地理信息系统(同名16780).doc

地理信息系统一、名词解释GIS系统评价：指对一个GIS系统从系统性能和经济效益两方面进行评价。GIS关系：指GIS与其它各种技术间的关系或GIS内部存在的各种关系。信息：以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。地图数据：包括地图要素空间分布的位置及其对应的图形特征与地理属性的数据属性数据：地理要素具有描述性属性，与空间数据相对应的描述性数据。元数据：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。拓扑邻接：表示同类元素之间的拓扑关系。栅格数据结构：图形数据按统一的格网或像素存储，采用连续平铺的规则格网来描述空间现象或要素实体的镶嵌数据模型。数据变换：将原始数据通过某种运算变换为新数据。数据压缩：按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。数据压缩包括有损压缩和无损压缩。GIS外设：即GIS外部设备，包括数字化仪、扫描仪、输出设备仪器、以及数据存储、 传送设备，如磁带机、光盘刻录机、活动硬盘等。二、是非判断题三、问答题1.地理信息系统数据处理操作的目的有哪些？答：（1）空间数据有序化；（2）检验数据质量；（3）实现数据共享；（4）提高资源利用效（5）便于应用2地理信息系统的概念和框架答：概念：在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统框架：一般由硬件、软件、数据和用户构成。GIS硬件包括：数据处理和管理设备、数据采集和输入设备、输出设备；GIS软件包括：空间数据管理系统、图形图像处理系统、数字高程模型、空间数据分析系统、智能专家系统、输入输出支持系统3.地理信息系统中空间数据库和属性数据库管理解决的方法有哪些？答：1.数据库的重组织；2，数据库的重构造；3.数据库的完整性、安全性控制。4.地理信息系统的基本功能答（1） 数据采集与输入；（2） 地图编辑；（3）空间数据管理；（4） 空间分析；（5） 地形分析；（6） 数据显示与输出5.数据库实践中传统数据模型存在哪些不足？答：层次模型：1.访问限于自上而下的路径，不够灵活；2.大量索引文件需要维护；3.一些属性值重复多次，导致数据冗余，存储和访问开销增加网络模型：1.间接的指针使数据库扩大，在复杂的系统中可能占据数据库的很大部分；2.每次数据库变动，这些指针必须更新维护，其工作量相当大关系模型：1.为找到满足指定关系要求的数据，许多操作涉及到对文件的顺序搜索，对大型系统而言，很费时间；2.为保证以适宜速度进行搜索的能力，商用系统一般需经过十分精心的设计，故价格昂贵。6.地理信息系统评价的原则有哪些？答:必须从系统性能和经济效益两方面来评价。系统运行稳定一段时间后再进行评价。具体为：1.开发的GIS系统能否达到预期目标；2.系统中各项资源的利用效率状况；3.根据分析和评价结果，找出系统存在的问题，并提出改进方法。四、综述题结合地理信息系统有关知识对你专业或感兴趣的领域有哪些应用？答1.地理信息系统在地理空间数据管理中的应用。以多种方式录入的地理数据，以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索，以多种方式输出决策所需的地理空间信息。目前流行的数据库管理系统，与GIS中数据库管理系统在对地理空间数据的管理上，存在两个明显的不足；一是缺乏空间实体定义能力；二是缺乏空间关系查寻能力，这使得GIS 在对空间数据管理上的应用日趋活跃。如ARCINFO在公路管理中的应用；ARCINFO在对市政设施管理中的应用。后者如北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据，在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线)以及测量控制网，规划路等基础测绘信息，形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。2.GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用。GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取，而且还是现实世界模型，可以将对现实世界各个侧面的思维评价结果作用其上，得到综合分析评价结果；也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上，摸拟这些过程的发生发展，对未来的结果作出定量的和趋势预测，从而预知自然过程的结果，对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果，以作出最优决策，避免和预防不良后果的发生。如GIS在焦作东部矿区煤矿底板突水预报中的应用 ；GIS在土地信息和土壤保护中的应用。后者如美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息，建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P，其中A为潜在的土壤侵蚀(面积/年)，R为降雨量，K为侵蚀土壤参数，L为坡长，S为坡度参数，C为耕地面积，P为管理参数。探讨了土壤恶化的机理，提出了合理的方案，达到土壤保护的目的，还可以利用它对土地进行长期的动态研究，避免土质的重心恶化。这里把土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P作用到与之有关数据，达到综合分析评价及模拟预测结果。3.GIS的输出功能在地图制图中的应用。地理信息系统的发展是从地图制图开始的，因而GIS的主要功能之一用于地图制图，建立地图数据库。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比，利用GIS建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题，如行政区划图、土地利用图、道路交通图等等。更重要的是由于GIS是一种空间信息系统。它所制作的图也能够反映一种空间关系，可以制作多种立体图形，而制作立体图形的数据基础就是数字高程模型。在地图的输出中，MAPGIS达到世界先进水平。第一章：（A正确，B错误）A1. 数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。 B 2. 信息具有主观性、适用性、可传输性和共享性等特征。 B3. 信息流是指在空间和时间上向不同方向运动过程中的一组信息，它也是物资流、能量流、价值流的外在形式。 A 4. 信息流的特点之一是以物资流和能量流为载体，进行双向性传递，既有输入到输出的信息传递，也有输出向输入的信息反馈。 B 5. 从计算机技术在信息科学中的应用角度看，信息系统是有计算机硬件和相关软件组成的问答系统。 A 6. 根据信息系统所执行的任务，可将其分为事务处理系统和决策支持系统。 A7. 地理信息系统是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。 B8. 地理信息系统等同于空间信息系统。 A 9. 空间位置数据、属性数据及时域（间）数据是地理空间实体和现象的三大基本要素。 A10. 区分GIS和其他信息系统及地理空间数据制图处理系统的根本特征是GIS的空间分析与模拟分析功能。 B11. 完整的GIS主要由硬件系统、软件系统、数据采集系统和系统管理操作人员四个部分构成。 A12. GIS的用户接口软件主要包括：用户界面、程序接口和数据接口。 B 13. GIS中的数据输出与表达就是将结果以地图、表格、数字或曲线的形式表示于某种介质上。 B14. GIS中的数据分析与处理是指对单幅图件的空间数据进行分析运算和指标量测。 B15. 20世纪60年代，美国麻省理工学院首次提出计算机图形学这一术语，论证了交互式计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，并开发了第一个地理信息系统。 B 16. GIS的数据库仅可以提供对各种空间数据和属性数据的编辑、处理、统计、分析和评价。 B17. GIS软件系统具有较强的空间数据分析、管理与处理功能，对于属性数据，则不太强。 A18. 空间概念可用几何关系和拓扑关系来度量。 A19. 不论地理数据信息的形式怎样多样化，它大体上可分为两类：一是地理基础数据或空间数据；二是属性数据或描述数据、表格数据。 B20. 人是GIS中的重要因素，在地理信息系统的整个生命周期内，人的作用就是对系统进行组织、管理、维护和数据更新。 A21. 以点、线、面实体的二元组合为例，空间单元具有九种不同的二元组合：点-点、点-线、点-面、线-点、线-线、线-面、面-点、面-线、面-面。 B22. 等高线法很适合于表示不规则的连续变化的表面和进行数字地形分析。 A23. 缓冲区生成与分析是根据数据库中的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形。 B24. 不同用途的GIS其地理空间数据的种类、精度都是相同的，而且可以在各系统间互相调用。 B25. 地理信息系统的分析、检索和表示主要是通过对实体的空间数据的操作运算来实现的。 B26. 在GIS中空间数据与属性数据可以截然分开进行分析与处理。 B27. 空间实体可定义为多个空间单元的组合，这种组合只能是相同类型实体的组合。 A28. 地理信息系统与测绘学、地理学、拓扑学、计算机科学、管理科学等学科密切相关，是传统科学与现代技术相结合的产物。 A29. 空间分析是GIS的核心，地理学作为GIS的分析理论与基础，可为GIS提供引导空间分析的方法和观点。 B30. GIS是一门空间信息科学，其强调的是空间分析与模拟分析功能，这种观点已被地理信息系统学界一致认可。 第二章： 1. 数字地球就是指数字化、网络化和可视化的地球技术系统。 T2. 地理空间是宇宙过程对地球影响最大的区域。 3. 地理空间只有绝对空间一种形式。 T4. 地理空间实体除了空间位置特征外，另外三个基本特征是属性特征、时间特征和空间关系。 T5. 概念模型是地理空间中实体与现象的抽象概念集，是地理数据的语义解释。 6. 逻辑数据模型是GIS对地理数据表示的逻辑结构，是系统抽象的中间层，由物理数据模型转化而来。 T7. 物理数据模型是概念模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制。 8. 地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原则，将复杂的三维现实世界的所有内容投影到平面媒介上，并用符号将这些内容要素表现出来。 9. 对于连续分布的面状事物的数量特征及变化趋势，常常用面状符号表示。T10. 遥感影像对地理空间信息的描述主要是通过不同的颜色和灰度来表示。 11. 在栅格数据结构中，整个地理空间被随意地分为一个个小块。T12. 在矢量数据结构中，地理实体的形状和位置是由一组坐标对来确定。T13. 建立地理空间坐标系的主要目的是确定目标点在地理空间中的位置。 14. 地理坐标是一种平面坐标，易于进行距离、方向、面积等参数的计算。T15. 在地图学中，地图投影是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。 16. 空间实体的特征特指其空间特征。 17. 实体的空间特征只有点、线、面三种类型。 18. 空间数据的类型只包括几何图形数据和属性数据。T19. 地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形，但图形关系不变的性质。T20. 空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析有重要的意义。 21. 元数据是一个全新的概念，指关于数据变化的描述。 22. 元数据也是一种数据，对于不同领域的数据库，元数据的内容基本相同。T23. 空间数据元数据是指对空间数据的描述或说明。 24. 空间数据元数据标准的建立与否对空间数据的有效利用影响不大。 25. 只要获取了基础的空间数据就能获取空间数据的元数据。T26. 空间数据元数据的获取分为三个阶段：数据收集前、数据收集中和数据收集后。 27. 空间数据元数据的管理只涉及到数据库方面的知识。 28. 空间数据元数据包含的内容十分简单，就是对空间数据进行一些简单的说明。T29. 通过空间数据元数据，用户可以方便地对空间数据库进行浏览、检索和研究。T30. 元数据系统用于数据库的管理，可以避免数据的重复存储第三章：(T正确) T1. 数据结构即数据本身的组织形式，是指适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构形式。 2. 对同样一组数据，按不同的数据结构去处理，得到的结果相同。 T3. 空间数据结构是GIS沟通信息的桥梁，充分理解GIS所采用的特定数据结构，有助于正确、有效地使用系统。 4. 一种数据结构只能用一种文件格式进行存储。 5. 一种数据模型只能用一种数据结构来表达。 6. 在栅格数据模型中点也可能由多个像元（Pixel）表示。 7. 栅格数据模型中每一个栅格像元记录着相同的属性。 T8. 数据编码是为实现空间数据的计算机存贮、处理和管理，将空间实体按一定的数据结构转换为适合于计算机操作的过程。 9. 游程编码是一种适用于矢量数据类型的数据结构，它能以各种形式写到数据文件里。 10. 栅格数据结构将地物表面划分为均匀稀疏的网格阵列。 11. 遥感影像属于典型的栅格数据结构，其特点是位置明显，属性隐含。 12. 栅格数据结构表示的地理实体是连续的、经量化的近似数据。 13. 栅格数据的比例尺是地表对应单元大小与栅格大小的比值。 14. 栅格单元的合理尺寸应能有效地逼近空间对象的分布特性，只要栅格足够细小，与原真实体比较就不会有误差。 T15. 栅格数据的数据量非常大，冗余数据很多，因此栅格结构的编码方法可以采用一些压缩数据的方法。 T16. 直接栅格编码就是将栅格看成一个数据矩阵，逐行逐个记录代码数据。 17. 行程编码是最简单最直接的一种栅格编码方法。 18. 行程编码方法没有采用任何压缩数据的处理技术。 19. 矢量数据模型存储的数据结构比栅格数据简单。 T20. 在矢量数据模型中，空间实体现象是由点、线和面等原型实体及其集合来表示。 T21. 矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、面等地理实体。 22. 实体式矢量数据结构编码方式消除了相邻多边形边界数据冗余和不一致的问题。 23. 矢量数据结构表示的数据量小而精度高，在空间运算方面也比栅格数据结构简单。 24. 栅格数据结构数据量大，易于建立和分析图形的拓扑关系和网络关系。 25. 索引式数据结构采用树状索引，这增加了数据冗余并间接增加邻域信息。 T26. 链状双重独立式数据结构是对双重独立式数据结构的一种改进。 T27. 矢量数据结构和栅格数据结构可以相互转换。第四章：A1. 地理信息系统的数据库(空间数据库)是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。 A2. 采用数据模型是数据库方法与文件方式的一个本质差别。 A 3. 空间数据所具有的各种特征可以概括为空间特征、属性特征和时间特征。 B 4. 数据库的基本结构可以分成三个层次：物理级、概念级和逻辑级。 A5. 数据间的逻辑联系主要是指记录与记录之间的联系。 B6. 数据库中的数据组织一般 可以分为四级：数据项、记录、表和文件。 B 7. 关系数据模型是应用最广泛的一种数据模型，也是一种完美的数据模型。 A 8. 关系模型不是人为地设置指针，而是由数据本身自然地建立它们之间的联系，并且用关系代数和关系运算来操纵数据。 B9. 地理空间数据库完全可以利用目前流行的数据库系统直接管理地理空间数据。 B10. 扩展结构模型是在开放型DBMS基础上扩充空间数据表达功能，空间扩展完全包含在DBMS中，用户可以使用自己的基本抽象数据类型(ADT)来扩充DBMS。 A11. 混合结构模型是用两个子系统分别存储和检索空间数据与属性数据，其中属性数据存储在常规的RDBMS中，几何数据存储在空间数据管理系统中，两个子系统之间使用一种标识符联系起来。 A12. 面向对象的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示。 B 13. 数据是对象和行为的统体。 A14. 在面向对象的系统中，对象作为一个独立的实体，一经定义就带有一个唯的标识号，且独立于它的值而存在。 A15. 属于同一对象类的所有对象共享相同的属性项和方法。 B 16. 联合有点类似于聚集，是将几个不同特征的对象组合成一个更高水平的对象，每个不同特征的对象是该复合对象的一部分，它们有自己的属性描述数据和操作。 A17. 建立面向对象数据库系统，主要有三种实现方式：扩充面向对象程序设计语言；扩充RDBMS；建立全新的支持面向对象数据模型的OODBMS。 B18. 在对空间数据进行组织时，通常将点、线、面类的所有要素都放在同一个层上，以便于数据的编码、组织和存贮。 A19. 在采用矢量数据结构的GIS中，一般将图形数据组织成一个或多个文件，而属性数据可组织成关系表，它们之间可通过对每个实体赋予唯一的标识号（id）来建立联系。 A 20. 水系是一类对象，湖是一种特殊的水系。湖继承了水系的所有特征，并且任何一个湖都是一个水系，这便是 第五章：A1. 地理信息系统的数据源是多种多样的，主要包括：地图、遥感影象、统计数据、实测数据以及各种文字报告和立法文件。 A2. 属性数据的内容有时直接记录在栅格或矢量数据文件中，有时则单独输入数据库存储为属性文件，通过关键码与图形数据相联系。 B3. 对于属性数据都必须先进行编码，将各种属性数据变为计算机可以接受的数字或字符形式，便于GIS存储管理。 A 4. 目前，较为常用的编码方法有层次分类编码法与多源分类编码法两种基本类型。 B 5. 手扶跟踪数字化是从现有地图中获取建立地理信息系统所需图形数据的唯一有效的方式。 B 6. 在描述空间对象时，可以将其抽象为点、线、面三类基本元素。 B7. GIS空间数据库中数据是经过精心编辑处理的，所以空间数据库中所存储的数据是精确的，不存在数据质量问题。 A8. 多源分类编码法又称独立分类编码法。是指对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进行编码，各位数字代码之间并没有隶属关系。 B 9. 逻辑检查法是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法。 A10. 对地形图的纠正，一般采用四点纠正法或逐网格纠正法。 B11. 遥感影象的纠正，一般要在纠正的遥感影象和标准地形图或正射影象图上采集同名地物点。选点时，点位应选渠或道路交叉点、桥梁、河流交叉点等，以免点的移位影响配准精