网络地理信息系统概念范文

导语：如何才能写好一篇网络地理信息系统概念，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。

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关键词：土地资源管理专业；地理信息系统课程；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0146-02

地理信息系统是由计算机硬件、软件以及不同方法组成的系统，用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示[1]。其英文表达多数称为Geographic Information System或Geo-Information System，实际工作中一般简称为GIS，是一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感等学科和技术于一体的新兴学科。自从20世纪60年代萌芽以来，至今已发展了四十多年的历程。地理信息系统已经从少数专业领域（地图学、地理科学）的应用，扩展到众多学科领域，在大部分专业中均有涉及，如环境科学、农业资源环境、生态学、遥感、森林经理等，目前在政府农业部门、林业部门、环境保护部门、渔业部门、水利部门、气象部门、国土部门，甚至公安部门和军事部门都有了很广泛的应用。可以说地理信息系统深入到社会各个领域[2]。

随着对GIS认识的不断增强，众多高校开设了地理信息系统课程，我校的土地资源管理专业、农业资源与环境专业、环境科学专业、生态学专业、环境生态工程专业、林学专业、农学专业、海洋资源与环境专业等都分别以必修课或选修课的形式开设了相关GIS课程。从实际情况来看，地理信息系统课程建设尚需要若干工作完成，在课程进行的过程中有些内容仍然亟需完善，是摆在我们面前的一个重要任务。因此，本文以“山东省特色名校工程”――应用型人才培养为契机，探讨土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革具有较好的实践价值。

一、GIS在土地资源管理专业中的地位和教学要求

土地资源管理专业学生主要学习土地资源调查、规划、管理等方面的内容。专业要求之一就是培养学生具备运用现代技术手段进行调查分析和实际操作的能力。地理信息系统作为一项新兴技术，是集计算机、地学理论等于一体的新兴交叉学科，同遥感和全球定位技术一样，都需要学生熟练的掌握运用。因而我校土地资源管理专业将地理信息系统课程设置为主干课程，是必修课程之一[3]。

地理信息系统课程要求土地资源管理专业学生能够熟练的运用常见的GIS软件解决土地资源的调查、建库、评价、分析、模拟等问题。学好这些需要学生既要有扎实的计算机文化基础知识，又要有地图学的基础，还要具备土地资源学及土地管理学方面的知识。因此，在理论教学的同时，开展实验和实习实践教学相统一[4-5]。

二、GIS课程在土地资源管理教学中的体系设置

考虑到地理信息系统是一门交叉学科，单纯的讲述相关内容，学生可能不容易掌握，又因为许多概念和原理比较难懂，十分抽象，因而需要合理的设置地理信息系统课程在专业课程设置中的位置。

我院根据教学实际，首先在土地资源管理专业大一课程设置《计算机文化基础知识》，了解计算机相关知识，掌握基本的计算机操作理念。在大二上学期开设《地图学》课程，让学生掌握地图计算机制图学的地理参考理论和方法。在大二下学期开设《地理信息系统》课程，同时开出《基础遥感》课程，这样学生在学习地理信息系统的同时，能够同时掌握遥感科学的技术和知识，起到互补的作用。因为地理信息系统是导论式的教学内容，针对专业特点，大三又开设《土地信息系统》课程，专门作为地理信息系统在土地行业的专题应用课程。大四开设《GPS技术》，让学生了解数据获取时地理坐标的表达和建立过程。

整个结构框架，很好的保证了地理信息系统课程的进行，更容易让学生掌握其知识、原理，熟悉地理信息系统在整个学习中的结构。

三、GIS教学中的具体措施

有了上述结构上的良好的保证，我们在教学过程中，从以下几个方面进一步进行课程的进行和改革。

（一）借助多媒体教学

多媒体技术在教学中的应用体现了众多的优势[6]。在地理信息系统教学过程中，由于涉及到的概念往往都很抽象，诸如“矢量数据结构、栅格数据结构”等，学生一般不太能够接受、理解这样的概念，所以对这方面知识的理解也就减弱。再如“数据采集内容中的图层”概念等，之前学生一般都没有接触过，头脑中无法形成对应的理解，所以更无从谈及对此内容的掌握。因此，在教学中，我们主要以多媒体教学为主，利用生动的图件、动画等，让学生感受到鲜活的知识，直观的体会相关知识，有助于理解抽象的原理等。

（二）利用模型进行演示教学

在多媒体教学的同时，教研室购买了一批教学模具，一些难以用语言、动画表达的概念，可以借助模具来展示。如在地图投影内容讲解过程中，我们可以用地球仪和屏幕的相对关系来表达地图投影的概念，通过两者之间的关系表达投影的类型等。讲授地理信息系统产品内容时，产品类型有数字地图和纸质地图两种类型，数字地图部分我们利用计算机屏幕显示一幅相关图件，而纸质地图部分我们可以给大家展示一幅某地区的土壤图或土地利用图，学生立刻就有了明确的对比。

（三）加强实验、实践教学

理论教学的同时开设同步的实验课程，地理信息系统实验课程的学时保证达到24学时。实验课程的内容主要涵盖了数据的采集、处理、数据库建设、空间分析、输出等地理信息系统主干内容，具体的实验例子以国土事例为主。实验教学过程主要是在机房，通过投影仪给学生演示基本的实验操作步骤，然后布置作业让学生自己完成。部分综合性比较强的实验，通过任务驱动式的方式进行[7]，既能够加强操作技能，又把所学的课程知识连贯起来。通过24个学时的实验课程，一方面学生掌握了各项实际的操作技能技巧，另一方面加深了对理论知识的理解。

GIS课程结合基础遥感课程联合开设了1周的课程实习，以GIS和RS所学基本知识为基础，布置实习任务，让学生分组完成相应的地学任务。通过教学实习，增强学生感性认识，促进学生对GIS技术的理解和应用。

（四）多种教学方法综合运用

越来越多的研究发现，教师在上课的同时并不是只应用一种教学方法或者方式，而是多种方法的综合应用。在地理信息系统的教学中，可以利用教师的科研项目作为案例进行教学，既可以增加学生的学习兴趣，又达到了与实际相结合的目的。另外在教学中，可以阶段性的提出几个问题，通过课堂讨论，对培养学生的创新思维。对于部分内容，让学生参与讲授，通过课下准备和课堂演讲，锻炼学生的课件制作能力和口头表达能力。

（五）充分发挥网络教学的作用

随着互联网的广泛应用，许多课程也开展了网络化的教学研究工作。越来越多的实践证明网络在教学资源共享方面起到了巨大的作用。与此同时，我校开发了网络教学平台，教师可以上传相关教学资料、课程练习题、批改作业，学生可以通过平台与教师进行咨询、上交作业等互动。我院地理信息系统课程制作了精美的课件，连同教案、练习题、教学大纲、参考文献等内容一同上传至网络教学平台，为学生提供课下自学和练习的素材。同时，土地资源管理专业的地理信息系统课程通过录播教室进行全程录像，制作了高清晰的课堂视频，学生可以利用视频在课下加深对相关内容的理解。

四、小结

《地理信息系统》课程在土地资源管理专业中是一门非常重要的主干课程，学生在专业学习的过程中需要掌握地理信息系统这门工具，通过掌握相关技术完成土地资源的调查与管理。在教学中，我们应该设置好地理信息系统课程在整个学科专业中的架构。以现代化多媒体技术教学为主，综合运用多种教学方法和模式。注重实验教学和实践教学，提高学生对地理信息系统操作技能的掌握能力。大力开发网络教学平台，促进课程的网络交流与互动，加大对地理信息系统学习的力度。多种途径、综合完成对土地资源管理专业学生在GIS课程中的培养。

参考文献：

[1]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]邬伦.地理信息系统―原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[3]陈明利，刘佩茹.基于GIS的土地资源管理专业实验教学体系建设探[J].人才资源开发，2015，（11）.

[4]尚颖娟，刘秀华，谷达华.土地资源管理专业地理信息系统课程实验教学改革[J].西南农业大学学报（社会科学版），2011，9（5）.

[5]常胜.资环专业地理信息系统课程教学改革研究[J].中国现代教育装备，2010，（17）.

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关键词：地理信息系统；风险评估

中图分类号：F273.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2007）07-0189-02

2006年1月国家网络与信息安全协调小组发表了“关于开展信息安全风险评估工作的意见”，意见中指出：随着国民经济和社会信息化进程的加快，网络与信息系统的基础性、全局性作用日益增强，国民经济和社会发展对网络和信息系统的依赖性也越来越大。

1 什么是GIS

地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）是在计算机软硬件支持下，管理和研究空间数据的技术系统，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

2 风险评估简介

风险评估是在综合考虑成本效益的前提下，针对确立的风险管理对象所面临的风险进行识别、分析和评价，即根据资产的实际环境对资产的脆弱性、威胁进行识别，对脆弱性被威胁利用的可能性和所产生的影响进行评估，从而确认该资产的安全风险及其大小，并通过安全措施控制风险，使残余风险降低到可以控制的程度。

3 地理信息系统面临的威胁

评估开始之前首先要确立评估范围和对象，地理信息系统需要保护的资产包括物理资产和信息资产两部分。

3.1 物理资产

包括系统中的各种硬件、软件和物理设施。硬件资产包括计算机、交换机、集线器、网关设备等网络设备。软件资产包括计算机操作系统、网络操作系统、通用应用软件、网络管理软件、数据库管理软件和业务应用软件等。物理设施包括场地、机房、电力供给以及防水、防火、地震、雷击等的灾难应急等设施。

3.2 信息资产

包括系统数据信息、系统维护管理信息。系统数据信息主要包括地图数据。系统维护管理信息包括系统运行、审计日志、系统监督日志、入侵检测记录、系统口令、系统权限设置、数据存储分配、IP地址分配信息等。

从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成:硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

4 风险评估工作流程

地理信息系统安全风险评估工作一般应遵循如下工作流程。

4.1 确定资产列表及信息资产价值

这一步需要对能够收集、建立、整理出来的、涉及到所有环节的信息资产进行统计。将它们按类型、作用、所属进行分类，并估算其价值，计算各类信息资产的数量、总量及增长速度，明确它们需要存在的期限或有效期。同时，还应考虑到今后的发展规划，预算今后的信息资产增长。这里所说的信息资产包括:物理资产(计算机硬件、通讯设备及建筑物等)信息/数据资产(文档、数据库等)、软件资产、制造产品和提供服务能力、人力资源以及无形资产(良好形象等)，这些都是确定的对象。

4.2 识别威胁

地理信息系统安全威胁是指可以导致安全事件发生和信息资产损失的活动。在实际评估时，威胁来源应主要考虑这几个方面，并分析这些威胁直接的损失和潜在的影响、数据破坏、丧失数据的完整性、资源不可用等：

（1）系统本身的安全威胁。

非法设备接入、终端病毒感染、软件跨平台出错、操作系统缺陷、有缺陷的地理信息系统体系结构的设计和维护出错。

（2）人员的安全威胁。

由于内部人员原因导致的信息系统资源不可用、内部人员篡改数据、越权使用或伪装成授权用户的操作、未授权外部人员访问系统资源、内部用户越权执行未获准访问权限的操作。

（3）外部环境的安全威胁。

包括电力系统故障可能导致系统的暂停或服务中断。

（4）自然界的安全威胁。

包括洪水、飓风、地震等自然灾害可能引起系统的暂停或服务中断。

4.3 识别脆弱性

地理信息系统存在的脆弱性(安全漏洞)是地理信息系统自身的一种缺陷，本身并不对地理信息系统构成危害，在一定的条件得以满足时，就可能被利用并对地理信息系统造成危害。

4.4 分析现有的安全措施

对于已采取控制措施的有效性，需要进行确认，继续保持有效的控制措施，以避免不必要的工作和费用，对于那些确认为不适当的控制，应取消或采用更合适的控制替代。

4.5 确定风险

风险是资产所受到的威胁、存在的脆弱点及威胁利用脆弱点所造成的潜在影响三方面共同作用的结果。风险是威胁发生的可能性、脆弱点被威胁利用的可能性和威胁的潜在影响的函数，记为：

Rc= (Pt, Pv, I)

式中：Rc为资产受到威胁的风险系数；Pt为威胁发生的可能性；Pv为脆弱点被威胁利用的可能性；I为威胁的潜在影响(可用资产的相对价值V代替)。为了便于计算，通常将三者相乘或相加，得到风险系数。

4.6 评估结果的处置措施

在确定了地理信息系统安全风险后，就应设计一定的策略来处置评估得到的信息系统安全风险。根据风险计算得出风险值，确定风险等级，对不可接受的风险选择适当的处理方式及控制措施，并形成风险处理计划。风险处理的方式包括：回避风险、降低风险(降低发生的可能性或减小后果)、转移风险和接受风险。

究竟采取何种风险处置措施，需要对地理信息系统进行安全需求分析，但采取了上述风险处置措施，仍然不是十全十美，绝对不存在风险的信息系统，人们追求的所谓安全的地理信息系统，实际是指地理信息系统在风险评估并做出风险控制后，仍然存在的残余风险可被接受的地理信息系统。所谓安全的地理信息系统是相对的。

4.7 残余风险的评价

对于不可接受范围内的风险，应在选择了适当的控制措施后，对残余风险进行评价，判定风险是否已经降低到可接受的水平，为风险管理提供输入。残余风险的评价可以依据组织风险评估的准则进行，考虑选择的控制措施和已有的控制措施对于威胁发生可能性的降低。某些风险可能在选择了适当的控制措施后仍处于不可接受的风险范围内，应通过管理层依据风险接受的原则，考虑是否接受此类风险或增加控制措施。

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[关键词]信息；网络服务；关键技术

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0378-01

随着经济的发展，地理信息网络技术也不断发展进步，三维地理信息网络服务技术近年来得到了广泛的应用，受到各个领域的认可。和二维地理信息系统相比，三维地理信息系统能够帮助人们更加准确、真实的认识我们的客观世界，并从根本上解决重复建设以及开发成本问题，缩短开发周期。

一、 三维地理信息网络服务的理论研究

从三维地理信息网络服务的表面上看，则是融合了计算机技术以及网络通信技术等，将全新的技术运用在地理信息领域中，而究其本质，则是将地理空间认知科学与现有的先进技术工具进行融合的全新演变历程下的产物。

1、地理空间认知方式的演进

所谓的认知指的是借助感知活动的开展，实现对外部信息的获取与转化，进行演变成心理特征并形成相应的知识结构体系，在此基础上，借助对这些知识的运用来指导实践活动。在地理空间认知方面的研究，目前可分为两类，即所谓的where与what，相关学科间所展现出的关系。而在地理空间认知的演进上，相应概念信息的传递可借助语言、文字以及图形等方式进行传递，同时也可以借助真实亦或是抽象的环境，通过对比分析来实现对地理空间的理解与相应地理现象的掌握。

2、认知抽象模型

针对现有的地理空间抽象模型进行分析.主要有如下三种：①OpenGIS。其为九层抽象模型，在实际开发OpenGIS的过程中，其核心目的在于能够实现对GIS间的充分共享，因此在搭建这一认知抽象模型的过程中，需要确保其具备高度的开放性，并能够得到行业的普遍认可。②ISO/TC211，基于这一认知抽象模型下，其展现出了层次化特点，在搭建的过程中，是在明确地理空间论域的基础上，实现概念模式的建立，基于人们认知特点与计算机解释处理之需下，实现这一模型的打造。在此过程中，则是从现实空间进行概念的筹划，以此来搭建出相应的模型。③GIS抽象层次模型。这一模型共分为三个层次，其目的在于将GIS的抽象过程进行简单且清晰的描述。概念模式也就是地理空间认知模型，基于计算机系统下，其则隶属于抽象的最高层次，而逻辑数据模型是地理数据的逻辑表示结构，隶属于中间层，是借助对概念的转化而得到的，对于用户而言，则能够借助GIS来实现对现实世界中地理空间的观看。

3、模型特征分析

在这一认知模型中，相应认知操作占据着主体地位，该认知抽象模型所呈现出的特征可从两方面进行阐述：①基于网络服务下。相应认知行为需要首先需遵循一般的认知特征，同时也具备着自身的独特性，具体而言为一致性、同步性、综合性、相互性以及灵活性，而在认知内容的交互共享上，具备了交互性、多元性以及协作性特征。同时，相应的认识活动中心逐渐偏移向用户。②三维地理信息特征。事实上，二三维地理信息网络服务的认知抽象模型与认知过程极为相似，但在认征为：认知模拟程度高、数据信息呈现出海量化与多元化的特点，同时可视化计算相对较为复杂。

二、 关键技术

1、系统架构

为推动GIS应用的互操作性，由OGC、ISO/TCZll两个组织制定了有关地理信息的标准规范使GIS开发人员按照这些规范实施的GIS应用都具有良好的互操作性。多年以来，OGC和150虽然都是为实现相同的目标，但却一直独立开展研究目前这种状况发生了变化，两家组织为制定共同的解决方案开始合作，两个组织在制定标准的过程中，极力倡导将大量的GIS应用服务划分成不同的功能模块，这些模块之间通过标准的接口进行交互。这就要求必须具有一个非常灵活的GIS应用体系结构，以便适应不同的功能实现环境。根据OGC和150的建议，GIS应用的体系结构中至少应该包括各类规范。这个规范实现通用GIS应用体系结构的开始，最为重要的一点是，这些规范的制定始终将GIS应用的互操作性作为指导原则。这为全面建立通用GIS应用体系结构奠定了很好的基础。

2、Webserivce在系统建设中的应用

Web Sevrice是一种可以接收从Internet或者Intranet上的其他系统中传递过来的请求，轻量级的独立的通讯技术〕是：通过SOAP在web上提供的软件服务，使用WSDI文件进行说明，并通过UDDI进行注册。WebSerivce的主要目标是跨平台的可互操作性。为了实现这一目标，完全基于XM（L可扩展标记语言）、XSD（XMLSCheran）等独立于平台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。因此使用它有许多优点，在系统建设中，为弥补三维平台空间分析功能薄弱的缺点，该系统在服务器端构建了基于AcrGIS的二维GIS服务，提供周边查询，空间数据编辑，数据人库等功能，这些服务对于用户是透明的，计算的结果在三维平台上进行展示。前面提到的WFS服务也一种web seivrce。其在允许重用代码的同时，可以重用代码背后的数据。使用Web Sevrice，只需要直接调用远端的Web Sevrice就可以实现所需的功能要求，为用户提供一个统一的、友好的界面。

三、 结束语

三维地理信息网络服务技术以地理信息数据为支撑，实现三维可视化技术，应用网络三维组件，构建真三维地理信息公共平台，为实现对三维地理信息网络服务的搭建与运用提供了理论参考基础。

参考文献：

[1] 黄海峰，夏斌，赵宝林，赵冠伟.一种通用GIS应用体系结构的分析与应用[J].地球信息科学，2010（6）.

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【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具

1引言

近年来，随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要，这些分散的系统要求集成运行，以实现信息共享，提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1，2]，在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3，4]。

地理信息系统集成可以分为两个层次，一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成，侧重于地理信息的空间分析；另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。

在计算机集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）领域，集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用，集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器（Enabler）的集成平台在企业应用中获得极大成功[6]，中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7]，收到巨大的经济和社会效益。

文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性，地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验，结合信息技术的新发展，提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。

2地理信息系统集成分析

回顾地理信息系统的发展过程，可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式：

（1）同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式，它适用于任意系统之间的数据和模型集成。

（2）大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构，提供二次开发语言，构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换（如Arcedit和Arcplot），具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外，其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上，不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。

（3）采用应用程序接口（API）的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯，提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。

（4）对象连接与嵌入（OLE）的自动化功能（Automation）提供了对象之间的互操作功能，一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer，都提供OLEAutomation，用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。

（5）最近发展起来的对象—关系数据库技术（ORDBMS）将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统，用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据，可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。

（6）OPENGIS组织采用COBRA标准，了其简单特征规范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作为开放地理信息系统的基础，这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一，但这种方式需要从底层重新开发GIS软件，在短期内很难直接应用于工程实践。

在以上地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。

（1）地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式（如（1）和（2）），又可以为以后基于API（如（3）和（5））面向对象的地理系统集成（包括（4）—（6））提供发展余地。

（2）地理信息涉及不同的时间、空间和属性，需要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。

（3）地理分析模型与多种地理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

基于以上的分析，本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台，以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。

3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构

近年来，客户/服务器（Client/Sever，C/S）体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义，但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下，一个或更多个客户机和一个或更多个服务器，以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统，共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统，在该模式下，应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求，网络通信服务系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。

地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构（图1）。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择，以及有关输入输出选择项，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。

当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现；如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合，数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式（如ARC/INFO的E00格式等），也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性，无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能可以作为服务器，服务器软件类型的变化都不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

4基于元数据的地理信息系统数据集成平台

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关键词：地理信息系统 区域商业环境 区域经济发展 区域营销战略

信息和信息技术加剧了全球化进程、塑造了新的生产方式、改变了商业规则，自然也影响到区域经济发展的策略、规划和实施。随着地理信息技术的广泛应用和地理数据的长期积累，地理信息和地理信息系统在区域性商业和经济活动中，将越来越重要。据估算，超过80%的商业和经济数据具有空间特性或与位置有关；有效地开发和利用这些空间性的数据，可以优化配置资源，降低商业运行成本，并规划、监测、改善区域商业和经济环境。地理信息系统可以应用到社会经济数据的管理、分析、描绘，为解决复杂的区域经济问题提供地图表现、区域营销、空间决策支持、空间规划等服务。本文从理论上探讨地理信息、商业环境和区域经济发展间的关系，并结合中国广东的区域发展状况，系统地分析地理信息和地理信息技术在商业和区域经济中的应用，旨在改善区域商业环境，提高区域经济竞争力和塑造区域形象，为区域经济的持续增长创造条件。

1 从区域商业和经济的角度看地理信息系统

学术界对于地理信息系统概念的理解是比较多样化的。地理信息系统(GIS)是一门新技术，在其产生后短短的三、四十年的历史中得到了迅速的发展，一个十分重要的原因在于GIS集数据库、制图、空间分析功能为一体，并以对空间数据进行分析的功能为其特色。GIS的出现为各行各业繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了最为快速、方便、准确的方法和手段。地理信息系统是一门多学科的边缘综合性学科，其核心技术是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。在应用领域中，它和遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)密切结合，更加发挥出它的巨大作用，使其在调查、分析、决策、管理和控制等方面显示了它的不可替代的支持功能。

地理信息系统在研究、开发和市场化方面取得了很大的进展，主要表现在四个方面:①地理信息系统的组织结构，从单用户的桌面系统和专业化的部门系统，转向融入业务流程的企业级系统，以及基于Internet的公众参与系统；从单一的结构层次和客户机-服务器模式二层结构，转向基于Web技术的三层结构。②地理信息系统的认识论、方法论和实际应用方面的研究越来越多样化，传统的以数据、技术和应用为主体的信息系统，强调空间数据模型、空间分析、空间可视化、智能信息技术等；以信息学、地理学和社会学理论为基础的地理信息科学，着重研究使用地理信息和地理信息技术背后的一系列技术和理论问题。③强调开放型的地理信息系统，即基于Internet的、可互操作的、可公众参与的地理信息系统，目的是为开发商提供一系列地理信息标准和地理信息技术方案，最终为社会提供廉价的地理信息和相应的应用服务。④地理信息市场正日益扩大，正逐渐从以政府部门为主的专业用户市场，转向以私人机构为主的商业用户市场，地理数据正直接或间接地渗透到包括商业和经济在内的各种社会活动中。

地理信息系统使用多种空间模型，如点—场模型、网格模型、拓扑模型、对象模型等，并配合关系型或对象型数据库管理系统，来表现不同尺度的自然和社会现象，广泛地应用于空间数据管理、空间规划、空间决策、资源分配、区域营销等方面。很多商业组织，包括政府医疗部门、零售商、直销商等，越来越对带有位置信息的社会经济数据感兴趣。由于希望减少决策方面的不确定性和风险，人们总是倾向于掌握更多的信息，倾向于规划和控制未来的行为；地理信息和地理信息技术，将会随着相关工具研究和开发的成熟，逐渐渗透到经济活动的很多方面。从空间经济角度看，地理信息系统是一个能够改变空间经济体系的重要元素之一。在区域经济发展过程中，地理信息技术是(现有的或潜在的)广泛应用于战略决策、方案评估和决策实现的重要技术手段之一。在日常商业和经济活动中，大规模地使用地理信息和地理信息系统，似乎并不遥远；工业界的微软公司正在研究将数字地图技术嵌入到日常办公软件中，Open GIS联盟正致力于定义和开发标准化的可互操作的开放式地理信息系统 。

2 从地理学看区域商业环境

改善投资和商业环境，吸引区外和国外的直接投资，不仅被发展中国家，也被发达国家用来作为区域经济发展的重要手段之一。二战后，在美国、英国和荷兰等西方国家中，一个重要的城市经济发展目标就是营造良好的企业运行环境，从而吸引外国投资。当今中国的经济发展正处于资源驱动的成熟期和投资驱动起步期，吸引资本是区域经济发展的重要手段之一。为制定“适当”的区域经济发展政策，政府需要及时地理解、评估、监测本地的商业运行环境和变化趋势，为投资人提供宏观的指导和服务。商业环境的概念对于处在经济转型期的需要引入市场机制的中国，具有特别重要的意义。

定义什么是商业(投资)环境并不是一件容易的事情，因为精确地定义商业的概念也是困难的。不同的学科背景，不同的学者对商业环境的认识也有差别。简单地理解，商业环境是商业组织所处的外部环境，包括背景性的环境和运行性的环境。从国际商业的角度，商业环境指一个公司之外的，影响到公司的全部要素之和。为了便于“管理”商业环境，学者们提出了一些模型，如国内模型、国际模型和工业模型。

空间性是商业环境的重要特征之一。考虑到有多种多样的因素影响到整个商业活动，不同的区域具有不同的商业环境。即使对于同一地理区域，不同的商业组织，由于其业务范围的差异，将形成多个主观性商业环境认知。随着商业目标的变化和商业决策的调整，企业也需要重新调整对于外围环境的认识。另一方面，在不同尺度的地理区域中，商业环境的概念具有明显的差异；对于不同空间尺度的商业环境的研究，例如全球和国际性的宏观区域、国家和区域性的中观区域、城市和本地性的微观区域，强调的重点往往是不一样的，研究目的也不相同。

研究区域商业环境对于中国的区域经济发展具有重要意义。理解商业空间特征，把握空间变化趋势，监测商业环境的变化，宏观上和中观上可以为区域经济发展提供战略决策信息，制定总体规划，微观上也可为投资者提供指导和服务。从本地政府的角度，研究本地区域性的商业环境，可以帮助本地企业家和潜在的投资者，为他们提供决策信息，分析市场范围和价值，有利于制定公司远期发展目标。

3 地理信息系统与区域营销战略

简单地理解，区域营销(Place-marketing)“理论”主要是从城市规划理论和市场营销理论相结合而发展来的。一个地方或区域，具有一定数量的“资源”，如基础设施、房地产、公园、大学、博物馆、海滩、居民等。区域营销理论将地方或区域资源当作是产品，将这些区域内的投资者、游客等买家当作是消费者。区域营销的发展策略包含两大要素：区域规划、开发和产品营销。区域规划、开发主要是为了改善本地的硬件和软件环境；区域产品营销，一方面着重分析本地的市场状况，以市场构成指导地方的规划和建设，另一方面，通过多种手段，塑造本地形象，吸引消费者。区域营销在不同的社会背景、不同的发展目标和不同的发展阶段，有不同的方式和策略。

区域营销作为区域发展策略在北美和西欧的一些城市的实施相对比较成功，但也存在一些不足的地方。传统的区域营销理论着重从本地角度研究区域的“产品”、“消费者”和“市场”，以此作为振兴区域城市经济、塑造区域形象、选择样板项目、销售本地产品和服务的基本依据。以区域营销作为区域规划工具有一定的局限性，也往往有不少误区。第一，将营销学的概念引入区域发展策略时，并不容易有效地鉴别区域的消费者，依此制定的目标和战略规划存在一定的不确定性。第二，区域营销注重本地的发展，往往可能和相邻的区域在竞争方面产生冲突，若多个地区同时竞争相同的资源和客户，可能会产生一些负面效应。第三，地理的空间要素，虽然在一些区域营销理论的论述中提到，但很少深入地讨论。第四，信息技术，特别是地理信息技术，与区域营销间的关系，也几乎没有理论方面的讨论和实践方面的验证。

地理信息系统正逐渐被营销学接受，成为营销管理的重要工具之一；它可以应用到以营销学为基础的区域营销战略中，改进传统的区域营销手段。一方面，地理空间是经济的重要因素之一，Krugman认为“跨越空间的交易存在费用，生产中存在规模经济”；专长于空间信息管理和分析的地理信息系统，是区域经济管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口统计和社会经济数据统计，很大程度上改变了以往的市场分析方法，也为商业带来了新的营销手段。从地理信息科学的角度，重新审视区域营销策略，提供新的区域营销工具，可以在一定程度上弥补传统区域营销理论的不足。

基于地理信息和地理信息系统，区域营销的内容、目标、手段、数据和技术有了进一步的扩充和提高。如果存在小尺度空间上的人口统计数据、社会经济统计数据、基本的地理区域数据、适当的消费行为调查数据和研究模型，地理信息系统可用来方便地分析市场的组成结构和空间形态，从而为本地的设施管理和公共服务(如健康服务、交通和通讯设施服务、紧急情况服务、土地利用管理、城市空间规划等)提供有效的决策支持信息。基于Internet网络的多媒体信息技术和地理信息系统，可以打破区域空间限制，在全球范围内塑造区域形象和组织“促销”。区域营销需要的技术和数据在美国已经基本成熟，低价位的软件工具和空间数据，已形成一定的市场规模，很多官方和私人机构的网站上也已经有相当多的数据供应。在中国，计算机化的数据积累比较少，地理信息系统也相对昂贵，区域营销的手段还比较单一；但随着中国内部和国际间区域竞争的加剧，环境与资源问题的突出，地理信息系统有很广阔的应用潜力，将成为区域经济发展的重要工具。

4 适应区域营销战略的区域地理信息系统（以广东为例）

广东区域经济发展面临不少问题，如环境和资源的矛盾比较突出，地区经济水平很不平衡，特别是持续经济增长动力不足等。从区域营销战略的思路出发，本节着重从三个层次探讨适应区域营销战略的区域地理信息系统：①将已有数据资源空间化，建立基于地理空间的社会经济数据库系统；②建立基于Internet网络的数据交换中心，供应廉价或免费的空间数据；③地理信息系统技术开发和应用推广。

社会经济数据库系统是区域经济决策的重要依据之一。传统的社会经济系统，其数据结构主要以关系型的数据库为主，按专题和时间序列设计成数据表格，在某种意义上，是将传统的印刷年鉴资料数字化，便于学者统计分析和建立区域经济分析模型。比较新的趋势是（很多国家的统计部门）直接出版数字化的统计和抽样资料，并引入地理空间概念。在地理信息系统的支持下，用户可以根据自己的专业概念和应用目的，将这些统计数据按照一定的框架、方法、模型进行显示、模拟、聚集、抽象、转换。但是，建立详尽的社会经济数据库系统不仅需要比较多的资源，而且尚有一定的技术难度。一个比较实际的做法是充分利用现有的统计资料，建立标准化的地理编码，将现有的统计数据和地理数据合成。

建立基于Internet网络的空间数据服务中心的最终目的，是为各种各样的用户供应廉价或免费的空间数据。建设空间数据服务中心，首先要建立或引用一套空间数据质量标准、交换标准和描述标准；然后在区域性的信息基础设施上建立基于Web站点的空间数据仓储，使用户能够检索到数据储备，并了解数据的主题、空间范围、质量、版权等；如果有需要，用户还可以方便、快速地获得所需的数据。初级的数据仓储，主要是将区域性的地理和社会经济数据，采用几种常见的数据格式，存储于Web服务器，用户可以通过专门网页进行数据查询和下载。再进一步，建立专门的空间数据仓储和数据交割中心，加上比较完备的元数据和目录索引技术(如ANSI NISO的Z39.50标准)，构成空间数据基础设施。用户可以使用普通的数据引擎，使用关键字检索所需的空间数据。美国的大多数州已经建成了这样的数据服务中心。更先进的空间数据服务中心，是建立在“互操作”概念上的空间数据的共享、地理信息工具的共享；它的核心内容是分布式数据管理、协同计算，但这种理想的系统仍处于研究和开发的初级阶段。

区域地理信息系统的应用开发非常多样化，如:①规划用于基础设施、教育、研究开发和医疗服务方面的公共投资；②理性地分配自然资源和控制土地使用；③服务于商业机会的寻找、筛选和战略决策；④分析人口、社会经济活动的空间分布，模拟市场的空间分割；⑤为商业公司和政府部门提供决策信息等。这样的应用系统在中国目前还很少见或仅是原形系统，如服务于“招商引资”的京九铁路沿线投资环境信息系统。在美国已经有了一些应用的例子，如Economic Development Administration，Department of Commerce的Economic development geographic information systems，用于支持商业扩张和制定经济发展政策。开发多种多样的地理信息应用是区域营销战略成功的关键之一。

5 初步结论

面向商业和经济发展的地理信息系统仍然是一个比较新的概念，因而在实际应用中，会有很多不能确定的问题。其中两个最重要的问题是空间数据的缺乏和技术推广的困难。在中国，空间数据库的积累比较少，即使有一些数据存在，数据结构和格式也往往难于交换和共享；数据的积累需要消耗比较多的投资，这与中国的资金短缺相矛盾。同时，设计和实现可运行的、廉价的面向商业和经济发展的地理信息系统，对于现有的技术，也是一个很大的挑战。当前的GIS，仅只是“界面友好”，不是“应用友好”，只对GIS专业人员而言具有强大的功能，普通的用户却难于了解和掌握它。面向商业和经济发展的地理信息和地理信息技术，对经济的影响是长期性的，对于塑造灵活的、具有竞争能力的商业，在组织生产、营销、决策等方面具有一定的帮助作用；但另一方面，它需要高额资金投入，也要培养相应的专业人材，这些对于发展中国家并不是一件容易的事情。发展中国家的空间数据基础设施，几乎还没有启动，最多处于建设初期，空间信息仓储仍有待建立，更谈不上廉价的地理信息供应和地理技术服务。这些都会阻碍地理信息和地理技术的传播和推广。

地理信息系统与商业和经济(作为一般性的题目)和地理信息系统与基于区域营销的经济发展(作为一个子题目)，都是复杂的研究课题，本文只是一个初步总结，还有很多课题需要深入地研究。在技术层次上，需要结合中国的经济和技术现状，积累数字化的地理信息，利用已经存在的数据，逐步建立空间数据基础设施和空间信息仓储，并向社会提供廉价的地理信息和地理信息技术。在区域商业和经济发展层次上，仔细考虑空间在商业和经济活动中的重要性，将地理信息系统作为区域发展的战略工具和可以降低商业运行(生产、运输、营销和零售)成本的日常工具。从经济学的角度，空间经济只是经济的一个侧面，地理信息和地理信息技术应当和其它经济工具协调使用、相互补充。在中国的现实状况下，如何有效地积累地理空间数据，推广地理信息技术，建设有效的空间信息服务体系，如何将之溶入企业和政府的管理、评估、规划和决策业务中，如何合理使用稀有资源、降低交易成本等，都需要更深入的研究。

参考文献

[1]邹伦，刘瑜等.地理信息系统原理、方法与应用[M].北京:科学出版社，2001.

[2]陈才.区域经济地理学[M].北京:科学出版社，2001.

[3]唐根年，徐维祥卢丽华.基于地理信息系统(GIS)的区域经济差异特征分区研究，经济师，2003年第9期

[4] 张钢，朱文隽.地理信息系统在区域经济问题研究中的应用，上海电机学院学报，2005年第2期

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关键词：GIS；发展；演化

一、前言

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析、和表达空间数据的信息系统。其既是表示、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

二、GIS的提出和迅速发展

50年代，由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这样就导致了地理信息系统的问世。

1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS—加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。但是，由于当时计算机技术水平不高，存储量小、磁带存取速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。当时的系统能实现手扶跟踪数字化地图，进行地图数据的拓扑编辑，分幅数据的拼接，并发展了基于栅格的操作方法。

进入70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备—磁盘的使用，为空间数据的录入、存贮、检索和输出提供了强有力的手段。用户屏幕和图形、图像卡的发展增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。GIS这一技术成为一个引人注目的领域。

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

80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大的提高。另外，软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力、空间分析功能、人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展，并逐步走向成熟。GIS的应用从解决基础设施的规划（如道路、输电线等）转向更加复杂的区域开发问题。当时，GIS已跨越国界，在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题（如全球变化、全球沙漠化监测等）。因此，国际著名的GIS专家，即前面提到的R.T.Tomlinson认为：“如果70年代是GIS发展的巩固时期，那么80年代则是国际上GIS发展具有突破性的年代”。这个时期，GIS还保留有地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的含义和意思。

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

地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。陈述彭院士在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性(多解)与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。

Goodchild于1992年提出地理信息科学(Geographic information Science)的概念。地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。 世纪之交，由于地理信息系统的应用日益广泛，加上航空和航天遥感、全球定位系统、数字网络(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透和整合，逐渐形成了以地理信息系统为核心的地球空间信息集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，掀起了全球变化研究与对地观测计划的新高朝，于是时势造英雄，促使一门新兴的交叉学科“地理信息科学”的脱颖而出。这个时期，GIS己经渐变地含有地理信息科学（Geographic Information Science，GIS）的含义和意思。

五、现在的GIS—地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)

近年来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入到各行各业乃至各家各户的用户时代，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。这个时期，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系统已成为许多机构（特别是政府决策部门）必备的工作和决策咨询系统。国家级乃至全球级的地理信息系统已成为公众关注的问题，地理信息系统已被列入“信息高速公路”计划，也是美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略的重要组成部分。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。

近来，个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、移动电话的普及给新的应用创造了许多机会。这样的应用有流动工作人员和基于位置服务。流动工作人员，顾名思义，他们工作在远程位置，如客户处、分公司或者野外现场。这些工作人员经常要为完成某项任务下载一段所需的数据，在远端使用这段数据，然后在每天工作结束的时候将改动更新（同步地）到主数据库上。这种场景的一个重要方面是：客户端保留有数据，并以离线方式在本地对数据进行操作。基于位置服务的使用是近年来出现的一个重要趋势，这类服务彻底改变了对用户地理位置的依赖。随着全球定位系统（GPS）的应用，可以很容易确定任何一个客户/使用者的精确位置，并根据用户的地理位置提出最佳解决方案。基于位置服务的影响和重要性促使开放GIS协会（Open GIS Consortium，OGC）提出了开放位置服务（Open Location Service，OpenLS），希望能够将地理空间数据和地理操作的资源集成到位置服务和电信基础设施中去。美国联邦政府已于2001年10月颁布了规定：所有蜂窝电话的位置在67%的使用时间里必须是可追踪的，追踪精度为 125米。这样，一方面人们总在评述着Internet革命“消灭”了地理的概念，与此同时，对于空间技术的需求却在不断增长。位置服务（Location Based Service，LBS）的巨大魅力在于通过固定或移动网络发送GIS功能和基于位置信息，从而在任何时间应用到任何人、任何位置和任何设备上。当前，LBS已成为科学研究、技术发展和市场开拓领域共同的热点话题。此时，GIS已朝着地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)的方向发展。

六、结　论

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【关键词】地理信息系统；工程测量；信息处理

现代工程项目一般具有规模大、精度高、施工环境复杂等特点，为了满足工程建设的这些实际需求，就要对传统的工程测量技术进行革新和完善。随着电子信息技术的全面发展，众多延伸产品如GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感系统等实现了与工程测量的结合，并在不断的改进中提高了测量的效率和质量，构成了现代工程测量技术的新领域。地理信息系统由于其系统功能和数据处理管理功能的的强大，在工程测量中得到了广泛的应用，本文研究了地理信息系统的基本功能，在此探讨上对其在工程测量中的应用做了探讨。 一、地理信息系统概述

（一）地理信息系统的概念

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种具有重要意义的空间信息系统，这种系统在计算机技术（硬件系统和软件系统）的支持下对地球空间中的地理数据进行收集、储存、整合、管理、显示，从而为理论研究或相关行业的发展提供支持，它一般由五大要素构成，即系统使用人员、地理信息数据、计算机硬件、分析软件和过程。地理信息系统的主要功能是现实地理信息的专业化数据管理，从其根本属性来讲，该系统是一个具有集中、存储、分析和显示地理参考信息的计算机系统。地理信息系统进过改进和功能的完善可以在科学研究、资源管理、发展规划等领域发挥极好的效果

从地理信息系统运作的内涵来讲，它是一个经过计算机程序和地理数据相互作用有机结合的空间信息模型，在满足用户的信息需求时它的意义才能充分显现出来。该地理信息模型对现实的地球空间和实际地理情况进行了结构化的抽象和模拟，用户根据其实际要求对模型进行观测，并从中提取实际需求的数据，为管理和决策提供信息依据。

（二）地理信息系统的功能

地理信息系统的功能很大程度上决定于系统使用软件的数据处理功能，随着技术和信息更新速度越来越快，各种各样满足不同需求的地理信息系统软件被开发出来，并在实际的生产生活中发挥了重要的作用。但是不管系统软件类型怎样改变，都脱离不了以地理信息为处理对象的基本要求。对现今地理信息系统开发的研究可以总结出其具有的两大基本要求，一是对用户信息进行处理，二是以GIS为基础，开发并完善适合市场需求的地理信息软件系统。

1、信息的分析评价和预测功能

地理信息系统的先进性在于其强大的数据分析功能和模拟预测功能，这也是现代技术智能化发展的必然要求。普通的计算机数据库很大程度上只能满足用户的信息收集、存储和提取功能，地理信息系统在此基础上还可以根据不同地理区位的数据建立模型，并通过特定的计算方法获得评价结果，从而为测量提供参考。这种信息结果一般以函数命令的形式出现，通过样本数据的模拟分析和训练，预测空间条件可能发生的变化，使决策者做出最优化的选择，尽可能的规避了决策风险。

2、空间的分析和查询功能

良好的人机界面是实现简便化和人性化操作的前提，为了方便和利于工作人员对空间地理信息进行管理，地理信息系统通常运用分层建构的方式完成数据库的建立。该方式的最大优点是在进行数据采集输入时采用原始图像，并且使用经过空间操作的图样来表示信息分析和查询的结果，从而保证了经过处理的空间图像和原始图像具有相同的格式和可视效果。

3、某些特定功能

根据用户的实际需要和地理信息处理的功能设施，运用地理信息系统软件功能中的二次开发函数库可以开发出具有特定功能的软件系统，这些软件系统一般包含以下内容：数据挖掘模块、地理变量信息的提取模块、物探数据的分析模块、图像分析模块以及综合模块等。地理变量信息的提取模块经过长时间的发展已经构建出了基本的结构和内容，成为现今地理信息系统特定功能的一个重要的发展趋势。通过MAPGIS所具有的空间功能和输入函数，该模块能够实现对整体函数的处理和输出。

4、信息输出功能

信息的输出形式和输出效率是影响系统实用性的重要因素，地理信息系统在输出功能上进行了改进，使其能够满足现今社会的要求并提高了工作效率和精度。地图制图是地理信息系统的一个重要功能，也是衡量地理信息测量技术水平的重要指标。通过先进的数据输出功能，能够极大提高地图制图工艺水平，节省了人力资源和物质成本，具有重大的经济效益和社会效益。

二、地理信息系统技术在工程测量中的应用

地理信息系统侧重于对地理数据的分析处理，而工程测量侧重于信息的收集，但两者都属于测绘技术。将地理信息系统技术应用于工程测量中能够实现工程项目整体质量的提升。

（一）地理信息系统运行的硬件环境

一般来说，空间地理数据的信息处理量较大，对地理信息系统运行的硬件环境要求也相对较高。在选用地理信息系统硬件设施时，还要根据实际情况面向不同的对象选择不同配置的硬件，例如服务器是整个系统运行的核心设备，经常处于同时进行多项信息处理的工作状态，因此必须配备达到一定标准的的硬件设施才能满足其工作要求。相对而言，客户端只需满足一般的信息输入、查询、输出等功能需求，对硬件环境要求相对较低。

（二）地理信息系统运行的软件环境

地理信息系统运行的软件环境是影响系统平稳性、流畅性和安全性的关键因素。在满足了对硬件环境的要求之后，要尽量改善软件环境和网络环境。为了使地理信息系统的功能充分发挥出来，保障数据上传下载的高效率，仅就不断加强系统软件的升级和网络环境的改善，提供满足需求的宽带，选择合适的网络协议如TCP/IP协议和IPX协议等。

（三）地理信息系统技术的功能模块

为了适应工程测量的实际需求，需要开发出具有特定功能的系统模块，就目前的工程测量发展情况来看，地理信息系统要重点建立和完善以下四种模块：第一是对地图进行管理的系统功能模块，地图是工程测量的重点内容，该模块要能够实现较强的地图编辑和图库管理功能，对不同格式的地图进行准确的转换，检测样本地图中出现的误差并进行及时的纠正等等；第二是辅助做图的模块，地质图纸是工程建设和运行的基本依据，地理信息系统要能够辅助人工将图像直观形象的予以描述，提高工作人员的工作效率和精确度；第三是进行设备管理的模块，地理信息系统的整体运行和外设功能的操作能够减小系统数据分析和运行中的偏差，并且能够对相关数据进行修复性处理；第四是电网分析模块，该模块在地理信息系统的分析功能已经具有的数据和电网图的基础上，可以精确测量出软件系统的平稳性、组抗性，进一步加增强对工程项目决策的实际作用。

参考文献：

[1]张亮，艾弟.浅谈测绘新技术在工程测量中的应用[J].中国科技博览，2011（30）

[2]何莲.浅析工程测量中测绘技术的应用[J].城市建设理论研究，2011（26）

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关键词： 地理信息系统 空间信息数据 数学模型

Abstract: the Geographic Information System as acquisition, storage, geographical spatial data analysis and management of the important tools, techniques and discipline, to map, graphics, or the data form said the result of the treatment, in national economic and national defense construction are playing a significant role.

Key words: the geographic information system space information data mathematical model

中图分类号： P208 文献标识码：A 文章编号：

1地理信息系统应用现状

地理信息系统,简称GIS(Geographic Informa-tion System),是融合计算机图形和数据库于一体,用来存储和处理空间信息的高新技术。其研究应用主要有以下两个方面。一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用地理信息系统软件。GIS把地理位置和相关属性信息有机结合起来,满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求,并借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能,为土地利用、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供辅助决策，在国民经济和国防建设等方面发挥着重大的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

2地理信息系统的主要功能

GIS是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中，即数据采集和编辑修改，最终建立空间地理信息数据库。

2.2制图功能

建立地理信息系统首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制出用户所需要的各种图件。GIS不仅可以为用户输出全要素地图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图，

2.3查询管理功能

地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集，通过数据库管理系统来进行空间数据属性的查询，同时可以看到地图上表示的查询结果。

地理信息系统大多采用关系数据库管理系统，属性数据库管理模块的主要功能是用户定义各类地物的属性数据结构，可以通过建立数学模型分析空间数据进行制定规划和决策。

3 地理信息系统应用实例

3.1地理空间数据管理

主要是对以多种方式录入的地理数据进行有效的数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索，以多种方式输出决策所需的地理空间信息。为城市规划、市政工程设计、城市交通等部门提供测绘保障服务。

3.2综合分析评价与模拟预测

GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取，还可以将对现实世界各个侧面的思维进行评价，得到综合分析评价结果；也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上，模拟这些过程的发展，对未来的结果作出定量的和趋势预测，对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果，以作出最优决策。

3.3空间分析和查询功能

地理信息系统的空间分析功能包括空间特征的几何分析、数字地面模型分析、网络分析、数字影象分析和地理变量的多元分析。这些分析功能为分用户提供了解决多种问题的有效手段，是地理信息系统的重要组成部分。根据地理对象的图形查询相应属性信息；按照属性信息的特点，查询对应的地理目标。空间分析的目的是解决某类与地理空间有关的问题，通常涉及多种空间分析操作的组合。

3.4地图制图功能

地理信息系统的发展是从地图制图开始的，因而GIS的主要功能之一用于地图制图，建立地图数据库。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题，更重要的是由于GIS是一种空间信息系统，它所制作的图也能够反映一种空间关系，可以制作多种立体图形，而制作立体图形的数据基础就是数字高程模型。

3.5建立专题信息系统和区域信息系统

专题信息系统具有有限目标和专业特点，系统数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。这类信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，其特点是数据项多，功能齐全，通常具有较强的开放性。

3.6地理信息系统与遥感图像处理系统的结合的应用

遥感数据是地理信息系统重要信息源。目前大多数GIS系统已揉进图像处理功能，并把它作为其中一个子模块。通过使用自动影像匹配和自动目标识别技术，处理卫星和航空飞机实时获得数字影像，可以将正影影像叠加到数字地图上，提供现势性很强的地形数据。

3.7属性数据的综合及融合

现有的GIS中，属性数据只是用于检索和查询或进行简单的统计。在众多项的属性数据中，有时将几个属性项的属性数值加以综合，构成具有某领域特定意义的新属性项的新属性值，这种综合是经过某领域研究人员深思熟虑的综合分析，用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。因此在数据融合前，必须把定性数据定量化，然后筛选出独立、有用的变量，选择相应的数学模型和模型单元，确定地质异常临界值大小，根据它对未知单元进行异常圈定和异常评价，最后利用GIS其显示结果。

4 结束语

随着科学技术的发展，地理信息系统将向着数据标准化，系统集成化，平台网络化和应用社会化方向发展，GIS的应用范围将不断发展不断拓宽，在国防与经济建设中发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1] 马建文，阉积惠.地理信息系统及资源信息综合 地质出版社，1993

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关键词： 地理信息系统 高中地理课堂教学 案例 困难

1.GIS的概论

1.1 GIS的内涵

针对不同的部门和不同的应用目的，地理信息系统的定义也不尽相同。美国学者Parker认为“GIS是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。俄罗斯学者把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义较为全面具体。该定义认为“GIS”是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。[1]

1.2 GIS的功能

由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这一高新技术，它包含了处理地理信息的各种高级功能。GIS具有四项基本功能：

1.2.1输入功能

利用数字化仪或扫描仪把地图、图像（如航空照片）和规划图输入计算机中，然后进行编辑处理（修改、增补等）。

1.2.2输出功能

把经过分析而得出的图形、图表或文字报告显示在荧光屏上，也可以通过绘图仪或打印机打印出来。

1.2.3查询、分析功能

通过空间查询和空间分析而得出决策结论是GIS的出发点和归宿。这是一个复杂的处理过程，需要应用目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论制订规划和决策。典型的空间分析包括最佳路径分析、叠加分析、邻域分析、网络分析、通视分析及填挖方计算和表面积计算等，可用在污染源流分析、农业布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路选线分析等工作中。

1.2.4空间数据库管理功能

地理对象是庞大的地理数据集，对此需要利用数据库管理系统来进行管理[2]。

GIS依托这些基本功能，通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术等，演绎出丰富多彩的系统应用功能，满足社会和用户的广泛需求。

2. GIS走进高中地理课程

著名的地图与信息系统专家陈述彭院士认为，定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的第二代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。这也是广大地理教师的共识，充分体现出GIS技术的重要性与价值所在[3]。《普通高中地理课程标准》提出了地理课程的基本理念，其中之一是强调信息技术在地理学习中的应用。在新一轮的地理课程改革中，地理信息系统成为地理选修模块之一，作为新的重要的教学内容。

2.1 GIS技术进入高中地理的必要性

2.1.1 “GIS技术”是地理科学发展与社会信息化的重要内容

当今时代，信息技术飞速发展，地理信息技术对资源与环境可持续发展、国家经济建设与社会进步的巨大作用日益显著。地理信息技术应用的具体形式，大到地球村、数字国家，小到数字居民区、数字家庭。随着工业化和信息化水平的进一步发展，世界城市化成为文明进步的标志。城市带来了富足、繁荣，也带来人口拥挤、交通紧张、资源短缺、用地紧张等一系列城市问题，这为地理信息技术提供了大显身手的机会。世界各国的城市，尤其在经济发达和发展水平较高的城市，数字城市研究日益成熟，信息化管理成为热门研究领域，利用地理信息技术进行社会、经济、文化、基础设施、交通通讯、城市规划等数字管理，成为构筑新世纪人类生存环境的新模式。

地理信息技术是“数字化地球”、“信息化地球”的基础，信息化发展需要大量的具有地理信息技术基本素养的人才。从国家战略的高度来讲，基础教育阶段的地理信息技术素养教育很必要也很迫切。

地理信息技术作为地理科学发展的重要内容，加之其在社会生产、生活中的广泛应用和价值，在高中阶段，将其纳入地理课程体系，意义重大。

2.1.2设置“地理信息技术应用”模块有利于培养学生的信息素养

信息科技时代，教育目的不应仅是教给学生知识，更应以学生的发展为根本，全面提高学生的素质，使学生身心得到发展，发掘学生的外在和内在潜力，促使他们得到全面发展。地理信息技术在信息社会有着举足轻重的地位和作用，设置地理信息技术课程是普及地理信息技术基础知识的有效途径。对学生进行地理信息技术教育，可以培养学生的思考能力和分析能力，提高学生的信息素养，符合《高中地理课程标准》的设计理念，也是提高学生综合素质的基本途径。

当前，基础教育强调全面的素质教育，地理教育也应如此。在对各种地理知识（信息）掌握的基础上，地理教育重视学生能力的提高及地理思维方式的培养，要求学生既具备地理知识素质，又具备地理能力素质。要求学生运用地理知识处理和解决地里问题。要求学生主动地吸收、掌握各种地理信息，并将信息分析、重组、应用。

2.1.3“地理信息技术”是一种重要的教学技术手段

地理信息技术作为教学技术手段应用于地理教学中也是《地理信息技术应用》模块重要的价值取向之一。地理信息技术教育对学生信息技术的掌握、地理研究技术的了解与应用、地理区域系统思想的建立和地理空间思维能力的培养，以及地理问题的分析与处理能力的培养等具有不可替代的独特功能[4]。

一方面，以GIS为例，GIS具有对地图处理与操作的强大功能，地图是地理教育的重要媒介，利用GIS的地图叠加、地图漫游、地图缩放和地图要素的增减等进行辅助教学，效果是一般教学手段不可比拟的。另一方面，GIS技术是一种解决实际问题，提供地理数据处理功能的技术和方法。GIS的数据输入、处理与分析功能，能很好地完成地理课程在能力培养方面的要求。例如，利用GIS实现对地理事物的分布特征、分布规律的辅助教学，教师可以应用GIS在空间上显示符合某一条件的地理要素的特征，帮助学生认识地理空间概念；利用GIS实现地理事物环境分析辅助教学，GIS技术可以确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布；利用GIS实现地理事物变化趋势的辅助教学，GIS能显示地理事物在不同时段的地理信息的空间分布，能展示其各阶段的特征，有助于学生认识地理事物的发展过程；利用GIS实现数据统计分析与地理直观的辅助教学，GIS可以进行数据排列显示、专题地图制作图、地形图、行政区划图、旅游规划图等；利用网络GIS、多媒体GIS的辅助教学等[5]。

2.2高中地理信息系统课程教学案例

地理信息技术是一门新兴的课程，开设这门课程的主要目标是培养学生的地理信息素养。

下面以GIS在道路选线中的应用作为教学内容进行分析。

传统的道路选线方法是选线人员通过收集和分析线路区域内有关设计资料，在大比例尺地形图上选出几个可能的路线方案。然后在纸上定线的基础上，选线人员到实地勘测，经过反复比较确定一个较为经济、合理的路线方案。它在很大程度上取决于选线人员的实际经验和技术水平，而且费时费力，因此已不能满足现代公路设计的需要。随着地理信息系统技术的发展及空间信息软件平台的不断开发，设计人员不但能考虑传统的选线因素，对于地质、水文等空间属性也能纳入考虑范围，这不管是从质量上还是从效率上都得到了较大提高。目前常用的空间软件有ArcInfo、MapInfo、Geo系列软件、TITANGIS等。

2.2.1地理数据的采集和处理

根据道路的设计功能和设计要求，需要收集道路沿线所有的基础资料，包括沿线各类比例尺地形图、地质图、水文、气象、交通流量等。具备了这些基本资料之后，利用GIS功能对各种资料进行分类处理。

数字化资料包括地形图、地质图、规划设计图、文字说明等多种信息资源。图形数字化过程中需要进行投影转换、坐标转换，经过扫描、纠正、跟踪、附属性、建立拓扑关系等步骤，最终形成各类数据文件。目前，常用的数据格式有：Tiff、Arc/InfoE00、Arc/InfoCoverage、MapInfo、DXF等。在地形图进行数字化的过程中，需对各类影响线路的空间要素进行分层空间数据管理，为以后的空间分析做好准备。沿线主要的空间数据层有：地形层、地质图层、城市层、乡村层、植被层、沿线水系层、水利设施层、铁路层等。对空间数据层的分类应尽可能详细，避免遗漏。同时，使用的资料应为最新资料，保证空间数据的时效性及其准确性。

2.2.2地理数据的空间分析

根据道路的设计标准和使用要求，利用GeoStar软件对各类数据文件进行分析是采用地理信息系统进行道路选线的核心。GeoStar软件的空间分析功能主要有地形分析、缓冲分析、叠置分析、网络分析等，这能帮助设计人员宏观地认识设计区域。在数据处理过程中，应尽可能准确规范，这对于以后建立数字地面模型DEM、地面正射影像图DOM等数据具有重要作用。

2.2.3建立数字地面模型DEM

数字地面模型可为道路选线提供直观图形并可以与GIS的空间分析结果进行叠加分析。同时可为今后的道路最佳路径分析、纵横断面设计、填挖方量的计算提供快捷成果。

2.2.4叠加分析

利用GeoStar软件，将矢量数据库、影像数据库和DEM数据库三库叠加，生成三维景观再现。在计算机叠加分析的结果里，确定道路控制点的桩号及线路的大致走向，接着根据设计规范和要求，在三维景观里进行路线设计，确定道路变坡点位置、交点位置、坡度、曲线半径等要素，这样设计人员能随时根据地形来进行设计，非常方便。

2.2.5线路的比选

根据要求一般设计两到三条线路，然后利用GeoStar的空间分析功能进行比选，考虑的因素主要有土地、水文、路线长度、地质条件、政治因素、经济状况、气象等。如，在设计中，道路应尽量避免穿过农田、森林，并且线路通过地段的地质水文状况应满足工程设计要求，以此作为选线条件。此时可以从空间数据层中分别提取乡村层、植被层、地质层、沿线水系层的相应数据，将它们的数据绘以不同颜色的图形，根据选线人员给定的选线条件和范围分别与地形图形拓扑叠加，此时在计算机上就可以分别显示出满足要求的范围。根据这些范围，选线人员再进行综合修改，重新制定设计条件，在计算机上反复进行叠加拓扑分析获取最终结果。这种选线过程非常直观明了，结果也可随时以图形、表格、数字的形式打印输出[6]。

2.3高中开设地理信息系统课程存在的困难

在当今的高中地理教学中，开设地理信息系统课程遇到了比较大的困难，学生的地理信息素养也普遍比较薄弱。

2.3.1教育观念滞后

由于教育观念滞后，即使是在教育较为先进的地区，地理信息系统课程开设仍困难重重。学校固守旧观念，认为培养信息素养对于学生高考分数提高目前还没有实质性作用，往往以各种理由拒绝开设地理信息类课程。

2.3.2经济支持不足

地理信息系统课程开设需要一定物质基础作为保证，例如计算机、网络设施、配套的课程软件等。经济落后地区的一些学校硬件、软件设施都不齐全，尤其像GPS这种仪器市场价一般在2000元左右，作为教具几乎是不可能购买的，3S技术的培养成为“纸上谈兵”。

2.3.3教师素质有待提高

地理信息系统是一门新兴的技术，因此，当今高中里能够熟练掌握信息技术的地理教师比较匮乏。此外，目前高师所开设的地理信息系统课程，多数只是简单地移植综合性大学地理信息系统专业课程的基本内容，而真正适合师范生实际操作应用技能训练较少，并没有培养出真正适应高中地理教学的合格的地理教师。

因此，高校在培养地理教师的过程中应重视师范生的地理信息技术学习，在学习基础知识的同时，提高动手操作能力。同时，各地教育部门应完善教师的职后培训，为在职地理教师提供更多的进修机会和渠道。各地教研部门要为地理教师提供学术和业务的支持，例如通过举办培训班，组织教学经验交流，推动校本教研，开发课程资源等方式帮助地理教师开展地理信息技术教学，培养学生的地理信息素养。

3.结语

鉴于我国经济的快速发展及GIS技术强大的功能，GIS将在国民经济中发挥越来越重要的作用。高中地理课程应紧跟时代潮流，反映时代需求。GIS进入高中地理课程是培养现代公民必备地理素养的必要举措。尽管现在地理信息技术课程在高中的开设仍遇到一些困难，但困难是暂时的，地理信息技术最终将顺利进入高中校园，成为一门培养学生基本地理信息素养的必要课程。

参考文献：

[1]黄杏元等.地理信息系统概论.北京：高等教育出版社，2003.

[2]李智等.地理信息系统概述.甘肃科技，2004年11月.

[3]李佩武等.GIS技术及其在地理教学中的应用分析.天津教育，2005年第六期.

[4]陈澄等.普通高中地理课程标准（实验）解读.南京：江苏教育出版社，2004.3.

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【关键词】GIS空间分析 区域搜索统计 纵横断而图 图层信息

管网符号设置

引言

随着城市建设步伐的不断加快和城市规模的口益扩大，城市排水管网设施管理工作也口趋复杂，城市排水管网系统更加庞大，图形、文字资料也越来越多，利用现代信息技术进行城市排水管网资源管理、空间分析、查询统计与辅助优化等工作，实现城市排水管网资源管理的现代化已经是必然的趋势和选择。城市排水管网（地理信息系统）是适应城市水务管理门信息化建设的需要，从实用、简洁、灵活、方便、高效的思想出发，以计算机技术、数据库技术为基础，借助GIS技术空间可视化、图形直观化的特点，提供一个安全可靠、功能强大、界面友好、操作简便的城市排水管网G IS管理工具，实现城市排水管网的资源管理、规划设计、查询统计、维护更新、分析优化以及信息共享等功能，从而满足土地管理各项业务的需要，提高工作效率，为水务管理相关部门领导进行决策，提供城市排水管网地图空间可视化辅助分析平台。

一、GIS技术

信息与信息技术作为社会经济发展的战略资源和几要生产力的观点已被人们普遍认同。GE是国家信息资源的重要组成部分，地理信息技术经过20多年的吃速发展，基于G IS技术的地图可视化服务解决方案已经渗透到社会各行各业，促使人们生产、生活方式发生深刻变化。在解决环境资源、工程规划、防灾减灾、城市资源管理等重大问题，迫切需要地理信息系统作为规划、监测、管理和决策的依据。

GIS技术可以把所有描述地球的海量空间信息数据整合在一起，分类、分层叠加，完整地表达客观地理世界，自动进行空间分析，提出决策方案，并借助网络技术信息共享，以便更好地指导人们的生产、生活方式。它可以广泛应用于城市智能交通、城市基础设施管理、风景区管理等各个方面。

利用GIS技术，人们可以方便地查询到全球的地理空间数据，只要轻点鼠标，改变分辨率，就可以看到全世界不同的国家、地区、城市、街道，通过超级链接甚至可以查到详细的有关植被、动物、人口、环境等城市排水管网附属资源相关信息数据（雨水及污水蓖子、雨水及污水检查井、雨水及污水通风井、雨水及污水管线等）大多与地理空间位置分布紧密相关。采用这一技术能够更加直观、有效地对这些资源信息数据进行空间表达展小、查询统计、空间搜索分析、网络布局优化、资源合理配置等，最终为城市水务管理部门对城市排水管网资源进行有效、科学地综合管理提供便利的空间信息支持和地理空间可视化技术服务平台。

二、系统总体设计

城市排水管网地理信息系统采用C /S和s /S相结合的复合型体系结构。系统需要实现的功能包括城市排水管网数据的编辑、综合管理、查询统计、空间分析等。由于C /S模式具有良好的交互性，能够满足对GS图形数据的大量复杂操作和对系统响应时间的要求。因此，基于系统安全性和速度要求，将排水管网数据的录入编辑功能放到C /S模式下实现。除了数据的录入和编辑功能外，在C /S模式下的所有功能，在s /S模式，都子以实现。

三、系统功能设计

（一）系统参数设置。

系统提供权限管理、专题图层设置、原始资料目录设置与浏览、排水管网符号样式自定义设置、登陆系统口志管理等功能。

（二）G IS基本地图操作及空间分析。

系统设计GB基本图形操作功能（地图放大、缩小、漫游、多种方式选择等）> GIS基本空间分析功能（距离量算、面积量算）。

（三）G IS空间分析及综合查询统计。

系统设计排水管网设施的综合查询定位、区域空间搜索统计分析、城市基础地理信息定位、地图标记、管线专题纵横断面图等。

（四）G S空间数据及数据库维护。

系统设计GB排水管网专题图数据与数据库数据更新维护，同时保证数据的同步一致性。

四、系统关键技术应用

（一）数据库技术；

（二）地理信息系统技术；

（三）计算机程序设计与开发技术。

五、系统应用示范开发

采用V isual Basic： d 0可视化程序设计开发语言，基于L SERV ER 2000数据库平台及“地理信息系统开发组件完成深圳市龙岗区排水管网地理信息系统项目。系统各项指标依据上述设计思想进行设计开发。实践证明，系统能够满足深圳市龙岗区水务局排水管理部的应用需求，提高了工作效率。

六、结束语

基于GIS技术平台的城市排水管网信息系统是将GB技术与排水管网空间分布专题信息有机结合起来，实现城市排水管网信息系统的管理、空间分析、规划设计、资源合理配置等。它作为城市市政建设的一个重要组成部分必须与道路、排水等其他公用基础设施的规划设计和管理信息系统紧密联系。利用新一代的组件式G 1S软件（A rd}巩M aplnlgSupelVIap等）设计开发城市排水管网信息系统，图文并茂地表达了城市排水管网的空间分布方式，使用户操作起来简洁、方便、灵活、实用、高效。此外，易与其他信息系统集成，具有较强的扩展性和较高的应用推广价值。

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，2001.

[2]修文群，池天河.城ili地理信息系统（G1S） [M].北京：北京希望电子出版社，1999.