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一、简答题

1． GIS 中的缓冲区有点、线、面的缓冲区三种。试分别举一例说明其在地学中的应用。

【答案】（1）基于点特征的缓冲区

基于点特征的缓冲区是在点特征（如地震的震源，以及独立地物等）的周围以点为圆心、按照设定的距离为半径作的圆，相互靠近的圆可以相互重叠，以此表示点特征的影响范围或服务区域，如地震波及的范围和超市服务的区域。

（2）基于线特征的缓冲区

基于点特征的缓冲区是按缓冲距离在线的两侧作平行线，在线的端点处作半圆与平行线连接成封闭的区域。相互靠近的线的缓冲区可以相互重叠，如城市道路的噪声影响范围。

（3）基于面特征的缓冲区

基于面特征的缓冲区可以在面的外部作缓冲区，也可以在面的内部作缓冲区，同样可以在内外都生成缓冲区，如青海湖盐碱度变化对附近植被的影响范围。

2． 什么是Voronoi 图，它有哪些主要特性和用途?

【答案】（1）V oronoi 图的定义

V oronoi 图是根据离散分布的己知数据点对研究区域进行划分，使得划分成的多边形覆盖整个研究区域，形成一个V oronoi 图，且每一个多边形中仅包含一个己知的数据点。

（2）V oronoi 图的特征

①所有的V oronoi 多边形都是凸多边形。

②V oronoi 多边形的顶点是相邻已知点构成的三角形外接圆的圆心。

③所有这些外接圆的内部不包含己知点。

（3）V oronoi 图的用途

V oronoi 多边形分析常常用该已知数据点的数据来表达和分析该多边形内的所有其他数据点，

可以用于空间插值计算。

3． 空间数据库的设计有哪些主要的步骤和内容?

【答案】空间数据库的设计要经历一个由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。具体步骤和内容为需求分析、概念设计、逻辑设计及物理设计，如下:

（1）需求分析

即用系统的观点分析与某一特点的空间数据库应用有关系的数据集合;

（2）概念设计

把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来;

（3）逻辑设计

空间数据库逻辑设计的任务是把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中伟数据库管理系统所支持的数据库模型，并用数据描述语言表达出来;

（4）物理设计

数据库的物理设计指数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上加以实现，从而建立一个具有较好性能的物理数据库。

4． 阐述GIS 数据组织的主要方式以及它们的特点。

【答案】（1）GIS 数据组织的主要方式

GIS 数据组织的主要方式包括矢量数据结构和栅格数据结构。

①矢量数据结构是矢量模型的数据结构。矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。

②栅格数据结构是基于栅格模型的数据结构。栅格数据结构是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元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。

（2）矢量和栅格数据结构的特点

①矢量数据结构的特点

a. 栅格数据的优点

数据结构简单; 空间叠加分析方便，有利于各空间组合分析; 数据模拟便捷; 适合大比例尺。 b. 栅格数据的缺点

缺少空间实体的定量准确数据; 缺少结构信息拓扑关系; 输出图像质量不高; 网络分析困难; 不适合做不连续的数据处理。

②栅格数据结构的特点

a. 矢量数据的优点

数据精度高，更新方便; 数据存储空间小，信息量大; 数据输出精度高方便快捷; 具有拓扑数据结构，有利于进行拓扑分析; 适合各种比例尺。

b. 矢量数据的缺点数据结构复杂，矢量化工作麻烦; 图形叠加复杂绘图成本高，耗时。

二、论述题

5． 第二次全国土地调查于2007年7月1日启动，在此次调查中，我国全面应用了3S 技术，请简述3S 技术在全国第二次土地调查中的应用。

【答案】3S 技术是土地调查的核心技术。在土地利用现状调查和土地变更调查的基础上，利用航空、航天遥感和计算机等现代化技术，对现有的土地利用调查成果进行全面更新。

3S 技术在全国第二次土地调查中的应用:

（1）利用遥感技术，可以对上地利用现状进行大范围的核查和更新，能够快速及时知道上地利用变化等信息; 能够对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理、分析。遥感影像图在外业调查中的应用:

①利用遥感正射影像图作为工作底图开展外业调查时，可用遥感正射影像图与符合要求的土地利用数据库图件进行套合，经修正后，提取并勾划出变化信息，作为更新调查外业工作底图;

②也可参考土地详查图件将未发生变化的各种界线和属性等调查内容，依据影像直接转绘到土地更新调查工作底图上，实地核实确认;

③同时也可利用遥感正射影像图直接作为工作底图进行全野外调绘

（2）GPS 具有定位的高度灵活性和高精度、快速度、提供3维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点，己成为获取现势空间数据的重要手段，广泛应用于资源调查和空间定位数据的采集。

（3）GIS 是3S 系统中处理数据和管理数据的“管家”

GIS 一般能够接收GPS 接收机发送的GPS 数据，然后对数据进行处理，如通过投影变换将经纬度坐标转换为GIS 数据所采用的参照系中的坐标，最后进行各种分析分析和辅助决策。

6． 描述GIS 在电子政务中的应用与作用，并举例说明。

【答案】GIS 在电子政务中的应用与作用:

（1）GIS 是电子政务信息资源的空间定位平台

①应用

电子政务旨在为政府机关建设一套用于对政治、经济和社会发展进行综合业务管理和分析辅助决策的工具。

②作用

政务办公业务综合资源数据库是电子政务建设的核心。政府办公业务综合资源数据库所涉及的信息是多方面的，既需要政府办公自动化（OA ）和政府管理信息系统（MIS ）中的大量政务数据、统计数据和专题数据，更需要政务GIS 的空间地理基础数据; 其中，地理基础数据是政务数据、统计数据和专题数据的信息载体和定位基础。

（2）GIS 可以为电子政务提供空间辅助决策平台

①应用

在电子政务建设过程中，统计型政务管理信息系统，一般只能用于事物处理、综合业务管理和非空间分析决策。

②作用

政务GIS 与电子政务的融合能实现对非空间数据的空间定位、空间分析和空间辅助决策，即不仅能确定客观实体是什么，还能确定客观实体的地理位置和空间分布规律; 通过空间数据挖掘，可以获得新的信息和知识，从而有助于提高政府决策的科学性和时效性。

（3）GIS 可以为电子政务提供可视化工具

一般统计型管理信息系统难以提供丰富多彩的图形、图像显示工具，而政府GIS 则可在符号系统和动态多媒体系统的支持下，通过模拟地图、电子地图、多媒体系统、三维仿真和虚拟现实技术等实现对政府机关综合业务管理和空间辅助决策的可视化表达，从而提高工作效率。