GIS概论简答题

GIS概论简答题

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GIS的组成与功能

答 组成：计算机硬件系统，计算机软件系统，系统开发、管理和使用人员，空间数据，应用分析。 功能：数据采集、监测与编辑（手扶跟踪数字化）；数据处理（矢栅转换、制图综合）；数据存储与组织（矢量栅格模型）；空间查询与分析（空间检索、空间拓扑叠加分析、空间模型分析）；图形交互与显示（各种成果表现方式）。

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ARCVIEW能实现那些空间分析功能，举例说明有何实际应用？(也适合ARCINFO)

答 a距离量算、临近、邻接。b缓冲区：地理要素的影响范围。c空间叠加：多要素相关分析。d网络分析：最佳（短）路径、网络连通、资源分配。e DEM：地形分析、坡向、坡度、阴影、通视性。 3 举例说明3S综合技术的应用，并说明RS、GIS、GPS技术之间的关系。

答 3S综合技术的应用：如在资源环境调查、动态监测中的应用。RS具有范围广、周期性、经济高效的特点，可以用于获取资源环境信息，GIS用于时空数据的组织管理与分析决策支持，GPS用于精确定位，进行遥感图像精纠正、地理要素精确定位等，3S综合技术成为资源环境调查和动态监测的主要技术，广泛应用于国土资源调查。

4 请写出5个著名的GIS软件名称，并简述GIS的功能

答 ARCGIS、MAPINFO、MAPGIS、MGE、CITYSTAR、GEOBEAN、SUPERMAP功能包括：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析与统计、产品制作与显示等功能。 5 阐述DEM及其应用的领域

答 数字地形模型(DTM)是地形表面形态属性信息（如高程、坡度、坡向等）的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（DEM）。在地理信息系统中，DEM最主要的三种表示模型是：规则格网模型、等高线模型和不规则三角网模型。 DEM的应用领域主要包括：

1） 作为国家信息的基础数据；

2） 土木工程、景观建筑与矿山工程的规划与设计； 3） 为军事模拟等而进行的地表三维显示； 4） 景观设计与城市规划； 5） 流水线分析、可视性分析； 6） 交通路线的规划与大坝的选址； 7） 不同地表的统计分析与比较；

8） 生成坡度图、坡向图、坡面图、辅助地貌分析等；作为背景图叠加各种专题信息，以进行显示与分析等。

6 举例说明四叉树编码

答 四叉树结构的基本思想是将一幅栅格地图或图像等分为四部分。逐块检查其格网属性值(或灰度)。如果某个子区的所有格网值都具有相同的值。则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区再分割成四个子区。这样依次地分割，直到每个子块都只含有相同的属性值或灰度为止。（下面画图表示） 7 比较矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点。 表2-7 矢量与栅格数据结构的比较优 点l．便于面向现象(土壤类、土地利用单元等)的数据表示2.数据结构紧凑、冗余度低3．有利于网络分析4．图形显示质量好、精度高l．数据结构简单2.空间分析和地理现象的模拟均比较容易3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析4．输出方法快速，成本比较低廉 矢量数据结构 栅格数据结构缺 点1．数据结构复杂2.软件与硬件的技术要求比较高3.多边形叠合分析比较困难4．显示与绘图成本比较高l．图形数据最大2.投影转换比较困难3.栅格地图的图形质量比较低些4．现象识别的效果不如矢量方法8 比较地理信息系统与一般信息系统的异同点

两者的区别：（1）在硬件上；（2）在软件上；（3）在信息处理的内容和采用目的方面。

两者共同之处：（1）都是以计算机为核心的信息处理系统；（2）都具有数据量大和数据之间关系复杂。 9

简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码

游程长度编码是栅格数据压缩的重要编码方法，它的基本思路是：对于一幅栅格图像，常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。其方法有两种方案：一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数，从而实现数据的压缩。

编码：(0，1)，(4，2)，(7，5)；(4，5)，(7，3)；(4，4)，(8，2)，(7，2)；(0，2)，(4，1)，(8，3)，(7，2)；(0，2)，(8，4)，(7，1)，(8，1)；(0，3)，(8，5)；(0，4)，(8，4)；(0，5)，(8，3) 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称

答 地图投影的分类：（1）按变形性质分类：等角投影：投影前后角度不变； 等面积投影：投影前后面积不变；任意投影：角度、面积、长度均变形。 （2）按构成方法分类：几何投影（包括圆柱投影：投影面为圆柱， 圆锥投影：投影面为圆锥，方位投影：投影面为平面）；

非几何投影（包括伪防伪投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影） 右图是高斯—克吕格投影 10 空间数据质量问题的来源

空间数据质量问题的来源：（1）空间现象自身存在的不稳定性； （2）空间现象的表达；（3）空间数据处理中的误差； （4）空间数据使用中的误差。 11地理信息系统的研究内容

概念、定义、内涵基本理论理论体系构成、特点、功能、任务发展历史与发展方向硬件配置数据结构地理信息系统工具地理信息系统技术系统输入、输出系统空间数据管理用户界面等应用系统设计专题分析模型应用方法数据采集与校验地学专家系统 12 空间分析在地理信息系统中的地位

答 要点：空间分析是对分析空间数据有关技术的统称，是地理信息系统实现功能的总称，是地理信息系统与用户的接口

13 简述空间数据误差来源与数据质量控制方法。

从空间数据的形式表达到空间数据的生成，从空间数据的处理变换到空间数据的应用，在这两个过程中都会有数据质量问题的发生。

（1）空间现象自身存在的不稳定性：包括空间特征和过程在空间、专题和时间内容上的不确定性。 （2）空间现象的表达：数据采集中的测量方法以及量测精度的选择等受到人类自身的认识和表达的影响，这对于数据的生成会出现误差。

（3）空间数据处理中的误差：在空间数据处理过程中，容易产生的误差有以下几种：投影变换产生的差异；地图数字化和扫描后的矢量化处理都可能出现误差；数据格式转换中的位置差异性；数据抽象时产生的误差；建立拓扑关系过程中的位置坐标的变化；与主控数据层的匹配位移导致误差；数据叠加操作和更新产生空间位置和属性值的差异；数据集成处理产生的误差；数据的可视化产生表达上的误差；数据处理过程中误差的传递和扩散

（4）空间数据使用中的误差：主要包括两个方面：一是对数据的解释过程，一是缺少文档，这样往往导致数据用户对数据的随意性使用而使误差扩散。

数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有：

（1）传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。

（2）元数据方法：数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。 （3）地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。 13 空间数据库管理的方式有哪几种，各有什么优缺点？

空间数据库管理的方式有：文件－关系数据库混合管理方式，全关系型数据库管理方式，对象－关系数据库管理方式，面向对象数据库管理方式

14 从某一空间地理现象到数据库或数据文件中的记录需要经过哪些过程？各个过程所起的作用是什么？ 从空间现象到数据库或成为数据文件记录的过程，首先对空间现象进行观察；其次将观察的结果进行分析，模拟，归类，综合取舍；最后以一定的数据结构或模型来显示和表达。 15 地理信息和空间数据的主要特征。

答 地理信息的主要特征有：（1）地域性，是地理信息区别于他类信息的显著标志；（2）多维性，是指同一地物具有多种不同的专题信息；（3）时序性，即地理信息具有动态性。

空间数据的主要特征：（1）空间特征；（2）非结构化特征；（3）空间关系特征；（4）分类编码特征；（5）海量数据特征。

16 地理信息系统数据源的类型有哪些？在地理信息系统中有哪些主要的数据输入方法？

答 GIS数据源有：（1）地图资料；（2）影像数据；（3）遥感数据；（4）实测数据；（5）文本资料；（6）统计数据；（7）多媒体数据；（8）其它已有的非系统化的数据。

数据输入方法有：（1）手工键盘输入；（2）手扶跟踪数字化仪输入；（3）扫描数字化仪输入；（4）解析测图法输入；（5）已有数字化形式数据转换。 17 在什么情况下需要用矢量与栅格的互换，如何实现？

当进行空间线性拓扑关系分析以及网络分析，单个实体的定义和操作和对成图精度质量要求高时，具体当进行城市分区规划、详细规划、土地管理等时用矢量数据格式，这时需把栅格数据转换为矢量数据。 当进行缓冲区分析、与遥感影像或其它图像匹配处理、数据共享时，具体当进行大范围小比例尺的环境、农林等区域问题研究时，以及建立地理实体模型和进行DEM地形分析时，需把矢量转换为栅格。 矢量转换为栅格的实现方法有：（1）内部点扩散算法；（2）复数积分法；（3）扫描法；（4）射线法；（5）边界代数算法。

具体步骤是：（1）选择合理的栅格尺寸；（2）点的栅格化；（3）线的栅格化；（4）面的填充。 栅格转换为矢量的过程：（1）边界提取；（2）二值化；（3）细化；（4）边界跟踪；（5）拓扑关系生成；（6）去除多余点和边界光滑处理。

18 数据处理在地理信息系统中的作用及数据处理的主要内容

答 数据处理在GIS中的作用：（1）将实测数据或不符合GIS质量要求的数据通过处理使之符合GIS质量的要求；（2）对已有的GIS数据进行处理派生出新的信息。

数据处理的主要内容：图形编辑；自动拓扑；数据转换；坐标转换；数据压缩；数据内插等；

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