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一、简答题

1． GIS 产品有哪些表现形式? 各适合在什么情况下使用?

【答案】（1）按输出的载体类型分类:

①常规地图（是印刷在纸张、塑料薄膜等材料载体上的，是GIS 产品的重要输出形式） ②数字地图（一种新的以计算机为存储和显示载体的地图形式）

（2）按输出的内容和形式分类:

①全要素地形图（在内容上通常全面表达水系、地貌、植被、居民点和独立地物等地理要素，采用统一坐标系统地图投影和分幅编号，比例尺系统，以及统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例尺地形图）

②各类专题地图（突出表现一种或者几种自然或社会经济要素的地图）

③遥感影像地图（及时提供准确，综合大范围的各种资源环境数据，成为GIS 重要数据源之一）

④统计图表与数据报表

2． 空间叠置分析有哪些? 叠置分析的基本原理是什么?

【答案】（1）空间叠置分析根据所采用的数据结构的不同，分为基于矢量数据的叠合分析和基于栅格数据的叠合分析两种类型。基于矢量数据的叠合分析根据叠合对象图形特征的不同，分为点与多边形的叠合、线与多边形的叠合和多边形与多边形的叠合二种类型。基于栅格数据的叠合分析常常称为“地图代数”，包含了一系列可以进行叠合分析的计算方法。

（2）叠置分析的基本原理

置合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。

3． 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

4． 试述GIS 空间拓扑关系编辑的功能及具体的编辑算法。

【答案】（1）拓扑关系编辑的功能

拓扑数据结构最重要的特征是具有拓扑编辑的功能，拓扑编辑功能包括多边形连接编辑和节点连接编辑，前者指顺序连接组成封闭多边形一组线段的编辑，后者指顺序连接环绕某个节点所有多边形的编辑。

（2）多边形连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的多边形P 1相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的多边形P 2所处的位置;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个起始节点作为起点，顺序连接各个节点，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的节点能自行封闭，即N 1→N 2→N 3→N 1上。

（3）节点连接编辑算法

a. 从弧段文件中，找出与当前编辑的节点N 2相关的所有记录;

b. 在找出的记录中，检查当前编辑的节点N 2; 所在的位置:如果N 2处在起始节点位置，将之与处于终止节点位置的节点号相交换，同时也将该记录的多边形号位置作相应的交换; 反之，如果当前编辑的节点N 2处于终止节点位置，则该记录的所有数据项顺序不做改变;

c. 从经过代码位置转换的记录中，任取一个左多边形作为起点，顺序连接各个多边形，同样，必要时可对记录的前后顺序作调整，使得连接的多边形能首尾呼应，即:P 2→P 1→P 4→P 。

二、论述题

5． 某校GIS 制图专业的期末课程设计为制作“中国人口密度分布图”，请根据已知条设计要求写出制作的基本思路与流程。

①已知条件:

中国行政区划图线要素文件;

各省（直辖市）的实际面积，单位:万平方千米;

人口密度为每平方干米的人口数。

②设计要求:

（1）可视化要求:将人口密度划分为6个区间，不同省（直辖市）的人口密度用不同的颜色显示;

（2）管理要求:可以检索满足任意人曰密度、任意人日数据、任意实际面积的区域。

【答案】设计步骤如下:

（1）统计各省（行政辖区）的人口密度;

（2）将各省（行政辖区）的人口密度分为6个区间并设定不同的填充颜色;

（3）将中国行政区划图线要素转化为面要素;

（4）中国行政区划图区要素增加三个属性字段分别为:实际面积、实际人口、人口密度; （5）利用属性工具对“人口密度”字段进行赋值。将字段实际人口和实际面积中的属性值做除法，得出结果填充到人口密度字段中;

（6）在区编辑中，根据属性赋参数。

6． 人们常说“空间分析是GIS 的核心和灵魂”，请你发表一下你的看法。

【答案】（1）空间分析的概念

空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术。其目的在于提取和传输空间信息。

（2）空间分析在GIS 中的重要性

①空间分析是地理信息系统的主要特征。

②空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。

CAD 或者电子地图系统的主③空间分析是GIS 的核心和灵魂，是GIS 区别于一般的信息统、

要标志之一。