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一、简答题

1． 己知一伐木公司，获准在某林区采伐，为防止水土流失，规定不得在河流周围1km 内采伐林木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在到了周围5km 之内。

试论述:找出符合上述条件的采伐区需要那此空间数据，并描述在GIS 支持下的操作步骤。

【答案】（1）所需要的空间数据:

①研究区的河流分布图

②林区分布图

（2）具体步骤:

①对河流分布图做等距离图（缓冲区），提取距离在1公里到5公里的区域。

②将林区分布图分成林地及非林地两类。

③将①、②处理的结构做拓扑叠置（逻辑与运算），得到可选的区域，将选择的区域及相关信息以地图和表格的形式打印输出。

2． GIS 设计的方法（5个），阶段（4个）

【答案】（1）GIS 设计的方法

①结构化生命周期法;

②由底而上法;

③快速原型法;

④面向对象的软件开发方法;

⑤“演示和讨论”方法。

（2）GIS 开发阶段

①系统调查分析

a. 需求调查与分析;

b. 可行性分析;

c. 系统分析。

②系统设计

系统设计的任务是将系统分析阶段提出的逻辑模型化为相应的实际的物理模型这是整个研制工作的核心。

③系统的维护

此阶段是把系统设计的成果付诸实施，实现能够使用的实际系统。

④系统的运行和维护

系统验收是系统实施的终结，系统维护是指在运行过程中，为适应环境和其它因素的各种变

化，保证系统正常工作而采取的一切活动。

3． 什么是虚拟现实? 它在GIS 可视化中的意义及发展前景如何?

【答案】（1）虚拟现实

也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。

（2）虚拟现实在GIS 可视化中的意义及发展前景

虚拟现实技术引入GIS 将使GIS 更具吸引力，采用虚拟现实中的可视化技术，在三维空间中模拟和重建逼真的、可操作的地理三维实体，GIS 用户在客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理、分析空间实体数据。因此，开发虚拟GIS 已成为GIS 发展的一大趋势。随着虚拟技术的发展和虚拟现实硬件价格的降低，使得开发成本低廉的虚拟现实软件包成为可能，如用户可通过VirtualGIS 软件在三维环境中观察和分析GIS 数据。KollerD 等开发的一个实时三维GIS 可使用户在编辑、分析复杂的地形数据库时产生一种临境感。

4． 什么是TIN?Grid 和TIN 在表达曲面数据的时候各有什么特点?

【答案】（1）规则格网DEM

Grid 即规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的个元素，对应一个高程值。

（2）不规则三角形DEM

TIN 不规则三角网是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中的每份三角形要求尽量接近等边形状，并保证山最近邻点构成三角形，即三角形的边长之和最小。

（3）各自的特点

①规则格网的特点

a. 可以很容易地用计算机进行处理，可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得它成为数字高程模型（DEM ）最广泛使用的格式。

b. 不能准确表示表面网格所代表的地形的结构和细部。在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余; 在不改变格网大小的情况下，又难以表达复杂地形的突变现象。规则格网的数据量通常比较大，需要进行压缩存储，牺牲了地形的细节信息。

②不规则三角网的特点

a. 减少了规则格网带来的数据冗余，同时在计算效率和表达精度方面也有其优越性;

b. 数据存储方式比规则格网复杂，与规则格网不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征。

二、论述题

5． 请结合某一GIS 平台软件，给出具体的空间操作步骤。

【答案】利用GIS 技术进行园区选址的空间操作步骤:

（1）沿A 公路产生0.8Km 宽的缓冲区;

（2）沿B 主要公路产生1.5Km 宽的缓冲区:

（3）去掉宽窄两个缓冲区重叠的部分;

（4）将河流的线段叠加到上面产生的缓冲区的结果上，使二者相交，的那些河段;

（5）在沼泽地多边形上，对上面选出的河段进行线与多边形的叠加，

河段。

（6）缓冲区中包含此河段的部分就是比较符合要求的区域。从而可以确定位于距公路适当范围内叠加的结果可以确定一些;

6． 为了完成城市道路拓宽改建分析，论述需要那些空间数据，并描述在GIS 支持下的分析流程。

【答案】利用建立缓冲区、拓扑叠加和特征提取，计算一条道路拓宽改建过程中的拆迁指标。

（1）明确分析的目的和标准目的是计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的建筑面积和房产价值，道路拓宽改建的标准是:

①道路从原有的20m 拓宽至60m ;

②拓宽道路应尽量保持直线;

③部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除。

（2）准备进行分析的数据需要涉及两类信息，一类是现状道路图; 另一类为分析区域内建筑物分布图及相关信。

（3）进行空间操作

①选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区;

②将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位于拓宽区内的建筑物信息。

（4）进行统计分析

①对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于10层以上的建筑物，将其从选择组中去掉，并对道路的拓宽边界进行局部调整;

②对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。

（5）将分析结果以地图和表格的形式打印输出。