地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用精選(九篇)
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第1篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞:地理信息；校園管理；校園地理信息系統(tǒng)
引言
隨著信息技術(shù)的日新月異，以地理信息的收集、分析、處理、輸出等功能為主的GIS技術(shù)在城市建設(shè)規(guī)劃、環(huán)境資源利用、協(xié)調(diào)發(fā)展和決策支持等方面發(fā)揮巨大作用。校園地理信息系統(tǒng) (CGIS)用圖形、圖像數(shù)字信息來表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素，為用戶提供各種校園信息的查詢、檢索和必要的空間分析、統(tǒng)計操作以及按不同用戶要求輸出相應(yīng)的專題要素，為校園的發(fā)展預(yù)測、規(guī)劃決策、科學(xué)管理提供可靠依據(jù)。
1 校園地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用
1.1 校園地理信息的管理
CGIS的建立和應(yīng)用，可以從根本上改變校園大部分信息的人工管理狀態(tài)，如：學(xué)院綜合信息(校園全景、黨政機關(guān)、教學(xué)部門、后勤服務(wù)等)、學(xué)院各種教育資源信息(教學(xué)樓、實驗室、圖書館、學(xué)生宿舍等)、校園基礎(chǔ)設(shè)施信息(校園的各種建筑、道路、地下各種管線等)，通過獨立分層的方式對校園各種數(shù)據(jù)進行管理，不但能較強地體現(xiàn)出校園信息數(shù)據(jù)的地理屬性，而且使得信息的管理更加高效化、條理化。
1.2 校園信息的查詢檢索
CGIS的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包含了校園的各種空間及屬性信息。這些信息可以以圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、統(tǒng)計表數(shù)據(jù)以及文字?jǐn)?shù)據(jù)等形式來反映。圖形數(shù)據(jù)是CGIS的基礎(chǔ)表現(xiàn)形式，主要通過校園的地形圖、建筑平面圖等形式表達校園地形、地物的空間分布；圖像數(shù)據(jù)主要以像片的形式表達各種校園信息；統(tǒng)計表數(shù)據(jù)以專題表格的形式表達各種統(tǒng)計信息；文字?jǐn)?shù)據(jù)以文字介紹的形式來表現(xiàn)信息。CGIS可以提供文字查詢、地圖查詢、圖像查詢以及教學(xué)資源、公共設(shè)施、校園管線等信息的查詢。
1.3在校園的發(fā)展規(guī)劃、決策支持、評價等方面的應(yīng)用
CGIS的主要作用應(yīng)是充分利用GIS的分析、處理、操作功能，為校園的發(fā)展規(guī)劃、決策支持、評價等快速而準(zhǔn)確地提供各種所需的圖、文、聲、像并茂的資料。校園地理信息系統(tǒng)可以為學(xué)校的施工建設(shè)及時提供準(zhǔn)確而現(xiàn)勢的各種資料，如：管線的位置、埋深、臨近管線的位置、橫斷面、縱斷面、長度等，以此數(shù)據(jù)進行空間(包含、相交、緩沖區(qū))分析，從而減少因地下管線信息不明或不準(zhǔn)確而造成的各種損失。
2 校園地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
CGIS的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般利用系統(tǒng)工程分析法和有關(guān)結(jié)構(gòu)的概念，采用自上而下劃分功能子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)又劃分為多個功能模塊，然后自下而上逐步實現(xiàn)。CGIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)的功能與要求介紹如下：
2.1 系統(tǒng)主界面
主界面提供CGIS的主菜單，負(fù)責(zé)調(diào)度以及協(xié)調(diào)運行各子系統(tǒng)，設(shè)置系統(tǒng)的各種狀態(tài)。
2.2 空間數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)
空間數(shù)據(jù)庫是CGIS運行的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫包括校園的有關(guān)教學(xué)資源、辦公資源、各種建筑、道路、基礎(chǔ)設(shè)施、地表景觀、地下管網(wǎng)等信息的地理圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等。CGIS空間數(shù)據(jù)庫的管理主要包括校園中各種數(shù)據(jù)的采集、整理、存儲、處理、查詢、檢索、更新、輸出等。
2.3 模型數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)建立、修改、查詢用于分析、規(guī)劃、決策的各種應(yīng)用模型。如：校園某一專題的分析預(yù)測模型、校園環(huán)境質(zhì)量預(yù)報模型等。
2.4 空間查詢檢索子系統(tǒng)
CGIS可以按不同的需求提供不同功能的信息查詢和簡單的分析統(tǒng)計。包括圖形屬性的雙向查詢，生成電子地圖并在屏幕上可視化處理，對校園綜合信息、教室信息、實驗室信息、圖書館信息等某一專題要素的查詢以及對教室分布情況、實驗室設(shè)備情況、圖書館藏分布等進行分析。能夠生成專題圖、直觀圖。查詢檢索是CGIS的一個重要部分。
2.5 空間分析子系統(tǒng)
空間分析子系統(tǒng)是CGIS的另一個重要部分，通過組合空間分析命令以回答有關(guān)空間現(xiàn)象問題，即對一個空間決策過程進行模擬，以便用于系統(tǒng)的分析、預(yù)測和規(guī)劃，它以空間數(shù)據(jù)庫以及模型數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)?？臻g分析主要包括：最佳路徑分析、緩沖區(qū)分析、相交分析、網(wǎng)絡(luò)分析、統(tǒng)計分析等。
2.6 數(shù)據(jù)輸出與表達子系統(tǒng)
CGIS根據(jù)使用者提出的不同需求，采用屏幕顯示、繪圖、打印、立體模擬等方式表達給用戶。
3 校園地理信息系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)中的幾個問題
3.1 校園地理信息的分類與編碼
科學(xué)、規(guī)范地對校園地理信息進行分類、編碼，能夠促進CGIS的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，更好的發(fā)揮CGIS的功能。分類可以按不同方式來進行，按地形、地物的不同構(gòu)成分為：點狀地物、線狀地物、面狀地物；可以按不同專題來分類：校園綜合信息專題、教學(xué)樓信息專題、學(xué)生宿舍信息專題等。校園地理信息數(shù)據(jù)量大，一般需要采用壓縮數(shù)據(jù)的編碼方式減少數(shù)據(jù)冗余，編碼應(yīng)盡量層次清晰，簡短明了。
3.2 校園地理信息系統(tǒng)用戶界面的開發(fā)
用戶界面是人機交互的接口，校園地理信息系統(tǒng)采用菜單驅(qū)動的方式將各種類型、不同級別的數(shù)據(jù)有機地聯(lián)系起來。校園地理信息系統(tǒng)界面設(shè)計的原則是：友好方便，體現(xiàn)出用戶的需求，易于用戶操作和使用，符合校園教學(xué)管理等工作的特點和要求。純用戶化的界面可以根據(jù)不同用戶的需求來開發(fā)，用戶界面的開發(fā)包括菜單條、菜單、菜單項、對話框的開發(fā)與設(shè)計以及聯(lián)機文檔、幫助文件等。
3.3 校園地理信息系統(tǒng)應(yīng)用模型的開發(fā)與建立
校園地理信息系統(tǒng)除完善空間分析、空間操作功能外，還應(yīng)著力解決各種應(yīng)用分析模型（空間數(shù)據(jù)模型）的開發(fā)與建立，如：分析預(yù)測模型、優(yōu)化模型、比較模型等，提高系統(tǒng)的分析功能，快速完成各種分析、預(yù)測、規(guī)劃、決策。
4 校園地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向和前景
4.1 數(shù)據(jù)的采集與更新將與3S綜合集成技術(shù)相結(jié)合
CGIS要保持很強的現(xiàn)勢性，一個很重要的方面就是數(shù)據(jù)的采集與更新。3S綜合集成技術(shù)作為實時、客觀獲取空間信息的新興技術(shù)手段，已成為GIS的重要數(shù)據(jù)來源。隨著3S綜合集成技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，在CGIS的設(shè)計建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)將3S綜合集成術(shù)應(yīng)用其中，自動、實時地采集各種校園信息，對空間數(shù)據(jù)庫進行動態(tài)更新，保持校園地理信息的現(xiàn)勢性。
4.2 三維(3D-CGIS)校園地理信息系統(tǒng)以及虛擬 (VR-CGIS)校園地理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)
應(yīng)用三維(3D)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)將校園地理空間在電腦中立體化顯示，可以使用戶有身臨其境的感覺，增加對現(xiàn)實場景的認(rèn)知與了解。在預(yù)測與規(guī)劃當(dāng)中，還可以仿真與虛擬現(xiàn)實場景，預(yù)先體驗感受，以便進一步完善規(guī)劃方案。清華大學(xué)開發(fā)研制的“清華大學(xué)校園三維可視化場景”已初步實現(xiàn)了此項功能。CGIS與3D、VR技術(shù)相結(jié)合，必將促進CGIS仿真與虛擬技術(shù)的發(fā)展。
4.3基于GIS和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的校園發(fā)展預(yù)測
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）是由大量簡單神經(jīng)元聯(lián)結(jié)而成的非線性復(fù)雜系統(tǒng)，具有并行分布處理、自組織、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和健全性與容錯性等特點，在模式識別、方案決策、知識處理等方面具有很強的能力。把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以發(fā)揮各自信息處理方面的優(yōu)勢，能夠精確再現(xiàn)校園發(fā)展過程。將GIS技術(shù)和ANN技術(shù)相結(jié)合，建立校園用地轉(zhuǎn)換模型，可以對校園的用地進行預(yù)測。
參考文獻
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第2篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】“3S”技術(shù)；地理信息技術(shù)；考點詮釋
地理信息技術(shù)指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱，主要包括遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）等。近年考試考查中，該考點呈現(xiàn)材料的方式比較新，并與學(xué)科知識聯(lián)系較為緊密；考查角度比較新，側(cè)重考查考生的比較辨析能力?？碱}更加重視知識點的縱深，所以想僅從題面上就能看到考點并不容易。筆者認(rèn)為應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析和挖掘考點，在平時復(fù)習(xí)中要多讀圖看圖，運用圖解法將提供新材料、新情境的文字式選擇題進行遷移突破，化難為易；運用圖圖互變、文圖互變、圖表互變轉(zhuǎn)換思維角度，推導(dǎo)地理規(guī)律和原理。目前現(xiàn)代地理信息技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是一種單一技術(shù)的應(yīng)用，常常是兩種或多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，其中地理信息系統(tǒng)是必不可少的，如遙感和地理信息系統(tǒng)在自然災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用，本文就該考點作詳盡具體的詮釋。
一、遙感（RS）
1.定義：是人們在航空器（如飛機、高空氣球）或航天器（如人造衛(wèi)星）上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物體進行遠(yuǎn)距離的感知。
2.組成：有遙感平臺、傳感器、地面接收站、信息處理系統(tǒng)等。
3.遙感的優(yōu)越性：（1）提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財力，提高效率；（2）遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動態(tài)、從過程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。
4.應(yīng)用：區(qū)域地理環(huán)境研究的前提是獲取地理信息，在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感廣泛應(yīng)用于資源凋查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測等領(lǐng)域。遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。除了森林火災(zāi)、洪水監(jiān)測外，還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、海洋研究、環(huán)境監(jiān)測等許多方面。而且我國的遙感技術(shù)也已經(jīng)在世界上具領(lǐng)先地位。具體應(yīng)用分析如下：
二、全球定位系統(tǒng)（GPS）
利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時進行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)，稱為全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS。
1.組成：GPS包括三個部分：空間部分―GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分―地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分―GPS信號接收機。地面上任何一點、任何時刻的上空至少有4顆GPS衛(wèi)星。用他們提供的星歷參數(shù)和時間信息算出地面點的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息（GPS衛(wèi)星定位的基本原理）；用戶設(shè)備部分――GPS信號接收機。
2.特點：全能性（陸地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性
3.應(yīng)用：（1）為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間；（2）在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用：如野外調(diào)查是區(qū)域地理環(huán)境研究常用的方法之一，全球定位系統(tǒng)可以幫助野外考察人員確定考察點的地理位置（經(jīng)度和緯度）、高程（海拔），從而可在野外調(diào)查中獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；（3）在日常生活中應(yīng)用――GPS導(dǎo)航。無論是在何時何地，只要擁有GPS信號接收機，就能知道自己前進的方向和所處的地理坐標(biāo)。目前GPS廣泛的應(yīng)用于交通、郵電、地礦、建筑、農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安等部門和行業(yè)。
三、地理信息系統(tǒng)（GIS）
專門處理地理空間數(shù)據(jù)的汁算機系統(tǒng)，稱為“地理信息系統(tǒng)”，簡稱“GIS”。
1.地理信息系統(tǒng)的簡要程序：其工作流程由地理空間數(shù)據(jù)的輸入、管理、分析和表達等過程構(gòu)成，即“信息源――數(shù)據(jù)處理――數(shù)據(jù)庫――空間分析――表達”。
2.應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛：凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域都可用到；（1）在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息；（2）利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢檢索、空間分析等功能，可對區(qū)域內(nèi)的地理要素進行精確的分析、評價；（3）運用地理信息系統(tǒng)對環(huán)境和自然災(zāi)害進行動態(tài)監(jiān)測及評估預(yù)測；（4）地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。在城市管理中的具體應(yīng)用如下：
四、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球
1.“3S”技術(shù)的聯(lián)系和區(qū)別：（1）遙感技術(shù)主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位，地理信息系統(tǒng)主要用來對地理信息數(shù)據(jù)的管理、更新、空間分析和應(yīng)用評價等；（2）遙感技術(shù)為地理信息系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù)，加快了地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的更新，保證了地理信息系統(tǒng)的時效性，全球定位系統(tǒng)為遙感信息數(shù)據(jù)地面定位目標(biāo)選擇、野外驗證、圖像分類等提供了必要的數(shù)據(jù)信息，為更好地利用遙感技術(shù)解決實際問題提供支持。既互為獨立發(fā)展又相互促進。
第3篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：GIS 地理 信息 系統(tǒng) 應(yīng)用
中圖分類號： G623.45文獻標(biāo)識碼： A
正文：
1 GIS 地理信息系統(tǒng)相關(guān)背景概述
1.1 地理信息系統(tǒng)的概述
地理信息系統(tǒng)最初被提出的時候是在上個世紀(jì)的六十年代，由一個加拿大的測量學(xué)家提出，這樣就使得加拿大地理信息系統(tǒng)逐漸形成。地理信息系統(tǒng)在提出以后在很多的國家都得到了應(yīng)用，而且效果是非常好的。我國在經(jīng)濟發(fā)展有一定成績的時候才引入了地理信息系統(tǒng)，并且在我國的很多行業(yè)都得到了應(yīng)用，在實際的應(yīng)用中，地理信息系統(tǒng)的效果非常好，對我國的經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)有很大的促進作用。地理信息系統(tǒng)作為一個綜合性非常強的應(yīng)用系統(tǒng)，主要是對地球表層的空間物體進行研究，將其地理位置和視圖信息進行結(jié)合，然后結(jié)合幾何學(xué)和地理學(xué)的相關(guān)知識，利用計算機技術(shù)和 CAD制圖技術(shù)等先進的技術(shù)繪制出來地理圖形，然后對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行采集和儲存，通過這樣的方式提供地理空間信息。地理信息系統(tǒng)是以地理信息數(shù)據(jù)作為發(fā)展的基礎(chǔ)，同時利用計算機技術(shù)來對空間地理信息進行分析。地理信息系統(tǒng)在出現(xiàn)的時候是為了更好的解決地理方面的問題，但是在發(fā)展過程中，對金融、電力、交通、水利等行業(yè)的發(fā)展也是效果很顯著的，對促進經(jīng)濟更好發(fā)展的作用是非常明顯的。
1.2 GIS 地理信息系統(tǒng)工作原理分析
地理數(shù)據(jù)的來源是非常廣泛的，其中包含著地圖數(shù)據(jù)，也包含著地形圖像等文件形式的相關(guān)影像、資料和軟件。在地圖方面通常是利用數(shù)字化儀器對所需要的地形來進行處理的，然后在地理信息系統(tǒng)中對相關(guān)的信息進行輸入。地理信息系統(tǒng)是可以進行數(shù)字化的操作的，但是在進行操作的時候不能使用掃描儀將地圖直接掃描成為圖像文件或者是表格類的文件，但是可以直接轉(zhuǎn)變成為視圖形式。隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的遙感技術(shù)和地球定位技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)慢慢成為了地理信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的重要手段，其中，地球定位技術(shù)的不斷發(fā)展使得現(xiàn)在的定位精度和靈活性得到了明顯的提高，使得現(xiàn)在的測量技術(shù)在發(fā)展過程中技術(shù)是無法比擬的。地理信息系統(tǒng)在信息儲存方面方式是比較單一的，一般在進行儲存的時候，一副完整的地圖通常包含著兩種基本信息，分別是空間信息和描述性信息?？臻g信息主要是對地理特征的基本因素進行反映，主要包括地理特征中的位置和形狀，描述性信息主要對地理特征中的一些基本的原件進行反映，分別包括地圖中的點特征和線特征。點特征主要是對獨立的位置進行反映，在地圖中對象通常是比較小的，這樣就使得無法用線性特征進行反映，同時也不能用面積特征進行反映。線性特征是由一些有序的坐標(biāo)點連接而成的，主要是因為在地圖中對象的寬度不夠，無法形成面積區(qū)域，這樣就使得在進行描述的時候要采用線性特征來進行反映。線性特征進行反映的時候同時也能對一些根本就不存在寬度的地圖對象進行反映，例如等高線。面積特征主要反映的是封閉地形區(qū)域，其中包含著相同性質(zhì)的區(qū)域。在地圖中，地圖對象的相關(guān)地理特征和非空間特征都是利用一些特殊的符號來進行反映的，這樣使得人們在進行地圖觀看的時候能夠更直接的對地圖中的信息進行掌握。地理信息系統(tǒng)在進行地圖儲存的時候，并不是進行傳統(tǒng)意義上的計算機地圖文件進行儲存，而是要利用數(shù)據(jù)庫的形式來進行儲存，在地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫是非常重要的組成部分，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他繪圖系統(tǒng)的重要特征。人們在使用地理信息系統(tǒng)的時候，可以直接對空間信息數(shù)據(jù)庫進行訪問，同時對要了解的相關(guān)地理數(shù)據(jù)就可以直接進行分析和處理，然后在計算機屏幕上進行直接的顯示。地理信息系統(tǒng)在對空間信息的數(shù)據(jù)庫進行使用的時候，可以對描述性數(shù)據(jù)庫進行同時的訪問，這樣可以利用一定的識別代碼將兩者進行必要的聯(lián)系，這樣用戶在使用系統(tǒng)的時候可以對地理信息進行雙向的查詢。
2 GIS 地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用分析
2.1 在城區(qū)規(guī)劃中可以利用 GIS 將城區(qū)數(shù)據(jù)信息進行分類匯總歸到統(tǒng)一系統(tǒng)中，再對城區(qū)進行整體規(guī)劃與開發(fā)。一般包括城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃、用地適宜性的評價、道路交通的規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量評價、公共設(shè)施的配置、城區(qū)環(huán)境動態(tài)檢測這幾方面，實現(xiàn)這些功能需要依靠 GIS 空間搜索技術(shù)、多種信息疊加分析處理技術(shù)。
2.2 在資源以及環(huán)境保護中的應(yīng)用
對資源進行清查是 GIS 的基本職能之一，利用 GIS 地理信息系統(tǒng)基本分析及統(tǒng)計功能，為資源環(huán)境保護提供各類有效信息，同時可以建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，為政府作決策提供相應(yīng)的幫助與依據(jù)。
2.3 GIS 地理信息系統(tǒng)在道路交通規(guī)劃中的應(yīng)用
近幾年來，GIS 地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于道路交通規(guī)劃方面，并形成了道路交通專業(yè)地理信息系統(tǒng)，即 GIS-T 系統(tǒng)。道路交通規(guī)劃中，GIS 一般是通過對地形圖以及道路網(wǎng)絡(luò)等空間數(shù)據(jù)進行分析，進行路廊設(shè)計和道路管理等工作，主要是對道路進行動態(tài)分段管理，道路數(shù)據(jù)庫里，記錄的道路屬性起點到原點距離，不是真的將道路進行切斷存儲，而是為了適應(yīng)動態(tài)分析、流量分析以及路徑分析等。
2.4城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用
目前，由于城市化進程的加快，造成城市規(guī)劃業(yè)務(wù)急劇膨脹，僅以當(dāng)前技術(shù)手段進行城市規(guī)劃建設(shè)顯然已經(jīng)無法滿足要求。于是，城市規(guī)劃電子報批這一全新的報批模式開始嶄露頭角。簡單來說，電子報批將傳統(tǒng)的報批由紙介質(zhì)轉(zhuǎn)化為電子介質(zhì)，并通過一套計算機程序加以規(guī)范，從而實現(xiàn)計算機輔助審批報批圖件。GIS作為城市規(guī)劃電子報批中一項重要而先進的技術(shù)，在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。首先，GIS可以使得規(guī)劃審批手段標(biāo)準(zhǔn)化。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃報批多為人工完成，這就難免造成一些細(xì)節(jié)方面的錯誤和漏洞，使得報批過程旁生枝節(jié)，徒增麻煩。而融入了GIS的電子報批的方式則將彌補這方面的缺陷，大大提升報批，審批的效率。隨著GIS的成熟，城市的規(guī)劃和管理逐漸變得效率化和規(guī)范化，這對社會的可持續(xù)發(fā)展，加快城市化建設(shè)等方面都是極大的利好。
3 GIS 地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展方向分析
3.1 4S 技術(shù)集成以及三維 GIS 技術(shù)的研究與發(fā)展
4S 技術(shù)集成指的是將 RS 遙感、GPS 全球定位技術(shù)、地面測量以及調(diào)查資料當(dāng)作數(shù)據(jù)來源以及數(shù)據(jù)更新的手段；將 GIS 地理信息系統(tǒng)當(dāng)作成搜集、分析與管理空間數(shù)據(jù)平臺；將 ES 即專家系統(tǒng)當(dāng)作實現(xiàn)決策與管理自動化及智能化的重要手段?，F(xiàn)實世界里，地理實體通常具備三維幾何特征。但是目前許多 GIS 技術(shù)以及應(yīng)用都是在二維笛卡爾坐標(biāo)中建立起來，缺乏分析與管理復(fù)雜的三維實體功能，因此，很難適應(yīng)當(dāng)前地理科學(xué)與相關(guān)學(xué)科對于三維空間的特征研究要求。未來，三維 GIS 技術(shù)的研究和開發(fā)將是 GIS 領(lǐng)域研究的重點方向。三維空間中的數(shù)據(jù)模型、拓?fù)潢P(guān)系以及數(shù)據(jù)內(nèi)插、三維實體測量分析、三維可視化和多維圖形的圖解模型都將成為當(dāng)前 GIS三維技術(shù)研究中的重點關(guān)注內(nèi)容。
3.2 GIS 地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向分析
隨著計算機及信息化技術(shù)的發(fā)展，GIS 技術(shù)將大力引進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的運用，將大大提高 GIS 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取以及分析處理能力。當(dāng)前，萬維網(wǎng)的建立方便了 GIS 地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)獲取以及分析利用，并且可以利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器建立地理信息數(shù)據(jù)資源的共享平臺，從而有利于地理信息的使用者可以更為方便的利用 GIS 技術(shù)獲取與處理相關(guān)信息。在這種模式下，GIS 對數(shù)據(jù)的獲取不用局限在現(xiàn)實空間里，而是可以通過網(wǎng)絡(luò)。
4 結(jié)語
地理信息系統(tǒng)在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了漫長的過程，同時技術(shù)也在不斷的完善。地理信息系統(tǒng)是一門綜合性的學(xué)科，其中包含著地理科學(xué)、信息技術(shù)和遙感技術(shù)以及全球定位技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得地理信息系統(tǒng)更加的完善，同時在精確度方面效果更加的好，因此，地理信息系統(tǒng)被應(yīng)用到了很多的領(lǐng)域中。
第4篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：地理信息 地質(zhì)學(xué) 系統(tǒng)應(yīng)用
中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0091-01
1 地理信息系統(tǒng)的功能特征
地理信息系統(tǒng)亦稱之為GIS，是基于地理空間數(shù)據(jù)庫，并借助計算機軟硬件，對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析和綜合管理，在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用，可提供地質(zhì)管理、決策等重要信息。其系統(tǒng)功能特征表現(xiàn)為以下幾點：（1）數(shù)據(jù)輸入。地理信息系統(tǒng)在收集相應(yīng)地質(zhì)信息資料之后，以圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的形式，將數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，為地質(zhì)災(zāi)害防范、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面繪圖等，提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)。（2）檢索查詢。地理信息系統(tǒng)提供交互式查詢檢索、影像庫查詢檢索、圖形庫查詢檢索、屬性庫查詢檢索等檢索查詢功能，可供系統(tǒng)應(yīng)用時快速找到所需的數(shù)據(jù)資料。（3）統(tǒng)計分析。針對地質(zhì)學(xué)中的空間分析、模型分析預(yù)測、專業(yè)統(tǒng)計分析、常規(guī)統(tǒng)計分析等統(tǒng)計分析需求，在經(jīng)過一系列信息篩選后，分析輸出地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)研究等所需的信息。（4）圖像處理。圖像處理功能體現(xiàn)為專題信息提取、信息復(fù)合、圖像糾正、文本報表、統(tǒng)計制圖、空間分析制圖、影像圖幾個方面，為地質(zhì)學(xué)應(yīng)用提供更為專業(yè)科學(xué)的圖像。
2 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用
地質(zhì)學(xué)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，主要應(yīng)用范圍分為地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面繪圖、地質(zhì)礦山四個方面，筆者結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗，對地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用方法，進行如下總結(jié)：
2.1 在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)在泥石流、地面沉降、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害中，具有預(yù)測性的作用。（1）地震災(zāi)害。為滿足地震分析、預(yù)報、抗震、救災(zāi)、災(zāi)后評估等需求，借助計算機采集地震相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過自動判別系統(tǒng)提供信息，對地震展開客觀性、系統(tǒng)性和智能化的預(yù)測，至于地震災(zāi)害損失評估和震后減災(zāi)，可根據(jù)地理信息系統(tǒng)評價經(jīng)濟損失、人員傷亡，并以最短路徑等空間分析方法，提供救災(zāi)方案制定、避震疏散、危險品貯存、火災(zāi)輔助等決策依據(jù)。（2）滑坡災(zāi)害?；聻?zāi)害的風(fēng)險評估，將地理信息系統(tǒng)引入滑坡災(zāi)害危險性的評價，作為滑坡災(zāi)害危險性評價的分析工具，以此提高滑坡危險性評價的精度?？傊?，地理信息系統(tǒng)的信息技術(shù)功能，憑借信息處理的優(yōu)勢，并以信息自動識別功能，是救災(zāi)、抗災(zāi)和防災(zāi)工作的重要技術(shù)輔助手段。
2.2 在環(huán)境地質(zhì)研究中的應(yīng)用
在環(huán)境地質(zhì)研究中，要求掌握評估地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險、識別水土污染風(fēng)險、充分利用地下水資源、評價城市地質(zhì)脆弱性等方法。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境地質(zhì)研究中應(yīng)用的表現(xiàn)如下：（1）地質(zhì)圖編制和數(shù)據(jù)庫建設(shè)，即基于地理信息系統(tǒng)建立地質(zhì)學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫，以及自然災(zāi)害風(fēng)險評估決策系統(tǒng)，形成提供環(huán)境地質(zhì)研究數(shù)據(jù)的系統(tǒng)平臺。（2）便于地質(zhì)資源的評價和地質(zhì)環(huán)境的管理，尤其是在資源匱乏和環(huán)境污染較為嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)區(qū)域，通過對資源的評價和環(huán)境的管理，可為該區(qū)域環(huán)境地質(zhì)的改善，提供研究的科學(xué)條件。（3）在技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用方面，地理信息系統(tǒng)提供了專業(yè)的技術(shù)空間，在與其他技術(shù)的配合應(yīng)用下，譬如RS和GPS等技術(shù)，可有效調(diào)查和監(jiān)測地質(zhì)狀態(tài)。
2.3 在地質(zhì)剖面繪圖中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和圖形處理功能，因此能夠有效存儲和處理空間信息，具體應(yīng)用方法如下：（1）對于地質(zhì)剖面繪圖的應(yīng)用來說，有利于將地質(zhì)體地理位置和地質(zhì)屬性結(jié)合起來，從而真實、生動、準(zhǔn)確地將信息呈現(xiàn)在用戶面前，并輔助地質(zhì)工作者分析剖面數(shù)據(jù)、繪制柱狀圖和繪制剖面圖。（2）以某柱狀圖的繪制為例，在自然電位分析的基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)庫當(dāng)中提取相關(guān)的鉆孔和巖性數(shù)據(jù)，確定自然電位為2.5mv，然后按照系、組、段分析地層，其中地層的系為二疊系和石炭系；地層的組為下石盒子組、山西組、太原組；地層的段無具體數(shù)據(jù)顯示，至于井深，分為75m、800m、850m、900m四個勘測點，然后分析巖性剖面和視電阻率，通過系統(tǒng)的柱狀圖自動生成功能，生成具體的柱狀圖。（3）利用地理信息系統(tǒng)繪制剖面圖，其原理可歸結(jié)為：初始化點、線、字符及符號—提取鉆孔柱子數(shù)據(jù)—計算每個柱子頂部中點坐標(biāo)—求取左右兩邊柱子每個巖層的頂?shù)装鍢?biāo)高—按順時針方向排列左上角4個頂點—將頂點連線成四邊形—顯示或?qū)С鼍€—繪制完成。
2.4 在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用
在礦山地質(zhì)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，通過礦山地質(zhì)點、線、面、體的勾畫，構(gòu)建三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，以此描述礦山地質(zhì)中的各種現(xiàn)象。借助模型，礦山開采時就能夠掌握各種地質(zhì)現(xiàn)象的特點，并在空間精度和便利性方面，解決地質(zhì)描述的實際難題。筆者認(rèn)為地理信息系統(tǒng)具有獨特的空間分析功能和數(shù)據(jù)分析能力，可為礦山地質(zhì)劃分出不同危險性的等級區(qū)域，并以危險性制圖的方式體現(xiàn)出來，以及借助系統(tǒng)評價和管理礦山地質(zhì)，以分區(qū)評價地質(zhì)災(zāi)害的危險性，并與專家系統(tǒng)集中應(yīng)用，管理相應(yīng)的時空數(shù)據(jù)，以便形成對礦山地質(zhì)的動態(tài)管理?？傊?，地理信息系統(tǒng)基于傳統(tǒng)三維數(shù)據(jù)模型，承上啟下地開發(fā)出三維地理信息系統(tǒng)模型，為礦山開采質(zhì)量和安全管理，提供科學(xué)合理的地質(zhì)材料依據(jù)。
3 結(jié)語
綜上所述，地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，并借助計算機軟硬件，對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析和綜合管理，包括數(shù)據(jù)輸入、檢索查詢、統(tǒng)計分析、圖像處理幾個方面的功能特征，在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用，為地質(zhì)災(zāi)害防范、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面繪圖、礦山地質(zhì)確定等方面，可提供地質(zhì)管理、決策等重要信息。通過文章的研究，基本明確了地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)學(xué)中的具體應(yīng)用方法，但具體的應(yīng)用細(xì)節(jié)，仍然需要結(jié)合實際予以不斷總結(jié)和完善，以進一步提高應(yīng)用的效果。
參考文獻
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第5篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；電力設(shè)計；應(yīng)用
前言
現(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的情況日益普遍，該系統(tǒng)與電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)有機結(jié)合，為電力信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，對于電網(wǎng)運行在輔助決策上具有一定的幫助。
1 地理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的重要性
地理信息系統(tǒng)（geographic informationsystem ，GIS）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也可簡單的稱之為電力 GIS 系統(tǒng)。這種應(yīng)用模式主要是將地理信息系統(tǒng)的原理與電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備、變電站、輸電網(wǎng)絡(luò)、電力終端以及電力生產(chǎn)負(fù)荷、管理等核心內(nèi)容想融合形成的一種對于電力系統(tǒng)進行信息化生產(chǎn)管理的綜合性智能化信息系統(tǒng)。該信息系統(tǒng)可以直觀的提供電力系統(tǒng)中相應(yīng)電力設(shè)備的運行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、電力生產(chǎn)和管理信息以及電力傳輸應(yīng)用過程中途徑的山川、河流、城鎮(zhèn)、環(huán)境等等一系列的電力系統(tǒng)信息與自然地理環(huán)境信息集中于一體，通過查詢 GIS 系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)、照片、圖像和技術(shù)參數(shù)等信息就可以實時掌握電力系統(tǒng)運行的狀態(tài)，在電力系統(tǒng)的維護和管理中有著十分重要的作用。
2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的特點
地理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，除了使電力系統(tǒng)具備GIS的基本特點之外，還擁有了更多的特點，具體的內(nèi)容以下幾個方面：
（1）由于電力系統(tǒng)的運行參數(shù)復(fù)雜，信息量龐大，對于實時性和動態(tài)變化的監(jiān)測有著更高的要求，因此，在電力GIS系統(tǒng)中如果要達到對電力系統(tǒng)中的瞬時信息進行實時的收集、傳輸、分析、響應(yīng)和處理，就需要系統(tǒng)的存儲能力傳輸速度達到較高的要求，GIS系統(tǒng)的開放性和先進性都能滿足這方面的要求，可以使電力系統(tǒng)的應(yīng)用更加高效和快速。
（2）電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量比較大，對于GIS的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，電力企業(yè)在電力系統(tǒng)的搭建和維護過程中通常會使系統(tǒng)具有更好的可維護性，結(jié)合GIS系統(tǒng)的開放性特點，可以使電力GIS系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的單次輸入和多次輸出，再通過進行層次的保護和數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的方式，從而確保數(shù)據(jù)信息的一致性，使系統(tǒng)參數(shù)的傳遞和分析更加精確和可靠。
（3）電力系統(tǒng)的傳輸距離和范圍以及使用終端的復(fù)雜程度，對于系統(tǒng)的拓?fù)浞治瞿芰娃D(zhuǎn)換能力要求比較嚴(yán)格，GIS系統(tǒng)自身的單機工作模式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)多終端、接口類型復(fù)雜、信息覆蓋面廣泛的要求，充分利用GIS系統(tǒng)在局域網(wǎng)環(huán)境下的優(yōu)勢，不僅可以提高電力GIS系統(tǒng)的拓?fù)淠芰娃D(zhuǎn)換能力，還能夠通過計算機技術(shù)進行電力信息數(shù)據(jù)的整合分析工作，并可以實現(xiàn)資源的網(wǎng)絡(luò)共享。
3. 地理信息系統(tǒng)在電力設(shè)計中的應(yīng)用
3.1 電力設(shè)計中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的需求分析
地理信息系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)、分析網(wǎng)絡(luò)等方面的能力較強，在電網(wǎng)設(shè)計中，通過對地理信息系統(tǒng)合理應(yīng)用，一來有利于對數(shù)據(jù)在管理上進行更好的規(guī)劃設(shè)計，二來可優(yōu)化電力設(shè)計工作人員的工作效率、勞動強度等，使電力設(shè)計的直觀性、交互性更為突出，此外，該系統(tǒng)可有效保障電網(wǎng)設(shè)計的安全性、可靠性、合理性、科學(xué)性，且符合節(jié)能降耗與經(jīng)濟環(huán)保的要求。
3.2 電力設(shè)計中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的目標(biāo)分析
地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)設(shè)計中所設(shè)計到的工程數(shù)據(jù)均保存在系統(tǒng)內(nèi)，并在地圖中以直觀的方式表現(xiàn)出來，為變電站的選址設(shè)計、線路設(shè)計、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等提供初步設(shè)計以及可行性研究報告等，在對新變電站、新通信線、新線路等進行設(shè)計時，通過地理信息系統(tǒng)，可達到充分掌握周邊地理環(huán)境以及電網(wǎng)情況的目標(biāo)，有效減少了外出考察工作的次數(shù)，使電力設(shè)計的更為全面，盡可能減少了修改設(shè)計方案的次數(shù)。
4. 電力設(shè)計中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的思路分析
4.1 數(shù)據(jù)分析
基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)屬于電力設(shè)計的前提條件。就數(shù)據(jù)的采集手段而言，可通過多種途徑獲得地理數(shù)據(jù)，例如工程測量方法、激光雷達方法、航測方法、衛(wèi)星遙感方法等。此外，數(shù)據(jù)的形式也可以有多種，例如矢量電子地圖形式、數(shù)字柵格圖形式、數(shù)字高程模型形式以及數(shù)字正射影像形式等。地理數(shù)據(jù)在更新方面的效率為地理信息系統(tǒng)達到實用的重要因素。電網(wǎng)工程所涉及到的數(shù)據(jù)有多項，其中包括了設(shè)計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于 110KV 的線路等。而電網(wǎng)工程的數(shù)據(jù)主要是用來對電網(wǎng)的基本屬性與地理屬性等進行管理。此外，在供電局原工程資料的管理系統(tǒng)處、設(shè)計院處等也可獲取細(xì)節(jié)方面的屬性資料，例如電源廠站所有設(shè)備的相關(guān)資料、變電站所有設(shè)備的相關(guān)資料以及線路各個桿塔的相關(guān)資料。
4.2 地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺型號的選擇
地理信息屬于地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在，對于電力設(shè)計而言，地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的開發(fā)平臺是否合適將會對項目的結(jié)果產(chǎn)生非常關(guān)鍵的影響。由于一個地區(qū)的地理數(shù)據(jù)十分放大，并且設(shè)計單位、供電局、電網(wǎng)公司等單位的相關(guān)人員在電網(wǎng)規(guī)劃中均是應(yīng)用該系統(tǒng)，這一現(xiàn)伏要求了地理信息系統(tǒng)的開發(fā)平臺在可靠性、運行速度、數(shù)據(jù)容量等方面均需具備過硬的能力。通過對比發(fā)現(xiàn)，在多種地理信息的開發(fā)平臺中，以 Arc 地理信息系統(tǒng)平臺（來自美國的 ESRI公司）最為適合，該開發(fā)平臺可使多個用戶通過網(wǎng)絡(luò)在平臺上實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
4.3 地理信息系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)的分析
地理信息系統(tǒng)在基于遙感航測影像以及地形圖的情況下，對電網(wǎng)工程中所涉及到的多項數(shù)據(jù)進行管理及融合，其中包括了設(shè)計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于 330KV 的線路等。通過空間數(shù)據(jù)上的查詢功能、分析功能等，從而給予輸電網(wǎng)中的設(shè)計工作、勘測工作以及規(guī)劃工作等提供指導(dǎo)，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。如此一來，不漢可提高已有數(shù)據(jù)資源的共享程度，且還是外業(yè)的工作量實現(xiàn)最小化，有效提升了內(nèi)部的工作效率。地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的模式為 C/S 的模式，其中 C 代表的是客戶端，S 代表的是服務(wù)器，該模式支持局域網(wǎng)的訪問。通過標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，可達到輸變電接人相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)這一目標(biāo)，并且為處理、分析以及儲存地理信息系統(tǒng)中輸變電設(shè)備相關(guān)信息打好了基礎(chǔ)。
4.4 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)中的主要功能分析
4.4.1 電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計該功能是通過地理信息系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)有的電網(wǎng)信息而實現(xiàn)的，從而在地理信息系統(tǒng)中規(guī)劃出電網(wǎng)的主框架。
4.4.2 線路規(guī)劃在地理信息系統(tǒng)中對不低于 110KV 的線路進行初步設(shè)計，可掌握線路的多項信息，例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉(zhuǎn)角坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角等。
4.4.3 數(shù)據(jù)管理在對數(shù)據(jù)的管理上，主要包括了：①導(dǎo)出或?qū)穗娋W(wǎng)工程的數(shù)據(jù)；②基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；③管理元數(shù)據(jù)；④導(dǎo)出在系統(tǒng)中不同專業(yè)初步設(shè)計的成果；
4.4.4 變電站選址的規(guī)劃通過地理信息系統(tǒng)繪制出變電站的站址，并從中獲取四周坐標(biāo)，可根據(jù)導(dǎo)出的坐標(biāo)而計算著變電站在一定高程下的土石方需求量。
5. 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析
5.1 在開發(fā)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的維護平臺中，結(jié)合多種類型（空間參照系具有差異）的數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)編輯元數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)配置以及導(dǎo)人（導(dǎo)出）數(shù)據(jù)的作用。
5.2 在開發(fā)元數(shù)據(jù)的服務(wù)系統(tǒng)期間，許多多項性能進行考慮，例如互操作性、專用性、通用性等。并在系統(tǒng)中為用戶提供下載元數(shù)據(jù)、瀏覽元數(shù)據(jù)以及查詢元數(shù)據(jù)的功能，通過圖形化地圖載體，使用戶可更為直觀的對數(shù)據(jù)進行處理與操作。
5.3 在線路設(shè)計期間，需實時顯示線路的緩沖區(qū)、坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角度數(shù)等，并預(yù)先將輸電線在平臺管理中設(shè)計到保密性問題時，需對權(quán)限嚴(yán)格控制。因此需設(shè)計相應(yīng)的審批流程，但審批流程應(yīng)盡可能簡潔，從而便于設(shè)計人員的工作。比如：輸電線路建模，系統(tǒng)采用坐標(biāo)錄入、手工調(diào)整、以及文件導(dǎo)入等多種方式，對線路進行編輯維護。實現(xiàn)在地理圖上添加輸電桿塔、架空導(dǎo)線，并顯示出用戶指定的文字標(biāo)注信息（線路名稱、塔號等）。同時提供便捷的工具處理設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系及電纜進站。
結(jié)束語：
綜上所述，經(jīng)過調(diào)查資料顯示和實踐證明電力 GIS 系統(tǒng)既能夠充分發(fā)揮 GIS 系統(tǒng)的全部優(yōu)勢，同時還能夠結(jié)合電力系統(tǒng)的特點和要求，進行整合優(yōu)化，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)控制管理的智能化和人性化，對于實現(xiàn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化有著十分重要的應(yīng)用意義。
參考文獻：
第6篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；地理信息系統(tǒng)；問題分析；應(yīng)用研究
中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）05-0019-02
以往學(xué)者對地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面的研究較多偏向整體方面的研究，較為缺乏對地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)在技術(shù)層次方面的探討。本研究從地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理方面的問題著手進行研究，提出了基于大數(shù)據(jù)的MongoDB和Dremel的解決措施。
1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的必要性
受當(dāng)時數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的限制，早期的地理信息系統(tǒng)主要采用RDBMS進行管理，或者采用文件與RDBMS的方式進行管理，如國產(chǎn)GIS軟件GeoStar就采用后者的方式予以實現(xiàn)，其屬性數(shù)據(jù)仍沿用RDBMS管理模式，圖形、影響和DEM則交由文件系統(tǒng)管理[1]。但GIS本身固有的空間數(shù)據(jù)和海量數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)處理快速響應(yīng)的需求，決定了以RDBMS為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲和以統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)GIS數(shù)據(jù)存儲及處理的發(fā)展需求。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，帶給了地理信息系統(tǒng)新的變革。就整體而言，大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在以下區(qū)別。
大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在諸多不同：首先，大數(shù)據(jù)沒有抽樣概念，其針對的是全部數(shù)據(jù)，即全樣本數(shù)據(jù)概念，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式無論是統(tǒng)計學(xué)還是數(shù)據(jù)挖掘，都是以在數(shù)據(jù)中抽取樣本研究的方式進行；其次，傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)注重數(shù)據(jù)的因果關(guān)系分析，而大數(shù)據(jù)則完全無視數(shù)據(jù)的因果關(guān)系而在乎數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)信息；再次，傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)處理技術(shù)十分追求優(yōu)良的精確性、高度的一致性，使得其并不具備良好的可擴展性，而大數(shù)據(jù)則因為多樣化的數(shù)據(jù)類型需要必須具備良好的可拓展性，并不再盲目追求計算結(jié)果的精確性，雖然RDBMS數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)有了并行計算，但追求高度一致性和容錯性的特點使得其無法像MapReduce等大數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)那樣具備“秒級定律”的可用性和可拓展性；最后，大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)類型也不同于以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，其數(shù)據(jù)處理對象包括了以數(shù)字、字符為代表的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、員工簡歷信息等為代表的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、音頻、視頻等為代表的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)這三大類型，在數(shù)據(jù)處理難度大為艱巨的同時，數(shù)據(jù)處理能力也得到了極大的提升[2]。
由以上四個方面的對比可以看出，大數(shù)據(jù)相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲及處理技術(shù)，無疑更能滿足地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理快速響應(yīng)的需求，因而地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)已成為時代的必然。
2 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的問題分析
2.1 數(shù)據(jù)存儲
地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)特點注定了其數(shù)據(jù)存儲具有明顯的非結(jié)構(gòu)化特征，其數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)出典型的大數(shù)據(jù)特點，即海量數(shù)據(jù)規(guī)模（Volume）、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動態(tài)的數(shù)據(jù)體系（Velocity）、多樣化的數(shù)據(jù)類型（Variety）、快速變化的數(shù)據(jù)模型（Vitality）和高價值低密度（Value），以及高復(fù)雜度（Complexity）的大數(shù)據(jù)5V+1C特性。我國巨大的地理信息系統(tǒng)市場需求，爆炸性增長的空間數(shù)據(jù)存儲、越來越快速的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)以及越來越多樣化和清晰化的數(shù)據(jù)描述需求等等這些都對地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)提出了高要求。此外，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與保護、大量重復(fù)數(shù)據(jù)的處理也對其應(yīng)用大數(shù)據(jù)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
2.2 數(shù)據(jù)處理
雖然地理信息系統(tǒng)目前已實現(xiàn)對海量空間數(shù)據(jù)通過多種途徑進行匯總，但其對海量空間數(shù)據(jù)的組織、處理、加工和存儲技術(shù)仍是較為落后[3]。在數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面主要呈現(xiàn)為非結(jié)構(gòu)化的海量空間數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不相兼容，致使對海量空間數(shù)據(jù)的管理、處理和加工效果仍是差強人意，以此為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)增值產(chǎn)品自然無法順利產(chǎn)生，這已成為制約我國地理信息系統(tǒng)市場進一步發(fā)展的瓶頸。隨著市場競爭和用戶需求的現(xiàn)實需要，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)集的實時更新要求正不斷被提升，在客觀上需要不斷加強的計算能力及效率。這既是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的客觀需要，同時也是其海量空間數(shù)據(jù)順應(yīng)社會發(fā)展的必然要求。
3 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)研究
3.1 數(shù)據(jù)存儲
盡管GIS軟件已經(jīng)通過加入對象關(guān)系模型實現(xiàn)了對RDBMS的性能擴展，使其能夠同時管理圖形、屬性數(shù)據(jù)、影響和DEM數(shù)據(jù)，并已實現(xiàn)了多比例尺空間數(shù)據(jù)的存儲，但該數(shù)據(jù)存儲模式已觸碰到既有技術(shù)發(fā)展的瓶頸，并且是導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)自動綜合能力與效率低下的重要原因。此外，以C/S架構(gòu)為基礎(chǔ)的GIS系統(tǒng)由于自身的封閉性導(dǎo)致了其自身的數(shù)據(jù)共享能力偏弱，對批量數(shù)據(jù)處理后的存儲與同步性更新能力與效率也仍是有待加強。有鑒于此，有必要采取大數(shù)據(jù)的存儲方式，對傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲模式進行革新。
大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式的一大明顯區(qū)別是數(shù)據(jù)存儲形式的不同。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式在這一環(huán)節(jié)主要依靠RDBMS來實現(xiàn)。RDBMS尤其擅長結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲，但卻無法很好地存儲半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)處理方式均很擅長對半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲。此外，大數(shù)據(jù)普遍采用分布式數(shù)據(jù)庫或分布式計算集群實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。其數(shù)據(jù)庫類型被人統(tǒng)稱為NoSQL，盡管傳統(tǒng)的RDBMS也有分布式數(shù)據(jù)庫，但它的存儲方式仍以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，并在高一致性、高精確度等方面進行嚴(yán)格要求，因而無法實現(xiàn)良好的擴展功能，而NoSQL則沒有這方面的嚴(yán)格限制。因此，NoSQL云存儲技術(shù)應(yīng)是未來地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的主流技術(shù)。
NoSQL摒棄了RDBMS的關(guān)系與連接特性，保證了在數(shù)據(jù)存儲上的極佳可拓展性。數(shù)據(jù)存儲模型的靈活多變，更是大大減少了其在進行數(shù)據(jù)存儲和更新操作時的系統(tǒng)開銷。以MongoDB為例，它為了實現(xiàn)對多樣化的數(shù)據(jù)存儲形式的兼容，采用了面向文檔的數(shù)據(jù)庫管理措施，使得其具備優(yōu)良的可拓展性。其原理就是將RDBMS中“行”的概念替換成“文檔”模型，因而能夠確保實際數(shù)據(jù)存儲時文檔或數(shù)組的嵌套，并實現(xiàn)了復(fù)雜層次關(guān)系的單一記錄存儲[4]。它所存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分松散，保障了其數(shù)據(jù)存儲模型的靈活多變特性，并能夠有效支持復(fù)雜的屬性數(shù)據(jù)，在索引結(jié)構(gòu)方面也由于自身復(fù)雜層次關(guān)系的簡化和查詢索引技術(shù)的強大，已經(jīng)基本實現(xiàn)了對RDBMS查詢功能的完全支持。
由此可見，文檔型NoSQL存儲技術(shù)十分符合地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)存儲的要求，并且避免了地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)在存儲海量空間數(shù)據(jù)時耗費的數(shù)據(jù)壓縮與轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)開銷，因而能夠通過對數(shù)據(jù)存儲方式的革新有效提升地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)讀取與更新時的效率。
3.2 數(shù)據(jù)處理
傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫都會建立多比例尺的空間數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)實際應(yīng)用的需要調(diào)動不同比例尺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，來增強地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理響應(yīng)速度的需求[1]。但就其實際操作而言仍無法較好地滿足地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理接近實時數(shù)據(jù)處理的要求，其矢量數(shù)據(jù)的自動綜合能力也是差強人意。但在大數(shù)據(jù)時代，該空間數(shù)據(jù)的處理方式完全可以用大數(shù)據(jù)的交互式數(shù)據(jù)處理方式來予以解決。
交互式數(shù)據(jù)處理，主要指通過人機交互來逐步實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，它能讓數(shù)據(jù)被及時地處理和修改，并讓處理結(jié)果立刻被用戶知悉和運用。當(dāng)前交互式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有Spark和Dremel等。作為高效分布式計算系統(tǒng)，Spark在性能上要比Hadoop在數(shù)據(jù)處理上的效率提升100倍，并提供了比Hadoop更為上層的API。Spark的代碼簡潔，Hadoop要實現(xiàn)與其相同功能的代碼往往需要數(shù)十倍或上百倍的長度。Dremel則通過組建規(guī)模上千的集群來實現(xiàn)PB級別海量數(shù)據(jù)的秒級處理。因為Google專門設(shè)計Dremel用來彌補MapReduce的不足，因而Dremel在規(guī)模上、交互式查詢能力都要比后者優(yōu)越。
以Dremel為例，它通過嵌套式的數(shù)據(jù)模型來支持對半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的并行處理。通過用列式存儲方法來保存數(shù)據(jù)，進而在數(shù)據(jù)處理和分析時只需要針對指定數(shù)據(jù)進行處理，因而減少了CPU和磁盤的訪問量。最后，Dremel結(jié)合了Web搜索和并行DBMS的技術(shù)，通過借鑒Web搜索的“查詢樹”概念，將復(fù)雜巨大化的查詢搜索分割成并發(fā)在大量節(jié)點上處理的較小簡單數(shù)據(jù)查詢。簡單而言，交互式數(shù)據(jù)處理方式就是通過對數(shù)據(jù)的分片存儲和對查詢功能的優(yōu)化來實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的快速處理。
由此可見，地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)的多比例尺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完全可以通過Dremel嵌套式數(shù)據(jù)模型的列式存儲方式進行存儲，進而在響應(yīng)實際數(shù)據(jù)處理需求時通過類似Web搜索的處理方法調(diào)出符合查詢要求的分片數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化，因為數(shù)據(jù)搜索的系統(tǒng)開銷大為降低，因而大大提升地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)速度。
4 結(jié)束語
經(jīng)過探討地理信息系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)處理問題，并針對性地給出基于大數(shù)據(jù)的解決措施，可以發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在未來的地理信息系統(tǒng)具備廣闊的應(yīng)用前景。除了本文所提及的MongoDB和Dremel大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，大數(shù)據(jù)還有以MapReduce為代表的批量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、以Storm為代表的流式數(shù)據(jù)處理技術(shù)和以Neo4j為代表的圖數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它們都在未來的地理信息系統(tǒng)發(fā)展中大有可為。
參考文獻：
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[2] 維克托?邁爾?舍恩伯格， 肯尼思?庫克耶.大數(shù)據(jù)時代[M]. 盛楊燕， 周濤， 譯. 杭州： 浙江人民出版社， 2012.
第7篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測繪；應(yīng)用實例
引言
地理信息系統(tǒng)（GIS）主要是在測繪測量基礎(chǔ)上發(fā)展而來，地理信息系統(tǒng)屬于計算機系統(tǒng)的一種，其主要功能在于以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源來對其進行研究與管理，該系統(tǒng)能為人們提供與數(shù)據(jù)相關(guān)的空間信息，同時在測繪方面，地理信息系統(tǒng)能夠利用計算機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲或檢索等功能。
1地理信息系統(tǒng)
1.1地理信息系統(tǒng)工作原理
在測繪工作中，地理信息系統(tǒng)占據(jù)重要作用，地理信息系統(tǒng)一方面能夠有效準(zhǔn)確的分析系統(tǒng)中信息、數(shù)據(jù)以及參數(shù)等，同時根據(jù)實物的坐標(biāo)來對其進行定位，并利用測繪設(shè)施設(shè)備根據(jù)檢測的結(jié)果來制作圖像，最終形成具體的影響信息。地理信息系統(tǒng)的問世及應(yīng)用在很大程度上幫助人們減少了工作量，且大大提高了測繪的工作效率。
1.2地理信息系統(tǒng)在測繪中的應(yīng)用過程
1.2.1采集數(shù)據(jù)。對于地理信息系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)是一切的基礎(chǔ)，系統(tǒng)主要是根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果來形成實物性質(zhì)的影響，因此做好數(shù)據(jù)的采集工作也是十分必要的。在地理信息系統(tǒng)中，矢量和柵格是最常見的儲存方式，當(dāng)然隨著我國地理信息科技的不斷發(fā)展，新的技術(shù)開始逐漸應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集更為依賴全球定位系統(tǒng)的設(shè)備，不僅能減少測繪的誤差，也能更準(zhǔn)確的測量物體的實際坐標(biāo)、高程等。1.2.2編輯數(shù)據(jù)。在完成了數(shù)據(jù)采集后，就需要對數(shù)據(jù)進行存儲，而地理信息系統(tǒng)主要利用的儲存方式為矢量和柵格，且都能夠?qū)?shù)據(jù)進行良好的儲存，同時還能利用地圖特性來將數(shù)據(jù)劃分為數(shù)個層級，同時將不同層級進行相互疊加來獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容后地理信息系統(tǒng)能夠?qū)Φ乩頂?shù)據(jù)進行空間分析，而這一步驟是地理信息系統(tǒng)為人們提供決策信息的關(guān)鍵步驟。在完成數(shù)據(jù)分析后要將數(shù)據(jù)輸出，地理信息系統(tǒng)能夠通過選擇合適的方式來將數(shù)據(jù)輸出，為人們提供想要獲得的數(shù)據(jù)。1.2.3空間的處理與分析。地理信息系統(tǒng)在完成了信息采集、處理以及轉(zhuǎn)換之后，緊接著會進行空間的處理與分析，相關(guān)的數(shù)據(jù)可以從全球定位系統(tǒng)中獲取，在獲取信息后換算相關(guān)的圖形信息，從而實現(xiàn)對空間中的實物進行定量測繪?？臻g處理分析作為地理信息系統(tǒng)中不可或缺的一個部分，在操作的過程中涉及面極廣，會應(yīng)用到許多不同的技術(shù)和學(xué)科，同時空間分析可以幫助人們得到空間信息，進行更好的預(yù)測現(xiàn)實的空間。1.2.4顯示數(shù)據(jù)。通常情況下人們會在地圖上將地理特征描述出來，特別是在進行一些大中型城市測繪工程時，為了將城市內(nèi)部不同區(qū)域市民分布的情況清楚的體現(xiàn)出來，可以適用點來進行表示，簡單來說就是用不同密集程度的點來表示居民的分布情況。同理可得，也可以使用線來對道路、街區(qū)等進行體現(xiàn)，以此來區(qū)別市民的分布情況，不同密集程度線能夠?qū)⒏鲄^(qū)市民的居住情況更清晰的體現(xiàn)出來。而使用不同的顏色來體現(xiàn)城市交通、街道的交通量。1.2.5整合測繪成果。地理信息系統(tǒng)在完成了上述的測繪內(nèi)容之后，就要對測繪成果進行進一步的整合，才能真正的完成測繪影像的資料。經(jīng)過整合后的成果不僅提高了測繪的安全實用性，同時還能為保障測繪成果提供更好的保障。
2地理信息系統(tǒng)在測繪中應(yīng)用的實例分析
2.1工程項目概況介紹
本文在取得了湖北省測繪地理信息局以及黃石市國土資源局的支持下，申請了數(shù)字黃石地理空間框架建設(shè)試點項目，并得到了黃石市人民政府的鼎力支持，并積極配合了我們的工作，為我們提供了相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。由于項目中有許多以CAD格式數(shù)據(jù)為主的大比例尺數(shù)據(jù)，但是由于勢性一般，因此難以使用。所以我們決定使用地理信息系統(tǒng)來根據(jù)黃石市地理基礎(chǔ)建設(shè)地理信息庫，并將其整合為同一坐標(biāo)系、統(tǒng)一分類代碼以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，這樣能夠更好的對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行核心要素的提煉，從而增加數(shù)據(jù)勢性。
2.2作業(yè)方法
2.2.1核心要素更新辦法。首先將地形圖數(shù)據(jù)以及正射影像套盒疊加在一起，利用對比的方式來對地物要素變化較為的區(qū)域進行確定，緊接著根據(jù)正射影像的位置來對相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集，例如交通、水系、居民分布情況等。最后對新舊要素之間的關(guān)系進行科學(xué)的調(diào)整，具體的步驟如下：（1）數(shù)據(jù)整理。首先更改需要更新數(shù)據(jù)的層碼，例如將數(shù)據(jù)都?xì)w入11層中，然后將其插入測區(qū)后將舊數(shù)據(jù)刪除，并做好相關(guān)的接邊工作即可。（2）處理更新數(shù)據(jù)。根據(jù)入庫的要求，要對數(shù)據(jù)進行更新，同時對數(shù)據(jù)進行檢查，是否符合地物、屬性、漏骨架線等，若存在不符合的情況下要立即進行更換。（3）構(gòu)面數(shù)據(jù)的檢查。完成數(shù)據(jù)構(gòu)面后需要仔細(xì)的檢查水系、道路等要素，一定要確保道路和水系的相通，同時將附加屬性記錄在檔案中。（4）轉(zhuǎn)庫。在地理信息庫中更新數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)前需要確保數(shù)據(jù)不存在屬性錯誤、面不閉合等問題，至少在確保數(shù)據(jù)無誤后才能進入GIS。與此同時還要對數(shù)據(jù)的編碼進行檢查，在保障兩項檢查無誤之后，用轉(zhuǎn)庫程度來將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入GDB數(shù)據(jù)庫中。（5）更新數(shù)據(jù)庫。在更新數(shù)據(jù)庫的過程中，可以將其劃分三種幾何特性進行處理，分別為點、線、面三種。首先對更新的范圍進行明確，并刪除更新范圍內(nèi)的點狀、面狀、線狀等要素，值得注意的是在刪除這些要素時，接邊工作一定要做好，千萬不可將非更新范圍內(nèi)的要素進行刪除。在完成了以上步驟后才能在數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入更新范圍內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。（6）數(shù)據(jù)庫檢查。在完成數(shù)據(jù)庫更新后，就可以進行線、面數(shù)據(jù)的融合。2.2.2數(shù)據(jù)改造及入庫。（1）數(shù)據(jù)改造及入庫基本要求。數(shù)據(jù)整合改造的三個主要內(nèi)容包括整理數(shù)據(jù)、改造數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)入庫，其中處理數(shù)據(jù)主要是負(fù)責(zé)將一些本身存在的錯誤信息進行數(shù)據(jù)處理；而改造數(shù)據(jù)則是對數(shù)據(jù)進行構(gòu)面；數(shù)據(jù)入庫就是收集所有的數(shù)據(jù)信息。要協(xié)調(diào)要素之間的關(guān)系，確保所有的要素能夠按照地形圖要素來采集屬性，并正確的表示相關(guān)的信息，例如地理分布情況。在采集信息的過程中一定要對數(shù)據(jù)的參數(shù)進行嚴(yán)格要求，確保其符合要求，例如圖形的質(zhì)量、屬性的精度以及邏輯性。（2）選擇軟件平臺。本次采用ArcGIS平臺，以AutoCAD，F(xiàn)ME以及Office2007為輔助軟件進行建設(shè)。2.2.3改造數(shù)據(jù)圖層及編碼規(guī)定。我們采用南方CASS編碼方式來應(yīng)用于要素圖層于編碼上，當(dāng)然特殊情況下也會另行規(guī)定，同時也采用CASS標(biāo)準(zhǔn)圖層命名來進行圖層命名。首先要將要素圖層以及編碼統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)換為南方CASS圖層與編碼，并將其中的AXES（中心線）和BOUND（構(gòu)面線）當(dāng)成自定義圖層，其中AXES主要是負(fù)責(zé)將條狀地物進行連接，而BOUND（構(gòu)面線）主要負(fù)責(zé)表示較為復(fù)雜的面狀地物。
3結(jié)束語
地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用對于我國測繪行業(yè)的發(fā)展而言有著重大的意義，不僅為其提供了可靠的技術(shù)支持，同時也為我國測繪行業(yè)的發(fā)展提供了動力，大大減少了測量施工的工作量，提高了測繪工程的效率和科學(xué)水平?？偠灾乩硇畔⑾到y(tǒng)的應(yīng)用在提高了測繪工作準(zhǔn)確性的同時也對城市規(guī)劃的合理性提供了一定的支持。
參考文獻
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第8篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
1.培養(yǎng)目標(biāo)
浙江農(nóng)林大學(xué)作為一所特色鮮明的地方性高等院校，堅持依靠自身優(yōu)勢和特色，為地方經(jīng)濟建設(shè)特別是為浙江農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民服務(wù)［7］。地理信息系統(tǒng)專業(yè)應(yīng)抓住此發(fā)展契機，以面向浙江省“三農(nóng)”作為發(fā)展的著力點與突破口，充分發(fā)揮自身專業(yè)的獨特優(yōu)勢。地理信息系統(tǒng)在數(shù)字林業(yè)建設(shè)中應(yīng)用廣泛，我國林業(yè)院校，如北京林業(yè)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、西南林學(xué)院等都開設(shè)了GIS本科專業(yè)，共同的特點就是依托農(nóng)林等學(xué)科的優(yōu)勢，培養(yǎng)具有堅實的計算機科學(xué)和地理學(xué)的理論基礎(chǔ)，掌握地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)的基本知識、基本理論和基本技能，能在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、地籍、環(huán)境、規(guī)劃設(shè)計、森林工程、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)的工作的高級專門人才［4］。因此，畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有較強的工作能力，以適應(yīng)社會對地理信息系統(tǒng)應(yīng)用型人才的需求?；局R和基本技能強、基礎(chǔ)扎實、能力強、素質(zhì)高且具有創(chuàng)新精神和實踐能力等方面工作，全面發(fā)展與鮮明個性相結(jié)合，具有進一步自主學(xué)習(xí)能力的應(yīng)用型人才。
2課程設(shè)置
地理信息系統(tǒng)是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物，如測量學(xué)、地圖制圖學(xué)、計算機科學(xué)、地理學(xué)等，它綜合應(yīng)用這些學(xué)科的思想和方法，形成了自己的體系［8］。因此，要求農(nóng)林院校的學(xué)生既要學(xué)習(xí)這些相關(guān)課程具備一定的背景知識打下扎實的理論基礎(chǔ)，又要掌握院校特色的農(nóng)科和林科的行業(yè)知識。根據(jù)我?！皩捒趶剑窕A(chǔ)，強實踐，重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)基本要求，充分考慮學(xué)生就業(yè)及以后深造需要，構(gòu)建了“平臺+模塊”的“3+1”培養(yǎng)模式。由公共基礎(chǔ)平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)平臺和方向模塊四個層次構(gòu)成。同時，綜合考慮到學(xué)校特色及本省就業(yè)需求，開設(shè)林學(xué)林學(xué)相關(guān)課程，較好地解決了通識教育與專業(yè)教育、厚基礎(chǔ)與強應(yīng)用之間的矛盾。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力:掌握數(shù)學(xué)、地圖學(xué)、計算機科學(xué)、地理信息系統(tǒng)、遙感、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基本理論和基本知識，以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的基本原理和基本方法;具有將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)、林、水、土管、城建、環(huán)境等方面的基本能力。與此同時，為了保證學(xué)生在四年八個學(xué)期內(nèi)有足夠的精力和時間完成學(xué)業(yè)，課時的安排設(shè)計為“鐘”型。
3.實踐教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計
地理信息系統(tǒng)專業(yè)是一個應(yīng)用性、操作性、實踐性很強的專業(yè)，因此加強GIS實踐教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計是提高教學(xué)質(zhì)量的一個重要手段。在我校GIS專業(yè)課程教學(xué)計劃中，主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)總計37．5周學(xué)時。實踐主要包括課程實驗、實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計三個環(huán)節(jié)。這三個環(huán)節(jié)從GIS專業(yè)基本技能訓(xùn)練到綜合應(yīng)用，形成實踐內(nèi)容的銜接，由淺至深，貫穿四年的實踐教學(xué)體系。這些以培養(yǎng)基本技能與方法的課程實驗課以林業(yè)生產(chǎn)實驗、GIS應(yīng)用開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練等為主。綜合專業(yè)實習(xí)主要以GIS行業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)、3S技術(shù)應(yīng)用、野外測繪實習(xí)、結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點開展相關(guān)森林資源調(diào)查等綜合性專業(yè)實習(xí)。重點培養(yǎng)學(xué)生的地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā)能力和實踐應(yīng)用能力以減少與生產(chǎn)單位的差距。
畢業(yè)設(shè)計是實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。教師設(shè)計畢業(yè)論文題目，由學(xué)生自己設(shè)計、自己編程開發(fā)，充分發(fā)揮主動性、能動性和創(chuàng)造性。同時，與教師科研、相關(guān)的GIS公司、林業(yè)與土地有關(guān)部門的生產(chǎn)科研課題結(jié)合，學(xué)校與生產(chǎn)單位可以建立長期的合作關(guān)系，這樣可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，為畢業(yè)后較早進入狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。
4.學(xué)科競賽
我校采取“走出去、引進來”的辦法，開闊學(xué)生的視野和思路。積極組織學(xué)生參與各種形式的全國性的大學(xué)生專業(yè)競賽。積極創(chuàng)造條件，有步驟地縮短與應(yīng)用生產(chǎn)單位的差距;積極主動與國內(nèi)外知名世界一流的GIS軟件企業(yè)、著名的科研院所合作，積極參與他們組織的一年一度的全國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽。目前，浙江農(nóng)林大學(xué)地理信息系統(tǒng)專業(yè)已參加的比賽活動有中國地理學(xué)會和ESRI中國有限公司舉辦的全國大學(xué)生GIS競賽•ESRI杯、中國科學(xué)院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心和北京超圖公司舉辦的SuperMap杯全國高校GIS開發(fā)大賽，且與北京超圖公司成立了聯(lián)合實驗室。同時，成立了以浙江農(nóng)林大學(xué)森林經(jīng)理學(xué)科教師為主指導(dǎo)學(xué)生參加各類專業(yè)競賽的指導(dǎo)小組和團隊，采用高年級學(xué)生和低年級學(xué)生組隊、生手和新手組隊、3人組隊的“階梯層次式”學(xué)科競賽模式，利用暑假期間指導(dǎo)學(xué)生主攻全國性的GIS專業(yè)競賽，培養(yǎng)可持續(xù)參賽的人才，連續(xù)四年取得不菲的成績?！墩憬請蟆贰吨袊G色時報》《浙江教育報》和中國教育電視臺等媒體對我校GIS專業(yè)學(xué)生予以關(guān)注和肯定。
第9篇：地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：IMAGIS；三維地理信息系統(tǒng)；三維建模；高程
中圖分類號：TP 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)33-1411-02
Design and Realization of Geographic Information System for Rural Based on IMAGIS
ZHANG Zhen-mei, GAO Yu-zhuo, YUAN Fang
(Network Center of Ningxia University,Yinchuan 750021,China)
Abstract: With deepening of a new socialist countryside the rural people's living standards continued to improve,the new countryside planning and management will reach to a new level,in order to improve the information construction in rural areas of the visual effect for publicity,in this paper,IMAGIS,the new rural Three-dimensional scenes of the construction issues were discussed,and It would create three-dimensional model of rural scenes which based on the principles and methods, to analyze its system of space data and attribute data Management.
Keywords: IMAGIS;Three-dimensional Geographic Information System;Three-dimensional Modeling;elevation
1 引言
傳統(tǒng)二維地理信息系統(tǒng)是對三維地理空間中的各種地理對象進行二維平面投影的一種簡化，它所表達的地理信息是平面的，因此無法完整地反映客觀世界。隨著GIS技術(shù)和計算機圖形學(xué)等相關(guān)學(xué)科的深入研究，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)在很多領(lǐng)域已不能滿足人們對現(xiàn)實世界認(rèn)識與表達的需要，三維GIS正成為當(dāng)前的一個研究熱點。三維地理信息系統(tǒng)是應(yīng)用三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)[1]，以直觀的三維地形地物代替了抽象的二維地圖符號，使地理空間信息在電腦中立體化顯示，從而更加真實的反映三維客觀世界，使用戶有身臨其境的感覺。通過三維GIS，可以完成二維GIS無法進行的某些特性分析，如淹沒分析、通視分析、斷面分析等，可以實現(xiàn)對三維場景的實時瀏覽。
新農(nóng)村三維景觀建設(shè)是新農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)的重點之一，是農(nóng)村信息化的具體實施，其相關(guān)的空間屬性和數(shù)據(jù)對新農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)有很大的幫助。本文利用IMAGIS在三維地理信息系統(tǒng)可視中的應(yīng)用，用三維立體空間場景代替?zhèn)鹘y(tǒng)的抽象二維地圖及其相應(yīng)的描述文件，以其生動的模型來模擬和顯示三維空間，以人機互動方式來實現(xiàn)新農(nóng)村景觀的實時漫游，為農(nóng)村綜合事務(wù)的管理和服務(wù)提供一個科學(xué)簡便、形象直觀的可視化人機交互平臺，也為自身對外宣傳提供一個直觀的平臺。
2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)設(shè)計基本原則
為使系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，減少數(shù)據(jù)冗余，提高工作效率，系統(tǒng)設(shè)計必須遵循以下一些基本的原則：1) 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原則：為了便于數(shù)據(jù)的共享和交換，對地理要素的分類和編碼，屬性數(shù)據(jù)的命名和編碼，文件的命名以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計等都采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。2) 與二維地理信息系統(tǒng)集成原則：二維地理信息系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)相當(dāng)成熟了，和三維地理信息系統(tǒng)相比較，它們各有優(yōu)缺點，應(yīng)充分利用二維地理信息系統(tǒng)研究的成果，將二者有機的集合起來。三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型也常常要利用二維平面數(shù)據(jù)。3) 易擴展、易維護原則：采用軟件工程學(xué)的原理方法對系統(tǒng)進行分析和設(shè)計，系統(tǒng)中各模塊之間盡可能地獨立，便于以后進行修改擴展。同時做出的三維模型也要便于修改和維護。
2.2 系統(tǒng)結(jié)設(shè)計流程
整個系統(tǒng)主要完成三維建模和三維瀏覽兩部分工作，本系統(tǒng)設(shè)計流程如圖1。
2.3 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理
圖1 系統(tǒng)設(shè)計流程
系統(tǒng)中所涉及的數(shù)據(jù)比較多，主要可以分為兩類：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)主要包括原有的二維地面數(shù)據(jù)以及三維農(nóng)村模型；屬性數(shù)據(jù)主要包括村內(nèi)地物的各種屬性信息，以及村民的各種相關(guān)信息，另外還有一些多媒體信息如建筑物影像文件，語音文件，文本文件等。二維及三維空間數(shù)據(jù)根據(jù)所采用的地理信息系統(tǒng)軟件所能處理的文件格式進行存儲，屬性數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，如Access進行管理，多媒體信息采用文件方式進行管理，系統(tǒng)記錄其存儲位置。各類數(shù)據(jù)通過唯一的標(biāo)識碼（ID號）進行連接，系統(tǒng)存儲結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1 平臺選擇
本系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有的比較成熟的三維可視化地理系統(tǒng)軟件IMAG1S進行三維模型的建立及瀏覽。IMAGIS軟件是武漢適普公司開發(fā)的一套以數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字地而模型(DAM)、數(shù)字線劃圖(DRG)作為對象的虛擬現(xiàn)實管理的GIS系統(tǒng)。IMAGIS是基于4D產(chǎn)品的二維可視化地理信息系統(tǒng)，它將常規(guī)的而為數(shù)據(jù)模型推廣到三維空間，為用戶提供了強大的交互操作工具。在二維動態(tài)環(huán)境中，用戶可以真實地重現(xiàn)或創(chuàng)建各種復(fù)雜的二維形體，如地貌、地物等。為了進一步的空間決策服務(wù)，IMAGIS系統(tǒng)可以直接從二維模型上進行分析和查詢，如面積、周長、距離、體積和剖面等。該系統(tǒng)結(jié)合了二維可視化技術(shù)（Visual Reality）與虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality)真正做到了管理意義上的“所見及所得”。通過調(diào)用IMAGIS影像快速漫游系統(tǒng)（IMAGIS 3D Browser)實現(xiàn)對三維農(nóng)村模型的顯示、場景漫游、空間信息和屬性信息的查詢和分析等功能[2]。
3.2 三維模型建立
首先選擇農(nóng)村1:500地形圖作為底圖，利用AutoCAD對其地圖進行處理，轉(zhuǎn)換為IMAGIS兼容的數(shù)據(jù)接口.dwf (R14)格式，將處理過數(shù)字化地圖利用IMAGIS中的二維圖形編輯系統(tǒng)進行屏幕數(shù)字化，獲得IMAGIS能處理的二維農(nóng)村矢量平面圖。對二維農(nóng)村矢量平面圖中的幾何實體添加必要的屬性，如建筑物實體添加建筑物高度，顏色等屬性。同時利用IMAGIS中的二維圖形編輯系統(tǒng)打開等高線文件或?qū)擞善渌浖傻牡雀呔€文件，根據(jù)等高線文件生成數(shù)字高程模型DEM。調(diào)用IMAGIS中的三維編輯系統(tǒng)，打開二維矢量平面圖，然后在其上添加數(shù)字高程模型DEM，以真實的再現(xiàn)地形地貌。如果還有農(nóng)村正射影像，還可以使用正射影像為DEM貼上紋理，有了正射影像，地面看上去將更加真實，重現(xiàn)了建筑物所在的周圍環(huán)境。利用IMAGIS中提供的豐富的三維建模功能，根據(jù)二維矢量平面圖中的線條數(shù)據(jù)以及屬性信息創(chuàng)建三維模型。對于比較規(guī)則的建筑物，可以根據(jù)建筑物高度，然后統(tǒng)一進行自動創(chuàng)建建筑物或人工創(chuàng)建建筑物。一些較復(fù)雜的建筑物可以采用系統(tǒng)提供的三維建模工具進行建模，[3] 也可以先用3DMAX建立模型，再導(dǎo)人到IMAGIS中。基本模型建成之后，再將實地采集的建筑物原始紋理，先用Photoshop加工處理，再采用自動貼紋理或?qū)?yīng)點貼紋理等功能貼到各個建筑物表面，從而獲得更加真實的農(nóng)村三維模型。對于樹和廣告牌等特殊的模型，可以從IMAGIS的模型庫中選擇相應(yīng)的模型按照一定的參數(shù)添加到當(dāng)前的場景中。建立的三維農(nóng)村模型如圖3所示。
圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)圖
利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理功能，定義和農(nóng)村三維模型相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表的名稱和結(jié)構(gòu)，添加農(nóng)村三維模型中各個建筑物的屬性信息。系統(tǒng)可以將和各建筑物相關(guān)的一些多媒體數(shù)據(jù)添加到系統(tǒng)中，供用戶進行瀏覽和查看，比如選中的一個建筑物實體，如果多媒體屬性文件為“.AVI”格式，則彈出多媒體播放器進行播放。
3.3 三維模型瀏覽
有了農(nóng)村三維模型，用戶就可以進行一些二維地理信息系統(tǒng)所無法完成的一些三維空間查詢與分析，如通視分析，水淹分析等等，將所建立的農(nóng)村三維模型以及相對應(yīng)的數(shù)字高程模型加入該場景中，用戶可以任何的方式進行漫游，進行一些視圖操作。用戶還可以進行實時控制飛行或指定一條路徑進行飛行，并將飛行的過程錄制一段電影以供其他文件的調(diào)用。
3.4 數(shù)據(jù)系統(tǒng)
可利用IMAGIS平臺所提供的VRML數(shù)據(jù)接口，將三維農(nóng)村模型輸出為.wrl格式的數(shù)據(jù)文件,然后借助專門的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器插件(如:Cortona 2.0等等)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。
3.5 系統(tǒng)二次開發(fā)
圖3 三維農(nóng)村模型
作為一個三維地理信息系統(tǒng)平臺，IMAGIS所提供的功能不可能完成所有的專業(yè)任務(wù)。因此，IMAGIS提供了二次開發(fā)的接口，針對一些專業(yè)應(yīng)用，用戶可以使用其他語言編寫腳本程序，再由IMAGIS調(diào)用，實現(xiàn)IMAGIS所無法提供的一些功能。通過編寫腳本程序進行二次開發(fā)，就可以開發(fā)出符合用戶要求的三維地理信息系統(tǒng)[4]。
4 總結(jié)
三維農(nóng)村地理信息系統(tǒng)的建立將給用戶展示一個更加真實的新農(nóng)村，可以為相關(guān)部門對新農(nóng)村的布局及規(guī)劃進行可視化[5]瀏覽，提供可視化的分析和決策，同時可作為新農(nóng)村對外宣傳的一個窗口。三維地理信息系統(tǒng)的技術(shù)及方法正逐漸應(yīng)用于城市規(guī)劃，工程勘察等其他部門，如建筑方案的比較與選擇、災(zāi)害預(yù)測與防治、資源調(diào)查與環(huán)境保護等、在數(shù)字城市的建設(shè)中發(fā)揮很大的作用，促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。
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