地理信息系统应用知识大纲

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.地理信息系统（GIS）的基本功能包括哪些？

A.数据采集、数据存储、数据处理、数据输出

B.数据采集、数据管理、数据转换、数据应用

C.数据输入、数据查询、数据更新、数据输出

D.数据存储、数据管理、数据查询、数据应用

2.在GIS中，以下哪个术语指的是地理空间位置？

A.属性数据

B.空间数据

C.地图数据

D.矢量数据

3.以下哪个不是GIS数据类型？

A.矢量数据

B.栅格数据

C.文本数据

D.模糊数据

4.GIS中，用于表示空间位置的点是哪种数据结构？

A.矢量数据

B.栅格数据

C.树状数据

D.网状数据

5.在GIS中，以下哪个功能用于创建空间分析模型？

A.数据采集

B.数据查询

C.空间分析

D.数据输出

6.以下哪个术语指的是GIS中的一种数据存储格式？

A.数据库

B.文件系统

C.网络存储

D.云存储

7.在GIS中，以下哪个功能用于将不同数据集进行叠加分析？

A.数据采集

B.数据查询

C.空间分析

D.数据输出

8.GIS中，以下哪个术语指的是将地理信息转换为图形表示的过程？

A.地理编码

B.地理编码

C.地理编码

D.地理编码

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：地理信息系统（GIS）的基本功能包括数据存储、数据管理、数据查询和数据应用。选项D涵盖了这些基本功能。

2.答案：B

解题思路：在GIS中，空间数据是指用来描述和定位现实世界中地理对象的数字化信息。因此，选项B是正确的。

3.答案：C

解题思路：GIS中的常见数据类型包括矢量数据和栅格数据，而文本数据和模糊数据不属于这一范畴。选项C是正确答案。

4.答案：A

解题思路：在GIS中，矢量数据使用点、线、面等基本几何元素来表示空间位置。因此，用于表示空间位置的点是矢量数据。选项A正确。

5.答案：C

解题思路：空间分析功能是GIS的核心功能之一，用于创建和分析空间关系和模型。选项C是正确答案。

6.答案：A

解题思路：数据库是GIS中用于存储、检索和管理空间数据的工具。选项A是正确答案。

7.答案：C

解题思路：空间分析中的叠加分析是将不同的数据集结合，以便比较和分析它们之间的空间关系。选项C是正确答案。

8.答案：D

解题思路：地理编码是指将非图形化的地理信息（如地址）转换为图形表示的过程。选项D是正确答案。二、填空题1.GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析和数据输出。

2.在GIS中，空间数据分为矢量数据和栅格数据两种类型。

3.GIS中，表示空间位置的点是点数据结构。

4.GIS中，用于创建空间分析模型的功能是模型构建器。

5.GIS中，将地理信息转换为图形表示的过程称为符号化。

答案及解题思路：

答案：

1.数据采集、数据管理、空间分析、数据输出

2.矢量数据、栅格数据

3.点

4.模型构建器

5.符号化

解题思路：

1.GIS的基本功能包括数据采集（获取地理信息）、数据管理（存储、查询、更新等）、空间分析（分析地理空间关系和模式）、数据输出（以地图、报表等形式展示地理信息）。

2.空间数据分为矢量数据（如点、线、面等，具有几何属性和属性数据）和栅格数据（如遥感影像、网格等，以像素形式表示地理信息）。

3.点数据结构用于表示空间位置，它通常包含坐标信息。

4.模型构建器是GIS中用于创建和运行空间分析模型的功能，它可以帮助用户模拟和分析地理现象。

5.符号化是将地理信息转换为图形表示的过程，通过不同的符号和颜色来区分不同的地理要素。三、判断题1.GIS只用于地图制作。（）

2.GIS中的空间数据可以无限放大而不失真。（）

3.GIS中的矢量数据可以精确表示空间位置。（）

4.GIS中的栅格数据可以表示地形、遥感等数据。（）

5.GIS中的空间分析只能用于地理信息的查询和显示。（）

答案及解题思路：

1.答案：×

解题思路：GIS（地理信息系统）的应用远不止地图制作，它还包括空间数据的采集、存储、管理、分析和应用等，广泛应用于城市规划、环境管理、资源调查、灾害评估等多个领域。

2.答案：×

解题思路：GIS中的空间数据在放大过程中会因分辨率限制和投影变换等原因出现失真，无法无限放大而不失真。

3.答案：√

解题思路：GIS中的矢量数据可以精确表示空间位置，通过点、线、面等基本几何要素来描述空间对象的形状、大小和位置。

4.答案：√

解题思路：GIS中的栅格数据是一种以像元矩阵形式表示的空间数据，可以表示地形、遥感等数据，广泛应用于遥感影像处理、地形分析等领域。

5.答案：×

解题思路：GIS中的空间分析功能远不止地理信息的查询和显示，它还包括空间叠加、缓冲区分析、网络分析等，可以用于解决更复杂的地理问题。

：四、简答题1.简述GIS的基本功能。

地图创建与编辑

数据存储与管理

空间查询与分析

报告与地图打印

集成外部数据源

2.简述GIS中空间数据的两种类型及其特点。

矢量数据：具有明确的几何形状，如点、线和多边形。特点是精确度高，可以存储大量的几何信息和属性信息。

栅格数据：以矩阵形式存储空间数据，每个单元（像素）代表一个特定区域的特征值。特点是适用于模拟和连续变量数据的存储和分析。

3.简述GIS中矢量数据和栅格数据的区别。

数据结构：矢量数据是点、线和面的组合，而栅格数据是以网格形式存储的。

属性信息：矢量数据可以关联大量的属性信息，栅格数据通常每个像素的属性。

分析方法：矢量数据适用于空间位置和形状分析，栅格数据适用于连续变量的分析和模拟。

存储效率：栅格数据存储空间较大，矢量数据存储空间较小。

4.简述GIS中空间分析的功能和作用。

面积、长度和距离计算

质心和几何中心计算

相交、包含、相交关系判断

道路网络分析

路径和最佳路径计算

功能：辅助决策制定，提高地理信息的利用效率，支持城市规划、环境保护等领域的应用。

5.简述GIS在地理信息查询和显示方面的应用。

属性查询：基于地理要素的属性进行查询，如根据要素名称、地址、类型等条件进行查询。

空间查询：基于空间位置或几何关系进行查询，如查找特定区域内或附近的地理要素。

地图制作与展示：根据需要各种类型和格式的地图，如专题地图、地形图、交通图等。

答案及解题思路：

1.解题思路：

列举GIS的主要功能模块。

简述每个模块的作用和特点。

2.解题思路：

介绍矢量数据和栅格数据的定义。

阐述两种数据类型的特点和应用场景。

3.解题思路：

比较矢量数据和栅格数据的基本特性。

分析数据结构、属性信息和分析方法等方面的区别。

4.解题思路：

列举GIS空间分析的主要功能。

阐述空间分析在地理信息系统中的作用和应用领域。

5.解题思路：

描述GIS在地理信息查询和显示方面的应用场景。

举例说明如何使用GIS进行查询和地图制作。

：五、论述题1.论述GIS在空间数据采集、存储、处理和输出方面的作用。

（1）GIS在空间数据采集方面的作用

采集方法：列举GIS常用的空间数据采集方法，如地面测量、航空摄影、卫星遥感等。

数据类型：说明GIS采集的数据类型，包括矢量数据和栅格数据。

优点：阐述GIS在数据采集过程中的优点，如提高数据精度、提高工作效率等。

（2）GIS在空间数据存储方面的作用

数据模型：介绍GIS常用的数据模型，如拓扑数据模型、栅格数据模型等。

数据库管理：说明GIS如何通过数据库管理系统对空间数据进行有效管理。

数据安全：阐述GIS在数据存储方面的安全措施，如数据加密、备份等。

（3）GIS在空间数据处理方面的作用

数据编辑：介绍GIS在数据编辑方面的功能，如添加、删除、修改等。

数据转换：说明GIS在数据转换方面的作用，如将不同格式的数据进行转换。

数据分析：阐述GIS在数据分析方面的功能，如空间叠加、缓冲区分析等。

（4）GIS在空间数据输出方面的作用

输出格式：列举GIS常用的输出格式，如PDF、JPEG、PNG等。

打印输出：说明GIS如何进行高质量的地图打印输出。

数字输出：介绍GIS在数字输出方面的应用，如导出为可编辑的CAD文件等。

2.论述GIS在空间分析、可视化、决策支持等方面的应用。

（1）GIS在空间分析方面的应用

空间叠加分析：阐述GIS如何进行空间叠加分析，以及其在城市规划、环境监测等领域的应用。

空间聚类分析：介绍GIS在空间聚类分析方面的应用，如识别城市热力区域等。

空间统计分析：说明GIS在空间统计分析方面的应用，如分析人口分布特征等。

（2）GIS在可视化方面的应用

地图制作：阐述GIS在地图制作方面的应用，如创建专题地图、三维地图等。

可视化效果：介绍GIS如何通过不同的可视化效果展示空间数据，如颜色、符号等。

数据展示：说明GIS在数据展示方面的应用，如动态地图、交互式地图等。

（3）GIS在决策支持方面的应用

政策制定：阐述GIS在政策制定方面的应用，如城市规划、土地管理等。

项目评估：介绍GIS在项目评估方面的应用，如环境影响评价、投资评估等。

决策支持系统：说明GIS如何与其他信息系统结合，形成决策支持系统。

3.论述GIS在地理信息查询和显示方面的作用。

（1）GIS在地理信息查询方面的作用

空间查询：介绍GIS如何进行空间查询，如点查询、矩形查询等。

属性查询：阐述GIS如何进行属性查询，如基于属性条件的筛选、排序等。

空间搜索：说明GIS在空间搜索方面的应用，如查找最近的服务设施等。

（2）GIS在地理信息显示方面的作用

地图符号化：介绍GIS如何通过地图符号化展示地理信息，如不同颜色、不同形状的符号。

地图比例尺：阐述GIS如何处理地图比例尺，以适应不同尺度的地理信息展示。

地图投影：说明GIS在地图投影方面的应用，如选择合适的投影方式以减少变形。

答案及解题思路：

答案：

1.GIS在空间数据采集、存储、处理和输出方面的作用主要体现在数据采集的多样化、数据存储的标准化、数据处理的高效性和数据输出的灵活性。

2.GIS在空间分析、可视化、决策支持等方面的应用包括空间叠加分析、空间聚类分析、空间统计分析、地图制作、可视化效果展示、政策制定、项目评估、决策支持系统等。

3.GIS在地理信息查询和显示方面的作用主要体现在空间查询的便捷性、属性查询的多样性、地图符号化的直观性和地图投影的准确性。

解题思路：

1.分析GIS在数据采集、存储、处理和输出方面的具体作用，结合实际案例进行阐述。

2.结合GIS的应用领域，详细说明其在空间分析、可视化、决策支持等方面的应用案例。

3.通过具体实例，解释GIS在地理信息查询和显示方面的功能，并说明其在实际应用中的优势。六、案例分析题1.分析GIS在城市规划中的应用。

（1）案例背景：

某城市计划进行新区规划，需要评估不同区域的土地潜力、基础设施布局以及人口分布等因素。

（2）案例分析：

土地利用规划：利用GIS进行土地利用分类，分析不同区域的土地适宜性，辅助制定土地利用规划。

基础设施布局：通过GIS分析交通流量、人口密度等数据，优化城市道路、供水、供电等基础设施的布局。

人口分布分析：利用GIS进行人口统计分析，预测人口增长趋势，辅助城市规划决策。

（3）问题：

请结合上述案例，分析GIS在城市规划中的应用及其优势。

2.分析GIS在环境保护中的应用。

（1）案例背景：

某地区发生水体污染事件，需要快速定位污染源，并评估污染对周边环境的影响。

（2）案例分析：

污染源定位：利用GIS结合遥感影像和监测数据，快速定位污染源。

环境影响评估：通过GIS模拟污染物扩散路径，评估污染对周边环境的影响。

污染治理规划：利用GIS制定污染治理方案，包括治理区域、治理措施等。

（3）问题：

请结合上述案例，分析GIS在环境保护中的应用及其优势。

3.分析GIS在交通管理中的应用。

（1）案例背景：

某城市交通拥堵严重，需要优化交通信号灯控制，提高道路通行效率。

（2）案例分析：

交通流量分析：利用GIS分析交通流量数据，识别拥堵路段。

信号灯优化：结合GIS优化交通信号灯控制策略，提高道路通行效率。

交通分析：利用GIS分析交通数据，识别高风险路段。

（3）问题：

请结合上述案例，分析GIS在交通管理中的应用及其优势。

答案及解题思路：

1.答案：

GIS在城市规划中的应用主要体现在以下几个方面：

土地资源管理：通过GIS进行土地利用分类和适宜性分析，辅助制定土地利用规划。

基础设施布局：利用GIS分析交通流量、人口密度等数据，优化城市基础设施布局。

人口分布分析：通过GIS进行人口统计分析，预测人口增长趋势，为城市规划提供数据支持。

解题思路：

结合案例背景，阐述GIS在土地利用、基础设施布局和人口分布分析中的应用。

分析GIS在这些应用中的优势，如数据可视化、空间分析、决策支持等。

2.答案：

GIS在环境保护中的应用主要体现在以下几个方面：

污染源定位：利用GIS结合遥感影像和监测数据，快速定位污染源。

环境影响评估：通过GIS模拟污染物扩散路径，评估污染对周边环境的影响。

污染治理规划：利用GIS制定污染治理方案，包括治理区域、治理措施等。

解题思路：

结合案例背景，阐述GIS在污染源定位、环境影响评估和污染治理规划中的应用。

分析GIS在这些应用中的优势，如数据集成、空间模拟、决策支持等。

3.答案：

GIS在交通管理中的应用主要体现在以下几个方面：

交通流量分析：利用GIS分析交通流量数据，识别拥堵路段。

信号灯优化：结合GIS优化交通信号灯控制策略，提高道路通行效率。

交通分析：利用GIS分析交通数据，识别高风险路段。

解题思路：

结合案例背景，阐述GIS在交通流量分析、信号灯优化和交通分析中的应用。

分析GIS在这些应用中的优势，如实时数据监测、空间分析和决策支持等。七、实践操作题1.利用GIS软件进行数据采集和存储。

（1）数据采集：

题目：使用ArcGIS软件采集某城市的地表水体分布数据。

解题思路：

利用ArcGIS的地理编码功能，将地址信息转换为地图上的坐标。

使用GPS设备实地采集数据，并将采集到的GPS点导入ArcGIS中。

利用ArcGIS的“导入数据”功能，从其他数据源导入相关的水体数据。

（2）数据存储：

题目：将采集到的城市地表水体分布数据存储在GIS数据库中。

解题思路：

创建一个新的GIS数据库或选择现有的数据库。

在数据库中创建新的数据表，用于存储水体数据。

将采集到的数据导出为相应的GIS数据格式（如Shapefile），然后导入到数据库中的数据表中。

2.利用GIS软件进行数据处理和分析。

（1）数据预处理：

题目：对采集到的某区域土地利用数据进行预处理，包括去除异常值和填充空值。

解题思路：

使用ArcGIS的“去除异常值”工具，根据设定的规则去除数据中的异常点。

使用“填充空值”工具或通过空间插值方法填充数据中的空值。

（2）数据分析：

题目：分析某区域土地利用变化趋势，并绘制变化图。

解题思路：

使用ArcGIS的时间序列分析工具，分析不同年份土地利用数据的变化。

利用统计和分析工具计算不同类型的土地利用面积比例。

绘制变化图，如时间序列图或空间变化图。

3.利用GIS软件进行空间分析和可视化。

（1）空间分析：

题目：在某城市规划新交通线路，使用ArcGIS进行交通网络分析，确定最佳路线。

解题思路：

导入城市交通网络数据，包括道路、路口等信息。

使用ArcGIS的“路径分析”工具，设置起始点和目的地，进行路线规划。

评估不同路线的拥堵程度和行驶时间，选择最佳路线。

（2）可视化：

题目：将某区域森林覆盖率数据制作成地图，并标注高覆盖区域。

解题思路：

在ArcGIS中创建新的地图项目，导入森林覆盖率数据。

使用“图层管理器”设置数据符号化和颜色，突出高覆盖区域。

使用地图标注功能，在地图上添加高覆盖区域的说明文字。

4.利用GIS软件进行地理信息查询和显示。

（1）地理信息查询：

题目：查询某地区内所有海拔高于1000米的山峰。