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地理信息系统试卷出题 2025-8-12
一、填空
1、GIS的基本功能：数据采集功能、数据编辑与处理、数据存储、组织与管理功能、空间查询和空间分析功能
2、地理信息系统的基本特征：数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力。
3、地理空间分析的三大基本要素：空间位置、属性、 时间。
4、信息具：有客观性、适用性、可传输性、共享性等特征。
5、图像分辨率是表示景物信息的详细程度。
6、空间数据模型可以归结为概念、逻辑数据模型和物理数据模型三个层次。
7、空间数据类型概括起来主要有五种即：地图、影像数据、属性数据、地形数据、元数据。
8、可视化的一般原则包括符号运用、颜色运用、注记运用、图面配置、制图内容安排。
9、拓扑数据结构包括 索引式结构、双重独立编码结构、链状双重独立编码结构等。（4 P88）
10、链状双重独立编码结构中主要有四个文件 多边形文件、弧段文件、弧段点文件、点坐标文件。（P92）
11、确定栅格单元属性取值的方法有 中心点法、面积占优法、重要性法、百分比法。（P95~96）
12、完全栅格数据组织的3种基本组织方式为 基于象元、基于层、基于面域。（P96）
13.线性四叉树叶节点的编号需遵循一定的规则，这种编号称为地址码，它隐含了叶节点的 位置 和 深度 信息。（P99）
14.数据库领域中最常用的数据模型有 层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。（P114）
15.矢量数据管理方式有 文件-关系数据库混合管理、全关系管理、对象关系数据库管理。（P118）
16.图幅一般对应一块区域，常见的分幅方式有 标准分幅和区域分幅。(P125)
17.为提高海量空间数据库的管理效率，GIS必须建立强有力的 空间索引 和 查询 机制。（P 127）
18.空间索引方式有 对象范围索引、格网索引、四叉树空间索引、R树和R+树空间索引。（P129~132）
19.为了保证四叉树能不断地分解下去，要求栅格数据的栅格单元必须满足 2n ×2n的条件.（P99）
20.R树空间索引是按 包含实体的矩形 来确定，树的层次表达了 分辨率 信息。（P132）
21.索引式拓扑数据结构采用 树状索引 以减少数据冗余并间接增加领域信息。（ P88）
22.较常用的空间数据结构是 矢量数据结构、栅格数据结构、矢量-栅格一体化数据结构。（P86）
23.空间数据组织分为 图幅数据组织、空间数据的图库管理、属性数据组织。（P125~128）
24.空间数据采集的流程：选择数据源、确定采集方法、数据编辑与处理、数据入库。(P138)
25.地理信息系统的数据采集包括：空间数据采集、属性数据的采集。(P143)
26.数据源根据数据的获取方式可分为：地图数据、遥感影像数据、实测数据、共享数据、其他数据。P138~139)
27.卫星定位系统的定位原理：测距交会。(P145)
28.数据重构主要包括：数据结构转换和数据格式转换。（P163）
29.数据转换的内容有空间数据、属性数据、拓扑信息、以及相应的元数据和数据描述信息。（P166）
30.属性数据分为三大类分别是社会环境、自然环境和资源与能源。（P151）
31、矢量数据压缩常用的方法主要是：间隔取点法、垂距法和偏角发、分裂法。（P175）
32.地理信息网络服务的内容：地理数据的分发、制图服务、查询分析与辅助决策服务、基于位置的服务。（P353~355）
33.栅格数据重采样的方法 最邻近象元法、双线性插值法 、双三次卷积法。（P162~163）
34.移动IP的特性有：扩展性、可靠性、安全性。(P342)
35.GPS三个组成部分是：卫星、控制系统和用户。(P145)
36.空间数据查询的方式主要有两大类， 即 属性查图形 和 图形查属性 。
37.最简单的属性查询是 查找 。
38.空间关系查询包括 拓扑关系查询 和 缓冲区关系查询 。
39.拓扑关系查询可分为 邻接关系查询、包含关系查询、关联关系查询。
40.空间方位的描述可分为 定量描述 和 定性描述 。
41. 属性查询又分为简单的属性查询 和 基于SQL语言的属性查询。
42.在实际的应用中，经常要用最大内接圆、 最小外接圆和最小凸包等常见的图形来概括描述复杂的面状物体。
43、 GIS基本的空间分析有：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析和网络分析
44、 网络组成的点状要素：障碍、拐角点、节点、中心、站点
45、 缓冲区基本分为：点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区
46、 GIS的核心是空间分析
47、 叠置分析按操作形式可分为：图层擦除、交集操作、图层合并
48、 窗口分析的三个要素：中心点、分析窗口的大小与类型、运算方式
49、 网络分析分为：路径选择、最佳选址、资源分配和地址匹配
50、基本地形因子包括斜坡因子、面积因子、体积因子、面元因子
51、地形特征点主要包括山顶点、凹陷点、脊点、谷点、鞍点、平地点
52.分级是对数据进行加工处理的一种重要方法，通过分级可以把数据划分成不同的级别，体现数据自身的特征，为应用研究及专题制图提供基础。
53.模式分级分为等间距分级、分位数分级、等面积分级、标准差分级、自然列点法分级等。
54.数据分析通常包括探索阶段和证实阶段。
55. 空间数据具有 空间依赖性 和 空间非均质性。
56 .分布形态可以从两个角度考虑，一是 数据分布对称程度另一个是数据分布集中程度。
57.反映属性数据集中特性的参数有：变量在各组出现或发生的次数称为频数和各组频数与总频数之比，频率、反映了数据取值的集中位置的平均数、以概率为权值的加权平均数的数学期望、以及中数和众数。
58.为了把GIS地理数据中的统计数据用专题地图的形式表示出来，通常需要对统计数据进行分类和分级。分类和分级的方法很多，在统计数据处理中经常用到的算法是系统聚类法和最优分割分级法。
59.空间分析是空间分析的主要手段。
二、选择（下列各题有且只有一个正确答案，请根据题干选择）
1、以下投影方式中不属于几何投影的是（D）
A、方位投影 B、圆柱投影 C、圆锥投影 D、多圆锥投影
2、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（B）
A、扫描仪 B、绘图仪 C、数字化仪 D、键盘
3、空间信息输出方式不包括（C）
A、屏幕显示 B、矢量绘图 C、影像输出 D、打印输出
4、下列哪项不是地理信息系统输出产品类型（D）
A、地图 B、图像 C、统计图表 D、立体图
5、下列哪个不属于色彩在地图制作中的属性（B）
A、色相 B、色调 C、色值 D、彩度
6、哪种不属于专题地图表现方式（D）
A、点位符号法B、定位图表法C、线状符号法 D、点状符号法
7、常用的立体透视显示不包括下列哪种（D）
A、立体等高线模型 B、三维线框透视模型 C、地形三维表面模型 D、三维剖面模型
8、下列哪个不属于虚拟现实系统的基本特征（B）
A、交互性 B、真实感 C、沉浸感 D、想象力
9、下列哪个不是运用符号表达空间对象时要注意的是（B）
A、符号的定位B、符号的大小 C、视觉差异性 D、易读性
10、下列不属于球面坐标系统的是（D）
A、天文地理坐标系 B、大地地理坐标系 C、空间直角坐标系 D、高斯坐标系
11、要制作1：10万土地利用图，选择（A）地图投影
A、高斯—克吕格投影 B、横轴墨卡托投影 C、兰勃特等角投影 D、多圆锥投影
12、空间关系不包括（C）
A、拓扑空间关系
B、度量空间关系
C、逻辑空间关系
D、顺序空间关系
13、下列不属于数据概念模型的是D）
A、对象模型 B、网络模型 C、场模型 D、栅格数据模型
14.下列各数据结构中不属于栅格数据结构的是（ C ）（P93~103）
A.游程长度编码结构 B.四叉树结构
C.镶嵌数据结构 D.影像金字塔结构
15.十进制Morton码可以使用栅格单元的行列号计算（先将十进制行列号转换成二进制数，进行“位”运算操作，行、列号二进制数两两交叉得到以二进制表示的MD码，再将其转换为十进制数），也可由MD码反求栅格单元行列号。对于8*8栅格单元，十进制MD码为24的栅格单元行列号为（ B ）（P99~100）
A.第3行第2列 B.第2行第4列
C.第3行第4列 D.第3行第5列
16.在不同的商业化软件中，属性文件组织方式各不相同，下列哪种方式不属于属性数据组织（ B ） （P128）
A.与工作层对应的组织方式 B.与工作区对应的组织方式
C.与地物类对应的组织方式 D.与工作层对应和与地物类对应的混合方式
17.有一5×5栅格单元如下图示，请给出图示标注方形阴影区域的块状编码结果（ A ） （见课件第四章第36~37页）

A.（2，2，2，2） B. (1，1，2，2)

C. (3，3，2，2) D. （2，2，3，2）
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18.有一7×7的栅格单元如下图，找出其中的现状地物并写出其链码编码（D（课件第四章第38~39页）

注：8个基本方向东方为0，其他顺时针依次为1，2，3，4，5，6，7。

A. 0; 1,2,5,7,5,6,7 B.5; 2,2,7,6,7,5,7

C.1; 2,3,6,7,7,5,7 D.5; 2,2,1,2,1,3,1

0
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19.下列编码是用游程长度编码的结果，其中错误的是（ D ）（P97~98或课件第26~28页）

A. A，2，B，5 B. D，2，A，5

C. A，2，B，3 D.A，1，C，3，A，5
A
A
B
B
B
A
C
C
C
A
D
C
C
A
A
D
D
C
A
A
D
D
A
A
A
20 ＿＿为解决存储在关系数据库中的空间数据与应用程序之间数据接口问题。（ A ）(P124)
A.空间数据引擎 B.空间数据组织 C.四叉树空间索引 D.R树空间索引
21.下列栅格结构编码中，具有可变分辨率和区域性质的是＿＿ （ D ）
A.直接栅格编码 B.链码 C.游程编码 D.四叉树编码
22.广义距离的一般形式为：dij（q）=[∑（xli-xlj）q]1/q式中：i，j代表物体i和物体j；
则q=1时称为（B）
A.欧氏距离B.曼哈顿距离C.契比雪夫距离
23. 质心量测可用于： （ABC ）
A．宏观经济分析B．市场区位选择C．跟踪地理分布的变化D．区域人口的计算
24. 下列有关空间度量的说法中不正确的是（B）
A．距离的量算与度量空间的介质有关，匀质空间的简单距离的表达式不能用于计算度量空间为非匀质的距离。
B．在进行线头物体的量处时，为提高计算精度，折中的先点方案是在曲线的拐弯处减少点的数回，以达到计算允许精度要求。
C．质心是描述地理对象空间的一个重要指标，通常定义为一个多边形的几何中心。
D．矢量表示的多边形可以形成完美的圆形。
25. 下列哪一种统计量能反映数据集中趋势（C）
A.方差 B.偏度 C.众数 D.标准差
26、 下列不属于矢量数据的叠置分析的是（A）
A 点与线叠置 B 点与多边形叠置 C多边形与多边形叠置 D 线与多边形叠置
27、下列选项不属于分析窗口形状划分的类型是（B）
A 矩形窗口 B 三角形窗口 C 圆形窗口 D 扇形窗口
28、 以下不属于路径分析的是（B）
A静态最佳路径 B N条最佳路径分析 C 动态分态技术 D N条最短路径分析
29、大型水库兴建引起的搬迁问题一般采用哪种空间分析技术？（B）
A 叠置分析 B 缓冲区分析 C 窗口分析 D 网络分析
30、GIS区别与其他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
31、下列不属于DEM构筑模型的一般内容和过程的是（D）
A、采用合适的空间模型构造空间结构和属性域函数
B、在空间结构中进行采样，构造空间域函数
C、利用空间域函数进行分析
D、采用合适的数字模型构造空间结构
32、对同一幅地图而言矢量结构与栅格结构相比＿＿ （ A ）(P104)
A.图形精度高 B.图形精度低 C.图形精度相当 D.无法比较
三、判断（下列各题所述正确的打“√”，错的打“×”）
1.常规四叉树只存贮叶节点的信息，包括叶节点的位置、深度和本节点的属性或灰度值。 （ × ） （P99）
2.矢量数据结构严密，冗余度小，数据量小，拓扑关系清晰，但投影变化实现困难。（ × ）（P104）
3.采用关系数据库与文件混合管理模式的传统GIS数据库系统技术，在应用上取得一定成功，但总体上无法达到数据库技术冗余度、独立性等要求。 （ √ ） （P124）
4.图库管理是海量空间数据管理的需要，是大型GIS 软件的必备功能，其管理效率是衡量GIS软件优劣的重要指标之一。 （ √ ） （P127）
5.SQL语言集数据查询、定义、操纵、控制功能于一体，能很好地满足数据操作要求，高度结构化，是一个通用的、综合的、功能极强同时又简洁易学的关系数据库语言。 （ × ）（P134）
6.栅格数据结构的显著特点是：定位明显，属性隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身。（ × ） （P94）
7.栅格数据包括航空遥感影像数据和DEM数据；矢量数据则包括各种空间实体数据（图形和属性数据）（ √）(P116)
8.在双重独立式数据结构中，节点与节点或多边形与多边形之间为关联关系，节点与线段或者多边形与线段之间为邻接关系。（ × ） （课件第三章第21页）
9.在链状双重独立编码结构中，当多边形含有“洞”时，此“洞”的面积为负，并在总面积中减去，其组成的弧段号前也冠以负号。（√）（P92）
10.在金字塔结构中，结构最顶层存储分辨率最高的数据，相反，最底层存储分辨率最低的数据。（ × ）（P103）
11数据转换过程中数据格式的不一致实质上是空间数据模型的定义不一致。（ √ ）（P167）
12、 把图像目标的空间细节在图像中可分辨的尺寸称为图像的空间分辨率。（×）
13、 场模型通常用于具有连续空间变化趋势的现象，对象模型一般用于具有明确边境和独立地理现象。（√）
14、 地图上的拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形，并且图形关系变化的性质。（×）
15、 矢量——栅格数据模型是一种以栅格为基础的数据模型。（√）
16.在地理信息系统中，对于凡是具有网状结构特征的地理要素，都存在节点、弧度和多边形之间的拓补结构 （√）
17.周长是面状地物的最基本参数（x）
18.定量描述仅仅用于方位角比率量表。（x）
19.曲率反映曲线的总体特征。（x）
20.最简单的属性查询是查找（√）
21. 数据的空间统计学研究的基础是空间对象间的相关性和非独立的观测，它们与距离有关，并随着距离的增加而变化。 （√）
22. 常用的基本统计量主要包括：最大值、最小值、级差、均值、中值、总和、众数、种类、离差、方差、标准差、变差系数、峰值和偏度等。 （√）
23. 一般的我们可以用偏度来测定数据分布集中程度，用峰度来测定数据分布对称度（╳）
24. Moran’sI是我们常用的分析空间处相关的参数，它的值可以为负值。（√）
25. 对于用规则栅格表示的面善域际策略路由选择，它的外部周长及一定区域面积都是由栅格单元分辨率和栅格个数所决定（√）
26、 栅格数据的叠置分析分为点与多边形叠置、线与多边形叠置、多边形叠置（╳）
27、 叠置分析中被叠置的要素层面必须是基于相同的坐标系统、基准面相同的、同一区域的数据（√）
28、 在多边形的叠置分析中通常会产生破碎多边形，这是由于数字化过程中的误差造成的（√）
29、 在叠置分析中，要对属性进行一定的操作，注解属性能作为输入的属性值（╳）
30、 地图比例尺的含义，具体指的是图上长度与地面之间的长度比例。（√）
四、名词解释
1.空间数据结构：空间数据结构是指对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式，是空间数据逻辑模型的具体实现。 （P86 结合课件）
2.三维边界表示法：通过指定定点位置、构成边的顶点以及构成面的边来表示三维物体的方法被称为三维边界表示法。 （P111）
3.空间索引：空间索引就是指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。 （P129）
4.影像金字塔结构：在统一的空间参照下，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。（P103）
5.元数据：是关于数据的数据，在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。（ P185）
6.地图数字化：地图数字化是指根据现有纸质地图，通过手扶跟踪或扫描矢量化的方法，生产出可在计算机上进行存储、处理和分析的数字化数据。（P146）
7、地理信息系统：地理信息系统是十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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
8、拓扑关系：是指图形在保持连续状态下的变形、缩放、旋转和拉伸等但图形关系保持不变的性质。
9. 空间数据查询：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。
10. 缓冲区：缓冲区是根据数据库中的点、线、面地理实体，自动建立其周围一定宽度范围的多边形，来表征特定地理实体对邻域的影响范围。
11. 曲率：曲线切线方向角相对于弧长的变化率。
12. 弯曲度：曲线长度与曲线两端点定义的线段长度之比
13空间分析
空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息的提取、表达和传输的功能，是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功能特征。
14、缓冲区分析
缓冲区分析是研究根据数据库的点线面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形实体，从而实现数据结构在水平方向上得以扩展的信息的分析方法。
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，高程数据常常采用绝对高程。
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。
16、 流域：每一个河流或每一个水系都从一部分陆地面积上获得不给，这部分陆地面积就是河流或水系的流域，也就是河流或水系的集水区。
17、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，高程数据常常采用绝对高程。
18. 直方图：指对采样数据按一定的分级方案（等间隔分级、标准差分等）进行分级，统计采样点落入各个级别中的个数或占总采样数的百分比，并通过条带图或柱状图表现出来。
19. 变量聚类分析：是将一组数据点或变量，按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类。
20. 基台值：当采样点间的距离h增大时，半变异函数r(H)从初始的块金值达到一个相对稳定的常数时，该常数值称谓基台值。
21 变程：当半变异函数的取值由初始的块金值达到基台值时，采样点的间隔距离称为变程。
五、简答
1、地图投影的实质 ：按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标与地图上相对应的平面直角坐标之间一一对应的函数关系
2、空间实体的基本特征：空间位置特征 属性特征 时间特征 空间关系特征
3.实体数据结构有哪些优缺点？ (P88)
答：优点：编码容易，数字化操作简单和数据编排直观。
缺点：①相邻多边形的公共边界要数字化两遍，造成数据冗余存储，可能导致输出的公共边界出现间隙或重叠. ②缺少多边形的领域信息和图形的拓扑关系.③岛只作为一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系.
4.栅格数据编码有什么特点？(第四章课件43页)
答：栅格数据编码的特点为：①离散的量化栅格值表示空间对象.②位置隐含,属性明显.③数据结构简单,易于遥感数据结合,但数据量大.④几何和属性偏差.⑤面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系.
5.什么是空间数据库？它有什么特点？ （P115~116）
答：空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合，是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总和。
特点：①数据量特别大.②不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据（即描述地理要素空间分布位置的数据，且这两种数据之间具有不可分割的联系）.③数据应用广泛（如：地理研究，环境保护，土地利用和规划，资源开发，生态环境，市政管理，道路建设等）.
6.空间数据的基本特征有哪些？ （P116~117）
答：①空间特征②非结构化特征③空间关系特征④多尺度与多态性⑤分类编码特征⑥海量数据特征
7.属性数据编码一般要基于哪几个原则？（P158）
⑴编码的系统性和科学性.⑵编码的一致性和唯一性.⑶编码的标准化和通用性.
⑷编码的简洁性.⑸编码的可扩展性.
8.简述格网索引的基本思想及查询方式和建立该索引应注意的问题。（P130）
答：⑴格网索引的基本思想就是将研究区域用横竖线条划分成大小相等或不等的格网，记录每一个格网所包含的空间实体。⑵用户进行空间查询时，首先计算出查询对象所在格网，然后再在该网格中快速查询所选空间实体，这样就加速了空间索引的查询速度。⑶建立格网索引应注意所划分的格网数不能太多，否则索引表本身太大而不利于数据的索引和检索。
9、如何对服务区进行选址？
首先对若干候选点或方案进行资源分配方案
其次对每种选址的方案的资源分配或服务区划分结果，计算这些方案中所有参与运行的链的网络运行的花费的总和或平均值
再次比较各种方案选择上述花费的总和或平均值最小的方案即满足条件的选择
10、简述曲率因子提取算法的基本原理？
答：a、在DEM数据的基础上，根据其离散的高程数值，把地表模拟成一个连续的曲面，从微分几何的思想出发，模拟曲面上每一点所处的垂直于和平行于水平面的曲线，利用曲线曲率的求算方法推到得出个个曲率因子的计算公式。利用公式求算出每一点的曲率值，的关键在于确定式中各个参数的值，在DEM中球算高程的微分分量有一套独特的算法，最常用的是三阶反距离平方权差分。
b. 地形起伏度，地形表面粗糙度与地表切割深度等地形因子是描述和反应地形表面较大区域内地形的宏观特征，在较小的区域内并不具备任何地理和应用意义。
.空间统计分析的主要分析内容？
答：（1）基本统计量（2）探索性数据分析（3）分级统计分析（4）空间插值（5）空间回归（6）空间分类
11.构建正态QQPlot分布图的通用过程？
答：①首先对采样值进行排序；②计算出每个排序后的数据的累积值；③绘制累计值分布图；④在累积值之间使用线性内插技术，构建一个与其具有相同累积分布的理论正态分布图，求出对应的正态分布值；⑤以横轴为理论正态分布值，竖轴为采样点值，绘制样本数据相对于其标准正态分布值的散点图。
12.可以通过哪几种方式来实现离群值寻找？
答：（1）利用直方图查找利群值（2）用半变异/协方差函数云图识别利群值（3）用Voronoi图查找局部利群
13.空间内插中整体内插并不常用的原因有哪些？
答：①整体内插函数保凸性较差②不容易得到稳定的数值解释③多项式系数物理意义不明显④解算速度慢且对计算机容量要求较高⑤不能提供内插区域的局部地形特征。
14.数据分级的应用目的？
答：一是为了分级后，图面制图效果好，有利于用户读图：二是用不同的分级方法来突出显示制图区域内不同的地貌特征。
15.空间数据分析的一般过程？
答：（1），建立分析的目的和标准 （2），准备空间操作的数据 （3），建立空间分析操作 （4），准备表格分析的数据 （5），进行表格分析 （6），结果的评价和理解 （7），如有必要，改进分析 （8），产生最终的结果图和表格报告。
16.数据分析的根本目的是什么？我们在进行数据分析时应遵循哪些原则？
答：数据分析的根本目的在于区分数据集中个体的差别，分析统计的过程就是区别个体性质的过程。分组的原则是：（1）科学性原则 （2）完整性原则 （3）实用性原则 （4）美观性原则
17.分析统计的方法有哪些？
答：（1）按使用分级方法的多少可分为单一分级法和复合分级法
（2）按级差是否相等可分为等值分级法和不等值分级法
（3）按确定级差的方法可分为自定义分级法和模式分级法
六、论述题 （P98~99）
1、你是如何理解地理信息系统的概念的，在地理信息系统中数据和信息有什么区别和联系？
答：a、地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。其基本内涵是：（1）GIS的物理外壳是计算机化的技术系统（2）、GIS的对象是空间数据即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体和地理现象 （3）GIS的技术优势在于它的空间数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。（4）GIS与测绘学和地理学有着密切的联系，GIS=G+IS即GIS是空间数据和属性数据的综合体。
b、数据是客观事物的属性、数量、位置以及其相互关系的抽象表示（包括数字、文本以及某种意义上相对独立的符号），随载荷它的物理设备的形式而改变。未经处理的地理事实。
信息是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的改变而改变。是数据经过了某种程度的选择、组织、是为特定目的所做的准备。
信息与数据是不可分离的。数据是信息的表达，信息是数据的内涵。数据本身并没有意义，数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
2、比较并叙述矢量数据结构与栅格数据结构各自的优缺点。
矢量数据结构 优点：①数据结构严密，冗余度小，数据量小；②空间拓扑关系清晰，易于网络分析；③面向对象目标的，不仅能表达属性编码，而且能方便地记录每个目标的具体的属性描述信息；④能够实现图形数据的恢复、更新和综合；⑤图形显示质量好、精度高。
缺点：①数据结构处理算法复杂；②叠置分析与栅格图组合比较难；③数学模拟比较困难；④空间分析技术上比较复杂，需要更复杂的软、硬件条件；⑤显示与绘图成本比较高。
栅格数据结构 优点：①数据结构简单，易于算法实现；②空间数据的叠置和组合容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析；③各类空间分析、地理现象模拟较为容易；④输出方法快速简便，成本低廉。
缺点：①图形数据量大，用大象元减数据量时，精度和信息量受损失；②难以建立空间网络连接关系；③投影变化实现困难；④图形数据质量低，地图输出不精美。
3、四叉树数据结构属于哪种空间数据结构？其编码方法的基本思想是什么？ （P98 ）
答：（1）四叉树数据结构是一种对栅格数据的压缩编码方法。其基本思想是将一幅栅格数据层或图像等分为4部分，逐块检查其格网属性值或灰度。如果某个子区的所有格网值都具有相同的值，则这个子区就不再继续分割，否则还要把这个子区再分割成4个子区：这样依次分割，直到每个子块都只含有相同的属性值或灰度值为止。
⑵简要概括四叉树编码的优缺点 （课件第四章第34页）
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，而不需表示许多细节的部分则分级少，分辨率低，因而既可精确表示图形结构又可减少存贮量；
③栅格到四叉树及四叉树到简单栅格结构的转换比其它压缩方法容易；
④多边形中嵌套异类小多边形的表示较方便。
缺点：
转换的不定性，用同一形状和大小的多边形可能得出多种不同的四叉树结构，故不利于形状分析和模式识别。
⑶图示为一8×8栅格单元，画出其四叉树分割图，并根据所建树给出阴影区域的二进制地址码和栅格值。
（注：四叉树分割每层四个等分区分为四个子象限按顺序为左上、右上、左下、右下）
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答案：见课本99页四叉树分割图（答案：阴影部分地址码：100101 栅格值：0010）

4、空间数据插值是进行数据外推的基本方法，从内插点的颁范围来看，我们常用的内插方法有哪些？在实际测量中，我们应如何正确看待这几种内插方法？
答：从内插点的分布范围来看，内插方法分为整体内插，局部内插和逐点内插法。各种内插方法在不同的地貌地区和不同采点方式下有不同的误差，具体选择时要考虑每种方法的适用前提及优缺点，同时考虑应用的特点，从内插精度、速度、计算量竺方面选取合理的方法，一般说来，大范围内的地形比较复杂，用整体内插法若选取参考点个数较少时，不足以描述整个地形，而若选用较多的采样点则内插函数晚出现振荡，很难获得稳定解，因此在空间曲面内插中通常不采用整体内插法，相对于整体内插，分块内插能较好地保留域际策略路由选择细节，并通过块间一定重叠范围保持内插曲面的连续性。分块内插方法的一个主要问题是分块大小的确定，另一个问题是要求解复杂的议程组，应用起来较为不便，逐点内插方法计算简便，应用比较灵活，是较为常用的一类空间内插方法，逐点内插方法的主要问题是内插点邻域的确定，它不仅影响到空间插精度，也影响到内插速度。
简述格网DEM分析的主要应用。
（1）地形曲面拟合：DEM最基础的应用是求DEM范围内任意点的高程，在此基础上进行地形属性分析。由于已知有限个格网点的高程，可以利用这些格网点高程拟合一个地形曲面，推求区域内任意点的高程。
（2）立体透视图：绘制透视立体图是DEM的一个极其重要的应用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态，非常直观。人们可以根据不同的需要，对于同一个地形形态作各种不同的立体显示，更好地研究地形的空间形态。
（3）通视分析：通视分析有着广泛的应用背景。典型的例子是观察哨所的设定、森林中火灾监测点的设定、无线发射塔的设定等。通视问题可以分为五类：a）已知一个或一组观察点，找出某一地形的可见区域；b）欲观察到某一区域的全部地形表面，计算最少观察点数量；c）在观察点数量一定的前提下，计算能获得的最大观察区域；d）以最小代价建造观察塔，要求全部区域可见；e）在给定建造代价的前提下，求最大可见区。根据问题输出维数的不同，通视可分为点的通视，线的通视和面的通视。
（4）流域特征地貌提取与地形自动分割：是进行流域空间模拟的基础技术。主要包括两个方面：a）流域地貌形态结构定义，定义能反映流域结构的特征地貌，建立格网DEM对应的微地貌特征；b）特征地貌自动提取和地形自动分割算法。
（5）计算地形属性：DEM派生的地形属性数据可以分为单要素属性和复合属性二种。前者可由高程数据直接计算得到，如坡度因子，坡向。后者是由几个单要素属性按一定关系组合成的复合指标，用于描述某种过程的空间变化，这种组合关系通常是经验关系，也可以使用简化的自然过程机理模型。
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