地理信息系统概论课后习题全部答案

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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)

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。

地理信息系统课后答案

地理信息系统课后答案

地理信息系统课后答案1、14.关于亚洲气候复杂多样原因的叙述,错误的是()[单选题] * A.南北跨纬度大B.东西距海远近不同C.植被类型多样(正确答案)D.地形复杂多样,地势起伏大2、如果我国从俄罗斯长期大量进口原油,最佳的运输方式()[单选题] *A、铁路运输B、水路为主C、公路运输D、管道运输(正确答案)3、我国最大的盆地是()[单选题] *A.四川盆地B.塔里木盆地(正确答案)C.柴达木盆地D.吐鲁番盆地4、黄河没有流经的高原是() [单选题] *A.青藏高原B.云贵高原(正确答案)C.黄土高原D.内蒙古高原5、下列省区中,既是我国四大牧区之一,又有河谷农业分布的是(? )[单选题] *A.?宁夏B.?内蒙古自治区C.?新疆维吾尔自治区D.?西藏自治区(正确答案)6、“亚欧大陆桥”铁路在俄罗斯的起止点是()①符拉迪沃斯托克②新西伯利亚③莫斯科④圣彼得堡[单选题] *A、①和②B、①和③(正确答案)C、③和④D、①和④7、12.青藏高原地处亚洲的中部,该地的气候类型为()[单选题] *A.寒带气候B.温带大陆性气候C.热带沙漠气候D.高原山地气候(正确答案)8、下列国家与旅游胜地搭配正确的是()[单选题] *A、泰国---大金塔B、柬埔寨---下龙湾C、新加坡---花园城市(正确答案)D、印度尼西亚---吴哥窟9、36.阿拉伯人喜欢穿宽大的袍子,骆驼是当地常见的牲畜,也是传统的交通工具。

图为当地的常见景观。

[单选题] *(正确答案)这种景观图片反映当地自然环境的典型特点是()[单选题] *A.炎热干燥(正确答案)B.严寒多雪C.气候湿热D.河网密布10、22.有“花园城市”之称的东南亚国家是()[单选题] *A.新加坡(正确答案)B.马来西亚C.泰国D.香港11、日本的大型海港里远洋船舶进出繁忙。

请你猜猜,这些船舶进港和出港所运的货物最有可能是()[单选题] *A、进港为矿产品,出口为农产品B、进港为农产品,出港为矿产品C、进港为矿产品,出港为工业产品(正确答案)D、进港为工业产品,出港为农产品12、该地气候类型是[单选题] *A.热带季风气候B.温带季风气候(正确答案)C.亚热带季风气候D,地中海气候13、读“美国本土农业带分布图”,回答下列小题。

地理信息系统教程课后参考答案

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

地理信息系统教程”习题及参考答案

“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】

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第3版知识点总结笔记课后答案

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)

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)。

地理信息系统原理

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。

黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统产品的输出设计)

黄杏元《地理信息系统概论》配套题库-课后习题(地理信息系统产品的输出设计)

第8章地理信息系统产品的输出设计1.GIS产品有哪些表现形式?各适合在什么情况下使用?答:(1)按输出的载体类型分类:①常规地图(是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的,是GIS产品的重要输出形式)②数字地图(一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式)(2)按输出的内容和形式分类:①全要素地形图(在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素,采用统一坐标系统地图投影和分幅编号,比例尺系统,以及统一的编制规范和图式符号,属于国家基本比例尺地形图)②各类专题地图(突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图)③遥感影像地图(及时提供准确,综合大范围的各种资源环境数据,成为GIS重要数据源之一)④统计图表与数据报表2.简述GIS图形输出的内容是什么?答:(1)图形坐标系与颜色模型:①图形坐标系统(地球表面世界坐标系、输出设备的物理坐标系)②颜色模型与颜色空间(RGB、CMYK、HSV颜色模型)③GIS图形数据结构与数据库;(2)输出的几何变换:①二维图形变换②地图投影变换(3)地形图与专题地图的输出组织形式:①透明图层与影像图层②专题地图的符号系统(点位、线、面状符号)3.试述GIS图形输出的组织形式及地图图面配置的内容和要求。

答:(1)地形图与专题地图的输出组织形式①透明图层与影像图层GIS数字地图通常以图层形式进行组织,每一个图层包含地图的一个不同要素,常放在不同图层中。

图层是透明的,各图层叠加在一起构成完整的一幅地图。

②专题地图的符号系统专题地图符号系统中的符号可以分为点位符号、线状符号和面状符号等。

专题地图特征的表达时运用不同地图符号来实现的,符号在图上的位置取决于它所表现的实体的位置,符号的形状的大小取决于实体的质量和数据特征。

(2)地图图面配置的内容和要求地图图面配置包括:各种大小或类型的地图的配置;地图的图名、图例、比例尺、统计图表、照片、影像、文字说明等的位置与大小;专题要素与底图要素的配合与取舍;专题内容与图廓的关系等。

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

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着的标志. 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.凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息.地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点.同地球上的自然资源、能源本身不同,地学信息不但没有限度,而且会爆炸式地增长. 信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达.信息系统是基于数据库的问答系统. 空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统,因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息.4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程.答:地理信息系统发展阶段:以时间发展为序列,可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段. 我国地理信息系统的发展过程:GIS在中国的发展可分为三个阶段.第一阶段从1970年到1980年,为准备阶段,主要进行舆论准备,正式提出倡仪,开始组建队伍,培训人才,组织个别实验研究.第二阶段从1981年到1985年,为起步阶段,完成了技术引进,研究数据规范和标准,空间数据库建立,数据处理和分析算法及应用软件的开发等,对GIS进行理论探索和区域性实验研究.第三个阶段从1986年到现在,为初步发展阶段,我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段,逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室,中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室,是一个新型的开放性研究实验室,1994年中国GIS协会在北京成立.5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系.答:GIS与地图学的关系: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,两者都是地理学的信息载体,同样具有存储分析和显示(表示)的功能.由地图学到地图学与GIS结合,这是科学发展的规律,GIS是地图学在信息时代的发展.GIS是地图学理论、方法与功能的延伸,地图学与GIS是一脉相承的,它们都是空间信息处理的科学,只不过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,在地图学与GIS之间一个最有力的连接是通过地图可视化工具与它们的潜力来增加GIS的数据综合和分析能力. GIS与一般事务数据库的关系:GIS离不开数据库技术.数据库技术主要是通过属性来管理和检索,其优点是存储和管理有效,查询和检索方便,但数据表示不直观,不能描述图形拓扑关系,一般没有空间概念,即使存贮了图形,也只是以文件形式管理,图形要素不能分解查询.GIS能处理空间数据,其工作过程主要是处理空间实体的位置、空间关系及空间实体的属性. GIS与计算机地图制图的关系: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,GIS出现进一步为地图制图提供了现代化的先进技术手段,它必将引起地图制图过程深刻变化,成为现代地图制图主要手段,GIS应用于地图制图,可实现地图图形数字化,建立图形和属性两类数据相结合的数据库.但GIS系统不同于计算机地图制图,计算机地图制图主要考虑可视材料的显示和处理,考虑地形、地物和各种专题要素在图上的表示,并且以数字形式对它们进行存贮、管理,最后通过绘图仪输出地图.计算机地图制图系统强调的是图形表示,GIS既注重实体的空间分布又强调它们的显示方法和显示质量,强调的是信息及其操作.数字地图是GIS的数据源,也是GIS表达形式,计算机地图制图是GIS重要组成部分. GIS 与计算机辅助设计(CAD)的关系:GIS与CAD系统的共同特点是两者都有空间坐标,都能把目标和参考系统联系起来,都能描述图形数据的拓扑关系,也都能处理非图形属性数据.它们的主要区别是:CAD处理的多为规则几何图形及其组合,它的图形功能尤其是三维图形功能极强,属性库功能相对要弱,采用的一般是几何坐标系.而GIS处理的多为自然目标,有分维特征(海岸线、地形等高线等),因而图形处理的难度大,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,GIS采用的多是大地坐标,必须有较强的多层次空间叠置分析功能,GIS的数据量大,数据输入方式多样化,所用的数据分析方法具有专业化特征.因此一个功能较全的CAD,并不完全适合于完成GIS任务.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.7 举例说明地理信息系统的应用.答:资源清查是地理信息系统最基本的职能,其主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现.以土地利用类型为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同类型的土地利用变化等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据.又如中国西南地区国土资源信息系统,设置了三个功能子系统,即数据库系统、辅助决策系统、图形系统.资源数据存储了1500多项300多万个.该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置模型.该系统可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同的专业图.第2章空间数据结构答: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.灰度值是根据所表示实体的表象信息差异对各像元的表示.栅格数据结构实际上就是像元阵列,即像元按矩阵形式的集合,栅格中1.什么叫像元、灰度值、栅格数据的每个像元是栅格数据中最基本的信息存储单元,其坐标位置可以用行号和列号确定.2.举例说明栅格数据层的概念.答:地理数据在栅格数据结构中必须分层组织存储,每一层构成单一的属性数据层或专题信息层,例如同样以线性特征表示的地理要素,河流可以组织为一个层,道路可以作为另一层,同样以多边形特征表示的地理要素,湖泊可以作为一个层,房屋可以作为另一层,根据使用目的不同,可以确定需要建立哪些层及需要建立哪些描述性属性.3 栅格数据如何以数组的形式进行存储答:二维数组是把栅格数据中各像素的值对应于二维数组相应的各元素加以存储的方式,适合于灰度级大的浓淡图像的存储以及在通用计算机中的处理,所以是最常采用的一种方式.在采用二维数组的方式中,还有组合方式和比特面方式.组合方式是在计算机的一个字长中存储多个像素的方式.比特面方式,就是把数据存储到能按比特进行存取的二维数组(可以理解为1比特/1字)即比特面中的方式.如果给栅格数据内的全体像素赋予按照某一顺序的一维的连续号码,则能够把栅格数据存储到一维数组中.其次,也有不是存储栅格数据全体,而只是把应该存储的像素的信息,按照一定规则存储到一维数组中去的方法.4 栅格数据有哪几种组织方法各自有何优缺点答:栅格数据的组织方法:(1)以像元为记录的序列.(2)以层为基础.(3)以层为基础,但每一层内则以多边形(也称制图单元)为序记录多边形的属性值和充满多边形的各像元的坐标.优缺点:这三种方法中(1)节省了许多存储空间,因为N层中实际只存储了一层的像元坐标;方法(3)则节省了许多用于存储属性的空间,同一属性的制图单元的n个像元只记录一次属性值.它实际上是地图分析软件包中所使用的分级结构,这种多像元对应一种属性值的多对一的关系,相当于把相同属性的像元排列在一起,使地图分析和制图处理较为方便;方法(2)则是每层每个像元一一记录,它的形式最为简单.5 栅格数据如何进行取值答:中心归属法:每个栅格单元的值以网格中心点对应的面域属性值来确定.长度占优法:每个栅格单元的值以网格中线(水平或垂直)的大部分长度所对应的面域的属性值来确定.面积占优法:每个栅格单元的值以在该网格单元中占据最大面积的属性值来确定.重要性法:根据栅格内不同地物的重要性程度,选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值,如稀有金属矿产区,其所在区域尽管面积很小或不位于中心,也应采取保留的原则.6 栅格数据存储压缩编码方法主要有哪几种每种方法是如何进行压缩的答:栅格数据存储压缩编码方法主要有:(1)链式编码(2)行程编码(3)块式编码(4)四叉树编码(1)链式编码:由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链.基本方向可定义为:东=0,南=3,西=2,北=1等,还应确定某一点为原点.(2)行程编码:只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数,即按(属性值,重复个数)编码(3)块式编码:块式编码是将行程编码扩大到二维的情况,把多边形范围划分成由像元组成的正方形,然后对各个正方形进行编码.(4)四叉树编码:而块状结构则用四叉树来描述,将图像区域按四个大小相同的象限四等分,每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限,无论分割到哪一层象限,只要子象限上仅含一种属性代码或符合既定要求的少数几种属性时,则停止继续分割.否则就一直分割到单个像元为止.而块状结构则用四叉树来描述.按照象限递归分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为2n×2n(n为分割的层数)的形式.7 什么叫矢量数据点、线、面实体数据编码的基本内容是什么答:矢量数据就是代表地图图形的各离散点平面坐标(x,y)的有序集合,矢量数据结构是一种最常见的图形数据结构,主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其与属性数据之间的相互关系.点实体:在矢量数据结构中,除点实体的(x,y)坐标外还应存储其它一些与点实体有关的数据来描述点实体的类型、制图符号和显示要求等.线实体:线实体可以定义为直线元素组成的各种线性要素,直线元素由两对x,y 坐标定义.最简单的线实体只存储它的起止点坐标、属性、显示符等有关数据. 面实体:多边形(也就是面实体)矢量编码,不但要表示位置和属性,更重要的是能表达区域的拓扑特征,如形状、邻域和层次结构等,以便恢复这些基本的空间单元可以作为专题图的资料进行显示和操作,由于要表示的信息十分丰富,基于多边形的运算多而复杂,因此多边形矢量编码比点和线实体的矢量编码要复杂得多,也更为重要.8 什么叫拓扑关系举例说明拓扑关系有哪几种类型答: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:拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含.9 举例说明实体式数据结构.它有何缺点答:实体式数据结构是指,一个区域或一幅地图可以划分成许多多边形,每个多边形由一条或若干条弧段组成,每条弧段由一串有序的x,y坐标对组成,每条弧段的两端点为结点,每个结点连接两条以上的弧段,多边形矢量编码主要用于表示空间图形为多边形的面状要素,每个多边形在数据库中是相互独立、分开存储的.例如用于行政区、土地类型、植被分布等.其缺点是:(1)邻接多边形的公共边被数字化和存储两次,结点在数据库中被多次记录.不仅造成数据冗余,而且容易造成数据结构的破坏,引起严重的匹配误差,如狭长多边形及裂隙的产生.(2)每个多边形自成体系,缺少有关邻域关系的信息.(3)不能解决“洞”和“岛”之类的多边形嵌套问题,岛只作为单个的图形建造,没有与外包多边形的联系.(4)没有方便方法来检查多边形边界的拓扑关系正确与否,如有无不完整的多边形(死点)或拓扑学上不能接受的环(奇异多边形).10 举例说明索引式数据结构、DIME数据结构、链状双重独立式数据结构.答:索引式数据结构是指根据多边形边界索引文件,来检索多边形边界的坐标数据的一种数据组织形式.双重独立地图编码,简称DIME结构(Dual Independent Map Encoding).它是由美国人口调查局建立起来的为人口调查目的而设计的一种拓扑编码方法,是一种把几何量度信息(直角坐标)与拓扑逻辑信息结合起来的系统.也可用于土地利用等多种信息系统的编辑和分析,是GIS发展早期使用的一种拓扑编码方式.链状双重独立式数据结构是DIME数据结构的一种改进.在DIME中,一条边只能用直线端点的序号及相邻的面域来表示,而在链状数据结构中,一条边可以由许多点组成,这样在寻找两个多边形之间的公共界线时,只要查询链名就行,与这条界线的长短和复杂程度无关.11 地理数据的显式和隐式表示有何区别答:(1)隐式(矢量)表示法用于存储地理事物的数据量较少,即需要的存储空间少(矢量表示的x,y坐标和连接指示字较少而栅格表示需要的像元较多);(2)矢量法比栅格法(显式)要精美得多.栅格法要达到相同的分辨率,格网要非常小才行,这就需要更多的x,y坐标;(3)矢量法中的连接信息使数据搜索能沿着一定的方向进行.栅格法则能方便地改变地理事物的形状和大小,因为栅格数据修改只包括清除某些旧值和输入新值两个步骤.而矢量数据的修改除改变坐标值外,还需要重建连接关系(指示字).12 在实际工作中应如何对矢量和栅格数据结构进行有效的选择答:在GIS建立过程中,应根据应用目的要求、实际应用特点、可能获得的数据精度以及地理信息系统软件和硬件配制情况,在矢量和栅格数据结构中选择合适的数据结构.矢量数据结构是人们最熟悉的图形表达形式,对于线划地图来说,用矢量数据来记录往往比用栅格数据节省存贮空间.相互连接的线网络或多边形网络则只有矢量数据结构模式才能做到,因此矢量结构更有利于网络分析(交通网,供、排水网,煤气管道,电缆等)和制图应用.矢量数据表示的数据精度高,并易于附加上对制图物体的属性所作的分门别类的描述.矢量数据只能在矢量式数据绘图机上输出.目前解析几何被频繁地应用于矢量数据的处理中,对于一些直接与点位有关的处理以及有现成数学公式可循的针对个别符号的操作计算,用矢量数据有其独到的便利之处.矢量数据便于产生各个独立的制图物体,并便于存贮各图形元素间的关系信息.栅格数据结构是一种影像数据结构,适用于遥感图像的处理.它与制图物体的空间分布特征有着简单、直观而严格的对应关系,对于制图物体空间位置的可探性强,并为应用机器视觉提供了可能性,对于探测物体之间的位置关系,栅格数据最为便捷.多边形数据结构的计算方法中常常采用栅格选择方案,而且在许多情况下,栅格方案还更有效.例如,多边形周长、面积、总和、平均值的计算、从一点出发的半径等在栅格数据结构中都减化为简单的计数操作.又因为栅格坐标是规则的,删除和提取数据都可按位置确定窗口来实现,比矢量数据结构方便得多.最近以矢量数据结构为基础发展起来的栅格算法表明存在着一种比以前想象中更为有效的方法去解决某些栅格结构曾经存在的问题.例如,栅格结构的数据存储量过大的问题可用压缩方法使其减少.栅格结构和矢量结构都有一定的局限性.一般来说,大范围小比例的自然资源、环境、农业、林业、地质等区域问题的研究,城市总体规划阶段的战略性布局研究等,使用栅格模型比较合适.城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用,矢量模型比较合适.当然,也可以把两种模型混合起来使用,在同一屏幕上同时显示两种方式的地图.13 三维空间数据模型有哪些其对应空间数据结构有什么特点答:三维空间数据模型主要包括三维矢量模型,三维体元模型和三维混合数据模型.三维矢量模型将三维空间中的实体抽象为三维空间中的点、线、面、体四种基本元素,然后以这四种基本几何元素的集合来构造更复杂的对象.以起点、终点来限定其边界;以一组型值曲线来限定其形状;以一组曲面来限定其边界和形状.体元模型可以按体元的面数分为四面体、六面体、棱柱体和多面体共四种类型,也可以根据体元的规整性分为规则体元和非规则体元两大类.基于面模型的构模方法优点是便于显示和数据更新,不足之处是难以进行空间分析.基于体模型的构模方法优点是易于进行空间操作和分析,但存储空间大,计算速度慢.混合模型的目的则是综合面模型和体模型的优点,以及综合规则体元与非规则体元的优点,取长补短.第3章 GIS的地理数学基础1 什么是地图投影,它与GIS的关系如何答:将地球面上的点投影到平面上,而使其误差最小的各种投影方法称为地图投影.其实质就是建立地球椭球面上的点的坐标(φ,λ)与平面上对应的坐标(x,y)之间的函数关系.地图投影对GIS有较大的影响,其影响是渗透在地理信息系统建设的各个方面的,如数据输入,其数据包括地图投影数据;数据处理,需要对投影进行变换;数据应用中的检索、空间分析依据数据库投影数据;输出应有相应投影的地图.2 地图投影的变形包括哪些答:地图投影的变形,通常可分为长度、面积和角度三种变形,其中长度变形是其它变形的基础.3 地图投影的分类方法有几种它们是如何进行分类的答:地图投影的分类方法很多,总的来说,基本上可以依外在的特征和内在的性质进行分类.(1)根据地图投影的变形(内蕴的特征)分类根据地图投影中可能引入的变形的性质,可以分为等角、等面积和任意(其中包括等距离)投影.(2)根据投影面与地球表面的相关位置分类根据投影面与地球表面的相对位置将投影区分为正轴投影(极点在两地极上,或投影面的中心线与地轴一致)、横轴投影。

地理信息系统教程课后参考答案

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。

地理信息系统概论黄杏元第3版配套练习题库

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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。

地理信息系统习题及其参考答案

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。

李建松《地理信息系统原理》课后习题(地理信息系统概论)【圣才出品】

李建松《地理信息系统原理》课后习题(地理信息系统概论)【圣才出品】

李建松《地理信息系统原理》课后习题(地理信息系统概论)【圣才出品】第3章地理信息系统概论1.什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?答:(1)地理信息系统的定义地理信息系统是指在计算机硬件、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、存储、管理、计算、分析、显示和描述的空间信息系统。

(2)地理信息系统与地图数据库的异同①相同点两者均可对地理数据进行存储和管理。

②不同点:a.地理信息系统是一个对有关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统,侧重于对地理数据进行分析和应用,在地理信息的基础上对真实世界进行数量化处理分析,以解决实际应用问题;b.地图数据库是一类基础地理空间数据库,通过对数据的调度、更新、维护、并发控制、安全、恢复等提供服务,侧重于地理数据的日常维护和管理,是地理信息系统的下游产品,其更新依赖于地理信息系统。

(3)地理信息系统与地理信息的关系①地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,是与地球表面空间位置数据相关联的信息,是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。

②地理信息系统在计算机硬件、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、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统,属于决策支持系统类型。

③地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统,通过运用地理信息系统对地理数据展开分析,从而能够得到有助于提高人们地理认识的地理信息,揭示相关的客观规律。

2.地理信息系统由哪些部分组成?它与其它信息系统的主要区别有哪些?答:(1)地理信息系统组成部分如下:①硬件系统计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称。

②软件系统GIS的软件系统构成了GIS的核心,关系到GIS的功能,是由一组程序集按层次结构组成和运行的。

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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。

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。

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