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第1篇：對地理信息系統的認識范文

[關鍵詞]地理信息系統 地質 礦產 勘查

[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-124-1

1前言

地理信息系統，簡稱GIS，是用于處理地理信息的系統。它綜合地理學、計算機科學、數學、信息學、測繪學等學科，以地理和測繪為基礎，依靠計算機技術作為技術支撐，廣泛應用于與空間信息有關的領域。

地理信息系統有三個基本特征。首先，地理信息系統是以計算機軟件為基礎的應用系統，其使用職能為通過計算機接收外部信息進行空間數據整理。其次，地理信息系統以多媒體數據庫系統為媒介，它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術和數據庫的技術發展而發展。第三，地理信息系統經由內部處理器完善生成的數據具有兩大特點，分別是統計性和空間地理性。

2地理信息系統的發展背景

地理信息系統的發展只有50多年的歷史[1]，了解地理信息系統出現的背景對于更好的認識地理信息系統有重要的意義。

首先，地理信息系統以地理學為認識基礎。從概念上看，地理信息系統就是處理和地理有關的信息。在經歷了傳統地理學、計量地理學之后，地理學如今走向了信息化的道路。通過計算機技術的引用，將過去紙面上、手頭上的數據進行信息處理與加工，進而系統化、統一化、定量化、動態化。地理信息系統作為一種新思想、新技術豐富了解決地理問題的手段，是地理學科走向多元化發展的道路。

其次，地理信息系統以地圖學為方法基礎。傳統的地圖表達方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今計算機技術的引入使得地圖學以信息的形式存在于系統中，計算機通過外部輸入獲得信息，通過內部程序進行加工處理，從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網絡的發展，其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過，傳統的地圖學提供的地理信息系統以地圖學色彩設計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數據處理與

表示方法等都在地理信息系統得到了延續。

第三，地理信息系統以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統發展過程中的重要問題。傳統的信息來源是在地圖學發展的基礎上出現的，如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網絡和數據庫的發展很好的解決了困難。衛星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網絡成為了地理信息系統獲取新信息的重要工具，對地理信息系統來說，這是其發展過程中極其重要的一環。

3地理信息系統的發展

地理信息系統從上世紀60年代誕生到現在已經發展了50多年，世界各國已經開始應用地理信息系統來進行空間數據的儲存、獲取、傳輸和處理等，給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統產生的背景之后，我們更要知道地理信息系統50多年的發展歷史，更好的認識地理信息系統以便在今后的使用中得心應手。

地理信息系統的最初構想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術的方法建立加拿大地理信息系統，簡稱CGIS，其功能主要是進行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統發展的第一階段，屬于開拓期。這一時期內，研究人員利用計算機技術開發了一些簡單的軟件，后人稱之為地理信息系統軟件包。然后利用這些軟件包進行空間數據的地學處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用，美、英也開始進行相關研究的工作。二十世紀七十年代是地理信息系統的平穩發展階段，注重管理是這一階段的主要內容。進入八十年代，地理信息系統實現了技術上的重大突破，空間決策支持分析的出現使得地理信息系統的應用越來越廣，各國政府也從中獲得了利益，因此，相關的研究機構被設立，地理信息系統進入快速發展的階段。1992年，Goodchild提出地理信息科學概念，旨在研究應用計算機技術處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學的提出使得地理信息系統理論化，這是地理信息系統發展的必然結果。二十世紀九十年代地理信息系統已經服務于多種行業，特別是地理信息科學的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進入二十一世紀，近十年來，遙感、全球定位系統、國際互聯網等現代信息技術與地理信息系統相互聯系、相互滲透，它們之間已經發展形成了以地理信息系統為核心的集成化技術系統。新時代、新技術的蓬勃發展給地理信息系統注入了新的活力，而地理信息系統廣闊的應用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。

4地理信息系統在地質礦產勘查中的應用

地理信息系統在現今高新技術層出不窮的背景下飛速發展，加之信息化技術和信息化產業的不斷完善，地理信息系統已經在地質學領域取得了重大發展。

地理信息系統在地質學領域的發展主要表現在地質制圖、地質災害預測、石油勘探資料管理和礦產資源預測等方面。我們著重介紹其在地質礦產勘察方面的發展。

首先是地理信息系統用于地質礦產勘探制圖。長久以來，礦產、石油勘探都需要通過地質、物探等得到相關資料做成地圖，以完成相關信息的綜合。不過傳統的地質制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足，已經不適應如今迅速發展的油氣勘探、礦產開發等領域。地理信息系統的出現很好的解決了這一問題，它可以實現各種專題圖的可視化、數字化，并通過數據庫對其進行管理，存貯方便且查詢容易。

其次是地理信息系統用于地質礦產勘探數據管理。在地質礦產勘探過程中，如何對龐大的數據資料進行管理是很重要的問題。如今，地理信息系統通過將各種文本資料錄入，圖形資料數字化，從而完成由文本、圖形到數據的移植。這種方式便于保存，且通過識別碼連接實現對空間信息、屬性資料的一體化管理，繼而做到對礦產地質信息的全方位管理與應用。

第三是地理信息系統用于礦產資源預測。勘查人員在研究地質礦產資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質環境，簡陋的分析設備以及不可預知的自然環境都使得研究人員頭痛欲裂。不過，地理信息系統的出現有效的降低了這一問題的難度?，F今，大量的地源信息、地質資料已被獲得，研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統中，然后通過計算機技術進行處理就能獲得有價值的信息。

地理信息系統在地質礦產行業的發展中發揮了巨大作用，取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985～1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖[2]。2002年，澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質數據，并建立相關數據庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數據庫為基礎，使用地理信息系統進行成礦地理分析，預測區域成礦靶區。中國地質科學院方一平等建成1：500萬中國礦產資源數據庫，中國地質礦產信息研究院吳仲煌將GIS應用于礦產資源區域評價。此外，我國1：50萬數字地質圖數據庫[4]已經建立完成?？偠灾ㄟ^地理信息系統輔助，研究人員可以基于大量的信息進行空間采樣，從而對地質礦產勘查進行預測和指導。

5地理信息系統的未來展望

地理信息系統數據量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統地質研究中所缺乏的。不過地理信息系統也存在著如分析對設備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統的應用被越來越廣泛的開發，地理信息系統在地質礦產勘查領域的發展將會朝以下幾個趨勢發展：高維化、網絡化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統的研究將使其更加完善，并更好的服務于各行各業。

參考文獻

[1] 王家耀，成毅，吳明光，孫慶輝. 地理信息系統的演進與發展. 測繪科學技術學報. 2008， 8 （5）， No.4.

[2] 鄭貴洲.地理信息系統（GIS）在地質學中的應用[J]. 地球科學， 1998， 23（4）： 420～423.

第2篇：對地理信息系統的認識范文

關鍵詞：CIS；城市建設檔案管理；運用分析

中圖分類號：G271 文獻標識碼：A

CIS是指地理信息系統，通過利用先進的科學技術和空間技術對地理環境和地理概況進行數字化的檢測，從而更好的了解區位的特點和區位的地理信息情況，對城市建設的檔案管理起到了舉足輕重的作用，本文選取地理信息技術在城市建設檔案管理中的運用為研究對象，希望通過對二者的研究，不斷促進地理信息系統在城市建設檔案管理中作用的充分發揮。

一、CIS和城市建設檔案管理的概況

1、CIS 的概況

CIS又稱地理信息系統，地理信息系統是復雜和龐大的系統，地理信息系統需要利用電子計算機技術、信息技術、網絡同步傳輸技術和遙感等技術對地理環境進行全方位的測量和勘查，確定地理區位的詳細和具體的信息，在充分利用技術的基礎上還要對獲取的數據進行充分的分析和全面的歸納匯總，從而形成一個地區更加全面和精確的信息，可以說CIS是電子化和智能化的地圖，通過CIS形成的數據更加的精確，科學的數據可以為地區的經濟發展和區位的開發提供指導，科學的數據也可以為居民的生活和工作需要提供查詢的服務。CIS的軟件和硬件都需要強大的技術依托，電子計算機技術和電子計算機信息技術軟件都是CIS的基本技術保障，因此高端的技術保障為地理信息系統的完善和地理信息系統的發展保駕護航[1]。

CIS是目前最先進的地理信息技術，我國的地理信息系統已經逐漸走過的簡單的人工估算和人工經驗的階段，地理信息系統的特征十分的明顯。一是地理信息系統定位的準確性，地理信息系統的定位依托強大的電子計算機系統和云存儲系統，地理信息的定位和地理信息的概況更加可靠和精準，同時地理信息系統的地理信息是共享的，任何人都可以通過登錄電子地圖了解和共享地理信息技術帶給我們的成果。二是地理信息系統的，地理信息是不斷更新和不斷變化的過程，以往的地理信息主要是通過人工的測算和紙質資料的記載地理信息的發展和更新的速度十分的緩慢，不能跟上高速化的城市建設和城市發展，因此地理信息系統的優勢和特點十分的明顯[2]。

2、城市建設檔案管理的概況

隨著現代化的推進，我國的城市建設逐漸的加快，高樓大廈拔地而起，地標建筑不斷的更新，城市建設的速度不斷更新地理信息系統中的信息，同時也為城市建設檔案管理提出了更高的要求。

城市建設檔案管理是指對城市建設的信息和城市的變遷數據進行整理和歸檔，讓城市的建設痕跡記錄在城市檔案中，為今后的歷史研究和歷史查閱提供必要的參考，但是隨著城市建設速度的加快和城市建設規模的擴充。我國的城市建設檔案管理的工作愈發的復雜和艱巨，這也對城市建設檔案管理提出了更高層次的要求，城市的發展軌跡和城市的變遷情況都要記錄在城市的檔案中，CIS的出現就為城市建設檔案管理提供了技術依托和保障。城市建設中的檔案管理可以充分利用CIS的優秀成果和更新共享的優勢為其服務[3]。

二、CIS在城市建設檔案管理中的運用

1、CIS在城市建設檔案管理中的必要性

CIS在城市建設檔案管理中重要地位逐漸的彰顯，CIS充分利用電子計算機和信息技術的技術成果，在現代化建設中的重要性越發的重要，而我國的城市建設檔案管理的復雜性也要求地理信息系統的及時性和準確性。因此CIS在城市建設檔案管理中的必要性十分的明顯。

一是CIS的優勢十分的明顯。CIS是現代技術發展的優秀成果，我國的地理信息系統和遙感系統和全球定位系統的聯姻，讓我國的地理信息系統更加的強大，地理信息系統利用遙感檢測的精確數據進行分析和計算，讓我國的地理信息得到快速的更新和快速的發展。地理信息系統利用全球定位系統的成果，對地理區位進行定位和全面的數據存儲，實現原始數據和新數據的對比，不斷更新城市建設中的新數據和新的建筑信息，為城市建設檔案管理提供數據支持[4]。

二是城市建設檔案的管理工作逐漸的復雜化，隨著經濟的發展和各地現代化建設的逐漸推進，我國的城市正在進行如火如荼的建設，城市的面貌日新月異，城市建設的檔案管理工作的難度和任務量就逐漸的提升，CIS優勢正好彌補了城市建設檔案管理中的空白，讓城市建設檔案管理在地理信息系統的不斷更新和不斷的共享中得到進步和發展，因此CIS在城市建設檔案管理中的意義十分的重要，需要促進二者的結合。

2、CIS在城市建設檔案管理中的問題

盡管CIS在城市建設檔案管理中的作用十分的重要，但是我國的CIS在城市建設檔案管理中的運用還存在一定的問題。

一是CIS在城市建設檔案管理中的運用不夠充分，地理信息系統是一個龐大的工程，地理信息系統的成果在城市建設檔案管理中的運用越充分，檔案的管理工作越簡潔，但是實際上我國的城市建設檔案管理中的CIS運用并不充分。二是CIS在城市建設檔案管理中的認識還不夠，我國的城市建設檔案管理站多是政府的機關管理人員，他們的地理信息素養不高，對CIS的認識和積累不夠，這就導致了我國地理信息系統中CIS的主觀的重視和主觀的推進乏力[5]。

三、CIS在城市建設檔案管理中運用的合理化對策

1、加大宣傳，加強重視

CIS在城市建設檔案管理中的重要作用在時代的發展過程中逐漸的彰顯， 但是我國的城市建設檔案管理人員的主觀的重視程度不足，因此要加大對CIS的宣傳和城市建設檔案管理的宣傳力度。一是在城市檔案管理機關的內部通過召開會議和召開專題研討等多種方式的宣傳，在城市建設檔案管理機關的內部形成對CIS的重新認識和重視。在宣傳的同時還要對檔案管理人員進行地理信息技術的培訓，讓管理人員的專業素養逐漸的提升。二是報刊、雜志和新聞媒體通過新聞宣傳和專題報道的方式對CIS的概況和CIS在城市建設檔案管理中的運用進行介紹，讓人們引起對CIS 的重視和城市建設檔案管理的重視。在全社會形成重視CIS和城市建設檔案管理的重要氛圍[6]。

2、加大技術革新，加強信息運用

CIS在城市建設檔案管理中的運用十分的重要，但是地理信息系統的運用還存在諸多的問題，根本原因在于并沒有探索出一條適合城市建設檔案管理的道路，應用的技術和應用的機制都沒有充分的保障。一是要加大對CIS在城市建設檔案管理運用中的技術研究，不斷開發和研究適合城市建設檔案管理的軟件和技術支持系統，讓地理信息系統的優秀成果在城市建設檔案管理中得到充分的運用。二是加大對地理信息系統在城市建設檔案管理中運用的技術投入，技術的研發和技術的應用并不是一蹴而就的，需要必要的資金投入和必要的人才投入，CIS在城市建設檔案管理中的運用也少不了資金的支持和人才的支持，因此要通過劃撥專項資金的方式對技術的創新提供支持，要通過選聘和吸引地理信息和檔案管理專業人才的方式，不斷壯大城市建設檔案管理人員的隊伍。

第3篇：對地理信息系統的認識范文

關鍵詞：地測地理信息系統； 煤礦繪圖； 應用；

中圖分類號：B819 文獻標識碼： A

地理信息系統是現代科學技術的一大飛躍對于地質學的發展有著至關重要的作用。地理信息系統在最近幾年中已經普遍應用， 它是在計算機上儲存、編組和分析空間信息的系統與傳統的地理學相比有無可比擬的優勢。

一、地理信息系統的優點

1.它不僅能夠獲得和存儲地理數據，還能夠對已有的數據進行處理和分析，具有直觀的數據可視化功能與效果。

2.用地理信息系統能夠快速地解決地理事物的位置，顯示地理事物在不同時段內的地理信息的空間分布狀態，與互聯網或者一些虛擬現實技術結合，形成空間數據的高度表現力。

3.地理信息系統可以通過使用一些軟件對地圖的圖幅大小進行調整。地理信息系統能夠精密計算兩個物體間的距離，通過疊加分析和緩沖分析以及數值統計等，可以讓人們對地理空間擁有更為明確的認識。

4.地理信息系統具有查詢功能。既可以查詢地理信息，也可以查詢地理屬性，而且能夠對不同的地理信息的進行不同的顏色標注和不同的空間顯示，以其強大的制圖能力，體現多維化和共享性。

5.地理信息系統能夠顯示地理事物的屬性和發展，能夠直觀地展示地理事物發展的客觀規律和過程，板塊的運動，海陸的變遷，礦產資源的形成以及生物進化等都被地理信息系統形象地表現了出來方便、快捷。

二、地測地理信息系統在煤礦繪圖中的應用現狀分析

1.地測地理信息系統的應用技術處于適應階段。隨著我國經濟的快速發展，煤礦繪圖技術也處于高速發展狀況下，地測地理信息系統應用于煤礦繪圖行業顯得尤其重要，那么在地測地理信息系統這一方面，國外的技術要較為先進，因此我國國內開始大量引進國外先進技術，但是在技術引進的過程中，需要不斷的試驗和磨合，在這段時間里，監測的失誤率就會增加，地測地理信息系統的管理應用就會變得復雜。

2.煤礦繪圖精度分析。煤礦繪圖所監測的地區不是一望無際的平原，否則就沒有測繪的必要，通常煤礦繪圖的地理位置都是高低不平的地理位置，那么在煤礦繪圖的過程中，就會出現一些障礙物，這些障礙物對地測地理信息系統在煤礦繪圖會產生一定的影響，究其原因主要是由于地勢的不平坦會對信號的接收造成一定的影響，因此在采用地測地理信息系統進行煤礦繪圖的過程中，必須通過地測地理信息系統的作用才能夠提高煤礦繪圖的質量和精度，才能夠保證測繪信息的準確。對障礙區域以外設置好圖根點，將監測的坐標在地形草圖上標記，將檢測地點之間進行連線，同時在觀測地圖上將補測區域的圖形打印出來，作為底圖，之后整理形成完整的文件，經過認真地編輯修改之后，分幅和整理之后形成完整的地形圖。

三、地測地理信息系統在煤礦繪圖中的應用

1.地測數字化制圖

（1）繪制單位及樣板文件、向導的使用。地測信息系統提供了眾多的樣板文件，分別為工程圖及地圖的公制及英制單位不同而設置。樣板文件大多數是為建筑圖和機械圖件而服務的，我們繪制礦圖時，只要應用地測信息系統提供的向導即可。單位設置為公制，則軟件所提供的繪圖面積為無限大，一般礦井開拓面積比起無限大是微不足到的，可滿足全井田圖形的繪制。

（2）圖層的使用。礦圖的種類很多，但大多數礦圖是在采掘工程平面圖的基

礎上繪制的，以下則以采掘圖為例說明。使用圖層可以方便地把圖中有關的圖素組合起來，一方面方便對圖形的操作，另一方面對圖形的使用可實現一圖多用的目的。如： 采掘工程平面圖、煤層底板等高線圖及儲量計算圖、水文地質圖、損失量計算圖、鉆孔布置圖、主要巷道平面圖等。它們之間有很大一部分在內容上是相同的，只要繪出一種圖件，通過對圖層的合理組合就可繪出另一種圖，大大方便了圖形的繪制。圖層的劃分原則：第一，適量使用圖層，做到層次分明、便于操作。第二，分專業、分類型按圖素類型劃分。第三，層次組合可形成多種圖種，且不混亂。

2.煤礦繪圖的數字化輸入。煤礦繪圖的數字化輸入過程中，對于能夠精確定位的位置用該坐標進行數字化輸入，比如監測的到的地質內容、巷道等，對于不能夠精準定位的地理位置，則可以通過數字化輸入儀器進行跟蹤輸入，比如分叉合并線等。在交互方式下繪圖開始首先打開圖形文件。根據不同的要求在礦井地測信息系統新建對話框中選擇不同的選項，設定工作單位和精度。

3.地測地理信息系統快速靜態定位應用。GIS靜止的進行監測，在監測的同時，還必要接受來自衛星的基準站同步的檢測數據，實現對用戶站的三維坐標和整周末數進行解算，知道觀測解算的數據達到既定的要求為止。對具體的儀器設備進行跟蹤檢查，通過礦井地測空間信息系統，再利用新引進的設備，為了保證對其的使用性能進行及時的跟蹤和維護，那么就可以通過GIS 管理系統對其進行定位跟蹤，通過在電子錄像的地圖上觀察，從而確保其正常工作。預先在GIS 管理系統中設定設備的安全運行范圍值，當其運行過程中超出該范圍值時，就會在地圖上出現警報處理的聲音和圖表顯示，那么監督人員就會從聽到的聲音和顏色圖標準確確定是哪里的設備出現故障，以便及時進行有效防治，進行安全性檢查，降低了設備故障的發生率。

4.地測地理信息系統動態定位應用。將點位精度比較高的地方作為控制基點，主要通過對衛星進行實時的觀測，在這個控制點上進行觀測幾分鐘，之后等到所有的儀器設備完成了初始化工作之后，流動站就利用間隔的方式按照既定的采樣過程中進行自動觀測，實現實時動態地確定采樣點的空間位置，進而實現和基點數據的同步，從而有效提高定位系統的準確度，同時節省了大量的人力和時間的投入，提高了工作效率。通過地測地理信息系統在GIS管理系統中地圖導出各個時間段的信息來進行分類檢查管理，從而減少了人力記錄的麻煩和提高了精確度，節省了大量人力、物力和財力的投入。

5.設備圖像分層次管理。當煤礦企業是大型企業時，那么就需要對設備管理進行不同類型設備圖像分層次管理，這樣員工操作過程中，就能夠及時對要查看的對象進行選擇，不需要逐個搜索，提高了工作效率。

6.地圖上圖片的完整輸出。當企業需要對設備運行過程中，某個階段的設備運行進行查看時，就可以通過GIS 煤礦機電設備精細化管理系統，及時準確地對地圖上的圖片進行完整輸出，方便及時查看。

四、發展趨勢

地測地理信息系統作為儲存和分析空間資料的強有力的工具， 在全世界范圍內已經得到了相當廣泛的利用。據統計， 地測地理信息系統的使用人數近年來正以25-40%的年增長率快速增加。當代地質學的發展越來越多地應用地測地理信息系統，他可以使數據處理更快捷更準確更精密。地質學的研究包括地質運動，地質變遷版塊移動等，如果采用傳統的地理學方法，冗雜的地理數據大量的圖紙筆錄，如果不能全身心投入很有可能會導致一系列的問題，數據的安全性和準確性得不到保障，傳統意義的圖紙不易保存，并且是不變的。我們不能直觀地從一張地圖上看到五百年前大地的樣子，能夠合理應用地測地理信息系統，就可以方便地看到地質運動，看到運動前和運動后地質的異同，并且，地測地理信息系統保存信息數據安全完整，程序運作快，數據操作方便，無疑會提高地質研究是效率和質量，節省了大量的人力物力。

在煤礦生產中，所有地質測量工作的成果最終都表現在礦井地測圖上，可以說礦井地測圖是礦井地測工作資料的匯總，是礦井設計、施工及生產中必不可少的技術資料，再者礦圖種類較多，內容豐富，所用的符號和注記很多，所用的比例尺一般為大比例尺，隨著我礦采掘工作的進展，礦圖在不斷變化，為了及時在圖上反應出變化情況，礦圖常常需要不斷地填圖、修改。礦圖是一種隨礦井的開拓而不斷變化的動態管理資料，利用計算機管理礦圖更有現實意義。

參考文獻：

[1]杜榮英.礦井地測信息系統（CGIS）在煤礦繪圖中的應用[J].科技信息，2013（1）：245.

第4篇：對地理信息系統的認識范文

關鍵詞：GIS；發展；演化

一、前言

地理信息系統（Geographic Information System，GIS）是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。

二、GIS的提出和迅速發展

50年代，由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用，使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據，并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務，這樣就導致了地理信息系統的問世。

1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫，隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語，并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統（CGIS），用于自然資源的管理和規劃。稍后，美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是，由于當時計算機技術水平不高，存儲量小、磁帶存取速度慢，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖，進行地圖數據的拓撲編輯，分幅數據的拼接，并發展了基于柵格的操作方法。

進入70年代以后，由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展，尤其是大容量存取設備—磁盤的使用，為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能，促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。

三、80年代的GIS—地理信息系統（Geographic Information System，GIS）

80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世，推出了第四代計算機，特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現，為計算機的普及應用創造了條件，加上計算機網絡的建立，使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外，軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣，推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展，并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃（如道路、輸電線等）轉向更加復雜的區域開發問題。當時，GIS已跨越國界，在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題（如全球變化、全球沙漠化監測等）。因此，國際著名的GIS專家，即前面提到的R.T.Tomlinson認為：“如果70年代是GIS發展的鞏固時期，那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期，GIS還保留有地理信息系統（Geographic Information System，GIS）的含義和意思。

四、90年代的GIS—地理信息科學（Geographic Information Science，GIS）

地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力，而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究，并指出地球信息基礎理論的實質內容：地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體，而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等；并認為：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于這個Info還包括很多地學規律，其分析模型必須以地學為基礎。

Goodchild于1992年提出地理信息科學(Geographic information Science)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題，如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求，它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢，而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的；它在注重地理信息技術發展的同時，還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題，如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見，地理信息科學在地理信息技術研究的同時，還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。 世紀之交，由于地理信息系統的應用日益廣泛，加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合，逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統，為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證；同時，這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣，掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝，于是時勢造英雄，促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期，GIS己經漸變地含有地理信息科學（Geographic Information Science，GIS）的含義和意思。

五、現在的GIS—地理信息服務(Geographic Information Service，GIS)

近年來，隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用，GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代，成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期，社會對GIS的認識普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系統已成為許多機構（特別是政府決策部門）必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題，地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃，也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業，具備了走向產業化的條件。

近來，個人數字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員，顧名思義，他們工作在遠程位置，如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據，在遠端使用這段數據，然后在每天工作結束的時候將改動更新（同步地）到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是：客戶端保留有數據，并以離線方式在本地對數據進行操作?；谖恢梅盏氖褂檬墙陙沓霈F的一個重要趨勢，這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統（GPS）的應用，可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置，并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案?；谖恢梅盏挠绊懞椭匾源偈归_放GIS協會（Open GIS Consortium，OGC）提出了開放位置服務（Open Location Service，OpenLS），希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定：所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的，追蹤精度為 125米。這樣，一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念，與此同時，對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務（Location Based Service，LBS）的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息，從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前，LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時，GIS已朝著地理信息服務(Geographic Information Service，GIS)的方向發展。

六、結　論

第5篇：對地理信息系統的認識范文

關鍵詞：農林院校；GIS原理課程；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0133-02

地理信息系統簡稱GIS，是20世紀60年代中期開始發展起來的新技術。其是指在計算機軟硬件支持下，把地理數據以一定的格式輸入、編輯、存儲、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統。地理信息系統具有強大的處理空間數據的能力，如圖形數字化、地理數據的空間分析、地形數據的三維模擬、虛擬場景、地圖輸出等[1]。自1963年加拿大測量學家R.F Tomlinson提出了地理信息系統這一術語以來，由于計算機技術及網絡技術的發展，使地理數據的編輯、存儲及傳輸效率得到了極大的提高，在社會的各行各業得到了廣泛的應用，特別是從簡單的基礎信息管理轉向更復雜城鄉規劃與管理及城市交通、水力水電等的實際應用，逐漸成為人們解決復雜空間輔助決策的工具，促進了地理信息產業的形成并得到了長足的發展。隨著GIS向產業化方向深入和發展，GIS技術已經滲透到包括農業在內的許多領域。在縣域的資源環境的管理和調查中，地籍管理、城市的管網建設與維護、自然資源調查、流域管理、生態環境的建設與管理等方面都得到了廣泛的應用。GIS技術發展的起源就是要解決林業資源清查、農業土地調查等任務而提出的，這就需要了解或掌握農業領域的相差知識與理論，高等農業院校在這方面有著得天獨厚的優勢。GIS技術在農業領域的應用水平也反映出該地區農業管理與發展的水平，中國又是一個農業大國，農業的發展迫切需要一大批掌握農業知識或理論的GIS應用型人才來實現。近年來隨著GIS技術發展和應用，其在解決農業領域的一系列問題具有很強的優勢。農業院校許多專業的研究領域都與地理空間有關，如：農作物估產、精確農業、景觀生態學、水土流失治理、土地管理、地籍調查與管理、環境管理、資源環境與城鄉規劃、農業區劃等，取得了非常豐碩的成果。因此GIS技術作為現代高新科學技術，在農業及林業領域將得到普遍應用和迅猛發展。

一、農林院校GIS課程內容體系

1.GIS理論教學體系。由地理信息系統基礎知識、地理數據結構及文件組織、空間數據的采集與處理、空間數據庫、空間分析、地理信息系統產品輸出、地理信息系統設計與建立和地理信息系統在各專業領域的應用8部分構成。①地理信息系統基礎知識：包括地理信息系統的基本概念，基本構成，地理信息系統的形成與發展，GIS技術的應用。②地理數據結構及文件組織：包括空間信息的概念及描述方法，空間數據的拓撲關系，柵格和矢量數據編碼方法及其相互轉換和空間數據庫的特點、結構以及數據庫模型。以ArcGIS10.0軟件為例，利用coverage數據格式與shape數據格式的農業相關數據進行比較，如土壤數據、土地數據以及農作物信息數據等，剖析數據結構及文件的組織形式。③空間數據的采集與處理：包括空間數據的采集方式，空間數據的壓縮處理方法，空間數據質量及元數據。以農業領域中的空間數據采集與處理的特點與方法為例，如土壤信息，作物信息等加以詳細介紹與舉例。重點講述已有圖形的錄入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等數據的轉入。④空間數據庫的建立：重點介紹面向對象的數據模型和常用平臺軟件采用的數據模型。⑤空間分析：包括GIS中模型的概念，空間查詢與量算的方法，空間分析原理及方法。⑥GIS產品輸出：包括空間決策支持與專家系統，地理信息系統產品輸出，電子地圖的特點及制作過程。主要以作物施肥專家系統、耕地評價信息系統等為例加以介紹。⑦GIS設計與建立：GIS系統定義、系統總體設計、系統詳細設計、系統實施、系統測試及維護等的方法、步驟、工具以及GIS設計項目管理與質量保證的相關理論方法。⑧GIS應用：GIS在區域規劃管理、農業信息管理、環境監測、道路交通管理、地震災害和損失估計以及軍事等方面的應用。

2.GIS課程實踐教學體系。地理信息系統是一門理論性、實踐性都很強的課程，GIS教學不僅僅是讓學生了解一些理論和發展趨勢，更重要的是讓學生通過更多的實踐學習，培養自己利用現代高科技技術手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力，為今后的工作和研究做技術上的準備。從學生知識結構和學習規律出發，在地理信息系統課程中，強調理論與實踐相結合，因而在本課程的實踐教學中注重學生設備操作能力、軟件應用能力、程序設計能力和分析解決專業問題能力的培養，要求學生進行空間數據的輸入、處理，設計空間查詢、分析量算及統計程序，掌握各種空間分析的原理、步驟、插值處理及空間信息分類的方法，空間數據的輸出等。

二、GIS課程教學方法改革

第6篇：對地理信息系統的認識范文

[關鍵詞]地理信息；GIS；現狀；展望

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0180-01

前言：

地理信息系統作為傳統科學與現代信息技術相結合的產物，在發達國家已經成為現代管理決策的重要組成部分，并廣泛應用在軍事、地質、旅游等不同領域。在我國，雖然地理信息系統得到了較快發展，但是相對于發達國家還存在較大差距，在未來還有廣闊的發展空間。

一、地理信息系統（GIS）發展現狀及特點

地理信息系統的發展一共分為四個階段，包括：起始階段（上世紀60年代）、發展階段、推廣應用階段、社會普及階段。上個世紀60年代，加拿大測量學家 Roger F. Tomlinson 首次提出了地理信息系統這一概念，并與他人合作建立了加拿大地理信息系y，用于自然資源的管理，標志著全球首個地理信息系統的誕生。至70年代，隨著電子計算機技術的快速發展，不少發達國家開始重視并逐步建立地理信息系統，到了80年代，地理信息系統進入大發展時期，出現了專業制造商，地理信息系統開始面向市場。從上個世紀90年代開始，由于地理信息系統的不斷完善，加之社會對地理信息系統的需求大增，地理信息系統得到了空前的發展和應用。

目前，地理信息信息GIS軟件多達400余種。國外較為流行的有ARC/INFO、MAP/INFO、TIGRIS等；國內應用較廣的有MAP/GIS、SUPERMAP等。GIS當前的發展方向是產業化，并且已經應用在多個領域，具有以下四個方面的特點：

一是三維GIS的出現和應用。隨著三維理論和技術的發展成熟，二維GIS在描述現實世界時二維投影的不足被三維GIS所克服，當前，三維GIS已經由以前的科研展示或只能于某一特定領域使用，進步到了全面應用和易用階段。國內外近年來涌現出了大量三維GIS軟件，例如，Google Earth、iTelluro、GeoGlobe等。

二是組件式GIS。由組件式GIS采用了組件式軟件和面向對象技術，將GIS各大功能模塊之下的每個組件與非GIS組件集成，并由此形成了GIS基礎平臺及應用系統，其功能和使用便捷性得到了進一步的提升和發揮。這一技術上的進步代表了GIS當今的發展潮流。在全球較為著名的有：美國環境研究所 ESRI 推出的MapObjects1.2 、美國 MapInfo 公司推出的 MapX3.0等。除此之外，還有中國科學院地理科學與資源研究所的 ActiveMap。

三是WebGIS 。WebGIS是通過整合w w w技術、GIS技術及數據庫技術，所建立的網絡GIS。WebGIS的優點很多，一是功能多，可以使用通用型的瀏覽器進行查詢和瀏覽，降低客戶的技術與經濟負擔；二是具備良好的可擴展性，能夠在WEB中與其他信息服務進行集成，可以靈活的進行GIS應用；三是可以實現一次編成，多處運行，WEBGIS這種跨平臺的特性能夠基于JAVA技術之上實現。

四是移動GIS。集GIS、GPS、移動通信技術于一身的系統即為移動GIS。移動GIS基于移動互聯網為支撐，以北斗、GPS或移動基站為定位手段，以平板電腦或者智能手機為移動終端，成為GIS、WEBGIS之后新的技術熱點，其在野外數據采集、定位、移動辦公等方面的便利性和高效性，能夠滿足政府機構、企事業單位或個人在這方面的需求。

二、地理信息系統（GIS）發展趨勢和存在的問題

（一） 未來地理信息系統（GIS）的發展方向

第一，網絡化。就是在因特網上實現GIS的全面應用，包括網上，網上數據互操作，網上數據采集，網上數據管理與安全等，互聯網GIS是當前GIS的一個重要發展方向；第二，標準化。目前，GIS軟件采用的是不同的空間數據格式，在地理數據的組織上也表現出很大的差異性，所以只有在對地理信息系統的硬件、軟件以及數據等進行標準化之后，才能實現GIS在更大范圍內的有效應用；第三，商業化。主要指GIS在未來的數據商業化，數據既是GIS研究的對象，也是GIS的基礎，因此，數據構成了GIS的核心價值，數據在商業應用中的價值使得GIS商業化成為未來的一大發展趨勢；第四，系統多元化。目前不少企事業單位或個人購買GIS軟件，由于其系統的獨立性和不可分割性，只能把整個軟件一起買下，但是在應用和需求上，其實只是需要其中的一部分功能，造成了一定程度的浪費。在未來，這種情況可能因為GIS僅作為各類專業系統中的某一部分存在而發生改變；第五，全球化、企業化、大眾化。隨著全球科學技術和GIS自身的高速發展，GIS可能會隨著互聯網的普及而大量應用于政府、企業或個人，最終成為國民經濟和人民群眾日常生活中不可或缺的一個部分；第六，系統集成化。未來GIS可能會和其他信息系統或服務系統進行整合，可以理解為在其他服務系統中融入GIS服務，也可以理解為在GIS中擴展其他信息服務，總之，這種整合了多種信息服務功能的集成化系統將是GIS發展的一個新方向；第七，結構組件化。如果將GIS看作是一個龐大的系統，那么這個系統在未來可以根據應用需要而分解成為各個GIS“元件”，通過對這些“元件”按照新需求進行組合，搭建成為新的系統，將為GIS的應用提供更大的便利，而這一目標，正是當前GIS研究的新方向。

（二） 當前存在的問題

不可否認，近年來，我國在地理信息系統研究上已經取得了很大的進步，其發展成果也非常驚人，在當前，GIS已經得到了非常廣泛的應用。但是同時，也只有正視地理信息系統在發展中存在的問題，才能實現GIS更快更好的發展：第一，認識上的問題。當前，我國國內對于GIS的應用還局限在地質等領域，還停留在“點”上，從“面”上看，應用度還不夠高，這說明我國政府對于GIS的重視程度還不夠，在宏觀上缺乏對GIS的戰略規劃，難以把GIS的建設推向一個新的高度；第二，人才問題。GIS作為現代科技的產物，要求具備一定數量的高端技術人才，才能推動其發展，從我國現狀來看，不光高端技術人才缺乏，涉及GIS的從業人員數量也不足；第三，數據質量問題。由于采集的一些第一手數據還存在一定不確定性，另外數據更新速度還不夠快，導致數據質量難以控制，給GIS建庫帶來了一定困難，成為當前制約GIS發展的瓶頸；第四，安全問題?；ヂ摼W作為GIS傳輸的載體，在給數據傳輸帶來便利的同時，也造成了GIS數據在安全上的問題，從目前情況來看，通過互聯網傳輸GIS數據，其保密性還不夠高；第五，網絡建設對GIS的限制。其限制因素有，低帶寬的網速無法為GIS的快速普及和應用提供保障，同時，網絡及其附屬產品的費用也會影響GIS的網上應用。

三、地理信息系統（GIS）發展前景展望

（一）GIS的高維化發展

GIS從以前的二維向現在的三維，最終會向多維的方向發展。例如，四維GIS指的是在三維GIS基礎上加入時間維，或者是指在三維GIS基礎上加入地形特征而構成。四維GIS在一些特殊情況下的應用可以為GIS的應用提供更為廣泛的空間，在軍事上，由于水災、地震、滑坡等因素的影響，可能使局部地質條件在短時間內突然發生巨變，從而使得軍事決策隨之改變，四維GIS由于能夠提供地形地貌條件，使得這些信息的獲得具有更大的真實性和便利性。

（二） GIS的網絡化、智能化與集成化發展

在未來，結合了專家系統、神經網絡、遺傳算法等技術的GIS，將會體現出更高的智能化特性，將更為廣泛的應用于人們的日常生活之中，為解決城市規劃、交通運輸、生態環保等問題發揮更大更重要的作用。

四結束語：

地理信息系統在當前已經得到了快速的發展，其產業化發展方向已經形成，隨著互聯網的進一步普及以及相關技術的提高，地理信息系統在將來會朝著網絡化、智能化、集成化的方向發展，將會更為廣泛的應用于軍事、國民經濟以及人們的日常生活之中，深刻的影響著人們獲取信息的方式。

參考文獻：

[1]江彬，周榮福，許保瑞，徐海林，鄭睿博，吳向楠.地理信息系統的應用及發展趨勢[J].中國高新技術企業，2010（15）：61-62.

第7篇：對地理信息系統的認識范文

關鍵詞地理信息系統空間測繪數據數學模型

中圖分類號：P208文獻標識碼：A

1地理信息系統在國內外研究應用

盡管現存的地理信息系統軟件很多，但對于它的研究應用，歸納概括起來有兩種情況：一是利用GIS系統來處理用戶的數據；二是利用它的開發函數庫二次開發出用戶專用的地理信息系統軟件。目前已成功地應用到了包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域的規劃、人口和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。在美國及發達國家，地理信息系統的應用遍及環境保護、資源保護、投資評價、城市規劃建設、政府管理等眾多領域。近年來，隨著我國的迅速發展，加速了地理信息系統應用的進程，在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環保、農業、制圖等領域發揮了重要的作用，取得了良好的經濟和社會效益。

2地理信息系統在地理空間數據管理中的應用

對多種方式錄入的地理數據，以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護，進行快速查詢檢索，以多種方式輸出決策所需的地理空間信息。目前流行的數據庫管理系統與GIS中數據庫管理系統相比在對地理空間數據的管理上存在兩個明顯的不足：一是缺乏空間實體定義能力；二是缺乏空間關系查尋能力，這使得GIS在對空間數據管理上的應用日趨活躍。如ARC/INFO在公路管理中的應用；ARC/INFO在對市政設施管理中的應用。后者如北京某測繪部門以北京市大比例尺地形圖為基礎圖形數據，在此基礎上綜合疊加地下及地面的類管線（包括上水、污水、電力、通訊、燃氣、工程管線）以及測量控制網、規劃路等基礎測繪信息，形成一個測繪數據的城市地下管線信息系統，從而實現了對地下管線信息的全面的現代化管理，為市政工程設計與管理部門、城市交通部門與道路建設部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務。

3GIS在綜合分析評價與模擬預測中的應用

（1）GIS不僅可以對地理空間數據進行編碼、存儲和提取，還可以得到綜合分析評價結果，如GIS在焦作東部礦區煤礦底板突水預報中的應用；GIS在土地信息和土壤保護中的應用。后者如美國資源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蝕為主要目的的多用途專用的土地GIS。該系統通過收集耕地面積、濕地分布面積、季節性洪水覆蓋面積、土壤類型、專題圖件信息、衛星遙感數據等信息，建立了潛在威斯康星地區的土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P（其中A為潛在的土壤侵蝕（面積/年），R為降雨量，K為侵蝕土壤參數，L為坡長，S為坡度參數，C為耕地面積，P為管理參數），探討了土壤惡化的機理，提出了合理的方案，達到土壤保護的目的，還可以利用它對土地進行長期的動態研究，避免土質的重心惡化。這里把土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P作用到與之有關數據，達到綜合分析評價及模擬預測結果。

（2）GIS的空間查詢和空間分析功能的應用。為了便于管理和開發地理信息（空間信息和屬性信息），在建庫時是分層處理的。這樣GIS對單副或多副圖件及其屬性數據進行分析和指標量算。這種應用以原始圖為輸入，而查詢和分析結果則是以原始圖經過空間操作后生成的新圖件來表示，在空間定位上仍與原始圖一致。因此，也可將其稱為空間函數變換。這種空間變換包括疊置分析、緩沖區分析、拓撲空間查詢、空集合分析（邏輯交運算、邏輯并運算、邏輯差運算）。這方面應用例子有很多，例如在城市規劃過程中，對城市中救護車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規劃；在地學方面，MAPGIS在油氣勘探中和在成礦預測中的應用等等。

（3）運用GIS系統，建立起專題信息系統和區域信息系統。專題信息系統如水資源管理信息系統、礦產資源信息系統、草場資源信息系統、水土流失信息系統和目前上海正在建立的長途電信局GIS系統等等。這類信息系統具有有限目標和專業特點，系統數據項的選擇和操作功能是為特定的專門目的服務。區域信息系統如加拿大國家信息系統、美國Oakridge地區模式信息系統等等。這類信息系統主要以區域綜合研究和全面的信息服務為目標，其特點是數據項多，功能齊全，通常具有較強的開放性。這兩種信息系統強調完整性和系統性。

（4）GIS中屬性數據的綜合及融合。在現有的GIS中，屬性數據只是用于檢索和查詢或簡單統計，難以深入的分析，難以發掘隱含在其中的模式和規律。在眾多項的屬性數據中，有時將幾個屬性項的屬性數值加以綜合，構成一個具有某領域特定意義的新屬性項新屬性值，這種綜合是經過嚴密的綜合分析，用數量表示某領域問題的綜合概念和結果特征。國家科委九五攻關項目“緊缺礦產資源開發評價系統”中，我們對研究區進行合理網格大小劃分后，利用GIS空間分析功能，求得每個網格單元的各地層、巖體、脈體的面積及相應的面積百分數、各斷裂的長度、方向等眾多的屬性數值。在此基礎上，用特定意義數學模型計算出三個綜合屬性值，分別為相對熵、斷裂的優益度和中心對稱度。用相對熵來考查圍巖蝕變組合特征與礦化的關系。

第8篇：對地理信息系統的認識范文

【關鍵詞】地理信息系統集成平臺框架結構GIS數據集成平臺GIS模型集成平臺可視化建模工具

1引言

近年來，隨著GIS應用的廣泛和深入建立了一大批地理信息系統。隨著網絡技術的發展和實際的需要，這些分散的系統要求集成運行，以實現信息共享，提高運行效率。在國家“八五”攻關中就開展了這方面的研究[1，2]，在“九五”攻關中對系統實用化和運行業務化提出了更高的要求。地理信息系統集成的重要性得到普遍的認識[3，4]。

地理信息系統集成可以分為兩個層次，一個是地理信息之間相互關系的概念層次集成，側重于地理信息的空間分析；另一個是不同數據和模型之間組織和管理的技術層次集成。本文所指的地理信息系統集成主要指后者意義上的集成。

在計算機集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）領域，集成基礎結構或集成平臺的概念得到廣泛的應用，集成平臺被認為是實現企業信息集成、功能集成所需的基本信息處理和通信公共服務的集合[5]。IBM公司基于系統使能器（Enabler）的集成平臺在企業應用中獲得極大成功[6]，中國在CIMS應用中也廣泛使用集成平臺技術[7]，收到巨大的經濟和社會效益。

文獻[8]中作者論述了地理信息系統集成的概念、內涵和必要性，地理信息系統集成平臺的功能和特點。本文借鑒CIMS的經驗，結合信息技術的新發展，提出了基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的地理信息系統數據集成平臺和基于關系數據庫的地理信息系統模型集成平臺和可視化構模工具方法。

2地理信息系統集成分析

回顧地理信息系統的發展過程，可以看出地理信息系統的集成在技術上可以分為如下幾種形式：

（1）同一GIS軟件系統不同模塊之間或不同系統之間采用Import/Export的文本文件交換形式。這是最簡單也是效率最低的一種方式，它適用于任意系統之間的數據和模型集成。

（2）大型商業GIS軟件如ARC/INFO具有一致的數據模型和數據結構，提供二次開發語言，構成軟件開發平臺。不同模塊之間可以采用二進制進行數據交換（如Arcedit和Arcplot），具有密切關系的不同GIS軟件系統之間也可以采用這種方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在這種模式下用戶除了在操作系統的基礎上開發應用模型被宿主系統調用外，其它所有的操作只能建立在這個商業軟件平臺基礎上，不同的商業軟件平臺一般無法直接進行數據共享和功能互補。

（3）采用應用程序接口（API）的形式進行集成。如ARC/INFO提供RPC接口實現客戶端與服務器端的通訊，提供ARC/INFO與ARCVIEW的集成。同時用戶可以遵循RPC規范開發應用模塊以實現系統集成。ESRI提出的分布式計算環境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。

（4）對象連接與嵌入（OLE）的自動化功能（Automation）提供了對象之間的互操作功能，一些最近開發的商業GIS軟件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司開發的Surfer，都提供OLEAutomation，用戶可以將該軟件作為一個對象嵌入自己的系統。

（5）最近發展起來的對象—關系數據庫技術（ORDBMS）將空間數據作為一種數據類型直接集成進入數據庫系統，用戶可以在這種平臺上直接管理矢量空間數據、遙感圖像數據和普通關系數據，可以利用這種數據庫平臺的API開發GIS應用系統。

（6）OPENGIS組織采用COBRA標準，了其簡單特征規范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作為開放地理信息系統的基礎，這無疑是地理信息系統軟件向開放和互操作發展的重要方向之一，但這種方式需要從底層重新開發GIS軟件，在短期內很難直接應用于工程實踐。

在以上地理信息系統集成的各種形式中，都存在如下的問題需要解決。

（1）地理信息采集和應用的分布性特點決定了地理信息系統的分布性，地理信息系統集成需要一種分布式空間數據管理和分析模型的相互通訊機制。這種機制既可以適應在目前比較成熟的基于數據文件交換形式（如（1）和（2）），又可以為以后基于API（如（3）和（5））面向對象的地理系統集成（包括（4）—（6））提供發展余地。

（2）地理信息涉及不同的時間、空間和屬性，需要有一種有效的地理數據管理的機制，并提供數據融合的能力。

（3）地理分析模型與多種地理數據發生聯系，不同模型之間有復雜的串并聯關系，模型的組織與管理是需要解決的另一個重要問題。

基于以上的分析，本文提出了基于客戶/服務器機制的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的數據庫集成平臺和基于關系數據庫管理系統的模型集成平臺，以及在系統總體結構和數據庫集成平臺、模型集成平臺的基礎上進行可視化建模以輔助空間決策的方法和技術。

3基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構

近年來，客戶/服務器（Client/Sever，C/S）體系結構在分布式系統中得到了廣泛的應用。盡管這種模式至今還沒有一個完整的權威性定義，但人們對這個概念的基本看法是一致的。在C/S結構下，一個或更多個客戶機和一個或更多個服務器，以及下層的硬件網絡、操作系統和支撐平臺進程間通信系統，共同組成一個支持分布式計算、分析和表示的系統，在該模式下，應用分為前端的客戶部分和后端的服務器部分。客戶方發出請求，網絡通信服務系統將請求的內容傳到服務器，服務器根據請求完成預定的操作，然后把結果送回客戶。

地理信息系統集成平臺引入客戶/服務器機制后，可以將地理信息系統集成定義為兩層C/S結構（圖1）。前端用戶和數據庫集成平臺、模型庫集成平臺、應用模型構成第1層C/S結構，集成平臺和應用模型與商業軟件構成第2層C/S結構?？蛻舳素撠熞龑в脩糨斎霐祿?、功能要求和模型選擇，以及有關輸入輸出選擇項，將這些信息提交模型集成平臺服務器和數據集成平臺服務器。模型集成平臺服務器負責在模型庫中檢索符合用戶功能要求的模型，并支持模型的組合和建立新的模型，然后將這些模型（包括模型庫中已有的和通過宏語言或API新建的）對數據的要求提交數據集成平臺服務器，其功能請求轉化為RS服務器、GIS服務器、RDBMS服務器可以實現的基本操作并提交給這些服務器。數據集成平臺服務器、RS、GIS、RDBMS服務器操作結果將返回給模型集成平臺服務器，進而返回給客戶端。

當客戶端有特殊的顯示、制圖要求時，模型集成平臺服務器將負責根據用戶的要求調用其它服務器來實現；如果客戶端要求將模型運行的結果進入數據庫時，模型集成平臺將向數據集成平臺服務器發出請求，完成在數據庫中的注冊。數據集成平臺服務器除了接收模型集成平臺發出的請求外，還可以直接響應按照時間、空間和屬性信息數據查詢的要求，在空間框架的基礎上實現多元數據的融合，數據集成平臺的功能也是調用RS、GIS、RDBMS服務器的功能來實現的。模型與數據庫之間、模型與模型之間即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交換形式（如ARC/INFO的E00格式等），也為將來全部過渡到API的內存交換形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。

這種設計使得系統只考慮軟件的功能而不會過分依賴于具體的軟件平臺，因此系統具有良好的可擴充性，無論采用商業軟件還是采用國產軟件，只要具有該項功能可以作為服務器，服務器軟件類型的變化都不會影響系統結構，便于將來采用國產軟件和系統的升級換代。

4基于元數據的地理信息系統數據集成平臺

第9篇：對地理信息系統的認識范文

【關鍵詞】地理學思想史高中地理課堂教學地理素養

前言

地理素養是學生通過學習地理知識后養成的較為穩定的心里品格，具有實踐性、動態性、綜合性等特點。新課程改革背景下的高中地理教學，對地理教師提出了更高的要求，不僅要重視地理理論知識的教育，更加強調學生地理素養的培養。高中地理教學的最終目標是培養學生的地理文化素養，據相關統計發現，在高中地理教學中，學生地理素養的培養并沒有得到重視。因此，為有效培養學生的地理素養，在高中地理教學中，教師應該充分運用地理學思想史進行教學。

1.運用地理信息系統，培養學生立體空間思維能力

地理信息系統是觀察地理和分析地理的新方法，是在計算機搜集地理數據的基礎上，再對數據進行處理和重新顯示，并儲存和分析新的信息，從而將地理學的概念自動化，對提出假設和分析具有良好的推動作用，是地理學觀察和分析方法的現代化。另外，地理的組成還包括地理研究方法、地理分析、地理觀察三大要素。對于立體思維能力較弱的高中學生來說，運用傳統的教學工具學習地理是一件非常困難的事情，比如，紙質地圖、地球儀、掛圖等。因此，針對該問題，如果在高中地理課堂教學中引入地理信息系統方法進行教學，不僅可以有效培養學生的立體空間思維能力，同時，還可以提高學生的學習效率，從而培養學生的地理素養。我國自主研發的天地圖及ArcGIS地理信息系統軟件具有豐富的地理分析功能和地理數據處理功能，是地理教學中良好的教學利用資源[1]。例如，教師在教《地勢地形》這一章節時，可以使用GIS的三維空間可視化功能進行教學，這不僅可以有效培養學生的立體空間思維，同時還可以提高課堂效率。

2.以人地關系為主線，培養學生綜合分析地理問題的能力

人地關系論是人文地理學中永恒的研究主題，是地理思想論之一。人地關系是指在社會發展過程中，人類為了生存的需要，通過對地理環境進行不斷地改造和利用來充分適應地理環境。學習地理學的前提是要樹立人地關系意識，只有正確的認識人地關系，才能對地理問題進行全面的分析和把握。在社會發展過程中，人地關系經常會出現一系列的矛盾，如果不能很好地解決這些矛盾，人類會面臨更多的問題，只有有效的解決這些問題，人與環境才能夠和諧相處。由此表明，正確的認識人地關系是解決人地矛盾的有效途徑[2]。例如，古時候的都江堰經常會引發洪水災害，嚴重危害到人們的生活。為解決這一問題，李冰父子率領大眾結合當地地形，對都江堰進行分流治理，這一舉動，不僅合理有效的解決了人地之間的矛盾，同時對當地的農業起到了良好的推動作用。因此，在高中地理的實際教學中，教師應該積極引導學生綜合分析人地兩個方面的問題，使學生以人地關系為主線，培養學生綜合分析地理問題的能力，從而有效培養學生的地理素養。

3.運用因果法分析法，提高學生分析和解決地理問題的能力

地理學方法論主要包括地理專門方法、一般科學方法以及哲學方法，是地理學思想史的主要研究內容，其中因果分析法出自于哲學方法，具有較強的適用性。世界萬物都有著內在聯系，地理學也是如此。人與環境之間及地理環境之間，都存在著各種因果聯系。因此，在高中地理教學中，應該盡量超出對事實的理解，更深層次的去認知事物的原因。正是因為在現象的因果聯系中，才能將地理學的本質完全顯現出來（這里所提到的現象既包括相同地點發生的不同現象，也包括不同地點之間的因果聯系）。在地理學習中，只有學生充分把握住地理現象之間的因果聯系，才能夠對地理問題的本質有深入的探究[3]。例如，教師在教《全球氣候變化》這一章節時，通過分析可以得知，導致全球氣溫升高的主要原因是人為的排放溫室氣體。因此，有效控制全球氣溫升高的關鍵是減少人為的排放溫室氣體。在高中地理教學中，教師應該讓學生學會把握事物之間因果聯系，運用因果分析法，對其他地理問題進行分析，通過這樣方式可以有效提高學生分析和解決地理問題的能力。

4.結語

綜上訴述，地理素養主要包括地理技術素養、地理人文素養、地理科學素養三層內涵。然而，在當前的高中地理教學中，學生地理素養的培養并沒有得到充分重視。因此，為有效培養高中學生的地理素養，我們認為，在實際教學中，教師應該積極引導學生運用地理信息系統、以人地關系為主線、運用因果法分析法對地理問題進行分析和解決，提高學生分析和解決地理問題的能力。

參考文獻

[1]賴在鐸.對高中地理教學的反思[J].商情（教育經濟研究），2013，66（03）：24-26.