| 山 西 师 范 大 学 2006——2007 学 年 第 一 学 期 期 末 考 试 试 题 （卷） | 密 封 线 密 封 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 密 封 线 | 山西师范大学期末考试试题（卷） 2006—2007学年第一学期 院系： 城环学院 专业： 地理科学 考试科目：地理信息系统 试卷号： A卷 | |||||||||
| 题 号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 七 | 八 | 总分 | ||
| 分 数 | |||||||||||
| 评卷人 | |||||||||||
| 复查人 | |||||||||||
| " 一、填空题（20分，每空1分） 1、GIS应用人员包括_____________________和_____________________。 2、GIS的主要应用功能有_____________________、_____________________、国土监测、_____________________等。 3、在获取栅格数据过程中，如果一个栅格分布有几种空间地物可以采用_____________________、_____________________和_____________________等方法来确定该栅格单元的属性值。 4、E-R模型中，实体间的联系可以分为________________、_____________和多对多的联系（M：N）三种类型。 5、按照Goodchild提出的空间分析框架，空间分析方法可以分为____________________和_____________________两种类型。 6、在进行空间缓冲区分析时，通常要将研究的问题抽象为____________________、___________________和____________________三类因素来进行。 7、空间网络中，具有从链上接受或发送资源能力的结点所在地称为__________。 8、空间网络中最主要的类型有__________________和__________________网络。 9、空间数据的拓扑关系包括：_____________________，_________________和拓扑包含。 二、选择题（20分，每题2分） 1、关于矢量数据结构的优点，以下说法错误的是：（ ） A、面向现象的数据表示； 、有利于网络分析 C、数据结构紧凑、冗余度低 D、适合于叠加分析 2、以下方法获取的数据不是矢量数据的是（ ） A、跟踪数字化 、扫描矢量化 C、解析测图仪 、透明格网采集 3、应用型地理信息系统中，应用层次最高的是（ ） A、空间决策支持系统 、空间事务处理系统 C、空间管理信息系统 、以上都一样 | |||||||||||
A、美国 、加拿大 、中国 、澳大利亚
5、设A为假，B为真，C为假，下列布尔代数运算为真的是（ ）
A 、A、A AND (B OR C)
C、(、((NOT A) AND NOT B) XOR C
6、下列设备不属于GIS输出设备的是（ ）
A、手扶跟踪数字化仪 、绘图仪 、显示器 、打印机
7、下列哪款软件属于国产GIS软件（ ）
A、M、S、A、AutoCAD
8、地理信息系统比地图优越的功能有（ ）
a.不仅有平面信息，还有三维立体的信息
b.有很便捷的检索功能和大容量的信息库
c.可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等获得更新的信息
d.不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息
A、ab B、bc C、bcd D、abcd
9、GIS开发设计过程中，数据库的建立是在（ ）阶段中完成的。
A、系统运行和维护 、系统实施 、系统设计 、系统分析
10、以下选项中，不属于我国基本比例尺地形图的是（ ）
A、1：5万地形图 、1：10万地形图 、1：20万地形图 、1：25万地形图
三、名词解释（15分，每题3分）
1、地理信息； 2、矢量数据结构； 3、地学模拟模型；
4、空间网络障碍； 5、生命周期设计法
四、简答题（25分，每题5分）
1、为什么说拓扑关系对地理信息系统的数据处理和空间分析有重要的意义？
2、建成一个系统后，如何对系统进行评价？
3、简述GIS的发展过程。
4、简述DEM及其主要的应用领域。
5、GIS实现空间查询有哪四种方法？
五、分析题（10分）
请用“Dijkstra 算法”计算出以下网络图中V2—V6 间的最短路径长度，求出最短路径，用矩阵表示求解过程。
六、论述题（10分）
试述地理信息系统设计的一般流程。
院系：_____________ 专业：_______________ 班级：_________ 学号：___________ 姓名：_____________
| 山 西 师 范 大 学 2006——2007 学 年 第 一 学 期 期 末 考 试 试 题 （卷） | 密 封 线 密 封 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 密 封 线 | 山西师范大学期末考试试题（卷） 2006—2007学年第一学期 院系： 城环学院 专业： 地理科学 考试科目：地理信息系统 试卷号： B卷 | |||||||||
| 题 号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 七 | 八 | 总分 | ||
| 分 数 | |||||||||||
| 评卷人 | |||||||||||
| 复查人 | |||||||||||
| " 一、填空题（20分，每空1分） 1、在进行空间缓冲区分析时，根据主体对邻近对象作用性质的不同，一般可采用__________________、__________________和__________________三种不同的分析模型。 2、空间网络中，装卸资源的结点所在地称为______________________。 3、GIS的属性数据分为____________________和____________________两种形式，前者用以表述地理实体的定量特征，后者用以表述地理实体的定性特征。 4、GIS硬件主要有___________________、___________________和_____________________。 5、传统的数据模型主要有_____________________、_____________________和_____________________三种。 6、投影转换的方法主要有：_____________________、_____________________和数值变换等三种。 7、E-R模型为数据库分析设计人员提供了__________、_______________和_____________三种主要的语义概念。 8、数据地面模型分析主要有________________的自动提取、______________的自动分类和___________________的绘制和分析。 二、选择题（20分，每题2分） 1、关于栅格数据结构的优点，以下说法错误的是（ ） A、数据结构简单； 、叠合分析容易实现 C、图形数据量小 、便于空间分析和地理现象模拟 2、以下选项中不属于应用型地理信息系统的设计阶段的是（ ） A、系统分析 、系统设计 、系统实施 、系统安装 3、在GIS空间数据中，把非空间数据称为：（ ） A、关系数据 几何数据 、统计数据 、属性数据 4、点和线的功能具有明显的等级特征，这种等级既不容颠倒，也不容穿插，这种网络类型是（ ） A、道路型 、树型 、环网型 、交错型 | |||||||||||
A 、A、C AND (A OR B)
C、(、(A ANDB) XOR (B OR C)
6、下列设备不属于GIS输入设备的是（ ）
A、键盘； 、扫描仪
C、手扶跟踪数字化仪 、显示器
7、下列软件中，不属于GIS软件的（ ）
A、S、M、A、ArcView
8、河道组成的网络是最典型的（ ）
A、树型网络 、道路型网络 、环网型网络 、交错型网络
9、一般说来在系统开发过程中，工作量最大的阶段是（ ）
A、系统运行和维护 、系统实施 、系统设计 、系统分析
10、我国基本比例尺地形图中，采用等角圆锥投影的是（ ）
A、1：10万地形图 、1：100万地形图
C、1：50万地形图 、1：25万地形图
三、名词解释（15分，每题3分）
1、栅格数据结构； 2、数据高程模型（DEM）；3、空间网络；
4、数据压缩； 5、专家系统
四、简答题（25分，每题5分）
1、简述GIS的发展过程。
2、地理信息系统设计有哪两种主要方法，各有什么优缺点？
3、什么是专题图？MapInfo能做哪些类型的专题图？
4、地理信息系统的基本功能有哪些？
5、什么是缓冲区分析？举例说明缓冲区分析在GIS中的应用。
五、分析题（10分）
请用“Dijkstra 算法”计算出以下网络图中V1—V4 间的最短路径长度，求出最短路径，用矩阵表示求解过程。
六、论述题（10分）
如何评价地理信息系统的优劣与成败。
| 山 西 师 范 大 学 2006——2007 学 年 第 一 学 期 期 末 考 试 试 题 （卷） | 密 封 线 密 封 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 密 封 线 | 山西师范大学期末及评分标准 2006—2007学年第一学期 院系：_城环学院_ 专业：_地理科学 _ 考试科目：_地理信息系统 试卷号： A卷 |
| 一、填空题（20分，每空1分） 1、系统开发人员、GIS技术的最终用户 2、资源管理、区域规划、辅助决策 3、中心点法、长度占优法、面积占优法 4、1对1（1：1）、1对多（1：N） 5、产生式分析、咨询式分析 6、主体、邻近对象、作用条件 7、中心 8、道路型、树型 9、拓扑邻接、拓扑关联 二、选择题（20分，每题2分） 1、D、D、A、B 、C 6、A、B、D、B、C 三、名词解释（15分，每题3分） 1、地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。 2、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。 3、地学模拟模型：是应用计算机、数字模拟技术综合分析的方法来模拟许多地理过程或现象，例如气候变迁、沙漠化过程、土地退化过程等，使得受几个因素的共同影响，要经过若干年才能完成的地理过程，采用计算机模拟模型，只需几分钟就能得出类似的结果，为资源开发、国土整治、水土保持等提供依据。 4、空间网络障碍：指资源不能通过的结点，如被破坏的桥梁和禁止通行的关口等。它是惟一不表示任何属性的元素； 5、生命周期设计法：如果系统设计按照系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护等四个阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务然后按照一定的准则顺序开发实施这种方法被称为生命周期设计法。 四、简答题。（25分，每题5分） 1、为什么说拓扑关系对地理信息系统的数据处理和空间分析有重要的意义？ 答：（1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化；（2分） （2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。（1.5分） （3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。（1.5分） |
答：系统评价，是指从技术和经济两个大的方面对所设计的地理信息系统进行评定。基本做法是将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了系统设计时所预定的效果。（2分）然后对下列各项进行逐一审议和考核：（3分）
（1）系统效率 （2）系统可靠性 （3）可扩展性
（4）可移植性 （5）系统的效益
3、简述GIS的发展过程。
答：（1）GIS是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新的技术；
（2）20世纪70年代是GIS的巩固发展时期；
（3）80年代是GIS的突破性发展阶段；
（4）90年代是GIS应用的大发展阶段；
（5）当前，GIS正向着集成化、产业化和社会化发展方向迈进。
评分标准：每项1分，适当展开可得满分。
4、简述DEM及其主要的应用领域。
答：DEM是数据高程模型的简称，是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。（2分）其主要应用有：（3分）
（1）地形因子的自动提取；
（2）地表形态的自动分类；
（3）地表形态的自动分类。
评分标准：主要应用要适当展开方能打满分。
5、GIS实现空间查询有哪四种方法？
答：（1）基于关系查询语言扩充的空间查询方法；
（2）可视化空间查询方法；
（3）基于自然语言的查询方法
（4）超文本查询
五、分析题（10分）
请用“Dijkstra 算法”计算出以下网络图中V2—V6 间的最短路径长度，求出最短路径，用矩阵表示求解过程。
答：V2——V6的最短路径长路为6，经由的路径为V2→V4→V3→V1→V6。（1分）具体过程如下表所示：
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 | ||
| V1 | 0 | 6 | 2 | ∞ | ∞ | 1 | ∞ | ∞ | |
| V2 | 6 | 0 | ∞ | 2 | ∞ | ∞ | ∞ | 2 | |
| V3 | 2 | ∞ | 0 | 1 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | |
| W= | V4 | ∞ | 2 | 1 | 0 | 3 | ∞ | ∞ | ∞ |
| V5 | ∞ | ∞ | ∞ | 3 | 0 | 3 | ∞ | ∞ | |
| V6 | 1 | ∞ | ∞ | ∞ | 3 | 0 | 4 | ∞ | |
| V7 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | 4 | 0 | 2 | |
| V8 | ∞ | 2 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | 2 | 0 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 | |
| 确定起点 | (∞) | 0 | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) |
| 标定V2 | (6) | 0 | (∞) | (2) | (∞) | (∞) | (∞) | (2) |
| 标定V4 | (6) | 0 | (3) | 2 | (5) | (∞) | (∞) | (∞) |
| 标定V3 | (5) | 0 | 3 | 2 | (5) | (∞) | (∞) | (∞) |
| 标定V1 | 5 | 1 | 3 | 2 | (5) | (6) | (∞) | (∞) |
| 标定V5 | 5 | 1 | 3 | 2 | 5 | (6) | (∞) | (∞) |
| 标定V6 | 5 | 1 | 3 | 2 | 5 | 6 | (10) | (∞) |
六、论述题（10分）
试述地理信息系统设计的一般流程。
答：应用型地理信息系统的设计，大致可以分为四个主要阶段，即系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护，各阶段完成的主要内容和主要任务是：
（1）系统分析 系统分析的基本思想是从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行方案，为系统设计提供依据。它的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。（2分）
（2）系统设计 系统设计分为两方面即总体设计和详细设计。
总体设计又称为逻辑设计，其任务是根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，说明它们在整个系统中的作用与相互关系，以及确定系统的软硬件配置，规定系统采用的技术规范，并作出经费预算和时间安排，以保证系统总体目标的实现。总体设计的主要内容包括：用户需求、系统目标、总体结构、系统配置、数据库设计、系统功能、经费和管理。（2分）
详细设计又称为实际设计，其任务是根据总体设计方案确定的目标和阶段开发计划，紧密结合特定的硬件、基础软件和规范标准，进行子系统和数据库的详细设计，用于具体指导系统的开发。这一阶段的主要内容包括：子系统设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计。（2分）
（3）系统实施 系统实施是在系统设计的原则指导下，按照详细设计方案确定的目标、内容主方法，分阶段、分步骤完成系统开发的过程。这一阶段的主要内容包括：系统硬件和软件的引进及调试、系统数据库建立、应用管理系统的开发、系统测试和联调、系统验收和鉴定。（2分）
（4）系统运行和维护 系统运行和维护是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。系统维护主要包括软件的维护和硬件的维护。（2分）
| 山 西 师 范 大 学 2006——2007 学 年 第 一 学 期 期 末 考 试 试 题 （卷） | 密 封 线 密 封 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 密 封 线 | 山西师范大学期末及评分标准 2006—2007学年第一学期 院系：_城环学院_ 专业：_地理科学 考试科目：_地理信息系统 试卷号： B卷 |
一、填空题（20分，每空1分） 1、线性模型、二次模型、指数模型 2、站点 3、数字型、字符型 4、GIS主机、GIS外部设备、GIS网络设备 5、层次模型、网状模型、关系模型 6、正解变换、反解变换 7、实体、联系、属性 8、地形因子、地表形态、地学剖面 二、选择题（20分，每题2分） 1、C 2、D 3、D 4、B 5、C 6、D 7、C 8、A 9、A 10、B
三、名词解释（15分，每题3分） 1、栅格数据结构：指将空间分割成有规则的网格，在各个网格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、数据高程模型（DEM）：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。 3、空间网络：网络是由点、线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。 4、数据压缩：从所取得的数据集合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。 5、专家系统：是研究模拟人类专家的推理思维过程，将领域专家的知识和经验，以知识库的形式存入计算机，系统可以根据这些知识，对输入的原始事实进行复杂的推理，并作出判断和决策，从而起专门领域专家的作用。 |
1、简述GIS的发展过程。
答：（1）GIS是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新的技术；
（2）20世纪70年代是GIS的巩固发展时期；
（3）80年代是GIS的突破性发展阶段；
（4）90年代是GIS应用的大发展阶段；
（5）当前，GIS正向着集成化、产业化和社会化发展方向迈进。
评分标准：每项1分，适当展开可得满分。
2、地理信息系统设计有哪两种主要方法，各有什么优缺点。
答：有两种方法：生命周期设计法和原型化设计法。（1分）
生命周期严格按系统分析、系统设计、系统实施和系统运行与维护等四个阶段进行，便于开发工作的组织管理。缺点是：系统开发过程比较长，新系统实际效果的可见性差，来自最终用户的反馈比较迟，不容易把握用户需求的变化。（2分）
原型化设计法能使用户更积极参与新系统的设计和实现，能使开发人员及时获得用户的反馈意见，能更快的看到系统的实际效果，能使系统开发的风险降到最低限度。但，当用户对于新系统的功能需求十分明确时，系统设计可直接采用生命周期法，以利于开发经费和开发时间的控制。（2分）
3、什么是专题图？MapInfo能做哪些类型的专题图？
答：专题图是突出表示一种或几种自然或社会经济现象的地图。它主要由地理基础和专题内容两部分组成。（2分）
MapInfo能制作的专题图有：范围专题图、值专题、饼状图、直方图、等级符号图和点密度图。（3分）
4、地理信息系统的基本功能有哪些？
答：（1）数据采集与编辑
（2）数据存储与管理
（3）数据处理与变换
（4）空间分析和统计
（5）产品制作与显示
（6）二次开发和编程
评分标准：写对要点得3分，适当展开可给满分。
5、什么是缓冲区分析？举例说明缓冲区分析在GIS中的应用。
答：空间缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。它是地理信息系统重要的和基本的空间操作功能之一。
评分标准：答对概念2分，举例3分
五、分析题（10分）
请用“Dijkstra 算法”计算出以下网络图中V1—V4 间的最短路径长度，求出最短路径，用矩阵表示求解过程。
答：V1——V4的最短路径长路为6，经由的路径为V1→V7→V8→V5→V4。（1分）具体过程如下表所示：
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 | ||
| V1 | 0 | 5 | ∞ | ∞ | ∞ | 2 | 2 | ∞ | |
| V2 | 5 | 0 | 1 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | |
| V3 | ∞ | 1 | 0 | 1 | ∞ | ∞ | 6 | ∞ | |
| W= | V4 | ∞ | ∞ | 1 | 0 | 1 | ∞ | ∞ | ∞ |
| V5 | ∞ | ∞ | ∞ | 1 | 0 | 5 | ∞ | 2 | |
| V6 | 2 | ∞ | ∞ | ∞ | 5 | 0 | ∞ | ∞ | |
| V7 | 2 | ∞ | 6 | ∞ | ∞ | ∞ | 0 | 1 | |
| V8 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | 2 | ∞ | 1 | 0 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 | |
| 确定起点 | 0 | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) | (∞) |
| 标定V1 | 0 | (5) | (∞) | (∞) | (∞) | (2) | (2) | (∞) |
| 标定V6 | 0 | (5) | (∞) | (∞) | (7) | 2 | (2) | (∞) |
| 标定V7 | 0 | (5) | (8) | (∞) | (7) | 2 | 2 | (3) |
| 标定V8 | 0 | (5) | (8) | (∞) | (5) | 2 | 2 | 3 |
| 标定V2 | 0 | 5 | (6) | (∞) | (5) | 2 | 2 | 3 |
| 标定V5 | 0 | 5 | (6) | (6) | 5 | 2 | 2 | 3 |
| 标定V4 | 0 | 5 | (6) | 6 | 5 | 2 | 2 | 3 |
六、论述题（10分）
如何评价地理信息系统的优劣与成败。
答：所谓系统评价，就是指从技术和经济两个大的方面对所设计的地理信息系统进行评定。基本做法是将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了系统设计时所预定的效果。（2分）然后对下列各项进行逐一审议和考核：
（1）系统效率。地理信息系统的各种职能指标、技术指标和经济指标均是系统效率的反映。例如系统能否及时地向用户提供有用信息？所提供信息的地理精度和几何精度如何？系统操作是否方便？系统出错如何？资源的使用效率如何？等等。（1分）
（2）系统可靠性。所谓可靠性即指系统在运行时的稳定性，一般很少发生事故，即便发生也能很快修复。可靠性还包括系统有关的数据文件和程序是否妥善保存，系统是否具有后备体系。
（3）可扩展性。任何系统的开发都是从简单到复杂的不断求精和完善的过程，特别是地理信息系统常常从清查和汇集空间数据开始，然后逐步演化到从管理到决策的高级阶段。因此，一个系统建成后，要使在现行系统上不做大改动或不影响整个系统结构，就可在现行系统上增加功能模块，这就必须在系统设计时留有接口，否则，当数据量增加或功能增加，系统就要推倒重建，这就是一个没有生命力的系统。（2分）
（4）可移植性。可移植性是评价地理信息系统的一项重要指标。一个有价值的地理信息系统的软件和数据库，不仅在于它自身结构的合理，而且在于它对环境的适应能力，即它们不仅能在一台机器上使用，而且能在其他型号设备上使用。（2分）
（5）系统的效益。系统的效益包括经济效益和社会效益。（1分）
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