1、地理信息系統原理及應用試卷判斷題1、點、線、面是GIS的三類基本要素，能實現點面之間轉換，但不能實現線面之間的轉換。 （ ）2、世界上第一個GIS產生于美國。 （ ）3、TIN數據結構和四叉樹結構都是可變分辨率的數據結構。 （ ）4、判斷點是否在多邊形內常采用平板技術。 （ ）5、空間數據的分層組織與數據庫中的層次數據模型概念相同。 （ ）1、2、 3、 4、 5、選擇題1、獲取柵格數據的方法有： （ ） A手扶跟蹤數字化法 B屏幕鼠標跟蹤數字化法 C掃描數字化法 D人工讀取坐標法2、矢量結構的特點是： （ ）A 定位明顯、屬性隱含 B定位明顯、屬性明顯C定位隱含、屬性明顯 D定位隱含、屬性隱

2、含3、“二值化”是處理何種數據的一個技術步驟： （ ）A.掃描數據 B矢量數據 C關系數據 D屬性數據4、給出的方法中，哪項適合生成DEM： （ ） A等高線數字化法 B多邊形環路法 C四叉樹法 D拓撲結構編碼法5、生成電子地圖必須要經過的一個關鍵技術步驟是： （ ）A 細化 B二值化 C符號識別 D符號化6、描述地理實體本身位置、形狀和大小等的數據為： （ ）A 屬性數據 B幾何數據 C關系數據 D統計數據7、解決道路拓寬中拆遷指標的計算問題，可應用的空間分析方法是：（ ） A.緩沖區分析 B.包含分析 C.網絡分析 D.最短路徑分析8、在柵格數據獲取過程中，為減少信息損失提高精度可采取的方

3、法是：（ ） A.增大柵格單元面積 B.縮小柵格單元面積 C.改變柵格形狀 D.減少柵格總數9、對于估算長度、轉折方向的凹凸度方便的編碼方法是： （ ） A.游程編碼 B.塊碼 C.四叉樹編碼 D.鏈碼10、GIS區別于其它信息系統的一個顯著標志是： （ ） A.空間分析 B.計量分析 C.屬性分析 D.統計分析1、C 2、B 3、B 4、A 5、D 6、A 7、A 8、B 9、D 10、A 填空題1、 與其他類型信息相比，地理信息具有_,_,_三個主要的特性。2、 一個完整的GIS主要由四個部分構成，即_, _ _,_,其中_是GIS處理對象。3、 GIS中兩種最基本的數據結構是_,_。其中

4、_是基于場模型，而_是基于要素模型的。4、 圖1中，A，B，C為各種植被類型代碼，D為鐵路代碼，小黑原點為柵格中心點。在確定該柵格單元的代碼時，若該柵格單元代碼為C，是利用_方法,若該柵格單元代碼為B，是利用_方法，若柵格單元的代碼為D，則利用了_方法來確定柵格代碼的。5、 矢量結構向柵格結構的轉換中，面實體的轉換包括_和面域的充填，面充填的方法有_,_,_等三種。6、 GIS一般用數據層來組織空間數據，空間數據分層方法有：_,_,_三種。7、 矢量數據編碼的方法有：_,_,_, _等四種，Arc/Info軟件采用的是_編碼方法。8、 GIS中表示和存儲DEM的常用方法有_、_和_三種。其中_

5、方法結構最簡單，但對于平坦地區存在冗余存儲。9、 3S集成是指_,_,_三者的集成利用。其中_主要用于獲取數據。10、 以線性四叉樹表示6464的柵格矩陣時，最多可進行_（1分）次四叉樹分割，第10行13列位置處（起始行列號均為0）的柵格的十進制Morton碼為_。（1分）11、 圖幅接邊中的幾何接邊是為了處理_問題，邏輯接邊是為了解決_問題。12、 統計分析主要針對GIS中的_數據進行的，若要了解數據分布的集中位置，可以計算_，如_、_、_等；若要了解數據分布的離散程度，可以計算_，如_、_、_等。1、地域性，多維結構，時序特征2、用戶，軟件，硬件，數據，數據3、矢量，柵格，柵格，矢量4、中

6、心點法，面積占優法，重要性法5、邊界的轉換，內部點擴散法（種子擴散法），掃描法 ，邊填充算法 6、專題分層，時間序列分層，地面垂直高度分層7、實體式，索引式，雙重獨立式編碼，鏈狀雙重獨立式編碼，鏈狀雙重獨立式編碼8、等高線，TIN（不規則三角網），規則格網，規則格網9、GPS，RS，GIS，RS10、6，21711、幾何裂縫，邏輯裂縫12、屬性，（屬性數據的）集中特征數，頻數和頻率，平均數，數學期望，（屬性數據的）離散特征數，極差，離差， 方差與標準差簡答題1、 什么是拓撲關系？在GIS中引入拓撲關系有何意義？常用的拓撲關系有哪些？（10分）答：拓撲關系是指圖形保持連續狀態下變形，但圖形關系不

7、變的性質。在GIS中引入拓撲關系對于數據處理和GIS空間分析具有重要的意義，因為：1）拓撲關系能清楚地反映實體之間的邏輯結構關系，它比幾何關系具有更大的穩定性，不隨地圖投影而變化。2）有助于空間要素的查詢，利用拓撲關系可以解決許多實際問題。如某縣的鄰接縣，-面面相鄰問題。又如供水管網系統中某段水管破裂找關閉它的閥門，就需要查詢該線（管道）與哪些點（閥門）關聯。3）根據拓撲關系可重建地理實體。常用的拓撲關系有拓撲鄰接、拓撲關聯、拓撲包含。2、舉例說明多邊形拓撲關系的自動建立過程。（10分）答：多邊形拓撲關系的自動建立包括以下內容：1）鏈的組織，首先找出在鏈的中間相交的情況，將其自動切成新鏈；然后

8、把鏈按一定順序存儲，并把鏈按順序編號。2）結點匹配，首先把一定限差內的鏈的端點作為一個結點，其坐標值取多個端點的平均值。然后再對結點順序編號。 3）檢查多邊形是否閉合，通過判斷一條鏈的端點是否有與之匹配的端點來進行.4）建立多邊形的基本算法 1°從P1開始，起始鏈定為P1P2,從P2點算起，P1P2最右邊的鏈為P2P5；從P5算起，P2P5最右邊  的鏈為P5P1,.形成的多邊形為P1P2P5P1。2°從P1開始，以P1P5為起始鏈，形成的多邊形為P1P5P4P1。3°從P1開始，以P1P4為起始鏈,形成的多邊形為P1P4P3P2P1。4° 這

9、時P1為結點的所有鏈均被使用了兩次，因而轉向下一個結點P2，繼續進行多邊形追蹤，直至所有的結點取完。共可追蹤出五個多邊形，即A1、A2、A3、A4、A5。5)島的判斷, 找出多邊形互相包含的情況6)最后確定多邊形的屬性3、空間數據質量的內容包含哪些？GIS數據的主要誤差來源？（10分）答：空間數據質量包含以下基本內容：1）位置（幾何）精度：如數學基礎、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數據的誤差。2) 屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數據的質量。3) 邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結點匹配精度、拓撲關系的正確性等，由幾何或屬性誤差也會引起邏輯誤差。

10、4) 完備性：如數據分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數據的完備性、注記的完整性，數據層完整性，檢驗完整性等。5) 現勢性：如數據的采集時間、數據的更新時間等。 GIS數據的主要誤差來源包括：1）數據采集誤差：如實測誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過程都有誤差），航測遙感數據分析誤差（獲取、判讀、轉換、人工判讀（識別要素）誤差）；2）數據輸入誤差：數字化過程中操作員和設備造成的誤差，某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差（地類界）3）數據存貯誤差：數字存貯有效位不能滿足（由計算機字長引起，單精度、雙精度類型）；4）數據操作誤差：類別間的不明確、邊界誤差（不規則數據分類方法引起）；多層數據疊加誤

11、差，多邊形疊加產生的裂縫（無意義多邊形），各種內插引起的誤差；5）數據輸出誤差：比例尺誤差、輸出設備誤差、媒質不穩定（如圖紙伸縮）；6）成果使用誤差：用戶錯誤理解信息、不正確使用信息。4、已知某柵格矩陣對應的線性四叉樹編碼（十進制Morton碼- MD碼）如表1，回答下列問題。（共10分）1) 寫出該線性四叉樹編碼對應的柵格矩陣；（3分）2) 寫出行程編碼（3分）和二維行程編碼；（4分）答：1）該線性四叉樹編碼對應的柵格矩陣為：AABMD碼屬性值MD碼屬性值0A10C1A11B2B12B3B13C4B14C8B15C9C（表一）BBBBBBCBCCBCC2）行程編碼為：2A，2B4B1B,1C

12、,1B,1C1C,1B,2C二維行程編碼:二維行程編碼屬性值0A2B9C11B13C5、線捕捉是實現GIS中什么功能的關鍵算法，加快線捕捉速度有哪些常用方法？（5分）答：線捕捉是實現GIS中圖形編輯、實體選取功能的關鍵算法，加快線捕捉速度的常用方法有：1） 在實際的捕捉中，可每計算一個距離di就進行一次比較，若diD，則捕捉成功，不需再進行下面直線段到點S的距離計算了。2）把不可能被光標捕捉到的線，用簡單算法去除。3）對于線段也采用類似的方法處理。4）簡化距離公式： 點S(x,y)到直線段(x1,y1),(x2,y2)的距離d的計算公式：簡化為：6、GIS與其它信息系統的關系和區別。（10分）

13、答：GIS屬于信息系統中的空間信息系統（SIS）中的一類，包括專題GIS和綜合信息系統。具體如下圖：1）、GIS與一般MIS的區別是：GIS離不開數據庫技術。數據庫中的一些基本技術，如數據模型、數據存儲、數據檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術。GIS對空間數據和屬性數據共同管理、分析和應用，而一般MIS（數據庫系統）側重于非圖形數據（屬性數據）的優化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數據進行查詢、檢索、分析，沒有拓撲關系，其圖形顯示功能也很有限。如電話查號臺是一個一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號碼，而通信信息系統除了可查詢電話號碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度

14、、最近的郵局等空間關系信息。2）、GIS與CAD/CAM的異同點是：GIS與CAD共同點是：a.都有空間坐標系統；b.都能將目標和參考系聯系起來；c.都能描述圖形數據的拓撲關系；d.兩者都能處理屬性和空間數據。GIS與CAD 不同點是：a.研究對象為人造對象規則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功能強，屬性庫功能相對較弱；b.中的拓撲關系較為簡單，一般采用幾何坐標系。c.處理的數據大多來自于現實世界，較之人造對象更復雜，數據量更大；數據采集的方式多樣化；d.GIS的屬性庫結構復雜，功能強大；強調對空間數據的分析，圖形屬性交互使用頻繁；e.GIS采用地理坐標系 。GIS與CAD共同點GIS與

15、CAD不同點l都有空間坐標系統；l都能將目標和參考系聯系起來；l都能描述圖形數據的拓撲關系；l都能處理屬性和空間數據CAD研究對象為人造對象規則幾何圖形及組合；GIS處理的數據大多來自于現實世界，較之人造對象更復雜，數據量更大；數據采集的方式多樣化；圖形功能特別是三維圖形功能強，屬性庫功能相對較弱；GIS的屬性庫結構復雜，功能強大；CAD中的拓撲關系較為簡單；GIS強調對空間數據的分析，圖形屬性交互使用頻繁；一般采用幾何坐標GIS采用地理坐標系GIS與CAM共同點GIS與CAM不同點都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功能CAM側重于數據查詢、分類及自動符號化，具有地圖輔助設計和產生高質量矢量地

16、圖的輸出機制；CAM是GIS的重要組成部分CAM強調數據顯示而不是數據分析，地理數據往往缺乏拓撲關系；GIS綜合圖形和屬性數據進行深層次的空間分析，提供輔助決策信息。CAM與數據庫的聯系通常是一些簡單的查詢。7、何謂矢量數據結構？矢量數據的獲取可以通過哪些途徑？答：矢量數據結構是通過坐標值來精確表示點、線、面等地理實體。矢量數據的獲取方式通常有：1)由外業測量獲得，可利用測量儀器自動記錄測量成果(常稱為電子手薄)，然后轉到地理數據庫中。2)由柵格數據轉換獲得，利用柵格數據矢量化技術，把柵格數據轉換為矢量數據。3)跟蹤數字化，用跟蹤數字化的方法，把地圖變成離散的矢量數據。8、何謂柵格數據結構？柵

17、格數據的獲取可以通過哪些途徑？答：柵格數據就是以規則的像元陣列來表示空間地物或現象象的分布的數據結構。1、來自于遙感數據：通過遙感手段獲得的數字圖像就是一種柵格數據。2、來自于對圖片的掃描：通過掃描儀對地圖或其它圖件的掃描，可把資料轉換為柵格形式的數據。3、由矢量數據轉換而來：通過運用矢量數據柵格化技術，把矢量數據轉換成柵格數據。4、由手工方法獲取。矢量數據向柵格數據轉換的方法？矢量向柵格的轉換能利用柵格數據格式的優點。由于矢量數據的點到柵格數據的點只是簡單的坐標變換。線的柵格化方法包括DDA法(數字微分分析法)和Bresenham算法。面(多邊形)的柵格化方法有內部點擴散法、掃描法、邊填充算

18、法。9、柵格數據向矢量數據轉換通常包括哪幾個步驟？答：二值化；二值圖像預處理；細化；追蹤。10、矢量數據的疊加有什么作用？答：疊置分析是地理信息系統最常用的提取空間隱含信息的手段之一，它將有關主題層組成的數據層面，進行疊加產生一個新數據層面的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。11、柵格數據的疊加與矢量數據的疊加有什么不同？答：柵格數據疊置的直觀概念就是將兩幅或多幅地圖重迭在一起，產生新多邊形和新多邊形范圍內的屬性。其結果雖然數據存儲量小，但是運算過程復雜。矢量數據在疊置地圖的相應位置上產生新的屬性的分析方法。其結果雖然數據存儲量大，但是運算過程較簡單。12、什么是緩沖區分析？請

19、舉例說明它有什么用途。答：緩沖區是指在點、線、面實體的周圍，自動建立的一定寬度的多邊形。緩沖區分析是GIS的基本空間操作功能之一。例如：1）某地區有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍，這就需要進行點緩沖區分析；2）要分析因道路拓寬而需拆除的建筑物和需搬遷的居民，則需進行線緩沖區分析；3）對野生動物棲息地的評價中，動物的活動區域往往是在距它們生存所需的水源或棲息地一定距離的范圍內，為此可用面緩沖區進行分析。13、泰森多邊形有什么特點？如何建立？答：泰森多邊形的特性是：1）、每個泰森多邊形內僅含有一個離散點數據；2）、泰森多邊形內的點到相應離散點的距離最近；3）、位于泰森多邊形邊上的點到其

20、兩邊的離散點的距離相等。建立步驟：1、離散點自動構建三角網，即構建Delaunay三角網。對離散點和形成的三角形編號，記錄每個三角形是由哪三個離散點構成的。2、找出與每個離散點相鄰的所有三角形的編號，并記錄下來。這只要在已構建的三角網中找出具有一個相同頂點的所有三角形即可。3、對與每個離散點相鄰的三角形按順時針或逆時針方向排序，以便下一步連接生成泰森多邊形。4、計算每個三角形的外接圓圓心，并記錄之。5、根據每個離散點的相鄰三角形，連接這些相鄰三角形的外接圓圓心，即得到泰森多邊形。對于三角網邊緣的泰森多邊形，可作垂直平分線與圖廓相交，與圖廓一起構成泰森多邊形。四、分析解答題（20）1、GIS要進

21、行網絡分析，首先需要解決網絡的表達和存儲問題。某局部道路網絡如圖2所示，p1p9是結點編號，括號中的數字是道路阻強，請解答下列問題： 1）道路p1p7是一雙行道，且正向阻強為40km/s，負向阻強為35km/s，具體如何表達? 2）道路p6p8是一單行道，且阻強為20km/s，具體如何表達？ 3）道路p6p9、道路p1p6等是雙行道，正向、負向阻強相等，具體如何表達？ 4）結點p2是一障礙點，對該道路網的連通性有何影響，具體如何表達？ 5）在結點p6處，所有轉彎有多少個？由于道路p6p8是一單行道，會引起哪些轉彎為禁止的，具體如何表達禁止的轉彎？（只需舉一例）6）結點p5是一公共汽車站點，平均每天上車人數為200人，下車人數為300人，具體如何表達？答：1） 道路p1p7是一雙行道，且正向阻強為40km/s，負向阻強為35km/s，具體表達為鏈弧號起結點終結點正方向阻強（km/s）反方向阻強（km/s）p1p71740352）道路p6p8是一單行道，且阻強為20km/s，具體表達為：鏈弧號起結點終結點正方向阻強（km/s）反方向阻強（km/s）P6p8680-1(表不通)2） 道路p6p9、道路p1p6等是雙行道，正向、負向阻強相等，具體表達為：鏈弧號起結點終結點阻強（km/s）P6p96926p1p616