2025年地理信息系统专业考试试题及答案

2025年地理信息系统专业考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在Web墨卡托投影（EPSG:3857）中，赤道处的比例尺因子约为A.0.5  B.1.0  C.1.25  D.2.0答案：B解析：Web墨卡托为圆柱等角投影，赤道处标准纬线比例尺因子定义为1.0，向两极递增。2.下列哪一项不是OGCSimpleFeature标准定义的几何类型A.MultiPoint  B.CircularString  C.PolyhedralSurface  D.TIN答案：D解析：TIN（不规则三角网）属于三维表面模型，未被SimpleFeature标准直接定义。3.在PostGIS中，用于将经纬度坐标转换为Web墨卡托的函数是A.ST_Transform  B.ST_GeomFromText  C.ST_Shift_Longitude  D.ST_Project答案：A解析：ST_Transform通过指定目标SRID实现坐标系转换，其余函数不具备投影变换功能。4.若某栅格数据的空间分辨率为0.5°×0.5°，则赤道附近单个像元的东西向实地宽度约为A.25km  B.45km  C.55km  D.111km答案：C解析：赤道1°≈111km，0.5°≈55.5km。5.在ArcGISPro中，用于创建空间权重矩阵的GP工具是A.GenerateSpatialWeightsMatrix  B.BuildNetworkDataset  C.CreateFishnet  D.Integrate答案：A解析：该工具专门生成基于邻接、距离或K最近邻的空间权重矩阵。6.下列关于四叉树索引的描述，正确的是A.只能用于栅格数据  B.节点数一定为2^n  C.可支持混合分辨率  D.不支持动态插入答案：C解析：四叉树允许不同深度节点，实现混合分辨率存储，支持动态插入。7.在GDAL中，将GeoTIFF的NoData值写入元数据的参数是A.a_nodata  B.a_srs  C.a_ullr  D.mo答案：A解析：a_nodata用于指定或修改栅格NoData值。8.下列哪项不是空间数据质量元素A.时间精度  B.逻辑一致性  C.完备性  D.可视化效果答案：D解析：可视化效果属于表达层面，不属于ISO19113定义的数据质量元素。9.在QGIS中，实现“按位置提取”功能的算法名称是A.Extractbylocation  B.Joinbylocation  C.Clip  D.Intersection答案：A解析：Extractbylocation根据空间关系筛选要素，不改变几何。10.若某矢量图层坐标系为WGS84（EPSG:4326），在ArcMap中直接计算多边形面积，结果单位是A.平方米  B.度²  C.平方千米  D.无单位答案：B解析：经纬度坐标下面积单位为“度²”，需投影后获得真实面积。11.下列哪项不是移动GIS终端定位方式A.RTK  B.PPP  C.SLAM  D.DNS答案：D解析：DNS为域名解析服务，与定位无关。12.在GeoJSON中，描述多边形环方向的规定是A.外环顺时针  B.外环逆时针  C.内环顺时针  D.无强制规定答案：B解析：RFC7946规定外环逆时针，内环顺时针，保证右手定则。13.下列哪项不是空间聚类算法A.DBSCAN  B.Kmeans  C.CLARANS  D.Apriori答案：D解析：Apriori为关联规则算法，无空间扩展。14.在遥感影像分类中，使用混淆矩阵计算“用户精度”的分母是A.真实类别总数  B.预测类别总数  C.正确分类数  D.总体像元数答案：B解析：用户精度=正确分类数/预测类别总数，衡量误报。15.在三维GIS中，CityGML的LOD3级别包含A.屋顶结构  B.建筑内部  C.城市地形  D.植被细节答案：A解析：LOD3含屋顶、外墙细节，LOD4才含室内。二、多项选择题（每题3分，共15分）16.下列哪些属于空间索引结构A.R树  B.B树  C.格网索引  D.UBtree答案：A、C解析：B树为属性索引，UBtree为时间索引，R树与格网为空间索引。17.关于空间插值，正确的是A.Kriging可给出预测方差  B.IDW为确定性插值  C.样条函数可保证曲面光滑  D.自然邻域法需预设搜索半径答案：A、B、C解析：自然邻域法无需预设半径，由Voronoi邻居决定。18.下列哪些操作会改变矢量几何形状A.Simplify  B.Buffer  C.SpatialJoin  D.Dissolve答案：A、B、D解析：SpatialJoin仅附加属性，不改变几何。19.下列哪些属于OGC网络服务标准A.WMS  B.WMTS  C.WCS  D.SLD答案：A、B、C解析：SLD为样式描述语言，非服务接口。20.在PostgreSQL/PostGIS中，可用于栅格数据存储与查询的数据类型有A.raster  B.geometry  C.geography  D.topoGeometry答案：A、B、C解析：topoGeometry用于拓扑模型，不直接存储栅格。三、填空题（每空2分，共20分）21.在GDAL命令行中，将两个栅格按像元最大值合并的命令为答案：gdal_calc.pyAinput1.tifBinput2.tifoutfile=out.tifcalc="maximum(A,B)"解析：gdal_calc支持numpy语法，maximum函数逐像元取最大。22.在ArcGISPro的Python窗口中，调用arcpy将要素类投影至UTM50N（EPSG:32650）的代码片段为答案：arcpy.Project_management("source.shp","proj.shp",arcpy.SpatialReference(32650))解析：Project_management为arcpy投影工具，SpatialReference对象指定目标坐标系。23.在QGIS中，使用表达式计算多边形面积的函数为答案：area($geometry)解析：area返回当前要素面积，单位与坐标系一致。24.在PostGIS中，计算两点间球面距离的函数为答案：ST_DistanceSphere解析：该函数基于球体模型，比ST_Distance快速但精度略低。25.在GeoServer中，配置切片缓存的默认目录为答案：data_dir/gwc解析：GeoWebCache默认将切片存储于GeoServer数据目录下gwc文件夹。26.在遥感影像中，NDVI的计算公式为答案：(NIRRed)/(NIR+Red)解析：NIR为近红外波段，Red为红波段。27.在CityGML中，描述建筑高度的属性字段为答案：measuredHeight解析：该字段记录建筑顶部至地面的垂直距离。28.在Python的geopandas库中，读取Shapefile的函数为答案：gpd.read_file()解析：geopandas封装fiona，支持多种矢量格式。29.在三维场景中，用于表示地表起伏的数据结构缩写为答案：DEM解析：数字高程模型。30.在移动GIS中，用于描述定位精度的统计指标常用答案：RMSError解析：均方根误差综合反映系统误差与随机误差。四、判断题（每题1分，共10分）31.在WGS84坐标系下，1°经度对应的地面距离恒为111km。答案：错解析：随纬度增加，经线间距减小，赤道111km，60°纬度约55km。32.在PostGIS中，geometry与raster类型可直接进行空间相交查询。答案：错解析：需先将栅格矢量化或矢量栅格化，类型不同无法直接相交。33.在QGIS中，虚拟图层支持使用SQL查询不同格式数据源。答案：对解析：虚拟图层基于SQLite/SpatiaLite，支持跨源SQL。34.在ArcGIS中，字段计算器中的Python代码块可使用numpy库。答案：对解析：ArcGISPro内置Python3，支持importnumpy。35.OGCWFS服务默认返回GML格式，但可协商返回GeoJSON。答案：对解析：WFS2.0支持outputFormat参数指定GeoJSON。36.在GDAL中，栅格数据的金字塔层级越多，文件体积一定越大。答案：错解析：金字塔采用压缩存储，总体积增加有限，甚至可忽略。37.在Kriging插值中，块金值（nugget）代表空间自相关部分。答案：错解析：块金值为原点处半变异函数截距，代表随机误差与微观变异。38.在CityEngine中，CGA规则可动态生成LOD4级别室内细节。答案：对解析：CGA支持多级细节建模，包括室内家具。39.在PostgreSQL中，建立GIST索引可加速栅格ST_Intersects查询。答案：对解析：栅格与几何均可用GIST索引。40.在矢量切片中，同一图层可基于缩放级别使用不同字段。答案：对解析：Mapbox样式规范支持分级字段映射。五、简答题（每题8分，共24分）41.简述空间数据多尺度表达的三类基本策略，并给出各自典型应用案例。答案：（1）模型综合：通过几何简化、语义聚合减少要素数量，如1:25万地形图将双线河合并为单线河。（2）制图综合：侧重可视化，采用符号化位移、掩膜等手段，如导航地图在缩小比例尺时显示高速而非匝道。（3）多分辨率存储：预生成不同分辨率数据集，如栅格金字塔、矢量切片，Web地图按级调用。解析：三类策略分别面向分析、制图与传输，可组合使用。42.说明三维城市模型中LOD与语义信息的耦合关系，并举例阐述其在市政资产管理中的作用。答案：LOD0为2.5D地形，含建筑基底与高度；LOD1为块状体块，附加功能分类如住宅；LOD2含屋顶结构，可关联建筑年代材料；LOD3加入外墙细节，可挂接窗户材质、能耗数据；LOD4含室内空间，可绑定房间编号、消防设施。市政资产管理中，LOD2模型可快速估算屋顶太阳能潜力，结合语义“产权单位”筛选公共建筑，生成投资优先级列表；LOD4模型可精确定位室内消防栓，应急时路径规划直达楼层。解析：几何细节与语义深度同步提升，实现“看得见的城市”与“算得准的设施”统一。43.给出基于深度学习的遥感影像建筑提取完整流程，并指出与传统面向对象方法相比的三大优势。答案：流程：①收集影像与标注→②切片与增强→③选择SegFormer或MaskRCNN→④训练→⑤验证→⑥后处理（CRF、矢量化）→⑦精度评估。优势：（1）无需手工设计光谱纹理形状特征，端到端学习；（2）对阴影、遮挡、异构屋顶鲁棒，F1提升10–25%；（3）可迁移至多城市，微调即可，减少重复建模。解析：深度特征自适应性高，显著降低人工成本。六、综合应用题（共51分）44.（15分）某市计划新建一条轻轨线路，需完成选址、噪音评估、拆迁统计三项任务。给定数据：①1m分辨率DOM；②1:1万道路中心线；③50m分辨率DEM；④建筑矢量（含层数、产权）；⑤人口格网（100m）。（1）设计空间分析模型，说明所需工具及参数。（2）列出噪音评估所需空间指标及计算公式。（3）写出拆迁统计SQL（PostGIS），输出受影响楼栋ID、面积、户数。答案：（1）模型：a.网络分析→生成轻轨备选走廊（道路中心线50m缓冲区）；b.成本距离→以坡度、征地价格、生态红线为成本栅格，计算最低成本路径；c.3DAnalyst→基于DEM与建筑高度生成TIN，计算噪音传播（CNOSIS模型）；d.空间查询→建筑中心落入70dB等值线即拆迁对象；e.分区统计→人口格网汇总，得受影响人口。工具：ArcGISNetworkAnalyst、CostDistance、SplinewithBarriers、ZonalStatistics。（2）指标：a.距离衰减：L_p=L_m–20log10(r)–0.008r（r：距轨道距离，m）；b.屏障衰减：ΔL_b=10log10(3+200/l)（l：屏障长，m）；c.高差修正：ΔL_h=1.5×Δh（Δh：轨道与受声点高差）。（3）SQL：```sqlSELECTb.id,ST_Area(b.geom)ASarea,b.householdsFROMbuildingsb,noise_70dbnWHEREST_Intersects(ST_Centroid(b.geom),n.geom);```解析：模型耦合网络与栅格分析，兼顾工程可行与环境影响；SQL利用中心点快速筛选，避免全表扫描。45.（18分）某省自然资源厅需构建全省0.2m正射影像金字塔服务，要求：①全省约18万km²，②在线峰值并发5000，③单机磁盘≤4TB，④响应<500ms。（1）计算原始数据理论体积，并给出压缩策略。（2）设计金字塔层级、切片大小与格式。（3）给出GeoServer+GeoWebCache部署优化参数。答案：（1）体积：18万km²=1.8×10^11m²，0.2m像元→2.5×10^11像元，RGB三波段8bit→750GB，未压缩。采用JPEG2000无损+YCbCr4:2:2，压缩比1:20→37.5GB；再建内嵌金字塔，附加10%→41GB。（2）层级：L0–L8，0.2m、0.4m、0.8m…51.2m；切片512×512，EPSG:4490（CGCS2000），格式WebP（质量85），透明采用PNG。L0–L2预切片，L3–L8按需生成。（3）优化：a.JVM：Xms8gXmx16gXX:+UseG1GC；b.GWC：metatile2048，thread16，diskquota3.5TB，LRU淘汰；c.启用BlobStoreMBTiles，减少inode；d.前端CDN缓存，CacheControlmaxage=86400。解析：压缩+重采样使磁盘低于阈值，WebP减少30%流量，MBTiles降低随机IO，峰值实测响应280ms。46.（18分）给定某市十年出租车GPS轨迹（每日约2亿条记录），需完成：①热点路段识别，②异常轨迹检测