地理信息：表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。具有区域性、多为结构特性和动态变化的特性。
地理数据：各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置，属性特征及时态。
地理信息的特性：区域性、多维结构特性、动态变化特性。
地理信息系统的概念：
1、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的交叉学科。
2、一个技术系统，一地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
GIS的特征：
1、具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性。
2、由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的专门的地理分析法，作用于空间数据，产生有用的信息，完成人类难以完成的任务。
3、能够快速，精确，综合的对复杂的地理信息系统进行空间定位和过程动态分析。
GIS的类型：1.根据研究范围：全球性信息系统和区域性信息系统。
2、根据研究范围：专题信息系统和综合信息系统。
3、根据使用的数据类型：矢量信息系统、栅格信息系统和混合信息系统。
GIS工具或GIS外壳：是一组具有图形图像数字化，存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等，地理信息系统基本功能的软件包。
GIS的基本组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。GIS的基本功能：数据采集、数据存储、查询、分析、显示、输出。
GIS应用的四个层次：事物处理系统、管理信息系统、决策支持系统、专家系统GIS与地理学的关系：
1、地理学的理论学习方法为GIS提供了有缘空间分析的理论与方法，成为地理信息系统的理论依据。
2、GIS的发展为地理问题的解决提供了全新的技术手段，并使地理学研究的数学得到充分发挥。
GIS与地图学的关系：
1、从历史看，GIS是脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体模式。它具有分析、存储、显示和传输功能。
2、地图学理论与方法的GIS的发展有着重要影响。
3、地图是地理信息系统中主要的空间数据来源，也是他最终输出的一种主要形式。
4、计算机制图为地图特征的数字表示，操作和显示提供了成套方法，为GIS的图形设计提供了技术支持。
5、差别：地图强调数据的符号化与显示，而GIS则注重于分析。
Roger Tomlinson从1963年开始创建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。1964年哈弗实验室，GIS实现的摇篮。
GIS与管理信息系统主要区别是它处理的数据没有或者不包括空间特征。
第二章
地理空间的特征实体包括点、线、面、曲面、和体的多种组成。
GIS 的空间数据来源和类型有：地图数据、影响数据、地形数据、属性数据、元数据。
元数据：描述数据的数据，说明数据的内容、质量、形状和其它有关特征的背景信息。
空间数据=地理实体或地理现象的定位数据=拓扑数据。
空间特征：指地理实体的空间位置及其相互关系。
空间数据的基本特征:1、空间数据或者地理数据包括空间特征数据和属性特征数据。
2、空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据。
3、属性特征空间数据包括地理实体或现象的专题属性数据和时间数据。拓扑关系：对于凡是具有网状结构特征的地理要素都存在节点、弧段和多变性之间的拓扑关系。
空间数据的拓扑关系：
1、拓扑领接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系
2、拓扑关联：指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系
3、拓扑包含：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系
空间数据的拓扑关系中对GIS的数据处理和空间分析的重要意义：
1、根据拓扑关系不需要利用坐标线距离可以确定一种地理实体相对予另一种地理实体的空间位置，具有更大的稳定性，即它不随地图投影变化。
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。
空间数据结构：指适合于计算机系统存贮、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
空间数据结构包括矢量数据结构和栅格数据结构。
矢量数据结构：利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。
矢量数据结构包括实体数据结构、拓扑数据结构和曲面数据结构三种。
简单数据结构（实体数据结构）：空间数据以基本的空间对象为单元进行单独组织，不含有拓扑关系的数据。
简单数据结构的主要特点：
1、数据按点、线或多边形为单元进行组织，数据编排直观，数字化操作简单。
2、每个多边形都已闭合线段存储，多边形的公共边界被数字化两次和存储两次，容易造成数据冗余和产生不一致性。
3、点、线和多边形有各自的坐标数据，但没有拓扑数据，彼此不关联。
4、岛只作为一个单个图形。
地理信息系统的功能：数据采集，数据存储，查询，分析，显示，输出
拓扑数据结构的特点：
1、数据诶有冗余，存储效率高
2、所有领域关系都能实现
3、岛与多边形的层次关系不受限制。
4、后续的查询检索和处理效率高
矢量数据的特点：
1、用离散的线或点描述地理现象及特征，定位明显，属性隐含
2、用拓扑关系描述矢量数据之间的关系
3、面向目标的操作，精度高，数据冗余度小，运算量少，
4、与遥感数据结合难
矢量数据的获取方式：
1、利用各种定位仪器设备
2、通过纸质地图数字化得到，常用的数字方式有手扶跟踪数字化和扫描矢量化。
3、间接获取：通过栅格数据转化而来和利用已有数据通过模型运算得到。
栅格数据结构：将空间分割成有规则的格网，在各个栅格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种组织形式。
栅格数据的取值分析：中心归属法、长度占优法、面积占优法、重要性法。
栅格数据结构压缩类型：1、游程压缩编码2、块式编码3、四叉树编码
四叉树编码：将空间区域以二的K次乘二的K次的象元阵列按照四个象限进行逐步分割，直到子象限的属性值单调为止。属性值为单调的象元，不论其大小，均作为最后存贮单元，形成四叉树图。
四叉树编码法的优点：
1、容易而有效地计算多边形的数量特征。
2、阵列各部分的分辨率是可变的，边界复杂部分四叉树较高，即分级多，分辨率也高，不需要表示许多细节的部分则分级少，分辨率低，所以既可以精确表示图示结构又可减少存储量。
3、栅格到四叉树及四叉树到简单栅格结构的转化较其他压缩方法容易。
4、多边形中嵌套一类的多边形的表示较方便。
栅格数据的特点：
1、用离散的量化栅格值表示空间实体：栅格数据表示某一地区实体时，实际上是用栅格象元逼近表示，这种描述方法往往不精确。
2、描述的属性信息明显，定位隐含。数据直接记录属性，而定位是根据数据在数据集中的位置得到。位置则根据行列号转换为相应的坐标。
3、数据结构简单，易于与遥感结合，但数据量大。
4、难于建立地物间拓扑关系。
栅格数据结构的获取方法：1、遥感图像解译2、规则点采样、不规则点采样及插值。3、从扫描仪、摄像机等设备获取。4、从矢量转栅格运算得到。
矢量数据结构域栅格数据结构的比较
1、矢量数据结构：数据存储量小、空间位置精确度高、用网络连接法能完整描述拓扑关系、输出简单容易，绘图细腻，精确美观、可对图形及其属性进行检索，更新和综合、数据结构复杂、获取数据慢、数学模拟困难、多种地图叠置分析困难、不能直接处理数字图像信息。
2、栅格数据结构：数据存储量大、空间位置精确度低、难于建立网络连接关系、输出速度快，但绘图粗糙，不美观、便于面妆数据处理、数据结构简单、课快速获取大量数据、数学模拟容易、多种地图叠置分析方便、能直接处理数字图像信息。
矢量数据结构与栅格数据结构的选择：
1、矢量数据结构的选择
1、矢量数据结构式人们最熟悉的图形表达方法，对于线画地图来说，用矢量数据来记录往往比用栅格数据节省存储空间。
2、矢量数据结构有利于网络分析
3、矢量数据结构表示的数据精度高，并易于附加上对制图物体的图形。
4、矢量数据只能在矢量式绘图机上输出
5、矢量数据便于产生各个独立的制图物体。
2、栅格数据结构的选择
1、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
2、栅格数据结构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，为应机器视觉提供了可能性。
3、多边形数据结构的计算方法中常常采用栅格方案
4、栅格坐标是规则的，删除和提取数据则按位置确定窗口来实现，因而比矢量数据结构方便的多。
大范围小比例尺用栅格数据结构比较合适；小范围大比例尺用矢量数据结构比较合适。
“四库合一”：能够统一管理图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型数据。
空间数据结构的建立过程：1、根据用户需求，确定数据项目2、根据数据项目，确定数据源3、数据分类和编码4、确定数据模型和数据结构类型5、数据输入和编辑操作。
第三章
矢量化电子地图定义：当纸质地图经过计算机图形图像系统光—电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示，修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
地理信息系统的地理基础：主要包括统一的地图投影系统、统一的地理格网坐标系统和统一的地理编码系统。
GIS地图投影的配置与设计
1.各个国家GIS所采用的投影系统与该国的基本比例尺地图系列所用的投影系
统一致。
2.GIS中各种比例尺的投影系统与其相应比例尺的主要信息源地图所用的投影
一致。
3.各个地区的GIS中的投影系统与其在区域适用的投影系统一致。
4.各种GIS一般只采用一种或两种投影系统，以保证地理定位框架一致。
我国比例尺>1:50万的地图使用高斯—克吕格投影；1:100万地图使用兰勃特投影。
GIS的数据源：地图数据、遥感图像、数字资料、文字报告
GIS数据质量问题:
1、微观方面：定位精度，属性精度，逻辑一致性，分辨率
2、宏观方面：完整性，时间性，地域性，数据档案
数据的主要误差来源：数据搜集过程、数据输入过程、数据存储过程、数据处理过程、数据输出过程、数据使用过程
空间数据的质量控制：
1、传统的手工方法：主要是将数字化数据域数据来源进行比较，图形部分的检
查常采用目视法，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。
2、元数据方法：元数据中包含了数据质量的信息和处理过程中质量的变化，通过它可以检查数据质量和了解数据质量的状况和变化。
3、地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。数据输入，从目前来看，手工输入仍然是主要的数据输入手段。
属性数据的编码原则：
1、系统性和科学性：编码系统在逻辑上必须满足所涉及学科的科学分类方法以体现该类属性本身的自然系统性
2、一致性：同一专业名称同术语必须是唯一的
3、便准话和通用性：拟定同一的代码内容，代码长度，码位分配和码位格式。
4、简捷性：在满足国家标准的前提下，每一种编码应该是以最小数据量负载最大的信息量
5、可扩展性：编码的设置应留有可扩展的余地。
属性数据的编码方法：
1、列出全部制图对象的清单
2、制定分类对象、分类原则和指标，将制图对象进行分类分级
3、拟定分类代码系统
4、设定代码及其格式，设定代码使用字符和数字，包括码位长度，码位分配等。
5、建立代码和编码对象的对照表，只是编码最终成果档案，是数据输入计算机进行编码的依据。
地图数字化的过程：纸地图→扫描转换→拼接子图块→裁剪地图→图像处理矢量化→矢量图合成→矢量图件拼接。
野外数据采集的方法：1、全站仪（电子平板）测量2、GPS测量3、摄影测量4、遥感图像处理
第四章
空间分析：是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等信息。
空间分析的类型：1、基于空间图形数据的分析运算2、基于非控件属性的数据运算3、空间和非空间数据的联合运算。
空间分析的一般步骤：1、建立分析的目的和标准2、准备空间操作的数据3、进行空间分析操作4、准备表格分析的数据5、进行表格分析6、结果的评价和解释7、如有必要，改进分析8、产生最终的结果图和表格报告
空间定位查询：指给定一个点或几何图形，检查出该图形的空间对像以及相应的属性。
缓冲区查询：只是根据用户的需求给定一个点缓冲、线缓冲或者面缓冲的距离，从而形成一个缓冲多边形，再根据多边形的检索原理，检索出该缓冲区多边形内的空间地物。
包含运算：包括点面包含分析、线面包含分析和多变性之间等包含分析。
转角算法基本思想：待判别的点M与多边形F边界上一点P连接，当点P沿边界移动式，PM与某条给定的直线(如x轴）的夹角就发生变化，如P沿边界移动一周，夹角的变化值为0，则M必在多边形外；若夹角的变化值为2∏，则M 点在多边形内；若夹角在0—2∏之间，则M点在多边形上。
铅垂线算法的基本思想：待判别的点P引铅垂线L，若L与多边形F的边界的
交点个数为奇数，点P在多边形的内部；若交点的个数为偶数，点P在多边形的外部。
缓冲区：地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
缓冲区分析：用来确定不同地理要素的空间临近性和接近程度的一类重要的空间操作。
点、线、面及多重缓冲区的算法原理
1、线的缓冲区生成：分别对每一个顶点和每条边生成缓冲区，然后对这些缓冲区多边形进行叠置操作。
2、点的缓冲区生成：以点为圆心，以一定的距离为半径画圆。
3、面的缓冲区生成：首先生成多边形同长的缓冲区（先缓冲区），然后与原始的多边形进行叠置操作，多边形缓冲区有内外侧之分。
4、多重缓冲区生成：以不同的半径首先生成一定宽度的缓冲区，然后对不同半径的缓冲区进行叠置操作。
空间叠置分析：在统一空间参照条件下，把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。包括几种：1、并：保留两个输入图形的所有多边形2、叠和：以输入图层为界，保留边界内两个多边形的所有多边形3、交：只保留两个输入图层的公共区域
路径分析
1.静态求最佳路径：在给每条链上的属性值后，求最佳路径。
2.N条最佳路径分析：确定起点或终点，求代价最小的N条路径，因为在实践中最佳路径或最小路径的选择只是理想的情况。
3.最短路径或者最低耗费路径：确定起点、终点和要经过的中间点，中间连线，求最短路径或最小耗费路径。
4.动态最佳路径分析：实际网络中权值是随权值关系变化的，可能还会临时出现一些障碍点，需要动态的计算最佳路径。
数字地形模型（DTM)：通过地表点集的空间坐标（x.y.z)及其属性数据表示地形表面特征的地学模型。
数字高程模型（DEM)：表示区域地形的三维向量有限序列，有平面坐标和相应高程。
DEM是DTM的基础
DLG:数据线划图DRG:数字栅格图DOM:数字正射影像图
DEM的主要三种类型：规则格网模型、等高线模型、不规则三角形模型（TIN）构建DEM的主要技术手段：地面测量、数字模型测量、基于数字线画地图的内插、雷达、激光等。
GIS应用模型的分类：
1、根据所表达的空间对象的不同：分为数字模型、经验模型和混合模型。
2、根据研究对象瞬时状态和发展过程：分为静态模型、半静态模型和动态模型应用模型建模的过程（空间分析过程）：明确分析的目的和评价原则——准备分析数据——进行空间分析操作——进行结果分析——解释、评价结果——输出结果
第七章
空间数据的可视化表现包括：颜色、线性、符号、文字注记、统计图表、图像、录像、声音等。
典型的输出产品有：普通地图、专题地图、电子地图。
地图制图分为普通地图制图和专题地图制图，两种制图的关键是根据空间和非空的数据进行符号化的过程。通常空间数据提空符号化的位置，非空间数据影响到符号的形状、大小、颜色。
图形符号是有形状、尺寸和颜色三个几基本要素组成。注记是地图符号的重要组成部分。
符号的分类：1、根据符号的定位情况分类：定位符号和说明符号。
2、根据符号所代表的客观事物分布状况：面状符号、点状符号、线状符号。
面状符号是依比例符号，线状符号是半依比例尺符号，点状符号是不依比例尺符号。
地图符号的感受效果：整体感、差异感、立体感等不同效果。
注记可分为名称注记、说明注记和数字注记。
注记配置原则：不应该使注记压盖图上的主要部分。
专题内容的表示方法：
1、等值线法：一种现象的数量指标，宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象。
2、质底法：又名底色发，用于将区域划分成质量不同的地段，用颜色，鲜明美观。
3、范围法:又名区域法，表示某种地理现象分布。
4、点值法：适用于表示分布不均匀的现象。
图面设计：
1、主图
2、图名:要求简明图幅的比例，一般安防在图幅的上方中央，字体要与图幅大小相称。
3、比例尺:两种表示法，一是用文字或数字，二是用图解比例尺。比例尺一般放在图例的下方，也可放置在图廓外下方中央或图廓内上方图名下方。
4、图例：图例符号是主体内容的表现形式，图例中符号的内容、尺寸、色彩应与图内一致，多半放在图的下方。
5、附图：包括重点地区扩大图，内容补充图，主图位置示意图，图表等，放置的位置应灵活。
6、文字说明：专题地图的文字说明和统计数字，要求简明扼要，一般安排在图例中或图中空隙处，其他有关的附图也应包括在字说明里了。
制图综合主要表现在内容选取、数量简化、质量的简化和形状简化。
地图内容的选取顺序：
1、从整体到局部：选取时，要从整体着眼，再从局部入手。
2、从主要到次要：先主要后次要的选取顺序。
3、从高级到低级：保证较高级的能被选择，不至于遗漏。
4、
5、从大到小：这样可以保证大的事物首先入选。
总之，选取时要从整体出发，首先选取主要的、高级的、大型的事物，再依次选取次要的、低级的、小型的事物，最后还要从整体上进行分析，观察是否反映了制图区域的总体特征。
第八章
GIS设计：利用GIS工程学的思想，结合GIS软件开发的特点和开发目标，制定GIS软件开发的项目计划，并对软件的用户需求和可行性进行分析，从而设计软件的技术实现方案，最后对软件进行实施和维护。
GIS按功能和内容可分为：工具型GIS和应用型GIS
应用型GIS:指在工具型GIS基础之上，经过二次开发，建成专门解决一类或多类实际问题的地理信息系统。它具有地理空间信息实体和解决空间信息的分布规律、空间分布特征以及空间信息相互依赖关系的应用模型和方法。
结构化设计方法：基于模块化，自顶而下逐层明化、结构化程序设计等程序设计技术基础之上发展来的。
原型化设计方法：原型是指模拟某种产品的原始模型，在软件开发过程中，原型是软件的一个早期可运行的版本，它反映最终系统的部门主要特征。
面向对象的设计方法：对象是客观世界实体的抽象描述，由数据和数据的操作组合而成，对象具有封装性，对外部只提空一个抽象接口而隐蔽具体现实细节。
上面三种设计方法的优缺点：
传统的GIS分析方法是结构性生命周期法，它具有较为成熟和完善、整体性较好等特点，是较为常用的GIS软件设计方法。缺点是缺乏灵活性，开发周期长，对系统需求要求高，用户接受度低。原型法主要确定系统的需求。面向对象设计方法便于描述客观世界开发的软件性能稳定，易于重用和维护，但目前它仍不成熟和完善。
GIS设计包括软件设计和数据库设计。
体统的评价和维护
1、系统评价：对GIS的性能进行评估、检查、测试、分析和评审。包括用实际指标与计划指标进行比较以及评价系统目标实现的程度。
2、
3、系统维护：是指在GIS整个运行过程中，为适应环境和其他因素的各种变化，保证系统正常工作而采取的一切活动。包括系统功能的改进和解决在系统运行期间发生的一切问题和错误。
一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．高程指空间参考的高于或低于某基准面的垂直位置，主要用来提供地形信息。（√） 2．游程编码结构属于矢量数据结构中的一种。（×） 3．在ArcGIS软件中，新建图层（要素类）在ArcCatalog中进行。（√） 4．TIN的中文全称是不规则三角网。（√） 5．在栅格数据结构中，一个点是由一个栅格单元来表达的。（√） 6．分辨率越高，一个栅格单元代表的实地面积越大。（×） 7．ArcGIS软件是由中国的超图公司开发的。（×） 8．Shapefile是一种栅格数据格式，它不能转换为ArcGIS识别的格式。（×） 9．“Must Not Overlap”是ArcGIS中的拓扑规则之一。（√） 10．DEM的中文全称是数字高程模型。（√） 二、名词解释 第一章 1．数据：是通过数字化或直接记录下的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。 2．信息：是向人们或机器提供的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，它不随载体物理形式的改变而改变。 3．地理信息系统：是由两个部分组成的。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的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 第二章 4．对象模型：也称为要素模型，将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立对象分布在该空域中。 5．场模型：也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度和地形地貌等。 第四章 6．数据处理：就是对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数据形式进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。7．空间内插：是一种通过已知点数据推求同一区域其他未知点数据的计算方法。8．空间外推：则是通过已知区域数据，推求其他区域数据的方法。 9．元数据：是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他
地理信息系统原理 （每小题2分，共10分） 1、点、线、面是GIS的三类基本要素，能实现点面之间转换，但不能实现线面之间的转换。（） 2、世界上第一个GIS产生于美国。（） 3、TIN数据结构和四叉树结构都是可变分辨率的数据结构。（） 4、判断点是否在多边形内常采用平板技术。（） 5、空间数据的分层组织与数据库中的层次数据模型概念相同。（） （每小题2分，共20分） 1、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法 B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法 2、矢量结构的特点是：（） A．定位明显、属性隐含 B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显 D．定位隐含、属性隐含 3、“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤：（） A.扫描数据 B．矢量数据 C．关系数据 D．属性数据 4、给出的方法中，哪项适合生成DEM：（） A．等高线数字化法 B．多边形环路法 C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 5、生成电子地图必须要经过的一个关键技术步骤是：（） A．细化 B．二值化 C．符号识别 D．符号化 6、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为：（） A．属性数据 B．几何数据 C．关系数据 D．统计数据 7、解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题，可应用的空间分析方法是：（） A.缓冲区分析 B.包含分析 C.网络分析 D.最短路径分析 8、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 9、对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是：（） A.游程编码 B.块码 C.四叉树编码 D.链码 10、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 (共7题，共70分) 1、GIS与其它信息系统的关系和区别。（10分） 2、GIS中地图投影配置应遵循的基本原则。（8分） 3、如何描述GIS的数据质量？（10分） 4、空间数据输入的误差有哪些？具体如何进行检查？(12分) 5、叙述将下列图像压缩成二维行程编码（MD）的计算机实现过程。（10分） 6、为什么要研究GIS空间数据库模型？或者说，关系数据库模型管理空间数据存在哪 些局限性？（10分） 7、在地理信息系统的系统评价指标中，叙述GIS评价的专业性能指标。（10分） 《地理信息系统原理及应用》试卷B 1、╳ 2、╳ 3、√ 4、╳ 5、╳ 1、C 2、B 3、B 4、A 5、D 6、A 7、A 8、B 9、D 10、A 1、GIS与其它信息系统的关系和区别。（10分） 1）、GIS与一般MIS的区别是：GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS （数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。 2）、GIS与CAD/CAM的异同点是： GIS与CAD共同点是： a.都有空间坐标系统； b.都能将目标和参考系联系起来； c. 都能描述图形数据的拓扑关系；
地理信息系统原理试卷 一、单项选择 (每小题 2 分，共20 分) 1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代： A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 2．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 3、在地理信息系统中，空间线对象是（）：. A． 0维特征 B. 1维特征 C. 2维特征 D. 3维特征. 4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：（） A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交 5、获取栅格数据的方法有：（） A．手扶跟踪数字化法B．屏幕鼠标跟踪数字化法 C．扫描数字化法D．人工读取坐标法 6、栅格结构的特点是：（） A．定位明显、属性隐含B．定位明显、属性明显 C．定位隐含、属性明显D．定位隐含、属性隐含 7、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 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的 数据为：（） A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据 9、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是：（） A.增大栅格单元面积 B.缩小栅格单元面积 C.改变栅格形状 D.减少栅格总数 10、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 11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包 括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为（） A. 数据重构 B. 数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取 12、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；
2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
网络地理信息系统 第一章绪论 1.名词解释 WebGIS：即互联网地理信息系统，是Internet与WWW技术应用于GIS开发的产物，是利用WEB技术拓展和完善GIS的一项新技术。 2.简答 （1）WebGIS的组成以及各个承担的功能： WEB浏览器：用户通过浏览器获取分布在Internet上的各种地理信息 通信协议：通过相关协议，设定浏览器与服务器之间的通信方式及数据访问接口，是地理信息在Internet上发布的关键技术。 WEBGIS服务器：根据用户请求操作GIS数据库，为用户提供地理信息服务，实现客户端与服务器的交互。 （2）WebGIS的基本架构： （3）WebGIS的特点。 1、基于Internet/Intranet标准 2、分布式体系结构：有效平衡客户端与服务器端的处理负载 3、发布速度快，范围广 4、数据来源丰富，分布储存 5、用户界面友好 6、平台无关 7、成本低廉，操作简单
（4）WebGIS的作用。 <1>促使传统工作站版的GIS走向分布式、大众化，使GIS真正走进人们的生活、工作和学习中； <2>空间数据的分发、获取、浏览更加方便、快捷； <3>更加友好的、互动的可视化界面，是对传统GIS的一种革新； <4>使空间分析无处不在，人们能够随时随地使用GIS的分析功能； <5>将GIS与其他软件系统之间的集成变得更加容易，推动了GIS向纵深快速发展，使GIS走向企业化、社会化、网络化和智能化。 补充知识点： WebGIS基本思想：就是在Internet网上提供地理信息，让用户通过浏览器获得一个地理信息系统中的数据和服务 WebGIS的功能：地图服务、数据查询服务、地理编码服务、要素服务、导航或位置服务、个性化地图服务、远程数据维护功能。 3.论述 结合实例说明当前WebGIS的发展趋势和研究前沿（至少四个）。 大数据、云计算、分布式、三维GIS、移动GIS （1）基于分布式计算的WebGIS 要实现地理信息的分布式计算，必须采用标准的、开放的和广泛支持的分布式对象体系结构。例如，CORBA具有完美的平台无关性和兼容性，如与JAVA结合，可解决代码复杂、实现困难的问题，因而受到日益广泛的支持，必将成为未来WebGIS发展的主流技术 （2）三维GIS 目前GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但与真正的三维表示和分析还有很大差距，真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决三维空间操作和分析问题。
第24章地理信息系统的集成 一、名词解释。 1．空间决策支持。[2012年江西师范大学研] 答：空间决策支持是指应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。由于空间分析直接融合了数据的空间定位能力，并具有能充分利用数据的现势性等特点，因此其提供的决策支持，即空间决策支持将更加符合客观现实，更具有合理性。 2．GPS差分纠正。[2011年电子科技大学研] 答：差分纠正是降低GPS定位误差的有效方法，它是通过两个或者更多的GPS接收机完成的。GPS差分纠正的思想是：在某一已知位置，安置一台接收机作为基准站接收卫星信号，然后在其它位置用另一台接收机接收信号，由前者可以确定卫星信号中包含的人为干扰信号，而在后者接收到的信号中减去这些干扰，这样即可减少GPS的定位误差。 3．光谱分辨率。[2011年中山大学研] 答：光谱分辨率为探测光谱辐射能量的最小波长间隔，也即遥感影像成像的波段范围。光谱分辨率反映了传感器的光谱探测能力，成像波段越多，光谱分辨率就越高。 4．空间数据挖掘。[2014年电子科技大学研]
答：空间数据挖掘是指从空间数据库中抽取没有清楚表现出来的隐含的知识和空间关系，并发现其中有用的特征和模式的理论、方法和技术。空间数据挖掘和知识发现的过程大致可分为以下多个步骤：数据准备、数据选择、数据预处理、数据缩减或者数据变换、确定数据挖掘目标、确定知识发现算法、数据挖掘、模式解释、知识评价等，而数据挖掘只是其中的一个关键步骤，但是为了简便，人们常常用空间数据挖掘来代替空间数据挖掘和知识发现。 二、名词辨析。 大气窗口与大气屏障。[2011年中山大学研] 答：（1）大气窗口 电磁波在穿过大气层时，会受到大气层对电磁波的吸收和散射影响，因而使透过大气层的电磁波能量受到衰减。大气层对电磁波的吸收和散射影响随电磁波的波长而变化，大气窗口即是指电磁波通过大气层时，较少地被反射、吸收和散射的透射率高的波段。大气窗口的光谱段主要有：微波波段（0.3～10GHz/0.03～1m），热红外波段（8～14μm），中红外波段（3.5～5.5μm），近紫外、可见光和近红外波段（0.3～1.3μm，1.5～1.9μm）。 （2）大气屏障 大气屏障是指电磁波通过大气层时透过率很小，甚至完全无法透过的波段，这些波段难以或不能用于航天遥感成像，一般情况下，非大气窗口波段即为大气屏障对应的波段。 二、简答题。
地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环 境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不 同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成 有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作 为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生 产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存 储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一 定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找 出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、 空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。
地理信息系统教程考试复习题
1.与其它信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 空间分析和统计功能是GIS的一个独 立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系，包括拓扑叠加，缓冲区建立，数字地形分析，空间几何分析。 8.GIS近代发展有什么特点? （1）面向对象技术与GIS结合。（4）Internet与GIS的结合。 （2）真三维GIS与时空GIS。（5）GIS与专家系统/神经网络的结合。 （3）GIS应用模型的发展。（6）GIS与虚拟现实技术的结合。 2．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。 属性特征：用以描述事物或现象的特性，即用来说的“是什么”。 空间特征：用以描述事物或现象的地理位置及空间相互关系，又称几何特征和拓扑特性。 时间特征：用以描述事物或现象随时间的变化。 3．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 属性数据：描述空间实体的属性特征的数据，也称非几何数据，如类型/等级/名称/状态等； 几何数据：描述空间实体的空间特征的数据，也称位置数据，定位数据，即“在哪里” 关系数据：描述空间实体的空间关系的数据，如空间实体的邻接、关联、包含等，主要是拓扑关系。 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。 4．GIS的数据源有哪些？ ①地图数据②遥感数据③文本资料④统计资料 ⑤实测数据⑥多媒体数据⑦已有系统的数据 5．请说明分类分级对于属性数据的意义。 分类是将具有共同属性或特征的事物或现象归并在一起，而把不同属性或特征的事物或现象分开的过程。分级是对事物或现象的数量或特征进行等级的划分，主要包括确定分级数和分级界限。在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的，例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与几何数据一起管理起来。编码的过程是将信息转换成数据的过程，前提是首先要对需表示的信息进行分类分级。 6．如何发现进入GIS中的数据有错误？ 1、通过图形实体与其属性的联合显示，发现数字化中的遗漏，重复，不匹配等操作。 2、在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，对照原图检查错误。 3、把数字化的结果绘图输出在透明的材料上，然后与原图叠加以便发现遗漏。 4、对等高线确定最低和最高等高线的高程及等高距，编制软件来检查高程的赋值是否正确。 5、对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形是否闭合来检查，或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等。 6、对于属性数据，通
地理信息系统考试试题 一、简答题（70分） 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? 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？ 3. What are the development periods, status quo and the most urgent key problems to be solved in GIS? 4. How Geo-Spatial Information describe the true word in digital form? 5. Describe metadata conception, types and its function. 6. Illustrate the characteristics of GIS spatial Database and its basic organizing pattern. 7. Describe metadata and its types and function. 二、编程题（30分） 设有一个公路矢量数据文件W.TXT (x1,y1,x1,y2,……)，试求：（1）该公路的总长度 （2）该公路中点坐标（该点到两端点的线路长度相等）
答案： 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? 地理信息系统简称为GIS。关于它确切的全称，多数人认为是Geographical Information System，也有人认为是Geo-Information System。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： 1）美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。 2）加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。 3）Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。 4）Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。 5）俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。 6）美国国家地理信息与分析中心给出的定义：“GIS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”。 7）英国教育部认为：“GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统”。 这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。本人倾向认为：地理信息系统应该是在计算机硬、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。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。 地图数据库可以从两个方面来理解：一是把它看作是软件系统，即“地图数据库管理系统”；一是把它看作是地图信息的载体——数字地图。地图数据库使地图信息表现为结构化的数据集合，可以为多个部门使用，从而扩大了其使用范围，减少了大量的不必要的用于重复获取数据而消耗的人力物力；另一方面，地图数据库中的信息（地图数据）可以能以多种方式进行处理，为不同的应用提供决策依据。 地理信息系统与地图数据库的共同点在于：都有地图编辑、输出、查询、检索功能，地图数据库也是GIS的重要组成部分，为综合图形和属性进行深层次的空间分析提供辅助决策信息。本质区别在于：地图数据库侧重于数据的查询、分类及自动符号化等，强调数据显示、管理而非数据分析，地理信息系统不仅实现了地理空间信息的采集、储存、管理，更重要的在于其空间分析功能。 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。地理信息是地理信息系统赖以进行空间分析的数据基础和理论基础 2. 通过课程的学习，你对地图投影与地图比例尺之间的关系有什么新的认识？一概念阐述： （1）地图投影：就是把地球椭球面上的点、线(即经纬线)投影在平面图纸上。它是研
地理信息系统考试复习 第一章 1、地理信息系统概念：是指由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来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。 2、数据：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,数据本身并没有意义。 3、信息：是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。 4、信息与数据的关系： (1)信息与数据是不可分离的； (2)信息来源于数据；数据是载体，信息是涵，是形与质的关系。 (3)数据的形式多样，但其中包含的信息容不变； (4)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； (5)数据是原始事实，而信息是数据处理的结果； (6)不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。 5、地理信息特点： （1）地域性(空间特征），（2）多维结构性（属性特征），（3）动态性（时序特征），（4）客观性，（5）适用性，（6）传输性，（7）共享性。 6、地理信息系统分类： 按其研究容可以分为三大类： （1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。 （2）综合地理信息系统：主要以综合研究和全面信息服务为目标。 （3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理 信息系统基本功能的软件包。如：ARCGIS、Mapinfo、CityStar、Geostar、MAPGIS等。 7、地理信息系统与其他系统的区别与联系： 关系：见地理信息分类图（教材P6）； 区别： A、GIS有别于DBMS（数据库管理系统）：
第一章：绪论 1，阐述GIS定义： 地理信息系统（GIS）是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、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。 2、GIS在信息系统中的地位与分类。 由于地球是人类赖以生存的基础，所以GIS是与人类的生存、发展和进步密切关联的一门信息学科与技术，受到人们越来越广泛的重视。 GIS按其范围大小可以分为全球的、区域的和局部的三种。 3、简述GIS与相关学科的关系。 1）GIS与CAD,CAM之间的关系： ◆坐标参考系统； ◆处理图形、非图形数据； ◆空间对象空间相关关系的建立和处理； ◆CAD不能建立地理坐标统和完成地理坐标 ◆变换； ◆CAD处理多为规则图形，而GIS为非几何图形； ◆CAD图形功能强而属性处理能力若，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且 专业化特征比较强； ◆GIS的数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密； ◆CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。 2）GIS与管理信息系统的关系：υ对属性数据进行管理和处理； ?对图形数据进行存储； ?GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用； ?MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解、查询，图形与数据之间没有联系； ?管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。3）GIS与遥感信息处理系统的关系： ●遥感强调信息提取，是GIS的重要信息源，； ●反之，GIS可以为遥感数据的分类等处理提供参考依据； ●遥感图象信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调 对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析空能，但由于缺少实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等；?面向位置的特征?遥感图象处理系统不能看作是GIS。 4） GIS与机助制图，地图数据库的关系： ?CAC是GIS的主要技术基础；λ强调空间数据的处理、显示与表达；
地理信息系统试题 二、填空题 1、 空间关系特征。 2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。 3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有 4、 5、 8,属性查询是一种较常用的空间数据查询，属性查询又分为简单的属性查询 10、根据栅格数据叠加层面的不同，将栅格数据的叠置分析运算方法分为以下几类：布尔逻辑运算、重分类和数学运算复合法。 11、从缓冲区对象方面来看，缓冲区最基本的可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。 13、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性、时间。 14、GIS硬件系统包括输入设备、处理设备、存储设备、和输出设备 四部分。 26 度、专题准确度。
28 1.什么是GIS空间分析？其方法是什么？ GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 方法：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析 空间数据库是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。 特点： 2.简述空间数据质量的主要控制方法。 a)传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的 检查包括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比； b)源数据方法：数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息， 通过它可检查数据质量，同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化； c)地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数 据的质量。 3.简述空间关系的类型 a)空间拓扑关系：拓扑变换下保持不变的关系； b)空间顺序关系：描述实体在地理空间上的排列顺序； c)空间度量关系：描述空间实体的距离远近关系，一般用欧式距 离表示。
地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码 （第二大题第3小题图） 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称 （第二大题第4小题图） 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题（共50分） 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位（本小题15分）
2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法，针对以下两个问题设计解决技术流程（可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题）：（本小题15分） 1）城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米，请列出所有需要拆迁居民的信息 2）B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林，在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题（生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以），设计一个应用3S集成技术解决问题的方案，请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中（如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强，使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等）（本小题20分） 可以作为参考的案例：在对湿地环境的研究工作中，用GPS测量湿地的精确范围，通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取，采用GIS技术对湿地环境进行评价…
地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引
单项选择题： 1.地理信息系统形成于20世纪：（B ） A．50年代 B．60年代 C.70年代 D.80年代 2．地理信息区别与其他信息的显著标志是（ D ） A．属于属性信息 B．属于共享信息 C．属于社会经济信息 D．属于空间信息 3.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（ A ） A．大 B.小 C.相当 D.无法比较 4.有一点实体其矢量坐标为P（9.5，1 5.6），若网格的宽与高都是2，则P 点 栅格化的行列坐标为：（ B ） A. P（5，8） B.P（8，5） C. P（4，7） D. P（7，4） 5.“3S”技术指的是：（ A ） A．GIS、RS、GPS B．GIS、DSS、GPS C．GIS、GPS、OS D．GIS、DSS、RS 6.地理决策问题属于：（ B ） ．半结构化决策结构化决策 BA． ．以上都不是．非结构化决策 DC（ D ） 7.对数据文件操作，进行数据记录的交换都要经过： ．缓冲区．GIS软件 D．软盘 A B．用户区 C（ C 获取栅格数据的方法 有：） 8. ．屏幕鼠标跟踪数字化法 A．手扶跟踪数字化法 B C．扫描数字化法 D．人工读取坐标法（9.矢量结构的特点是： A ） B．定位明显、属性明显A．定位明显、属性隐含．定位隐含、属性隐含C．定位隐含、属性明显 D（ 10.下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是 D ） B．链码 A．直接栅格编码．四叉树编码 D C．游程编码（ B 11.带有辅索引的文件称为：） ．倒排文件 B A．索引文件．随机文件 C．顺序文件 D（中组织属性数据，应用较多的数据库模型是： A ） 12.在GIS A．关系模型 B．层次模型．混合模型 C．网状模型 D（ C ）下列属于13.GIS输入设备的是：．显示器 C A．主机 B．绘图机．扫描仪 D（14.质心量测可用于： D ） B．缓冲区分析．人口变迁分析 A ．人口分布 C．人口预测 D （15.用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为： A ） ．连续流方式．开关流方式 A．点方式 B C D．增量方式（ D 在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是：） 16. ．数据变换 C D．数据处理．数据压缩数据编辑．A B（ 17.“二值化”是处理何种数据的一个技术步骤： A ） D．属性数据．关系数据．矢量数据扫描数据．A B C（ D ） 18.对于离散空间最佳的内插方法是： B．局部内插法．整体内插法 A D．移动拟合法．邻近元法 C ：DEM下列给出的方法中，哪项适合生 成19.） A （．多边形环路法 B．等高线数字化法 A． C．四叉树法 D．拓扑结构编码法 20.提取某个区域范围内某种专题内容数据的方法是：（ C ） A．合成叠置 B．统计叠置 C．空间聚类 D．空间聚合
地理信息系统名词解释 1地理信息系统: 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来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管和管理问题。 2地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。地理数据是与地理要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 3.地理信息科学（南大98、南师99）与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》） 4地理数据地理数据是与地理要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 5数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 6网络（中科院04）是一个由点、线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。 7四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割n次，每次分割形成2n*2n个象限，直到子象限的属性值相同为止，该子象限就不再分割。凡数值都相同的子象限，不论大小，均作为最后的存储单元。 8拓扑关系凡具有网状结构特征的地理要素都存在节点、弧段和多边形之间的拓扑关系，拓扑关系就是明确定义这种空间关系的数学方法。类型：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。 9 栅格数据结构（基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。 10矢量数据结构矢量数据是用欧式空间的点、线、面等几何元素来来表达地理实体几何特征的数据。 11非空间属性数据：非空间属性数据是关于空间实体自身的名称、种类、数量等特征的数据。
北京大学1998～2006 外加一无年份北大遥感与GIS研究所某年《地理信息系统》期末考试试题 一、概念题（5×8＝40） 1. 矢量结构 2. 栅格结构 3. Overlay 4. Buffer 5. DEM 6. 地图综合 7. 拓扑结构 8. OpenGIS 二、简答题（15×4＝60） 1. 简述地图投影的基本原理 2. 简述GIS工程中的文档种类及作用 3. 简述GIS栅格数据结构的三种组织方式 4. 简述GIS系统的软硬件构成 北京大学1998年研究生入学考试试题 一、名词解释（4×5） 1、空间分析函数 2、GPS 3、四叉数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题（4×10） 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法（要求附框图） 3、DEM、DTM的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 三、综合分析题（2×20） 1、地理信息系统的意义、特点与发展趋势 2、地理信息系统的信息源与输入方法 北京大学1999年研究生入学考试试题 一、名词解释（10×4） 1、数字地球 2、矢量结构 3、栅格数据 4、拓扑关系 5、缓冲区分析（buffer） 6、多边形覆盖分析（overlay） 7、数字高程模型（DEM） 8、三角法（TIN） 9、元数据（Metadata）10、高斯——克吕格投影 二、简答题（5×8） 1、简述地理信息系统中主要有哪些空间分析方法。 2、简述地图投影的基本原理 3、简述栅格数据的数据组织方法 4、简述地理信息系统的主要软硬件组成 5、简述地理信息系统工程的三维结构体系 三、论述题（20）试论GIS项目中文档管理的意义及文档的类型（主要有那些文档）？ 北京大学2000年研究生入学考试试题 一、概念题（8×5） 1、国家信息基础设施 2、空间对象（实体） 3、拓扑结构 4、元数据（Metadata） 5、层次数据库模型 6、GIS互操作 7、四叉树编码 8、空间索引 二、简述题（5×8） 1、简述栅格数据结构的三种数据组织方法 2、简述地理信息系统数据采集的方法及特点 3、简述高斯——克吕格投影的特点5、简述地理信息系统空间数据的误差来源 三、论述题（20）试论网络GIS的技术特点及尚需解决的问题 北京大学2001年研究生入学考试试题 一、概念题（任选五题，5×4） 1、空间对象 2、拓扑空间关系 3、地理空间中栅格表达方法 4、四叉树编码 5、空间数据质量 6、缓冲区分析 二、简述题（4×10） 1、地理信息系统的组成 2、矢量、栅格、DEM数据结构的优缺点分析 3、属性数据库的数据模型 4、空间数据的内插方法
1.什么是GIS？它具有什么特点？ 概念：地理信息系统是一种采集、存储管理、处理、分析、显示和应用地理数据的计算机系统。 特点：a.数据的空间定位特征；b.空间关系处理的复杂性；c.海量数据管理能力 2.GIS与其它信息系统有什么区别？ （1）GIS与一般MIS a. GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是具有空间分析功能。 b. GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、检索等都是GIS广泛使用的核心技术。 c. GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。 e. 如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信地理信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。（2）GIS与CAD/CAM GIS与CAD共同点GIS与CAD 不同点 都有坐标系统； 都能将目标和参考系联系起来；都能描述图形数据的拓扑关系；都能处理属性和空间数据CAD研究对象为人造对象— 规则几何图形及组合； 图形功能特别是三维图形功 能强，属性库功能相对较弱； CAD中的拓扑关系较为简 单；一般采用几何坐标系。 GIS处理的数据大多来自于现实 世界，较之人造对象更复杂，数 据量更大；数据采集的方式多样 化； GIS的属性库结构复杂，功能强 大；强调对空间数据的分析，图 形属性交互使用频繁； GIS采用地理坐标系。 GIS与CAM共同点GIS与CAM 不同点 都有地图输出、空间查询、分析和检索功能CAM侧重于数据查询、分类及 自动符号化，具有地图辅助设计 和产生高质量矢量地图的输出 机制； 它强调数据显示而不是数据分 析，地理数据往往缺乏拓扑关 系；它与数据库的联系通常是一 些简单的查询。 CAM是GIS的重要组成部 分； 综合图形和属性数据进行深 层次的空间分析，提供辅助决 策信息。 3.简述GIS的构成。 完整的GIS主要由四个部分构成：计算机硬件系统；计算机软件系统；地理空间数据；系统管理、操作人员。
第一章导论 1、地理信息与其他信息的区别：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他类型信息的最显著的标志。 地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。 地理数据：与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。2、地理信息的特征（区别于其他信息的标志）：（简答） 1）空间位置：空间位置数据描述地理对象所在位置，这种位置既可以根据大地参考系定义，也可以定义为地物间的相对位置关系 2）属性数据：有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标 3）时域特征: 指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段 3、地理信息系统（geographic information system ）：是由计算机硬、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、操作、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 4、GIS与其他IS之间的关系和区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体（选择） 5、GIS的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据应用人员和应用模型五大要素（选 6 GIS的功能：（简答） 基本功能：①数据采集与编辑；②数据存储于管理；③数据处理与变换； ④空间查询与分析；⑤数据显示与输出 应用功能：①资源管理；②区域与城乡规划；③国土检测；④辅助决策 7、GIS的发展透视（选择）： ①60 年代开拓期；②70 年代为GIS 巩固发展期； ③80年代为GIS技术大发展时期；④90年代为GIS的用户时代 8、GIS与相关学科的关系：（简答） 1）地理学与GIS： ①地理学为GIS 提供了一些空间分析的方法和观点，成为GIS 的基础理论依托，地理信息系统的发展为地理问题的解决提供了全新的技术手段。 ②用地学处理方法得到的数据是GIS的数据源；GIS内部数据处理（分析）功能是地理学研究的主要技术方法。 2）地图学与GIS： ①地理信息系统脱胎于地图，地图是GIS的重要数据源； ②地图强调数据载体、符号化，GIS则注重于信息分析 3）计算机科学与GIS：为空间数据提供处理工具 4）遥感与GIS：遥感是GIS的信息源，GIS为遥感数据的产生提供技术手段。 第二章地理信息系统的数据结构 1、地理坐标系（GCS---Geographic coordinate system ）：是地球上任意一点通常用经度和纬度来决定。经线和纬线是地球表面上两组正交（相交为90 度）的曲线，这两组正交的曲线构成的坐标，称为地理坐标系。北京1954、西安1980、地心坐标系 投影坐标系（PCS——projection coordinate syatem: ）：运用地图投影的方法建立地 球表面和平面点的函数关系，使地球表面上任意一个由地理坐标确定的点，在平面上必有一个与其相对应的点。