《地理信息系统原理及应用》试卷A

1、武汉大学资源与环境科学学院20042005学年度第二学期期末考试地理信息系统原理及应用试卷A（每空0.5，共25分）1、 与其他类型信息相比，地理信息具有_地域性_,_多维结构_,_时序特征_三个主要的特性。2、 一个完整的GIS主要由四个部分构成，即_用户_, _软件_, _硬件_,_数据_,其中_数据_是GIS处理对象。3、 GIS中两种最基本的数据结构是_矢量_,_栅格_。其中_栅格_是基于场模型，而_矢量_是基于要素模型的。4、 图1中，A，B，C为各种植被类型代码，D为铁路代码，小黑原点为栅格中心点。在确定该栅格单元的代码时，若该栅格单元代码为C，是利用_中心点法_方法,若该栅格单元

2、代码为B，是利用_面积占优法_方法，若栅格单元的代码为D，则利用了_重要性法_方法来确定栅格代码的。5、 矢量结构向栅格结构的转换中，面实体的转换包括_边界的转换_和面域的充填，面充填的方法有_内部点扩散法（种子扩散法）_,_扫描法_,_边填充算法_等三种。6、 GIS一般用数据层来组织空间数据，空间数据分层方法有：_专题分层_,_时间序列分层_,_地面垂直高度分层_三种。7、 矢量数据编码的方法有：_实体式_,_索引式_,_双重独立式编码_, _链状双重独立式编码_等四种，Arc/Info软件采用的是_链状双重独立式编码_编码方法。8、 GIS中表示和存储DEM的常用方法有_等高线_、_ T

3、IN（不规则三角网）_和_规则格网_三种。其中_规则格网_方法结构最简单，但对于平坦地区存在冗余存储。9、 3S集成是指_ GPS _,_ RS _,_ GIS _三者的集成利用。其中_ RS主要用于获取数据。10、 以线性四叉树表示6464的栅格矩阵时，最多可进行_6_（1分）次四叉树分割，第10行13列位置处（起始行列号均为0）的栅格的十进制Morton码为_27_。（1分）11、 图幅接边中的几何接边是为了处理_几何裂缝_问题，逻辑接边是为了解决_逻辑裂缝_问题。12、 统计分析主要针对GIS中的_属性_数据进行的，若要了解数据分布的集中位置，可以计算_（属性数据的）集中特征数_，如_频

4、数和频率_、_平均数_、_数学期望_等；若要了解数据分布的离散程度，可以计算_（属性数据的）离散特征数_，如_极差_、_离差_、_方差与标准差_等。二名词解释（每题3分，共15分）1、 地理信息系统 为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。 2、 空间元数据 地理的数据和信息资源的描述性信息。它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。 3、 空间数据库重组织指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。4、 空间决策支持是

5、应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取隐含于空间数据中的某些事实和关系，并以图形和文字的形式直观地加以表示，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的支持。5、 网络是一系列联结的弧段，形式物质，信息流通的通道。三简答题(每小题10分,共60分)1、 什么是拓扑关系？在GIS中引入拓扑关系有何意义？常用的拓扑关系有哪些？（10分）答：拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。在GIS中引入拓扑关系对于数据处理和GIS空间分析具有重要的意义，因为：1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。2）有助于空间要素的查询，

6、利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，-面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。3）根据拓扑关系可重建地理实体。常用的拓扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。2、 空间数据质量的内容包含哪些？GIS数据的主要误差来源？（10分）答：空间数据质量包含以下基本内容：1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的误差。2) 属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。3) 逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差

7、也会引起逻辑误差。4) 完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。5) 现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等。GIS数据的主要误差来源包括：1）数据采集误差：如实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）；数据输入误差：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）3）数据存贮误差：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）；4）数据操作误差：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）；多

8、层数据叠加误差，多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形），各种内插引起的误差；5）数据输出误差：比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）；6）成果使用误差：用户错误理解信息、不正确使用信息。3、 举例说明多边形拓扑关系的自动建立过程。（10分）答：多边形拓扑关系的自动建立包括以下内容：1）链的组织，首先找出在链的中间相交的情况，将其自动切成新链；然后把链按一定顺序存储，并把链按顺序编号。2）结点匹配，首先把一定限差内的链的端点作为一个结点，其坐标值取多个端点的平均值。然后再对结点顺序编号。 3）检查多边形是否闭合，通过判断一条链的端点是否有与之匹配的端点来进行.4）建立多边形的基本算法

9、1从P1开始，起始链定为P1P2,从P2点算起，P1P2最右边的链为P2P5；从P5算起，P2P5最右边 的链为P5P1,.形成的多边形为P1P2P5P1。2从P1开始，以P1P5为起始链，形成的多边形为P1P5P4P1。3从P1开始，以P1P4为起始链,形成的多边形为P1P4P3P2P1。4 这时P1为结点的所有链均被使用了两次，因而转向下一个结点P2，继续进行多边形追踪，直至所有的结点取完。共可追踪出五个多边形，即A1、A2、A3、A4、A5。5)岛的判断, 找出多边形互相包含的情况6)最后确定多边形的属性4、已知某栅格矩阵对应的线性四叉树编码（十进制Morton码- MD码）如表1，回答

10、下列问题。（共10分）MD码属性值MD码属性值0A10C1A11B2B12B3B13C4B14C8B15C9C1) 写出该线性四叉树编码对应的栅格矩阵；（3分）2) 写出行程编码（3分）和二维行程编码；（4分） 答：1）该线性四叉树编码对应的栅格矩阵为：AABBBBBBBCBCCBCC2）行程编码为：2A，2B4B1B,1C,1B,1C1C,1B,2C二维行程编码:二维行程编码属性值0A2B9C11B13C 5.线捕捉是实现GIS中什么功能的关键算法，加快线捕捉速度有哪些常用方法？（5分）答：线捕捉是实现GIS中图形编辑、实体选取功能的关键算法，加快线捕捉速度的常用方法有：1） 在实际的捕捉中

11、，可每计算一个距离di就进行一次比较，若diD，则捕捉成功，不需再进行下面直线段到点S的距离计算了。2）2）把不可能被光标捕捉到的线，用简单算法去除。3）对于线段也采用类似的方法处理。4）简化距离公式： 点S(x,y)到直线段(x1,y1),(x2,y2)的距离d的计算公式：d=|(x-x1)(y2-y1)-(y-y1)(x2-x1)|sqr(x2-x1)2+(y2-y1)2)简化为：d=min(dx,dy)简化为：6、GIS要进行网络分析，首先需要解决网络的表达和存储问题。某局部道路网络如图2所示，p1p9是结点编号，括号中的数字是道路阻强，请解答下列问题：（共15分）1）道路p1p7是一双

12、行道，且正向阻强为40km/s，负向阻强为35km/s，具体如何表达？（2分）2）道路p6p8是一单行道，且阻强为20km/s，具体如何表达？（2分）3）道路p6p9、道路p1p6等是双行道，正向、负向阻强相等，具体如何表达？（3分）4）结点p2是一障碍点，对该道路网的连通性有何影响，具体如何表达？（3分）5）在结点p6处，所有转弯有多少个？由于道路p6p8是一单行道，会引起哪些转弯为禁止的，具体如何表达禁止的转弯？（只需举一例）（3分）6）结点p5是一公共汽车站点，平均每天上车人数为200人，下车人数为300人，具体如何表达？（2分）答：1） 道路p1p7是一双行道，且正向阻强为40km/s

13、，负向阻强为35km/s，具体表达为链弧号起结点终结点正方向阻强（km/s）反方向阻强（km/s）p1p71740352）道路p6p8是一单行道，且阻强为20km/s，具体表达为：链弧号起结点终结点正方向阻强（km/s）反方向阻强（km/s）P6p8680-1(表不通)2） 道路p6p9、道路p1p6等是双行道，正向、负向阻强相等，具体表达为：链弧号起结点终结点阻强（km/s）P6p96926p1p616284）结点p2是一障碍点，对该道路网的连通性的影响是造成p1到p2、p3到p2、p5到p2不通，具体表达为：链弧号起结点终结点正方向阻强（km/s）反方向阻强（km/s）P1p212-130P2p32330-1P2p5