《环境信息系统》学生题库.docx

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《环境信息系统》学生题库

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一、名词解释

1、数据：

是一组可识别的符合、包括字母、数字、图像、声音或其他符号。

2、信息：

用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。

3、环境信息系统（EIS）：

指将一切用于环境管理、环境科学研究等与环境保护相关的信息系统都称为环境信息系统。

4、地理信息：

一个时空过程，它存在于一定物质、能量载体，并能从一种载体向另一种载体进行转移，从而形成所谓的信息流。

按照认知关系可将地理信息载体化分为地理主体和地理对象两种。

5、地理信息系统（GIS）：

是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需

二、填空题

1、信息的特点：

客观性、适用性、传输性、共享性。

2、系统的特点包括目的性、关联性、结构性、整体性。

3.信息系统的构成包括对象的处理模型、信息处理模型、系统实现的物质基础。

4、一般来说，地理信息由时间要素、空间要素、属性要素三要素组成。

5、简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

地理系统是地理信息系统的科学依据；地理信息系统是研究地理系统的科学技术保证。

6、DBMS的功能有：

数据库定义功能；数据库管理功能；数据库建立和维护功能；通信功能。

7、数据库中的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型。

8、请写出三种地理数据的来源：

地图数据、遥感数据、统计数据。

9、地理数据的基本特征：

空间特征、属性特征、时间特征。

10、地理空间数据研究中，表示同类但不同级元素之间的拓扑关系为拓扑包含。

11、地理空间数据的拓扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。

12、地理信息系统的应用：

统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策。

16、环境信息系统的构成：

计算机硬件、软件、环境信息数据、操作人员。

17、EIS的基本功能输入查询编辑分析输出。

18、对象具有封装性和继承性。

19、环境信息系统总体规划过程中的可行性研究的主要内容有技术可行性、经济可行性和运行可行性等。

20、遥感发展阶段分为萌芽阶段、航空遥感阶段、航天遥感阶段。

21、遥感技术的特点：

宏观性、综合性、多波段性、多时相性。

22、遥感图像解译分为两种：

遥感图像目视解译和遥感图像计算机解译。

三、简答题

1、简述信息的特点。

答：

（1）信息的客观性；

（2）信息的适用性；（3）信息的传输性；（4）信息的共享性

2、数据有哪些特点？

答：

数据共有以下三个特点：

①数据只有对实体行为产生影响时才能成为信息；②获得信息的内容与量的多少与人的知识水平和经验有关；③数据是信息的载体。

3、数据库的特点。

答：

（1）有效地组织数据，即对数据进行合理设计，以便计算机存取;

（2）方便地将数据输入到计算机中；根据用户的要求将数据从计算机中抽取出来。

4、数据库系统的定义和特点。

答：

（1）定义：

由计算机软硬件资源组成的系统，它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问。

（2）特点：

a数据的共享性；b数据的独立性；c减少数据冗余度d数据的一致性

5、简述环境信息系统（EIS）的特点：

答：

内容上的跨学科、方法上的高新技术集成；

数据量大，数据种类复杂，且具有严格的时空意义；

数据精度要求高；

用户界面要求高。

6、简述DBMS的功能和组成。

答：

DBMS功能：

数据库定义功能；数据库管理功能；数据库建立和维护功能；通信功能。

DBMS组成：

（1）数据定义语言DDL及其翻译程序

（2）数据操纵语言DML及其编译（或解释）程序（3）数据库管理例行程序：

系统运行控制程序、语言翻译处理程序和DBMS的公用程序。

7、层次模型的特点？

答：

（1）有且仅有一个结点无双亲，这个结点即树的根；

（2）其它结点有且仅有一个双亲。

8、关系模型中应遵循哪些条件？

答：

（1）二维表中同一列的属性是相同的；

（2）赋予表中各列不同名字（属性名）；（3）二维表中各列的次序是无关紧要的；（4）没有相同内容的元组，即无重复元组；（5）元组在二维表中的次序是无关紧要的。

9、关系模型的优点有哪些？

答：

（1）结构灵活，可满足所有用布尔逻辑运算和数字运算规则形成的询问要求；

（2）能搜索、组合和比较不同类型的数据；（3）加入和删除数据方便；（4）适宜地理属性数据的模型。

10、简述关系模型的三种关系操作。

答：

（1）选择：

挑选出满足指定条件或指定范围的记录

（2）投影：

从数据库文件中将指定的字段挑选出来（3）连接：

按照某个条件将两个数据库文件连接生成一个新的数据库文件

11、什么是拓扑？

以及拓扑属性和拓扑结构？

答：

拓扑：

拓扑学是研究图形在保持连续状态下变形时的那些不变的性质，也成为“橡皮板几何学”。

拓扑属性：

在拓扑变换下能够保持不变的几何属性。

拓扑结构：

是明确定义空间结构关系的一种数学方法。

12、简述地理空间数据的拓扑关系。

答：

地理空间数据的拓扑关系有以下三种：

①拓扑邻接——同类元素直接按的拓扑关系；

②拓扑关联——不同类元素之间的拓扑关系；

③拓扑包含——同类不同级元素之间的拓扑关系。

13、何谓遥感，其特点有哪些？

答：

遥感从远处探测、感知物体或事物的技术。

即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。

其特点有：

宏观性、综合性覆盖范围大、信息丰富；多波段性波段的延长使对地球的观测走向了全天候；多时相性重复探测，有利于进行动态分析。

14、遥感技术系统的组成。

答：

（1）遥感试验：

对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。

（2）遥感信息获取：

中心工作。

遥感平台和传感器。

（3）遥感信息处理：

处理的原因

（4）遥感信息应用

15、我国遥感发展的特点。

答：

①国家的重视和支持，为遥感的快速发展奠定了基础。

②集中人力、物力重点公关，重点突破。

③全国性、大区域遥感工程的完成，充分显示了我国遥感的特色和水平。

16、简述地理信息系统和遥感能够结合起来相辅相成的原因。

答：

GIS具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,RS可快速获取区域面状信息。

各项集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,RS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析。

17、简述关系型数据库管理系统（RDBMS）的选型原则。

答：

（1）所选RDBMS必须易于进行二次开发，具有良好的编程能力，支持汉字、易学易用等特点。

（2）优先选用基于SQL语言的RDBMS。

（3）选用具有较强的联机处理能力的RDBMS。

（4）若需在网络环境下开发数据库时，所选的RDBMS要具有良好的分布式处理能力、且体系结构能支持客户/服务器、支持TCP/IP协议。

（5）若所开发数据库是图形数据库或与图形相关的数据库时，RDBMS必须支持可变元的二进制存取。

（6）RDBMS需具有良好的可靠性。

（7）RDBMS应能支持多机型。

（8）RDBMS须具有良好的售后服务。

（9）尽量选择国内有技术支持的企业。

18、简述数据库规范化设计的好处。

答：

（1）使用方便，关系中每一个数据项是一个简单的数或符号串，不是一组数或

一个重复组。

（2）关系的检索操作简化，规范化的关系才有可能表示数据库中的任何关系，

了可以更方便地检索数据。

（3）可消除对数据进行插入、修改和删除时的相互牵扯，即保持了数据的一致性：

（4）对数据库引入新型数据时，可以减少对原有关系结构的改变。

（5）提高了存储空间的利用率，避免重复存储，降低了数据的冗余度。

（6）具有可联性。

19、简述数据库设计的原则。

答：

（1）环境信息系统的数据库要在总体规划和设计方案的指导下进行。

（2）各个数据库要为其所有用户的应用目标服务，即必须满足各级环境管理的需求。

（3）数据应分类存储，即较为静态的数据与较为动态的数据分开；必测数据与选测数据分开；原始数据与结果数据分开；来自环保部门的数据与来自其他部门的数据分开；环境管理部门内部的数据与环境数据分开；基础数据与应用数据分开等。

（4）数据库开发的基础是统一的环境信息分类指标体系和编码方式。

（5）数据库开发应做到既有利于数据资源的共享，又满足环境管理部门的保密要求。

（6）数据库开发要分析危害数据安全的因素，保证对灾害和故障的预防能力、保护能力和恢复能力。

（7）保证数据库的正确性和完整性，同时尽量降低数据冗余。

（8）数据库的开发应注意经济性，尽量降低采集、传输、存储和应用费用。

（9）数据库开发要受计算机系统资源条件的约束。

四、问答题

1、地理数据的特征和来源：

答：

特征：

（1）空间特征：

表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。

空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。

（2）属性特征：

表示实体的特征。

如名称、分类、质量特征和数量特征等。

（3）时间特征：

描述实体随时间的变化，其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。

来源：

（1）地图数据：

地图是地理信息的主要载体，同时也是地理信息系统最重要的信息源；

（2）遥感数据：

各种遥感数据及其制成的图像资料包含着极其丰富的地理内容，能为地理信息系统源源不断的、现势性很强的数据；（3）统计数据、实测数据及各种文字报告：

各种地理要素的统计数据、实验和各种观测数据、研究报告等。

2、GIS的定义及其特点。

答：

地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

其特点为：

①公共的地理定位基础；

②具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；

③系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；

④以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。

3、标准DBMS存储空间数据有哪些局限性？

即为什么不能用标准DBMS存储空间数据？

答：

空间数据记录是变长的（如点数的可变性），而一般的数据库都只允许把记录的长度设定为固定；在存储和维护环境空间数据拓扑关系方面存在着严重缺陷；一般都难以实现对环境空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作；不能支持复杂的图形功能；单个环境地理实体的表达需要多个文件、多条记录，一般的DBMS也难以支持；难以保证具有高度内部联系的GIS数据记录需要的复杂的安全维护。

4、简述EGIS的几种主要数据模型，并进行各自优缺点分析：

答：

（1）关系模型：

关系模型用“二维表格”来表示实体及其联系。

关系模型的优点：

（1）结构灵活，可满足所有用布尔逻辑运算和数字运算规则形成的询问要求；

（2）能搜索、组合和比较不同类型的数据；（3）加入和删除数据方便；（4）适宜地理属性数据的模型。

关系模型的缺点：

许多操作都要求在文件中顺序查找满足特定关系的数据，若数据库很大的话，这一查找过程要花很多时间。

（2）网状模型：

在网络模型中，各记录类型间可具有任意多连接的联系。

一个子结点可有多个父结点；可有一个以上的结点无父结点；父结点与某个子结点记录之间可以有多种联系（一对多、多对一、多对多）。

网络模型的优点：

可以描述实体间复杂的关系。

网络模型的缺点：

表示数据间联系的指针数据项会大大增加数据量；会增加数据库建立和维护的复杂性。

（3）层次模型：

层次模型是将数据组织成一对多（或双亲与子女）关系的结构。

层次模型的优点是层次和关系清楚，检索路线明确。

层次模型的缺点就是不能表示多对多的联系。

在GIS中若采用这种层次模型将难以顾及公共点、线数据共享和实体元素间的拓朴关系，导致数据冗余度增加，而且给拓朴查询带来困难。

5、试述信息与数据的关系。

答：

信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。

它不随载体的物理形式的改变而改变。

数据是一组可识别的符合、包括字母、数字、图像、声音或其他符号。

在计算机化的环境信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。

信息与数据是不可分离的，数据是信息的表达，信息是数据的内涵。

数据本身并没有意义数据只有对实体行为产生影响时才成为信息

6、关系模型中应遵循的条件以及优缺点。

答：

关系模型中应遵循以下条件：

（1）二维表中同一列的属性是相同的；

（2）赋予表中各列不同名字（属性名）；

（3）二维表中各列的次序是无关紧要的；

（4）没有相同内容的元组，即无重复元组；

（5）元组在二维表中的次序是无关紧要的。

关系模型的优点：

（1）结构灵活，可满足所有用布尔逻辑运算和数字运算规则形成的询问要求；

（2）能搜索、组合和比较不同类型的数据；（3）加入和删除数据方便；（4）适宜地理属性数据的模型。

关系模型的缺点：

许多操作都要求在文件中顺序查找满足特定关系的数据，若数据库很大的话，这一查找过程要花很多时间。

7、何谓遥感以及分类和遥感技术的特点？

答：

遥感：

从远处探测、感知物体或事物的技术。

即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。

遥感的分类：

1、按照遥感的工作平台分类：

地面遥感、航空遥感、航天遥感。

2、按照探测电磁波的工作波段分类：

可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。

3、按照遥感应用的目的分类：

环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等

4、按照资料的记录方式：

成像方式、非成像方式

5、按照传感器工作方式分类：

主动遥感、被动遥感

遥感技术的特点：

（1）宏观性、综合性：

覆盖范围大、信息丰富。

一景TM影像为185×185平方公里；影像包含各种地表景观信息，有可见的，也有潜在的。

（2）多波段性：

波段的延长使对地球的观测走向了全天候。

（3）多时相性：

重复探测，有利于进行动态分析

五、论述题

1、请论述遥感技术在现代社会中的应用。

答：

遥感应用从内容上可以概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究四大领域。

1.遥感在资源调查方面的应用

①在农业、林业方面的应用：

农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。

如土地利用类型调查；精细农业；作物估产；“三北”防护林遥感综合调查。

2遥感在地质矿产方面的应用

客观真实地反映各种地质现象，形象地反映区域地质构造,地质找矿工程地质、地震地质、水文地质和灾害地质。

3在水文、水资源方面的应用。

如水资源调查、流域规划、水土流失调查、海洋调查等；青藏高原水资源调查；夏威夷群岛淡水资源。

2.遥感在环境监测评价等方面的应用

①在环境监测方面的应用

污染物位置、性质、动态变化及对环境的影响；环境制图；长江三峡库区环境本底调查、环境演变分析、动态监测等。

②在对抗自然灾害中的应用

灾害性天气的预报；旱情、洪水、滑坡、泥石流和病虫害；森林火灾。

3.在区域分析及建设规划方面的应用

①区域性是地理学的重要特点；

②腾冲、长春、三北防护林等都是遥感区域分析的典范；

③城市化和城市遥感的兴起：

城市土地利用、环境监测、道路交通分析、环境地质、城市规划等。

4.遥感在全球性宏观研究中的应用

①全球性问题与全球性研究（GlobalStudy）②人口问题、资源危机、环境恶化等

③利用GPS监测和研究板快的运移；深大断裂活动；全球性气候研究和灾情预报；世界冰川的进退。

5.遥感在其它方面的应用

①在测绘制图方面的应用

卫星遥感可以覆盖全球的每一个角落，不再有资料的空白区；重复探测，为动态制图和利用地图进行动态分析提供了信息保障；可以缩短成图周期，降低制图成本；数字卫星遥感信息可直接进入计算机进行处理，省去了图像扫描数字化的过程；改变了传统的从大比例尺逐级缩编小比例尺地图的逻辑程序。

②在历史遗迹、考古调查方面的应用

③在军事上的应用

2、论述地理信息系统的发展趋势。

答：

GIS 系统是一门综合性的技术,也是一种对空间数据进行采集、存储、更新、分析、输出等处理的工具,对于未来发展可以有以下几方面：

（1）GIS与遥感和全球定位系统进一步结合，构成地理学日趋完善的技术体系；

（2） 空间数据结构与数据管理的研究更加深入；（3） GIS应用模型开发日趋加强；（4） GIS智能化；

（5）GIS网络化；（6） 三维GIS的研究不断深入；（7） 宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。

地理信息系统的发展趋势除以上几点外，GIS软件与建筑及规划设计CAD，办公自动化，统计分析等软件系统的集成等都GIS研究与发展的热点。

当然，上述这些GIS的发展并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。