MapGIS考试复习资料 地理信息系统作业讲解

第一章

1.GIS的概念及构成

答：GIS是在计算机硬件软件系统的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层在内）空间中有关地理分布数据进行采集，存储，管理，运算，分析，显示和描述以及辅助决策的技术系统。

完整的GIS由四部分构成：

1、计算机硬件系统

2、计算机软件系统

3、地理空间数据

4、系统开发、管理和使用人员

2.数据和信息的概念及其联系

答：数据是客观对象的表示形式，信息是数据内涵的意义。换句话说，信息是由数据表达的，数据是信息的载体，数据中所包含的意义或内容就是信息。二者是形与质的关系。

数据和信息的概念：

数据是客观对象的表示形式，如数字、文字、符号、图形、图像等，它可以由一种形式转换为其他形式）。信息是数据内涵的意义。

二者的联系：

数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。数据本身并没有意义，只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。

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3.GIS的主要功能及其应用领域

答：主要功能：数据采集与输入，数据编辑与更新，数据存储与管理，空间查询与分析，数据显示与输出空间查询。其中，空间查询与分析又包括叠加分析，缓冲区分析，网络分析，地形分析等等。

应用领域：主要用于资源管理，区域和城乡规划，灾害监测，环境评估，作战指挥，交通运输，宏观决策，商业金融、通讯邮电、日常生活等各领域

4.GIS的分类

答：根据研究范围分有：全球性信息系统、区域性信息系统

根据研究内容分有：专题信息系统、综合信息系统

根据数据结构分有：栅格型、矢量型、混合型

5.当代GIS的发展趋势

答：1）面向大型的应用和面向公众的应用均加速发展2）GIS应用的微机化3）GIS的网络化和Web GIS4）GIS与遥感及GPS的结合5）GIS的智能化

第二章

1.地图投影的概念及进行地图投影的原因？

答：概念：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影

原因：1、地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算2、地球椭球体为不可展曲面3、地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析

2.地图的概念及分类？

答：概念：地图是按照一定的数学法则采用特定的地图语言，并经过一定的地图制图综合，来表示地球表面形态和各种要素的工具。

分类：按内容：普通地图和专题地图。

按比例尺：大、中、小三类。

按制图区域：世界、国家、省、市、县。

按地图的结构分类：线划地图和影像地图。

按用途分类：军用图、交通图、行政区图等等。

第三章

1、简述空间数据误差来源与数据质量控制方法。

答：空间数据误差来源：1、空间现象自身存在的不稳定性2、空间现象的表达3、空间数据处理中的误差 4、空间数据使用中的误差

数据质量控制方法： P47 ①传统的手工方法②元数据方法③地理相关法

2、元数据的概念

答：元数据即为数据说明文件，它是关于数据的数据，用以描述数据集或数据库的内容、数据的组织形式、数据的存取方式等。

3、空间数据的概念及其特征

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答：空间数据的概念：是指用来表示空间实体的位置、形状、大小、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等诸多方面信息数据的总称。

特征：

1、位置特征：描述了事物所处的位置。

2、属性特征：反应了空间事物的质量特征或数量特征。

3、时间特征：反映了地理现象发生或存在的时刻或时段。

5、GIS中空间数据误差传播包括哪几个方面？

答: 1）代数（算术）关系下的误差传播2）逻辑关系下的误差传播3) 推理关系下的误差传播

6、请分别用层次模型，关系模型，网络模型和面向对象模型表示下图M

答：层次模型：

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关系模型：

M

Ⅰ Ⅱ

地图

线

多边形

网状模型：(错误，少了结点)

面向对象模型：（，面向对象模型是基于关系模型的基础上发展起来的）

第四章

1、拓扑关系类型及其三种类型的概念

答：三种类型及概念：

①拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。

②拓扑关联：指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。

③拓扑包含：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。包

含包括简单包含、多层包含、等价包含三种形式。

2、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。（方向自己给定）

7 / 19多边形与弧段的拓扑关

系弧段与结点的拓扑关系

弧段结点L1 N1 N5 L2 N1 N2

结点与弧段的拓扑关结点弧段

N1 L1 L2

N2 L2 L3 L8

N3 L3 L4 L9

N4 L4 L5 L10

N5 L1 L5 L7

N6 L7 L8 L9 L10 弧段与多边形的拓扑关系弧段左邻面右邻面1

L1 P1

L2 P1

L3 P2

L4 P3

L5 P4

L6 P1 P5

4、栅格数据的特点及栅格代码（属性值）的确定方法

答：特点：属性明显，定位隐含

确定方法：1、中心点法

2、面积占优法

3、重要性法

4、长度占优法

5、矢量数据的特点及获取方法

答：特点：定位明显，属性隐含。

获取方法：(1) 手工数字化法；

(2) 手扶跟踪数字化法；

(3) 数据结构转换法。

6,什么是四叉树数据结构，分别用线性四叉树和二维行程编码(块码)表示下图数据。

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答：四叉树是一种可变分辨率的非均匀网格系统，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。

四叉树码：（错误）

块码：

（1，1，2，A），（1，3，1，A），（1，4，1，B）；

（2，3，1，B），（2，4，1，B）；

（3，1，1，A），（3，2，1，B），（3，3，1，B），（3，4，1，B）；

（4，1，1，A），（4，3，1，A），（4，4，1，A）

四叉树：

块码表示：（1,1,2,A）(1,3,1,A) （1,4,1,B）;（2,3,2,B）;（3,1,1,A）（3,2,1,B）;（4,1,1,A）（4,2,1,A）（4,3,1,A）（4,4,1,A）。

7,如下为一栅格阵列，试用游程编码结构和四叉树数据结构表示.

答：游程编码结构：

（0，4），；（0，1），（1，1），（0，2），；（1，4），；（0，2），（1，2）。

另外一种表达方式：

（0，5），(1，1)，（0，2），（1，4），（0，2），（1，2）

四叉树结构

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复习：

链码（链式编码、Freeman 链码）：将栅格数据（线状地物面域边界）表示为矢量链的记录

由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。8个基本方向可以自0°开始按逆时针方向代码分别为0，1，2，3，4，5，6，7。

、游程长度编码

方法(1)：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数；将原图表示的数据矩阵变为数据对。

方法（2）：逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置(所在行或列)和相应代码。

块码：游程编码向二维扩展

采用方形区域作为记录单元，数据编码由初始位置行列号加上半径，再加上记录单元的代码组成。即数据对组成：（初始行、列，边长，属性值）

四叉树编码：

一种可变分辨率的非均匀网格系统。是最有效的栅格数据压缩编码方法之一，

又称四元树或四分树。

将2n×2n象元组成的图像,按四个象限进行递归分割，

并判断属性是否单一（原则）：

单一：不分。不单一：递归分割。

8，根据下面示意图，给出其的矢量数据的拓扑结构编码。

答：点：

线：

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多边形：

第五章

1,有一点实体其矢量坐标为P（9.5，15.6），若网格的宽与高都是2，则P 点栅格化的行列坐标为：（ D ）

A.P（8，5） D. P（7，4）. C. P（4，7） D. P（5，8）

2,数据处理在地理信息系统中的概念及数据处理的主要内容。

答：概念：数据处理，就是对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据形式进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。

主要内容有:坐标变换、数据结构转换、图形编辑、拓扑关系的自动生成、空间数据压缩、空间数据内插等

3,矢量数据的压缩方法有哪些，并分别给予描述

答：压缩方法有三种：

1、道格拉斯－普克法：对每一条曲线的首末点虚连一条直线，求所有点与直线的距离，

并找出最大距离值d max ,用d max与限差D相比。若d max

若d max>D，则保留d max对应的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对这两部

分重复使用该方法。

2、垂距法：每次顺序取曲线上的三个点；计算中间点与其它两点连线的垂线距离d，并

与限差D比较。若d＜D，则中间点去掉；若d≥D，则中间点保留；然后顺序取下三个点

继续处理，直到这条线结束。

3、光栏法：定义一个扇形区域，通过判断曲线上的点在扇形外还是在扇形内，确定保留

还是舍去。

4、图形裁剪中正窗负窗的概念

答：正窗：提取窗口内的数据。

负窗：提取窗口外的数据子集。

第六章

1，空间数据库的概念与一般数据库相比有哪些特点？

答：1、数据量特别巨大；

2、空间数据和属性数据统一，数据种类多

3、数据应用面相当广泛

2，数据管理的概念及发展阶段？

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答：概念：数据管理指的是对数据的分类、组织、编辑、储存、检索和维护。

主要经历了如下三个阶段：

1、人工管理阶段(50年代中期以前)

2、文件系统阶段(50年代后期—60年代中期

3、数据库系统阶段(60年代后期开始)

3，数据库管理系统的概念及主要功能？

答：概念：数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层管理软件。

主要功能有：数据定义、数据操纵、数据库运行管理、数据库建立和维护。

5, 地理信息系统（GIS）与一般管理信息系统（MIS）比较有哪些区别？

答：两者的区别：

1、硬件上：前者需要配备更多的仪器如数字化仪、绘图机、图形图像的显示设

备等

2、软件上：前者要求研制专门的图形和图像数据的分析算法和处理软件，这些

算法和软件又直接和数据的结构及数据库的管理方法有关

3、信息处理的内容和采用目的方面：后者主要查询检索和统计分析，处理

的结果大多是制成某种规定格式的表格数据。而前者除了基本的信息检索和统计

分析，还用于分析研究资源的合理开发作用，制定区域发展规划，地区的综合治

理方案，对环境进行动态的监视和预测、预报，为国民经济建设中的决策提供

科学依据，为生产实践提供信息和指导

第七章

1，简述地理信息系统中主要有哪些空间分析方法？

答：主要有：空间查询、缓冲区分析、叠加分析、空间数据的统计分析、数字高程模型、网络分析、空间建模与空间决策支持系统、空间分析与空间动态建模

2、 GIS 空间分析功能进行道路拓宽时拆迁指标（拆迁费）的计算，要求：道路从原有的 15 米拓宽到 50 米，拓宽的道路尽量保持直线，部分位于拆迁内的 10 层以上建筑不拆除。试利用 GIS 空间分析功能进行该项工作的具体过程

流程：

1）明确分析的目的和标准

目的：计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的面积和房产价值；

道路拓宽改建的标准是：

a)道路从原有的15m拓宽至50m；

b)拓宽道路应尽量保持直线；

c)部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除。

2）准备进行分析的数据

涉及两类信息：一类是现状道路图；另一类是分析区域内建筑物分布图及相关的信息；

3）进行空间操作

a) 选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。

b) 将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位

于缓冲区内的建筑物信息。

4）进行统计分析

a) 对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于10层以

上的建筑物，将其从选择组中去除，并对道路的拓宽边界进行局部调整。

b) 对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。

5）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。

3，缓冲区分析的概念及应用

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答：缓冲区分析即是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定。

应用：它用于土地适应性评价，水源污染防治，受污染地区的分等级，城市化影响

范围

5，什么是空间叠加分析？GIS叠加分析可分为哪几类？

答：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要素所具有的属性，它不仅包含空间关系的分析，还包含属性关系的比较

分类：一、视觉信息叠加

二、点与多边形叠加

三、线与多边形叠加

四、多边形叠加

五、栅格图层叠加

6，GIS中网络的概念及网络模型的组成要素？

答：GIS中网络由一组线状要素（一系列联结的弧段）相互联结组成的，是物质、信息流通的通道，非计算机网络

组成要素：链，结点，站点，中心，转向点

第八章

GIS开发研究的四个阶段分别是什么？

答：GIS开发研究的四个阶段分别为：

系统分析，系统设计，系统实施，系统维护及评价

第九章

GIS的应用领域主要有哪些？

答：GIS的应用领域主要有：土地评估，规划和设施管理，风险灾害，地图制图，灌溉，粮食估产，地球科学和资源规划，民用工程和军事，土壤调查，水利模型，土地资源管理，消费生产和服务市场分析等

第十章

3S集成及意义？

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