地理信息系统应用

地理信息系统应用（共12篇）

地理信息系统应用 篇1

1 地理信息系统概述

地理信息系统 (Geographic Information System) , 又被称为“地学信息系统”或者“资源与环境信息系统”, 它是一种十分重要的空间信息系统。

地理信息系统的定义, 主要由两个方面构成。首先, 它是一门学科, 是描述, 存储, 分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科。第二, 地理信息系统是一个技术系统, 是以地理空间数据库为基础, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间的和动态的地理信息。

地理信息系统的外表表现为软硬件系统, 其内在则是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型。人们可以在地理信息系统的支持下, 提取地理信息各个不同层次的不同侧面空间和时间特征, 也可以快速地模拟自然过程的演变和思维过程的结果, 用于选择最优方案。

2 城市规划和管理中的应用

城市规划与管理向来是一个错综复杂的问题。近年来, 市政部门管理者在不断寻求创新, 理顺体制, 但是成效却不甚理想。由于管理数量过于庞大, 管理面积广泛, 这就导致了城市管理者总是处于相对被动的状态。并且, 在针对管理对象上, 职责往往出现重叠与交叉, 这就难免会造成人力与物力的浪费。

在新一轮的城市发展中, 城市管理既要保障大规模建设的顺利进行, 又要服务于城市功能的整体提升。于是, 地理信息系统作为一种重要的工具, 在其中扮演了至关重要的角色。

地理信息系统 (以下简称为GIS) 应用于城市规划报批。

按照规定, 城市规划区内任何建筑项目施工前, 必须履行“一书两证”的程序。目前, 由于城市化进程的加快, 造成城市规划业务急剧膨胀, 仅以当前技术手段进行城市规划建设显然已经无法满足要求。于是, 城市规划电子报批这一全新的报批模式开始崭露头角。简单来说, 电子报批将传统的报批由纸介质转化为电子介质, 并通过一套计算机程序加以规范, 从而实现计算机辅助审批报批图件。GIS作为城市规划电子报批中一项重要而先进的技术, 在其中发挥着至关重要的作用。首先, GIS可以使得规划审批手段标准化。传统的城市规划报批多为人工完成, 这就难免造成一些细节方面的错误和漏洞, 使得报批过程旁生枝节, 徒增麻烦。而融入了GIS的电子报批的方式则将弥补这方面的缺陷, 大大提升报批, 审批的效率。另外, GIS还可以革命性地提高设计结果和入库速度。全电子化的操作, 使得系统数据的管理, 入库, 查阅变得更加方便, 简洁。

随着GIS的成熟, 城市的规划和管理逐渐变得效率化和规范化, 这对社会的可持续发展, 加快城市化建设等方面都是极大的利好。

3 GIS对于地震研究的作用

GIS在地震研究中应用极其广泛, 它在地震分析、预测、预报、抗震、减震、救灾等方面发挥了重大的作用。

首先, GIS的应用能够快速高效地进行地震灾害的评估。基于GIS而创生的软件World Risk提供了在有限资料下进行全球及区域性地震危险及灾害合理评估的简便方法。World Risk产出的一系列全球及区域的地震危险及灾害 (损失评估) 图可以随着新的精细资料进行定期更新。GIS为大区域的地震破坏和损失研究提供了理想的平台。第二, GIS在地震应急防保中有着重大的作用。GIS是一个建立在统一坐标系统上的, 以采集, 储存, 管理, 分析和描述与空间和地理位置有关的数据的空间信息系统。将GIS在处理空间信息的特点, 应用到地震应急工作中, 实现了图形和属性的空间查询, 分析计算及地图绘制等功能。

4 结语

GIS作为一个新兴的技术系统, 其作用与发展前景正在为越来越多的人所重视。除了上述提到的在城市规划及地震研究方面, 其在交通规划, 国防建设, 国土监测, 生态环境管理与模拟, 地学研究与应用等多个方面的作用日益凸显。不久的将来, GIS必将成为世界范围内最为重要的科学技术之一, 大力发展GIS产业也将成为大势所趋。

摘要：地理信息系统作为一种十分重要的空间信息系统, 在当今社会中的作用日益凸显。众所周知, 当今社会正处于一个信息化技术高速发展的时代, 本文所提及的地理信息系统即是应时代而生的产物。如今, 农业, 交通, 气候, 医疗等各个方面都离不开地理信息系统的支持, 随着技术的成熟, 地理信息系统已然覆盖到了我们生活的方方面面。本文将从多个角度为您阐述地理信息系统的应用及发展。

关键词：GIS,城市规划,地震灾害的控制

参考文献

[1]李德仁著.论地理信息学的形成与发展.武汉测绘大学学报, 1995.09

[2]李德仁, 龚健雅, 边馥苓著.地理信息系统导论.北京:测绘出版社, 1993

[3]徐建刚, 韩雪培著.城市规划信息技术开发及应用.南京:东南大学出版社, 2000.09

[4]邬伦著.地理信息系统——原理, 方法和应用.北京:科学出版社, 2001.02

地理信息系统应用 篇2

第一章 绪论

1.美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)地理信息系统概念（GIS）： GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的管理和规划问题。

GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，GIS操作对象是地理实体的数据——区别于其他类

型信息系统的根本标志。

2.GIS组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用模型、应用人员。or Internet,设计和使

用GIS的人，空间数据，系统硬件，系统软件，分析处理程序。

3.GIS功能：1）基本功能：数据的采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间

分析和统计，产品制作和显示，二次开发和编程；

2）应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。

第二章 地理信息系统的空间数据结构和数据库

1.空间数据结构概念：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，换句话

说就是空间数据以什么样的形式在计算机中存储和管理。

2.矢量数据结构概念：是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的。获取方式:外业测量，栅格数据转换，跟踪数字化

3.栅格数据结构概念：以规则的像元阵列来表示空间地物和现象的分布的数据结构，阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征。

获取方式:来自于遥感数据，图片的扫描，矢量数据转换，手工方法获取，格网DEM数据(当属性值为地面高程)栅格数据常用的相邻:四方向相邻，八方向相邻

栅格数据编码方法:①直接栅格编码(将栅格数据看做一个数据矩阵，逐行或逐列记录代码

操作方便 无数据压缩)②游程长度编码(按行扫描，将相邻等值像元合并，并记录代码重复的个数

区域越大，数据相关性越强则压缩越大 压缩效率高，叠加合并等运算简单，编码和解码运算快)③链式编码④四叉树编码 ⑤行程长度编码

4.空间数据(地理实体)基本特征:属性~ 空间~ 时间~ 5.根据地理实体的特征，可以把它的数据分为属性数据，几何数据(描述空间实体空间特征

定位数据)，关系数据(描述空间实体之间的空间关系的数据，主要指拓补关系)6.拓补关系:图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。拓补空间中不考虑距离函数。

7.最基本拓补关系:关联(不同拓补元素之间的关系，如结点与链 链与多边形)，邻接(相同拓补元素之间的关系，如结点与结点 链与链 面与面等，邻接关系是借助于不同类型的拓补元素描述的，如面通过链而邻接)

其他拓补关系:包含关系，连通关系，层次关系 8.拓补关系的表示:①面–链关系 面and构成面的面的链

(注意边的方向和构成面的方向)②链–结点关系

链and链两端的结点③结点–链关系 结点and通过该结点的链④链–面关系 链and左面and右面

第三章 空间数据的采集和质量控制

1.GIS数据源：是指建立GIS地理数据库所需要的各种数据的来源。主要包括地图数据、遥感图像数据、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据和已有系统的数据。

2空间数据采集的任务：是将现有的地图、外业观测成果、航空图片、遥感图像、文本资料

等转换成GIS可以处理和接受的数字形式，通常要经过验证、修改和编辑等处理

3.GIS数据质量(GIS空间数据的可靠性，通常用空间数据的误差来度量)研究目的：建立一套空间数据的分析和处理体系，包括误差源的确定、误差的鉴别和度量误差的方法、误差传播的模型、控制和消弱误差的方法等，使未来GIS在提供产品的同时，提供产品的质量指标，即建立GIS产品合格证制度。

4.研究GIS数据质量的意义：对于评定GIS质量、评判算法的优劣性、减少GIS在设计与

开发时的盲目性具有重要意义。

5.空间数据的地理参照系：①地球的形状（大地水准面，参考椭球）

②坐标系：地理坐标系(大地坐标系)

平面坐标系

③高程系

高程是指由高程基准面起算的地面点的高度 6.地图投影（GIS不可缺少的）：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。

GIS以地图

方式显示地理信息，地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上 因此地图投影在GIS中不可缺少。

7.空间数据采集:GIS的核心是地理数据库

建立GIS第一步就是把空间实体的几何数据和属性数据输入地理数据库中

——GIS的数据采集

三方面工作：几何数据采集(地图跟踪数字化，地图扫描数字化)、属性数据

采集、几何数据与属性数据的连接。

8.GIS数据质量内容：位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性、现势性。9.GIS误差类型：误差源、处理误差

10.GIS误差传播：代数关系下的误差传播(代数运算)

逻辑关系下的误差传播(逻辑交并等运算

如叠置分析时的误差传播)

推理关系下的误差传播(不精确推理)

第四章 空间数据的处理

1.矢量数据拓扑关系的自动建立：链的组织

结点匹配

检查多边形是否闭合建立多边形

岛的判断

确定多边形的属性

内点个数=多边形个数 2.空间数据的坐标变换：1）几何纠正：高次变换、二次变换、仿射变换

2）投影变换：解析变换法(反解变换法 正解变换法 换带算法)、数值变换 数值解析变换

题:一般从扫描仪上直接得到的地图存在图形变形、坐标系不一致等问题，可以通过几何纠正和投影变换来纠正。

3.空间数据的压缩处理：1）矢量数据(压缩目的:删除冗余数据，减少数据存储量，节省存

储空间，加快后继处理速度)：道格拉斯▪普克法

垂距法

光栏法

2）栅格数据：直接栅格编码

游程长度（行程）编码

四叉树编码（最有效）例：

AAAA

ABBB

AABB

AABB 解：直接栅格编码：1）从左到右AAAAABBBAABBAABB

2)奇数行从左到右，偶数行从右到左AAAABBBAAABBBBAA

游程长度编码：A4A1B3A2B2A2B2或同样字符连续A5B3A2B2A2B2

第五章 空间查询与空间分析

1.空间数据查询：含义：数据库范畴，用户最常用功能，用户与数据库交流的途径，查询方

法与范围决定了GIS应用程度与应用水平。

从空间数据库找出满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象的一种操作，不改变原有的数据集。

方式：扩展关系数据库查询语言（SQL）

可视化空间查询

超文本查询

自然语言空间查询

结果显示：显示方式、图形表示、绘图比例尺、显示窗口、相关空间要素、查询内容的检查

2.SQL对GIS的作用：SQL的查询语言作为用户与GIS的交互手段，决定了用户与GIS相互理解的程度。

3.空间关系查询:拓补关系查询，缓冲区查询

属性查询:简单属性查询,SQL查询，扩展的SQL查询

图形查询:按点查询，按规则图形查询，按多边形查询

4.叠置分析 ⑴基于矢量数据:将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征。

矢量数据叠置的内容:点与多边形，线与多边形，多边形与多边形(不同图幅或不同图层多边形要素之间的叠置，产生一个新的多边形图层)不同类型的地图不同比例尺地图–多边形叠置的位置误差

⑵基于栅格数据叠置分析 ①单层栅格数据:布尔逻辑运算，重分类，滤波运算，特征参数计算，相似计算。②多层栅格数据

⑶操作形式:①交运算，输出两者共有范围②叠和运算，以输入图层为界，与输入顺序有关③合并运算，输出两层所有

浅谈地理信息系统之应用 篇3

关键词：地理信息系统；资源管理；应用

GIS的用途极为广泛，在社会各个领域都能用到地理信息系统，已经形成了地理信息系统产业，在新兴的信息产业中占有核心部分。本文就GIS的概念及GIS在国土资源管理、水资源管理、交通资源管理领域的应用做如下阐述。

一、地理信息系统的基本概念

GIS是一种特定的、十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

二、GIS的广泛应用

1.在土地资源管理领域。GIS的产生和发展首先是在土地管理中得到应用。土地的管理工作包含多方面的内容，如土地资源调查、土地利用规划、地籍管理、土地市场管理等，迫切需要采用信息化的手段来进行科学、高效的管理。同时，由于土地管理中存在大量的空间数据，需要采用空间技术来进行管理，传统的关系数据库技术对属性数据的管理已相当成熟，但对空间信息的管理显得力不从心，地理信息系统技术不仅可以管理属性信息和空间信息，而且还可以实现空间信息和属性信息间关系的管理。早期的GIS几乎全部是处理和土地有关的信息系统，GIS的概念正是由于计算机在土地管理中的应用而产生的。GIS和土地方面的这种渊源使GIS在土地方面得到了广泛的应用。

2.在水资源管理领域。首先是在水土保持方面的应用。我国江河流域的水土流失和土壤侵蚀问题是关系着流域生态环境、经济发展，甚至是江河流域实现可持续发展的大问题。因此，江河流域的水土保持工作是一个长期而艰巨的任务。多年来，日趋严重的水土流失问题引起党和国家及全社会的高度重视，国家先后在主要江河流域实施了多个水土流失综合治理工程，并在重点防治区建成了水土保持监测站网，同时利用遥感技术的周期性和视域广的特点、GIS强大的信息管理和分析功能以及全球卫星定位系统的高精度定位的特点，使流域内的有关水土流失的大量信息得到统一管理，并應用GIS技术来管理动态监测数据、进行水土流失预测、生态环境效益分析，从而提供及时可靠的决策依据。其次是在水坏境检测方面的应用。水质变化的信息对环境质量进行动态评价和有效监督也是非常重要的，有了准确的水质变化信息，我们就可以在水污染事件突发时尽快找到污染源，避免影响的扩大。运用GIS对水质信息进行管理，可以帮助规划部门合理地选择出能代表具体各流域和各地区的地表和地下水水质总体状况的监测站点位置，以便进行水质水量连续自动实时的监测、水量调度和水污染控制。GIS在水利工程规划中的应用，除了利用GIS的功能，自动生成规划所需的水利工程位置图、土地利用图、行政区划图、土地特性分类图外，大多发挥了GIS的分析和决策功能。GIS在水利勘测、规划、设计、管理部门的应用，大大提高了工作效率，节省了大量的人力物力，提高了规划设计和管理决策的科学性，从而产生了巨大的经济效益与社会效益。

3.在交通管理领域。GIS的应用几乎含概了所有的社会领域，而对于当今越来越突出的交通问题，地理信息系统充分发挥了作用，尤其是现代城市所产生的浩如烟海的交通信息，必须借助于电子计算机对信息进行采集、存储、分析和决策。而把地理信息系统应用于交通问题的研究被认为是交通运输工程现代化的一个重要组成部分。一是在公路设施管理中的应用。为了高效地管理公路交通设施，有机整合公路交通资源，合理分配建设投资，使公路交通在经济发展、社会进步中发挥更大的作用，开发了基于GIS的公路设施管理系统。交通管理部门在规划、设计、施工、维护、管理公路交通网络的时候，GIS作为重要的工具，除了能够通过图形的方式直观地反映公路交通网的现状，查询相关信息，以及制作漂亮精美的专题图之外，更重要的是能够在日常管理业务中提供辅助决策的依据。二是交通工程地理信息的采集、输入及数据库的建立。交通数据分为空间数据和属性数据，空间数据的获取方式有野外测量、摄影与遥感、现场调查、利用已有资料等。地理信息系统应用于交通，必须具备快速的图示显示、动态轨迹显示、灵活快速的信息查询和路径计算与选择等功能。现有的数据结构和模型都是针对具体问题设计而成的，既有各自特点，又存在局限性。在交通领域，GIS-T被公认为是21世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。随着GIS技术研究的进一步深入，必定会促进GIS-T的各个方面的应用和发展，带动整个交通行业的突飞猛进。

地理信息系统在电力系统上的应用 篇4

1.1 提供电网实时数据监视和管理, 集成电力自动化系统

地理信息系统要求能与电力自动化系统联网运行, 在地理信息系统平台上实现SCADA系统的功能:在地理图形上实时显示遥测信号的电流、电压、功率等信息, 实现实时监控功能;利用遥信信号对变电所、发电厂内的开关隔离刀闸等设备自动变位, 实现遥信功能。在地理图上关联电力系统一次设备主接线图。和作为背景画面的地理图一起同步进行漫游、缩放和分层消隐, 电力地理信息系统应能利用自动化系统提供的数据提供网络分析, 实时网络拓扑分析、网络拓扑着色、潮流分析、负荷管理、运行管理等功能。

1.2 提供电网设备运行情况管理功能, 集成电力调度生产管理系统

电力调度生产管理系统, 主要用于电力设备管理、设备缺陷、检修停电申请管理、两票管理等调度生产管理。系统中存储着大量的电力设备运行信息, 系统缺乏图形界面, 通过与地理信息系统的集成, 可以实现在地理图进行电网的检修、负荷转供等功能。

2 地理信息系统数据交换

2.1 与调度生产管理系统 (DMIS) 数据交换

通过DMIS数据中心按照设备类型将电网设备数据和电网运行情况数据分类导入到地理信息系统设备运行情况数据库中, 能够实现数据自动导入和相关的统计功能。

2.2 与SCADA数据交换

通过EMS将实时数据通过文件传输形式与地图上电网设备相关联并存储到地理信息系统设备实时数据库中, 能够在地图上方便、快捷地查询设备当前数据。

2.3 动态数据交换

使用基于地理标志语言 (GML) 、Wellknown text (WKT) 和Well-known binary (WKB) 等通用矢量地理信息数据格式的交换。提供客户端和服务器端相应数据格式转换及网络传输的编解码模块。支持地理信息数据目录、格式以及访问权限的查询。对大数据量信息, 提供压缩编解码和FTP下载功能。

3 地理信息系统数据管理

3.1 电网设备数据与地图的关联

通过设备名称或设备ID关联电网设备数据和地图, 包括厂站运行情况、线路潮流、发电厂出力等。

3.2 地理信息数据管理

地理信息数据应从物理和逻辑上进行分类分层;提供良好的数据配置管理工具, 方便第三方使用者维护;支持分布式数据部署, 基于统一的访问接口, 数据物理位置对访问者透明;支持多种矢量、栅格地理信息数据格式读取和转换功能。

3.3 地理信息空间查询操作

通过SQL或XML编码的空间结构化查询语言查询基本的矢量数据及几何和拓扑关系查如相交、包含、相邻等。实现不同地理坐标系下的空间位置查询和转换服务。

3.4 地理空间应用分析

在地图上实现空间测量与计算功能, 包括几何量算、距离量算和重心量算等;给定一个空间对象或集合, 基于邻域半径, 能够动态生成缓冲区;基于点、线、面矢量或栅格图层的叠置分析功能;提供地理空间和非空间数据的分类、统计分析功能;提供网络系统的路径分析功能。

4 地图服务系统

4.1 电网设备与矢量地图定位关联

电网设备中的变电站、发电厂、线路等与矢量地图精确定位关联, 将电网设备运行情况动态展示。如:线路潮流方向动态展示、发电厂发电出力显示, 厂站地图位置显示。

电网设备定位维护实用、方便、准确, 支持多种类型客户端浏览;支持Web浏览, 支持Windows, Linux, Unix等不同的平台。

4.2 卫星图像

采用卫星图像作为地图背景, 分三级建立卫星地图图像。全疆可采用5 0 m或100m分辨率的卫星图像, 城市可用0.6m或1m分辨率的卫星图像。

卫星图像含地理、地貌、风区、水文等信息。

4.3 地图分层

按照电网设备电压等级进行地图分层, 可定制显示图层, 按750kV、220kV、110kV、35kV等电压等级进行地图分层。

4.4 地图分级

按地图缩放级别显示不同的地图内容。如点击厂站缩放可浏览厂站主接线图和与电网连接情况。

4.5 地图基本操作

分层浏览以及文字标注图层开关功能

按电压等级浏览

显示范围的设定以及边界线设置

地图缩放, 系统提供多种缩放形式

地图平移

地图选择

影像图叠加显示功能, 可以叠加显示影像图

距离测量、面积测量

4.6 分区显示

电网输电网所辖面广, 设备量大, 按地州行政区域或其它分区方法划分, 可直观的显示输电网的基本情况, 并使用界面清晰直观。

4.7 分层显示

地图可分为卫星图像、栅格图像背景图层、基础地图矢量数据图层、电力设备图层、标注图层等。

4.8 分类显示

电力设备可以按分类情况分别显示, 如按设备类型 (变电站、发电厂、换流站等) 不同分类、按设备运行状态分类 (线路、发电机、变压器) 等。

4.9 动态显示

为了使用地图画面清晰直观, 隐藏次要信息, 在鼠标移动的区域有一定停顿时, 可动态显示该区域的次要信息。

4.10 地图查询

基础地图查询功能;

专业图层查询功能;

单位信息显示;

电力设备查询;

运行状态查询;

系统具有图形和数据的双向查询、模糊查询、定位和统计功能。

能按照查询结果显示出地图影像。

4.11 地图定位

支持多种定位方法, 提供将地图查询结果快速定位功能。如电力设备名称、厂站名称、区域名称、道路名称、常用地名法、汉语拼音首字母定位法等。

4.12 设备统计

按用户输入的统计条件统计电力设备各种数据。

定制一些常用的统计方法, 能够快速得到想要的数据。

4.13 缺陷查询

在地图进行设备缺陷查询。

5 地图管理系统

5.1 定制工作空间

在一个地图服务器系统中可以定制多个工作空间。工作空间可以方便的把同一种比例尺同一范围的地图数据归到一起。工作空间类型分三种:动态、混合、静态。

5.1.1

动态工作空间适合经常变化的地图数据, 需要编辑的地图图层要放在动态工作空间中。动态工作空间每次的用户访问都要执行地图的渲染, 所以耗时最多。一般不建议使用动态工作空间。

5.1.2

混合类型的工作空间会记录用户访问过的地图, 不重复执行地图的渲染, 只有在需要的时候才执行地图的渲染;混合类型的工作空间也可以进行地图瓦片分割;用户访问过或进行了地图切片的地图图片, 存放在“瓦片存放地址”中规定的目录下, 当用户访问时, 直接调用图片, 加快了浏览速度。

5.1.3

静态工作空间需要地图切片才能访问, 对于量很大的地图数据, 最好使用静态工作空间。

5.2 添加图层

在一个工作空间中可添加地图图层, 格式可以是ArcInfo的SHP、MapInfo的TAB、XML及栅格图像。可设置地图的显示样式、显示时机、标注字段及标注时机。对矢量图层可设置是否可以查询。

5.3 集群地图服务

一个地图服务器可以提供多种应用, 可满足不同的客户在浏览器端显示不同的内容。同样一个应用也可以分发到数个地图服务器上, 以提高客户端的浏览速度。

结束语

电力地理信息与EMS (能量管理系统) 、电力生产管理信息系统的紧密集成, 将各种图形、地图、电力设备数据信息统一共享, 为电力企业的信息化、电网智能化管理提供了新的途径和手段。

摘要：随着社会经济不断的发展, 电力系统的电力供应需求不断地增长, 电网规模不断地扩大, 电力企业在面对庞大的电力设备管理时需要更多的手段和技术支撑。地理信息系统利用现代计算机图形、通讯和数据库技术来采集、处理、编辑、分析、建模、和显示地理图形及其属性数据;对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对属性数据有效管理、研究各种空间实体及相互关系。地理信息系统从空间上实现了电力设备的动态、可视化管理;把电网运行中的不断变化各种信息与设备地理位置的图形信息结合在一起, 通过查询与分析将这些信息真实地、动态地、图文并茂地展示, 也可将系统分析决策模型处理结果提交各级电力管理部门作决策参考。

地理信息系统应用 篇5

摘要

步入21世纪后，GIS正向集成化、产业化和社会化方向迈进。它不但与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）相结合，构成3S集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。GIS理念的产生及其方法与技术的成熟，使其在诸多领域上得到了深入的应用。GIS作为一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。由于信息技术的发展，数字时代的来临，从理论上来讲，GIS可以运用于现阶段任何行业并且与各学科都有着密切的关系。这种关系能够加强各学科之间的联系，合理的开发以及利用将有利于其他学科或其他行业更好地发展。

关键词：地理信息系统；学科关系；发展；应用前景

GIS作为传统科学与现代技术相结合的产物，为各部门涉及空间数据分析的学科提供了新的技术方法，而这些学科又都不同程度地提供了一些构成地理信息系统的技术与方法。因此，认识和理解地理信息系统与这些相关学科的关系，对准确地定义和深刻地理解地理信息系统有很大的帮助。

地理学是GIS的理论依托，为GIS提供有关空间分析的基本观点和方法。测绘学为GIS提供各种定位数据，其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理。虽然GIS涉及了众多的领域，并且与众多的学科都有很大的关联，但与GIS联系最为紧密的还是地理学、地图学、制图学、计算机、测绘与遥感等。1.GIS与地理学的关系

在地理学的研究中，空间分析的理论和方法具有悠久的历史，它为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点和方法，成为地理信息系统的基础理论依托。而地理信息系统的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段，并使地理学研究的基础理论得到了充分的发挥。

地理信息系统的内部及其外界，不仅存在着物质和能量的交流，还存在着信息流，这种信息流使得系统许多看似不相关的形态各异的要素联系起来，共同作用域地理系统。而地理信息系统体现着一种信息联系，由系统建立者输入，而由机器存储的各种影像、地图和图表都包括了丰富的地理空间信息的数据，这些数据通过指针或索引等组织信息相关联；系统软件对空间数据编码和处理；用户对GIS发出指令，GIS按约定的方式作出解释后，获得用户指令信息，调用系统内的数据提取相应的信息，从而对用户作出反应，这是信息按一定方式流动的过程。

自然界与人类存在着深刻的信息联系，地理学家所面对的是一个形体的，即自然的地理世界，而感受到的却是一个地理信息世界。地理研究实际上是基于这个与真实世界并存而且在信息意义上等价的信息世界的，GIS以地理信息世界表达地理现实世界，可以真实、快速地模拟各种自然的过程和思维的过程，对地理研究和预测具有十分重要的作用。2.GIS与地图学的关系

地图是记录地理信息的一种图形语言形式，从历史发展的角度来看，地理信息系统脱胎于地图，地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响。GIS是地图信息的又一种新的载体形式，它具有存储、分析、显示和传输空间信息的功能。同时，地图仍是目前地理信息系统的重要数据来源之一。两者的区别在于：地图强调的是数据分析、符号化和显示，而地理信息系统更注重于信息分析。

从地理信息系统的发展过程可以看出，地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密切的联系，两者的相同之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。从系统构成与功能上看，一个地理信息系统具有机助制图系统的所有组成和功能，并且地理信息系统还有数据处理功能。地图是一种图解图像，是根据地理思想对现实世界进行科学抽象和符号化表示的一种地理模型，是地理思维的产物，也是实体世界地理信息的有效载体。3.GIS与计算机科学的关系

GIS与计算机数据库技术、计算机辅助技术、计算机辅助制图和计算机图形学等有着密切的联系。数据是信息的载体，对数据进行解释可提取信息，通用数据库和地理数据库都是针对数据本身进行管理的，而GIS则在数据管理的基础上，通过地理模型运算产生有用的地理信息，其取得信息的多少和质量，与地理模型的水平密切相关。GIS是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的，但是计算机图形学所处理的图形数据是不包含地理属性的纯几何图形，可以实现对地理空间数据的几何抽象，但不能完成数据的地理模型分析和许多具有地理意义的数据处理，因而不能构成完整的GIS。4.GIS与遥感技术的关系

GIS和RS之间的联系非常紧密，RS数据可以作为GIS的重要数据源，而GIS是遥感图像处理的扩大和延伸。但它们之间也有很大的区别。在数据结构上，遥感图像处理主要采用栅格结构，而GIS不仅具有栅格结构，还使用矢量结构；在数据源方面，GIS是一个多源的系统，GPS和RS不是GIS的全部的数据源，它更多地采用地图数据、统计数据及其他的数据源；在数据分析能力上，遥感技术主要处理遥感图像的操作和分析，而GIS不仅具备一般图形分析和操作的能力，还进一步提高了模型分析的能力。5.GIS与测量学的关系

测量学是地理信息系统的主要数据来源之一，可为GIS的空间定位提供数据。

长期以来，我国是一个资源用量巨大的国家，随着国民经济的持续发展，对资源的需求也越来越多。目前存在的问题是对资源的监控及合理利用程度不够，造成了严重浪费的现象。GIS技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术，在资源与环境等应用领域中，它发挥着技术先导的作用。

GIS技术可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，从而对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试，便于制定决策和进行科学的、基于政策标准的评价；有效地对多个时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较；将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，能明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。在GIS未来的发展道路，适应目前的国情，在土地利用规划、景观生态保护、防灾减害、环境保护、精准农业、林业管理、矿产资源管理和水资源管理中的应用上将会有更大的发展。参考文献：

[1] 黄杏元，马劲松.地理信息系统概论 [M].北京：高等教育出版社，2008.4。

[2] 余明，艾廷华.地理信息系统导论 [M].北京：清华大学出版社，2009.3。[3] 田智慧，李水旺，武舫，熊伟.地理信息系统导论 [M]郑州：黄河水利出版社，2009.7。

地理信息系统应用 篇6

关键词：中学教学；地理信息系统；应用

传统意义上，中学的地理教学，教师一般更加侧注重对学生记忆能力的训练，而这对中学生的学习兴趣与能力的锻炼与培养并不能起到预期的推动作用，那么如何有效地帮助学生进行地理学科的学习，逐渐成为地理教学中面临的重要课题。

一、地理信息系统的基本特征

地理信息系统是一种空间与属性信息的有效结合，可以通过空间或者属性两个分属方面进行相应的检索查询和分析，并且可以对分析的结果进行高效准确的表达，实现地理数据的可视化效果。地理信息系统在管理数据时采取层的概念组织，可以对一张图进行多方面的应用。除此之外，地理信息系统可以根据不同的情况对层次进行划分和叠加分析，选择特定的区域部分进行缓冲区分析，实现地理空间的分析职能。

二、将地理信息系统应用到中学地理教学中的必要性

1.地理信息系统的优越性

首先，地理信息系统由其自身技术特点决定，具有直观的数据可视化功能与效果，此外能够与互联网或者一些虚拟现实技术进行结合，从而发挥更好的技术作用，形成空间数据的高度表现力。其次，地理信息系统通过叠加分析和缓冲分析以及数值统计等，可以让学生对地理空间拥有更为明确的认识，培养学生自主分析的能力。最后，地理信息系统具有较好的制图能力，在进行教学时可以自主地进行地图的绘制，具有多维化和共享性等优势，远非传统的地理挂图可比。

2.有利于培养学生的创新思维

我国的《中学地理教学大纲》对培养中学生的创新思维给予了明确的规定与要求，这对地理教学质量的优化与提升具有关键性的意义，使培养中学生的创新意识与思维成为中学地理课堂教学中首要的任务和目标，在课堂教学中，教师应对此引起高度的重视。地理信息系统可以通过与多媒体技术的结合形成一定的视觉和听觉效果，同时，地理信息系统以其特有的运动图像可以有效地帮助学生进行思维的扩散，自主进行思考和分析，使学生自己动手动脑进行地理课程的学习，有利于学生创新思维的培养和教学质量的提高。

3.数字化时代发展需要

随着科学技术的进步和信息技术的发展，人类已经逐渐进入数字化时代，许多新生代词汇也相继产生。在信息技术飞速发展的今天，世界各个国家和地区都在不断地增加数字化系统工程建设的投入，作为最具发展前景的信息技术之一，地理信息系统的应用成为一项重要的研究课题。随着数字化时代的发展，网络地图和电子地图等逐渐成为人们日常生活中重要的部分，将地理信息系统应用到中学地理教学中，可以使学生更为方便快捷地获取学习资料，有利于教学质量的提升。

三、中学地理教学中地理信息系统的应用

1.实现自主制图和空间查询

相对于传统的地理教学挂图，地理信息系统能够更加清晰地反映教师提出的问题，而且不会像挂图一样轻易损坏，教师在教学时可以通过地理信息系统进行自主制图，更清晰地现实教学的内容和主题融入多媒体教学中。同时，地理信息系统可以实现双向查询，比如，在教学我国的省级规划时可以将每个省份用动态闪烁的方式显示出来，并对各个省份的属性进行相应的设置，可以帮助学生加深印象，提高学习的感性认识和学习兴趣。

2.丰富知识教学

地理信息系统可以使教师和学生改变传统的观念认识，以全新的心态进行探索和学习，培养学生全面的、高层次的思维理念。地理信息系统的应用，使得个性化学习的开展大大增加，教师在确定研究课题之后，学生就可以通过地理信息系统数据库进行相应的研究性学习，从更多的方面了解研究内容，有利于丰富知识教学，提高学生的学习能力以及教学质量和水平。

3.教学组织的变化

在传统的中学地理教学中，进行课堂教学都是以教师言傳身教为主，地理信息系统的应用，使教学的组织方式发生了重大的变化。相对于传统的地理教学，地理信息系统可以使学生通过互联网的方式进行自主学习和研究，使学习的环境不再仅仅局限于课堂，即便是在家里也可以通过地理信息系统进行资料的收集和分析，使教学组织方式取得了重大的突破和创新。

随着科技的进步，地理信息技术也得到不断发展。这也直接导致地理信息系统在地理课堂中发挥的作用越来越明显，将地理信息系统巧妙地应用到中学地理教学中，可以更有效地提高地理课堂教学的质量和水平，更有利于学生创新思维的养成，使得教学紧紧跟随时代的步伐，不断提高教学质量。

参考文献：

[1]李娟.地理信息系统在中学地理教学中的应用[J].新课程（教研），2011（6）.

[2]邵志豪.高中地理课程中活动的设计与教学策略研究[D].东北师范大学，2012.

（作者单位 上海市实验学校附属光明学校）

GIS地理信息系统及其应用 篇7

1 地理信息系统的功能及要求

面向数据处理过程的定义, GIS是一个复杂的综合性的系统, 主要是通过对数据的获取, 加工整理然后对利用数据进行工作的一种活动, 其中包括了数据的获取、数据的输入存储、对数据的分析和利用, 这一系列的数据处理都是通过计算机系统来完成的;面向专题应用的定义, 根据GIS所应用的方向来确定定义, 比如说网络电子地图信息系统, 卫生医疗信息系统, 城市土地开发信息系统等;工具箱定义, 这种定义认为GIS系统对于在空间数据的处理方面具有很强的功能, 并且在数据的分析计算方面具有超强的能力。此项定义对于GIS系统的使用功能进行了系统的阐述和分析, 对于软件在评价方面提供了非常有利的基础;数据库定义, 这种定义比较强调GIS系统在数据库和分析工具方面具备有效的连接, 通常情况下, 一个通用的GIS系统可以实现多方面的功能展示, 通过数据库的开发利用, 在各种特殊的领域空间都可以充分的利用, 它们是一个有机的结合。

上述四种解释中并不能把地理信息系统完全的反映出来, 地理信息系统并不是孤立存在的, 它是在计算机的辅助下, 以地理数据库为基础与用户三者组成, 对空间地理信息进行采集、处理和分析的过程, 其与遥感技术、航测技术、虚拟技术等多项技术相合融合的产物, 从而在资源管理、环境保证、灾害监测、城市管理、矿井测量等多个方面提供全方位的服务, 有效的结合了数学、地理学、测量学等多门学科从而形成有效的数据, 进行全面的分析。GIS数据要针对于空间对象的不同形态而进行转换, 从而在数据结构中得到有效的反映, 使数据库实现开放性的特点。同时地理区域各个相同, 所以其有不同的层次划全, 这样就对不同区域内的精度有不同的要求, 所以GIS要采用正确的编码, 减少多余的数据, 实现有效的压缩, 从而满足区域综合分析的要求。

2 地理信息系统 (GIS) 的应用领域

2.1 土地资源管理

如土地资源管理中的地籍管理系统:地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征, 它包括宗地的基本信息 (位置、面积、利用类别等级等) , 权属管理 (所有权、使用权、他项权利等) , 附着物信息 (地上、地下建筑及各种设施情况) , 文档信息 (调查原始资料、法律、条例等) 和图形信息 (地籍图、土地利用现状图等) 。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、记、统计、评价, 为地籍管理提供依据, 为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域, 并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。

2.2 环境保护

随着经济的发展, 人们对环境保护的意识越来越强, 在这种要求下, 传统的环境保护管理已无法适应当前环境保护的需求, 需要有先进的环境保护技术来满足人们对环境的需求, GIS技术将空间数据与专业图件有效的结合起来, 使人们更能直观、生动的理解环境保护的重要性, 对资源进行合理的配置。随着GIS在城市保护工作中的应用, 目前GIS已成为环境管理中的重要一部分, 为资源的有效利用提供了科学依据。

2.3 在灾害监测中的应用

一个典型的案例:黄河三角洲地区的防洪减灾研究表明, 在地理信息系统支持下, 通过建立大比例尺数字地形模型和获取有关的空间和属性数据, 利用GIS的叠合操作和空间分析等功能, 可以计算出若干个泄洪区域内的土地利用及其面积, 比较不同泄洪区内房屋和财产损失等, 可以确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线, 保证以最快的速度有效应付突发事件的发生。

2.4 城市管理

经济的快速发展, 带动了我国城市发展进程的加快, 每座城市都开始了大规模的规划建设, 在城市规划设计过程中, 如何使城市具有现代化的特点, 及在未来城市的发展过程中使城市的各项设施实现长远的规划都是城市建设过程中需要解决的重要问题, 在城市管理过程中, GIS有其极其重要的应用价值, GIS成为城市规划过程中的重要工具, 在城市规划设计中实现了管理和分析的重要作用, 科学的城市化建设决策需要GIS技术的支持, GIS对城市管理的作用毋庸置疑。如其城市在规划过程中需要对地下的管网形成一个实事的信息系统, 这就需要以大比例尽地形露天为基础图形数据, 并在此基础对控制网和规划线路进行测量, 利用所没得的信息实现对地下管网信息的全面有效的科学管理。同时地下管网信息系统的形成, 可以使其他部门在进行施工时对地下管线的信息可以有效的进行查询。

2.5 矿井地质测量信息系统

矿井地质测量信息系统是在国内外现有通用GIS软件的基础上:根据矿井地质测量空间数据的特点和矿井生产建筑的需要, 进一步扩展和再开发出的专用软件。矿井地质测量信息是以采集、存贮、管理和描述矿井范围内有关矿井地质和测量数据的空间信息系统。其是矿区资源环境信息系统的基础和核心子系统。其主要功能包括:数据额采集与输入功能:图形处理功能;地质测量数据库管理功能;数据处理与分析功能。

3 结语

GIS是针对于我们所生活的地球表层的物体为对象进行研究, 随着信息技术的快速发展, GIS充分利用了计算机技术、网络技术和信息技术等实现了多项技术的融合应用, 对数据实现了准确的处理和分析, 为各个领域在发展过程中提供了强有力的数据信息, 做出正确的决策, 从而带动各行各业的快速发展。虽然GIS的应用中还存着一些问题, 但随着技术的完善和GIS研究的深入, 相信在不久的将来, GIS将在社会的发展进程的方方面面得以应用, 对社会的可持续性发展起到重要的促进作用。

参考文献

[1]马卫东, 刘士忠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].西部探矿工程, 2005 (12) .[1]马卫东, 刘士忠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].西部探矿工程, 2005 (12) .

[2]姚松岭, 王超论.地理信息系统的应用与发展[J].地域研究与开发, 1999 (2) .[2]姚松岭, 王超论.地理信息系统的应用与发展[J].地域研究与开发, 1999 (2) .

[3]杨育武, 庄迎春, 等.城市地理信息系统及其总体设计[J].世界地质, 2002, 21 (1) :63-66.[3]杨育武, 庄迎春, 等.城市地理信息系统及其总体设计[J].世界地质, 2002, 21 (1) :63-66.

地理信息系统应用 篇8

辽宁电力勘测设计院三维地理信息系统 (GIS) 研究应用工作组经过不懈努力, 于2010年2月18日实现GIS系统在辽宁公司500kV辽中变到500kV沈南变间送电线路前期工程中的应用。这是大尺度、高精度虚拟三维技术在电网建设方面的首次应用。

辽电设计院应用的GIS系统以0.5米的高分辨率遥感影像数据为基础, 可实现在高精度三维真实地形、地貌虚拟环境下的漫游, 并生成路径断面图, 以估算杆塔总量、变电站土方平衡量、选择线路路径等。辽电设计院GIS研究应用工作组有关负责人表示:“GIS系统在送电线路前期工程中的应用, 将大幅度提高工程设计深度和精度, 为工程清单报价提供重要依据, 使选所、选线更加科学合理, 从而节省工程投资。同时, 还将减少大量的野外踏勘工作, 缩短设计周期。”

2010年2月1日, 辽电设计院成立了包含送电、土建、结构、地质、测绘、信息中心、软件开发等专业技术人员在内的GIS研发攻关小组。13日, 他们首先完成了应用服务器和客户端的软、硬件安装及数据服务器遥感图形数据输入, 实现了数据可视化展现。通过春节期间的紧张工作, 攻关小组最终将GIS系统应用到送电线路前期工程中。

公众化地理信息系统应用研究 篇9

地理信息系统按其应用的对象群体不同可以分为专业类GIS、政务类GIS、行业类GIS和公众类GIS。

公众地理信息系统是直接面向公众, 为公众提供信息服务和辅助公众进行行为决策的信息系统。

1.1 用户对象

专业类GIS和行业类GIS面向的是GIS专业人员和行业管理人员, 他们均具有较强的GIS基础, 对GIS的概念、原理和技术内核有很深或一定程度的理解和掌握。而公众G I S面向的是社会公众, 他们具有不同的知识水平和职业背景, 其中大多数对G I S并不十分了解, 甚至完全陌生。

1.2 数据

1.2.1 公众地理信息系统数据组成

公众地理信息系统的数据主要分为两类:一类是空间数据。例如, 用一组数据来描述城市的一段高速公路, 便是明确表达该段公路在什么位置 (空间位置) , 它和其它要素在几何上有什么关系 (拓扑关系) ;另一类是非空间数据, 即属性数据, 如城市人口总数, 它表达的是城市人口这个属性值。

1.2.1.1基础空间数据

基础空间数据 (Spatial Dala) , 它是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据, 可以是图形、图像、文字、表格和数字等, 具有能够确定空间位置的特点。它是系统程序作用的对象, 是0 1 5所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。

基础空间数据是整个G I S的核心, 是关于空间要素的地理位置信息、相互关系信息以及属性信息, 它包括城市基础地图和用于反映地形、交通、水系、境界、房屋和人口等信息的其他资料, 表示城市的基本面貌, 并作为其他专题数据的背景或控制。基础空间数据可以为所有专题子系统提供统一的空间定位基础, 以及提供统一的空间地理单元的划分基础。

通常情况下, 基础空间数据主要包括的就是4 D数据, 即数字正射影像 (D O M) 、数字线划图 (D L G) 、数字高程模型 (D E M) 、数字栅格地图 (D R G) 。

1) 数字正射影像数据。

数字正射影像是利用数字高程模型对经扫描处理的数字化航空像片或遥感影像, 经过逐像元进行处理, 再按影像镶嵌, 按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的影像数据。数字正射影像是同时具有地图几何精度和影像特征的图像, 它主要采用两种方式生产: (1) 对于航空像片, 扫描数字化后进行影像预处理, 在数字微分纠正后进行拼接镶嵌, 附加信息整饰后生成数字正射影像: (2) 对于卫星影像数据, 影像预处理后纠正控制点的选取, 然后通过多项式纠正或者微分纠正, 进行影像融合, 在镶嵌裁切和附加信息整饰后生成数字正射影像数据。

2) 数字线划图数据。

数字线划图是将地形图上一种或多种地图要素进行矢量化, 按照不同要素类型分层组织存放并按照不同的代码表示。它主要由数字立体摄影测量、解析或者机助数字化测量、地图扫描矢量化或手扶跟踪数字化以及直接从数字正射影像上获取等几种生产方式。

3) 数字高程模型数据。

数字高程模型是定义在X、Y域离散点的以及高程表达地面起伏形态的数据集合。

(2) 扩展公众信息数据。

扩展公众信息数据涵盖了社会经济建设、日常生活等方面的各类信息, 如城市规划数据、土地数据、房地产数据等, 它反映的是城市各个方面的内容。它在基础空间数据信息的基础上, 直接或间接地叠加所需的各种专业数据和属性信息。

1.2.2 公众地理信息系统数据特点

(1) 数据详细性。城市地理空间信息表达的数据量大, 空间分辨率高, 城市地图对空间目标和空间关系的表达达到十分细微的程度, 数据库表达的目标形态、结构、几何特征几乎接近实际空间。

(2) 数据来源广泛且数据性质差别大。

(3) 数据存在强关联。

(4) 属性信息丰富且综合性强。

(5) 多尺度特征。

(6) 拓扑结构复杂。

(7) 数据更新快, 历史数据丰富。

1.2.3 平台

公众地理信息产品可以在多种平台上实现, 形成多种产品模式, 现在比较流行的三种产品如下。

(1) 网络地理信息平台。实现在国际互联网上发布电子地图, 供全球网络使用者查询使用, 广泛用于旅游、交通、导航等领域。

(2) 触摸屏产品。可用于公共场所 (如机场、火车站、码头、广场、宾馆大堂、商场等) 公众进行旅游、交通等信息服务的平台。

(3) 基于手机、个人数字助理 (P D A) 等便携设备的导航产品。以其携带方便、具备G P S实时定位、导航功能、无线通讯网络功能而显现广阔的前景。

随着相关硬件价格的迅速下调及性能的提高, 市场需求正在形成。

2 公众GIS的建设原则

与传统GIS相比较, 公众GIS的建设应该突出以下原则。

(1) 信息的全面性、现势性:由于公众专题属性信息跨行业综合性强的特点, 要求系统所提供信息的全面性, 尽量包括城市社会的各个方面, 从而做到为公众提供全方位的地理信息服务。现势性是指系统提供的公众信息必须是最新的, 因为公众信息是经常变动的, 而系统提供的信息必须反映社会的发展变化。

(2) 系统的易用性:由于公众是一个社会化的用户群, 他们对于计算机技术和G I S技术的理解、掌握程度有很大差异, 并且有相当一部分用户对于G I S是完全陌生的, 因此, 对于公众G I S来说, 系统的易用性是其能否成功得到应用的关键。

(3) 数据的易维护性:公众信息具有数据量大、更新频率高的特点, 因此, 系统建设时应充分考虑如何使数据更新和维护变得容易, 并尽量减少数据更新和维护的工作量, 这样既可以缩短信息的更新周期, 又可以减少数据维护工作的人力和物力。

3 公众GIS的建设基础

3.1 广泛的数据源积累

数据源的类型包括:航空像片、卫星影像数据;行业统计资料;野外测量或调查资料:基础地理信息数字产品的4种基本模式 (4D产品) :数字正射影像图DOM, 数字高程模型D E M、数字栅格地图D R G, 数字线划地图D L G。这4种基本模式产品的组合可以形成多种多样的复合产品。

3.2 先进技术支撑

>先进的可视化系统。包括电子、液晶、等离子等显示设备和壁挂式、P D A、手机、数字眼镜等智能移动类产品。

>多样化的信息传输媒介。多样化的信息传输媒介提供了信息发布的多种形式。包括:硬盘、光盘、闪存、高清晰数字电视、互联网络、无线通信等。

>稳定的信息集成方案。在信息爆炸的时代, 信息的集成比信息的创造重要。在3 S领域, 已经有十分稳定的集成方案。体现为:从“单源数据”到“多源数据”:从“单一尺度”到“多尺度自动变焦”;从“图到图”转换到从“数据库到图”;, 从“单一信息表达方式”到“综合应用多技术手段”等。

3.3 日益高涨的用户需求

从传统的测绘产品 (如地图等) 到高科技综合应用的产品 (如卫星导航等) 都有着广泛的用户基础。测绘技术的广泛应用滞后于技术的先进性。日益高涨的用户需求成为拉动地理信息事业建设的最大动力。

参考文献

[1]陈述彭.地理系统与地理信息系统[N].地理学报, 1991, 46 (1) :1～7.

公众化地理信息系统应用分析 篇10

1 数据

1.1 公众地理信息系统数据类型

公众GIS数据根据应用范畴囊括属性数据和空间数据。像描述城市的地段高速公路, 比较详细地表达地段公路的空间位置和与其相关的要素在几何上的拓扑关系, 具有空间可变性的数据称为空间数据。除空间数据意外的可计算的数据, 叫做属性数据, 具有时间可变性, 按照不同时间和条件, 属性随着数据改变而发生改变。

1.2 基础空间数据

基础空间数据 (Spatial Dala) , 像图像、文字、数字和表格等, 都是参照于地球空间位置的自然、社会、经济和人文的具体数据, 都具有确定空间位置的功能。基础空间数据 (Spatial Dala) 是系统程序模拟实物性质的表象, 是客观物质经过抽象化的建模处理呈现出来的物象, 其内容的表述性和实质性很强, 但本身不具有不可改变的客观性。基础空间数据作为公众GIS系统最重要的构建元素, 包含地理位置空间信息及其相关联的属性信息和其他信息, 比如表述城市基础的交通图、区域图、地形图等各类地图和反映交通、房屋、人口和水纹资料, 向用户展示城市各个方面的基本情况, 还能互相成为各自的资料背景, 限制多方面数据的衍生。基础空间数据统一向所有专题子系统提供空间定位的基础功能和已近完成区域划分的空间地理信息。主要是数字数字高程模型 (DEM) 、正射影像 (DOM) 、数字线划图 (DLG) 、数字栅格地图 (DRG) 这样的4D图像数据。

数字高程模型数据囊括地域之间关于离散点的图像数据和高程表达出来的关于地面起伏状况的影像数据。

航空运行中的影像和卫星传输回地球的影像经过对经扫描, 先后进行逐像元处理、按影像镶嵌, 形成的数字化航空图像和遥感影像, 再按国家地形图的制作标准生成, 经过这一复杂过程形成的图像, 称之为数字正射影像数据。经过将地形图上几种地图要素经过矢量化的转变, 再以要素类型分别组织和使用不同代码表示的形成过程则是, 叫做数字线划图数据。数字线划图数据获得方法有测量和解析数字立体摄影、数字化机助、数字化手扶跟踪、地图矢量化扫描, 或者直接获取等几种获得方式。

1.3 扩展公众信息数据

在基础空间数据信息的基础上, 扩展公众信息数据直接或间接地叠加各种行业的数据和属性信息, 反映城市各个方面的信息。日常生活、社会建设等方面的数据信息都属于扩展公众信息数据范畴。

2 平台

2.1 设备

公众地理信息能在多个平台上同时展现, 而且能形成多种格式和模式, 像通用于交通导航的有个人便携设备导航、触摸屏产品和网络地理信息平台三种产品。

1) 个人便携设备导航。个人便携设备导航包括手机、个人数字助理 (PDA) 等私人电子用品, 具备GIS实时定位导航和无线通讯网络, 机体小巧, 携带方便, 前景发展广阔。随着硬件市价大幅度下调, 性能又有所提高, 市场需求呈现直线上升趋势。

2) 触摸屏产品。公众GIS用于商场、广场、机场、火车站、宾馆大堂等大型公共场所触摸屏设备, 为公众提供旅游、交通等信息服务, 方便快捷, 服务大众, 成为社会公共建设的一项重大贡献。

3) 网络地理信息平台。用于各式计算机的地理信息导航, 为使用者提供全球网络查询, 能在国际互联网上发布查询电子地图, 服务于旅游、交通、导航等领域, 用途广泛。

2.2 建设原则

1) 系统易用性。公众指的是社会用户群, 在了解GIS技术、掌握GIS技术程度方面存在巨大的差异, 因此, 公众GIS系统必须具有易用性才能被广大公众共同应用。

2) 内容全面性、时间可变性。公众属性信息包含社会全行业的各类信息, 内容综合力强, 要求公众GIS系统收纳的信息也要涉及城市乡村各个领域的全面性信息。同时, 公众信息具有可变性, 要求公众GIS系统提供与时俱进的现时性信息。

3) 数据易管理、系统易维护。公众信息范围广、含量大、更新速度快, 公众GIS系统必须具备易于数据管理和维护的特质, 简化管理程序和维护工作, 减少在这两项工作上的投放资源。

3 建设基础

3.1 数据源

地理空间信息 (如航空像片) 、行业统计资料、地理测绘资料、地理信息4种数字化产品等, 这些信息数据的广泛集成才能形成一个跨领域、全面的公众GIS系统数据源。

3.2 先进技术

使用液晶或者等离子屏幕、手机和数字眼镜一类便携式智能电子产品等先进的可视化设备, 使用多种先进可视化技术能提供硬盘、软盘、闪存、电视、互联网络、高清晰数字、无线通信等信息发布的多种形式, 使用多源数据、多尺度自动变焦、数据库到图等稳定信息集成方案, 几种先进技术综合应用才能建成适应用户要求的公众GIS系统。

4 结语

现如今, 从群体到个人, 从公用到私用, 公众化地理信息系统用户日益高涨, 公众地理信息系统的要求相对有所提升, 只有高科技综合应用的产品才能适应于公众的期望。在这高科技发展的黄金时代, 用户需求成为地理信息系统建设的源动力。

参考文献

[1]王全, 张峰, 王森, 刘根发.公众参与地理信息系统与城市规划民主进程[J].上海城市规划, 2010.

地理信息系统应用 篇11

一、专题地图的制作

地理信息系统在高中地理课程教学中能够很好的体现出其优越性，尤其是对于一些专题的研究过程中必须以详实的数据为依托，并且最后能够借助有效的呈现方式让数据非常直观的说明问题。在传统的地理课程的教学中碰到这类问题时教师们往往只能将课前搜集整理到的数据进行归纳整理，然后将这些信息转述给大家，在此基础上再来进行相关问题的分析论证。这样的授课方式效率不仅十分低下，这样的信息呈现模式也很难带给学生们直观的感受与体验。地理信息系统的出现则极大的改善了这一障碍，系统内已经搜集了大量有效数据，教师只需要在用的时候将数据提取出来即可。此外，系统还能够针对性很强的展开对于某一研究专题的图表制作，绘制出的图表不仅非常直观，数据的呈现也很准确。往往借助这些专题图就能够很好的将这些研究问题得以解决。

专题图是地理信息系统中使用最为普遍的一种地图。专题地图又称特种地图，是一种着重表示一种或数种自然要素或社会经济现象的地图。在地理信息系统中可以展开很多有针对性的专题地图的制作工作。例如：在和学生们讲到《经济发达地区的可持续发展》时，我会利用“2013年中国各省GDP数据”来制作出“2013年中国各省GDP分级设色专题图”，地图上还可以添加各省名称注记。专题图的特征在于它非常直观，例如上述专题图中可以用颜色的深浅来代表2013年各省GDP数值的大小，颜色深代表GDP数值大，颜色浅代表GDP数值小。通过观察“2013年中国各省GDP分级设色专题图”，我们可以看到东部省区显示的颜色最深，中部省区次之，西部省区显示的颜色最浅，表明我国东、中、西部省區在区域经济发展水平上的差异。专题图制作出来后往往能够让某个问题或者自然要素非常直观的在图上得以显现，这不仅能够帮助学生从宏观层面认识一些社会现象，也能够深化学生们对于相关教学内容的理解与认知。

二、叠层分析的展开

在高中地理课程的教学中，许多综合性较强、较为复杂的问题分析中都会涵盖与涉及到多个要素，只有从不同层面展开对于相关问题的全面分析与比较，才能够让学生们真正体会到相关知识点。地理信息系统中的叠层分析功能很好的为这一教学过程提供了契机，智能化的系统中能够实现对于多元素、多层面的数据展开叠加呈现与分析，这就实现了在一个界面内同时分析多个问题的可能，也为地理教学中复杂问题的探究提供了很好的平台。

叠置分析是指将代表不同主题的各个数据图层进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。例如，在学习《资源开发与区域可持续发展》时我和大家谈到了我国的西部大开发，可以利用地理信息系统来制作“中国西部大开发省区和非西部大开发省区分色显示专题图”，并制作、叠加“中国各省多年GDP饼状专题图”。通过两图层的叠加显示，我们可以看到实施西部大开发省份的GDP数值都比较小，国家正是为了缩小和东部经济发达省份之间的差距，才实施了西部大开发战略。

三、空间查询分析

在地理课程的学习中，许多知识都涉及到对于空间位置以及相关信息的查询与了解，这也是学生们需要逐渐习得的一种能力。传统的地理教学中在空间信息以及相关维度的资讯的获取上是较为落后的，学生们可以了解到的往往局限于课本内知识，或者是教师在课堂上给学生们提供的一些有限的知识拓宽与延伸。在这样的教学氛围下学生虽然能够一定程度掌握课本中的教学重点，但是，对于知识点的深度理解却并不容易做到。地理课程的教学不仅要让学生们具备相关的理论知识，还要培养学生在此基础上具备一定的从地理层面分析某一现象或者某一变化，这才是学生的综合地理素养的体现，而地理信息系统在课堂上的使用则很大程度为这个教学目的的实现提供了素材。

空间查询，也称几何查询，是指基于电子地图数据图层间的拓扑关系来选择一个或多个图层中的地理要素。空间查询分析不仅是地理信息系统中的一个非常常用的功能，这个功能也能够很好的辅助高中历史课程的教学。例如，在给学生们讲到《交通运输布局》时可以借助地理信息系统叠加显示“中国主要干线铁路”、“中国省级行政区划”和“中国县级行政区划”图层数据，这不仅能够非常高效的实现这三个层面的信息数据的汇合，也能够借助这一系统同时展开对于多要素的分析，这将能够极大的提升课堂教学效率。此外，空间查询分析还能够实现一些智能的信息提供。例如：通过“位置选择”对话框可以进行相应查询条件值的设置——即利用京广铁路线来选择京广线所穿越的县市区，我们可以看到红色突出显示的多边形即为京广铁路线穿越的县市区。地理信息系统中的空间查询分析相当智能，不仅会地理课程的教学提供了许多准确高效的信息，也极大的降低了多层面信息的获取难度。

总之，地理信息系统的引入极大的提升了高中地理课程的教学效率。它不仅能够实现专题地图的制作，还能够让叠层分析很好的得以展开，此外，空间查询分析功能也能够很好的展开对于复杂地理问题的探析。这些都是对于高中地理教学的有效推进。

论测绘中地理信息系统技术的应用 篇12

测绘工程是一向以精度要求为基本原则的实物测量工程, 通过测绘, 人们可以在图纸上了解地物地貌、山川河流。而实际测量中, 测绘工程非常复杂繁琐, 它要经过不断重复的复合和修正才能在精度上减小误差, 所以测绘是一项高精度的测量工作。它的存在让生活中的人们了解了地球的面貌和国家的位置以及大小。在小的方面, 测绘工程是为了更好的规划城市建设, 改善人们的生活水平, 为百姓创造一个合理、安全、便捷的生活环境。在测绘施工中, 常用到的仪器有GPS、全站仪、经纬仪、水准仪等。这些仪器都是对地形的高程和坐标进行实地的测绘测量工作。在测绘工程中, 离不开计算机的使用, 仪器的数据保存要通过计算机建立网络地理数据库, 计算机在通过专业人员的操作使用, 把地理信息按照实物的空间位置进行分布, 从一点入手运用计算机的程序, 对实物进行绘制。而在这些数据整理过程中, 所采用的计算机系统为GIS, 它是在测绘测量的基础上, 应用数据库为数据源, 在计算机内运行数据分析, 处理扫描仪器测绘测量得到的地球表面到大气层空间的具体要素和属性地理参数, 在对其数据信息识别。最终形成地图呈现给人们。测绘中的GIS系统应用, 对国家建设及科研工作有着重要的意义和作用。

1 测绘中地理信息系统的技术应用

1.1 GIS系统的工作原理

GIS主要是通过数据进行分析, 根据各种参数确定实物坐标方位, 对仪器测绘测量的数据结果进行绘制图形, 形成影像资料的过程。它的应用为测绘工程减少了人力的使用, 缩短了工作时效, 更精确、真实的反映地物地貌的影像资料。

1.2 GIS在测绘中的工作过程

GIS在测绘过程中主要是对数据进行采集, 在进行转换处理, 根据测得的各种参数进行属性处理和空间分析, 最终形成影像。

1.2.1 采集数据

数据是通过测量仪器在外业中得到的实物位置信息, 通过GIS中储存方式把信息存储在自身的数据库内 (GIS的储存方式常用栅格和矢量) 。其中栅格数据由数据储存单元的行和列组成, 矢量则以点、线、面的方式阐述客观存在对象。GIS在数据采集过程中, 在聚酯薄膜地图或是纸上数据上, 经过扫描或者数字化的形势产生数据。而随着GIS科研成果的不断刷新, 更依赖于GPS (全球定位系统) 仪器, 误差在毫米上, 测量实物的坐标, 在通过GIS进行数据采集工作。

1.2.2 数据的转换处理

在数据处理过程中, GIS是通过对各种属性条件以及数字化空间关系进行识别, 对实物进行空间链接, 再通过数据参数进行分析。在连接GIS系统时, 要对数据进行拓扑建模, 以便为进一步的素具分析创造条件。在数据采集后, 要对数据进行重构处理, 以保证GIS系统能够对传输的数据格式进行识别认证, 满足GIS系统对不同数据信息的兼容功能。在GIS进行数据转换是, 也会出现影响精度的因素, 对于这样的问题可以采用选择性的处理或删除。针对不同要求选择适合自己需要的对象进行数据分析, 逐步的进行坐标变换处理, 达到满足需求的方法。

1.2.3 空间分析处理

空间分析是在数据采集和转换过程之后发生的数据系统信息处理的操作过程。通过GIS得到的数据进行空间数据分析, 在通过图形数据计算, 对空间实物进行定量的描述。GIS空间分析过程是GIS系统最重要也最主要的环节, 它涉及到很多学科的科学技术, 看似简单的过程, 实际发生着复杂的变换过程。空间分析是描述现实空间过程, 获取空间数据的效果, 是对空间做进一步的预测。随着我国科学技术的发展, 未来的GIS系统一定会更上一层楼, 而不是以模拟的形势存在。

2 测绘中地理信息系统实际技术应用

2.1 技术应用

随着科技的发展, 人们对世界的认知, 神秘已经不在是人们想象的事情, 想要了解一个地方, 只要通过网络查找就能够清晰的看到地形地貌特征, 这些都是测绘的功劳, 而在测绘测量中能够形成抽象的影像资料, GIS系统发挥着重要作用, 相比于一般系统, 它的优势体现在专业行, 全面性, 精度高。不仅可以用来规划设计、科学调研、绘制图形, 还可以进行财产管理等功能。这相比于其他的系统更加的便于使用。

2.2 专业应用

在专业上来看, GIS系统自身独特的空间分析能力以及定位搜查功能, 为人们带来了快捷准确的重要信息。地理信息系统的管理应用, 能够更加简便、快捷解决某个地理区域内的对象分布, 并进行有效的数据出处理, 并通过计算机系统进行合理、有效的综合, 描述、分析。介于这样的数据转换处理功能, 可以获取常规中不能获取的有效信息, 实现更加准确真实的地形地貌。

2.3 生活导航应用

随着经济的发展, 城市的扩建, 道路的复杂化, 人们经常会在自己的城市中迷失方向, 对于开车一族来说, 定位导航系统不仅解决了出行难, 还节省了行车时间。而GIS就是结合了GPS定位系统, 为行车一族安装的具有多功能的导航系统。相信, 通过科研人员的不断实验努力, GIS在不久就会运用的更加广阔的领域, 还能够与其他系统进行完美的结合, 逐渐形成虚拟技术的真实化, 过程的清新化, 精度的准确化。为国家, 为社会, 的发展提高有利的科学技术条件。

3 结束语

GIS的优越性, 对外业测量起到了技术支持, 更促进了控制测量的变革, 在以后的测量任务中, 不在是步伐艰难, 因为地形的不便而无法进行测量测绘工作。测绘地理信息系统的技术应用, 给测量施工带来了方便, 它的技术优势, 更是体现了科学水平的提高, 随着逐渐完善和研发, 大家在使用的同时就学会了如何进行测绘工作, 它的提升, 不仅能解决人们在日常生活中遇到的问题, 还能够解决国家在海空领域信息等问题。

参考文献

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