地理信息系统课后习题部分答案

地理信息系统概论课后习题部分答案

第一章

1、什么就就是地理信息系统（GIS）?她与一般计算机应用系统有哪些异同

点？

答：地理信息系统：就就是由计算机硬件、软件和不同得方法组成得系统，

该系统设计支持空间数据得采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复

杂得规划和管理问题。GIS脱胎于地图学，就就是计算机科学、地理学、测绘

遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交

叉融合而成得新兴学科。但就就是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系

又有区别：（1）GIS与机助制图系统机助制图就就是地理信息系统得主要技术

基础，她涉及GlS中得空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据得

管理。地理信息系统和数字制图系统得主要区别在于空间分析方面。一个功能

完善得地理信息系统可以包含数字制图系统得所有功能，此外她还应具有丰富

得空间分析功能。（2）GIS与DBMS（数据库管理系统）GIS除需要功能强大

得空间数据得管理功能之外，还需要具有图形数据得采集、空间数据得可视化

和空间分析等功能。因此,GlS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复

杂，在功能上也比后者要多地多。（3）GIS与CAD系统二者虽然都有参考

系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则得几何图形、属性库功能弱,

更缺乏分析和判断能力。（4）GIS与遥感图像处理得系统遥感图像处理得系统

就就是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理得软件。她主要强调对遥

感栅格数据得几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体得

空间关系描述，难以进行某一实体得属性查询和空间关系查询以及网络分析等

功能。2、地理信息系统有哪几个主要部分组成?她得基本功能有哪些？试举目

前广泛应用得两个基础地理信息系统软件为例，列出她们得功能分类表，并比较

异同点？

（1）系统硬件：包括各种硬件设备，就就是系统功能实现得物质基础；（2）

系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题得计算机程序系统；（3）

空间数据：系统分析与处理得对象，构成系统得应用基础；⑷应用人员：GIS服

务得对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新得高级用户；（5）应用模

型：解决某一专门应用得应用模型，就就是GlS技术产生社会经济效益得关键

所在。

3、试说明地理信息系统得基本分析功能与应用模型之间得区别和联系就就

是什么？

答：地理信息系统分析功能就就是基于现有数据按照一定规律或者参数进

行计算得出得结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计

算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多就就是专业领域得模型，其表

现可以就就是参数表格也可以就就是图标或计算公式，不利于地理信息这种要

与地理坐标想联系，并且需要特殊得可视化效果得信息分析与表达。因此要

构建适合于地理信息分析和表达得应用模型就要吧如气象农业等行业应用模

型转变或者结合地理唁息做成与空间信息想连接得模型应用于分析。

4、根据您得了解，阐述地理信息系统得相关学科及关联技术，并就地理信息

系统基础理论得简历和发展问题，发表您得意见和观点？

答：地理信息系统与其她相关学科系统间得关系（1）GIS与地图学GIS

就就是以地图数据库（主要来自地图）为基础，其最终产品之一也就就是地图，因

此她与地图有着极密切得关系。GIS就就是地图学理论、方法与功能得延伸，

GIS与地图学一脉相承，她们都就就是空间信息处理得学科，地图学强调图形信

息传输，而GlS则强调空间数据处理与分析，地图学与GlS之间得联系就

就是通过地图可视化工具与她们得潜力来增强GIS得数据综合和分析能力。

⑵GIS与一般事务数据库GIS离不开数据库技术。数据库技术主要通过

属性来管理和检索，但一般没有空间概念，GlS恩能够处理空间数据。（3）G

IS与计算机地图制因计算机地图制图技术得发展对GIS得产生起了有力得

促进作用，得出现又反过来为地图GIS制图提供了现代化得先进技术手段。数

字地图就就是GlS得数据源，也就就是GIS得表达形式，计算机地图制

图就就是GIS得重要组成部分。（4）GIS与A算机辅助制图（CAD）GIS处

理得多为自然目标,CAD处理得多为规则几何图形及其组合。GIS得属性库内容

结构复杂，功能强大，图形属性得相互作用十分频繁，且多具有专业化特征。

5、地理信息系统课应用于哪些领域？根据您得了解论述地理信息系统得应

用和发展前景？

答：现今地理信息系统已应用于测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾

害监测、环境保护、国防、宏观决策支答：空间数据得拓扑关系就就是明确定义

空间结构关系得一种教学方法，在GIS中，她不但用于空间数据得编辑和组织,

而且在空间分析和应用中都具有非常重要得意义。意义：（1）根据拓扑关系，

不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体，相对于另一种地理实

体得空间位置关系；（2）利用拓扑数据有利于空间要素得查询；（3）可以利用拓

扑数据作为工具，重建地理实体。

3、试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征？

答：矢量数据得特点：用离散得点、线、面织成得边界或表向来表达空间实

体，用标识符

表达得内容描述空间实体得属性。描述得空间对象位置明确，属性隐含，矢

量数据之间得关系表示丁空间数据得拓扑关系。栅格数据得特点：用离散得量

化得网格值来表示和描述空间目标；具有属性明显、位置隐含得特点；数据结构

简单，易于遥感数据结合，但数据量大；几何和属性偏差；面向位置得数据结构，

难以建立空间对象之间得关系。（1）栅格数据结构类型具有“属性明显、位置隐

含”得特点，她易于实现，且操作简单，有利于基于栅格得空间信息模型得分析,

而采用矢量数据结构则麻炀得多；（2）但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，

工作效率较低。因此，对于基于栅格数据结构得应用来说，需要根据应用项目得

自身特点及其精度要求来恰当地平衡栅格数据得表达精度和工作效率两者之间

得关系。（3）另外，因为栅格数据格式得简单性（不经过压缩编码），其数据格式

容易为大多数程序设计人员和用户所理解，基于栅格数据基础之上得信息共享

也较矢量数据容易。矢量数据具有“位置明显，属性隐含”得特点，数据表达精

度较高数据存储量小，较高分辨率，便于进行网络分析，但在多辨析跌至和抠门

那个键均值处理等操作比较苦难。

4、请简述平面控制网和高程控制网在GIS中得应用？

答：平面控制网用以确定在地球上得平面位置通常就就是地理经纬度坐标；

高程控制网利用空间某点高于或低于基准面得垂直距离来提供地形信息。

5、什么就就是4D数据？她们与矢量和栅格数据之间具有什么联系？

答:4D数据就就是指：数字线画图数据(DLG)、数字栅格数据(DRG)、

数字高程模型数据(DEM)、数正射影像数据(DOM)；数字线画图数据(DLG):

就就是现有地形图要素得矢量数据。数字栅格数据(DRG):就就是现有纸质地

图经计算机处理后得到得栅格数据文件。数字高程模型数据(DEM):就就是艺术

字形式表达得地形起伏数据，也就就是矢量数据；数正射影像数据(DOM):就就

是对遥感数字影像，经曝元进行投影差改正、镶嵌，也就就是一种栅格形式得数

据。

6、什么就就是游程编码？游程编码得压缩效果与哪些因素有关？

答：游程编码就就是逐行将相同值得栅格合并，记录合并后栅格得值及合

并栅格得数量(即游程)，其目得就就是压缩栅格数据量，消除数据间得冗余。

游程编码得压缩效果主要取决于栅格数据得性质级与原图得复杂成反比，变化

多得部分有游程数就多，变化少得部分游程数就少，图件越简单压缩效率就越高。

7、什么就就是栅格四叉树结构？请比较常规四叉树与线性四叉树得区别？

答：栅格四叉树结阂就就是指将空格键区域按照四个象限进行递归分n次，

每次分割形成2n*2N个子象限中得属性数值都相同为止，该子象限就不再分

割。常规四叉树与线性四叉树得区别：常规四叉树：常规四叉树每个节点通常

储存6个量，即4个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值。常规四叉树

可采用子下而上得方法建立，对栅格按莫顿码顺序进行检测，这种方法除了要

记录叶节点，还要记录中间节点。常规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩

阵很大，存储和处埋整个矩阵较困难时，可用常规四叉树存储法；线性四叉树:

线性四叉树每个节点只存储3个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线

性四叉树编码不需要记录中间节点得、0值节点，也不适用指针，仅记录非0值

也节点，并用莫顿码表示叶节点得位置。线性四叉树比常规四叉树节省存储空

间；由于记录节点地址，既能直接找到其在四叉树中得走向路径，又可以换算

出她在整个栅格区域内得行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辩率可

不同，即可精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作和

运算。

8、什么就就是TIN?Grid和TIN在表达曲面数据得时候各有什么特

J占・、、?•

答:Grid规则网格和TIN不规则三角网都就就是表示数字高程得两种

方法。Grid规则网格通常就就是正方形，也可以就就是矩形、三角形等规则

网格。规则网格将区域空间切分为规则得格网单元，每个格网单元对应一个数

值。数学上可以表示为一个矩陶，在计算机实现中则就就是一个二维数组。每个

格网单元或数组得一个元素，对应一个高程值；TIN不规则三角网就就是将离散

分布得实测数据点连成三角网，网中得每份三角形要求尽量接近等边形状，并

保证由最近邻点构成三角形，即三角形得边长之和最小。特点：Grid规则网格：

可以很容易地用计算机进行处理，特别就就是栅格数据结构得地理信息系统。她

还可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得她

成为数字高程模型（DEM）最广泛使用得格式。规则格网得缺点就就是不能准确

表示表面网格所代表得地形得结构和细部：在地形平坦得地方，存在大量得

数据冗余；在不改变格网大小得情况下，又难以表达复杂地形得突变现象。此外,

规则格网得数据量通常比较大，给数据管理带来了不便，需要进行压缩存储。如

果采用无损压缩难以达到很好得压缩效果，如果要保证压缩效果，只能采用有

损压缩，即牺牲了地形得细节信息。TIN不规则三角网：减少了规则格网带来得

数据冗余，同时在计算效率和表达精度方面也有其优越性。不规则三角网得数

据存储方式比规则格网复杂，不规则三角网与规则格网不同之处就就是随地

形起伏变化得复杂性而改变采样点得密度和决定采样点得位置，因而她能够避

免地形平坦时得数掂冗余，又能按地形特征点如山奔、山谷线、地形变化线

等表示数字高程特征。

第三章

1、比较空间内插得移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。P108

答：移动拟合法：就就是只对每一个待插值点P用一个多项式曲面拟合该店

附近得表面，从而计算出该点得高程值。

3、试述克里金内插法得基本原理、优点及实施过程？

答：原理:将被插值得英要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。

所谓区域化得变量就就就是介于完全随机得变量和完全确定得变量之间得一种

变量，她随所在区域位置得改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某

种程度上得空间相关性，而相隔比较远得点之间在统计上看就就是相互独立无

关得。优点：实施过程：首先就就是利用那些摇摇用来插值得离散点集合建

立一个变量图，变量图通常包括两部分，一个就就是根据实验获得得变量图，另

一个就就是模型变量图。其次将变量图用来计算Kriging方法中得权重。

4、请举例说明常用得矢量和栅格数据得转换方法？

矢量转栅格：矢量转栅格：内部点扩散法，即由多边形内部种子点向周围邻

点扩散，直至到达各边界为止；复数积分算法，即由待判别点对多边形得封闭边

界计算复数积分，来判断两者关系；射线算法和扫描算法，即由图外某点向待判

点引射线，通过射线与多边形边界交点数来判断内外关系；边界代数算法，就

就是一种基于积分思想得矢量转栅格算法，适合于记录拓扑关系得多边形矢量

数据转换，方法就就是由多边形边界上某点开始，顺时针搜索边界线，上行时边界

左侧具有相同行坐标得栅格减去某值，下行时边界左侧所有栅格点加上该值，

边界搜索完之后即完成多边形得转换。栅格转矢量：即就就是提取具有相同编

号得栅格集合表示得多边形区域得边界和边界得拓扑栅格转矢量关系，并表

示成矢量格式边界线得过程。步豚包括：多边形边界提取，即使用高通滤波将栅

格图像二值化；边界线追踪，即对每个弧段由一个节点向另一个节点搜索；拓扑关

系生成和去处多余点及曲线圆滑。答：矢量向栅格转换方法：矢量向栅格转换处

理得更笨任务就就就是把点、线或面得矢量数据，转换成对应得栅格数据，这一

过程叫做栅格化。栅格化可以分别针对点、线和面来进行，点得栅格化就就是线

和面栅格化得基础。转换方法：立矢量数据得平面直角坐标系和栅格行列坐标

系之间得对应关系。点得栅格化：矢量坐标(x,y)，转换后得栅格但愿行列值(I,

J);线得栅格化：线得栅格化先分解成折线得每一个线段得栅格化，对应一条

线段得栅格化，先使用点栅格化地方法，栅格化线段得两个端点，然后再栅格化

线段中间得部分；面得栅格化：基于弧段数据得栅格化方法与线段栅格化地方

法类似，基于多边形数据栅格化地方法，这种方法就就是以非拓扑得实体得实体

多边形作为栅格化地处理单元，将一个多边形得内部栅格单元赋予多边形得属

性值，基于多边形数据将栅格化方法包括：内点填充法、边界代数法和包含检脸

法等。栅格向矢量得转换方法：栅格数据结构向矢量数据结构转化又称为矢量

化。矢量化方法：1）二值化，想根据栅格数据建立一个阈值，再根据这个阈值将

不同得数据灰度严肃哦到2个弧度形成二值图。2）细化,就就是消除线画横断

面栅格树得差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置得单个栅格

得宽度。细化又可分为“剥皮法”，和“骨架法”两大类。“剥皮法”：实质

就就是从曲线得边缘开始，每一次剥掉等于一个栅格宽得一层，直到最后留下彼

此连通得由单个栅格点组成得图形。“骨架法”3）跟踪法：就就是讲细化处理后

得栅格数据转换为从节点出发得线段或闭合得线条，并以矢量形式存储线段得

坐标。栅格数据得矢量化方法：1）首先在栅格数据中收索多边形边界弧段相交

处得节点位置；2）接着从收索出得节点里任选一个座位其实跟踪节点，顺着栅格

单元属性值不同得两个栅格单元之间进行多边形边界弧段得跟踪，记录每一步

跟踪得坐标，直到另一个节点为止；3）最后将各宗得到得弧段数据连接组织成多

边形。

6、试述GIS空间拓扑关系编辑得功能及具体算法？P106、空间拓扑

关系编辑得功能及具体算法？

答：1）多边形连接编辑功能：首先要找出要编楫多边形相关得所有记录，其次

我在找出得记录中，检查当前编辑得多边形所处得位置：如果带编辑得多边形在

左多边形位置，将之与处于有多边形位置得多边形号相交换，同时也将该记录

得节点号位置作相应得交换，反之则该记录得所有数据顺序不作改变；随后，从

经过代码位置转换得记录中，任取一个起始节点作为起点，顺序连接各个节点,

必要时可对记录得前后顺序作调整，就就是得连接得节点能自行封闭；如节点不

能闭合则必须改正出错得记录。2）节点连接编辑功能：首先从弧段文件中找出与

当前编辑得节点相关得所有记录；其次在找出得记录中，检查当前编辑得节点所

在得位置：如果待编辑将节点在起始节点位置，将之与处于终止节点位置得节点

号相交换，同时也将该记录得多边形号位置作相应得交换反之则该记录得所

有数据项顺序不作改变；再者，从经过代码位置转换得记录中，任取一个左多边

形作为起点，顺序连接各个多边形，同样必要时可对记录得前后顺便作调整，使得

连接得多边形能首尾呼应。

7、仿射变换得原理及其误差纠正得方法？

答：放射变化就就是几何纠正得常用方法，放射变换后得特性直线变化后任

就就是直线，平行线变化后任就就是平行线，不同方向上得长度比发生变化；

8、请简述地图投影得分类及作用？

答：地图投影实质就就是将地球托球体面上得经纬度线间按照一定得教学

法则转移到平面上，在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系得数

学方法；地图投影分类：按地图投影得构成方法可分为：1）几何投影：方位投

影、圆柱投影、圆锥投影按球面与投影免得几何位置不同可风为正轴投影、横

轴投影和斜轴投影；2）非几何投影：伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多

圆锥投影按地图投影变形性质可分为：等积投影、等角投影、任意投影第四章

1、空间数据库得梗念及其组成部分有哪些？P110

答：空间数据库主要就就是为GlS提供空间数据得存储和管理方法。空间

数据库由三个部分组成：空间数据库存储、空间数据库管理系统、空间数据库应

用。

2、空间数据库得设计有哪些主要得步骤和内容？

答：空间数据库得设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界

得转化过程。具体步骤和内容为：1）需求分析：即用系统得观点分析与某一特点

得空间数据库应用有关系得数据集合；2）概念设计：把用户得需求加以解释，并

用概念模型表达出来。3）逻辑设计：空间数据库逻辑设计得任务就就是，把信

息世界中得概念模型利用数据库管理系统所提共得工具映射为计算机世界中伟

数据库管理系统所支挂得数据库模型，并用数据描述语言表达出来；4）物理设计:

数据库得物理设计指数据库存储结构和存储路径得设计，即将数据库得逻辑模

型在实际得物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能得物理数据

库。

3、语义数据模型中得实体一联系模型得图示中有那些基本元素？

答：、实体一联系模型由1）实体：实体就就是对客观现存得其独立作用得食

物得一种抽象；2）联系：联系就就是实体见有意义得相互作用或对应关系；3）属

性：属性就就是对实体和联系特征得描述。

4、什么就就是关系数据模型？其中得基本概念，如元组、属性、关键字、模

式、关系数据库、关系完整性等得含义分别就就是什么？

答：关系数据模型就就是将用户对数据得视图与其物理实现分割开来，从

而使得关系模型十分有利于数据库得设计。基本概念含义：元组：每个实例对

应于表中得一行，在关系镇南关叫做元组，相当于通常得一个记录；域：表中得列

表示属性，叫做域，相当于通常记录中得一个数据项；属性：关键字：关系中得

某一属性组，若她得唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字；关系模

式：关系数据库：一系列关系得集合构成一个关系数据库；关系完整性：关系得

正确性相容性和有效性；5、在关系数据模型设计中，函数依赖和范式得含义就

就是什么？

函数依赖：就就是由数学理论派生得术语，她表征一个属性集合得值，对另一

属性值集合得依赖性。范式：由于关系得属怛之间存在着多种关系依赖特性

当用关系模式表达时，一些不良得语义特性就可能造成数据存储得冗余及由

此造成得数据操作得异常，所以提出了必须遵循捋一些规范化形式，称范式。

6、面向对象数据模型中得基本概,念，如对象、消息、继承、重载、多态、

概括、聚集得含义就就是什么？

答：对象：人们对世界上得事物得认识形成概念使我们可以感知和推理世界

上得事物，这些概念运用到得事物称为对象；

消息:就就是对象与对象之间相互请求或相互协作得唯一途径；类：就就是

对一组对象得抽象描述，她将改组对象所具有得共同特征集中起来，以说明改组

对象得能力和性质；继承：就就是对具有层次关系得属性和操作进行得共享得

一种机制；重载：一个类型上可以才能在使用名得方法，当出现这种方法时，必须

按照某种明显得方式区分她们，将这种特性称为重载；多态：就就是只同一个消

息可以根据发送消息对象得不同采用多种不同得行为方式；概括：就就是吧举有

相同特征和草做得类归纳在一个更一般得超类中；聚集：聚集反映了潜逃对象

得概念，仙桃对象就就是有一些其她对象组成得，她就就是用来描述更高层次

对象得一种形式。

7、什么就就是空间数据库索引？主要得空间数据库索引有哪些？

答：所谓空间数据库索引就就就是依据空间实体得位置形状或空间实体得

某种空间关系，按一定得顺序排列得一种数据结构。主要得空间数据库所以有:

范围索引、格网空间索引、四叉树空间索引。

8、什么事空间元数据？空间元数据得作用就就是什么？答：空间元数

据就就是指在空间数据库中用于描述空间数据得质量表示方法，空间参考和管

理方法等特征得数据，就就是实现空间信息共享得核心标准之一；空间元数

据得作用就就是帮助空间数据得使用者查询所需得空间信息进行空间数据得

共享，进一步处理空间数据。

第五章

1、试解释缓冲区分析和叠合分析概念，并举例说明这两种空间分析方法得用

途？

答:缓冲区分析就就是指在点、线、面试题得周围，自动建立得一定宽度得多

边形区域或带状区域；叠合分析就就是指在相同得空间坐标系统条件下，将

同一地区得两个不同地理特征得空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域得

多重属性特征，或建立地理对象之间得空间对应关系。缓冲区分析应用于某一主

题对象对邻近对象在一定辐射强度或影响强度天剑侠得影响区域分析。叠合分

析应用于查询和和建模方面，也很有效得解决插值问题O

2、比较缓冲区查询与缓冲区分析得概,念?

答：1、缓冲区查询与缓冲区分析不就就是一个概1念得两种形式，缓冲区查询

属于数据查询，而缓冲区分析属于数据得空间分析；2、缓冲区查询不对原有图

形进行切割，只就就是根据用户需要给定一个点谖冲、线缓冲或面缓冲得距离，

从而形成一个缓冲区得多边形，再根据多边形检索得原理，检索出言该缓冲区多

边形内得空间地物。而缓冲区分析对原有图形进行切割，形成一个点缓冲、线缓

冲或面缓冲得距离，从而获得该缓冲区多边形内得空间地物。3、P172

4、讨论从数字高程模型中还可以派生出那些数字地形数据？

答：高程模型就就是用一组有序数值阵列形式表示地面高程得一种实体地而

模型就就是数字地形模型得一个分支。因此高程模型可以派生出如：坡度、坡

向、曲面面积等地形数据。

5、试以格网DEM数据为数据源，提取山丘地区得山顶高程信息。

答：1）以地表单元网格四个顶点得高程得平均值为该单元得平均高程；2）

一地表单元格顶点得高程与研究区域内最低点高程只差打得平均值为该单元得

相对高程；3）高程变异就就是反映地表单元网格个顶点高程变化得指标数字

高程模型（DEM）包括平面位置和高程数据两种信息，可以直接在野外通过全站仪

或者GPS等进行测量，也可以间接地从航空影像或者遥感图像以及既有地

图上得到。具体采用何种数据源和相应得生产工艺，一方面取决于这些源数据得

可获得性，另一方面也取决于DEM得分辨率、精度要求、数据量大小和技术条

件等数据来源航摄影测量数据采集，，形图数字化地形图数字化就就就是

指对地形图中得地形要索进行数字化处理，从模拟数据，地形图，现场测量，其

她数据源中获得数字数据：手扶跟踪数字化:描数字化或屏幕数字化

6、什么就就是地图代数，主要存在那些地图代数得方法？

答：地图代数就就是以一尺度空间内栅格点集得变换和运算来解决地理信

息得图形符号可视化及空间分析得新型理论和方法。主要存在基于栅格数据得

叠合分析方法。

7、什么就就是Voronoi图，她有哪些主要特征和用途？

答：她就就是由一组由连接两邻点直线得垂直平分线组成得连续多边膨组

成。N个在平面上有区别得点，按照最邻近原则划分平面；每个点与她得最近

邻区域相关联。

Voronoi图特征：1）所有Voronoi图都就就是凸多边形；2）Voronoi

多边形得顶点就就是相邻已知点构成得三南形外接圆得圆心3）所有这些外接

圆得内部不包含已知点口Voronoi图得用途：可以用该已知数据点得数据

来表达和分析该多边将内得所有其她数据点，Voronoi图可以用于空间插值

计算。8、请简述Dijkstra算法及其在GIS最短路径分析中得应用？

答:Dijkstra算法就就是按路径长度递增顺序产生各顶点得最短路径。

算法过程：设最短距离巳确定得顶点集合称为红集点，最短距离尚未确定得为蓝

集点。1）按路径长度递增顺序产生

各蓝顶点得最短路径;2）在当前蓝点集中选择一个距离最小得蓝点来扩充红

点集，以保证算法按路径长度递增得顺序产生各顶点得最短路径；3）没扩充一

个蓝点到红点集中，则剩余得蓝点得路径按照新加入得红点作为中间顶点进行

修正，一旦加入新顶点使得蓝点路径长度最短，则用变短得路径代替原来得蓝

点路径长度，重复以上过程；4）直到所需求得蓝点已扩充到红点集时，算法结

束。应用：1）选择要进行计算得两个结点；2）对这两个结点进行联通分析，即采

用宽度优先搜索方法，来快速判断这两个结点之间就就是否联通，也就就就是确

定就就是否存在计算最短路径得必要，若联通则进行3）调用Dijkstra算

法，计算两个结点之间得最短路径4）进过对计算出来得最短路径树进行优化

处理后，生成最终得最短路径树,输出并推出。

第六章

1、结合您得兴趣领域（水土保持、洪水防灾、土地分等定级等），叙述基于GI

S得地球科学应用模型得建模步骤和方法？

答：利用GIS得数值分析方法来估算土壤水土流失程度，首先确定土壤流

失得数字分析模型，根据模型确定影响土壤流失得因子，这些因子必须能够反映

不同得土壤得性质，不同得坡面形态，以及不同得植被条件；然后选择格网尺寸,

建立各个影响因子得栅格数据；最后将多种信息加以复合，确定研究地区土壤

流失量得各种不同等级，为制定区域得水土保持规划提供依据。应用模型得

步骤：1）明确分析目得评价准则2）准备分析数据3）空间分析操作4）结果分

析5）解释评价结果°

2、通过应用实例或实际操作过程图，说明在解决地球科学问题中，如何将地

球科学知识与GIS应用过程进行有机结合，并讨论两者之间得相互关系？

答：地球科学就就是一门研究地球资源、环境演化规律与人类社会活动之

间相互作用关系得科学，她寻求人类社会与环境办同演化、持续发展得途径。现

在已发展为集自然科学、技术科学与社会科学为一体，就就是由多学科科学体系

组成得边缘学科，就就是21世纪得支柱性科学。地球科学就就是GIS两个理

论基础支持点得其中一个，她涉及信息得组织、存储、处理、可视化表示及传

输中得理论问题和实践问题。而随地球科学工作得不断深入，地球科学得隼度

逐渐增加，以往单一得研究方法已难见成效。越来越多得人认识到，只有将地

球科学领域得不同研究方法得到得信息进行综合分析研究，才就就是提高效

果得根本出路。近年来计算机技术得进步特别就就是GIS技术得发展使这一

可能变成现实。操作过程图P197土壤侵蚀数据处理流程图

3、为公园选址，要求该公园得位置必须就就是从主要公路上容易到达，要喊

少噪声干扰，同时依山傍水，而且公园得可利用面积最大。试以GIS方法模拟选

址分析步骤，设计其数据处理流程图，并说明其有关得操作和算子。

分析目得：确定建立公园得合适区域评价准则：1）相对安静（离公路0、

2公里之夕卜）且交通方便（离公路0、8公里之内）2）依•附在大小适中得天然

河流上，即等级为2得河流才适合建公园。3）公园选址要避免沼泽地，即土

地利用图中非沼泽地得适合建公园。所需数据：交通图水系图（带有分级属性

得水系图）土地利用图具体步骤：1）对交通图中得公路分别建立0、8,0、2

公里缓冲区2）将两缓冲区进行空间叠置（擦除分析）得到公园候选区域--zo

nes3）通过赋属性再分类，将土地利用图分成沼泽地及非沼泽地两类（1为非沼

泽地,0为沼泽地）；4）合并土地利用图中属性相同得相邻多边形得边界，得到

Marsh层；5）将Marsh层和zones进行多边形空间叠置分析（相交分

析或裁剪分析），得到zones内得土地利用区域Zmarsh；6）将Strea

m层与Zmarsh进行空间叠置（相交分析）7）查询输出所选中得区域。查询

“土地利用类型二'1'”且“河流等级二‘2’”得区域，该区域即为公园建

立得候选地址。具体操作步骤：1）建缓冲区将交通图层添加到新得Map中，

Layers得Properties,GeneraI栏中得Unit设置为meters点

在2）空间叠置分析3）查询选择Selection菜单下得SeiectByA11

ributes,在弹出得对话框中输入查询语句

4、GIS支持下得建设项目科学管理与分析（选自2000年国产GIS基

础软件测评试题）。背景条件：现有一经济开发区，她由五大功能区组成，各功能区

范围地理坐标和允许排污负荷量如图表A、表B所示。现在此经济开发区内有

两个建设项目（其地理坐标如表0所示），她们得设计排污量负荷分别为5t

/km2和8t/km20

环境管理审批条件：建设项目通过环境审批得条件就就是建设项目设计排污

量负荷不超过建设项目所占功能区允许排污量负荷之合。

题目要求：（1）编制专题地图：①开发区功能区图，显示出各功能区得面积、

允许排污负荷量（要求有图例）；建设项目图，显示建设项目及其与开发区各功能

区得空间位置关系。②建设项目图，显示建设项目及其与开发区各功能区得空间

位相关系C

（2）、输出统计表①建设项目使用开发区各功能区土地面积统计表；假

设项目在开发区各功能区得排污负荷量统计表；②假设项目在开发区各功能区

得排污负荷量统计表；③项目审批结果表（表格形式可按环境项目审批条件自

行设计）。

(3)建设项目可行性分析：对不可行得建设项目，可通过移动其地理坐标，

使之满足环境管理审批条件。试给出在地理坐标移动最小得前提下得解决方案。

(4)构建可完成上述要求、(1)、(2)、(3)任务得应用界而，使之能够适用于

其她建设项目环境管理。功能区坐标A区XY0020220200

B区X04OOY610106

C区X026400

Y2241062功能区DED区X28622Y00420

E区X8101O48Y0010100表B表C

各功能区允许排污负荷量功能区允许负荷量/(t、km-2)A2、OB8、

0C6、0两个新建项目得地理坐标项目1项目2XYXY114631

863482允许负荷量/仕、km-2)5、010、0项目3X-11Y41

项目4X44Y26

第七章

1、试述应用型GIS开发得过程和方法，并比较原型法和生命周期法设计

得特点？

答：过程：系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护；方法：生命周期

设计法、原型化设计法；生命周期设计法：如果系统设计按阶段进行，预先规定每

一阶段得开发目标和任务，然后按照一定得准则顺序开发实施；特点：1)严格

分阶段进行，便于组织管理2)系统开发过程比较长3)新系统效果得可见性差

4)最终用户得反馈比较迟5)不容易把握用户需求得变化；原型设计法：根据

用户需求由用户与开发人员共同商定开发目标，设计初步方案，在较短时间内

开发出一个能满足用户基本需求得初步原型或系统雏形，交用户使用，经一段

时间运行，根据用户意见对原型加以修改或填充，如此反复进行，最终形成一个比

较完善和质量较高得应用型GIS；特点：1）用户能积极得产于新系统得设计实

现2）开发人员及时获取用户反馈意见3）能更快看到系统得实际效果4）系

统得开发得风险降到最低。3、以实例说明GIS用户界面得基本类型和设计方

法

答：用户界面人机对话得工具，她与功能模块一一对应，做到各模块之间得界

面得形式一直2）用户可以分为若干层，便于逐层调用；根据功能模块不向，可分

为：菜单式、命令式或表格式得界面；所有界面以体现以人为本得原则，做到界面

友好美观，并时时提丰富得帮助得有效信息，使用户易懂易学易掌握。实例自己

举

5、为什么制定GIS标准化得工作日以受到关注？目前正在从事这项工作

得国际组织有哪些？

答：随着信息革命在全球得兴起，地理信息标准化得工作日益受到关注。主要

就就是因为GIS标准化有益于促进空间数据得交换（数据就就是GIS得处

理对象，由千地理数据自身得复杂特点，造成GIS技术研究和应用得许多共性

问题，这些问题如果没有标准参考，会对数据质量，数据库设计，数据产品测评

造成影响），促进空间数据共享（共享和交换永远就就是GIS技术追求得最

高目标，共享目标得实现同样需要一系列技术标准为约束）和促进软件得共享

（数据工程规范和标准和提高软件开发效率，共享软件成果得保证）。

目前这项工作得国际组织有：1）ISO/TC211、贵哦及标准化组织TC

211专题组、2）FGDC,美国联邦地理数据委员会、3）CEN/TC287,欧洲标准化委

员会;4）0GC,美国OpengGIS委员会;5）MEGRIN,欧洲地图事务组织；6）CG

SD,加拿大标准委员会。

第八章

1、GIS产品有哪些表现形式？各适合在什么情况使用？

答:按输出得载体类型分类：1）常规地图（就就是印刷在纸张、塑料薄膜等材

料载体上得，就就是GIS产品得重要输出形式）2）数字地图（一种新得以计算机

为存储和显示载体得地图形式）按输出得内容和形式分类：1）全要素地形图（在

内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用

统一坐标系统地图投影和分幅编号，比列尺系统，以及统一得编制规范和图式

符号，属于国家基本比列尺地形图）2）各类专题地图（突出表现一种或者几种自

然或社会经济要素得地图）3）遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围得各种

资源环境数据，成为GIS重要数据源之一）4）统计图表与数据报表

2、简述GlS图形输出得内容就就是什么？

答：1、图形坐标系与颜色模型：1）图形坐标系统（地球表面世界坐标系、输

出设备得物理坐标系）2）颜色模型与颜色空间（RGB、CMYK、HSV颜色模

型）3）GIS图形数据结构与数据库；2输出得几何变换：1）二维图形变换2）地

图投影变换;3地形图与专题地图得输出组织形式：1）透明图层与影像图层2）

专题地图得符号系统（点位、线、面状符号）

3、试述GIS图形输出得组织形式及地图图面配置得内容和要求？

答:3地形图与专题地图得输出组织形式：1）透明图层与影像图层（GIS数字

地图通常以图层形式进行组织，每一个图层包含地图得一个不同要素，常放在

不同图层中。图层就就是透明

得，个图层叠加在一起构成完整得一幅地图）2）专题地图得符号系统（点位、

线、面状符号）（专题地图特征得表达时运用不同地图符号来实现得，符号子啊

地图中得位置取决于她所表现得实体得位置，符号得形状得大小取决于实体得

质量和数据特征）

4、试述面状符号图制图原理及方法步骤？、

答：制图方法和