地理信息系统试题集(考试资料)

《地理信息系统》第5页共23页一、名词解释第一章1．数据：是通过数字化或直接记录下的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。2．信息：是向人们或机器提供的关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体物理形式的改变而改变。3．地理信息系统：是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。第二章4．对象模型：也称为要素模型，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对象分布在该空域中。5．场模型：也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度和地形地貌等。第四章6．数据处理：就是对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据形式进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。7．空间内插：是一种通过已知点数据推求同一区域其他未知点数据的计算方法。8．空间外推：则是通过已知区域数据，推求其他区域数据的方法。9．元数据：是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其目的是促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服务。第五章10．数据库：是以一定的组织形式存储在一起的互相有关联的数据集合。11．数据模型：就是表达实体与实体之间的联系方式，数据库中的数据结构、操作集合和完整性规则集合组成数据库的数据模型。第六章12．空间数据的查询：一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性条件和空间约束条件的地理对象。13．缓冲区分析：是GIS的基本空间操作功能之一，是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。14．叠置分析：是将有关主题层数据层面进行叠加，产生新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠置分析不仅包含空间关系的比较，还包括属性关系的比较。综合15．

DEM的概念：是用数值矩阵对地表起伏变化的一种连续表示方法，它是地表单元的高程集合，是国家空间地理信息的重要组成部分。16．数字地球：是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述的模型，是地球诸要素信息的数字集合。17．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。18．地理信息（GeographicInformation）：是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据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。19．拓扑邻接：表示图形中同类元素之间的拓扑关系。20．拓扑关联：表示空间图形中不同类元素之间的拓扑关系。21．拓扑包含：是表示空间图形中，面状实体所包含的其他面状实体或线状、点状实体的关系。22．误差：反映了数据与真实值或者大家公认的真值之间的差异，它是一

种常用的数据准确性的表达方式。

23．空间数据：用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置、属性及其边界的信息。三、不定项选择题第一章1．20世纪90年代是GIS的应用普及阶段，这个时期GIS发展的标志性技术主要有以下几个方面：（ABCD）A.数字地球 B.网格GIS（GridGIS）C.虚拟现实GIS（VRGIS） D.移动GIS2．地理信息系统形成于20世纪：（

B）

A．50年代

B．60年代

C.70年代

D.80年代3．GIS的主要组成部分包括：（A）

A、计算机软硬件系统、地理数据和用户

B、计算机软硬件系统、地理数据和分析程序

C、计算机软硬件系统、地理数据和绘图机

D、计算机软硬件系统、网络和用户4．下列有关数据的叙述正确的是：

（B）

A、信息是数据的表达，数据是信息的内涵

B、数据是信息的表达，信息是数据的内涵

C、数据不随载荷它的物理设备的形式而改变

D、地图符号不是数据5．有关信息的论述错误的是：（D）

A.信息具有传输性

B.信息具有共享性

C.信息具有适用性

D.信息具有主观性6．GIS进入推广应用阶段是20世纪：（C）

A.60年代

B.70年代

C.80年代

D.90年代7．GIS所包含的数据均与：

（A）

A.地理空间位置相联系

B.非空间属性相联系

C.地理事物的质量特征相联系

D.地理事物的类别相联系

A.缓冲区分析

B.包含分析

C.网络分析

D.最短路径分析44．利用DEM数据可以进行：

（C）

A.包含分析

B.缓冲区分析

C.洪水淹没损失估算

D.网络分析45．湖泊和河流周围保护区的定界可采用：（D）

A.空间聚类

B.统计分析

C.叠置分析

D.缓冲区分析1．使计算机传播速度快、扩散范围最广的媒介是（C）A．硬盘B.移动硬盘C.InternetD.内存卡2．下列有关GIS的叙述错误的是（C）A.GIS是一个决策支持系统B.GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类具有三维要素的地理实体C.GIS从用户的角度可分为实用型的与应用型D.GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的3．下面关于GIS的描述错误的是（D）A.遥感数据是GIS的重要数据来源B.GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两大类C.GIS主要研究内容有数据的输入、数据的存储、地理数据的操作分析、输出等D.一个实用的GIS基本结构一般包括：操作系统、数据库、空间数据、属性数据和管理度五个部分4．监狱观察哨的位置应设在能随时监视到监狱内某一区域的位置上，视线不能被地形挡住，使用DEM分析功能确定观察哨的位置，用到的是DEM的（B）分析功能。A.地形曲面拟合B.通视分析C.路径分析D.选址分析5．在信息系统组成中，最重要、最具活力的是（D）。A.计算机软硬件B.模型C.数据D.用户6．关于GIS的发展说法正确的是（C）。A.世界上第一个地理信息系统是美国地理信息系统B.世界上第一个商业化的工具型软件是加拿大地理信息系统C.1995年，中国研制出微机地理信息系统——MapGISD.我国GIS发展速度极快，上世纪70年代就进入了快速发展期7．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8．系统和数据共享成了GIS面临的严峻问题，你认为解决这个问题的较好的方法是（B）。A.向ArcGIS数据结构靠拢，编制特定的转换程序B.建立统一的GIS国际信息标准，加快GIS规范化与标准化建设C.开发我国的具有独立自主产权的开放式的标准化GIS系统D.通过商业运作，支持有实力的大公司逐步兼并小企业9．下列哪一项不是GPS测量的优势（C）。A.全天候作业B.可以同时提供三维坐标C.单台仪器就可以进行高精度测量D.操作简单、快速、高效率10．ArcGIS的DesktopGIS包含诸如ArcMap，ArcCatalog，ArcToobox以及ArcGlobe等在内的用户界面组件，按其功能可分为三个级别（B），它们有通用的结构、编码基数、扩展模块和统一的开发环境，功能由简单到复杂。A.ArcIMS，ArcSDE和ArcEditorB.ArcView，ArcEditor和ArcInfoC.ArcView，ArcGISServer和ArcEditorD.ArcReader，ArcEditor和ArcInfo11．ArcGIS9的界面一个显著的变化是（B）,不再是一个单独的运行环境，而是所有ArcGIS应用界面中的一个可停靠的窗口。A.ArcCatalogB.ArcToolboxC.ArcMapD.ArcEditor12．ArcMap中的(C)工具条可以实现影像、图片的校准。A.EditorB.ArcScanC.GeoreferncingD.DataFrameTools四、填空题第一章1．GIS脱胎于（地图），他们都是地理信息的载体，具有存储、分析和显示地理信息的功能。2．GIS是（20世纪60年代）中期开始形成并逐渐发展起来的一门新技术。3．（数据）是客观事物的属性、数量、位置及其相关关系等的抽象表示。(数据)的形式不仅表现为数字，还有文字、符号和图像等。4．信息的主要特点是客观性、实用性、（传输性）和（共享性）。5．地理信息的主要特征有地理信息属于（空间信息），地理信息具有（多维结构）的特征，地理信息的时序特征十分明显。6．GIS有多种分类方法，按内容可以分为（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。7．地理信息系统主要由四部分组成，即（计算机硬件系统）、（计算机软件系统）、空间数据和应用人员。8．地理信息系统的相关学科有（地理学）、（地图学）、计算机科学和遥感学。第二章9．空间实体具有四个基本特征，包括（空间位置特征）、（属性特征）、（时间特征）和空间关系特征。10．对现实世界进行抽象、描述和表达，得到（概念模型），进而转换为逻辑模型和物理模型。11．地理现象或事物错综复杂，用不同方法或从不同角度对地理空间进行认知和抽象，会产生不同的概念模型。地理表达的两种基本方法是离散对象和连续场。相应的空间数据概念模型对应（对象模型）和（场模型）。12．不同类型的空间数据都可抽象表示为（点）、线、面三种基本的图形要素。13．空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系，主要包括以下三种（拓扑空间关系）、（顺序空间关系）和度量空间关系。14．空间数据的拓扑关系包括以下几个方面（邻接关系）、关联关系、（包含关系）和连通关系。15．一个完整栅格数据通常由以下参数决定（栅格形状）、（单元大小）、栅格原点和栅格倾角。16．栅格单元值的选取主要有如下几种方法：（中心点法）、面积占优法、（重要性法）和长度占优法。17．数据结构一般分为（矢量数据结构）、（栅格数据结构）和矢量栅格一体化数据结构。第三章18．我国使用的坐标系是1954年北京坐标系和1980年（西安坐标系）。19．常见的高程系统有（正高）、正常高、力高和大地高程等。第四章20．常见的空间数据处理有（图形坐标变换）、（地图投影变换）、图幅拼接、图形数据编辑、拓扑关系维护和空间数据压缩等。第五章21．数据库中的数据组织一般可以分为四级：（数据项）、记录、（文件）和数据库。22．数据库系统结构可以分为用户级、（概念级）和物理级三个层次。23．当用户使用ArcGIS系统进行空间分析时，首先应该掌握三大模块，分别是：（ArcMap）,ArcCatalog和（ArcToolbox）。24．数据库系统常用的数据模型包括（层次模型）、网状模型、（关系模型）和（面向对象模型）。四、简答题第一章1．地理信息系统的组成有哪些？

答案：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。2．GIS的基本功能有哪些？答案：

GIS的主要功能：（1）空间数据的采集和输入；（2）空间数据的编辑与管理；（3）空间数据的存储与管理；（4）空间查询与空间分析；（5）空间数据的显示与输出。3．信息的特征有哪些？答案：客观性、适用性、可传输性和共享性等。客观性是指信息都与客观事实相关，这是信息正确性和精确度的保证；适用性是指从大量数据中收集、组织和管理有用的信息，这是由建立信息系统目的性所决定的；可传输性是指信息可以在系统内或用户之间以一定形式或格式传送和交换。信息的共享性是信息可传输性带来的结果，也就是信息可为多个用户共享。4.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？答案：定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。联系和区别：信息与数据是不可分离的。信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。即不随载体的物理设备形式的改变而改变。信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。5.试举例说明地理信息系统的应用前景。答案：当前，GIS正向着集成化、产业化和社会化发展规律方向迈进，呈现以下主要发展态势：①GIS已成为一门综合性技术；即GIS集成技术，3S技术等名词的出现。②GIS产业化的发展势头强劲；③GIS网络化已构成当今社会的热点；④地理信息科学的产生和发展。目前GIS在各行各业都得到应用，如资源规划管理、全球变化、灾害预测等，具有广泛的应用前景。第二章6．GIS中的数据来源和数据类型繁多，概括起来主要有哪几种？答案：（1）地图数据。来源于各种类型的普通地图和专题地图，这些地图的内容丰富，图上实体间的空间关系直观，实体的类别或属性清晰，实测地形图还具有很高的精度，是地理信息的主要载体，同时也是地理信息系统最重要的信息源。（2）影像数据。主要来源于卫星遥感和航空遥感，包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影像数据，构成多源海量数据，也是GIS的最有效的数据源之一。（3）地形数据。来源于地形等高线图的数字化，已建立的数字高程模型（DEM）和其他实测的地形数据等。（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。（5）元数据。来源于由各类纯数据通过调查、推理、分析和总结得到的有关数据的数据，例如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、源数据比例尺、数据转换方法等。7．空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有哪些重要的意义？答案：拓扑关系能够清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，比几何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化。拓扑关系有利于空间要素查询，例如，铁路通过哪些区域等。可以根据拓扑关系重建地理实体。例如，根据弧段构建多边形，实现道路的选取、最佳路径的选择等。8．简述栅格数据及其主要编码方式。

答案：

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。因此，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。

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，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。

（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。

a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。

b）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数；另一种方案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码，

c）块码：块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单位的代码组成。

d）四叉树：又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元。分割的原则是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分到单个栅格象元为止。9．栅格数据结构的编码方法如何？答案：栅格数据的编码方法：直接栅格编码，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码；压缩编码，包括链码、游程长度编码、块码、四叉树编码、八叉树编码、十六叉树编码等。链码（弗里曼链码）比较适合存储图形数据；游程长度编码通过记录行或列上相邻若干属性相同点的代码来实现；块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域为记录单元；四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一，还能提高图形操作效率，具有可变的分辨率。10．矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？优点缺点矢量1、便于面向现象（土壤类，土地利用单元等）2、结构紧凑，冗余度低，便于描述线或边界。3、利于网络、检索分析，提供有效的拓扑编码，对需要拓扑信息的操作更有效。4、图形显示质量好，精度高。1、数据结构复杂，各自定义，不便于数据标准化和规范化，数据交换困难。2、多边形叠置分析困难，没有栅格有效，表达空间变化性能力差。3、不能像数字图像那样做增强处理4、软硬件技术要求高，显示与绘图成本较高。栅格1、结构简单，易于数据交换。2、叠置分析和地理（能有效表达空间可变性）现象模拟较易。3、利于与遥感数据的匹配应用和分析，便于图像处理。4、输出快速，成本低廉。1、现象识别效果不如矢量方法，难以表达拓扑。2、图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决该问题。3、投影转换困难。4、图形质量转低，图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数量来克服，但会增加数据文件。11．泰森多边形有什么特点？答案：泰森多边形可用于定性分析、统计分析、邻近分析等，其特性有：每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。第三章12．空间数据常见的获取方式有哪些？答案：数字化仪矢量化；扫描数字化；遥感数据获取；外业测量数据获取；全球定位系统数据获取；数字摄影测量数据获取；已有数据的获取和转换13．属性数据编码的原则有哪些？答案：编码的系统性和科学性；编码的一致性；编码的标准化和通用性；编码的简捷性；编码的可扩展性。第四章14．数据处理的意义有哪些？答案：数据处理是实现空间数据有序化的必要过程。数据处理是检验数据质量的关键环节。数据处理是实现数据共享的关键步骤。15．数据质量包括那些方面？请举例说明GIS对数据的质量要求。答案：数据质量包括准确性，即一个记录值与它的真实值之间的接近程度；精度，即对现象描述的详细程度；空间分辨率，即两个可测量数值之间最小的可辨识的差异；比例尺，即地图上一个记录的距离和它所表现的真实距离之间的一个比值；误差，即一个所记录的测量和它的事实之间的差异；不确定性，包括空间位置的不确定性、属性不确定性和数据不完整性等。GIS数据质量包含如下五个方面：=1\*GB3①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\*GB3②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\*GB3③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\*GB3④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\*GB3⑤现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等。16．空间数据质量控制的方法有哪些？答案：（1）传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。

（2）元数据方法：数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。

（3）地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。17.何谓元数据？元数据的作用和意义？答案：元数据是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其目的是促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服务。元数据的作用和意义：帮助数据生产单位有效的维护和管理数据；提供有关数据生产单位的各种有关信息供用户查询；帮助用户了解数据；提供有关信息，以便用户处理和转换有用数据。采用元数据可以便于数据共享。第五章18．空间数据库与一般数据库相比具有哪些特点？答案：数据量大。GIS要用数据来描述各种空间要素，尤其是要素的空间位置和空间关系等，其数据量往往很大；空间数据库不仅存储要素的属性，还有大量描述要素空间分布位置的数据，且这两种数据具有不可分割的联系；数据应用广泛，例如，地理研究、环境保护、土地利用规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。第六章19．什么是缓冲区分析？请举例说明它有什么用途。答案：缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一，是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。例如，某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析；而在对野生动物栖息地的评价中，动物的活动区域往往是在距它们生存所需的水源或栖息地一定距离的范围内，为此可用面缓冲区进行分析，等等。20．常用的网络的分析有什么？对GIS应用有何价值？请举几个例子说明。答案：常用的网络的分析有：（1）路径分析a.最短路径分析b.最小生成树c.最小费用最大流（2）网络上的定位与分配模型的启发式算法。空间网络分析是GIS空间分析的重要组成部分。其用途很广，如公交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；当估计排水系统在暴雨期间是否溢流及河流是否泛滥时，需要进行网流量分析或负荷估计等等。21．运用GIS知识，分析说明城市道路拓宽中拆迁指标计算的操作步骤。（提示：道路向两侧平均拓宽，部分位于拆迁区内的10层以上的建筑物不拆迁。）答案：城市道路拓宽中拆迁指标计算的操作步骤：

Ⅰ、目的和标准：⑴目的：了解拆迁房屋的面积和价值⑵标准：拓宽20—60米，尽量保持直线，部分位于拆迁区内的10

Ⅱ、准备数据：

道路现状图

建筑物分布图

Ⅲ、空间操作：⑴建立道路缓冲区

⑵与建筑物分布图进行叠加

Ⅳ、统计分析：

统计分析部分和全部位于拆迁区内的建筑，将不拆迁的10层以上建筑从中删除，然后统计位于拆迁区内的建筑面积和价值

Ⅴ、打印输出表格22．运用GIS知识，分析说明辅助建设项目选址的操作步骤。（提示：面积﹤1万m2，地价﹤5000元/m2，地块周围不能有小学、幼儿园等）答案：辅助建设项目选址的操作步骤：

Ⅰ、目的和标准：⑴目的：将建设项目选在最佳位置⑵标准：面积﹤1万m2，地价﹤5000元/m2，地块周围不能有小学、幼儿园等

Ⅱ、准备数据：

地块数据（含地价属性）小学、幼儿园等公共设施分布图

Ⅲ、空间操作：⑴选择地块：①查询面积﹤1万m2地块②地价﹤5000元/m2，将满足上述两条件的地块提取出来⑵邻域分析：将学校等公共设施的信息叠加到选中地块的层次上进行分析

Ⅳ、统计分析：

将满足条件的地块选出来

Ⅴ、打印输出图形或表格23．空间统计分类分析有哪些方法？答案：（1）统计图表分析；（2）主成分分析；（3）层次分析法；（4）系统聚类分析；（5）判别分析。24．格网DEM分析的主要应用。

答案：

（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。25.3S集成的作用和意义。

答案：3S技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S的结合应用，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。

GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率。在实际的应用中，较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同时集成并使用3S技术的应用实例则较少。

RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技术水平上实现，最简单的办法是三种系统分开而由用户综合使用，进一步是三者有共同的界面，做到表面上无缝的集成，数据传输则在内部通过特征码相结合，最好的办法是整体的集成，成为统一的系统。

单纯从软件实现的角度来看，开发3S集成的系统在技术上并没有多大的障碍。目前一般工具软件的实现技术方案是：通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成，而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。对于3S集成技术而言，最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统，利用其实时、准确获取数据的能力，降低应用成本或者实现一些新的应用。

3S集成技术的发展，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力；相应地，它拓展了传统测绘科学的研究领域。作为地理学的一个分支学科，Geomatics*产生并对包括遥感、全球定位系统在内的现代测绘技术的综合应用进行探讨和研究。同时，它也推动了其它一些相联系的学科的发展，如地球信息科学、地理信息科学等，它们成为“数字地球”这一概念提出的理论基础。综合26．为什么在地理信息系统中使用元数据？元数据有哪些应用？答案：在地理信息系统中使用元数据的原因如下：

⑴完整性：面向对象的地理信息系统和空间数据库的目标之一，是把事物的有关数据都表示为类的形式，而这些类也包括类自身，即复杂的“类的类”结构。这就要求有支持类与类之间相互印证和操作的机制，而元数据可以帮助这个机制的实现。

⑵可扩展性：有意地延伸一种计算机语言或者数据库特征的语义是

很有用途的，如把跟踪或引擎信息的生成结果添加到操作请求中，通过动态改变元数据信

息可以实现这种功能。

⑶特殊化：继承机制是靠动态连接操作请求和操作体来实现的，语言及数据库以结构化和语义信息的关联文件(Context)方式把操作请求传递给操作体，而这些信息可以通过元数据表达。⑷安全性：分类完好的语言和数据库都支持动态类型检测，类的信息表示为元数据，这样在系统运行时，可以被类检测者访问。⑸查错功能：在查错时使用元数据信息，有助于检测可运行应用系统的解释和修改状态。⑹浏览功能：为数据的控制类开发浏览器时，为显示数据，要求能解译数据的结构，而这些信息是以元数据来表达的。⑺程序生成：如果允许访问元数据，则可以利用关于结构的信息自动生成程序。如，数据库查询的优化处理和远程过程调用残体生成。

空间数据元数据的应用：

（1）帮助用户获取数据

（2）空间数据质量控制

（3）在数据集成中的应用

（4）数据存贮和功能实现27．元数据的作用有哪些？答案：在地理信息系统应用中，元数据的主要作用可以归纳为如下几个方面：(1)帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离退时，也不会失去对数据情况的了解；(2)提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索空间数据:(3)帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断；(4)提供有关信息，以便于用户处理和转换有用的数据。28．空间数据质量标准要素及其内容如何？答案：空间数据质量标准要素及其内容如下：

(1)数据情况说明：要求对地理数据的来源、数据内容及其处理过程等作出准确、全面和详尽的说明。

(2)位置精度或称定位精度：为空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程度，常

表现为空间三维坐标数据精度。它包括数学基础精度、平面精度、高程精度、接边精度、形状再现精度(形状保真度)、像元定位精度(图像分辨率)等。平面精度和高程精度又可分

为相对精度和绝对精度。

(3)属性精度：指空间实体的属性值与其真值相符的程度。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的正确性、要素属性值的准确性及其名

称的正确性等。

(4)时间精度：指数据的现势性。可以通过数据更新的时间和频度来表现。

(5)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)，以及拓扑性质上的内在一致性。

(6)数据完整性：指地理数据在范围、内容及结构等方面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。

(7)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等。29．举例说明执行空间分析的步骤？答案：举例说明执行空间分析的步骤：⑴建立分析目的和标准

以公园选址为例，可能用到的标准有：

a、公园的位置必须是从主要公路上容易到达的，但又不能太靠近公路，以减少燥声或其它干扰；

b、公园应设计成环绕着一条天然的小河流；

c、使公园的可利用面积最大，公园中应很少或没有沿河流分布的沼泽地。

每个标准可以利用像建立缓冲区、线段与多边形以及多边形与多边形的叠加之类的空间操作来进行分析。在完成这些操作之后，就可以对适合于建造新公园的不同土地区域作出评价。⑵准备空间操作的数据

这一步骤用于确定和准备分析中所要用到的数据。例如：可能需要对存储特殊属性的单位进行转换（如将以平方英尺为单位存储的面积测量数据值转换为以英亩为单位存储）。⑶进行空间操作

空间操作包括建立特征缓冲区，进行拓扑叠加、特征提取、特征合并等。

对于公园选址的例子来说，对每项标准的说明都可以用来确定需要进行的一系列空间操作，如：“公园的位置必须是从主要公路上容易到达的，但又不能太靠近公路，以减少燥声或其它干扰”这这段说明可以转换为下面一系列空间操作：a、在研究区中确定出主要公路；b、沿主要公路产生0.5Km宽的缓冲区；c、沿主要公路产生2Km宽的缓冲区；d、去掉宽窄两个缓冲区重叠的部分。

“公园应设计成环绕着一条天然的小河流”可以转换为：将河流的线段叠加到上面产生的缓冲区的结果上，使二者相交，从而可以确定位于距公路适当范围内的那些河段。

“使公园的可利用面积最大，公园中应很少或没有沿河流分布的沼泽地.”这段说明可以转换为：在一个沼泽地的多边形上，对上面选出的河段进行线与多边形的叠加，叠加的结果可以确定一些河段，使整个河岸长度都可用于野餐、散步等。⑷准备表格分析的数据⑸进行表格分析

利用逻辑表达式和算术表达式可以对在第三步中进行的空间操作所获得的新的属性关系进行分析。例如，在第一步中用于公园选址的标准，可以改变成下面的表达式：

“公园的位置必须是从主要公路上容易到达的，但又不能太靠近公路，以减少燥声或其它干扰。”这段话可以根据沿主要公路建立两个缓冲区，所得到的结果可以改变为：只有那些位于缓冲区所确定的范围内的地区，可以考虑做进一步分析。⑹结果的评价和解释⑺如有需要，改进分析⑻产生结果的最终地图和表格报告

30．DEM的表示方法主要有哪些？答案：（1）数学方法用数学方法来表达，可以采用整体拟合方法，即根据区域所有的高程点数据，用傅立叶级数和高次多项式拟合统一的地面高程曲面。也可用局部拟合方法，将地表复杂表面分成正方形规则区域或面积大致相等的不规则区域进行分块搜索，根据有限个点进行拟合形成高程曲面。（2）图形方法（2．1）线模式等高线是表示地形最常见的形式。其它的地形特征线也是表达地面高程的重要信息源，如山脊线、谷底线、海岸线及坡度变换线等。（2．2）点模式用离散采样数据点建立DEM是DEM建立常用的方法之一。数据采样可以按规则格网采样，可以是密度一致的或不一致的；可以是不规则采样，如不规则三角网、邻近网模型等；也可以有选择性地采样，采集山峰、洼坑、隘口、边界等重要特征点。31．试说明矢量数据结构的概念，以及它的特点和获取方法？矢量数据结构基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。特点：定位明显，属性隐含。获取方法：(1)手工数字化法；(2)手扶跟踪数字化法；(3)数据结构转换法。32．试说明栅格数据结构的概念，以及它的特点和获取方法？栅格数据结构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理要素的非几何属性特征。特点：属性明显，定位隐含。获取方法：(1)手工网格法；(2)扫描数字化法；(3)分类影像输入法；(4)数据结构转换法。33．地图投影的方法有哪些？地图投影的方法主要由圆锥投影、圆柱投影、平面（方位）投影等，它们均包括正轴、斜轴、横轴等投影方式，在此基础上又分为相切、相割方式两种情况。34．数据压缩途径有哪些？压缩软件:原数据信息基本不丢失而且可以大大节省存贮空间，缺点是压缩后的文件必须在解压缩后才能使用。数据消冗处理:原数据信息不会丢失，得到的文件可以直接使用，缺点是技术要求高，工作量大，对冗余度不大的数据集合效用小。用数据子集代替数据全集:在规定的精度范围内,从原数据集合中抽取一个子集，缺点以信息损失为代价，换取空间数据容量的缩小。35、在地理信息系统应用中，元数据的主要作用可以归纳为哪几个方面？(1)帮助数据生产者有效管理和维护空间数据，建立数据文档；(2)提供数据生产者对数据产品的说明信息，便于用户查询利用空间数据；(3)提供通过计算机网络查询数据的方法和途径，便于数据交换和传输；(4)帮助用户了解数据的质量信息，对数据的使用作出正确判断；(5)提供空间数据互操作的基础。36．DEM的主要表示模型GIS可以用三种通用的方法来模拟一个地形表面：栅格（规则格网）、不规则三角网及等高线。37．如何判断两点之间是否通视？两点之间的通视性判断，可通过上述剖面线图得到，即首先求出剖面线图，再连接直线AB，判AB直线与剖面线是否相交，如无相交点，且AB直线高于剖面线，表示A、B之间可视；如有相交则不可视。如下图：两点间不可视。六、分析题1．有一栅格数据文件按行方向由左到右、自上而下直接栅格编码表示为：5，5，0