第一篇：交通地理信息系統的發展

交通地理信息系統的發展

08地信

交通地理信息系統GIS-T(GeographylnformationSystem-Transportation)是GIS在勘測設計、規劃、管理等交通領域中的具體應用。GIS的基本思想是將地表信息按其特性進行分類，然后進行分層管理和分析。GIS實質上是一種空間數據庫管理系統。它除了具有一般數據庫系統的功能之外，如數據輸入、存儲、查詢和顯示等，還可進行空間查詢和空間分析。GIS的發展起始于20世紀60年代。20世紀80年代走向成熟并迅速在各國推廣應用。由于GIS的功能和使用特點非常適合交通領域，我國交通部門一直是其應用的重點行業之一。

GIS-T的基本功能包括編輯、制圖和顯示及測量圖層等功能，主要用于對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等。編輯功能使用戶可以添加和刪除點、線、面或改變它們的屬性；制圖和顯示功能可以制作和顯示地圖，分層輸出專題地圖，如交通規劃圖、國道圖等，顯示地理要素、技術數據，并可放大縮小以顯示不同的細節層次。測量功能用于測定地圖上線段的長度或指定區域的面積。GIS-T的其他功能包括迭加、動態分段、地形分析、柵格顯示和路徑優化等。在CIS-T的上述功能中，空間分析功能是地理信息系統軟件的核心，迭加分析、地形分析和最短路徑優化分析等功能是為空間分析服務的。交通設計部門可以利用GIS-T的等高線、坡度坡向、斷面圖的數字地形模型的分析功能進行公路測設。

一、交通地理信息系統的歷史及現狀

從Tomlinson（1967）第一次提出“地理信息系統＂這一概念時起，交通地理信息系統的發展可以追溯到本世紀六十年代。計算機技術的發展，給人們很大的幫助，它使得信息存儲和數字計算變得容易。學者們建立起許多不同的數學模型來用計算機表達客觀世界。同樣，地理學者們也試圖用盡量少的數據種類和數據量來表達地理事物，并進行復雜的操作和計算。在60年代，美國人口統計局建立的DIME以及後來的TIGER數據模型中，研究者們就開始采用基於點和線的一維線性網絡來表達道路系統。在同那些點線相連的屬性表中，記錄了點線的各種屬性信息（見圖1）。這一模式成為一直以來，道路交通系統表達模型的一個主流。這種表達方式也適於進行道路交通系統的路徑分析。隨著城市的發展，城市道路交通系統變得復雜起來，諸如多車道、單行線、轉彎限制、立交橋等的出現。初時，學者們可以通過向屬性表中增加新的字段來解決這些新現象。如加入字段－－車道數來表示該路段的車道屬性，加入字段－－通行方向來注明該路段是否單行線。在向大眾提供即時路況信息方面，一些系統采用傳輸由閉路電視系統記錄的即時交通畫面的方式來發布信息。這是一個相對獨立的系統，與交通信息系統是不相連的，公眾只知道道路交通的大致情形，而無法充分利用所給予的信息。隨著情形變得越來越復雜，僅僅對屬性表修改已不能滿足現代城市交通地理信息系統發展的要求。城市交通地理信息系統的發展面臨諸多挑戰。

二、交通信息化現狀

近年來，部相繼頒發了《公路、水路交通信息化“十五”發展規劃》、《公路、水路交通信息化工作指導意見》、《交通（公路水路）信息化建設指南》、《中國交通電子政務建設總體方案》等，這些文件在推動交通信息化的進程中發揮了重要作用。在2002年全國交通信息化工作會議上，張部長明確指出：“交通信息化的目的是通過廣泛應用現代信息技術，實現交通產業升級，使社會公眾享有更多的信息資源，提高科研、生產、和管理的效率和能力，加快推進交通現代化。”2002年全國交通信息化工作會議以后，各省、自治區、直轄市交通廳（局、委）積極貫徹會議精神，并按照張部長在講話中提出的具體要求，結合本地實際，大力推進信息化工作，使全行業信息化發展速度大大加快，成效顯著。主要表現在：

（一）在政務建設方面，信息化方面已經取得明顯成效。交通部機關信息化基礎設施改造一

期工程已經完成，辦公自動化系統已掛網運行兩年，取得較好的效果。

大多數省、自治區、直轄市交通廳（局、委）建設了政府機關局域網，開通了辦公自動化系統和各類管理應用系統，并相繼建立了對外服務網站，基本實現了有關信息網上發布。地區級以下交通主管部門在辦公中普遍應用了計算機，部分了實現與上級主管部門的網絡聯接和利用互聯網傳遞信息。

（二）在公路水路基礎設施建設領域，信息化取得重要進展。

在規劃、勘察、設計等工作中，許多單位已經利用網絡開展聯合設計，開始普及應用計算機輔助設計系統（CAD）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）、遙感技術（RS）等，基礎設施建設前期工作大大加快；

在建設管理方面，高等級公路、大型橋梁建設、深水筑港、深水航道整治已經采用信息化的施工技術，廣泛應用了項目管理軟件，明顯提高里管理水平。在海事基建方面，已建成了17個船舶交通管理中心和42個雷達站，提高了船舶及特殊水域的交通管理水平。

(三)在交通運營管理領域，信息化已有較大突破。

區域性運政管理計算機系統得到普遍應用；路面養護管理與評價系統（CPMS）、橋梁養護與評價系統（CBMS）已在20多個省、自治區、直轄市推廣應用；公路GIS系統、公路規費征稽系統等也得到了很好應用；高速公路通信、監控、收費系統成為高速公路運營管理的重要手段，京沈高速公路聯網收費系統于去年10月正式啟用，廣東、浙江、江蘇、重慶、山東、山西、遼寧等省也都實現了省內聯網收費。

在海事管理系統中，建成了覆蓋全國14個直屬海事局的水上安全監督信息網，實現了船舶、船員、通航環境管理等水上安全監督管理業務的計算機化，ISM管理信息系統、中國船舶報告系統、船舶檢驗信息系統等都得到了很好的應用，為保障船舶航行安全發揮了重要的作用。

(四)在運輸企業管理方面，信息化建設已呈現良好勢頭。

電子商務、現代物流理念逐步滲透，計算機聯網售票，車站、港口、車輛、船舶的計算機管理系統已經普遍應用，工作效率大大提高。大中型港口和大型航運企業（集團）積極開展企業信息化建設，圍繞運營管理、調度指揮、運輸過程控制和企業內部事務處理等業務需求，開發了企業內部管理方面的信息系統，并通過國際互聯網開展用戶服務。港航EDI用戶總數已超過1000個，其應用已收到明顯的經濟和社會效益，成為我國港航運輸生產中不可缺少的技術手段。

此外，標準、規范、法規和制度建設都有不同程度的進展。配合應用系統的開發，制定完成了有關信息技術標準和代碼。特別應指出的是，隨著信息技術的快速發展，交通系統政府網站建設發揮了越來越大的作用。

雖然交通信息化建設已取得顯著成績，但距離交通行業發展的實際需求還有不小的差距。隨著我國經濟社會的快速發展，交通運輸管理和服務水平不高的問題越來越突顯。因此，需要將信息技術融入到交通建設與運輸管理的全過程，加強決策支持系統建設，加快行政管理科學化步伐，提高政府行政管理水平，為公眾提供更多的信息服務，全面提升整個行業的管理水平。面對上述需求，交通信息化任務任重而道遠。

三、城市交通地理信息系統發展面臨的挑戰

(一)、標準化問題

標準問題是信息共享的基礎，是生產發展到一定水平之後的需要，其本質是一種管理。交通地理信息系統的標準問題是一項既困難又迫待解決的任務。城市交通地理信息的標準化所面對的對象與其他標準化行為的對象不同，它面對的不是對一個新的對象進行規范，它要面對的是一個充滿了歷史遺留的城市景觀。雖然，我們可以將一個在平原地區新興起的城市規劃成一個結構上非常有條理的城市，如棋盤格一樣的道路系統，以順序數字命名的街道（如中國古代的皇城）。這樣的城市道路結構易於用計算機系統表達，便于管理。但大多數的城市歷經長時間的發展，擁有一個極為復雜的道路交通網絡，以及極具區域特色的道路名稱系統。如何用計算機系統中簡單、有條理的記錄來

表達現實世界中復雜而又紛亂的城市交通信息，一直是地理信息系統專家們契而不舍的追求目標。在現實世界中，人們通過地址來尋找城市中的目標。這種現實世界的定位方式是通過一段文字來表達目標位置的。例如，我們用“香港中環干諾道中1號＂來表示香港富麗華酒店的位置。在地理信息系統中，計算機是無法通過諸如以上文字敘述而直接尋找到目標的位置的。目標的位置是由其所在地的地理空間坐標確定的，如該地的經度和緯度，或是其在規定的大地平面坐標系中的X，Y值。然而，經度緯度或是XY值對於市民來說，只是空洞的數字，沒有絲毫意義。雖然，現在市民可以購買全球地理定位系統（GPS）接收儀來輕易地知道自己所在的地理坐標，但那一串數字遠不如街名路名門牌號更親切實在。因此，交通地理信息系統需要一座溝通計算機與用戶的橋梁，進行用戶的現實世界語言同計算機語言之間的轉換。

數據是信息系統的基礎，是信息系統得以生存的先決條件。目前交通地理信息系統所使用的數據，并不是專門為考慮交通應用要求而設計的，它們有著各種各樣的來源。由於對於交通數據尚未有統一的要求，不同部門生產的交通數據之間差別很大。由於對道路等級的劃分沒有一致的標準，不同的交通數據生產者對某一道路的級別判斷不同；對於應該包括到道路網絡中去的最低等級道路各有不同意見；道路網絡地理精度各不相同；數據的存儲格式也是千差萬別。這種種差異導致了不同部門的交通數據之間缺乏一致性，令不同交通信息數據庫之間的互操作產生困難，造成不必要的人力和財力上的浪費。由於缺乏標準化規定所造成的交通信息數據庫之間的差異是不可忽視的。Dr.Noronha（1999）在他最近的一份研究中指出：利用和照相測量法對不同部門生產的、不同比例尺的數字交通地圖進行的調查中，發現不同地圖之間存在顯著差異（見圖2）。他將同一區域由三個不同部門制作的電子交通地圖A、C和E，同GPS勘測結果疊加起來，可以發現地圖C同GPS勘測結果幾乎完全符合，而地圖A和E則有不可忽視的位置錯誤。

(二)、交通地理現象表達所存在的問題

在對地理現象進行抽象表達時，通常采用以下三種數據模型（Goodchild，1992）：對地面某一連續變化現象進行抽象表達的域模型（field models）；對離散點、線、面狀事物及其相關屬性集合進行抽象表 達的離散實體模型（discrete entity models）；對嵌於地表的線性網絡的變化進行抽象表達的網絡模型（network models）。由於交通系統自身的特性，幾乎所有應用於交通系統的數據模型都沒有超出網絡模 型和離散實體模型的范圍。用許多具有多種屬性的線段代表城市道路網，用離散點代表各種道路網中的標識性地物，用線性網絡代數對交通網絡進行分析，這些方法對現實道路交通系統的計算機表示起到了一定的作用。然而，現實世界中，城市交通系統越來越向復雜的方向發展，多車道、單行線、轉彎限制、立交系統等交通特征變得越來越普遍，加上新的越來越復雜交通規則，使得這種簡單的線性網絡越來越不適合城市交通系統的表達。如何解決這些復雜交通現象的表達問題，是目前城市交通地理系統面臨的又一重要問題。對於這些問題，學術界有一些相應的解決方案。然而，這些方案是否能真正解決城市交通系統表達所存在的問題，還有待於進一步考察與研究。多車道

目前，由於所需存儲空間少，分析算法簡便，大部分交通地理信息系統都采用一維線段來表示道路。然而，這種表達方法越來越顯示出不足。道路并不是簡單的一維線段，它是有一定寬度的面狀實體，是由多個車道組成的系統。由於道路級別不同，車道的數目相差較大，寬度也從10米至100米不等，若均以一維線段表示不是很恰當。而且，在精度較高的地圖中，如1：10000幅地圖中，路寬為100米的道路在該圖上應顯示為寬度為1厘米的條帶。這時若仍然用一維線段來表示也不合適。一些地理信息系統專家建議將車道數目作為線性網絡中一維線段的屬性來表示。然而，在現實世界中，車道的情形要復雜得多。在交叉路口，只有部分車道允許轉彎，其他車道只能直行；在高速公路系統中，有些車道是通往出口的，其他車道則會繼續前行。車道屬性表只能記錄車道的數目，根本不可能區分不同的車道，分別記錄它們的特性。對於現代司機來說，了解每一車道使用的具體指示變得越來越重要了。如，在高速公路系統中，那一條車道是引向公路出口的；是不是在某一車道上的車輛都必須駛離公路；何時轉向某一車道通往一特定路口等。在某些道路系統中，基於車道的指示要比基於線段和結點的指示要更有用一些。這表明基於車道水平的表達模型更適於人類行為的體現。另外，進行有效的車道表達所需要的幾何細節的精度是相當高的。雖然50米的精度車輛定位的要求，但是對於車道的定位則需要高於5米的精度。這種定位精度已經超出了許多現有網絡數據庫的精度。如TIGER是由比例尺為1：24000和1：100000的地圖混合編制而成的，它們的位置精度分別大致為12米和50米。在GPS系統幫助下取得5米以上的定位精度需要不同技術和高質量的大地測量控制的幫助。）

方向問題

現代交通系統中，交通規則變得越來越復雜。為了便於交通流的暢通運轉，對道路中車流的方向作了許多限制，諸如某路口禁止左轉，某條道路只能單向行駛，禁止逆行等。這些規定使得交通網絡不僅僅是一個簡單的連通網，而成為復雜的有向網。在進行路徑分析時，就不僅要考慮通過某一路徑所需要的代價（如時間、距離），還要考慮路徑的通行方向和路徑之間的連通性。

要處理這種問題，基礎地理數據模型必須擴充新的結構。一些地理專家通過在地理數據結構中添加轉向表（turntable）來解決這一問題。轉向表將網絡中在同一結點相連接的所有線段對（線段已經在網絡系統中編號，同樣一對線段不同行向按不同記錄處理）進行記錄，同時記錄它們之間的連通性，并建立轉向表中線段標識同其在線屬性表中記錄之間的連接。對於單行線，也可以以轉向表的記錄來表達出來。我們可以將單行線通行方向線段對記錄的通行屬性設置為Yes，而對於其逆行方向的線段對記錄的屬性，我們設置為No，這樣就不會出現沿單行線逆行的路徑了。表示了轉向表對方向限制記錄的示意。通過轉向表的建立，可以較好地解決交通系統中方向的問題。

道路立交

由於城市發展空間的限制和對便捷快速交通的要求，城市道路交通系統逐漸由二維平面向三維空間發展，道路立體化的發展趨勢越來越明顯。兩條道路立體交叉而互不相通的情況越來越普遍，如何在基於一維線性網絡的網絡模型中表達道路立交化也是交通信息系統中存在的問題。雖然地理信息系統中三維空間表達技術和虛擬現實技術的發展逐漸成熟，但考慮到三維表達的復雜性和空間分析的難度，在一段時間內許多交通地理信息系統依然要采用一維線性網絡來表達道路交通系統。我們想要區分在同一結點相遇并相互連通的線路與在空間中立體交叉的線路，若是在非平面的線性網絡中，這種差別比較容易區別的，但是在平面線性網絡中，所有交叉的線路（無論是平面相交還是立體交叉）都要在交叉處生成一個結點（見圖5）。這時，我們可以利用前面提到的轉向表來解決這個問題。通過設置轉向表中的連通屬性，我們可以限定線路的通行方向只能為直行，不可以轉彎。以此來表明兩條立交的路線彼此互不連通。

(三)、多種交通方式下實時路徑查詢

交通地理信息系統的功能不僅僅要為政府和管理者提供信息決策支持、管理規劃，為廣大市民提供交通信息、出行指導也是它的重要功能之一。乘公共交通系統工具出行的市民則想知道如何乘車才能最快或最經濟地到達目的地；自己駕車的市民在出行前都很想知道當時的路面交通狀況如何，是否通暢。現代城市交通系統變得越來越發達的同時也變得越來越復雜。一個城市的公共交通系統往往是由多種交通工具構成的，如火車、地下鐵路、公共汽車、小型公共汽車、有軌電車、出租車等。這些公共交通工具的服務線路密如蛛網般地分布於城市道路網中，重疊交錯，延伸到城市的各個角落。如香港1100平方公里的土地上城市面積不過130平方公里，在遍布市域的1865公里的道路系統中擁有超過100條的公共交通線路，其中包括公共汽車、迷你巴士、九廣鐵路（KCR）、城市地鐵（MTR）和機場快線。現代城市交通系統中，多種交通工具線路混合并存，各種轉乘站林立，出行者很容易就會迷失在各種交通工具令人眼花撩亂的指示牌中。這種情況下，人們很難知道如何選擇一條“最省時間＂或“最經濟＂的出行線路。在多類型交通系統中進行最佳路徑選擇是交通信息系統進行路徑搜尋的一個難點。目前，地理信息系統界的學者在創建適於多種交通類型混合表達的數據庫方面所花費的努力很少，但基於多類型交通系統的路徑搜尋在提供城市交通信息服務中是十分重要的組成部分（Goodchild，1999）。解決這一挑戰，會令眾多的城市出行者受益。

第二篇：專題地理信息系統

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專題地理信息系統一、簡答題

1、簡述GIS常用的分析方法有哪些？（8分）

GIS實現空間分析的基本功能，包括空間的查詢與量算，緩沖區分析，疊加分析，路徑分析，空間插值，統計分類分析，DEM分析，趨勢分析等

2、簡述WEBGIS常用的實現技術方法？（8分）常用的WEBGIS實現技術包括：

1）CGI（通用網關接口）方法；CGI是一個用于WEB服務器和客戶端瀏覽器之間的約定標準，允許網頁用戶通過網頁命令來啟動一個存在于網頁服務器主機上的程序（稱為CGI程序）。利用CGI可以生成圖像，然后傳遞到客戶端瀏覽器。

2）插件(Plug-ins)法；瀏覽器插件是指能夠同瀏覽器交換信息的軟件。利用瀏覽器插件，可以將一部分服務器的功能轉移到客戶端，此外對于WEBGIS而言，插件處理和傳輸的地理空間矢量數據的數據量較小，加快了用戶操作的反應，減少了網絡數據流量和服務器負載。3）Java Applet方法；Java語言是面向對象的編程語言，它最大的優點是跨平臺特性。用Java Applet實現WEBGIS，不需要軟件安裝。4）ActiveX方法:ActiveX是在微軟公司OLE技術基礎上發展起來的因

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特網新技術，是一個技術標準。基于這個標準開發的構件稱ActiveX控件。可以像Java Applet嵌入到HTML文件中。優點是執行速度快，可用多種語言實現。

3、簡答GIS開發策略？（6分）

GIS開發策略可以分為可行的和不可行的兩種開發策略，不可行的開發策略包括組織機構法、數據庫法、想象系統法；可行的開發策略包括“自上而下”方法、“自下而上”方法、綜合法和企業系統規劃法。

4、簡答城市GIS數據庫設計的基本要求。（8分）

1）應該對大量的數據體用非兀余結構予以定義，并根據需要使其能同時為不同的用戶使用。

2）再插入、修改和刪除數據元素時，數據元素的結構、相互關系和從屬性應保持不變。

3）應用程序不依賴于數據庫中的數據組織方法和存放位置，即數據獨立。

4）系統對庫中數據的存取進行控制，防止無關用戶對數據的非法存取以及有意或無疑的破壞，以保證數據的安全性。

5）系統要保證數據在邏輯意義上的正確性、有效性和兼容性。6）要有一些輔助程序，用于數據庫的維護以及經常性的組織和必要時的數據庫快速恢復操作。

7）要便于用戶對數據進行獨立的寫入、修改、補充和刪除。

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8）要具有不斷擴充和更新的能力。

5、簡答城市GIS數據庫設計的主要內容。（11分）主要包括以下各類內容的分析、選擇和決定：

1）數據源分析與選擇；2）數據采集方式的確認；3）數據更新的技術方法；4）數據采集前的預處理；5）數據采集技術要求和技術規定；6）數據編輯處理和拓撲關系建立；7）屬性項的選擇、定義和屬性文件的建立，與已有關系數據庫的連接；8）數據質量控制和檢查驗收規定；9）平面坐標的配準、投影參數設置、與國家統一坐標系間的轉換；10）數據接邊處理；11）其他有關問題，包括數據字典，描述數據庫，符號庫的設計與建立。

6、簡述GIS的硬件構成。（7分）1）計算機（微機、工作站和服務器）； 2）數據存儲設備（硬盤、光盤、磁帶機等）； 3）輸入設備（掃描儀、數字化儀等）；

4）輸出設備（普通繪圖儀、靜電和激光繪圖儀、圖形顯示設備等）； 5）數據采集設備（GPS接收機、平板測圖儀等）； 6）網絡設備（細纜仙/雙絞線、集線器各種專線等）

7、分布式GIS的主要特點有哪些？（8分）主要特點有：

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1）數據分布性，即空間數據可存儲在異地； 2）遠程操作性，即通過網絡處理異地的數據；

3）設備共享性，GIS設備昂貴，實現共享可以降低成本。4）計算快捷性，即可以實現并行計算，加快計算速度。

8、簡述建立數字地球的技術方法。（10分）

建立數字地球的技術關鍵是實現海量數據的獲取、存儲管理、處理和信息的提取、信息共享以及信息表達。主要技術方法有：

1）數據的采集與融合。衛星遙感是數字地球獲取數據的主要手段，對這些數據的自動的、快速的處理以及時、準確的提取信息是實現數字地球信息獲取的關鍵。

2）海量數據的管理。數字地球應用中包含大量多媒體數據，需要在因特網上發布，形成超媒體空間信息系統。分布式數據存儲、空間數據倉庫、自動制圖綜合技術都是實現海量數據管理的有效方法。3）分布式計算。地理信息的特征是分布的，并且具有基礎性、共享性和綜合性，分布式計算可以使地理信息應用于社會各個領域。4）虛擬現實技術。在數字地球中，虛擬現實技術可以真實的表達現實地理區域。

5）元數據。全球范圍內對數字地理信息的需求越來越大，為了保證信息不被誤用，需要通過元數據對數據進行詳細的描述用戶利用元數據可以估計數據集的適用性。

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9、簡述城市地理數據的分類。（10分）

城市地理數據可概括分為：基礎數據和專題數據。根據數據來源可劃分為：

1）圖形數據，一般通過對地圖或其他圖像數據數字化而來，多為矢量數據；

2）圖像數據，如遙感數據和航片，多為柵格數據；

3）統計資料，由各個部門的調查而來，多為空間定位型關系數據； 4）屬性數據，是描述實體的數據，多為數字型和字符型。5）其他數據，如元數據，是描述數據的數據。

10、建立城市GIS的可行性論證主要包括哪些內容。（8分）1）通過初步調查和對本部門業務工作的分析研究，確認實現城市地理信息系統項目的近期和遠期應用目標的可行性。

2）論證項目的投資規模，編制預算，并估計實施后帶來的經濟、社會效益和實施中可能遇到的風險。

3）論證幾種可供選擇的實施方案，確認技術上的可行性。4）編制項目初步實施計劃，確認時間上的可行性。

11、簡答數據共享的重要性.（5分）

信息化是促進社會進步的重要手段之一，是社會發展的必然趨勢。以計算機技術、通訊技術、網絡技術為代表的現代信息技術，使人類對

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信息資源的利用進入了高效化、專業化、多樣化和共享化的現代方式。信息時代，信息呈爆炸性增長，在浩瀚的信息資源中，龐大的信息資源和昂貴的信息成本，使得人們無法獨立生產所需要的數據，而必須通過共享來獲取資源和必要的信息。如何利用、挖掘、共享信息是信息化建設的關鍵問題之一。

12、簡述地理信息的特征。（4分）

地理信息具有空間特征、屬性特征以及時域特征，除此之外，還具有區域分布性，信息載體和傳播媒介的多樣性和多維結構特性。

13、簡述GIS具有的特征。（6分）

1）具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態性；

2）地理空間數據管理由計算機支持，計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法；

3）地理信息系統能以快速、精確、綜合的對復雜的地理系統進行空間定位和過程動態模擬和分析。

14、GIS數據管理方法主要類型有哪些？（6分）

1）對不同的應用模型開發獨立的數據管理服務，這是一種基于文件管理的處理方法。

2）在商業化的DBMS基礎上開發附加系統，開發一個附加軟件用于

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存儲和管理空間數據和空間分析，使用DBMS管理屬性數據 3）使用現有的DBMS，通常以DBMS為核心，對系統的功能進行必要擴充，空間數據和屬性數據在同一個DBMS管理之下。

4）重新設計一個具有空間數據和屬性數據管理和分析功能的數據庫系統。

15、GIS的主要功能有哪些？（6分）

數據采集；數據編輯；數據存儲和管理；制圖輸出；空間查詢和空間分析；數據表達與發布

16、什么是軟件維護，軟件維護可以分為哪幾類？（6分）當軟件開發完成并交付用戶使用后，就進入運行/維護階段，在運行/維護階段仍需要對軟件進行修改，稱為軟件維護；軟件維護活動可以分為以下幾類：

1）改正性維護；2）適應性維護；3）完善性維護；4）預防性維護。

17.軟件開發過程模型有哪些？（4分）

1）瀑布模型；2）演化模型；3）螺旋模型；4）噴泉模型

18、GIS界面設計的要求。（8分）

界面設計要考慮盡可能使用戶方便，對用戶真正做到“友好”。用戶只需利用鼠標在屏幕上進行見到操作，即可執行有關功能或提示有關

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信息，而無需輸入任何命令。界面設計要做到各模塊之間界面的形式一致，即相同的功能要用相同的圖標顯示。界面可以分為若干層，從主菜單開始，一層層的調用。界面實際的布局要合適，盡可能加大圖形顯示窗口，做到美觀大方、清晰易讀。還應具備幫助功能。

二、論述題

1、論述GIS開發步驟（15分）可以分為四個主要步驟：

1）前期準備：立項、調研、可行性分析、用戶需求分析； 2）系統設計：總體設計、標準集的產生、系統詳細設計、數據庫設計；

3）施工：軟件開發、建庫、組裝、試運行、診斷； 4）運行：系統交付、使用和更新。

2、論述GIS應用的領域和范圍。（15分）

由于GIS是用來管理、分析空間數據的信息系統，所以幾乎所有的使用空間數據和空間信息的部分都可以應用GIS。由于各個部門的不同，GIS在具體業務系統中所占的比重，應用方式也各異，如： 1）傳統制圖部門：傳統制圖技術已經不能滿足人們的要求，而GIS能提供很好的解決方案。

2）管理部門：與GIS結合比較緊密的如土地管理、交通、物流運輸、精心收集

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醫療衛生領域等部門，以及其它商業部分；

3）輔助決策應用領域：相對松散的有城市規劃、環境領域等，其主要特點是將海量的數據進行綜合管理和綜合分析，以輔助科學的決策。4）大眾化服務領域：特別是WebGIS的發展已經讓GIS走進了千家萬戶。

3、信息系統開發及建庫需要制定的技術文件一般有哪些？（14分）可行性研究報告、項目開發計劃、用戶需求分析、數據需求分析、總體控制設計、詳細控制設計、數據庫設計、用戶手冊、操作手冊、模塊開發宗卷、測試計劃、測試分析報告、開發進度月報、項目開發總結報告。

4、舉例說明專題信息系統應注意哪些問題？（12分）

1）可行性：目標可行性，投資可行性，技術可行性，時間可行性；‘

2）用戶需求：因為系統設計的好壞用戶說了算； 3）數據的可得性； 4）系統的可擴展性 5）數據和系統的更新。

5、如何鍛煉自己，使自己成為一個好的系統分析員？（12分）信息系統分析員是技術和管理之間的橋梁，是領導和員工之間的溝通

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渠道。其是先進技術和先進管理模式的代表者，要善于處理矛盾，因勢利導，組織實施。懂管理懂技術。因此系統分析員必須要有深入的專業知識，使用廣泛的社會只是，要有計劃、協調、組織、控制和監督的工作能力，要有大公無私、廉潔自律、堅持原則、靈活機動、密切聯系群眾等修養。

所以要成為一個優秀的系統分析員，必須鍛煉自己的基本功看、聽、說、寫。看，要深入了解，就是親自看。一個有經驗的系統分析員，到一個企業從頭至尾參觀，看企業的廠容，看職工的工作精神和工作秩序，看一些報表，了解一些數據，就可以對企業了解大概。聽，是系統分析員知識來源的第二渠道。不是簡單的記憶，而是根據說者的態度、說的環境，判斷說者的真實含義。說，是系統分析員開展工作的第一重要本領。是系統分析員必須具備的才能，一個好的系統分析員說要有內容，能抓住重點，條理性邏輯性強，而且要有鼓動性、趣味性一時性，還要有很強的反饋能力。寫是系統分析員有一種重要的能力。

另外，要有高尚的信息道德，有具有團隊協作、忍辱負重的精神。也要樂于助人。

8.論述地理信息系統工程建立的過程 答：據GIS系統建設的時間序列，可以把建設過程分為5個階段：系統調查、系統分析、系統設計、系統實施、系統維護。1.系統調查

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對現行系統調查是GIS系統工程開發和建設的第一步，主要任務是通過用戶調查發現系統存在的問題，完成可行性研究工作，確定建立GIS是否合理，是否可行。

2.系統分析

系統分析是GIS系統開發的關鍵工作階段，通過對現行系統的深入分析，獲取現行系統的具體邏輯模型，從功能上確定用戶的需求，定義新建GIS的邏輯功能，獲取GIS的邏輯模型以反映用戶的需求。主要任務包括：進行用戶需求分析與描述；確定系統的目的、目標及屬性；導出待建GIS的邏輯模型；制定設計實施的初步計劃。

3.系統設計

按照對建設GIS系統的邏輯功能要求，考慮具體的應用領域和實際條件，進行各種具體設計，確定GIS建設的實施方案。系統設計包括總體設計和詳細設計。

a、總體設計

確定GIS系統的總體結構，即GIS各子系統或各模塊的劃分，以及各組成部分（子系統或模塊）之間的相互關系。總體設計的任務主要有：進行各子系統或模塊的劃分與功能描述；模塊或子系統間的接口設計；軟硬件配置設計；網絡設計；開發策略規定。

b、詳細設計

詳細設計是在總體設計的基礎上進一步深化，主要任務有：模塊設計；代碼設計；數據庫設計；數據獲取方案設計；界面設計；輸入輸出設計；程序模塊設計；安全性能設計；實施方案設計。

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4.系統實施

系統實施是GIS系統建設付諸實現的實踐階段，實現系統設計階段完成的GIS物理模型的建立，把系統設計方案加以具體實施。在這一過程中，需要投入大量的人力物力，占用較長的時間，因此必須根據系統設計說明書的要求組織工作，安排計劃，培訓人員，開發和實施。此階段主要任務有：程序編制與調試；數據采集與數據庫建立；人員的技術培訓以及系統測試。

5.系統維護

GIS系統測試完畢，即可進入正式運行階段，提供用戶使用。在這一階段，系統工作人員主要任務是對投入運行后的GIS系統進行必要的調整和修改，是系統適應環境和其它因素的各種變化，保證系統正常工作。

9、簡述傳統GIS的共享方法（12分）

10、你認為如何解決未來空間數據共享的問題（10分）

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第三篇：地理信息系統

地理信息系統專業

專業培養目標：本專業培養在思想道德、業務、文化、身心素質等方面全面發展，適應信息社會和知識經濟時代需要，基礎扎實、知識寬廣、與時俱進、開拓創新的社會主義事業建設者和接班人。培養具有地理信息系統與地圖學、遙感技術、空間定位技術、空間數據組織與處理技術的基礎理論、基本知識和基本技能，同時掌握計算機軟硬件應用、計算機通信、軟件開發等計算機科學與技術的基本知識和基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在通信網規劃與管理、城市建設、區域規劃、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施、規劃管理和計算機應用等領域從事與地理信息系統有關的研究、開發和管理工作的高級專門人才。

專業培養要求：

? 本專業學生要求掌握地理信息系統相關基礎理論、基本知識和基本技能。? 掌握英語、數學和計算機科學與技術等方面的基礎理論和基本知識。

? 學習人文類、經濟管理類課程，培養求實創新精神，提高科學素養。

? 接受應用基礎研究和軟件技術開發方面的科學思維和科學實驗訓練。

? 掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法。具有一定的實

驗設計、論文撰寫，學術交流的能力。

? 了解GIS領域的理論前沿、應用前景、最新發展動態和產業發展狀況。

? 了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規。相近專業：地理科學、測繪工程、計算機科學與技術

主要課程：除公共課外，有自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、地理信息系統原理、空間定位技術、地理信息系統設計與應用、程序設計、數據結構、數據庫、計算機圖形學、計算機網絡、軟件工程等。

主要實踐性教學環節：上機實習、專業認識實習、金工實習、電裝實習、專業實驗、課程設計、畢業實習、畢業設計等。其中，主要的專業實驗有自然地理學實驗、地圖學實驗、遙感技術實驗、數據庫實驗、地理信息系統實驗等

標準學制：四年

授予學位：理學學士

招生類別：理工類

專業優勢和特色：以地理信息系統專業為基礎，與計算機技術和信息技術緊密結合，充分發揮重慶郵電大學在信息技術學科中的優勢，形成學科交叉。培養的學生既有扎實的地理學、地圖學等方面的基礎知識，又有較好的計算機科學與技術知識，具有較強的地理信息系統軟件的應用和開發能力，適應地理信息系統在通信、計算機、企事業信息化、數字城市等領域的應用。

第四篇：地理信息系統應用

地理信息系統應用

目錄

第一章：應用現狀.................................................................................2 1.1國內應用現狀..............................................................................2 1.2湖州應用現狀..............................................................................4 第二章：應用領域.................................................................................5 2.1交通領域.....................................................................................5 2.1.1城市交通（道路、軌道等）.............................................5 2.1.2城市地下管道交通.............................................................6 2.2農業領域.....................................................................................7 2.3電力領域.....................................................................................8 2.4視頻監控.....................................................................................9 2.5公安警務...................................................................................10 2.6國土資源領域............................................................................13 2.7水利領域...................................................................................14 2.8地質領域...................................................................................15 2.8.1地質找礦預測...................................................................15 2.8.2工程地質...........................................................................15

第一章：應用現狀

1.1國內應用現狀

地理信息系統在國內雖然起步較晚，發展卻極其迅速。一方面由于國家政策的支持。從九五科技攻關計劃關于進一步推動地理信息系統應用及其產業化的若干意見到

十五、863提出面向網絡的海量大型地理信息系統軟件計劃、國產 GIS 軟件示范應用工程和國家地理信息數據庫建設等, 后又在國家十一五規劃明確指出: 加強測繪基礎設施建設, 豐富和開發利用基礎地理信息資源, 發展地理信息產業同時, 為改變傳統地理信息分區而治的現狀,國家測繪局發起了地理信息公共服務平臺的建設,從而實現了國家級、省級、市級三個層次的地理信息共享, 并在此基礎上實現了為其它行業提供地理信息的服務。國家大力推動對我國地理信息系統產業的形成和發展起了至關重要的作用；另一方面在全球信息化高潮的推動下，GIS可以說是應時而生，它可以將各種信息源融合，管理海量不同格式數據，并以直觀的地圖、圖像等形式展現在人們面前，支持數據的挖掘、空間分析決策等，現今提出的數字城市—>智慧城市均離不開GIS。

基本應用：

最初的GIS是為解決地學問題而誕生，現今的應用領域已擴展到如資源、環境、國土、、城建、消防、交通、氣象、地質、農業、林業、電力及政府辦公等眾多領域。具體應用可結合當前主流GIS軟件功能模塊分析如下：

1)地理信息系統在數據管理中的應用：GIS支持多種方式錄入各種數據源，以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護、進行快速查詢檢索，以多種直觀的方式如地圖、表格、圖形等呈現，并且為用戶輔助決策。相對于當下的數據庫管理系統，GIS對空間數據管理有以下優點：數據呈現方式多元化；可以定義及管理實體類型數據，而非僅僅的文字與數字信息；數據之間關聯密切；既有空間數據又有屬性數據。

2)GIS的輸出功能在地圖制圖中的應用。地理信息系統的發展是從地圖制圖開始的 ,因而

GIS的主要功能之一用于地圖制圖 ,建立地圖數據庫。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比 ,利用 GIS建立起地圖數據庫 ,可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖 ,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題 ,如行政區劃圖、土地利用圖、道路交通圖等等。更重要的是由于 GIS是一種空間信息系統。它所制作的圖也能夠反映一種空間關系 ,可以制作多種立體圖形 ,而制作立體圖形的數據基礎就是數字高程模型。

3)GIS的空間查詢和空間分析功能的應用：該功能其實為GIS的核心功能，但是恰恰大多軟件在該功能領域仍然薄弱。GIS的空間分析功能可為客戶提供決策支持，例如在城市規劃過程中，對城市中救護車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規劃；如何安排多路警車交通路線，以保證在緊急時刻，在任意地方應至少能有一輛警車在事發后最短時間內趕到出事地點；在環境保護方面 ,對水土流失導致土地資源的破壞進行評價；在區域環境質量現狀評價過程中，對整個區域的環境質量進行客觀地、全面地評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布狀態。具體在下章有所介紹

4)應用 GIS一些二次開發函數庫開發出具有特定功能軟件系統。當前GIS應用于許多領域的系統框架基本一成不變，許多功能均是利用大多國內外已有軟件的內置函數制定，其實這同時也限定了GIS在各個領域的發展，也是為什么GIS的空間分析決策能力一直得不到提升的原因所在。

面臨問題：

1)數據共享程度不夠。由于各部門或行業地理數據格式、編碼原則等不同以及目前我國各部門可以共同使用的基礎數據的缺乏,現有的全國性基礎地理信息產品比例小、內容不足、商業化程度也低, 不能滿足許多專業領域應用的需要, 都導致了各領域大量重復建設, 并由此消耗了巨大的人力、物力與財力。

2)國外產品在國內地理信息市場中仍然占據主要份額。盡管國產 GIS 軟件的部分關鍵技術已經達到甚至超過國際競爭對手, 但整體技術水平還存在一定差距。3)新技術研發力量和投資不足。無線通信、GPS 定位和 GIS 的集成, 將為公眾提供最具商業化價值的服務, 大量的無線通信設備作為 GIS 服務的終端, 現有的 GIS 服務器產品面臨著并發能力不足的挑戰。

4)我國地理信息標準化工作與國外相比還存在著相當差距。如缺乏理論研究、標準的結構化不強、沒有適合需要的標準體系表和關系模型、標準立項缺乏協調、標準內容涵蓋面不夠廣、標準本身質量參差不齊、沒有一致性測試機制、參與制定標準的人員結構不盡合理、人員知識亟待更新等等。發展趨勢：

1)GIS 數據的共享和開放

目前, 我國 GIS 的應用范圍主要集中在一些政府部門和科研機構所承擔的大型項目中, 社會普及率低, 對整個社會生產力發展的促進作用還不明顯。造成這種現象的原因主要是 GIS 數據的保密性不夠。數據獲取困難是 GIS 技術發展的嚴重障礙。隨著各種測繪技術的不斷發展, 數據獲取成本已大大降低,提升數據共享和開放, 可以讓 GIS 更廣泛地應用于國民經濟各領域, 提高經濟活動效率, 減少 GIS 數據重復建設的成本。GIS 將在各個領域中發揮更強大的功能,，2)網絡 GIS(Web GIS)是將 Internet 與 GIS 結合在一起, 使地理信息可以在高速的網絡環境中實現漫游和共享, 這將大大開拓 GIS 的應用領域。利用網絡發布空間數據, 為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析等功能, 形成一個網絡化的地理空間平臺, 將是 GIS 系統發展的必然趨勢。3)三維 GIS 與虛擬現實技術的結合

三維 GIS 和二維 GIS 相比, 可以幫助人們更加準確真實地認識我們的客觀世界。三維 GIS 可以支持真三維的矢量和柵格數據模型及以此為基礎的三維空間數據庫,解決三維空間操作和分析問題, 可以預見, 三維 GIS 的發展將具有非常廣闊的前景。4)基于物聯網技術與 GIS 的融合

隨著各種傳感器技術的發展，利用互聯網技術、GIS技術將物與物之間聯通。實現人與人、人與物、物與物之間的互聯互通。

1.2湖州應用現狀

湖州市測繪院、地理信息中心已發布湖州市基礎地理信息系統、湖州市地下管線管理信息系統、湖州市三維環境信息管理系統；

湖州市氣象局已經建立了基于GIS的湖州市地質災害氣象監測預報系統、湖州市臺風查詢系統，在以往天氣雷達站址選擇中也應用了GIS相關空間分析技術。

在國家“數字城市”的大力推廣下，“數字湖州”地理空間框架的建設項目于2011年已然啟動。今年湖州市相關部門對該市的地理信息工作提出三點要求：一是加大了“數字湖州”的應用推廣，加強地理市情普查工作力度，全面推進地理市情監測；三要細化、落實市政府各項支持地理信息產業園發展的政策，全力壯大地理信息產業。由此可見，地理信息在湖州處于起步階段，應用領域尚不夠廣闊，未來發展前景看好。同時位于湖州市德清縣的浙江省地理信息產業園，會進一步促進湖州市地理信息的發展。

第二章：應用領域

2.1交通領域

2.1.1城市交通（道路、軌道等）

GIS在交通領域的應用稱為GIS-T即GIS+交通（transportation）交通地理信息系統，目前國內交通管理信息系統主要常用于應急指揮、道路交通規劃、綜合監控等。實際上交通包含了很多內容，而基本所有內容均可結合GIS技術實現交通信息化。目前主要應用于以下幾個方面

1)道路規劃設計、建設、維護等：利用GIS技術，建立和維護包含交通空間位置和業務信息的網絡數字地圖。對修建交通的地區進行分析，提供沿線覆蓋范圍內的人文、經濟、資源、地理指標的統計分析，建立交通沿線的地形、地質、人口、經濟、交通等數學模型，形成各類專用專署地圖，進而為交通設備部署、沿線經濟開發、線路規劃等決策提供輔助支持。

2)綜合監控與調度指揮：在GIS平臺上，實現交通中的各個監控系統的信息整合。如電力監控系統、火災報警系統、環境與設備監控系統、自動售檢票系統、列車自動運行監控系統、閉路電視系統等實時監控系統等。GIS能夠顯示所有這些監控設備的空間分布屬性及其實時監測數據，并能對其進行各類時間、空間統計及趨勢分析，以直觀的直方圖、餅圖或趨勢曲線圖等形式加以表現，對指定監測設備將其在指定時間、區間內的實測數據及其統計分析結果自動生成相關報表，并向有關領導和部門發送。如相關部門已開發的青藏鐵路綜合監控系統。

3)應急搶險：利用GIS技術，能在最短時間內直觀、快速、簡便地得到緊急事件發生地點的詳盡信息，包括事發地點線路、設備情況、事發地段線路圖像資料、救援物質分布情況、應急預案等，并使相關聯的信息一體化顯示，讓領導和技術人員在遠離現場的情況下，就能對事發地段的情況一目了然，為應急疏散、搶險救災贏得時間，為遠程指揮提供強大的決策支持。同時系統利用它空間分析的能力，對事故進行仿真、模擬及評估，為事故預防辦法的制定和事故總結分析提供輔助支持。

如：及時掌握緊急事件發生位置，安排救援搶險任務；指揮人員及時搜索距離事故現場最近的救援車，安排救援。同時，接到任務的救援人員使用GPS導航設備，迅速抵達救援現場，并上報現場事故情況；輔助生成應急預案，以最快的時間處理緊急事件。4)商業資產管理：不同的交通類型，如軌道交通等運營所帶來的巨大客流使得沿線及場站附近各種資源（通訊、廣告、商鋪、房地產等）的開發成為一種客觀需求。改變以往粗放式的管理，進行信息化的精細管理和前臺式銷售，可以提高軌道交通運營效益，為企業創造豐富的產出。利用gis技術可以對沿途各站的三維環境進行模擬，可以為商業資產的布防和廣告咨詢的設計提供思路。

2.1.2城市地下管道交通

城市地下管線包括給水、排水、燃氣、電信、電力、工業管道等幾大類，是城市基礎建設的重要組成部分。目前我國大多城市已建立了地下管線地理信息系統，以用于復雜的地下管線信息管理，目前GIS在該領域的應用主要可以解決以下關鍵問題： 1)數據動態更新

地下管線數據的動態更新主要針對城市地下管線探測和新敷設管線竣工測量的計算機成果提交與入庫。更新數據并非替換，GIS可以提供歷史數據管理，方便檢核任意時期的管線數據。2)管線三維展示

管線的錯綜復雜，其分布在地下、水下、空中等，二維圖無法表現出其各個管線之間關系，有些管線上下起伏，與地面垂直的一段管線在平面圖上只能以一個點與相應注記來表示，視覺效果不直觀。只有通過三維方式才能夠真實反映其空間位置關系。3)數據監理查錯

人為的錄入海量各種數據源（如基礎地形圖、管線的屬性等），難免會出現一些錯誤，而這些管線相關空間及屬性數據在錄入數據庫時可以自行檢查，譬如：某一區域坐標、高程等必須在當前工作空間內，否則不容許導入數據庫。4)管線的自動接邊處理

管線數據是需要時常更新，新的測量管線數據入庫后，測量的管線存在著外測區數據，這樣在導入以后，就有可能出現重點、重線，而在新測量數據的入庫過程中也有與當前的管線數據出現重點、重線的情況，或者由于測量的誤差，本來相連接的管線沒有接上，所以管線的自動接邊是實現對管線的重點、重線數據的檢查，進行接邊處理。5)管線數據的各種查詢方式

在實際查詢管線過程中，也許我們只知道管線的某一參數，如測量單位名、管線分布于某一道路口等，GIS提供了多種信息查詢方式，可以方便快捷的找到所需管線 6)管線數據的統計分析以及輸出

GIS中管線數據的統計結合了屬性數據和空間數據，實現對當前現有管線的信息統計與分析。在管線的屬性編輯過程中，可以選擇統計的管線類別，以及包括管線年代、管線的橫斷面積范圍、管線材質、管線權屬單位以及所在的道路名稱等條件并能以圖表的形式打印輸出統計結果。

目前國內已完成的交通規劃及地理信息系統項目層出不窮。例如黃山市綜合交通地理信息系統、黑龍江省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通規劃管理系統、新疆自治區綜合交通地理信息系統、鐵路客流地理信息系統、中國集裝箱運輸發展規劃研究管理信息系統、廣東省揭陽市綜合交通發展研究、江蘇省智能化地理信息系統等，但這些項目主要側重于信息數據的分析、處理和可視化，用于交通的宏觀管理工作。

2.2農業領域

GIS在農業領域的發展近幾年非常迅速，以下為GIS目前在農業的主要應用

1)農業的布局劃分：GIS可根據區域農業資源特點，在環境調查與監測積累的大量農業環境和資源數據的基礎上，進行作物種植的適宜性評價和土壤適宜性等評價，實現農用地分級信息管理，土壤適宜性分析，作物種植分析，農田變更監控、統計、查詢等功能，并在此基礎上顯示與打印輸出農業產業布局現狀圖，農業產業布局規劃圖。

2)種植業管理：GIS的空間數據管理能力可以實現糧食、棉花、水果、蔬菜、茶葉、等種植業信息的管理。此外還可以實現耕地質量管理，指導科學施肥，監測植物疫情，種植業產品供求信息分析與發布等。如：作物監控與估產：農情及農作物動態監測主要針對社會關心的農田水肥、農業自然災害、農作物長勢等進行實時跟蹤，每類監測內容又可以分為若干子項目，可以選擇任意監測項目、監測子項目及監測時間、監測區域進行監測。農情動態監測通過預設一個監測項目參數的閾值范圍，當特定農田地塊的監測項目值處于此范圍時，在農田專題圖上以特殊顏色顯示；同時，還提供了按區域和時間輸出動態監測專題報告的功能；病蟲草害防治：在植物保護領域，ArcGIS的主要作用包括分析病蟲草害發生的空間動態、評估其發生的適宜環境及影響因子，監測、預測病蟲害，進行風險分析等。GIS應用于病蟲害管理：進行害蟲的風險性預測預報。

一、將病蟲危害的歷史圖片數字化，進行疊加分析，得到病蟲害發生頻率分布圖，再把此圖與植被類型及生物地理氣候圖疊加，找出最易暴發成災的區域和氣候，用于將來的暴發預測；

二、進行病蟲害空間分布動態監測，用GIS可對同一區域或相鄰區域進行害蟲空間分布和種群動態監測；

三、進行害蟲發生趨勢預測，用害蟲的歷史發生資料在GIS系統上建立回歸模型，進行地區性種群發生趨勢預測。

3)畜牧業：如動物防疫：動物傳染病的監控防治也是目前我國農業生產中急需解決的問題，疫情信息采集、統計、傳輸、通報以及緊急防治手段需要以先進的信息系統來支撐。作為生物科技信息化領域的一項基礎性建設，基于ArcGIS的動物疫情管理信息系統將使各級獸醫站及其相關部門、機構互聯互通、資源共享，把疫情監測、預警、通報、應急應變信息化工作推上一個新臺階；畜禽養殖管理：準確掌握規模化畜禽養殖場基本情況、地理環境、防疫狀況，直觀了解畜禽養殖場分布現狀、畜牧生產規劃和變化趨勢，還要實現對畜牧業進行動態管理，對畜禽場與周圍生態環境的響進行深度分析，準確反映各畜禽養殖場詳細數據以及監控數據。

4)精準農業：利用ArcGIS的高級分析功能進行農作空間分析（:1）作物產量空間分布；（2）土壤養分的空間分布；（3）土壤水分空間分布；（4）土壤微量元素空間分析；（5）作物需求空間分析；（6）環境空間分析；（7）綜合分析。分析結果是專家系統的信息源之一，也是專家系統決策結果的空間分布載體，系統必須達到準確可靠，便于農業機械執行。

而實際上GIS與其他如遙感、產量檢測器，精準導航（GPS）以及各種傳感器的結合應用，近幾年在國內有做過幾個示范區。這也是近幾年“物聯網”的一個具體應用。利用各種農業傳感器采集農業土壤信息、農作物生長信息等實時傳入后臺，利用GIS對各種數據實時分析。

2.3電力領域

GIS目前在電力方面的應用主要用于電力的線路布設，電力線路的布設一般依靠電力勘測，電力勘測就是為了在線路設計的端點之間尋找出一條技術上安全可靠，經濟上合理最省，環保上達標的線路所進行的勘測活動。在線路的勘測過程中，根據電力系統總體規劃設計的要求，結合地方縣城規劃及建設情況，自然保護區及文物保護情況，軍事設施及通信設施的布置情況、林業情況、礦產情況、水文及地質情況、交通及沿線污移情況，統籌兼顧，相互協調，最終確定線路勘測方案。

以上電路線路勘測所需采集的各種地理空間信息與屬性信息可以在GIS中宏觀的表達出來，該領域的應用基本應用了GIS的數據管理、空間查詢以及簡單的空間分析功能，線路節點的尋找和GIS中的選址問題相似。

2.4視頻監控

監控系統結合GIS幾乎可以應用于各行各業，在近些年得到飛速發展，其與GIS結合的有點可提現在以下幾個方面：

1)實時監控錄像，供用戶查看現場情況：

? 攝像機地理信息和周邊環境信息、攝像機附近實景圖像視頻，全面顯示攝像機安裝的真實位置和安裝點周圍環境；

? 攝像機運行狀態、視頻質量，保證監控系統的有效性；

? 攝像機周邊資源配置信息，這類信息的覆蓋范圍很廣，包括道路設施、水源布局、重點單位、所屬派出所、警用車輛、巡邏人員等，當攝像機監測到緊急狀況時，可以在電子地圖上點擊攝像機標識，調出周邊資源配置信息，緊急調度可用人力物力，減少反應時間；

? 攝像機的故障警告信息，當攝像機出現視頻畫面模糊、信號中斷等故障時，系統會在電子地圖上以監控點符號閃爍、發出警報聲等方式，引起用戶的注意。在電子地圖上直接點擊該設備節點，會以彈出窗口的形式，顯示該設備的用途、類型、操作系統、IP地址、當前運行狀態、周邊維護單位等詳細信息，方便用戶準確發出指令及時解除故障；

? 攝像機的維修進程和歷史記錄，用戶可全面掌握攝像機的故障狀態，合理配備相應資源跟進維護。詳細的設備維修日志包括維修日期、維修人員、故障原因、解決方案等，與設備地理空間信息關聯顯示，為延長設備的使用壽命、提高故障處理能力、增強視頻監控系統運行的可持續性，儲備充分的信息資源。

2)分析的智能性

基于GIS平臺的視頻監控系統的攝像機在發生緊急事件時，可以迅速在電子地圖上調動事件周邊攝像機，并根據其傳送的實時圖像和定點查詢的相關信息，進行智能化分析，自動識別報警、制作事件處理預案、計算最優路徑、現場遠程指揮、尋找事件規律等，以地理信息為平臺，將視頻監控系統與多種業務應用結合起來。

3)實現報警聯動功能： 當視頻監控平臺接收到告警情況時，系統除了支持客戶端聯動，自動切換到告警畫面播放該攝像機的實時視頻、語音提示可通過拾音器進行語音對講、放大顯示等方式提醒用戶外，還支持在電子地圖上將該報警監控點圖標進行高亮閃爍顯示，并及時通知用戶處理。在發生緊急事件需要迅速趕至現場處理時，基于GIS平臺的視頻監控系統可以根據用戶輸入的起點、終點，進行路徑模擬和分析，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，計算出起點到終點的最短路徑，以及周圍各處理人員到達現場的時間，并在電子地圖上顯示出車輛行駛軌跡。一旦確定了最佳行動路線，便可將相關信息發送到處理人員的移動導航設備中，以最快速度達到事發現場。如果事發現場有裝備的攝像機，指揮人員可在電子地圖上進行遠程觀察和決策，通過對現場情況的把握和周邊資源的分析，迅速制作出應急預案，提高事件處理效率。

4)業務的聯動性

基于GIS平臺的視頻監控系統的重要功能還在于，改變了傳統視頻監控系統的應用個體化狀態，以多種信息集成為基礎，智能分析為手段，在GIS平臺上實現了多種業務的聯動，比如追蹤引導和定向圍捕。追蹤引導功能主要是針對大型活動，對活動路線周邊的攝像機進行設置，實現追蹤和引導功能，當點擊攝像機時，在視頻窗口同時顯示該攝像機前后的視頻圖像，給安保人員及時提供信息，對突發情況進行快速響應和處理，對路線進行調整，確保活動的安全進行。追蹤引導首先需要進行追蹤引導設置，對追蹤引導序列中的攝像機進行添加和刪除操作，并對要顯示的前置、后置的通道個數進行設置。當點擊加入到追蹤引導序列的攝像機時，系統自動進入追蹤引導狀態，視頻窗口自動切換到多窗口畫面，顯示該攝像機的前置和后置視頻圖像。定向圍捕功能主要是針對警方抓捕罪犯，根據當前罪犯所在位置，GIS平臺計算并分析出一定時間內罪犯可能逃竄的區域，并查詢出在主要道路上設置卡口的合理位置，在電子地圖上進行高亮顯示，同時在視頻窗口自動切換到多畫面，顯示案發地點周邊的視頻圖像信息，使決策者及時掌握前方案發地點的實時情況，為領導確定圍捕方案提供輔助決策的功能。

目前的視頻監控結合GIS已成功試用于平安城市GIS系統、智能交通系統、森林防火系統及其其他行業涉及到監控的應用

2.5公安警務

GIS目前在警務領域得到廣泛的應用稱為PGIS，目前的PGIS管理系統基本有以下模塊： 1)人口管理PGIS應用：基層公安機關可掌握轄區實有人口變動、動態管控違法犯罪高危人員，實現“以圖管房、以房管人、人事關聯、軌跡追蹤”的重要工作平臺。

2)案件PGIS應用 ：案（事）件PGIS應用是公安機關掌握案（事）件時空分布規律、犯罪熱點及趨勢，實現基于時空的案件串并分析、線索排查的重要手段。

3)視頻關聯PGIS應用：根據視頻系統的接口，實現視頻監控點定位、視頻實時播放、視頻歷史回放等功能。

4)指揮中心PGIS應用： 指揮中心PGIS應用是指揮中心各類業務信息的空間分析展現平臺，應集成視頻監控、電話報警、有線無線調度、GPS定位等各種技術，基于PGIS實現接處警、指揮調度、警力部署等輔助決策支持。

5)警衛PGIS應用 ： 警衛PGIS應用，主要實現對警衛線路、現場、住地、預案、任務的基本信息采集和警衛方（預）案制作等功能。

6)

消防PGIS應用：主要實現對119火警及相關消防業務信息進行報警定位、災害信息確認、方案編制、等級調派、增援出動、協同作戰。

7)

技偵PGIS應用 ：主要用于刑事偵查、人員摸排等工作，借助從移動電子運營商取得到基站位置數據，以及偵察對象的手機話單數據，可以進行軌跡分析，居住區域分析，活動區域分析等。

8)

網監管理PGIS應用：主要實現全市網吧定位查詢，網吧信息統計分析等。

9)

治安管理PGIS應用：治安管理中的治安巡邏力量、防控手段、重點區域和場所、旅店業、娛樂場所、化學危險品、技防設施等業務信息均可在電子地圖上定位展示、查詢分析和動態管控等。

10)情報分析PGIS應用 ：情報分析PGIS應用主要實現人員變遷軌跡分析，重點人員軌跡分析，案發摸排分析等。

實際各個系統根據客戶需求僅需以上某一應用模塊，比如下面為某市的警務管理系統的功能模塊： ? 實時視頻監視功能

根據監控點的實際情況，提供全天候及全方位的圖像監視功能。根據監控點的現場地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機、紅外一體化槍式云臺攝像機和一體化槍式云臺攝像機。全天24小時均可在監控中心、監控室觀察到前端現場的實時畫面，考慮到夜間光照強度可根據實際需要進行燈光補償(普通照明或紅外)。? GIS設備管理定位

·支持監控設備在地圖上的標注;

·支持拖拽放置設備樹列表設備與GIS地圖相對位置;

·支持經緯度準確定位設備于GIS地圖;

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測距、地圖打印、點選查詢屬性等。例如，具有權限的操作者能夠方便地通過點擊攝像點來查詢該攝像點的屬性，如：攝像點的編號、攝像機的型號、安裝的具**置等。監控相關功能：選擇地圖上有攝像機標志的位置，可以查看該攝像機的屬性、播放實時視頻等。? GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標對象移動軌跡復現;在確認跟蹤對象，指定時間和區域內的攝像頭錄像中智能查詢跟蹤對象出現的錄像，顯示跟蹤對象在攝像頭錄像中出現的時間段，并根據時間段和攝像頭位置在GIS中勾畫跟蹤對象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標的逃逸路線，做出蹲點、排查決策。? GIS應急現場指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現場應急保障過程中，在確定目標對象移動軌跡前提下，通過GIS系統可預先設控軌跡路線上的監控點位，實現提前布防，提前預判。同時，可有效調動周圍警力資源，及時、快速響應。? GIS最優路徑選擇分析與遠程導航

可以在緊急事件發生的第一時間，分析計算出最優路徑，以及快速準確地到達案發地點。通過路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，多個出警方案到達事故地點的時間。并將最佳路徑遠程傳送至相應巡邏干警或巡邏車的移動導航設備中，指導巡邏警力以指定的路線追蹤、包抄、跟蹤對象。? 視頻顯示功能

圖像能在監視器/顯示器上進行固定或時序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復制、圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過監視器顯示出本轄區的圖像，通過計算機顯示共享的交警圖像;分局能夠通過監視器選擇顯示所有圖像或通過計算機顯示所有的圖像;交警能夠通過計算機顯示派出所圖像。? 視頻控制功能

對于模擬視頻，可以通過矩陣鍵盤來操作前端活動云臺的運動方向、攝像機的焦距及景深來達到最佳的監看效果。各單位可以在授權權限內，使用計算機軟件選擇和控制共享的圖像。

? 控制權限分配功能

監控中心的視頻資源管理服務器結合矩陣設置，進行總的權限的分配設置和管理。模擬控制權限優先于網絡用戶控制權限。在矩陣鍵盤的操作中，權限按現場控制級別最高。權限優先級高低為，派出所監控室鍵盤控制為高。? 視頻存儲功能

分局110指揮中心、派出所監控室均配備數字硬盤錄像機，全天不間斷地記錄監控點的圖像，保存所有監控點30天內的錄像資料，可提供本地和遠程網絡查詢、回放和下載。系統通過數字錄像主機或網絡可把錄像資料備份到光盤等存儲設備。? 社會圖像資源的接入功能

系統能夠將社會單位建設的監控圖像，有選擇地接入到派出所監控室，并且能夠通過數字視頻進行共享。? 監控點信息管理功能

系統能夠管理所有監控點信息，實現圖像資料的查詢和對設備的管理，形成統一網管軟件，以拓撲圖的方式實時反應在線設備的狀態。攝像機信號丟失、硬盤出錯、網線中斷均可實現設備圖標閃爍告警。? 視頻資源管理功能

系統能夠對視頻資源進行管理，包括視頻資源自動分配、用戶訪問控制、用戶權限優先級控制等功能。

2.6國土資源領域

國土領域的“數字國土”的概念逐步深入人心，土地資源的信息化管理成為必然趨勢，地籍管理是土地資源業務的核心。“國土資源信息化”“數字國土”均是與GIS密切相關的熱詞。地籍管理是國土資源管理的主要核心，這些年在各個城鎮建立的地籍信息管理系統均是利用GIS對空間數據以及屬性數據的結合管理能力，目前存在的問題便是城市地籍管理與農村地籍管理系統往往為獨立的二個系統，二者結合城鄉一體化地籍管理系統。GIS在地籍方面可以體現以下優勢：以“宗地”為核心地體，實現地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結果輸出的信息管理系統。GIS可以提供以下功能

1)基本的地圖功能：提供了雙向信息查詢檢索:通過屬性信息查詢定位圖形，快速實現地籍管理業務對象所在地理位置的定位。也可以從地圖中查詢地物屬性信息，顯示用戶希望知道的地物信息；距離測量：可以通過鼠標在地圖上畫線，結束畫線得到測量的結果，支持米、公里等單位的換算。面積測量；可以通過鼠標在地圖上繪制多邊形，結束多邊形的繪制后得到測量的結果，支持平方米、平方公里、畝等單位的換算；疊加分析：分析地塊與其它地塊信息的疊加情況。

2)數據錄入：宗地的屬性時常發生變化，GIS提供宗地的新屬性如歸屬、范圍的錄入，并且不會刪除歷史數據，從而方便客戶可以預覽地籍數據變化過程，解決糾紛等提供佐證。3)地籍登記:地籍登記分為收件、初審、復審、打證、發件等子模塊，地籍登記的業務流程分為土地使用權初始登記、土地使用權變更登記、土地使用權注銷登記、土地使用權內控登記、土地使用權解控登記、土地使用權查封登記、土地抵押登記等等。系統采用工作流技術定義各種業務的工作流模板，對工作流實例數據進行操作，對土地登記業務進行流轉、監控和查詢。工作流監控組件用于對業務完成和未完成狀況進行實時的監督，并對未及時處理的業務進行催辦。

4)地籍變更：初始地籍建立后，隨著社會經濟的發展，土地被更細致地劃分，建筑物越來越多，用途發生不斷地變化，以房地產為主題的經濟活動，使地籍變更如房地產的繼 承、轉讓、抵押等更加頻繁。

5)土地證管理：該模塊主要提供土地證查詢和土地權屬轉移相關證明材料的輸出等。

2.7水利領域

1)防汛減災：災害工作預測：利用DEM（關于高程的地理坐標）數據結合全國各個地方的雨情及所在地的人文和經濟信息等，用于預測洪水的發展趨勢，淹沒范圍以及淹沒損失等。這些預測可以很好的為防汛減災部門物資儲備、人員配置以及救災工作做好提前準備。災害現場指揮：GIS將各種有關的即時信息，如水利設施位置，災害地點附近道路分布、人口分布等很直觀的表現出來，即時準確的為現場指揮人員輔助決策。災害評估、災后重建：利用GIS統計出災區面積、人口、損失等，為災后重建、救災款發放等提供依據，避免盲目性。

2)水資源管理：利用GIS可以對水資源協調社會經濟與水資源利用的關系、處理各地區之間用水矛盾、監督限制不合理的開發水資源、破壞水資源行為；指定供水系統和水庫的優化調度方案，科學合理分配水資源。如：某一地區水資源不足，農作物需要灌溉，如何合理從其他附近區域水資源引入罐區。

3)水土保持：利用GIS的空間信息管理和分析功能結合遙感影像的周期性、時效性以及視域廣特點和水土保持動態監測站等，動態的監測水蝕、風蝕等，提供可靠決策。具體主要體現在GIS的查詢功能（可以將水土相關的大量數據以空間數據與屬性數據結合在圖形中直觀展示）、統計分析（利用分析功能可以快速了解水土結構區域分布，為水土保持規劃提供決策）、數據編輯（當土地利用狀況發生變化，可以直接編輯空間數據反映在圖形中）、制圖顯示與輸出（輸出所需報表及水土相關專題圖等）

4)水利工程規劃：水利工程規劃如南水北調選線、水庫選址規劃、庫區建設評估和工程施工監測均是GIS的基本空間分析功能。

5)水污染、地下水位監測：水污染類型包括很多種，水體富營養化、泥沙污染、廢水污染、地下水污染等。利用GIS的分析功能可以直觀的觀察水污染的來源，未來可能擴散的范圍和路徑，為應急指揮提供決策支持。地下水位實時監測對于地震預報等領域具有重要有意義，GIS可以利用對采集的水位數據進行挖掘直觀的表現出來，如近半年的水位變化趨勢，等值線繪制等。

2.8地質領域

2.8.1地質找礦預測

地質找礦預測往往需要多種數據源如物探數據、化探數據、遙感數據以及基礎地質數據，這些數據源的格式多元化，對于其集中管理帶來了不便，GIS可以將這些數據源集中在一個平臺，對于每一種數據的分析模塊添加不同分析方法的功能，如物探數據的反演方法、化探數據的異常下限確定方法、遙感數據的解譯，基礎地理數據如與成礦有關的重大斷裂、地層等。綜合這些信息的異常利用GIS的空間疊加、分析功能圈出找礦靶區，達到預測目的。近些年發展起來的三維地質填圖也與GIS緊密相關。

2.8.2工程地質

巖土工程與GIS相結合主要體現在以下二個方面: 1)巖土工程前期勘測資料：利用GlS具有較強的空間位置數據儲存和管理能力的特點，把勘察資料數值化、數據庫化，同時，在工程設計中，利用GIS具有較強的綜合分析、評價能力和空間疊置功能，對勘察資料進行分析、評價處理，使之轉化為設計者方便使用的數據，直接調用。以實現勘察數據的輸出直接為設計的輸入。

2)治理設計工作中應用：GIS系統有強大的空間分析能力，可以進行選址、土石方開挖、場地穩定性評價等分析、計算與拓撲判別。其三維場地模型的實現也有助于工程人員對工程場地的更直觀認識，并可以通過虛擬場地實現對各種工程方案模擬運作。如滑坡災害預測：一般與滑坡災害相關的因素有巖性、地下水等，這些因素在調查時只是反映當時狀態，如何利用多時段采集數據分析地下水來源，地表各個巖性層（如殘坡積層、松動巖土體、強風化基巖）分布層位、薄弱構造面等。利用GIS對這些地下水、不同巖性等三維動態監測展示分析，為治理方案提供決策支持。

具體應用于巖土領域的系統如上海巖土工程勘察院研發的地鐵監護測量系統：地鐵監護測量，即針對地鐵結構安全量身定制監護地鐵隧道各項指標主要包括沉降、收斂變形、平面位移、滲漏水等。以上海已開通運營的500多公里地鐵隧道為例，沿線同時處于施工影響期的地鐵監護項目超過200個，每天產生的監測數據量巨大。如何從海量的監測數據中判斷出隧道的健康狀況，確保地鐵隧道結構能夠長期穩定的服役，對于地鐵維保單位是一個巨大的挑戰。該系統以地圖和衛星影像作為基本載體，為地鐵維保單位提供了一個專業的數據發布平臺。借助該系統，地鐵沿線的高清3D街景讓地鐵安全保護區巡查的成果躍然于屏幕，網頁上輕點鼠標即可控制傳感器采集隧道健康狀態數據，保護區內的施工項目狀態更是隨時更新。對于負責隧道結構健康的監護測量工程師而言，系統還可提供詳細的隧道健康監測病例——監測數據、現場照片、變形曲線、應對措施等等。一旦隧道監測的指標異常，立馬發布警報，叫停影響地鐵結構安全的施工行為，采取針對性的修補措施從而保證地鐵的正常運營和市民的日常出行。

第五篇：地理信息系統答案

一名詞解釋.1、地理數據：各種地理特征和現象間關系的符號化表示，包括空間位置、屬性特征及時態特征三部分。

2、DTM：數字地形模型（Digital Terrain Model），是地形表面形態屬性信息的數字表達，是帶有空間

位置特征和地形屬性特征的數字描述。數字地形模型中地形屬性為高程時稱為數字高程模型（Digital Elevation Model），簡稱DEM。

3、元數據：關于數據的描述性數據信息，它應盡可能多地反映數據集自身的特征規律，以便于用戶對數

據集的準確、高效與充分的開發與利用。元數據的內容包括對數據集的描述、對數據質量的描述、對數

據處理信息的說明、對數據轉換方法的描述、對數據庫的更新、集成等的說明。

二、填空題

1、地理信息數據的主要特征有：地域性、多維性、時序性。

2、空間數據的主要特征有：空間特征、非結構化特征、空間關系特征、分類編碼特征、海量數據特征。

3、地理信息系統數據源的類型有：地圖資料、影像數據、遙感數據、實測數據、文本資料、統計數據、多媒體數據、其它已有的非系統化的數據。

4、地理信息系統中主要的數據輸入方法有：手工鍵盤輸入、手扶跟蹤數字化儀輸入、掃描數字化儀輸入、解析測圖法輸入、已有數字化形式數據轉換。

三、選擇題

1.地理信息系統形成于20世紀（B）A．50年代 B．60年代 C.70年代 D.80年代 2．地理信息區別與其他信息的顯著標志是是（D）

A．屬于屬性信息 B．屬于共享信息 C．屬于社會經濟信息 D．屬于空間信息

3.對一幅地圖而言，要保持同樣的精度，柵格數據量要比矢量數據量（A）

A．大 B.小 C.相當 D.無法比較

4.“二值化”是處理何種數據的一個技術步驟：（A）

A． 掃描數據 B．矢量數據 C．關系數據 D．屬性數據 5.“3S”技術指的是：

（A）

A．GIS、RS、GPS B．GIS、DSS、GPS C．GIS、GPS、OS D．GIS、DSS、RS 6.地理決策問題屬于：（B）

A． 結構化決策 B．半結構化決策 C．非結構化決策 D．以上都不是 7.對數據文件操作，進行數據記錄的交換都要經過：（D）

A．軟盤 B．用戶區 C．GIS軟件 D．緩沖區 8.獲取柵格數據的方法有：（C）

A．手扶跟蹤數字化法 B．屏幕鼠標跟蹤數字化法 C．掃描數字化法 D．人工讀取坐標法 9.矢量結構的特點是：（A）A． 定位明顯、屬性隱含 B．定位明顯、屬性明顯 C．定位隱含、屬性明顯 D．定位隱含、屬性隱含

10.下列柵格結構編碼方法中，具有可變分辨率和區域性質的是（D）A．直接柵格編碼 B．鏈碼

C．游程編碼 D．四叉樹編碼

四、問答題

1、地理信息系統的組成。

一個完整的 GIS 主要由四個部分構成，即計算機硬件系統、計算機軟件系統、地理數據（或空間數據）和系統管

理操作人員。其核心部分是計算機系統（軟件和硬件），空間數據反映 GIS 的地理內容，而管理人員和用戶則決

定系統的工作方式和信息表示方式。（1）計算機硬件系統：是計算機系統中的實際物理裝置的總稱，是 GIS 的物

理外殼。包括輸入/輸出設備、中央處理單元、存儲器等，向提供信息、保存數據、返回信息給用戶。（2）計算

機軟件系統：計算機軟件系統是指必需的各種程序。對于 GIS 應用而言，通常包括：計算機系統軟件、地理信息

系統軟件和其他支持軟件、應用分析程序。（3）系統開發、管理和使用人員：完善的地理信息系統項目應包括負

責系統設計和執行的項目經理、信息管理的技術人員、系統用戶化的應用工程師以及最終運行系統的用戶。地理信

息系統專業人員是地理信息系統應用的關鍵。（4）空間數據：它是由系統的建立者輸入 GIS，是系統程序作用 的對象，是 GIS 所表達的現實世界經過模型抽象的實質性內容。主要包括空間位置、空間關系、屬性等。

2、矢量數據結構與柵格數據結構的轉換算法。對于點狀實體，每個實體僅由一個坐標對表示，其矢量結構和柵格結構的相互轉換基本上只是坐標精度變換問題。

線實體的矢量結構由一系列坐標對表示，在變為柵格結構時，除把序列中坐標對變為柵格行列坐標外，還需根據

柵格精度要求，在坐標點之間插滿一系列柵格點，這可以由兩點式直線方程得到。線實體由柵格結構變為矢量結

構與將多邊形邊界表示為矢量結構相似。（1）矢量向柵格轉換，矢量格式向柵格格式轉換又稱為多邊形填充，就是在矢量表示的多邊形邊界內部的所有柵格點上賦以相應的多邊形編碼，從而形成柵格數據陣列。（2）柵格

格式向矢量格式的轉換，多邊形柵格格式向矢量格式轉換就是提取以相同的編號的柵格集合表示的多邊形區域的

邊界和邊界的拓撲關系，并表示由多個小直線段組成的矢量格式邊界線的過程。

五、分析題

1.為了完成城市道路拓寬改建分析，論述需要那些空間數據，并描述在GIS支持下的分析流程。

利用建立緩沖區、拓撲疊加和特征提取,計算一條道路拓寬改建過程中的拆遷指標。

（1）明確分析的目的和標準，目的是計算由于道路拓寬而需拆遷的建筑物的建筑面積和房產價值，道路拓寬改建 的標準是：a）道路從原有的20m拓寬至60m；b）拓寬道路應盡量保持直線；c）部分位于拆遷區內的10層以上的建 筑不拆除。

（2）準備進行分析的數據，需要涉及兩類信息，一類是現狀道路圖；另一類為分析區域內建筑物分布圖及相關信 息。

（3）進行空間操作，首先選擇擬拓寬的道路，根據拓寬半徑，建立道路的緩沖區。然后將此緩沖區與建筑物層數

據進行拓撲疊加，產生一幅新圖，此圖包括所有部分或全部位于拓寬區內的建筑物信息。（4）進行統計分析，首先對全部或部分位于拆遷區內的建筑物進行選擇，凡部分落入拆遷區且樓層高于10層以上 的建筑物，將其從選擇組中去掉，并對道路的拓寬邊界進行局部調整。然后對所有需拆遷的建筑物進行拆遷指標計 算。

（5）將分析結果以地圖和表格的形式打印輸出。