10级地理信息系统汇总.docx
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10级地理信息系统汇总
10级地理信息系统汇总
一、选择题
1、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：
（B）
A.增大栅格单元面积B.缩小栅格单元面积
C.改变栅格形状D.减少栅格总数
2、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：
（A）
A.空间分析B.计量分析C.属性分析D.统计分析
3、服务中心的实际选址要考虑的问题有（D）
A交通状况B周围人群的经济能力
C周围人群的文化素质D全都包括
4、下列选项中哪项不属于遥感影像数据输入的特征（D）
A、面积大、信息综合、速度快
B、能够供各类专题所需要的信息
C、降低数据储存冗余和不连续性
D、影片与地面特征完全吻合，不存在变形
5、关于数据入库流程，正确的顺序是（B）
A、修改→整理→检查→入库
B、检查→修改→整理→入库
C、修改→检查→整理→入库
D、整理→修改→检查→入库
6、下列哪项不属于数据格式转换方式（D）
A、外部数据交换方式
B、标准控间数据交换标准方式
C、空间数据的互摸作方式
D、栅格数据向矢量数据转换
7、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为：
（A）
A.属性数据B．几何数据C．关系数据D．统计数据
8、矢量结构的特点是：
（B）
A.定位明显、属性隐含B．定位明显、属性明显
C．定位隐含、属性明显D．定位隐含、属性隐含
9、地理空间数据的概念模型包括：
（D）
A.对象模型B．场模型
C.网络模型D．ABC都有
10.GIS运行环境的核心部分（A）
A.计算机硬件系统B.软件系统
C.网络D.空间数据
11.地形图编号J50C003003，其中C是代表（C）
A.行号B.列号
C.比例尺代码D.图幅行号数字码
12.高斯克吕格投影的投影类型（A）
A.横轴切圆柱等角投影B.正轴等角割圆锥投影
C.横轴割圆柱等角投影C.斜轴等面积投影
13.下列方法中，哪项适合生成DEM：
（A）
A．等高线数字化法B．多边形环路法
C．四叉树法D．拓扑结构编码法
14.获取栅格数据方法的有（C）
A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法
C．扫描数字化法D．人工读取坐标法
15生成电子地图必须要经过的一个关键技术步骤是：
（D）
A.细化B．二值化C．符号识别D．符号化
16.下面的地形因子中哪一个属于宏观地形因子（D）
A.坡度B.坡向C.曲率D.地形表面粗糙度
二、填空题：
1、空间实体的四个基本特征：
空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征
2、矢栅一体化结构的理论基础是：
多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树编码。
3、窗口分析的类型包括：
统计运算、测度运算、函数运算和追踪分析。
4、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。
5、高斯投影中1：
2.5至1:
50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:
1万比例尺地形图采用经差3度分带。
6、空间数据质量指标包括：
完备性、逻辑一致性、位置准确度、时间准确度、专题准确度。
7、数据分析的原则：
科学性原则，完整性原则，实用性原则，美观性原则。
8、一个完整的GIS主要由四个部分构成，即用户，软件，硬件，数据，
1、其中数据是GIS处理对象。
9、矢量数据编码的方法有：
实体式，索引式，双重独立式编码，链状双重独立式编码等四种，Arc/Info软件采用的是链状双重独立式编码编码方法。
10、图幅接边中的几何接边是为了处理几何裂缝问题，逻辑接边是为了解决逻辑裂缝问题。
11、DEM的生成人工网格法、三角网法、立体像对法、等值线插法四种方法。
12、网络分析的基本方法有路径分析、最佳选址、资源分配和地址匹配。
13、代表数据离散程度中，离散程度越大，数据波动性越大，以小样本数据代表数据总体的可靠性越低；离散程度越小，则数据波动性越小，以小样本数据代表数据总体的可靠性越高。
14、压缩栅格数据结构包括游程长度编码结构、四叉树数据结构和二维形成编码结构
15、在四叉树索引中，大区域空间实体更靠近树的根部，小实体位于叶端，以不同的分辨率来描述不同实体的可检索性。
16.目前，数据库领域中最常用的数据模型有4种，分别是：
层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型
17、矢栅分析窗口的类型有哪些：
答：
1.矩形窗口2.圆形窗口3.环形窗口4.扇形窗口5.其他窗口
18.一体化结构的理论基础是：
多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树编码。
19.矢量数据结构按其是否明确表示地理实体间的空间关系分为____和______两大类。
（实体数据结构、拓扑数据结构）
20.空间数据质量指标包括：
完备性、逻辑一致性、位置准确度、时间准确度、专题准确度。
21.在四叉树索引中，大区域空间实体更靠近树的根部，小实体位于叶端，以不同的分辨率来描述不同实体的可检索性。
22窗口分析的3要素:
中心点、分析窗口大小与类型、运算方式
23.东经116.2°位于高斯—克吕格投影6°带中的第20带，3°投影带中的39带。
24.探索性数据基本分析工具分为：
直方图，QQplot分布图，方差变异分析工具，voronoi图。
25.分级统计分析中分级的原则有哪些？
科学性原则、完整性原则、适用性原则、美观性原则
26.DEM内插方法按内插点的分布范围分为整体内插、局部内插和逐点内插法。
27.数据源分类按着数据获取方式分为地图数据、遥感影像数据、实测数据、共享数据以及其他数据
28.圆锥投影，只需量出一条经线上纬线间隔从投影中心向南北方向的变化就可以判别变形性质，如果相等，则为等距投影；逐渐扩大为等角投影，逐渐缩短为等积投影。
如果中间缩小南北两边变大的为等角割圆锥投影；中间变大而两边逐渐变小为等积割圆锥投影。
29.实现数据转换的主要途径有外部数据交换方式和标准控间数据交换标准方式、空间数据的互摸作方式
30.专题地图按表现方式为点位符号法、定位图表法、线状符号法、动态符号法和面状分布要素表示法。
31.地理信息中数据来源和数据类型很多，概括起来主要有以下5种：
几何图形数据、影像数据、属性数据、地形数据、元数据。
32、叠置分析可以分为：
矢量数据叠置分析；栅格数据叠置分析
33、矢量数据的叠置分析包括：
点与多边形叠置；线与多边形叠置；多边形叠置。
34、空间数据的量算：
质心量算、几何量算、形状量算。
35.缓冲区的类型？
答案：
点缓冲区线缓冲区面缓冲区
36.窗口分析的类型包括：
统计运算、测度运算、函数运算和追踪分析。
三、判断题
1、拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。
（√）
2、图像与地图一样，都采用符号化的方法来表示空间位置实体的质量特征。
（×）
3、每一个实体都给一个明确标识符来标识该物体。
（√）
4、DEM表示地表区域上地形的三维向量的无限序列，即地表单元上高程的集合。
（×）
5、流水线分析、可视性分析是建立DEM的众多目的之一（√）
6、GIS的主要功能是计算机地图制图。
（×）
7、对象模型具有明确便捷和独立地理现象。
（√）
8、在GIS中精度只用于描述空间实体的空间定位特征。
（×）
9、数据是信息的表达，信息是数据的内涵。
（√）
10、三维GIS可以很方便地用矢量数据结构来描述。
（×）
11、GIS是由硬件、软件组成。
（×）
12、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性以及时间。
（√）
13、空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。
（√）
14、GIS需要输入两方面的数据，即空间数据与拓扑数据。
（×）
15、一般情况下，等角航线是与所有经线相交成相同方位角的大圆弧线，它在圆柱投影上的表象是直线。
（×）
16.平面曲率是指对于地形表面上的任何一点P,过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值。
（√）
17.在GIS中，三角形法是进行多边形面积量算法的主要方法之一（×）
四、名词解释：
1、地理信息系统：
是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2、空间分析：
以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。
3、数字地形分析：
是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
4、空间元数据：
地理的数据和信息资源的描述性信息。
它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。
5、数字高程模型：
是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
6、空间索引：
依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。
7、专题地图：
是在地理底图上，按照地图主题的要求，突出而完善地表示与主题相关的一种或几种要素，使地图内容专题化、形式各异、用途专门化的地图。
8.三维边界表示法：
它是指通过指定原点位置、构成边的顶点以及构成面的边来表示三维物体的方法。
10.空间数据结构：
指对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式，对地理信息系统中数据存储、查询检索和应用分析等操作处理的效率有着至关重要的影响。
五、简答题：
1、网络分析中的路径分析的分析处理方向包括哪些？
（1）静态最佳路径
（2）动态分段技术
（3）N条最佳路径分析
（4）最短路径
（5）动态最佳路径分析
2、空间数据的基本特征（P116-117）
1）、空间特征
2）、非结构特征
3）、空间关系特征
4）、多尺度与多态性
5）、分类编码特征
6）、海量数据特征
3、简要说出图形拼接的步骤？
1）、逻辑——交换一致的处理
2）、识别和检索相邻图幅
3）、相邻图幅边界点左边数据的匹配
4）、相同属性多边形公共边界的删除
4、什么是数据库？
它有什么特征？
答：
数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。
具有以下特征：
（1）数据集中控制的特征
（2）数据冗余度小特征
（3）数据独立性特征
（4）复杂的数据模型
（5）数据保护特征。
5、什么是拓扑关系？
常用的拓扑关系有哪些？
（10分）
答：
拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。
常用的拓扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
6.空间数据库的特点
①、数据量特别大。
地理信息系统是一个复杂的综合体，要用数据来描述各种地理要素，尤其是要素的空间位置和空间关系等，其数据量往往很大。
②、不仅有地理要素的属性数据（与一般数据库中的数据性质相似），还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，并且
这两种数据之间具有不可分割的联系。
③、数据应用广泛。
7.（简答题）空间信息可视化的定义及表现形式：
空间信息可视化：
是指运用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象和自然景观及一些抽象概念图形化的过程。
表现形式有：
1、等值线显示
2、分层设色显示
3、地形晕渲显示
4、剖面显示
5、专题地图显示
8.构筑DEM模型的一般内容和过程
答案：
①采用合适的空间模型构造空间结构;
②采用合适的属性域函数；
③在空间结构中进行采样，构造空间域函数；
④利用空间域函数进行分析。
9、逐点内插的含义、基本步骤以及实现步骤需要解决的问题。
所谓逐点内插，就是以内插点为中心，确定一个领域范围，用落在领域范围内的采样点计算内插点的高程值。
步骤：
定义内插点的领域范围；确定落在领域内的采样点；选定内插数学模型；通过领域内的采样点和内插计算模型计算内插点的高程。
需要解决的问题：
内插函数；领域大小和形状；领域内数据点的个数；采样点的权重；采样点的分布；附加信息的考虑。
10.简要说出图形拼接的步骤？
逻辑——交换一致的处理
识别和检索相邻图幅
相邻图幅边界点左边数据的匹配
相同属性多边形公共边界的删除
11.空间统计分析的内容？
答：
1、基本统计量
2、探索性数据分析
3、分级统计分析
4、空间插值
5、空间回归
6、空间分类
12.简述GIS的基本功能
答：
1、数据采集功能
2、数据编辑与处理
3、数据存储、组织与管理功能
4、空间查询与空间分析功能
13.简述整体内插的优点与缺点。
优点：
整个区域上函数的唯一性、能得到全局光滑连续的空间曲面、充分反映宏观地形特征。
缺点：
整体内插函数保凸性较差、不容易得到稳定的数值解、多项式系数物理意义不明显、结算速度慢且对计算机容量要求较高、不能提供内插区域的局部地形特征。
14..简述可视化的概念与形式
答：
可视化的基本含义是科学计算中产生的大量非直观地抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观形象地表达出来，并进行相互交换。
可视化形式：
等值线、分层设色、地形晕渲、剖面、专题地图、立体透视、三维景观、虚拟现实、三维动态漫游
15.数据库领域采用的数据模型有哪些?
1、层次模型
2、网状模型
3、关系模型
4、面向对象模型
六、论述题：
1、分别简述矢量数据和栅格数据的优缺点。
答案：
①栅格数据结构的优缺点
优点：
“属性明显，定位隐含”，数据结构简单、数据模拟方便。
缺点：
数据量大、难以建立实体间的拓扑关系、通过改变分辨率而减少数据量时精度和信息量同时受损等。
②矢量数据结构的优缺点
优点：
数据按照点、线或多边形为单元进行组织，编码容易、数字化操作简单、数据编排直观。
缺点：
a）独立存储方式造成相邻多边形的公共边界重复记录，造成数据冗余，导致公共边界出现间隙或重叠；
b）缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系；
c）“岛”的问题。
（岛只作为一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系。
）
2、高斯-克吕格投影、墨卡托投影、兰勃特投影，投影变形的性质分别是什么？
简述高斯投影的变形特征
答：
高斯-克吕格投影是横轴等角切圆柱投影
墨卡托投影是横轴割圆柱等角投影
兰勃特投影是正轴等角割圆锥投影
高斯投影的变形特征：
在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道出为最大;在同一条纬线上，长度变形随经度的增加而增加，且增大速度较快。
在6度范围内，长度最大变形不超过0.14%。
3、在什么情况下需要用矢量与栅格的互换，如何实现？
当进行空间线性拓扑关系分析以及网络分析，单个实体的定义和操作和对成图精度质量要求高时，具体当进行城市分区规划、详细规划、土地管理等时用矢量数据格式，这时需把栅格数据转换为矢量数据。
当进行缓冲区分析、与遥感影像或其它图像匹配处理、数据共享时，具体当进行大范围小比例尺的环境、农林等区域问题研究时，以及建立地理实体模型和进行DEM地形分析时，需把矢量转换为栅格。
矢量转换为栅格的实现方法有：
（1）内部点扩散算法；
（2）复数积分法；（3）扫描法；（4）射线法；（5）边界代数算法。
具体步骤是：
（1）选择合理的栅格尺寸；
（2）点的栅格化；（3）线的栅格化；（4）面的填充。
栅格转换为矢量的过程：
（1）边界提取；
（2）二值化；（3）细化；（4）边界跟踪；（5）拓扑关系生成；（6）去除多余点和边界光滑处理。
4.论述正轴、横轴、斜轴方位投影的经纬线形状及变形特点、适合制图区域。
方位投影经纬线形式具有共同的特征，判别时先看构成形式（经纬线网），判别是正轴、横轴、斜轴方位投影。
正轴投影，纬线为以投影中心为圆心的同心圆，经线为放射状直线，夹角相等。
横轴投影，赤道与中央经线为垂直的直线，其他经纬线为曲线。
斜轴投影，除中央经线为直线外，其余的经纬线均为曲线。
从区域所在的地理位置来说，两极地区和南、北半球图采用正轴方位投影；赤道附近地区和东、西半球图采用横轴方位投影；其他地区和水、陆半球图采用斜轴方位投影。
5.空间数据的概念模型有哪些组成部分？
试解释这些模型的具体概念，并把这些概念模型用简图表明。
最后试着分析他们之间的关系。
参考答案：
1、空间数据的概念模型大体上分为3类，即对象模型、场模型、网络模型。
2、对象模型，也称作要素模型，将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。
场模型，也称作域模型，是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。
网络模型与对象模型的某些方面相同，都是描述不连续的地理现象，不同之处在于它需要考虑通过路径相互连接多个地理现象之间的连通情况。
3、
4、对于一个空间应用来说，到底采用对象模型还是场模型进行空间建模，则主要取决于应用要求和习惯。
场模型通常用于具有连续空间变化趋势的现象，如海拔、温度、土壤变化等。
其实在遥感领域，主要利用卫星和飞机上的传感器收集地表数据，此时场模型是占主导地位的。
对象模型一般用于具有明确边界和独立地理现象的建模，如道路、地块的征税和使用权等方面的建模。
同时，应该指出，对象和场可以在多种水平上共存，即在许多情况下需要采用对象模型和场模型的集成，对象和场模型各有长处，应该恰当地综合应用这两种模型对地理现象进行抽样建模。
无论是在空间数据的概念建模中，或是在GIS的数据结构设计中，还是GIS的应用中，都会遇到这两种模型的集成问题。
4、论述常用的数字地形分析方法
①提取坡面地形因子
地形定量因子是为有效地研究与表达地貌形态特征所设定的具有一定意义的参数或指标。
从地形地貌的角度考虑，地表是由不同的坡面组成的，而地貌的变化，完全源于坡面的变化。
常用的坡面地形因子有坡度、坡向、平面曲率、坡面曲率、地形起伏度、粗糙度、切割深度等。
②提取特征地形要素
（1）流域分析
流域分析主要是根据地表物质运动的特性，特别是水流运动的特点，利用水流模拟的方法来提取水系、山脊线、谷底线等地形特征线，并通过线状信息分析其面域特征。
（2）可视域分析
可视性分析包括两方面内容，一个是两点之间的通视性（Intervisibility），另一个是可视域（ViewShed），即对于给定的观察点所覆盖的区域。
③地形统计特征分析
地形统计分析是应用统计方法对描述地形特征的各种可量化的因子或参数进行相关、回归、趋势面、聚类等统计分析，找出各因子或参数的变化规律和内在联系，并选择合适的因子或参数建立地学模型，从更深层次探讨地形演化及其空间变异规律。
5、栅格、矢量数据结构的对比
答：
①矢量数据结构严密，冗余度小，数据量小，空间拓扑关系清晰，易于网络分析，而且矢量数据结构是面向对象目标的，不仅能表达属性编码，而且能方便地记录每个目标的具体的属性描述信息，它能够实现图形数据的恢复、更新和综合，图形显示质量好、精度高。
而矢量数据结构的缺点是数据结构处理算法复杂，叠置分析与栅格图组合比较难，数学模拟比较困难，矢量数据结构在空间分析技术上比较复杂，需要更复杂的软、硬件条件，而且显示与绘图成本比较高。
②栅格数据结构比较简单，易于算法实现，空间数据的叠置和组合比较容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析，各类空间分析、地理现象模拟均较为容易，输出的方法快速简便，成本低廉。
而栅格数据结构的缺点是图形数据量大，用大像元减小数据量时，精度和信息量受损失，难以建立空间网络连接关系，投影变化实现困难，图形数据质量低，地图输出不精美。
6．什么是空间信息的可视化？
空间信息可视化是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。
采用声音及触觉、嗅、味等多种媒体方式可以使空间信息的传递、接收更为形象、具体和逼真，但是暂时看来，有的对地理空间信息意义并不大，如嗅、味、触媒体渠道，而声音、音频媒体方式也主要起辅助作用，因而有的学者把可听、可嗅、可味、可触也归入可视化，狭义的理解上应不属可视化范畴。
目前，我们把它列入可视化范畴。
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