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完美WORD格式 地理信息系统试卷1一、专业术语解释（每题3分，满分15分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据编码答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。3、不规则三角网答：用来拟合连续分布现象的覆盖表面，表示要素包括地形、降水等，按照实测点分布将他们连成三角网。4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。5、元数据答：数据的数据。二、填空（共15个填空，每小空1分）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、空间数据查询的类型包括 基于SQL扩展 、 可视化 和 自然语言 等。4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。三、选择题（共 5小题，每小题2分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、空间集合分析主要完成（C）。A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、空间数据库设计的原则（6分）（1）尽量减少空间数据的冗余量；（2分）（2）提供稳定的数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；（1分）（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，能够高效提供用户所需的空间数据查询结果；（1分）（4）在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；（1分）（5）支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。（1分）8、简述地理信息系统标准化的内容及涵义。（1）统一的名词术语内涵：在所涉及的学科中使用规范统一的术语及含义。（2）统一的数据采集原则：统计数据以统计部门为准。通常只采集和存储基本的原始数据，不存储派生数据；只采集权威性、科学性、现实性的数据。；（3）统一的空间定位框架：包括地理坐标系，投影坐标等。（4）统一的数据分类标准：信息分类体系采用全国分类系统与详细的专业系统之间相递归的分类方案。（5）统一的数据编码系统：制定统一的编码标准实现地理要素的计算机输入、存储以及系统间数据的交换和共享。（6）统一的数据组织结构：指地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。描述地理实体的空间数据包含空间位置、拓扑关系属性三个方面的内容。其组织结构分矢量和栅格数据结构。（7）统一的数据记录格式：包括：矢量、影像和格网等的格式等。（8）统一的数据质量含义：包括数据的空间维、时间维和专题维的内容（9）统一的元数据标准：对整个系统数据的详细说明，包括数据生产者、数据参考坐标系等。五、论述及运算题答题要点：1、地理信息系统的主要空间分析功能（8分）（1）空间叠合(加)分析（3分）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系（2）缓冲区分析（3分）缓冲区分析是研究如何根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形（3）网络分析（2分）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，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。2、已知一伐木公司，获准在某区域采伐，为防止水土流失，规定不得在河流周围1公里内采伐树木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在道路及河流周围2公里之内，坡度小于15度区域。现已知所选择的区域内，既有河流又有道路。（10分）请回答下列问题：（1）解决该问题，需要什么数据源？（2）（2）解决该问题需要使用GIS空间分析中哪几种方法？（2）（3）解决符合上述条件的采伐区图的步骤？（6）答题要点：（1）数据源：研究区河流数据、道路数据以及采伐区的地形数据。（1分）（2）空间分析方法：多边形叠置分析，缓冲区分析（1分）（3）解题步骤（6分）1）采集河流、道路数据，以及采伐区内坡度小于15度的地形数据2）创建两个缓冲区。其中一个表示距河流1公里以外的区域，一个表示距道路和河流2公里以内的区域。（2）3）图形叠置分析：将第2部得到的河流和道路缓冲区图层叠置，进行逻辑交运算，得到一个新的图层。新图层要同时满足在河流周围1公里外和道路及河流周围2公里之内的条件。（2）4）将第3部得到的图层与采伐区坡度小于15度的多边形区域叠置，进行逻辑交运算，得到同时满足不在河流周围1公里内，又在道路及河流周围2公里以内且满足采伐区坡度小于15。（2）5）提交产生的最终采伐区图件和表格报告。（1）地理信息系统试卷2一、专业术语解释（15分，每题5分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据分类 答：是指根据系统功能及国家规范和标准，将具有不同属性或特征的要素区分开来的过程，以便从逻辑上讲空间数据组织为不同的信息层，为数据采集、存储、管理、查询和共享提供依据。3、地理空间实体答：空间实体是指地球空间上不能继续分割的单元现象，它是对存在于自然世界中地理实体的抽象。4、空间数据答：是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据。5、元数据答：数据的数据。二、填空（共15个填空，每空1分）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、矢量数据结构主要包括 无拓扑结构 、 拓扑结构 和 不规则三角网 等。4、常见的GIS软件有 ARC/INFI 、 MAPGIS 、 SupMap 等。5、根据所表达的空间对象的不同，GIS应用模型包括 理论 、 经验 和 混合 。三、选择题（共 5小题，每小题2分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（D）。A.系统设计； B.系统维护； C.系统测试； D.系统安装4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、空间数据库设计的原则（6分）（1）尽量减少空间数据的冗余量；（2分）（2）提供稳定的数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；（1分）（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，能够高效提供用户所需的空间数据查询结果；（1分）（4）在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；（1分）（5）支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。（1分）五、论述题（共2小题，每小题9分。）答题要点：1、地理信息系统的主要空间分析功能（9分）（1）空间叠合(加)分析（3分）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系（2）缓冲区分析（3分）缓冲区分析是研究如何根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形（3）网络分析（3分）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，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。2、地理信息系统设计步骤及内容。（9分）（1）空间数据库的概念结构设计。（2分）（2）空间数据库的逻辑结构设计。（2分）（3）空间数据库的物理设计。（2分）（4）空间数据库的实施。（2分）（5）空间数据库的运行和维护。（1分）地理信息系统试卷3一、专业术语解释（本题共5小题，满分15分。）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间缓冲区分析答：缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立其周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或者主体对邻近对象的辐射范围或者影响程度，是解决临近度问题的空间分析工具之一。3、不规则三角网答：不规则三角网用于拟合连续分布现象的覆盖表面，这种结构通常用于数字地形的表示，或者按照曲面要素的实测点分布，将他们连成三角网，三角网中的每个三角形要求尽量接近等边形状，并保证由最邻近的点构成的三角形的边长之和最小。4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。5、空间数据库答：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。二、填空（本题共15小题，满分15分。）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、空间数据查询的类型包括 基于SQL扩展 、 可视化 和 自然语言 等。4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。三、选择题（本题共5小题，满分10分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（D）。A.系统设计； B.系统维护； C.系统测试； D.系统安装4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（本题共7小题，满分42分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述专家系统，以及专家系统的主要模块及作用。（6分）专家系统是研究模拟人类专家的推理思维过程，将领域专家的知识和经验，以知识库的形式存入计算机，系统可以根据这些知识，对输入的原始事实进行复杂的推理，并做出判断和决策，从而起到专门领域专家的作用。专家系统的主要模块及作用：（1）知识获取：对某一领域具有深入研究和专门知识的专家，将其知识变为可供计算机使用的形式的过程。（2）知识库：将获取的知识转换为一系列辨认或描述实体的规则，存入系统存取的知识库。（3）推理机构：当用户通过界面进行访问时，推理机构便利用知识库中的知识和用户输入的信息，完成推理和生成结论。（4）解释系统：根据用户的要求，对推理结果给出相应的解释。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、简述虚拟现实技术的特征？（6分）（1）交互性：指参与者用专门设备，能实现对模拟环境的考察与操作程度，例如用户可用手直接抓取模拟环境中的物体，且有接触感，有重量感，视场中被抓起的物体也应随着手的移动而移动。（2分）（2）想象性：是VR与设计者并行操作，为发挥它们的创造性而设计的这极大地依赖于人类的想象力。（2分）（3）沉浸感：即投入感，是力图使用户在计算机所创建的三维虚拟环境中处于一种全身心投入的感觉状态，有身临其境的感觉，即所谓“沉浸感”。（2分）五、论述题（本题共 2 小题，满分18 分。）答题要点：1、地理信息系统的主要空间分析功能及应用领域（8分）（1）空间叠合(加)分析（3分）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系（2）缓冲区分析（3分）缓冲区分析是研究如何根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形（3）网络分析（2分）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，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。2、论述游程长度编码方法并对下图进行游程编码（10分）1122211155115563356634466游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。（1，2），（2，3）（1，3），（5，2）（），（），（6，1）（3，2），（5，1），（6，2）（3，1），（4，2），（6，2）地理信息系统试卷4一、专业术语解释（每题3分，满分15分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据编码答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。3、不规则三角网答：用来拟合连续分布现象的覆盖表面，表示要素包括地形、降水等，按照实测点分布将他们连成三角网。4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。5、元数据答：数据的数据。二、填空（共15个填空，每小空1分）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、空间数据查询的类型包括 基于SQL扩展 、 可视化 和 自然语言 等。4、专家系统模块包括知识获取、知识库、推理机构和解释系统。5、空间数据库系统是由空间数据库、空间数据库管理系统和空间数据库应用系统组成的。三、选择题（共 5小题，每小题2分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（D）。A.系统设计； B.系统维护； C.系统测试； D.系统安装4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、空间数据库设计原则（6分）（1）尽量减少空间数据的冗余量；（2分）（2）提供稳定的数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；（1分）（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，能够高效提供用户所需的空间数据查询结果；（1分）（4）在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；（1分）（5）支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。（1分）五、论述题（本题共 2 小题，满分18 分。）答题要点：1、地理信息系统的主要空间分析功能（8分）（1）空间叠合(加)分析（3分）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系（2）缓冲区分析（3分）缓冲区分析是研究如何根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形（3）网络分析（2分）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，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。2、地理信息系统的主要产品类型及特征。（10分）(1) 地图是空间实体的符号化模型，是GIS产品的主要表现形式特征。其主要特点包括：采用特殊数学法则产生的可量测性:采用地图投影、比例尺和定向将地球表面的实体投影到二维平面并制成各种分幅的地图。使用符号化模型产生的直观性:地图使用符号表示实体，符号的视觉感受由符号的视觉变量决定。视觉变量包括形状、尺寸、色相、色值、色强度、图案排列、图案方向、图案纹理。符号根据其形式可分为点状符号、线状符号、面状符号。采用制图综合产生的一览性:制图综合对实体质量特征进行分类分级，对次要的实体或实体特征进行选取概括，使得反映的地理现象主次分明确切地表示出各要素间相互关系，更易于理解事物本质和规律。常用的地图种类有点位符号图、线状符号图、面状符号图、等值线图、三维立体图、晕渲图等。(2) 图像:也是空间实体的一种模型，它不采用符号化的方法，而是采用人的直观视觉变量(如灰度、颜色、模式)表示各空间位置实体的质量特征。一般将空间范围划分为规则的单元(如正方形)，然后在根据几何规则确定的图像平面的相应位置用直观视觉变量表示该单元的特征。(3) 统计图表统计图:将实体的特征和实体间与空间无关的相互关系采用图形表示。它将与空间无关的信息传递给使用者，使得使用者对这些信息有全面、直观的了解。统计图常用的形式有柱状图、扇形图、直方图、折线图和散点图等。统计表格:将数据直接表示在表格中，使读者可直接看到具体数据值。地理信息系统试卷5一、专业术语解释（每题3分，满分15分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据编码答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。3、空间数据库管理系统答：是指能够对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件。4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。5、元数据（Metadata）答： “meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。二、填空（共15个填空，每小空1分）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、空间数据查询的类型包括 基于SQL扩展 、 可视化 和 自然语言 等。4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。三、选择题（共 5小题，每小题2分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（D）。A.系统设计； B.系统维护； C.系统测试； D.系统安装4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、空间数据库设计的原则（6分）（1）尽量减少空间数据的冗余量；（2分）（2）提供稳定的数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；（1分）（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，能够高效提供用户所需的空间数据查询结果；（1分）（4）在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；（1分）（5）支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。（1分）五、论述及运算题（本题共 2 小题，满分18 分。）答题要点：1、地理信息系统的主要空间分析功能（8分）（1）空间叠合(加)分析（3分）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系（2）缓冲区分析（3分）缓冲区分析是研究如何根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形（3）网络分析（2分）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，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。2、空间数据质量标准要素及其内容。（10分）数据情况说明要求对数据的来源、数据内容及其处理工程等作出准确、全面和详尽的说明位置精度或称为定位精度为空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程度，常常表现为空间三维坐标数据精度。包括数学基础精度、平面精度、形状保真度、像元定位精度（图像分辨率）。平面精度和高程精度又可分为相对精度和绝对精度。属性精度指空间实体的属性值与其真值相符程度。通常取决于地理数据的类型，且常常与位置精度有关，包括要素分类与代码正确性，要素属性值的准确性及其名称的正确性。时间精度指数据的现实性。可以通过数据更新的时间和频度来表现。逻辑一致性指地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、数据内容（包括空间特征、专题特征和时间特征），以及拓扑性质。数据完整性指地理数据在范围、内容及结构方面的满足所有要求的完整程度，包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。表达形式的合理性主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界的吻合性，包括空间特征、专题特征和时间特征表达的合理性。地理信息系统试卷6一、名词解释（45=20分）(要求写出英文全称)1、DEM：数字高程模型（Digital Elevation Model）数字地形模型中属性为高程的要素叫数字高程模型。是表示区域D上地形的三维向量有限序列Vi=(xi,yi,zi),i=1,2,n其中（ xi,yiD）是平面坐标， zi是（ xi,yi）对应的高程。2、cyberspace：指以计算机技术，现代通信网络技术，虚拟现实技术的综合应用为基础而构造的一种用于人们交往和交流的新型空间。3、ODBC：Open database connectivity开放数据库互连，是由微软公司提出的一个用于访问数据库的统一界面标准，他实际上是一个数据库访问库，他最大的特点是应用程序不随数据库的改变而改变。ODBC的工作原理是通过使用驱动程序来提供数据库的独立性。4、COMGISComplement gis构件式gis是指基于组件对象平台的一种具有某种标准通信接口的允许跨语言的，由软件构件组成的新一代gis，是gis发展方向，它具有很强的可配置性，可扩展性，开放性，使用灵活性和二次开发更方便等特性。二、填空（13=30分）1、地理数据是由空间位置、属性特征和时域特征三部分组成的(空间分析的三大要素)。2、地理信息系统数据库包括空间数据库和属性数据库。3、地理信息系统与遥感结合的两种方式 通过数据接口、集成系统。4、按内容地理信息系统可分为专题地理信息系统、区域地理信息系统和地理信息系统工具三种类型。5、地理空间的表达方法有矢量表达法、栅格表达法和三角形不规则网。6、GIS中数据统计模型主要有主成分分析、层次分析、聚类分析和判别分析四种类型。7、地理信息系统产品类型包括地图、图像和统计图表。8、地理空间距离的度量常用的有欧几里德距离、曼哈顿距离和时间距离。9、常见的GIS软件有MAPGIS、MAPINFO、ARCINFO 、Supermap10、GIS信息输入方法包括手工数据输入方法、手扶跟踪数字化仪输入和扫描输入三种方式。三、简答题（75=35分）1、简述GIS与RS结合的技术方法（1）遥感图像纠正（2）建立数字高程模型（3）复合显示（4）专题信息提取（5）遥感影像地理信息系统操作（6）遥感与地理信息系统集成技术系统2、简述层次分析法的基本步骤（1）建立问题的层次结构（2）构造判断矩阵（3）层次单排序（4）判断矩阵一致性检验（5）层次总排序（6）层次总排序一致性检验3、画图说明line-in-polygon overlay的分析方法，并举例说明其应用答：线与多边形的叠合，是比较线上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落多边形内。计算过程通常是计算线与多边形的交点，只要相交，就产生一个节点，将原线打断成一条条弧段，并将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。叠加的结果产生一个新的数据层面，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。4、简述四叉树编码的优缺点？四叉树编码的优点：（1）容易而有效地计算多边形的数量特征（2）阵列个部分的分辨率是可变的。边界复杂部分四叉树较高，即分级多，分辨率也高，而不需要表示的细节部分则分级少，分辨率低。因而即可精确表示图形结构，又可减少存储量。（3）栅格到四叉树及四叉树到栅格结构的转换比其他压缩方法容易。（4）多边形中嵌套不同类型的小多边形的表示比较方便。四叉树编码的缺点：最大的缺点是树状表示的变换不具有稳定性。5、述空间数据库设计的原则。答：（1）尽量减少空间数据库存储的冗余量。（2）提供稳定的空间数据结构，能及时做出变化。（3）满足用户访问需求，提供空间数据查询结果。（4）在数据元素间维持复杂的联系。（5）支持多种多样的决策需要，具有较强的应用适应性。地理信息系统试卷7一、专业术语解释（每题3分，满分15分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据编码答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。3、空间数据变换答：数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括几何纠正、投影转换和辐射纠正等，以解决空间数据的几何配准。4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。5、空间分析答：基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。二、填空（共15个填空，每小空1分）1、地理空间实体主要类型包括 点 、 线 和 面 等。2、地理空间数据的基本特征包括 空间 、 属性 和 时间 等。3、空间数据查询的类型包括 基于SQL扩展 、 可视化 和 自然语言 等。4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。5、栅格数据结构的主要类型包括完全栅格结构、游程编码结构和四叉树数据结构等。三、选择题（共 5小题，每小题2分。）1、空间数据编码的原则主要有（ B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。A.实用性； B.一致性； C.移植性； D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（ D ）。A.数据格式转换； B.投影转换； C.图幅拼接； D.数据分发3、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（D）。A.系统设计； B.系统维护； C.系统测试； D.系统安装4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（ B ）。A.扫描仪； B.绘图仪； C.数字化仪； D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。3、简述空间数据的三个基本特征。（6分）（1）空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系等；（2分）（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（2分）（3）时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。（2分）4、简述地理信息系统中的数据类型。（6分）（1）地图数据：来源与各种类型的普通地图和专题地图。（2分）（2）影像数据：来源于航空航天遥感，数据类型丰富，包括多平台、多时相、多光谱、多分辨率的遥感影像数据。（1分）（3）地形数据：来源于地形等高线图，已建立的数字高程模型和其它实测的地形数据。（1分）（4）属性数据：来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。（1分）（5）元数据：“meta”是一希腊语词根，意思是“改变”，“Metadata“一词的原意是关于数据变化的描述，即数据的数据。（1分）5、拓扑空间关系研究的意义？（6分）拓扑空间关系的研究，对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义。（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。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。（2分）（2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源；与某一湖泊邻接的土地利用类型有哪些；特别是野生生物学家可能想确定一块与湖泊相邻的土地覆盖区，用于对生物栖息环境作出评价等等，都需要利用拓扑数据。（2分）（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。（2分）6、空间数据内插方法（6分）设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式。空间数据的内插就是从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。7、空间数据库设计的原则（6分）（1）尽量减少空间数据的冗余量；（2分）（2）提供稳定的数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；（1分）（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，能够高效提供用户所需的空间数据查询结果；（1分）（4）在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；（1分）（5）支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。（1分）五、论述及运算题（本题共 2 小题，满分18 分。）答题要点：1、地理信息系统的主要空间
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