GIS和空间分析的基本方法及高考语文试卷

第一部分GIS和空间分析的基本方法PAGEPAGE181第一章ArcGIS入门：数据管理及基本的空间分析工具1地理信息系统（GIS）是一种计算机信息系统，用于获取、存储、处理、查询、分析及显示地理数据。在GIS众多功能中，制图一直是它的一项主要功能。本章的首要目的是演示如何借助GIS进行电脑制图。主要技巧包括空间与非空间（属性）数据的管理以及二者之间的联系。但是，GIS远不只是一种制图工具，随着GIS软件功能越来越强大，界面越来越友好，它在空间分析中的应用越来越广。本章第二个目的是介绍GIS的一些基本空间分析工具。1A，通过绘制库婭霍加县的人口密度分布图来演示基于GIS作图的基本过程。第1.3节介绍ArcGIS中基本的空间分析工具，包括空间查询、空间连接、地图叠加等。第1.4节为案例1B，演示了一些空间分析工具：提取克里夫兰市的普查小区，生成多边形邻接矩阵。在高级空间统计研究如空间聚类和空间回归分析中，我们常常用多边形邻接矩阵来定义空间权重（参见第九章）。本书假设读者具有初极GIS知识。本章不会涵盖所有的ArcGIS功能。相反，它只是回忆ArcGIS的主要功能，给读者一个”热身赛”,以便引导读者继续学习章节中的一些高级空间分析方法。2因为本书选择ArcGIS作为主要的软件平台，所以有必要简单介绍一下它的主要模块及功能。ArcGIS是美国环境系统研究所（ESRI）2021年发布的一种基于图形界面（GUI）的软件平台，用以代替以前基于命令行的ArcInfo。ArcGIS包括3个主要模块：ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox。ArcCatalog用于查看、管理空间数据文件。ArcMap用于显示、分析、编辑空间及属性数据。ArcToolbox整合了各种数据管理和数据分析工具箱，包括地图投影管理、数据格式转换以及实现早期的ArcInfo命令。在ArcGIS9.0中，ArcToolbox可以从ArcMap或ArcCatalog界面中激活。大部分（但不是全部）早期ArcInfo命令都可以在ArcGIS中实现。对于有些命令或功能，我们作空间分析还是用的较勤,仍然需要用到ArcInfo的命令行界面。例如，在附录1中讨论了如何用ArcInfoWorkstation来读取、输出ASCII文件。第二章中的案例2介绍了如何用ArcInfoWorkstation来计算网络距离。2地图投影及空间数据模型GIS不同于其他信息系统的一个显著特点是它能够管理地理或空间（区位）数据。为了理解这一点，我们需要具备地理坐标系统的基础知识，例如，我们需要了解经纬度及用x、y坐标在各种平面坐标系上的表示方法。将地球的椭球外表转换为平面，或在不同平面坐标系之间进行转换的过程称为地图投影。在ArcGIS中，ArcMap会自动地将不同坐标系的数据转化为最先添加的图层坐标系，这个过程一般称为即时投影变换（on-the-flyreprojections）。但是，如果数据量较大的话，这个过程可能会花很多时间。所以，同一个项目里面的所有图层最好用同一种投影。美国常用的投影有两种：通用横轴墨卡托投影（UTM）和州平面坐标系统（StatePlaneCoordinateSystem，SPCS）。严格来说，SPCS并不是单一的一种投影，它可能使用三种投影中的一种：兰伯特等角圆锥投影、横轴墨卡托投影、斜轴墨卡托投影。为了尽量减少变形，南北向长条形的州或地区使用横轴墨卡托投影，东西向长条形的州或地区使用兰伯特等角圆锥投影。有些州（如阿拉斯加、纽约州）可能用不只一种投影。更多内容，读者可以参阅ESRI公司ArcGIS光盘上的“理解地图投影”PDF文件。在ArcGIS中查看空间数据图层的投影，可以在ArcCatalog中点击该图层，然后选择Metadata>Spatial，或者在ArcMap右键单击图层，依次选择layer>Properties>Source。在ArcToolbox中进行投影相关操作的方法为：依次点击DataManagementTools>ProjectionsandTransformations，在投影与变换工具箱（ProjectionsandTransformations）下，投影定义工具（DefineProjection）将新建一个包含投影参数的投影文件（PRJ），或者矫正原来的错误投影。投影定义工具只是标记地理数据的正确坐标系统，坐标系统本身不会被改变。对于矢量空间数据，选择Feature>Project，将坐标系统从一种投影转换到另一种投影，并生成一个新的图层。本工具中提供了如下一些选项：创建新坐标系统，使用一个现存的坐标系统，从一个地理数据中输入坐标系统。对于栅格数据，则选择Raster>ProjectRaster.3GIS可以处理矢量和栅格两种空间数据。在处理矢量数据时，GIS用地理坐标点来构建点、线、面等要素；在处理栅格数据时，GIS借助按行列排列栅格单元来表征空间要素。栅格数据的结构比较简单，模型构造相对容易。社会经济应用中大多使用矢量数据，本书的大部分GIS应用也使用矢量数据。大部分商业GIS软件都提供了矢量、栅格数据的互相转换。在ArcGIS中，可以通过调用ArcToolbox中的转换工具（ConversionTools）来实现。3ESRI公司的早期GIS软件使用coverage数据模型。后来在开发ArcView软件包时，采用了shapefiles数据模型。在ArcGIS8及以后的版本中，开始使用geodatabase模型，代表了面向对象数据模型的新趋势。面向对象的数据模型把物体的几何特征（空间数据）也当作一种属性数据来存储，而传统的coverage和shapefiles模型是将空间和属性两种数据单独存储的。一般而言，社会经济分析中的空间数据和属性数据常常来自不同的渠道，在用GIS进行制图或分析之前的一个基本任务是把他们连接在一起。这就涉及到下面将要介绍的属性数据管理了。属性数据管理及属性连接GIS数据分为两类，即空间数据和属性数据。空间数据表征地图要素的几何特征，属性数据则描述要素的一些特征。属性数据往往以表格或表格文件的方式存储。Shapefile属性表使用dBase数据格式，ArcInfoWorkstation使用INFO格式，geodatabase表格使用MicrosoftAccess格式。ArcGIS也能够读取几种ASCII数据格式，包括逗号分隔和tab分隔的文本文件。附录1讨介绍了用ArcGIS输入/输出ASCII数据的方法，如果要用GIS和其它软件（如SAS）进行高级分析，或者自己编写一些程序来完成复杂的任务，这种数据转换是非常重要的操作。基本的数据管理任务，有些用ArcCatalog或ArcMap都可以实现，而其他一些任务则只有其中一种工具可以完成。例如，新建数据表或删除/拷贝一个数据表都只能在ArcCatalog中实现（前面我们曾提到，ArcCatalog可以用于查看和管理GIS数据文件）。数据表的创建过程为：右键单击将要在里面创建数据表的文件夹，选择new即可。而要删除或拷贝数据表，只要在ArcCatalog中右键单击该数据表，然后单击Delete（或Copy）即可。4如果要在一个数据表中新增一个变量（可能是在shape文件属性表或dBase文件中新增一列或是在ArcInfoworkstation的INFO文件中新增一项），ArcCatalog和ArcMap都可以胜任。删除INFO文件中的某一项也可以任选ArcCatalog或ArcMap之一来完成；但是，删除dBase文件中的一列则只能用ArcMap来实现。例如，在shape文件属性表中新增一列，可以用ArcCatalog来实现，即右键点击shape文件>Properties>Fields，在空白行里面输入新建列的名字，并定义数据类型即可。在ArcMap中，则要先打开数据表>Options>AddField。在ArcMap中删除一列，可以打开数据表，然后右键单击该列，然后选DeleteField即可。如果要进行列之间数据的运算，可以用ArcMap：打开数据表>右键单击列>CalculateValues。此外，在ArcMAP中，可以通过右键单击列，然后选择Statistics来得到一些基本的统计参数。4在GIS中，我们常常使用的属性连接，是基于某一个相同列将两张表的信息连接在一起。被连接的表可能是一个与特定地理数据库有关的属性表，也可能是一个独立的数据表。在进行属性连接时，公共标签的名字可以不同，但它们的数据类型必须匹配。数据表之间的连接关系有多种：一对一、多对一、一对多、多对多。一对一或多对一连接是通过ArcGIS中的join来完成的。但是，一对多或多对多连接则不能用join来实现，这需要用ArcGIS中的relate来关联两张表，在关联的同时会保持两张表各自独立。在进行关联（relate）时，是从一张表中选取一条或多条记录，然后从另一张表中选取若干条关联记录。表1.1列出了上述连接的关系及所用的ArcGIS工具。连接（join）或关联（relate）是通过ArcMap来实现的。在地图目录中，右键单击空间数据或目标表格，然后依次选择JoinsandRelates>Join（或Relate），然后，在连接数据对话框中选择“Joinattributesfromatable”。连接只是暂时的，并不会新建数据表，如果退出项目时不保存的话，下次再打开时连接就没有了。可以把连接后的结果输出为新的数据表从而永久地保存。一旦属性信息连接到空间图层，我们就可以用ArcGIS方便地制图了。在ArcMAP中，右键单击图层，选择Properties，在弹出的对话框中选择Symbology。在这里，我们可以选取某一列指标来绘制地图，可以选择要素显示的颜色和图例，设置显示的模板。地图要素（比例尺、指北针、图例）可以从主菜单中插入（Insert）。1A：绘制俄亥俄州库娅霍加县人口密度模式图5对于那些不太熟悉GIS的读者，如果能够通过简单地点击几下鼠标就可以亲自绘制一张地图，则可以很快尝GIS的甜头,克服对GIS复杂性的神秘感。本节通过一个例子来演示如何在GIS连接空间和非空间信息，并用于绘制地图。在接下来的操作中，我们将演示第1.1节里面介绍的大部分功能。5完成一个GIS项目开始之前先要收集相关数据。一般而言，我们可以使用现存的数据。在美国社会经济应用研究中，美国人口普查局发布的拓扑集成地理编码参照文件（TIGER）及十年一度的人口普查数据是空间数据和属性数据的主要来源。这两种数据都可以从普查局的网站下载（）。熟练的ArcGIS用户可以直接下载TIGER数据，然后用TIGER转换工具提取所需空间数据。依次点击ArcToolbox里面的CoverageTools>Conversion>ToCoverage>AdvancedTigerConversion（或BasicTigerConversion）即可激活TIGER转换工具。转换过程可能会花些时间，而转换之后的数据可能还需要进一步的加工。所幸的是，一些网站提供了业已处理好的ArcGIS格式（shapefiles或coverage）的TIGER空间数据下载服务。ESRI发布ArcGIS软件时，附送有包含这些数据的光碟。如果空间数据是交换格式（e00）的，则可以很方便地进行转换：依次点击：ArcToolbox>CoverageTools>Conversion>ToCoverage>ImportfromInterchangeFile。在下面的案例中，我们将直接使用从ESRI网站下载的shapefile空间数据。尽管读者可以自己下载数据，但为方便起见，本书光盘中提供了所需数据：1.shape文件：tgr39035trt00；2.dBase文件：。在本书中，所有计算机文件、变量名以及某些工程中将要用到的命令行都用CourierNew字体。下面是分步介绍的操作过程。1.下载空间数据登录ESRI公司的网站，进入到2021年人口普查TIGER/LineData页面：。选择Ohio州Cuyahoga县，下载2021的普查小区数据，为压缩后的shape文件。解压后得到名为tgr39035trt00的shapefile图层。在tgr39035trt00这个文件名中，tgr表示它来源于TIGER文件，39是州的FIPS编码，035是县的编码，trt00表示2021的普查数据。Shapefile图层至少包含3个文件：.dbf、.shp、rj、.sbx、.avl、.xml。为方便起见，本书余下部分一律用单数形式的“shapefile”指代一个shapefile图层所有文件。在ArcCatalog中，查看shapefile文件tgr39035trt00的投影，发现它使用的是地理坐标系统。在ArcToolbox中，依次选择DataManagementTools>ProjectionsandTransformations>Feature>Project，激活投影变换对话框。在对话框中，选择作为输入数据，将输出数据命名为，定义输出坐标系统为UTM(zone17，unitsmeters)。在这里，我们从一个现存的数据集中提取投影文件来定义输出的坐标系统：点击“OutputCoordinateSystem”旁的图标，激活空间参照属性对话框>Import>clevbnd。图1.1为本任务的对话框。点击ok执行任务。3.计算shapefile文件中面要素的面积在ArcMap中（本书中除非特别说明，ArcMap是我们ArcGIS的默认工作环境），打开cuyautm的属性表，右键单击Options按钮，选择AddField，新增一列area，设置数据类型为双精度Double。右键单击列area，选择CalculateValues以计算面积。在对话框中，点击Advanced，在第一个文本框中输入下述VBA命令，DimdblAreaasdoubleDimpAreaasIAreaSetpArea=[shape]在第二个文本框，即“area=”下面的文本框中输入dblArea。点击OK计算面积。图1.2为计算面积的对话框例如。需要说明的是，在更新的ArcGIS版本（如9.2）中,计算面积很简单：右键单击列area，选择CalculateGeometry，然后在对话框中的Property项选Area、Units项选SquareMeters[sqm]以计算面积。77属性数据可以从上面同一个网站下载，选择“2021censustractdemographics(SF1)”即可。属性数据是整个俄亥俄州的数据，为dBase格式，SF1表示SummaryFile1（即基于普查短表的100%普查的汇总数据）。这里的dBase文件并不包含所有的普查变量。如要获取完整的普查数据，可以访问2021年人口普查网站：tml"。处理SF1、SF3等文件时，需要知道2021年人口普查数据的结构，并要用到一些数据分析软件如SAS、Access。SF3就是基于普查长表的1%抽样数据。5.提取凯霍加县的属性数据在ArcMap中，添加并打开表。点击表右下角的选项按钮（Options）>选择SelectByAttributes>输入SQL（结构查询语言）语句：county=’035’并按Apply，执行查询（第1.3节有更多关于ArcGIS的查询操作）。所有凯霍加县的数据将被选中。点击Options键，将结果输出（Export）名为cuya2k_popu.dbf的文件。如果愿意，可以把该文件中多余的数据列删去，只保留我们需要的STFID和POP2021两列。这一步可以略过，即直接将表连接到图层cuyautm，所得结果将自动去掉其他县的数据。这里设计这一步是为了让读者练习属性查询这一功能。6.连接空间数据和属性数据右键单击图层cuyautm>JoinsandRelates>Join，基于公共标签STFID将表连接到cuyautm。STFID是每个普查小区的唯一标志码，包含州（2位）、县（3位）及普查小区（6为）的编码。图1.3显示了空间数据和属性数据的连接方式及与地图要素的关系。7.添加并计算人口密度右键单击图层cuyautm，选择OpenAttributeTable，打开属性表以检查连接结果。在连接后的表中，列的名称由两部分组成，第一部分为原表名，第二部分为列名。例如，表示该列为cuyautm属性表中的area变量表示表tgr39000sf1trt.dbf中的STFID（变量名过长时会自动截短）。在本书后续讲解（例如计算公式、表连接等操作）中，除非为了强调，当我们提到列名称时，将省略源表名。单击Options按钮>AddField，新增一列popuden，此列将显示在cuyautm属性表的最后，但位于表cuya2k_popu.dbf第一列之前。右键单击列popuden，选择CalculateValues，输入公式1000000*[POP2021]/[area]。在公式中，POP2021和area都是通过直接双击最上面对话框中的列名称来实现的，这样既可以节省时间，也可以减少直接输入可能出现的错误。在本书后续讲解中，为简单起见，我们只列出计算公式如popuden=1000000*POP2021/area。注意到地图投影的单位是米，而人口密度的单位为每平方公里的人口数,所以我们公式中乘上了1000,000。8.绘制人口密度模式图右键单击图层cuyautm>Properties>Symbology>Quantities>GraduatedColors，基于popuden绘制人口密度图。我们可以尝试不同的分类方法、分类数及色彩方案。在主菜单中，选择View>LayoutView来预览地图。在主菜单中，选择Insert>Legend（ScaleBar,NorthArrow等），可以插入比例尺、指北针、图例等地图要素。图1.4为研究区内的人口密度图，北部的那一大片空白区域为伊利湖。本图中的人口密度分级是作图者自己定义(Customized)。1.3ArcGIS中的空间分析工具：查询、空间连接、地图叠加许多空间分析任务需要利用空间要素之间的位置关系，进行查询（queries）、空间连接（spatialjoins）及地图叠加（mapoverlays）。这三种都是空间分析的基本工具。查询包括属性（非空间）查询和空间查询。属性查询是基于属性表来提取在该属性表中的属性信息，或对应的空间图层中的空间信息。在ArcMap中进行属性查询，有两种方法（1）从主菜单中选择SelectionbyAttributes；（2）在一个打开的数据表中，选择Options按钮>SelectionbyAttributes。两种方法都是基于属性变量用SQL查询语句来选择空间要素（或只是简单地从一个独立的属性表中选取若干条记录）。案例1A第5步中已经用到了这个功能。在主菜单的Selection菜单下，另有一个选项为交互式选择方法（InteractiveSelectionMethod），就是用鼠标在屏幕（地图或属性表）上选择要素。与其他信息系统相比，GIS的一个独特之处在于它的空间查询能力，即能够基于不同图层要素之间的位置关系进行信息查询。主菜单Selection菜单有一个SelectionbyLocation选项，它可以基于一个图层中的要素与另一个图层中的要素之间的位置关系进行查询。可供查询的空间位置关系包括相交（intersect）、在一定范围之内（arewithinadistanceof）、完全包含（completelycontain）、完全在范围之内（arecompletelywithin），等等。查询（属性查询或空间查询）所得结果可以输出为新的数据文件：（1）用右键单击源图层，然后选择Data>ExportData，可以将查询所得空间要素输出为新的图层文件；（2）单击数据表中的Options按钮>Export，可以将结果保存为数据表。属性连接是基于两表的共同列进行的，而空间连接是基于两个图层空间要素的位置关系如重叠、近邻等来完成的。我们用源图层和目标图层来区分不同图层在空间连接时的作用相异：源图层的属性经过空间连接后就转换到目标图层中了。如果源图层中的一个对象对应于目标图层中的一个或多个对象，则是一个简单的空间连接（Simplejoin）。例如，将县域多边形图层（源图层）空间连接到学校位置（目标图层）的点图层，县图层的属性（如FIPS编码、县名、县长名）就转到那些落入县域边界内的学校。如果源图层的多个对象对应于目标图层的一个对象，就可能进行两种操作：汇总连接（summarizedjoin）和距离连接（distancejoin）。汇总连接是指将源图层的数值属性进行汇总（例如取平均值、求和、最小值、最大值、标准差、方差）后再将结果添加到目标图层中。距离连接是从源图层所有要素中寻找一个距离目标图层中的匹配对象最近的要素，然后将它的属性及距离值（为二要素之间的距离）添加到目标图层中。例如，我们可以将地理位置编码的犯罪数据（源图层）与普查小区（目标图层）进行空间连接，从而得到按普查小区汇总的犯罪数，这就汇总连接；我们也可以将公交站点图层（源图层）与普查街区重心的点图层（目标图层）进行空间连接，从而得到距离每个普查街区最近的公交站点，这就是距离连接。不同空间要素之间的连接方式多种多样（Price,2021:287-288）。表1.2是ArcGIS中各种空间连接的小结。与属性连接类似的是，空间连接是在ArcMap中实现：右键单击源图层>选择JoinsandRelates>Join。在连接数据对话窗口中，选择“Joindatafromanotherlayerbasedonspatiallocation”而不是“Joinattributesfromatable”。后者就是前面已经讲述的属性连接。地图叠加可以广义地定义为任何不同图层改变要素的空间分析。可以用ArcGIS来实现常用的地图叠加工具主要有：剪切（Clip）、相交（Intersect）、合并（Union）、缓冲区（Buffer）、多重缓冲区（MultipleRingBuffer）。剪切是用一个图层的边界来截取另一个图层。相交是取叠加两图层的公共部分即交集。合并是取两个图层的并集。缓冲区是基于点、线或面状要素向外扩展一定的缓冲距离形成面状要素。多重缓冲区是基于多个距离同时生成一系列的缓冲区。在ArcGIS9.0中，上述地图叠加工具分散在ArcToolbox>AnalysisTools中的不同位置：剪切在Extract工具库中，相交、合并在Overlay工具库中，缓冲区、多重缓冲在Proximity工具库中。本书用到的其他地图叠加工具包括：删除（Erase，参见第节第3步）、近邻（Near，参见第2.3.2节第2步）、点距离（PointDistance，参见第2.3.1节第2步）、边界合并（Dissolve，参见第4.3.1节第2步）、附加（Append，参加第4.3节）等。有读者可能已经注意到空间查询、空间连接及地图叠加之间的相似之处。事实上，许多空间分析任务可以用这三种方法中的任何一种来实现。表1.3列出了他们之间的区别。空间查询只是寻找并显示所需信息，它本身并不创建新的图层（除非我们将选中的要素输出成新的文件）。空间连接总是将连接结果保存为一个新的图层。空间连接与地图叠加有重要区别。空间连接只是识别输入图层空间要素之间的位置关系，它并不改变原来的空间要素，也不创建新的要素。在地图叠加过程中，一些输入要素被分割、融合或删去除以创建一个新的图层。地图叠加比空间连接的运算时间长，而空间连接的运算时间又比空间查询长。121.4案例1B：提取克里夫兰市的普查小区并进行多边形邻接分析12本例将用到随书光盘中的如下数据：1.shapefile文件cuyautm：俄亥俄州库亚霍加县的所有普查小区；2.coverage图层文件clevbnd：俄亥俄州克里夫兰市的边界。光盘中的所有coverage文件都是ArcInfo交换文件格式的（.e00），需要先进行格式转换：选择ArcToolbox的CoverageTools>ToCoverage>ImportFromInterchangeFile。这里的shapefile文件cuyautm是案例1A所得结果，但为了方便在光盘中也提供了这个数据，以便读者可以独立于案例1A进行下面的操作。Coverage文件clevbnd是从网上下载的。提取克里夫兰市的普查小区13很多情况下，GIS使用者需要从一个较大区域中提取一个较小的研究区。下面我们要做的就是从库亚霍加县中提取克里夫兰市的普查小区。将两个图层叠加后发现，clevbnd的边界跟cuyautm边缘处的普查小区边界不完全重合。Cuyautm包含更多的地理细节。虽然二者的边界不完全一致，但Cuyautm中各普查小区的重心都落在clevbnd边界之内。我们的目的就是要找到cuyautm图层中那些落入clevbnd边界之内的重心，从而提取克里夫兰普查小区的多边形图层。如果我们只是简单地用clevbnd的边界来剪切cuyautm，将会丢失一些cuyautm中的地理信息。131.生成库亚霍加县普查小区的重心激活ArcToolbox>选择DataManagementTools>Features>FeatureToPoint。在弹出的对话框中，选择cuyautm作为输入要素，将输出要素命名为cuya_pt，并选中Inside的选项，于是得到普查小区重心的shapefile文件cuya_pt。2.识别区市边界内的普查小区重心右键单击目标图层cuya_pt，选择JoinsandRelates>Join。在对话框中，选择Joindatafromanotherlayerbasedonspatiallocation，设置源图层（sourcelayer）为clevbndpolygon，连接选项为itfallsinside，将输出结果命名为tmp1。意图。打开tmp1的属性表可以看到，对于城市边界之内的普查小区，clevbnd_id=1，而边界之外的普查小区，clevbnd_id=0。143.将普查小区重心信息添加到多边形图层14添加cuyautm图层，右键单击图层并选择JoinsandRelates>Join>选择Joinattributesfromatable，用tmp1作为源数据表，STFID为连接关键词（目标图层cuyautm和源图层tmp1都以此为关键词）。4.提取市区内的普查小区打开cuyautm的属性表>单击Options标签>选择SelectbyAttributes>设置选择标准tmp1.clevbnd_id=1。所有在城市之内的多边形将被选中并加亮。右键单击图层cuyautm并选择Data>ExportData，需要注意的是，最顶端Export一览中为Selectedfeatures，将输出结果命名为clevtrt。所得shapefile文件clevtrt为克里夫兰市的所有普查小区。上面我们用到了空间连接。正如第1.3节中介绍的那样，我们也可以用空间查询（SelectionbyLocation），或地图叠加工具（ArcToolbox>AnalysisTools>Overlay>Identity）来完成上述任务。例如，用空间查询的方法为：在主菜单中，点击Selection>SelectionbyLocation>使用查询条件selectfeaturesfromcuyautmthathavetheircenterinclevbndpolygon>将所得结果输出为clevtrt的shapefile文件。识别邻接多边形空间分析中，定义多边形邻接矩阵是一项非常重要的任务。例如在第九章基于面单元的空间聚类和空间回归时，我们用邻接矩阵来定义空间权重,从面分析表征空间自相关。多边形之间的邻接包括两种：（1）R邻接，也称边邻接，即两个多边形有一段共同的边界；（2）Q邻接，也称广义邻接，指两个多边形有共同点或边时即为邻接多边形（CliffandOrd,1973）。对于R邻接，我们可以用ArcInfoWorkstation里面的PALINFO命令来得到多边形邻接矩阵。下面的案例分析使用Q邻接来定义邻接多边形，依次来演示第1.3节中介绍的空间分析工具。这里我们以一个普查小区为例，寻找完的邻接多边形。与第节中第4步类似，从clevtrt图层中选取TRACTID=‘1038’的普查小区，并将其输出成名为zonei的shapefile文件。下面将基于Q邻接来寻找zonei的邻接普查小区。图1.6显示了抽样小区周边普查小区的TRACTID值。基于Q邻接，普查小区1038共有6个邻接普查小区（1026、1028、1029、1035、1036和1039）。如果是基于R邻接，则普查小区1028将不包括在邻接小区内。下面是识别zonei的邻接小区的具体过程。1.生成缓冲普查小区在ArcToolbox中，选择AnalysisTools>Proximity>Buffer。以一个较小的距离（如30米）在zonei周边做一个缓冲区，将结果输出名为zonei_buff的文件。缓冲区的距离必须大于模糊容差（对于这里的zonei，模糊容差大约为1米），但也要足够小，以避免超出直接相邻多边形的范围。152.从研究区中剪切缓冲区15在ArcToolbox中，选择AnalysisTools>Extract>Clip。选择clevtrt作为输入要素，zonei_buff作为剪切要素，将输出结果命名为zonei_clip。3.提取邻接多边形在ArcToolbox中，选择AnalysisTools>Overlay>Erase。选取zonei_clip作为输入要素，zonei作为删除要素，将输出结果命名为zonejs。所得的shapefile文件zonejs包含了zonei基于Q邻接的所有邻接普查小区。图1.7演示了操作过程。图层zonei只包含一个普查小区即1038。所得缓冲区zonei_buff只包含一个多边形（缓冲区里面的普查小区1038进行对比）。用缓冲区剪切研究区得到zonei_clip，包括普查小区1038一共七个多边形。通过删除操作可以从zonei_clip中去掉原来的普查小区zonei。所得结果zonejs包含6个普查小区（图1.7中给出了各自的TRACTID值）。生成研究区的多边形邻接矩阵需要对所有普查小区循环进行上述操作。我们在光盘中提供了一个AML（ArcMicroLanguage）程序来实现这个任务，该程序是基于（沈清1994)的工作开发的。最后，我们可以用ArcCatalog删除不需要的文件来节省存储空间，我们主要保留cuyautm、cuya_pt和clevtrt三个文件即可，后续章节中将用到这三个文件。1616总结本章介绍的GIS及空间分析技巧主要包括如下几点：1.ArcGIS中的空间数据格式及格式转换；2.地图投影及投影变换；3.属性数据管理（创建、编辑、删除数据库及数据列）；4.属性连接（包括属性数据与空间数据的连接）；5.绘制属性地图；6.空间连接；7.属性与空间查询；8.地图叠加操作（剪切、缓冲区、相交、合并、删除）。其他重要的操作还包括：从公共资源中查找空间及属性数据，计算shapefile文件中多边形的面积，从多边形图层中提取重心来创建一个点图层。后续章节将用到上述技巧。17本章也介绍了一些基本概念如数据表之间的各种关系（一对一、多对一、一对多、多对多），各种空间连接，空间查询、空间连接与地图叠加之间的区别。17读者如果想进行更多的基于GIS的制图练习，可以下载某个自己熟悉地区的普查数据和TIGER数据，然后绘制该地区的一些人口统计属性（人口、种族、年龄、性别等）和社会经济变量（收入、贫困状况、教育水平、家庭结构、住房属性等）。附录1用ArcGIS输入/输出ASCII文件小的ASCII（文本）格式的数据文件很容易转换成ArcGIS可以识别的格式。一般来说，我们可以用MicrosoftExcel来打开文件，在最顶端添加一行来作为列名，并将其保存为CSV文件（逗号分隔的文本文件）。CSV文件可以用ArcGIS读取。一个比较大的问题是，按这种方式处理时，没法控制每列数据的类型及格式。例如，在ASCII文件中，所有普查小区编码或STFID值看起来都是数值型的（numeric）。从ASCII文件转换过来的CSV文件自动地定义各列为数值型，从而使它很难与从TIGER文件提取的GIS图层进行连接，因为在TIGER图层中，这些列通常定义为字符型（character）。怎样在ArcGIS中输出ASCII文件呢?在ArcMap中，我们可以打开一个数据表（可能是空间要素的属性数据表，也可能是一张独立的表），选择Options>Export，将其输出成dBase格式的表格。然后，我们可以用MicrosoftExcel打开dBase文件，再将其保存为ASCII文件。另外一种方法是，使用ArcToolbox>SpatialStatisticsTools>Utilities>ExportFeatureAttributetoAscii，将要素坐标及所选属性值输出成空格、逗号或分号分隔的ASCII文本文件。但局限的是，我们每次只能输出一个变量（及其坐标）。MicrosoftAccess也常常用于属性数据管理，即输入、输出ASCII文件。下面介绍如何用ArcInfoWorkstationk来输入/输出大型ASCII文本文件。1.将ASCII文件转换为INFO文件在ArcCatalog中，打开将用于保存新文件的目录或工作空间（workspace），选择File>New>INFOtable来创建一个新的INFO文件（比方说可以命名为ninfo），定义所有的列（名称、数据类型、数据格式）。启动ArcInfo命令行界面：点击电脑的开始菜单>程序>ArcGIS>ArcInfoWorkstation>Arc。输入w…以切换到相应的工作目录（例如：wc:\Quant_GIS\proj1），输入tables以激活TABLES模块。在TABLES模块下，输入selectninfo来选择刚刚新建的INFO文件。假设tfile是需要转换的文本文件。输入addfromtfile来添加所有数据。转换后的数据可以通过list命令来查看。18输入quit以退出TABLES模块，再输入quit以退出ArcInfoWorkstation。182.将INFO文件或ArcGIS图层的属性表转换成ASCII文件。同样，我们可以把INFO文件或ArcInfo属性表（.PATor.AAT）转换成ASCII文件，方法如下。在ArcInfoworkstation中，切换到相应的工作目录，输入tables来激活TABLES模块。在TABLES模块中，输入selectninfo（假设ninfo为文件名)来选中数据表。输入unloadtfile1，将数据的所有各项输出成ASCII文件（将文件命名为tfile1）。我们也可以自己设定需要输出的数据列：unloadyfileitem1item2（即输出item1和item2两列）；也可以设定输出数据列的格式，只要设置COLUMNAR选项即可，如：unloadyfileitem1item2columnar。用COLUMNAR选项的一个好处是，输出的ASCII文件是以一定的空间分隔的，每列的所有记录占用空间相同，很整齐,正如INFO文件中定义的那样。如果没有设置COLUMNAR选项，UNLOAD命令输出的结果为逗号分隔的ASCII文件，字符型数据列将自动在各数据上添加单引号（‘’）。表1.1连接数据表时的关系类型关系对应关系ArcGIS中的连接方式一对一目标表中的一条记录→源数据表中的一条记录Join多对一目标表中的多条记录→源数据表中的一条记录Join一对多目标表中的一条记录→源数据表中的多条记录Relate多对多目标表中的多条记录→源数据表中的多条记录Relate表1.2ArcGIS中的空间连接类型源图层(S)目标图层(D)简单连接距离连接汇总连接点点对D中的每个点，从S中寻找最近的点，并将这个最近点的属性传给D。对于D中的每个点，从S中寻找那些距离该点比距离D中其他点近的点，并将S中这些较近点的属性汇总后传给D。线多边形对D中的每个点，从S中寻找最近的线，并该线属性传给D。对于D中的每个点，从S中寻找所有相交于该点的线，并将这些线的属性汇总后传给D。对于D中的每一个点，从S中寻找包含该点的多边形，并将该多边形的属性传给D。对D中的每个点，从S中寻找最近的多边形，并该多边形的属性传给D。点线对D中的每条线，从S中寻找最近的点，并将该点的属性传给D。对于D中的每条线，从S中寻找所有与该线相交或最近的点，并将这些点的属性汇总后传给D。线多边形对于D中的每条线（目标线），从S中寻找包含目标线的线（源线），并将源线的属性传给D。对于D中的每条线，从S中寻找所有与该线相交的线，并将S中这些线的属性汇总后传给D。对于D中的每条线，从S中寻找完全包含这条线的多边形，并将该多边形属性传给D。对D中的每条线，从S中寻找最近的多边形，并将该多边形的属性传给D。对于D中的每条线，从S中寻找所有与该线相交的多边形，并将这些多边形的属性汇总后传给D。点多边形对D中的每个多边形，从S中寻找最近的点，并将该点的属性传给D。对于D中的每个多边形，从S中寻找所有落入该多边形的点，并将这些点的属性汇总后传给D。线多边形对D中的每个多边形，从S中寻找最近的线，并将该线的属性传给D。对于D中的每个多边形，从S中寻找所有与该多边形相交的线，并将这些线的属性汇总后传给D。对于D中的每个多边形（目标多边形），从S寻找那些完全包含目标多边形的多边形（源多边形），将源多边形的属性汇总后传给D。对于D中的每个多边形，从S中寻找所有与该多边形相交的多边形，并将S中这些多边形的属性汇总后传给D。PAGEPAGE19表1.3空间查询、空间连接和地图叠加的对比基本空间分析工具功能是否创建新的图层是否生成新的要素运算时间空间查询基于不同图层要素之间的位置关系进行信息查询，然后显示在屏幕上。否（除非将选中的要素输出为新的数据文件）否最少空间连接识别不同图层要素之间的位置关系并将源图层要素的属性传给目标图层。是否介于其间地图叠加将不同图层叠加以生产新的要素，并将结果保存为新的图层。是是（分割、融合、或删除一些要素，同时创建新的要素）最多

高考语文试卷一、语言文字运用（15分）1．在下面一段话的空缺处依次填入词语，最恰当的一组是（3分）提到桃花源，许多人会联想到瓦尔登湖。真实的瓦尔登湖，早已成为▲的观光胜地，梭罗的小木屋前也经常聚集着▲的游客，不复有隐居之地的气息。然而虚构的桃花源一直就在我们的心中，哪怕▲在人潮汹涌的现代城市，也可以获得心灵的宁静。A．名闻遐迩闻风而至杂居 B．名噪一时闻风而至栖居C．名噪一时纷至沓来杂居 D．名闻遐迩纷至沓来栖居2．在下面一段文字横线处填入语句，衔接最恰当的一项是（3分）在南方，芭蕉栽植容易，几乎四季常青。▲至于月映蕉影、雪压残叶，那更是诗人画家所向往的了。①它覆盖面积大，吸收热量大，叶子湿度大。②古人在走廊或书房边种上芭蕉，称为蕉廊、蕉房，饶有诗意。③因此蕉阴之下，是最舒适的小坐闲谈之处。④在旁边配上几竿竹，点上一块石，真像一幅元人的小景。⑤在夏日是清凉世界，在秋天是分绿上窗。⑥小雨乍到，点滴醒人；斜阳初过，青翠照眼。A．①③②④⑥⑤ B．①④②③⑥⑤C．②①④③⑤⑥ D．②③④①⑤⑥3．下列诗句与“悯农馆”里展示的劳动场景，对应全部正确的一项是（3分）①笑歌声里轻雷动，一夜连枷响到明②种密移疏绿毯平，行间清浅縠纹生③分畴翠浪走云阵，刺水绿针抽稻芽④阴阴阡陌桑麻暗，轧轧房栊机杼鸣A．①织布②插秧③车水④打稻 B．①织布②车水③插秧④打稻C．①打稻②插秧③车水④织布D．①打稻②车水③插秧④织布4．阅读下图，对VR（即“虚拟现实”）技术的解说不正确的是一项是（3分）A．VR技术能提供三个维度的体验：知觉体验、行为体验和精神体验。 B．现有的VR技术在精神体验上发展较快，而在知觉体验上发展较慢。C．VR技术的未来方向是知觉体验、行为体验和精神体验的均衡发展。D．期许的VR体验将极大提高行为体验的自由度和精神体验的满意度。二、文言文阅读（20分）阅读下面的文言文，完成5—8题。临川汤先生传邹迪光先生名显祖，字义仍，别号若士。豫章之临川人。生而颖异不群。体玉立，眉目朗秀。见者啧啧曰：“汤氏宁馨儿。”五岁能属对。试之即应，又试之又应，立课数对无难色。十三岁，就督学公试，补邑弟子员。每试必雄其曹偶。庚午举于乡，年犹弱冠耳。见者益复啧啧曰：“此儿汗血，可致千里，非仅仅蹀躞康庄也者。”丁丑会试，江陵公①属其私人啖以巍甲而不应。曰：“吾不敢从处女子失身也。”公虽一老孝廉乎，而名益鹊起，海内之人益以得望见汤先生为幸。至癸未举进士，而江陵物故矣。诸所为附薰炙者，骎且澌没矣。公乃自叹曰：“假令予以依附起，不以依附败乎？”而时相蒲州、苏州两公，其子皆中进士，皆公同门友也。意欲要之入幕，酬以馆选，而公率不应，亦如其所以拒江陵时者。以乐留都山川，乞得南太常博士。至则闭门距跃，绝不怀半刺津上。掷书万卷，作蠹鱼其中。每至丙夜，声琅琅不辍。家人笑之：“老博士何以书为？”曰：“吾读吾书，不问博士与不博士也。”寻以博士转南祠部郎。部虽无所事事，而公奉职毖慎，谓两政府进私人而塞言者路，抗疏论之，谪粤之徐闻尉。居久之，转遂昌令。又以矿税事多所蹠戾②，计偕之日，便向吏部堂告归。虽主爵留之，典选留之，御史大夫留之，而公浩然长往，神武之冠竟不可挽矣。居家，中丞惠文，郡国守令以下，干旄往往充斥巷左，而多不延接。即有时事，非公愤不及齿颊。人劝之请托，曰：“吾不能以面皮口舌博钱刀，为所不知后人计。”指床上书示之：“有此不贫矣。”公于书无所不读，而尤攻《文选》一书，到掩卷而诵，不讹只字。于诗若文无所不比拟，而尤精西京六朝青莲少陵氏。公又以其绪余为传奇，若《紫箫》、《还魂》诸剧，实驾元人而上。每谱一曲，令小史当歌，而自为之和，声振寥廓。识者谓神仙中人云。公与予约游具区灵岩虎丘诸山川，而不能办三月粮，逡巡中辍。然不自言贫，人亦不尽知公贫。公非自信其心者耶？予虽为之执鞭，所忻慕焉。（选自《汤显祖诗文集》附录，有删节）[注]①江陵公：指时相张居正，其为江陵人。②蹠戾：乖舛，谬误。5．对下列加点词的解释，不正确的一项是（3分）A．每试必雄其曹偶 雄：称雄B．酬以馆选 酬：应酬C．以乐留都山川 乐：喜爱D．为所不知后人计 计：考虑6．下列对原文有关内容的概括和分析，不正确的一项是（3分）A．汤显祖持身端洁，拒绝了时相张居正的利诱，海内士人都以结识他为荣幸。B．因为上书批评当权者徇私情、塞言路，汤显祖被贬官至广东，做了徐闻尉。C．汤显祖辞官回家后，当地官员争相与他交往，而汤显祖不为私事开口求人。D．汤显祖与邹迪光相约三月份到江南一带游玩，但没准备好粮食，因而作罢。7．把文中画线的句子翻译成现代汉语。（10分）（1）见者益复啧啧曰：“此儿汗血，可致千里，非仅仅蹀躞康庄也者。”（2）然不自言贫，人亦不尽知公贫。公非自信其心者耶？予虽为之执鞭，所忻慕焉。8．请简要概括汤显祖读书为文的特点。（4分）三、古诗词鉴赏（11分）阅读下面这首唐诗，完成9—10题。学诸进士作精卫衔石填海韩愈鸟有偿冤者，终年抱寸诚。口衔山石细，心望海波平。渺渺功难见，区区命已轻。人皆讥造次，我独赏专精。岂计休无日，惟应尽此生。何惭刺客传，不著报雠名。9．本读前六句是怎样运用对比手法勾勒精卫形象的？请简要分析。(6分)10．诗歌后六句表达了作者什么样的人生态度？（5分）四、名句名篇默写（8分）11．补写出下列名句名篇中的空缺部分。（1）名余曰正则兮，__________________。（屈原《离骚》）（2）__________________，善假于物也。（荀子《劝学》）（3）艰难苦恨繁霜鬓，__________________。（杜甫《登高》）（4）树林阴翳，__________________，游人去而禽鸟乐也。（欧阳修《醉翁亭记》）（5）__________________，抱明月而长终。（苏轼《赤壁赋》）（6）浩荡离愁白日斜，__________________。（龚自珍《己亥杂诗》）（7）道之以德，__________________，有耻且格。（《论语·为政》）（8）盖文章，经国之大业，__________________。（曹丕《典论·论文》）五、现代文阅读（一）（15分）阅读下面的作品，完成12~14题。表妹林斤澜矮凳桥街背后是溪滩，那滩上铺满了大的碎石，开阔到叫人觉着是不毛之地。幸好有一条溪，时宽时窄，自由自在穿过石头滩，带来水草野树，带来生命的欢喜。滩上走过来两个女人，一前一后，前边的挎着个竹篮子，简直有摇篮般大，里面是衣服，很有点分量，一路拱着腰身，支撑着篮底。后边的女人空着两手，几次伸手前来帮忙，前边的不让。前边的女人看来四十往里，后边的四十以外。前边的女人不走现成的小路，从石头滩上斜插过去，走到一个石头圈起来的水潭边，把竹篮里的东西一下子控在水里，全身轻松了，透出来一口长气，望着后边的。后边的走不惯石头滩，盯着脚下，挑着下脚的地方。前边的说：“这里比屋里清静，出来走走，说说话……再呢，我要把这些东西洗出来，也就不客气了。”说着就蹲下来，抓过一团按在早铺平好了的石板上，拿起棒槌捶打起来，真是擦把汗的工夫也节约了。看起来后边的是客人，转着身于看这个新鲜的地方，有一句没一句地应着：“水倒是清的，碧清的……树也阴凉……石头要是走惯了，也好走……”“不好走，一到下雨天你走走看，只怕担断了脚筋。哪有你们城里的马路好走。”“下雨天也洗衣服?”“一下天呢，二十天呢。就是三十天不洗也不行。嗐，现在一天是一天的事情，真是日日清，月月结。”客人随即称赞：“你真能干，三表妹，没想到你有这么大本事，天天洗这么多。”主人微微笑着，手里捶捶打打，嘴里喜喜欢欢的：事情多着呢。只有晚上吃顿热的，别的两顿都是马马虎虎。本来还要带子，现在托给人家。不过洗完衣服，还要踏缝纫机。”客人其实是个做活的能手，又做饭又带孩子又洗衣服这样的日子都过过。现在做客人看着人家做活，两只手就不知道放在哪里好。把左手搭在树杈上，右手背在背后，都要用点力才在那里闲得住。不觉感慨起来：“也难为你，也亏得是你，想想你在家里的时候，比我还自在呢。”主人放下棒槌，两手一刻不停地揉搓起来：“做做也就习惯了。不过，真的，做惯了空起两只手来，反倒没有地方好放。乡下地方，又没有什么好玩的，不比城里。”客人心里有些矛盾，就学点见过世面的派头，给人家看，也压压自己的烦恼：“说的是，”右手更加用力贴在后腰上，“空着两只手不也没地方放嘛。城里好玩是好玩，谁还成天地玩呢。城里住长久了，一下乡，空气真就好，这个新鲜空气，千金难买。”单夸空气，好比一个姑娘没有什么好夸的，单夸她的头发。主人插嘴问道：“你那里工资好好吧？”提起工资，客人是有优越感的，却偏偏埋怨道：“饿不死吃不饱就是了，连奖金带零碎也有七八十块。”“那是做多做少照样拿呀！”“还吃着大锅饭。”“不做不做也拿六七十吧？”“铁饭碗！”客人差不多叫出来，她得意。主人不住手地揉搓，也微微笑着。客人倒打起“抱不平”来：“你好脾气，要是我，气也气死了，做多做少什么也不拿。”“大表姐，我们也搞承包了。我们家庭妇女洗衣店，给旅店洗床单，给工厂洗工作服都洗不过来。”“那一个月能拿多少呢？”客人问得急点。主人不忙正面回答，笑道：“还要苦干个把月，洗衣机买是买来了，还没有安装。等安装好了，有时间多踏点缝纫机，还可以翻一番呢！”“翻一番是多少？”客人急得不知道转弯。主人停止揉搓，去抓棒槌，这功夫，伸了伸两个手指头。客人的脑筋飞快转动：这两个手指头当然不会是二十，那么是二百……听着都吓得心跳，那顶哪一级干部了？厂长？……回过头来说道：“还是你们不封顶好，多劳多得嘛。”“不过也不保底呀，不要打算懒懒散散混日子。”客人两步扑过来，蹲下来抓过一堆衣服，主人不让，客人已经揉搓起来了，一边说：“懒懒散散，两只手一懒，骨头都要散……乡下地方比城里好，空气第一新鲜，水也碧清……三表妹，等你大侄女中学一毕业，叫她顶替我上班，我就退下来……我到乡下来享几年福，你看怎么样？”（选自《十月》1984年第6期，有删改）12．下列对小说相关内容和艺术特色的赏析，不正确的一项是？A．小说开头的景物描写，以自由流动的溪水所带来的“水草野树”以级“生命的欢喜”，暗示着农村的新气象。B．小说中“一路拱着腰身”等动作描写，以及“真是日日清，月月结”等语言描写，为下文表妹承包洗衣服这件事做了铺垫。C．表姐两次提到乡下空气“新鲜”，第一次是出于客套，第二次提到时，表姐对农村的好已有了更多体会。D．表妹说的“不要打算懒懒散散混日子”，既表达了自己对生活的态度，也流露出对自己得不到休息的些许不满。13．请简要分析表姐这一人物形象。（6分）14．小说刻画了两个人物，作者以“表妹”为题，表达了哪些思想感情？（6分）六、现代文阅读（二）（12分）阅读下面的作品，完成15~17题。书家和善书者沈尹默“古之善书者，往往不知笔法。”前人是这样说过。就写字的初期来说，这句话，是可以理解的，正同音韵一样，四声清浊，是不能为晋宋以前的文人所熟悉的，他们作文，只求口吻调利而已。笔法不是某一个人凭空创造出来的，而是由写字的人们逐渐地在写字的点画过程中，发现了它，因而很好地去认真利用它，彼此传授，成为一定必守的规律。由此可知，书家和非书家的区别，在初期是不会有的。写字发展到相当兴盛之后（尤其到唐代），爱好写字的人们，一天比一天多了起来，就产生出一批好奇立异、相信自己、不大愿意守法的人，各人使用各人的手法，各人创立各人所愿意的规则。凡是人为的规则，它本身与实际必然不能十分相切合，因而它是空洞的、缺少生命力的，因而也就不会具有普遍的、永久的活动性，因而也就不可能使人人都满意地沿用着它而发生效力。在这里，自然而然地便有书家和非书家的分别了。有天分、有休养的人们，往往依他自己的手法，也可能写出一笔可看的字，但是详细监察一下它的点画，有时与笔法偶然暗合，有时则不然，尤其是不能各种皆工。既是这样，我们自然无法以书家看待他们，至多只能称之为善书者。讲到书家，那就得精通八法，无论是端楷，或者是行草，他的点画使转，处处皆须合法，不能四号苟且从事，你只要看一看二王、欧、虞、褚、颜诸家遗留下来的成绩，就可以明白的。如果拿书和画来相比着看，书家的书，就好比精通六法的画师的画；善书者的书，就好比文人的写意画，也有它的风致可爱处，但不能学，只能参观，以博其趣。其实这也是写字发展过程中，不可避免的现象。六朝及唐人写经，风格虽不甚高，但是点画不失法度，它自成为一种经生体，比之后代善书者的字体，要严谨得多。宋代的苏东坡，大家都承认他是个书家，但他因天分过高，放任不羁，执笔单钩，已为当时所非议。他自己曾经说过：“我书意造本无法。”黄山谷也尝说他“往往有意到笔不到处”。就这一点来看，他又是一个道地的不拘拘于法度的善书的典型人物，因而成为后来学书人不须要讲究笔法的借口。我们要知道，没有过人的天分，就想从东坡的意造入手，那是毫无成就可期的。我尝看见东坡画的枯树竹石横幅，十分外行，但极有天趣，米元章在后边题了一首诗，颇有相互发挥之妙。这为文人大开了一个方便之门，也因此把守法度的好习惯破坏无遗。自元以来，书画都江河日下，到了明清两代，可看的书画就越来越少了。一个人一味地从心所欲做事，本来是一事无成的。但是若能做到从心所欲不逾矩（自然不是意造的矩）的程度，那却是最高的进境。写字的人，也需要做到这样。（有删改）15．根据原文内容，下列说法不正确的一项是（3分）A．善书而不知笔法，这一现象出现在写字初期，当时笔法还未被充分发现和利用。B．唐代爱好写字的人渐多，有一批人好奇立异，自创规则，经生体就是这么产生的。C．二王、欧、虞、褚、颜诸家都是严格遵守笔法的典型，他们都属于书家的行列。D．元明清三代，书画创作每况愈下，优秀作品越来越少，与守法度的习惯被破坏有关。16．下列关于原文内容的理解和分析，不正确的一项是（3分）A．在写字过程中，那些与实际不能完全切合的人为的规则，不具有普遍的永久的活动性，因而不能称之为笔法。B．书与画相似，书家之书正如画师之画，谨严而不失法度，而善书者之书正如文人的写意，别有风致。C．苏东坡天分高，修养深，意造的书画自有天然之趣，但率先破法，放任不羁，成为后世不守法度的借口。D．一味从心所欲做事是不可取的，但写字的人如能做到“从心所欲不逾矩”，却能达到最高的境界。17．书家和善书者的区别体现在哪些方面？请简要概括。（6分）七、现代文阅读（三）（12分）阅读下面的作品，完成18~20题。天津的开合桥茅以升开合桥就是可开可合的桥，合时桥上走车，开时桥下行船，一开一合，水陆两便，是一种很经济的桥梁结构。但在我国，这种桥造得很少，直到现在，几乎全国的开合桥都集中在天津，这不能不算是天津的一种“特产”。南运河上有金华桥，于牙河上有西河桥，海河上有全钢桥、全汤桥、解放桥。这些都是开合桥。为什么天津有这样多的开合桥呢？对陆上交通说，过河有桥，当然是再好没有了。但是河上要行船，有了桥，不但航道受限制，而且船有一定高度，如果桥的高度不变，水涨船高，就可能过不了桥。要保证船能过桥，就要在桥下预留一个最小限度的空间高度，虽在大水时期，仍然能让最高的船通行无阻。这个最小限度的空间高度，名为“净空”，要等于河上航行的船的可能最大高度。根据河流在洪水时期的水位，加上净空，就定出桥面高出两岸的高度。如果河水涨落差距特别大，如同天津的河流一样，那么，这桥面的高度就很惊人了。桥面一高，就要在桥面和地面之间造一座有坡度的“引桥”，引桥不仅增加了桥梁的造价，而且对两旁的房屋建筑非常不利。这在城市规划上成了不易解决的问题。这便是水陆文通之同的一个矛盾。为了陆上交通，就要有正桥过河，而正桥就妨碍了水上交通；为了水上交通，就要有两岸的引桥，而引桥又妨碍了陆上交通，因为上引桥的车辆有的是要绕道而行的，而引桥两旁的房屋也是不易相互往来的。在都市里，除非长度有限，影响不大的以外，引桥总是一种障碍物，应当设法消除。开合桥就是消除引桥的一种桥梁结构。天津开河桥多，就是这个原因。开合桥的种类很多，一种是“平旋桥”，把两孔桥联在一起，在两孔之间的桥墩上，安装机器，使这两孔桥围绕这桥墩在水面上旋转九十度，与桥的原来位置垂直，让出两孔航道，上下无阻地好过船。一种“升降桥”，在一孔桥的两边桥墩上，各立塔架，安装机器，使这一孔桥能在塔架间升降，就像电梯一样，桥孔升高时，下面就可以过船了。一种是“吊旋桥”，把一孔桥分为两叶，每叶以桥墩支座为中心，用机器转动，使其临空一头，逐渐吊起，高离水面，这样两叶同时展开，就可让出中间通道，以便行船。一是“推移桥”把一孔桥用机器沿着水平面拖动，好像拉抽屉是一样，以使让出河道行船。开合桥桥面不必高出地面，不用引桥，但开时不能走车，合时不能通船，水陆交通不可同时进行。特别是，桥在开合的过程中，既非全开，又非全合，于是在这一段时间里，水陆都不能通行，这在运输繁忙的都市，如何能容许呢？因此，在桥梁史上，开合桥虽曾风行一时，但在近数十年来，就日益减少了。那么，开合桥怎样才能更好地服务呢？应当说，有几种改进的可能：一是将桥身减轻，改用新材料，使它容易开动；二是强化桥上的机器，提高效率，大大缩减开桥合桥的时间；三是利用电子仪器，使桥的开合自动化，以期达到每次开桥时间不超过3分钟，如同十字道口的错车时间一样。这些都不是幻想，也许在不久的将来就会实现。（有删改）18．下列对文中“引桥”的理解，不正确的一项（3分）A．引桥是建造在河的两岸有一定坡度的桥，其作用是引导车辆驶上正桥。B．在设计引桥时，需要综合考虑空间高度、桥梁造价、城市规划等因素。C．引桥方便了水上交通，但会妨碍陆上交通，因为上引桥的车辆必须绕道。D．在都市里，长度过长、影响太大的引桥是一种障碍物，应该设法消除。19．下列对原文内容的概括和分析，不正确的一项是（3分）A．开合桥成为天津的“特产”，与天津河流水位涨落差距特别大密切相关。B．建桥时，正桥桥面高出两岸的高度等于河流平时的水位加上桥的净空。C．除平旋桥之外，升降桥、吊旋桥、推移桥这三种都属于一孔桥。D．改进开合桥的关键是尽可能缩减桥的开合时间，提高通行效率。20．请结合全文，概括开合桥的优缺点。（6分）八、作文（70分）21．根据以下材料，选取角度，自拟题目，写一篇不少于800字的文章；除诗歌外，文