最新地图制图与地理信息系统基础与实务中级试题参考.docx
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最新地图制图与地理信息系统基础与实务中级试题参考
1. 2012培训例题
1.1 判断
1. 世界上第一个GIS产生美国（X，加拿大）
2. GIS脱胎于测绘学（X，地理学）
3. 数据结构中，逻辑上分为线性结构和非线性结构（Y，）
4. 数据库中，主关键字是唯一标示符（Y）
5. 可见波的范围是0.3~0.78纳米（X，微米）
6. GIS由计算机系统软件、硬件、人员构成的（X，软、硬、网络、空间数据、人）
7. 数据库中，死锁？
（Y）
8. 在空间数据库中，分层概念只适用于栅格，不适用于矢量（X，都）
9. 地图数字化是的关键技术（Y）
10. 空间数据库是应用于（Y）
11. 位置、属性、时间是地理空间分析的三大基本要素；（Y）
12. 城市规划需要大比例尺地图作为基础构件（Y）
13. 应用GIS是根据用户需求（Y）
14. GIS最常用的组织方式矢量、栅格数据；栅格模型中位置明显（X，隐含）
15. 点、线、面是GIS的3个基本要素，可实现点面之间的转换，不能实现线面之间的转换（X），
7:
50
16. 金字塔、四叉树数据结构是可变分辨率的数据结构（Y）；
17. 空间数据的分层组织，和数据库中的层次数据模型的概念是相同的。
（X）
18. 空间建模是把现实数据转换为有用的能反应现实的过程；（Y）
19. WebGis是网络技术应用与GIS领域结合的产物（Y）
20. 栅格单元代表的区域越大，就越精确（X）
21. 传统的地理信息是空间相关性小，且不连续的数字和字符，现在的GIS相反（Y）
22. 矢量和栅格有本质不同，但二者可以转换（Y）
23. GIS，数据是经过处理的，所以数据不存在质量问题（X）
24. 手扶数字化是唯一有效方式（X，扫描）
25. 矢量中，将图形组成一个或多个文件，将属性组成属性表关系表（Y）
26. 空间压缩编码处理都会降低原始数据精度（X，有损压缩，无损压缩）
27. 专题地图表示方法，定点符号法、等值线法、极值法、范围法（Y），11:
25
28. GIS开发路线包括：
结构法、面向对象、基本组件、进行式开发策略（Y）
1.2 单选
1. 数字地球的提出者：
美国人，戈尔，1998年； 2. GIS区别于其他信息的显著标志：
空间信息；
3. 高斯平面直角坐标系，X=2529115，Y=20600689米，该点所位投影带的中央经线是：
117 4. 栅格数据编码，接近矢量结构，但不具有区域性质的：
链码； 5. 3S是指：
6. 表示物理属性不可分割的单位是：
数据项、数据项组、记录、文件；
7. RS是什么：
C，在空中对遥远地物进行感知。
8. GIS工程的血液：
数据；
9. GIS的核心功能：
空间检索和分析；
10. GIS中包含的数据均与空间地理位置相联系。
11. 应用程序对数据库的操作是通过（DBMS）来完成的；
12. 空间数据仓库是（面向主题）来组织数据；
13. GIS设计，系统分析的核心是（需求分析）；
14. 地理分布变化跟踪的量算方法是：
质心量算。
15. 以线性四叉树来表达，8*8矩阵，6行，5列的modun码是：
57；
16. 软件生存周期中，（运行维护）阶段时间最长；
17. 数据库中，表是用来（存储）数据的；
1.3 多选
1. 国产GIS软件：
citystar、geostar、supermap、mapgis。
2. 栅格数据的特点：
数据结构简单、描述区域位置隐含、数据量大、不易建立空间对象间的
联系；
3. 空间数据分层方法：
按专题、按主题、按需求；26:
31
4. 空间数据仓库的特点：
面向主题进行数据组织；集成数据；时间序列的历史数据；空间序
列的方位数据；
5. 等高线按用途分为：
首曲线、计曲线、间曲线；
6. 栅格数据的压缩的编码方式包括：
四叉树、块状、游程；直接编码？
（NO）
7. 对数据库的叙述正确的是：
easy。
8. 数据质量是指数据的：
及时性、准确性、完整性、安全性；
9. GPS的叙述：
easy。
10. 数据模型的三个要素：
结构、操作、约束；
11. GIS中常用的组织方式：
网络模型、栅格模型、矢量模型；
12. 泰森多边形的说法：
13. 矢量数据的特点：
定位明显、精度高、数据冗余度小、输出图像质量好；
14. 空间数据三个特征：
空间、时间、属性；
15. 面向对象的方法是：
集成、对象、类、过程调用；A、B、C；
16. GIS平台软件选择考虑：
功能、数据模型、运行环境、网络配置；
17. 地图投影变换的方法：
正解变换、平移变换、数值变换、反解变换；
18. 矢量向栅格转换的方法：
内部点扩散、射线扫描、平铺（复数）积分、边界代数。
19. SQL由组成：
数据定义、查询、更新、控制；
20. 世界地图的投影方式：
多圆锥、圆柱、伪圆柱；
1.4 名词解释
1.4.1
空间数据结构
适合于计算机存储、管理、处理的空间数据逻辑结构， 对地理实体的空间排列方式和互相关系的描述；
1.4.2 TIN模型
Triangulated irregular network；不规则三角网， 是由Peuker和他的同事于1978年设计的一个系统， 它是根据区域的有限个点集将区域划分为相等的三角面网络，数字高程由连续的三角面组成，三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置， 能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点表示数字高程特征。
TIN常用来拟合连续分布现象的覆盖表面。
1.4.3 双重独立编码DIME
主要以线状地物为对象；
最早是由美国人口统计局研制来进行人口普查分析和制图的，它以城市街道为编码的主体； 采用拓扑编码结构，对图上网状或面状要素的任何一条线段，用其两端的节点及相邻面域来予以定义。
1.4.4 地理编码
又称地址匹配，指将地址映射成地理坐标的过程；即建立地理位置坐标与给定地址一致性的过程；进行一一对应。
1.4.5 空间数据质量
空间数据在表达实体空间位置、专题特征、时间三个基本要素所能达到的准确性、一致性、完整性，以及三者之间统一性的程度。
1.4.6 元数据
描述数据的数据，主要用来进行数据管理。
1.4.7 缓冲区分析
指以点、线、面实体为基础，
自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，
然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到所需结果。
它是用来解决邻近度问题的空间分析工具之一。
可分为点、线、面要素的缓冲。
1.4.8 叠加分析
是 GIS 中的一项非常重要的空间分析功能，
是指在统一空间参考系统下，通过对两个数据/图层进行的一系列集合运算，产生新数据的过程。
目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专属属性之间的相互关系。
1.4.9 Shapefile文件
Shapefile:
一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。
由.shp,.dbf,.shx三个文件作成，分别存储空间，属性和前两者的关系。
是GIS中比较通用的一种数据格式。
Coverage:
一种拓扑数据结构，数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。
目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。
1.4.10 空间索引
对空间图形集合建立目录，旨在提高在该集合中查询的效率。
索引方法有：
格网索引（点、线、面，有冗余）、四叉树索引（适合线、面，有冗余），改进四叉树（线、面），R树和R+树（空间重叠的要素）
1.4.11 E-R模型
实体-关系模型，
提供不受DBMS约束的面向用户的表达方法， 是数据库设计中广泛应用的数据建模工具。
其基本思想是在需求分析的基础上，用E-R（实体—联系）图构造一个反映现实世界实体之间联系的企业模式，然后再将此企业模式转换成基于某一特定的DBMS的概念模式。
1.4.12 数据库引擎
数据库引擎是用于存储、处理和保护数据的核心服务。
利用数据库引擎可控制访问权限并快速处理事务，从而满足企业内大多数需要处理大量数据的应用程序的要求。
1.4.13 视图
计算机数据库中的视图是一个虚拟表，其内容由查询定义。
同真实的表一样，视图包含一系列带有名称的列和行数据。
但是，视图并不在数据库中以存储的数据值集形式存在。
行和列数据来自由定义视图的查询所引用的表，并且在引用视图时动态生成。
1.4.14 内模式
内模式又称存储模式，对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。
1.4.15 外模式
是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。
它由若干个外部记录类型组成。
外模式对应于用户级。
它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
1.4.16 电磁波
电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。
1.4.17 波段
指定的最低波长与最高波长之间的波长范围。
1.4.18 电子地图
数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。
1.4.19 相似变换
是指在各个方向上变换的比率必须相同的一种比例变换。
由一个图形到另一个图形，在改变的过程中保持形状不变（大小方向和位置可变），这样的图形改变叫做图形的相似变换。
1.4.20 仿射变换
是指在不同方向上变化的比率可以（或可能）不同的一种比例变换。
在几何上两个向量空间之间的一个仿射变换或者仿射映射，由一个线性变换加上一个平移组成。
1.5 简答题
1.5.1
简述高斯-克吕格直角坐标的建立过程。
高斯－克吕格投影（Gauss_Krivger）属于等角横切椭圆柱投影。
该投影是我国国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺 1：
2.5万-1：
50万图上采用6°分带，对比例尺为 1：
1万及大于1：
1万的图采用3°分带。
6°分带法：
从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°为第一带，中央经线为3°，依此类推，投影带号为1-30；西半球投影带从180°回算到0°，编号为31-60。
3°分带法：
从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经
1°30′-4°30′，...178°30′-西经178°30′，...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带，编号1-60。
西半球有60个投影带，编号1-60。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号。
1.5.2 简述多边形拓扑关系的自动建立过程。
1、裁剪相交弧段
2、根据“模糊容差”捕捉节点 3、构建拓扑表
4、根据“悬挂长度”编辑弧段 5、重新构建拓扑表
1.5.3 简述地理编码的概念、主要用途及实现方式。
地理编码（Geocoding）又称地址匹配（address-matching），指建立地理位置坐标与给定地址一致性的过程。
也是指在地图上找到并标明每条地址所对应的位置。
地理编码是GIS中比较重要的一个功能。
例如，你想去海龙大厦，于是进入某个本地搜索网站，输入关键字"海龙大厦"，然后你就得到了一张标有"海龙大厦" 的地图。
在这个过程中，地理编码的步骤被隐含着，因为对于一般用户来说，得到经纬度的数值是没有用处的，只要得到包含目标的地图就可以了。
对于后台服务，则经历了两个步骤：
第一步，通过地理编码查询得到海龙大厦的地理坐标；第二步，取得一幅这个坐标附近的地图，把"海龙大厦"标在这个地图上显示给用户。
那么，地理编码功能又是如何实现的呢？
首先，当然要有一个地址库了。
也就是一个包含着地理坐标信息的地址列表。
有了这个地址库，我们就可以迅速的查询到某个地址的地理坐标。
但是，任何一个小城市也都会存在着数不胜数的地址，想要采集出全部的地址及其坐标几乎是不可能的。
于是，在美国以及许多国家，人们通过一种叫做"地址插值"的方法来计算某个地址的坐标。
假设我们知道中关村大街1号的坐标和中关村大街50号的坐标，就可以近似的认为中关村大街2号至49号 这些地址平均分布在整个中关村大街上，于是我们就可以用数学公式近似计算出中关村大街2号至49号全部地址的坐标。
这种方法当然会存在一定误差。
美国大部分城市地址的规则度较高，所以地址插值法在美国的实用性还比较好，但是对于中国现在地址分布较乱的国情，这种编码过程就不太适用了。
因此，我们不得不尽可能多地来收集地址信息。
而这样浩大的工程，通常都会由政府部门来投资。
另外，国内有测绘资质的商业公司也都在采集数据。
1.5.4 简述网络分析及其在实际中的用途。
对地理网络（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等）进行地理分析和模型化，
是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。
地理网络由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况。
如连接各个城市的高速公路、连接各家各户的排给水网络等。
网络分析需要解决的问题 1.路径分析：
网络分析中最基本最关键的问题是最短路径问题。
最短路径不仅仅指一般地理意义上的距离最短,还可以引申到其他的度量,如时间、费用、线路容量等。
相应地,最短路径问题就成为最快路径问题、最低费用问题等。
其实,无论是距离最短、时间最快还是费用最低,它们的核心算法都是最短路径算法。
2.服务区域的判定：
目的为在一个网络路径上确定任何位置的服务区域和服务网络，并显示在视图中。
在创建服务区的基础上，可评估该地点的可达性。
3.查找最邻近设施：
目的为在网络路径上找出距某一位置最近的设施，并设计到达这些设施的最近路线。
例如：
对一场火灾来说，最近设施是指最近的消防栓；对一起交通事故来说，它是指离事故现场最近的能够提供急救服务的医院；而对于一个家庭的日常生活来说，最近设施又是指距住宅最近的零售店或超市。
4.导航：
导航图生成
1.5.5 墨卡托投影投影特点及其在实际生活中的意义是什么？
①在墨卡托投影中，面积变形大。
愈接近两极，经纬线扩大的越多，所以墨卡托投影在80度以上高纬地区通常就不绘出来了。
②在墨卡托投影上等角航线表现为直线（在球心投影上大圆航线表现为直线）。
远航时，完全沿着等角航线航行，走的是一条较远路线，是不经济的，但船只不必时常改变方向，大圆航线是一条最近的路线，但船只航行时要不断改变方向，如从非洲的好望角到澳大利亚的墨尔本，沿等角航线航行，航程是6020海里，沿大圆航线航行5450海里，二者相差570海里（约1000公里）。
实际上在远洋航行时，一般把大圆航线展绘到墨卡托投影的海图上，然后把大圆航线分成几段，每一段连成直线，就是等角航线。
船只航行时，总的情况来说，大致是沿大圆航线航行。
因而走的是一条较近路线，但就每一段来说，走的又是等角航线，不用随时改变航向，从而领航十分方便。
1.5.6 什么是WebGIS，它与GIS的不同之处。
WebGIS是利用网络技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，由于HTTP协议采用基于客户端/服务器的请求/应答机制，可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，用户通过交互操作，就可以通过网络来寻找其所需的空间数据。
WebGIS的应用层面：
空间数据发布、空间查询检索、空间模型服务和Web资源的组织。
WebGIS与GIS的不同：
WebGIS必须是基于网络的客户端/服务器系统，而传统的GIS大多为独立的单机系统；WebGIS利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换，信息的交换是全球性的；WebGIS是一个分布式系统，用户和服务器可以分布在不同地点和不同计算机平台上。
1.5.7 简述GIS矢量数据的几种来源
1. 地图数据（包括基础地形和专题地理数据）是GIS最基本的数据源，可称为GIS的基础数据源； 2. 遥感数据包括卫星遥感数据和航空遥感数据，前者是数字化数据（也可以以纸质地图或称作
卫片的形式输出），而者则是被称作航片的纸质地图；
3. GPS数据是一组包含界址点经纬度坐标对的数据文件，它常用于时实更新小范围的GIS数
据；
4. 其他GIS数据则通过数据转换方式使其成为新GIS项目可用的的数据，它是新GIS项目建设
的重要数据来源。
1.5.8
什么是地图投影，地图投影与GIS的关系如何？
所谓地图投影就是建立平面上的点（用平面直角坐标或极坐标表示）和地球表面上的点（用纬度φ和经度λ表示）之间的函数关系。
地理信息系统的处理对象——地理信息需要有共同的地理坐标和平面系统；对于不同来源的
地理信息，需要统一在同一个地理定位框架内，要确定真实的地理坐标、面积、周长等空间特征，需要进行投影；
1.5.9
简述GIS数据误差的来源
1） 源误差：
a，地面测量数字数据的误差；b，地图数字化数据的误差；c，遥感数据误差； 2）
操作误差：
a，由计算机字长引起的误差；b，由拓扑分析引起的误差；c，数据分类和内插引起的误差。
1.6 辨析题
1.6.1
地球表面、大地水准面和地球椭球体之间关系。
地球表面：
地球的自然表面。
地球表面起伏不平，很不规则，有高山、丘陵、平原、又有江河湖泊和海洋。
这种自然形成的地表形状称为地球自然表面。
由地球自然表面所包围的形体叫地球体。
它们很难用简单的数学模型来定义和表达，不适合数字建模。
大地水准面：
地球表面的72%被流体状态的海水所覆盖，因此，假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处正交的一个连续、闭合的水准面就是大地水准面。
大地水准面是相对唯一的，但是其形状也是不规则的，不适合数字建模。
大地水准面包围的形体称作大地体。
在大地测量中要研究的地球形状和大小就是指研究大地体的形状和大小。
以大地水准面为基准，就可方便地利用水准仪完成地球自然表面上任一点的高程测量。
地球椭球体：
以大地基准面为基准建立起来的地球椭球体模型。
地球椭球体是规则的几何球体，可以进行数学建模。
各地区和国家可以选择适合自己的地球椭球体，也就是和大地水准面拟合较好的椭球体。
1.6.2 面条数据模型、拓扑数据模型在空间数据存储方面的异同，并指出相应的空间数据格式。
面条数据模型只存贮空间数据的坐标，并不存贮其空间拓扑关系。
优点：
结构简单、直观，编码容易；
缺点：
①数据冗余，相邻多边形的公共边易产生分歧；②实体互相独立，缺乏联系。
是一种非拓扑的数据模型，
例如Shapefile:
一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。
至少由.shp,.dbf,.shx三个文件作成，分别存储空间，属性和前两者的关系。
是GIS中比较通用的一种数据格式。
拓扑数据模型其特点是采用了拓扑编码结构。
拓扑型消除了数据的冗余和歧异，但操作复杂。
Coverage是一种拓扑数据结构，数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。
ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。
1.6.3 空间查询与空间分析的区别。
空间查询是GIS的最基本、最常用的功能。
空间查询的特点是回答用户的简单问题，不改变空间数据库数据，不产生新的空间实体和数据。
图形与属性互查询是最常用的查询，主要有两类：
第一类是按属性信息的要求查询定位空间位置，称为属性查图形；第二类是根据对象的空间位置查询有关属性信息，称为图形查属性。
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
空间分析为用户提供技术的支持，回答是什么、在那里、有多少和怎么样，并不回答为什么。
空间查询是空间分析基础，任何空间分析都开始于空间查询。
1.6.4 数据模型与数据结构的区别和联系。
数据模型（Data Model）是数据库系统的形式框架，是用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具。
它是数据库系统的核心和基础。
数据模型三要素：
数据结构、数据操作、数据的约束条件。
通常称为数据模型的三要素。
数据结构用于描述系统的静态特征。
它从语法角度表述了客观世界中数据对象本身的结构和数据对象间的关联关系。
在数据库系统中，通常按照数据模型中数据结构的类型来区分、命名各种不同的数据模型。
例如层次结构、网状结构、关系结构的数据模型分别命名为层次模型、网状模型和关系模型。
1.6.5 比较关系型数据库和面向对象数据库的技术特点。
20世纪80年代以来，关系型数据库理论日益成熟并得到空前广泛的应用。
关系数据模型成为主流数据模型。
其特点是：
（1）单一的数据结构----关系，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示；
（2）数据的逻辑结构----二维表，从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。
面向对象的数据库是建立在面向对象的技术的基础上的数据库技术。
（1）不管是关系模型还是面向对象的建模都不能完全适合空间应用领域。
（2）关系模型能够较好地处理拓扑关系，但对表示横跨空间区域的复杂层次关系却无能为力。
（3）而面向对象模型能够处理拓扑和层次关系，但难以处理空间中重要的连续性现象。
1.6.6 阐述3S技术集成的意义和各自的优势之处。
3S集成的意义：
3S结合应用，取长补短是自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了"一个大脑，两只眼睛"的框架，即GPS和RS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行空间分析，以从提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为科学决策的依据。
实际应用中，较为多见的是两两之间的结合。
RS与GIS集成：
遥感数据是GIS的重要信息来源，GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。
GIS作为图像处理工具，可以进行几何纠正和辐射纠正，图像分类和感兴趣区域的选取；遥感数据作为GIS的重要信息来源，可以进行线和其他地物要素的提取，DEM数据的生成，以及土地利用变化和地图更新。
GIS与GPS集成：
定位（旅游、探险）、测量（土地管理、城市规划）、监控导航（车辆船只的动态监控）。
GPS+RS：
几何校正、训练区选择以及分类验证，提供定位遥感信息查询； GPS+GIS：
定点查询专题信息，提供或更新空间点位； GIS+RS：
几何配准、辅助分类等，提供和更新区域信息。
1.6.7
简述空间关系的种类，并给出现实世界中的例子。
空间关系包括拓扑关系、度量关系和方向关系。
拓扑关系的例子如河南省包含在中国境内。
度量关系的例子如某条河流长15公里。
方向关系的例子如海淀区在北京市区的西北。
1.7 计算分析题
1. 请解释数字化过程中的三种坐标转换：
相似变换、仿射变换和投影变换。
并按下图所示推导出x’o’y’坐标系（数字化仪坐标系）到xoy坐标（地图直角坐标系）的仿射变换的计算公式。
说明：
x方向的平移距离为a0, y方向的平移距离为b0；x方向的缩放系数为mx,y方向的缩放系数为ny。
坐标变换的目的除了把点的坐标从数字化仪坐标系统中转换到地面坐标系中外，另—个目的是要改正图形的变形。
相似变换只改正图面在各个方向的均匀变形部分，仿射变换考虑了x方向和y方向上不同的变形因子，而投影变换可以改正在更多方向上的不同变、形因子。
为了进行变换，需要有一组控
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