GIS考试范围及标准答案库

1、地理信息系统考试复习指南主要考试题型：名词解释、简答题、论述题一、名词解释1地理信息地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图象和图形等的总称。2地理信息系统地理信息系统的任务是采集、存储、管理、分析和显示地球空间信息。它是以数字化的形式反映人类社会赖以生存的地球空间的现势和变迁的各种空间数据以及描述这些空间数据特征的属性，以模型化的方法来模拟地球空间对象的行为，在计算机软、硬件的支持下，以特定的格式支持输入/输出、存贮、显示以及进行地理空间信息查询、综合分析、辅助决策的有效工具。3矢量数据矢量数据结构：用点、线、面表现地理实体，其空间位置

2、由所在的坐标参考系中的坐标定义。4拓扑关系拓扑关系是明确定义物体之间的空间关系的一种数学方法。在地理信息系统中，表示空间关系的方法主要有区域定义、邻接性、连通性、方向性、包含性等关系。5元数据元数据一般认为是“关于数据的数据”，空间元数据是对空间数据的说明。在地理信息系统中，空间元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。6栅格数据结构将空间分割成各个规则的网格单元，然后在各个网格单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。7组件式GIS(ComGIS)ComGIS把GIS的功能模块化分为几个控件，每个控件完成不同的功能,GIS控件之间通过 COM 标准的“接口”进行通信,

3、同时各个GIS控件之间、GIS控件与非GIS 控件之间，可以方便地进行集成。通过“积木”般的搭建，可构成各种应用系统。8WebGISWebGIS是 Internet和 WWW技术应用于 GIS开发的产物，是实现 GIS互操作的一条最佳解决途径。从 Internet的任意节点，用户都可以浏览 WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。9数字高程模型（DEM)DEM又称为数字高程模型,它是地表单元上的高程集合,通常用矩阵来表示。DEM是建立DTM的“基础数据”或称为单要素图;其它要素均可以从DEM数据直接或间接导出,这些“派生数据”通常包括:平均高程、坡度、坡向等。

4、10不规则三角网（TIN)TIN数据模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到，TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。11全球定位系统（GPS）该系统是以卫星为基地的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。12四叉数编码将空间区域按照四个象限进行递归分割，直到子象限的数值单调为止。凡数值呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后存储单元。这样，对同

5、一种空间要素，其区域格网的大小，随该要素分布特征而不同。13空间数据库空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上。14OpenGIS即开放式地理信息系统，是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。（是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。）15多边形覆盖分析（Overlay)也称为 Polygon-on-polygon 叠加分析，它是指同一地区、同一比例尺的两组或两组以上的多边形要素的数据文件

6、进行叠加从而产生新要素的一种分析方法。16国家空间数据基础设施（NSDI）一种国家空间数据基础设施的重要组成部分。是地理信息存储、数据管理、地图生产和数据应用的系统，是重要的基础地理信息数据源。17关系数据模型关系数据模型是一种数学化的模型，它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表中的元素，这种表就称为关系。关系的集合就构成为关系模型。18GIS互操作一般的，地理信息系统互操作是指在不同的应用软硬件之间能动态地相互调用，并且不同数据之间有一个稳定的接口。强调将不同数据结构和数据格式的软件系统集成在一起共同工作。19空间索引依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系，按一定顺序排列

7、的一种数据结构，其中包括空间实体的概要信息，如对象的标识，外接矩形及指向空间实体的指针。20空间数据质量是指空间数据在表达空间位置、专题特征以及时间这三者的基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们之间统一性的程度。21地址匹配根据一个地理名字来定位相关实体并获得其属性信息的过程。其基础是路径分析和地理编码两者的结合使用。22、虚拟现实试图综合利用各种空间信息技术及计算机科学技术（包括数据的获取、表达、组织、空间分析、可视化等）在计算机中真实再现或更加直观地表现我们所生存的地理空间中的各种信息，使得使用者能够方便地浏览和操作各种空间信息。23数字地球“数字地球”是以信息高速公路和

8、国家空间数据基础设施(NSDI)为依托的整体性导向性的战略思想,“数字地球”概念的提出,是第二次世界大战以来,特别是本世纪 70 年代以来“新技术革命”的一个自然发展,地球信息的集成和整体化发展都是信息技术进步的一个重要趋势。24全球定位系统（GPS）该系统是以卫星为基地的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。25数据探查以原始数据为中心的数据探查可使用用户查验数据中的总趋势，细察数据子集并关注其间可能存在的关系。数据探查的目的是更好地理解数据，为系统地阐明研究问题和设想提供

9、一个起点。26元胞自动机元胞自动机（Cellular Automata）是一种时间、空间、状态都离散的模型，具有强大的空间建模和计算能力，能够模拟具有时空特征的复杂动态系统。 元胞自动机的基础就在于“如果让计算机反复地计算极其简单的运算法则，那么就可以使之发展成为异常复杂的模型，并可以解释自然界中的所有现象”的观点。27. GeodatabaseGeodatabase 是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型。Geodatabase支持在标准的数据库管理系统（DBMS）表中存储和管理地理信息。Geodatabase 支持多种DBMS结构和多用户访问，且大小可伸缩。从基于 Micro

10、soft Jet Engine的小型单用户数据库，到工作组，部门和企业级的多用户数据库，Geodatabase都支持。28反距离加权插值（IDW）反距离加权插值 Inverse Distance to a Power,也可以称为距离倒数乘方法。距离倒数乘方格网化方法是一个加权平均插值法，可以进行确切的或者圆滑的方式插值。方次参数控制着权系数如何随着离开一个格网结点距离的增加而下降。对于一个较大的方次，较近的数据点被给定一个较高的权重份额，对于一个较小的方次，权重比较均匀地分配给各数据点。29. UTMUTM （Universal Transverse Mercator）是通用横轴墨卡托投影，以

11、横轴椭圆柱面割于地球椭球体的两条等高圈，按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。30. DTMDTM 为数字地形模型（Digital Terrain Model）是在数据库中存储并管理的空间地形数据集合的统称。是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。如地面高程、地面坡度、坡向、重力、土地利用、土壤类型等其他地面特征。31. 游程编码栅格数据的一种压缩编码方式，是将行或列中重复的元素进行合并，以达到减少存储和数据冗余的目的，包括一维行游程和二维游程。32. 几何变换是利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准数字化地图、卫星影像或航空照片的过程。3

12、3. 视域分析即可视域分析（通视分析），是运用计算几何原理和计算机图形学技术解决地形上监控点集合的可视性问题的方法和技术。通过视线运算（视觉瞄准线），从确定观察点是否可看见给定目标的运算。沿视觉瞄准线上点与点之间可视性的分析或整个表面上的视线范围内的可视情况分析。34. 地理配准扫描得到的地图数据通常不包含空间参考信息，航片和卫片的位置精度也往往较低，这就需要通过具有较高位置精度的控制点将这些数据匹配到用户指定的地理坐标系中，这个过程称为地理配准。35地图投影地图投影的基本问题乃是如何将地球表面（椭球面或圆球面）表示在地图平面上。投影，数学上的含义是两个面之间点与，或线与线的对应。因此，地图投

13、影的定义是：地球椭球表面（或地球球体表面）与地图平面之间点与点（或线与线）的对应。36. 投影变形将地球表面连续和完整地表示在平面上时，就必然会产生这种或那种歪曲，在地图投影中我们称它为变形。虽然可以通过投影选择的方法使所采用的投影尽可能地适合于某种地图的要求；但是变形总是客观地存在于每个地图投影中，因而也存在于所有的地图上。二、简答题1简要说明弧段及多边形之间的拓扑关系。拓扑关系：所谓拓扑关系是指明确定义物体之间的空间关系的一种数学方法，在地理信息系统中,表示空间关系的方法主要有以下5种:1）区域定义：多边形由一组封闭的线来定义。2）临接性:用多边形-弧段结构来确定多边形相互之间的邻接关系。

14、3）连通性：以弧段节点结构来确定弧段与弧段之间的连通性,多用于路径分析、最佳路径计算、网络流程分析等。4）方向性：由起点至终点即确定了一个方向。5）包含性：指面状物体包含哪些线状物体和点状物体. 如一个省内有多少个城市，城区内分布哪些小学、一个居住小区内配套设施如何等等。2分别说明栅格数据和矢量数据的特点，并对二者的数据格式进行比较。矢量数据优点：提供更严密的数据结构；提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析；图形输出美观，接近于手绘。矢量数据缺点：比栅格数据结构复杂；叠加操作没有栅格有效；表达空间变化能力差；不能像数字图象那样做增强处理。栅格数据优点：数据结构简单；叠

15、加操作易实现，更有效；能有效表达空间可变性；便于做图象的有效增加。栅格数据缺点：数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决；难以表达拓扑关系；图形输出不美观，线条有锯齿。3基于GIS进行空间数据管理的主要模式。空间信息库的构建是和空间信息的存储模式相对应的，经历了以下四个阶段：文件管理模式混合管理模式数据库中间件管理模式纯数据库管理模式4地图投影基本原理及GIS中的作用。地图投影，就是按照一定数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点位的地理坐标（,）与地图上相对应的点位的平面直角坐标（x，y）或平面极坐标（,）间，建立起一一对应的函数关系。基本原理：在两个点集之间建立一一映射关系；因

16、为地球是一个不规则的球体，地图投影即是将地球表面的地理坐标转换为平面坐标的过程。空间信息系统不能仅依靠地理坐标，必须要有平面坐标，地图投影对空间信息系统来说是不可缺少的。地图投影的使用保证了空间信息从地理坐标变换为平面坐标后能够保持在地域上的联系和完整性。在GIS中的作用：空间信息系统的处理对象空间信息需要有共同的地理坐标和平面系统；对于不同来源的地理信息，需要统一在同一个地理定位框架内。要确定真实的地理坐标、面积、周长等空间特征，需要进行投影。5栅格数据的数据组织方法。(1) 以像元为记录的序列，可节省存贮空间；(2) 以层为基础，每层以像元为记录序列，形式简单； (3) 以层为主，每层以多

17、边形为序列，可节省用于存贮属性的空间。6地理信息系统的主要软硬件组成及主要功能。GIS软件是系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作，包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面等。按照其功能分为：1、 GIS专业软件：指具有丰富功能的通用GIS软件，它包括了处理地理信息的各种高级功能，可作为其他应用系统建设的平台。代表产品有ARC/INFO、MAPINFO、SUPERMAP、MAPGIS等等。2、 数据库软件：用于支持复杂空间数据的管理，具有快速检索、满足多用户并发和数据安全保障等功能。如ORACLE、SQL Server、SDE等等。3、 系统管理软件：指计算机操作系统，关系到G

18、IS软件和开发语言使用的有效性，因此也是GIS软硬件环境的重要组成部分。GIS的硬件组成包括计算机主机、GIS外部设备、GIS网络设备。GIS的主机包括各类型工作站/服务器和微机。GIS的外部设备包括输入设备（数字化仪、扫描仪、测量仪等）、数据存储和传输设备（硬盘、光盘、磁带等）、输出设备（绘图仪、显示装置、打印机等）。GIS网络设备包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。7地理信息系统软件开发的三层结构体系。（1）计算机各种硬件。包括计算机、数据输入输出设备、存储设备。（2）GIS的软件配置。包括操作系统软件、数据输入、查询分析软件、图像处理、网络管理软件、信息输出软件。（3）GIS的人员配置

19、。包括项目经理、技术组、数据库经理、数字化操作员、系统操作员、应用分析软件经理、程序编写员等。8简述地理信息系统空间数据的误差来源。（1）数据采集阶段：实地测量误差，地图的误差，航测遥感数据分析误差；（2）数据输入阶段：在数字化过程中由操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界如地类界引起的误差。（3）数据存贮阶段：数字存贮有效位不能满足，空间精度不能满足。（4）数据操作阶段：类别间的不明确，边界误差，多层数据叠加误差，多层数据叠加所产生的裂缝。（5）数据输出阶段：比例尺误差；输出设备误差，媒质不稳定误差，如图纸的伸缩。（6）成果使用阶段：用户错误理解信息造成的误差，不正确地使用信息造成

20、的误差。9地理信息系统空间数据与属性数据的关系。空间数据以图斑等元素表达，属性数据以记录形式表达，每条记录对应每个图斑，表达空间数据的属性，两者共同构成地理要素。其中属性数据是地理信息系统区别于CAD等制图软件的重要方面。10地理信息系统的组成及其功能。一个典型的地理信息系统应包括三个基本部分：计算机系统（硬件、软件）、地理数据库系统、应用人员与组织机构。（1）计算机系统。包括硬件系统（各种实际物理装置的总称，如测绘仪、扫描仪、数字化仪、打印机等等）和软件系统（必须的各种程序，包括系统软件、地理信息系统软件和应用分析程序）；（2）地理数据库系统。由数据库实体和地理数据库管理系统组成。（3）地理

21、信息系统的系统开发、应用管理人员与组织机构。GIS的功能主要包括： 空间数据采集 空间数据处理(包括编辑) 空间数据存储 分析模型建立 空间信息分析 空间信息输出 各种地图制作11空间数据的内插方法。是指通过已知点或分区的数据推求任意点或分区数据的方法就称为空间数据的内插方法。根据已知点和已知分区数据的不同,将空间数据内插分为点的内插和区域的内插。点的内插是研究具有连续变化特征现象（例如地面高程等）的数值内插方法。根据内插精度的不同，可以将点的内插法分为精确和概略的两类。但是，不论采用何种内插方法，建立按一定网络（例如三角网、格网等）形式排列的地面点高程数据，一般需要经过数据取样，数据处理和数

22、据记录三个过程。数据取样是指数据点的选取和坐标的确定；数据处理是以数据点作为控制基础，用某一数学模型来模拟地表面，进行内插加密计算，确定三角网或格网节点处的特征值；数据记录是将建立的节点特征值记录于存储器内，以供分析应用。区域的内插是研究根据彝族分区的已知数据来推求同一地区另一组分区未知数据的内插方法。区的数据来推求目标的数据，可以采用以下两种方法。1、叠置法2、比重法比重法是根据平滑密度函数的原理，将源区的统计数据从同质性改变为非同质性，而非同质性代表着一般社会经济现象的普遍特点。12简述地理信息的基本特征。定位特征，一般用公共的定位坐标系统来实现，如精纬网；多维结构特征，指在二维结构基础上

23、，将一些相关属性信息形成多为结构；时序特征。即地理信息具有动态性，因此不同时期的同一地区的地理信息存在较大差别。可以讲地理信息分为不同时段的数据集合。13简述地理信息空间几何对象的主要类型。主要包括点、节点、线、面、弧线、点是指用一对X、Y坐标表示空间要素的几何对象。线是指x和y坐标对点集的有序集合。面是指具有相同起点和终点坐标的x和y坐标对点集的有序集合。14数字地形模型的构建与应用。数字地形模型（DTM）是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。按平面上等间距规则采样，或内插所建立的数字地面模型，称为基于栅格的数字地面模型，可以写成以下形式：DTM

24、=Zi,j,i=1,2,3,m-1,m;j=1,2,3,n-1,n。式中，Z为栅格结点（i，j）上的地面属性数据，包括土地权属、土壤类型、土地利用等。当该属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型（DEM），它是各种地学分析、工程设计和辅助决策的重要基础性数据，有着广泛的应用领域，例如在地学分析中，用于自动提取各种因子，制作地形剖面图和划分地表形态类型；在工程勘测和设计中，可用于各种线路的自动选线、库坝的选址，以及土方、库容和淹没损失的自动估算等；通过与各专业部门数据的匹配分析，还可进行遥感影像地形畸变的自动校正，以及进行土地利用规划的研究等等。15简述地理信息专题图制作的主要方法。地理信息专

25、题制作是地理信息进行空间可视化的一个重要工具和主要空间数据表现形式，基专题图制作方法包括单一符号制图、点密度图、单值符号图、渐进符号图、数值统计图等专题图方法。16地理信息系统与计算机制图(CAD)关系剖析。相同：GIS与CAD系统都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。区别:CAD 处理的多为规则几何图形及其组合，图形编辑及处理极强，属性功能相对较弱。而GIS处理的多为地理空间范围内的各种自然目标和人工目标，图形关系复杂，需要有丰富的符号库和属性库。GIS需要有较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作十分频繁，且多具有专业化特征。此外，CAD一般仅在单

26、幅图上操作，海量数据的图库管理能力比GIS要弱。17GIS产生、发展过程及主要技术发展趋势。GIS 产生：GIS 的发展依赖于计算机技术的发展，尤其是计算机图形学的发展。GIS 萌芽于20 世纪 60年代初，是由加拿大的 Roger F.Tomlinson和美国的Duane F.Marble在不同地方不同角度提出的。发展过程：20世纪60年代：开拓发展阶段，机助制图、量算分析 70年代：巩固阶段，大容量、图形化人机交互 80年代：突破阶段，微机GIS软件产品、应用扩展 90年代：社会化阶段，空间信息产业、WebGIS新世纪：空间信息基础设施、数字城市、数字地球主要技术发展趋势：由传统的模块式G

27、IS包式GIS核心式GIS，组件GIS、WebGIS、嵌入式GIS的方向发展。组件化：构件技术是一种二进制标准，即 EXE 和 DLL 程序标准。它使得其它的 DLL 或 EXE程序能够操纵、共享和访问由某个EXE或DLL程序（即构件）所提供的方法和数据。构件技术极大地推动了软件业的发展，这是因为：构件的开发和使用完全独立。提供了一种必要的机制，使得一个构件可以在它自己的过程中，透明地访问和操纵其它过程的方法和数据。构件技术体现了面向对象的设计思想，具有独立性、封装性，隐蔽实现的细节，支持互操作的规范化界面；具有关联性、继承性、聚合性和类库机制，以支持复用。构件是双向和语言无关的，这意味着我们

28、可以使用不同的语言来开发构件，而构件也可以被不同的语言来使用。网络化分布式：分布式GIS的发展是以分布式计算技术的发展为依托的。分布式计算技术的发展经历了“文件共享分布式对象技术Agent技术”，前两者主要以客户/服务器结构为核心，后者是目前倍受软件界关注的分布式技术，它突破了客户/服务器结构，试图实现分散对等的协同计算的理想模式。当前分布式GIS平台广泛采用的就是分布式对象技术。由于受传统的客户/服务器结构的限制，基于分布式对象技术的GIS应用难以满意地解决GIS研究中存在的问题以及面临的挑战。而Agent技术将极大地推动分布式计算技术的发展，同时也将对GIS的发展产生深刻的影响。在社会经济

29、发展方面，GIS技术已经渗透到国民经济的各个领域，从国土资源规划、设施管理、环境保护、水利资源利用、商业空间分析等，成为国民经济发展不可缺少的一个重要IT技术。18简述地理信息专题图制作的主要方法。地理信息专题制作是地理信息进行空间可视化的一个重要工具和主要空间数据表现形式，基专题图制作方法包括单一符号制图、点密度图、单值符号图、渐进符号图、数值统计图等专题图方法。19简述空间分析的原理及空间分析的各种方法（至少说明三种）。（1）空间信息量算法。是空间信息分析的定量化基础。包括：质心量算、几何量算、形状量算。（2）空间信息分类法。包括：主成分分析、层次分析法、系统聚类分析、判别分析。（3）叠加

30、分析法。包括：多边形叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加。（4）网络分析法。包括：路径分析、地址匹配、资源分配。（5）缓冲区分析法。（6）空间统计分析法。包括：常规统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析、专家打分模型。20简述地理信息系统的主要应用领域（至少在三个方面的应用）。政府部门：城市规划、土地管理、环境与资源、旅游、军事、税务交通；企业应用：管网、电信、自来水、商业/广告、物流、电力、银行；公众服务：社区管理、LBS(Location Based Service)、旅游、咨询、医疗、咨询、位置查询。21简述地理信息可视化的方式。答题要点：1）地理信息可视化的方式一般有三种：矢量地

31、图方式、栅格图像方式、统计图表方式。2）分别对三种方式作简单的解释和描述。22简述数字地球的关键技术。（1）计算科学技术: 随着高速计算机的使用,才能模拟那些不容易观察到的现象,并能更好地理解已经观察到的数据。（2）大规模存储技术: 数字化地球将要求存储1015字节的信息。（3）高分辨率卫星图象技术: 卫星图象分辨率达1米的商业卫星系已于1999年投入运营。（4）宽带网络技术: 当前,电讯营运者已经在试验每秒10亿信息单位的网络, 1015信息单位的网络技术是因特网下一代的技术目标之一。（5）互操作性: 因特网和万维网之所以能够取得成功,关键在于达成统一的协议.这样,有关的地理信息就能被共享。

32、（6）元数据: 元数据是指“关于数据的数据”以了解信息的名称位置作者或信息来源数据数据形式分辨率等有助于建立其他的地理坐标信息系统。23简述地理信息专题地图制作的主要方法专题地图：是把专题现象或普通地图的某些要素在地理底图上显示得特别完备和详细，而将其余要素列于次要地位，或不予表示，从而使内容专题化的地图。专题地图制作实际上是对空间对象的属性数据进行符号表达。属性数据通常有两种类型：一种是用字符表示的定性描述数据；一种是用数值表示的定量数据。定性数据常采用质底法、范围法或面状填充的符号法。定量数据适应于分级统计图法、点描法、点符号法、线符号法等。在专题地图的制作过程中，首先根据图层选择属性表和

33、属性项，然后选择制图方法。如果属性是字符型，选择质底法等方法，则系统会根据空间对象的特性在空间对象内填充相应的颜色、面状符号、晕线等。这种过程与普通地图的面状地物的符号化过程基本类似。如果属性是数值型，制作专题地图时，相对复杂一些，需要将属性值的大小转化为符号的大小。24. Featuredataset 与FeatureClass的区别与联系Featuredataset是具有相同空间参考的 FeatureClass的集合,在 Featuredataset里可以创建拓扑,几何网络等,就是为了保证 Featureclass的空间参考一致,Featuredataset里的 Featureclass不

34、要求几何类型一致的。同一个 Featuredataset里可以包含点,线,面等多个类型。25. 数据探查的基本要素。GIS中的数据探查必须涉及基于地图的数据操作、属性数据查询和空间数据查询。描述性统计量包括如值域、中值、平均值、方差、标准差等。数据探查中的图形包括线状图形、柱状图、累积分布图、散点图、泡状图、盒状图等。26. 矢量数据分析方法。矢量数据模型用点及其X、Y坐标来构建点、线和多边形的空间特征。矢量数据分析是基于点、线和多边形的几何对象，且分析结果的准确性取决于这些对象的位置和形状的准确性。矢量数据分析方法主要包括：缓冲区分析，缓冲区分析包括点、线、面地图要素的缓冲区分析；地图叠置分

35、析，即将两个要素图层的几何形状和属性组合在一起的分析，叠置的方法包括Union,Intersect,Difference,Identity等；模式分析，该方法包括点模式分析、空间自相关分析、G统计量；要素操作分析，包括 Dissolve、Clip、Append、Eliminate、Update、Erase、Split等方法。27. 何谓缓冲区分析？举例说明它在GIS 中有何作用？根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区域，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。缓冲区的作用：缓冲区作为保护区被应用于规划与管理；缓冲区可以作为中立地

36、带；多环缓冲可以作为一种采样方法。28. 什么是地貌晕渲图？影响地貌晕渲图的主要因子有哪些？模拟在太阳光与地表要素相互作用下的地形容貌。通过计算每个 DEM格网单元的相对辐射值或入射值，进而转换成照明值或灰度值（0-255）。面光的山坡明亮而背光的山坡阴暗。可增加丘陵和山区地区描述高差起伏的视觉效果。控制地貌晕渲图效果的因子有四个 （1）太阳方位角；（2）太阳高度角（3）坡度（4）坡向。29. GIS空间数据结构模型主要有几种？请比较其在表达地理空间信息的优缺点。主要有两种结构模型：矢量结构和栅格结构矢量结构数据优点：提供更严密的数据结构；提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，

37、如网络分析；图形输出美观。矢量结构数据缺点：比栅格数据结构复杂；叠加操作没有栅格有效；表达空间变化能力差；不能像数字图象那样做增强处理。栅格结构数据优点：数据结构简单；叠加操作易实现，更有效；能有效表达空间可变性；便于做图象的有效增加。栅格结构数据缺点：数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决；难以表达拓扑关系；图形输出不美观，线条有锯齿。30. 请阐述GIS主要组成部分和主要功能有哪些？GIS的构成：（）系统硬件；（）系统软件；（）数据；（）用户。GIS 的主要功能：（）空间数据的采集和输入；（）空间数据的编辑与管理；（）空间数据的处理与转换；（）空间查询与空间分析；（）空间数据的显示与输出。

38、31. 反距离加权插值原理及方法。反距离加权插值Inverse Distance to a Power,也可以称为距离倒数乘方法。距离倒数乘方格网化方法是一个加权平均插值法，可以进行确切的或者圆滑的方式插值。方次参数控制着权系数如何随着离开一个格网结点距离的增加而下降。对于一个较大的方次，较近的数据点被给定一个较高的权重份额，对于一个较小的方次，权重比较均匀地分配给各数据点。计算一个格网结点时给予一个特定数据点的权值与指定方次的从结点到观测点的该结点被赋予距离倒数成比例。当计算一个格网结点时，配给的权重是一个分数，所有权重的总和等于 1.0。当一个观测点与一个格网结点重合时，该观测点被给予一个

39、实际为 1.0 的权重，所有其它观测点被给予一个几乎为 0.0 的权重。换言之，该结点被赋给与观测点一致的值。这就是一个准确插值。距离倒数法的特征之一是要在格网区域内产生围绕观测点位置的"牛眼"。用距离倒数格网化时可以指定一个圆滑参数。大于零的圆滑参数保证，对于一个特定的结点，没有哪个观测点被赋予全部的权值，即使观测点与该结点重合也是如此。圆滑参数通过修匀已被插值的格网来降低"牛眼"影响。32. 地理空间数据挖掘（Geospatial Data Mining）的内涵。地理空间数据挖掘（GeospatialDataMining）的是数据挖掘的一个研究分支，

40、其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。由于空间数据具有海量、多维和自相关性等特征，使得地理空间数据挖掘更为复杂。33. 探索性空间数据分析（Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA）探索性空间数据分析（Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA）是利用统计学原理和图形图表相结合对空间数据的性质进行分析、鉴别，用以引导确定性模型的结构和解法的一种技术，本质上是一种“数据驱动”的分析方法。ESDA 技术注重研究数据的空间相关性与空间异

41、质性，在知识发现中用于选取感兴趣的数据子集，以发现隐含在数据中的某些特征和规律。相对于传统的统计分析而言，ESDA 技术不是预设数据具有某种分布或某种规律，而是一步步地、试探性地分析数据，逐步地认识和理解数据。34. 地理空间数据分析地理空间数据分析是地理学和地理信息科学领域的重要研究内容，它通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。35. 地理空间数据聚类地理空间数据聚类是按照某种距离度量准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。

42、该方法把空间数据库中的对象分为有意义的子类，使同一子类内部的成员有尽可能多的相同属性，而不同的子类之间差异较大。36. 确定性空间分析确定性空间分析是指分析处理确定性空间数据或解决确定性空间问题的方法，它是高级空间分析的基础。从算法来看，确定性空间分析的算法基本上是基于经典数学方法建模的，其在 GIS空间分析技术中已经相当成熟。37. 时空数据分析时空数据分析的基础是时空数据模型，时空数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。目前，较典型的时空数据模型概括起来有以下四种：（1）把时间作为新的维数；（2）面向对象建模；（3）将时间作为属性附加项；（4）基于状态和变化建模。38. 投

43、影变形及有关影响因素分析将地球表面连续和完整地表示在平面上时，就必然会产生这种或那种歪曲，在地图投影中我们称它为变形。虽然可以通过投影选择的方法使所采用的投影尽可能地适合于某种地图的要求；但是变形总是客观地存在于每个地图投影中，因而也存在于所有的地图上。地图投影的变形，通常可分为长度、面积和角度三种变形，其中长度变形为最基本的因素。但在某些地图投影中个别点或方向上可以做到无长度变形。例如：在正轴等距离的种投影中，沿所有经线都保持长度不变；在斜轴等距离的投影中沿所有垂直圈保持长度不变；在其它投影中一般只是沿标准纬线或某些点、线保持长度不变。39.地理配准的主要步骤地理配准一般要经过选择坐标系统、

44、添加控制点、检查残差、选择地理配准方法以及进行地理配准等几个步骤。40. 云GIS的内涵所谓云GIS，就是将云计算的各种特征用于支撑地理空间信息的各要素，包括建模、存储、处理等等，从而改变用户传统的GIS应用方法和建设模式，以一种更加友好的方式，高效率、低成本的使用地理信息资源。三、论述题1论述当前GIS发展趋势。组件化：构件技术是一种二进制标准，即 EXE 和 DLL 程序标准。它使得其它的 DLL 或EXE程序能够操纵、共享和访问由某个EXE或DLL程序（即构件）所提供的方法和数据。构件技术极大地推动了软件业的发展，它提供了一种必要的机制，使得一个构件可以在它自己的过程中，透明地访问和操纵

45、其它过程的方法和数据。构件技术体现了面向对象的设计思想，具有独立性、封装性，隐蔽实现的细节，支持互操作的规范化界面；具有关联性、继承性、聚合性和类库机制，以支持复用。 构件是双向和语言无关的，这意味着我们可以使用不同的语言来开发构件，而构件也可以被不同的语言来使用。网络化分布式：分布式GIS的发展是以分布式计算技术的发展为依托的。分布式计算技术的发展经历了“文件共享分布式对象技术Agent技术”，前两者主要以客户/服务器结构为核心，后者是目前倍受软件界关注的分布式技术，它突破了客户/服务器结构，试图实现分散对等的协同计算的理想模式。在社会经济发展方面，GIS技术已经渗透到国民经济的各个领域，从

46、国土资源规划、设施管理、环境保护、水利资源利用、商业空间分析等，成为国民经济发展不可缺少的一个重要IT技术。2叙述一种有代表性的GIS商业化软件的主要功能。ERSI的ARC/INFO软件，由美国环境系统研究所(ERSI)开发，是当今功能最强大，市场占有率最高、影响最大的商业 GIS 软件。ERSI于 1982年推出 ARC/INFO以来，不断对技术进行改进完善和软件升级。2000年推出了ARC/INFO 8。2010年推出 ArcGIS 10.0。采用模块化设计，应用当前最新的程序设计思想，数据库和网络技术，其主要功能有：数据输入和编辑；数据处理和集成；数据查询和显示；地理数据管理；用户界面定

47、制；数据输出，空间分析与可视化表达，并支持组件式二次开发功能。3试述WEBGIS的实现技术。CGI模式：这是一种瘦客户的简单客户/服务器结构。客户端基本不含GIS功能，只是Web浏览器，所有GIS功能全部集中在服务器端。Server API模式：Server API模式类似于CGI模式，不同之处在于CGI程序是单独可以运行的程序，而Server API往往依附于特定的Web服务器。GIS 插件模式（GIS Plug-ins）：鉴于CGI模式的不足，人们提出了浏览器插件技术。浏览器插件是指能够同浏览器交换信息的软件，第三方软件开发商可以开发插件以使浏览器支持其特定格式的数据文件。利用GIS插件，

48、可以将一部分服务器的功能转移到客户端。Java Applet（Java小应用）模式：运行时，Applet从服务器下载，不需要进行软件安装。构件模式：GIS构件可以象Java Applet一样嵌入到HTML文件中，在因特网上运行。与Java Applet相比，构件可以进行本地磁盘操作，安全性较差，但优点是执行速度快。GML 模式：空间信息通常与特定的 GIS 产品绑定。换言之，空间信息具有各种各样的结构，用户只能使用特定的GIS平台来访问某个空间信息。4试述GIS的空间分析原理及主要空间分析方法。1）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

49、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。2）主要的空间分析方法包括：空间查询空间量算缓冲区分析叠加分析网络分析空间统计分析空间插值简单的空间分析复杂的空间分析数字高程模型（数字地形模型） 面向应用的分析空间建模与空间决策支持系统5试析地理信息系统空间数据与属性数据的关系。答题要点：1）简要说明地理信息系统空间数据的概念，表达方式；2）简要说明地理信息系统属性数据的概念，表达方式；3）从概念入手，分析说明地理信息系统空间数据（主要指图形数据）与属性数据之间的相互关系。6试述GIS在3S中的应用。答题要点：1）解释3S（GIS、RS、GPS）技术的基本概念，发展现状；2）从地理

50、信息（空间数据）的获取、表达、应用三方面入手，如遥感技术、全球卫星定位技术的发展为 GIS，提供了多元化、多途径的系统空间数据的获取手段， GIS技术的发展由为RS与GPS的应用提供了更为广泛的应用平台等方面，说明3S技术集成是必然的发展趋势。7试析3S集成技术及发展趋势。3S包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）。GIS是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。RS指的是通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。GPS是利用卫星进行

51、点位测量和导航技术的一种。GIS具有以下基本功能：1、 理数据采集功能，包括键盘数据采集、手扶跟踪数字化、地图扫描数字化、实测地图数据输入、GPS数据采集。2、 地理数据管理功能，包括地理属性数据管理和地理空间数据管理。3、 空间分析与属性分析功能。地理信息的可视化表现，包括数字地图的显示、3S包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）。RS 指的是通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。GPS是利用卫星进行点位测量和导航技术的一种。GIS 是分析、处理和显示空间数据的系统，而遥感影像则是空

52、间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据。因此，GIS和 RS很容易在数据的功能上进行集成。GPS与 GIS的集成主要是利用 GPS的实时空间定位数据以及 GIS的地图数据和空间分析技术，来实现不同的具体应用目标，包括定位、测量、监控与导航。3S 技术为科学研究、政府管理、社会生成提供了新的观测手段、描述语言和思维工具。3S结合应用，三者相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即 RS 和 GPS 向 GIS 提供或更新区域信息及空间定位，GIS进行相应的空间分析，提取有用的信息，进行综合集成，为决策提供科学的依据。3S 集成应用领域包括：车辆导航与监控、海洋资源开发利用、精细农业、土地

53、利用、全球变化8数据库管理系统有哪几种模型？比较它们的优缺点，并指出是否适合GIS空间数据的管理。空间数据管理主要包括文件管理模式、混合管理模式、数据库中间件管理模式、纯数据库管理模式。文件管理模式是指空间实体数据的几何部分和属性部分都存放在文件当中，空间信息库是基于文件系统构建的，提供了一系列的数据管理工具和访问接口。其优点是空间数据的几何部分和属性部分完全统一，数据的顺序存取效率非常高，但随机查询操作非常困难。混合管理模式空间实体数据的几何部分存放在文件当中，而属性部分则存放在数据库中。数据库中间件管理模式是指空间实体数据的几何部分和属性部分都存放在数据库中，几何数据作为一个整体存放在一个

54、长二进制域段中。空间信息库是在数据库系统之上构建的，提供了一个连续的空间数据模型。其优点是充分利用数据库系统所提供的各种服务对地理空间数据进行组织、存储和管理，而将主要精力集中在在最具 GIS 特征的问题的研究上，如空间视图和空间索引。纯数据库管理模式是指空间实体数据的几何部分和属性部分都存放在数据库中，几何数据作为一个整体存放在一个长二进制域段中。空间信息库是在现有数据库系统之上进行扩充的，空间索引以及一些基本的空间分析功能都嵌入在数据库系统中，并提供空间查询语言直接在数据库中对空间数据的操纵。9举例说明空间叠加分析和缓冲区分析的异同点。叠加分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素的

55、操作，其结果不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。它对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。例如，人口普查区和校区叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形。例如湖泊和河流周围的定界，汽车服务区的选择，民宅远离街道网络缓冲区的建立等。10地理信息系统工程设计与应用开发的全过程。答题要点：1）首先说明地理信息系统的设计与开发，应该遵循软件工程规范化的原则；其过程应与一般的软件工程开发基本相同；2）由于地理信息系统的特殊性，决定了其开发方式存在着一定的个性。如系统开发可以是一次开发、基于GIS控件的而次