地理信息系統(tǒng)總試題及答案

1、2012 年地理信息系統(tǒng)總試題及答案8 / 6河南理工大學(xué) 2011-2012 學(xué)年第2學(xué)期分?jǐn)?shù)20分得分地理信息系統(tǒng)概論試卷（AB卷）答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)總得分閱卷人復(fù)查人考試方式本試卷考試分?jǐn)?shù)占 學(xué)生總評(píng)成績(jī)比例閉卷70 %名詞解釋（共4題，每題5分，共20分）6. 地圖數(shù)字化：根據(jù)現(xiàn)有紙質(zhì)地圖，通貫手扶跟蹤或掃描矢量化地方法， 生產(chǎn)出可在技術(shù)機(jī)上進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析的數(shù)字化數(shù)據(jù)。7. 拓?fù)潢P(guān)系：圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下的變形但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。11. 空間數(shù)據(jù)查詢：其屬于空間數(shù)據(jù)庫的范疇，一般定義為從空間數(shù)據(jù)庫 中找出所有滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對(duì)象。12. 空間分析：以地理事物的空

2、間位置和形態(tài)特征為基礎(chǔ)， 異空間數(shù)據(jù) 運(yùn)算、空間數(shù)與屬性數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)算為特征， 提取與產(chǎn)生新的空間信息的技 術(shù)和過程14.數(shù)字高程模型：是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地形曲面的數(shù)字 化模擬，高程數(shù)據(jù)通常采用絕對(duì)高程。1、GISGeographic In formation System,簡(jiǎn)稱GIS，是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，把各 種地理信息按照空間分布及屬性，以一定的格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、顯示、 制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。2、DTMDTM為數(shù)字地形模型（Digital Terrain Model），是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。數(shù)字地形

3、模型中地 形屬性為高程時(shí)稱為數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model)，簡(jiǎn)稱DEM。3、緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析是指根據(jù)分析對(duì)象的點(diǎn)、 線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定距離的帶狀區(qū)，用以識(shí)別這些實(shí)體或者主體對(duì)鄰近對(duì)象的輻射范圍或者影響程度，是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。4、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又稱網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或像元結(jié)構(gòu)，它是基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。是指將空間分割 成有規(guī)則的網(wǎng)格，然后在各個(gè)網(wǎng)格上給出相應(yīng)的屬性值來表示地理實(shí)體的一種數(shù) 據(jù)組織形式。6、空間疊加分析空間疊加分析(Spatial Overlay Analysis)是指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每 次將同一地區(qū)兩個(gè)地理對(duì)象的圖

4、層進(jìn)行疊加，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征， 或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。7、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用歐幾里得幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面及其組合體來表示地理實(shí)體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式。它由表示位置的標(biāo)量和表示方向的矢量?jī)刹糠謽?gòu)成。分?jǐn)?shù)40分得分、簡(jiǎn)答題 (共4小題，每小題10分，共40 分)1、簡(jiǎn)述地理信息及其特點(diǎn)地理信息(Geographic Information)是指與空間地理分布有關(guān)的信息，它表示地表物體和環(huán)境固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)字、文字、圖形、圖象等的總稱，地理 信息屬于三維空間信息?；颍旱乩硇畔⑹怯嘘P(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)，它是對(duì)表達(dá)

5、地理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。（4分）地理信息除了具有信息的一般特性外，還有以下獨(dú)特的特性：1、空間分布性：地理信息具有空間定位的特點(diǎn)，先定位后定性，并在區(qū)域上表現(xiàn)出分布式的特點(diǎn)，其屬性表現(xiàn)為多層次性。（2分）2、數(shù)據(jù)量大：地理信息既有空間特征，又有屬性特征，且隨著時(shí)間的變化而變化，具有時(shí)間特征，因此數(shù)據(jù)量非常大。（2分）3、載體多樣性：地理信息的載體除了地理實(shí)體的物質(zhì)和能量本身外，還有描述地理實(shí)體的文字、數(shù)字、地圖和影像符號(hào)以及紙質(zhì)、磁帶光盤等物理介質(zhì)載體。（2分）2、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成（1） 硬件：計(jì)算機(jī)主機(jī)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、傳輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備；（2分）（2）軟件：包

6、括數(shù)據(jù)輸入與編輯、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)顯示與輸出軟件；其功能是存儲(chǔ)、分析、顯示地理數(shù)據(jù)；（2分）（3）數(shù)據(jù)：包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如地形、地貌、地質(zhì)數(shù)據(jù)等）和專題數(shù)據(jù)（如規(guī)劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公用事業(yè)數(shù)據(jù)等）；（2分）（4） 人員：包括專業(yè)人員和用戶；（2分）（5） 模型：是解決各種實(shí)際問題的專業(yè)程式。（2分）3、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)中的地理投影及其原因定義：將地球橢球面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱為地圖投影（2分）。地理信息系統(tǒng)中采用地圖投影的原因如下：1、地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算（2分）；2、 地球橢球體為不可展曲面，要向?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)，必須進(jìn)行投影（3分

7、）；3、 地圖為平面，符合視覺心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析（3分）5、簡(jiǎn)述地理信息系統(tǒng)的基本功能地理信息系統(tǒng)具有如下5大基本功能1、數(shù)據(jù)采集與處理（2分）2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理（2分）3、制圖功能（2分）4、空間查詢與空間分析（2分）第三題分?jǐn)?shù)得分第1小題16第2小題245、二次開發(fā)和編程（2分論述題（共2題，第1小題16分，第2小題24分，共40分）1、已知一伐木公司，獲準(zhǔn)在某林區(qū)采伐，為防止水土流失，規(guī)定不得在河流周圍1 km內(nèi)米伐林木。另外，為便于運(yùn)輸，決定將米伐區(qū)定在道路周圍 5km之 內(nèi)。試論述：找出符合上述條件的采伐區(qū)需要那些空間數(shù)據(jù)，并描述在GIS支持下的操作

8、步驟。答：所需數(shù)據(jù)：區(qū)域的道路分布圖、河流分布圖、森林分布圖；（3分）解題步驟：1、 將該地區(qū)具有相同比例尺且進(jìn)行配準(zhǔn)的道路分布圖、河流分布圖、森林分 布圖，進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)字化；（3分）2、利用河流分布圖生成1km的等距緩沖區(qū)；（3分）3、利用道路分布圖生成5km的等距緩沖區(qū)；（3分）4、森林分布圖中可采伐林地、道路緩沖區(qū)及河流緩沖區(qū)圖進(jìn)行疊加， 疊加條 件表達(dá)式為：采伐區(qū)二森林分布圖中可伐林地G道路周圍 5km緩沖區(qū)G非河流周 圍1 km緩沖區(qū)將上述3張圖進(jìn)行兩兩疊加，所得結(jié)果即為森林采伐圖。（1分）2、試述空間數(shù)據(jù)誤差來源與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法空間數(shù)據(jù)的誤差來源：空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量通常用誤差來衡量

9、， 其來源是多方面的，如原始數(shù)據(jù)本身包 含著數(shù)據(jù)采集過程中引入的誤差，數(shù)據(jù)錄入到空間數(shù)據(jù)庫以及隨后的數(shù)據(jù)分析處 理和結(jié)果輸出過程中的每一步都會(huì)引入新的誤差。根據(jù)P.A. Burrough的建議，可將GIS的數(shù)據(jù)誤差來源歸納為三類：（3分）1、源誤差：主要包括數(shù)據(jù)年代、空間覆蓋范圍、地圖比例尺、觀測(cè)密度、 數(shù)據(jù)的可訪問性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)與用途的一致性、數(shù)據(jù)采集的費(fèi)用等，其特點(diǎn) 是明顯、易探測(cè)；（3分）2、由自然變化或原始測(cè)量引起的誤差：主要包括位置誤差、屬性誤差、數(shù) 據(jù)偏差、輸入輸出錯(cuò)誤、觀測(cè)者偏差、自然變化等，其特點(diǎn)是不明顯、難測(cè)定；（3分）3、空間數(shù)據(jù)處理過程引起的誤差：計(jì)算機(jī)步長(zhǎng)引起的誤差

10、、拓?fù)浞治鲆?的誤差、邏輯錯(cuò)誤、地圖疊加分析、分類與綜合引起的誤差、分類方法、分類間 隔、內(nèi)插方法等；（3分）空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制：數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是個(gè)復(fù)雜的過程，要控制數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和擴(kuò)散的所有 過程和環(huán)節(jié)入手，分別用一定的方法減少誤差。空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見的方法有：（3分）（1）傳統(tǒng)的手工方法：將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較，圖形部分的檢查包 括目視方法、繪制到透明圖上與原圖疊加比較，屬性部分的檢查采用與原屬性逐 個(gè)對(duì)比或其他比較方法。（3分）（2）元數(shù)據(jù)方法：數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息，通過它可以檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)元數(shù)據(jù)也記錄了數(shù)據(jù)處理過程中質(zhì)量的變化， 通過 跟

11、蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化。（3分）（3）地理相關(guān)法：用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來分析數(shù)據(jù)的質(zhì) 量。（3分）3、談?wù)勀銓?duì)屬性數(shù)據(jù)編碼的理解屬性數(shù)據(jù)采集中，對(duì)于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，必 須先對(duì)其進(jìn)行編碼，將各種屬性數(shù)據(jù)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字或字符形式，便于GIS存儲(chǔ)管理。它主要包括屬性數(shù)據(jù)的編碼原則、編碼內(nèi)容和編碼方法等方 面的內(nèi)容。（2分）1、編碼原則 （10分）系統(tǒng)性和科學(xué)性：滿足所涉及學(xué)科的科學(xué)分類方法，能反映出同一類型中不 同的級(jí)別特點(diǎn)。（2分）一致性：對(duì)代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術(shù)語必須是唯一的。（2分）標(biāo)準(zhǔn)化和通用性：有國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，沒有標(biāo)準(zhǔn)的必須考慮 在有可能的條件下實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。（2分）簡(jiǎn)捷性：在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下、每一種編碼應(yīng)該是以最小的數(shù)據(jù)量載負(fù) 最大的信息量。（2 分）可擴(kuò)展性：編碼的設(shè)置應(yīng)留有擴(kuò)展的余地，避免新對(duì)象的出現(xiàn)而使原編碼系 統(tǒng)失效、造成編碼錯(cuò)亂現(xiàn)象。 （2 分）2、編碼內(nèi)容（ 6 分） 登記部分：用來標(biāo)識(shí)屬性數(shù)據(jù)的序號(hào)，可以是簡(jiǎn)單的連續(xù)編號(hào)，也可劃分不 同層次進(jìn)行順序編碼； （2分）分類部分：用來標(biāo)識(shí)屬性的地理特征， 可采用多位代碼反映多種特征； （2 分） 控制部分：用來通過一定的查錯(cuò)算法，