前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的地理信息系統的基本特征主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：地理信息系統的基本特征范文

論文摘要：數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計，人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸，同樣是一種戰略目標，是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統，全球地位系統，網絡，多媒體及現實虛擬技術，在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用

中圖分類號： F291.1文獻標識碼：A 文章編號：

概述

在數字化城市時代，一個城市的經濟和發展已經不再僅僅被納入整個社會的分工體系當中，并且城市的各種社會問題和競爭力都將和這座城市在全國乃至全球的數字化水平密切相關。不管這個城市愿不愿意，社會的進程都將把城市帶入一個沒有空間限制，開放的平臺中。如果這座城市不想被淘汰，就必須進行數字化城市建設。隨著數字化城市的建設，基礎測繪部門承擔的城市基礎地理信息的采集，更新與維護工作，為城市建設，規劃，管理提供必要的基礎資料和實施保障，在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要的地位。

數字城市的概念

數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計，人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸，同樣是一種戰略目標，是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統，全球地位系統，網絡，多媒體及現實虛擬技術，在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用。

三。、基礎測繪在數字化城市中的作用

1、城市基礎地理信息與數字城市

數字城市是城市各職能部門與城市基礎地理信息的集成，它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公共設施、環保、消防、防震減災預測等。城市基礎地理信息是數字化城市的基礎，沒有城市基礎地理信息的支持，就談不到數字化城市的建設。數字化城市的提出將進一步加快城市基礎地理信息的建設的步伐，城市基礎地理信息為城市各職能部門和各行業提供統一的、實時的、精確的基礎地理信息，城市基礎地理信息的建設直接影響數字化城市建設。

2、基礎測繪與城市基礎地理信息

《中華人民共和國測繪法》第三章第十一條規定，基礎測繪是指建立全國統一的測繪基準和測繪系統，進行基礎航空攝影，獲取基礎地理信息的遙感資料，測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數字化產品，建立、更新基礎地理信息系統。

城市基礎地理信息基本特征是空間位置的關聯性，它主要表現自然與人文要素地理位置和空間分布關系，其主要的表現形式就是地圖。而基礎測繪就是一個充分利用數字化，智能化和網絡化手段，專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存儲、更新和提供的產業，毫無疑問，基礎測繪是城市地理信息系統的主干產業，是數字化城市建設不可缺少的產業。

3、數字城市與基礎測繪

近年來，隨著以3G技術為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用，基礎測繪得到迅猛的發展，數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立，并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化，成為城市規劃與建設的有力保障，社會各相關產業發展的重要依托。城市地理信息系統的建設是數字化城市的基礎與前提，因為，發展數字城市必須首先建設城市地理信息系統，制定空間數據標準，建立地理數據的共享機制，使全社會都能充分共享地理空間數據。

第2篇：地理信息系統的基本特征范文

論文摘要：地理信息系統，它能把各種信息用地理和相關的視圖結合起來，利用計算機圖形與數據庫技術來采集，分析數據，從而為土地利用，城市規劃以及政府部門管理提供新知識為工程設計和規劃，管理決策服務。作為基礎測繪測量，需要不斷地學習，不斷地更新技術，學好用好地理信息系統，為社會提供更好的數字產品。

地理信息系統技術在中國的出現和發展已經經過了近20年的歷程，國內外著名的地理信息系統軟件在中國的各個行業均得到了廣泛應用，在所有利用地理信息系統技術建設的應用系統中，地理信息系統的一個最基本職能就是管理數字地形圖，讓用戶能夠輕松地利用它快速地檢索所需要地區的地形數據，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有多種，但對其數據管理方式有所了解的并不多。

1、地理信息系統的數據管理方式

1 .1地理信息系統定義

地理信息系統是近十幾年來發展起來的一門綜合應用系統，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實技術等融為一體，利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數據，從而為土地利用、資源評價與管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務。此多種應用系統應用到地質測繪業，就可以產生事半功倍的效果，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的重大創新和革命。

1.2空間數據的描述方式和特征

測量工作的土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的點、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數據的主要表達方式之一，矢量數據庫的管理方法與空間數據的特征密切相關。空間數據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據模型的范式要求，因而空間圖形數據難以直接采用關系數據庫管理系統;

(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)海量數據特征等都對矢量數據的管理方法大大增加了難度。

1.3地理信息系統的數據管理方式

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

(1)文件與關系數據庫混合管理系統

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

(2)全關系型空間數據庫管理系統

全關系型空間數據庫管理系統是指圖形和屬性數據都用現有的關系數據庫管理系統管理。關系數據庫管理系統的軟件不作任何擴展，由CIS軟件在此基礎上進行開發，使之不僅能管理結構化的屬性數據，也能管理非結構化的圖形數據。

(3)對象——關系數據庫管理系統

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

(4)面向對象空間數據庫管理系統

目前，面向對象數據模型是最適應于空間數據的表達和管理，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。面向對象的空間數據庫管理系統允許用戶定義對象的數據結構以及它的操作。因而可以將空間對象根據GIS的需求，定義出合適的數據結構和一組操作。 2、空間數據的無線管理

現在的測量均是將測區按某種比例尺劃分成若干圖幅進行，在測區表現和瀏覽方面不直觀。地理信息系統可以管理多種測量數據之后，通過地理信息系統的空間數據的無縫管理，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，以達到最為理想的工作效果。

實現無縫空間數據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據庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數據庫設計思想，并建立了一個“無縫”GIS數據庫。然而，它們仍然只是一種邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數據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。

優點:在用戶視點上，系統便于操作，在一定程度上解決了傳統地理空間數據庫的組織弱點。

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處理使系統的靈活性降低;查詢檢索依然不便(通過關聯涉及多圖幅或多專題):地理實體的完整性與一致性維護;數據分步管理等對“關聯機制”的“壓力”;插入或修改數據庫會使“關聯機制”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據庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數據無縫組織是從底層、從設計者的視角解決了傳統GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數據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。

優點:從內到外統一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質上解決了GIS數據組織上的弱點問題。

缺點:數據的入庫要求過于嚴格，在現實情況下有一定的難度;對己有GIS數據庫的改造工作量較大。

第3篇：地理信息系統的基本特征范文

關鍵詞： 地理信息系統測繪 應用

中圖分類號：C922 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

本文從數據的角度探討了地理信息系統在城市測繪中的具體應用,通過地理信息系統的使用,可以使得城市測繪工作更加準確,更加科學。同時,對于測繪學來講,地理信息系統、全球定位系統、遙感系統的結合使用,將使測繪由原來單純提供信息的服務性變為決策管理的重要組成部分,將有力地推動管理的嚴格性、決策的科學性、規劃的合理性和設計的高效性。

GIS的工作原理

GIS的規范化是一個漫長的過程，隨著各種系統的迅速膨脹，GIS逐漸走向成熟，在相關的平臺逐漸得到鞏固和規范。GIS主要是通過對不同來源不同形式數據進行分析，確定原變量的坐標位置，比如可以利用經緯度以及海拔來對變量位置進行標注，有時也利用類似于ZIP地理編碼系統來定位變量在GIS系統中的坐標，再組織生成能夠直接訪問GIS的計算機數據庫，通過不同的運營商將地圖形式的數字信息轉換成可以識別的圖像或信息。譬如遙感數字衛星圖像以及地圖類的植被覆蓋的數字信息層。某些情況下，也可以利用類似原理將人口調查數據轉換成地圖形式的主題信息層。

二、地理信息系統特點

（1）外因影響較小。在以往傳統的測繪工程中，自然條件等因素均會對測量工作造成一定程度的影響，尤其是在高地或是山區密集的區域，有時甚至無法進行測量工作，從而僅能憑借插入法及等高線等手段予以估測，致使測量精度不足。另外，如果遇到暴風雪及暴風雨等天氣時，測量及施工控制等環節均會受到一定的影響，此時要求測量精度較高的工作則無法正常進行。地理信息系統（以下簡稱GIS）主要采用的衛星監測，由于衛星脫離大氣層，位于太空之中，故此其在進行測量時并不會受到地理地貌以及天氣氣候的影響，具體的測量工作也僅需使用接收器來完成即可，十分方便。

（2）測量效率高。由于GIS 系統采用的衛星測量，地面僅需設置接收器即可，所以，無需進行觀測、調節、調平以及估讀等環節的作業，而且還不收外界自然因素的影響，從而使得測量工作的工作效率大幅提升，特別是在地形地貌的測繪中，可同時采用數臺儀器進行分組測量，并且能夠迅速繪制出所測地形的詳圖，有效地降低了作業時間，測量效率是傳統測量方法望塵莫及的。

（3）數據精確度高。在傳統的建筑領域測量當中，無論是何種等級的測量，基本都存在毫米級的誤差，而且測量的準確程度還與現成作業人員的操作水平有直接關系，小小的誤差就有可能造成測量結果發生較大的誤差。而GIS 系統在測量方面完全與傳統測量方式不同，其通過環繞地球的衛星進行平面掃描，而測量人員只需要利用接收設備便可獲取到相關測量數據，這樣不僅有效地防止了人為誤差的產生，同時也使測量的精確程度較之以往有了很大程度的提高。

三、地理信息系統在城測繪中的必要性分析

測繪工作是一項十分艱巨,且用途極為重要的任務。傳統上,城市規劃的設計是基于測繪人員提供的測繪圖件和資料的,因為城市測繪的主要目的是用來進行城市規劃的,但是因為測繪與規劃設計存在脫節的情況,使得測繪人員完全不能認識測繪的目標,以至于對規劃設計起不到很好的配合作用,因而不利于整體設計工作質量和工作效率的提高。基于數字地圖基礎上的地理信息系統的出現和發展,能夠很好地解決這個問題,因為地理信息系統主要是按照數字地圖的形式來進行輸入和輸出的,使得測繪工作變得易于查詢和分析,也變得直觀且易于看懂和理解。

四、地理測繪系統在測繪中的具體應用

1 數據的采集。在測繪的初期，需要對現實世界客觀對象進行不同的抽象，離散，以連續對象實體在GIS 中分別以柵格以及矢量兩種方式存儲在系統數據庫中。柵格數據由存放唯一值的存儲單元的行以及列組或，柵格數據集的分辨率依賴于地面單位的網格寬度:矢量存儲方式則是利用幾何圖形中的點線面來表示客觀存在的對象。目前也存在其他的方式來對空間數據進行表示，通過其他的附加數據作為對象屬性來存儲非空間的數據。在數據收集時，傳統做法是通過聚酷薄膜地圖上或者紙上現有的數據，經過掃描或者數字化來產生數字數據。現在比較理想的做法是借助于GPS 全球定位系統，得到相應的位置坐標，然后直接輸入到GIS 中進行相應的處理，也可以通過遙感技術來完成數據的采集工作。

2 數據處理。地理數據一般具有三個基本特征：屬性特征（非定位數據）、空間特征（地位數據）和時間特征（時間尺度）。在城市測繪中，涉及到的主要設施有城市建筑物、城市道路、據和屬性數據，屬性數據又可以分為客觀和主觀兩類，客觀屬性數據如城市道路的名稱、交叉口的形狀等，主觀屬性數據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據表中，后者通過對象標志碼與FAT 產生聯系。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就依賴干地理信息系統所建立起來的次種聯系。

3 數據管理。在城市測繪中，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（比如企事業單位、學校、醫院、公園等）。可以把上述所有關于點、線、多邊形相關的實物合理地分層組織如下：首先建立一個地理數據庫，在地理數據庫中建立城市測繪要素集，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據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 數據顯示。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量（顏色分級、符號分級和密集度分級）、相關多種屬性的表達。用單一的符號展示數據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。在城市測繪中，可以用點表示城市不同區的居民居住情況，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域內道路網密集程度。對于上述每個區的居民密集程度的表示，也可以先統計每個區的居民人數，然后按照一定的標準劃分，用不同的顏色來表示每個區的居民居住情況，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計之后，依據交通量的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。

結束語

隨著計算機軟硬件技術、測繪技術的飛速發展,以空間數據及其屬性數據為特征的地理信息系統技術的應用日益成熟,大大提高了信息管理的效率與質量。當前,城市建設突飛猛進,同時也對城市工程的規劃、設計、建設、管理等方面提出了更高的標準與要求,由于地理信息系統具有反映地理空間關系、統計各種空間和屬性信息能力的特性,為城市規劃、建設、測繪提供了非常好的先進技術手段。

參考文獻

[1] 李寶.城市地理信息系統構建內容及設計思路研究[J]. 科技資訊. 2011(06)

[2] 陳琦.地理信息系統在城市測繪中的應用探究[J]. 科技資訊. 2011(20)

第4篇：地理信息系統的基本特征范文

關鍵詞：GIS 貴州 喀斯特 旅游資源

引言

貴州省是西南巖溶區（喀斯特地貌區）的中心，巖溶區的面積占全省總面積的61.9%。對于擁有這樣一個自然地貌的貴州省來說，一方面，面積廣闊的喀斯特地貌給貴州省發展喀斯特旅游帶來了得天獨厚的自然條件；另一方面，由于喀斯特山區本身的脆弱性和人為作用，導致土地貧瘠、水源匱乏、水土流失嚴重、石漠化現象日益加劇，這使得貴州省有些地區在擁有大量喀斯特資源的前提下不能夠大力發展旅游業，而是要解決喀斯特環境下的各種問題。本文在分析貴州省本土可以發展喀斯特旅游區域基礎上，借助GIS技術對其進行整體的規劃與展現，揭示貴州省可以發展喀斯特旅游資源的區域，為喀斯特區域旅游規劃提供科學依據。

1.GIS技術相關概述

1.1　GIS的定義

地理信息系統是在計算機軟、硬件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理實體和地理現象數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區域內地理實體、現象及過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。簡言之，地理信息系統是對空間數據進行采集、編輯、存儲、分析和輸出的計算機信息系統。

1.2　GIS的特征

作為信息的一種，地理信息具備信息的基本特征，即客觀性、適用性、可傳輸性和共享性，它包括：空間相關性、空間區域性、空間多樣性、空間層次性。

1.3　GIS的功能

GIS的功能主要表現在它能夠將地理信息系統技術廣泛應用于農業、林業、國土資源、旅游、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區管理、教育、能源等幾乎所有的行業，并為這些行業所需的地理信息或數據進行高效地獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示等。

2.GIS在旅游資源調查中的國內外研究進展

2.1國外研究進展

GIS技術運用于旅游研究始上世紀60年代，各類學家主要從視覺質量角度對旅游研究進行綜合經驗評價和單因子評價，并引入定量分析的數學模型，建立規范化的視覺質量評價模型；隨著視聽技術、計算機技術、“3S”技術、因特網技

術和虛擬現實技術等廣泛應用于評價研究中，并不斷吸收經濟學、社會學、行為學等學科的最新研究成果，現代先進技術和多學科融合研究成為國外旅游規劃、開發以及旅游資源調查等評價理論和方法創新的主要動力。

2.2國內研究進展

GIS技術在國內旅游研究中的應用則始于20世紀70年代后期，其是在充分吸收國外相關研究成果基礎之上，同時也響應國內旅游規劃與開發的要求而迅速發展起來的。在旅游資源的調查與分析方面，王瑩（2004）等建立了基于GIS的國家級旅游資源評價系統，并詳盡地介紹了系統的構建，系統功能的實現等。金麗芳、劉雪萍（1997）等采用GIS在浙江仙居風景區以地形圖為底圖編制完成了風景區總體規劃圖、綜合現狀圖、風景資源分布圖、保護規劃圖、服務設施規劃圖等12張旅游資源開發規劃圖件，使風景資源信息可以隨時查詢、分析、處理、顯示、更新，使其成為風景區管理與決策的有效工具。嚴寒冰（1999）以浙江省杭州市著名旅游景點孤山為例介紹了孤山旅游資源地圖的創建方法與過程。

3.貴州省喀斯特旅游資源的調查與分析

3.1貴州省喀斯特區域的現狀描述

通過調查以及貴州省目前喀斯特區域的現狀，將現狀分為無石漠化、潛在石漠化、輕度石漠化、中度石漠化、強度石漠化以及極強度石漠化六種，其中各自在全省的喀斯特面積中所占的比重分別為：21.26%、38.08%、19.31%、12.58%、6.17%、0.4%。石漠化地區大體分布于貴州省的中部、北部以及南部的荔波等地；潛在石漠化地區分布面積廣闊又集中位于黔東和黔東南等地。

3.2貴州省擁有喀斯特旅游資源的區域分析

利用GIS技術數據分析得出貴州省可發展喀斯特旅游區域占整個喀斯特面積的59.34%，其中能夠大力發展喀斯特旅游的區域面積為21.26%，即無石漠化的地區。因此，具備喀斯特旅游資源的地區主要位于貴州省的中部、北部大部分以及南部的荔波、東部的梵凈山、西南部的馬嶺河等。此外，黔東南的大部分潛在石漠化地區也同樣是擁有喀斯特旅游資源的區域。但這一地區在開發喀斯特旅游資源的過程中做到與當地的環境容量相適應，并把石漠化的防止放在重中之重。因此，貴州省潛在石漠化的區域同樣擁有喀斯特旅游資源，但是其在規劃與開發的過程當中一定要把握好度的重要性，而不是盲目地開發與利用。

4.總結

本文在介紹GIS相關概念和對貴州省喀斯特地貌現狀進行調查的基礎之上，通過GIS技術下制圖的方式將貴州省的喀斯特地貌現狀反映出來。通過利用該GIS圖以及相關調查數據對貴州省擁有喀斯特地貌地區的現狀進行了分析，找出了其擁有喀斯特旅游資源的區域，進而對可以大力以及適度發展喀斯特旅游的區域分別作出了相關描述，讓其在開發過程中能夠做到因地制宜以及滿足當地的環境承載量。

參考文獻：

[1]畢思文，耿杰哲.地球系統科學[M].武漢：中國地質大學出版社，2009年9月.

[2]顏廷武，張俊飚.加快推進貴州喀斯特生態旅游開發[J].國土與自然資源研究，2002，（3）：41-42.

[3]馬勇，李璽.旅游規劃與開發[M].高等教育出版社.

第5篇：地理信息系統的基本特征范文

關鍵詞：網絡拓撲；算法；配電GIS

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）11-0-02

引言

地理信息系統（Geographic　Information　System）起源于20世紀60年代。隨著地球科學、計算機技術、大地測量技術、航空技術和信息科學的發展，逐步形成了新的技術系統——地理信息系統。從廣義上講，地理信息系統是加工空間數據成為信息的工具，這些信息通常與地球上某些部分明確相連并用于各種工程決策。

配電GIS系統又稱為AM/FM/GIS，是一種面向配電網管理的專業GIS，一般基于通用GIS平臺結合專業特點二次開發而成，是GIS在電力信息系統中的一種延伸。配電GIS是地理信息系統在配電系統中的應用，可以提供配電網管理所需的地理層和設備層的基礎數據。

配電GIS的最基本特征是在電子地圖背景上進行配電網的管理，一般都基于某個地理信息平臺開發，目前國外上比較成功的有：Arc/Info、SmallWorld、MapInfo等，國內的有GeoStar、GrowGIS、SuperMap等。目前的配電GIS系統一般都采取客戶端/服務器（C/S）構架或瀏覽器/服務器（B/S）構架或二者同時具備，同時支持多用戶分布式處理。

在配電GIS系統中，配電網絡拓撲是配電網分析和優化的基礎。配電網是一種和地理信息密切相關的網絡，線路以及配電設備和用戶的分布都有明顯的地理特征，在配電網絡運行中許多操作都依賴于長度、距離、范圍、相對位置等地理因素，地理信息系統在配電網中的應用提高了配電網的管理水平，因此基于地理信息系統（GIS）的配電網絡拓撲成為人們最關注的問題之一。

大量文獻對配電網絡拓撲進行了研究，早期通過人工輸入的方法將配電網的接線關系填入特定的數據結構中，這些方法不僅需要人工錄入大量的數據且其數據結構通用性、可擴充性差、占用存儲空間大。后來發展到先基于矢量圖自動生成配電網絡的原始拓撲，再轉化為適合電力應用的拓撲數據。這類方法雖然提高了建模的效率，但是其數據結構復雜、參與配電網絡拓撲建模的設備種類眾多，尤其是在配電網規劃、設計中配電網的接線圖繪制往往不規范，仍然需要大量的人機交互，造成配電網規劃、設計的效率低下。

一、配電網拓撲分析算法分析

電力系統網絡拓撲分析的任務是處理開關信息的變化，形成新的網絡接線，為網絡分析的各種應用軟件開發奠定基礎。配電潮流、短路計算、網絡重構等都使用網絡各組成部分之間的電氣聯系這類信息。在實時運行時，這類信息必須隨時更新，否則，從一個不能正確反映實際網絡電氣聯系的結構出發所進行的各種計算將會導致錯誤的結果。

通常網絡接線分析包括兩個步驟：母線分析和電氣島分析。母線分析是將閉合開關連接在一起的節點集合定義為一個母線；電氣島分析是將線路和變壓器連接在一起的母線集合定義為一個“島”。既有電源又有負荷的“活島”在物理上對應帶電部分；“死島”在物理上對應停電部分。“活島”用于計算，“死島”沒有計算意義，但對指導檢修卻非常重要。常用的網絡拓撲分析算法包括樹搜索法和鄰接矩陣法。

二、樹搜索法

樹搜索法是目前針對網絡拓撲分析的最常用的方法，樹搜索法是通過搜索節點的相鄰節點的方法來進行網絡的拓撲分析，的常用的樹搜索法包括深度優先搜索法（Deep　First　Search，簡稱DFS）和廣度優先搜索法（Bread　First　Search，簡稱BFS）。

1.深度優先搜索法

深度優先搜索法的具體搜索過程是這樣的：DFS在訪問圖中某一起始定點V后，訪問V的任意相鄰節點V1；再從V1出發，訪問與V1相鄰但還未訪問過的節點V2；再從V2出發，進行類似的訪問，……如此進行下去，直到到達所有相鄰節點都被訪問過的節點U為止。接著，退回一步，返回到前一次剛訪問的節點，看是否還有其它沒有被訪問過的相鄰節點。如果有，則訪問此節點，之后再從此節點出發進行與前述類似的訪問；如果沒有就再退回一步進行搜索。重復上述過程，直到連通圖中所有節點都被訪問過為止。

以圖1為例，深度優先搜索法的一個可能的節點訪問順序是：V1，V2，V6，V10，V7，V8，V9，V3，V4，V5。

2.廣度優先搜索法

廣度優先搜索法的具體搜索過程是這樣的：BFS在訪問圖中某一起始定點V后，由V出發，依次訪問V的各個未被訪問過的相鄰節點V1，V2，…，Vt，再依次訪問V1，V2，…，Vt各個未被訪問過的相鄰節點，如此進行，直到連通圖內所有節點都被訪問過為止。

以圖1為例，廣度優先搜索法的一個可能的節點訪問順序是：V1，V2，V6，V3，V7，V10，V4，V5，V8，V9。

由于此種網絡拓撲分析方法是利用堆棧技術進行搜索，對所有結點分配母線號，當開關狀態發生變化后，重新在每個廠站內進行搜索，并重新為母線編號。這種針對局部網絡狀態的變化而采取的大范圍搜索，不可避免的造成了時間上的浪費。

3.深度優先搜索法與廣度優先搜索法比較

深度優先搜索法的算法是一個遞歸的過程，將深度搜索法的具體搜索過程設計成一個遞歸函數可以使得程序的編制比較簡單和清晰。廣度優先搜索法不是一個遞歸的過程，必須采用一個隊列，將某個頂點的未訪問的鄰接頂點依次放入隊列中，然后從隊列的頭依次取出每個頂點進行訪問。圖中的每一個頂點進隊列一次且僅進隊列一次。為了實現逐層訪問，算法中使用了一個隊列，以記憶正在訪問的這一層和上一層的節點，便于向下一層訪問。由于隊列的操作遵循先進先出的原則，因此在處理過程中，只有在前一步的所有狀態處理完后，才能處理后面一步的狀態。訪問中將線路作為樹中的節點數據，與被訪問節點屬同一線路級別的節點地址放在節點的右鏈域；比被訪問節點的線路級別低的節點地址放入節點的左鏈域。

三、鄰接矩陣法

鄰接矩陣通過自乘可以得到全接通矩陣。鄰接矩陣法主要通過鄰接矩陣的自乘運算得到全接通矩陣，再運用全接通矩陣來判斷網絡各節點之間的連通關系。

鄰接矩陣（Adjacency　Matrix）：是表示頂點之間相鄰關系的矩陣。設G=（V，E）是一個圖，其中V={v1，v2，…，vn}。G的鄰接矩陣是一個具有下列性質的n階方陣：①對無向圖而言，鄰接矩陣一定是對稱的，而且對角線一定為零，有向圖則不一定如此。②在無向圖中，任一頂點i的度為第i列所有元素的和，在有向圖中頂點i的出度為第i行所有元素的和，而入度為第i列所有元素的和。③用鄰接矩陣法表示圖共需要n2個空間，由于無向圖的鄰接矩陣一定具有對稱關系，所以扣除對角線為零外，僅需要存儲上三角形或下三角形的數據即可，因此僅需要n（n-1）/2個空間。

無向圖的鄰接矩陣一定是對稱的，而有向圖的鄰接矩陣不一定對稱。因此，用鄰接矩陣來表示一個具有n個頂點的有向圖時需要n2個單元來存儲鄰接矩陣；對有n個頂點的無向圖則只存入上（下）三角陣中剔除了左上右下對角線上的0元素后剩余的元素，故只需1+2+…+（n-1）=n（n-1）/2個單元。無向圖鄰接矩陣的第i行（或第i列）非零元素的個數正好是第i個頂點的度。有向圖鄰接矩陣中第i行非零元素的個數為第i個頂點的出度，第i列非零元素的個數為第i個頂點的入度，第i個頂點的度為第i行與第i列非零元素個數之和。用鄰接矩陣表示圖，很容易確定圖中任意兩個頂點是否有邊相連。

在文獻中提出了一種基于關聯矩陣的電網拓撲辨識算法。該算法使用節點-支路關聯矩陣表示配電網絡的基本拓撲結構，定義了矩陣的“與-或”乘法運算，利用連通性的傳遞性質，實現對配電網絡的拓撲辨識。在此基礎上，利用節點-支路關聯矩陣和節點-節點連通矩陣的對稱性，提出了加快計算的技術和實現方法。

文獻中把配電網映射成節點-支路模型，形成節點-支路的鄰接矩陣，并在此基礎上提出了配電網連通域的概念。在文獻中重點闡述了連通域的分離算法和基于DFS進行拓撲分析的流程并在配電網動態拓撲著色中進行了運用，以實現各種復雜結構的電力網的網絡拓撲分析，該文獻中提出矩陣結構的網絡拓撲技術，可具有很好的通用性和很強的可擴展性。同時，建立網絡拓撲矩陣與電網接線結.構相互對應，具有運用靈活和修改方便的優點。

鄰接矩陣算法的優點：可以清晰、直觀的表示網絡拓撲圖的連接情況；但是也存在著明顯的缺點：消耗內存空間，在系統運行時消耗內存多；浪費存儲空間，因為對于n個頂點的圖來說，需要n個存儲單元，需要的存儲空間大。

四、結束語

網絡拓撲分析算法一直都是業界研究的重點，其應用范圍廣，在許多領域都有其重要的指導意義。客觀地說，目前并不存在一種求解拓撲問題的最佳算法，如前文所述的各個算法都有其應用的局限性：樹搜索法追求精確解，但是忽略了算法的時間消耗；而鄰接矩陣法改進算法則是追求時間快，但是在求解的空間消耗上結果上往往不能讓人滿意。筆者認為今后在網絡拓撲分析的算法研究上應該把握3個方面：繼續改進已有網絡拓撲分析算法；采用人工智能的思想，創造新的網絡拓撲分析算法；集合各個算法的優點，進行混合網絡拓撲分析算法的研究。目前這些相關方向業界人士都有所涉及，也都取得了一定成效，相信在不久的將來，網絡拓撲分析算法問題一定會有更好的解決方案。

參考文獻：

[1]江南，于雪英.地理信息系統及其展望[J].電力系統自動化，2003（18）.

[2]邱家駒，李軍.配電網絡地理信息系統[J].電力系統自動化，1997，21（3）：13-16.

[3]何春林.配電GIS功能和實現方法初探[J].中國電力，2001（S1）：52-55，59.

第6篇：地理信息系統的基本特征范文

【關鍵詞】信息化；測繪；測量

0.前言

測繪是指以光電技術、計算機技術、網絡通訊技術、信息科學等技術為基礎，以全球定位系統、遙感、地理信息系統為技術核心，通過測量手段將地面獲得的已有的特征點和界線反映地面現狀的圖形和位置信息，供工程建設的規劃設計和行政管理之用。測繪事業是國民經濟和社會發展的重要組成部分，隨著數字化測繪技術體系的形成，數字化測繪產品的廣泛應用，測繪開始進入信息化時代。走信息化測繪發展道路，推進測繪信息化發展，是信息社會對測繪發展的基本要求。因此，面對新的形勢和新的要求，必須要加快推進測繪信息化建設，為經濟社會發展提供可靠、適用、及時的測繪保障。

1.信息化測繪及工程測量的介紹

1.1信息化測繪

簡單地說，信息化測繪就是在數字化測繪的基礎上，在完全網絡化運行環境下，實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式和功能形態。這是我國測繪實現了由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段，它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向。目前雖然尚未對信息化測繪形成一個正式的定義，但已經對這個提法的內涵和特征以及它的地位和發展前景形成廣泛共識。

1.2信息化測繪的基本特征

信息化測繪的基本特征是地理信息獲取處理自動化、實時化、服務網絡化、管理智能化、應用社會化。①信息處理自動化，是指在采用自動化和智能化技術對地理信息數據進行整理，使地理信息數據得以快速處理。②信息獲取實時化，是指主要通過衛星定位技術等對地觀測技術手段獲取地理信息數據，獲取測繪數據的速度非常快，甚至可以實時獲取。③信息服務網絡化是指地里信息傳輸、交換和服務依托網絡進行，通過對網絡對在各地的地理信息進行“一站式”查詢、檢索、瀏覽和下載，任何人在任何時候、任何地方都可以得到權限范圍內的地理信息服務。④信息管理智能化是指利用空間數據中間件技術、數據倉庫技術、集成式空間數據管理數據庫技術以及新型的存儲介質等，建成面向對象的地理信息數據庫管理系統，對多元多尺度數據進行集成，并能夠實現咨詢、更新、轉化、集成等功能。⑤信息應用社會化主要是指地理信息應用無處不在，企業成為服務的主體，地理信息資源得到高效利用，并在經濟社會發展和人民生活中發揮更大的作用。

1.3工程測量

工程測量的價值不僅體現在技術方面，更體現在服務方面。工程測量是相關技術及現實需要的雙重作用結果。在我國，工程測量技術先是經歷了模擬化時期，然后經歷了數字化時期，最后進入了如今的信息化測繪時期，在此時期，不管是相關應用，還是發展方向均發生了相應的變化。在信息化測繪時期，工程測量技術主要包括以下幾種：計算機技術、激光技術、遙感技術、地理信息技術、無線通訊技術。上述技術的運用無不體現了工程測量已經邁進了一個嶄新的、高效的信息化時期。

2.信息化測繪在工程測量中的應用

2.1高精度大型工程測量中的應用

信息化測繪的出現，帶動了高精度大型工程測量新技術的快速發展。高精度是精密大型工程項目的最主要特點，根據它的這一自身重要特點，促使高精度項目的測量方法、測量精度和實施都需要設計生產專用的儀器和設備，因此引進信息化工程測量高新的科學技術。目前高精度大型工程測量與激光掃描、衛星定位、激光跟蹤、攝影測量、電子計算機和電子測量技術以及自動化技術等眾多學科滲透與融合，為施施工工程測量提供更為精確和便捷的途徑。精密大型工程測量實現了數據自動采集和數據處理的實時化與自動化，數據傳輸與應用的多樣化與網絡化。全自動測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面，融合信息化的科學學技術，將會得到進一步的發展。

2.2地形測繪中的應用

信息化測繪的發展，為工程測量提供了新的動力，使工程測量有了飛速的發展。工程測量的重要內容和任務是大比例尺工程圖和地形圖的測繪。傳統的測繪制圖方法是工作人員運用自己的專業知識在艱苦的野外測繪工作，同時還要在室內進行大量的數據分析處理和人工繪圖工作，這樣繪制測繪圖的周期較長，要浪費更多的人力和物力財力，并且很難滿足速發展的現代化建設和工程建設的需要。伴隨著全站儀、電子經緯儀和軟件系統的出現和應用，把工程測量所需的野外數據，能夠通過先進的儀器設備與電子計算機以及數控繪圖儀三者有機的結合起來，形成一個自動采集數據、處理分析數據以及自動繪圖的自動化測圖系統。這種信息化測繪系統的研發主要目的是：制作大比例尺工程圖、工程地形圖、地下管線圖等各類測繪圖的自動繪制。該信息化測繪系統可以直接提供繪制圖，為測繪自動化，建立數據庫和基礎地理信息系統打下了良好的基礎。

2.3變形測繪中的應用

信息化測繪在變形監測技術也有著廣泛的應用，所謂變形監測，就是為了保證建筑物在施工過程中，使各種施工設備和施工人員的安全得到絕對的保障，但又一定要進行的測量工作。就目前而言，超大規模的建筑物、地庫等大型工程項目的快速出現，變形監測對精度的要求也是非常高的，通過信息化測繪手段的應用，現在測繪的一般精度都在l毫米左右，更有甚者已經達到亞毫米級。變形監測采集數據的分析處理要根據實際的情況，建立起變形因子和變形量的數學模型，對那些引起變形的原因進行全面系統的分析。信息化測繪在變形監測中的具體體現是：現代的變形監測通常情況下是將現代大地測量儀器與激光技術、空間技術、無線通信傳感技術相結合，實現連續的、實時的、動態的自動監測，變形監測具有自動照準、自動觀測、自動記錄、自動數據處理、自動生成各種圖形和報表的功能。因此說，信息化測繪在變形監測中有著廣泛有效的應用。

3.信息化測繪時代工程測繪發展方向

3.1研發工程測繪新技術

就目前的工程測繪的技術上看，需要對工程測繪的技術進行進一步的研發。應該通過多種方式，對工程測繪技術進行研發推廣和使用。我們需要對開發一些具有創新意義的技術成果，并且我們還應該對技術的集成和對測繪技術進行改進，不僅應該不斷地追求工程測繪技術的信息化和智能化，還應該對工程測繪技術的實用性以及經濟性進行進一步的研究。這些新技術不僅僅是地理空間測信息技術，還應該包括一些特殊的工程測繪技術和不同的類型的技術，而對于這些工程測繪新技術的研發需要國家和地方給予一定的技術上的支持和經濟上的支持。

3.2做好工程測繪標準化協調工作

雖然我國在工程測繪方面的標準化有了一定的進步，但是還缺乏統一的工程測繪的體系和標準化的協調機制，從而致使在工程測繪中的精密度和技術指標方面不統一。因此，需要對目前的工程測繪的標準進行相關的規范，從而建立工程測繪標準的協調機制，進一步的做好國家和工程測繪的行業標準的制定和溝通協調的工作。

4.小結

信息化測繪是當今社會發展的潮流趨勢，隨著網絡技術的發展，它正由樹狀結構向扁平結構發展，信息化測繪的“自動化、實時化、服務網絡化、管理智能化、應用社會化”的基本特征，預示著它有著強大的生命力和廣闊的發展前景，將在未來的城市發展規劃、市政管理、房產開發、智能交通、土地利用、環境保護、災害預防、自然資源調查等一系列城市建設中發揮巨大作用。

【參考文獻】

[1]方超，劉曉歐，王俊文.淺談信息化測繪技術實現與展望[J].科技致富向導，2013（11）.

第7篇：地理信息系統的基本特征范文

地理信息系統（GIS）是采集、存儲、管理、分析和描述地理信息的空間信息系統。GIS誕生于20世紀60年代，隨著人們對資源、環境和災害防治等問題的日益關注，其在短短五十年的時間里得到蓬勃發展，從一開始僅在地學領域應用到現今幾乎深入社會生活的各個領域。GIS的迅速發展，帶動了大量相關人才的需求，對GIS教育提出了更高的要求[1]。

GIS涉及計算機、測繪、管理等多學科，從理論和技術方法上，可分為數據采集、數據加工處理和應用等多個分支，《地圖學》是其最重要的理論與方法支撐。GIS是《地圖學》在計算機技術支持下發展的產物，《地圖學》與GIS一樣，都以空間地理信息為操作和表現對象，其相關理論、原理和技術方法等在GIS中的地理信息加工處理、可視化表達、分析應用等方面都得到充分體現[2]。

《地圖學》是使用圖形及符號模型系統再現客觀實體，反映和研究自然與社會現象的空間分布、變化、組合和相互聯系及其空間變化規律的科學。地圖是一種特定而又十分重要的空間信息描述及計算機表示信息系統數據的基礎與來源，為以采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布的數字地球系統提供最基礎與真實的圖形和相關屬性數據。因為地球是人類賴以生存的基礎，所以《地圖學》是與人類的生存、發展和進步密切關聯的一門信息技術學科。知識經濟時代，知識的更新日益加快，《地圖學》的基本理論和應用技術也飛速發展[3]。

《地圖學》既是一門具有悠久歷史的傳統科學，又是一門隨現代信息科學技術發展而迅速發展的學科。如何在教學中幫助學生牢固地掌握本學科的基礎知識，以適應科學技術的快速發展變化，一直是《地圖學》教育領域中最關注的問題。在整個世界都已經信息化的今天，不同專業的學生學好《地圖學》是非常重要的。下面筆者以GIS專業為例，談一談《地圖學》教學。

長江大學是一所湖北省重點支持的綜合性大學。GIS專業培養適應我國社會主義現代化建設需要，具備地理信息系統與地圖學的基本知識、基本理論、基本技能，熟練應用計算機的能力，具有創業精神和創新能力的高級專門人才。根據本專業人才培養的目標，《地圖學》作為本專業的專業基礎課程之一，對于實現上述專業培養目標具有舉足輕重的作用。通過對本門課程的學習，學生掌握地圖學的基本知識、基本理論和地圖各要素的表示方法，理解并掌握普通地圖（特別是地形圖）的閱讀及量算，專題地圖的編制、分析及應用，了解現代地圖制圖的新技術、新方法，為后續《地理信息系統原理》、《地圖編繪與設計》、《地圖分析》、《電子地圖學》等課程的學習打下良好的基礎。

二、精選優秀教材

由于《地圖學》課程理論較深，涉及知識面廣，學習該門課程要求基礎知識較豐富，而該課程學時數又相對較少，因此教師針對專業特點，選擇合適的教材并合理安排教學內容顯得十分重要。目前有關《地圖學》的教材版本很多，側重點各有不同。按照長江大學教材選用管理規定，優先選用教育部推薦教材和國內具有影響力的優秀教材。2001-2006年，我們選用蔡孟裔等編著的由高等教育出版社于2000年出版的《新編地圖學教程》（面向21世紀課程教材）；2007-2009，年我們選用由武漢大學出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學》（高等學校測繪工程專業核心教材）；根據我校GIS專業培養計劃的修改，最近幾年我們選用由科學出版社于2006年出版的王家耀等編著的《地圖學原理與方法》（21世紀高等院校教材）。這本書系統、完整地介紹了地圖學的原理和方法，包括地圖和地圖學的基本特征、定義、基本內容、學科體系、發展歷史與趨勢，地圖的數學基礎，地圖內容表示方法與制圖綜合，現代地圖制圖的技術方法，地圖分析與應用等[4]。這本書強調原理與方法相結合、理論與實際相結合、經典與現代相結合，內容的可讀性、客觀性很強。經過試用，本書十分符合制訂的教學計劃，教學效果良好。

一本教材肯定不可能達到最理想的教學效果，為了彌補教材的局限性，我們在教學過程中采用了由武漢大學出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學》作為主要參考教材。該書系統地介紹了地圖學領域的理論、技術和方法，包括地圖的基本知識、地圖投影、地圖數據、地圖符號設計、圖形設計、制圖綜合、制圖數學模型、地圖編輯設計、地圖制圖工藝、地圖出版印刷及地圖分析應用等[5]，是一本為測繪工程專業編寫的核心教材。該教材在某些知識的講解上具有獨到之處，十分適合作為補充教材。

三、教學內容安排

如何在選定教材的基礎上做好教學內容的安排是十分重要的一件事。《地圖學》的教學內容主要包括理論地圖學、地圖制圖學和應用地圖學三部分。針對GIS專業的特點，應將教學目標與新技術的進步結合起來，以現代的內容對傳統的內容加以拓寬及調整刪減，將新內容、新技術與傳統內容有機結合，把傳統內容轉化到現代內容中。

在長期的教學過程中，我們總結以前的經驗，對《地圖學》課程內容采用模塊化的組織方法，共劃分為六大知識模塊。每個模塊具有相對的獨立性。知識點是教材的重點或難點，也是教學大綱要求理解、應用的知識單元，根據知識單元的多少與掌握的難易程度，確定相應的授課學時。下面對各知識模塊做詳細說明。

知識模塊一：地圖與地圖學的基礎知識，這一模塊的講授共用八學時。主要知識點包括：地圖的概念、地圖的類型、地圖的基本內容、地圖的分幅與編號、地圖的基本功能能和用途、地圖學的歷史與發展、地圖學的學科體系構成、地圖學與其他學科的聯系、地圖學的發展趨勢等。

知識模塊二：地圖數學基礎，這一模塊的講授共用八學時。主要知識點包括：地球體的自然表面、物理表面、數學表面的概念及它們之間的關系、地球坐標系與大地定位、地圖投影的基本概念、比例尺的概念、變形橢圓的概念、投影變形的基本公式、地圖投影的分類、幾類常見的地圖投影的特點、地圖投影的應用與變換等。

知識模塊三：地圖內容要素的表示方法，這一模塊的講授共用十八學時。主要知識點包括：地圖數據、地圖符號的分類、基本圖形變量、地圖符號設計、地圖圖形設計、地圖色彩設計、地圖注記、普通地圖內容表示方法、專題地圖內容的表示方法等。

知識模塊四：制圖綜合，這一模塊的講授共用四學時。主要知識點包括：制圖綜合的基本概念、影響制圖綜合的基本因素、制圖綜合方法、制圖綜合的基本規律、地圖要素的制圖綜合、制圖數學模型等。

知識模塊五：現代地圖制圖技術，這一模塊的講授共用四學時。主要知識點包括：數字地圖的概念、分類與產品、數字地圖的數據結構、地圖數據庫、地形圖數據庫與數據生產、多媒體電子地圖與互聯網地圖、遙感制圖等。

知識模塊六：地圖分析與應用，這一模塊的講授共用六學時。主要知識點包括：地圖分析方法、地形圖的野外應用、地圖的專題應用等。

制圖綜合和地圖分析與應用兩個模塊所安排學時不多，是因為在教完《地圖學》后，我們還安排有《地圖編繪與設計》和《地圖分析與應用》兩門專業課，作為對地圖學所講內容的重要補充，以提高學生在《地圖學》領域的知識水平。

四、實踐教學設置

地圖學課程是地理信息、測繪和遙感等專業的重要專業基礎課程，它的教學內容緊湊、理論知識集成度高、實踐操作性強。為了培養學生的地理學綜合分析能力，全面提高學生素質，本課程安排了八學時的實驗和為期兩周的課程設計實習，實驗安排在理論教學中穿行，課程設計安排在理論教學結束后集中實習。

地圖學實驗的主要目的是鞏固相關理論知識，培養學生的動手能力。具體內容如下：

地圖投影：通過繪制某區域的經緯網與方里網，加深有關高斯-克呂格投影的知識；根據經緯網的特點判斷各地圖投影的性質。

地圖符號的設計與使用：通過設計制作柵格、矢量的點狀符號，設計制作線狀、面狀符號，學會常見繪圖軟件中地圖符號的設計方法，并利用多種方法設計不同類型的符號。

地圖矢量化：基于屏幕矢量化普通地圖的部分要素，通過對地圖部分要素的矢量化，了解從紙質圖形轉化為計算機數字圖形的基本過程，掌握數字地圖制圖軟件中地圖數據數字化輸入的處理方法。

設計制作專題地圖：基于ArcGIS或Mapinfo軟件，設計制作表示面裝地理信息的各種專題地圖。通過專題地圖的設計與制作，掌握表示面狀地理信息的主要方法，學會在制圖軟件支持下獨立地開展專題地圖設計與制作。

課程設計內容包括：編制各種類型的專題地圖，對全國人口分布、構成及演變進行分析；設計和編繪一幅電子地圖。課程設計主要是結合實例，對地圖學基本理論和方法進行綜合運用。

上述實踐教學，提高了本科生解決問題和綜合分析的能力，使學生對地圖學知識的掌握提到了一個新的高度。

第8篇：地理信息系統的基本特征范文

【關鍵詞】基礎測繪，城市建設；數字城市。

一、測繪概述

隨著數字地球、數字中國等創意的提出，政府有關部門為了推進城市的信息化進程，提出了"數字北京"、"數字蘇州"等數字城市的概念。城市測繪部門承擔著城市基礎地理信息的采集、更新與維護工作，為城市規劃、建設、管理提供必要的基礎資料和實施保障，在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要地位。如今，面對著數字城市建設的發展，城市測繪部門有必要在現有基礎上不斷加強自身建設，把握歷史機遇，為城市信息化發展和數字城市建設做更大貢獻。

二、數字城市的概念

數字城市是數字地球、數字中國的延伸，它和數字地球、數字中國一樣，同樣是一種戰略目標，并有一個發展的過程，在發展過程中將會對城市規劃、管理、建設、市民生活、經濟發展帶來效益和方便。數字城市是綜合利用地理信息系統、遙感、全球定位系統、網絡、多媒體及虛擬現實等技術，對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統。數字城市以大規模的信息基礎設施和海量空間數據為依托，需要社會各相關行業的共同參與和支持，是一項浩大的系統工程。因此，城市測繪部門應該明確自身的責任與優勢，關注與研究數字城市，大力發展城市地理信息產業。

三、城市測繪在數字城市建設中的地位

1、城市空間信息基礎設施與數字城市

數字城市是城市各職能部門與城市空間信息基礎設施的集成，它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公用設施、環保、電信、消防、防震減災預測等。城市空間信息基礎設施是數字城市建設的基礎，沒有城市空間信息基礎設施的支持，就談不到數字城市的建設，-數字城市的提出將進一步加快城市空間信息基礎設施建設的步伐。城市空間信息基礎設施為城市各職能部門和各行業提供統一實時或實時的、精確的基礎地理信息。城市空間信息基礎設施建設的速度和質量直接影響數字城市的建設。

2、城市測繪與城市空間信息基礎設施

城市空間信息的基本特征是空間位置關聯性，它主要表征自然與人文要素的地理位置和空間分布關系，其典型的表現形式就是地圖，而城市測繪就是一個充分利用各種數字化、智能化和網絡化手段，專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存貯、更新和提供的產業，毫無疑問城市測繪是實施城市空間信息基礎設施的主干產業，是建設數字城市的一個不可缺少的產業。

3、城市測繪與數字城市

城市空間信息基礎設施是數字城市的基礎與前提，因此，發展數字城市必須首先建設城市空間信息基礎設施，制定空間數據標準，建立地理數據的共享機制，使全社會都能充分共享地理空間數據。

城市測繪部門以城市基礎地理信息系統建設為核心，按照統一的數據標準（比例尺、坐標、圖幅、圖號、高程等）和信息技術標準，生產、管理各類城市基礎地理信息，主要內容包括：城市測量控制網（平面與高程）、城市系列比例尺基本地形圖（1/500、1/1000、1/2000、1/5000、1/10000等）、影像圖（各種比例尺的正射射影像圖）、數字高程模型（DEM）、現狀公用設施（管線矢量圖等）及相應的屬性信息。這些信息構建了城市空間數據的框架，滿足了數字城市建設的發展需要。

四、城市測繪應如何把握數字城市提供的發展契機

數字城市的建設推動了城市信息化進程，拓展了城市測繪的應用領域，加快了測繪科技創新的步伐，加速了城市測繪由傳統模式向城市地理信息產業的轉化，為城市測繪發展提供了新的契機。面對新的契機，城市測繪部門應該緊緊把握現代測繪的發展方向，以城市空間信息基礎設施的建設為重點，促進城市空間信息資源的高效開發，應用與共享，將城市測繪發展到一個新的境界。

1、明確發展方向，制定有效措施

數字城市是關系到城市發展的系統性工程，城市測繪部門應當明確發展方向，制定相應的發展規劃；應當積極的參與到政府組建的城市地理信息中心，成為其中的核心力量。

2、規范生產與質量管理體系

空間地理信息是數字城市與城市空間信息基礎設施的主要數據源，因此，作為城市空間地理信息的生產者與提供者，城市測繪部門必須嚴把質量關，建立基礎空間數據的管理機制，健全數字化產品的質量管理體系，切實承擔起城市空間數據的及時采集、處理、加工和提供任務。

3、加大對基礎測繪的投入力度，提高測繪保障能力，要形成政府投入為主、基礎地理信息使用單位和承擔基礎測繪生產任務單位共同投入的投入機制，切實落實基礎測繪項目經費，并實行專項管理。

4、建立和完善基礎地理信息的更新機制，要充分利用市政測量、竣工測量、地籍測量以及遙感信息等各種手段，確保城市系列比例尺數字地形圖的適時更新。同時要進一步完善測量標志的維護和有償使用制度。

5、加強基礎測繪部門的自身建設，切實做好基礎測繪的組織實施工作，保質保量完成各項任務。加強基礎測繪成果資料的深加工，開拓基礎測繪應用和服務的新領域，提高基礎地理信息對社會經濟發展保障程度，基礎測繪單位要深化改革，進一步完成基礎測繪的保障和管理體系，從技術標準、人員素質、高新技術設備的引進吸收等方面進一步加大力度，以適應現代信息社會發展的要求。

6、大力推進"3S"及其一體化技術的應用

"3S"及其一體化技術是數字城市重要的技術基礎，因此，城市測繪部門應大力加強"3S"技術的研究與應用，通過GPS建立城市控制網、利用RS快速的采集數據，更新城市基礎地理信息，運用 GIS 來管理城市基礎地理信息，完成城市基礎地理信息的建庫與動態更新任務，為數字城市服務。

常規的城市規劃設計都在測繪人員提供的測繪圖件、資料下進行。由于測繪與規劃設計嚴重脫節，既不能發揮測繪人員對規劃設計的參與作用，又難以使規劃設計人員吃透客觀實際的信息，因而不利于提高規劃設計工作的質量和效益

在GIS中，由于所獲取的測繪基礎數據詳盡、可靠、準確，大大提高了城市規劃的科學性。同時計算機的高速運算和具有極強的邏輯判斷功能，可在短時間內提供多方案比選，增加了規劃設計方案的合理性。通過對GIS的研究和使用，還可增強測繪人員和城市規劃人員的協作，使信息的獲取和使用臻于統

綜上所述，面對著數字城市建設的加速發展，城市測繪行業必須把握歷史機遇，努力實現新的跨越。我們要以城市基礎測繪納入國民經濟與社會發展計劃為契機，積極發展勘測科技，加強勘測技術研究，全面實現數字測繪，充分利用多種先進科學技術，建設城市基礎空間信息系統，更好地為城市規劃與國土資源管理服務。

參考文獻：

第9篇：地理信息系統的基本特征范文

關鍵詞:地圖制圖;新方法;思考

中圖分類號:P28 文獻標識碼：A 文章編號：

1 GIS 空間數據的第四個特征

從地圖到空間數據表達導致地圖信息的損失,空間數據到地圖表達(不考慮綜合)過程中需要進行地圖信息的補充,才能實現地圖的完整表達。要完整地描述空間實體或現象的狀態,一般需要同時只有空間定位數據和屬性數據,如果要描述空間實體或現象的變化,則還需記錄空間實體或現象在某一時刻的狀態.所以一般認為空間數據具有三個基本特征:空間特征、屬性特征和時間特征,空間數據的三個特征反映了所表現空間實體的本質。但是對空間數據來講,它并不是不受限的反映空間實體,在描述空間目標時有一定的限制,不能無限膨脹,這個限制就是空間數據的第四個特征——地圖約束性特征。我們知道空間數據是地理環境的數據抽象,這種抽象的過程也是地圖制圖拋棄人類千百年來認知、抽象地理環境的成果——地圖,因此幾乎所有的空間矢量數據的生產都是基于地圖數字化來完成( 至少最初是這樣 ) , 這樣空間數據就繼承了人類的知識成果,同時也繼承了地圖自身的特性,如地圖用途,比例尺,地圖要素,要素關系等等,這也就意味著空間數據必然會受到來自原始地圖的約束。在使用其他途徑對空間數據進行更新時,這種約束性也是實時存在的,例如使用航片或者遙 感影像,則空間數據也會受到航片、遙感影像分辨率的限制,同時在使用者的腦海中一直會 存在“一幅地圖”,對信息進行綜合加工。因此不管使用哪種數據源,空間數據都會受到來自 數據源的約束,而地圖的約束最具有代表性,因而統稱為“地圖約束性”。由此看來,不存在所謂“無級”的空間數據。

2 空間數據與地圖表達的矛盾

在地圖到空間數據表達的過程中,空間數據的要求決定了在數據采集中不會把地圖全部信息采集下來,這就構成了地圖信息傳遞中的第一次轉換矛盾,損失了部分地圖信息。而空間數據到地圖表達是地圖信息的第二次轉換,它是第一次轉換的逆運算。因為第一次轉換矛盾的存在,導致了空間數據不可能完全恢復到地圖原來的面貌,這造成了第二次轉換矛盾,這兩個轉換矛盾互為因果關系。

數字制圖目前要重點解決的關鍵問屬。是消除第二次轉換矛盾,也就是補充第一次轉換時損失的地圖信息。由于這個問題復雜、難度較大“(創造”要比“丟棄”困難的多),因此有人為了回避它而提出了“地圖應該適應空間數據的表現,不必嚴格遵循紙質地圖的編繪要求”。這樣的認識是錯誤的,地圖作為人類智慧的結晶應該隨著社會的發展越來越美觀、完善,而不是倒退。

3 空間數據的地圖表達過程

空間數掘的地圖表達實際上就是恢復地圖直接信息的過程,分為兩個步驟,

圖 1 地圖制圖與空間數據融合生產流程

圖 2 空間數據的更新過程

圖 3 使用融合技術的應用擴展

第一步按照空間數據的地理編碼與地圖符號之間的對應關系,實現地圖符符號化;第二步,由于空間數據與地圖表達之間的矛盾,造成地圖的空間數據表達的過程是一個地圖信息 損失的過程,因此在實現空間數據的地圖表達時,必須進行地圖信息的補充,才能得到符合 地圖規范要求的地圖。

3.1 空間數據按對應關系轉換

在空間數據地圖表達過程中,空間數據與地圖符號具有一定的對應關系,具體表現就是依據要素編碼實現地圖符號化及其附加處理。所謂附加處理是指除去地圖符號以外的其它 信息符號化,這些信息與該目標無關,例如,高程點的符號化,其高程注記顯示的位置、形式與該目標有關。空間數據到地圖表達按照規則轉換的步驟如下。

①地圖表達主要是實現點線面要素的符號化,而一般的空間數據具有拓撲結構,面狀要素通過拓撲關系推算出來,因此在實現地圖表達的第一步就是要實現拓撲模型向基本模型的轉換,實現面狀目標的生成;②根據空間數據中地圖要素編碼與地圖符號的對應關系,這個過程可以使用程序自動完成。

3.2 地圖信息的補充下面是一些具體問題。

①屬性注記的配置 ,例如橋梁的分式注記,等高線注記。②地名注記的配置,沒有地圖注記的位置信息(國家測繪局數據)。③河流漸變問題 ,空間數據不能反映河流的圖形寬度變化。④地圖整飾,地圖整飾內容不作為空間數據的一部分。⑤同色要素的S蓋處理問屬。⑥不同要素的壓蓋優先問題。這些問題都是實現空間數據的地圖表達時,地圖編輯和地圖出版處理才能解決。

4 地圖制圖與空間數據生產結合

空間數據生產是為地理信息系統提供基礎地理數據,并建立基礎地理信息數據庫。因此,空間數據的數據組織反映了地理信息系統的要求,使用“屬性編碼十定位數據”的形式。數據采集雖然不是地理信息系統軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間 數據生產中使用的非常頻繁,如 ARC/I N FO 等 , 這是由空間數據的按地理屬性編碼進行 數據組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數據生產的主要目的,因此在空間數據生產中不會提出與地圖制圖結合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數據生產能結 合起來,統一到一個軟件系統中實現融合生產,則會起到事半功倍的效果,可以節省大量的資源。因為涉及全國或整個地區的地圖生產以及空間數據生產都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(各自有不同的用途),但整體的經濟投入還很有限,在這種情況下,能保證兩者內容的一致性,使用更加方便的融合的生產技術方法更具現實窟義和應用價地圖制圖過程與空間數據生產既有相似性又有差異性,相似性是融合生產的基礎,差異性是 造成兩者不同的主要矛盾,找出矛盾并解決矛盾就能把兩者結合起來,從圖1的生產流程可以看出,地圖制圖過程中,從地圖中采集的是圖形數據,實現地圖出版,而空間數據生產過程中則是從地圖中采集空間數據。如果通過地圖符號化方法,可以把空間數據轉換成圖形數據,同時進行相應的地圖信息補充(地圖出版處理),就可以把兩個流程結合起來,得到空間數據 和紙質地圖兩種產品。

5 系統的更新效應

伴隨著計算機軟硬件技術、測繪技術的不斷進步，專以空間數據及有關屬性數據為主要特點的GIS技術的使用開始變得成熟起來，有效的提升了信息管理的效率和優劣程度。目前,城市建設快速發展，與此同時對于城市工程的規劃、計劃、建設、經管等方面提出了高水平的要求，因為GIS能夠反映地理空間的相互聯系、統計各種空間和屬性信息能力的特性,為城市規劃、建設、測繪提供有效的先進性的科學技術方法。假如融合系統中可以接受系統所產生的空間數據,那么該系統就具備了空間數據的再生能力。以此空間數據能夠獲得時常的更新和改變，使得整個系統具有強有力的生命力，產生良性循環。系統的這種特殊性能，能夠為空間數據的更新提供一個發展的空間,能夠有助于建立與之相對應的地圖和空間數據的更新體制。

參考文獻：

[1] 肖計劃 ,劉海硯 ,欒曉巖 .地理信息生成與地圖制圖一體化概念模型研究[J].測繪工程,2010(6).

[2] 肖計劃 ,劉海硯 ,張吉才 .設計模式在地圖制圖軟件開發中的應用[J].科技創新導報,2009(5).

[3] 萬邦旭.城市規劃與測繪中的GIS [J].建設工程理論與實踐 ,2011，(3).