地理信息系统试题答案

1、1单项选择题：1.地理信息系统形成于20世纪：A50年代B60年代C.70年代D.80年代2地理信息区别与其他信息的显著标志是A属于属性信息B属于共享信息C属于社会经济信息D属于空间信息3.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B.小C.相当D.无法比较4.有一点实体其矢量坐标为P（9.5，15.6），若网格的宽与高都是 栅格化的行列坐标为：A. P（5，8）B.P（8，5）C. P（4，7）D. P（7，4）5“3S技术指的是：AGIS、RS、GPS BGIS、DSS、GPSCGIS、GPS、OS DGIS、DSS、RS6.地理决策问题属于：A 结构化决策B半结构化

2、决策C.非结构化决策D.以上都不是7.对数据文件操作，进行数据记录的交换都要经过：C.GIS软件D.缓冲区B.屏幕鼠标跟踪数字化法D.人工读取坐标法B定位明显、属性明显D.定位隐含、属性隐含10.下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是A.直接栅格编码B.链码C.游程编码D.四叉树编码11.带有辅索引的文件称为：A.索引文件B.倒排文件C.顺序文件D.随机文件12.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B.层次模型C.网状模型D.混合模型13.下列属于GIS输入设备的是：14.质心量测可用于：15.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为：A.点方式B.开关

3、流方式C.连续流方式D.增量方式16.在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：A.数据编辑B.数据压缩C.数据变换D.数据处理17.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤：A.扫描数据B矢量数据C关系数据D属性数据18.对于离散空间最佳的内插方法是：A.软盘B.用户区8.获取栅格数据的方法有：A.手扶跟踪数字化法C.扫描数字化法9.矢量结构的特点是：A. 定位明显、属性隐含C.定位隐含、属性明显A.主机B.绘图机C.扫描仪D显示器A.缓冲区分析C.人口预测B.人口变迁分析D.人口分布（B）（D）A）2，则P点B）（A）（B）（D）（C）（A）（D）（B）（A）（C）（D）（A）（D）（A

4、）2A整体内插法B局部内插法C移动拟合法D邻近元法19.下列给出的方法中，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20.提取某个区域范围内某种专题内容数据的方法是： （C）A.合成叠置B统计叠置C空间聚类D空间聚合21.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22. GIS设计中系统分析的核心是：（B）A.需求分析B.可行性分析C.业务调查D.逻辑分析23. GIS的系统设计，一般根据设计原理采用的设计方法是：（A）A.结构化方法B.概念化方法C.物理化方法D.数据流程设计24.把GIS分为专题地理信息

5、系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按：（C）A.数据容量B.用户类型C.内容D.用途25.描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为：（B）A.属性数据B.几何数据C.关系数据D.统计数据26.从历史发展看，GIS脱胎于：（B）A.地图学B.地理学C.计算机科学D.测量学27.数据库的模式之间进行联系和转换是通过：（D）A.用户B.系统程序员C.数据库管理员D.映射关系28.在图形比例变换时，若比例因子SX=SY1时，图形变化为：（B）A.按比例放大B.按比例缩小C.发生变形D.图形无变化29.解决点、面之间是否存在直接联系的算法是：（）A.直线插补法B.扫描线法C.铅垂线法D.邻近元

6、法30.下列有关GIS的叙述错误的是：（D）A. GIS是一个决策支持系统B. GIS是研究地理系统的科学技术保证C.地图学理论与地图分析方法是GIS重要学科基础D. GIS是数字地球演变的必然趋势31.世界上第一个地理信息系统是：（B）A.美国地理信息系统B.加拿大地理信息系统C.日本地理信息系统D.奥地利地理信息系统32.在GIS数据中，把非空间数据称为：（C）A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据33.地理数据一般具有的三个基本特征是：（A）A.空间特征、属性特征和时间特征B.空间特征、地理特征和时间特征B.地理特征、属性特征和时间特征D.空间特征、属性特征和拓扑特征34.存在

7、于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是：（D）A.拓扑邻接B.拓扑关联C.拓扑包含D.以上三者35.通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是：（A）A.矢量结构B.栅格结构C.拓扑结构D.多边形结构36.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337.对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比： （A）A.图形精度高B.图形精度低C.图形精度相当D.无法比较38.对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是：（D）A.游程编码B.块码C.四叉树编码D.链码39.下列属于逻辑数据单位的是：

8、 （D）A.位B.字节C.记录D.块40.要求等长记录，只能通过记录的关键字寻址的文件是：（C）A.随机文件B.顺序文件C.索引文件D.倒排文件41.地理信息数据库与事物管理数据库的根本区别在于表征：（A）A.属性数据B.统计数据C.文本数据D.图形数据42.用户数据库对应的模式为：（A）A.外模式B.概念模式C.内模式D.映射43.完成字模式、概念模式、存储模式三者联系的系统是：（D）A.OS B.GIS C.DBMS D.数据库管理员44.在记录之间没有明确的主从关系，任何一个记录可与任意其它多个记录 建立联系的数据库模型是： （C）A.关系模型B.层次模型C.网状模型D.以上三者45.下

9、列能进行地图数字化的设备是： （B）A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机D.硬盘46.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47.在使用数字化仪时，定标器在感应板上移动定长（步长）距离，数字化 仪就发送一对绝对坐标数据的操作方式为： （B）A.点方式B.开关流方式C.连续流方式D.增量方式48.有关数据处理的叙述错误的是： （D）A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理49.在进行图形比例变换时，若比例因子S冷SY,则图形变

10、化为：（D）A.图形没有变化B.图形按比例缩小C.图形按比例放大D.图形发生变形50.下列既可以对矢量数据压缩，又可以对栅格数据压缩的方法是：（A）A.运用压缩软件B.特征点筛选法C.链式编码D.四叉树编码一、填空题（1） 在GIS中计算机硬件包括_, _ , _, _ 等。计算机主机、数据输入设备、数据存储设备、数据输出设备。（2） 规划工作中空间信息源包括_, _ , _, _ , _ 等。图件、实地调查资料、统计资料和科研报告、遥感资料、实测资料。（3） 地理数据库结构包括_ , _ , _, _, _等。层次结构、网络结构、关系数据库结构、面向目标模型。（4）栅格数据宏运算包括_,_

11、等。扩张、侵蚀、加粗、减细、填充。(5)_在GIS中计算机软件包括_, _ ,等。数据输入子系统、图形与文本编译子系统、空间数据库管理子系统、空间查询与空间分析子系统、数据输出子系 统。(6)_ 城市与区域空间信息制图的基本结构有_ , _ , ,等。网络结4构、等值线结构、网络结构、离散点结构、多边形结构、三维立体结构。(7)_ 进行数据压缩的方法有_ , _ ,等。间隔取点法、垂距法和偏角法、道格拉斯普克法、光栏法。(8)_栅格数据的基本运算包括,等。栅格图像的平移、两个栅格图像的算术组合、两个栅格图像的逻辑组合。(9)GIS的英文全称是_Geographic In formation S

12、ystem。(10)空间信息的基本特征为_, _ , _, _ 等。空间定位特征、时间特征、层次性模糊性和不确定性。(11)地理信息系统按其内容可以分为_ ,_ , _ 等。专题信息系统、区域信息系统、GIS工具。(12)布尔逻辑组合包括_ , _ , _ , _ 等。或、异或、和、非。(13)_几何数据获取方法主要有_, _ ,等。外业测量获得、由栅格形式的空间数据转换获得、对各类地图跟踪数字化获得、扫描获得。(14)_GIS中的空间分析主要包括_ , _,等。地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲区分析、决策分析。(15)矢量符号的几种基本变换包括_ , _ , _ , _等。数据结构之间的变

13、换、数据格式之间的变换、矢量栅格数据之间的变换、投影变换、二维和三维几何变换。(16)_ 数据变换的内容包括 , _, _,等。数据结构之间的变换、数据格式之间的变换、矢量栅格数据之间的变换、投影变换、二维和三维几何变换。(17)_建立一个回归分析模型的主要步骤是,。1,确定数学模型的形式，分析因变量和自变量之间的关系；n,建立数学模型，根据确定的数学模型形式，应用一定的方法，找出符合实际问题的数学模型；川，数学模型的检验和验证，采用复相关系数、总体F值检验进行回归方程的检验和验证；w,利用数学模型进行预测。(18)完成一个栅格叠置分析主要步骤是_数字化图形：扫描数据的编辑和几何纠正；面与属性

14、的标识；数据的存储与提取；重叠分析；图形输出或打印统 计报表。二、名词解释(1)地理信息系统(GIS) 是一种特定而又十分重要的空间信息系统,它是以采集、储存、管理、分析和描述整个部分地球表面(包括大气 层在内)与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。(2)拓扑关系：研究空间点、线、面之间相互关系的数据的方法。(3)开窗显示 按用户指定的空间范围,进行图形子集和的选区,利用制定的有效空间或存储介质,对某个局部范围进行图形数 据的显示或转储。(4)数据预处理 用各种方法对数据进行变换、加工,以便使它适于存储、管理及进一步分析和应用。预处理的主要内容包括几何 纠正、数据压缩、数据规范化和数据匹配

15、。(5)信息：使用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等内容、数量或特征。(6)栅格数据：将制图区域的平面表像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 格也称为“像素”。(7)数据压缩：有资格筛选法、信息量法或其他统计方法,把大量的原始数据或由存储器取出来的数据转换为有 用的、由条理的、精炼而简单的信息过程。(8)关系数据模型： 数据结构的一种， 它以纪录组的形式组织数据， 每个纪录组是一个满足一定条件的二维表格。 每个二维表格被称为一个“关系”，在这种二维表格中，每一行称为一个“纪录”(采样)，每一列称为一个“属性” (字段)。(9)特征码：根据各地理要

16、素的位置和属性说明进行编码的。(10) 数字高程模型：数字地形模型即英文的“Digital Terrain Model”，简称DTM是指空间数据库中被存储 与管理的空间地形数据集的统称。 在DTM中，当属性数据仅为高程时， 则称为数字高程模型， 即DEMDigital Elevation Model)。在GIS中，通常用矩阵来表示DEM在此高程矩阵中，网格单元的大小称为DEM的“地面分辨率”。(11)栅格数据线状要素表示：用其中轴线上的像素集合来表示。(12)数据结构：数据结构是指数据库中数据的组织形式，包括抽象的数据结构(概念结构或逻辑结构)和内部 存储结构(物理结构)。其中概念结构不涉及数

17、据的具体程序管理细节而侧重于从概念上描述数据之间的排列和联系； 物理结构是为实现某一概念结构而设计的具体的数据存储和管理方式。(13)地理信息：与所研究对象的空间地理分布有关信息，它表示地表物体及环境固有的数量、质量分布特征、 联系和规律。(14)属性数据：用于描述事物或对象的数量及质量特征性质的数据。5(15)栅格数据面状要素表示：用其所覆盖的像素集合来表示。(16)填充：让一些单个像素(填充胚)在洽定的区域范围内，通过某种办法而蔓延，使得由他们把这些区域全 部填充。(17)矢量数据格式：矢量格式是一种以纪录空间坐标的方法表示地表各种点、线、面实体的空间数据结构。与 栅格数据相比，矢量格式能

18、较为精确地表达地理实体(其精度仅受数字化仪的精度及数值纪录字长的限制)。在矢量 格式中，各种地理实体的纪录方式：点：记录其坐标和属性代码；线：纪录其坐标序列和线码；多边形：纪录其线序列和线码(18)局部内插 局部内插法基于局部拟和技术，其模型仅由相互邻近的若干数据点来估计未知点的值。局部内插法比较常用。常 见的局部内插法有样条函数法、移动平均法、克里金法等。(19)整体内插 整体内插法基于整体拟合技术。在整体拟合中，拟合模型是根据研究区域内所有样点上的全部观测数据建立的。 可根据求得的拟合模型计算未知观测点的值。属于此种方法的有：趋势面分析、傅立叶级数等。(20)地学专家系统：地学专家系统是通

19、过研究和模拟有关专家的思维和推理过程，将有关领域专家的知识和经 验以知识库的形式存入计算机而建立起来的一种算计系统。该系统可以根据存入计算机的专家的知识，对用户输入的 原始事实进行复杂的推理，并做出判断和决策，从而起到某领域专家的作用。(21)二值图像如果一个图像的灰度值只有两种，通常用“1”表示前景元素，用“0”表示背景元素。则这个图像称为二值图像。(22)数字地形模型数字地形模型即英文的“Digital Terrain Model”，简称DTM是指空间数据库中被存储与管理的空间地形数据 集的统称。DTM是建立不同层次的资源与环境信息系统中不可缺少的组成部分。DTM反映了地表属性的三维特征，

20、如高度、坡度、坡向等重要地貌特征。这些特征是地学分析和生产应用领域中最基础的数据。如公路、铁路、输电线的选 线，水利工程的选址，军事制高点的地形选择、土壤侵蚀分析和土地类型分析等。三、问答题(1)你认为GIS中最主要反映其本质的功能是什么？而决定其解决实际问题的模块是什么？GIS中最反映其本质的功能是空间数据的管理与分析。 其他类型的数据库仅能管理有关对象的属性信息， 而不能管 理对象的定位信息及其拓扑关系，因而不能反映、量测和计算对象的空间属性。在GIS中，决定其解决实际问题的能力的模块是由用户开发的各种应用程序(或称用户模型)。GIS在科研和管理工作中的意义不仅在于它对空间数据的管理，更在

21、于她能否胜任某一具体项目中的诸如资源与环境评价、预测等实际问题的解决。这些工作均要借助用户模型 来进行。(2)GIS与CAD的区别与联系是什么？I,联系：都有参考系统，都能描述拓扑关系，都能处理属性数据。n,区别：CAD处理的多为几何图形及其组合，图形功能极强，属性库相对较弱；GIS处理许多自然目的，有分维特征，图形处理难度大，有丰富的属性库和符号库。（3）对图形要进行分类编码的基本原则是什么？I,科学性和系统性；n,相对稳定性；川，不受地图比例尺限制：w,完整性和可扩充性；v,与国家已颁布的有关规范和标准一致；w,适用性。（4）在城市规划工作中,功能区的规划是十分重要的（如图所示）,有两个不

22、同性质功能区需要送进地理数据库 中,请你用层次结构,网络结构和和关系数据库结构分别描述数据之间的拓扑关系。M2 b 3eaIdn5 f1 c 4层次结构 网络结构关系数据库编号 边号IaIbIc6Idndnenf边号起点终点八a12b22c41d34e35f54（5）矢量数据有哪些优点？ 矢量格式数据的特点：定位信息直接纪录,属性信息隐含（一般存储与文件头或 数据结构中某些特定的位置上）,算法较栅格数据复杂；在计算长度、面积和进行图形编辑、几何变换时,有很高的效率和精度,而在图形叠加 运算、领域搜索等操作时比较困难。（6）在你所学的专业中，GIS技术有哪些应用前景？（要点）以下应用前景：存储和

23、管理城市规划的数量和质量 数据;城市规划与环境的监测、评价与规划；城市规划分析与预测；（7）规划空间信息数据库的特点有哪些？I,各类规划信息管理需要一个及时图形信息管理又带有非图形信息管理的数据库管理系统，对信息进行分类、 处理、存储、分析和输出；n,规划空间信息数据库时数据数据库、图形数据库图像数据库和属性数据库的总和，而一般数据库难以支持系 统正常运行；川，由于单一数据格式对于规划各个环节很难保证都能处于最佳状态，需采用混合数据处理；w,常采用关系型 数据结构。（8）栅格数据的获取方法是什么？i,遥感获取；n,由对图片扫描而来；川，矢量数据转换而来；w,由平面上行距、列距固定的点抽样而来。

24、(9)地理信息系统的基本特征是什么？i,具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力，具有空间性和动态性。n,以区域研究和区域决策为目的，以空间模型方法为首要，具有区域空间分析多要素综合分析和动态预测能力， 进而产生高层次的决策信息。川，以计算机系统支持进行空间数据管理并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析作用空间数据，产生有信息 ,完成人类以手工难以完成的任务。(10)在一张土地类型图上,假设有两个不同属性的多边形(如下图所示),它们的地理坐标分别是: 1(2.5,2.5)2( 4.0, 3.0) , 3( 4.0, 2.0), 4( 5.5, 3.5), 5( 5.0, 2.5)。 请用

25、层次结构、网络结构和关系数据库结构分别描 述数据内容和数据之间的拓扑关系。层次结构 网络结构 关系数据库结构多边形与边的关系：ina cb dc ef点与地理坐标关系：1(25,35)2(40,30)3(40,20)4(55,35)5(50,25)边与点组成的关系：a1,27b1,3c2,3d2,4e4,5f3,5(11)信息技术包括的基本内容是什么？i,计算机硬件系统，一般由四部分组成；n,计算机软件系统，一般由两部分组成。(12)与文件相比,数据库有哪些优点？i,使数据在统一控制下实现数据共享；n,尽可能使数据结构与应用程序相互独立；川，提供结数据完整性、安全性、保密性的统一管理手段。(1

26、3)说明游程长度编码的基本原理？ 游程长度编码的基本思路是,对于一幅栅格图像,常常一行中相邻的如若干像元具有相同的属性代码,因而可以采取某种方法对这些重复的代码进行压缩。其压缩的方案有两个：一是只在各行(列)像元的属性代码发生变化时依 次纪录该代码和相同代码重复的个数；二是逐个纪录各行(列)代码发生变化的位置和相应的代码。(14)栅格数据中混合像元的处理方法有哪些？ 中心点法：取处于网格中心点处地物的代码；面积占优势法：取网格中面积占优势的地物的代码；长度占优势法：取网格中横线长度比重最大的地物的代码；重要性法：取网格中较重要地物的代码；(15)生成地形模型的主要方法有哪些？DEM勺生成过程就

27、是对某地区地表高程变化的拟合过程。可以用两种方法生成DEM即数学拟合法和图形法。(16)将栅格数据转换为矢量数据的基本步骤有哪些？ 主要算法有：内部点扩散算法、复数积分算法、射线法、扫描法和边界代数法(17)矢量数据的编码方法有哪些？栅格数据的编码方法有两种：(1)直接编码法；(2)压缩格式编码法。其中压缩格式编码法又主要包括链码、游程长度编码、块码和四叉树码4种。(18)说明双边界搜索法的基本原理？“双边界直接搜索算法” (DBDF的基本思路是：通过边界点提取，将弧段的左右多边形信息保存在边界点上。每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界的左右多边形编号。在边界线搜索时，采用2*2

28、栅格的窗口确定下一个边界点的搜索方向并建立拓扑关系。(19)将矢量数据转换成栅格数据的主要方法有哪些？ 内部点扩散算法、复数积分算法、射线法、扫描法和边界代数法四、计算与分析(1)在土地利用规划中，需要检索三种类型的制图单元要素：A.土层厚度50cm B.已种植了小麦的土地C.土壤PH值7.0它们需要进行以下布尔逻辑组合：1.土层厚度50cm且种植了小麦的单元；2.土层厚度50cm没有种植了小麦的单元；3.已种植了小麦的土地且土壤PH值7.0的单元。 请用布尔逻辑几何运算符连接上述关系，并用“组合阴影图表”表示这些关系。I,AnB；n,AnB；川，BnC(2)有一个正方形矢量符号的顶点坐标为：

29、 (0，0)，(2，0)，(2，3)，(2，2)，(0，2)求：X=X*SCL(2,2)=？并给出变换前与变换后的图形。(0,0) (4,0) (4,4) (0,4)(3)有一个长方形矢量符号的四个顶点坐标为(2,1),(4,1),(4,4),(2,4)。求：X=X*Trl(3,2)=？并给出变换前与变换后的图形。(5,3),(7,3),(7,6),(5,6)(4)在土壤制图单元数据库中，每个单元都可能包括土壤结构，PH值等属性；假设集合A是表层土壤为粘性沃土结构的所有制图单元的集合，集合B是表层土壤PH值7.0的所有单元的集合，用“组合阴影图表”表示以下组合：81.检索出全部土壤结构为粘性沃

30、土且PH值7.0的单元；2.检索出全部土壤结构为粘性土壤且PH值W7.0的单元；3.检索出全部土壤结构为粘性土壤且PH值7.0的单元。I,AnB；n,AnB；川，BnA(5)有一个三角形矢量符号的三个顶点为(1,1),(2,3),(3,1)。 求：X=X*Rot(30)=？并给出变 换前与变换后的图形。(6)有一个长方形矢量符号的四个顶点坐标为(2,1),(4,1),(4,4),(2,4)。求：X=X*Trl(3,2)*T(4,5) =？并给出变换前与变换后的图形。(17,28),(19,38),(31,41),(29,31),(17,28)五、编程题(12分)应用栅格数据概念，编程求出两个栅

31、格图像相应像素灰度值的数量积，如果该数量积10,则赋1值,否则赋0值,并将它们放在另一个空栅格图像中。简单流程图如下：DO J=1,NDO I=1,MIK(I,J)XIQ(I,J)=KK10YES NO1TIB(I,J)OfIB(I,J)地理信息系统考试试题一、简答题(7O分)1.什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2.通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？3. What are the development periods, status quo and the most urgent key problems to be so

32、lved in GIS?4. How Geo-Spatial Information describe the true word in digital form?5. Describe metadata conception, types and its function.6. Illustrate the characteristics of GIS spatial Database and its basic organizing pattern.7. Describe metadata and its types and function.二、编程题(3O分)设有一个公路矢量数据文件W

33、.TXT (x1,y1,x1,y2,)，试求：(1)该公路的总长度(2)该公路中点坐标(该点到两端点的线路长度相等)答案：1.什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?地理信息系统简称为GIS。关于它确切的全称，多数人认为是Geographical In formation System，也有人认为是Geo-Information System。不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义：1） 美国学者Parker认为GIS是种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”2） 加拿大的Roger Tomlinson认为GlS是全方位分析

34、和操作地理数据的数字系统”3）Goodchild把GIS定义为 “采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统 ”。4）Burrough认为“GI淀属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。5） 俄罗斯学者也把GIS定义为 “一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。96） 美国国家地理信息与分析中心给出的定义：“GIS为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立 的计算机化的数据库管理系统 ”。7） 英国教育部认为： “GIS!种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统” 这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵

35、，有的则强调GIS的应用功能。本人倾向认为：地理信息系统应该是在计算机硬、 软件系统支持下， 对整个或部分地球表层 （包括大气层） 空间中的有关地理分布数据进行采集、 储存、 管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系， 包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和 过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。地图数据库可以从两个方面来理解：一是把它看作是软件系统，即“地图数据库管理系统”；一是把它看作是地图信息的载体数字地图。 地图数据库使地图信息表现为结构化的数据集合， 可以为多个部门

36、使用， 从而扩大 了其使用范围，减少了大量的不必要的用于重复获取数据而消耗的人力物力；另一方面，地图数据库中的信息（地 图数据）可以能以多种方式进行处理，为不同的应用提供决策依据。地理信息系统与地图数据库的共同点在于：都有地图编辑、输出、查询、检索功能，地图数据库也是GIS的重要组成部分， 为综合图形和属性进行深层次的空间分析提供辅助决策信息。本质区别在于： 地图数据库侧重于数据的查询、 分类及自动符号化等， 强调数据显示、 管理而非数据分析， 地理信息系统不仅实现了地理空间信息的采集、 储存、管理，更重要的在于其空间分析功能。地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识

37、，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征 三部分。地理信息是地理信息系统赖以进行空间分析的数据基础和理论基础2.通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？一 概念阐述：（1）地图投影：就是把地球椭球面上的点、线（即经纬线）投影在平面图纸上。它是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆 柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有

38、很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。将地球椭球面上的点投 影到平面上，必然会产生变形，这是由于椭球面是一个不可展的曲面所决定的。在地球面上一定间隔的经差和纬差构 成经纬网，相邻两条纬线件的许多网格具有相同的形状和大小。但投影到平面后，往往产生明显的差异，这就是投影 变形导致的。这种变形表现在形状和大小上发生了变形，实质上，就是由投影产生了长度变形、面积变形、角度变形。（2）地图的比例尺，是指地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比。其表现形式有数字比例尺、文字 比例尺和图解比例尺。地图上的比例尺又分为主比例尺和局部比例尺。在计算地图投影或制作

39、地图时，将地球椭球按 一定比率缩小而表示在平面上，这个比率称为地图的主比例尺，或称普通比例尺。地图上除保持主比例尺的点或线以 外其他部分的比例尺称为局部比例尺。局部比例尺的变化比较复杂，它们依投影种类、投影性质的不同，常常是随着 线段的方向和位置而变化的，对于某些需要在图上进行量测的地图，便要采用一定的方式设法表示出该图的局部比例 尺。二 两者的关系：地图投影的选取决定于地图的应用及其比例尺大小，例如,墨卡托投影适用于海图， 其面积变形随着纬度的增高而加大，但其方向变形很小；横轴墨卡托投影的面积变形随着距中央经线的距离的加大而增大，适用于制作不同的国家地图。 等角投影常用于航海图、风向图、洋流

40、图等。现在世界各国地形图采用此类投影比较多。等积投影用于绘制经济地区 图和某些自然地图。对于大多数数学地图和小比例尺普通地图来说，应优先考虑等积的要求。地理区域，诸如国家、 水域和地理分类地区（植被、人口、气候等）相对分布范围，显然是十分重要的内容。 任意投影常用作数学地图，以 及要求沿某一主方向保持距离正确的地图。常用作世界地图的投影有墨卡托投影、高尔投影、摩尔威特投影、等差分 纬线多圆锥投影、格灵顿投影、桑森投影、乌尔马耶夫投影等。3. What are the development periods, status quo and the most urgent key problems

41、 to be solved in GIS?Answer：(1)The development course of GIS：1The phase of GIS appearance:In 1963,Canada survey scientist R.F.Tomlinson firstly put forward the term of GIS, and builds the first GIS in the world- CGIS10that is used to manage natural resources.2The phase of GIS consolidation:In 1970s,

42、 Due to the effect of computer hardware and software technology development, GIS technology is developed to thepractical direction. Some advanced countries successively built many professional LMIS and GIS. Meanwhile, GIS software marketis very active. The government, commercial company and universi

43、ty began to pay attention to GIS technology and GIS become adomain that attracts everyone.3The phase of GIS popularization and application:In 1980s, With the improvement of ratio of capability and price of figure workstation and PC, Computers and spatial informationsystem are widely applied. GIS app

44、lication began to change from the spatial data management to spatial decision analysis with thedevelopment of GIS software and hardware.4In 1990s,With the building of geography information industry and the popularization of digital information product in theworld, GIS goes into a large number of hou

45、seholds and becomes a assistant and tool of peoples life, study and work.(2) Critical questions must be solved in the future:1Methodology of GIS design and realization;2Functions of GIS;3Management and operations of multi-media GIS;4Deep process of geographical information in GIS;5Visual and VR tech

46、nology of spatial information.6The information islands and the information sharing problems4. How geo-spatial information describe the true world in digital form?Answer :We subdivide the true world, the earths surface into meaningful entities or objects that can be characterized. Each accidentthat h

47、appens on the true world can be digitized. The geometrical entities of geo-spatial include several primitive types such as point,line, polygon, surface, volume and so on. The model of the earth, in this way, can be represented in a spatial database.The digital representation of geographical informat

48、ion is usually in two ways: vector and raster.Vector Data Structure is based on MAMathematic Analysis, which uses point, line and arrow to describe geographicalentities in a coordinate. So Vector Data Structure is in order. Concretely speaking, Vector Data Structures are based on elementalpoints, wh

49、ose locations are known to arbitrary precision. Many computer graphics and computer-aided-design systems usevector-like models as their internal data organization, using primitives such as points, lines and circles.Since the geo-spatial is so complex, that vector data structure cant represent it in

50、detail and clearly. We think of using rasterdata structure.Raster data structure is based on LALiner Math Analysis. In a raster structure, a value for the parameter of interest-elevationin meters above datum, land use class form a specified list, plant biomass in grams per square meter, and so forth

51、 is developedfor every cell in a array over space. This kind of data structure is intuitive, we might imagine a survey team determiningelevations at regular distances along lines of constant latitude.5. Describe metadata and its types and function.Answer:When you look through a map,you may understan

52、d something on it,no matter which country this map was made in,but you cannever understand anything from a spatial data.You need a kind of data to tell you something about it,that is metadata.Till now,there is11no exact definition about it,it is generally considered as such data that used to illustr

53、ate other datas.To better understand metadata and use metadata,we classify it into serval types.According to its content,it is classified intothree types:Scientific research metadata,which helps users to get data from all kinds of sources and other related information;Assessmetadata,which is used to

54、 assess the use of data;Model metadata,used to describe the data model.According to the object itdescribes,it is classified into other three types:Data layer metada,to describe each data in data assembly;Attribute metadata,relatedto attribute data;Entity metada,to describe the whole data assembly.Ac

55、cording to its function in the system,it is classified into twotypes:system level metadata,to realize the file-system characters or to manage the data information in the filesystem;Application-level metadata,which helps users to search,estimate,visit and manage data as well as some other information

56、related to data users.According to its function,it is classified into two types:Illustration metadata ,specially serves when users usedata:Control metadata,used to control the operate process of a computer.The main function of metadata include five aspects:The first one is to help the data produced

57、unit to efficientlly manage andmaintain spatial data,to establish data documentation,and to ensure the understanding of data.Second,the metadata will provide thedata-produced unit with lots of information about data storage,data classification,data content,data quality,data clearing house,datasale a

58、nd so on,so as to be convenient for users to search and reach spatial data.The third one is to provide methods or ways ofsearching data through the Interner,and assitant information about data exchange and transportation.The forth one is to help users tounderstand data,so as to make correct judgemen

59、t about shether the data could meet their needs.The last one is to provide someinformation that is helpful for users to process and convert useful data.6. Illustrate the characteristics of GIS spatial Database and its basic organizing pattern. Answer : Characteristics:(1)Traditional database system

60、manages discrete,low-correlative numbers and strings.Geographic information data is continuous,and has a strong spatial relevance.(2) Traditional database system manages little types of entities, and the spatial relationship among them is usually simple andfixed.The entity type of geographic spatial