2017年新疆师范大学地图学与地理信息系统(同等学力加试)之地理信息系统概论复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． GIS 架构体系
【答案】GIS 架构体系是指GIS 系统的组织方式，包括网络地理信息系统（Web-GIS ）、组件式GIS （Com-GIS ）, 虚拟现实GIS （VR-GIS ）、时态GIS （TGIS ）、互操作GIS 和3S 集成这几种形式。
（1）Web-GIS 采用客户端/服务器模式，客户可以向服务器请求数据、分析工具或模块，服务器或者执行客户的请求并把结果通过网络送回给客户;
（2）Com-GIS 是把GIS 的各种功能模块划分为不同类型的控件，每个控件完成各自的功能，各部分通过可视化开发工具集成形成的应用系统;
VR-GIS 是以地球系统为对象的虚拟现实技术，（3）是虚拟现实与地球信息系统结合的产物; （4）TGIS 跟踪和分析空间数据随时间的变化，描述系统随时间变化的过程;
（5）互操作GIS 解决地理数据的共享和继承、地理操作的分布和共享等需要，实现在异构环境下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相通信和协作;
（6）3S 集成由GPS , GIS 和RS 进行集成得到。
2． 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。
3． 给出“Geomatics ”一词的定义。如何理解“Geo ”和“matics ”的含义?"Geomatics ”的出现有什么意义?
【答案】（1）Geomatics 的定义
Geomatics 是指利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域
（2）“Geo ”和“matics ”的含义
Geo 是地理的意思，matics 是数据的意思。Geomatics 的出现反映了现代测绘科学、遥感和地理信息系统与现代计算机和信息科学相结合的多学科集成，以满足对空间信息要求的发展趋势。信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。
（3）“Geomatics ”出现的意义
Geomatics 反映了传统测绘科学与遥感、地理信息系统、多媒体通讯等现代计算机科学和信息科学的集成，标志着推动地球科学研究从定性走向定量、从模拟走向数字、从孤立静止走向整体动态乃至实时的信息化过程。
4． 栅格向矢量转换的方法。
【答案】栅格数据结构向矢量数据结构的转换又称为矢量化。矢量化的目的:一是将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库; 二是将栅格数据进行数据压缩，将面状栅格数据转换为由矢量数据表示的多边形边界。
（1）基于图像数据的矢量化方法
图像数据是不同灰阶的影像，通过扫描仪按一定的分辨率进行扫描采样，得到不同灰度值（0-255）表示的数据，需要进行二值化、细化和跟踪等矢量化步骤。
（2）栅格数据的矢量化方法
①在栅格数据中搜索多边形边界弧段相交处的节点位置
②从搜索出的节点里任选一个作为起始跟踪节点，顺着栅格单元属性值不同的两个栅格单元之间进行多边形边界弧段的跟踪，记录每一步跟踪的坐标，直到另一个节点为止，则完成一条边界弧段的跟踪矢量化。重复上述过程，做到所有的边界弧段都被生成。
③将跟踪得到的弧段数据连接组织成多边形，则完成了多边形栅格数据的矢量化。
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。