地理信息技术练习题答案DOC.docx
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地理信息技术练习题答案DOC
《地理信息技术》练习题一
一、选择题
1．若一个连通图中不存在任何回路，则称为（C树）。
2．一个（B对象）就是现实世界中一个客体的模型化
3．地理信息系统形成于20世纪：
（B60年代）
4．地理信息区别与其他信息的显著标志是（C属于社会经济信息）。
5.在Supermap中，（C统计专题图）是一种多变量的专题图，允许一次分析多个数值型变量，可以反映现象的总量和构成。
6.在GIS中组织属性数据，应用较多的数据库模型是（A关系模型）。
7.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（A大）
8.“3S”技术指的是：
（AGIS、RS、GPS）
9.（A密度分割）是一种将单波段黑白遥感图像按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为彩色图像增强方法。
10.（B基于转换器的数据融合）存在的主要问题是数据转换过程复杂，转换次数频繁。
11.线与多边形的叠置的核心算法是（B线的多边形裁剪）。
12.矢量结构的特点是：
（A定位明显、属性隐含）
13.湖泊和河流周围保护区的定界可采用：
（D缓冲区分析）
14.1974年，美国成功地研制了第一颗静止业务环境监测卫星（A.GOES）。
15.数字地球是美国人1998年由：
（B克林顿提出的）
16.GIS的操作对象是（B空间数据）。
17.（D狄克斯特拉法）是当今被公认为的最短路径搜索算法中最好的算法之一。
18.（B属性特征）表示地理实体的名称、类型和数量等。
19.关系的描述称为（B关系模式），它包括关系名、属性名等。
20.GIS的主要组成部分包括：
（A计算机软硬件系统、地理数据和用户）
21.利用DEM数据可以进行：
（C洪水淹没损失估算）
22.我国地理信息系统的发展自20世纪（C80年代初）起步。
23.地理信息系统形成于20世纪（B60年代）。
24.地理信息区别与其他信息的显著标志是（D属于空间信息）。
25.（C.BIL）格式是按扫描行顺序记录图像数据。
二、判断题
1．微波遥感具有全天候、全天时特点。
（正确）
2．电磁波在与物质相互作用时表现为波动性。
（错误）
3．地表自身的热辐射主要集中在近红外波长区段。
（错误）
4．Landsat-7搭载的主要传感器为ETM，其全色波段空间分辨率可达15m。
（正确）
5．遥感影像上，地物以一定规律排列而成的图形结构称为纹理。
（错误）
6．由于具有垂直观测能力，SPOT卫星重复观测周期从26天提高到1-5天。
（错误）
7．合成孔径雷达距离分辨率的提高通过压缩脉冲技术实现。
（正确）
8．在区域航空摄影中，航空像片的旁向重叠率一般要求在30-50%。
（错误）
9．地物未被阳光直接照射到的部分在影像上的构像为落影，可用于判断地物形状。
（错误）
10．湿土壤与干土壤相比，其反射率低。
（正确）
11.气象卫星NOAA的携带主要传感器是AVHRR。
（正确）
12.在近红外波段，健康植被的反射率低于遭受病害的植被。
（错误）
名词解释
1.虚拟现实（VR,VirtualReality）是指利用计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境，是一个看似真实的模拟环境。
2.四叉树编码又名四元树编码，可以通俗理解为一个具有四分枝结构的树，它具有栅格数据二维空间分布的特征，这是一种更为有效的编码方法。
3.瞬时视场角（IFOV）：
扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角（IFOV）。
解译标志：
反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征。
分为直接解译和间接解译标志。
4.缓冲区分析：
即邻近度分析，是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术，主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围．
5.WebGIS:
是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径。
是在INTERNET信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能。
6.OpenGIS:
即开放式地理信息系统，是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统，/是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。
7.空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久地和具有空间坐标的地理数据的集合。
/目的是为了处理积累的海量空间数据，抽取有用信息，并提供决策支持。
8.信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
/一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
9.拓扑关系：
图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系．
10.元数据：
是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。
11.三原色：
三原色中的任何一基色都不能由其他二原色混合而成。
主动遥感：
由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射值量。
12.TIN：
即不规则三角网，是一种表示数字高程模型的方法。
TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。
如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。
13.多光谱变换：
通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；增强或提取有用信息的目的。
本质是对遥感图像实行线性变换，使多光谱空间的坐标系按照一定的规律进行旋转。
合成孔径雷达：
利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一个较大的等效天线孔径的雷达。
问答题
1．地理数据变换的意义何在？
答：
地理数据的变换，是将原始数据的每个数值通过某种特定的运算把它们变成一个新值，而且数值的变化不依赖于数据集合中其它数据的数值。
通过数据变换，可以达到去伪存真、易识规律、减小变幅和便于建模等目的。
2．试简述地理信息系统与地图学间的关系
答：
地理信息系统脱胎于地图，地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响。
地理信息系统既注重实体的空间分布又强调它们的显示方法和显示质量。
地图既是地理信息系统的一种数据源，也是地理信息系统的主要输出形式。
3.数据库设计的主要步骤
答：
空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。
主要包括需求分析、结构设计和数据层设计三部分。
1）需求分析它是整个空间数据库设计与建立的基础，主要进行调查用户需求、需求数据的收集和分析、编制用户需求说明书等工作：
2）结构设计 指空间数据结构设计，结果是得到一个合理的空间数据模型，是空间数据库设计的关键。
包括概念设计、逻辑设计、物理设计等。
3）数据层设计 数据层的设计一般是按照数据的专业内容和类型进行的。
数据的专业内容的类型通常是数据分层的主要依据，同时也要考虑数据之间的关系。
4．GIS数据质量是指该数据对特定用途的分析、操作合应用的适宜程度，具有明确的内容，请问它包括哪些方面的内容？
答：
GIS数据质量的基本内容
1）位置精度：
如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的质量。
2）属性精度：
如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。
3）逻辑一致性：
如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。
4）完备性：
如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等。
5）现势性：
如数据的采集时间、数据的更新时间等。
5．详细描述应用型地理信息系统的开发过程。
1）系统总体设计：
需求和可行性分析、数据模型设计、数据库设计、方法设计
2）系统软件设计：
开发语言、用户界面、流程、交互
3）程序代码编写：
投影、数据库、输入、编辑
4）系统的调试与运行：
α调试、β调试
5）系统的评价与维护：
功能评价、费用评价、效益评价
6．空间信息系统：
以多媒体技术为依托，以空间数据为基础，以虚拟现实为手段的集空间数据的输入、编辑、存储、分析和显示于一体的巨系统，体由若干个子系统组成。
7．什么是网络？
试举两例说明网络分析的用途
答：
网络：
是一个由点、线二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。
//对地理网络（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等）进行地理分析和模型化，是GIS中网络分析功能的主要目的。
如：
1）、公共交通运营路线选择和紧急救援行动路线的选择等，与网络最佳路径选择有关；
2）、当估计排水系统在暴雨期间是否溢流及河流是否泛滥时，需要进行网络流量分析或负荷估计；
3）、城市消防站分布和医疗保健机构的配置等，可以看成是利用网络和相关数据进行资源的分配等等。
8. 格网DEM分析的主要应用。
（1）地形曲面拟合：
DEM最基础的应用是求DEM范围内任意点的高程，在此基础上进行地形属性分析。
//由于已知有限个格网点的高程，可以利用这些格网点高程拟合一个地形曲面，推求区域内任意点的高程。
（2）立体透视图：
绘制透视立体图是DEM的一个极其重要的应用。
//透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。
//人们可以根据不同的需要，对于同一个地形形态作各种不同的立体显示，更好地研究地形的空间形态。
（3）通视分析：
通视分析有着广泛的应用背景。
典型的例子是观察哨所的设定、森林中火灾监测点的设定、无线发射塔的设定等。
//通视问题可以分为五类：
a）已知一个或一组观察点，找出某一地形的可见区域；b）欲观察到某一区域的全部地形表面，计算最少观察点数量；c）在观察点数量一定的前提下，计算能获得的最大观察区域；d）以最小代价建造观察塔，要求全部区域可见；e）在给定建造代价的前提下，求最大可见区。
//根据问题输出维数的不同，通视可分为点的通视，线的通视和面的通视。
（4）流域特征地貌提取与地形自动分割：
是进行流域空间模拟的基础技术。
//主要包括两个方面：
a）流域地貌形态结构定义，定义能反映流域结构的特征地貌，建立格网DEM对应的微地貌特征；b）特征地貌自动提取和地形自动分割算法。
（5）计算地形属性：
DEM派生的地形属性数据可以分为单要素属性和复合属性二种。
//前者可由高程数据直接计算得到，如坡度因子，坡向。
后者是由几个单要素属性按一定关系组合成的复合指标，用于描述某种过程的空间变化，这种组合关系通常是经验关系，也可以使用简化的自然过程机理模型。
9．地理信息系统的组成。
一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。
其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。
//
（1）计算机硬件系统：
是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。
包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。
（2）计算机软件系统：
计算机软件系统是指必需的各种程序。
对于GIS应用而言，通常包括：
计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。
（3）系统开发、管理和使用人员：
完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。
（4）空间数据：
它是由系统的建立者输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
主要包括空间位置、空间关系、属性等。
10．GPS系统有何特点？
GPS系统是一个无线电空间定位系统，它利用导航卫星和地面站为全球提供全天候的、高精度的、连续的、实时的3维坐标（经度、纬度、海拔）、3维速度（xyz轴）和时间定位信息。
//GPS系统具有特点：
定位精度高；观测时间短、动态定位；测站间无需通视；可提供3维坐；操作简便；全天候作业；功能多、应用广。
11．简述水体的反射光谱特征。
水的反射率很低，小于10%，远低于大多数其它地物。
水体在蓝绿光波段有较强反射，在其它可见光波段吸收都很强，在近红外波段吸收更强。
纯净水反射率在蓝光波段最高。
随波长的增加，反射率逐渐下降，在近红外光谱段，反射率为零。
含叶绿素的清水反射率峰值在绿光谱段。
水中叶绿素越多，则峰值越高。
这一特征可用来监测和估算水藻浓度。
泥沙的散射作用，浑浊水反射率在各光谱段都高于以上两种水。
反射峰值出现在黄红区，随波长的增加，反射率逐渐下降到零。
12．GIS的基本功能?
答基本功能
1）数据采集、检验与编辑主要用于获取数据，保证GISDB中的数据在内容与空间上的完整性、数据逻辑一致、无错等
2）数据格式化、转换、概化数据格式化是指不同数据结构的数据间变换；数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变换；数据概化包括数据平滑，特征集结等
3）数据的存储与组织这是数据集成的过程，包括空间数据和属性数据的组织，其关键的问题是如何将空间数据与属性数据融为一体
4）分析包括最基本的分析功能如查询、检索、统计、计算功能和高级功能如空间分析和模型分析功能
5）显示GIS为用户提供了许多用于显示地理数据的工具，其表达形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。
13．地理信息系统的组成。
一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。
其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。
//
（1）计算机硬件系统：
是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。
包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。
（2）计算机软件系统：
计算机软件系统是指必需的各种程序。
对于GIS应用而言，通常包括：
计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。
（3）系统开发、管理和使用人员：
完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。
（4）空间数据：
它是由系统的建立者输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
主要包括空间位置、空间关系、属性等。
14．简述栅格数据及其主要编码方式。
栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。
栅格数据的主要编码方式包括：
（1）直接栅格编码：
这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法。
（2）压缩编码方法：
目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。
其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
15．举例说明遥感影像解译的对比分析法。
（1）同类地物对比分析法：
在同一幅遥感图像上，由已知地物推出待解译地物。
例如，通过其它资料或野外实地考察每一类型在图像上确定若干个地物，再根据解译标志同类地物影像对比确定未知地物。
（2）空间对比分析法：
根据解译区域地物类型，选择一幅地物已知的遥感图像，通过两幅影像对比分析，通过已知影像解译未知影像。
例如，两张相邻的近红外航空影像，其中一幅已经过解译并经过野外验证，可以对比两张影像，从已知到未知，加快解译速度。
（3）时相对比分析法：
利用同一区域不同时期成像的遥感图像进行对比分析，从而了解地物的动态变化，例如，了解泥石流流动、滑坡移动、沙丘移动、冰川进退、洪水演进、污染物扩散等。
论述题
1．什么是矢量数据结构，什么是栅格数据结构，试比较两者的优缺点
矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
优 点
缺 点
矢量数据结构
（1）结构严密，数据量小；
（2）能完整地描述拓扑关系；
（3）图形数据和属性数据的恢复、更新和综合都能实现；
（4）图形输出精确美观。
（1）结构复杂，处理技术也复杂；
（2）图形叠置与图形组合很困难；
（3）绘图费用高，尤其高质量绘图；
（4）数学模拟和空间分析极困难。
栅格数据结构
（1）结构简单；
（2）空间数据的叠置与组合十分方便；
（3）空间分析易于进行；
（4）数学模拟方便
（5）技术开发费用低。
（1）图形数据量大；
（2）难以建立网络连接关系；
（3）地图输出不精美。
2. 论述点、线、多边形数据之间的叠加分析的内容和方法。
（1）点与多边形叠加,实际上是计算多边形对点的包含关系，进行点是否在一个多边形中的空间关系判断。
最简单的方式是将多边形属性信息叠加到其中的点上。
例如一个中国政区图（多边形）和一个全国矿产分布图（点），二者经叠加分析后，并且将政区图多边形有关的属性信息加到矿产的属性数据表中，然后通过属性查询，可以查询指定省有多少种矿产，产量有多少；而且可以查询，指定类型的矿产在哪些省里有分布等信息。
（2）线与多边形叠加，是比较线上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落在多边形内。
叠加的结果产生了一个新的数据层面，每条线被它穿过的多边形打断成新弧段图层，同时产生一个相应的属性数据表记录原线和多边形的属性信息。
根据叠加的结果可以确定每条弧段落在哪个多边形内，可以查询指定多边形内指定线穿过的长度。
如果线状图层为河流，叠加的结果是多边形将穿过它的所有河流打断成弧段，可以查询任意多边形内的河流长度，进而计算它的河流密度等；如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度，内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互交通量。
（3）多边形叠加
多边形叠加是GIS最常用的功能之一。
多边形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作，其结果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综合了原来两层或多层的属性。
叠加过程可分为几何求交过程和属性分配过程两步。
几何求交过程首先求出所有多边形边界线的交点，再根据这些交点重新进行多边形拓扑运算，对新生成的拓扑多边形图层的每个对象赋一多边形唯一标识码，同时生成一个与新多边形对象一一对应的属性表。
多边形叠加结果通常把一个多边形分割成多个多边形，属性分配过程最典型的方法是将输入图层对象的属性拷贝到新对象的属性表中，或把输入图层对象的标识作为外键，直接关联到输入图层的属性表。
这种属性分配方法的理论假设是多边形对象内属性是均质的，将它们分割后，属性不变。
也可以结合多种统计方法为新多边形赋属性值。
多边形叠加完成后，根据新图层的属性表可以查询原图层的属性信息，新生成的图层和其它图层一样可以进行各种空间分析和查询操作。
根据叠加结果最后欲保留空间特征的不同要求，一般的GIS软件都提供了三种类型的多边形叠加操作：
并、叠和、交。
3．试述地理信息系统的发展（从国际、国内两方面分别阐述）。
许多学科受益于地理信息系统技术。
活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。
这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用，应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。
地理信息系统也分化出定位服务（LBS）。
LBS使用GPS通过所在地与固定基站的关系用移动设备显示其位置（最近的餐厅,加油站,消防栓）,移动设备（朋友,孩子,一辆警车）或回传他们的位置到一个中央服务器显示或作其他处理。
随着GPS功能与日益强大的移动电子（手机、pda、笔记本电脑）整合，这些服务继续发展。
4．请分别用层次模型、关系模型、网络模型和面向对象模型表示下M。
5．遥感影像的分辨率有几种描述，如何理解其对地理学研究的意义。
二
单选题
1.（B直方图均衡化）用每个灰度区间等概率分布代替原来的随机分布，即增强后的每个灰度级内均有数目相同的像元。
2．目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系，该坐标系选用的椭球为（C1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球）。
3.云雾呈现白色，是由于在（C可见光）波段发生了非选择性散射。
4．能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物属于（B黑体）。
5.植物呈绿色是因为（A叶片色素）的影响而在（A绿波段）附近形成反射率峰。
6．标准假彩色LandsatTM影像上大城市的颜色调通常为（B蓝灰色）。
7．合成孔径雷达可以在（A不同位置）接收（A同一地物）的回波信号。
8.大气对太阳辐射的衰减作用主要包括（C大气的吸收、散射和反射）。
9.我国风云二号（FY-2）系列属于（A高轨，地球同步）气象卫星。
10.当数字图像直方图的峰值偏向亮度坐标轴右侧，则说明图像（B偏亮）。
11.现需设计一个低成本传感器与平台，要求能够每半小时监测亚洲地表温度变化，该系统应该具有
（D地球同步轨道，5公里分辨率，30分钟重复周期，多波段）特性。
12.在云雾密集的天气中对地表景观的探测用（C微波）遥感方式最佳。
13.根据维恩位移定律，黑体温度（A越高），其辐射峰值波长向（A短波）方向移动。
14.岩石含有较多的水分时，其反射率降低，影像色调会（C变暗）。
15.ETM+是卫星（BLandsat）上搭载的传感器。
16.获取栅格数据的方法有（C扫描数字化法）。
17.水体和植物在（C近红外）波段的反射率差异最大。
18.根据传感器的工作波段可将遥感分为（A紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感）等类型。
19.在城市热岛效应的研究中，可选用LandsatTM第（C、6）波段的图像进行。
20.SPOT卫星监测时，采用（B.CCD）探测器和（B推扫式）扫描方式。
21．标准假彩色LandsatTM影像上大城市的颜色调通常为（B蓝灰色）。
22.在标准多波段假彩色合成图像上，绿色植被和红土分别呈现（C红和黄）色。
23.地表自身的热辐射主要集中在（C、6μm以上）的波长区段。
24.卫星从某地上空开始运行，经过若干时间运行后，回到该地上空所需的天数称为（A重复周期）。
25.像点位移大小与高差成正比关系，高差为正时，影像位置（C不移动）。
判断题
1.同一地物在不同光谱波段的图像上，其色调不同。
（正确）
2.辐射畸变的原因有两个：
即仪器本身的误差和大气的影响。
（正确）
3.米氏散射是当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。
（错误）
4.锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分。
（正确）
5.三原色中的任何一基色都不能由其他二基色混合而成。
（正确）
6.通过大气而较多被反射、吸收或散射的透射率较高的
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