华东师范大学期末试卷(A)

华东师范大学期末试卷（A）答题要点2004—2005学年第2学期课程名称：GIS栅格数据分析学生姓名：___________________学号：___________________专业：___________________年级/班级：__________________课程性质：公共必修、公共选修、专业必修、专业选修一二三四五六七八总分阅卷人签名…………………………一、（10分）简述栅格数据模型的特征，如何用栅格数据模型表示地理实体？栅格数据模型特征（5分） 用规则的网格表示地理现象 单元格或像素是最基本的单元，每个单元格赋一个数值表示地理现象或实体。 单元格或像素的大小影响到地理现象的分辨率地理实体的表示（5分） 用一组（个）单元格表示地理实体。其中： 点－一个单元格 线－一串单元格 面－一组（聚集）的单元格二、（20分）1.什么是地图代数？(3分)地图代数是进行栅格数据分析的语言，运算规则类似于代数学，栅格数据集是基本的运算对象。2.对于图1所示的两个栅格数据集，写出乘法运算的表达式并将结果填写于OutGrid1（图2）（3分）OutGrid1=InGRID1*INGRID2图1两个栅格数据集3．对InGRID1和INGRID2执行逻辑and运算，写出运算表达式，并将结果填写于outgrid2（图2）（3分）OutGrid2=InGRID1andINGRID24.对于图1的两个数据集执行Diff运算，写出表达式，并将运算结果填写于OutGrid3（图2）（3分）OutGrid3=InGRID1DiffINGRID25.对于Ingrid1执行运算Power（ingrid1，2），在OutGrid4中写出运算结果（图2）（3分）010032400412010010011100110101000120000400111001441600416011Outgrid1 OutGrid2OutGrid3OutGrid4图2结果图6.对于图3土地利用类型分布的数据（Landuse），问那种土地利用类型的面积最大？答案填写在括号中（Value=6）（5分）图3ArcMap中的操作我们使用栅格计算器对Landuse数据进行运算，操作见图4，解释本图中虚线框A，B中操作的含义。描述栅格计算器对话框中的操作执行后可能得到结果。BAsAABAsAAA图4栅格计算器对话框 A为加载到ArcMap中的数据集列表框，（选择其中的数据集进行计算）。 B是输入地图代数表达式的框，（可手工输入表达式，也可通过鼠标点击栅格计算器面板上的元素生成表达式） 本例是土地利用的比较运算，选出数值为7土地利用类型，在输出数据中满足条件的单元格赋值为1，否则为0。三、（15分）图5分别给出了两个源的分布（SOURCE_GRID）以及空间费用栅格（COST_GRID）的分布，计算得到的到源的最小费用栅格数据集为COST_DISTANCE_GRID,COST_BACK_LINK则是后向联系栅格。cbacba图5 问题1（5分）a，b两个单元格之间的费用距离等于（6＋4）/2＝5 问题2（5分）画出c单元格到其费用意义上的最最接近的源的路径 问题3（5分）根据在图5给出的信息，按照费用距离最小的原则，对栅格单元进行到源的分配，结果填写在图6中。图6 上图第2,3的答案四、（15分）坡度和坡向是如何计算的（6分）？对于图7所示的是对elevation数据集进行坡度计算后，因为某种应用需要对坡度进行重分类。根据图6提供的信息，回答：1)（4分）研究区域的最大坡度是和平均坡度分别是（77.111，30.599），2)解释所使用的坡度分类方法（5分）。 坡度计算（3分）：单元格和周围紧邻的8个单元格之间的坡度的最大值或最大的高度变化率为该单元格的坡度。 坡向计算（3分）：单元格到周围紧邻的单元格的最速下降方向或最大坡度的方向，正北为0度 坡度分类使用的是等间距的分类方法，（本题中将0－77.111范围内的坡度按照等间隔级分为5级，每一级的间隔为77.111/5＝15.422）图7五：（10分）现有某地区土地利用和高程分布的栅格数据集分别是Landuse和Elevation，欲知不同的土地利用类型中地形高程的统计特征，需要在ArcGIS中使用类区函数才能完成这一分析工作。问题1（4分）在图8所示的类区函数对话框中A，B两个位置上填写相应的数据集图8 A:Landuse，B：Elevation问题2（6分）执行图8所设定的操作后得到结果如图9所示。据此回答：共有（7）种土地利用类型，平均高度最高的土地利用类型是（3），高程变化最大的土地利用类型是（6）。图9图9六（5分）通过例子对比邻域函数和块函数的操作方法。 （邻域函数和块函数都是滤波函数） 邻域函数利用单元格周围相邻的单元格的数值计算当前单元格的值。 块函数利用块邻域中的单元格数值计算得到的数值赋值给块邻域所覆盖的所有单元格。七（15分）试用实际的例子解释下面Voronoi图形的含义（图10）（10分），指出图中的A点，B点分别距离那个源最近（在图上标识出来，5分）。 可将图中的点数据当做学校，医院、商场等服务设施。 Voronoi图是在ArcGIS中利用全局函数－直线距离函数和配置函数计算得到的。其原理是将点集作为“源”将空间上任意一个位置（单元格）按照直线距离最短的原则对源进行分配。得到的图形－Voronoi多边形是每一个源在距离最小意义上的服务范围。（图10）（第二问答案）八（10分）简要写出倒数加权距离插值的原理（IDW）(6分)，空间插值为什么要规定搜索半径或规定邻近的样本点数（4分）？ 原理：IDW的基本思想是距离相近的事物相互之间的影响大，距离远的影响小。利用多个已知数据点对某一位置插值时，距离近的贡献大，距离源的贡献小。根据这一原理得到倒数距离权重描述的插