（ES－ExpertSystem）解决非结构化问题，提高系统决策自动化程度；
空间信息系统——是对空间数据进行采集、处理、管理和分析的信息系统。
7、GIS的分类
（1）按体系结构分：
桌面GIS、嵌入式GIS、移动GIS
（2）按集成类型分：
项目GIS、部门GIS、企业GIS、社会GIS
（3）按应用类型分：
城市管理GIS、资源与环境管理GIS、办公、服务GIS
8、栅格数据的获取方式有哪些？
（1）遥感数据：
通过遥感手段获得的数字图像就是一种栅格数据。
（2）对图片的扫描：
通过扫描仪对地图或其它图件的扫描，可把资料转换为栅格形式的数据。
（3）由矢量数据转换而来：
通过运用矢量数据栅格化技术，把矢量数据转换成栅格数据。
（4）由手工方法获取：
在专题图上均匀划分网格,逐网格地确定其属性代码的值，最后形成栅格数据文件。
9、简述空间数据采用拓扑数据结构的意义
（1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。
（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。
10、简述地理信息系统的概念和内涵。
（1）地理信息系统的概念：
以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
（2）GIS的内涵：
①结构上，GIS由计算机硬件、软件、地理数据、数据处理模型和相关人员共同构成。
②功能上，GIS是采集、存储、处理、显示地理数据，通过网络分布地理数据的计算机系统。
③GIS的目标是辅助空间决策。
11、简述地理数据的误差来源。
（1）空间现象自身存在的不稳定性：
空间现象在空间位置分布上的不确定性变化；在发生时间段上的游移性；属性类型划分的多样性；非数值型属性值表达的不精确性
（2）空间现象的表达：
投影变换误差；仪器误差与操作误差
（3）数据处理中的误差：
底图数字化处理和扫描时的矢量化处理中产生的误差；数据格式转换；数据抽象；建立拓扑关系；与主控数据层匹配；数据叠加操作和更新；数据集成处理；数据的可视化表达
（4）空间数据使用中的误差：
对数据的解释过程中产生的误差；在缺乏对空间数据说明的情况下，对数据的随意使用而产生的误差
12、空间数据基本特征。
（1）属性特征：
表示实际现象或特征。
如变量、级别、数量特征和名称等；
（2）空间特征：
表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。
空间特征又称几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示；
（3）时间特征：
指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期、短期、中期和长期等
13、简述环境空间要素
（1）地理位置：
精确的表达地理位置是GIS管理、分析和表达的基础。
（2）方向：
需确定一个参照点，然后通过方位角确认方向。
（3）尺度：
地图比例尺，是GIS项目的空间精度。
（4）距离：
是空间上两个位置之间的度量。
（5）空间实体：
环境实体的表达就是对实体空间特征和属性进行描述。
（6）环境空间制图：
地图是建立环境空间联系的基本工具，应包括图名、方向、比例尺、图例、轮廓线和边缘空白等。
14、简述环境地图设计包括五个方面。
图形轮廓内容视觉平衡说明性要素，如图名、图例、插图方向与比例尺
15、简述数字地球的技术基础
（1）信息高速公路和计算机宽带高速网
（2）高分辨率卫星影像
（3）空间信息技术与空间数据基础设施（4）大容量数据存贮及元数据
（5）科学计算（6）可视化和虚拟现实技术
四、综述题
1、什么是栅格图像配准？
以四川行政区划图栅格图像为基础阐述栅格图像配准步骤。
栅格图像配准：
即由变形空间（原空间）转换为标准空间（新空间，通常为地形图空间）。
步骤：
（1）打开ArcMap，增加Georeferncing工具条。
（2）把需要进行配准的影像增加到ArcMap中，会发现Georeferncing工具条中的工具被激活
（3）放大图形到一定程度，再在Georeferncing工具条上，点击AddControlPoint按钮。
（4）使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置。
（5）用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。
（6）增加所有控制点后，在Georeferencing菜单下，点击UpdateDisplay。
（7）更新后，就变成真实的坐标。
2、什么是移动GIS，其有何特征，简述它的应用和优越性。
移动GIS：
是伴随现代移动通信技术发展的无线InternetGIS技术。
通过各无线设备访问和使用GIS数据，实现GIS功能。
移动GIS特征：
（1）不对称通信
（2）频繁发生断开与连接（3）电源供电时间限制
（4）移动接收机屏幕大小的限制
移动GIS的应用：
（1）空间数据发布
（2）空间查询检索（3）空间模型服务
（4）Web资源组织
移动GIS优越性
（1）集成GIS于数据采集过程中，使其可以直接实时实现领域数据的采集、数字化和管理。
（2）在线GIS空间分析与空间决策支持。
（3）协作的数据处理和分析。
3、什么是地图数字化？
阐述扫描矢量化处理流程。
地图数字化：
把传统的纸质或其他材料上的地图转换为计算机可识别的图形数据的过程，以便进一步在计算机中进行存贮、分析和输出。
4、什么是WebGISWebGIS有何优缺点，使用WebGIS的原因？
简述WebGIS的组成和基础技术。
WebGIS：
是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是Web技术和GIS技术相结合的产物。
优点：
访问范围广，面向大众；资源共享；发布速度快，范围广，维护方便；数据来源丰富、分布存储；分布式计算；系统建设投资少；操作简单；跨平台
不足：
带宽问题，功能问题、可视化问题等
使用WebGIS的原因
（1）扩展GIS应用范围，通过在Internet发布GIS数据和服务可以满足更广泛用户的GIS需求，GIS由专业系统转变为公众信息系统；
（2）从多个数据源集成数据，通过Internet可以集成各种异构数据源的数据，降低了数据散发成本，提高了地理数据共享程度；
（3）空间信息基础设施的需要，运用基于Web的GIS技术，通过Internet，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务网络
WebGIS组成：
Web浏览器，Web服务器、Map服务器、GIS服务器和空间数据库
WebGIS的基础技术：
空间数据库管理技术；面向对象方法；客户/服务器模式组件技术；分布计算平台
5、什么是空间分析阐述空间分析的内容，层次和步骤。
空间分析：
是研究和提取不同位置上、具有相互关联的空间对象之间关系，是空间数据转换、操作和分析方法的应用。
GIS空间分析的内容
（1）选择：
包括制图、数据库和度量功能
（2）操作：
包括空间拓扑、叠加、插值和空间权重，涉及数据聚合、分散、地图提取、质心和网格
（3）预测：
即空间插值
空间分析的层次：
（1）空间数据操作：
如空间查询、度量、缓冲区和叠加分析
（2）空间数据分析：
包括描述和解释，地图制图和数据操作可视化过程
（3）空间统计分析：
是假设检验过程
（4）空间模拟和预测：
建立过程模型，预测空间模式
空间分析的步骤：
建立分析的目的和标准；准备空间操作的数据；进行空间分析操作；
进行表格分析；结果评价和验证修改；产生结果图和表格报告
6、阐述空间数据库设计过程。
（1）规划：
进行建立地理数据库的必要性和可行性分析,确定地理数据库之间的关系
（2）需求分析：
需求分析是整个地理数据库设计与建立的基础，主要进行以下工作：
调查用户需求、需求数据的收集和分析、编制用户需求说明书。
（3）概念设计：
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念设计。
（4）逻辑设计：
逻辑设计的主要任务是将空间数据分析阶段所得到的地理数据重新进行分类、组织。
包括图块结构设计（分块）和图层信息组织（分层）。
（5）物理设计：
确定数据库的存储结构。
（6）数据字典设计：
用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等
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