地理信息系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)試題及答案

一、填空(20×0。5′）1．GIS的應(yīng)用功能有（:1）（、2）、(3）、（4）2．拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與spaghetti結(jié)構(gòu)相比，拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是:(1）一個多邊形和另一個多邊形之間沒有空間坐標(biāo)重復(fù)，這樣就消除了。（2）和分開存儲，有利于諸如包含相連等查詢操作。3．空間數(shù)據(jù)壓縮處理中，對矢量復(fù)雜曲線壓縮常用的方法有:（1）、(2）、(3）4．面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的基本概念有：(1)、（2）、（3）5．變量篩選分析方法有：(1）、（2）、（3）6．GIS應(yīng)用模型根據(jù)表達(dá)的對象的不同,將模型分為:（1)、(2）、（3）7．系統(tǒng)分析基本思想是從觀點(diǎn)出發(fā),通過對事物進(jìn)行分析和綜合，找出各種可行方案，為系統(tǒng)設(shè)計提供依據(jù).得分二、判斷，對的，在后面括號里打“∨”，錯的，在后面括號里打“×”（4×1′）１．矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)之一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單。閱卷人（）２．柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)之一是圖形顯示質(zhì)量好，精度高.(）３．點(diǎn)內(nèi)插精確的方法之一是有限差分法。（）４．關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn)之一是易于理解、更新和擴(kuò)充。(）得分三、名詞解釋(4×5′）1.GIS2.DTM閱卷人3.空間數(shù)據(jù)編碼4.地學(xué)可視化得分

四、分別寫出下圖層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型、關(guān)系模型.(10′）閱卷人 2a I

b 3ec II 5f1d4地圖M及其空間要素I、II說明：1． I為張三所有,面積125。2，為林地為李四所有,面積43.5,為麥地2．邊a、b、c、d、e、f邊長分別為30、22、16、25、16、14、173．結(jié)點(diǎn)1、2、3、4、5的坐標(biāo)分別為：（26。7，23。5）、（28。4，46.5）、（46。1，42.5）、（31.3，45.5）、（68.4，38.7）得分五、求端點(diǎn)V1到V7的最短路徑。（8′)閱卷人V533V2V6123V11332V43V721V34V8得分六、簡答題(3×8′）１．GIS與計算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別?２．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計有哪幾個典型步驟?閱卷人３．地理信息標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容？得分七、論述題（2×12′）1．闡述GIS發(fā)展的主要態(tài)勢。2．如何確定P-中心問題？一、1．（1）資源管理、(2）區(qū)閱卷人域規(guī)劃、(3）國土檢測、（4）輔助決策2．重復(fù)線、拓?fù)湫畔ⅰ⑴c空間坐標(biāo)3．（1）間隔取點(diǎn)法、（2）偏角法/垂距法、（3）德普拉斯法(Doglas-Penken）4．（1）對象、（2）消息、（3)類5．（1)主成分分析法、（2）主因子分析法、（3）關(guān)鍵變量分析法6．（1）理論模型(數(shù)學(xué)模型）、（2）經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀ⅲ?）混合模型7．系統(tǒng)二、1．(×）2.（×）3.（∨)4.（×)1地理信息系統(tǒng)既是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)又是跨越地球科學(xué)、信息科學(xué)和空間科學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。其技術(shù)系統(tǒng)由計算機(jī)硬件、軟件和相關(guān)的方法過程所組成，用以支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。2．是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字表述。3指將空間數(shù)據(jù)分類結(jié)果,用一種易于被計算機(jī)和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程.4是科學(xué)計算可視化與地理科學(xué)結(jié)合而成的概念,是關(guān)于地學(xué)數(shù)據(jù)的視覺表達(dá)與分析，包括地圖可視化，地理可視化和GIS可視化。四、（1)層次模型MI IIa b c d c e f1 2 2 3 3 4 4 1 3 4 3 5 5 4 （2）網(wǎng)絡(luò)模型MI IIa b c d e f1 2 3 4 5（3）關(guān)系模型①關(guān)系1：多邊形關(guān)系多邊形編號（P＃）III②邊界關(guān)系（E）多邊形編號(P#)IIIIIIIIII③邊界與節(jié)點(diǎn)關(guān)系（E）邊號（E＃）abcd

農(nóng)戶（O)面積（A)地物特征(F）張三１２５．２林地李四４３．５麥地邊號(E＃）邊長a30b22c16d25c16e14f17起結(jié)點(diǎn)號(BN)終結(jié)點(diǎn)號（EN)12233441e35f45④結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)系(C）結(jié)點(diǎn)號（N#)xy126。723。5228.446。5346.142.5431.345.5568。438.7五、第一步、距離矩陣V1V2V3V4V5V6

V1V2V3V4V5012∞∞∞∞∞10333∞∞∞2302∞∞∞4∞32023∞3∞3∞203∞∞∞∞∞3301∞∞∞∞∞∞101∞∞43∞∞10第二步、最短路經(jīng)搜索（Dijkstra)確定起點(diǎn)標(biāo)定V1標(biāo)定V2標(biāo)定V3標(biāo)定V4標(biāo)定V5第三步、結(jié)論

V1V2V3V4V50(∞)(∞)(∞)(∞)(∞)(∞)(∞)0(1)(2)(∞)(∞)(∞)(∞)(∞)01(2)(4)(4)(∞)(∞)(∞)012(4)(4)(∞)(∞)(6)0124(4)(7)(∞)(6)01244(7)(∞)(6)01244(7)(7)(6)01244(7)76回溯法得出結(jié)論各結(jié)點(diǎn)依次為:V1、V3、V8、V7六1.計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展有著深刻的影響。（1）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)主要設(shè)計用于存儲、管理和查詢非空間的屬性數(shù)據(jù)，并具備一些基本的統(tǒng)計分析功能，它是現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分之一,它所具有的功能是地理信息系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)操作功能的重要組成部分,但是，一般DBMS在處理間數(shù)據(jù)時缺乏空間分析能力。地理信息系統(tǒng)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系(2）計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD）提供了數(shù)據(jù)輸入、顯示與表達(dá)的軟件與方法。(3）計算機(jī)圖形理論是現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)的技術(shù)理論之一，計算機(jī)圖形學(xué)提供了圖形處理、顯示的軟、硬件以及技術(shù)方法。（4）人工智能的發(fā)展給地理信息系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步也帶來了積極的影響,雖然目前地理信息系統(tǒng)還沒有充分利用人工智能的各種技術(shù),但它提供了智能化技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)與方法。(5）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展則為地理信息系統(tǒng)的構(gòu)件化技術(shù)的形成提供了新的機(jī)遇,為使地理信息系統(tǒng)發(fā)展成為社會信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分奠定了基礎(chǔ).2．（1）需求分析；(2）概念設(shè)計；(3）邏輯設(shè)計；(4）物理設(shè)計3．（1）統(tǒng)一的名詞術(shù)語內(nèi)涵；(2）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集原則；（3）統(tǒng)一的空間定位框架；（4）統(tǒng)一的空間分類標(biāo)準(zhǔn)；（5）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)；（6）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)（7）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄格式；(8）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)質(zhì)量含義七、１．發(fā)展態(tài)勢：(從以下幾方面論述）（1）GIS已成為一門綜合性技術(shù)；GIS已經(jīng)成為IT產(chǎn)業(yè)的重要組成部分;GIS與GPS、RS即“3S"集成系統(tǒng)，而且與CAD、多媒體、通信、因特網(wǎng)、OA、VR等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成綜合的信息技術(shù)。GIS成為一門綜合技術(shù)的另一顯著標(biāo)志是其自身和支持功能的不斷完善，體現(xiàn)在：GIS信息規(guī)范共享措施的建立；多源數(shù)據(jù)無縫集成和融合技術(shù)；開放式GIS的構(gòu)建；GIS空間模型及體系的建立等。（2）GIS產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁;由于GIS是一項(xiàng)21世紀(jì)信息時代，關(guān)系國家綜合競爭實(shí)力的高新技術(shù)，因此GIS及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展日益受到各國普遍關(guān)注.90年代全球GIS產(chǎn)業(yè)以每年15％-40%的速度增長，成為信息產(chǎn)業(yè)中市場前景十分廣闊又相對獨(dú)立的新興產(chǎn)業(yè)。(3）GIS網(wǎng)絡(luò)化已構(gòu)成當(dāng)今社會的熱點(diǎn);因特網(wǎng)的迅速發(fā)展為GIS技術(shù)發(fā)展提供一次良機(jī)，Web以HTTP(超文本傳輸協(xié)議）為信息通信協(xié)議，采用B/S結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。方便在網(wǎng)上進(jìn)行地理空間分析、查詢、預(yù)測、推理等。極大拓展GIS的功能。(4）地理信息科學(xué)( Geoinformatics)的產(chǎn)生和發(fā)展。隨著研究的深入，地理信息科學(xué)概念逐漸形成，Goodchild在1992年提出它的定義：地理信息科學(xué)主要研究在應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)對地理信息進(jìn)行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，如數(shù)據(jù)的獲取和集成、分布計算、地理信息的認(rèn)知和表達(dá)、空間分析、地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地理數(shù)據(jù)的不確定性及其對地理信息系統(tǒng)操作的影響、GIS的社會實(shí)踐等.地理信息科學(xué)的提出是GIS技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展到一個相當(dāng)水平后的必然要求，但它作為一個新興的分支學(xué)科，其科學(xué)理論和方法還處于初級階段，學(xué)科體系尚未健全,它有三部分構(gòu)成：地球信息機(jī)理是其研究主體，地理信息技術(shù)是其研究手段，全球變化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展是其主要研究領(lǐng)域。2．（1）P-中心問題是要在m個候選點(diǎn)中,選P個供應(yīng)點(diǎn)，為n個需求點(diǎn)服務(wù)，并使得從服務(wù)中心到需求點(diǎn)之間的總距離（或時間、費(fèi)用）為最小。P—中心問題描述為：min()并滿足保證每個需求點(diǎn)都被服務(wù)和服務(wù)中心的數(shù)量限定為P個.上述兩個約束條件是為了保證每個需求點(diǎn)僅受一個供應(yīng)點(diǎn)服務(wù),并且只有P個供應(yīng)點(diǎn).式中：i，n分別為需求點(diǎn)的位置和數(shù)量；j,m為候選點(diǎn)的位置和數(shù)量；P為要確定服務(wù)中心的數(shù)量；w為需求點(diǎn)i的需求量；di為需求點(diǎn)i到服務(wù)點(diǎn)j的距離。并且ijyi≥xij，?i，?j只有第j個中心被選中時，需求點(diǎn)i才能分配到該中心；yi=0或1，?j任何一個候選點(diǎn)被選中時為1;否則為0；x=0，?,?j需求點(diǎn)有中心j服務(wù)時為1；否則為0。iji(2）P—中心問題可用線性規(guī)劃方法求得全局性的最佳結(jié)果，但由于計算量及內(nèi)存需求量巨大，在實(shí)際應(yīng)用中常用一些啟發(fā)算法來逼近或求得最佳結(jié)果，著名的有Teitz-Bart算法.其主要步驟:①先選P個候選點(diǎn)作為起始供應(yīng)點(diǎn)集P：C1,C2，C3，…,CP。②將所有的需求點(diǎn)分配給它們最臨近的t供應(yīng)點(diǎn)，使其距離最短。計算總的加權(quán)距離為B。t③從未被選取的候選點(diǎn)集中選一候選點(diǎn)C。④對P中的每個供應(yīng)點(diǎn)C用C替換之,并b計算其總量加權(quán)距離的變化△b。t j b j⑤如果用C