级地理科学班GIS复习题.docx
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级地理科学班GIS复习题
考试题型
名词解释（共15分，每题3分）
填空题（共15分，每空1分）
选择题（共10分，每题1分）
判断题（共10分，每题1分）
简答题（共20分，每题4分）
分析论述题（共1题，共10分）
图表题（共3题，共20分）
考试试题均来自于教材，请同学们通读教材，注意理解记忆。
练习题
名词解释
1.地理信息系统
2.地理空间数据
3.投影
4.重新投影
5.地理坐标系统
6.大地基准
7.标准线
8.比例尺
9.主比例尺
10.复合要素
11.弧段
12.类
13.封装性
14.要素类
15.要素数据集
16.接口
17.对象
18.属性
19.方法
20.栅格化
21.矢量化
22.数据转换
23.元数据
24.扫描
25.地图到地图的变换
26.影像到地图的变换
27.几何变换
28.重采样
29.图幅拼接
30.校核图
31.聚合容差
32.悬挂弧段
33.悬挂节点
34.悬挂长度
35.模糊容差
36.过伸
37.伪节点
38.未及
39.线的简化
40.线的平滑
41.距离量测
42.剪取
43.边界消除
44.排除
45.擦除
46.识别
47.求交
48.地图叠置
49.碎屑多边形
50.对称差异
51.联合
52.局域运算
53.邻域运算
54.重新分类
55.厚度（分区）
56.重心（分区）
57.自然距离
58.耗费距离
59.分区运算
60.模型
61.二值模型
通读下面内容，适当记忆
1.GIS和其他信息技术类似，除了地理空间数据外，还需要以下组成部分，比如硬件、软件、专业人员和基础设施。
2.矢量数据模型可以分为地理关系数据模型和基于对象的数据模型，其中地理关系数据模型是否具有拓扑关系均可。
3.地图投影可以根据所保留的性质或投影面进行分组。
制图者通常根据地图投影所保留的性质将其分成四类：
分别为正形投影、等面积投影、等距投影和等方位或真方位投影。
4.地图投影可以根据所保留的性质或投影面进行分组。
地图投影可根据投影面划分为圆柱投影、圆锥投影和方位投影。
5.标准线是投影面与参考椭球的切线，其按照沿经线和纬线延展方向又可分为标准经线和标准纬线。
6.ESRI公司的ArcGis产品中的地理关系数据模型有两种，分别为coverage和shapefile。
7.Coverage支持连接性、邻接性和面定义三种基本拓扑关系。
8.TIN把地表近似描绘成一组互不重叠的三角面，TIN的基本组成要素包括点、线、面。
9.栅格数据结构是指栅格数据的存储方法或格式，常用的三种结构分别为逐个像元编码、游程编码和四叉树。
10.目前有很多种技术用于图像压缩。
压缩技术又可以分为无损压缩和有损压缩。
11.矢量化包括三个基本要素：
线的细化、线的提取和拓扑关系的重建。
12.GIS数据转换有直接转换和使用中性格式转换两种方式。
13.几何变换中将刚数字化完毕的地图转换到投影坐标的转换过程，该过程称为地图到地图的变换；而将卫星影像的行和列转变为投影坐标的转换过程称为影像到地图的变换。
14.坐标系统之间进行几何变换有不同的方法，各个方法按照其所保留的几何特征和允许的变换来分有等积变换、相似变换、仿射变换和投影变换。
15.在保留线条平行条件下，仿射变换允许对矩形目标作旋转、平移、倾斜和不均匀缩放等操作。
16.三种常用的重采样方法是邻近点插值法、双线性插值法和三次卷积插值法。
17.空间数据编辑不仅可以消除数字化错误，还可以修正地图要素。
18.空间数据编辑包括在数字地图上添加、删除和修改要素的过程。
19.空间数据编辑不仅仅是消除数字化的错误，地图要素的修正也可能表现为简化和平滑。
20.空间数据编辑主要是消除数字化错误，数字化错误主要有两种，分别为定位错误和拓扑错误。
21.在地图叠置中的误差传递通常有两种类型：
位置误差和标识误差。
22.栅格数据分析是基于栅格像元和栅格的。
23.栅格数据分析环境包括分析的区域范围和输出像元大小。
24.地理空间数据是用于描述位置和空间要素属性的数据。
25.地理关系数据模型将空间要素的空间数据和属性数据分别存储，两者通过要素ID连接起来。
26.基于对象的数据模型将几何形状和属性存储在唯一的系统中，并将空间要素看做具有相关属性和方法的对象。
27.复合要素是建立在点、线、和多边形单一要素上的，旨在处理更加复杂的空间关系。
28.GIS的一个基本原则：
用在一起的图层必须在空间上相匹配，否则就会发生明显的错误。
29.本初子午线和赤道被看做是地理坐标系统的基线。
30.与地球形状比较接近的以一个椭圆短轴旋转而成的椭球，被称为椭球体。
31.投影的过程就是从球形表面到平面的转换过程。
32.横坐标东移和纵坐标北移形成了一个伪原点，这样使得所有的点都落在东北象限，坐标值为正。
33.类继承指的是父类与子类间的关系。
34.实例化指一个类的对象可以由另一个类中的对象创建。
35.TIN的基本组成要素包括点、线和面。
36.栅格数据用单个像元代表点。
37.栅格数据用一系列相邻像元代表线。
38.栅格数据用连续像元的集合代表面。
39.栅格数据每个像元的位置由其所在的行和列严格定义。
40.在栅格数据编码的过程中，若某个栅格数据的像元值连续变化，则逐个像元编码是比较理想的方法。
41.金字塔法是显示大型栅格数据集的常用方法。
42.GIS既涉及空间数据，又涉及属性数据。
空间数据与空间要素的几何学有关，而属性数据描述空间要素的特征。
43.建立缓冲区操作将地图分为两个区域，一个区域位于所选地图要素的指定距离之内；另一个区域在指定距离之外。
在指定距离之内的区域称为缓冲区。
简答题同学们，我给出的是练习题及参考答案，请同学们自己总结书中相关知识点，练习题的答案可基于该参考答案适当添加内容，丰富答案
1.请简述在GIS中使用坐标系统的基本任务。
答：
一、定义坐标系统；二、把地理坐标投影到投影坐标上；三、把投影坐标从一个坐标系统重新投影到另一个坐标系统。
2.简述大地基准在GIS中的重要性。
答：
其重要性在于其可以作为计算某个位置地理坐标的参照或基础。
3.解释地图投影的重要性。
答：
第一，地图投影可用二维的纸质或数字地图代替地球仪；第二，地图投影可用平面坐标或投影坐标，而不是经纬度值。
用地理坐标计算会更加复杂，还会减少距离量测的精度。
4.解释标准线与中央线的差异。
答：
标准线指的是投影面和参考椭球的切线。
换句话说，沿着标准线处没有投影变形。
而中央线（中央纬线和中央经线）定义了地图投影的中心或原点。
5.矢量数据模型的数据备制一般包括哪些基本步骤？
答：
首先，用点及其x、y坐标来表示空间要素如点、线和面；其次，将几何对象及其空间关系组织成数字化数据文件，使得计算机可以访问、编译和处理。
6.写出拓扑所具有的主要优点。
答：
首先，拓扑能确保数据质量和完整性；其次，拓扑可强化GIS分析。
7.简述Shapefile所具有的优点。
答：
首先，非拓扑矢量数据能比拓扑数据更快速的在计算机屏幕上显示出来；其次，非拓扑数据具有非专有性和互操作性。
8.基于对象的数据模型与地理关系数据模型相比，有哪几方面的不同？
答：
首先，基于对象的数据模型把空间数据和属性数据存储在一个系统中；其次，基于对象的数据模型允许一个空间要素与一系列的属性和方法相联系。
9.列举三种GIS中简单要素及其几何属性。
答：
点要素是0维的，它只有点位置性质。
线要素是一维的，具有长度性质。
面要素是二维的，其具有面积和周长性质。
10.决定像元类别值的规则（方法）有几种。
答：
中心归属法、长度占优法、面积占优法和重要性法。
11.简述栅格化过程的三个步骤。
答：
第一步是建立一个指定像元大小的栅格，该栅格能覆盖整个矢量数据的面积范围，并将所有的像元的初始值赋予0；第二步是改变那些对应于点、线或多边形界线的像元值。
对于点的像元赋值1，对于线的像元值赋予线值，对于多边形界线的像元设为多边形值；第三步是用多边形值来填充多边形轮廓线内部。
12.重新分类的目的是什么？
答：
第一，创建简化的栅格数据；第二：
生成包含唯一类别或数值的新栅格；第三：
生成表示输入栅格像元值排序结果的新栅格。
13.简述建模要遵循的几个步骤。
答：
第一步，明确建模目的；第二步，把模型分解成各种元素，然后用概念定义各种元素的属性和它们之间的相互作用框图；第三步，模型的应用和校准。
14.分区是指具有相似特征的地域范围，其数据模型应能处理哪两个空间特征？
答：
第一，分区可以在空间上相连和分离；第二，分区可重叠或涵盖相同区域。
15.元数据是GIS数据不可或缺的一部分，它对GIS用户有哪几方面的作用？
答：
首先，它让GIS用户了解公共数据在覆盖范围、数据性质和数据时效方面是否满足用户的特殊要求；其次，它向GIS用户说明了如何传递、处理和解释空间数据；再次，它还包括获取更多信息的联络方式。
16.在进行地图和图像变换的时候，使用的是相同的方程式，但两者之间仍有所区别，请说明。
答：
第一，数字化地图用x和y表示点坐标，而卫星图像是用行和列表示坐标；第二，卫星图像的系数E是负数。
原因是卫星图像的原点在左上角，而投影坐标系的原点在左下角。
17.数字化地图或卫星影像的仿射变换包括哪三个步骤？
答：
第一步，将所选控制点的x，y坐标更新为真实世界坐标；
第二步，在控制点上运行仿射变换，并检验RMS误差；
第三部，用估算系数和变换方程，计算数字化地图的要素或影像像元的x，y坐标。
18.产生碎屑多边形的原因有哪些？
答：
首先，碎屑多边形的出现往往来自数字化的误差；
其次，产生碎屑多边形的其他原因还有源地图的误差或解译误差。
19.消除碎屑多边形的方法有哪些？
答：
（1）多数GIS软件包在地图叠置操作中配上某种容差，以消除碎屑多边形；
（2）解决碎屑多边形问题的另一些方法包括数据预处理和后处理；
（3）可以在地图叠置操作之后，用最小制图单元的概念来消除碎屑多边形。
20.重新分类有哪两种方法，并举例说明。
答：
第一种方法是一对一改变，即输入栅格中的一个像元值再输出栅格中赋予一个新值，如在输出栅格中，将土地利用栅格数据中的灌溉农地赋值为1；
第二种方法是在输入栅格中对一系列像元值赋予新值，如在人口密度栅格中，将人口密度为0~25人/平方米的像元对应的输出栅格赋值为1.
请分析下列问题
1.从栅格数据的角度出发，用自己的语言论述栅格数据与矢量数据相比有何优缺点或不同之处。
答：
1）栅格数据模型能更好的表达连续变化的空间现象（如降水量、海拔等）P66
2）根据栅格数据的结构来看，其在表达空间要素位置时有其缺点（如像元大小为30*30单位，而点的表达要求为该符号大小为200*400，或线宽度要求为50。
或多边形边界像元取舍问题。
但其有基于该数据结构的优点，其在固定格网位置上有其优势，其行列矩阵，二维数组的像元位置对于编程语言都很容易处理（数组变量），其在数据操作，集合分析表现的更容易。
3）相同地理范围的区域，要保持同样的精度，用栅格数据模型表达的数据量一般大于矢量数据模型。
4）矢量数据可以有拓扑性质，栅格数据模型没有。
5）矢量数据与栅格数据在表达点线面这些要素的数据结构上完全不一致。
矢量：
空间数据文件和属性数据文件
ID
shape
NA
age
….
1
point
Yang
30
….
栅格：
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
（0,0）
6）栅格数据结构不是面向实体的，各种实体叠加在一起表达出来，难以识别和分离。
7）栅格数据模型的空间分析方法和原理均与矢量数据模型有很大差别，矢量数据模型空间分析更加灵活，方便，易于接近大大众。
8）栅格数据在GIS应用中大多做为底图或是生成新矢量数据的源数据来应用，而基于野外测量的数据或DPS数据（要求精度较高），矢量数据亦可以用来栅格数据的校正。
9）栅格数据模型的概念和数据格式在过去30年中并未改变，对于栅格数据模型的研究主要集中在数据结构和数据压缩方面。
2.解释我们在栅格数据分析的过程中，为什么输出像元大小一般被设为等于或大于输入栅格中的最大像元？
答：
首先，这符合输出数据准确度对应于输入数据最低准确度的基本原理。
例如：
在基本比例尺地形图的制作过程中，小于或等于1:
10万比例尺地形图均是由大比例尺地形图编绘成图的，这是成图的基本原则。
其次，从细节方面来讲，基于一幅30*30的栅格数据，输出一幅10*10的栅格数据是可行的，但是该操作基本没有意义。
因为新的输出数据中每一组（81个）像元的值均可以由原始栅格数据的一个像元赋值，新的栅格数据并不会因为像元大小的缩小而准确度提高，反而会增加栅格数据的存储量。
图表题-------请大家仔细理解和学习书中有关图表，如地理关系数据模型、栅格数据结构编码、combine局域运算等，举例如下：
逐个像元编码的数据结构通过行和列来记录每个像元值，灰色像元值为1，白色像元值为0。
①说明波段依行交替法是如何将卫星数据存储在图像文件中的？
②根据下图所示栅格图该栅格数据为双波段影像，波段1所占像元值比例为30%，波段2所占像元值比例为70%，使用波段依行交替法对该栅格图进行编码。
“弧段-节点清单”和“弧段-坐标清单”
“左-右多边形清单”、“多边形-弧段清单”和“弧段坐标清单”
波段序列法波段依行交替法波段依像元交替法游程编码四叉树Combine双线性插值等
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