(完整版)地理信息系统原理试题[二]及答案解析

南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（二）
一、填空题(每空1分，共30分)
1、一个实用的GIS 要支持对空间数据的________________、_________________、_________________、___________________、___________________等功能；其基本构成一般包括以下
5
个部分_________________、___________________、
________________________、_________________________、______________________。

2、空间数据结构建立的基本过程包括： 、_________________________________、_________________________、____________
___ 、 ________________________ 。

3、空间数据的拓扑关系包括：__________________________________________________，其对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义：
1）_______________________________________________________________________; 2）_______________________________________________________________________; 3）_______________________________________________________________________。

4、空间数据的坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括___________和_____________。

前者，可利用仿射变换进行，根据图形变换原理，得出含有6个参数的坐标变换公式，需要知道不在同一直线上的3对控制点的___________________及其____________，才能求得上述参数。

但在实际应用中。

通常利用4个以上的点来进行。

5、基于多边形数据的栅格化方法，又称为______________________________。

6、基于图像的矢量化方法中，可利用剥皮法进行“细化”，剥皮过程的前提条件是_______________________________________。

7、从DEM 中可以提取出各地表单元的坡向，其计算公式如下：
式中，A 表示__________方向的倾斜，B 表示___________方向的倾斜。

8、地形剖面图的绘制，常常可以以线代面，通过求算出剖面线和________________的交点的____________和__________________________________来自动绘出所需要的地形剖面图。

二、 单选题(每小题 2 分，共20分) 1、．以下不属于GIS 输出设备的为（ ）
A. 绘图仪
B. 数字化仪
C. 打印机
D. 高分辨率显示装置 2、以下不属于拓扑数据结构的特点为（ ）
A. 点是相互独立的，点连成线，线构成面； B ．弧段是数据组织的基本对象；
B
y A x z z z z y z z z z x x y j i j i j i j i j i j i j i j i n
n j
i j
i **arctan
)
()(arctan
arctan ,1,,11,1,,11,11,,,∆∆=--+∆--+∆==++++++++
θ
C. 每个多边形都以闭合线段存储，多边形的公共边界被数字化两次和存储两次；
D. 每条线始于起结点，止于终结点，并与左右多边形相邻接。

3、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON 码与四进制MORTON码值分别为：（）
A. 57，302
B. 50，302
C. 57，321
D. 50，321
4、以下哪些不属于矢量数据结构的特点（）
A. 图形显示质量好
B. 多边形叠置分析较困难
C. 数据结构复杂
D. 图形数据量大
5、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1）距离公路2000米以内；2）距离湖泊1000米以外；3）地块面积大于500KM2。

利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（）
A. 缓冲区分析、intersect叠加分析、基于非空间属性的查询；
B. 缓冲区分析、identify叠加分析、基于空间关系的查询；
C. 缓冲区分析、erase叠加分析、基于非空间属性的查询；
D. 缓冲区分析、clip叠加分析、基于空间关系的查询。

6、根据坡度和坡向的定义，左图中，坡度和坡向分别用哪两个角来表示（）
7、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（）
A.空间分析
B.计量分析
C.属性分析
D.统计分析
8、以下选项中不属于地理信息系统设计与开发步骤的是（）。

A.系统设计；
B.系统维护；
C.系统实施；
D.系统评价
9、地理信息系统产品的输出形式有多种，就其载体形式来说，可分为常规地图和数字地图，以下不属于后者的是（）
A. 遥感影像地图
B. 屏幕地图
C. 电子地图
D. 动态地图
10、GIS空间数据存储在线状或面状实体的弧段文件中，属性数据存储在关系数据库管理系
y
x
z
O
n
p
n
ϕ
θ
ω
δ
统中，两个子系统之间通过标识码进行连接，则该数据库管理系统属于（ ）
A. 关系式DBMS
B. 开放式DBMS
C. 扩展式DBMS
D. 混
合式DBMS
三、 问答题(每小题10 分，共50分)
1、空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构以及矢量栅格一体化数据结构中分别是如
何表示的？
2、如下图示，为8行8列的栅格矩阵结构数据，请写出：
（1）采用游程编码压缩及线性四叉树压缩后的压缩比。

（2）该数据的游程编码数据文件（带索引文件）。

3、什么叫空间缓冲区分析？举例说明空间缓冲区分析的分析步骤。

4、网络分析在现实中的广泛用途有哪些，举例说明。

并请用DijKstra 算法对以下有向图作从结点V1至结点V5的最短路径的搜索，求出最短路径的距离和途径的结点。

5、对某地建设核电站进行适宜性评价，假设建设核电站的影响因素为：1）到海湾的距离，表现为越临近“海湾”越适宜；2）交通便捷，表现为越接近“公路”越适宜；3）地形地质，表现为“坡度”越小越适宜，地质条件“类型”越高越安全。

现将适宜性共分为三个级别。

A A A
B B B B
C A A B B B B C C A A A B B C C C
A A A
B A A
C C A A A A C C C
D A A C C C C D D C C A A D C D D C C D D D D D D
（1）请试以GIS 方法，设计该应用的应用模型，用框图表示其运行过程，并说明其有关的GIS 操作。

（2）假设各因子对应的权重为0.5，0.25，0.25，当某个栅格单元三个因子对应的贡献函数值分别为100，0，50时，请计算该栅格单元的评价分值，并判断它属于哪个级别。

南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（二）答案
一、填空题(每空1分，共30分) 1、一个实用的GIS 要支持对空间数据的 采集（输入） 、 处理 、存储和管理 、 分析 、 显示（输出） 等功能；其基本构成一般包括以下5个部分 系统硬件 、 系统软件、空间数据（地理数据）、 应用人员 、 应用模型 。

2、空间数据结构建立的基本过程包括： 根据用户需求，确定数据项目 、 确定数据源 、 数据分类和编码 、 确定数据结构类型 、 数据输入与编辑操作 。

3、空间数据的拓扑关系包括：__拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含___，其对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义：
1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，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。

4、空间数据的坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括 几何纠正 和投影转换 。

前者，可利用仿射变换进行，根据图形变换原理，得出含有6个参数的坐标变换公式，需要知道不在同一直线上的3对控制点的 数字化坐标 及其 理论值 ，才能求得上述参数。

但在实际应用中。

通常利用4个以上的点来进行。

5、基于多边形数据的栅格化方法，又称为 点与平面图形的包含性检验分析。

6、基于图像的矢量化方法中，可利用剥皮法进行“细化”，剥皮过程的前提条件是 不允许剥去会导致曲线不连通的栅格 。

7、从DEM 中可以提取出各地表单元的坡向，其计算公式如下：
式中，A 表示 东西 方向的倾斜，B 表示 南北 方向的倾斜。

8、地形剖面图的绘制，常常可以以线代面，通过求算出剖面线和 网格边 的交点的 高程值 和 相邻两点的实际距离 来自动绘出所需要的地形剖面图。

二、 单选题(每小题 2 分，共20分)
BCBDC BADAD
B
y A x z z z z y z z z z x x y j i j i j i j i j i j i j i j i n
n j
i j
i **arctan
)
()(arctan
arctan ,1,,11,1,,11,11,,,∆∆=--+∆--+∆==++++++++
θ
三、问答题(每小题10 分，共50分)
1、空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构以及矢量栅格一体化数据结构中分别是如何表示的？
答：点、线、面。

（1分）
矢量数据结构中，点用空间坐标来表示；线由一串坐标对组成；面是由线所形成的闭合多边形。

（3分）
栅格数据结构中，点是一个像元；线由一定方向上连接成串的相邻像元组成；面由聚集在一起的相邻像元集合来表示。

（3分）
矢量栅格一体化数据结构中，将点坐标化为两个Morton码来表示它的位置，并且存储于结点关联的弧段信息；线状目标，以弧段为存储单元：（1）每条记录表示一条弧段，（2）建立弧段与结点以及弧段与多边形的拓扑关联关系，（3）用Morton码表示中间点的地址；面状目标，包含边界和边界所包围的整个区域：（1）边界：由弧段组成，建立多边形与弧段间的拓扑关系，存储面块头指针，（2）边界包含的区域：用四叉树或二维行程数据结构来表示。

（3分）
2、如下图示，为8行8列的栅格矩阵结构数据，请写出：
（1）采用游程编码压缩及线性四叉树压缩后的压
缩比。

（4分）
（2）该数据的游程编码数据文件（带索引文件）。

（6分）
答：（1）游程编码压缩后的压缩比：
S=N/K=64/26=32/13 （1分）
线性四叉树压缩后的压缩比：S=N/K=64/40=8/5 （3分）
（2）索引文件（2分）数据文件（4分）
3、什么叫空间缓冲区分析？举例说明空
间缓冲区分析的分析步骤。

答：空间缓冲区分析（spatial buffer analysis）是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。

（4分）
缓冲区分析三步骤：
1）计算主体的综合规模标准化指数；（2分）
2）计算主体对邻近对象的的最大影响距离；（2分）
3）确定主体对邻近对象的实际影响度（F i）与邻近对象离主体的实际距离（d i）的关系分析模型，从而从实际距离计算实际影响度，或从实际影响度反推实际距离。

（2分）
4、网络分析在现实中的广泛用途有哪些？举例说明。

并请用DijKstra算法对以下有向图
作从结点V1至结点V5的最短路径的搜索，求出最短路径的距离和途径的结点。

答：网络分析用途很广泛，如：公交运营线路选择和紧急救援行动线路的选择等，与网络最佳路径选择有关；当估计排水系统在暴雨期间是否溢流及河流是否泛滥时，需要进行网流量分析或负荷估计；城市消防站分布和医疗保健机构的配置等，可以看成是利用网络和相关数据进行资源的分配等。

（2分）
起点终点V1 V2V3 V4V5
V10 （10）（∞）（60）（100）
V20 10 （60）（60）（100）
V30 10 60 （60）（80）
V40 10 60 60 （80）
回溯2分
结果V1V2 V3 V5（2分）
5、对某地建设核电站进行适宜性评价，假设建设核电站的影响因素为：1）到海湾的距离，表现为越临近“海湾”越适宜；2）交通便捷，表现为越接近“公路”越适宜；3）地形地质，表现为“坡度”越小越适宜，地质条件“类型”越高越安全。

现将适宜性共分为三个级别。

（1）请试以GIS方法，设计该应用的应用模型，用框图表示其运行过程，并说明其有关的GIS操作。

（2）假设各因子对应的权重为0.5，0.25，0.25，当某个栅格单元三个因子对应的贡献函数值分别为100，0，50时，请计算该栅格单元的评价分值，并判断它属于哪个级别。

答：（1）
（2）R（T）=（0.5*100+0.25*0+0.25*50）/100 = 0.625 （2分） G1= 1-|0.625 - 1| = 0.625
G2= 1-|0.625 – 0.5| = 0.875
G3= 1-|0.625 - 0| = 0.375
G2最大，所以该栅格单元的适宜性属于第二个级别。

（2分）。