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一、简答题

1． 地理信息系统可应用于哪些领域? 根据你的了解论述地理信息系统的应用和发展前景。

【答案】（1）地理信息系统的应用领域

地理信息系统广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

①资源管理

主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源（如土地、森林、草场）分布、分级、统计、制图等问题。

②资源配置

GIS 在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。

③城市规划和管理

空间规划是GIS 的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。

④土地信息系统和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS 技术可以高效、高质量地完成这些工作。

⑤生态、环境管理与模拟

区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

⑥应急响应

解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

⑦商业与市场

商业设施的建立要充分考虑其市场潜力，地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS 功能进行决策和分析。

（2）地理信息系统的发展前景

随着地理信息科学的发展，地理信息系统的应用领域将不断扩展，横向和纵向协调发展，GIS 的空间分析能力将大人提高。

2． 试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么?

【答案】（1）GIS 的基本分析功能

①叠合分析

叠合分析通过将同一地区若干个不同数据层相叠合，不仅建立新的空间数据，而且能将输入的属性数据予以合并。

②缓冲区分析

缓冲区分析是在点、线或面等不同实体周围建立一定宽度的缓冲多边形，以确定不同地理要素的空间邻近性或其影响范围。

③数字地形分析

数字地形是地理信息系统中地形起伏的数字化表达和存储形式，其中，数字高程模型是常见的一种数字地形。

（2）分析功能与应用模型的区别和联系

①联系

地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。

②区别

应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此，要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要把如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。

3． 栅格数据和矢量数据的优缺点？栅格数据主要分析方法有哪些？

【答案】（1）栅格数据和矢量数据的优缺点

（2）栅格数据主要分析方法

栅格数据的空间分析主要包括空间聚类、空间聚合、叠置分析等内容。

①空间聚类分析:是根据预先设定的聚类条件，从栅格数据中将所有符合标准的区域输出到图上，不符合条件的区域为空白。

②空间聚合分析:根据空间分辨率和分类表，进行数据类别的合并与转换，以实现空间地域的

兼并。空间聚合的结果是将较复杂的类别转换为较简单的类别，并且常以较小比例尺的图形输出。

③空间叠置分析:栅格叠置分析和矢量多边形叠置分析一样，是求两组或两组以卜空间图形的交集。但是多边形叠置分析得到的是合成多边形，而栅格叠置分析得到的是合成的数据串。

4． 空间数据中的几何数据是什么? 请说明它与属性数据的关系。

【答案】空间数据中的几何数据是指实体或现象的空间位置或现在所处的地理位置，一般以坐标数据表示。

几何数据和属性数据相对于时间来说，常常呈相互独立的变化，即在不同的时间，空间位置不变，但是属性类型可能己经发生变化，或者相反。因此可以不断更新属性数据来体现实体或现象的时时特征，同时也可反映实体或现象的变化规律和变化特征。而几何数据又说明了属性数据发生的地理位置及其存在的意义。

5． 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Voronoi 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Voronoi 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。

6． 根据你的了解，阐述地理信息系统的相关学科及关联技术，并就地理信息系统基础理论的建立和发展问题，发表你的意见和观点。

【答案】（1）与其他相关学科系统间的关系

①GIS 与地图学

GIS 是以地图数据库（主要来自地图）为基础，其最终产品之一也是地图，因此它与地图有着极密切的关系。GIS 是地图学理论、方法与功能的延伸，它们都是空间信息处理的学科，地图学强调图形信息传输，而GIS 则强调空间数据处理与分析，地图学与GIS 之间的联系是通过地图可视化工具与他们的潜力来增强GIS 的数据综合和分析能力。

②GIS 与一般事务数据库

GIS 离不开数据库技术。数据库技术主要通过属性来管理和检索，但一般没有空间概念，能够处理空间数据。

③GIS 与计算机地图制图

计算机地图制图技术的发展对GIS 的产生起了促进作用，又反过来为地图GIS 制图提供了现