地理信息系统复习题

1.空间数据的基本特征是什么？

空间数据具有三个基本特征：空间特征、属性特征及时间特征。

2.GIS基本构成包括什么？

基础型GIS 应用型GIS（空间事务处理系统、空间管理信息系统，空间决策支持系统) 3.GIS中空间数据结构分类分别有哪些？

GIS中按照数据结构分类可以分为矢量数据和栅格数据。

4.根据投影面的性质，投影可以分为什么？

按投影面与地球的相对位置关系分为正轴投影、斜轴投影和横轴投影等；或按照投影面的形状分为圆锥投影、圆柱投影和方位投影等。此外，按投影面和地球的空间逻辑关系可以分为相切和相割两类投影。

5.什么是地理信息系统，由几个主要部分组成，其基本功能是什么？

地理信息系统是由计算机硬软件和不同方法组成的系统，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。其基本构成一般包括以下五个部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。其基本功能有：数据的采集、管理、处理、分析和输出。

6.什么叫矢量数据，什么叫栅格数据，比较矢量数据和栅格数据的优缺

点。

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。这种数据组合方式能很好地表达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，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种组织形式。与矢量数据结构相比，用栅格数据结构表达地理要素比较直观，容易实现多层数据的叠合操作，便于与遥感图像及扫描输入数据相匹配使用。但是，栅格数据结构的缺点也很显着。例如，，数据精度取决于网络的边长，当网格边长缩小时，网格单元的数量将呈几何级数递增，造成存储空间的迅速增加，由于相邻网格单元属性值的相关性，造成栅格数据的冗余度过大；栅格数据对于网络分析比较困难等。

7.什么叫叠合分析，什么叫缓冲区分析，分别有何用途？

空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间和空间对应关系。一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。空间缓冲区分析是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。空间缓冲区可以采用矢量方式实现，也可以采用栅格方式实现。主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围。

8.地理数据的基本特征是什么？

空间数据具有三个基本特征：空间特征、属性特征及时间特征。

9.实现GIS可视化的关键技术是什么？

虚拟现实技术是实现GIS可视化的关键所在。

10.地理信息系统的操作对象是什么？

地理信息系统的操作对象是地理数据或称空间数据。

11.空间数据的拓扑关系包括什么？

空间数据的拓扑关系包括：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。

12.空间设计的拓扑关系对GIS数据处理和空间分析有和意义？

（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。

13.GIS应用模型建模的步骤是什么？

应用模型建模的步骤包括：1明确分析的目的和评价准则；2准备分析数据；3空间分析操作；4结果分析；5解释、评价结果（如有必要，返回第一步）；6结果输出（地图、表格和文档）

14.GIS基础软件中列举三种国外软件，三种国内软件。

国外：ArcGIS、Maplnfo、MapGuide 国内：MapGIS、SuperMap、Geostar

15.地理空间实体包括哪些类型？

地理实体类型类型包括点、线、面、体等。

16.栅格数据的矢量化方法步骤是什么？

栅格数据的矢量化常常针对栅格数据中的多边形进行，其步骤为：首先在栅格数据中搜索多边形边界弧段相交处的节点位置，这些节点通常是相邻栅格单元不相同的属性值个数大于等于3的栅格处。接着搜索出的节点里任选一个作为起始跟踪节点，顺着栅格单元属性值不同的两个栅格单元之间进行多边形边界弧段的跟踪，记录每一步跟踪的坐标，直到另一个节点为止，则完成一条边界弧段的跟踪矢量化。重复上述过程，做到所有的边界弧段都被生成。最后，将跟踪得到的弧段数据连接组织成多边形，则完成了多边形栅格数据的矢量化。

17.什么叫做空间数据压缩？

所谓空间数据压缩，即从空间坐标数据集合中抽取一个子集，使这个子集在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。

18.空间数据库存储和管理的方法有哪些？一个完整的数据库系统应有

哪些组成部分？

空间数据的存储和管理方法通常有两个方式：空间数据文件存储管理和空间数据库存储和管理。一个完整的数据库系统应该包括数据库存储系统，数据库管理系统和数据库应用系统三个组成部分。

19.什么叫做空间分析？什么叫做空间叠合分析

空间分析是基于空间数据的分析技术，它是以地球科学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息。空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间和空间对应关系。一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。

20.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内采伐树木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在道路周围5km之内，请利用GIS空间分析方法找出符合上述条件的采伐区。

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）

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1km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。

21.利用地理信息系统的应用模型进行建设项目选址，给一个轻度污染

工厂最佳建设位置的选址（地块建设用地面积不少于10000㎡；地块的地价不超过1万元/㎡；地块周围不能有幼儿园，学校等公共设施，以免受到工厂生产的影响。）

答：所需数据：全市所有地块信息的数据层；全市公共设施的分布图。

空间分析：从地块图中选取所有满足条件的地块；与公共设施层数据进行拓扑叠加。

对叠加的结果进行邻域分析和特征提取，选择出满足要求的地块。将选择的地块及相关信息以地图和表格形式打印输出。

22.如已知一湖泊，要求在它周围5000m内必须禁止任何污染性工业企业

存在，在它周围500m内必须禁止建筑任何永久性建筑物。利用叠置分析和缓冲区分析找出符合上述条件的区域。

答：1将该地区具有相同比例尺且进行配准的湖泊分布图，污染性工业企业分布图，永久性建筑物分布图，进行预处理和数字化；2利用污染性工业企业分布图生成5000m的等距离缓冲区；3利用永久性建筑物分布图生成500m的等距离缓冲区；4将湖泊分布图中湖泊分布区、污染性工业企业缓冲区、永久性建筑物缓冲区进行重置，重置表达式为：所求湖泊分区=湖泊分布图中湖泊分布区∩非污染性工业5000m等距离缓冲区∩非永久性建筑物500m等距离缓冲区。将上述3张图进行两两叠置，所得结果即为符合要求的湖泊分布区。