地理信息系统应用练习题及解答详解

地理信息系统应用练习题及解答详解姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.地理信息系统（GIS）的主要功能不包括：

a.数据采集与编辑

b.空间分析与模拟

c.网络设计与优化

d.数据可视化与输出

答案：c

解题思路：GIS的主要功能通常包括数据采集与编辑、空间分析与模拟、数据可视化与输出等。网络设计与优化更多是网络工程领域的功能，不属于GIS的核心功能。

2.在GIS中，以下哪项不属于数据源类型？

a.图像数据

b.文本数据

c.音频数据

d.视频数据

答案：c

解题思路：在GIS中，图像数据、文本数据、视频数据都可以作为数据源。音频数据不属于常见的GIS数据类型。

3.下列关于地理坐标系统的说法，错误的是：

a.经纬度坐标系用于定位地球表面位置

b.地球椭球体是坐标系统的基本参考

c.纬度表示地球表面从赤道到南北极的度数

d.经度表示地球表面从本初子午线到任意点的度数

答案：d

解题思路：经度是按照本初子午线向东或向西测量的角度，而选项d中提到的“任意点”是不准确的描述。

4.GIS中的数据模型主要分为以下几类：

a.层模型、网络模型、实体模型

b.点模型、线模型、面模型

c.点模型、面模型、属性模型

d.层模型、树模型、网模型

答案：b

解题思路：GIS数据模型主要分为点模型、线模型、面模型等，而层模型、网络模型、实体模型、树模型、网模型属于数据结构的不同类型。

5.以下哪项不属于GIS中常用的数据格式？

a.Shapefile

b.KML

c.JPEG

d.GeoJSON

答案：c

解题思路：Shapefile、KML和GeoJSON都是GIS中常用的数据格式，而JPEG是一种图像文件格式，不是GIS专用的数据格式。

6.GIS中的数据采集方法不包括：

a.GPS定位

b.航空摄影

c.现场测量

d.网络爬虫

答案：d

解题思路：GIS数据采集的方法通常包括GPS定位、航空摄影和现场测量等。网络爬虫更多用于从互联网上抓取信息，而不是传统的GIS数据采集方法。

7.下列关于GIS软件应用的描述，错误的是：

a.ArcGIS软件主要用于空间数据采集和编辑

b.QGIS软件是一款开源的GIS软件

c.SuperMap软件是国内领先的GIS软件

d.GoogleEarth软件是一款全球定位系统软件

答案：d

解题思路：GoogleEarth是一个基于卫星和航空图像的3D地球可视化工具，不是一款传统的GIS软件。它不具备空间数据采集和编辑的功能。二、填空题1.GIS中的__________是用于描述实体位置和特征的数据结构。

答案：地理数据库

解题思路：在GIS中，地理数据库是用来存储和描述地理实体（如点、线、面）及其位置和属性的数据结构。它包含地理空间数据和与之相关的属性数据，用于支持地理空间信息的存储、检索、更新和分析。

2.在GIS中，__________是指地球表面上的任意点或线。

答案：地理要素

解题思路：地理要素是GIS中用于表示和描述现实世界中的实体和现象的元素，它们可以是点、线、面等，分别代表位置、路径或区域等不同类型的地理实体。

3.GIS中的__________是指描述地理要素属性的数据。

答案：属性数据

解题思路：属性数据是描述地理要素的特征、属性或统计信息的非空间数据，通常与地理数据库中的地理要素关联，用于补充地理空间信息的内容。

4.地理信息系统（GIS）的基本功能包括__________、__________、__________和__________。

答案：数据采集、数据存储与管理、数据处理与分析、数据展示与输出

解题思路：GIS作为一种地理空间信息管理工具，其基本功能包括数据采集（收集地理信息）、数据存储与管理（保存和管理空间数据）、数据处理与分析（对空间数据进行处理和分析）、数据展示与输出（将空间数据可视化或报表）。

5.GIS中的__________技术可以实现空间数据的可视化展示。

答案：可视化技术

解题思路：可视化技术是GIS中的一项重要技术，它能够将空间数据以图形、图像、图表等形式展示出来，使复杂的空间信息更直观易懂，便于用户理解、分析和交流。三、判断题1.地理信息系统（GIS）只用于空间数据的处理和分析。（×）

解题思路：地理信息系统（GIS）不仅仅用于空间数据的处理和分析，它还能结合属性数据进行综合分析，辅助决策，因此在应用范围上更为广泛。

2.在GIS中，经纬度坐标系和墨卡托投影坐标系是相同的。（×）

解题思路：经纬度坐标系是一种地理坐标系，主要用于全球定位系统（GPS）等，而墨卡托投影坐标系是一种地图投影方式，用于将地球表面投影到平面上。两者在坐标系统和应用上有本质区别。

3.Shapefile格式是GIS中最常用的数据格式之一。（√）

解题思路：Shapefile格式确实是GIS中非常常用的一种数据格式，它由多个文件组成，用于存储空间几何数据和相关的属性数据。

4.GIS中的空间数据模型只能描述地理要素的空间位置，不能描述属性信息。（×）

解题思路：GIS中的空间数据模型不仅可以描述地理要素的空间位置，还可以与属性信息相结合，实现对地理要素的全面描述。

5.ArcGIS软件是一款完全免费的GIS软件。（×）

解题思路：ArcGIS软件是由Esri公司开发的商业GIS软件，并非完全免费。虽然Esri提供了免费的教育版，但商业版需要付费购买。

答案及解题思路：

答案：

1.×

2.×

3.√

4.×

5.×

解题思路：

1.GIS应用范围广泛，包括空间数据处理和分析，以及属性数据的结合应用。

2.经纬度坐标系和墨卡托投影坐标系在坐标系类型和用途上不同。

3.Shapefile格式因其兼容性和易用性，成为GIS中常用的数据格式。

4.GIS空间数据模型可以结合属性信息，实现地理要素的全面描述。

5.ArcGIS软件作为商业软件，其使用需要付费。四、简答题1.简述地理信息系统（GIS）的主要功能和应用领域。

主要功能：空间数据采集与编辑、空间数据分析、空间数据查询与检索、地图制作与输出、三维模拟与分析、网络分析等。

应用领域：城市规划、环境保护、交通运输、资源管理、灾害管理、土地管理、地质调查、农业等领域。

2.简述地理坐标系统、投影坐标系统和网格坐标系统的区别。

地理坐标系统：以地球椭球面为基准面，以经纬度表示位置。

投影坐标系统：将地球椭球面上的点投影到平面上，以平面直角坐标系表示位置。

网格坐标系统：以网格形式将地球表面划分为规则的区域，以网格的行列号表示位置。

3.简述GIS中常用的数据格式及其特点。

shapefile：一种由ESRI公司开发的矢量数据格式，支持点、线、面等多种要素。

GeoTIFF：一种基于地理坐标系统的栅格数据格式，支持多种压缩方式和波段。

KML/KMZ：GoogleEarth和GoogleMaps支持的地理空间数据格式，以XML为基础。

4.简述GIS中数据采集的方法及其优缺点。

地面调查法：通过实地观察、测量、采集数据，优点是数据准确，缺点是成本高、耗时。

图像解析法：利用遥感影像获取地面信息，优点是覆盖范围广，缺点是分辨率和精度受限。

遥感法：利用卫星、航空器等平台获取地面信息，优点是获取速度快，缺点是受天气和传感器等因素影响。

5.简述GIS软件在环境保护、城市规划等方面的应用。

环境保护：利用GIS进行环境监测、灾害预警、环境影响评价等。

城市规划：利用GIS进行城市规划、土地利用、基础设施布局等。

答案及解题思路：

1.答案：地理信息系统（GIS）的主要功能包括空间数据采集与编辑、空间数据分析、空间数据查询与检索、地图制作与输出、三维模拟与分析、网络分析等。应用领域涵盖城市规划、环境保护、交通运输、资源管理、灾害管理、土地管理、地质调查、农业等领域。

解题思路：根据题目要求，列举GIS的主要功能和应用领域，结合实际案例进行分析。

2.答案：地理坐标系统以地球椭球面为基准面，以经纬度表示位置；投影坐标系统将地球椭球面上的点投影到平面上，以平面直角坐标系表示位置；网格坐标系统以网格形式将地球表面划分为规则的区域，以网格的行列号表示位置。

解题思路：根据题目要求，分别介绍三种坐标系统的特点和表示方法，结合实际案例进行分析。

3.答案：GIS中常用的数据格式包括shapefile、GeoTIFF、KML/KMZ等。shapefile支持点、线、面等多种要素；GeoTIFF支持多种压缩方式和波段；KML/KMZ以XML为基础，支持GoogleEarth和GoogleMaps。

解题思路：根据题目要求，介绍常用数据格式的特点和用途，结合实际案例进行分析。

4.答案：GIS中数据采集的方法包括地面调查法、图像解析法和遥感法。地面调查法数据准确，但成本高、耗时；图像解析法覆盖范围广，但分辨率和精度受限；遥感法获取速度快，但受天气和传感器等因素影响。

解题思路：根据题目要求，介绍三种数据采集方法的特点和优缺点，结合实际案例进行分析。

5.答案：GIS软件在环境保护、城市规划等方面的应用包括环境监测、灾害预警、环境影响评价、城市规划、土地利用、基础设施布局等。

解题思路：根据题目要求，列举GIS软件在环境保护、城市规划等方面的应用，结合实际案例进行分析。五、论述题1.结合实际案例，论述GIS在智慧城市建设中的应用。

（一）引言

智慧城市建设是当今城市发展的重要趋势，地理信息系统（GIS）作为现代信息技术的重要组成部分，在智慧城市建设中发挥着关键作用。以下将结合实际案例，论述GIS在智慧城市建设中的应用。

（二）GIS在智慧城市建设中的应用案例

1.案例一：城市交通管理

案例背景：某城市交通拥堵问题严重，影响了市民出行和城市形象。

GIS应用：通过GIS技术对城市交通流量、道路状况、交通设施等数据进行实时监测和分析，为城市交通管理部门提供决策支持，优化交通规划，缓解交通拥堵。

2.案例二：城市环境监测

案例背景：某城市空气质量问题突出，市民健康受到威胁。

GIS应用：利用GIS技术对城市空气质量、水质、噪音等环境数据进行监测和分析，为环保部门提供数据支持，制定环境治理方案。

3.案例三：城市规划与建设

案例背景：某城市土地资源紧张，城市规划与建设面临挑战。

GIS应用：运用GIS技术对城市土地利用、建筑布局、基础设施等进行空间分析和规划，实现城市资源的合理配置和可持续发展。

（三）结论

GIS在智慧城市建设中的应用具有广泛的前景，通过对城市数据的实时监测、分析和可视化，为城市管理者提供有力支持，助力智慧城市建设。

2.分析我国GIS产业的发展现状及未来发展趋势。

（一）引言

我国GIS产业近年来取得了显著的发展，已成为国家信息化建设的重要组成部分。以下将分析我国GIS产业的发展现状及未来发展趋势。

（二）我国GIS产业的发展现状

1.政策支持：国家出台了一系列政策，鼓励GIS产业的发展。

2.技术创新：我国GIS技术不断进步，在数据处理、分析、可视化等方面取得了突破。

3.市场需求：智慧城市建设、环境保护、灾害防治等领域的快速发展，GIS市场需求旺盛。

（三）我国GIS产业的未来发展趋势

1.技术融合：GIS与物联网、大数据、云计算等技术的深度融合，推动GIS产业创新。

2.应用拓展：GIS应用领域将进一步拓展，覆盖城市规划、环境保护、智慧城市、灾害防治等多个方面。

3.国际化发展：我国GIS产业将积极参与国际竞争，提升国际市场份额。

（四）结论

我国GIS产业正处于快速发展阶段，未来将呈现技术融合、应用拓展和国际化发展的趋势，为我国经济社会发展提供有力支撑。

答案及解题思路：

1.答案：

案例一：通过GIS技术监测和分析城市交通流量、道路状况等数据，为交通管理部门提供决策支持，优化交通规划，缓解交通拥堵。

案例二：利用GIS技术监测和分析城市空气质量、水质、噪音等环境数据，为环保部门提供数据支持，制定环境治理方案。

案例三：运用GIS技术对城市土地利用、建筑布局、基础设施等进行空间分析和规划，实现城市资源的合理配置和可持续发展。

解题思路：结合实际案例，分析GIS在智慧城市建设中的应用，阐述GIS在交通管理、环境监测、城市规划与建设等方面的具体应用和作用。

2.答案：

政策支持：国家出台了一系列政策，鼓励GIS产业的发展。

技术创新：我国GIS技术不断进步，在数据处理、分析、可视化等方面取得了突破。

市场需求：智慧城市建设、环境保护、灾害防治等领域的快速发展，GIS市场需求旺盛。

解题思路：分析我国GIS产业的发展现状，从政策、技术、市场需求等方面进行阐述，并探讨未来发展趋势。六、设计题1.设计一个基于GIS的校园导航系统

系统架构

数据层：包括校园地图数据、建筑数据、设施数据等。

功能层：导航路径规划、实时位置查询、兴趣点查询、周边设施查询。

表示层：用户界面，包括地图显示、搜索栏、导航路径显示等。

服务层：提供数据存储、查询、更新等服务。

功能模块

地图浏览模块：实现地图的放大、缩小、旋转、平移等基本操作。

路径规划模块：根据用户需求规划最优路径。

实时位置查询模块：实时显示用户在校园内的位置。

兴趣点查询模块：查询校园内特定地点的信息。

周边设施查询模块：查询用户当前位置附近的设施信息。

数据来源

校园地图数据：通过无人机航拍、卫星影像等方式获取。

建筑数据：从校园规划部门获取或自行采集。

设施数据：通过校园规划部门或相关部门获取。

2.设计一个基于GIS的地质灾害监测系统

系统架构

数据层：包括地质监测数据、气象数据、历史灾害数据等。

功能层：实时监测、灾害预警、风险评估、灾害处理。

表示层：用户界面，包括地图显示、监测数据图表、预警信息展示等。

服务层：提供数据存储、分析、处理等服务。

功能模块

实时监测模块：实时监测地质、气象数据。

灾害预警模块：根据监测数据发出预警信息。

风险评估模块：对地质灾害风险进行评估。

灾害处理模块：提供灾害处理建议和预案。

数据来源

地质监测数据：通过地面监测站、卫星遥感等方式获取。

气象数据：从气象部门获取。

历史灾害数据：从历史灾害记录或相关文献中获取。

答案及解题思路：

设计一个基于GIS的校园导航系统

答案：

系统架构：详见上述内容。

功能模块：详见上述内容。

数据来源：详见上述内容。

解题思路：

根据校园实际需求设计系统架构，保证系统的功能性和稳定性。

明确功能模块，每个模块都要满足特定的用户需求。

确定数据来源，保证数据的准确性和实时性。

设计一个基于GIS的地质灾害监测系统

答案：

系统架构：详见上述内容。

功能模块：详见上述内容。

数据来源：详见上述内容。

解题思路：

同样，首先根据地质灾害监测的需求设计系统架构。

明确功能模块，保证系统能够及时、准确地监测和预警。

选择合适的数据来源，保证监测数据的完整性和准确性。七、应用题1.分析某地区的土地利用类型及其变化，并绘制土地利用现状图。

题目：以我国某省份为例，分析其土地利用类型及其变化趋势，并绘制2010年至2020年的土地利用现状图。

解题思路：

1.收集2010年和2020年的土地利用数据，包括耕地、林地、草地、水域等。

2.利用GIS软件对数据进行分析，识别土地利用类型。

3.绘制2010年和2020年的土地利用现状图，对比分析变化趋势。

4.分析变化原因，如城市化进程、农业结构调整等。

2.研究某城市交通拥堵情况，并提出解决方案。

题目：针对我国某二线城市交通拥堵问题，分析其拥堵原因，并提出解决方案。

解题思路：

1.收集城市交通流量数据、道路网络数据、公共交通数据等。

2.利用GIS软件分析交通拥堵分布和特征。

3.结合问卷调查等方法，了解拥堵原因。

4.提出解决方案，如优化公共交通系统、增加道路容量、实施交通需求管理等。

3.利用GIS分析某地区人口分布特征及其影响因素。

题目：以我国某区域为例，利用GIS分析其人口分布特征，并探究影响因素。

解题思路：

1.收集人口普查数据、土地利用数据、交通网络数据等。

2.利用GIS软件分析人口分布的时空分布特征。

3.结合统计分析方法，识别人口分布的影响因素。

4.提出优化建议，如改善基础设施、调整区域发展策略等。

4.设计一个基于GIS的农业病虫害防治系统，包括系统架构、功能模块、数据