大学期末考试GIS真题918Word文档格式.docx

1、 而彩色红外影像中的蓝绿红分别是感受绿红红外光形成的， 由于植被对近红 外波段的反射率远高于绿色波段， 所以， 植被会显示为显著的红色， 而且可以避免其他地物 与植被显示相同的颜色。所以，彩色红外影像可以获得更真实的效果。三问答题1.GIS、CAD 、DBMS 工具有何区别？他们之间又怎样的联系？ 区别：三者的概念和应用领域都有所不同。 GIS 是计算机软件和硬件对地理空间数据进行采 集、检索、 分析处理和显示的系统， 它更关注空间实体对象的真实地理位置，对图形和属性 进行统一管理，可进行空间关系和空间发展规律的分析； CAD 是电脑辅助制图系统，采用的是相对独立的坐标体系，本质上是一个图形设

2、计系统； DBMS 是管理数据库的工具，由具有相互关联关系的大型数据集和操作这些数据集的程序构成。 联系：三者在处理图形数据问题时经常会结合起来使用。 GIS 与 CAD 都是处理图形数据的系统，两者的数据经过转换可以相互利用； GIS 需要利用 DBMS 来管理其数据，实现空间 数据与属性数据一体化的数据管理模式。2.GIS 空间查询中可以运用空间条件（如某点周围 30米），试以城市中的点、线、面具体实 体为例，分别列举它们之间（点点、点线、点面、线线、线面）可以构成的有实 际意义的空间条件。点点：某商场周围 500 米内公交站点的数量，判断其公共交通便捷性 点线：某条道路上交叉口的数量，判

3、断其车辆行驶受干扰的程度 点面：某医院 20 分钟车程可覆盖的范围，判断医院可达性 线线：某条道路地下 0.5 米是否有管线，确定道路是否可以进行铺修 线面：据某条道路 100 米内，绿地的面积，辅助判断道路污染被吸收的程度3.遥感技术在城市现状调查中的一个重要应用是土地利用动态监测，试说明实现该应用的 基本要素条件及过程基本要素条件有数据条件， 包括 TM 和 SPOT 遥感影像、 地形图、 土地利用详查及变更 图、行政区划矢量图、各种属性数据；还有人员条件、技术条件和资金条件等。过程：（1）对遥感影像图像配准，将遥感影像与地形图进行几何校正。 （ 2）对影像进行图像增强使图像更易于判读。

4、（3）图像融合， 快速发现变化斑块。 同时可将遥感影像与土 地利用详查图进行叠加， 也可以发现变化地物。 （ 4）对变化地物不同时相影像进行训练区选 择，对地物进行分类，将不同时相的分类图进行叠加分析，对比前后时相地类，确定变化地 类。（5）进行外业核查和变化信息后处理，评定监测精度，提交成果。20081.拓扑关系： 指满足拓扑几何学原理的各 空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边 形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。2.矢量数据： 通过记录坐标的方式来表示点、 线、面等空间实体的位置和形状的一种数据， 常用于表现具有确定形状或边界的不连续对象，其核心是坐标点。3.地图投影：

5、建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系的方法。4.SQL :结构化查询语言，是一种高度非过程化的语言，只需用户指出做什么而不需要指 出怎么做，目前 SQL 已经被重新定义为标准化查询语言。5.大气窗口: 电磁波通 过大气层时较少被吸收、反射或散射，透过率较高的波段称为大气 窗口。6.影像的空间分辨率:指遥感影像能够是别的最小单元的尺寸，也就是我们常所说的像元 大小，它是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标，单位一般是米。7.波普分辨率: 传感器在接收目标辐射的波谱是能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨 率越高。1.矢量结构中拓扑结构和面条结构（坐标序列结构）分别有什么特点？面条结

6、构以直角坐标点 x、y 表示点、线、面空间实体，数据编排方式清晰，结构简单， 适合数据显示和简单查询。 对于独立存在的多边形， 坐标点只需要存储一次， 但对于相邻多 边形要对相邻边重复存储， 这就存在数据冗余的问题。 同时由于缺少拓扑关系， 难以进行复 杂空间分析。拓扑结构中包含了许多表示空间实体拓扑关系的文件， 数据建构复杂。 拓扑结构的多边 形网络完全综合成一个整体，没有重叠和漏洞，也没有过多数据冗余，更能保证数据质量。 空间关系明确， 不完全依赖于具体的坐标位置，稳定性更大， 利于进行空间分析。 利用拓扑 数据有利于空间要素的查询。2.GIS 包括哪些基本功能？数据输入:是对各种数据源输

7、入并转化为 GIS 能够识别的数据形式的过程。 数据编辑:包括图形变形和属性编辑。图形编辑包括图幅拼接、图形变换、投影变换、误差 校正、 图形编辑、图形整饰、建立拓扑关系等功能，属性编辑一般与数据库管理结合在一起 完成。数据库:是 GIS 的核心，用于存储与管理空间对象的数据，包括对空间和非空间数据的存 储、查询检索、修改和更新等。空间查询与分析:包括空间查询检索、空间拓扑叠加分析和空间模型分析。可视化表达与输出: GIS 不仅可以输出全要素地图，也可以根据用户的需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图表及数据等。3.简要说明什么是主动式遥感，什么是被动式遥感，并分别举例说明各自的代表性传感器

8、。主动式遥感是指传感器带有能发射电磁波的辐射源， 向地物发射电磁波， 同时接受被反 射或散射回来的电磁波， 以此对地物进行探测。 被动式遥感指传感器直接接受地物反射的自 然辐射源的电磁波或自身发射的电磁波， 来进行探测。 雷达是最常见的主动式遥感， 而陆地 卫星使用的 MSS 和 TM 都属于被动式遥感。4.同一幅遥感图像上不同水体颜色差异与哪些影响因素有关？水体对蓝绿波段反射较多， 对近红外波段吸收强烈。 水体深度和水底基质首先对水体颜 色有较大影响， 水体浅受水下基质影响就大， 水体的颜色就会更深， 而不同水底基质对水体 颜色也会有一定影响。其次，水体中泥沙含量较多的部分比清澈部分颜色发黄

9、，颜色更深。 如果水体中植物较多的话， 水体在近红外波段的反射也会明显增加。 另外， 水体中污染物会 对水体颜色产生影响，天空中云块也会对局部水体颜色产生影响。1 详细说明运用 GIS 进行城市用地适宜性评价的 条件 和过程？（1）确定适宜性评价的类型和目标，即是对整个城市进行用地适宜性评价，还是建设用地 中居住用地或工业用地等的适宜性评价。（2）根据适宜性评价的类型选择评价指标，确定各个指标不同区间范围内所得的分值，同 时，运用适当方法确定各个指标的权重。（3）对各个单因素做适宜性评价，统一分为 1到 5级，并将各图层数据转换为栅格数据。（4）对各个指标图层进行空间叠加，然后建立新的字段，运

10、用栅格计算工具对所评价地块 进行综合打分。（5）根据综合计算的得分，再次进行重分类，得到适宜用地、较适宜用地和不适宜用地等 几类。2 GIS 对空间数据和属性数据的管理模式有哪些？分别作图说明。 GIS 数据库管理的发展趋势是怎样的？ P18 /P177-179基于文件的管理模式文件与关系数据库混合管理系统 全关系型空间数据库管理系统 对象关系数据库管理系统 面向对象的地理数据模型由于面向对象的数据库管理系统价格昂贵且不成熟，短时间内不会成为 GIS 数据库管 理的主要发展方向，基于对象关系的数据库管理方式将会成为 GIS 数据库发展的主流。3.论述遥感技术在城市规划中应用的现状与前景展望 遥

11、感技术在城市规划中的应用具体体现在以下几个方面：（1） 土地利用和城市化。土地利用 /覆盖变化是遥感技术应用最为广阔的领域，可以利用 不同分别率的遥感影像实现对不同尺度的城市范围内土地利用变化的监测。（2） 城市规划管理。 通过对时间序列影像的判读， 对城市建设项目和非法用地一目了然， 遥感技术已经成为城市规划管理部门执法的重要技术手段。（3） 环境监测。遥感技术可以快速、大面积的对各种污染及其影响进行监测，在城市热 岛、污染扩散和水源污染等监测方面，都发挥了重要作用（4） 道路、建筑工程的设计选址。从遥感资料中可以发现隐伏地质构造，可以对暴雨、 地震邓灾害性地质过程进行预测，可以大大提高工程

12、的安全性，提高综合效益。（5） 城市绿地生态系统。通过遥感影像研究城市范围内绿地的变化已经成为城市绿地系 统规划以及生态系统规划的常用手段和方法。未来城市规划将会更加广泛地运用遥感技术，比如随着规划向着动态性方向发展，在 规划数据库中，会随时更新遥感数据，以利于更好的管理。四综合分析题1.离现有中学 2Km 以上和周围 100 米范围内不能有二类以上工业要求做“缓冲”分析， 做的是面缓冲；离主次干道 500 米以内也是“缓冲”分析，但是是线缓冲；用地坡度小 于 5% 要求对 DEM 做“坡度” 分析；对于用地面积不小于 1 公顷的要求可以用“消除” 去除面积小于 1 公顷的地块，也可以用“按属

13、性选择”面积大于 1 公顷的地块，然后输 出。对于条件 （ 6），则是在前面几个条件做 “相交” 分析后存在的备选地块进行再筛选， 先要对各地块进行缓冲分析，然后按照地块统计适龄学生数量。20091.数据库：按照数据结构来组织、存储和管理数据的系统，其核心和基础是数据模型2.泰森多边形：将空间内一组点组成三角形，然后对三角形各边做垂直平分线，垂直平分线组成的多边形就是泰森多边形。 每个泰森多边形内仅含有一个 离散点数据；泰森多边形内的点到相应 离散点的距离最近；位于泰森多边形边上的点到其两边的 离散点的距离相等。3.矢量数据模型：通过记录坐标的方式来表示点、线、面等空间实体的位置和形状的一种

14、数据模型，常用于表现具有确定形状或边界的不连续对象，其核心是坐标点。4.曼哈顿距离：纵横两个方向的绝对距离和。表示在一个方格网形的城市道路中，从一个 交叉口沿道路行走的最短距离。5.缓冲区：以某类图形元素（点、线、面）为基础拓展一定宽度而形成的区域。6.面条数据结构：以直角坐标 x、y表示点、线、面实体的一种简单矢量数据结构。7.卫星影像的时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔，即探 测重复周期。8.直方图均衡：图像增强的一种方法，即将图像原来灰度区间的随机分布变为等概率分布， 增强后的每个灰度级区内均有等数量的像元数。1.GIS应用经历了项目型、部门型、社会型等发展阶段

15、，试结合城市规划与管理领域说明各 阶段含义及基本特征。项目型：GIS主要为某一具体项目而设计和使用，由于软硬件都比较昂贵，这一阶段应用规 模小，各个不同 GIS应用相互独立部门型：GIS主要在相关管理部门内部得以应用， 这一阶段GIS的功能更加完善，已成为规划管理部门中较为重要的技术手段社会型：GIS被应用到社会各种问题， 同时也为不同人群多广泛使用， 这一阶段GIS的使用成本大为降低，同时功能也更加完善，所被应用的领域也更加宽广，与网络结合后，有着极 为生动而大众化的影响2.简述动态分段的原理及其在城市道路管理中的应用一条路段可由若干个段构成， 而一个段可以由一条或多条弧段构成， 也可以由一

16、条弧段的部分构成。段和路径都有各自的属性表， 存放其特有的信息。这种组织方式就是动态分段。应用：比如城市中一条道路中由于材料或使用维护等情况的差异造成路面状况的差异， 就可以对行车速度进行限制，分成不停小路段加以管理。3.如何利用GIS空间叠置功能实现居住地选址？（1）确定影响居住地选址的要素条件及其权重，将相关数据与地块匹配，并对各要素图层进 行分类定级；（2）用UNION命令合并各个要素图层；（3）用ELIMINATE命令清除除面积过小的碎图斑，简化图层；（4）根据各要素权重对合并后图层进行属性运算，得到各地块的居住条件的最终值；（5）用DSISSOLVE命令将得分相同的相邻地块合并为一个

17、地块。（6）根据各地块最终得分得到居住地最佳选址方案。4.GIS 有哪三种基本查询？分别举例说明（1）单独对图形或者属性的查询。 如在计算机屏幕上直接选中空间实体要素， 查看其形状、 大小、邻接状况等。（2）从图形查询属性或者从属性查询图形。比如选取某一城市某片区域内的小学，查看其 教师或者学生的总人数、升学率等。（3）空间、属性联合查询。如查找某一行政街道中的年销售额超过 100 万元的商业网点分布及详细资料。5.简述遥感影像目视解译的方法及基本步骤方法：（ 1）直接判定法。根据遥感目视判读标志，直接确定目标地物属性与范围。 （2）对比分析法。通过对不同遥感、卫星图像不同时段、不同波段的图像

18、进行对比分析，以及与其它 已知资料和方法获得的结果或实地进行对比分析。 （ 3）信息复合法。 利用透明地形图或透明 专题图与遥感图像重合， 根据地形图和专题图上的辅助信息确定遥感图像上的地物。 （ 4）综合推理法。 综合考虑遥感图像多种解译特征， 结合生活常识， 分析、推断某种目标地物。 （ 5） 地理相关分析法。 根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存， 相互制约的关系， 借助专 业知识，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。步骤：（1）准备工作阶段。包括明确解译任务与要求，收集与分析有关资料，选择合适波段 与恰当时相的遥感影像。 （2）初步解译与判读区的野外考察。建立解译标志

19、。 （3）室内详细 判读。运用多种解译方法，提高解译的准确性。 （ 4）野外验证与补判。对于详细判读中出现 的疑难点、 难以判读的地方则需要在野外验证过程中补充判读。 （ 5）成果的转绘与制图。一般以专题图或遥感影像图的形式表现出来。1.GIS 对图形数据的管理经历了独立管理和数据库管理两个阶段， 是比较他们的特点， 并说 明图形数据库管理未来发展的方向。独立管理阶段，文件系统管理图形数据，商用 DBMS 管理属性数据。图形数据独立地 组织、管理和检索数据，由于 GIS 系统采用高级程序语言编程，可以直接操纵数据，所以 图形用户界面与图形数据处理是一体的，中间没有裂缝。在图形与属性数据关系上，

20、 ，则可 以分为图形属性分开处理模式和图形属性混合处理模式。 但是图形数据采用文件方式管理在 数据的完整性、 安全性、 一致性、 开发控制及数据损坏后修复等方面都存在较大缺陷。 因此， GIS 后来对图形数据采用关系型数据库管理， 将图形和属性数据一体化存储， 这就保证了数 据的一致性和完整性，但同时存在数据移动性较差的缺点。未来图形数据库管理主要向对象关系型数据库管理系统和面向对象地理数据模型。2.设计一个简单的公共交通数据库，至少需要给出公交实体图形要素层及其属性、公交实 体之间的关系。主要有公交站点和公交线路层和路段图层。 公交站点层属性包括站点编号、 名称和经过该站 点的公交线路； 公

21、交线路图层属性包括线路编号、 线路长度； 路段图层包括路段编号、 路段 长度、路段经过的公交线路和路段两端的站点。3.如果要对一个城市的绿地进行遥感专题制图，叙述整个工作流程和其中要注意的事项。 第一，选择信息源。选择合适空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的城市遥感影像， 以及地形图等其他资料。第二， 图像处理。对遥感影像通过几何校正进行预处理， 对遥感影像进行图像增强。然 后可以对影像提取绿地信息。第三，图像解译。结合人工解译与计算机解译，建立绿地解译标志，对影像进行分类。 第四， 编制基础底图的。 通过处理软件， 对解译后的遥感影像进行投影变换、地图编辑 及图形整饰等制图操作，实现专题解译

22、图与地理底图的复合由于城市绿地匪类较细致，要选用空间分辨率较高的影像，同时再加上城市地物复杂， 要利用不同地物的光谱特性， 多次组合变换， 以求得精细的绿地分类。 绿地解译人工操作工 作量大，计算机解译误差难以保证，工作中要注意这两种方法的有效结合。4.叙述航空遥感的特点及其局限性 与其他遥感系统相比航空遥感有以下特点： （ 1）航空遥感空间分辨率高、信息容量大， 主要服务于大比例尺的区域资源环境详查、制图，经济社会效益明显。 （ 2）航空遥感灵活，可以根据用户需求选择特定分辨率传感器，设计飞行路线，适用于专题遥感研究。 （ 3）信息获取方便， 受限制小，可以随时随地对需要侦查或普查的地区进行

23、遥感。 （4）航空遥感是各种星载遥感仪器的检验者。但是航空遥感具有较大的局限性。 航空遥感受天气限制较大， 观测范围受到限制， 费用昂贵， 不可能在短期内对同一地区进行反复遥感， 这些弱点都限制了航空遥感在动态监测研究方面 的应用。2010一、名词解释1.数据库表：在关系数据库中，数据库表是一系列二维数组的集合，用来代表和储存数据 对象之间的关系 ,由纵向的列和横向的行组成。2.统计叠置：将两幅图以相同的位置重叠在一起，进行频率统计及双向比较。3.矢量栅格化：矢量数据结构向栅格数据结构的转换过程。4.DEM ：数字高程模型，即空间起伏连续变化的数字表示5.网络GIS :是GIS与网路技术的结合

24、，用互联网技术扩展 GIS，在互联网上实现建库、查询、统计甚至空间分析功能，让用户通过浏览器浏览和获得 GIS 中的数据和服务。6.空间分辨率: 指像素所代表的的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能 分辨的最小单元。7.多光谱影像:探测波段在可见光和红外波段范围内，分成若干窄波段来探测目标得到的 遥感影像。8.瑞利散射和米氏散射:瑞利散射:大气中粒子直径比波长小得多时发生的散射，主要由 大气中的原子和分子引起。米氏散射:大气中粒子直径与波长相当时发生的散射，主要 由大气中微粒引起。1.图示GIS软件系统的构成GIS软件系统包括计算机系统软件、地理信息系统软件以及用于专题分析或建模的

25、特定 应用程序。（图示就是三个圈由大到小）2.用列表方式分别表示下图多边形的面条数据结构和拓扑数据结构 （假设所用边为顺时针方向）3.简述运用GIS进行用地适宜性评价的基本过程GIS用地适应性评价最常用的主要有两个方法：图层叠加法和逻辑规则组合法基本过程：（见2008年）4.遥感影像变形的原因是什么？（1 ）遥感平台位置和运动状态变化的影响。飞行姿势的变化从而引起影像变化。（2 ）地形起伏的影响。会产生局部像点的位移，使原本是地面点的信号被同意位置上某高 点信号代替。（3）地球表面曲率的影响。导致像点位置移动和像元对应于地面的宽度不等。（4 ）大气折射的影响。使得折射后的辐射是一条曲线，使像点

26、发生位移。（5 ）地球自转的影响。会使得卫星的星下位置产生偏移，造成变形。5.简述遥感识别地物的原理地面上任何目标物都有反射、 吸收、透射及辐射电磁波的特性， 这是地物的电磁波特性。由于每一种地物的物理和化学特性以及入射光的波长不同， 因此它们对入射光的反射率也不同。反映这一变化的曲线叫做电磁波反射曲线， 通过比较电磁波反射曲线， 我们就可以区分不同的物体。三、问答题1为什么说GIS的发展与CAD和DBMS有密切的关系？（感觉此题更应该强调联系， 尤其是cad与dbms对gis的作用，可参考 2007年三.1）GIS和CAD关系：二者都是处理图形数据的系统。 CAD有着丰富的图形设计工具和广泛

27、的应用基础，GIS中大量基础数据都是首先通过 CAD数字化，然后经过数据格式转化转到 GIS系统中。GIS与DBMS勺关系：DBMS是管理数据库的工具，由具有相互关联关系的大型数据集和 操作这些数据集的一套程序构成。 GIS需要利用DBMS，以方便和有效的存储和检索 GIS数据库中的数据，实现空间数据与属性数据一体化的数据管理模式， 同时保障数据的安全性，以及数据共享的操作机制。2城市基础地理信息数据库的构成： （P211）图像：航空像片、遥感影像、道通相片地形：等高线、高程点、 DEM土地利用：地块行政区划：区县、街道、居委会道路：道路边线、道路中线、道路红线建筑物：房屋、其他建筑水域：河流、湖泊、水渠注记：地名注记、单位注记、其他注记作用： 城市基础地理信息数据库可以提供方便和有效的存储和检索数据库中的数据， 获得相关信息， 保证数据的存储和获取的安全性， 以及实现数据的共享。 其中包含的基础地理 信息作为一项基础设施， 一方面它是其它专业系统的基础， 可以给个部门提供一个统一的参 照标准，另一方面将重复性的基础地形测量工作减少到最低限度3 城市总体规划成果数据库包括哪些图层？给出各图层属性， 并讨论用 GIS 管理总规成果的 优缺点（ 2013）4 试述利用遥感