地理信息系统课后习题总结

地理信息系统课后习题第一章1.什么是地理信息系统？它与一般的计算机应用系统有哪些异同点？答：地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。

它是一种特定的十分重要的空间信息系统。

它是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

地理信息系统和一般信息系统的区别如下：（1）在硬件上，为了处理图形和图像数据，系统需要配置专门的输入和输出设备，如数字化仪、绘图机、图形图像的显示设备等；许多野外实地的采集和展台观测得到的资源信息是模拟量形式的，系统还需要配置模---数转换设备，这些设备往往超过中央处理机的价格，体积也比较大。

（2）在软件上，要求研制专门的图形和图像数据的分析算法和处理软件，这些算法和软件又直接和数据的结构及数据库的管理方法有关。

（3）在信息处理的内容和采用目的方面，一般的信息系统主要是查询检索和统计分析，处理的结果大多是制成某种规定格式的表格数据；而地理信息系统处了基本的信息检索和统计分析外，主要用于分析研究资源的合理开发利用，指定区域发展规划及地区的综合治理方案，对环境进行动态的监视和预测预报，为国民经济建设中的决策提供科学依据，为生产实践提供信息和指导。

两者的共同之处：两者都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点，也都随着数据库技术的发展在不断地改进和完善。

2.地理信息系统由哪些部分组成？它与其他信息系统的主要区别有哪些？答：计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据库、以及系统管理和操作人员，其核心部分是计算机软/硬件系统。

区别：3.地理信息系统的基本功能有哪些？答：1.数据的采集与输入2.数据的编辑与处理3.数据的存储与管理4.空间分析5.数据显示与输出4.与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的？答：空间分析功能是地理信息系统的一个独立研究领域，它的主要功能特地你是帮助确定地理要素之间新的空间关系，它不仅已成为区别于其他类型的一个重要标志，而且为用户提供了灵活解决各类专门问题的有效工具。

（1）.叠加分析通过将同一地区两个不同图层的特性相叠加，不仅建立新的空间特征，而且能将输入的特征属性予以合并，易于多条件的查询检索、地图裁剪、地图更新和应用模型分析等。

（2）缓冲区分析：研究根据数据库的点、线、面的实体，自动建立各种类型要素的缓冲多边形，用于确定不同的地理要素的空间接近度或邻近性。

它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一。

（3）数字地形分析：地理信息系统提供了构造数字工程模型及有关地形分析的功能模块，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷线、山脊线、日照强度、库容量、表面积、立体图、剖面图和通视分析等，为地学研究、工程设计、和辅助决策提供重要的基础性数据。

5.地理信息系统可应用于哪些领域？根据你的了解论述地理信息系统的应用前景。

答：目前地理信息系统的应用遍及环境、资源、石油、电力、地籍、公安、急救、市政管理、城市规划、经济资讯、灾害损失预测、投资评价、城府管理和军事等众多领域。

（1）资源管理（2）区域与城乡规划（3）灾害监测和预防（4）环境评估（5）作战指挥（6）宏观决策总之，地理信息系统正越来越成为国民经济各有关领域必不可少的应用工具，相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发张做出更大的贡献。

6.对于地理信息系统社会化的发展趋势，你是怎么理解的？答：随着计算机和信息技术的发展，ＧＩＳ迅速的变化着，呈现以下发展态势：（１）ＧＩＳ网络化建立万维网ＧＩＳ服务器及实现相关技术成为研究ＧＩＳ的热门技术。

万维网地理信息系统或万维网地理信息系统是当前地理信息系统发展的一个重要方向。

万维网地理信息系统是地理信息系统在万维网上的实现，是利用万维网技术对传统地理信息系统的改造和发展。

与传统ＧＩＳ相比，ＷｅｂＧＩＳ有以下特点：１．适应性强２．应用面广３．现势性强４．维护社会化。

数据的采集、输入，空间细细的分析与发布将在社会协调下运作，对ＷｅｄＧＩＳ的维护将是社会化的，可减少重复劳动。

５．使用简单（２）开放式ＧＩＳ开放式地理信息系统是指计算机和通信环境下，根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统。

开放式ＧＩＳ是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来（３）时态ＧＩＳ时间和空间不可分割的联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是ＧＩＳ的一个合理目标。

这样的ＧＩＳ就被称为时态ＧＩＳ。

时态ＧＩＳ的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。

（４）３维ＧＩＳ随着许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网、城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维ＧＩＳ德需求日益迫切，３ＤＧＩＳ的理论和应用近年来受到许多学者的关注。

（５）虚拟ＧＩＳ虚拟ＧＩＳ就是ＧＩＳ与虚拟环境技术的结合。

（６）多媒体ＧＩＳ多媒体技术离地信息系统将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为ＧＩＳ应用开拓了新的领域和广阔的前景。

（７）５Ｓ技术的结合５ｓ技术指的是全球定位系统（GPS），数字摄影测量系统（DPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、和专家系统（ＥＳ），５Ｓ技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。

（８）ＧＩＳ中的应用模型近年来，ＧＩＳ开始向空间决策支持系统的方向发展，对应用模型的依赖，特别是对模型分析、模拟能力的依赖表现的更为明显。

应用模型的使用和发展，已成为ＧＩＳ进一步发展的重要前提和现代ＧＩＳ发展水平的重要标志。

第二章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。

地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的三个特征。

属性特征：对空间实体的属性定义和说明信息。

空间特征：对空间实体的分布位置、几何特征和空间关系的定义时间特征：空间实体的时间尺度。

2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的不同的特征和和不同的数据类型。

同物理、化学等学科使用的数据类型相比，地理数据是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述，人们常把地理数据称为空间数据。

地理实体数据的特征：空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。

包括定位数据和拓扑数据；属性特征：表示专题属性（名称、分类、数量等）；时间特征：指现象或物体随时间的变化。

其变化的周期有超短期的，短期的，中期的，长期的。

依据空间数据来源的不同分为：地图数据、地形数据、属性数据、元数据、影象数据等；依据表示对象的不同分为：点，线，面、体数据。

3.空间数据的结构与其他非空间数据的结构相比较有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。

答：特殊之处：（1）数据结构即数据组织的形式，是适合于计算机存贮、管理、处理的数据逻辑结构。

空间数据结构是空间数据在计算机中的具体组织方式。

目前尚无一种统一的数据结构能够同时存储上述各种类型的数据，而是将不同类型的空间数据以不同的数据结构存储一般来说，属性数据与其他信息系统一样常用二维关系表格形式存储。

元数据以特定的空间元数据格式存储，而描述地理位置及其空间关系的空间特征数据是地理信息系统所特有的数据类型，主要以矢量数据结构和栅格数据结构两种形式存储。

空间数据具有独有的三个特征：属性数据，几何数据，以及关系数据。

结构描述：（2）第一：矢量数据结构，第二：栅格数据结构。

4.矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点？答：区别：栅格数据：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。

矢量数据：定位明显，属性隐含，其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上。

矢量是面向目标组织数据的，而栅格数据时面向空间分布组织数据的。

共同点：（1）都是同属于空间数据结构的类型（2）它们表示的影像数据不能直接运算，交互时必须进行矢量和栅格转换。

（3）都是为了处理空间数据，处理大容量的数据的方法。

5.定位明显、属性隐含，其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上，这种特点使得其图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂得多，有些甚至难以实现。

当然这种结构也有其便利和独到之处，在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度，而在叠加运算、邻域搜索等操作时则比较困难。

6.矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？矢量：（1）便于面向实体的数据表达（2）数据结构紧凑，冗余度低（3）拓扑结构有利于网络分析，空间查询等栅格：（1）数据结构比较简单（2）空间分析较容易实现（3）有利于的遥感数据匹配应用与分析7.空间数据库的概念是什么？其组成部分有哪些？答：空间数据库也叫地理数据库，是地理信息系统的重要组成部分，为GIS提供给空间数据的存储和管理的方法。

在数据获取过程中，空间数据库用于存储和管理地理信心；在数据处理、分析和数据输出阶段，它是地理信息的提供者。

8.空间数据库的设计有哪些步骤和内容？答：1）需求分析（1）调查用户需求（2）需求数据的收集和分析（3）编制用户需求说明书2）结构设计（1）概念设计（2）逻辑设计（3）物理设计3）数据层设计第三章1、地理信息系统的主要数据源有哪些？答：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。

2、简述属性数据的编码原则、编码内容和编码方法。

原则：唯一性，合理性，可扩性，简单性，实用性，规范性；内容：登记部分，分类部分，控制部分；方法：层次分类编码法，多元分类编码法。

3地图投影转换的方法有哪些？答：正解变换；反解变换；数值变换4、何为GIS中的数据误差？数据误差的类型有哪些？答：GIS的误差指GIS中数据表示与其现实世界本身的差别。

类型：几何误差，属性误差，时间误差，逻辑误差。

5、简述空间数据质量控制的常见方法。

方法：传统的手工方法，元数据方法，地理相关法第四章1、简述DEM的主要表示模型答：DEM最主要的三种表示模型是：规则格网模型、等高线模型和不规则网模型。

规则格网模型通常是正方形，也可以是矩形，三角形等规则格网。