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一、简答题

1． 通过应用实例或实际操作过程图，说明在解决地球科学问题中，如何将地球科学知识与GIS 的应用过程进行有机结合，并讨论两者之间的相互关系。

【答案】（1）地球科学是一门研究地球资源、环境演化规律与人类社会活动之间相互作用关系的科学，它寻求人类社会与环境协同演化、持续发展的路径。现在己发展为集自然科学、技术科学与社会科学为一体，由多学科科学体系组成的边缘学科。

（2）地球科学涉及信息的组织、存储、处理及可视化表示，随着地球科学研究的不断深入，地球科学的难度将逐渐增加，地球科学单一的研究方法己不能很好地发挥作用，GIS 技术与地球科学相辅相成，相互促进，在相互联系中共同发展。

（3）以研究土壤侵蚀为例，其操作过程图如下:

2． 简述空间数据误差来源与数据质量控制方法。

【答案】（1）空间数据误差来源:

①空间现象自身存在的不稳定性

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

a. 投影变换产生的差异;

b. 地图数字化和扫描后的矢量化处理都可能出现误差;

c. 数据格式转换中的位置差异性; 数据抽象时产生的误差;

d. 建立拓扑关系过程中的位置坐标的变化;

e. 与主控数据层的匹配位移导致误差;

f. 数据叠加操作和更新产生空间位置和属性值的差异;

g. 数据集成处理产生的误差;

h. 数据的可视化产生表达上的误差;

i. 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

空间数据使用中的误差主要包括两个方面:

a. 对数据的解释过程;

b. 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。

（2）数据质量控制的方法有:

①传统的手工方法

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

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。

3． 拓扑关系的意义。

【答案】拓扑关系的意义

（1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系

不需要利用坐标或距离就可以确定一个地理实体相对于另一个地理实体的空间位置关系，并且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化

（2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。

（3）根据拓扑关系可重建地理实体。

4． 数据是GIS 系统的生命与灵魂，请问GIS 数据的误差主要有来自哪些环节，可以通过哪些途径提高空间数据的质量?

【答案】（1）GIS 数据的误差来源:

数据采集过程中（即数据源误差）、数据编辑过程中（即处理误差）、数据使用过程中。 （2）提高空间数据质量的方法:

①尽可能使用可靠的数据源;

②数据的预处理，包括对原始地图、表格数据的整理或者清绘;

③提高数字化操作人员的专业素养，可以通过增强操作人员的工作责任心来尽量减少误差;

④选用精度高的数字化设备;

⑤数据精度检查，主要检查输出图与原始图的点位误差;

⑥人工检查，对于数字化的地图数据，应打印输出样图来与原始资料进行比较检查，属于属性数据，最好是通过人工逐一比较检查。

二、论述题

5． 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。

6． GIS 的基本构成。

【答案】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。