導語：如何才能寫好一篇地理信息系統(tǒng)的特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測繪；應用

中圖分類號：C922 文獻標識碼：A 文章編號：

一、地理信息系統(tǒng)的特點及其能提供的功能

1.地理信息系統(tǒng)的特點。

地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣科學,它具有多學科交叉的特征,地理信息系統(tǒng)又是計算機化的信息系統(tǒng),需要得到計算機硬件和軟件系統(tǒng)的支持。

地理信息系統(tǒng)處理的對象為地理空間信息,地理信息系統(tǒng)用于處理自然界特定空間內(nèi)各種地理現(xiàn)象的信息,地理信息系統(tǒng)的核心組成是地理數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫,包括屬性數(shù)據(jù)庫、圖形數(shù)據(jù)庫和遙感影像數(shù)據(jù)庫等,地理信息系統(tǒng)能夠在同一的平臺內(nèi)綜合處理這些信息,這是地理信息系統(tǒng)不同于其他信息系統(tǒng)的重要一點,并且包含的內(nèi)容是豐富的和廣泛的。地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要設計生產(chǎn)各種地圖,它通過圖表、文字、色彩等信息形象的表現(xiàn)出來,地理信息系統(tǒng)具有強大的制圖功能,完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制圖和一般意義上的機助制圖技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有空間分析功能,從而使地理信息系統(tǒng)區(qū)別于機助制圖系統(tǒng),也正是空間分析功能賦予地理信息系統(tǒng)以強大的生命力?？臻g模擬地理信息系統(tǒng)是整個地球或部分區(qū)域的資源、環(huán)境在計算機中的縮影。地理信息系統(tǒng)可以依據(jù)系統(tǒng)應用模型,快速模擬自然過程的演變和過程,取得地理預測和實驗的結(jié)果。

在各行各業(yè)中,通過地理信息系統(tǒng)選擇優(yōu)化方案,避免不合理的決策,并且解決資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟和人口有關(guān)的實際應用課題,在經(jīng)濟社會中有助于決策支持系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)除了具有信息的一般特性還具有以下獨特特性:①空間分布性。它具有先定位后定性以及在區(qū)域上的分布特點,屬性的表現(xiàn)形式是多層次的。②數(shù)據(jù)量大。因為它具有空間特征和屬性特征還隨時間的變化而變化,所以數(shù)據(jù)量很大。③地理信息系統(tǒng)具有載體的多樣性,除物體的物質(zhì)和能量本身外,還通過文字、數(shù)字、影像、符號、磁帶、光盤等等來描述地理實體。

2.地理信息系統(tǒng)能夠提供的功能。

（1）地理空間數(shù)據(jù)管理。地理信息系統(tǒng)能夠通過多種方式對地理數(shù)據(jù)信息進行錄入，并且還可以對數(shù)據(jù)庫進行有效地管理和維護。最為重要的是地理信息可以快速準確的對所需要的數(shù)據(jù)進行查詢和檢索，進而提供給決策者所需要的各種地理空間信息。通過地理信息系統(tǒng)能夠有效地實現(xiàn)現(xiàn)代化的信息管理。

（2）輸出功能。地理信息系統(tǒng)可以應用到地形圖的繪制中，這是地理信息的輸出功能賦予系統(tǒng)的一種能力?？梢哉f繪制地形圖是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的起源，這樣便能夠理解為何該系統(tǒng)具備這一功能。而該功能的最終目標是為建立地形圖數(shù)據(jù)庫提供基礎(chǔ)保障，同時與手工制圖相比地理信息的產(chǎn)出效率要比其高出數(shù)倍以上。

（3）遙感圖像處理。遙感數(shù)據(jù)可以說是地理信息系統(tǒng)的一個重要信息來源，現(xiàn)階段大部分地理信息系統(tǒng)都具備圖像處理功能，并且這部分功能常作為系統(tǒng)中的一個子模塊存在，利用自動影像匹配等技術(shù)可完成相關(guān)處理工作。

二、地理信息系統(tǒng)的應用

從地理信息系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系以及地理信息系統(tǒng)特征和地理信息系統(tǒng)的分類中不難看出,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景廣闊,表現(xiàn)在網(wǎng)絡化、標準化、數(shù)據(jù)商業(yè)化、系統(tǒng)的專門化、企業(yè)化、全球化、大眾化和智能化。地理信息系統(tǒng)是一種對自然與人類應用非常廣泛的系統(tǒng)工具,它的博才取勝和運籌帷幄的優(yōu)勢,使它成為能夠影響人們生活的各個方面、有關(guān)各行各業(yè)經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展的基本工具。它的應用分為兩種情況,一種是利用地理信息系統(tǒng)來處理用戶的數(shù)據(jù),在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)出用戶的地理信息系統(tǒng)軟件,并且在測繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災情監(jiān)測、環(huán)境保護、國防、宏觀決策支持等一百多個領(lǐng)域,取得了良好的社會經(jīng)濟效益,下面結(jié)合例子來論述地理信息系統(tǒng)的廣泛應用。

地理信息系統(tǒng)在綜合分析評價與模擬預測中的應用,它不僅對地理空間數(shù)據(jù)進行編碼、存儲和提取,而且通過世界模擬,得到綜合評價,并且用這些數(shù)據(jù)以命令、函數(shù)和分析模擬程序?qū)ξ磥斫Y(jié)果作出定量的和趨勢預測,對比不同決策方案的效果以及產(chǎn)生的后果,做出最優(yōu)決策,避免和預防災難發(fā)生。例如,通過對大興安嶺火災的研究、普查和分析,應用系統(tǒng)對十幾萬個數(shù)據(jù)進行分析篩選出氣溫、風速、降水等氣候要素,以及植被生長情況、積雪覆蓋程度,用模糊數(shù)學方法建立數(shù)學模型,并且建立微機系統(tǒng)多因子的綜合指標來預防災情發(fā)生。

三、地理測繪系統(tǒng)在測繪中的具體應用

1.數(shù)據(jù)的采集。

在數(shù)據(jù)收集時，傳統(tǒng)做法是通過聚酷薄膜地圖上或者紙上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，經(jīng)過掃描或者數(shù)字化來產(chǎn)生數(shù)字數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在比較理想的做法是借助于GPS全球定位系統(tǒng)，得到相應的位置坐標，然后直接輸入到地理信息中進行相應的處理，也可以通過遙感技術(shù)來完成數(shù)據(jù)的采集工作。

2.數(shù)據(jù)處理。

地理數(shù)據(jù)一般具有三個基本特征：屬性特征（非定位數(shù)據(jù)）、空間特征（地位數(shù)據(jù)）和時間特征（時間尺度）。在測繪中，涉及到的主要設施有城市建筑物、城市道路、據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)又可以分為客觀和主觀兩類，客觀屬性數(shù)據(jù)如城市道路的名稱、交叉口的形狀等，主觀屬性數(shù)據(jù)如城市道路與交叉口的交通量等。地理特征的專題屬性信息可以直接存儲于FAT表中，也可以存儲在其他數(shù)據(jù)表中，后者通過對象標志碼與FAT產(chǎn)生聯(lián)系。從空間信息檢索專題屬性信息，或從專題屬性信息檢索空間信息的實現(xiàn)就依賴干地理信息系統(tǒng)所建立起來的次種聯(lián)系。

3.數(shù)據(jù)管理。

在測繪中，主要涉及到用點來表示的實物信息有城市道路路段上的橋、城市道路交叉口等；主要涉及到用線來表示的實物信息有城市道路中線、城市道路邊線、通訊線的走向等；主要涉及到用面來表示問候的實物信息有道路周邊的建筑物（比如企事業(yè)單位、學校、醫(yī)院、公園等）?？梢园焉鲜鏊嘘P(guān)于點、線、多邊形相關(guān)的實物合理地分層組織如下：首先建立一個地理數(shù)據(jù)庫，在地理數(shù)據(jù)庫中建立測繪要素集，其中包括的特征類有城市道路中線、城市道路交叉口、橋、城市道路周邊建筑物等；同樣在相同的地理數(shù)據(jù)庫中建立一個管線要素集，其中包括的特征類有路邊線、電力設備、電力線、通訊線等。

4.數(shù)據(jù)顯示。

一般來說，地圖特征的圖形表達有以下幾種方式：單一的符號、單一值地圖、用類似于人口的字段屬性來表達數(shù)量（顏色分級、符號分級和密集度分級）、相關(guān)多種屬性的表達。用單一的符號展示數(shù)據(jù)于地圖可以從圖形上得知特征分布的密集程度，從而可以清晰地表達出分布情況。在測繪中，可以用點表示城市不同區(qū)的居民居住情況，這樣就可以用點的密集程度來直觀表達居民居住的分布密集程度；同樣，道路可以用線的特征來表示在區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)密集程度。對于上述每個區(qū)的居民密集程度的表示，也可以先統(tǒng)計每個區(qū)的居民人數(shù)，然后按照一定的標準劃分，用不同的顏色來表示每個區(qū)的居民居住情況，并且還可以用符號本身的大小來表示居民分布情況。同樣的，城市道路交通也可以通過交通量的統(tǒng)計之后，依據(jù)交通量的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。

四、結(jié)束語

以上是筆者對地理信息系統(tǒng)的粗略認識及在測繪中應用的介紹,地理信息系統(tǒng)已成為國民經(jīng)濟發(fā)展的必備工具,并且深入到各個領(lǐng)域,相信它的不斷成熟與完善將為社會的進步與發(fā)展做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]莫梅，彭萬欽.淺析在測繪中地理信息系統(tǒng)的應用[J].中國科技縱橫，2010（11）.

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Abstract： With the rapid development of hi-tech technology， geographic information system has already begun to be widely involved in various fields and industries. The development and establishment of the mine geographic information system is also put on the agenda. Although China has made some achievements in this respect， the practical application of the mine geographic information system has not made great progress. Therefore， if the geographic information system and mine fully integrated， through the Department of Geographic Information System will be the digital information data and mine geography to integrate， can bring great social and economic benefits to the mine to promote the local economic development， for the Local make a great contribution.

關(guān)鍵詞：礦山地理信息系統(tǒng)；地理信息系統(tǒng)；數(shù)字化

Key words： mine geographic information system；geographic information system；digitization

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0196-03

0 引言

上世紀60年代，標志著地理信息系統(tǒng)的誕生是加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）的建立。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。近年來GIS在計算機科學、數(shù)學、測繪科學、地理學等諸多學科快速發(fā)展的拉動下得到迅猛發(fā)展。本文主要介紹了地理信息系統(tǒng)在礦山中的應用和在Skyline平臺下礦山地理信息系統(tǒng)地形、地貌、建筑模型的構(gòu)建以及系統(tǒng)的初步實現(xiàn)。

礦山地理信息系統(tǒng)在中國還是一個新概念，需要深入的研究理論基礎(chǔ)上不斷發(fā)展我國礦山地理信息系統(tǒng)的技術(shù)和應用。可以明確地說，地理信息系統(tǒng)與礦山的結(jié)合在以后的礦山工業(yè)中必定受到重視，它對礦山工業(yè)的發(fā)展會起到巨大的推進作用。

1 地理信息系統(tǒng)的特點

由于建立地理信息系統(tǒng)的目的、用途、分類等信息的不同，地理信息系統(tǒng)的種類有很多，如最基本的地理信息系統(tǒng)、資源勘察類地理信息系統(tǒng)、城市工程類管理信息系統(tǒng)、土地管理地理信息系統(tǒng)等。然而，不論是基礎(chǔ)的還是專題的地理信息系統(tǒng)還是綜合應用的信息系統(tǒng)，也不論其規(guī)模大小，基本組成都是相似的：數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)的存貯、編輯和數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)的運算、查詢、檢索和分析、信息應用、數(shù)據(jù)輸出和顯示、數(shù)據(jù)更新。

為了能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)的做出更好的研究，地理信息系統(tǒng)應該具備以下幾個前提條件：首先需要公共的地理定位基礎(chǔ)，即系統(tǒng)所有的地理要素需要嚴格的空間分布定位，即需要放在一個特定的比例或投影的坐標系內(nèi)進行。其次要將輸入信息進行數(shù)字化和標準化，對于來自系統(tǒng)外部的多種類的原始信息數(shù)據(jù)在輸入系統(tǒng)時要將由外部格式轉(zhuǎn)換成計算機可以分析處理的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式。最后需要多維的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，地理信息包括所研究要素的空間位置，也包括該要素實體特征的屬性信息，同時還具備時序特征。因此，系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)應是一個由空間位置（三維空間坐標及其拓樸關(guān)系）、時態(tài)數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)所構(gòu)成的多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

此外，地理信息系統(tǒng)還具有三個主要特征。分別為采集、儲存、管理、分析和將數(shù)據(jù)以多種方式輸出的能力，具有空間性和動態(tài)性；可以為決策和管理服務，以空間模型方法為主要方式，具有地區(qū)空間分析、多種要素的綜合分析和實時預測能力；可以在計算機系統(tǒng)的支持下進行空間地理數(shù)據(jù)的管理，而且讓計算機程序模擬地理分析方法，空間數(shù)據(jù)在分析方法的作用下產(chǎn)生有效信息，完成人類不可能完成的任務。在計算機系統(tǒng)的輔助下可以使得地理信息系統(tǒng)具有迅速、精準地對多樣的地理系統(tǒng)進行空間和過程的綜合動態(tài)分析。

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關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；虛擬現(xiàn)實；國土資源管理；三維地理信息系統(tǒng)

1 引言

在國土資源管理領(lǐng)域中，二維地理信息系統(tǒng)的大量應用取得了可喜的成果，有了充實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，但也存在著二維地學特征無法表述的信息，這是傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)無法逾越的瓶頸，例如：在進行土地、礦產(chǎn)規(guī)劃以及在研究和計算地下礦產(chǎn)資源儲量的過程中，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)顯得力不從心。

通過地理信息技術(shù)以及三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合應用，這些問題就迎刃而解了。使用地理信息系統(tǒng)建立地理信息數(shù)據(jù)庫，對重點區(qū)域目標進行采樣，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立三維模型成為了一種很好的解決問題手段。這里就對這兩種技術(shù)在國土資源管理中的具體應用談一下看法，希望與大家共同交流和探討，并得到指正。

2 地理信息系統(tǒng)簡介

在我國，地理信息系統(tǒng)（GIS）于60年代中期開始形成并逐漸發(fā)展起來。地理信息系統(tǒng)脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存貯、分析和顯示地理信息的功能。

地理信息系統(tǒng)主要由地理信息數(shù)據(jù)、軟件環(huán)境、硬件環(huán)境組成。

現(xiàn)在，很難將地理信息系統(tǒng)作為單一獨立的系統(tǒng)提出，現(xiàn)在的地理信息技術(shù)具有如下的特征：地理信息系統(tǒng)、遙感、以及全球定位系統(tǒng)三者結(jié)合應用日益緊密；空間數(shù)據(jù)的表達更加趨向復雜，更加趨向于三維化；要求更為智能化的專家輔助決策系統(tǒng)；系統(tǒng)功能的開發(fā)應用以及組件式開發(fā)應用；地理信息系統(tǒng)應用更加趨向于網(wǎng)絡化，更加強調(diào)與用戶進行交互的功能。

現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)的應用已經(jīng)朝著多元化的方向發(fā)展，可以說這種技術(shù)已經(jīng)成為了時下最為熱門的邊緣交叉學科，應用前景很廣闊。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)是20世紀90年代以來興起的一種新型信息技術(shù)，它集多媒體、網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進技術(shù)為一體，是當今前景最好的計算機技術(shù)之一。它利用計算機技術(shù)生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過使用各種交互設備，同虛擬環(huán)境中的實體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進的數(shù)字化人機接口技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，其主要特征是：操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。

“人工現(xiàn)實”、“遙在”、“虛擬環(huán)境”、“賽伯空間”等都是虛擬現(xiàn)實的不同表述形式。

利用個人計算機和低級工作站進行仿真，將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口。通過各種輸入設備實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實世界的充分交互，這種系統(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，組成靈活，易于普及推廣，是一套經(jīng)濟實用的系統(tǒng)。

4 地理信息系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實結(jié)合應用技術(shù)

(1) 虛擬地理環(huán)境（VGE）

虛擬環(huán)境是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心。“沉浸感（Immersion）”是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)區(qū)別于其他計算機應用系統(tǒng)的典型特征。

(2) 三維地理信息系統(tǒng)（3D-GIS）

3D-GIS即基于地理信息系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，這項技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字虛擬城市等方面得到應用。GIS技術(shù)的發(fā)展成熟，及其可視化的發(fā)展趨勢，使得基于GIS技術(shù)的虛擬現(xiàn)實在越來越多的方面得到重視，并在越來越多的領(lǐng)域得到初步的應用。

目前，該項技術(shù)已經(jīng)在國土相關(guān)領(lǐng)域開展應用，發(fā)展前景相當樂觀。

(3) 3D-GIS系統(tǒng)開發(fā)簡介

目前基于GIS的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要開發(fā)工具包括三大方面：

傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)開發(fā)工具：包括ArcGIS、MapInfo、SuperMap等；

專門的3DGIS軟件,如國內(nèi)靈圖公司的VRMap,美國Alberta大學開發(fā)的 MR等；

專業(yè)的3D游戲開發(fā)工具，如OpenGL、Direct等。

5 應用簡介

(1) 在國土規(guī)劃工作中的應用

國土規(guī)劃是對虛擬現(xiàn)實技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，政府規(guī)劃部門、工程技術(shù)人員和各界人士可以通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，從不同的角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，獲得前所未有的直觀感受，這是傳統(tǒng)的表現(xiàn)手段沙盤、效果圖、平面圖等所不能達到的。而且打破了專業(yè)人士和非專業(yè)人士之間溝通的障礙，使得各部門能通過統(tǒng)一的仿真環(huán)境進行交流，能更快地找到問題、達成共識和解決一些設計中存在的缺陷。

應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將三維地面模型（DTM）、正射影像（DOM）和地理信息矢量數(shù)據(jù)及建立成功的三維立體模型融合在一起，再現(xiàn)城市建筑及城市模型，用戶在計算機屏幕前可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，可以進行查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列圖形及地理信息系統(tǒng)相關(guān)的操作，滿足國土資源管理由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實的可視化發(fā)展需要，為規(guī)劃設計工作提供可視化空間地理信息服務。在國土規(guī)劃中系統(tǒng)應用效果圖如圖所示。

該系統(tǒng)的設計采用了目前流行的GIS軟件，采用Direct技術(shù)構(gòu)建三維虛擬環(huán)境，采用專門的軟件對真實物體進行切片等仿真處理，達到了身臨其境的真實演示應用效果。

(2) 在礦產(chǎn)資源儲量管理工作中的應用

礦產(chǎn)資源儲量管理工作是國土資源領(lǐng)域中另外一個迫切需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用要求。

以往在礦產(chǎn)資源儲量計算的過程中，進行了大量的物探及化探工作，收集了大量的地質(zhì)相關(guān)圖紙，專家們根據(jù)這些資料和一些科學公式及多年經(jīng)驗，對一礦區(qū)進行儲量的核算。這種測算的方式顯然已經(jīng)不能滿足管理部門的要求了，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)設計并表示礦體特征，根據(jù)國際公認的儲量計算模型計算礦產(chǎn)資源儲量是一個很不錯的解決方案，我們在實際工作過程中使用這些技術(shù)進行了礦產(chǎn)資源儲量的計算，達到了滿意的效果。在實際工作過程中，我們采用了一款三維分析性能良好的軟件，下圖是軟件應用的具體顯現(xiàn)。

6 結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是一門已經(jīng)廣泛應用的交叉學科，其發(fā)展成熟，可對應用及管理工作提供有效的支持。

虛擬現(xiàn)實是一門新興的技術(shù)，國內(nèi)對這項技術(shù)尚屬于研究階段，但現(xiàn)在已經(jīng)有可喜的進展了，一些公司已經(jīng)開發(fā)出了采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用系統(tǒng)，甚至已經(jīng)開展了廣泛的應用。它的研究內(nèi)容涉及到人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制、心理學等。有朝一日，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)成為一種對多維信息處理的強大系統(tǒng)，成為人們進行思維和創(chuàng)造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。

在國土資源管理領(lǐng)域中，應用功能強大的地理信息系統(tǒng)技術(shù)和更加真實表現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，一定會帶來更大的應用收益。

參考文獻

[1]王煒,包衛(wèi)東,張茂軍,等.《虛擬仿真系統(tǒng)導論》.國防科技大學出版社.

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[關(guān)鍵詞]地理信息；數(shù)據(jù)；發(fā)展

中圖分類號：P 208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0352-01

[Abstract]geographic information system started late in China， so both the theoretical basis， information system in the fields of research methods and applications arecompared with the world level late one step. This paper and its development at home and abroad from the geographical information system， research and development of geographic information system are discussed..

[Key words]geographic information； data； the development of

一、地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展分析

地理信息系統(tǒng)利用先進的計算機技術(shù)，對地表上的物體、環(huán)境等固有的信息進行檢索和分析，并將這些信息通過建立數(shù)據(jù)庫并進行保存和管理。地理信息能夠?qū)⒖臻g和時間綜合到一起，具有區(qū)域性、時序性和多維性的特點。地理信息系統(tǒng)的首次提出是在1967年，世界上第一個真正投入到應用中的地理信息系統(tǒng)得到研發(fā)，從此以后，該技術(shù)得到了世界各國的認同與重視，并迅速地得到了發(fā)展。如今，地理信息系統(tǒng)在技術(shù)上得到了飛躍發(fā)展，在各個國家各個領(lǐng)域都被廣泛應用起來。

二、地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容

1、數(shù)據(jù)的獲取

地理信息系統(tǒng)首先要獲取原始數(shù)據(jù)，在將其進行整理并轉(zhuǎn)換，然后通過計算機識別將其應用到實際中，可以說是一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程。數(shù)據(jù)的獲取可以說是地理信息系統(tǒng)工作的前提。

地理信息系統(tǒng)獲取的原始數(shù)據(jù)可以分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩種?？臻g數(shù)據(jù)以圖形為主，采用鍵盤輸入或掃描的形式輸入到數(shù)據(jù)庫中。屬性數(shù)據(jù)是對空間的實體進行具體的數(shù)據(jù)描述，主要采用鍵盤輸入方式。隨著遙感和全球定位技術(shù)的融入，地理信息系統(tǒng)對原始數(shù)據(jù)的獲取越來越方便，全球定位技術(shù)憑借其將實體的三維坐標全面展現(xiàn)和能夠滿足高精度需求的特點，為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展起到了助力作用。

2、數(shù)據(jù)的存儲與管理

地理信息系統(tǒng)需要存儲與管理的信息數(shù)據(jù)含量大，妥善管理好包括圖、問、聲的數(shù)據(jù)信息非常重要。在信息技術(shù)時代，以光盤存儲為主要方式的多媒體技術(shù)應用普遍，尤其是光盤的可讀寫狀態(tài)更是為信息存儲提供了可靠的媒介。數(shù)據(jù)的管理則是根據(jù)數(shù)據(jù)的獲取方式將其分為圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并將其進行細化以方便管理。在圖形數(shù)據(jù)庫中，可以將其按照圖形的特征分為點線面和混合四種形式，其中的混合模式是較為復雜的。地圖的數(shù)據(jù)之間所具備的關(guān)系真實的體現(xiàn)了地理實體之間的關(guān)系，將這種結(jié)構(gòu)關(guān)系充分的展現(xiàn)出來。

如今GIS技術(shù)發(fā)展迅速，應用廣泛，并且在數(shù)據(jù)存儲和管理方面也具有較高的要求，儼然已成為地理信息系統(tǒng)發(fā)展中首要解決的問題。數(shù)據(jù)的存儲其實很簡單，只要將其記錄在計算機的存儲器上就可以了，關(guān)鍵的是如何在存儲后能夠方便的查找訪問。就拿目前應用最廣泛的GIS分層技術(shù)來說，通過將地圖分為若干個層，然后將這些層疊加起來形成一個完整的地圖就可以了，這種方法只需要根據(jù)圖形的特征操作，系統(tǒng)就可以做出正確的反應。

3、數(shù)據(jù)的處理與分析

數(shù)據(jù)的處理任務包括下面兩個方面：①檢查與糾正輸入的數(shù)據(jù)質(zhì)量，其中包括對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)對應關(guān)系的校驗、對數(shù)據(jù)的編輯的檢查以及空間數(shù)據(jù)的誤差糾正等；②處理輸入的圖形數(shù)據(jù)，使其能夠滿足于地理信息系統(tǒng)的應用需求，如對矢量數(shù)據(jù)的壓縮與光滑處理、拓撲關(guān)系的建立、矢量柵量數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)化、地圖裁減及拼接等。

4、數(shù)據(jù)的顯示與輸出

數(shù)據(jù)的顯示就是將經(jīng)過GIS分析處理后的數(shù)據(jù)，以能夠辨識的形式向用戶顯示出來，滿足用戶掌握信息數(shù)據(jù)的需求。數(shù)據(jù)輸出可以利用輸出設備（計算機顯示器、打印機等）提取數(shù)據(jù)信息。在輸出之前一般還應進行數(shù)據(jù)校正，誤差調(diào)整，平版排版及不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等操作。

三、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展展望

隨著GIS在各種應用領(lǐng)域的迅速擴展，GIS本身的功能和結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。地理數(shù)據(jù)的繼承與共享、地理操作的分布與共享、GIS的社會化和大眾化等客觀需求使得盡可能降低采集、處理地理數(shù)據(jù)的成本，實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的共享和互操作成為共識。GIS處理的空間數(shù)據(jù)，從本質(zhì)上說是三維連續(xù)分布的，三維GIS目前的研究重點集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計、優(yōu)化與實現(xiàn)，體視化技術(shù)的運用，三維系統(tǒng)的功能和模塊設計等方面。同時，地理信息系統(tǒng)所描述的地理對象往往具有時間的屬性，即時態(tài)。因此，如何設計并運用4DGIS來描述、處理地理對象的時態(tài)特征也是個重要的研究領(lǐng)域。

隨著Internet的迅速發(fā)展，利用Internet技術(shù)在Web上空間數(shù)據(jù)供用戶瀏覽、使用是GIS發(fā)展的必然趨勢，使得從WWW的任一個節(jié)點，Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點中的空間數(shù)據(jù)，以及制作專題圖，進行各種空間檢索和空間分析，這就是基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）。當然，WWW技術(shù)還很年輕，Web GIS的發(fā)展就面臨著更大的困難，但應該看到，它必將是GIS走向社會化，公眾化的有效途徑，也是簡化辦公自動化系統(tǒng)的有效手段。組件式軟件技術(shù)已經(jīng)成為當今軟件技術(shù)的潮流之一，Com GIS便是順應這一潮流的新一代地理信息系統(tǒng)。Com GIS給國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件的開發(fā)提供了一個良好的機遇，因為它打破了GIS基礎(chǔ)軟件由幾個廠商壟斷的格局，開辟了以提供專業(yè)組件來打入GIS市場的新途徑。

四、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)的綜合性很強，它需要多門學科的知識系統(tǒng)來完成，同時這也是支撐和推動地理信息系統(tǒng)不斷發(fā)展走向完善的原始動力。地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，應用領(lǐng)域愈加廣泛，其便利的信息存儲和應用技術(shù)在社會發(fā)展和建設中起到了良好的帶動作用，發(fā)展前景非常廣闊。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)環(huán)境GIS分布式

地理信息系統(tǒng)是融計算機圖形和數(shù)據(jù)庫于一體的有關(guān)信息的集合。它把地理位置和相關(guān)屬性信息圖文并茂地輸出給用戶。用戶借助其可視化表達可進行各種輔助決策。地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生改變了傳統(tǒng)的信息處理方式使人們處理信息由數(shù)值領(lǐng)域進入到了空間領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)一直與信息技術(shù)息息相關(guān)。隨著分布式計算技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展，分布式計算技術(shù)作為一個能夠承載地理空間信息的平臺，已成為目前GIS發(fā)展的最重要的方向。分布式地理信息系統(tǒng)是建立在分布式空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上由一組分布式服務器協(xié)同為客戶端提供地理信息服務的網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)。網(wǎng)絡信息系統(tǒng)能夠有效地管理一個大的地理區(qū)域復雜的污染源信息，詳細分析區(qū)域環(huán)境影響諸因素的變化情況，以及主要污染物的地理屬性和特征等。

一、網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)的特點

（一）隨著網(wǎng)絡的迅速普及，依賴網(wǎng)絡獲取信息擴大地理信息系統(tǒng)的應用領(lǐng)域。將網(wǎng)絡軟件通過普通瀏覽器，享用地理空間信息服務，從而降低數(shù)據(jù)散發(fā)成本。比如數(shù)字地圖的出現(xiàn)，使得人們得以拋棄傳統(tǒng)的印刷地圖，可以在網(wǎng)絡上簡便地查詢地點和路線。對同一區(qū)域不同時段，不同的環(huán)境影響因素進行特征疊加，分析區(qū)域質(zhì)量演變與其它諸因素之間的相關(guān)系。對區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進行預測。此外可在一張地塊地圖上顯示重點污染源的位置及其對環(huán)境的影響。

（二）實現(xiàn)資源共享。為實現(xiàn)信息的共享，建立面向用戶的、資源共享的開放式網(wǎng)絡。具有強大的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能充分利用網(wǎng)絡的功能模塊結(jié)合選定的環(huán)境監(jiān)測模型可以對多源環(huán)境信息進行處理從中發(fā)現(xiàn)環(huán)境演變的動態(tài)規(guī)律，建立科學的監(jiān)測模型，實現(xiàn)對環(huán)境的綜合動態(tài)監(jiān)測。

（三）速度快，精度高。利用網(wǎng)絡分布技術(shù)可以將數(shù)據(jù)與地圖相關(guān)聯(lián)建立拓撲關(guān)系進行空間分析，實現(xiàn)對各類專題地圖輔助決策和管理。不僅節(jié)省大量的人力、物力、財力最主要的是獲得成果的速度快精度高。

（四）透明性，位置透明，即用戶不需知道文件和數(shù)據(jù)庫的位置，資源的名字資源無須更名就可自由地在系統(tǒng)中流動外界不需要知道系統(tǒng)為使資源均衡而改變對象的位置。系統(tǒng)可以隨意地為文件進行附加拷貝而無須用戶知道，并且在用戶沒有感覺的情況下并行發(fā)生。隱藏數(shù)據(jù)表示和調(diào)用機制的異同，可以將出錯和恢復事件隱藏在對象內(nèi)部，以達到糾錯的目的。

二、網(wǎng)絡式地理信息系統(tǒng)的主要表現(xiàn)方法

（一）DCOM的分布式網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)

1.具有數(shù)據(jù)管理功能：（1）由關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)，地理空間數(shù)據(jù)以義件的形式存儲，由空間數(shù)據(jù)管理軟件包進行空間操作。地理空涮數(shù)據(jù)文件和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之唰以指針或關(guān)鍵詞建立聯(lián)系；（2）對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行完善，統(tǒng)一管理屬性和空間數(shù)據(jù)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中引入面向?qū)ο蠹夹g(shù)，建立對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或純對象數(shù)據(jù)庫，對象和底層表示分離，空間屬性和非空間屬性定位平等，實現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的一體化管琿。隨著技術(shù)進步，客戶端能采用新的協(xié)議，利用web技術(shù)完善地理信息系統(tǒng)的新技術(shù)，能夠在瀏覽器上顯示多媒體數(shù)據(jù)，而WebGIS中的信息通過交互操作，對空間數(shù)據(jù)進行查詢和分析。用戶可以瀏覽站點上的空間數(shù)據(jù)，進行各種空間數(shù)據(jù)檢索和空間分析。

2.分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)的表現(xiàn)方法：（1）插件方法。利用布式網(wǎng)絡系統(tǒng)，一些簡單的操作都需要服務器完成并將結(jié)果返回。當網(wǎng)絡流量較高，就需要利用插件技術(shù)，利用能夠同瀏覽器交換信息的軟件，將一部分服務的功能轉(zhuǎn)移到客戶端，加快了用戶操作的反應速度，減少了網(wǎng)絡流量和服務器負載。而且簡單操作，使普通用戶也能方便的獲取所需的信息。利用通用的瀏覽器進行地理信息的，通常使用免費的插件，大程度的降低用戶的經(jīng)濟負擔；（2）跨平臺性：無論客戶和服務器采用何種系統(tǒng)，服務器端使用何種軟件，用戶都可以透明的訪問WebGIS數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享；（3）可移植性：能夠?qū)崿F(xiàn)有狀態(tài)的空間數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，經(jīng)過同樣的數(shù)據(jù)傳輸過程，數(shù)據(jù)傳輸之間建立聯(lián)系，減少網(wǎng)絡傳輸負擔較重。它作為一種進程內(nèi)擴充方法，有效減少進程耗費的時間?？蛻舳送瑯硬痪邆鋽?shù)據(jù)管理機制，運行的速度比較快，網(wǎng)絡和服務器負擔輕。

（二）AGENT技術(shù)的分布式地理信息系統(tǒng)

它是以數(shù)字化的形式反映人類社會賴以生存的地球空間的現(xiàn)勢和變遷的各種空間數(shù)據(jù)，以及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性，以模型化的方法來模擬地球空間對象的行為，在計算機軟、硬件的支持下，以特定的格式支持輸入/輸出、存貯、顯示以及進行地理空間信息查詢、輔助決策的有效工具。一句話，地理信息系統(tǒng)為人們提供了管理地理信息和開展空間分析的先進工具。隨著計算機網(wǎng)絡、計算機通信等技術(shù)的發(fā)展，Agent系統(tǒng)放松了對集中式、順序控制的限制，提供了分散控制和并行處理，解決了網(wǎng)絡分布系統(tǒng)應用領(lǐng)域之間的協(xié)同工作問題，不同領(lǐng)域的系統(tǒng)通過相互合作完成相關(guān)的應用，分析地理信息和地理應用的互操作問題，相互訪問信息和異構(gòu)地理信息處理環(huán)境下的互操作，實現(xiàn)資源的有效管理問題，高質(zhì)量地進行地理信息和服務的交流，減少了服務器和客戶之間的頻繁交互，可用于測量和地理建模等本地地理計算和二次處理，對數(shù)據(jù)進行個性化的展示。數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)可以描述任意復雜的內(nèi)容，而且具有明顯的優(yōu)勢和特點，包括實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡分布服務共享、高性能的計算、數(shù)據(jù)資源的安全性等。

作者：王立宇

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篇6

關(guān)鍵詞：景觀生態(tài)學，地理信息系統(tǒng)，生態(tài)適宜性分析，生態(tài)敏感性分析

1. 地理信息系統(tǒng)與景觀生態(tài)學概述

1.1 地理信息系統(tǒng)功能及特征

地理信息系統(tǒng)(GIS)作為一種由計算機硬件、軟件以及規(guī)則組成的系統(tǒng)，能夠支持空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、操作、分析、模擬及顯示，并解決復雜的計劃及管理問題。地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其它信息系統(tǒng)的關(guān)鍵之處是，地理信息系統(tǒng)強調(diào)空間實體及其關(guān)系，注重空間分析與模擬操作。從技術(shù)角度而言，地理信息系統(tǒng)能夠有效利用地理學的原理來組織和綜合各種不同時序的空間數(shù)據(jù)集的能力。具體表現(xiàn)在兩個方面：其一，地理信息系統(tǒng)具有強大的對空間數(shù)據(jù)的處理和對現(xiàn)實世界的模擬能力；其二，地理信息系統(tǒng)也可以通過時空模型構(gòu)建，分析地理要素發(fā)展的時空變化,為咨詢、規(guī)劃與決策提供技術(shù)支持。

地理信息系統(tǒng)的應用領(lǐng)域包括資源管理、資源配置、城市規(guī)劃和管理、土地信息系統(tǒng)和地籍管理、生態(tài)環(huán)境管理與模擬、應急響應、地學研究與應用、商業(yè)與市場、基礎(chǔ)設施管理、網(wǎng)絡分析和可視化應用等與地理空間信息相關(guān)的各個領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)之所以普遍運用，與其自身的特征優(yōu)勢是分不開的，具體表現(xiàn)為：一是具有采集、管理、分析和輸出多種地學空間信息能力，具有空間性和動態(tài)性；二是以地學研究和地學決策為目的，以地學模型方法為手段，具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測能力，產(chǎn)生高層次高質(zhì)量的派生信息；三是由計算機系統(tǒng)支持進行空間數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬，獲得專門數(shù)據(jù)的地學分析方法或模型，作用于空間數(shù)據(jù)產(chǎn)生有用信息，快速準確地提供科學決策依據(jù)。

1.2 景觀生態(tài)學研究特點

景觀生態(tài)學的概念由德國著名植物學家特羅爾于1939年提出后，引起了越來越多學者的重視并廣泛應用于各個領(lǐng)域。

景觀生態(tài)學是以景觀為對象，通過能量流、物質(zhì)流、物種流及信息流在地球表層的交換，研究景觀的空間結(jié)構(gòu)、內(nèi)部功能、時間與空間的相互關(guān)系以及時空模型的建立。景觀生態(tài)學把地理學研究空間相互作用的水平方向與生態(tài)學研究功能相互作用的垂直方向結(jié)合起來，并探討空間異質(zhì)性的發(fā)展和動態(tài)及其對生物和非生物過程的影響以及空間異質(zhì)性的管理。

目前，景觀生態(tài)學的研究焦點是在較大的空間和時間尺度上生態(tài)系統(tǒng)的空間格局和生態(tài)過程，強調(diào)空間格局，生態(tài)學過程和尺度之間的相互作用。這也就決定了景觀生態(tài)學研究的一個重要方向就是在一個相對較大的區(qū)域尺度上，運用生態(tài)系統(tǒng)原理和系統(tǒng)方法研究景觀結(jié)構(gòu)和功能、景觀動態(tài)變化以及相互作用機理、景觀的空間格局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，從而達到合理利用和保護景觀的目的。

從上述景觀生態(tài)學的研究特點可以看出，景觀生態(tài)學研究是建立在大尺度上，空間顯性地研究景觀格局功能及其動態(tài)，這就要求研究者能夠處理大規(guī)模變化著的空間數(shù)據(jù)景觀生態(tài)學這種要求使之必然選擇地理信息系統(tǒng)作為研究工具。

2.生態(tài)適宜性評價原理及實證研究

景觀生態(tài)學在對區(qū)域大尺度上對一系列的生態(tài)系統(tǒng)的空間性質(zhì)及其相互關(guān)系的進行研究，也決定了其必然需要獲取對大量的不同時序的空間數(shù)據(jù)來進行分析和處理，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在很大程度上解決了景觀生態(tài)學研究所面臨的這一關(guān)鍵問題，并逐漸成為景觀生態(tài)學研究的重要特征之一。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在景觀生態(tài)學中的應用主要是利用地理信息系統(tǒng)軟件的強大的空間數(shù)據(jù)存儲、分析和處理特性，并結(jié)合景觀生態(tài)學方面的基本原理，已達到優(yōu)化景觀空間格局，合理利用和保護生態(tài)景觀的目的。

2.1分析原理

生態(tài)適宜性分析涵義比較廣泛，既可以指區(qū)域土地的生態(tài)現(xiàn)狀及開發(fā)條件，也可以指區(qū)域或特定的空間其生態(tài)環(huán)境條件的最適生態(tài)利用方向，還可以是規(guī)劃區(qū)內(nèi)確定的土地利用方式對生態(tài)因素的影響程度（生態(tài)因素對給定的土地利用方式的適宜狀況和程度）。它是土地開發(fā)利用適宜程度的依據(jù)。

在進行適宜性分析評價時需要考慮的影響因子有很多，生態(tài)方面的，經(jīng)濟發(fā)展方面的等等都有，不過通常情況下，適宜性分析主要考慮的是生態(tài)方面的限制性因素，如與水源，生態(tài)敏感地的距離，坡度高程等因素，所以通常意義上的適宜性評價可以狹義的理解為是生態(tài)適宜性評價。

2.2 分析方法

生態(tài)適宜性分析多采用疊加分析法，其分析過程（如圖1）可以歸納如下：

第一，明確與適宜性分析相關(guān)的因子（一般由參考他人研究憑經(jīng)驗獲得因子，也可以由相關(guān)領(lǐng)域的專家來確定，即德爾菲法確定），確定各個因子之間的關(guān)系及相對重要性，并對每個因子賦以權(quán)重；

第二，根據(jù)單個因子在空間上的分布狀況，針對適宜性評價的目標進行分級，形成單因子的生態(tài)適宜性評價圖；

第三，按照每個因子的權(quán)重對單個因子的生態(tài)適宜性結(jié)果進行疊加，獲得多因子生態(tài)適宜性分析結(jié)果；

第四，對疊加分析生成的多音字適宜性分析結(jié)果進行分析，得到生態(tài)適宜性分析結(jié)果。

2.3 實證研究

在對某濕地公園的生態(tài)適宜分析研究過程中，充分分析和總結(jié)國內(nèi)外濕地公園生態(tài)適宜性分析案例，選取了生態(tài)價值因子、地形因子以及人為干擾因子進行評估，并采用專家打分法，獲得三個因子的相對重要性，并賦以權(quán)重分別為0.5,0.3，0.2；以濕地公園用地的生態(tài)適宜性分析作為目標，對生態(tài)價值、地形以及人為干擾三個因子單獨進行分級打分（如表1），并利用地理信息系統(tǒng)在空間上形成單因子的生態(tài)適宜性評價圖（如圖1）；利用地理信息系統(tǒng)的空間分析模塊，對三個因子的各自的生態(tài)適宜性分析結(jié)果按照相應的權(quán)重值進行空間疊加分析，生成多因子生態(tài)適宜性分析結(jié)果（如圖1）。

3.討論

篇7

關(guān)鍵詞：地理 信息 軟件

一、背景

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點。地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經(jīng)過地理代碼，地理位置及與該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。在地理信息系統(tǒng)中，現(xiàn)實世界被表達成一系列的地理要素和地理現(xiàn)象，這些地理特征至少由空間位置參考信息和非位置信息兩個組成部分。

地理信息系統(tǒng)是一門多技術(shù)交叉的空間信息科學，它依賴于地理學、測繪學、統(tǒng)計學等基礎(chǔ)性學科，又取決于計算機硬件與軟件技術(shù)、航天技術(shù)、遙感技術(shù)和人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)的進步與成就。此外地理信息系統(tǒng)又是一門以應用為目的的信息產(chǎn)業(yè)，它的應用可深入到各行各業(yè)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。

二、常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹

當前，常用的地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件主要有以下幾種：

（1） MapInfo軟件

MapInfo系統(tǒng)是美國MapInfo公司研制的地理信息系統(tǒng)軟件。從1986年推出第一個DOS版本MapInfo V1.0到20世紀90年代初的Windows版本MapInfo V3.0，其產(chǎn)品逐漸變得成熟，并很快流行起來。1995年和1998年分別推出MapInfo Professional V4.0和V5.0，使這個產(chǎn)品趨于完善。MapInfo是美國MapInfo公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、融合計算機地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能，形成了極具實用價值的、可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)。MapInfo 含義是“Mapping + Information（地圖+信息）”即：地圖對象+屬性數(shù)據(jù)。

經(jīng)歷了近20年時間，MapInfo公司成為全球最大的100家軟件公司之一。產(chǎn)品行銷58個國家和地區(qū)，有22種語言的版本，超過30萬個正式用戶。該產(chǎn)品在1990后進入我國，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應用。

（2） Arc/Info軟件

Arc/Info UNIX/NT版（以下簡稱Arc/Info）是ESRI公司系列產(chǎn)品中最經(jīng)典、功能最強大的專業(yè)GIS產(chǎn)品。現(xiàn)在已經(jīng)用于全球范圍6000多個重要機構(gòu)和組織中，在我國也擁有150多個用戶（截至1995年）。Arc/Info的第一個產(chǎn)品完成于1978年，主要在小型機上運行。1996年底，ESRI公司又把工作站版Arc/Info的全部模塊移植到MS Windows NT之上，使工作站環(huán)境下的Arc/Info軟件功能全部在微機上實現(xiàn)。1999年底推出基于Windows NT上的Arc/Info8.0，添加了ArcGeodataBase，Arctoolbook和ArcMap等功能。 中國3S吧

（3） GeoStar軟件

GeoStar是武漢吉奧信息工程公司開發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件。GeoStar系列軟件最獨特的特征在于矢量數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)，DEM數(shù)據(jù)高度集成。

（4）MapGIS系列軟件

MAPGIS 是武漢中地數(shù)碼科技有限公司開發(fā)的，新一代面向網(wǎng)絡超大型分布式地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺。

系統(tǒng)采用面向服務的設計思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了面向空間實體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、大尺度多維動態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實體建模和分析，具有TB級空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支持局域和廣域網(wǎng)絡環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計算、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡化空間信息服務，能夠支持海量、分布式的國家空間基礎(chǔ)設施建設。 系統(tǒng)具有以下特點：

采用分布式跨平臺的多層多級體系結(jié)構(gòu)，采用面向“服務”的設計思想。具有面向地理實體的空間數(shù)據(jù)模型，可描述任意復雜度的空間特征和非空間特征，完全表達空間、非空間、實體的空間共生性、多重性等關(guān)系。

三、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1.GIS數(shù)據(jù)的共享和開放

在中國，數(shù)據(jù)問題是限制GIS發(fā)展的突出問題。GIS的研究對象和基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，離開數(shù)據(jù)，GIS也就失去了價值。盡管我國GIS取得了輝煌的成就，但從應用來看，GIS的發(fā)展規(guī)模和普及程度都與發(fā)達國家存在著明顯的差距。尤其是在民用和經(jīng)濟領(lǐng)域，GIS的應用更為落后。目前，我國GIS的應用范圍很窄，大多集中在一些政府部門和科研機構(gòu)所承擔的大型項目中，社會普及率很低，對整個社會生產(chǎn)力發(fā)展的促進作用還不明顯。這種情況與我國在GIS研究領(lǐng)域所取得的國際地位極不相稱。造成這種現(xiàn)象的原因很多，但主要原因是GIS數(shù)據(jù)的保密性。隨著大量GIS數(shù)據(jù)的共享和開放，GIS將在各個領(lǐng)域中發(fā)揮強大的功能，更好地為人民生活和經(jīng)濟發(fā)展服務。

2.GIS軟件開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化及市場化

近幾十年來，我國GIS技術(shù)得到了長足的發(fā)展，GIS基礎(chǔ)軟件技術(shù)支持得到了全面加強。目前，我國已形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GIS軟件品牌，如MapGIS、SuperMap、GeoStar等，并在較多領(lǐng)域內(nèi)得到應用。但總體上看，中國GIS市場尚處于初始發(fā)展階段，規(guī)模偏小，空間分布不均衡，產(chǎn)業(yè)化及市場化程度還不夠。GIS軟件應用及開發(fā)主要集中在高校及科研機構(gòu)，也有不少政府部門自己成立新的部門，承擔自己系統(tǒng)的設計、開發(fā)和維護。在市場環(huán)境中，與ArcGIS或MapInfo這樣的產(chǎn)業(yè)化公司相比，這些機構(gòu)和單位也許有較強的開發(fā)能力，但在市場拓展及售后服務方面則相形見絀，而市場及服務對于軟件產(chǎn)品的成功是非常重要的。為進一步發(fā)展中國GIS軟件產(chǎn)業(yè)，我們在產(chǎn)業(yè)化及市場化方面還有很多工作要做。

篇8

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 實踐教學 課程

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）自從20世紀60年代問世以來，經(jīng)過近50年的發(fā)展，其應用領(lǐng)域從僅僅在某些專業(yè)部門（如地理、地質(zhì)、土地資源管理、人口調(diào)查等）擴展到政府公共管理、城市規(guī)劃、科學研究、資源開發(fā)利用、測繪、軍事等領(lǐng)域。20世紀末期，我國開始開設地理信息系統(tǒng)課程，隨后逐漸建立地理信息系統(tǒng)專業(yè)，在測繪、地理、計算機等不同學科下設置地理信息系統(tǒng)專業(yè)。

一、地理信息系統(tǒng)課程開設的意義

設置這個專業(yè)，主要是培養(yǎng)適應社會發(fā)展和經(jīng)濟建設需要的具備地理信息系統(tǒng)、遙感及地圖學的基本理論、基本知識、基本技能，能在科研機構(gòu)或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎(chǔ)設施和規(guī)劃管理等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的地理信息系統(tǒng)高級專門人才。專業(yè)實習是地理信息系統(tǒng)專業(yè)的重要組成部分，也是學生掌握地理信息系統(tǒng)基本技能，培養(yǎng)分析應用能力和創(chuàng)新精神的主渠道，因此專業(yè)實習是地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學計劃的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)，是對該專業(yè)學生所學課程及實際應用能力的一個整體檢驗。

二、地理信息系統(tǒng)課程實踐教學的現(xiàn)狀

實踐教學是學生在教師的指導下，運用所學的理論知識到現(xiàn)場或生產(chǎn)實踐中去培養(yǎng)分析問題和解決問題能力的一種實踐活動，也是讓學生接觸實際、了解社會的重要途徑，是教學計劃中的一個重要組成部分和重要的教學環(huán)節(jié)。

1.邀請相關(guān)學科的專家作學術(shù)報告

以實習基地為依托，聘請在遙感和地理信息系統(tǒng)應用研究方面具有一定影響的專家做學術(shù)報告，報告內(nèi)容包括國內(nèi)外遙感、地理信息系統(tǒng)新理論、新技術(shù)、新方法，以及報告人主持的相關(guān)基金和項目的研究進展及研究成果，使學生了解學科最新發(fā)展動態(tài)。

2.參觀地理信息系統(tǒng)國家重點實驗室

通過參觀相關(guān)單位的遙感和地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗室，使學生了解本學科所涉及的實驗環(huán)境、軟硬件條件，以及最新的科研設備等。

3.參觀地理信息系統(tǒng)公司

參觀國內(nèi)著名的地理信息系統(tǒng)軟件公司，使學生了解地理信息系統(tǒng)項目的設計、研發(fā)過程，以及最新的國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件。

4.學習經(jīng)驗交流

基地的在讀博士研究生、碩士研究生一起交流，請他們介紹自己學習本專業(yè)的經(jīng)驗與心得，提高學生的專業(yè)思維能力，為他們進一步深造創(chuàng)造條件。

三、地理信息系統(tǒng)課程實踐教學的有效策略

1.工作任務的確定

每一次實習都應確定一個明確的中心任務（如建立一區(qū)域土地資源信息系統(tǒng)，為某企業(yè)選擇市場區(qū)位等），實習的所有安排都應圍繞這個中心任務展開。因為GIS是主要為生產(chǎn)服務的工具，生產(chǎn)活動是有一定的具體目的和目標的，GIS要為我所用就是用來幫助實現(xiàn)這些目的和目標，實習既要提高同學們的地理學理論水平，又要從實戰(zhàn)的角度去培養(yǎng)同學們GIS實際操作能力。

2.室內(nèi)實習準備

根據(jù)確定的實習任務，在教師指導下讓同學們討論為了完成既定任務需要收集哪些相關(guān)資料。根據(jù)討論的結(jié)果，一方面開始在室內(nèi)收集相關(guān)基礎(chǔ)資料，包括文字資料、圖片資料，另一方面確定出野外需要調(diào)查收集的資料，以及收集資料的途徑，同時還要制定出野外實習調(diào)查表，根據(jù)實習任務按照塊塊（實習區(qū)域劃分）或條條（實習內(nèi)容劃分）對同學進行任務分組，以便高效地開展工作。最后，安排好實習日程。經(jīng)過該階段后，同學們應清楚地知道野外將開展哪些實習工作。

3.實習階段

在該階段，同學們在指導老師的引導下，依照實習任務展開對實地地理事物的特征認識、分析、描述和記錄，學習使用地圖、遙感圖片。實習的每天都要進行實習小結(jié)，了解每天實習工作的收獲及存在的不足，便于及時地補齊或改正。

4.室內(nèi)整理總結(jié)

野外調(diào)查工作完成后，不能同地理專業(yè)野外實習一樣馬上開始撰寫實習報告。首先，要在計算機上進行野外實習成果的空間數(shù)字化并建立其屬性數(shù)據(jù)庫，完成符合任務要求的GIS信息系統(tǒng)的組建。在此基礎(chǔ)上根據(jù)既定的實習中心任務，進行GIS統(tǒng)計、分類、相關(guān)性分析等工作。這項工作可以按任務小組分組進行，不必要求每個同學都去單獨完成。其次，再進行整個實習工作的全面總結(jié)。最后，撰寫并提交實習報告。實習報告的內(nèi)容不應是對地理現(xiàn)象或過程的描述和分析，而應介紹如何根據(jù)已定實習中心任務開展GIS數(shù)據(jù)源的收集、分析、系統(tǒng)構(gòu)建，以及整個實習過程中的收獲和認識。

結(jié)論

通過實踐教學，要求學生對目前社會或企業(yè)研發(fā)的前沿知識或技術(shù)有所了解，明確在未來工作中的學習方向，并且從中找到自己的差距和不足，同時自己的能力和軟件應用水平在實踐中也會得到全面提高；要求學生能將所學的地理信息系統(tǒng)的基本理論、基礎(chǔ)知識與基本技能應用到信息化建設中。

【參考文獻】

[1]陳延輝，王冠波. 基于項目教學策略的地理信息系統(tǒng)教學方法探究[J]. 黑龍江科技信息，2013（06）：178-179.

篇9

關(guān)鍵詞：工程測量；地理信息系統(tǒng)；聯(lián)系；發(fā)展展望

Abstract: Engineering Surveying and geographic information system are attributable to the surveying and Mapping Science. Engineering measurement data is the main access, the geographical information system is the main processor management to data, geographic information system is a new technology of Surveying and Mapping Science, which closely linked with the computer, only the clever the geographic information system of science and technology used in engineering measurement, it can promote the progress of engineering surveying, engineering surveying and geographic information system for city construction of the future have a very important role, in order to ensure the scientific and reasonable performance of city planning and construction function, only effective engineering surveying and geographic information system mapping technology can achieve the desired effect. Therefore, the related problem in engineering surveying and geographic information system and its future development.

Keywords: engineering survey; geographic information system; development prospect;

中圖分類號：TB22文獻標識碼：A 文章編號：

在城市建設過程當中，一定要對有關(guān)數(shù)據(jù)的測量進行地形圖的繪制，繪制地圖后在開展相關(guān)的策劃和設計及項目的實施。為此，對于工程建設和施工來講測繪工程是非常關(guān)鍵性的根據(jù)，是項目工程能夠順利完工的關(guān)鍵性保障，同樣也是房產(chǎn)及土地經(jīng)管的有效方式。

工程測量與地理信息系統(tǒng)是測繪科學的兩方面關(guān)鍵性科技，對于國家未來的建設有著十分關(guān)鍵性的影響，為此文章針對工程測量與地理信息系統(tǒng)關(guān)系及未來發(fā)展進行相關(guān)論述，為今后更好的開展城市建設打下堅實的基礎(chǔ)。

一、工程測量與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系

(一)工程測量定義

工程測量包括對工程及城市建設、資源勘測所進行規(guī)劃、設計、施工及運營經(jīng)管等一系列測量工作的統(tǒng)稱，是工程項目施工的關(guān)鍵性根據(jù)，同時對于工程的施工有著重要的指導性作用。

(二)地理信息系統(tǒng)定義

地理信息系統(tǒng)指的是對有關(guān)數(shù)據(jù)進行的采集、輸入、儲存、經(jīng)管、淺析及查詢顯示的計算機系統(tǒng)，大范圍的使用在資源管理、土地規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)為數(shù)據(jù)的淺析和決策提供了關(guān)鍵性的支持。

(三) 工程測量與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系

文章當中很多次提出工程測量與地理信息系統(tǒng)都歸屬于測繪工程的一部分內(nèi)容，對于兩者之間的探究重點方向是完全不一樣的。獲取數(shù)據(jù)是工程測量的關(guān)鍵性工作，它為工程施工組織規(guī)劃提供了真實的數(shù)據(jù)根據(jù)；而地理信息系統(tǒng)著重點在于對數(shù)據(jù)的處理和經(jīng)管，經(jīng)過對有關(guān)數(shù)據(jù)進行淺析提出有關(guān)真實性的依據(jù)。伴隨著計算機網(wǎng)絡等先進科學技術(shù)的不斷進步，工程測量與地理信息系統(tǒng)有效的結(jié)合使用，逐漸展現(xiàn)在建筑工程、土地資源規(guī)劃經(jīng)管及軍事等領(lǐng)域上。

針對建筑工程項目來講，工程測量與地理信息系統(tǒng)皆能夠采集和展示地物、地貌的外形、面積的大小、建筑物方位等位置信息，按照有關(guān)規(guī)劃把建筑物的外形、面積的大小、具體方位等真實的展現(xiàn)在地圖上，同時，在工程作業(yè)的時候能夠進行切時的監(jiān)工，使得工程項目達到高精準化程度，同時將正確的信息記錄下來，從而使得建筑工程施工更加規(guī)范化。

除了這一因素以外，地理信息系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)庫為城市規(guī)劃建設的重要數(shù)據(jù)來源，尤其基礎(chǔ)地理信息、土地使用狀況、基礎(chǔ)設施建設、環(huán)境保護方面的信息在國民經(jīng)濟中起著很重要的作用。其中，基礎(chǔ)地理信息包括矢量化地形圖、空間信息統(tǒng)計資料等，為城市規(guī)劃提供全方面的信息和數(shù)據(jù)，有利于保證規(guī)劃的合理性和科學性。然而工程測量主要運用在工程項目當中，在進行勘測設計的時候能夠從地理信息系統(tǒng)中獲得我們所需要的地理信息，這樣有利于把握好與工程項目所關(guān)聯(lián)的自然、地理及人文環(huán)境的信息，使用與施工組織設計的編制上。

二、工程測量與地理信息系統(tǒng)的未來發(fā)展

(一)工程測量未來發(fā)展

伴隨著信息科學技術(shù)的不斷發(fā)展及運用，地面測量儀器、數(shù)字化成圖、GPS定位技術(shù)、攝影遙感測量、精密工程測量等先進科技逐漸運用在我國的各個方面上，使得我國的工程測量逐漸發(fā)展為一體化，向獲取數(shù)據(jù)的時候非常便捷，測量工作掌控及系統(tǒng)操作智能化，測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化，操作工藝簡單化的方向發(fā)展。全新的工程測量具有及時性、動態(tài)化、連續(xù)性、可靠便捷等特征。面對各種問題為了能夠很好的解決，應當強化信息技術(shù)在工程測量上的運用，逐漸提高工程測量先進技術(shù)，增強處理數(shù)據(jù)信息及相關(guān)影響的能力。目前，工程測量開始慢慢的從之前的測量與三維工業(yè)測量形式逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)化、現(xiàn)代化、精準化。

(二)地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展

地理信息系統(tǒng)既是測繪工程的分支科學，又是一種技術(shù)相互交叉的空間信息學科，伴隨著我國科學技術(shù)的不斷進步及地理信息系統(tǒng)逐漸運用在各個領(lǐng)域當中，地理信息技術(shù)的未來發(fā)展逐漸變成國家安全戰(zhàn)略性技術(shù)，為此就一定要對其進行開發(fā)機探究，提升科學技術(shù)水準，走在世界的最前端。所以，從空間按信息維護及經(jīng)管方面對地理信息系統(tǒng)提出了更高的準求，使其在未來的時間里獲得更好的進步和完善。

1.空間信息維護

對于地理信息系統(tǒng)技術(shù)來講地理空間信息是其血液，如果在地理信息系統(tǒng)技術(shù)當中沒有地理空間信息的話就會對其正常工作造成很大的影響。信息的獲取、處理機交換是空間信息維護的基本性工作，它要求獲取大量的地理空間信息數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)信心進行處理機轉(zhuǎn)化之后，對地理空間信息數(shù)據(jù)庫進行更新，確保地理信息技術(shù)能夠有效的發(fā)揮出來。及時的獲取地理空間信息要依靠于數(shù)字化測圖、攝影遙感測量、GPS定位測量、精密工程測量、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等工程測量。所以就需要不斷的探究地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及遙感技術(shù)集成技術(shù)，使得先進的科學技術(shù)使用在地理信息獲取當中，逐漸滿足當下社會對地理信息快速精準性的要求。

2.空間信息管理

地理空間信息管理通常包含了兩個方面：一是空間數(shù)據(jù)模型管理，二是空間數(shù)據(jù)庫管理。

因空間數(shù)據(jù)庫具備時效性的特點，所以就一定要周期性的對數(shù)據(jù)進行更新，然而我們所面臨的問題是多種形式、多種格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機更新通常需跨行業(yè)來開展，這是比較困難的一個方面。

空間數(shù)據(jù)模型為空間數(shù)據(jù)的組織及空間數(shù)據(jù)庫的設計供應了根本性的辦法，為此，它對探究新一代的地理信息系統(tǒng)科學技術(shù)有著十分關(guān)鍵性的意義。面對各方面技術(shù)的發(fā)展準求，需要憑借各種類型的先進軟件組件及中間件科技研發(fā)高性能、便捷運用的地理信息系統(tǒng)軟件及服務系統(tǒng)，來提高我國當下地理信息技術(shù)水準。

(三)工程測量和地理信息系統(tǒng)結(jié)合發(fā)展

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)及工程測量在土木工程機地質(zhì)工程等方面得到了很大的運用，它們?yōu)橄V山、氣象、地質(zhì)及物理等問題上發(fā)揮了很大的作用，慢慢的地理信息系統(tǒng)與工程測量逐漸結(jié)合，同時向網(wǎng)絡化、智能化、多維護啊的方向發(fā)展。

三、結(jié)束語

在工程測繪當中工程測量與地理信息系統(tǒng)是兩個關(guān)鍵性的方面，相互聯(lián)系但有存在一定的區(qū)別性。工程測量與地理信息系統(tǒng)都為工程建筑、資源經(jīng)管及城市規(guī)劃創(chuàng)建提供了優(yōu)質(zhì)的服務，互相促進、共同發(fā)展；但是，工程測量與地理信息系統(tǒng)兩個的重點方向不同，除此之外，工程測量大部分為工程所服務，而地理信息系統(tǒng)出了工程服務外，還作為工程安全性戰(zhàn)略技術(shù)，具有保護國家安全的重大責任。

因工程測量與地理信息系統(tǒng)是非常重要的，所以就一定要運用當下先進的科學技術(shù)來提高工程測量與地理信息熊的技術(shù)水準，走在世界的最前沿。與此同時，需要對工程測量與地理信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)有效結(jié)合，以有利于消除工程建設過程中遇到的環(huán)境保護及災害預防等方面的矛盾，保證工程的安全性能。

參考文獻：

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[2] 趙媛，趙軍.基于GIS的城市地名信息管理系統(tǒng)及其應用芻議[J].資源環(huán)境與發(fā)展，2010，(03).

[3] 江彬，周榮福，許保瑞，徐海林，鄭睿博，吳向楠.地理信息系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010，(15).

篇10

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)技術(shù)；城市規(guī)劃；應用

Abstract:Geographic information system and city planning business closely together, for the city to provide decision support.Nowadays the society is developing rapidly, the geographic information system technology in all aspects of the application has been improved, the author of the article analyzes the main functions of geographic information system, and discusses the geographic information system in city planning application, for reference

Key words:Geographic information system; city planning; application

中圖分類號：TU984文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

前言

隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展和深入應用，信息化工程在整個社會中的地位日益突顯，特別是作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)的城市信息化工程更是成為一項戰(zhàn)略工作。在整個城市的信息化工程中，城市規(guī)劃與管理的信息化建設又是重中之重，對城市規(guī)劃與管理起著舉足輕重的作用。地理信息系統(tǒng)結(jié)合了地理空間分析技術(shù)和計算機信息技術(shù)并引起各行業(yè)廣泛關(guān)注。

一、地理信息系統(tǒng)的概念分析

GIS 即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System），地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)，是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。地理信息系統(tǒng)成為了獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具和手段，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。

二、地理信息系統(tǒng)的主要功能

數(shù)據(jù)采集與編輯功能是指將各實體要素對應代碼坐標輸入計算機當中。

屬性數(shù)據(jù)比較規(guī)范，所以許多地理信息系統(tǒng)都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。除文件管理功能外，屬性數(shù)據(jù)庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.3 制圖功能

GIS的核心是一個地理數(shù)據(jù)庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數(shù)據(jù)和描述它的屬性數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)庫中并能編制用戶所需要的各種圖件。

2.4 空間數(shù)據(jù)庫的管理

有效數(shù)據(jù)采集和編輯后，形成了地理數(shù)據(jù)集。對此可以利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來進行管理。

2.5 空間分析功能

通過空間查詢與空間分析得出決策結(jié)論，是GIS的出發(fā)點和歸宿。典型的空間分析有：

2.5.1 拓撲和疊加

通過特征疊加實現(xiàn)檢索、圖形剪裁、模型分析等功能。將存在共同特點的多邊形要素的數(shù)據(jù)文件進行疊置，根據(jù)多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性特征的統(tǒng)計分析。

2.5.2 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是根據(jù)點、線、面的實體，自動創(chuàng)建其周圍一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形，它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。

2.5.3 空間集合分析

是按照兩個邏輯子集給定的條件來進行邏輯運算。

2.5.4 地學分析

地理信息系統(tǒng)還提供一些專業(yè)性較強的應用分析模塊可以應用于不同領(lǐng)域，根據(jù)每一模塊的特點來進行分析。

2.6 數(shù)字高程模型的建立

數(shù)字高程模型有三種主要的形式，包括格網(wǎng) DEM、不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN），以及由兩者混合組成的DEM。

三、城市規(guī)劃對信息處理的新要求

新時期，隨著觀念的轉(zhuǎn)變，社會的發(fā)展，城市規(guī)劃領(lǐng)域?qū)σ?guī)劃與管理信息的處理有了新要求。

3.1 類型數(shù)據(jù)處理的綜合性

城市規(guī)劃與管理涉及地理要素和資源環(huán)境 社會經(jīng)濟等多種類型的數(shù)據(jù) 這些數(shù)據(jù)在時相上是多相的 結(jié)構(gòu)上是多層次的，性質(zhì)上又有 空間定位 與 屬性 之分，既有以圖形為主的矢量數(shù)據(jù)，又有以遙感圖像為源的柵格數(shù)據(jù)，還有關(guān)系型統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且隨著城市社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系將變得更為復雜，這就要求對統(tǒng)計數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀圖件進行綜合分析。

3.2 服務對象的多層次

現(xiàn)今，規(guī)劃與管理信息的使用對象，不僅有政府主管部門 專業(yè)部門和公眾的查詢需要，還有管理 評價分析和規(guī)劃預測的不同用戶的需求 由于服務對象的多層次性，這對規(guī)劃設計與管理信息處理提出了很高的要求。

3.3 時間上的現(xiàn)勢性

隨著城市化進程的加快，城市規(guī)劃必須加快其更新速度，以適用城市的加速發(fā)展 此外，由于彈性規(guī)劃 滾動規(guī)劃模式的倡導，規(guī)劃的制定與修編周期大大縮短 這些變化對規(guī)劃與管理信息提出了 逐日更新 的要求，以確保信息在時間上的良好現(xiàn)勢性。

3 4 空間上的精確性

由于現(xiàn)代規(guī)劃與規(guī)劃管理結(jié)合的更加緊密，規(guī)劃設計正從總體規(guī)劃到詳細規(guī)劃層層深入 互相銜接，最終必須落實到地上 這在空間上，要求提高規(guī)劃布局圖空間定位的精確性。

3 5 信息管理的規(guī)范化 智能化和可視化

從規(guī)劃編制到規(guī)劃實施的過程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)狀的和規(guī)劃的，而在規(guī)劃實施后又有了新的現(xiàn)狀數(shù)據(jù) 因而，規(guī)劃信息管理任務日趨繁重 如何將規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)范化，并進行科學的組織與管理是現(xiàn)代城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要任務之一 同時，如何與辦公自動化實現(xiàn)一體化，并對信息產(chǎn)品進行可視化處理，以便用戶簡單 明了地進行使用，也將是未來城鄉(xiāng)規(guī)劃信息技術(shù)研究的重要方向。

四、地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的主要應用

4.1 資源管理及配置(Resource Management Configuration)

主要應用的領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)、林業(yè)、礦藏等領(lǐng)域，解決各種資源分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。解決更重能源及資源上的配置，保證資源合理和發(fā)揮最大效益。

4.2 城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)

空間規(guī)劃是地理信息系統(tǒng)重要應用領(lǐng)域之一，利用地理信息系統(tǒng)來對城市規(guī)劃和管理具有深遠意義。主要是解決城市資源配置等諸多問題。

4.3 應急響應(Emergency Response)

在發(fā)生重大災害時，可以解決例如如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施等問題。

4.4 地學研究與應用(Application in GeoScience)

對地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、制圖顯示等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。

4.5 商業(yè)與市場(Business and Marketing)

商業(yè)設施的建立充分考慮其市場潛力及諸多商業(yè)問題，地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以有效解決這些問題。

4.6 分布式地理信息應用(Distributed Geographic Informa-tion Application)

機遇網(wǎng)絡時代的地理信息系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡來實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和真正意義上的信息資源共享。

4.7 城市規(guī)劃管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行城市規(guī)劃建設的輔助設計、進行城市管理的輔助決策、規(guī)劃控制等工作。

4.8 國土及地籍管理(Land Information System and Cadas-tral Applicaiton)

GIS 利用現(xiàn)有的遙感數(shù)據(jù)，可以有效的對土地利用動態(tài)變化進行分析評估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)的改變、地籍權(quán)屬關(guān)系變化、地塊輪廓的變化、等許多內(nèi)容，都可以通過GIS來高效、高質(zhì)量地完成這些工作。

4.9 生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management andModeling)

實現(xiàn)對區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)境保護等設施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。

4.10 基礎(chǔ)設施管理(Facilities Management)

城市的地上地下基礎(chǔ)設施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、電力設施等）廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征，無論是進行管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。

4.11 選址分析(Site Selecting Analysis)

不同的區(qū)域地理環(huán)境有所不同，可以根據(jù)不同的特點，綜合考慮資源配置、市場的發(fā)展?jié)摿?、交通是否便利的條件、地貌地形特征、環(huán)境影響等因素，在一定的區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，這也是GIS的一個典型應用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了GIS的對空間的分析功能。

4.12 網(wǎng)絡分析(Network System Analysis)

通過建立交通網(wǎng)絡、地下管線網(wǎng)絡等的計算機模型，使用GIS來研究交通流量、進行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件的應急處理。

4.13 可視化應用(Visualization Application)

以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，可以建立一定區(qū)域區(qū)域等三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽。

五、結(jié)束語

總之，GIS 技術(shù)的發(fā)展，為社會諸多行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了機遇。目前 GIS 技術(shù)推廣到城GIS系統(tǒng)以處理和分析空間數(shù)據(jù)功能，為城市的規(guī)劃提供了準確的依據(jù)，并演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應用冠能，滿足用戶的廣泛需求。

參考文獻

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[2]龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ).北京：科學出版社.2001