地理信息系统题库.doc

第一章1. 信息与数据有哪些异同点？信息有哪些基本属性？数据是未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图像都是数据。信息是控制论中信号；物理学和信息论中熵；哲学中信息为物质的一种存在形式，它以物质的属性或运动状态为内容，并且总是借助于物质载体传输和存储。信息来自数据，数据是末加工的原始资料，是客观对象的表示；信息则是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。 2. 什么是地理信息系统？与其他信息系统的主要区别 是什么？GIS科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以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。管理信息系统：只有属性数据的管理，既使存储了图形，也往往以文件形式来存储，不能进行有关的空间数据操作，如空间查询、检索、相邻分析等，更无法进行复杂的空间分析。非地理信息系统：具有处理空间信息的能力，但仍然不能进行复杂的空间分析。地理信息系统：在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用；3. 地理信息系统由哪几个部分组成？硬件系统，软件系统，应用人员，空间数据 4. 地理信息系统有哪些基本功能？1）数据采集与编辑2）数据存储与管理3）数据处理和变换4）空间分析和统计5）产品制作与显示6）二次开发和编程5. 目前地理信息系统可以应用在哪些领域？1资源管理2 区域规划3国土监测4 辅助决策6. 简述地理信息系统的发展及其发展趋势60年代起源于北美70年代是GIS发展的巩固阶段80年代为地理信息系统的大发展阶段90年代至今为地理信息系统的应用普及成熟时代在我国，准备阶段：1978年到1980年，进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。 起步阶段：1981年到 1985年，理论探索和区域性实验研究。并在此基础上制定国家地理信息系统规范。 初步发展阶段：1986年到90年代。地理信息系统的研究被列入我国“七 五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进 展和实际应用效益。快速发展阶段： 90年代末到现在。理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS走向应用，GIS市场开始形成。1.3S集成技术 GIS、RS、 GPS无缝集成技术，使其具有更广阔的应用前景。2、网络GIS更加流行万维网的发展给GIS数据在更大范围内的发布、出版、获取和查询提供了有效可行的途径。3、三维GIS更富有吸引力 DEM地形数据和地面正射影像纹理叠加在一起，形成三维的虚拟地形景观模型;在虚拟地形景观模型之上将地面建筑物竖起来，形成城市三维GIS;真三维GIS。他不仅表达三维物体，也表达物体的内部。4.组件GIS进一步发展 组件体系结构为GIS软件工程化开发提供了强有力的保障，也为用户的二次开发提供了良好的接口。组件接口是二进制接口，它可以跨语言平台调用，即用C+开发的COM组件可以用VB，VC或Delphi语言调用。5. 移动GIS将会更加推广 移动GIS系统主要由移动通信、地理信息系统、定位系统和移动终端4个部分组成。其特点包括：移动性、动态（实时）性。第二章1.通过实例说明GIS空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法。基本特征：空间、时间和专题属性表示方法：空间分幅，属性分幅，时间分段2. 简述空间数据的拓扑关系及其对GIS数据处理和空间分析有何重要意义？ 拓扑关系是指拓扑变换下的拓扑不变量(如多边形内部的点,空间目标的邻接,)，即不考虑度量和方向的空间目标之间的关系，包括相邻(adjacent)、邻接(connection)、关联(conjuntion)和包含(inclusion)等。1）根据拓扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体地空间位置关系2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。（例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源等）3）可以利用拓扑数据，重建地理实体。（例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。）3. 描述四叉树定义，并说明其存储结构的优缺点。 将一幅栅格地图或图像等分为四部分。逐块检查其格网属性值(或灰度)。如果某个子区的所有格网值都具有相同的值。则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区再分割成四个子区。这样依次地分割，直到每个子块都只含有相同的属性值或灰度为止。四叉树编码法优点：容易而有效地计算多边形的数量特征；阵列各部分的分辨率是可变的，边界复杂部分四叉树较高即分级多，分辨率也高，而不需表示许多细节的部分则分级少，分辨率低，因而既可精确表示图形结构又可减少存贮量；栅格到四叉树及四叉树到简单栅格结构的转换比其它压缩方法容易；多边形中嵌套异类小多边形的表示较方便。四叉树编码的最大缺点是转换的不定性，用同一形状和大小的多边形可能得出多种不同的四叉树结构，故不利于形状分析和模式识别。但因它允许多边形中嵌套多边形即所谓“洞”这种结构存在，使越来越多的地理信息系统工作者都对四叉树结构很感兴趣。上述这些压缩数据的方法应视图形的复杂情况合理选用，同时应在系统中备有相应的程序。另外，用户的分析目的和分析方法也决定着压缩方法的选取。4.什么是4D数据?数字线划图:DLG是现有地形图要素的矢量数据,保存各要素间的空间关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标.数字栅格图:DRG数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件.数字高程模型:DEM数据是以数字形式表达的地形起伏数据.数字正射影像图:DOM数据是对遥感数字影像,经过像元进行投影改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据.5. 什么是游程编码?分别写出该图的栅格矩阵结构，游程编码结构。游程长度编码是栅格数据压缩的重要编码方法.基本思路是：对于一幅栅格图像，常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。其编码方案是，只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数，或逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码，从而实现数据的压缩。 第三章1) 空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的？2) 叙述由矢量数据向栅格数据的转换的方法。矢量数据向栅格数据转换时，首先必须确定栅格元素的大小。即根据原矢量图的大小，精度要求及所研究问题的性质，确定研格的分辨率1、点的转换设矢量数据的一坐标点值为(x，y)，转成栅格数据其行列值为(i，j)。Ymax、Xmin，表示矢量数据的Y最大值和X最小值。2.基于弧段数据的栅格化方法转换计算。转换计算的任务是将任意的x 、y坐标转换为由行号（I）和列号（J）表示的栅格数据。设y0为通过某个栅格带中心的扫描线，该扫描线与弧段C1 、 C2的交点为（xi,yi） 、 （xi+1,yi+1） ；弧段C1相邻俩节点的坐标为（x1,y1） （x2,y2） ；弧段C2相邻俩节点的坐标为（x1,y1） 、（x3,y3）I1=Y1/D+1;J1=X1/D+1;3.基于多边形数据的转换检验夹角之和,夹角之和为0则点在多边形外；和为2则点在多边形内检验交点个数,射线法：交点数奇数，点在多边形内；偶数，点在多边形外3)叙述由栅格数据向矢量数据的转换的方法。4)何为特征点筛选法？曲线上点的压缩方法：特征点筛选法主要步骤：1）对曲线上的系列离散点，设它的两个端点为A,B，并用线段连接AB.2)在AB范围内的点中寻找与AB线段具有最大距离的点计为C，将AC,BC相连，去掉AB。3）依此类推，直到满足预定要求。5)简述区域内插的两种方法：叠置法和比重法第四章1） 何为空间数据库？是GIS中存储的与应用相关的地理空间数据的总和空间数据库系统：空间数据库、空间数据库管理系统、空间数据库应用系统2） 传统的数据模型有哪几种？常用数据模型：层次模型；网状模型；关系模型；语义模型；面向对象模型3）面向对象数据模型中的基本概念的含义： 对象，类，概括，聚集，联合。对象（Object)：实体的抽象（基本元素），封装了数据和操作集的实体。消息（Message）：请求对象执行某一操作或回答某些信息的要求。类：描述一组对象的共同特征。类和实体是抽象与具体的关系。概括：是把一组具有相同特征和操作的对象归纳在一个更一般的超类中。聚集:将几个不同特征的对象组合成一个更高水平的复合别象。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，这些是不能为复合对象所公用的，但复合对象可以从它们那里派生得到此信息联合：第五章1） 什么是空间分析？空间分析的主要内容有哪些？空间分析是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托， 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、空间形成和空间演变等信息。产生式分析(product mode)：数字地面模型分析、空间叠合分析、缓冲区分析、空间网络分析、空间统计分析咨询式分析(query mode)：空间集合分析、空间数据查询2） 解释缓冲区分析、叠置分析、最佳路径分析，并举实例说明用途。缓冲区分析是根据点、线、面地理实体，建立起周围一定宽度范围内的扩展距离图。用来表示地理空间目标对邻近实体的一种影响或服务范围。在最短路径选择中，两点之间的距离可以定义为实际的距离，也可定义为两点间的时间、运费、流量等。换句活说，可定义为使用这条边所需付出的代价。3） 说明DEM的概念及建立方法。以数字的形式按定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，也是地形形状大小和起伏的数字描述。 4）说明坡度，坡向，坡长的概念及应用坡度是表征地面上某点倾斜程度的一个量，是点位的函数坡向：地表单元坡向即为其法矢量，在oxy平面上的投影与x轴的夹角 第六七章1） 何为适宜性分析？指土地针对 某种特定开发活动地分析，这些开发活动包括农业应用，城市化选址，作物类型布局，道路选线，重新造林的最适宜的土地等。建立适宜性分析模型，首先确定具体的开发活动，其次选择其影响因子，然后评判某一地域的各个因子对这种开发活动的适宜程度，以作为土地利用规划决策的依据。2） GIS评价的内容？系统效率，系统可靠性，可扩展性，可移