地理信息系统方向范文

导语：如何才能写好一篇地理信息系统方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键字地理信息系统发展趋势环境科学应用

中图分类号： B845 文献标识码： A 文章编号：

1、地理信息系统的发展趋势

目前，GIS界的几个前沿研究课题和发展趋势是：

1.1Interoperable GIS

随着GIS在各种应用领域的迅速扩展，GIS 本身的功能和结构也发生了很大的变化。地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS 的社会化和大众化等客观需求使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本，实现地理数据的共享和互操作成为共识。

为此，美国成立了 Open GIS Consortium，旨在利用其提出的开放地理数据互操作规范（OGIS）给出一个分布式访问地理数据和获得地理数据处理能力的软件框架，各软件开发商可以通过实现和使用规范所描述的公共接口模板进行互操作，从而解决上述问题。目前，OGIS 规范初具规模，很多 GIS 软件开发商也先后声明支持该规范。国内的一些具有战略眼光的 GIS 软件商也在密切关注着 OGIS 规范，并已着手开发遵循该规范的基础性 GIS 软件，这些都引导着 GIS 向着 Interoperable GIS的方向发展。

1.23D and 4D GIS

GIS 处理的空间数据，从本质上说是三维连续分布的，但目前，GIS 的主要应用还停留在处理地球表面的数据上，大多数 GIS 平台都支持点、线、面三类空间物体，但不能很好地支持曲面（体），因为三维 GIS ( 在数据采集、系统维护和界面设计等方面要比二维GIS( 复杂得多，若数据是地表以上或以下的，则不得不先将其投影到地表，再进行处理，也就是说，系统以二维的形式来处理任何数据。这种试图用二维系统来描述三维自然现象的方法，必然存在不能精确地反映、分析和显示三维信息的问题。

故而，三维GIS(目前的研究重点集中在三维数据结构的设计、优化与实现，体视化技术的运用，三维系统的功能和模块设计等方面，同时，地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间的属性，即时态。随着时间的推移，地理对象的特征会发生变化，这种变化可能是很大的，而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。因此，如何设计并运用 4D GIS 来描述、处理地理对象的时态特征也是个重要的研究领域。

1.3WebGIS

随着 Internet/Intranet 的迅速发展，利用 Internet 技术在Web上空间数据供用户浏览、使用是GIS发展的必然趋势，使得从WWW 的任一节点，Internet 用户可以浏览 WebGIS 站点中的空间数据，以及制作专题图，进行各种空间检索和空间分析，这就是基于 WWW 的地理信息系统(WebGIS)。对于 WebGIS 的实现方法，目前流行的有 Java编程法、ActiveX 法、公共网关接口法（CGI）、服务器应用程序接口法（Server API）、插入法（Plugins）等。虽然 WWW 技术还很年轻，WebGIS 的发展就面临着更大的困难，但应该看到，它必将是 GIS 走向社会化，公众化的有效途径，也是简化办公自动化系统的有效手段。

1.4ComGIS

组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一，ComGIS 便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统。组件软件的可编程和可重用的特点使得 GIS 软件开发进入到一个新的阶段，即厂家提供组件由用户自己再开发，这将在很大程度上推动 GIS 软件的系统集成化和应用大众化，同时也很好地适应了网络技术的发展，提供了一种WebGIS 的解决方案。

2、GIS在环境科学中的应用现状

环境科学中，GIS应用领域包括环境影响评价、废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪等。目前涉及到生态环境评价的研究比较广泛，包括生态环境的脆弱性评价、生态环境的敏感性评价、生态环境的安全性评价、生态环境的健康性评价以及生态环境的可持续性评价等等。另外还有一些功能区划以及管理系统的设计，在实现目标的前期也是基于GIS的生态环境评价的过程。所有的这些生态环境评价大部分都是按照一定流程进行的，一般是确定目标、根据研究区域选取指标、指标的合理性判断、GIS分析处理数据、目标实现。GIS技术在废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪方面的应用也较广泛。利用GIS技术的辅助，实现对整个区域的环境质量进行客观地、全面的评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态；在野生动植物保护中，世界野生动物基金会采用GIS空间分析功能，帮助世界最大的猫科动物，改变它目前濒于灭种的境地，都取得了很好的效果。在此过程中需要作海量的信息处理，包括对多种来源的信息的采集、处理、分析及对不同方案的比较、模拟、预测，要求不同方式的输出与显示方式。GIS的基本功能——空间数据的采集、检查与编辑；格式化、转换、概括；储存与组织；分析；显示得到了充分的体现。

3、对于GIS与环境科学结合的发展构想

由上述可看出，现阶段，环境科学领域中对GIS的应用已相当广泛。我认为，过程模拟将使GIS在环境科学领域的应用更为重要。

在当下中国，导致大量人员伤亡的矿难等的事故经常发生，当中很多原因包括安全预警不到位、对井下环境不熟悉、无法及时获悉事故发生地点等。我认为，在GIS方面建立某一区域的立体动态模型，模拟区域环境随时间、周围环境的变化而变化的情况，通过改变模型参数，模拟出不同情况下的可能的结果。更可以在模型内部生物活动区域等的范围内，设立监控（红外监控、热感监控等），通过电脑实时监测内部状况，对可能发生的意外情况进行模拟和概率的估算，并及时对高风险情况发出预警，这对矿难的预警、生态的监测保护将起到极大的作用。

同样地，过程模拟可以为决策者对方案的评估提供更长远周到的参考。例如，过程模拟可根据预先设置的某片区的经济构成、产业链、功能区域、地域环境、供需情况等因素，为使用者模拟出一段时期内发展变化状况，并提供模拟状态下选址、功能区域划分等的最优方案，为企业或地方的长远经济发展提供可靠的参考。

4、总结

GIS具有的空间数据和非空间的属性数据的管理及空间分析能力是其它任何工具所替代不了的，GIS将多种空间数据和统计数据进行编辑、数据变换、建立拓扑关系等，对不同的空间对象进行点、线、面、注记4种不同的空间数据层来表达，分层输出各种专题图、统计图等，不仅节省大量的人力、物力、财力，最主要的是获得成果的速度快、精度高。随着GIS技术的不断发展，相信它在环境领域的运用会进一步得到扩展和完善,，GIS的应用必将为我国的环境科学领域做出巨大的贡献。就其应用发展前景而言，“3S”技术、应用模型开发、空间决策支持系统、WebGIS技术，虚拟地理环境被不断地引人环境科学领域，为环境科学领域的研究提供更加丰富而有效的研究手段或方式。

参考文献

[1]边馥苓．地理信息系统原理和方法[M]．北京：测绘出版社，1996．

[2]国家环境保护总局信息中心．环境信息技术与应用[M]．北京：化学工业出版社，2001．

篇2

关键词：地理信息系统；农业领域；应用；农业区划

前言

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为上世纪中后期的产物，其集合了计算机技术、通信技术、遥感技术、环境科学、地理学等诸多学科，通过调用地理空间数据库，根据实际需要建立起地理模型用于空间分析，得到科学的地理数据，从而为决策服务。目前，地理信息系统在城市规划、农林生产、交通运输以及生态环境保护等诸多领域均得到了广泛的应用，为生产和规划决策提供参考。

1 地理信息系统的组成与功能

地理信息系统功能的实现过程依次为：地理数据的采集、数据分析、地理决策和应用。一般来说，地理信息系统由计算机系统、地理数据库系统和人员三个基本部分构成，只有每个部分的功能得到充分发挥才能使地理信息系统高效运转。

1.1 计算机系统

计算机系统包括硬件部分和软件部分，其中硬件部分主要由存储器、中央处理器、显示器及其他用于数据存储和传输的介质，为系统的运行提供基础支撑，而软件部分则主要负责系统数据分析。

1.2 地理数据库系统

地理数据库系统的主要功能是地理数据的检索、查询等操作，同时提供数据维护的功能，为地理信息系统的运行提供资源支撑。

1.3 人员

在自动化高度发达的今天，人的作用依然不容忽视，在地理信息系统中，相关人员组要包括系统管理人员和用户两部分，其中系统管理人员是维持系统高效运行的关键所在，是系统工作方式而用户则决定着地理信息系统信息产品的发展方向。

2 地理信息系统在农业领域的应用

农业生产系统高度依赖于周围的资源和时空环境，为实现农业现代化同时促进农业发展与资源和环境的可持续发展，就必须做好农业生产管理、农业生态环境监测以及病虫害预防等工作。实际工作中，要达到以上的目的则需要大量的空间数据信息支撑，不但要完成数据的采集，还要对数据进行加工处理以便做出农业决策，因此传统的数据管理系统就显得捉襟见肘，地理信息系统的出现给农业生产管理信息化提供了有力支持。欧美发达国家将GIS用于农业生产在技术上已经较为成熟，为当地农业经济的发展和环保事业做出了巨大贡献，我国从上世纪八十年代开始在农业领域应用地理信息系统，主要应用方面包括：国土资源规划决策管理、农业资源调查管理、灾害预控、农业生态环境监测、土壤侵蚀监测、区域农业可持续发展研究、区域农业生产规划、农业估产、农业生产潜力分析等诸多方面，取得了可喜的进展。

2.1 土地资源规划与决策

土地资源本身的特性决定了其应用领域，因此不同使用功能的土地的地理定位等基础信息必须准确无误，并且实时性强，从而使土地规划管理工作向着信息化、可视化、科学化的方向发展。通过应用GIS可完成对基础地理数据信息的采集和存储，并按工作需要随时查询检索数据，通过软件分析为土地资源决策和发展方向预测提供客观依据。当前，我国耕地面积逐渐减小，违规占用耕地的行为比比皆是，为保护耕地，规范土地的使用，应用GIS势在必行。在传统土地资源管理中一般存在若干个规划土地信息系统，每个系统负责处理特定的数据信息，因而需要多个部门之间合作完成，而应用GIS后通过数据模型和数据交换框架的建立就可将多种数据信息存储在同一系统中，利用数据协同技术统一数据标准，从而为决策服务。

2.2 农业区划

农业区划是GIS在农业领域的典型应用，其应用方式是将GIS与现有的社会经济数据和自然资源数据有机结合起来，通过分析形成农业区划统计图件。另外，为使区划图更直观和定量化，可综合利用GIS和遥感技术，将遥感的结果呈现在GIS区划图中。

2.3 农业资源调查

对农业资源展开调查，建立农业资源统计数据库可为从事农业经济活动提供科学参考。通过地理信息系统一方面建立起由土壤图、气象图等组成的数据库，另一方面将图形与数据库有机结合起来，用计算机管理这些图形和数据，从而推动农业资源自动化管理。基于GIS的农业资源调查和管理系统可以使数据更新更加及时，查询检索速度更快，而且在数据图形使用时可以更直观地展现给客户。

2.4 农业生态环境管理

地理信息系统在农业生态环境管理上的应用主要包括环境监测、环境影响评价以及环境污染防治等。对环境监测来说，由于地理信息系统具有强大的建模功能，故可在实际工作中根据环境监测工作的需要有目的地建立起区域农业生态环境模型，对区域内农业生态环境的变化进行模拟，使农业生态环境模型呈现动态的变化，便于对其发展趋势进行预测。对环境影响评价和污染防治来说，由于污染源具有区域性、流动性和呈梯度变化等特征，用传统的方法使得结果可能会以偏概全，而应用地理信息系统使得反映出的信息量更加真实，从而有助于实际工作的顺利开展。

2.5 农业灾害预测与治理

对农业生产中可能出现的灾害进行预测和控制，对已经发生的农业灾害进行治理是提高农业生产产量的重要举措，通过将地理信息系统与遥感系统和计算机系统结合起来，对农业灾害进行评测，从而为政府及农业相关部门提供科学的决策依据。具体来说，通过地理信息系统的空间特性，经过对大量历史数据的演变分析可得出某种灾害在该区域内的演变规律和空间分布特点，同时可对灾害的发展趋势进行预测，有助于提前采取对应的预防措施，防止大面积受灾。另外，对于已经有灾害发生的区域，根据地理信息系统提供的空间信息数据可得到受灾区域面积和受灾程度，从而大概计算出受灾带来的经济损失。

3 结束语

我国是个农业大国，发展农业是解决十三亿人口吃饭问题的重中之重。毫无疑问，在农业领域应用地理信息系统有助于我国农业现代化进程的推进，除上述几点外，地理信息系统在农业领域的其他方面也有很大的应用潜力，这就需要人们不断开发，以使地理信息系统为农业生产提供全方位的服务。

参考文献

[1]王璐，翟义欣，王菲.地理信息系统（GIS）的发展及在农业领域的应用现状与展望[J].农业环境科学学报，2005，24（增刊）.

篇3

一、旅游地理信息系统的必要性与优势

人们在进行自主旅游的时候，往往都会购买旅游当地的地图作为指示向导。专门用来卖给旅游者的地图上一般都会标记出当地的游览风景名胜，帮助旅游者加深对旅游地的理解，从而进行游览路线设计以及住宿、公交路线等安排，提高对旅游时间的利用率。然而由于现在科学技术日新月异发展，人们生活节奏的加快，这使得纸质旅游地图已经无法适应时展与人们的需要[1]，所以，旅游地理信息系统建设迫在眉睫。旅游地理信息系统能够将地方的旅游景点以及街道信息通过数字化技术集中到一起，并且还可以对旅游信息进行分析与筛选，给人们提供最大的方便。旅游地理信息系统主要有下面几点优势：

（一）便于查找与携带

由于纸质地图自身的弊端，使得人们在使用时要耗费比较大的精力来查找与研究，并且不容易携带，而旅游地理信息系统则可以直接进行信息检索，并且能够对旅游地图进行随意扩大与缩小的切换，便于人们查找信息。

（二）时效性强

旅游地理信息系统主要是利用高科技制作而成，因此它具备一定的时效性，能够对旅游地信息进行随时更新与改正。

（三）形式多样

旅游地理信息系统不但能够给人们提供旅游地图，还能够对地图进行语音表述，将文字信息与图片设计相结合，给人们提供完善服务。

（四）独立分析

旅游地理信息系统不仅能够查询地图，还能够给人们提供行车路线以及步行方向，其中依照用时最短、换乘最少等信息提供不同的行车方案，指示人们前往目的地。

二、旅游地理信息系统的结构建设

旅游地理信息系统的结构建设主要分为两大方面，一是为人们提供与游览景点有关信息，二是为人们提供休闲住宿购物等信息。对于游览名胜，旅游地理信息系统要对景点的坐落地点以及行车乘车路线进行明确的介绍与规划，同时，还要注重对周边食宿地的介绍。对于美食购物休闲来说，旅游地理信息系统要给人们提供住宿酒店以及饭店的具体信息，还要提供“离得最近”“评价最好”等排行表，使人们一目了然，便于选择。对于购物商场、唱歌游泳等休闲娱乐场所要进行地点明确以及路线设计。除此之外，旅游地理信息系统还要对一些旅游地进行风土人情的介绍。

三、旅游地理信息系统的界面建设

旅游地理信息系统的界面要分为多个模块，提高信息查询的规范性与系统性。一般来说，界面建设都会有地图显示、路线查询、步行导航、酒店购物、游览攻略等模块，除此之外，在页面上还会有搜索栏，在搜索栏可以搜索系统提供的任何信息。游览攻略会对景观建筑进行图片展示，使旅游者对游览景观有一个直观印象；酒店购物则主要显示分布地点，并且可以根据具体要求来进行自动筛选；步行导航就是在目的地离的不远时，起到领路作用，对方向等信息都有明确的指引；路线查询就是可以输入出发点与目的地从而查找需要的乘车路线，除此之外，还可以进行自动定位，不需要用户输入出发点；地图显示就是可以根据人们的需要对游览地地图进行随意查询与观看，可放大也可缩小。值得注意的是，在界面建设的任何一个模块中，都能够对其它模块信息进行查询，这些模块信息都是相通的。

四、旅游地理信息系统的功能建设

（一）数据建设

数据统计与收集是旅游地理信息系统的核心组成部分，其中建筑的空间位置数据、地理属性特点与地理差别数据可以通过地图数字化手段来获取[2]，利用图片展示的方式，对景观进行直观描述；视频、音频数据的建设可以利用电脑绘制来进行制作；地图文字表述数据则是将各地的文字介绍与信息扫描至电脑，再由电脑进行技术操作，传输到软件之中。旅游地理信息系统的每组数据建设都是能够相互交融贯通使用的，在其中一种数据发挥职能时，其他的数据要发挥辅助作用。

（二）图形建设

旅游地理信息系统的图形建设主要包括纸质地图转化为栅格地图、利用数字高程模型转换、以及矢量地图可视化转换三种建设方式[3]。主要充当旅游地理信息系统背景图的为像素地图，也就是通过上述第一种转换形式得来的。高程模型转换主要应用于旅游地理信息系统中立体地图的建设，这有助于人们进行旅游路线的设计并提高对旅游景区的立体认知程度。矢量地图转换法主要是给旅游地理信息系统提供地图画面的随意扩大与缩小，将原本细密的标记进行放大观看。

（三）应用系统建设

旅游地理信息系统建设中最为重要的就是应用系统建设。它是以完善的数据建设为前提条件，以全面先进的地理信息空间分析以及空间操作设计为建设动力，通过已经建立的各类数据模型来对旅游地理信息系统各模块信息进行搜索与评估。

（四）查询与输出

要想使旅游地理信息系统真正给人们的旅行带来方便，那么相关的查询以及输出系统建设就是不可或缺的。人们通过信息检索要能够获取数据库中的任何旅游资源，因此旅游地理信息系统的建设就要将数据通过可视化处理而得以输出与显示，并且可以进行随意的放缩切换。

篇4

1公路地质灾害防治中应用地理信息系统的现实意义

地理信息系统具有快速收集数据信息的特点，相关人员利用地理信息系统，能够进一步了解公路地质灾害现状，以及公路路基、路面运行状态，进而准确的判断出公路地质灾害等级，沿线各类设施的使用情况。在公路地质灾害防治中，通过应用地理信息系统，可以帮助相关人员更好的了解公路地质灾害发生规律，制定出完善、有效的防治对策。

另外，地理信息系统的良好应用，能够帮助相关人员准确预测出公路地质灾害防治规模，提前确定出地质灾害防治范围，有效保护该地区的建筑物与构筑物，进一步提升公路地质灾害治理水平。

2地理信息系统的具体应用分析

2．1明确地理信息系统组成

(1)从系统构成和实践应用层面来分析从地理信息系统构成和实践应用层面来分析，地理信息系统分成数据库系统、计算机硬件系统与软件系统、数据库管理系统和组织机构系统。各个系统的特点如下:

第一，数据库系统。该系统能够妥善保存几何图形，形成几何图形数据库。

第二，计算机硬件与软件系统。此系统是地理信息系统开发与应用的根本，硬件包括计算机绘图仪和扫描仪等设备，软件系统又常被人们称作操作系统。

第三，数据库管理系统。该系统是地理信息系统的核心，地理信息数据到该系统中，可以显著提升各项数据的管理效率。

第四，组织机构。地理信息系统主要由专业的操作人员负责。

(2)从数据处理方向来分析

从数据处理方向分析得知，地理信息系统通常被分为数据输入子系统、数据分析系统、处理子系统与数据存储、检索，数据输出系统等等，各系统的功能如下:

第一，数据输入系统。在地理信息系统之中，采集各项数据信息，经过一系列的处理后，将其转换为数据的系统。

第二，数据分析与处理系统。能够全面分析数据库当中的各项数据，保证各项数据得到更好处理。

第三，数据储存与检索系统。针对地理数据库内部的数据信息，有组织的进行管理与保存，为相关人员提供更加精确的数据信息。

第四，数据输出系统。地理信息系统中，数据库内部的各项计算数据，可以按图形与表格形式，直接输出到显示器。

通过运用地理信息系统，相关人员能够更好的了解公路地质灾害的发生规律，保证采集到的各项数据信息得到高效处理，输入到地理信息系统当中，并运用滑面与圆心等物理模型，有效的计算出公路边坡安全系数。相关人员运用地理信息系统周边分析与缓冲分析理论，准确计算出公路关键部位稳定性，并加强地质灾害的防治。由于不同区域的公路工程建设规模存在较大差异，公路地质灾害的影响面不同，通过利用地理信息系统，构建缓冲区，可以减少公路地质灾害的频繁发生，保证公路地质灾害得到有效的防治。

2．2公路工程地质灾害

公路工程当中常见的地质灾害如下:

(1)滑坡灾害。如果公路工程出现滑坡灾害，主要是由地质问题引起的，在修建公路过程当中，此种类型的灾害较为常见。通常来讲，我国大部分公路建设于丘陵区域，该地区特别容易发生岩石滑坡现象，在雨季，此种灾害经常出现。

(2)岩石崩塌灾害。因为岩石土体出现崩塌或者滚落，直接堆积在公路坡脚，而引起的灾害。此种灾害的形成原因与滑坡灾害相同，在周围力的作用之下，岩石或者岩体出现脱离，同时滚落到公路施工位置。如果公路施工环节出现岩体崩塌灾害，其处置难度特别大。

(3)地面塌陷病害。受地表岩体或者土体自身作用，岩体或土体出现塌落，从而在地表形成塌陷坑。如果出现地震，公路施工部位存在较多岩体或者土体，则特别容易发生地面塌陷病害。

2．3具体运用

(1)在公路地质灾害管理与评价中的应用

在公路地质灾害管理与评价工作中，通过运用地理信息系统与遥感技术，可以帮助相关人员构建更加稳定的管理系统，掌握更为全面的公路地质灾害信息。地理信息系统的良好运用，可以帮助相关工作人员进一步了解公路地质灾害空间分布情况，快速查询到重要的地理特征信息，有效确定地质灾害危险等级。地理信息系统能够将采集到的各项数据信息有效存储，并高效管理，同时具备良好的检索与查询功能，结合相关工作人员提出的要求，显示出准确数据信息，不断提升公路地质灾害防治效果。

(2)准确判断公路地质灾害发生程度

判断公路地质灾害发生程度，有效运用地理信息系统特别重要，此项技术具备良好的数据空间管理功能，保证公路地质灾害调查信息得到高效处理，进而帮助相关工作人员准确的判断出公路地质灾害发生程度。

(3)在公路地质灾害总结中的应用

公路地质灾害总结当中，相关工作人员需要将地理信息系统与信息量模型有效结合，准确判断出公路地质灾害危险等级。在公路地质灾害预防工作中，利用地理信息系统，构建地质灾害预警系统，该系统能够收集大量的地质灾害模拟预报信息，有效提升公路地质灾害防治效果。

(4)注意事项

在应用地理信息系统的过程当中，需要配合运用多种技术，为了更好的提升信息的安全性与准确性，要求相关人员熟练掌握各项技术，并妥善运用。相关工作人员要特别注意下列问题:

首先，地理信息系统的良好运用，要和其他信息技术有效融合，构建一个稳定的系统空间，提升公路基础信息、灾害信息与防治信息的准确性与安全性。

其次，运用先进的信息技术，构建公路地质灾害防治数据库，不断提升公路地质灾害防治的合理性。

最后，全面了解公路地质灾害的发生机理，找到公路地质灾害产生原因，保证各项资料数据得到更好利用。

除此之外，相关工作人员还要根据采集到的各项信息，构建公路信息数据库，根据该地区的地质条件，有效构建公路地质灾害评估模型，准确预测出公路地质灾害发生区域，采取有效的防治措施。结合有关部门所提供的各项研究数据，综合分析各项数据，准确判断出该地区公路地质灾害等级，有针对性的进行防治。

3结束语

篇5

关键词：城市信息化；空间基础数据；基础地理信息

作为在城市空间信息建设中GIS的综合反映，城市基础信息系统能够将城市的变迁、规划、现状中包括综合管线、道路、建筑物、地貌地形等各类空间数据很好地反映出来，同时还可以在计算机中对这些空间特性数据进行存储、输入、统计、分析、输出、查询等。目前我国的城市化进程变得越来越快，很多城市都开始对基础地理信息系统进行积极地建设和应用。由于城市都是立足于特定项目需求开始开发基础地理信息系统，因此该系统具有非常显著的技术驱动和应用启动的特点，而且在具体的建设过程中往往对系统建设予以了较多的关注，但是却将更新数据和数据生产的重要作用忽视了，这样就使得我国城市各类地理信息系统应有的作用受到了极大的限制。在数字采集手段发展越来越快的今天，人们对空间数据的重要作用和核心地位具有了越来越清晰的认识。由于在城市地理信息系统中城市空间基础数据属于基本的载体，同时其也属于建设和应用城市地理系统的瓶颈，因此必须要加速建设城市空间基础数据。

1 城市基础地理信息系统建设的重要作用

随着地理信息系统技术的不断发展，该技术的应用前景变得越来越广阔，目前我国的土地、环境管理和规划部门已经开始积极地应用地理信息系统，而且该系统的应用受到了人们的普遍关注，现在我国很多城市在建设城市基础地理信息系统中投入了大量的技术、力量、财力、物力和人力。作为包含着城市各个领域和各个行业的一种综合信息系统，城市基础地理信息系统中应用了多媒体、网络、信息和电子等一系列的技术。要想使城市基础地理信息系统的重要作用能够充分地发挥出来，并且不断地强化城市的决策能力和管理水平，就必须要认真地分析和研究城城市基础地理信息系统。现阶段我国很多城市都将相应的地理信息研究中心成立了起来，其主要任务就是建设城市基础地理信息系统，而且获得了非常大的成就。城市地理信息系统的建设具有重要作用，其主要包括以下几个方面：

首先，城市基础地理数据由于基础地理信息系统而具有了较高的一致性。在城市基础地理信息系统还没有建立的时候，为了对城市的基础数据进行采集，城市中的各个用图部门投入了大量的财力和技术力量，然而不同部门由于受到自身条件的限制，在收集的各种基础地理信息方面存在着较大的差异，其中还存在着很多不一致的问题，这样就很容易导致出现各种纠纷和麻烦[1]。

其次，城市基础地理信息系统能够共享基础地理信息，在将城市基础地理信息系统建立起来之后能够更加方便的统一管理基础数据，而且还可以保证数据管理的标准化和规范化，通过互联网能够使城市建设各个部门之间共享基础地理信息，各个部门可以依据自身的需要有选择性的使用基础地理信息[2]。

再次，在将城市基础地理信息系统建成之后能够有效地避免重复投入。在建设好城市基础地理信息系统之后，城市的各个用图部门就不需要在采集基础地理数据的工作方面投入太多的精力，这样有效地避免了重复投入。

最后，城市基础地理信息系统在城市的发展和建设中具有重要的促进作用。合理的决策和支持在城市的发展和建设中具有十分重要的作用，而建成之后的城市基础地理信息系统能够有效地结合专家系统和办公自动化，可以将更加科学、准确的决策支持提供给决策者[3]。

2 在建设城市基础地理信息系统时中存在的若干问题

2.1 基础地理信息系统数据的更新机制和方法的问题

作为系统运行的血液，数据具有十分重要的作用，必须要保证数据的高度准确性，才能够进一步确保系统运行结果的可靠性。因此对城市基础地理信息系统进行衡量的一个非常重要的标准就是基础地理信息的准确性。在不断推广和应用GIS技术的今天，用户对基础地理信息的准确性也具有了更高的要求[4]。比如，必须要采用现势准确的地理数据作为支撑才能够在决策支持、环境模拟、洪水分析、移动通讯和交通规划等方面做出正确的分析和决策。然而目前在城市基础地理信息系统的数据更新机制和方法方面存在着较多的问题，无法及时准确地更新相关的地理信息数据，因此系统中的地理信息数据往往具有较大的滞后性，最终使得城市基础地理信息系统的应用效果受到了较大的影响。要想使这个问题得到有效的解决在对基础地理数据进行使用或者购买的时候，数据使用者要考虑重点就是数据的更新能力[5]。

此外，要进一步确立更新工程的组织与实施方案。现在我国很多大众城市都具有测绘部门，而且这些部门也以自身的需要为根据将相应的基础地理信息中心建设起来。通常由专门的部门进行采集基础地理信息的外业工作，随后向内业处理组交付采集的成果进行处理。需要基础地理信息的相关部门就联系测绘部门，对这些基础地理信息进行购买，这样就能够有效的降低重复观测导致的财力、物力和人力资源的浪费。

2.2 基础地理信息系统空间数据的存储与网络化问题

因为空间数据本身具有较高的特殊性和复杂性，所以采用普通的数据库管理系统无法使空间数据的存储需求得到充分的满足，现阶段在存储和管理属性数据和空间数据的时候主要采用了以下几种模式：

第一种模式是文件存储；

第二种模式是混合应用文件和关系型数据；

第三种模式是通过纯关系型数据库进行管理；

第四种模式是通过面向对象关系型数据库进行管理；第五种模式是通过面向对象空间数据库管理系统进行管理[6]。

文件与关系型数据混合应用本身具有较弱的功能，尤其是在数据损坏后的恢复和数据并发控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具备基本的功能，其与商用数据库管理系统相比，在多用户操作、并发控制方面存在着较多的缺陷。在对空间目标进行处理的时候新型商用数据库具有较低的效率。在表达和管理空间数据方面面向对象模型属于最适用的，其除了能够实现更好地记录之外，同时还具备了信息的继承与聚集、对象嵌套等功能。总之，由于在空间数据的存储和处理方面传统关系型数据库存在着一系列的弱点，因此导致我国的城市基础地理信息系统出现了十分缓慢的网络化进程，而积极地运用面向对象的关系型数据库系统除了能够将空间数据的存储问题解决好之外，还能够进一步解决分布式数据存储的问题。

2.3 基础地理信息系统办公自动化与GIS的一体化问题

地理信息系统与办公自动化在未来发展的主要方向就是办公自动化与GIS的一体化，由于没有与办公自动化集成，因此传统的地理信息系统的使用面受到了较大的影响，这样就使得GIS的影响受到了进一步的削弱，由于不具备GIS的支持，导致传统的办公自动化系统丧失了重要的可视化功能[7]。在传统的城市地理信息系统中空间信息属于主要的对象，在建设城市地理信息系统的前期，这种应用有效地推动了城市地理信息系统采集、获取、存储基础地理信息的相关工作的发展。然而由于城市建设发展的越来越快，

因此需要将大量的其他方面的非空间信息加载到城市地理信息系统上，这样在政府办公自动化的过程中城市地理信息系统就能够变成可视化工具，其能够使城市地理信息系统的影响得到进一步的拓展。在系统的分析与设计阶段科学合理地设计数据流程和业务流程，从而实现统一数据库统计数据流程和统一数据标准的系统。

2.4 基础地理信息系统的规范化和标准化的问题

在对一个国家科技进步水平和经济发展水平进行衡量时一个非常重要的指标就是标准化和规范化，其是确保实现信息交换和共享的重要前提，尤其是在信息时代标准化、规范化具有十分重要的意义。现在我国很多城市的基础地理信息系统都属于独立建设，在建设的时候主要是对当地的需要进行考虑，没有按照统一的国家规范和标准作为开发和应用系统的指导，在这种情况下，各级城市或各部门的基础地理信息系统大多自成体系，无法实现共享信息和综合利用信息资源的目标[8]。上级部门在进行分析、比较、综合、统计等各项工作时无法对各个城市的信息进行充分的利用。与此同时，各个城市之间的基础地理信息系统还具有严重的重复建设的问题，浪费了大量的物力、财力和人力，而且对系统本身的建设也十分不利，所以积极地推广标准化和网络化的城市地理信息系统已经变成了急需解决的一个问题。此外，在对城市海量空间数据库进行建设和管理的时候标准化和规范化也是一个核心问题[9]。

要想实现标准化和规范化的城市地理信息系统建设，必须要高度地重视以下几个方面的问题，首先，要成立标准化建设项目组或委员会，其主要成员就是政府各部门相关技术人员，在城市基础信息系统的时候与城市方方面面的部门都具有十分密切的关系，所以必须要实现单位间的协作和信息资源的共享，而传统的利益分配和工作方式方法会受到这种信息共享的极大冲击，面对这种情况，政府必须要将协调工作做好，因此这个标准化项目组或者委员会除了是政府行为的代表之外，同时还可以将各职能部门的观点充分地反映出来，因此在开展工作的时候显得更加便利。其次，要积极地对国家或者行业已有的规程、规范和进行了解、吸收和引用，对城市地理信息系统建设标准进行抓紧研究和制定，比如城市地理信息的技术流程规范、空间定位公共基础标准、交换格式标准、数据记录格式、数据词典、标准数据、质量控制标准、编码标准和分类标准等[10]。除此之外，相关部门还要形成一整套的规程、规范和标准，这样在建设各城市地理信息系统的时候就具备了统一的规范和标准。

2.5 基础地理信息系统的历史数据库管理问题

在城市地理信息系统中跟踪查询历史信息属于一个非常重要的功能，所以必须要将历史信息库建立起来，其主要是对各种变化信息进行记录，比如变更后的情况、变更的时间和变更的范围等。通常可以采用两种方式保存历史数据：首先是采用备份的方式对历史数据进行保存或恢复，也就是独立保存更新前的数据，这要求系统具有较大的保存空间，该方式具有读取方便、操作简单等特点。其次是单纯地对数据变化的变化量进行记录，也就是采用变化量的方式对数据进行保存或者恢复，这种方式在使部门需要得以满足的基础之上，具有较小的记录数据冗余，而且还可以将系统海量管理数据的能力充分地发挥出来，可以直接管理整个专题层。采用变化量恢复历史数据和采用备份恢复历史数据具有较大的差异，采用变化量恢复的方式具有较小的占用空间，然而在速度方面却非常慢，采用备份恢复的方式具有较大的占用空间，然而其具有较快的速度。由于城市地理信息系统在数据量方面非常大，因此其较好的历史数据存储方式是备份恢复的方式。

3 结语

在建设城市地理信息系统的初期必须要开展充分的调研工作，要对技术的发展趋势进行充分考虑，从而真正地将系统建设的总体结构体系把握住，要避免出现重复建设和低水平建设的问题。建设城市地理信息系统的关键和基础就是标准化、规范化的数据建设，因此必须要对其中的关键技术问题加以综合考虑，最终能够不断地提升城市地理信息系统的建设水平。

参考文献：

[1]黑龙江省测绘地理信息科普基地.测绘科普形式丰富多彩[J].中国科技教育，2016（01）.

[2]刘岩.我国地理信息发展现状及应对措施[J].科技创新与应用，2015（20）.

[3]欧尔格力，刘慧，李彬.省级地理信息公共服务平台的建设与研究[J].青海师范大学学报（自然科学版），2015（03）.

[4]陈建国.以文化人 以文兴测 增强测绘地理信息发展软实力[J].中国测绘，2015（04）.

[5]温陶峰.李贻煌出席全国测绘地理信息博览会[J].江西省人民政府公报，2015（19）.

[6]周伟，王军，田鹏，李娜.城市三维基础地理信息系统设计与实现――徐州市三维基础地理信息系统建设[J].城市勘测，2011（01）.

[7]张铁良，王亮.探讨城市地理信息系统数据更新方法[J].科技创新导报，2010（01）.

[8]李维森.开拓创新 跨越发展 奋力实现地理信息强国梦[J].卫星应用，2014（01）.

篇6

关键词：网络环境；地理信息系统；教学研究

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 09-0000-02

一、地理信息系统课程学习情况

（一）地理信息系统是什么

地理信息系统是地理学、计算机技术、信息管理三个学科的结合，地理信息系统的发展汇聚了这三个学科的最新的发展，和最新的技术，也代表了最新的方向。地理信息系统的原理是选取和根据了地理信息系统的概述、系统数据和处理、以及信息系统的应用。其中系统概述分别从基本概念、功能、类型、研究内容发展历史以及和测绘学科之间的联系。在课堂授课中应该以比较容易的手段和形象化的比方使学生能比较快和容易的理解地理信息的概念，深入对地理信息系统的认识。为了刚好使学生能从生活中的体验来理解地理信息系统，我们还可以使用图示的方法来讲解。

在地理信息系统中，数据处理包括系统中的前台数据和后台数据，以及前后台数据的处理。首先，后台数据处理包含了数据结构、数据库等较为复杂的知识结构，是地理信息系统的开发设计工作，可能就不能作为学生学习的重点了。其次是，数据库是支撑整个系统的重要、关键部分，也是前台数据的基础。所以要想使用好前台还必须对后台数据有一个较好的认识，要有一定的了解。所以，这部分的学习应该是要取舍到位。到后面的矢量、栅格数据等概念、结构、特点需要比较深入了解，但对于后台数据对应前台数据的算法应该避重就轻，讲要点就好，无须深入。前台数据处理可以结合软件的例子来作阐述，这样我们就能讲好软件应用部份的基础。

（二）课程教学定位不明朗

大多数学校在地理信息系统教学中存在两种倾向，一是将讲课程的教学目标行为理论型，追求理论教学，却忽视了地理信息系统教学的实用性，从而导致了对于地理信息系统应用技能轻视，反而是教学偏向了理论教学的一边，使课堂缺少活力。另外一种极端是，是教学目标定位于地理信息系统的实践，而不进行适当的理论教学，甚至没有理论教学部份。在这样的指导思想引导下，虽能学生获得了一定的操作技能，但是不能在理论上进一步的对地理信息系统进行深刻认识，对系统处理原理不能较好的去分析，甚至对于结果怎么来的也缺少一种认识。所以在各个学校和各位地理信息系统任课教师之间，因为彼此是按照自己对教学大纲的理解去进行授课的，因为彼此的理解又不一样，所以对教学目的和定位又不一样，所以在各位任课教师对课程的定位又不一样，教学目标也不一样。在一定任课教师的随意性也导致了学生的迷惑，因为不一样的标准，所以学生的水平也差次不齐。

（三）教学中理论和实践环节没有较好衔接

在地理信息系统教学过程中，传统上，教师一般是采用理论教学和上机操作实践相结合的形式来进行教授。理论课教学一般是在课堂中以教师为主来讲授，逃脱不了传统教学那种填鸭式教学的弊端。这种满堂灌式的知识传播的教学模式，不能较好的调动同学们的学习积极性和主动学习的自主性。在一定程度阻止了学生们的学习兴趣。一般的实践课一般在实验室机房进行，学生们在老师的要求下，按照教学大纲的要求进行一系列要求进行。而教学大纲要求的又不太科学，只是在程序上和结果又一定的要求，造成学生一般按照教学要求也就是按照课本机械的进行操作。

二、基于高速网络辅助教学条件下的实践改革

（一）教学方法的更新

教学方法严重影响到这门课程的效果，要提高地理信息系统的教学效果就要不断地创新，开展教学方法的更新。在对于传统教学方法，我们要坚持好的传统，抛弃不在适应的教学方法。在这个基础上去开展一些新的教学方法。例如：以学生为中心，找重点，提要点，进行案例教学。转变以前的教学方法，改填鸭式成主动性学习，改满堂灌式为互动性教学。

（二）科学的课程教学平台的搭建

以宜春学院的地理信息系统教学为例，我们将相关的课程的教学课件、教学大纲、教师教案、实验要求等资料全部数字化；还有师生之间的问与答和学生之间的讨论等进行互动建库，全部放到网上进行综合管理。

（三）制作网络系统为学生提供学习帮助，展现办学优势

网络系统帮助学习的特点是能够使学生较好地进行自主学习，为了能及时帮助学生解决问题，教师为学生提供学习帮助，为该课程的学生展现更加优质的服务，在学习过程中学生们碰到很多问题不能及时处理的矛盾都能被很好的解决，任课教师针对学习中比较集中的问题进行归纳总结。

（四）利用先进技术进行教学辅导

为满足学生自主学习的需求，通过引导和使用专门的屏幕录像相关软件，将先前实现的教学与实验相关内容摄录下来，再通过在后期的各种处理，生成可执行文件或影音动画文件，再通过相关动画软件生成可运行动画文件，也就制作成了许多的流媒体课件，再放在国际互联网上进行共享，教师就有了比较多的时间可以来辅导相对较差的学生.学习进度相对快的学生还可提前开始学习新的课程内容。

三、互联网环境下教学易出现的问题及解决措施

地理信息系统的各种功能应用在实际工作中给大家实现了我们不能或则较难去实现的功能，这就给学习地理信息系统的学生以开拓视野，所以，在平常的课堂上应该多用实际的例子结合理论原理加以讲解。

在日常用的软件比较多，但总归原理基本一致。在软件功能及操作中教学应加强采用任课教师演示各种实例操作为主。对于软件综合应用的教学则以要学生来独立完成设立的任务为主，在实际的应用中去发现和解决问题、再总结经验，已达到不断提高各种实验软件操作的实践能力。针对地理信息系统的理论学习，一般以在教室中的课堂为主。而对于地理信息系统软件的教学则还要把实验室实际操作加以结合开展教学。

（一）由于计算机应用能力不一样，而影响了教学进度

在日常的课堂上，那些能熟悉网络使用和计算机应用能力较强的学生可以比较轻松完成任课教师布置的各种任务，还能有针对性地去深入学习，比较自由地在互联网上找到所需学习资料。反之，那些能力较差的学生则连基本的教学要求都很难去完成。

（二）教学效果因硬件设备性能不稳定而受影响

在实验室中的实验教学中要用到很多实验设备，特别是计算机设备，很多时候已经或则很难适应新的教学要求。在一定程度上硬件设备很难跟上最新的教学实验等软件的发展。由于地理信息系统软件又对硬件设备要求较高，对操作系统的系统安全性要求也比较高，所以只要一个方面不足，就会让教学效果不太理想。

（三）改变考核方式产生的利弊

在互联网高速发展的今天，很多考试都可以放在网络中进行，而且很多考试已经放在网络中进行的。这种开放式的考试，因其不受时空的限制，让考核和学习不受限制了，方便了大家学习。但是网络的另一头被考核的对象却难于监控，因为学生利用了这种考核的开放性，让其他人代替自己进行考试，最后却影响了教学效果的理想实现。

（四）需要解决的问题而采取的措施

加强学生课堂上级软件操作的能力，加强学生对地理信息系统软件使用的同时，必须加强学生基本的计算机操作技能教育。根据课堂的需要适时开展计算机基本操作的培训不但对学生有益，对任课教师也很有必要。加强培训的同时，还要不断地开发新的教和学的教学资源，方便学生和任课教师能突破传统教学时空的限制，为更多更好地看展课程教学，也是对传统的教师里的教学进行有效的补充。

四、总结

高等教育中地理信息系统是作为专业中一门课程，还是作为一门专业基础，有的还是选修课程。缺少必要的支持力度，比如课程前期的必要教育。这就造成很多同学对这门课程存在很多困难，有的是自身的的原因，如，没有足够的能力进行学习理解，还有就是缺少一个基础。有的是外在的原因，比如，课程的神秘性，因为缺少必要解释或者详细的说明，地理信息系统给同学一个高深莫测的感觉，而深入到实际课堂里却是那么虚无缥缈，让学生会产生一种感觉，我学的很差，做的不好，以后不能承担起地理信息系统带来的任务。还有就是学习信息系统有用吗？根据最新计算机技术和地理科学发展，以及地理信息系统将在很多行业辅助我们完成很多工作。对于地理数据的获取、整理和管理，地理信息系统大力提高了生产效益。所以地理信息系统除了成为地理学、测绘学等很多专业的必修基础课程，还成为计算机软件科学中一个重要的研究和发展方向。因为，对我们地理信息系统的教学进行研究是非常有前瞻性的，也是非常重要的。

参考文献：

[1]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2000

[2]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001

[3]张超.地理信息系统实习教程[M].北京:高等教育出版社,2002

[4]雷体南，李鸿科.网络环境下课程教学过程设计与实践的探索[J].教育信息化,2005

篇7

关键词：地理信息系统；应用；发展；趋势

Abstract:Along with the information technique especially the proposal and implementation of the rapid development of computer technology, the digital earth, as well as the deepening of the geographic information system application and the gradual expansion of scope of application, the geographical information system is in a rapidly changing and developing, and put forward many new requirements for the geographic information system.

Key words: geographic information system; application; development; trend

中图分类号：K825.89文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1 引言

地理信息系统(GIS，Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作；自80年代末以来，特别是随着计算机技术的迅速发展，地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几乎所有领域。

2 地理信息系统的发展过程

地理信息系统最早应用在资源环境管理中。目前它已经广泛用于资源环境，如森林、矿产、水利及农牧业等的管理；自然资源，如林业、地质矿藏、水资源等的调查；自然灾害，如水旱在害、虫害、震灾等的监测、预报、评估；环境保护，如水土流失、荒漠化治理等方面。

2.1 国外地理信息系统的发展历史

国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美。世界第一个运行性地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tominson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。但由于当时计算机技术水平不高，存贮量小，磁带存取速度较慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极简单。20世纪70年代以后，由于计算机软硬件迅速发展，特别是大容量存贮功能磁盘的使用，为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段，使GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。如美国地质调查局建立了50多个地理信息系系统。如美国地质调查局建立了50多个地理信息系统用于地理、地质、地形和水资源等领域空间信息的工具，典型的有GIRAS，用于处理、分析全国范围土地利用和土地覆盖制图的空间数据。这期间许多大学和研究机构也开始重视GIS软件设计及应用的研究。如美国纽约州立大学创建了GIS实验室，后来发展成为包括加州大学和缅因州大学在内的由美国国家科学基金会支持的国家地理信息分析中心。70年代的GIS分析功能和60年代相比，并未得到很大的扩充，许多数据库的容量也较小。因此，70年代可以说是地理信息系统的巩固阶段。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段，由于新一代高性能的计算机的普及和迅速发展，GIS也逐步走向成熟。GIS的软硬件投资大大降低而能力明显提高，已进入多学科领域，由功能单一、比较简单的分散系统发展成为多功能的用户共享的综合性信息系统，并向智能化发展。随着GIS与卫星遥感技术的结合，GIS已用于全球变化的研究与监测。如全球沙漠化、厄尔尼诺现象等研究。所以，80年代是地理信息系统发展具有突破性的年代，出现了一些具代表性的性能较好的GIS软件。如ARC/INFO、MICROSTA TION、SICAD、GENAMAP等。

20世纪90年代，GIS已成为确定性产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番。GIS已渗透到各行各业，愈来愈多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。

2.2 中国地理信息系统的发展历程

中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分3个阶段。

第一阶段，从1978～1980年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始GIS的启蒙研究。

第二阶段，从1981～1985年为起步阶段，主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家GIS的规范，并进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。

第三阶段，是从1986年到现在，为GIS的全面发展阶段，作为一个全国性的研究领域，GIS已逐步和国民经济建设相结合，取得了重要进展和实际应用效益。一方面，以研究资源与环境信息的国家规范和标准、省市县级的规范和区域性的规范为主体，解决信息共享与系统兼容的问题。另一方面，开展全国性的自然资源与环境、国土和水土保持信息系统的建立和应用模式。研究、开展结合水保、洪水预警和救灾对策、防护林生态和城市环境等方面区域信息研究。第三方面是研制和发展软件系统和专家系统，从技术上支撑上述研究领域的开拓与发展。如北京大学的地理专家系统、华东师大的地理应用程序软件包等。并完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统，如黄土高原水土流失信息系统、黄河下游洪水险情预警信息系统、中国国土基础信息系统等。现已在全国范围内形成了地理信息系统的科研队伍，大中小城市的城市信息系统和土地利用信息系统，资源管理信息系统等专题的地理信息系统纷纷建立和运转起来。

3 地理信息系统的发展现状与应用领域

篇8

关键词：地理信息系统；软硬件；实现形式

地理信息系统（Geographic Information System简称GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。今天它已经发展成为跨学科，多方向的研究领域。

Mapgis是中国具有完全自主知识产权的地理信息系统专业软件，它能为不同用户提供地理信息服务。本文将从GIS课程教学设计的理念、设计思路与目标、教学内容及实施等方面进行探讨。

一、课程设计理念

1.课程的设计思路

地理信息系统课程是地测专业学生必修的一门专业核心课程，GIS教育不能忽视基础理论教学，作为高职院校的GIS课程分为两个层次，一个是各种应用地理信息系统的开发层次，对高职学生很难胜任，另一层次主要是对专业地理信息系统软件的使用，对这一层次的应用将是高职测量专业学生毕业就业的主要方向，同时也是高职学生就业的优势。测绘采集的数据已经成为GIS重要的数据源，因此作为地测专业开设地理信息系统课程的主要目的是使学生能熟练操作GIS软件，以GIS为工具，解决专业的技术问题。

（1）课程目标

本课程的教学目标是：使学生掌握地理信息系统的基本概念，具备利用GIS软件实现地理信息数据采集、数据处理、数据管理、空间分析、地图制作等专业技能。根据这个目标订立教学大纲、授课计划和实纲，确定合理的课时、授课方式、实验比例等，根据地测专业需要进行内容的删减和调整，在理论课和实验课之间合理分配课时，确定考核办法和要求。

（2）实验课程设计

福建信息职业技术学院地籍测绘与土地管理信息技术专业的地理信息系统实验课程共计32学时，实训周26学时，基于Mapgis软件的实验课程教学设计主要是通过基础实验、综合实验以及真实项目三部分组成。实验内容的选择要遵循两个原则，一个是实验之间要相互联系，不能相互孤立，老师要清楚地给予解释的，同时学生也要亲手实践，以防止学习兴趣降低，不利于教学。二是优化实验内容，使实验项目与实际应用相结合。项目设计应紧密与地测专业相结合，使学生了解其应用。

根据课程教学内容，结合Mapgis软件特点以及地测专业的特点将地理信息系统实验分为基础性实验、综合性实验、真实项目，见表1，目的是让学生掌握空间数据采集、组织管理以及空间分析方法等技能。

二、教学内容的选取和实现形式

1.教学内容的选取

教学内容的选取分为两个方面，一方面是GIS的基本原理；另一方面是GIS软件的应用。前者主要学习概念和基本原理，避开一些复杂的算法，理论的学习为测绘学和地理信息系统软件的学习架起一座桥梁。后者是将理论与实践相结合，采取特定的数据来分析实际案例，达到理论教学与实验教学的统一。实验的学习是该课程的核心内容，是相关专业从事社会相关领域的重要实战训练，是抽象到具体的重要环节。对于非GIS专业的GIS课程的具体教学内容应根据开课专业特点、教学的目标以及培养方案的学时等具体情况进行调整、删减或者拓宽应用。空间分析是GIS系统区别与其他信息系统的根本标志，也是GIS用来解决应用问题的基本手段。非GIS专业学生应该重点了解空间分析的基本概念、空间分析内容和空间分析技术的特点，以及用空间分析技术解决工程问题的流程，而不是学习复杂的空间分析算法和实现技术。

2.教学内容的实现形式

本课程要求学生在掌握基本概念和原理的同时，通过Mapgis软件应用学习，掌握GIS的基本功能，特别是特有的空间分析功能。在教学中，采用Mapgis6.7软件，并配有练习数据、实验指导书、综合项目等。练习的主要内容包括：点、线、面数据的采集、数据的组织与管理、空间分析等，通过以上课程安排，使学生在较短时间内对GIS的理论、技术与方法有一个全面而深刻的认识。

一体化的理论与实践结合的教学模式加深了学生对GIS基本方法和原理的理解，提高了学生的实际动手能力。实验课中以任务为驱动，激发学生学习的主动性，不仅有助于学生深入理解和掌握所学理论知识，而且能锻炼学生的实践技能，培养学生分析和解决实际问题的能力。在课程教学中，对GIS技术进行了深入的剖析，将教学内容按照GIS的基本功能划分为相互联系的教学单元，按照GIS数据处理流程进行连接，使整个教学过程前后连贯，一气呵成。通过循序渐进的上机实习能够掌握GIS的基本技术，培养学生分析和解决实际问题的能力。

地理信息系统是一门多学科交叉的学科，涉及面广，知识点多，具有学科与技术的统一性，因此GIS的学习不仅仅是理论的学习，还包括GIS软件的具体应用，通过项目的实际成果更加直观显示来帮助理解，结合地测专业特点，以国产软件Mapgis为例，设计了理论与实践教学内容，通过不断更新思想，规范和完善地理信息系统实验教学内容与教法，提高学生学习兴趣，培养了学生自主承担地理信息数据生产的岗位职业能力和素质。

参考文献：

[1]黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]郑佳荣.“工作过程导向”的高职工程测量专业地理信息系统课程设计[J].中国职业教育，2011（5）：53-57

篇9

Abstract: the emergence and development of geographic information system greatly reduces the workload of engineering measurement and the work efficiency is also very obvious. it Is the milepost technology development project in the process of Surveying and mapping. Its social benefit, economic benefit is very obvious. Of course nowadays geographic information system should be further perfected, believe that the development and optimization of GIS, will further promote the control measurement technology. In this paper, the author discusses the application of GIS in surveying and mapping, hope can be a reference for the related personnel.

关键词：GIS，测绘，应用

中图分类号：P2 文献标识码： A

前言测绘工作是一项工程量大的工作，需要投人大量的人力、物力、财力，且工作效率和提供的数据精确度较差。而将地理信息系统运用到测绘工作中去，可以很好地解决这些问题，使测绘工作更加有效、快速。因此，大力发展地理信息系统在测绘工作的应用是很有必要的。

1.地理信息系统在测绘中应用的必要性

测绘工作是一项工作量非常大的工作，其需要掌握多种技术并将各学科知识有机结合在一起。而对于需要测绘的可观事物，其通常都是非常复杂的。比如在城市测绘时，由于房屋数量众多、范围庞大，使得测绘工作者需要工作的地点较多、覆盖面积广，加上城市环境较为复杂，道路纵横交叉，这给测绘工作带来了很大的困难，而居民的居住密度和建筑物的密集程度是很难得到精确数据的，这就使测绘工作者需要耗费大量的时间和精力去逐步完成测绘工作，而所得的数据的精确性却无法得到完全的保障。然而，如果使用地理信息系统，通过有效的数据采集，将不同属性的事物采用不同的字段属性来表现出来，并可以快速地分析和处理所得的信息，从而大大提高测绘工作的效率，降低测绘成本。

2 地理信息系统在测绘中的应用

2.1 数据源

数据对于测绘而言是至关重要的，数据采集功能是地理信息系统（GIS）的一个重要功能。从数据来源的类型上看，地理信息系统（GIS）数据可以大致分为原始数据(第一手数据)或处理加工后的数据(第二手数据)，另外也可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。第一手数据是指直接采集的数据。传统的绘图野外数据采集工具主要包括三脚架、标尺、罗盘、平板仪、坡度仪、皮尺等，数据采集的结果往往需要记录在纸上，而地理信息系统（GIS）采用的是以全球定位仪、激光测距仪、全站仪等为代表的现代测量仪器，这些仪器正逐步取代这些传统的数据采集手段。全球定位仪和激光测距仪、全站仪等可直接与数据记录仪连接，将所测得的大量位置、距离和方位数据储存在数据记录仪内，也可直接存储在便携计算机的硬盘上，这使第一手数据的获取大大简化。第一手数据经解译、编辑和处理后，就变成第二手数据。大多数地理信息系统（GIS）中的数据是第二手数据，它主要包括地图、统计数据报表和影像图等形式。

2.2 数据采集

根据测绘任务的需要，将各种数据源的数据转化为地理信息系统（GIS）软件可以识别的格式并加以利用的过程称为数据采集。地图数字化是许多地理信息系统（GIS）系统都采用的数据采集手段之一。对于大型的测绘项目，现代地理信息系统（GIS）技术可以通过扫描技术来使这个过程全部自动化，对于较小的测绘项目，需要手工数字化(如使用数字化板)。属性数据是地理信息系统（GIS）中地理数据的重要组成部分，可以通过键盘来直接输入属性数据。在地理信息系统（GIS）中，通常用专业的数据软件单独管理属性数据，包括属性数据的采集。为了充分利用现有的各种数字形式的数据资源，从其他各种数据库系统中转入或转出属性数据，将是获取地理信息系统（GIS）属性数据非常重要和必需的手段。我们知道，地理信息系统（GIS）通常对绘图所需要的地理要素进行分类存储和管理，要素的分类通常体现在对要素属性数据的分类和编码上。对属性数据进行分类和编码，还非常有利于数据交换和共享。

绘图采集后的地理数据经常需要进行编辑和处理，这是因为：一、数据中可能存在的错误；二、为了便于地理信息系统（GIS）进行查询和分析，需要对数据进行进一步的处理，如生成拓扑关系和新的属性数据等；三、有些数据本身就是动态变化的，需要不断进行更新；四、对于有些特殊的应用或来源于其他系统的数据，有可能需要进行数据格式转换等。现代的地理信息系统（GIS）技术提供了许多工具来编辑和处理地理数据。

2.4 空间数据管理

地理信息系统（GIS）软件有多种方式管理空间数据。早期的地理信息系统（GIS）是基于文件来管理空间数据，特点是针对不同的数据模型开发设计不同格式的文件系统，这种管理模式比较灵活，所以一直还在使用。其缺点是不能管理巨量的数据，且针对属性的查询与管理功能比专业的DBMS弱得多。对于小型地理信息系统（GIS）项目，把地理信息以简单的文件方式存储就足够了。但是，当数据量很大而且是多个用户同时使用数据时，最好使用一个数据库管理系统(DBMS)来帮助存储、组织和管理空间数据。

2.5 空间数据分析

在经过之前四个阶段的测绘制图预处理之后，地理信息系统（GIS）便对预处理的图形数据进行空间分析计算，通过空间位置和空间物体联系定量描述和研究空间事物。地理信息系统（GIS）中最复杂、最主要的功能就是空间分析功能，空间分析功能是结合了地球物理学、地理学、区域科学等众多学科，在分析和描述空间构成时要综合运用空间统计学、拓扑学等学科。当前，空间分析技术尚未完全成熟，现有主要的空间分析方法主要是空间模拟分析，空间模拟分析主要是通过专业化模型对空间实体和关系进行抽象，为系统进一步分析操作埋下伏笔。

3 地理信息系统（GIS）在测绘中的发展展望

相比传统测绘方式，地理信息系统（GIS）有着很多的优点，可以更好的为测绘工作，但是考虑到未来测绘工作的复杂和难度的增加，地理信息系统（GIS）除了要不断提高自身的综合数据、模拟和分析数据的能力，还要提高地理信息系统（GIS） 处理地理空间过程演化和预测的能力，以便能够获取较难的数据，可以从整体上保障测绘工作的顺利完成。不仅如此，地理信息系统（GIS）在未来的发展中应朝着一体化的方向完善，地理信息系统（GIS）的空间定位搜索能力以及空间分析能力得到不断提高，在获取数据后能够更有效的提炼信息，达到空间决策支持和空间模拟的目的。在未来地理信息系统（GIS）能够将不同领域的空间模型整合到一起，形成一个系统的体系，通过有效的组织、调度以及通信、执行职能体系行为。地理信息系统（GIS）和全球定位系统的系统更加有效的结合在一起，并逐步走向数据共享与交互式操作的层面，实现组件式产业化发展。

4 结 语

随着社会和科技的发展，测绘领域要求的不断提高。传统的测绘方式已经不能满足当今的要求，传统测绘方式是一项耗资巨大的工程，需要大量的人力、物力和财务，耗资巨大且效率和精度不高。地理信息系统（GIS）对于提高测绘工作的准确性和效率有着极大的作用，地理信息系统（GIS）不仅仅为测绘工作提供各种精确数据，而且还能利用其算法对这些数据进行处理和转化，最终完成测绘目的。地理信息系统（GIS）对于测绘领域是一场变革。所以大力发展地理信息系统（GIS）在测绘领域的应用有着十分重要的现实意义。

参考文献：

[1] 谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业,2011,(7).

[2] 吴秀.地理信息系统应用与实践[M].北京:清华大学出版社,2007.

[3] 吴炳方,张明金,李新功.地理信息系统的发展[J].地理学报,2008,(4).

篇10

关键词：地理；信息；系统；人文地理

定性地理信息系统产生的基础——地理信息系统是地理学的一个主要分支。由于科学技术的更新和发展，在大数据时代，信息通信技术进入各个领域，与其他领域的知识相结合，从而衍生出新的知识领域。地理信息系统正是信息通信技术和人文地理学相结合而产生的。传统的地理信息系统偏向于拓扑地理编码、信息管理和遥感监测等方面，但空间模拟、单一的量化模型难以满足人们对情感、认识等人与地之间的关系的研究，这就是定性地理信息系统之所以产生的基础和前提。

一、定性地理信息系统

地理信息系统出现于1960年，主要被当作是以实证主义为基础的定量空间分析工具，然而到了20世纪90年代，以单一的定量化技术为主的地理信息系统受到人文地理学者的强烈批判，这是因为地理信息系统在实践应用方面几乎毫无作用。定性地理信息系统就是在这一片批判声中出现的，它的出现，使地理信息系统扎根于积极认识论，推动了质性数据、质性研究与空间分析技术三者之间的契合。

定性地理信息系统是地理信息系统结合了更多的定量技术、空间科学，将质性数据，如音频、图片等嵌入地理信息系统以反映出空间信息，从而产生了定性地理信息系统这一个相对较新的专业术语。

二、定性地理信息系统在人文地理学研究中的应用

融入了质性数据和空间分析并在这一基础上建立起来的定性地理信息系统，它的出现不仅是一个新的地理专业术语名词的诞生，而是对人文地理学对空间研究的关注产生了重大影响的一次地理学变革。人文地理学需要采用质性数据，而定性地理信息系统的出现，正契合了这一研究现状，因此不可避免的影响到了人文地理学的研究，并对人文地理学产生了重大影响。定性地理信息系统的出现，大大拓宽了人文地理学的研究范围，丰富了人文地理学研究的多样性，并且对地性主义地理学、酷儿地理学、地方感与身份认同、空间建构与展演等多方面的研究都产生了重大的影响。

1、女性主义地理学的应用

女性主义地理学是指利用女权政治学及其相关理论研究性别与地理学之间的相互关系。在地理信息系统诞生时，女性主义地理学被融入其中，在这方面，美国地理学者关美宝就是先驱人物之一。女性主义地理学主要是通过时间地理学的相关理论，来研究女性的日常行为轨迹。在关美宝的研究中，她将城市地利得用、街道网络数据与特定的对象的日常行为的质性数据三者结合起来，实现基于地理学信息系统模型的行为分析。通过形象化的3D生命路径，表现出了不同种族女性、不同社会团体的日常行为路径。最终的研究结果表明，除性别差异外，不同的阶级、不同的种族背景下的女性对城市空间的理与体验都着深刻的差异。

在关美宝的另一个研究中，她通过地理信息系统形象化的反应出穆斯林女性的安全城市空間，在这一研究中，她引入了“情感”这一抽象数据，使女性地理学的研究不再局限于人口、面积、容积率等统计数据，体现了了时代精神，开创了学术新风潮，更表达出了人文关性，也表现出了地理信息系统和定性地理信息系统在女性主义地理学中研究应用中的优势和取得的巨大成就。

2、酷儿地理学的应用

酷儿地理学形成于1980年代初的性别研究理论，是对传统性别两分模式的挑战，具有极强的后现代主义性，并且强调研究对象的流动性。酷儿理论认为身份与身体不是固定不变的，它的研究对象是具有性少数群体身份认同的亚文化群体。即指在性取向和性认同方面有异于主流异性恋文化的社会群体，包括同性恋者、双性恋者、跨性别者和酷儿一方向，统称为LGBTQ人士。定性地理信息系统的出现，不仅使酷儿地理学的研究更深入了一个层次，更拓宽了其研究领域和学术的多样性，使研究更加彻底。将表征、认识论和本体论三者的批判性和解构性的质疑相互联系起来。通过对同性恋游客的直接体验比较，检验了同性恋旅游产业宣传下地方感的产生。这一研究结合了性别这一因素，通过研究表明，在资本环境下，女性同性恋者和男性同性恋者具有不同的消费空间，而且女性同性得的空间实践具有更多的意义。

3、在日常生活中的实践应用

定性地理信息系统的出现对人们的日常生活同样具有不可忽视的影响，居民特别是城市居民的日常行为本身就是对地理学的一个建构。其中经济行为对文人地理学的影响最深刻。通过定性地理信息系统的帮助，形象的表明居民个体的经济行为轨迹，包括正式与非工式职工的工资收入所得；非正式和没有支会家庭内部物品、饮食、教育等的流向；家庭与朋友之间的食品和服务交流等等。在对单亲和双亲家家庭的研究中显示，单亲父母经学为会了一份稳定的收入而努力维持一个稳定的社会网络，并随着工作的不断深入进一步扩展这个社会网络。

4、在空间建构与展演中的应用

很多学者在对城市家庭的人文地理学研究中，都明确地将定性地理信息系统和民族志相结合起来，甚至为此设计了一个数据库，将深度访谈信息和访谈过程中，研究对象所提到的所的地方集合起来，在这个数据库中，甚至还添加了受访者所居住的社区以及犯罪信息等数据记录。借助定性地理信息系统的帮助，研究人员可以对一个特定地区的居民的人文地理学行为更深入的研究。如对美国东北部一个渔业社会的研究中，就对当地的捕鱼历史、群体、环境知识等进问题对当地的渔夫进行了采访，并通过定性地理信息系统表现出来。借助定性地理信息系统，可以将不同的数据源结合起来，展现出空间表征中所产生的不同矛盾，这正是人文地理学研究的核心之一。

结束语