1、 1 / 71. 信息：对现实世界的一种映射，是现实世界在人们头脑中的反映；它以文字，数据，符号，声音，图像等形式记录下来，进行传递和处理，为人们的生产建设管理等提供依据。2. 信息的特性：1 客观性 (任何信息都是与客观事实相联系的 )2 适用性（问题不同，影响因素不同，需要的信息种类不同）3 传输性（信息可在用户之间传输） 4 共享性（信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失）3. 数据：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字，文字，符号，声音，图像符号。4. 信息与数据：数据是信息的表达载体；信息是数据的内涵式形与质的关系5. 地理信息：指与研究对象的空间地理
2、分布有关的信息；它表示地理信息系统要素的数量，质量，分布特征，相互联系和变化规律等6. 地理信息的特征：1 地域性（地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系）2 多维结构（指在同一位置上有多种专题的信息结构）3 时序特征（现势性；时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化）7. 地理信息系统：能对数据和信息进行采集，存储，加工和再现并能回答用户一系列问题的系统；具有采集，管理，分析，和表达数据的能力。8. 地理信息系统与管理信息系统的区别与联系：共同点：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；区别：GIS
3、对空间数据和属性数据共同管理，分布和应用，而一般 MIS 侧重于非图形数据。9. 地理信息系统的发展：上世纪 60 年代中期，加拿大开始研究建立世界上第一个地理信息系统(CGIS)，随后又出现了美国哈佛大学的 SYMAP 和 GRID 等系统。在北美、西欧和日本等发达国家，现在已建立了国家级、洲际之间以及各种专题性的地理信息系统。.国外地理信息系统 (GIS) 发展的 4 个阶段（1）模拟地理信息系统阶段（2）学术探索阶段（3 ）飞速发展和推广应用阶段（4 ）地理信息产业的形成和社会化地理信息系统的出现我国 GIS 的发展可以划分为 3 个阶 段。（1）起步准备阶段（19781985 年）（2
4、）加速发展阶段（19851995 年）（3）地理信息产业化阶段（1995）10. 地理信息系统的构成：硬件（各类计算机处理机及其输入输出和网络设备） ，软件（支持信息的采集、处理、存储管理和可视化输出的计算机程序系统） ，人员（地理信息系统所服务的对象，是地理信息系统的主人） ，数据（包括图形和非图形数据、定性和定量数据、影像数据及多媒体数据） ，方法。11. 空间实体（空间对象，地理实体）：指自然界现象不可再分的最小的单元12. 空间实体的类型：点状实体（零维 有特定位置，无长度，宽度和高度）线状实体（一维 有弯曲度，方向性特性，具有相同属性点的轨迹，有长度但无宽度和高度）面状实体（二维 有
5、面积，周长，独立性或与其他）体状实体（三维）13. 空间实体的描述形式：空间数据（概念）是指用来描述空间实体的位置，大小，形状，及分布特征诸多方面信息的数据。14. 空间数据的类型：几何数据（描述空间对象的空间特征的数据；说明在那里） ，关系数据（描述空间对象的空间关系的数据） ，属性数据（描述空间对象属性特征的数据；说明是什么）15. 空间实体描述 1 编码（区别不同的实体，包括分类码和识别码）2 位置（坐标形式给出空间对象的空间位置）3 类型（空间对象所属的实体类型或由哪些实体组成 4 行为（空间对象所具备行为和功能）5 属性（空间不可能时间与空间上关系）2 / 716. 空间关系类型：1
6、 顺序空间关系（指时间与空间上的关系）2 度量空间关系（指实体间距离关系；远近）3 拓扑空间关系（指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质）17. 拓扑关系：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18. 拓扑关系的种类：A 关联性（不同要素）B 邻接性（同类元素）C 连通性（对弧段连接的判别）D 包含性 E 方向性19. 拓扑关系的意义：A 反映空间实体间的逻辑关系 B 有利于空间要素的查询 C 可重建地理实体20. 空间数据的结构：指计算机系统中存储和管理的数据的空间数据的逻辑结构，用来抽象描述地理实体数据在空间的排列及关系；强调数据的表达实现，是数据模型
7、的具体实现。数据结构一般分为矢量数据结构和栅格数据结构。21. 矢量数据结构：通过记录坐标的方式来表示点，线，面等地理实体空间分布的一种数据组织方式。其获取方法主要有手工数字化法，手扶跟踪数字化法，数据结构转换法。22. 栅格数据结构：是以栅格数据模型或格网模型为基础的，其表达形式十分简单，即空间对象是通过规则、相邻、连续分布的栅格单元或像元表达的。它的显著特点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或数据本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。23. 矢量数据与栅格数据的比较 矢量数据结构：优点：（1）表示地理数据的精度较高；（2）严密的数据结构，数据量小；（ 3）用网络连接法能
8、完整地描述拓扑关系；（ 4）图形输出精确美观；（5 ）图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现。缺点：（1）数据结构复杂；（2）矢量多边形地图或多边形网很难用叠置方法与栅格图进行组合；（3）显示和绘图费用高，特别是高质量绘图、彩色绘图和晕线图等；（4 ）数学模拟比较困难；（5）技术复杂，多边形内的空间分析不容易实现。.栅格数据结构：优点：（1）数据结构简单；（ 2）空间数据的叠置和组合十分容易方便；（ 3）各类空间分析都很易于进行；（4 ）数学模拟方便；（ 5）技术开发费用低。 缺点：（1）图形数据量大；（2）用大像元减少数据量时，可识别的现象结构将损失大量信息；（3 ）地图输出不精美；（
9、4）难以建立网络连接关系；（ 5）投影变换花的时间多。 24. GIS 数据源的类型：A 地理数据 B 遥感数据 C 实测数据 D 调查统计数据 E 已有系统的数据 F 文本数据，多媒体数据25. 空间数据采集：是指将不同来源和不同类型的数据转化成 GIS 可以接收和处理的数据，并进行标准化和规范化的处理。这一过程通常包括数字化，规范化和数据编码几方面。26. 地理空间：物质，能量，信息的存在形式在形态，结构过程，功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续，包括大气圈，水圈，生物圈，岩石圈和土壤圈相互作用的区域。27. 地理基础的内容：地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分。统一性：统一的
10、地图投影系统，统一的地理格网坐标系统（地理参照系），统一的地理编码系统。28. 意义29. 地理投影:建立起地球椭球表面上的点与投影平面上的点之间的一一对应的数学关系30. GIS 中地图投影设计与配置的一般原则 1 所配置的投影系统与相应比例尺的国家基本图投影系统一致 2 系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数3 / 7据处理与输入输出，另一种服务小比例尺 3 所用投影以等角投影为宜 4 所用投影应与网络坐标系统相适应即所采用的网格系统（特别是一级网络）在投影带中保持完整31. 我国的原则32. 空间数据的处理33. GIS 数据的内容（类型）34. 空间元数据：地理的数
11、据和信息资源的描述信息35. 空间元数据的作用：1 用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源 2 帮助数据使用者查询所需空间信息 3 组织和维护一个机构对数据的投资 4 用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心 5 提供数据转换方面的信息36. 数据管理的几阶段：指对数据的组织，存储，检索和维护；分为 1 人工管理阶段 2 文件管理阶段 3 数据库管理阶段37. 数据库相对文件管理（特点 ）：1 数据集中控制 2 数据冗余度 3 数据独立 4 复杂的数据模型 5 数据维护38. 三种常见模型的应用：1 层次数据模型（是以记录类型为节点的有向树或森林，它把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数
12、据间的隶属关系，并采用关键字访问其中的每一个层次的每一部分）2 网络数据模型（网络数据模型将数据组织成有向图结构图，中的结点代表数据记录，连线表示不同结点之间的关系，节点间没有明确的从属关系）3 关系数据模型（是以记录组或数据表的形式组织数据，以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和交换，不分层也无指针）39. 模型用于 GIS 数据库的局限性:40. 缓冲分析：是地理空间目标的一种影响范围和服务范围；具体指在点线面实体的周围自动建立的一定宽度的多边形41. 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42. 空间分析的步骤：1 明确目的要求 2 收集准备
13、相关数据并建库 3 确定 GIS 空间分析步骤 4 输出结果43. 可视化：将符号或数据转化为直观的图形，图像的技术，它的过程是一种转换44. 空间信息化可视化的形式 1 地图 2 多媒体地学信息 3 三维仿真地图 4 虚拟现实 5 电子地图 6 动态地图45. 可视化的意义：1 可视化大大扩展了人类的视觉功能 2 海量的数据只有通过可视化变成形象才能激发人的形象思维 3 可以在人与数据，人与人之间实现图像通信，从而使人们能够观察到数据中隐含的现象；为发展和理解科学规律提供有力工具 5 可以实现对计算和编程的指引和控制，通过交互手段改变过程所依据的条件，并观察其影响46. 可视化的特点：1 可
14、视性 2 多维性 3 交互性模 拟 试 题 4 / 7一.名词解释（每题 5 分，共 20 分） 1 地理数据 2 元数据 3 信息 4 行程编码 5 地理信息系统 6 拓扑关系 7 缓冲区分析 二、简答题（每题 10 分，共 40 分） 1.地理信息系统的组成。 2.简述栅格数据及其主要编码方式。 3 空间数据库管理的方式有哪几种，各有什么优缺点？4 地理信息和空间数据的主要特征。5 地理信息系统数据源的类型有哪些？在地理信息系统中有哪些主要的数据输入方法？ 三、简述题1.在什么情况下需要用矢量与栅格的互换，如何实现？2.数据处理在地理信息系统中的作用及数据处理的主要内容。3.GIS 的构成
15、及主要功能。一、名词解释1. 地理数据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、属性特征及时态特征三部分。 2 元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。3 信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 4 行程编码：栅格数据的一种压缩编码方式，是将行或列中重复的元素进行合并，以达到减少存储和数据冗余的目的，
16、包括一维行程和二维行程5 地理信息系统：在计算机系统的支持下，对全部或部分地球表层空间的地理分布数据进行采集、存储、管理、分析、显示等的技术系统6 拓扑关系：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7 缓冲区分析：即邻近度分析，是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术，主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围二、简答题1.地理信息系统的组成。 一个完整的 GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映 GIS 的地理内容，而管理人员和用户则决定系
17、统的工作方式和信息表示方式。（1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是 GIS 的物理外壳。包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。 （2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。对于 GIS 应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。 （3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。 （4）空间数据：它是由系统的建立者输入 GIS
18、，是系统程序作用的对象，是 GIS 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。主要包括空间位置、空间关系、属性等。 5 / 72.简述栅格数据及其主要编码方式。 栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。 栅格数据的主要编码方式包括： （1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数
19、据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。 （2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 四叉树：又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元。分割的原则是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划
20、分，否则一直划分到单个栅格象元为止。 3 空间数据库管理的方式有哪几种，各有什么优缺点？空间数据库管理的方式有：文件关系数据库混合管理方式，全关系型数据库管理方式，对象关系数据库管理方式，面向对象数据库管理方式。4 地理信息和空间数据的主要特征。地理信息的主要特征有：（1）地域性，是地理信息区别于他类信息的显著标志；（2）多维性，是指同一地物具有多种不同的专题信息；（3）时序性，即地理信息具有动态性。空间数据的主要特征：（1）空间特征；（2）非结构化特征；（3）空间关系特征；（4）分类编码特征；（5）海量数据特征。5 地理信息系统数据源的类型有哪些？在地理信息系统中有哪些主要的数据输入方法？G
21、IS 数据源有：（1）地图资料；（2）影像数据；（3）遥感数据；（4）实测数据；（5）文本资料；（6）统计数据；（7）多媒体数据；（8）其它已有的非系统化的数据。数据输入方法有：（1）手工键盘输入；（2）手扶跟踪数字化仪输入；（3）扫描数字化仪输入；（4）解析测图法输入；（5）已有数字化形式数据转换。 简述空间数据误差来源与数据质量控制方法。从空间数据的形式表达到空间数据的生成，从空间数据的处理变换到空间数据的应用，在这两个过程中都会有数据质量问题的发生。（1）空间现象自身存在的不稳定性：包括空间特征和过程在空间、专题和时间内容上的不确定性。（2）空间现象的表达：数据采集中的测量方法以及量测精
22、度的选择等受到人类自身的认识和表达的影响，这对于数据的生成会出现误差。（3）空间数据处理中的误差：在空间数据处理过程中，容易产生的误差有以下几种：投影变换产生的差异；地图数字化和扫描后的矢量化处理都可能出现误差；数据格式转换中的位置差异性；数据抽象时产生的误差；建立拓扑关系过程中的位置坐标的变化；与主控数据层的匹配位移导致误差；数据叠加操作和更新产生空间位置和属性值的差异；数据集成处理产生的误差；数据的可视化产生表达上的误差；数据处理过程中误差的传递和扩散（4）空间数据使用中的误差：主要包括两个方面：一是对数据的解释过程，一是缺少文档，这样往往导致数据用户对数据的随意性使用而使误差扩散。数据质
23、量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分6 / 7别用一定的方法减少误差。空间数据质量控制常见的方法有：（1）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、绘制到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或其他比较方法。（2）元数据方法：数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以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。 三、 简述题1 在什么情况下需要用矢量与栅
24、格的互换，如何实现？当进行空间线性拓扑关系分析以及网络分析，单个实体的定义和操作和对成图精度质量要求高时，具体当进行城市分区规划、详细规划、土地管理等时用矢量数据格式，这时需把栅格数据转换为矢量数据。当进行缓冲区分析、与遥感影像或其它图像匹配处理、数据共享时，具体当进行大范围小比例尺的环境、农林等区域问题研究时，以及建立地理实体模型和进行 DEM 地形分析时，需把矢量转换为栅格。矢量转换为栅格的实现方法有：（1）内部点扩散算法；（2）复数积分法；（3）扫描法；（4）射线法；（5）边界代数算法。具体步骤是：（1）选择合理的栅格尺寸；（2）点的栅格化；（3）线的栅格化；（4）面的填充。栅格转换为矢
25、量的过程：（1）边界提取；（2）二值化；（3）细化；（4）边界跟踪；（5）拓扑关系生成；（6）去除多余点和边界光滑处理。2 数据处理在地理信息系统中的作用及数据处理的主要内容。数据处理在 GIS 中的作用：（1）将实测数据或不符合 GIS 质量要求的数据通过处理使之符合 GIS质量的要求；（2）对已有的 GIS 数据进行处理派生出新的信息。数据处理的主要内容：（1）图形编辑；（2）自动拓扑；（3）数据转换；（4）坐标转换；（5）数据压缩；（6）数据内插等。 3 GIS 的构成及主要功能。GIS 的构成：（1）系统硬件；（2）系统软件；（3）数据；（4）用户。GIS 的主要功能：（1）空间数据的
26、采集和输入；（2）空间数据的编辑与管理；（3）空间数据的处理与转换；（4）空间查询与空间分析；（5）空间数据的显示与输出。三、分析题（每题 20 分，共 40 分）1.为了完成城市道路拓宽改建分析，论述需要那些空间数据，并描述在 GIS 支持下的分析流程。利用建立缓冲区、拓扑叠加和特征提取,计算一条道路拓宽改建过程中的拆迁指标。（1）明确分析的目的和标准目的是计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的建筑面积和房产价值，道路拓宽改建的标准是：a）道路从原有的 20m 拓宽至 60m；b）拓宽道路应尽量保持直线；c）部分位于拆迁区内的 10 层以上的建筑不拆除。（2）准备进行分析的数据需要涉及两类信息，一类是现状道路图；另一类为分析区域内建筑物分布图及相关信息。（3）进行空间操作首先选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。然后将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位于拓宽区内的建筑物信息。（4）进行统计分析7 / 7首先对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于 10 层以上的建筑物，将其从选择组中去掉，并对道路的拓宽边界进行局部调整。然后对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。（5）将分析结果以地图和表格的形式打印输出。更多试题可查看 http:/
