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一、简答题

1． 试以格网DEM 数据为数据源，提取山丘地区的山顶高程信息。

【答案】（1）以地表单元网格四个顶点的高程的平均值作为该单元的平均高程。

（2）地表单元网格顶点的高程与研究区域内最低点高程之差的平均值为该单元的相对高程。

（3）高程变异是反映地表单元网格顶点高程变化的指标，数字高程模型包括平面位置和高程数据两种信息，可以直接在野外通过全站仪或GPS 等进行测量，也可通过航空影像和遥感影像获得。具体采用何种数据源和相应的生产工艺，一方面取决于数据源的可获得性，另一方面也取决于数字高程的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等技术来源。

2． 地理信息系统有哪几个主要部分组成? 它的基本功能有哪些? 试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较其异同点。

【答案】（1）系统组成

地理信息系统，一般包括系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

①系统硬件

用以存储、处理、传输和显示空间数据和地理信息系统。

②系统软件

用于执行GIS 功能的各种操作。

③空间数据

它具体描述地理实体的属性特征、空间特征。

④应用人员

包括开发人员和最终用户。

⑤应用模型

应用模型是GIS 生命力的重要保证。

（2）系统功能

①数据采集与编辑功能包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。

②数据的存储和管理功能

地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。

③数据处理和变换

包括数据变换、数据重构、数据抽取。

④空间查询与空间分析功能

包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析、数字高程模型的建立、地形分析等。

⑤二次开发和编程功能

用户可以在自己的编程环境中调用GIS 的命令和函数，或者GIS 系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。

⑥应用功能

包括资源管理、区域规划、国土监测和辅助决策等。

（3）基础GIS 软件

①功能分类表

a.ArcGIS

ArcGIS 包括ArcReader 、ArcView 、ArcEditor 及Arc1NFo 四个产品。ArcReader 用来浏览、查询PMF 数据文件; ArcView 提供了全面的制图、数据使用、分析以及简单的数据编辑和空间处理工具; ArcEditor 除了包括了ArcView 中的所有功能之外，还包括了对Shapefile 和Geodatabase 的高级编辑工能，此外ArcEditor 还具有管理存储在Microsoft SQL Server Express 中ArcSDE Geodatabase 的能力; Arclnfo 是一个全功能的旗舰式GIS 桌面产品，扩充了ArcView 和ArcEditor 的高级空间处理功能，还包括传统的Arc1NFo Workstation应用程序。

b.GeoMedia

AGeoMedia 应用空间数据仓库技术，便于建立地理空间目标的自动综合，实现多进程、多线程、内存缓冲、快速索引、数据的完整性、一致性、分布性、并发控制、安全与恢复等特性; 内嵌关系数据库引擎，用户建立的GIS 数据库与其它系统可以进行实现真正的数据共享和交流; GeoMedia 实现丁多源数据的无缝集成，可以将多个GIS 数据源的数据直接读取。

3． 请简述平面控制网和高程控制网在GIS 中的作用。

【答案】（1）平面控制网的作用

平面控制网用以确定物体在地球上的平面位置，通常是地理经纬度坐标。利用平面控制网，可以确定大地基准面和大地坐标系，对GIS 空间数据分析功能具有很大的推动作用。

（2）高程控制网的作用

高程控制网是利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供地形信息。高程控制网是大地控制网的一部分，用水准测量方法建立。

4． 举例说明点与多边形，线与多边形，多边形与多变形的叠置分析的用途，并图示表示多边形与多边形叠置中Intersect 与Union 。

【答案】（1）点与多边形叠置分析的用途

点与多边形的叠合是通过确定一个点状空间特征中的点落在另一个多边形空间特征中的哪一个多边形内，以便为每个点赋予新的多边形属性。例如，利用城市点位数据与行政区多边形数据相叠合，可以用来确定城市所在的省份。

（2）线与多边形叠置分析的用途

线与多边形的叠合是通过确定一个线状空间特征中的线经过另一多边形空间特征中的哪个多边形，以便为线赋予新的多边形属性。例如，当为了确定一条高速公路在各个行政区内的里程数时，就需要将道路线状数据与行政区划多边形数据相叠合。

（3）多边形与多边形叠置分析的用途

多边形与多边形的叠合是指将两个不同的多边形空间特征数据相重叠，产生新的多边形特征数据，用以解决地理变量的多准则分析、区域多重属性的分析、地理特征的动态变化分析，以及图幅要素更新、区域信息提取等。多边形与多边形的叠合包括Union 、Intersect 、Identity 、Erase 、Update 五种叠合方式。

（4）例图

图2 Union叠合分析的示意图

图3 Intersect叠合分析的示意图

二、论述题

5． 简述如何利用等高线数据生成三维景观。（可借助任意工具型GIS 软件描述）

【答案】借助MAPGIS6。x 软件来描述利用等高线数据生成三维景观的步骤

（1）利用“输入编辑”模块中的等高线自动赋值，对等高线文件赋子高程值;

（2）单击“处理点线”菜单下“线数据高程点提取”命令，设置好参数后，单击“确定”按钮; 既可以生成Grd 数据，也可以生成Tin 数据;

（3）单击“GRD 模型”菜单下“离散数据网格化”命令，单击对话框中的“文件换名”按钮，保存生成的Grd 数据;

（4）单击“文件”菜单下“打开二角剖分文件”命令，如左图，打开上步生成的Grd 数据“TmpGrid 。GRD ”;

（5）单击“Grd 模型”菜单下“格网立体图绘制”命令:TIN 数据:单击“Tin 模型”菜单下“快速生成三角剖发网”命令，系统提示是否保存Tin 数据，单击“是”按钮，生成的Tin 数据。

6． 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。

【答案】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