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一、简答题

1． 叙述地理信息系统的几个主要发展阶段，它们的标志性进展及其对地理信息系统发展的影响。

【答案】（1）地理信息系统开拓期萌芽

二十世纪60年代计算机广泛应用，1963年Roger Tomlinson开创了世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统（CGIS ），Tomlinson 被誉为地理信息系统之父。

（2）地理信息系统的巩固和发展期

二十世纪70年代，计算机发展到第三代，推出了大容量直接存取设备一磁盘，而且通过计算机屏幕直接监视数字化操作，ESRI 公司开发了著名的Arc1NFo 软件，这一个阶段还先后召开了一系列地理信息的国际学术讨论会。

（3）地理信息系统技术的大发展时期

二十世纪80年代，由于第四代计算机推出，促进了地理信息系统技术提高，先后开发出了Arc1NFo 、Genqmp 、Microstation 、System9等地理信息系统基础软件，1987年美国成立了国家地理信息与分析中心（NCGlA ），地理信息系统开始用于解决全球化问题。

（4）地理信息系统普及时代

二十世纪90年代，地理信息系统被认为一种通用的地理信息技术工具被广泛应用，美国前副总统提出了“数字地球”这一概念。

（5）地理信息系统社会服务阶段

二十一世纪，地理信息系统正在走进千家万户，地理信息系统与英特网结合实现了人类社会巨大资源共享，网络GIS 移动GIS 逐渐普及。

2． 地理空间数据的基本特征。

【答案】在GIS 中，由于空间数据代表着现实世界地理实体或现象在信息世界中的映射，因此它反映的特征同样应该包括自然界地理实体向人类传递的基本信息。因此，空间数据具有二个基本特征:空间特征、属性特征及时间特征。

（1）空间特征:空间特征是指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻地理现象和过程的空间关系，包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系等。空间位置可以通过坐标数据来掐述，称为定位特征或定位数据; 空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。

（2）属性特征:属性特征是指地理现象和过程所具有的专属性质，通常包括名称、数量、质量、性质等，称为属性数据。

（3）时间特征:时间特征是指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况，称为时态数据。

3． 什么是游程编码? 游程编码的压缩效果与哪些因素有关?

【答案】（1）游程编码的含义

游程是指栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量，游程编码是逐行将相邻同值的栅格合并，记录合并后栅格的值及合并栅格的数量。

（2）影像压缩效果的因素

游程编码的目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。游程编码的压缩效果主要取决于栅格数据的性质级与原图的复杂成反比，变化多得部分有游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单压缩效率就越高。

4． 栅格结构和矢量结构各有什么特点?

【答案】（1）矢量数据结构的特点

①优点

矢量数据结构定位明显，属性隐含。有便于面向现象的数据表示，数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络分析，图形显示质量好、精度。

②缺点

数据结构复杂，软件与硬件的技术要求比较高，多边形叠合分析比较困难，显示与绘图成本比较高等。

（2）栅格数据结构的特点

①优点

栅格数据结构属性明显，定位隐含。其数据结构简单，空间分析和地理现象的模拟均比较容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析，输出方法快速，成本比较低廉。

②缺点

图形数据量大，投影转换比较困难，栅格地图的图形质量比较低些，现象识别的效果不如矢量方法。

二、论述题

5． 简述一个三维GIS , Web GIS、时态GIS 结合应用的案例。

【答案】三维GIS , Web GIS、时态GIS 结合应用的案例

（1）例如基于网络的城市规划与管理信息系统

三维GIS 提供对三维城市景观海量数据的漫游，还可对建筑物的三维剖面进行分析，如日照分析等。城市的改建与扩张反映了其时序特征，采用时序GIS （TGIS ）便可用第四维的信息反映出城市发展的动态变化过程，再通过网络技术将上述成果传播出去，在网络上实现对城市的三维漫游与查询等。

（2）在坟川地震中，对湖泊（如堰塞湖）进行的动态监测

首先运用三维GIS 技术对湖泊本身和周围环境中的地质地貌情况进行测定和分析; 运用时态GIS 技术对湖泊的形成、发展等各方面的信息进行观测和收集总结; 最后应用Web GIS技术对所搜

集、汇总的GIS 信息通过网络传输发布等，并为决策者提供辅助判断。

6． 为了更直观地向全社会展示该省12个新农村建设试点的最新建设成果，该省欲利用GIS 技术建设新农村成果网络展示系统，如果你是项目经理，请阐述该项目的建设思路，井说明需要哪些基础数据与GIS 技术做支撑。

【答案】根据GIS 产品考法与演进的过程来实施:

（1）制定开发计划

首先要对系统需要达到的系统性、安全性、稳定性、各种功能做出定位，并在经费、人员、技术、时间等配套要求进行可行性保证，形成项目计划书;

（2）需求分析

（3）GIS 系统设计

初步设计和详细设计。初步设计可分为三个子系统:新农村综合信息服务系统、新农村建设三维展示系统和新农村城市规划系统。详细设计师针对每个子系统的特殊功能，包括数据库的设计（数据的存储与管理等），系统实现的方式等;

（4）GIS 程序编码;

（5）GIS 产品的测试及运行维护

可能需要的基础数据:

①该省12个新农村建设试点的布网;

②与新农村建设相关的成果数据，包括社会经济统计数据;

③试点地区的基础地理数据，包括水文、交通、地貌、城区规划等文件;

④新农村建设的二维或者三维效果图等。

可能会用到的GIS 技术包括:WebGIS 、三维GIS , DEM 或者DTM 分析、地图可视化、各种分析方式、VR 技术等。