地理信息系统复习题全.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date地理信息系统复习题全名词解释名词解释地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。数据：通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况，包括数字、文字、符号、图形、图像多种形式。信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。地理信息地理数据所蕴含和表达的地理含义。地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图形和图象等的总称，包括空间数据、属性数据及时态数据三部分。空间特征指地理现象和过程的位置、形状和大小等几何特征，及空间关系。属性特征地理现象和过程所具有的专属性质。时间特征一定区域内的地理现象和过程随时间的变化情况。 拓扑关系：凡具有网状结构特征的地理要素，如自然和行政分区、各种资源的空间分布、交通网等，都存在节点、弧段和多边形之间的拓扑关系。表示地理实体间的空间相关性，定义了地物之间的空间联系，是GIS分析中最基本的关系。四叉树结构：将空间区域（2n × 2n , n>1）分割为4个象限，按4个象限检查其栅格属性值。如果某个象限所有栅格具有相同的属性值，则这个象限就不再分割。否则，还要把这个象限分割成四个象限。如此分割，直到每个象限只含有相同的属性值为止。属性值相同，不再分割的单元称叶节点。最小的叶节点是一个栅格。整个栅格区域叫做根节点。空间数据的内插：通过已知点或多边形分区的数据，推求任意点或多边形分区数据的方法。数字地形模型(DTM)：用数字化的形式表达的地形信息。几何纠正:为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠正.空间叠合分析:指在相同的空间坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系空间缓冲区：就是地理空间实体的一种影响范围或服务范围空间缓冲区分析：是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。空间缓冲区可采用矢量方式、栅格方式实现。填空题补：反比距离加权的英文是（ ) 1:100万=（ ）1：5万地图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、信息的主要特点是客观性、实用性、（传输性）和（共享性）3、我国使用的坐标系是1954年北京坐标系和1980年（西安坐标系）。4、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。5、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。1. 一个实用的地理信息系统，其基本结构一般包括_、_、_、_、_五部分。2. 在GIS中，凡具有网状结构特征的地理要素，都存在拓补关系，拓补关系包括_、_、_3种类型。3. 变形存在于每一个具体的地图投影方法中，主要的三种变形为_、_、_。4. 地理信息系统正继续快速发展，发展趋势是集成化、产业化、网络化以及_。5. 根据一组已知多边形分区（源区）的数据来推求出同一地区另一组多边形分区（目标区）未知数据的区域内插方法有_、_。6. 空间数据的误差包括_、_。7. 空间数据的基本特征包括_、_、_。8. 在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系，这种分析被称为_。(答案：1.系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。2.拓补邻接、拓补关联、拓补包含。3.角度变形、面积变形、长度变形。4.地理信息科学的产生5.叠置法、比重法。6.原始误差、处理误差。7空间特征、时间特征、属性特征。8. 空间叠合分析)1、地理信息作为一种特殊的信息，它来源于 。2、信息具有共享性的特点，该特点必须以信息的 为基础。3、对数据进行处理的目的是 4、杭州(120.2E,30.3N)在高斯克吕格投影6分带中位于 号带。5、在我国1:100万地图采用 投影6、图1中反映的数据结构类型是 7、 如果运用GIS对2007年8月到2008年4月和2010年7月到2011年4月发生的两次拉尼娜现象，在规模、范围和强度的方面进行模拟比较，采用 较为容易。8、 几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系转换和 误差的纠正。9、 图2中P点在四边形外的判断依据是 （用1,2,3和4表示） 10、最常用的网络分析是 。 11、地图本质上是建立现实世界和 的联系。12、地球表面起伏不平，难以用数学公式描述，必须找一个 来代替地球表面。13、过旋转轴NS的截面称为子午面，子午面与椭球体表面的交线称为 。14、数字地形模型是用 的形式表达的地形信息。 15、 是依据一定的数学法则，将地表曲面映射到平面或可展开成平面的曲面上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应关系。16、地形因子包括：坡度、坡向、曲面面积、 等。17、投影所得地图上 随地点而改变（不等比缩小），不能在地图上量算和比较地物所占的面积。18、空间分析是基于 的分析技术，它是以地球科学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息。19、 是由距离投影带纵、横坐标轴均为整公里数的两组平行直线所构成的方格网。20、 是对坐标数据在x和y方向进行不同比例的缩放，同时进行扭曲、旋转和平移。(答案 1、地理数据。2、传输性3、获得数据中包含的信息4、21 5、兰勃特投影6、四叉树数据结构7.栅格数据结构8.图纸变形9.1+2+3+4=010.最短路径分析11、坐标空间12、规则曲面13、经线14、数字化 15、地图投影16、地表粗糙度17、面积比例18、空间数据19、公里网20、仿射变换)1、 地理信息系统的研究和应用中，总要涉及（ ）和（ ）两个基本概念。2、 空间数据的三个基本特征：（ ）（ ）（ ）。3、 在高斯-克吕格投影中，在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越（ ）。4、 我国1：10000以及更大比例尺地形图采用高斯-克吕格投影经差（ ）分带方案。5、 拓扑关系的类型：（ ）（ ）（ ）。6、 DTM 中文是( ),DEM中文是（ ）。7、 最短路径的Dijkstra算法是按（ )产生各顶点的最短路径的。8、空间数据的变换包括：（ ）和（ ）。9、按照变形的性质，将地图投影分为（ ）（ ）（ ） 。 10、逐点内插法主要有两种基本的插值方法：即（ ）和移动拟合法。(答案：1、数据 信息2、空间特征 属性特征 时间特征3、大4、3°带5、拓扑邻接，拓扑关联，拓扑包含6、数字地形模型 数字高程模型7、路径长度递增顺序8、几何纠正、投影转换9、等面积投影、等角投影、任意投影10、加权平均法)选择题1 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2 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3 对于游程编码而言，图形复杂程度与压缩比的关系为： （A）        A图形越简单，压缩比越高    B.图形越简单，压缩比越低   C图形越复杂，压缩比越高    D.二者之间无关 4 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5 地理信息区别与其他信息的显著标志是（D）                             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   6地理信息系统形成于20世纪：（ B ）           A50年代    B60年代    C.70年代    D.80年代7GIS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8查询某条道路跨过哪些河流属于：（C）   A.线点查询    B.点线查询      C.线线查询       D.点面查询9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10. 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. 选址分析三、单选题 1、以下不属于GIS输出设备的为（ B ）A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置2 关于矢量数据结构的优点，以下说法错误的是：（ D ）A数据存储冗余度低 B便于网络分析 C数据精度高 D适合于叠合分析3 以下方法获取的数据不是矢量数据的是：（ D ）A跟踪数字化； B扫描矢量化； C解析测图仪； D透明格网采集；4 世界上第一个真正投入应用的地理信息系统产生于（ B ）A美国 B加拿大 C中国 D澳大利亚5 下列哪款软件属于国产GIS软件（ B ）A MapInfo B SuperMap C ArcView DArcInfo6 地理信息系统比地图优越的功能有（ D ）a. 不仅有平面信息，还有三维立体的信息b. 有很便捷的检索功能和大容量的信息库c. 可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等获得更新的信息d. 不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息A ab B bc C bd D abcd7 以下选项中，不属于我国基本比例尺地形图的是（ C ）A 1:5万地形图 B 1:10万地形图 C 1:20万地形图 D 1：25万地形图8河道组成的网络是最典型的（ A ）A 树型网络 B 道路型网络 C 环网型网络 D交错型网络9 以下哪个栅格组合可以将中心栅格剥去（ C ）A B C D10 在地图数字化时，为了消除图纸变形误差，需要进行几何纠正。在实际应用中，通常利用（ D ）个以上的点来进行几何纠正。A 1 B 2 C 3 D 4 1、 “黄河在地图上呈几字形”传递的基本地理信息属： A、定位信息 B、属性信息 C、拓扑信息 D、 A和B2、 图3中，莱索托与南非的空间拓补关系是 A、拓补邻接 B、拓补关联 C、拓补包含 D、拓补连通3、矢量数据结构的优点不包括: A、便于面向对象的数据表示 B、数据结构紧凑，冗余度低 C、便于网络分析 D、有利于与遥感数据的匹配应用和分析4、 中与空间缓冲区有关的有： 运用扇形采样法对烟囱点源污染进行监测； 工厂选地需在现有下水管道300米范围内； 垃圾填埋场建在远离市区的郊区； 专属经济区是指从测算邻海基线量起200海里、在邻海之外的区域。 A、 B、 C、 D、5、 选项中依次对应地理信息的空间特征、属性特征和时许特征的是 北京市界的地理坐标为：北纬39”26至41”03，东经115”25至 117”30； 水质监测中某一采样点的混合水样； 某片人工林的平均胸径为20cmA、 B、 C、 D、6、以下空间数据的误差属于原始误差的是A、数据拟合时引入的误差 B、数据坐标变换引入的误差 C、数据处理方法引入的误差 D、数据获取时因环境影响引入的误差7、 以下不是DTM的表示形式的选项是 A、规则格网 B、不规则三角网 C、多边形网 D、数字化等高线8、 选项图示表示逻辑差运算的是：A、 B、 C、 D、9、运用比重法求目标区未知数据，将源区各分区数据均分给相应分区的各网格后得到图4(a)所示的结果，则下一步图4(b)第2行3列的值为： 图4 A、3.3 B、4.6 C、4.2 D、4.310、 几何纠正时，至少需要( )对控制点: A、3 B、4 C、5 D、21、 A 2、C 3、D 4、D 5、B 6、D 7、C 8、C 9、B 10、A1、下列哪个不是地理信息系统的基本功能（ ）(题不妥）A、采集 B、输入 C、处理 D、输出2、存在于空间图形的相同类型但不同等级元素之间的拓扑关系是（ ）A、拓扑关联 B、拓扑邻接 C、拓扑包含 D、拓扑相交3、下面哪个不是栅格数据结构的缺点？（ ）A、栅格地图的图形质量差 B、能清楚表示空间拓扑关系 C、图形数据量大 D、投影转换比较难4、因为数据坐标变换造成在数据处理过程中产生的误差是（ ）。A、处理误差 B、分析误差 C、系统误差 D、原始误差5、实体多边形ABCDE，点P是待判别栅格点，将P与ABCDE各点相连。ai分别是BPC、CPD、APB、DPE、EPA，当P点在多边形之外，ai=（ ）A、0 B、 C、2 D、1.56、在空间叠合分析中，下面（ ）不是基于矢量数据的叠合分析。A、点与多边形 B、点与线 C、线与多边形 D、多边形与多边形7、我国1：10万地形图采用高斯-克吕格投影经差（ ）分带。A、1° B、3° C、6° D、9°8、高斯-克吕格投影是（ ）投影。A、等角横切椭圆柱 B、等角正切圆柱 C、横轴等角割圆柱 D、等角正轴割圆锥9、在地图数字化时，为消除图纸变形误差，需要进行几何纠正，至少需要（ ）对控制点。A、1 B、3 C、2 D、510、下面（）不能用空间缓冲区分析法进行分析。A、废气污染范围 B、公路两侧的噪声 C、公共设施的服务范围（学校、商场、车站等） D、人行道旁的一个垃圾桶15.BCBAA，610.BCABD简答题1、什么是缓冲区分析？请举例说明它有什么用途。 缓冲区是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一。 例如：1）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；2）要分析因道路拓宽而需拆除的建筑物和需搬迁的居民，则需进行线缓冲区分析；3）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。2、什么是区域的内插？叠置法和比重法有什么不同？区域内插是根据一组已知多边形分区的数据，推算出同一地区的另一组未知多边形分区数据的内插方法。已知数据的分区称为源区，需要内插的另一组分区称为目标区。叠置法：是将目标区叠置在源区上。首先确定两者面积的交集，然后按面积比例重新分区。前提：是源区和目标区内的数据是均匀分布。比重法：是根据平滑密度函数原理，将源区的统计数据从同性质改变为非同性质，然后进行区域内插。这种算法更符合实际。3、数据与信息的概念、特点及其关系？ 1）数据：数据(Data)是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况，包括数字、文字、符号、图形、图像多种形式。信息：信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。 2）数据的特点：形式的多样性 数据类型间的可转换性 信息的特点：信息的客观性 信息的适用性信息的传输性 信息的共享性信息的不对称性 3）数据与信息的关系：数据是信息的载体或表达，信息是数据的意义或内容。数据的记录形式或格式多样，但其中包含的信息内容不会改变。对数据进行处理（即数据处理，包括数据收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作）的目的是数据解释获得数据中包含的信息。4.空间数据的基本特征。空间特征：指地理现象和过程的位置、形状和大小，及空间关系属性特征：地理现象和过程所具有的专属性质，名称、数量、质量、性质等。时间特征：一定区域内的地理现象和过程随时间的变化情况。 5、空间数据的误差有哪些种类？原始误差数据采集和录入中产生的误差。主要原因： 地图纸张的变形、数据采样密度、录入人员技能水平等引入的误差； 传感器稳定性、摄影平台、分辨率等产生的误差；环境影响（如天气干扰等）、仪器质量、读入误差等引入的误差；2）处理误差 数据处理过程中产生误差。 数据编辑误差； 数据模型如数据插值、拟合时引入误差； 数据坐标变换、投影变换及几何校正等引入误差； 数据格式转换如矢量、栅格相互转换产生的误差。6.空间数据的集合分析和查询的概念。 定义：空间数据的集合分析和查询是指按照给定条件，从空间数据库中检索满足条件的数据，以回答用户提出的问题，又称咨询式分析。(1) 逻辑交运算 （2）逻辑并运算 （3）逻辑非运算（补） （4）逻辑差运算空间数据的查询 1空间关系查询 2非空间关系查询（属性数据查询） 3. 结合空间关系和非空间属性的查询 二维图形采用齐次坐标后，图形变换的统一表达形式。变换矩阵缩放、反射、切变、旋转等基本变换。 l m平移变换。 pq 投影变换。p是在x轴的1/p处产生一个灭点， q是在y轴的1/q处产生一个灭点。s 全比例变换。a=d=1,其他0。整幅图按比例放大(s1)、缩小(s 1)7.什么是地理信息系统? 地理信息系统由哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?1 答： 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的，具有支持空间数据的获取、管理、分析、建模和显示功能，并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。一般包括5个主要部分：系统硬件，系统软件，空间数据，应用人员，应用模型。基本功能：数据采集与编辑，数据存储与管理，数据处理与变换，空间分析与统计，产品制作与显示，二次开发和编程8.获得栅格数据方式有那些？栅格数据与精度的关系如何？如何解决栅格数据量与精度的关系？答：获得栅格数据的方式：（1）从扫描仪获取栅格数据；（2）从遥感获取栅格数据；（3）矢量数据转换成栅格数据；（4）手工网格法。 栅格数据对地物表达的精度取决于网格大小。网格边长决定了栅格数据的精度，当网格边长缩小时你，网格单元的数量将呈几何级数递增，造成栅格数据的冗余度大；当用栅格数据来表示地理实体时，不论网格边长变小，与原实体特征相比较，信息都有丢失，这是由于复杂的实体采用统一的格网所造成的。一般的，可以通过保证最小多边形的精度标准来确定网格尺寸，使形成的栅格数据既有效地逼近地理实体，又能最大限度地减少数据量。9.兰勃特投影的变形特点。（1） 角度没有变形。（2） 两条标准纬线上没有任何变形。（3） 等变形线和纬线一致。（4） 在同一经线上，两标准纬线外侧为正变形（长度比大于1）。而两标准纬线之间为负变形（长度比小于1）。变形比较均匀，变形绝对值也比较小。（5） 同一纬线上等经差的线段长度相等，两条纬线间的经纬线长度处处相等。10.空间数据的集合分析和查询的概念。答：是指按照给定条件，从空间数据库中检索满足条件的数据，以回答用户提出的问题，又称咨询式分析。11.二维图像采用齐次坐标后，平移变换、比例变换、旋转变换的统一表达式？答： 二维图像齐次坐标的统一表达形式： x* y* 1=x y 1 （1）、平移变化 x* y* 1=x y 1=x+Tx y+Ty 1 （2）、比例变换 x* y* 1=x y 1=xSx ySy 1 （3）、旋转变换x* y* 1=x y 1=xcos-ysin xsin+ycos 1论述1、栅格数据结构与矢量数据结构的比较。优点缺点矢量数据结构1. 便于面向对象的数据表示；2. 数据结构紧凑，冗余度低；3. 便于网络分析；4. 图形显示质量好，精度高1. 数据结构复杂；2. 软硬件技术要求高；3. 多边形叠合分析比较困难；4. 显示与绘图成本比较高。栅格数据结构 1. 数据结构简单；2. 空间分析及地理现象的模拟比较容易；3. 有利于与遥感数据的匹配应用和分析；4. 输出方法快速，成本比较低。1. 图形数据量大；2. 投影转换比较难；3. 栅格地图的图形质量差；4. 不易表示空间拓扑关系。2、GIS尚待解决的问题及当前的发展趋势。（一）问题： (1)数据结构方面存在的问题：目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关系(包括相交、通过、包含等)相当费时，且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差;立地物等问题。                  (2)GIS模型存在的问题；传统GIS模型难以表达复杂的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。其对空间数据模型和空间数据结构方面力不从心，逐渐暴露其弊端。 （二），发展趋势 ： （1）地理信息系统已成为一门综合性技术（集成化）。 （2）地理信息系统产业化的发展势头强劲。 （3）地理信息系统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。3.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。4.地理信息系统中，在多边形的矢量数据结构转换为对应的栅格数据结构时, 为什么会存在两种不同的转换算法？即基于弧段的栅格化算法和基于多边形的栅格化算法。基于多边形的栅格化算法有哪些？并任选其中一种说明算法实现的原理。答 1因为处理的数据文件不同，前者基于弧段数据文件，后者基于多边形数据文件。 2内点填充法，边界代数法和包含检验法。内点填充法：首先按线的栅格化方法把多边形的边界栅格化，然后在多边形的内部找一点作为内点，从该点出发，向外填充多边形区域，直到边界为止。5. 论述地理信息系统的组成及发展趋势？组成：系统硬件：数据处理设备，包括大型机、图形工作站、客户/服务器和个人计算机等；数据输入设备，包括图形手扶跟踪数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等；数据输出设备，包括绘图仪、打印机、计算机显示器等。系统软件：包括GIS功能软件、基础支撑软件(系统库软件、数据库软件)、操作系统软件。 空间数据：地理信息的载体，是地理信息系统的操作对象，它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。 应用人员：系统开发人员、最终用户 应用模型：土地利用适宜性评价模型、选址模型、洪水预测模型、人口扩散模型、水土流失模型等。发展趋势：以及其发展阶段！已经成为一门综合性技术 GIS产业化 GIS网络化 地理信息科学的产生 （ GIS标准化、组件化GIS技术、三维GIS、时空GIS、虚拟GIS、面向对象技术与GIS的结合、GIS与专家系统及神经网络的结合、GIS应用模型。）N1N2N4N5N3a5a1a2a3a4a6a7P1P2P3P4a86.试写出下图的拓扑数据结构的弧段文件构成。用多边形连接编辑和节点连接编辑分别对P2多边形(右多边形)和N3节点（逆时针）进行连接编辑，并写出算法步骤。 -