2021年地理信息系统概论课后习题全部答案_黄杏元著
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(空间数据处理)
第3章空间数据处理1．比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。
答：（1）移动拟合法移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面，进而计算出该点的高程。
（2）线性内插法线性内插法是先将所有的已知数据点连接成三角网的形式，使用靠近内插点的三个已知数据点，来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面，继而求出该内插点在平面中的高程值。
（3）按距离加权法按距离加权法是移动拟合法的特例，它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同，但加权平均法在计算待差值点的高程时，可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。
权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同，对待差值点的影响程度不同，一般采用与距离相关的权函数来计算权重。
2．讨论在空间数据坐标变换中，选择控制点数量及分布的判断标准。
答：若是地图坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接在涂上选取，真实坐标按照国家测绘标准，常用的是图廓点坐标，控制点个数与几何变换方法有关，相对较少；若是影像坐标到地图坐标的变换，图面坐标直接从影像上选取明显的像元，真实坐标通过GPS或数字化地图获取，控制点个数与几何变换方法有关，相对较多。
一般选取四个角点为控制点，控制点的分布要均匀布满整个区域。
3．试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程。
答：（1）克里金插值法的原理克里金插值法又称空间自协方差最佳插值法，它将被插值的莫要素（例如地形要素）当做一个区域化地变量来看待。
所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量，它随所在区域位置的改变而连续地变化，因此，彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性，而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。
（2）克里金插值法的优点克里金法广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计格网化方法。
该方法在数学上可对所研究的对象提供一种最佳线性无偏估计的方法。
它是一种光滑的内插方法，在数据点多时，其内插的结果可信度较高。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(地理信息系统产品的输出设计)
第8章地理信息系统产品的输出设计一、名词解释1．数字地球答：数字地球是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述的模型，是地球诸要素信息的数字集合。
2．OGC答：OGC即Open GIS协会。
其目的是使用户可以开放地操纵异质的地理数据，促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性。
OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商，数据生产商以及一些高等院校，政府部门等，其技术委员会负责具体标准的制定工作。
3．数字地球答：数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化，变成一个地球信息模型计划。
是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达，是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。
其核心思想有两点：①用数字化手段统一处理地球问题；②最大限度地利用信息资源。
4．虚拟地理环境答：虚拟地理环境简称VGE，是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实，它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界，一个关于地理系统的虚拟实验室，它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等，并直接观测交互后的结果，通过多次的循环反馈，最后获取地学规律。
5．电子地图答：电子地图是当纸质地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
6．Web地理信息系统答：Web地理信息系统是Web技术和GIS技术相结合，即利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。
从WWW的任一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS 站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间检索和空间分析。
地理信息系统概论课后习题部分答案【可编辑】
地理信息系统概论课后习题部分答案【可编辑】第一章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,答:地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别:(1)GIS与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
(2)GIS与DBMS(数据库管理系统)GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。
(3)GIS与CAD系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
(4)GIS与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成,它的基本功能有哪些,试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点,(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。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(地理信息系统的数据结构)
第2章地理信息系统的数据结构一、名词解释1．四叉树数据结构答：四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。
凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。
这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。
2．不规则三角网模型答：不规则三角网模型简称TIN，它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。
如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。
3．拓扑关系答：拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。
4．拓扑结构答：拓扑结构是为在点、线和多边形之间建立关联，以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。
这种结构应包括以下内容：唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小x、y坐标值）。
6．空间数据结构答：空间数据结构是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，空间数据结构分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。
7．矢量数据结构答：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。
这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
8．栅格数据结构答：栅格数据结构指将空间分割成有规则的网格，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。
黄杏元地理信息系统概论第3版知识点总结笔记课后答案
第1章导论1.1复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息（1）数据与信息的基本概念①数据数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。
数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。
②信息a.狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；b.广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。
③数据与信息的关系a.数据是信息的表达形式，是信息的载体；b.信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；c．数据只有通过解释才成为信息。
（2）数据处理与解释①数据处理的定义数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
②数据处理的目的a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。
（3）信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。
②信息的适用性信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。
③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。
④信息的共享性信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。
2地理信息与地理信息系统（1）地理信息①地理信息与地理数据的概念a.地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统的设计与评价)
第7章地理信息系统的设计与评价1．试述应用型GIS开发的过程和方法，并比较原型法和生命周期法设计的特点。
答：（1）过程系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护；（2）两种设计方法及其特点①生命周期设计法如果系统设计按阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施；其特点有：a．严格分阶段进行，便于组织管理b．系统开发过程比较长c．新系统效果的可见性差d．最终用户的反馈比较迟e．不容易把握用户需求的变化；②原型设计法根据用户需求由用户与开发人员共同商定开发目标，设计初步方案，在较短时间内开发出一个能满足用户基本需求的初步原型或系统雏形，交用户使用，经一段时间运行，根据用户意见对原型加以修改或填充，如此反复进行，最终形成一个比较完善和质量较高的应用型GIS；其特点有：a．用户能积极的产于新系统的设计实现b．开发人员及时获取用户反馈意见c．能更快看到系统的实际效果d．系统的开发的风险降到最低。
2．试以城市地下管网信息管理为例，简述建立运行GIS的步骤和方法。
答：数据采集处理；功能需求调研；GIS平台选型；开发风险预研；功能开发；集成测试；交付。
3．以实例说明GIS用户界面的基本类型及设计方法。
答：用户界面是人机对话的工具，它与功能模块一一对应，做到各模块之间界面的形式一致，相同功能要用相同的图标显示。
界面可以分为若干层，便于逐层调用。
根据功能模块的不同，可以分别采用菜单式、命令式或表格式的界面。
所有界面应体现以人为本的原则，做到界面友好、美观，并随时提供丰富的帮助信息，使用户易懂、易学、易掌握。
4．试述GIS工程文档的分类及内容，并以某项目为例，拟定其可行性研究报告大纲。
答：略。
5．为什么制定GIS标准化的工作日益受到关注？目前正在从事这项工作的国际组织有些？答：（1）随着信息革命在全球的兴起，地理信息标准化的工作日益受到关注。
主要是因为GIS标准化有益于促进空间数据的交换（数据是GIS的处理对象，由于地理数据自身的复杂特点，造成GIS技术研究和应用的许多共性问题，这些问题如果没有标准参考，会对数据质量，数据库设计，数据产品测评造成影响），促进空间数据共享（共享和交换永远是GIS技术追求的最高目标，共享目标的实现同样需要一系列技术标准为约束）和促进软件的共享（数据工程规范和标准和提高软件开发效率，共享软件成果的保证）。
地理信息系统概论复习重点黄杏元
地理信息系统概论复习重点黄杏元地理信息系统概论第一章1、数据就是通过数字化并记录下来可以被辨识的符号，用来定性或定量地叙述事情的特征和状况。
2、信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
2(1)信息与数据的关系：数据就是信息的表达式，就是信息的载体。
2（2）信息的特点：a.信息的客观性;b.信息的适用性;c.信息的传输性;d.信息的共享性.3、数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析和预测等操作。
4、地理信息就是地理数据所蕴藏和抒发的地理含义。
5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征。
6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
7、地理信息系统的基本形成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用领域人员和应用领域模型。
8、地理信息系统的基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与转换、空间分析和统计数据、产品制作与模拟、二次开发和编程。
（最基本功能：数据采集、管理处置、分析和输入）9、地理信息系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。
10、gis发展状况：1、地理信息系统已沦为一门综合性技术2、地理信息系统产业化的发展势头疲软3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点4、信息系统科学的产生和发展第二章1、空间数据的分类：（1）按数据来源：地图数据，影像数据，文本数据。
（2）按数据结构：矢量数据，栅格数据。
（3）按数据特征：空间数据，非空间属性数据。
（4）按几何特征:点，线，面、曲面，体2、按数据公布形式：数字线画图（dlg），数字栅格图（drg），数字高程模型（dem），数字正射影像是图（dom）。
3、空间数据的基本特征:①空间特征：指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相地理现象和过程的空间关系。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统空间数据库)
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
2．空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容？ 答：空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。 具体步骤和内容为需求分析、概念设计、逻辑设计及物理设计，如下： （1）需求分析 即用系统的观点分析不某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合； （2）概念设计 把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来； （3）逻辑设计 空间数据库逻辑设计的任务是把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的 工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出 来； （4）物理设计 数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际 的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。
3/9
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
属性是对实体和联系特征的描述。 ④关键字 关系中的某一属性组，若它的唯一地标识了一个元组则称该属性组为候选关键字。 ⑤关系模式 关系的描述称为关系模式。它包括关系名、属性名、属性向域的映射及属性间的依赖关 系等。 ⑥关系数据库 一系列关系的集合构成一个关系数据库。 ⑦关系完整性 关系的完整性即指关系的正确性、相容性和有效性。它是给定的关系模型中数据及其联 系的所有制约和依存规则，用以限定数据库状态及状态变化，从而保证数据的正确、相容和 有效。
4/9
圣才电子书
①第一范式（1NF）
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第一范式，即关系中的每个属性必须是原子的、丌可分割的数据项。在关系数据库中， 若一个关系模式满足 1NF，它就是合法的。同时 lNF 也是其他范式成立的前提条件。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(导 论)
第1章导论一、名词解释1．地理信息系统答：地理信息系统是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
2．地理信息科学答：地理信息科学是指更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题的一门学科。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
3．地理信息流答：地理信息流是指地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界，最后到应用领域。
4．数据答：数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
5．信息系统答：信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
6．计算机网络答：计算机网络是指实现计算机之间通讯的软件和硬件系统的统称。
利用磁盘在两台微机之间拷贝数据也是一种特殊的网络，共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数据。
7．数据字典答：数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。
8．信息答：信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
二、简答题GIS与MIS，CAD的异同点。
答：（1）GIS与MIS（可理解为DBMS）的区别：DBMS一般指商用的关系型数据库管理系统，侧重于对属性数据的管理。
GIS与DBMS 的区别除了处理对象不同之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能，因此GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库管理系统更复杂，功能更强大。
地理信息系统概论黄杏元第3版配套练习题库
地理信息系统概论黄杏元第3版配套练习题库黄杏元《地理信息系统概论》（第3版）配套题库【考研真题精选+章节题库】目录第一部分考研真题精选―、选择题二、名词解释三、简答题四、论述题第二部分章节题库第1章导论第2章地理信息系统的数据结构第3章空间数据处理第4章地理信息系统空间数据库第5章空间分析的原理与方法第6章地理信息系统的应用模型第7章地理信息系统的设计与评价第8章地理信息系统产品的输出设计试看部分内容考研真题精选一、选择题完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、（）和系统管理操作人员。
［杭州师范大学2018年研］A.网络B.用户C.开发人员D•地理空间数据【答案】D查看答案【解析】地理信息系统的操作对象是地理数据,它具体描述地理现象的空间特征、属性特征和时间特征。
地理信息系统的功能和应用都是基于地理空间数据之上的,没有地理空间数据的地理信息系统是没有意义的。
空间关系不包括（）。
［杭州师范大学2018年研］A.拓扑空间关系B•统计空间关系C•顺序空间关系D•度量空间关系【答案】B查看答案【解析】空间关系包括拓扑空间关系、顺序空间关系和度量空间关系。
拓扑关系是指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系；顺序空间关系，描述空间实体之间在空间上的排列次序，如实体之间的前后、左右；度量关系是在欧氏空间和度量空间上进行的操作，包含长度、周长、面积、距离等定量的度量关系，其中最主要的度量空间关系是距离关系。
对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式称为（）。
［长沙理工大学2017年研］A•逻辑模型B•空间数据结构C•物理模型D•概念模型【答案】B查看答案【解析】数据结构即数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理、处理的数据逻辑表达。
换句话说，是指数据以什么形式在计算机中存储和处理。
数据按一定的规律储存在计算机中,是计算机正确处理和用户正确理解的保证。
空间数据结构是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,是空间数据在计算机内的组织和编码形式,是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。
地理信息系统概论复习重点黄杏元
地理信息系统概论复习重点黄杏元地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种将地理信息与数据库管理系统相结合的技术手段，以地理空间数据为核心，进行数据的输入、存储、查询、分析和展示等操作，以获得对地理现象和空间关系的综合性认识和认识方法的一门技术学科。
一、GIS技术基础1.地理信息的概念和特点2.GIS的概念和发展历程3.GIS的基本原理和技术体系4.地理信息系统的组成和功能5.矢量数据和栅格数据的概念和特点6.坐标系统和地理坐标的转换二、空间数据存储与查询1.空间数据的组织和存储2.数据查询与检索技术3.空间数据索引和数据压缩技术4.空间数据质量控制三、地图投影与坐标转换1.地图投影的基本概念和分类2.地图投影的原理和选择方法3.坐标系的概念和分类4.坐标转换的方法和技术四、空间数据分析与模型1.空间数据分析的基本原理和方法2.空间数据模型和空间关系模型3.空间属性数据与空间分析方法4.空间数据中的空间统计方法五、地理数据可视化与地图制图1.地理数据的可视化与图形表达2.GIS中的地图制图方法和技术3.地图设计的基本原则和技巧4.地图输出和地图制图软件六、地理数据库管理与GIS应用1.地理数据库的基本概念与体系结构2.GIS数据库管理系统的特点与功能3.GIS应用领域和案例分析4.GIS的发展趋势和未来展望总的来说，地理信息系统的学习和应用需要掌握基本的地理知识、计算机技术和数据处理方法，同时需要具备空间思维和地理思维能力，在实际应用中能够灵活运用地理信息系统技术解决空间分析和决策问题。
参考资料：1.《地理信息系统原理与方法》2.《GIS原理与技术》。
黄杏元《地理信息系统概论》(第3版)章节题库-第三章至第四章【圣才出品】
第3章空间数据处理一、名词解释1．栅格数据压缩编码答：栅格数据压缩编码是指在不丢失信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高传输、存储和处理效率的一种技术方法。
编码方式有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。
其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
2．边界代数算法答：边界代数算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适合于将记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。
它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
3．DIME文件答：DIME文件是美国人口普查局在1980年的人口普查中提出的双重独立地图编码文件。
它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道、住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。
在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。
4．空间数据内插答：空间数据内插是通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法。
在已观测点的区域内估算未观测点的数据的过程称为内插。
一般情况下，空间位置越靠近已观测点的未观测点越有可能获得与实际值相似的数据，而空间位置越远的点则获得与实际值相似的数据的可能性越小。
5．坐标变换答：坐标变换是把一个坐标系下的空间对象转换到另一个坐标系下的过程，是空间实体的位置描述。
其实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括几何纠正和投影转换，是空间数据处理的基本内容之一。
两个及以上的坐标转换时由极坐标相对参照确定维数空间。
6．仿射变换答：仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。
是指在几何中，一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移，变换为另一个向量空间。
它的主要特性为：同时考虑到因地形突变而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形，因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
黄杏元《地理信息系统概论》章节题库(7-8章)【圣才出品】
第7章地理信息系统的设计与评价一、简答题1．建立火警地理信息系统，做到快速定位、最短路线及时间短几个方面。
答：火警地理信息系统的建立步骤如下：（1）系统分析对火警系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。
（2）系统概要设计根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，其主要内容包括主要内容包括用户需求、系统目标、总体结构和系统配置。
（3）系统详细设计系统详细设计以对用户需求的进一步详细调查为依据，分别完成各个子系统的逻辑结构设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计等。
（4）系统实施①路径分析实现a．获取几何网络工作空间b．定义一个边线旗数组，把离点串最近的网络元素添加进数组c．设置开始和结束边线的权重d．进行路径分析e．得到路径分析的结果②空间查询实现空间查询主要包括基于属性的查询和基于空间位置查询也称为空间关系查询。
查询使用的游标来实现。
2．已知一伐木公司，获准在某林区采伐，为防止水土流失，规定不得在河流周围1km 内采伐林木。
另外，为便于运输，决定将采伐区定在到了周围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：（1）所需要的空间数据：①研究区的河流分布图②林区分布图（2）具体步骤：①对河流分布图做等距离图（缓冲区），提取距离在1公里到5公里的区域。
②将林区分布图分成林地及非林地两类。
③将①、②处理的结构做拓扑叠置（逻辑与运算），得到可选的区域，将选择的区域及相关信息以地图和表格的形式打印输出。
3．某待建工厂的选址条件为：a）地面坡角小于2.5度；b）距离水库不小于250米；c）距离铁路1公里到10公里之间；d）不得建在森林地或沼泽地内。
试写出主要的工作流程（包括准备哪些数据、对数据要作哪些前期处理、通过实施哪些空间操作才能完成选址任务）。
答：（1）所需要的数据：①研究区的地形图②水库分布图③铁路分布图④森林及沼泽地分布图（2）具体步骤：①根据地形图的地形等高线数据生成研究区的DEM。
黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-章节题库(地理信息系统空间数据库)
第4章地理信息系统空间数据库一、名词解释1．空间索引答：空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息。
作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。
2．数据库管理系统答：数据库管理系统是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
3．空间数据模型答：空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。
一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
4．分布式数据库答：分布式数据库是一组数据的集合，这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上，而逻辑上属于同一个系统。
它具有分布性，同时在逻辑上互相关联。
5．对象－关系管理模式答：对象－关系管理模式是指在关系型数据库中扩展，通过定义一系列操作空间对象（如点、线、面）的API函数，来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
6．空间数据仓库答：空间数据仓库是指支持管理和决策过程的、面向主题的、集成的和随时间变化的、持久的和具有空间坐标的地理数据的集合。
7．ODBC答：ODBC是一个用于访问数据库的统一界面标准。
它实际上是一个数据库访问库，它最大的特点是应用程序不随数据库的改变而改变。
其工作原理是通过使用驱动程序（driver）来提供数据库独立性。
而driver 是一个用以支持ODBC 函数调用的模块，应用程序通过调用驱动程序所支持的函数来操纵数据库，不同类型数据库对应不同的驱动程序。
8．数据压缩答：数据压缩是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。
地理信息系统概论课后习题全部答案_黄杏元著之欧阳育创编
地理信息系统课后习题第一章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？答：地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS 脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别:（1）GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此，GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。
（3）GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
（4）GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？（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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地理信息系统课后习题欧阳光明（2021.03.07）第一章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？答：地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS 脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别:（1）GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此，GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。
（3）GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
（4）GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？（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、宏观决策支持等领域；应用：1、资源管理、2、区域规划 3、国土监测、4、辅助设计6、你对地理信息系统社会的发展趋势是怎么理解的？答：当前地理信息系统正向集成化、产业化、和社会化发展方向迈进，呈现以下发展趋势：1）地理信息系统已成为一门综合性技术，地理信息系统不仅与全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）构成“3S”集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、英特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术；2）地理信息系统产业化的发展势头强劲，地理信息系统及其产业化的发展日益受到各国普遍关注，许多基础地理信息数字化产品和大批专业地理科学数字化产品已进入市场，地理信息系统一成为信息产业镇南关市场前景十分广阔，又相对独立的新兴产业；3）地理信息网络化已成为当今社会热点，逐步受到关注；4）地理信息科学的产生和发展，地理信息系统一发展到地信息科学，但学科体系尚未健全，还处在发展阶段。
7、叙述地理信息系统的几个主要发展阶段，它们的标志性进展及其对地理信息系统发展的影响？答：1）地理信息系统开拓期（二十世界60 年代）萌芽：这一时期计算机广泛应用，1963 年Roger Tomlinson 开创了世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统（CGIS）， Tomlinson 被誉为地理信息系统之父；2）地理信息系统的巩固和发展期（二十世界70 年代）计算机打在到第三代，推出了额大容量直接存取设备磁盘，而且通过计算机屏幕直接件事数字化操作，ESRI 公司开发了著名的 ArcInfo 软件，这一个阶段还先后召开了一系列地理信息的国际学术讨论会；3）地理信息系统技术的大发展时期（二十世纪80 年代）：由于第四代计算机推出，促进了地理信息系统技术提高，先后开发出了ArcInfo、Genqmp、Microstation、System9 等地理信息系统基础软件，1987 年美国成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA），地理信息系统开始与哦能够与结局全球化问题；4）地理信息系统普及时代（二十世纪 90 年代）：地理信息系统被认为一种痛用得地理信息技术工具被广泛应用，美国前副总统提出了“数字地球”这一概念；5）地理信息系统用用普及阶段（二十一世纪）：地理信息系统正在开始走进千家万户，地理信息系统也英特网结合实现了人类社会巨大资源共享，网络GIS，移动GIS 逐渐普及。
8、给出“Geomatics”一词的定义。
如何理解“Geo”和“ matics”的含义？、“Geomatics”的出现有什么意义？答：1990 年 Gagnon 将"Geomatics"定义为“利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域。
"Geo" 是地理的意思，”“Matics”是数据的意思，他们只是从地理学科来考虑地理信息系统，从"Geomatics"一词出现的过程可以看出，"Geomatics" 反映了现在测绘科学、遥感和地理信息系统御现代计算机科学和信息科学相结合的多学科集成，以满足对空间信息要求的发展趋势。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。
信息具有如下的特点：①信息的客观性。
任何信息都是与客观事物紧密相联系的；②信息的适用性。
信息对决策是十分重要的，建立地理信息系统的目的就是为生产、管理和决策服务的，因而信息具有适用性；③信息的传输性。
信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端），和以一定形式提供给有关用户，也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换。
④信息的共享性。
信息与实物不同，它可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
信息的这些特点，使信息成为当代社会发展的一项重要资源。
数据（Data）是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。
地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
第二章1、通过实列说明GIS 空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法？答：GIS 空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征；在计算机中空间特征采取空间分幅，即将整个地理空间划分为许多子空间，在选择要素表达子空间；属性特征采取属性分层即将要表达的空间数据抽象成不同类型属性的数据层来表；时间特征采取时间分段即将有时间特征的地理数据按其表化规律划分为不同的时间短数据再逐一表示。
2、简述空间数据的拓扑关系及其对GIS 数据处理和空间分析有何重要意义？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。