地理信息系統(tǒng)的概念精選(九篇)

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第1篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；軟硬件；實現(xiàn)形式

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System簡稱GIS）是在計算機軟硬件支持下，以采集、存貯、管理、檢索、分析和描述空間物體的地理分布數(shù)據(jù)及與之相關的屬性，并回答用戶問題等為主要任務的技術系統(tǒng)。今天它已經(jīng)發(fā)展成為跨學科，多方向的研究領域。

Mapgis是中國具有完全自主知識產(chǎn)權的地理信息系統(tǒng)專業(yè)軟件，它能為不同用戶提供地理信息服務。本文將從GIS課程教學設計的理念、設計思路與目標、教學內容及實施等方面進行探討。

一、課程設計理念

1.課程的設計思路

地理信息系統(tǒng)課程是地測專業(yè)學生必修的一門專業(yè)核心課程，GIS教育不能忽視基礎理論教學，作為高職院校的GIS課程分為兩個層次，一個是各種應用地理信息系統(tǒng)的開發(fā)層次，對高職學生很難勝任，另一層次主要是對專業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件的使用，對這一層次的應用將是高職測量專業(yè)學生畢業(yè)就業(yè)的主要方向，同時也是高職學生就業(yè)的優(yōu)勢。測繪采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為GIS重要的數(shù)據(jù)源，因此作為地測專業(yè)開設地理信息系統(tǒng)課程的主要目的是使學生能熟練操作GIS軟件，以GIS為工具，解決專業(yè)的技術問題。

（1）課程目標

本課程的教學目標是：使學生掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念，具備利用GIS軟件實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、空間分析、地圖制作等專業(yè)技能。根據(jù)這個目標訂立教學大綱、授課計劃和實綱，確定合理的課時、授課方式、實驗比例等，根據(jù)地測專業(yè)需要進行內容的刪減和調整，在理論課和實驗課之間合理分配課時，確定考核辦法和要求。

（2）實驗課程設計

福建信息職業(yè)技術學院地籍測繪與土地管理信息技術專業(yè)的地理信息系統(tǒng)實驗課程共計32學時，實訓周26學時，基于Mapgis軟件的實驗課程教學設計主要是通過基礎實驗、綜合實驗以及真實項目三部分組成。實驗內容的選擇要遵循兩個原則，一個是實驗之間要相互聯(lián)系，不能相互孤立，老師要清楚地給予解釋的，同時學生也要親手實踐，以防止學習興趣降低，不利于教學。二是優(yōu)化實驗內容，使實驗項目與實際應用相結合。項目設計應緊密與地測專業(yè)相結合，使學生了解其應用。

根據(jù)課程教學內容，結合Mapgis軟件特點以及地測專業(yè)的特點將地理信息系統(tǒng)實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗、真實項目，見表1，目的是讓學生掌握空間數(shù)據(jù)采集、組織管理以及空間分析方法等技能。

二、教學內容的選取和實現(xiàn)形式

1.教學內容的選取

教學內容的選取分為兩個方面，一方面是GIS的基本原理；另一方面是GIS軟件的應用。前者主要學習概念和基本原理，避開一些復雜的算法，理論的學習為測繪學和地理信息系統(tǒng)軟件的學習架起一座橋梁。后者是將理論與實踐相結合，采取特定的數(shù)據(jù)來分析實際案例，達到理論教學與實驗教學的統(tǒng)一。實驗的學習是該課程的核心內容，是相關專業(yè)從事社會相關領域的重要實戰(zhàn)訓練，是抽象到具體的重要環(huán)節(jié)。對于非GIS專業(yè)的GIS課程的具體教學內容應根據(jù)開課專業(yè)特點、教學的目標以及培養(yǎng)方案的學時等具體情況進行調整、刪減或者拓寬應用?？臻g分析是GIS系統(tǒng)區(qū)別與其他信息系統(tǒng)的根本標志，也是GIS用來解決應用問題的基本手段。非GIS專業(yè)學生應該重點了解空間分析的基本概念、空間分析內容和空間分析技術的特點，以及用空間分析技術解決工程問題的流程，而不是學習復雜的空間分析算法和實現(xiàn)技術。

2.教學內容的實現(xiàn)形式

本課程要求學生在掌握基本概念和原理的同時，通過Mapgis軟件應用學習，掌握GIS的基本功能，特別是特有的空間分析功能。在教學中，采用Mapgis6.7軟件，并配有練習數(shù)據(jù)、實驗指導書、綜合項目等。練習的主要內容包括：點、線、面數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的組織與管理、空間分析等，通過以上課程安排，使學生在較短時間內對GIS的理論、技術與方法有一個全面而深刻的認識。

一體化的理論與實踐結合的教學模式加深了學生對GIS基本方法和原理的理解，提高了學生的實際動手能力。實驗課中以任務為驅動，激發(fā)學生學習的主動性，不僅有助于學生深入理解和掌握所學理論知識，而且能鍛煉學生的實踐技能，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。在課程教學中，對GIS技術進行了深入的剖析，將教學內容按照GIS的基本功能劃分為相互聯(lián)系的教學單元，按照GIS數(shù)據(jù)處理流程進行連接，使整個教學過程前后連貫，一氣呵成。通過循序漸進的上機實習能夠掌握GIS的基本技術，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。

地理信息系統(tǒng)是一門多學科交叉的學科，涉及面廣，知識點多，具有學科與技術的統(tǒng)一性，因此GIS的學習不僅僅是理論的學習，還包括GIS軟件的具體應用，通過項目的實際成果更加直觀顯示來幫助理解，結合地測專業(yè)特點，以國產(chǎn)軟件Mapgis為例，設計了理論與實踐教學內容，通過不斷更新思想，規(guī)范和完善地理信息系統(tǒng)實驗教學內容與教法，提高學生學習興趣，培養(yǎng)了學生自主承擔地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)的崗位職業(yè)能力和素質。

參考文獻：

[1]黃杏元，馬勁松，湯勤.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]鄭佳榮.“工作過程導向”的高職工程測量專業(yè)地理信息系統(tǒng)課程設計[J].中國職業(yè)教育，2011（5）：53-57

第2篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

關鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；地理信息系統(tǒng)；問題分析；應用研究

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）05-0019-02

以往學者對地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)方面的研究較多偏向整體方面的研究，較為缺乏對地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)在技術層次方面的探討。本研究從地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理方面的問題著手進行研究，提出了基于大數(shù)據(jù)的MongoDB和Dremel的解決措施。

1 地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)的必要性

受當時數(shù)據(jù)存儲技術的限制，早期的地理信息系統(tǒng)主要采用RDBMS進行管理，或者采用文件與RDBMS的方式進行管理，如國產(chǎn)GIS軟件GeoStar就采用后者的方式予以實現(xiàn)，其屬性數(shù)據(jù)仍沿用RDBMS管理模式，圖形、影響和DEM則交由文件系統(tǒng)管理[1]。但GIS本身固有的空間數(shù)據(jù)和海量數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)處理快速響應的需求，決定了以RDBMS為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲和以統(tǒng)計學和數(shù)據(jù)挖掘為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術已經(jīng)無法適應GIS數(shù)據(jù)存儲及處理的發(fā)展需求。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，帶給了地理信息系統(tǒng)新的變革。就整體而言，大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在以下區(qū)別。

大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在諸多不同：首先，大數(shù)據(jù)沒有抽樣概念，其針對的是全部數(shù)據(jù)，即全樣本數(shù)據(jù)概念，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式無論是統(tǒng)計學還是數(shù)據(jù)挖掘，都是以在數(shù)據(jù)中抽取樣本研究的方式進行；其次，傳統(tǒng)的統(tǒng)計學注重數(shù)據(jù)的因果關系分析，而大數(shù)據(jù)則完全無視數(shù)據(jù)的因果關系而在乎數(shù)據(jù)的關聯(lián)信息；再次，傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)處理技術十分追求優(yōu)良的精確性、高度的一致性，使得其并不具備良好的可擴展性，而大數(shù)據(jù)則因為多樣化的數(shù)據(jù)類型需要必須具備良好的可拓展性，并不再盲目追求計算結果的精確性，雖然RDBMS數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)有了并行計算，但追求高度一致性和容錯性的特點使得其無法像MapReduce等大數(shù)據(jù)并行處理技術那樣具備“秒級定律”的可用性和可拓展性；最后，大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)類型也不同于以結構化數(shù)據(jù)為主的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，其數(shù)據(jù)處理對象包括了以數(shù)字、字符為代表的結構化數(shù)據(jù)、員工簡歷信息等為代表的半結構化數(shù)據(jù)、音頻、視頻等為代表的非結構化數(shù)據(jù)這三大類型，在數(shù)據(jù)處理難度大為艱巨的同時，數(shù)據(jù)處理能力也得到了極大的提升[2]。

由以上四個方面的對比可以看出，大數(shù)據(jù)相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲及處理技術，無疑更能滿足地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理快速響應的需求，因而地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)已成為時代的必然。

2 地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)的問題分析

2.1 數(shù)據(jù)存儲

地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)特點注定了其數(shù)據(jù)存儲具有明顯的非結構化特征，其數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)出典型的大數(shù)據(jù)特點，即海量數(shù)據(jù)規(guī)模（Volume）、快速的數(shù)據(jù)流轉和動態(tài)的數(shù)據(jù)體系（Velocity）、多樣化的數(shù)據(jù)類型（Variety）、快速變化的數(shù)據(jù)模型（Vitality）和高價值低密度（Value），以及高復雜度（Complexity）的大數(shù)據(jù)5V+1C特性。我國巨大的地理信息系統(tǒng)市場需求，爆炸性增長的空間數(shù)據(jù)存儲、越來越快速的數(shù)據(jù)處理響應以及越來越多樣化和清晰化的數(shù)據(jù)描述需求等等這些都對地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)提出了高要求。此外，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與保護、大量重復數(shù)據(jù)的處理也對其應用大數(shù)據(jù)構成了挑戰(zhàn)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

雖然地理信息系統(tǒng)目前已實現(xiàn)對海量空間數(shù)據(jù)通過多種途徑進行匯總，但其對海量空間數(shù)據(jù)的組織、處理、加工和存儲技術仍是較為落后[3]。在數(shù)據(jù)處理技術方面主要呈現(xiàn)為非結構化的海量空間數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)處理技術的不相兼容，致使對海量空間數(shù)據(jù)的管理、處理和加工效果仍是差強人意，以此為基礎的數(shù)據(jù)增值產(chǎn)品自然無法順利產(chǎn)生，這已成為制約我國地理信息系統(tǒng)市場進一步發(fā)展的瓶頸。隨著市場競爭和用戶需求的現(xiàn)實需要，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)集的實時更新要求正不斷被提升，在客觀上需要不斷加強的計算能力及效率。這既是地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)的客觀需要，同時也是其海量空間數(shù)據(jù)順應社會發(fā)展的必然要求。

3 地理信息系統(tǒng)應用大數(shù)據(jù)研究

3.1 數(shù)據(jù)存儲

盡管GIS軟件已經(jīng)通過加入對象關系模型實現(xiàn)了對RDBMS的性能擴展，使其能夠同時管理圖形、屬性數(shù)據(jù)、影響和DEM數(shù)據(jù)，并已實現(xiàn)了多比例尺空間數(shù)據(jù)的存儲，但該數(shù)據(jù)存儲模式已觸碰到既有技術發(fā)展的瓶頸，并且是導致地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)自動綜合能力與效率低下的重要原因。此外，以C/S架構為基礎的GIS系統(tǒng)由于自身的封閉性導致了其自身的數(shù)據(jù)共享能力偏弱，對批量數(shù)據(jù)處理后的存儲與同步性更新能力與效率也仍是有待加強。有鑒于此，有必要采取大數(shù)據(jù)的存儲方式，對傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲模式進行革新。

大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式的一大明顯區(qū)別是數(shù)據(jù)存儲形式的不同。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式在這一環(huán)節(jié)主要依靠RDBMS來實現(xiàn)。RDBMS尤其擅長結構化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲，但卻無法很好地存儲半結構化數(shù)據(jù)與非結構化數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)處理方式均很擅長對半結構化數(shù)據(jù)與非結構化數(shù)據(jù)的存儲。此外，大數(shù)據(jù)普遍采用分布式數(shù)據(jù)庫或分布式計算集群實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。其數(shù)據(jù)庫類型被人統(tǒng)稱為NoSQL，盡管傳統(tǒng)的RDBMS也有分布式數(shù)據(jù)庫，但它的存儲方式仍以結構化數(shù)據(jù)為主，并在高一致性、高精確度等方面進行嚴格要求，因而無法實現(xiàn)良好的擴展功能，而NoSQL則沒有這方面的嚴格限制。因此，NoSQL云存儲技術應是未來地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的主流技術。

NoSQL摒棄了RDBMS的關系與連接特性，保證了在數(shù)據(jù)存儲上的極佳可拓展性。數(shù)據(jù)存儲模型的靈活多變，更是大大減少了其在進行數(shù)據(jù)存儲和更新操作時的系統(tǒng)開銷。以MongoDB為例，它為了實現(xiàn)對多樣化的數(shù)據(jù)存儲形式的兼容，采用了面向文檔的數(shù)據(jù)庫管理措施，使得其具備優(yōu)良的可拓展性。其原理就是將RDBMS中“行”的概念替換成“文檔”模型，因而能夠確保實際數(shù)據(jù)存儲時文檔或數(shù)組的嵌套，并實現(xiàn)了復雜層次關系的單一記錄存儲[4]。它所存儲的數(shù)據(jù)結構十分松散，保障了其數(shù)據(jù)存儲模型的靈活多變特性，并能夠有效支持復雜的屬性數(shù)據(jù)，在索引結構方面也由于自身復雜層次關系的簡化和查詢索引技術的強大，已經(jīng)基本實現(xiàn)了對RDBMS查詢功能的完全支持。

由此可見，文檔型NoSQL存儲技術十分符合地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)存儲的要求，并且避免了地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲技術在存儲海量空間數(shù)據(jù)時耗費的數(shù)據(jù)壓縮與轉換的系統(tǒng)開銷，因而能夠通過對數(shù)據(jù)存儲方式的革新有效提升地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)讀取與更新時的效率。

3.2 數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫都會建立多比例尺的空間數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)實際應用的需要調動不同比例尺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，來增強地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理響應速度的需求[1]。但就其實際操作而言仍無法較好地滿足地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理接近實時數(shù)據(jù)處理的要求，其矢量數(shù)據(jù)的自動綜合能力也是差強人意。但在大數(shù)據(jù)時代，該空間數(shù)據(jù)的處理方式完全可以用大數(shù)據(jù)的交互式數(shù)據(jù)處理方式來予以解決。

交互式數(shù)據(jù)處理，主要指通過人機交互來逐步實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，它能讓數(shù)據(jù)被及時地處理和修改，并讓處理結果立刻被用戶知悉和運用。當前交互式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有Spark和Dremel等。作為高效分布式計算系統(tǒng)，Spark在性能上要比Hadoop在數(shù)據(jù)處理上的效率提升100倍，并提供了比Hadoop更為上層的API。Spark的代碼簡潔，Hadoop要實現(xiàn)與其相同功能的代碼往往需要數(shù)十倍或上百倍的長度。Dremel則通過組建規(guī)模上千的集群來實現(xiàn)PB級別海量數(shù)據(jù)的秒級處理。因為Google專門設計Dremel用來彌補MapReduce的不足，因而Dremel在規(guī)模上、交互式查詢能力都要比后者優(yōu)越。

以Dremel為例，它通過嵌套式的數(shù)據(jù)模型來支持對半結構化和非結構化數(shù)據(jù)的并行處理。通過用列式存儲方法來保存數(shù)據(jù)，進而在數(shù)據(jù)處理和分析時只需要針對指定數(shù)據(jù)進行處理，因而減少了CPU和磁盤的訪問量。最后，Dremel結合了Web搜索和并行DBMS的技術，通過借鑒Web搜索的“查詢樹”概念，將復雜巨大化的查詢搜索分割成并發(fā)在大量節(jié)點上處理的較小簡單數(shù)據(jù)查詢。簡單而言，交互式數(shù)據(jù)處理方式就是通過對數(shù)據(jù)的分片存儲和對查詢功能的優(yōu)化來實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的快速處理。

由此可見，地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)的多比例尺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完全可以通過Dremel嵌套式數(shù)據(jù)模型的列式存儲方式進行存儲，進而在響應實際數(shù)據(jù)處理需求時通過類似Web搜索的處理方法調出符合查詢要求的分片數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化，因為數(shù)據(jù)搜索的系統(tǒng)開銷大為降低，因而大大提升地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理響應速度。

4 結束語

經(jīng)過探討地理信息系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)應用方面的數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)處理問題，并針對性地給出基于大數(shù)據(jù)的解決措施，可以發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在未來的地理信息系統(tǒng)具備廣闊的應用前景。除了本文所提及的MongoDB和Dremel大數(shù)據(jù)處理技術，大數(shù)據(jù)還有以MapReduce為代表的批量數(shù)據(jù)處理技術、以Storm為代表的流式數(shù)據(jù)處理技術和以Neo4j為代表的圖數(shù)據(jù)處理技術，它們都在未來的地理信息系統(tǒng)發(fā)展中大有可為。

參考文獻：

[1] 龔健雅. 中國地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展[J]. 測繪工程， 2002（2）： 5.

[2] 維克托?邁爾?舍恩伯格， 肯尼思?庫克耶.大數(shù)據(jù)時代[M]. 盛楊燕， 周濤， 譯. 杭州： 浙江人民出版社， 2012.

第3篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

0 引言

眾所周知，礦產(chǎn)資源的開采面臨眾多的困難，一旦處理不好地質方面的信息，很可能造成企業(yè)巨大的損失，同時也會對環(huán)境造成惡劣的影響。因此，礦產(chǎn)資源勘查工作對于礦產(chǎn)企業(yè)來說至關重要，必須有相應的信息技術作為依托，從而提供更加科學、合理的地質信息，確保礦產(chǎn)開采工作的順利進行。隨著信息技術的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)應運而生，被廣泛應用到地質勘查工作中，并且取得了巨大的成績。地理信息系統(tǒng)憑借自身的獨特功能，給礦產(chǎn)資源勘查工作提供了可靠性的數(shù)據(jù)信息，減少了礦產(chǎn)資源開采工作中遇到的問題，給企業(yè)發(fā)展提供了重要的保障，同時也使得環(huán)境污染問題得到控制。本文就地理信息系統(tǒng)在地質礦產(chǎn)勘查中的應用進行深入分析和研究，希望為地質礦產(chǎn)勘查人員提供一些建議和幫助。

1 地理信息系統(tǒng)及地質礦產(chǎn)勘查概念分析

1.1 地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是指在計算機系統(tǒng)的基礎上，運用信息技術和圖層處理技術，對收集的地表空間信息進行分析、處理、顯示，并利用建模對地理資源、環(huán)境等方面進行規(guī)劃、研究、分析和預測等的人機決策管理系統(tǒng)[1]。

1.2 地質礦產(chǎn)勘查概述

地質礦產(chǎn)勘查是指根據(jù)相應的推測技術，對埋藏在地表以下的礦產(chǎn)資源進行位置確認，并根據(jù)位置信息進行資源的開采。在地質礦產(chǎn)勘查工作中，對礦產(chǎn)資源信息的位置判斷至關重要，必須有科學的技術提供保障。我國傳統(tǒng)的地質礦產(chǎn)勘查是根據(jù)土質情況進行資源的位置判斷，這種方法顯然不能保障信息的可靠性。隨著社會的不斷進步，地理信息系統(tǒng)得以誕生，使得地質礦產(chǎn)勘查工作的信息更加具有科學性、合理性，從而促進礦產(chǎn)企業(yè)的進一步發(fā)展。

2 地理信息系統(tǒng)的特點及重要性

2.1 地理信息系統(tǒng)的特點分析

相對比其他地質勘查技術，地理信息系統(tǒng)具有更加全面的功能，不僅可以對地表以下的資源進行科學的定位，提供可靠的數(shù)據(jù)，而且還可以根據(jù)其計算機處理技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、儲存、編輯及顯示等環(huán)節(jié)，從而給礦產(chǎn)開采提供幫助。

傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源勘查主要是根據(jù)專家經(jīng)驗，對預測區(qū)域的地、物、化、遙等資料進行分析判斷，并利用手工的方法，在圖紙上定性圈定礦產(chǎn)預測靶區(qū)。應用此方法的礦產(chǎn)勘查評價，僅是處理數(shù)據(jù)信息，不能進行圖形信息處理。另外，勘查評價過程難以將空間對象的復雜關系利用可視化呈現(xiàn)，評價結果的表達不夠精確。相比于傳統(tǒng)得到礦產(chǎn)資源勘查方法，地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源勘查中具有的特點主要包括如下三點：

第一，地理信息系統(tǒng)綜合了多種學科知識。它作為一項新興科學技術應用，不僅包括地理學、地圖學、信息科學方面的知識，而且包括了測量學、管理科學和計算機等方面的學科知識，具有極強的綜合性。

第二，地理信息系統(tǒng)具有多種功能。它不僅具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示，而且具有空間數(shù)據(jù)的編輯、處理、分析、輸出和應用等功能。

第三，地理信息系統(tǒng)是完整的解決空間問題的系統(tǒng)。它不僅改變了礦產(chǎn)資源勘查的體系，而且簡化了勘查過程，從而提高了礦產(chǎn)資源勘查的效率。

2.2 地理信息系統(tǒng)重要性分析

地理信息系統(tǒng)的誕生，給地質礦產(chǎn)勘查工作提供了巨大的便利，一方面確保了礦產(chǎn)勘查信息的準確性，提高了礦產(chǎn)資源開采的效率和質量；另一方面，地理信息系統(tǒng)在地質礦產(chǎn)勘查中的應用，有效解決了由于勘查信息不確定而造成的環(huán)境污染問題，為我國生態(tài)環(huán)境保護工作作出貢獻。目前，地理信息系統(tǒng)不光被應用于地質礦產(chǎn)勘查工作中，在整個礦產(chǎn)行業(yè)都得到廣泛的應用，促進了礦產(chǎn)企業(yè)的進一步發(fā)展，同時也為社會經(jīng)濟的提升奠定堅實基礎。

3 地質礦產(chǎn)勘查中地理信息系統(tǒng)的應用

3.1 礦產(chǎn)信息規(guī)劃中的應用

礦產(chǎn)勘查工作中的資料信息整理環(huán)節(jié)十分重要，一旦處理不當，就會對整個礦產(chǎn)勘查工作造成嚴重影響。地理信息系統(tǒng)可以有效的對礦產(chǎn)勘查工作中的資料信息進行科學、合理的規(guī)劃，從而有效保障礦產(chǎn)資源勘查工作的順利進行。另外，地理信息系統(tǒng)還可以確保地質礦產(chǎn)資源勘查信息的真實性和準確性，這主要得益于該系統(tǒng)具備空間信息的計算和分析能力，可以很好地對數(shù)據(jù)信息進行判斷，提高礦產(chǎn)資源勘查工作質量的同時，也在一定程度上防止了環(huán)境被破壞。由此可見，地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源勘查中具有重要的應用價值。

3.2 繪制地質圖像中的應用

繪制地質圖像是礦產(chǎn)資源勘查工作的關鍵一步，通過繪制地質圖像，讓勘查人員可以更加清晰的了解地形結構，從而為礦產(chǎn)資源開采提供必要保障。地理信息系統(tǒng)不但可以對礦產(chǎn)資源進行位置判斷，而且還具有圖像繪制功能。它可以將地質資源信息進行整理，同時將其繪制成地質圖像，方便人員進一步了解地質礦產(chǎn)資源的位置信息。但是，在礦產(chǎn)資源勘查中應用地理信息系統(tǒng)繪制地質圖像時，相關勘查人員需要注意一點，那就是必須結合實際需求進行圖形的繪制，通過地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理和圖像繪制兩個功能的結合，繪制出科學、合理的圖像信息，從而提高地質礦產(chǎn)勘查工作的效率。

3.3 定量分析地質中的應用

在地質礦產(chǎn)資源勘查工作中，除了礦產(chǎn)資料整理規(guī)劃和圖像繪制外，還有一項重要的內容，那就是定量分析環(huán)節(jié)，這在整個地質礦產(chǎn)資源勘查工作中起到重要的作用。而地理信息系統(tǒng)可以確保地質定量分析結果的準確性，同時還可以提高定量分析的效率和質量。因此，目前地質礦產(chǎn)資源勘查定量分析環(huán)節(jié)都應用到地理信息系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以對地質信息進行定量分析，并且建立數(shù)據(jù)分析模型，保障定量分析結果的可靠性，從而為礦產(chǎn)資源勘查事業(yè)的發(fā)展提供條件。

4 地質礦產(chǎn)資源勘查中地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢分析

上文分析了礦產(chǎn)資源勘查中地理信息系統(tǒng)的應用情況，可見地理信息系統(tǒng)具有較高的研究價值。但是，地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源勘查中也存在一些不足之處，無法更大程度的推進礦產(chǎn)企業(yè)的進一步發(fā)展。因此，要想礦產(chǎn)資源勘查事業(yè)更加穩(wěn)步發(fā)展，就需要對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行深入分析和研究。

4.1 網(wǎng)絡化發(fā)展趨勢

計算機網(wǎng)絡時代的不斷深入和發(fā)展，使得網(wǎng)絡化成為地理信息系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。因此，礦產(chǎn)資源勘查工作要想高效的應用地理信息系統(tǒng)，就必須要掌握相應的網(wǎng)絡信息技術，并將其充分利用，實現(xiàn)網(wǎng)絡化的發(fā)展理念，從而確?？辈楣ぷ骺梢赃m應地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。

4.2 智能化發(fā)展趨勢

地理信息系統(tǒng)在地質礦產(chǎn)資源勘查中具有較高的應用價值，使得礦產(chǎn)資源勘查效率得到顯著提高。但是，地理信息系統(tǒng)在其應用過程中也存在一些弊端，比如推理能力較差，不夠智能化，這就給地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提出了更高的要求。地理信息系統(tǒng)必須朝著智能方向發(fā)展，才能適應礦產(chǎn)資源勘查工作的需求。因此，地理信息系統(tǒng)可以與智能控制系統(tǒng)相結合，通過智能化的思維模式，建立高效的推理機制，從而進一步提高礦產(chǎn)勘查的效率和質量，為礦產(chǎn)勘查事業(yè)的發(fā)展奠定雄厚的基礎。

第4篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

[關鍵詞]地理信息系統(tǒng)(GIS)面向對象MapX組件技術

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110080-02

一、地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱為GIS),是由計算機軟硬件和不同方法組成的能夠對海量的空間信息進行采集、存儲、處理、分析、更新和顯示的計算機應用系統(tǒng)。它是由地圖制圖學、地理學、測量學、遙感學與計算機技術相結合產(chǎn)生的邊緣性學科。

作為一種主要處理地理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)(GIS)除了具有普通數(shù)據(jù)庫(CDBS)的研究內容外,主要還包括關于空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、檢索以及空間運算、空間分析等方面的研究內容。與傳統(tǒng)意義上的信息系統(tǒng)相比,地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢在于:它不僅能夠存儲、分析和表達現(xiàn)實世界中的各類對象的屬性信息,而且能處理、表達事物之間地理空間分布狀況的空間關系,從空間和屬性兩個方面對現(xiàn)實世界進行綜合、分析、管理,以方便地獲取信息,滿足應用和研究的需要,并將結果以圖形或數(shù)字等多種手段直觀的表達出來。

可見,地理信息系統(tǒng)以其混合數(shù)據(jù)結構和獨特的地理空間分析功能而獨樹一幟,可以將地理信息系統(tǒng)理解為:GIS=CAD+DATABASE+SPATIAL OPEA

TION。

二、控件MapX簡介

MapX是MapInfo公司向用戶提供的具有強大地圖分析功能的ActiveX控件產(chǎn)品,由于它是一種基于Windows操作系統(tǒng)的標準控件,因而能支持絕大多數(shù)標準的可視化開發(fā)環(huán)境,如Visual C++、Visual Basic、Delphi、Power Builder等。編程人員在開發(fā)過程中可以選用自己最熟悉的開發(fā)語言,輕松地將地圖處理功能嵌入到應用程序中,并且可以編譯成exe文件,脫離Maplnfo的軟件平臺運行。利用MapX,能夠簡單快速地在企業(yè)應用中嵌入地圖功能,增強企業(yè)應用的空間查詢和空間分析能力,實現(xiàn)企業(yè)應用的增值。MapX采用基于MapInfo Professional的相同的地圖化技術,可以實現(xiàn)MapInfo Professional具有的絕大部分地圖編輯和空間分析功能。而且,MapX提供了各種工具、屬性和方法,實現(xiàn)這些功能是非常容易的。因此,MapX非常適合中小型的GIS應用開發(fā)。MapX主要有下面這些功能:

1.MapInfo格式地圖的顯示;

2.對地圖的隨意瀏覽功能;

3.專題地圖制作;

4.數(shù)據(jù)綁定;

5.圖層控制;

7.簡單的地理數(shù)據(jù)、屬性查詢;

8.支持柵格地圖圖像;

9.自動和動態(tài)注釋;

10.提供強大的遠程數(shù)據(jù)庫連接。

三、校園地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”是近幾年來地球空間信息科學研究的熱境。隨著世界各國校園信息化建設的發(fā)展,“數(shù)字校園”的概念也相應出現(xiàn)。從廣義上講,數(shù)字校園是以網(wǎng)絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現(xiàn)從環(huán)境(包括設備、教室等)、資源(如圖書、講義、課件、信息等)、到活動(包括教學、管理、服務、辦公等)的全部數(shù)字化。在傳統(tǒng)校園的基礎上構建一個數(shù)字空間以拓展現(xiàn)實校園的時間和空間維度,從而提升傳統(tǒng)校園管理的效率,擴展傳統(tǒng)校園管理的功能,最終實現(xiàn)教育過程的全面信息化。達到提高教學質量、科研和管理水平的目的。

隨著信息可視化(Information Visualization)技術和GIS技術的發(fā)展及廣泛應用,出現(xiàn)了另一種數(shù)字校園的理念,即在現(xiàn)實校園的基礎上構建可視化的虛擬校園。這是一種基于地理坐標系建立的關于校園的空間信息模型,通過信息網(wǎng)絡將現(xiàn)實校園的各種信息收集、整理、歸納、存儲、分析和優(yōu)化,進而對校園的各種資源、生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境、教學環(huán)境等方面的實體和現(xiàn)象進行模擬、仿真、表現(xiàn)、分析和深入認識網(wǎng)?，F(xiàn)在許多高等院校都建立了自己的校園地理信息系統(tǒng),將GIS技術與傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)相結合,利用GIS提供的空間管理和空間分析功能去解決常規(guī)管理方法難以解決的許多問題。但是建設數(shù)字校園是一項復雜而龐大的工程,它一方面需要學校內部多方面相互配合,理順學校的內部管理機制;另一方面,建設過程應統(tǒng)籌規(guī)劃、分期進行。因此,校園地理信息系統(tǒng)應該首先規(guī)劃出分類管理模塊和功能模塊,然后逐一實現(xiàn)每個模塊的功能,同時還要考慮各個模塊間的相互關系和信息交互,實現(xiàn)系統(tǒng)化管理。目前,國內許多高等學校已經(jīng)建成或在建各種類型、復雜程度不一的基于GIS技術的校園信息系統(tǒng),如清華大學、中國地質大學、中科院研究生院、成都理工大學等。

四、校園地理信息系統(tǒng)研究的目的和意義

高等院校作為積極推廣、使用高新技術的集中地,理應要求學校管理者掌握的信息現(xiàn)勢性強,內容豐富準確,而且能進行快速查尋和綜合分析,為學校的發(fā)展預測、規(guī)劃決策以及科學管理提供可靠的依據(jù)。有鑒于此,開發(fā)基于GIS技術的校園管理信息系統(tǒng)是很有必要的。

校園地理信息系統(tǒng)(CGIS)的建立和應用,可從根本上改變目前無序的人工管理狀態(tài),節(jié)省大量的人力、物力;為管理、設計、決策快速準確地提供各種所需的圖、文、聲、像并茂的資料。將CGIS應用于學校后勤管理部門,可以提高學校后勤管理的水平;將CGIS搭乘上校園網(wǎng)絡的快車,可以提高管理和決策的透明度,同時也將擴大CGIS的應用范圍;將CGIS應用校務管理部門,可以有效的提高校務管理水平。

基于GIS的校園管理信息系統(tǒng)以電子地圖的形式為平臺,將學校的各種信息直觀、形象地展現(xiàn)在人們的面前,可以為用戶提供各種校園信息的雙向查詢、檢索和必要的空間分析、統(tǒng)計操作以及按不同用戶要求輸出地圖、平面圖、專題圖或統(tǒng)計表、分析圖、文字說明等。高校校園地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究,是適應當前信息社會中對高校信息化管理的要求,也是建設“數(shù)字校園”,“校園辦公自動化”的初期工作。

建立校園地理信息系統(tǒng)的意義歸納起來主要有以下幾個方面:

1.有利于用電子數(shù)字產(chǎn)品全面地反映校園地理信息的現(xiàn)狀,包括各類建筑物、管線的空間位置、分布及其相互關系。由于系統(tǒng)的空間信息和屬性信息都實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理,可以生成用戶所需的各種數(shù)字化產(chǎn)品,同時可按各種條件生成和輸出各種圖表和報表。

2.有利于校園各種建筑物的有序化管理?？煽焖?、準確地進行各類建筑物的檢索查詢和定位,為管理和設計規(guī)劃提供準確而詳細的數(shù)據(jù),這種檢索和查詢是雙向的,既可以根據(jù)圖形查屬性,又可以根據(jù)屬性顯示相應的圖形。

3.有利于學生信息的有序化管理。將學生檔案信息與地理信息相結合,可快速、準確地進行學生信息的檢索查詢和定位。

4.有利于校園資源的更加經(jīng)濟有效的利用。如將校園的地理位置信息與學生的選課信息相結合,可以進行各種統(tǒng)計分析和空間分析,實現(xiàn)教室資源的優(yōu)化配置。

5.有利于建筑物、管網(wǎng)信息的維護、動態(tài)監(jiān)測和更新,從而提高管理水平。

6.由于使用了計算機管理,使管理信息便于傳輸,適合一家建設,多家共享。使用網(wǎng)絡分析工具來優(yōu)化資源調配,作各種應急處理,提高了決策的科學性。

7.在校園地理信息系統(tǒng)的建設方面做進一步的開發(fā)與研究?？梢詾槌鞘袛?shù)字化做一些基礎牲及實驗性的工作。

五、校園地理信息系統(tǒng)研究的主要功能

校園地理信息系統(tǒng)將校園內的圖形、屬性結合在一起,加以空間分析功能,在可視環(huán)境下解決與校園空間信息有關的信息查詢、信息、空間規(guī)劃、信息管理等實際問題。一般來說,校園地理信息系統(tǒng)應具有如下功能:

1.分層顯示綜合校園地圖或專題校園地圖。它能向用戶提供校園地形圖、現(xiàn)狀圖、規(guī)劃圖等方面的信息,并能夠輸出不同類型的地圖。

2.查詢功能。利用屬性表的相關屬性(如房屋名稱、建筑面積、使用面積、主要用途等)對圖上校園實體進行查詢(由表查圖);利用信息工具查詢路線距離、區(qū)域面積等基本幾何信息;同時可直接查詢圖上對象的相關屬性(由圖查表)。

3.統(tǒng)計功能。系統(tǒng)可按屬性表的相關屬性進行統(tǒng)計,并能以直方圖、餅圖、密度圖等專題圖的形式輸出。

4.將學生信息與地圖相結合,實現(xiàn)學生信息和其宿舍地理位置等圖上信息的互查及維護,從而改善學生檔案信息的管理,實現(xiàn)學生檔案信息的地理定位。

5.加入多媒體屬性,使用戶可以通過圖象、聲音、文本、影象等各種多媒體來更清楚、全面地了解地圖上地形、地物的地理位置及相互關系。對多媒體屬性可進行制作、編輯、查詢顯示、維護等操作。

6.實現(xiàn)緩沖區(qū)分析和最短路徑查詢等空間分析功能。為校園的規(guī)劃設計提供一定的輔助分析功能。

數(shù)字校園是建設信息化高校管理的必然趨勢,引入GIS技術的數(shù)字校園系統(tǒng)將成為校園新的信息源。它的特點就在于將地理信息系統(tǒng)應用于校園,將校園基礎信息與地理信息系統(tǒng)相結合。它可以將校園內的平面圖、圖形、多媒體信息(如圖像、聲音、文本等)和屬性資料有機結合起來進行綜合管理。通過系統(tǒng)可對校園內地理信息的各種要素進行匯總、統(tǒng)計和分析,也可以在屏幕上進行不同格式的地圖輸出。

總之,實現(xiàn)校園的全面數(shù)字化是一項復雜而龐大的工程,它一方面需要學校內部多方面相互配合,理順學校的內部管理機制;另一方面,建設過程應統(tǒng)籌規(guī)劃、分期進行。因此,校園地理信息系統(tǒng)應該首先規(guī)劃出分類管理模塊和功能模塊,然后逐一實現(xiàn)每個模塊的功能,同時還要考慮各個模塊間的相互關系和信息交互,實現(xiàn)系統(tǒng)化管理。在這方面更深入的理論和實踐研究,地理信息系統(tǒng)工作者可謂任重而道遠!

參考文獻:

[1]龔健雅,地理信息系統(tǒng)基礎,北京:科學出版社,2003.

[2]萬劍華、曲國慶、王心眾、丁寧,地理信息系統(tǒng)基礎教程,東營:石油大學出版社,2001.

[3]齊銳、屈韶琳、陽琳,用MapX開發(fā)地理信息系統(tǒng),北京:清華大學出版社,2003.

第5篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

[關鍵詞]地理信息 測量 數(shù)據(jù)管理

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0385-01

地理信息系統(tǒng)技術在中國的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了近20年的歷程，國內外著名的地理信息系統(tǒng)軟件在中國的各個行業(yè)均得到了廣泛應用，在所有利用地理信息系統(tǒng)技術建設的應用系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)的一個最基本職能就是管理數(shù)字地形圖，讓用戶能夠輕松地利用它快速地檢索所需要地區(qū)的地形數(shù)據(jù)，并按照用戶需要的格式進行輸出。我們目前接觸過的地理信息系統(tǒng)有多種，但對其數(shù)據(jù)管理方式有所了解的并不多。

1 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

1.1地理信息系統(tǒng)定義

地理信息系統(tǒng)是近十幾年來發(fā)展起來的一門綜合應用系統(tǒng)，它能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來，并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、CAD技術、遙感、GPS技術、Internte、多媒體技術及虛擬現(xiàn)實技術等融為一體，利用計算機圖形與數(shù)據(jù)庫技術來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)，從而為土地利用、資源評價與管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規(guī)劃、管理決策服務。此多種應用系統(tǒng)應用到地質測繪業(yè)，就可以產(chǎn)生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質量管理水平，同時也是地質測繪服務業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。

1.2空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征

測量工作的主要成果是與地理位置相關的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X、Y、Z點串表現(xiàn)的點、線或多邊形，這種形式為矢量形式；還有一種以像素陣列方式表現(xiàn)的點、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式?，F(xiàn)在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達方式之一，矢量數(shù)據(jù)庫的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關?？臻g數(shù)據(jù)主要具有以下幾個基本特征：

（1）每個空間對象都具有空間坐標，即空間對象隱含了空間分布特征；

（2）非結構化特征使它不滿足關系數(shù)據(jù)模型的范式要求，因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；

（3）空間關系特征要求記錄拓撲信息以表達多種空間關系，因而增加了問題的復雜性；

（4）分類編碼特征，明確每一個、每組空間對象；

（5）海量數(shù)據(jù)特征等都對矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。

1.3地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

基于空間數(shù)據(jù)具有自身的上述特殊特征，國內外對空間數(shù)據(jù)的管理進行了大量研究和開發(fā)，長期以來，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的管理方法主要有以下4種類型。

1.3.1文件與關系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)

由于空間數(shù)據(jù)具有其自身的上述特殊特征，這種關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)難以滿足要求，因而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)，用商用關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系通過目標標識或者內部連接碼進行連接。

1.3.2全關系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

全關系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指圖形和屬性數(shù)據(jù)都用現(xiàn)有的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理。關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件不作任何擴展，由CIS軟件在此基礎上進行開發(fā)，使之不僅能管理結構化的屬性數(shù)據(jù)，也能管理非結構化的圖形數(shù)據(jù)。

1.3.3對象――關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

由于直接采用通用的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的效率不高，而非結構化空間數(shù)據(jù)對GIS來說又十分重要，所以人們在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進行擴展，通過定義操縱各種空間對象的API函數(shù)，使之能直接存儲和管理非結構化的空間數(shù)據(jù)。

1.3.4面向對象空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

目前，面向對象數(shù)據(jù)模型是最適應于空間數(shù)據(jù)的表達和管理，因為它不僅支持變長記錄，而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向對象的空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用戶定義對象的數(shù)據(jù)結構以及它的操作。因而可以將空間對象根據(jù)GIS的需求，定義出合適的數(shù)據(jù)結構和一組操作。

2、空間數(shù)據(jù)的無縫管理

現(xiàn)在的測量均是將測區(qū)按某種比例尺劃分成若干圖幅進行，在測區(qū)表現(xiàn)和瀏覽方面不直觀。地理信息系統(tǒng)可以管理多種測量數(shù)據(jù)之后，通過地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的無縫管理，也就是將測量的成果成片的管理起來，形成一個完整的提供作體系，在地質測繪的工作中，使我們可以直觀的了解整個測區(qū)，以達到最為理想的工作效果。

實現(xiàn)無縫空間數(shù)據(jù)庫有兩個不同的階段：

一是在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領上的“無縫”組織，只是從用戶的視角來看待空間數(shù)據(jù)庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數(shù)據(jù)庫設計思想，并建立了一個“無縫”GIS數(shù)據(jù)庫。然而，它們仍然只是一種邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數(shù)據(jù)的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照圖幅的概念進行存儲管理，對同一地物實體在多個幾何標識和同一地物標識間進行后臺關聯(lián)處理，對用戶來說是不可見的，因而說是邏輯上的“無縫”組織。

優(yōu)點：在用戶視點上，系統(tǒng)便于操作，在一定程度上解決了傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)庫的組織弱點。

缺點：因為其物理底層依然是分幅方式管理地圖，其分割地理實體的機制依舊，通過多個幾何標識進行后臺關聯(lián)處理使系統(tǒng)的靈活性降低；查詢檢索依然不便（通過關聯(lián)涉及多圖幅或多專題）：地理實體的完整性與一致性維護；數(shù)據(jù)分步管理等對“關聯(lián)機制”的“壓力”；插入或修改數(shù)據(jù)庫會使“關聯(lián)機制”不得不作相應的變動。所以邏輯上的“無縫”在本質上依然沒有解決問題。

二是在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數(shù)據(jù)庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數(shù)據(jù)無縫組織是從底層、從設計者的視角解決了傳統(tǒng)GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數(shù)據(jù)庫中以唯一的幾何和物理標識被記錄，這樣從本質上（物理結構）使客觀世界中的完整地物對象得以在計算機中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無縫的，同時從設計者視角看，其物理地層結構也是無縫的。

優(yōu)點：從內到外統(tǒng)一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質上解決了GIS數(shù)據(jù)組織上的弱點問題。

缺點：數(shù)據(jù)的入庫要求過于嚴格，在現(xiàn)實情況下有一定的難度；對已有GIS數(shù)據(jù)庫的改造工作量較大。

第6篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

關鍵詞 地理信息系統(tǒng)；制圖綜合；方法原則

中圖分類號：p208 文獻標識碼：a 文章編號：1671—7597（2013）051-058-01

地理信息系統(tǒng)的英文全稱為geographic information system，簡稱gis，是一個用于分析地理空間信息的系統(tǒng)。它首先采集地球表層和內部空間的相關數(shù)據(jù)，然后通過計算機進行計算、分析、顯示和存儲，其中相關數(shù)據(jù)主要包括圖像數(shù)據(jù)、空間信息數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等，利用計算機強大的運算能力分析和解決特定地理區(qū)域中的現(xiàn)象和問題。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，其對制圖綜合的要求越來越高，制圖綜合成為評價地理信息系統(tǒng)性能優(yōu)劣的一個重要指標。接下來本文將從地理信息系統(tǒng)中制圖綜合的影響因素，基本過程及未來的發(fā)展方向等方面進行詳細探討。

1 地理信息系統(tǒng)中制圖綜合的影響因素

1.1 地圖的比例

地圖比例尺的大小嚴重影響著制圖綜合質量的好壞。在一幅相同大小的地圖內，當比例尺較小時，同一塊區(qū)域的面積會減小，同時這塊區(qū)域內能夠標記的物體數(shù)量和地圖符號也會減少。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，比例尺逐漸被淘汰，取而代之的是數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫保存矢量化的地圖數(shù)據(jù)，然而受到計算機內存容量的限制，數(shù)據(jù)庫的容量不可能非常大，因此實際中不得不考慮地圖的比例問題。

1.2 地圖的顯示效果

好的顯示效果除了能夠讓用戶清晰明白的看懂地圖外，還應該滿足制圖規(guī)范的規(guī)定，保證地圖內的物體之間的位置關系準確、合理，地圖符號簡單易懂。當將一個三維的立體事物反映在地圖的平面上時，就需要考慮圖層的設置問題，只有圖層設置好了，圖中才能反映出物體之間的正確位置關系，比如：行人位于高樓之下、船舶位于橋梁之下等，如果沒有設置好圖層關系，就會出現(xiàn)不正確的情況，導致物體之間的位置關系顛倒，因此在地圖中出現(xiàn)物體互相覆蓋的情況時，圖層的設置問題是非常重要的。

1.3地域的特征

地域的特征是指該地域的地理特征，地球上不同區(qū)域具有不同的地理特征，比如：高原、平原、盆地、丘陵等，同時地球上不同區(qū)域還具有不同的文化、經(jīng)濟水平，因此，地理信息系統(tǒng)中的制圖綜合要選擇最能反映該區(qū)域的特征的要素，拋棄那些不能反映該區(qū)域的特征的要素。在選擇反映該區(qū)域的特征的要素時，要制定出合理的標準，使地圖反映出的地理特征簡單易懂。比如：在人口稀少的區(qū)域，比較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是人口比較集中的地方，就應該選取該特征作為該區(qū)域突出的地理特征，而在人口密度比較大的地方，小鄉(xiāng)鎮(zhèn)是不重要的，應該拋棄。

2 地理信息系統(tǒng)中制圖綜合的基本過程

一般情況下，地理信息系統(tǒng)中制圖綜合的基本過程大致包含四個步驟：對區(qū)域的地理特征進行分類、對采集的地理信息數(shù)據(jù)進行精簡、對突出的地理特征進行強調、對區(qū)域的地理特征進行符號標記。

2.1 對區(qū)域的地理特征進行分類

地理信息系統(tǒng)采集到地理信息數(shù)據(jù)后需要對其進行分類，分類既包含合并也包含拆分。比如：把集中在地面凹陷區(qū)域的水流合并為河流，但又把河流分為季節(jié)性河段和常流河段，前者是合并的過程，后者是拆分的過程。通常分類依靠兩種依據(jù)，一種是根據(jù)地物的外形特征進行分類，比如：山川、高速公路、森林等，一種是根據(jù)地物的數(shù)量特征進行分類，比如：河流、湖泊、海洋等。

2.2 對采集的地理信息數(shù)據(jù)進行精簡

通常地理信息系統(tǒng)采集到的地理信息數(shù)據(jù)含有大量的冗余數(shù)據(jù)，需要進行精化，刪除重復以及不重要的數(shù)據(jù)。根據(jù)比例尺的不同，需要對地理信息的內容進行取舍，選擇那些能夠反映出該區(qū)域突出的地理特征的地理信息，拋棄那些與該區(qū)域的地理特征無關的某些內容，特別是當比例尺比較小的時候，需要刪除大量的細節(jié)，只選取區(qū)域的全局特征，從而使地圖清晰明了。

對地理信息的內容進行取舍主要表現(xiàn)在于：選取主要的類別以及主要的類別中的重要地物、舍棄次要的類別以及選取的類別中的次要地物。這里需要注意的是，主要和次要隨著地域和比例尺的不同而不斷變化，是一個相對的概念。地理特征的選取一般應該遵循以下原則：

①從大范圍到

范圍，先從大范圍入手，再從小范圍入手；②從大數(shù)量到小數(shù)量，例如高度、面積、長度等等；③從主要到次要，這需要根據(jù)地域和比例尺的不同而調整。

2.3 對突出的地理特征進行強調

在地理信息系統(tǒng)制圖綜合的整個過程中，必須對采集到的地理信息特征進行主次分類，突出最能反映該區(qū)域的特征的要素，地理信息系統(tǒng)制圖綜合不是對原始地域的重繪，而是制作出與原始地域相匹配的新地圖，使用戶能夠從地圖上獲得該區(qū)域的重要信息。

2.4 對區(qū)域的地理特征進行符號標記

在對地理信息特征進行以上步驟之后，需要選擇簡單易懂的符號對其進行標記，選擇的符號必須與地理信息特征相匹配。地圖的所有信息都是通過符號體現(xiàn)出來的，地圖符號能夠反映出地物的位置、特征等重要的信息，制圖綜合的過程就是對地理信息數(shù)據(jù)進行符號化的過程。通常地圖符號分為三大類：點狀符號、線狀符號還有面狀符號。

3 結束語

隨著計算機計算性能和存儲容量的不斷提高，地圖制圖技術得到飛速的發(fā)展，逐步從研究型階段轉向應用型階段，為政府部門、商業(yè)公司和軍事部門提供服務。如今，地圖制圖技術進入了新的發(fā)展階段，不論硬件產(chǎn)品還是軟件產(chǎn)品都已很成熟。其中軟件產(chǎn)品分化為兩大類：一類是專用的繪圖系統(tǒng)，針對不同領域的繪圖需求來開發(fā)和優(yōu)化不同的繪圖功能，并且在某些領域采用了智能化技術，實現(xiàn)了圖形繪制的智能化；另一類是地理制圖系統(tǒng)，地理制圖系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，利用地理信息系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)分析能力，使制圖系統(tǒng)更加智能化，制作出圖像更加清晰準確。

目前地理信息系統(tǒng)中的制圖綜合仍然存在著很多難題，例如：受計算機性能的限制，圖形的顯示速度還有待提高，特別是在軍事領域需要實時顯示的場合，另外，地圖圖像的分辨率以及高分辨率圖像的存儲都需要大容量的存儲空間，如何對其進行壓縮也有待解決。

參考文獻

[1]時會省.地理信息系統(tǒng)中的制圖綜合研究[a].2009中國地理信息產(chǎn)業(yè)論壇暨第二屆教育論壇就業(yè)洽談會論文集[c].2009.

[2]孫艷軍，張二林.地理信息系統(tǒng)中制圖綜合問題的探討[j].科技信息，2009，07（20）.

[3]馬照亭，孫偉，殷勇，李成名.城市3維地理信息系統(tǒng)中場景的制圖輸出技術[j].測繪通報，2007，09（9）.

第7篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

【關鍵詞】WebGIS；校園地理信息系統(tǒng)；屬性信息

1.引言

校園作為城市或地區(qū)的一個縮影，它的研究能夠為城市大環(huán)境的綜合研究起到借鑒作用。地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種有效的空間信息管理和分析的新技術，其核心是對空間數(shù)據(jù)的管理，具有強大的空間數(shù)據(jù)管理，地理分析和空間分析的功能，適應現(xiàn)代校園管理的各種需求[1-4]。隨著Internet技術的不斷發(fā)展和人們對空間信息的需求，基于Internet技術的地理信息系統(tǒng)——WebGIS應運而生。利用WebGIS上空間數(shù)據(jù)，為用戶提供空間數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢和分析，已經(jīng)成為GIS發(fā)展的必然趨勢[5]。目前，已經(jīng)有很多學者對校園地理信息系統(tǒng)開展了研究，例如，李金生等在Visual Basic環(huán)境下使用MapInfo進行二次開發(fā)，設計并實現(xiàn)了校園GIS查詢系統(tǒng)[6]；楊武年等進行了成都理工大學校園空間信息系統(tǒng)構建的研究[7]；鐘廣銳等簡要分析了WebGIS的技術特點，闡述了利用WebGIS的代表軟件SuperMap IS進行校園地理信息系統(tǒng)開發(fā)的解決方案[8]；聞建光等[2]和李巍岳等[9]分別研究了使用遙感影像為數(shù)據(jù)源，建立校園地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢和方法；孔宇強[10]和胡云華等[4]還在校園地理信息系統(tǒng)中引入了虛擬現(xiàn)實技術。但是，這些研究只注重了地理信息（例如建筑物的位置等），沒有用詳細的屬性信息（如建筑物內各辦公室的詳細信息）充實校園地理信息系統(tǒng)。本文以北京林業(yè)大學為例，闡述了以ArcGIS為平臺，采用高分辨率遙感影像作為數(shù)據(jù)源，同時結合數(shù)據(jù)庫技術的校園WebGIS系統(tǒng)開發(fā)思路，并對北京林業(yè)大學校園WebGIS系統(tǒng)的總體結構設計、數(shù)據(jù)庫設計以、系統(tǒng)功能結構的實現(xiàn)和校園三維模型的建立作了重點介紹。

2.數(shù)據(jù)來源

2.1 空間數(shù)據(jù)

空間數(shù)據(jù)包括北京林業(yè)大學遙感影像、北京市五環(huán)內遙感影像地圖和北京林業(yè)大學地物分布圖。其中，北京林業(yè)大學影像采用Google Earth上北京林業(yè)大學地區(qū)的影像。北京市五環(huán)內遙感影像地圖的比例尺為1：2000，影像空間分辨率為2.5米，坐標系為西安80大地坐標系，投影為高斯-克呂格6°帶投影，投影帶帶號為20，用于校正北京林業(yè)大學影像。北京林業(yè)大學地物分布圖通過使用ArcGIS對北京林業(yè)大學影像進行矢量化獲得。

2.2 屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)包括學校教學主樓、林業(yè)樓、生物樓、理學樓、森工樓內所有辦公室的基本信息。獲取這些數(shù)據(jù)的方法為對這些辦公室進行實地調查。

3.系統(tǒng)體系結構

本系統(tǒng)主要以基于Web的B/S網(wǎng)絡架構模式實現(xiàn)，體系結構采用五層結構設計（如圖1所示），分別為支撐層、數(shù)據(jù)層、應用服務層、應用層和表示層。其中，支撐層是整個系統(tǒng)開發(fā)的基石，包括軟件、硬件環(huán)境及網(wǎng)絡基礎設施等的開發(fā)及運行環(huán)境；也包括開發(fā)的關鍵技術，例如包括3S技術、WebGIS技術等。數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的核心，主要包括支撐系統(tǒng)運行的一切數(shù)據(jù)，并根據(jù)需求分成若干子數(shù)據(jù)庫——空間數(shù)據(jù)庫、非空間數(shù)據(jù)庫及元數(shù)據(jù)庫。應用服務層是應用層與數(shù)據(jù)層之間的橋梁，為各業(yè)務功能提取其所需的相關數(shù)據(jù)提供服務，主要包括GIS地理信息系統(tǒng)平臺及基于該平臺所建立的基礎服務中間件。應用層位于應用服務層之上，依托應用服務平臺環(huán)境，接受用戶請求，調用應用服務層中的控件和數(shù)據(jù)存儲層中的數(shù)據(jù)對用戶的請求進行處理，并將處理結果返回給用表示層。表示層是標準的Web瀏覽器，負責與用戶交互，用于向應用層服務器發(fā)送請求并顯示服務器返回的結果。系統(tǒng)體系結構如圖1所示。

4.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

本研究采用分離存儲的方式獨立存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并通過建筑物ID值進行空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的關聯(lián)[13]。

4.1 空間數(shù)據(jù)庫

空間數(shù)據(jù)庫存儲的內容包括北京市地形圖、北京林業(yè)大學矢量數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像等空間信息數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫存儲空間定位控制數(shù)據(jù)和一些相對穩(wěn)定的參考性數(shù)據(jù)，很多應用都基于該數(shù)據(jù)庫。其中，矢量數(shù)據(jù)的屬性結構如表1所示

4.2 屬性數(shù)據(jù)庫

屬性數(shù)據(jù)庫存儲的內容是對應于地圖實體的校園主要建筑物內部的詳細信息。本系統(tǒng)采用實體-聯(lián)系模型對屬性數(shù)據(jù)庫進行了概念模型設計，建立了實體聯(lián)系模型，模型如圖2所示。

根據(jù)屬性數(shù)據(jù)庫的概念模型建立其邏輯模型，設計了數(shù)據(jù)庫的屬性結構，屬性表結構如表2、3所示。

4.3 元數(shù)據(jù)庫

元數(shù)據(jù)是描述地理信息數(shù)據(jù)集內容、表示、空間參考、質量及管理的數(shù)據(jù)。是實現(xiàn)地理空間信息共享的核心標準之一[14]。2005年，我國推出了國家標準《地理信息元數(shù)據(jù)》[15]，規(guī)定了地理信息發(fā)行中元數(shù)據(jù)所必須包含的內容，本文依據(jù)該標準建立元數(shù)據(jù)庫。

5.系統(tǒng)功能設計與實現(xiàn)

本系統(tǒng)主要功能是綜合校園的空間信息和屬性信息，使用ArcGIS Server構建統(tǒng)一的展示平臺，在可視化的環(huán)境下提供對空間信息與屬性信息一體化顯示和查詢，同時使用X3D技術構建校園三維模型，為校園實現(xiàn)可視化管理、分析與決策提供支持。使用戶系統(tǒng)總體功能結構如圖3所示，系統(tǒng)運行如圖4所示。

5.1 地圖瀏覽操作

系統(tǒng)采用分層管理矢量數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像的方式對校園地圖進行展示，用戶可以根據(jù)需要加載感興趣的圖層進行瀏覽。主要實現(xiàn)了地圖的放大、縮小、漫游、全幅顯示、局部放大、鷹眼顯示等功能，系統(tǒng)運行界面見圖5。

5.2 信息查詢

本系統(tǒng)提供了多種方式進行空間及屬性信息一體化查詢方式，主要包括通過圖形查詢屬性信息、通過屬性查詢圖形位置和詳細屬性信息查詢。

5.2.1 通過圖形查詢屬性信息

用戶選擇自己感興趣的圖層，并通過點選查詢、園選查詢或多邊形選擇查詢的方式選擇感興趣的區(qū)域，系統(tǒng)將返回這些區(qū)域的屬性信息列表。

5.2.2 通過屬性信息查詢圖形

用戶選擇自己感興趣的圖層，在文本框中輸入要查詢的地物名稱，進行查詢，系統(tǒng)將高亮顯示符合條件的區(qū)域，并將被選中的區(qū)域居中顯示。

5.2.3 詳細信息查詢

用戶在文本框中輸要要查詢的樓名和部門名，進行詳細信息查詢，系統(tǒng)將返回符合條件的所有辦公室的詳細信息。

5.3 三維漫游

本系統(tǒng)的三維漫游模塊可以讓用戶使用IE瀏覽器漫游校園三維模型。該功能包括室內模型和室外模型兩部分內容。在建立室外模型時，使用基于X3D技術的Vizx3D軟件，將校園內主要地物的模型導入虛擬三維場景，根據(jù)校正后的遙感影像確定模型的位置和大小，同時增加了Background節(jié)點（背景）和NavagationInfo（漫游）節(jié)點，用戶可以在該模型中以行走的方式漫游（如圖6所示）。本文還以林業(yè)樓為例建立了室內三維模型。首先，通過實習測量獲得林業(yè)樓內各辦公室的實際大小，并根據(jù)測量結果使用Sketch up軟件建立林業(yè)樓內部各辦公室的輪廓，并使用Photoshop軟件處理后的照片作為圖片紋理。用戶可依次瀏覽林業(yè)樓內各樓層的三維模型（如圖7所示）。室內模型與室外模型間的連接以及林業(yè)樓內各層模型間的連接使用vrml語言中的Anchor節(jié)點實現(xiàn)。

6.結語

計算機技術、Internet及GIS技術的不斷發(fā)展為促進WebGIS技術應用提供了強有力的技術支持，也大大加快了GIS的普及速度。將WebGIS引入到校園信息系統(tǒng)建設對于校園信息化建設，開發(fā)具有實用價值的校園管理信息系統(tǒng)，以實現(xiàn)高校管理自動化、科學化、網(wǎng)絡化和智能化具有重要意義[12、13]。本文使用ArcGIS開發(fā)平臺，以高分辨率遙感影像作為數(shù)據(jù)源，結合數(shù)據(jù)庫技術以北京林業(yè)大學為例開發(fā)了校園里地信息系統(tǒng)，并且加入了實地調查的各辦公室的詳細信息，提高了系統(tǒng)的實用性。在今后的研究中，還應網(wǎng)絡技術進一步發(fā)展的基礎上嘗試進一步引入虛擬現(xiàn)實技術，并實現(xiàn)校園三維模型與二維數(shù)據(jù)的聯(lián)動，從而進一步曾強校園地理信息系統(tǒng)的展示效果。

參考文獻

[1]李巍岳,武文波,馬聰.基于QuickBird影像的校園地理信息系統(tǒng)設計[J].測繪科學,2010,35(4),205-207.

[2]聞建光,許惠平,劉萬崧.基于遙感影像的校園地理信息系統(tǒng)[J].遙感技術與應用,2005,20(4),304-308.

[3]李保杰.基于B/S架構的校園地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程,2010,38(7),89-92.

[4]胡云華,趙玉梅,于倩,封堯,孫苗,耿偉華.基于Map Object的3D校園地理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機(專業(yè)版),2010,4,65-68.

[5]陳述彭,魯學軍,周成虎.地理信息系統(tǒng)導論[M].北京:科學出版社,1999:13-14.

[6]李金生,劉巖,周園,張博.基于MapInfo的校園GIS查詢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息,2008,31(12),31-33.

[7]楊武年,濮國梁.數(shù)字成都理工大學校園空間信息系統(tǒng)的構建與實現(xiàn)[J].成都理工大學學報(自然科學版),2005,32(1):101-106.

[8]鐘廣銳.基于WebGIS技術的校園地理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息,2005,28(2),33-35.

[9]李巍岳,武文波,馬聰.基于QuickBird影像的校園地理信息系統(tǒng)設計[J].測繪科學,2010,35(4),205-207.

[10]孔宇強.基于WebGIS和VR技術的校園地理信息系統(tǒng)設計[J].福建電腦,2011,4,102-103.

[11]李戰(zhàn)成,馬明棟,李保杰.基于WebGIS的校園地理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)——以徐州師范大學為例[J].蘇州科技學院學報(工程技術版),2006,19(12),86-90.

[12]鐘春榮,劉平輝.基于Supermap 的校園地理信息系統(tǒng)設計研究——以東華理工大學為例[J].科技廣場,2008,8,49-52.

[13]張長鎖,袁永博.基于WebGIS的校園地理信息系統(tǒng)的研究與應用[J].地理空間信息,2008,6(4),108-113.

[14]吳信才等.地理信息系統(tǒng)原理與方法(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[15]GB/T 19710-2005 地理信息 元數(shù)據(jù)（ISO 19115:2003,MOD).

項目資助：北京林業(yè)大學2011年大學生科研訓練計劃（項目編號：110105）。

作者簡介：

第8篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

【關鍵詞】地理信息系統(tǒng)；工程測量；信息處理

現(xiàn)代工程項目一般具有規(guī)模大、精度高、施工環(huán)境復雜等特點，為了滿足工程建設的這些實際需求，就要對傳統(tǒng)的工程測量技術進行革新和完善。隨著電子信息技術的全面發(fā)展，眾多延伸產(chǎn)品如GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)等實現(xiàn)了與工程測量的結合，并在不斷的改進中提高了測量的效率和質量，構成了現(xiàn)代工程測量技術的新領域。地理信息系統(tǒng)由于其系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)處理管理功能的的強大，在工程測量中得到了廣泛的應用，本文研究了地理信息系統(tǒng)的基本功能，在此探討上對其在工程測量中的應用做了探討。 一、地理信息系統(tǒng)概述

（一）地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種具有重要意義的空間信息系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在計算機技術（硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)）的支持下對地球空間中的地理數(shù)據(jù)進行收集、儲存、整合、管理、顯示，從而為理論研究或相關行業(yè)的發(fā)展提供支持，它一般由五大要素構成，即系統(tǒng)使用人員、地理信息數(shù)據(jù)、計算機硬件、分析軟件和過程。地理信息系統(tǒng)的主要功能是現(xiàn)實地理信息的專業(yè)化數(shù)據(jù)管理，從其根本屬性來講，該系統(tǒng)是一個具有集中、存儲、分析和顯示地理參考信息的計算機系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)進過改進和功能的完善可以在科學研究、資源管理、發(fā)展規(guī)劃等領域發(fā)揮極好的效果

從地理信息系統(tǒng)運作的內涵來講，它是一個經(jīng)過計算機程序和地理數(shù)據(jù)相互作用有機結合的空間信息模型，在滿足用戶的信息需求時它的意義才能充分顯現(xiàn)出來。該地理信息模型對現(xiàn)實的地球空間和實際地理情況進行了結構化的抽象和模擬，用戶根據(jù)其實際要求對模型進行觀測，并從中提取實際需求的數(shù)據(jù)，為管理和決策提供信息依據(jù)。

（二）地理信息系統(tǒng)的功能

地理信息系統(tǒng)的功能很大程度上決定于系統(tǒng)使用軟件的數(shù)據(jù)處理功能，隨著技術和信息更新速度越來越快，各種各樣滿足不同需求的地理信息系統(tǒng)軟件被開發(fā)出來，并在實際的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要的作用。但是不管系統(tǒng)軟件類型怎樣改變，都脫離不了以地理信息為處理對象的基本要求。對現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)開發(fā)的研究可以總結出其具有的兩大基本要求，一是對用戶信息進行處理，二是以GIS為基礎，開發(fā)并完善適合市場需求的地理信息軟件系統(tǒng)。

1、信息的分析評價和預測功能

地理信息系統(tǒng)的先進性在于其強大的數(shù)據(jù)分析功能和模擬預測功能，這也是現(xiàn)代技術智能化發(fā)展的必然要求。普通的計算機數(shù)據(jù)庫很大程度上只能滿足用戶的信息收集、存儲和提取功能，地理信息系統(tǒng)在此基礎上還可以根據(jù)不同地理區(qū)位的數(shù)據(jù)建立模型，并通過特定的計算方法獲得評價結果，從而為測量提供參考。這種信息結果一般以函數(shù)命令的形式出現(xiàn)，通過樣本數(shù)據(jù)的模擬分析和訓練，預測空間條件可能發(fā)生的變化，使決策者做出最優(yōu)化的選擇，盡可能的規(guī)避了決策風險。

2、空間的分析和查詢功能

良好的人機界面是實現(xiàn)簡便化和人性化操作的前提，為了方便和利于工作人員對空間地理信息進行管理，地理信息系統(tǒng)通常運用分層建構的方式完成數(shù)據(jù)庫的建立。該方式的最大優(yōu)點是在進行數(shù)據(jù)采集輸入時采用原始圖像，并且使用經(jīng)過空間操作的圖樣來表示信息分析和查詢的結果，從而保證了經(jīng)過處理的空間圖像和原始圖像具有相同的格式和可視效果。

3、某些特定功能

根據(jù)用戶的實際需要和地理信息處理的功能設施，運用地理信息系統(tǒng)軟件功能中的二次開發(fā)函數(shù)庫可以開發(fā)出具有特定功能的軟件系統(tǒng)，這些軟件系統(tǒng)一般包含以下內容：數(shù)據(jù)挖掘模塊、地理變量信息的提取模塊、物探數(shù)據(jù)的分析模塊、圖像分析模塊以及綜合模塊等。地理變量信息的提取模塊經(jīng)過長時間的發(fā)展已經(jīng)構建出了基本的結構和內容，成為現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)特定功能的一個重要的發(fā)展趨勢。通過MAPGIS所具有的空間功能和輸入函數(shù)，該模塊能夠實現(xiàn)對整體函數(shù)的處理和輸出。

4、信息輸出功能

信息的輸出形式和輸出效率是影響系統(tǒng)實用性的重要因素，地理信息系統(tǒng)在輸出功能上進行了改進，使其能夠滿足現(xiàn)今社會的要求并提高了工作效率和精度。地圖制圖是地理信息系統(tǒng)的一個重要功能，也是衡量地理信息測量技術水平的重要指標。通過先進的數(shù)據(jù)輸出功能，能夠極大提高地圖制圖工藝水平，節(jié)省了人力資源和物質成本，具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、地理信息系統(tǒng)技術在工程測量中的應用

地理信息系統(tǒng)側重于對地理數(shù)據(jù)的分析處理，而工程測量側重于信息的收集，但兩者都屬于測繪技術。將地理信息系統(tǒng)技術應用于工程測量中能夠實現(xiàn)工程項目整體質量的提升。

（一）地理信息系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境

一般來說，空間地理數(shù)據(jù)的信息處理量較大，對地理信息系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境要求也相對較高。在選用地理信息系統(tǒng)硬件設施時，還要根據(jù)實際情況面向不同的對象選擇不同配置的硬件，例如服務器是整個系統(tǒng)運行的核心設備，經(jīng)常處于同時進行多項信息處理的工作狀態(tài)，因此必須配備達到一定標準的的硬件設施才能滿足其工作要求。相對而言，客戶端只需滿足一般的信息輸入、查詢、輸出等功能需求，對硬件環(huán)境要求相對較低。

（二）地理信息系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境

地理信息系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境是影響系統(tǒng)平穩(wěn)性、流暢性和安全性的關鍵因素。在滿足了對硬件環(huán)境的要求之后，要盡量改善軟件環(huán)境和網(wǎng)絡環(huán)境。為了使地理信息系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來，保障數(shù)據(jù)上傳下載的高效率，僅就不斷加強系統(tǒng)軟件的升級和網(wǎng)絡環(huán)境的改善，提供滿足需求的寬帶，選擇合適的網(wǎng)絡協(xié)議如TCP/IP協(xié)議和IPX協(xié)議等。

（三）地理信息系統(tǒng)技術的功能模塊

為了適應工程測量的實際需求，需要開發(fā)出具有特定功能的系統(tǒng)模塊，就目前的工程測量發(fā)展情況來看，地理信息系統(tǒng)要重點建立和完善以下四種模塊：第一是對地圖進行管理的系統(tǒng)功能模塊，地圖是工程測量的重點內容，該模塊要能夠實現(xiàn)較強的地圖編輯和圖庫管理功能，對不同格式的地圖進行準確的轉換，檢測樣本地圖中出現(xiàn)的誤差并進行及時的糾正等等；第二是輔助做圖的模塊，地質圖紙是工程建設和運行的基本依據(jù)，地理信息系統(tǒng)要能夠輔助人工將圖像直觀形象的予以描述，提高工作人員的工作效率和精確度；第三是進行設備管理的模塊，地理信息系統(tǒng)的整體運行和外設功能的操作能夠減小系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和運行中的偏差，并且能夠對相關數(shù)據(jù)進行修復性處理；第四是電網(wǎng)分析模塊，該模塊在地理信息系統(tǒng)的分析功能已經(jīng)具有的數(shù)據(jù)和電網(wǎng)圖的基礎上，可以精確測量出軟件系統(tǒng)的平穩(wěn)性、組抗性，進一步加增強對工程項目決策的實際作用。

參考文獻：

[1]張亮，艾弟.淺談測繪新技術在工程測量中的應用[J].中國科技博覽，2011（30）

[2]何蓮.淺析工程測量中測繪技術的應用[J].城市建設理論研究，2011（26）

第9篇：地理信息系統(tǒng)的概念范文

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；風險評估

2006年1月國家網(wǎng)絡與信息安全協(xié)調小組發(fā)表了“關于開展信息安全風險評估工作的意見”，意見中指出：隨著國民經(jīng)濟和社會信息化進程的加快，網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)的基礎性、全局性作用日益增強，國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)的依賴性也越來越大。

1什么是GIS

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,簡稱GIS）是在計算機軟硬件支持下，管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術系統(tǒng)，它可以對空間數(shù)據(jù)按地理坐標或空間位置進行各種處理、對數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實體及相互關系，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結果。

2風險評估簡介

風險評估是在綜合考慮成本效益的前提下，針對確立的風險管理對象所面臨的風險進行識別、分析和評價，即根據(jù)資產(chǎn)的實際環(huán)境對資產(chǎn)的脆弱性、威脅進行識別，對脆弱性被威脅利用的可能性和所產(chǎn)生的影響進行評估，從而確認該資產(chǎn)的安全風險及其大小，并通過安全措施控制風險，使殘余風險降低到可以控制的程度。

3地理信息系統(tǒng)面臨的威脅

評估開始之前首先要確立評估范圍和對象，地理信息系統(tǒng)需要保護的資產(chǎn)包括物理資產(chǎn)和信息資產(chǎn)兩部分。

3.1物理資產(chǎn)

包括系統(tǒng)中的各種硬件、軟件和物理設施。硬件資產(chǎn)包括計算機、交換機、集線器、網(wǎng)關設備等網(wǎng)絡設備。軟件資產(chǎn)包括計算機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、通用應用軟件、網(wǎng)絡管理軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件和業(yè)務應用軟件等。物理設施包括場地、機房、電力供給以及防水、防火、地震、雷擊等的災難應急等設施。

3.2信息資產(chǎn)

包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)維護管理信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息主要包括地圖數(shù)據(jù)。系統(tǒng)維護管理信息包括系統(tǒng)運行、審計日志、系統(tǒng)監(jiān)督日志、入侵檢測記錄、系統(tǒng)口令、系統(tǒng)權限設置、數(shù)據(jù)存儲分配、IP地址分配信息等。

從應用的角度，地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成:硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內容；方法為GIS建設提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設中的關鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調其它幾個組成部分。

險評估工作流程

地理信息系統(tǒng)安全風險評估工作一般應遵循如下工作流程。

4.1確定資產(chǎn)列表及信息資產(chǎn)價值

這一步需要對能夠收集、建立、整理出來的、涉及到所有環(huán)節(jié)的信息資產(chǎn)進行統(tǒng)計。將它們按類型、作用、所屬進行分類，并估算其價值，計算各類信息資產(chǎn)的數(shù)量、總量及增長速度，明確它們需要存在的期限或有效期。同時，還應考慮到今后的發(fā)展規(guī)劃，預算今后的信息資產(chǎn)增長。這里所說的信息資產(chǎn)包括:物理資產(chǎn)(計算機硬件、通訊設備及建筑物等)信息/數(shù)據(jù)資產(chǎn)(文檔、數(shù)據(jù)庫等)、軟件資產(chǎn)、制造產(chǎn)品和提供服務能力、人力資源以及無形資產(chǎn)(良好形象等)，這些都是確定的對象。

4.2識別威脅

地理信息系統(tǒng)安全威脅是指可以導致安全事件發(fā)生和信息資產(chǎn)損失的活動。在實際評估時，威脅來源應主要考慮這幾個方面，并分析這些威脅直接的損失和潛在的影響、數(shù)據(jù)破壞、喪失數(shù)據(jù)的完整性、資源不可用等：

（1）系統(tǒng)本身的安全威脅。

非法設備接入、終端病毒感染、軟件跨平臺出錯、操作系統(tǒng)缺陷、有缺陷的地理信息系統(tǒng)體系結構的設計和維護出錯。

（2）人員的安全威脅。

由于內部人員原因導致的信息系統(tǒng)資源不可用、內部人員篡改數(shù)據(jù)、越權使用或偽裝成授權用戶的操作、未授權外部人員訪問系統(tǒng)資源、內部用戶越權執(zhí)行未獲準訪問權限的操作。

（3）外部環(huán)境的安全威脅。

包括電力系統(tǒng)故障可能導致系統(tǒng)的暫?；蚍罩袛唷?/p>

（4）自然界的安全威脅。

包括洪水、颶風、地震等自然災害可能引起系統(tǒng)的暫?；蚍罩袛唷?/p>

4.3識別脆弱性

地理信息系統(tǒng)存在的脆弱性(安全漏洞)是地理信息系統(tǒng)自身的一種缺陷，本身并不對地理信息系統(tǒng)構成危害，在一定的條件得以滿足時，就可能被利用并對地理信息系統(tǒng)造成危害。

4.4分析現(xiàn)有的安全措施

對于已采取控制措施的有效性，需要進行確認，繼續(xù)保持有效的控制措施，以避免不必要的工作和費用，對于那些確認為不適當?shù)目刂?，應取消或采用更合適的控制替代。

4.5確定風險

風險是資產(chǎn)所受到的威脅、存在的脆弱點及威脅利用脆弱點所造成的潛在影響三方面共同作用的結果。風險是威脅發(fā)生的可能性、脆弱點被威脅利用的可能性和威脅的潛在影響的函數(shù)，記為：

Rc=(Pt,Pv,I)

式中：Rc為資產(chǎn)受到威脅的風險系數(shù)；Pt為威脅發(fā)生的可能性；Pv為脆弱點被威脅利用的可能性；I為威脅的潛在影響(可用資產(chǎn)的相對價值V代替)。為了便于計算，通常將三者相乘或相加，得到風險系數(shù)。新晨

4.6評估結果的處置措施

在確定了地理信息系統(tǒng)安全風險后，就應設計一定的策略來處置評估得到的信息系統(tǒng)安全風險。根據(jù)風險計算得出風險值，確定風險等級，對不可接受的風險選擇適當?shù)奶幚矸绞郊翱刂拼胧⑿纬娠L險處理計劃。風險處理的方式包括：回避風險、降低風險(降低發(fā)生的可能性或減小后果)、轉移風險和接受風險。

究竟采取何種風險處置措施，需要對地理信息系統(tǒng)進行安全需求分析，但采取了上述風險處置措施，仍然不是十全十美，絕對不存在風險的信息系統(tǒng)，人們追求的所謂安全的地理信息系統(tǒng)，實際是指地理信息系統(tǒng)在風險評估并做出風險控制后，仍然存在的殘余風險可被接受的地理信息系統(tǒng)。所謂安全的地理信息系統(tǒng)是相對的。

4.7殘余風險的評價

對于不可接受范圍內的風險，應在選擇了適當?shù)目刂拼胧┖?，對殘余風險進行評價，判定風險是否已經(jīng)降低到可接受的水平，為風險管理提供輸入。殘余風險的評價可以依據(jù)組織風險評估的準則進行，考慮選擇的控制措施和已有的控制措施對于威脅發(fā)生可能性的降低。某些風險可能在選擇了適當?shù)目刂拼胧┖笕蕴幱诓豢山邮艿娘L險范圍內，應通過管理層依據(jù)風險接受的原則，考慮是否接受此類風險或增加控制措施。