兰州大学地理信息系统考研真题.docx

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兰州大学地理信息系统考研真题

2002地理信息系统

一、名词解释,

1.地理信息系统GeographicInformationSystem简称GIS.是在计算机硬,软件系统支持下,对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集,储存,管理,运算,分析,显示和描述的技术系统.

2.数据库管理系统（databasemanagementsystem）是一种操纵和管理数据库的大型软件,是用于建立,使用和维护数据库,简称DBMS.它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性.用户通过dbms访问数据库中的数据,数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作.它提供多种功能,可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库.它使用户能方便地定义和操纵数据,维护数据的安全性和完整性,以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库.

3.GPS

GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称.分为空间部分,地面控制系统,用户设备部分.GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗）,轨道倾角为55°.此外,还有3颗有源备份卫星在轨运行.卫星的分布使得在全球任何地方,任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低.地面控制系统由监测站（MonitorStation）,主控制站（MasterMonitorStation）,地面天线（GroundAntenna）所组成.用户设备部分即GPS信号接收机.其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行.当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据.根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度,高度,速度,时间等信息.

4.地图投影

地图投影,MapProjection.把地球表面的任意点,利用一定数学法则,转换到地图平面上的理论和方法.地图投影就是指建立地球表面（或其他星球表面或天球面）上的点与投影平面（即地图平面）上点之间的一一对应关系的方法.即建立之间的数学转换公式.它将作为一个不可展平的曲面即地球表面投影到一个平面的基本方法,保证了空间信息在区域上的联系与完整.这个投影过程将产生投影变形,而且不同的投影方法具有不同性质和大小的投影变形.

（1）按变形方式可分等角投影,等（面）积投影和任意投影三类.

（2）按转换法则,分几何投影和条件投影.（3）按投影轴与地轴的关系,分正轴（重合）,斜轴（斜交）和横轴（垂直）三种.（4）几何投影中根据投影面与地球表面的关系分切投影和割投影.

5.元数据

dataaboutdata（关于数据的数据）.它是一种广泛存在的现象,在许多领域有其具体（dataabout的定义和应用.元数据（Metadata）又称元数据,,中介数据,为描述数据的数据data）,主要是描述数据属性（property）的信息,用来支持如指示储存位置,历史资料,资源寻找,文件纪录等功能.元数据算是一种电子式目录,为了达到编制目录的目的,必须在描述并收藏数据的内容或特色,进而达成协助数据检索的目的.

二、论述题

1.比较矢量数据与栅格数据的优缺点

2.试述GIS的基本构成及GIS在地理学中的地位地理信息系统主要由四部分组成:

即计算机硬件系统,计算机软件系统,空间数据及系统的组织和使用维护人员即用户.

3.谈谈GIS空间数据的共享途径GIS空间数据共享的实现模式

由于地理信息系统的图形数据格式各异,给信息共享带来了极大的不便,解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题.目前,实现多源数据集成的方式大致有四种,即:

数据格式转换模式,数据互操作模式,直接数据访问模式,开放式数据库互接模式.1,数据格式转换模式格式转换模式是传统GIS数据集成方法.顾名思义,在这种模式下,其他数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后,复制到当前系统中的数据库或文件中.这是目前GIS系统数据集成的主要办法.目前得到公认的几种重要的空间数据格式有:

ESRI公司的Arc/InfoCoverage,ArcShapeFiles,E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等.2,数据互操作模式数据互操作模式是OpenGISconsortium（OGC）制定的规范.OGC是为了发展开放式地理数据系统,研究地学空间信息标准化以及处理方法的一个非盈利组织.互操作是指在异构数据库和分布GIS

2计算的情况下,GIS用户在相互理解的基础上,能透明地获取所需的信息.OGC为数据互操作制定了统一的规范,从而使得一个系统同时支持不同的空间数据格式成为可能.根据OGC颁布的规范,可以把提供数据源的软件称为数据服务器（DataServers）,把使用数据的软件称为数据客户（DataClients）,数据客户使用某种数据的过程就是发出数据请求,由数据服务器提供服务的过程,其最终目的是使数据客户能读取任意数据服务器提供的空间数据.OGC规范基于OMG的CORBA,Microsoft的OLE/COM以及SQL等,为实现不同平台间服务器和客户端之间数据请求和服务提供了统一的协议.OGC规范正得到OMG和ISO的承认,从而逐渐成为一种国际标准,将被越来越多的GIS软件以及研究者所接受和采纳.目前,还没有商业化GIS软件完全支持这一规范.数据互操作为多源数据集成提供了崭新的思路和规范.它将GIS带入了开放式的时代,从而为空间数据集中式管理和分布存储与共享提供了操作的依据.OGC标准将计算机软件领域的非空间数据处理标准成功地应用到空间数据上.

3,直接数据访问模式直接数据访问指在一个GIS软件中实现对其他软件数据格式的直接访问,用户可以使用单个GIS软件存取多种数据格式.直接数据访问不仅避免了繁的数据转换,而且在一个GIS软件中访问某种软件的数据格式不要求用户拥有该数据格式的宿主软件,更不需要该软件运行.直接数据访问提供了一种更为经济实用的多源数据集成模式.目前使用直接数据访问模式实现多源数据集成的GIS软件主要有两个,即:

Intergraph推出的GeoMedia系列软件和中国科学院地理信息产业发展中心研制的SuperMap.GeoMedia实现了对大多数GIS/CAD软件数据格式的直接访问,包括:

MGE,Arc/Info,Frame,OracleSpatial,SQLServer,AccessMDB等.SuperMap2.0则提供了存取SQLServer,OracleSpatial,ESRISDE,AccessMDB,SuperMapSDB文件等的能力,在以后的版本中将逐步支持对Arc/InfoCoverage,AutoCADDWG,MicroStationDGN,ArcView等数据格式的直接访问.直接数据访问同样要建立在对要访问数据的数据格式的充分了解的基础上,如果要访问的数据的格式不公开,就非破译该格式不可,还要保证破译完全正确,这样才能真正与该格式的宿主软件实现数据共享.如果宿主软件数据格式发生变化,各数据集成软件不得不重新研究该宿主软件数据格式,提供升级版本,而宿主软件的数据格式发生变化时往往不对外声明,这样,其他数据集成软件对基于这种GIS软件数据格式的数据的处理必定存在滞后性

4.开放式数据库互接模式该模式基于这样一个事实:

现在尽管各个数据库存储数据的数据格式不同,但几乎每个数据库系统都支持开放式数据库互接（ODBC）,都按照ODBC的要求提供接口一致的驱动程序.而一般的GIS数据都具有一些空间数据的特性,因袭可以定义一个包含各种数据的元数据文件,在此基础上,采用面向对象的思路,定义一个包含纯虚函数,不可实例化的抽象基类,这个基类应具备GIS空间数据读写的基本接口.在定义好面向抽象GIS数据格式的抽象基类和统一接口的基础上,由各GIS软件厂商完成存取自己格式数据的子类的动态连接库（类似于ODBC中各数据库系统的驱动程序）.实现厂商一次编程,其他开发者拿来就用,省却大量的重复劳动,加快开发进程.该模式的优点就是,由于各GIS软件开发商提供的派生类是继承统一的抽象基类,各函数接口一致,可集成到自己开发的GIS软件中,提供对其他软件强有力的支持,并且不会产生数据丢失.而且各GIS软件开发商在不暴露其底层文件格式的情况下,最大程度地方便其他软件的开发者,一旦其内部数据格式有所变动,则只需提供相应的升级过的动态连接库,二次开发人员和其他利用其动态连接库的软件不需作任何变动和重新编译程序.

4.你对GIS和遥感的关系有何了解,请加以说明

2003地理信息系统

一、名词解释

1.地理信息系统

GeographicInformationSystem简称GIS.地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术,它的主要职能是向管理和生产部门提供有关区域综合,方案优化,战略决策等方面可靠的地理信息或空间信息.GIS是由计算机硬件,软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集,管理,处理,分析,建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题.

2.监督与非监督分类

监督分类（supervisedclassification）又称训练场地法,是以建立统计识别函数为理论基础,依据典型样本训练方法进行分类的技术.即根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数,求出特征参数作为决策规则,建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类,是模式识别的一种方法.要求训练区域具有典型性和代表性.判别准则若满足分类精度要求,则此准则成立;反之,需重新建立分类的决策规则,直至满足分类精度要求为止.常用算法有:

判别分析,最大似然分析,特征分析,序贯分析和图形识别等.非监督分类（UnsupervisedClassification）是以不同影像地物在特征空间中类别特征的差别为依据的一种无先验（已知）类别标准的图像分类,是以集群为理论基础,通过计算机对图像进行集聚统计分析的方法.根据待分类样本特征参数的统计特征,建立决策规则来进行分类.而不需事先知道类别特征.把各样本的空间分布按其相似性分割或合并成一群集,每一群集代表的地物类别,需经实地调查或与已知类型的地物加以比较才能确定.是模式识别的一种方法.一般算法有:

回归分析,趋势分析,等混合距离法,集群分析,主成分分析和图形识别等.

3.GPS

4.元数据

5.遥感图像地形纠正

6.数据库管理系统

数据库管理系统（databasemanagementsystem）是一种操纵和管理数据库的大型软数据库管理系统件,是用于建立,使用和维护数据库,简称DBMS.它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性.用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作.它提供多种功能,可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库.它使用户能方便地定义和操纵数据,维护数据的安全性和完整性,以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库.

7.地理信息

地理信息（GeographicInformation）是指与空间地理分布有关的信息,它表示地表物体和环境固有的数据,质量,分布特征,联系和规律的数字,文字,图形,图象等总称.地理信息属于空间信息.区域性,多维性,动态性

8.遥感图像空间分辨率

遥感图像空间分辨率是指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元.

9.地图投影

10.空间拓扑关系

空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点,线,面之间的邻接,关联和包含关系.GIS传统的基于矢量数据结构的结点-段-边形,用于描述地理实体之间的连通性,邻接性和区域性.这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系.

二、论述题

1.比较矢量数据与栅格数据的优缺点

2.什么叫GIS的空间分析,主要空间分析方法有哪些?

空间分析是对分析空间数据有关技术的统称.根据作用的数据性质不同,可以分为:

1.基于空间图形数据的分析运算;2.基于非控件属性的数据运算;3.空间和非空间数据的联合运算.空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库,其运用的手段包括各种几何的逻辑运算,数理统计分析,代数运算等数学手段,最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题,提取和传输地理空间信息,特别是隐含信息,以辅助决策.GIS中实现空间分析的基本功能,包括空间查询与量算,缓冲区分析,叠加分析,路径分析,空间插值,统计分类分析等,并描述了相关的算法,以及其中的计算公式.

3.谈谈GIS空间数据的共享途径

4.简述GIS和遥感的关系,遥感和GIS集成的关键技术

5.结合你的专业特点,简述遥感和GIS的可能应用方向

2004地理信息系统

一、名词解释

1.地理信息

2.元数据

3.专家系统

expertsystem,运用特定领域的专门知识,通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的,具体的问题,达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统.它能对决策的过程作出解释,并有学习功能,即能自动增长解决问题所需的知识.

4.叠置分析

叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层及其属性的操作.这个新的要素层综合了原有各图层所具有的属性.叠置分析与视觉信息复合不同,叠置分析是把参与叠加的各数据层经过算术的,几何的,逻辑的运算生成新的数据层;而视觉信息复合仅是把不同的数据层同时显示到一个屏幕上或绘制在一幅图形里,各数据层间不存在逻辑关系,没有生成新的数据文件,在同一区域内,地图投影与比例尺相同便可进行视觉信息复合.

5.TIN

TIN（TriangulatedIrregularNetwork,不规则三角网.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.

6.WebGIS

网络地理信息系统,WebGIS是基于INTERNET平台进行信息发布,数据共享,交流协作.客户端应用软件采用WWW协议,实现GIS信息的在线查询,业务处理等功能,是利用INTERNET来扩展GIS的一项新技术.

7.GPS

8空缺.

9.NOAA

NOAA卫星是美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星,NOAA的轨道是接近正圆的太阳同步轨道,轨道高度为870千米和833千米,轨道倾角为98.9°和98.7°,周期为101.4分钟.NOAA的应用目的是日常的气象业务,平时有两颗卫星运行.由于一颗卫星可以每天至少可以对地面同一地区进行两次观测,所以两颗卫星就可以进行四次以上的观测.NOAA携带的探测仪器主要有高分辨率辐射计（AVHRR/2）和泰罗斯垂直分布探测仪（TOVS）.

5EOS

嵌入式操作系统（EmbeddedOperationSystem,EOS）是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用与工业控制和国防系统领域.EOS负责嵌入系统的全部软,硬件资源的分配,任务调度,控制,协调并发活动.它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能.EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具有了一般操作系统最基本的功能,如任务调度,同步机制,中断处理,文件处理等外.

二、简答题

1.比较适量数据与栅格数据的优缺点

2.简述地球椭圆体,地图投影和地图比例尺三者之间的关系

地球椭球体又称"地球椭圆体"和"地球扁球体".代表地球大小和形状的数学曲面.以地球椭球体长半径和扁率表示.因它十分迫近于椭球体,故通常以参考椭球体表示地球椭球体的形状和大小.椭圆绕其短轴旋转所成的形体,并近似于地球大地水准面.大地水准面的形状即用相对于参考椭球体的偏离来表示.通常所说地球的形状和大小,实际上就是以参考椭球体的半长径,半短径和扁率来表示.1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的数据为:

半长径6378140米,半短径6356755米,扁率1:

298.257.地图投影就是指建立地球表面（或其他星球表面或天球面）上的点与投影平面（即地地图投影图平面）上点之间的一一对应关系的方法.即建立之间的数学转换公式.它将作为一个不可展平的曲面即地球表面投影到一个平面的基本方法,保证了空间信息在区域上的联系与完整.这个投影过程将产生投影变形,而且不同的投影方法具有不同性质和大小的投影变形.地图比例尺地图上的线段长度与实地相应线段长度之比.它表示地图图形的缩小程度,又称缩尺.只有在表示小范围的大比例尺地图上,由于不考虑地球的曲率,全图比例尺才是一致的.通常绘注在地图上的比例尺称为主比例尺.在地图上,只有某些线或点符合主比例尺.比例尺与地图内容的详细程度和精度有关.一般讲,大比例尺地图,内容详细,几何精度高,可用于图上测量.小比例尺地图,内容概括性强,不宜于进行图上测量.

3.简述缓冲区的概念及其实践意义

缓冲区它是对一组或一类地物按缓冲区的距离条件,建立缓冲区多边形图,然后将这一个图缓冲区层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析,得到所需要的结果.所以实际上缓冲区分析设计两步操作,第一步是建立缓冲区图层,第二步是进行叠置分析.

4.简述遥感和地理信息系统之间的关系

三、论述题

1.论述数字地球的概念及其核心技术

数字地球的核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式,方便地获得他们所想了解的有关地球的信息.6项核心技术:

1,信息高速公路和计算机宽带高速网2,高分辨率卫星影像3,空间信息技术与空间数据基础设施4,大容量数据存贮及元数据5,科学计算6,可视化和虚拟现实技术3S技术:

1,空间定位（GPS）技术2,航空航天遥感（RS）技术3,地理信息系统（GIS）技术4,"三S"集成技术

2.论述GIS软件工程的主要环节

GIS软件工程的可行性分析GIS软件工程的系统分析GIS软件工程的分析方法GIS软件工程的总体设计（包括数据库和模型设计）GIS软件工程的详细设计（包括界面和标准化设计）GIS软件工程的详细设计GIS软件数据工程GIS软件工程的数据质量控制GIS软件工程的实施与测试GIS软件维护工程

3.试述数字高程模型的生成原理和分析工程

4.试述LandsatETM+土地利用/土地覆盖自动分类的基本方法和步骤

2005地理信息系统

一、名词解释

1.大气窗口

大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射,吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围.太阳光在穿过大气层时,会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响,因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减.但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化.通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口.大气窗口的光谱段主要有:

微波波段（300~1GHz）,热红外波段（8~14um）,中红外波段（3.5~4um）,可见光和近红外波段（0.4~2.5um）.

2.地物光谱

地物反射光谱是指地物的反射率随入射波长而变化的规律.根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地物反射光谱曲线,通过地物反射光谱曲线的不同辨别地物是遥感识别地物性质的基本原理地物的反射光谱有如下特征:

（1）不同的地物在不同波段反射率存在差异（如雪地,小麦地的光谱曲线）

（2）相同地物光谱曲线有相似性,但是也存在差异性（如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线）（3）地物光谱特征具有事件性和空间性（不同时间与空间光谱特征不同）

3.大地水准面

大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面.大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面,也是海拔高程系统的起算面.大地水准面是大地测量基准之一,确定大地水准面是国家基础测绘中的一项重要工程.它将几何大地测量与物理大地测量科学地结合起来,使人们在确定空间几何位置的同时,还能获7得海拔高度和地球引力场关系等重要信息.大地水准面的形状反映了地球内部物质结构,密度和分布等信息,对海洋学,地震学,地球物理学,地质勘探,石油勘探等相关地球科学领域研究和应用具有重要作用.

4.缓冲区分析

是指以点,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.邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度.

5.DTM

数字地形模型（DTM,DigitalTerrainModel）是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列,它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形.DTM作为地理数据库中特殊结构的数据集合,可以包含在GIS中,成为GIS的重要部分,为GIS提供空间数据资料.GIS的很多功能以DTM为基础,而DTM在理论和方法上又成为空间地形分析的依据.DTM是各种地学分析,工程设计和辅助决策的重要基础性数据.

6.3S

"3S"技术是英文遥感技术（RemoteSensingRS）地理信息系统（Geographical,informationSystemGIS）,全球定位系统（GlobalPositioningSystemGPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称.

7.SPOT

SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统."SPOT"系法文SystemeProbatoired'ObservationdelaTarre的缩写,意即地球观测系统.SPOT-1号卫星于1986年2月22日发射成功.卫星采用近极地圆形太阳同步轨道.轨道倾角93.7°,平均高度832公里（在北纬45°处）绕地球一周的平均时间为101.4,分钟.轨道是"定态"（phased）的,重复覆盖周期为26天.卫星覆盖全球一次共需369条轨道.卫星在地方时上午10时30分由北向南飞越赤道,此时轨道间距为108.6公里.