GIS软件操作试题(正式版)

一、操作基础（60分）

1、ArcGIS主要的文件格式有哪些？各自有什么特点？（10分）

答：ArcGIS主要的文件格式有：

（1）矢量型Shapefile和对应的要素属性表；

（2）矢量为主的空间数据库Geodatabase；

（3）传统ArcInfo矢量型Coverage和栅格型Grid（格网）；

（4）基于关系模型的属性表，包括dBASE格式的dbf表、INFO数据库表、Access数据库表；

（5）ArcGIS专用的不规则三角网（Triangle Irregular Network，TIN）；

（6）针对交通系统，基于Shapefile或Geodatabase的网络（Network）；

（7）通用影像、图像文件（Image）；

（8）常用CAD（计算机辅助设计）软件的图形文件。

Shapefile是一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。至少由.shp、.dbf、.shx三个文件组成，分别存储空间、属性以及前两者的关系，是GIS中比较通用的一种数据格式。Coverage是一种拓扑数据结构，一般的GIS原理书中都有它的原理论述。数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。

Geodatabase是ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式，一种基于RDBMS存储的数据格式，共分两大类：1.Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据，存储在Access的mdb格式中。2.ArcSDE Geodatabse 存储大型数据，存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。可以实现并发操作，不过需要单独的用户许可。

2、在GIS应用中，常见的地图数据符号化有哪几类？举例说明它们的特点？（10分）

答：地图数据符号化是地图可视化的重要手段,常见的地图数据符号有点符号、线符号、

面符号、注记符号、统计地图。

（1）点符号：用不同颜色、大小、形状的符号表达点状要素；符号类型为点状符号，可控制的形式包括点的式样、大小、颜色，特殊形式包括倾斜、偏移、多属性统计图。点状符号有位置，无宽度和长度，是抽象的点。

点状符号有城镇、居民地、交通枢纽、车站、码头、工厂、学校、医院、商场、写字楼、机关、火山口、山峰、景点、基地等。

（2）线符号：用不同颜色、宽度、线型表达线状要素，包括多边形的边界；符号类型为线型，可控制的形式包括线的式样、宽度、颜色，特殊形式包括侧向偏移、有方向的线型。线状符号有长度，但无宽度和高度，用来描述线状实体。

线状符号有河流、海岸、铁路、公路、地下管网、行政边界等。

（3）面符号：用不同颜色、密度、图案填充多边形要素；符号类型为填充符号、边界线，可控制的形式包括晕线式样、图案、密度、颜色、边界线型，特殊形式包括多属性统计图、点密度图。面状符号具有长和宽的目标，通常用来表示自然或人工的封闭多边形。

面状符号有土壤、耕地、森林、草原、沙漠、行政区域、绿地、操场等。

（4）注记符号：用不同颜色、大小、字体注记地图；符号类型为字体，可控制形式包括字体、大小、颜色，特殊形式包括加粗、倾斜、字间距、下划线。

通常包括文字注记、数字注记、符号注记3种类型。

（5）统计地图：将常用的统计图布置到地图上，用图表、图形表示整个制图区域统计资料的地图。

包括分级统计图、图表统计图、定位统计图。分级统计地图是按行政区划或经济区划，以不

同深浅的颜色或疏密不等的晕线表示现象相对指标差异的图件。图表统计地图是以图表、图形显示各统计单位内现象的总和以及内部结构的图件。定位统计地图是以统计图表表示相应点的特殊现象和变化规律，一般有柱状图表、曲线图表以及玫瑰图表等。

3、比较栅格模型和矢量模型的特点、简述栅格数据和矢量数据常见的空间分析方法并举例

说明。（10分）

答：栅格数据模型是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个像元阵列，其最小单元称为像元或像素，用像元值表示空间对象的类型、等级等特征，每个像元的位置由行列号确定，其属性则以唯一属性值形式表示。

矢量数据模型是通过记录坐标的方式，用一系列有序的x、y坐标对来表示点、线、面等地理实体的空间位置，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。

栅格模型的优点是：（1）结构简单，易数据交换；（2）叠置分析和地理现象模拟较易；（3）利于遥感数据的应用和分析，便于图像处理；（4）输出快速，成本低廉。

缺点是：（1）难以表达拓扑；（2）图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决该问题；（3）投影转换困难；（4）图形质量转低，图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数量来克服，但会增加数据文件。

矢量模型的优点是：（1）结构紧凑，冗余度低；（2）便于描述线或边界；（3）利于网络、检索分析，提供有效的拓扑编码，对需要拓扑信息的操作更有效；（4）图形显示质量好，精度高。

缺点是：（1）数据结构复杂，各自定义，不便于数据标准化和规范化，数据交换困难；（2）多边形叠置分析困难；（3）表达空间变化性能力差；（4）软硬件技术要求高，显示与绘图成本较高。

栅格数据常见的空间分析方法有聚类、聚合分析，信息复合分析，追踪分析，窗口分析，量算分析。

聚类、聚合分析法是理想的多变量统计技术，主要有分层聚类法和迭代聚类法。例如，我们可以根据各个银行网点的储蓄量、人力资源状况、营业面积、特色功能、网点级别、所处功能区域等因素情况，将网点分为几个等级，再比较各银行之间不同等级网点数量对比状况。信息复合分析是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上，以便系统使用者判断不同专题地理实体的相互空间关系，获得更为丰富的信息。

追踪分析是指对于特定的栅格数据系统，由某一个或多个起点，按照一定的追踪线索进行目标追踪或者轨迹追踪，以便进行信息提取的空间分析方。

窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，或与其它层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。

矢量数据常见的空间分析方法有包含分析，缓冲区分析，叠置分析，网络分析。

包含分析是用于确定空间要素之间是否存在直接的联系，即点、线、面之间在空间位置上的联系。

缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立起周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形，通常用于确定地理空间目标的一种影响范围或服务范围。缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一，它在交通、林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用，例如湖泊和河流周围的保护区的定界、汽车服务区的选择、民宅区远离街道网络的缓冲区的建立等。

叠置分析是将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征的分析方法。主要有点与多边形的叠置、线与多边形的叠置、多边形与多边形的叠置。

网络分析的基本功能是基于几何网络的特征和属性，利用距离、权重和规划条件来进行分析得到结果并且应用在实际中，它主要包括路径分析、地址匹配和资源分配三个方面。例如最