地理信息系统教程课后参考答案
地理信息系统原理课后作业答案
地理信息系统原理课后作业答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March地理信息系统原理课后作业答案第1章绪论1 什么叫信息、数据它们有何区别信息有何特点答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。
对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。
数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。
信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。
2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。
答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。
地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。
空间数据主要有点、线、面三种类型。
例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。
3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统它们之间有何区别答：地理信息是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。
地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。
凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。
地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。
区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
地理信息系统习题及其参考答案
第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
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第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
武汉大学地理信息系统考研：地理信息系统教程及参考答案
1. 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
2. TIN即不规则三角网（Triangulated Irregular Network），是一种表示数字高程模型的方法。
TIN模型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。
3. 元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。
元数据的内容包括对数据集的描述、）对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。
4. 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“地理信息系统教程”习题及参考答案第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
地理信息系统教程课后习题
第一章绪论1.什么是数据和信息它们有何联系和区别定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）与地图数据库有什么异同与地理信息的关系是什么GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
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。
地理信息系统教程课后答案
第一章1、什么是GIS？它具有什么特点？答：地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统特点有：○1具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；○2以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。
○3具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位。
○4由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
○5地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真2、GIS与其它信息系统有什么区别答：第一，GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。
第二，GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。
管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。
第三，GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。
地理信息系统导论课后题参考答案
Chapter 1 Review Questions1. Define geospatial data.Geospatial data are data that describe both the locations and characteristics of spatial features such as roads, land parcels, and vegetation stands on the Earth’s surface.2. Describe an example of GIS application from your discipline.[Refer to Section 1.2 and describe an example of GIS application from geography, forestry, geology, environmental studies, business, public health, etc.]3. Go to the USGS National Map website (/viewer.html) and see what kinds of geospatial data are available for download.[Go to the above website, follow the instructions at the website, and check for geospatial data available for download.]4. Go to the National Institute of Justice website(/nij/maps/) and read how GIS is used for crime analysis.[Go to the above website. “Learn about Crime Mapping” is included in the lower right corner. It lists three topics: What is GIS; Mapping Crime: Principle and Practice; and Understanding Hot Spots.]5. Location-based services are probably the most commercialized GIS-related field. Search for “location-based service” in Wikipedia(/) and read what has been posted on the topic. Accessed on August 9, 2010, Wikipedia defines a location-based service as “an information and entertainment service, accessible with mobile devices through the mobile network and utilizing the ability to make use of the geographical position of the mobile device.”6. What types of software and hardware are you currently using for GIS classes and projects?[Name the software package (e.g., ArcGIS 10.2) and the hardware (e.g., PC Windows 7) for the GIS class.]7. Try the map locators offered by Microsoft Virtual Earth, Yahoo Maps, and Google Maps, respectively. State the major differences among these three systems.[Go to each website, try the map locator, and summarize, in your opinion, the major differences between the map locators.]8. Define geometries and attributes as the two components of GIS data. Geometries describe the locations of spatial features, which may be discrete or continuous. Attributes describe the characteristics of spatial features.9. Explain the difference between vector data and raster data.Vector data use points and their x-, y-coordinates to represent spatial features of points, lines, and areas. Raster data use a grid and grid cells to represent the spatial variation of a feature.10. Explain the difference between the georelational data model and theobject-based data model.The georelational data model uses a split system to store geometries and attributes. The object-based data model stores geometries and attributes in a single system.11. What does it mean by "volunteered geographic information"? Volunteered geographic information is geographic information generated by the public using web applications and services.12. Suppose you are required to do a GIS project for a class. What kinds of activities or operations do you have to perform to complete the project?[The project will most likely involve data input, data management, data display, data exploration, data analysis, and, in some cases, GIS models and modeling.]13. Name two examples for vector data analysis.Examples for vector data analysis include buffering, overlay, distance measurement, spatial statistics, and map manipulation.14. Name two examples of raster data analysis.Examples of raster data analysis includes local, neighborhood, zonal, and global operations.15. Describe an example from your discipline, in which a GIS can provide useful tools for building a model.[A GIS can be used for building simple models. For more complex models such as environmental models, a GIS is typically used for data visualization, database management, and data exploration.]Chapter 2 Review Questions1. Describe the three levels of approximation of the shape and size of the Earth for GIS applications.The simplest model for approximating the Earth is a sphere, which is typically used in discussing map projections. But the Earth is wider along the equator than between the poles. Therefore a better approximation to the shape of the Earth is a spheroid, also called ellipsoid, an ellipse rotated about its minor axis. The geoid is an even closer approximation of the Earth than a spheroid. The geoid has an irregular surface, which is affected by irregularities in the density of the Earth’s crust and mantle.2. Why is the datum important in GIS?A datum is important in GIS because it serves as the reference or base for calculating the geographic coordinates of a location.3. Describe two common datums used in the United States.The first common datum used in the United States is NAD27(North American Datum of 1927), which is a local datum based on the Clarke 1866 ellipsoid, aground-measured spheroid. The second common datum is NAD83(North American Datum of 1983), an Earth-centered or geocentered datum, based on the GRS80 (Geodetic Reference System 1980) ellipsoid.4. Pick up a USGS quadrangle map of your area. Examine the information on the map margin. If the datum is changed from NAD27 to NAD83, what is the expected horizontal shift?[The expected horizontal shift is listed on the lower margin of a USGS quadrangle map.]5. Go to the NGS-CORS website (/CORS/). How many continuously operating reference stations do you have in your state? Use the links at the website to learn more about CORS.[Go to the above website, click a state on the map, and see how many continuously operating reference stations are within the state.] Surveyors, GIS professionals, engineers, scientists, and others can apply CORS data to position points at which GPS data have been collected. The CORS system enables positioning accuracies that approach a few centimeters relative to the National Spatial Reference System, both horizontally and vertically.6. Explain the importance of map projection.A map projection offers a couple of advantages. First, a map projection allows us to use two-dimensional maps, either paper or digital, instead of a globe. Second, a map projection allows us to work with plane or projected coordinates rather than longitude and latitude values. Computations with geographic coordinates are more complex.7. Describe the four types of map projections by the preserved property.A conformal projection preserves local angles and shapes. An equivalent projection represents areas in correct relative size. An equidistant projection maintains consistency of scale along certain lines. And an azimuthal projection retains certain accurate directions.8. Describe the three types of map projections by the projection or developable surface.A cylindrical projection uses a cylinder as the projection or developable surface, a conic projection uses a cone, and an azimuthal projection uses a plane.9. Explain the difference between the standard line and the central line.A standard line refers to the line of tangency between the projection surface and the reference globe. In other words, there is no projection distortion along a standard line. The central lines (i.e., the central parallel and meridian) define the center of a map projection.10. How is the scale factor related to the principal scale?The scale factor is defined as the ratio of the local scale to the principal scale. In other words, the scale factor is the normalized local scale.11. Name two commonly used projected coordinate systems that are based on the transverse Mercator projection.They are the Universal Transverse Mercator (UTM) grid system and the State Plane Coordinate (SPC) system.12. Google the GIS data clearinghouse for your state. Go to the clearinghouse website. Does the website use a common coordinate system for the statewide data sets? If so, what is the coordinate system? What are the parameters values for the coordinate system? And, is the coordinate system based on NAD27 orNAD83?[The coordinate system information is typically included on the clearinghouse page for data download.]13. Explain how a UTM zone is defined in terms of its central meridian, standard meridian, and scale factor.A UTM zone is mapped onto a secant case transverse Mercator projection, with a scale factor of 0.9996 at the central meridian. The standard meridians are 180 kilometers to the east and west of the central meridian.14. Which UTM zone are you in? Where is the central meridian of the UTM zone?[The answer can be found on the margin of a 1:24,000-scale USGS topographic map. It may also be available in the download information of the clearinghouse for your area. Figure 2.12 in the text can also provide the answer, but it is not as clear as on a USGS topographic map.]15. How many SPC zones does your state have? What map projections are the SPC zones based on?[Information on the SPC zones is available on the USGS topographic maps. It may also be available in the download information of the clearinghouse for your area.]16. Describe how on-the-fly projection works.A GIS package, if it offers on-the-fly projection, can use the projection files available with the data sets and automatically convert the data sets to a common coordinate system. This common coordinate system is by default the coordinate system of the first data set in display.Chapter 3 Review Questions1. Google the GIS data clearinghouse for your state. Go to the clearinghouse website. What data format(s) does the website use for delivering vector data? [The data formats may include the shapefile and the geodatabase from Esri.]2. Name the three types of simple features used in GIS and their geometric properties.A point has 0 dimension and has only the property of location. A line isone-dimensional and has the property of length. And a polygon is two-dimensional and has the properties of area (size) and perimeter.3. Draw a stream network, and show how the topological relationships of connectivity and contiguity can be applied to the coverage.[Draw a simple stream network, insert a node at each stream junction for connectivity, and mark the flow direction of each stream segment for contiguity.]4. How many arcs connect at node 12 in Figure 3.8?Three arcs (1, 2, and 3) connect at node 12.5. Suppose an arc (arc 8) is added to Figure 3.9 from node 13 to node 11. Write the polygon/arc list for the new polygons and the left/right list for arc 8. Polygon 101 in Figure 3.9 will be replaced by two new polygons. Suppose the new polygons are numbered 105 and 106, with 105 on the left of arc 8 and 106 on the right. Polygon 105 consists of arcs 1 and 8, and polygon 106 consists of arcs 8, 4, and6.6. Explain the importance of topology in GIS.Topology is important in GIS for three reasons. First, it ensures data quality, such as lines meeting perfectly and polygons closed properly. Second, topology can enhance certain types of GIS analysis such as geocoding and traffic volume analysis. Third, topological relationships between spatial features allow GIS users to perform spatial data query.7. What are the main advantages of using shapefiles?Shapefiles have two main advantages over topology-based data such as coverages. First, shapefiles can display more rapidly on the computer monitor. Second, shapefiles are nonproprietary and interoperable, meaning that they can be used across different software packages.8. Explain the difference between the georelational data model and theobject-based data model.The object-based data model differs from the georelational data model in two aspects. First, the object-based data model stores both the spatial and attribute data of spatial features in a single system rather than a split system. Second, the object-based data model allows a spatial feature (object) to be associated with a set of properties and methods.9. Describe the difference between the geodatabase and the coverage in terms of the geometric representation of spatial features.The geodatabase is similar to the coverage model in terms of the geometric representation of simple features. The difference between the two models lies mainly in the composite features of regions and routes. The geodatabase does not support the region subclass and replaces the route subclass with polylines with m (measure) values.10. Explain the relationship between the geodatabase, feature dataset, and feature class.Geodatabase, feature dataset, and feature class form a hierarchical structure. A geodatabase can contain one or more feature datasets, and a feature dataset can store one or more feature classes that share the same coordinate system and area extent.11. Feature dataset is useful for data management. Can you think of an example in which you want to organize data by feature dataset?[For example, census data sets such as counties, census tracts, and block groups can be stored as feature classes in a feature dataset called census.]12. Explain the difference between a personal geodatabase and a file geodatabase.A personal geodatabase stores data as tables in a Microsoft Access database with the mdb extension. A file geodatabase, on the other hand, stores data in many small-sized files in a folder with the gdb extension. The file geodatabase has no overall database size limit (as opposed to a two-gigabyte limit for the personal geodatabase) and can work across platforms (e.g., Windows as well as Linux).13. What is ArcObjects?ArcObjects is a collection of objects, properties, and methods, which provides the foundation for ArcGIS Desktop.14. Provide an example of an object from your discipline and suggest the kinds of properties and methods that the object can have.[For polygon features such as timber stands and census tracts, they can all have the properties of extent (i.e., xmin, ymin, xmax, and ymax) and spatial reference (i.e., coordinate system). These polygon or area projects can also have the method for deriving the centroid (i.e., the physical center of a polygon).]15. What is an interface?An interface represents a set of externally visible operations of an object. To use the properties and methods of an object, we work through an interface that has been implemented on the object.16. Table 3.1 shows “must not overlap” as a topology rule for polygon features. Provide an example from your discipline that can benefit from enforcing this topology rule.[Esri maintains a data model website, where one can download discipline-specific data models (/datamodels). For example, one can download the Census Administrative Boundaries Data Model poster by clicking Case Studies for Census-Administrative Boundaries on the page. The poster includes many topology rules between many census-related feature classes.]17. “Must not intersect” is a topology rule for line features. Provide an example from your discipline that can benefit from enforcing this topology rule.[Esri maintains a data model website, where one can download discipline-specific data models (/datamodels). For example, one can download the Census Administrative Boundaries Data Model poster by clicking Case Studies for Census-Administrative Boundaries on the page. The poster includes many topology rules between many census-related feature classes.]18. The text covers several advantages of adopting the geodatabase. Can you think of an example in which you would prefer the geodatabase to the coverage for a GIS project?[The geodatabase data model provides a convenient framework for storing and managing GIS data under different themes such as census, transportation, and so on. Each of the themes is treated as a feature dataset in the geodatabase.]19. Compare Figure 3.19 with Figure 3.21, and explain the difference between the geodatabase and the coverage in handling the route data structure.A route subclass in a coverage is built on arcs and sections, and its linear measures are based on the lengths of arcs. A route in a geodatabase has its linear measures stored as the m values, along with x- and y-coordinates in the geometry field.20. Draw a small TIN to illustrate that it is a composite of simple features. [Draw a couple of nonoverlapping triangles, and mark nodes, lines, and areas on the drawing.]Chapter 4 Review Questions1. What are the basic elements of the raster data model?The basic elements of the raster data model are cell value, cell size, cell depth, raster bands, and spatial reference.2. Explain the advantages and disadvantages of the raster data model vs. the vector data model.The main advantage of the raster data model is having fixed cell locations, which make it easier for data manipulation, aggregation, and analysis. The main disadvantage is its weakness in representing the precise location of spatial features. Also, raster data such as satellite images have large memory sizes.3. Name two examples each for integer rasters and floating-point rasters. Examples of integer rasters are land use and soil types. Examples of floating-point rasters are precipitation and elevation.4. Explain the relationship between cell size, raster data resolution, and raster representation of spatial features.A larger cell size means a lower raster data resolution and greater difficulty in representing spatial features with cells.5. You are given the following information on a 30-meter DEM:• UTM coordinates in meters at the lower-left corner: 560635, 4816399• UTM coordinates in meters at the upper-right corner: 570595, 4830380How many rows does the DEM have? How many columns does the DEM have? And, what are the UTM coordinates at the center of the (row 1, column 1) cell? The DEM has 466 rows and 332 columns. The center of the (row 1, column 1) cell has the UTM coordinates of 560650, 4816414.6. Explain the difference between passive and active satellite systems.A passive system acquires spectral bands from the electromagnetic spectrum reflected or emitted from the Earth’s surface, whereas an active system provides its own energy to illuminate an area of interest and measure the radar waves reflected or scattered back from the Earth’s surface.7. Go to either the GeoEye website (/) or the DigitalGlobe website (/), and take a look at their very high resolution sample imagery.[Click on Gallery on the Space Imaging web page to view sample images. Click on Sample Imagery on the DigitalGlobe web page to view sample images.]8. What is a digital elevation model?A digital elevation model consists of an array of uniformly spaced elevation data.9. Describe three new data sources for producing DEMs.DEMs can be produced using (1) stereo optical satellite images, (4) stereo SAR images, (5) LiDAR data10. Go to the USGS National Elevation Dataset website(/about.html) and check the kinds of DEM data that are available from the USGS.Four kinds of DEM data are listed at the website: 1/9 arc-second (approximately 3 meters) resolution, 1/3 arc-second (approximately 10 meters) resolution, 1 arc-second (approximately 30 meters) resolution, and 2 arc-second (approximately 60 meters) resolution.11. Google the GIS data clearinghouse for your state. Go to the clearinghouse website. Does the website offer USGS DEMs, DRGs, and DOQs online? Does the website offer both 30-meter and 10-meter USGS DEMs?[Typically the information about USGS DEMs, DRGs, and DOQs is included on the page for data download.]12. Use a diagram to explain how the run length encoding method works.13. Refer to the figure below, draw a quad tree, and code the spatial index of the shaded (spatial) feature.14. Explain the difference between lossless and lossy compression methods.A lossless compression method allows the original image to be precisely reconstructed. A lossy compression method cannot reconstruct fully the original image but can achieve high-compression ratios.15. What is vectorization?Vectorization refers to the conversion of raster data into vector data.16. Use an example from your discipline and explain the usefulness of integrating vector and raster data.[A common example is use of digital orthophoto for display with vector data such as roads or for editing vector data such as digitizing new roads.]Chapter 5 Review Questions1. What is a geoportal?A geoportal offers multiple services, including links to data services, news, references, a community forum, and often an interactive data viewer.2. List the spatial resolutions of DEMs available from the National Elevation Dataset.They are 30 meters for 1 arc second, 10 meters for 1/3 arc second, and 3 meters for1/9 arc second.3. What kinds of data are contained in the USGS DLG files?The USGS DLGs include hypsography (i.e., contour lines and spot elevations), hydrography, boundaries, transportation, and the U.S. Public Land Survey System.4. What is SSURGO?SSURGO stands for Soil Survey Geographic database, a database compiled from field mapping at scales ranging from 1:12,000 to 1:63,360 by the Natural Resources Conservation Service for uses at the farm, township, and county levels.5. Suppose you want to make a map showing the rate of population change between 2000 and 2010 by county in your state. Describe (1) the kinds of digital data you will need for the mapping project, and (2) the website(s) you will use to download the data.[(1) One will need the population data for 1990 and 2000 and a digital county map. (2) One can get the population data for 1990 and 2000 from the U.S. Census Bureau website and the digital county map from a state clearinghouse.]6. Google the GIS data clearinghouse for your state. Go to the clearinghouse website. Select the metadata of a data set and go over the information in each category.[The metadata of a data set is usually included on the data download page.]7. Define "neutral format" for data conversion.A neutral format is a public or de facto format for data exchange. Data in a neutral format can be imported to different GIS packages.8. What kinds of data are contained in the TIGER/Line files?TIGER/Line files contain legal and statistical area boundaries such as counties, census tracts, and block groups as well as roads, railroads, streams, water bodies, power lines, and pipelines.9. Describe two common types of field data that can be used in a GIS project. Two important types of field data that can be used in a GIS project are survey data and global positioning system (GPS) data.10. Explain how differential correction works.Differential correction uses correction factors available from a reference (base) station to reduce noise errors of data collected by a GPS receiver. Reference stations such as those participating in the National Geodetic Survey Continuously Operating Reference System are located at points that have been accurately surveyed.11. What types of GPS data errors can be corrected by differential correction? Differential correction can correct noise errors, which include ephemeris (positional) error, clock errors (orbital errors between monitoring times), atmospheric delay errors, and multipath errors (signals bouncing off obstructions before reaching the receiver).12. What kinds of data must exist in a text file so that the text file can be converted to a shapefile?To be converted to a shapefile, a text file must have x-, y-coordinates, which can be geographic (in decimal degrees) or projected.13. What is COGO?COGO refers to coordinate geometry, a study of geometry and algebra that can provide the methods for creating digital spatial data of points, lines, and polygons from survey data.14. Suppose you are asked to convert a paper map to a digital data set. What methods can you use for the task? What are the advantages and disadvantages of each method?One can convert a paper map to a digital data set by using digitizing or scanning. Digitizing using a digitizing table is simpler because a GIS package typically has a built-in digitizing module for manual digitizing. This method is also preferred if the number of features to be digitized is small. Scanning uses the machine and computer algorithm to do most of the work, thus avoiding human errors caused by fatigue or carelessness. Scanning can also be more cost effective than manual digitizing for a large data producer.15. The scanning method for digitizing involves both rasterization and vectorization. Why?Rasterization converts a black-and-white map into a binary scanned file in raster format. Vectorization uses a process called tracing to turn raster lines into vector lines.16. Describe the difference between on-screen digitizing and tablet digitizing.On-screen digitizing is manual digitizing on the computer monitor. Compared to tablet digitizing, on-screen digitizing is more comfortable for the user. Another advantage of one-screen digitizing is that, during the editing process, the user can consult different data sources displayed on the screen.Chapter 6 Review Questions1. Explain map-to-map transformation.Map-to-map transformation is one type of geometric transformation that converts the newly digitized map into projected coordinates.2. Explain image-to-map transformation.Image-to-map transformation is one type of geometric transformation that converts the rows and columns (i.e., the image coordinates) of a satellite image into projected coordinates.3. An image-to-map transformation is sometimes called an image-to-world transformation. Why?An image-to-map transformation is also called an image-to-world transformation because the process converts a satellite image into real-world coordinates.4. The affine transformation allows rotation, translation, skew, and differential scaling. Describe each of these transformations.Rotation can rotate a map’s x-and y-axis from the origin. Translation can shift its origin to a new location. Skew can allow a nonperpendicularity (or affinity) between the axes, thus changing its shape to a parallelogram with a slanted direction. And differential scaling can change the scale by expanding or reducing in the x and/or y direction.5. Operationally, an affine transformation involves three sequential steps. What are these steps?Step 1: update the x- and y-coordinates of selected control points to real-world coordinates.Step 2: run an affine transformation on the control points and examines the RMS error. Step 3: use the estimated coefficients and the transformation equations to compute the x- and y-coordinates of map features in the digitized map or pixels in the image.6. Explain the role of control points in an affine transformation.The control points are used to estimate the coefficients of the affine transformation and to compute the root mean square (RMS) error. Therefore, the control points play a key role in the transformation process.7. How are control points selected for a map-to-map transformation?Control points are selected directly from the source map. A USGS 1:24,000 scale quadrangle map has 16 points with known longitude and latitude values: 12 points along the border, and 4 additional points within the quadrangle. These 16 points are potential control points for a map-to-map transformation.8. How are ground control points chosen for an image-to-map transformation? Ground control points (GCPs) are selected from a satellite image. GCPs are points where both image coordinates (in rows and columns) and real-world coordinates can be identified.9. Define the root mean square (RMS) error in geometric transformation.The root mean square (RMS)error measures the deviation between the actual (true) and estimated (digitized) locations of the control points. In other words, the RMS error measures the goodness of the control points.10. Explain the role of the RMS error in an affine transformation.The RMS error is a measure of the accuracy of an affine transformation. If the RMS error is within the acceptable range, then the assumption is that this same level of accuracy based on the control points can also apply to the entire map or image.11. Describe a scenario in which the RMS error may not be a reliable indicator of the goodness of a map-to-map transformation.Suppose the control points are located at the four corner points of a USGS quadrangle map. Even if the control points are shifted from their true locations, the RMS error remains unchanged as long as the object formed by the control points retains the shape of a parallelogram.12. Why do we have to perform the resampling of pixel values following an image-to-map transformation?Because the new image created from an image-to-map transformation has no pixel values, resampling must be followed to fill each pixel of the new image with a value or a derived value from the original image.13. Describe three common resampling methods for raster data.Three common resampling methods are nearest neighbor, bilinear interpolation, and cubic convolution. The nearest neighbor resampling method fills each pixel of the new image with the nearest pixel value from the original image. The bilinear interpolation method uses the average of the four nearest pixel values from three linear interpolations. And the cubic convolution method uses the average of the 16。
地理信息系统教程 习题及参考答案 三-2019年文档资料
l SQL查询
Select属性项From属性表Where条件or条件and条件
实现：交互式选择各项，输入后，系统再转换为标准的SQL，由数据库系统执行或ODBC C语言执行，得到结果，提取目标标识，在图形文件中找到空间对象，并显示。
不同层包含，如某省的湖泊分布，没有建立拓扑，实质是叠置分析检索，通过多边形叠置分析技术，只检索出在窗口界限范围内的地理实体，窗口外的实体作裁剪处理。
D穿越查询
某公路穿越了某些县，采用空间运算的方法执行，根据一个线目标的空间坐标，计算哪些面或线与之相交。
E落入查询：一个空间对象落入哪个空间对象之内。?D?D空间运算
(4)层次模型：层次模型的存储问题,层次的数据必然导致数据冗余；
自动搜索的效率,例如搜索一个点可能先在最粗的层次上搜索，再在更细的层次上搜索，直到找到该点。
15.地形分析有哪些主要内容及其运算模型?
坡度计算，坡向分析，曲面面积计算，地表粗糙度计算，高程及变异分析，谷脊特征分析，日照强度分析，淹没边界计算挖方和填方等。
l超文本查询
图形、图像、字符等皆当作文本，并设置一些"热点"(HotSpot)，"热点"可以是文本、键等。
用鼠标点击"热点"后，可以弹出说明信息、播放声音、完成某项工作等。但超文本查询只能预先设置好，用户不能实时构建自己要求的各种查询。
l自然语言空间查询
在SQL查询中引入一些自然语言，如温度高的城市
点―点(如：A与B是否相通等)。
B相关分析检索(不同要素类型之间的关系)--通过检索拓扑关系
地理信息系统原理
地理信息系统原理课后作业答案第1章绪论1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。
对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。
数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。
信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。
2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。
答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。
地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。
空间数据主要有点、线、面三种类型。
例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。
6 试述地理信息系统的组成及各部分的主要功能。
答：地理信息系统主要由四部分组成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统开发、管理和使用人员。
计算机硬件系统是地理信息系统的建立的保证。
计算机软件系统是指地理信息系统运行所必须的各种程序及有关资料。
主要包括计算机系统软件、地理信息系统软件和应用分析软件三部分。
地理空间数据是GIS的操作对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容，地理空间数据实质上就是指以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据。
人是地理信息系统中重要构成因素，GIS不同于一幅地图，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并采用地理分析模型提取多种信息。
第2章空间数据结构1.什么叫像元、灰度值、栅格数据？答：将工作区域的平面表象按一定分解力作行和列的规则划分，形成许多格网，每个网格单元称为像素，即像元。
地理信息系统原理课后作业答案
地理信息系统原理课后作业答案地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、管理、分析和展示的技术系统。
它利用计算机技术和地理学原理，将地理空间数据与属性数据进行关联，以实现对地理空间数据的存储、查询、分析和可视化展示。
本文将针对地理信息系统原理课后作业中的问题进行详细解答。
1. 地理信息系统的基本原理是什么？地理信息系统的基本原理包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据可视化五个方面。
数据采集是指获取地理空间数据和属性数据的过程，可以通过GPS定位、遥感技术、测绘技术等手段进行。
数据存储是指将采集到的地理空间数据和属性数据存储在计算机系统中，常用的数据存储格式包括矢量数据和栅格数据。
数据管理是指对存储在地理信息系统中的数据进行管理和维护，包括数据的组织、更新、查询和删除等操作。
数据分析是指对地理信息系统中的数据进行统计、空间分析、网络分析等操作，以获取有关地理现象和空间关系的信息。
数据可视化是指将地理信息系统中的数据以图表、地图等形式进行展示，以便用户更直观地理解和分析数据。
2. 地理信息系统的应用领域有哪些？地理信息系统在各个领域都有广泛的应用，包括城市规划、环境保护、农业管理、交通运输、地质勘探、灾害管理等。
在城市规划方面，地理信息系统可以帮助规划师进行城市空间分析、土地利用规划、交通网络规划等工作，以实现城市的合理规划和发展。
在环境保护方面，地理信息系统可以对环境资源进行监测和评估，帮助制定环境保护政策和措施，保护生态环境的可持续发展。
在农业管理方面，地理信息系统可以帮助农民进行土地利用规划、农作物生长监测、灌溉管理等工作，提高农业生产的效率和质量。
在交通运输方面，地理信息系统可以进行交通流量分析、路线规划、交通事故统计等工作，提高交通运输的效率和安全性。
在地质勘探方面，地理信息系统可以进行地质资源调查、矿产资源评估、地质灾害预警等工作，提供地质勘探和灾害管理的决策支持。
地理信息系统 课后题答案
l．什么是地理信息系统(GIS)?它与一般的计算机应用系统有哪些异同点?地理信息系统即是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地理科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以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，地理信息系统与这些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. GIS由哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?试以目前广泛应用的两个基础GIS软件为例，列出它们的功能分类表，并按重要性进行排队和比较其异同点。
GIS 主要有以下五部分：（1）系统硬件：用以存储、处理、传输和显示地理信息系统或空间数据（2）系统软件：是系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作，包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面等。
（完整版）地理信息系统课后习题部分答案
（完整版）地理信息系统课后习题部分答案地理信息系统概论课后习题部分答案第一章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。
地理信息系统教程课后参考答案
“地理信息系统教程”习题及参考答案第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
地理信息系统教程 习题及参考答案 二
地理信息系统教程习题及参考答案二第三章GIS数据获取和质量控制1.GIS的数据源有哪些?GIS的数据源，是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源，主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。
点――居民点、采样点、高程点、控制点等。
线――河流、道路、构造线等。
面――湖泊、海洋、植被等。
注记――地名注记、高程注记等。
?遥感数据遥感数据是GIS的重要数据源。
遥感数据含有丰富的资源与环境信息，在GIS支持下，可以与地质、地球物理、地球化学、地球生物、军事应用等方面的信息进行信息复合和综合分析。
遥感数据是一种大面积的、动态的、近实时的数据源，遥感技术是GIS数据更新的重要手段。
?文本资料文本资料是指各行业、各部门的有关法律文档、行业规范、技术标准、条文条例等，如边界条约等。
这些也属于GIS的数据。
?统计资料国家和军队的许多部门和机构都拥有不同领域(如人口、基础设施建设、兵要地志等)的大量统计资料，这些都是GIS的数据源，尤其是GIS属性数据的重要来源。
?实测数据野外试验、实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入GIS的地理数据库，以便于进行实时的分析和进一步的应用。
GPS(全球定位系统)所获取的数据也是GIS的重要数据源。
?多媒体数据多媒体数据(包括声音、录像等)通常可通过通讯口传入GIS的地理数据库中，目前其主要功能是辅助GIS的分析和查询。
?已有系统的数据GIS还可以从其它已建成的信息系统和数据库中获取相应的数据。
由于规范化、标准化的推广，不同系统间的数据共享和可交换性越来越强。
这样就拓展了数据的可用性，增加了数据的潜在价值。
2.数据质量包括那些方面?请举例说明GIS对数据的质量要求。
数据质量包括l准确性，即一个记录值与它的真实值之间的接近程度;l精度，即对现象描述的详细程度;l空间分辨率，即两个可测量数值之间最小的可辨识的差异;l比例尺，即地图上一个记录的距离和它所表现的真实距离之间的一个比值;l误差，即一个所记录的测量和它的事实之间的差异;l不确定性，包括空间位置的不确定性、属性不确定性和数据不完整性等。
地理信息系统原理课后作业答案
地理信息系统原理课后作业答案第1章绪论1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。
对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。
数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。
信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。
2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。
答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。
地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。
空间数据主要有点、线、面三种类型。
例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。
3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？答：地理信息是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。
地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。
凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。
地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。
区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。
地理信息系统习题及其参考答案
第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
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地理信息系统教程习题及参考答案三第六章空间查询与空间分析1.什么是空间数据的查询?空间数据的查询一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性条件和空间约束条件的地理对象。
属性约束条件一般用带比较运算符的逻辑表达式描述，这与传统的结构查询语言SQL的where语句中条件表达式相似。
空间约束条件用带空间谓词的逻辑表达式描述，空间谓词由地理对象间的空间关系演变而来，如包含、相交、分离、重叠、距离同、方向等。
因此空间查询是作用在库体上的函数，返回用户请求的内容，也属于咨询式分析。
2.查询种类有哪些?实现方式如何?查询种类及实现方式：几何参数查询，包括点的位置坐标，两点间的距离，一个或一段线目标的长度，一个面目标的周长或面积等。
实现方式：查询属性库或空间计算(1)空间定位查询，给定一个点或一个几何图形，检索该图形范围内的空间对象及其属性。
按点查询：给定一个鼠标点，查询离它最近的对象及属性(点的捕捉)。
开窗查询：按矩形、圆、多边形查询。
分为该窗口包含和穿过的区别。
根据空间索引，检索哪些对象可能位于该窗口，然后根据点、线、面在查询开窗内的判别计算，检索到目标。
空间运算方法(2)空间关系查询，包括相邻分析检索---通过检索拓扑关系；相关分析检索(不同要素类型之间的关系)--通过检索拓扑关系；包含关系查询；穿越查询等等。
A相邻分析检索---通过检索拓扑关系面―面(如查询与面状地物相邻的多边形的实现方法)：①从多边形与弧段关联表中，检索该多边形关联的所有弧段；②从弧段关联的左右多边形表中，检索出这些弧段关联的多边形。
线―线(如与某干流A相连的所有支流)：①从线状地物表中，查找组成A的所有弧段及关联的结点；②从结点表中，查询与这些结点关联的弧段；点―点(如：A与B是否相通等)。
B相关分析检索(不同要素类型之间的关系)--通过检索拓扑关系线―面(例如：我国边境线总长度)点―线(例如：自来水GIS中，与某阀门相关的水管)点―面(例如：中国大于10万人口的城市个数)C包含关系查询查询某个面状地物所包含的空间对象。
地理信息系统课后题答案
第一讲（1）什么是GIS？地理信息系统的由哪几部分组成？参考：“GIS”是“Geographic Information System (Science, Service)”的缩写。
GIS 是一种空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对地球表层的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和和输出的计算机系统。
它具有信息系统的各种特点，与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。
从人机系统来看，GIS则由硬件、软件、数据、应用环境（即方法和人员）等要素组成。
（2）简述GIS的功能并举例说明GIS可应用于哪些领域？参考：GIS的基本功能-数据获取、编辑变换与处理、数据组织与管理、空间查询与分析，（查询分析+建模+预测+可视化）、显示与输出地理信息系统已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具，也成为与空间信息有关的各行各业（如：资源管理、区域规划、灾害监测、环境评估、交通运输、军事等）的基本工具。
第二讲（1）地球自然表面、大地水准面、椭球面之间是什么关系？我国常用的大地坐标系有哪些？请简要说明它们之间的区别。
地球自然表面是一个起伏不平、十分不规则的表面。
大地水准面：静止的平均海水面穿过大陆和岛屿，（与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面）形成一个闭合的曲面。
大地水准面是测量实施的基础面，但处处和重力方向成正交的大地水准面仍然是一个不规则的、不能用数学表达的曲面。
在测量和制图中用旋转椭球来代替大地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体，简称椭球体。
局部定位的地球椭球体，称为参考椭球体。
参考椭球面是测量计算的基础面。
我国常用的大地坐标系：1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球体，大地原点在前苏联境内普尔科沃1980年国家大地坐标系（西安坐标系）采用1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的参数、西安原点（大地原地在陕西泾阳县永乐镇），使用的是我国的大地基准面西安80基准面WGS-84坐标系由美国国防部建立，是目前GPS测量和许多卫星遥感数据所采用的坐标系统。
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“地理信息系统教程”习题及参考答案第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
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。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? GIS定义：GIS是一个发展的概念。
不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
定义⑤：目前有人认为“GIS”从原来强调空间信息技术系统(SYESTEM)，发展到地球信息科学体系形成(SCIENCE)，现在已强调空间信息服务(SERVICE)。
GIS与地图数据库的异同：地图数据库有比例尺概念，GIS是为某一特定比例尺建立的一个地图成品仓库，它可由GIS 管理，其中的地图具有图形表现属性,一般数据库不需具备这些属性；它是GIS的下游产品，它的更新依赖于GIS，它提供的信息是GIS向人们提供服务的中间产品；GIS是在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析，但地图数据库存在的地理要素经人为修改，不完全是真实地理的反映；GIS与地理信息的关系：GIS操作对象是空间数据，表达内容是与时空有关的地理信息。
地理信息是指与研究对象的空间地理分布有关的信息。
它表示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图、文、声、像等的总称。
地理信息具有地域性、多维结构性、时序性等特征。
2.地理信息系统由哪些部分组成?与其它信息系统的主要区别有哪些?从计算机系统的角度来看，GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。
用户（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）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，是系统的核心，按其功能分为GIS专业软件，数据库软件和系统管理软件等）硬件（各种设备-物质基础，用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间数据，主要包括：GIS主机，GIS 外部设备，GIS网络设备等）。
数据（系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础，它具体描述实体的空间特征、属性特征和时间特征）也有人认为GIS是由硬件、软件、数据、应用模型、开发者和一般用户组成。
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信息。
GIS与其它信息系统的主要区别：GIS与一般MIS比较GIS离不开数据库技术。
数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。
但GIS是对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。
GIS与CAD和CAM比较管理图形数据和非空间属性数据的系统不一定是GIS，如CAD或AutoCAD，CAM（Computer Aided Map计算机地图系统\计算机辅助制图）等。
GIS和CAD的比较：GIS与CAD共同点GIS与CAD不同点CAD研究对象为人造对象―规则几何图形及组合；GIS处理的数据大多来自于现实世界，较之人造对象更复杂，数据量更大；数据采集的方式多样化；l 都有空间坐标系统；l都能将目标和参考系联系起来；l 图形功能特别是三维图形功能强，属性库功能相对较弱；GIS的属性库结构复杂，功能强大；CAD 中的拓扑关系较为简单；GIS 强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频繁；一般采用几何坐标GIS 采用地理坐标系都能描述图形数据的拓扑关系；l 都能处理属性和空间数据GIS 与CAM 比较：GIS 与CAM 共同点GIS 与CAM 不同点CAM 侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有地图辅助设计和产生高质量矢量地图的输出机制；CAM 是GIS 的重要组成部分CAM 强调数据显示而不是数据分析，地理数据往往缺乏拓扑关系；GIS 综合图形和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策信息。
都有地图输出、空间查询、分析和检索功能CAM 与数据库的联系通常是一些简单的查询。
3.地理信息系统中的数据都包含哪些?GIS 数据包括电子数据和非电子数据。
或：GIS 数据源自地图数据、遥感数据、GPS 数据、文本数据、统计数据、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据。
4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?地理信息系统基本功能概述：数据采集、监测与编辑；数据处理与变换（矢栅转换、制图综合）；数据存储与组织（矢量和栅格模型）；空间查询与分析（空间检索、空间拓扑、叠加分析、缓冲分析、网络分析等）；图形交互与显示（各种成果表现方式）。
根据社会和用户的需求，GIS 是依托基本功能利用空间分析技术模型分析技术，网络技术，数据库和数据集成技术二次开发环境等，演绎出众多的GIS应用系统。
5.与其它信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的?与其它信息系统相比，GIS空间分析作为核心功能是比较独特的。
6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?地理信息系统的科学理论基础是地球信息科学理论，包括地理学、地图学、测量学、数学、统计学、计算机科学等交叉学科以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的科学技术的支撑。
地理信息的研究和方法应该是科学，因它已经具备成为科学的条件，有明确的研究对象和研究手段，有自己的理论体系，有一定数量的研究队伍，有明确的研究领域和广泛的服务对象，已由技术发展为科学。
即：Geographic Information System向Geographic Information Science7.试举例说明地理信息系统的应用前景。
当前，GIS正向着集成化、产业化和社会化发展规律方向迈进，呈现以下主要发展态势：①GIS已成为一门综合性技术；即GIS集成技术，3S技术等名词的出现。
②GIS产业化的发展势头强劲；③GIS网络化已构成当今社会的热点；④地理信息科学的产生和发展。
目前GIS在各行各业都得到应用，如资源规划管理、全球变化、灾害预测等，具有广泛的应用前景。
8.GIS近代发展有什么特点?GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图，1960年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出了把地图变成数字形式的地图，1963年，又提出GIS这一术语，并建立了第一个GIS――加拿大GIS，随后GIS在全世界迅速发展起来。
国际GIS的发展状况l60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）。
当时，人们关注的主题“什么是GIS？，GIS能干什么？”；l70年代，巩固时期，（这时由于计算机技术及其在自然资源和环境数据处理的应用，促进GIS迅速发展）。
这期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理等方面；l80年代，实验阶段（也是GIS普遍发展和推广应用阶段）。
此时，人们把GIS与RS结合，解决全球性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩散问题等；l90年代，全面应用（产业化阶段）。
对GIS进一步研究，研究的内容集中在“空间信息分析的新模式和新方法，空间关系和数据模型，人工智能引入等方面；l现代，普及发展阶段。
随着信息网络化发展和深入，GIS与世界接轨,尤其在发展中国家得到重视和发展。
我国GIS的发展我国GIS起步虽较晚，但发展较快，可分为以下几个阶段：l70年代，准备阶段：一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS的重要性，进行极积呼吁，为GIS在我国的发展奠定了与论准备基础并做了一些可行性实验。
l 80年代，试验起步阶段:这期间，我国在GIS理论探索，规范探讨，软件开发，系统建立等方面取得了突破和进展，进行了一些典型，试验专题试验软件开发工作。
l90年代，我国GIS发展阶段：我国改革开放以来，沿海，治江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引进，急需GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。
l 96年以来，是我国GIS产业化阶段：l近几年来，我国经济信息化的基础设施和重大信息工程已纳入国家计划，一批国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，一批专业遥感基地已建立，并进入了产业化运行，一批综合运用“3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测和图土资源调查中发挥效益，一批高等院校开设了与GIS相关的新专业，培养了一大批从事GIS研究与开发的高层次人才，具有我国自主版权的GIS基础软件的研制逐步进入了产业化轨道，等等这些都标志我国GIS产业已进入新的发展阶段。
第二章空间数据结构和数据模型1．GIS的研究对象是什么?地理实体有什么特点?GIS的研究对象是地理实体，即指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元。
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于比例尺很小，福州就是一个点，这个点不能再分割，可以把福州定为一个空间实体，而在大比例尺的福州市地图上，福州的许多房屋，街道都要表达出来，所以福州必须再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见，GIS中的地理实体是一个概括，复杂，相对的概念。