地理信息系统概论试题
一、名词解释
1、GIS
Geographic Information System 简称GIS 是在计算机软硬件支持下把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。
2、DTM
DTM 为数字地形模型Digital Terrain Model 是地形表面形态属性信息的数字表达是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型Digital Elevation Model 简称DEM。
3、缓冲区分析缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体自动建立其周围一定距离的带状区用以识别这些实体或者主体对邻近对象的辐射范围或者影响程度是解决邻近度问题的空间分析工具之一。
4、栅格数据结构
又称网格结构或像元结构它是基于栅格模型的数据结构。
是指将空间分割成有规则的网格然后在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
5、地理信息系统地理信息系统Geographic Information System 简称GIS 是在计算机软硬件支持下把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制
图、综合
分析和应用的技术系统。
6、空间叠加分析空间叠加分析(Spatial Overlay Analysis)是指在统一空间参照系统条件下每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠加以产生空间区域的多重属性特征或建立地理对象之间的空间对应关系。
7、矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。
它由表示位置的标量和表示方向的矢量两部分构成。
二、简答题
1、简述地理信息及其特点地理信息(Geographic Information)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量、质量、分布特征联系和规律的数字、文字、图形、图象等的总称地理信息属于三维空间信息。
或地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
4 分地理信息除了具有信息的一般特性外还有以下独特的特性
1、空间分布性地理信息具有空间定位的特点先定位后定性并在区域上表现出分布式的特点其属性表现为多层次性。
2 分
2、数据量大地理信息既有空间特征又有属性特征且随着时间的变化而变化具有时间特征因此数据量非常大。
2 分
3、载体多样性地理信息的载体除了地理实体的物质和能量本身外还
有描述地理实体的文字、数字、地图和影像符号以及纸质、磁带光盘等物理介质载体。
2 分
2、简述地理信息系统的构成
1硬件计算机主机、输入设备、输出设备、传输设备、储存设备2 分
2软件包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据显示与
输出软件其功能是存储、分析、显示地理数据2 分
3数据包括基础数据如地形、地貌、地质数据等和专题数
据如规划、房地产、交通、环保、公用事业数据等2 分
4人员包括专业人员和用户 2 分
5模型是解决各种实际问题的专业程式。
2 分
3、简述地理信息系统中的地理投影及其原因
定义将地球椭球面上的点映射到平面上的方法称为地图投影2 分。
地理信息系统中采用地图投影的原因如下
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 分
2、地球椭球体为不可展曲面要向将其转化为平面坐标必须进行投影3 分
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
4、简述属性数据的编码原则属性数据的编码一般要遵循以下几个原则
1、系统性和科学性满足所涉及学科的科学分类方法能反映出同一类型中不同的级别特点。
2 分
2、一致性对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。
2分
3、标准化和通用性有国家或行业标准的要按标准进行没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。
2 分
4、简捷性在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量载负最大的信息量。
2 分
5、可扩展性编码的设置应留有扩展的余地避免新对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。
2 分
5、简述地理信息系统的基本功能
地理信息系统具有如下5 大基本功能
1、数据采集与处理2 分
2、数据存储和管理
3、制图功能
4、空间查询与空间分析 2 分
5、二次开发和编程
6、简述传统数据库管理空间数据的局限性
1、传统数据库管理的是不连续、相关性较小的数字和字符而地理信息数据是连续的且具有很强的空间相关性。
2、传统数据库管理的实体类型较少且实体类型之间通常只有简单的固定的空间关系而地理空间数据的实体类型繁多实体类型之间存在着复杂的空间关系并且还能产生新的关系如拓扑关系。
3、传统数据库存储的数据通常为等长记录数据而地理空间数据通常由于不同空间目标的坐标串长度不定具有变长记录并且数据项也可能很大、很复杂。
4、传统数据库只操作和查询文字和数字信息而空间数据库需要有大量的空间操作和查询如相邻、连通、包含和叠加等。
三、论述题
1、已知一伐木公司获准在某林区采伐为防止水土流失规定不得在河流周维1 km 内采伐林木。
另外为便于运输决定将采伐区定在道路周围5km 之内。
试论述找出符合上述条件的采伐区需要那些空间数据并描述在GIS支持下的操作步骤。
答所需数据区域的道路分布图、河流分布图、森林分布图3 分
解题步骤
1、将该地区具有相同比例尺且进行配准的道路分布图、河流分布图、森林分布图进行预处理和数字化3 分
2、利用河流分布图生成1km的等距缓冲区 3 分
3、利用道路分布图生成5km的等距缓冲区 3 分
4、森林分布图中可采伐林地、道路缓冲区及河流缓冲区图进行叠加
叠加条件表达式为: 采伐区森林分布图中可伐林地∩ 道路周围5km缓冲区∩非河流周围1 km缓冲区将上述3 张图进行两两叠加所得结果即为森林采伐图。
2、试述空间数据误差来源与数据质量控制方法空间数据的误差来源
空间数据的质量通常用误差来衡量其来源是多方面的如原始数据本
身包含着数据采集过程中引入的误差。
数据录入到空间数据库以及随后的数据分析处理和结果输出过程中的每一步都会引入新的误差。
根据P.A. Burrough 的建议可将GIS的数据误差来源归纳为三类 3 分
1、源误差主要包括数据年代、空间覆盖范围、地图比例尺、观测密
度、数据的可访问性、数据格式、数据与用途的一致性、数据采集的
费用等其特点是明显、易探测 3 分
2、由自然变化或原始测量引起的误差主要包括位置误差、属性误差、数据偏差、输入输出错误、观测者偏差、自然变化等其特点是
不明显、难测定
3、空间数据处理过程引起的误差计算机步长引起的误差、拓扑分
析引起的误差、逻辑错误、地图叠加分析、分类与综合引起的误差、分类方法、分类间隔、内插方法等
空间数据的质量控制
数据质量控制是个复杂的过要控制数据质量应从数据质量产生
和扩散的所有过程和环节入手分别用一定的方法减少误差。
空间数据质量控制常见的方法有
1传统的手工方法将数字化数据与数据源进行比较图形部分的检查包
括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。
3 分
2元数据方法数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息通过它可以检查数据质量同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。
3 分
3地理相关法用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
3、谈谈你对属性数据编码的理解
属性数据采集中对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据必须先对其进行编码将各种属性数据变为计算机可以接受的数字或字符形式便于GIS存储管理。
它主要包括属性数据的编码原则、编码内容和编码方法等方面的内容。
2 分
1、编码原则10 分
系统性和科学性满足所涉及学科的科学分类方法能反映出同一类型中不不同级的特点。
2 分一致性对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。
2 分标准化和通用性有国家或行业标准的要按标准进行没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。
2 分简捷性在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量
可扩展性 编码的设置应留有扩展的余地 避免新对象的出现而使 原编码系统失效、造成编码错乱现象。
2、编码内容 6 分
登记部分 用来标识属性数据的序号 可以是简单的连续编号 也 可划分不同层次进行顺序编码 2 分
分类部分 用来标识属性的地理特征
征 2 分
控制部分 用来通过一定的查错算法 错误 在属性数据量较大情况下具有重要
意义
3、编码方法 6 分 层次分类编码法 是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的 一种代码
它的优点是能明确表示出分类对象的类别 代码结构有严格的隶属 关系。
多源分类编码法 对于一个特定的分类目标 根据诸多不同的分类 依据分别进行编码 各位数字代码之间并没有隶属关系。
载负最大的信息量 2分
可采用多位代码反映多种特 检查在编码、录入和传输中
的 2。