GIS应用 地理信息系统 gs考题.docx
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GIS应用地理信息系统gs考题
gis考题
（一）地理信息系统综述。
（1）名词解释。
信息系统（98）；
地理信息（02）；地理数据；数据（06）；信息；
（补充）地理信息系统：
是反映人们赖以生存的现实世界（资源与环境）的现势和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件的支持下，以一定的各式输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。
（2）简述题。
简述地理信息系统的主要软硬件组成。
（99、期末）
地理信息系统的组成。
（01）
地理信息系统软件的体系结构和功能作用。
（02）
地理信息系统的发展以及趋势。
（06）
地理数据的特点。
（06）
（补充）地理信息系统的功能。
1）数据输入、存贮、编辑。
数据输入，即在数据处理系统中，将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程。
数据存贮，即将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存贮介质上。
数据编辑功能，给用户提供了修改、增加、删除、更新数据的可能。
2）操作运算。
是指为了满足各种查询条件而进行的系统内部数据操作，以及按一定模式关系进行的各种数据运算，包括算术运算、关系运算、逻辑运算和函数运算等。
3）数据查询、检索。
即从数据文件、数据库或存贮装置中，查找和选取所需数据。
4）应用分析。
分析一定区域内各种现象和过程。
包括空间信息量测与分析、统计分析、多要素综合分析等。
5）数据显示、结果输出。
数据显示是中间处理过程和最终结果的屏幕显示，包括图形数据的数字化与编辑以及操作分析过程的显示。
结果输出有专题地图、图表、数据、表格、报告及屏幕显示等类型。
6）数据更新。
即以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相对应的数据项或记录，它是通过删除、修改、再插入等操作实现。
地理信息系统的应用。
随着信息技术的发展和GIS理论、技术方法的进步，GIS的应用早已渗透到人类生活的许多方面。
可以说，只要研究对象或多或少与三维空间有关，就可以利用地理信息系统去解决相关问题。
到目前为此，GIS在如下几个方面得到了普遍的应用，取得了明显的经济效益和社会效益。
（1）专题地图制图。
如地形测量、人口、社会经济指标统计图等；
（2）矿产资源评价：
应用于地质制图、工程地质、地质灾害、品位估算与预测等；
（3）环境评价与监测：
环境影响评价、灌溉适宜性评价、污染评价等；
（4）土地、水资源调查与管理：
土地管理、道路设计、文物保护、水质评价等；
（5）资源开采：
主要完成生产图形的绘制与修改、开采技术参数的评价与预测、基础数据的管理等；
（6）管网、交通模拟模型：
煤气管道、污水管道、输电线路、铁路、公路的网络模型研究；
（7）导航系统：
空中管制、海图制作等；
（8）城市规划：
居民点、商业网点、道路的设计，各种管网工程的设计与管理，各种城市景观的规划与设计；
（9）教练与模拟：
基于GIS和虚拟现实（VirtualReality简称VR）技术，可以实现飞行、军事演习等的模拟。
（3）综述题或分析题
地理信息系统的意义、特点与发展趋势。
（98）
（二）空间数据概念原理。
（模型，空间关系，获取与处理，管理）
（1）名词解释。
四叉树编码（98，00，01，03）；
拓扑关系（99）；拓扑结构（00）；拓扑空间关系（01）；
矢量结构（99）；栅格数据（99）；地理空间中的栅格表达方法（01）：
矢量数据结构（03）；
栅格结构（期末）：
是以规则的阵列来表示空间地物或者现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或者现象的非几何属性特征。
点，用一个栅格单元表示；线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上。
面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。
栅格（数据）模型：
将空间划分为栅格（通常为正方形），地理实体的位置和状态用它们占据的栅格行、列号来定义，特定的位置由距它最近的栅格记录决定，栅格的值表达了这个位置上物体的类型或状态。
栅格表达方法：
即栅格模型。
矢量结构：
即通过记录坐标的方式尽可能精确的表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
点，只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码；线实体用一些小直线段序列表示并记录这些小线段的端点坐标，将曲线表示为一个坐标序列。
面是将区域的边界线看成是多个直线段的集合，每个直线段作为这个区域的一条边，并记录每条边的端点坐标，即将面看成是这些边组成的多边形。
矢量模型：
将现实世界的要素位置和范围用点、线或者面表达，与它们在地图上表示相似。
每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置（坐标）定义。
点、线和多边形用于表达不规则的地理实体，在现实世界的状态。
矢量模型中的空间实体与要表达的现实世界中的空间实体具有一定的对应关系。
矢量表达方法：
即矢量模型。
层次数据库模型（00）
元数据（99，00，06）；
空间对象（实体）（00，01）；
空间索引（00）；
空间数据质量（01）；
扫描矢量化（02，05）；
场模型（05）；
（补充）
数据结构：
研究的是数据的逻辑关系及数据表示，或研究信息在计算机中的组织和表示方法。
如果说，数据模型较为抽象，那么，数据结构就是些具体的东西。
数据模型：
是客观事物及其联系的描述，这种描述包括数据内容和各类实体数据之间联系的描述，它是数据库设计的基础。
对数据库而言，数据模型反映了数据的整体逻辑结构，或用户所看到的数据之间的逻辑结构，反应了实体之间的逻辑关系。
数据编码：
就是根据一定的数据结构和目标属性特征，将数据转换为便于计算机识别和管理的代码或编码字符。
（2）简述题。
空间指标和空间关系量测的主要内容。
（98，03）
由栅格数据向矢量数据转换的方法。
（98）
（补充）由矢量数据向栅格数据转换的方法。
简述栅格数据的数据组织方法。
（99，00、期末）
简述地理信息系统数据采集的方法及特点。
（00）
简述地理信息系统空间数据的误差来源。
（00，06）
属性数据库的数据模型。
（01）
地理信息系统的主要信息源有哪些。
（02）
空间数据误差来源与数据质量控制方法。
（03，05）
扫描矢量化的工作流程与关键算法。
（03）
空间关系及类型特点（05）
（3）综述题或分析题
地理信息系统的信息源与输入方法。
（98）
论述地理信息系统的数据来源及数据采集的主要方法。
（01）
综述GIS空间数学模型的概念、类型与前沿问题。
（02）
详细阐述二维GIS的数据模型。
（06）
（补充）比较GIS的三种数据模型。
（三）空间分析
（1）名次解释
缓冲区分析（99、01、期末）
（补充）缓冲区：
多边形覆盖分析（99、期末）
叠加分析：
是将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层数据所具有的属性。
叠加分析不仅包含空间关系的比较，还包含属性关系的比较。
（2）简述题。
矢量多边形面积的快速算法（要求附框图）（98）
简述地理信息系统中主要有哪些空间分析方法（99）
空间数据的内插方法（01）
结合图，缓冲区应用画图（02）
多边形叠加分析画图（02）
叠加分析以及其应用（05）
DEM插值算法的分类和特点（06）
（补充）整体内插和局部内插的比较。
（3）综述题或分析题
缓冲区分析具体应用——选址（03）
分析城市居民就医方便程度，用GIS分析其过程（05）
缓冲区分析的意义、算法，并距离说明其应用。
（06）
（四）地理信息系统工程
（1）名词解释
（补充）CASE工具：
即计算机辅助软件工程，是辅助计算机软件开发的计算机技术，包括在软件开发、维护过程中提供计算机辅助支持以及在软件开发、维护过程中引入工程化思想。
它是一类特殊的软件工具，用于辅助开发、测试、分析和维护另一个计算机程序及相关文档。
（2）简述题。
简述地理信息系统工程的三维结构体系（99）
GIS软件工程与项目管理的主要内容（03）
简述GIS工程中的文档种类及作用（期末）
（3）综述题或分析题
论述GIS项目中文档管理的意义及文档的类型（主要有哪些文档）（99）
试结合某实际领域（如环境、规划、交通、灾害等）进行GIS应用系统总体设计，并叙述项目实施主要步骤与要点（按照软件工程原理方法与应用项目组织管理规范描述主要结构、内容与流程）。
（02）
（五）DEM、DTM
（1）名次解释
数字高程模型（DEM）（99、期末）
三角法（TIN）（99、05）
TIN模型（02）
（2）简述题。
DEM、DTM概念及其获取方法。
（98、03）
矢量、栅格、DEM数据结构的优缺点分析（01）
何谓DEM，结合实例图、数据计算（02）
（3）综述题或分析题
论述DEM的主要应用（01）
（六）地图投影
（1）名次解释
高斯——克吕格投影（99）
投影（06）
地图综合（期末）
（2）简述题。
简述地图投影的基本原理（99、期末）
简述高斯——克吕格投影的基本特点（00）
（3）综述题或分析题
无
（七）空间建模与空间决策支持
（1）名次解释
元胞自动机（02、05）
数据挖掘（03）
空间数据挖掘（05）
（2）简述题。
无
（3）综述题或分析题
无
（八）网络GIS
（1）名次解释
WebGIS（02、05、06）
（2）简述题。
无
（3）综述题或分析题
试论网络GIS的技术特点及尚待解决的问题（00）
（九）其它
（1）名词解释
空间分析函数（98、03）
GPS（98）
OpenGIS（98、03、期末）
数字地球（99）
国家信息基础设施（00）
（补充）国家空间数据基础设施：
是国家信息基础设施之后的又一个国家级信息基础设施，其目的是为了协调基础地理空间数据集的收集、管理、分发和共享的基础设施。
主要组成：
数据交互网络体系、基础数据集、法规与标准、机构体系。
从技术角度看，内容：
空间数据标准，基础空间框架数据、空间数据交换网络以及元数据等。
GIS互操作（00）
虚拟现实（03）
GEOCODING（05）
LBS（05）
（补充）地理信息科学：
与地理信息系统相比，它更侧重将地理信息视为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
（2）简述题。
2DGIS，3DGIS（05）
RS数据集成于GIS的作用（05）
扩展SQL语言对地理空间操作以及对GIS开发的意义和其关键技术（05）
（补充）GIS与全球定位系统的集成与具体技术。
GPS：
作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息系统集成，实现以下功能：
1） 定位。
将GPS接收机连接在安装GIS软件和当地空间数据的便携式计算机上，可方便的显示GPS接收机所在位置并实时显示其运行轨迹，进而可利用GIS提供的空间检索功能，得到定位点周围的信息，从而实现决策支持。
主要用在旅游、探险等需要室外动态定位信息的活动中。
2） 测量。
两者结合可以测量区域的面积或路径的长度。
方法是跟踪多边形边界或路径，采集抽样后的顶点坐标，并将坐标数据通过GIS记录，然后计算相关的面积或长度数据。
主要用于土地管理、城市规划等领域。
3） 监控导航。
用于车辆、船只的动态监控，在接收到车辆、船只发回的位置数据后，监控中心可以确定车船的运行轨迹，进而利用GIS空间分析工具，判断其运行是否正常，如出现异常，监控中心可以提出相应的处理措施。
GIS与GPS集成的系统结构模型如下图（P298）。
为了实现与GPS的集成，GIS系统必须能接收GPS发送的GPS数据，然后对数据进行处理，最后进行各种分析运算，其中坐标数据的动态显示和数据存储功能是其基本功能。
（补充）3S集成
3S集成是指将GPS、RS和GIS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，从而提高GIS的应用效率。
3S结合应用作用，取长补短，形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS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，以从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。
可以降低应用成本或实现一些新的应用。
实现技术：
可以从不同的技术水平上实现。
最简单的办法是三种系统分开由用户综合使用；进一步是三者有共同的界面，做到表面上无缝的集成，数据传输则在内部通过特征码相结合；最好的办法是整体的集成，成为统一的系统。
目前一般软件实现技术方案是：
通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成；而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。
（3）综述题或分析题
无
地理信息系统名词解释
1.地理信息系统（华东师00）GIS作为信息技术的一种，是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说，GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，用于高效地采集、存储、更新、处理、分析和显示各种类型的地理信息。
（李满春、任建武、陈刚、周炎武，《GIS设计与实现》）
2.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。
（黄杏元、马劲松，《地理信息系统概论电子教案》）
3.地理信息科学（南大98、南师99）与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
4.地理数据（武大04）是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
（李满春、任建武、陈刚、周炎武，《GIS设计与实现》）
5.地理信息流（武大06）即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
6.数据（北大06）是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
7.信息系统（北大98）是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
地理信息系统的数据结构
8.四叉树数据结构（南大96、南大98、南大00、南大03、北大98、北大00、北大01）是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。
凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。
这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
9.不规则三角网模型（武大01、北师02、北大99、北大02、西北01）简称TIN，它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。
如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
10.拓扑关系（武大01、北大99、北大01、西北01）拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。
（吴信才，《地理信息系统原理及方法》）
11.拓扑结构（南师00、北大00、西北99）为在点、线和多边形之间建立关联，以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。
这种结构应包括以下内容：
唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小x、y坐标值）。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
12.游程编码（南大95、南大06、浙大98）是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
13.空间数据结构（南大99、南师06、华东师01）是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
14.矢量数据结构（华东师00、华东师04、北大99）是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。
这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
15.栅格数据结构（中科院03、中科院04、北大99）基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
16.空间索引（北大00、中科院06、南师06）是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息。
作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
17.空间数据编码（西北99、河海05）是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
编码的目的是用来提供空间数据的地理分类和特征描述，同时为了便于地理要素的输入、存储、管理，以及系统之间数据交换和共享的需要。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
18.Delaunay三角网（南大03、华东师06）即由狄洛尼三角形组成的三角网，它是在地形拟合方面表现最出色的三角网，因此常被用于TIN的生成。
狄洛尼三角形有三个最邻近的点连接而成，这三个相邻点对应的Voronoi多边形有一个公共的顶点，此顶点同时也是狄洛尼三角形外接圆的圆心。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
19.Voronoi多边形（华东师06）即泰森多边形，它采用了一种极端的边界内插方法，只用最近的单个点进行区域插值。
泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域，每个子区域包含一个数据点，各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离，并用其内数据点进行赋值。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
20.栅格数据压缩编码（华东师01）有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。
其目的，就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
21.边界代数算法（南大96）边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。
它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
22.DIME文件（南大95）美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。
它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道，住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。
在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。
（gisforum）
空间数据的处理
23.空间数据内插（武大01、西北01、浙大99）即通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
24.空间数据压缩（武大01、华东师06、河海05）即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A，这个自己作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
25.坐标变换（中科院04）实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，他们是空间数据处理的基本内容之一。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
26.仿射变换（南大03）是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。
它的主要特性为：
同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
27.数据精度（华东师04）是考察数据质量的一个方面，即对现象描述的详细程度。
精度低的数据并不一定准确度也低。
（龚健雅，《地理信息系统基础》）
地理信息系统空间数据库
28.空间数据引擎（南大01、华东师06、南师05、南师06）是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。
代表性的是ESRI的SDE。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口，它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。
使用不同厂商GIS的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型DBMS，由DBMS统一管理；同样，客户也可以通过空间数据引擎从关系型DBMS中获取其他类型GIS的数据，并转化成客户可以使用的方式。
（李满春、陈奇、周炎坤、李响，《基于空间数据引擎的企业化GIS数据组织与处理》）
29.数据库管理系统（南大96、南大98）是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
30.空间数据库（中南03）是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
（黄杏元、马劲松、汤勤，《地理信息系统概论》）
31.空间数据模型（南师06）是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。
一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》）
32.分布式数据库（武大06）是一组数据的集合，这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上，而逻辑上属于同一个系统。
它具有分布性，同时在逻辑上互相关联。
（刘耀林，《土地信息系统》）
33.对象－关系管理模式[/型]（武大06）是指在关系型数据库中扩展，通过定义一系列操作空间对象（如点、线、面）的API函数，来直接存储和管理非
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