地理信息系统课后习题答案

地理信息系统课后习题答案

【篇一：地理信息系统课后习题部分答案】

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1、什么是地理信息系统（gis）？它与一般计算机应用系统有哪些

异同点？

（1）系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应

用基础；（4）应用人员:gis 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；（5）应用模型:解决某一专门应用

的应用模型，是 gis 技术产生社会经济效益的关键所在。

3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联

系是什么？

答：地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数

进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，

比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专

业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，

不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊的可视化

效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的

应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息

做成与空间信息想连接的模型应用于分析。

4、根据你的了解，阐述地理信息系统的相关学科及关联技术，并就

地理信息系统基础理论的简历和发展问题，发表你的意见和观点？答：地理信息系统与其他相关学科系统间的关系（1）gis 与地图

学 gis 是以地图数据库（主要来自地图）为基础，其最终产品之一

也是地图，因此它与地图有着极密切的关系。gis 是地图学理论、

方法与功能的延伸， gis 与地图学一脉相承，它们都是空间信息处

理的学科，地图学强调图形信息传输，而 gis 则强调空间数据处理

与分析，地图学与 gis 之间的联系是通过地图可视化工具与他们的

潜力来增强 gis 的数据综合和分析能力。

（2）gis 与一般事务数据库 gis 离不开数据库技术。数据库技术主

要通过属性来管理和检索，但一般没有空间概念， gis 恩能够处理

空间数据。（3）gis 与计算机地图制图计算机地图制图技术的发展

对 gis 的产生起了有力的促进作用，的出现又反过来为地图 gis 制

图提供了现代化的先进技术手段。数字地图是 gis 的数据源，也是

gis 的表达形

式，计算机地图制图是 gis 的重要组成部分。（4）gis 与计算机辅

助制图（cad） gis 处理的多为自然目标，cad 处理的多为规则几何

图形及其组合。gis 的属性库内容结构复杂，功能强大，图形属性

的相互作用十分频繁，且多具有专业化特征。

5、地理信息系统课应用于哪些领域？根据你的了解论述地理信息系

统的应用和发展前景？答：现今地理信息系统已应用于测绘与地图

制图、资源管理、城乡规划、灾害监测、环境保护、国防、宏观决

策支答：空间数据的拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学

方法，在 gis 中，它不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间

分析和应用中都具有非常重要的意义。意义：（1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体，相对于

另一种地理实体的空间位置关系；（2）利用拓扑数据有利于空间

要素的查询；（3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。

3、试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征？

答：矢量数据的特点：用离散的点、线、面织成的边界或表向来表

达空间实体，用标识符表达的内容描述空间实体的属性。描述的空

间对象位置明确，属性隐含。矢量数据之间的关系表示丁空间数据

的拓扑关系。栅格数据的特点：用离散的量化的网格值来表示和描

述空间目标；具有属性明显、位置隐含的特点；数据结构简单，易

于遥感数据结合，但数据量大；几何和属性偏差；面向位置的数据

结构，难以建立空间对象之间的关系。（1）栅格数据结构类型具有“属性明显、位置隐含”的特点，它易于实现，且操作简单，有利于

基于栅格的空间信息模型的分析，而采用矢量数据结构则麻烦的多；（2）但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，工作效率较低。因此，对于基于栅格数据结构的应用来说，需要根据应用项目的自身

特点及其精度要求来恰当地平衡栅格数据的表达精度和工作效率两

者之间的关系。（3）另外，因为栅格数据格式的简单性（不经过压

缩编码），其数据格式容易为大多数程序设计人员和用户所理解，

基于栅格数据基础之上的信息共享也较矢量数据容易。矢量数据具

有“位置明显，属性隐含”的特点，数据表达精度较高数据存储量小，较高分辨率，便于进行网络分析，但在多辨析跌至和抠门那个键均

值处理等操作比较苦难。

4、请简述平面控制网和高程控制网在 gis 中的应用？

答：平面控制网用以确定在地球上得平面位置通常是地理经纬度坐标；高程控制网利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供

地形信息。

5、什么是 4d 数据？它们与矢量和栅格数据之间具有什么联系？

答：4d 数据是指：数字线画图数据（dlg）、数字栅格数据（drg）、数字高程模型数据（dem）、数正射影像数据（dom）; 数字线画图数据（dlg）:是现有地形图要素的矢量数据。数字栅格

数据（drg）：是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件。数字高程模型数据（dem）：是艺术字形式表达的地形起伏数据，

也是矢量数据；数正射影像数据（dom）：是对遥感数字影像，经

像元进行投影差改正、镶嵌，也是一种栅格形式的数据。

6、什么是游程编码？游程编码的压缩效果与哪些因素有关？

答：游程编码是逐行将相同值得栅格合并，记录合并后栅格的值及

合并栅格的数量（即游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据

间的冗余。游程编码的压缩效果主要取决于栅格数据的性质级与原

图的复杂成反比，变化多得部分有游程数就多，变化少的部分游程

数就少，图件越简单压缩效率就越高。

7、什么是栅格四叉树结构？请比较常规四叉树与线性四叉树的区别？答：栅格四叉树结构是指将空格键区域按照四个象限进行递归分 n 次，每次分割形成 2n*2n 个子象限中的属性数值都相同为止，该子

象限就不再分割。常规四叉树与线性四叉树的区别：常规四叉树：

常规四叉树每个节点通常储存 6 个量，即 4 个子节点指针、一个父

节点指针和一个节点值。常规四叉树可采用子下而上的方法建立，

对栅格按莫顿码顺

序进行检测，这种方法除了要记录叶节点，还要记录中间节点。常

规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩阵很大，存储和处理整

个矩阵较困难时，可用常规四叉树存储法；线性四叉树：线性四叉

树每个节点只存储 3 个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线性四叉树编码不需要记录中间节点的、0 值节点，也不适用

指针，仅记录非 0 值也节点，并用莫顿码表示叶节点的位置。线性

四叉树比常规四叉树节省存储空间；由于记录节点地址，既能直接

找到其在四叉树中的走向路径，又可以换算出他在整个栅格区域内

的行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辨率可不同，即可

精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作

和运算。