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《地理信息系统原理及应用》试卷判断题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。（）1、╳2、╳3、√4、╳5、╳选择题1、获取栅格数据的方法有：（C）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：（B）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：（B）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）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：（D）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）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）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：（B）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：（D）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）A.空间分析B.计量分析C.属性分析D.统计分析1、C2、B3、B4、A5、D6、A7、A8、B9、D10、A填空题1、与其他类型信息相比，地理信息具有地域性、多维结构、时序特征三个主要的特性。2、一个完整的GIS主要由四个部分构成，即用户、软件、硬件、数据_其中数据是GIS处理对象。3、GIS中两种最基本的数据结构是矢量、栅格。其中栅格是基于场模型，而矢量是基于要素模型的。4、图1中，A，B，C为各种植被类型代码，D为铁路代码，小黑原点为栅格中心点。在确定该栅格单元的代码时，若该栅格单元代码为C，是利用中心点法,若该栅格单元代码为B，是利用面积占优法，若栅格单元的代码为D，则利用了重要性法来确定栅格代码的。5、矢量结构向栅格结构的转换中，面实体的转换包括边界的转换和面域的充填，面充填的方法有内部点扩散法（种子扩散法）、扫描法、边填充算法等三种。6、GIS一般用数据层来组织空间数据，空间数据分层方法有专题分层，时间序列分层，地面垂直高度分层三种。7、矢量数据编码的方法有：实体式，索引式，双重独立式编码，链状双重独立式编码等四种，Arc/Info软件采用的是链状双重独立式编码方法。8、GIS中表示和存储DEM的常用方法有等高线，TIN（不规则三角网）和规则格网三种。其中规则格网方法结构最简单，但对于平坦地区存在冗余存储。9、3S集成是指GPS，RS，GIS三者的集成利用。其中RS主要用于获取数据。10、以线性四叉树表示6464的栅格矩阵时，最多可进行6（1分）次四叉树分割，第10行13列位置处（起始行列号均为0）的栅格的十进制Morton码为217（1分）11、图幅接边中的几何接边是为了处理几何裂缝问题，逻辑接边是为了逻辑裂缝解决问题。12、统计分析主要针对GIS中的属性数据进行的，若要了解数据分布的集中位置，可以计算（属性数据的）集中特征数，如_频数和频率，平均数，数学期望等；若要了解数据分布的离散程度，可以计算（属性数据的）离散特征数，如极差、离差、方差与标准差等。1、地域性，多维结构，时序特征2、用户，软件，硬件，数据，数据3、矢量，栅格，栅格，矢量4、中心点法，面积占优法，重要性法5、边界的转换，内部点扩散法（种子扩散法），扫描法，边填充算法6、专题分层，时间序列分层，地面垂直高度分层7、实体式，索引式，双重独立式编码，链状双重独立式编码，链状双重独立式编码8、等高线，TIN（不规则三角网），规则格网，规则格网9、GPS，RS，GIS，RS10、6，21711、几何裂缝，逻辑裂缝12、属性，（属性数据的）集中特征数，频数和频率，平均数，数学期望，（属性数据的）离散特征数，极差，离差，方差与标准差简答题1、什么是拓扑关系？在GIS中引入拓扑关系有何意义？常用的拓扑关系有哪些？（10分）答：拓扑关系是指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。在GIS中引入拓扑关系对于数据处理和GIS空间分析具有重要的意义，因为：1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，--面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。3）根据拓扑关系可重建地理实体。常用的拓扑关系有拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。2、举例说明多边形拓扑关系的自动建立过程。（10分）答：多边形拓扑关系的自动建立包括以下内容：1）链的组织，首先找出在链的中间相交的情况，将其自动切成新链；然后把链按一定顺序存储，并把链按顺序编号。2）结点匹配，首先把一定限差内的链的端点作为一个结点，其坐标值取多个端点的平均值。然后再对结点顺序编号。3）检查多边形是否闭合，通过判断一条链的端点是否有与之匹配的端点来进行.4）建立多边形的基本算法1°从P1开始，起始链定为P1P2,从P2点算起，P1P2最右边的链为P2P5；从P5算起，P2P5最右边的链为P5P1,...形成的多边形为P1P2P5P1。2°从P1开始，以P1P5为起始链，形成的多边形为P1P5P4P1。3°从P1开始，以P1P4为起始链,形成的多边形为P1P4P3P2P1。4°这时P1为结点的所有链均被使用了两次，因而转向下一个结点P2，继续进行多边形追踪，直至所有的结点取完。共可追踪出五个多边形，即A1、A2、A3、A4、A5。5)岛的判断,找出多边形互相包含的情况6)最后确定多边形的属性3、空间数据质量的内容包含哪些？GIS数据的主要误差来源？（10分）答：空间数据质量包含以下基本内容：1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的误差。2)属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质3)逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差也会引起逻辑误差。4)完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注5)现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等。GIS数据的主要误差来源包括：1）数据采集误差：如实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）；数据输入误差：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）3）数据存贮误差：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）；4）数据操作误差：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）；多层数据叠加误差，多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形），各种内插引起的误差；5）数据输出误差：比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）；6）成果使用误差：用户错误理解信息、不正确使用信息。4、已知某栅格矩阵对应的线性四叉树编码（十进制Morton码--MD码）如表1，回答下列问题。（共10分）1)写出该线性四叉树编码对应的栅格矩阵；（3分）2)写出行程编码（3分）和二维行程编码；（4分）答：1）该线性四叉树编码对应的栅格矩阵为：AABBBBBBBCBCCBCCMD码属性值MD码属性值0A10C1A11B2B12B3B13C4B14C8B15C9C2）行程编码为：2A，2B4B1B,1C,1B,1C1C,1B,2C二维行程编码:5、线捕捉是实现GIS中什么功能的关键算法，加快线捕捉速度有哪些常用方法？（5分）答：线捕捉是实现GIS中图形编辑、实体选取功能的关键算法，加快线捕捉速度的常用方法有：1）在实际的捕捉中，可每计算一个距离di就进行一次比较，若di＜D，则捕捉成功，不需再进行下面直线段到点S的距离计算了。2）把不可能被光标捕捉到的线，用简单算法去除。3）对于线段也采用类似的方法处理。4）简化距离公式：点S(x,y)到直线段(x1,y1),(x2,y2)的距离d的计算公式：简化为：6、GIS与其它信息系统的关系和区别。（10分）答：GIS属于信息系统中的空间信息系统（SIS）中的一类，包括专题GIS和综合信息系统。具体如下图：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）侧重二维行程编码属性值0A2B9C11B13C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；d.两者都能处理属性和空间数据。GIS与CAD不同点是：a.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；b.ＣＡＤ中的拓扑关系较为简单，一般采用几何坐标系。c.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；d.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；e.GIS采用地理坐标系。GIS与CAD共同点GIS与CAD不同点都有空间坐标系统；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；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；图形功能特别是三维图形功能强，属性库功能相对较弱；GIS的属性库结构复杂，功能强大；CAD中的拓扑关系较为简单；GIS强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频繁；一般采用几何坐标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；CAM是GIS的重要组成部分CAM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；GIS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。CAM与数据库的联系通常是一些简单的查询。7、何谓矢量数据结构？矢量数据的获取可以通过哪些途径？答：矢量数据结构是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体。矢量数据的获取方式通常有：1)由外业测量获得，可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄)，然后转到地理数据库中。2)由栅格数据转换获得，利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据。3)跟踪数字化，用跟踪数字化的方法，把地图变成离散的矢量数据。8、何谓栅格数据结构？栅格数据的获取可以通过哪些途径？答：栅格数据就是以规则的像元阵列来表示空间地物或现象象的分布的数据结构。1、来自于遥感数据：通过遥感手段获得的数字图像就是一种栅格数据。2、来自于对图片的扫描：通过扫描仪对地图或其它图件的扫描，可把资料转换为栅格形式的数据。3、由矢量数据转换而来：通过运用矢量数据栅格化技术，把矢量数据转换