聊城大学《地理信息系统概论》练习题及参考答案

《地理信息系统概论》练习题一、选择题1.下列哪种图片格式MapGIS可以直接识别和加载？（）A.JPGB.GIFC.WPJD.WP2.下列有关数据的叙述正确的是：()A.数据是信息的表达，信息是数据的内涵B.信息是数据的表达，数据是信息的内涵C.数据不随载荷它的物理设备的形式而改变D.地图符号不是数据3GIS所包含的数据均与（）相联系。A.非空间属性B.空间位置C.地理事物的类别D.地理数据的时间特征4.GIS数据采集与输入设备不包括，（）A数字化仪B扫描仪C显示器D键盘5.以下关于GIS软件企业及其品牌的描述不正确的是：（）A.ARC/INFO是美国ESRI公司的产品B.ARC/INFO被公认为是世界上第一个商业化GIS系统C.MapGIS.SuperMap.GeoStar都是国产GIS基础软件平台D.ArcGIS.SuperMap.CASS.MapGIS.GeoStar都属于GIS基础软件平台6.从历史发展看，GIS脱胎于：（）A．地图学B．地理学C．计算机科学D．测量学二、名词解释1.数据重构2.数字地球3.空间叠加分析4地理信息5.空间数据库引擎6.空间网络分析三、简答题1.简述矢量数据结构、栅格数据结构的概念，并说明它们的应用原则。2.简述地理信息特征？3.简述地图投影的分类及作用。4.举例说明GIS空间数据分类。5.简述DEM的概念、表示方法及DEM的应用领域。6.地理信息系统的主要空间分析功能。参考答案一、选择题CABBDA二、名词解释1.数据重构：数据重构指的是数据从一种几何形态或格式到另一种几何形态或格式的转换，包括结构转换、格式变化、类型替换等，旨在实现空间数据在结构、格式和类型上的统一，以及多源和异构数据的联接与融合。2.数字地球是一个地球的数字模型，它利用数字技术和方法将地球及其上的活动和环境的时空变化数据，按地球的坐标加以整理，存入全球分布的计算机中，构成一个全球的数字模型。3.是指在统一的空间参照系统下，将同一地区两个地理对象的图层进行叠加，以产生空间区域的多重属性特征，或者建立地理对象之间的空间对应关系。4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、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。5.是GIS中介于应用程序和空间数据库之间的中间件技术。它为用户提供了访问空间数据库的统一接口，是GIS中的关键性技术。6.空间网络分析：空间网络分析是一种基于网络拓扑关系，通过考察网络元素的空间及属性数据，对网络的性能特征进行多方面研究的技术。它利用数学理论模型，对网络进行路径分析、资源分配、连通分析、流分析等多种功能的研究和计算。三、简答题1.简述矢量数据结构、栅格数据结构的概念，并说明它们的应用原则。矢量数据结构是通过记录坐标的方式，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。它利用欧里几得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示实体空间分布。矢量数据以坐标或坐标串及其连线表示空间点、线、面等几何图形的数据，是离散点坐标数据的有序集合。这种数据结构的特点是属性隐含，位置明显，因此能更精确地定义位置、长度和大小。矢量数据结构主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其与属性数据之间的相互关系，非常适合于拓扑关系的查询，但在处理大量数据时效率较低。栅格数据结构则是将地表二维平面按行、列等间隔划分为像元格网，每个像元就是栅格数据中最基本的信息存储单元，其坐标位置可以用行号和列号确定，属性由像元值表示。这种数据结构的特点是属性明显，位置隐含，使得数据情况清晰可辨，图面负载量易于控制。栅格数据格式简单，易于实现和操作，因此数据格式容易为大多数程序设计人员和用户所理解，信息共享较矢量数据容易。此外，栅格数据结构便于与遥感影像结合，因为遥感影像本身就是以像元为单位的栅格结构。然而，栅格数据结构的表达精度不高，数据存储量大，工作效率较低。在应用原则上，矢量数据结构更适合于需要精确表示地理实体空间位置和拓扑关系的情况，如城市规划、交通路径规划等。而栅格数据结构则更适用于那些需要快速处理大量数据，且对精度要求不高的场景，如遥感影像处理、环境监测等。2.简述地理信息特征？地理信息具有空间特征。这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。地理数据是与确定的空间位置联系在一起的，它描述了地理实体在空间中的分布、位置、形状和大小等属性。这种空间特征使得地理信息能够反映地理现象的空间格局和空间关系，为空间分析和决策提供基础。地理信息具有属性特征。这通常指在二维空间的定位基础上，按专题来表达多维即多层次的属性信息。这些属性信息描述了地理实体的各种特性，如类型、数量、质量、功能等。通过属性特征，我们可以更深入地了解地理实体的本质和特性，为地理环境的综合分析和管理提供依据。地理信息还具有时序特征。这意味着地理信息是随时间变化的，它反映了地理现象在不同时间段的状态和变化。时序特征使得我们能够研究地理信息的动态变化规律，预测未来的发展趋势，为规划和决策提供科学的依据。3.简述地图投影的分类及作用。地图投影是将地球托球体面上的经纬度线间按照一定的数学法则转移到平面上，从而在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。它有多种分类方式，每种投影都有其特定的优势和局限性。按照构成方法，地图投影可以分为几何投影和非几何投影。几何投影进一步细分为方位投影、圆柱投影和圆锥投影。方位投影是以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上。圆柱投影是将地球面的经纬网投影到可以展开成平面的圆柱面上。圆锥投影则是将地球面的经纬网投影到圆锥面上，再沿圆锥母线切开展成平面。非几何投影则包括伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影和多圆锥投影等。按照变形性质，地图投影又可以分为等角投影、等积投影和任意投影。等角投影的特点是图中没有角度变形，但长度和面积变形较大，便于测量方向，多用于地形图、航空图、航海图。等积投影的特点是图中区域面积不变，但是角度变形大，多用于面积精度要求高的自然地理地图和社会经济地图。任意投影则是既不等角也不等积的投影，在标准经纬线上无长度变形，一般用于教学地图。4.举例说明GIS空间数据分类。GIS空间数据分类涉及多种类型，每种类型都有其特定的应用场景和表达方式。以下是一些GIS空间数据分类的实例：空间特征数据：这类数据记录空间实体的位置、拓扑关系和几何特征。例如，考古地点的分布可以看作是点状实体，其位置精确，属性隐含；道路网络则是线状实体，通过连接点和线段来表达其拓扑关系；而行政区域界线则属于面状实体，通过多边形来界定其范围。专题属性数据：这类数据是非定位数据，描述空间实体的特定属性。例如，土壤类型分布数据就是专题属性数据的一种，它描述了不同土壤类型在地理空间上的分布。时间属性数据：它记录空间实体随时间的变化。例如，气候数据随时间的变化，可以反映不同季节或年份的气候状况。从格式的角度来看，GIS空间数据可以进一步细分为矢量数据和栅格数据：矢量数据：使用离散的点、线、面来表达空间实体，并通过标识符来表示实体的属性。例如，道路可以用线状矢量数据表示，而建筑物则可以用面状矢量数据表示。栅格数据：使用密集的正方形（或其他形状）网格来划分地理区域，每个网格单元都有一个属性值。例如，高程数据常以栅格形式表示，每个网格单元代表一个地区的高程值。5.简述DEM的概念、表示方法及DEM的应用领域。DEM，即数字高程模型是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达）。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。DEM的表示方法主要基于遥感卫星图像数据的原理，利用小方格（其边长即为DEM的分辨率，分辨率数值越小，其表达的地形细节就越多）以及方格中的数值（代表高程）来表达地形。这种方法能够精确地反映地形的起伏和变化。DEM在多个领域有着广泛的应用。在测绘、地形地貌、自然灾害、气象、水文、土壤、工程建设、通讯、军事、环境保护和科学等领域，DEM都发挥了重要的作用。比如，在工程建设上，它可用于土方量计算、通视分析等；在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析的基础，如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等；在环境分析上，它可以用来研究环境因素如温度和降水对区域地形的影响；在农业活动方面，DEM有助于确定适合种植农作物的地点或监测作物的健康状况等。6.地理信息系统的主要空间分析功能。（1）空间叠合(加)分析是指在统一空间参照系统条