地理信息系统基础
GIS
Geographical Information System
第一章地理信息系统导论第二章地理数据结构及其文件组织
第三章地理数据库第四章地理数据采集
第五章空间数据处理第六章地理数据计量地理分析
第七章空间分析第八章地理信息产品输出
第九章地理信息系统设计与评价第十章地理信息系统应用实例
地理信息系统导论
学习目标：
·理解GIS的相关概念，说明GIS和相关学科的关系
·掌握GIS的特点、类型与组成·了解GIS的基本功能和用途
·了解GIS的发展概况
重点：GIS的基本概念、组成及功用
地理信息系统导论
第一节地理信息系统的产生
第二节地理信息系统的基本概念第三节地理信息系统的特点和功能
第四节地理信息系统的组成第五节地理信息系统的研究内容
第六节地理信息系统的发展趋势
第一节地理信息系统的产生
信息革命的影响，要求地理学要顺应时代的要求，跟上时代的步伐，地理学要高度现代化。计算机技术、自动化技术等的发展为GIS的形成奠定了坚实的基础；地理信息系统脱胎于地图，它们都是地理信息的载体，具有存贮、分析和显示地理信息的功能。计算机制图技术的发展对GIS 的产生起了有力的促进作用；海量资源信息，客观上需要GIS为之服务；由于社会的进步，人类开始觉悟到对于自然资源的利用，不能是简单的掠夺，而应当合理的管理利用，并且把开发和保护相结合。对自然资源应采取科学的管理，进行定量分析和预测，从而为宏观科学决策提供依据，这些为GIS的产生提供了应用基础。
基于以上社会经济与技术发展的历史背景和原因，地理信息系统于60年代中期开始形成并逐渐发展起来。
第二节地理信息系统的基本概念
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
基本概念信息的特点数据与信息的区别
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的改变而改变。
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
信息的特点： (1)信息的客观性(2)信息的适用性(3)信息的传输性(4)信息的共享性
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
数据与信息的关系
信息与数据是不可分离的，数据是信息的表达，信息是数据的内涵。数据本身并没有意义数据只有对实体行为产生影响时才成为信息
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
基本概念地理信息的特征地图与地理信息的关系
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
基本概念
地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。
地图是将地理环境诸要素按照一定的数学法则，运用符号系统并经过制图综合缩绘于平面上的图形，以传递各种自然和社会现象的数量与质量的空间分布和联系以及随时间的发展变化。
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
地理信息的特征 (1)属于空间信息(2)具有多维结构的特征(3)时序特征十分明显
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统
地图与地理信息的关系1. 地图是地理信息载体2. 地图是地理信息的传统数据源
3. 地图是GIS的查询与分析
结果的表示方法
数据与信息地理信息与地图地理系统与地理信息系统地理系统是一个多层次的巨系统，它具有多层次的结构和泛目标的功能，需要多学科的知识
结构和多种形式技术体系的支持。地理系统是认识地理圈的事物、现象和发生发展过程，理解物质迁移与能量转换内外循环的规律，认识地理规律、掌握地理信息，以调控资源与环境为目的的逻辑思维过程。
地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息
科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
地理系统是地理信息系统的科学依据；地理信息系统是研究地理系统的科学技术保证。
第三节地理信息系统的特点和功能
地理信息系统的特点地理信息系统的分类
地理信息系统的功能地理信息系统的应用
一、地理信息系统的特点
1. 公共的地理定位基础；
2.具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力
3. 系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；
4. 以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。
二、地理信息系统的分类
按功能分类
专题地理信息系统(Thematic GIS) 区域地理信息系统(Regional GIS)
地理信息系统工具(GIS Tools)
按内容分类
城市信息系统自然资源查询信息系统规划与评估信息系统
土地管理信息系统等。
三、地理信息系统的功能
数据输入、存贮和编辑操作运算数据查询和检索应用分析
图形显示和结果输出数据更新
四、地理信息系统的应用
1. 统计与量算；
2. 规划与管理；
3. 预测与监测；
4. 辅助决策。
第四节地理信息系统的组成
一、GIS 的硬件系统
二、GIS的软件系统
三、地理数据
地理数据分类
⒈几何数据→几何坐标⒉关系数据度量关系延伸关系拓扑关系⒊属性数据定性定量
四、用户
系统组织、管理、维护和数据更新、应用程序开发、信息提取、地理决策
第五节地理信息系统的研究内容
一、研究内容
GIS
基本理论概念、定义、内涵构成、特点、功能和任务理论体系
发展历史及发展趋势
技术系统硬件配置数据结构与表示输入输出系统地理数据管理用户界面GIS工具软件研制
应用方法应用系统设计数据采集与校验专题分析模型 3S结合地学专家系统
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
1.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。
1963年，加拿大测量学家R. T. Tomlinson首先提出GIS
这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）；
1969年，ESRI （环境系统研究所）建立；
1969年， Integraph公司建立。
2.发展阶段（70年代），注重空间地理信息的管理，受到
政府部门、商业公司和大学的普遍重视。
1978年，ERDAS成立。
3.推广应用阶段（80年代），注重空间决策支持分析。
1981年，ESRI ARC/INFO GIS发布； 1985年，GPS成为可运行系统；
1986年，MapInfo建立； 1986年，SPOT卫星首次发射；
1987年，地理信息系统的国际杂志出版；
1988年，美国人口调查局第一次公开发布TIGER；1988年，GIS World 首次发行；
1989年，Ingegraph 发布MGE；
4.用户时代（90年代后）, 注重GIS社会应用与服务，GIS技术迅猛发展。
控件式GIS成为GISTools的发展方向;
WebGIS蓬勃发展;
三维GIS崭露头角。
5.国外主流GIS软件
ARC/INFO（ArcView、ArcObject、ArcIMS）
GENAMAP
MGE（Modular GIS Environment）（GeoMedia）
MapInfo（Mapinfo Proserver、MapX、MapXtreme、SpatialWare）
ERDAS
二、我国GIS的发展
1.准备阶段（70年代）
2.试验阶段（80年代）
3.全面发展阶段（90年代）
4.国产主流GIS软件GeoStar MapGIS SuperMap CityStar
三、地理信息系统的发展趋势
(1)GIS与遥感和全球定位系统进一步结合，构成地理学日趋完善的技术体系；
(2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入； (3) GIS应用模型开发日趋加强；
(4) GIS智能化； (5) GIS网络化； (6) 三维GIS的研究不断深入；
(7) 宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。
地理数据结构及其文件组织
学习目标
·理解地理空间信息的概念·掌握地理空间信息的描述方法
·理解地理数据分类描述的方法·理解和掌握地理空间数据的拓扑关系
·掌握栅格和矢量数据结构及其编码方法·了解栅格与矢量数据之间的转化方法
重点：地理空间数据的拓扑关系、两种空间数据结构的特点及其编码方法。
难点：拓扑结构、栅格数据编码
地理数据结构及其文件组织
地理空间信息及其描述地理空间数据类型地理信息的空间关系
地理信息空间数据结构地理信息数据的编码方法矢量结构与栅格结构的相互转换
一、地理空间信息
1．地理空间（Geographic Space）是指物质、能量、信息的形式与形态、结构过程、功能关系上的分布方
式和格局及其在时间上的延续。
2．地理信息
地理信息是一个时空过程，它存在于一定物质、能量载体，并能从一种载体向另一种载体进行转移，从而形成所谓的信息流。按照认知关系可将地理信息载体化分为地理主体和地理对象两种。
二、地理空间信息的描述
●是建立在地理空间坐标系基础上的
●地理坐标（经度、纬度）是描述地理空间信息最直接的方法。
●平面直角坐标系(X,Y)建立了对地理空间良好的视觉感，并易于进行距离、方向、面积等空间参数
的量算，以及进一步的空间数据处理和分析。
●地理信息系统中的地理空间，通常就是指经过投影变换后放在笛卡儿坐标中的地球表层特征空间，
它的理论基础在于旋转椭球体和地图投影变换。
三、地理数据的分类描述
●定名（Nominol）量
定性而非定量地对众多地理事物进行区分和标识。如北京、天津、石家庄等；长江、黄河、鸭绿江等；
白洋淀、洪泽湖和太湖等
●顺序（Ordinal）量
通过排序来区分和标识地理现象的量称为顺序量。它是按照地理数据的等级序列，由低到高（或由高到低）进一步细分的
●间隔（Interval）量
利用某种标准单位（可以是任意的）作为间隔量来表示不同的量，是一种较精确区分和标识地理现象的测量方法。
●比率（Ratio）量
比率量是间隔量的精确化。它提供的定量值是具有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据
第二节地理空间数据类型
●地理数据的基本特征●地理数据的来源●地理空间数据类型
一、地理数据的基本特征
●空间特征
表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。
●属性特征
表示实体的特征。如名称、分类、质量特征和数量特征等。
●时间特征
描述实体随时间的变化，其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。
二、地理数据的来源
●地图数据
地图是地理信息的主要载体，同时也是地理信息系统最重要得信息源
●遥感数据
各种遥感数据及其制成的图像资料（航片、卫片）包含着及其丰富的地理内容，尤其是先进的卫星遥感技术的广泛应用，能为地理信息系统提供源源不断的、现势性很强的数据
●统计数据、实测数据及各种文字报告
各种地理要素的统计数据、实验和各种观测数据、研究报告等
三、地理空间数据的类型
1. 类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。
2. 面域数据：多边形中心点、行政区域界限和行政单元
3. 网络数据：道路交叉点、街道和街区等。
4. 样本数据：气象站、航线和野外样方的分布区等。
5. 曲面数据：高程点、等高线和等值区域。
6. 文本数据：如地名、河流名和区域名称。
7. 符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等。
第三节地理信息的空间关系
●地理空间数据的拓扑关系●地理空间信息的方向关系
●地理空间信息的度量关系
一、地理空间数据的拓扑关系
拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法。在GIS中，它不但用于空间数据的组织，而且在空间分析和应用中都有非常重要的意义。
1.地理空间数据的拓扑关系
2.地理空间数据拓扑关系应用价值
3.地理空间数据拓扑关系的表示
1、地理空间数据的拓扑关系
拓扑邻接：同类元素之间的拓扑关系。
拓扑关联：不同类元素之间的拓扑关系。
拓扑包含：同类不同级元素之间的拓扑关系。
拓扑邻接：N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3
拓扑关联：N1/е1、е3 、е6 ；P1/е1、е5 、е6
拓扑包含：P3与P4
2.地理空间数据拓扑关系应用价值
（1）确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标和距离（2）利于空间要素查询（3）重建地理实体
3.地理空间数据
结点集合
二、地理空间信息的方向关系
●方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序。
●描述空间实体的方向关系，对于点状空间实体只要计算两点之间的连线与某一基准方向的夹角即
可，该夹角称为连线的方位角。基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种。
●同样计算点状和线状空间实体、点状和面状空间实体时，只需将线状和面状空间实体视为由它们的
中心所形成的点状实体，然后按点状实体来求解方向关系即可。
三、地理空间信息的度量关系
●度量空间关系主要是指空间对象之间的距离关系。
●这种距离关系可以定量地描述为特定空间中的某种距离，如A实体距离B实体100m。也可以应用与
距离概念相关的术语，如远近等进行定性的描述。
第四节地理信息空间数据结构
●空间数据结构●矢量数据结构●栅格数据结构●栅格结构与矢量结构的比较
常用的空间数据结构
矢量数据结构
矢量结构是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。 特点：定位明显，属性隐含。
获取方法： (1) 手工数字化法； (2)手扶跟踪数字化法； (3)数据结构转换法。 栅格数据结构
栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据
表示地理要素的非几何属性特征。 特点：属性明显，定位隐含。 获取方法： (1) 手工网格法； (2) 扫描数字化法； (3) 分类影像输入法； (4) 数据结构转换法。 栅格结构数据中混合像元的处理 方案一
方案二：缩小栅格单元的面积
矢量结构与栅格结构的比较
第五节地理数据的编码方法
编码的概念和意义栅格结构编码方法矢量结构编码方法属性数据编码方法
第三节地理数据的编码方法
一、编码的概念和意义
地理数据编码，是根据GIS的目的和任务，把地图、图像等资料按一定数据结构转换为适于计算机存贮和处理的数据过程。地理内容的编码要反映出地理实体的几何特征，以及地理实体的属性特征，空间数据的编码是地理信息系统设计中最重要的技术步骤，它表现由现实世界到数据世界之间的界面，是联结从现实世界到数据世界的纽带。
栅格结构编码方法
⒈直接栅格编码⒉链码(chain Encoding) ⒊游程长编码(Run_length Encoding)
⒋块码⒌四叉树编码(quarter_tree Encoding)
1、直接栅格编码
直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行从左到右逐像元记录，也可奇数行从左到右而偶数行由右向左记录，为了特定的目的还可采用其他特殊的顺序。
2、链码
由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。8个基本方向自0°开始按逆时针方向代码分别为0，1，2，3，4，5，6，7。单位矢量的长度默认为一个栅格单元。
链码编码示例
(1)只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数；
3、游程长度编码
逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码。
4、块码
采用方形区域作为记录单元，数据编码由初始位置行列号加上半径，再加上记录单元的代码组成。
是根据栅格数据二维空间分布的特点，将空间区域按照4个象限进行递归分割（2n×2 n，且n>1），直到子象限的数值单调为止，最后得到一棵四分叉的倒向树。四叉树分解，各子象限大小不完全一样，但都是同代码栅格单元组成的子块，其中最上面的一个结点叫做根结点，它对应于整个图形。不能再分的结点称为叶子结点，可能落在不同的层上，该结点代表子象限单一的代码，所有叶子结点所代表的方形区域覆盖了整个图形。从上到下，从左到右为叶子结点编号，最下面的一排数字表示各子区的代码。
为了保证四叉树分解能不断的进行下去，要求图形必须为2n×2 n的栅格阵列。n 为极限分割次数，n＋1是四叉树最大层数或最大高度
直接栅格编码：简单直观，是压缩编码方法的逻辑原型（栅格文件）；
链码：压缩效率较高，以接近矢量结构，对边界的运算比较方便，但不具有区域性质，区域运算较难；
游程长度编码：在很大程度上压缩数据，又最大限度的保留了原始栅格结构，编码解码十分容易，十分适合于微机地理信息系统采用；
块码和四叉树编码：具有区域性质，又具有可变的分辨率，有较高的压缩效率，四叉树编码可以直接进行大量图形图象运算，效率较高，是很有前途的编码方法。
矢量结构编码方法
1、点实体矢量编码方法
2、线实体矢量编码方法
3、多边形矢量编码方法
线实体编码
唯一标示码线标示码起始点终止点坐标对序列显示信息非几何属性
多边形矢量编码
多边形环路法
由多边形边界的x,y坐标队集合及说明信息组成
树状索引编码法
对所有边界点数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系
拓扑结构编码法形成完整的拓扑结构
多边形环路法
P1 x1，y1；x2，y2；
x3，y3；x4，y4；
x5，y5；x6，y6；
P2 x7，y7；x8，y8；
x9，y9；x10，y10；
x11，y11；x5，y5；x6，y6
P3 x12，y12；x13，y13；x14，y14；x15，y15
树状索引法
拓扑结构编码法
唯一标示多边形标示外包多边形指针邻接多边形指针边界链接范围较好的解决了空间关系查询等问题，但增加了算法的复杂度
四、属性数据编码方法
1.编码内容（1）登录部分（2）分类部分（3）控制部分
2.编码原则（1）管理效率高（2）适用性好（3）接口方便
第六节矢量结构与栅格结构的相互转换
●矢量数据结构向栅格数据结构的转换●栅格数据结构向矢量数据结构的转换
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
●矢量数据转换成栅格数据后，图形的几何精度必然要降低，所以选择栅格尺寸的大小要尽量满足精
度要求，使之不过多地损失地理信息。为了提高精度，栅格需要细化，但栅格细化，数据量将以平方指数递增，因此，精度和数据量是确定栅格大小的最重要的影响因素。
●栅格尺寸确定
①计算若干个小图斑的面积S（i＝1，2，…，n）；②求小图斑面积平均值＝；
③求栅格尺寸L＝（）1/2。
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
●点的栅格化
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
●直线栅格化
直线插补法扫描线法
一、矢量数据结构向栅格数据结构的转换
●面域的栅格化
直线插补法扫描线法
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
●多边形边界提取●边界线追踪●拓扑关系生成●去除多余点及曲线圆滑
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
●多边形边界提取
二值化细化
二、栅格数据结构向矢量数据结构的转换
●边界线追踪：边界线跟踪的目的就是将写入数据文件的细化处理后的栅格数据，整理为从结点出发
的线段或闭合的线条，并以矢量形式存储于特征栅格点中心的坐标
●拓扑关系生成：对于矢量表示的边界弧段，判断其与原图上各多边形空间关系，形成完整的拓扑结
构，并建立与属性数据的联系。
●去除多余点及曲线圆滑：由于搜索是逐个栅格进行的，必须去除由此造成的多余点记录，以减少冗
余。
第三章 GIS数据管理
●学习目标：
●掌握数据的层次单位●了解数据间的逻辑关系●了解常用的数据文件
●了解数据库的基本概念●了解数据库的特点和结构
●理解数据库管理系统、数据安全和数据更新
●理解传统数据库模型
重点：数据库模型的分类和特点难点：面向对象的数据库模型
●数据层次与文件组织●空间数据库●传统数据库模型
●面向对象数据库系统●数据管理设计
第一节数据层次与文件组织
●数据层次（数据项、记录、文件、数据库）
●数据间的逻辑联系（一对一、一对多、多对多）
●用数据文件（顺序、直接、索引、到排文件）
一、数据的层次单位
物理单位: 位(比特)、字节、字、块(物理记录)、桶和卷
逻辑单位: 数据项、数据项组、记录、文件和数据库
数据项最基本的不可分割的数据单位,具有独立的逻辑意义
数据项组逻辑上具有某种共同标志的若干数据项组成的
记录数据项或数据项组集合,对文件进行存取操作的基本单位
文件给定类型逻辑记录的全部具体值的集合
数据库文件的集合，文件之间存在某种联系，不能孤立存在
二、常用数据文件
顺序文件它是物理顺序与逻辑顺序一致的文件
随机文件文件中的贮存是根据记录关键字的值，通过某种转换方法得到一个物理存贮位置，然后把记录存贮在该位置上。
索引文件即带有索引的文件，它只能建立在随机存取介质上。
第1章概述与安装 1.1 概述 MAPGIS 是中国地质大学(武汉)开发的、通用的工具型地理信息系统软件。它是在享有盛誉的地图编辑出版系统MAPCAD 基础上发展起来的，可对空间数据进行采集，存储，检索，分析和图形表示的计算机系统。MAPGIS 包括了MAPCAD的全部基本制图功能，可以制作具有出版精度的十分复杂的地形图、地质图，同时它能对图形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询，从而为多源地学信息的综合分析提供了一个理想的平台。 MAPGIS 地理信息系统适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、石油、煤炭、铁道、交通、城建、规划及土地管理专业，在该系统的基础上目前已完成了城市综合管网系统、地籍管理系统、土地利用数据库管理系统、供水管网系统、煤气管道系统、城市规划系统、电力配网系统、通信管网及自动配线系统、环保与监测系统、警用电子地图系统、作战指挥系统、GPS 导航监控系统、旅游系统等一系列应用系统的开发。 1.2安装 1）系统要求： 硬件：CPU 486 以上、16M RAM、200M 硬盘、256 色以上显示器； 操作系统：Win9x、Win2000、WinNT 、WinXP或Win7系统； 输入设备：本单位主要使用的是GRAPHTEC—RS200Pro型扫描仪； 输出设备：本单位主要使用的是Canon—IPF700型出图打印机。 2) 硬件的安装： MAPGIS 硬件部分有加密狗，ISA 卡、PCI 卡三种，本单位主要为MAPGIS USB 软件狗，在确保机器BIOS 设置中USB 设备未被禁止的条件下，Windows 98 和Windows2000 自带的标准USB 驱动程序均可支持MAPGIS USB 软件狗工作。 3）软件的安装： MAPGIS 安装程序的安装过程为：找到MAPGIS 系统安装软件，双击SETUP 图标，系统自动安装软件，在WIN2000/NT/XP 下安装时，应先运行WINNT_DRV,提示成功后才可选择SETUP 开始MAPGIS 程序的安装； 对于MAPGIS6.1 及MAPGIS6.5，则无关键字和安装选择，但须根据实际需要选择安装组件。 从上述组件中选择实际运用中需要的选项，根据提示即可完成安装。
五、地理信息系统 定义1： 在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的 格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。定义2： 在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格 式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。定义3： 在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统。 定义4： 能集成、存储、检索、操作和分析地理数据，生成并输出各种地理信息的 系统。 地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 （一）地理信息系统的基本概念： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、 软件和相关的方法过程所组成，用以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。 地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系， 包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和 处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。 通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念：
城市地理信息系统的研究现状与发展 摘要：本文论述了城市地理信息系统的研究现状与发展，特别介绍了城市地理信息系统新的发展方向——数字城市，并结合当前我国城市信息化建设的具体情况，对我国的城市地理信息技术发展的不足进行了分析。 关键字：城市地理信息系统（UGIS），数字城市 Abstract：This paper discusses the urban geographical information system status of research and development, especially introduced new urban geographical information system development direction , combining the current digital city urban informatization construction of specific circumstances, to our urban geographical information technology development shortage is analyzed. Key Words:Urban geographical information system，Digital city
引言 随着现代城市管理水平的提高, 城市管理手段和信息处理的方 式日趋复杂, 涉及的技术领域越来越广, 传统的城市规划和城市管 理方式发生了深刻的变革。城市地理信息系统作为一种高新技术产业, 已成为变革的主导力量。 国际上UGIS的研究始于70 年代, 是发达国家城市基础设施建设 和城市现代化标志的重要组成部分。美、日、澳等国家在城市动态管理和规划发展、市政工程、交通设施、公共服务、动态监测等方面的应用十分广泛, 是处理城市重大问题和突发性事件的现代化手段。我国UGIS的研究与应用, 以在渤海地区进行的遥感调查及应用试点为 开端。经过20 多年探索与发展, 经历了从静态城市资源管理、面向 城市规划管理与分析到面向城市综合管理, 从服务于城市建设与管 理到面向全社会提供综合服务的快速发展过程, 迈入了新时期。 城市地理信息系统的研究现状与发展 城市地理信息系统（Urban Geographic Information System， 简称UGIS）是融计算机图形和数据库于一体，存储和处理空间信息的高新技术。它把城市的地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，同时借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。UGIS是超越城市问题传统解决方法的先进手段，并作为现代城市必不可少的基础设施，渗透到社会活动的每一细节。当今社会进入信息时代，信息技术深刻地改变着人类生活与
《地理信息系统原理与应用》期末试题 1、如果写一篇关于GIS系统设计的文章，大体思路？ GIS的系统设计包括四个阶段：开发计划，系统分析，系统设计、系统实验。 ①在对现行系统进行调查分析的基础上，确定用户需求和系统的设计开发目标和总要求，制定并筛选出最佳方案，编制可行性研究报告。 ②系统分析工作内容主要包括：详细系统调查、功能需求分析、数据分析，提出系统开发设计的逻辑模型和系统报告的编制。 ③提出一个物理模型，在各种技术手段和处理方法中权衡利弊，选择最合适的方案，实施物理模型，解决“如何做”的问题。 ④系统设计完成，经调试、组织验收，通过后实施。在运行过程中，要注意系统的维护，以保证系统的可持续使用。 2、GIS某一研究热点的发展现状？ 3、GIS在某一方面的具体应用？ 利用GIS的数值分析方法来估算土壤水土流失程度，首先确定土壤流失的数字分析模型，根据模型确定影响土壤流失的因子，这些因子必须能够反映不同的土壤的性质，不同的坡面形态，以及不同的植被条件；然后选择格网尺寸，建立各个影响因子的栅格数据；最后将多种信息加以复合，确定研究地区土壤流失量的各种不同等级，为制定区域的水土保持规划提供依据。应用模型的步骤：1）明确分析目的评价准则2）准备分析数据3）空间分析操作4）结果分析5）解释评价结果。4、空间数据管理的难点是什么？为什么？在Arcgis等软件中如何管理？ 由于地理实体或地理现象的非结构化特征，决定了地理空间数据存在非结构特征。如一条弧段可能只有两个坐标对，也可能有千百个坐标对，因此弧段记录的长度是不定的；此外，一个多边形可能只由一条弧段封闭组成，也可以由若干弧段首尾相连而成，因此多边形记录是多条弧段的嵌套。这种变长记录和不定结构的特征，是一般关系型数据库不能满足的，也是空间数据管理的难点。ArcGIS软件使用geodatabase数据库管理空间数据。 5、空间数据处理的内容？ 空间数据处理包括：坐标转换、数据格式转换、投影转换、数据压缩处理、图幅拼接以及拓扑关系的生成。 坐标转换包括：平移、缩放、旋转。 数据格式转换的内容包括：空间定位信息、空间拓扑关系、属性信息。转换方式有三种：外部数据交换、标准空间数据交换、空间数据互操作方式。 投影转换可由三种途径实现：①直接转换，通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近
地理信息系统建设 作业指导书 编制： 审核： 批准: 受控状态：受控 发布日期：实施日期： 一、总则 1、目的与意义 为保证本公司地理信息系统建设工作的规范化管理，统一测绘技术标准采用和测绘成果格式的一致性，使工作做到质量可靠、经济合理、技术先进，故特根据现有法律法规以及国家和行业技术规范制定本作业指导书。 2、适用范围 适用于我公司承接的所有地理信息系统建设项目。 3、技术依据 1）《第二次全国土地调查技术规程》TD/T 1014-2007； 2）《土地利用现状分类》GB/T 21010-2007； 3）《城镇地籍数据库标准》TD/T1015—2007； 4）《地籍调查规程》TD/T 1001-2012； 5）国土资源部发布的其他相关技术规范。 4、技术路线 1）收集资料：收集项目区已有各类控制点资料、现状图、行政区划图及影像图等资料。2）实地踏勘：对项目区的已有国家大地点、勘测范围、权属情况、地形地貌、主要村庄及交通状况进行踏勘，并充分了解当地气候、通讯、供电等情况。 3）技术设计：对前期所收集资料和踏勘情况进行整理分析，依据行业规程规范及本项目的特殊要求编制技术设计书。 4）人员培训：按照质量保证体系的要求，依据本项目涉及的规程规范对参与本项目的所有人员进行技术交底和技术培训。 5）控制测量：在项目区内分级合理布设控制点，平面控制用静态GPS观测，高程控制使用电子水准仪观测。 6）碎部测量：采用RTK配合全站仪的方法进行数据采集。 7）建立数据库：采用MAPGIS、ArcGIS软件对采集的数据进行编辑入库。 8）总结报告：对本项目勘测过程及成果进行分析总结。 9）质量检查：在作业过程中，依据公司质量保证体系对每道工序进行严格检查。 10）验收提交：经甲方验收合格后，将成果提交甲方。 二、地理信息系统建设 1、数学基础 1）平面坐标系统：采用1980西安坐标系或1954北京坐标系 2）高程系统：采用1985国家高程基准
地理信息系统建设方案1.1地理信息系统概述 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由硬件、软件、数据和用户四大要素组成。智能化的系统还应包括知识。其系统的概念模型可由下图描述。根据工作侧重点的不同，信息系统分为事务处理系统和决策支持系统两大类。 图1.1 信息系统概述模型 目前，我国许多城市智慧城市建设中已采用了地理信息系统，虽然在一定程度上发挥着重要作用，但由于没有全面考虑，无法形成各系统得联动，致使系统无法发挥其应有的巨大潜力和威力，而且数据重复建设，造成人力和财力的浪费。因此建设二三维相结合智慧城市地理信息系统，以充分发挥地理信息系统的作用，必然会政府机构、各行各业和市民提供更加准确基于位置的信息服务。 1.2地理信息系统设计思想 地理信息系统依托系统特点，紧紧围绕智慧城市的业务流程，建立一个基于计算机网络、语音系统平台、通信网络以及图象处理接口的综合信息系统，并综合GPS/GIS/GPRS应用、三维仿真技术、数据库管理等高新技术，采用集中管理、
分散控制的体系结构，建立一个准确、高效、全面、规范的地理信息系统，使数据管理与空间信息管理融为一体，多层次、多方位直观地显示相关数据、图形等信息，提供各种警务工作元素在空间的分布状况和实时运行状况，分析其内在联系，做到资源的合理配置和调度，提高各业务部门的快速响应能力和协同处理能力，并利用辅助分析和决策功能，从宏观上提高警务工作的科学化、规范化、合理化。 第一章关键技术 2.1GIS技术 2.1.1基本概念 地理信息系统，英语名Geographic Information System，缩写为GIS，它是一种能把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来，对各种空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统。 GIS提供的信息产品不仅仅是简单的文字和数据，而且还有一幅幅空间图形或图象。大到地球、国家、省市，小到村镇、街道乃至地面上的一个点位，GIS 都能以直观、方便、互动的可视化方式，实现数据信息的快速查询、计算、分析和辅助决策。GIS技术是构建数字地球、数字中国、数字城市的核心技术。 2.1.2软件构成 主要由系统软件（操作系统、网络软件等）、数据库软件（如Oracal、Sybase、SQL Server等）、GIS软件平台（如Arc/Info、MapInfo等）、应用软件（GIS 二次开发软件、GIS组件库等）组成。层次结构如图3.1所示：
2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
城市建设管理地理信息系统的分析与设计摘要：本文从建设城市建设管理地理信息系统的现实意义、总体目标、功能结构设计、数据结构设计和应用前景进行了探讨，阐述了城市建设管理地理信息系统建设思路。 关键词：城市建设管理；地理信息；应用 中图分类号：tp311.52文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02 urban construction management geographic information system analysis and design shi xiangao (wuhan city construction information center,wuhan430014,china) abstract:this article from the construction of urban construction and management of geographic information systems of practical significance,overall objective,functional design,data structure design and application prospects are discussed to explain the city’s geographic information system construction and management ideas. keywords:urban construction management;geographic information;application gis（geographic information system），地理信息系统，是20
绪论第一章 0、地理信息系统基本概念 0.1、地理（空间）数据： 地理空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等，由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他通讯系统输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。 0.2、地理（空间）信息： 是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。 0.3地理信息系统： 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。 说明： 1.是计算机系统 2.操作对象：空间数据 3.基本功能：采集、管理、处理、分析、建模、显示 4.其技术优势在于其数据综合、模拟和分析评价能力，实现地理空间过程演化的模拟和预测 5.与地理学和测绘学关系密切 GIS的定义框架GIS在信息系统中的地位和分类 0.4GIS的基本构成 ?GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 ?GIS外部设备： 1．输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等 2．输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等 3．数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 ?GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 0.5GIS组成—软件—空间数据—人员 0.6GIS的功能 1．数据采集: 数据是GIS的血液，贯穿于GIS的各个过程 2．数据编辑与处理:原始数据不可避免的存在误差，需要对其编辑和格式转换等处理，因此GIS应提供强大的、交互式的编辑功能，包括图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据压缩、图形数据和属性数据的关联。 3．数据存储、组织和管理: GIS的数据结构：矢量数据结构、栅格数据结构 GIS数据的组织和管理：文件-关系数据库混合管理、全关系型数据管理、面向对象数据管理4．空间查询和空间分析
图像处理的一般流程： 标准图框的生成--------格式的转化----------影像的校正-------画图-------图像的输出 一、图像的校正： 1、标准图框的生成：打开狗，双击图标-------实用服务-------投影变换 系列标准图框生成-----根据图幅号生成图框（K50E022012、K50E022013）
本图中使用地理坐标实线经纬网 图框模式简介： 地理坐标十字经纬网： ①在外图框用短线画地理坐标标记，用十字画经纬网并标记分秒的值； ②图幅外框写高斯坐标：在外图框写高斯坐标，用短线画地理坐标标记； ③单线内框：只画内图框； ④高斯坐标实线经纬网：外框写高斯坐标，用短线画地理坐标标记，图框内用实线画公里网； ⑤地理坐标实线经纬网：在外图框用短线画地理坐标标记，用实线画经纬网并标记分秒的值；
相同的方法生成K50E022013图框（自己练习） 2、将图片转换为Msi格式 图像处理----------------图像分析--------------- 文件------数据输入------
数据转换类型选择JPG格式，点击添加文件，点击需要转化的图像，打开 弹出“操作成功完成后！”点击确定 点击文件-----打开影像，看转化情况然后将其关闭 因此图跨越两个图幅，所以在校正前先应该将图框合并，为了方便校正，将图框添加一些必要的坐标信息
3、图框的编辑与合并 图像处理-------出入编辑-------点击确定-----从文件导入（因为图框有投影等地图参数信息），一直确定 点击左边空白处-----添加项目
右边空白处点击右键--------复位窗口，出现图框 （1）合并图框（只针对需要合并的图框）其他文件的合并也是相同的方法和步骤线文件的合并，将线文件处于编辑状态，并选中 点击右键------合并所选项-----
中国人民大学社会与人口学院 地理信息系统软件ArcGIS应用课程学习班（第一期） 课程简介： 地理信息系统是构建、采集、存储、管理和分析空间数据的应用技术，又是跨越地理科学、信息科学和空间科学的应用交叉学科。地理信息系统的应用领域非常广泛，主要有国土规划、公共安全、公共交通、电力供应、税收财政、工商管理、水利、农业、环境、土地管理、矿业、医疗卫、防震减灾、城市供水、邮电通讯、煤气燃气供应、房地产管理、中介服务、金融保险、商业服务、国防建设等。 ArcGIS 是Esri功能最强大的GIS软件产品。本课程是掌握和应用该软件基本工具的入门篇。学员将学习GIS的基础知识，软件的基本功能和基本操作。主要内容包括：空间数据可视化、创建地图、编辑地理数据、GIS查询与空间分析、Geodatabase构建。通过典型案例分析练习，学员将学会如何为GIS项目准备和处理数据，并使用常见的分析工具来分析地理数据。主讲教师： 张耀军中国人民大学社会与人口学院副教授、人口资源环境经济学教研室主任，中国科学院地理科学与资源研究所博士。研究方向为区域经济，人口资源环境可持续发展，文化与区域发展，区域人力资源开发。主要开设课程：《中国区域发展》，《生态经济学》、《应用生态学》、《管理心理学》、《社会调查研究方法》、《社会工作》。已在国内期刊上发表论文30多篇，主持或参加课题20余项，独著1部，参与编写5部。 培训方式及培训内容（共三天）： 培训方式 理论与实践相结合，强调操作技能，注重软件实现 培训内容（三天ArcGIS学习班教学计划）： （一）ArcGIS应用基础 1. ArcMap基础：新地图创建、数据加载、数据层操作与保存等 2. ArcCatalog应用基础：文件夹连接、文件类型显示和增删、目录内容的浏览与检索、图层管理、数据转换与输出 3. Geoprocessing：Geoprocessing地理处理的基本介绍、Toolbox的新建与管理、Toolbox 内容的基本介绍 （二）空间数据的采集与组织
5分钟了解GIS（地理信息系统） GIS简介--什么是GIS ？ 地理信息系统(GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。 我们当今面临世界的最主要的挑战是——人口过多，环境污染，森林破坏，自然疾病等。这些都与地理因素有关。 不论是从事一种新的职业，还是寻找生长香蕉的最合适的土壤，或是为救护车计算最佳的行车路线，这些本地问题也都有地理因素。
地图制作和地理分析已不是新鲜事，但GIS执行这些任务比传统的手工方法更好更快。而且，在GIS技术出现之前，只有很少的人具有利用地理信息来帮助做出决定和解决问题的能力。 今天，GIS 已是一个全球拥有数十万的人员和数十亿美元的产业。GIS已在全世界的中学、学院、大学里被讲授。在每个领域里的专家不断地意识到按地理的观点来思考和工作所带来的优越性。 GIS简介---- GIS的组成 GIS 由五个主要的元素所构成：硬件、软件、数据、人员和方法。硬件 硬件是GIS所操作的计算机。今天，GIS软件可以在很多类型 的硬件上运行。从中央计算机服务器到桌面计算机，从单机到网络 环境。
软件 GIS软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工 具。主要的软件部件有： ?输入和处理地理信息的工具 ?数据库管理系统(DBMS) ?支持地理查询、分析和视觉化的工具 ?容易使用这些工具的图形化界面(GUI) 数据 GIS系统中最重要的部件就是数据了。地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据提供者处购买。GIS将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起，而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统，来管理空间数据。 人员 GIS技术如果没有人来管理系统和制定计划应用于实际问题，将没有什么价值。GIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。 方法 成功的GIS系统，具有好的设计计划和自己的事务规律，这些是规范而且对每一个公司来说具体的操作实践又是独特的。资料来自互联网。
地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码 （第二大题第3小题图） 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称 （第二大题第4小题图） 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题（共50分） 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位（本小题15分）
2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法，针对以下两个问题设计解决技术流程（可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题）：（本小题15分） 1）城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米，请列出所有需要拆迁居民的信息 2）B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林，在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题（生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以），设计一个应用3S集成技术解决问题的方案，请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中（如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强，使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等）（本小题20分） 可以作为参考的案例：在对湿地环境的研究工作中，用GPS测量湿地的精确范围，通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取，采用GIS技术对湿地环境进行评价…
地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引
城市地理信息系统设计规范 GB/T 18578-2001 前曰 本标准参照城《市地理信息系统标准化指南》和根据城市地理信息系统设计和建设的实际经验在国 内首次制定，其目的是规范城市地理信息系统设计的内容和要求，保证城市地理信息系统开发和建设的 质量，实现城市地理信息的共享。 本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。 本标准由国家测绘局提出并归口。 本标准起草单位：武汉测绘科技大学、国家测绘局测绘标准化研究所。 本标准主要起草人：杜道生、王伟、王占宏。 中华人民共和国国家标准 城市地理信息系统设计规范 GB/T 18578-2001
Specification for designing urban geographic information system 范围 本标准规定了城市地理信息系统的设计原则、内容、方法和要求。 本标准适用于各类城市地理信息系统的总体设计和详细设计，其他地理信息系统的设计可参照本 标准。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12409-1990 地理格网 GB/T 13923-1992 国土基础信息数据分类与代码 GB/T 14395-1993 城市地理要素城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则 GB 14804-1993 1：500,1：1 000,1：2 000地形图要素分类与代码3 术语 3.1城市地理信息系统urban geographic information system,UGIS
(完整word版)MAPGIS67教程(制图详细步骤讲解) 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整word 版)MAPGIS67教程(制图详细步骤讲解)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整word版)MAPGIS67教程(制图详细步骤讲解)的全部内容。
第1章概述与安装 1.1 概述 MAPGIS 是中国地质大学(武汉)开发的、通用的工具型地理信息系统软件。它是在享有盛誉的地图编辑出版系统 MAPCAD 基础上发展起来的,可对空间数据进行采集,存储,检索,分析和图形表示的计算机系统。MAPGIS 包括了 MAPCAD的全部基本制图功能，可以制作具有出版精度的十分复杂的地形图、地质图，同时它能对图形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询，从而为多源地学信息的综合分析提供了一个理想的平台。 MAPGIS 地理信息系统适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、石油、煤炭、铁道、交通、城建、规划及土地管理专业，在该系统的基础上目前已完成了城市综合管网系统、地籍管理系统、土地利用数据库管理系统、供水管网系统、煤气管道系统、城市规划系统、电力配网系统、通信管网及自动配线系统、环保与监测系统、警用电子地图系统、作战指挥系统、GPS 导航监控系统、旅游系统等一系列应用系统的开发。 1。2安装 1）系统要求: 硬件：CPU 486 以上、16M RAM、200M 硬盘、256 色以上显示器; 操作系统：Win9x、Win2000、WinNT 、WinXP或Win7系统； 输入设备:本单位主要使用的是GRAPHTEC—RS200Pro型扫描仪； 输出设备：本单位主要使用的是Canon—IPF700型出图打印机。 2）硬件的安装： MAPGIS 硬件部分有加密狗，ISA 卡、PCI 卡三种，本单位主要为 MAPGIS USB 软件狗，在确保机器 BIOS 设置中 USB 设备未被禁止的条件下，Windows 98 和 Windows2000 自带的标准 USB 驱动程序均可支持 MAPGIS USB 软件狗工作。 3）软件的安装: MAPGIS 安装程序的安装过程为：找到 MAPGIS 系统安装软件，双击SETUP 图标，系统自动安装软件，在 WIN2000/NT/XP 下安装时,应先运行 WINNT_DRV,提示成功后才可选择 SETUP 开始 MAPGIS 程序的安装； 对于 MAPGIS6。1 及 MAPGIS6。5，则无关键字和安装选择，但须根据实际需要选择安装组件。 从上述组件中选择实际运用中需要的选项，根据提示即可完成安装。
《地理信息系统》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：地理信息系统 （英文）：geographical information system 课程编号：19371087 课程学分：2 课程总学时：32 课程性质：专业选修课 二、课程内容简介（300字以内） 地理信息系统是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学环境科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新型边缘学科。它从20世纪60年代问世，至今已跨越了50多个春秋，现已广泛用于资源、环境、交通、城市、农业、林业、海洋、军事等领域。本课程的主要内容是介绍地理信息系统的基本概念、原理、基本组成，地理信息系统的结构与功能，空间数据结构的类型、数据的处理方法与空间分析以及在林业和相关专业中的基本应用等。 三、教学目标与要求 《地理信息系统》课程是林学专业的专业选修课。通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向；掌握GIS的基本概念、GIS的基本功能、GIS的数据结构、GIS 数据的采集与处理方法、GIS空间分析的原理与方法、GIS产品等知识点；掌握如何利用GIS去解决实际的相关专业问题。 在学完本课程后，学生应对GIS有一个较全面的了解，提高利用GIS解决相关专业实际问题的能力。
四、教学内容与学时安排 第一章导论（4学时） 1. 教学目的与要求：了解什么是地理信息系统？地理信息系统有哪些内容构成？地理信息系统能做什么？ 2. 教学重点与难点：重点掌握地理信息系统的概念、地理信息系统的基本构成基本功能和应用功能；难点是区别数据与信息的概念及关系、地理信息系统与其他管理系统的区别。 第一节、地理信息系统基本概念（1学时） 一、数据与信息 二、地理信息与地理信息系统 第二节、地理信息系统的基本构成（1学时） 一、系统硬件 二、系统软件 三、空间数据 四、应用人员 五、应用模型 第三节、地理信息系统的功能简介（1学时） 一、基本功能 二、应用功能 第四节、地理信息系统的发展概况（1学时） 一、发展概况 二、基础理论 第二章地理信息系统的数据结构（6学时） 1. 教学目的与要求：通过本章内容的学习，让学生了解地理信息系统的核心是空间数据，掌握空间数据的来源、空间数据的分类、空间数据结构的类型。
1.地理信息系统(GIS)在高速公路中的应用 主要应用方面包括：设施管理，养护管理，工程建设管理和应急管理。 高速公路信息化建设需求：数据资源整合需求，设备资产管理需求，工程建设管理，应急指挥与调度需求。其中工程建设管理包括建设进度管理和施工信息管理。 高速公路管理系统存在的问题：数据来源广、信息量大，如何综合应用于分析？如何直观而便捷地呈现系统功能？如何编辑系统和数据资源的重复建设？道路拥挤如何快速响应分析？ GIS的优势：地理信息系统（GIS）是手机、存储、管理、综合分析与处理一切与空间相关的信息的信息系统，可与多种信息分析和处理技术进行集成，通过图形、动画、图标等方式在多种终端上直观展现业务功能。 具体应用： （1）公路资产设施管理 GIS提供图形化的设备资产管理界面，通过各种设备与地理位置的关系，实现所见即所得的设备资产管理。何种与设备相关的数据与分析都可以在地图上直观表达。足不出户，了解各种设备与资产的所在位置和运行状况。使用三维仿真技术，地上地下、室内室外信息全面掌握。为工程进度管理、施工信息管理和应急调度指挥提供基础。 （2）公路养护管理 公路养护管理包括养护计划，病害管理和病害跟踪。其中病害信息采集包括路面病害信息、路面检测、升缩缝检测和重大病害采集。 （3）工程建设管理 建设项目全场景浏览，工程进度管理、工程专题图管理和施工管理。 使用GIS来管理工程进度，可以为我们提供以下便利： ①全面查看和浏览所有工程建设信息；
②利用地图变化直观表达工程建设进度变化； ③根据工程建设进度制作专题图； ④收集整理高速公路建设沿线土壤地质情况； ⑥接入施工现场监控摄像头，实时监察现场施工状况； ⑦施工车辆管理； ⑧通过图表和图形相结合的方式进行施工情况上报。（4）应急管理 ①公路实时交通状况； ②拥堵路段报警与定位； ③拥堵事故分析； ④应急处置； ⑤事故评价。
浅谈城市地理信息系统的应用李云杰 发表时间：2018-12-17T15:57:00.787Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：李云杰 [导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国的城市化进程不断推进，城市规划管理作为城市建设与发展过程中重要的组成部分，受到社会公众的广泛关注。 新疆云鼎勘察测绘有限公司新疆省乌鲁木齐市 830000 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国的城市化进程不断推进，城市规划管理作为城市建设与发展过程中重要的组成部分，受到社会公众的广泛关注。同时，地理信息系统作为促进城市管理体系进一步发展的重要技术应用，也发挥出了巨大的作用。地理信息系统的应用，不仅可以对城市空间信息进行全面、科学的分析，还能为城市管理体系的完善提供有力的数据支持，具有十分广阔的发展前景。 关键词：地理信息系统；城市规划；城市交通；城市环境 引言 近年来，随着我国社会经济水平不断提升，城市的现代化、数字化建设不断推进，GIS地理信息系统在城市的正常运转中，发挥出了越来越重要的作用。论文以城市地理信息系统为研究对象，首先对地理信息系统概况和城市空间数据的基本含义做了简单介绍，然后具体讨论了城市地理信息系统的应用，以供参考。 1地理信息系统概述 地理信息系统又称地学信息系统，是一种特殊而重要的空间信息系统。同时，地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件系统的基础上，对整个或地表空间的地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的一种技术系统。此外，位置和地理信息不仅是LBS 的核心，也是LBS的基础。其中LBS是一种基于位置的服务，即通过无线通信网络或电信移动运营商的外部定位方式获取移动终端用户的位置信息。在GIS平台的支持下，为用户提供了相应服务的一种增值服务。一个简单的纬度和经度坐标只有放在一个特定的地理信息中，被表示为一个位置、标志和方向后，它才能被用户识别和理解。用户通过相关技术获取位置信息后，需要对地理环境进行详细的了解，对环境信息进行查询和分析，可以为自己活动提供信息支持和服务。 2地理信息系统在城市中的应用 2.1地理信息系统在城市生活中的应用 第一，基础设施建设。城市人口增多，需求增多，各类基础设施建设也逐步进行，但是如何有效进行基础设施的配置才能有效方便市民而不至于浪费成为城市建设的难点。地理信息系统的应用为此提供了有效的解决方案，具体来说，地理信息系统的分析与计算能力可以对基础设施的距离进行测算，实现资源的优化配置，为解决城市基础设施建设问题提供科学的技术支持。第二，突发事件预测及预警。地理信息系统可以对城市中发生的各类突发事故进行监控，其强大的空间信息数据处理能力可以有效帮助应急救援人员进行突发事故的处理，加快处理速度、减少人员伤亡。同时，地理信息系统还可根据自身搜集到的城市信息，计算可能发生的突发事件，进行预测和预警，并且为相关部门工作人员提供可靠的预处理方案e。第三，城市排水、燃气等系统的统一管理。城市地理信息系统强大的数据库功能可以将城市中排水、燃气等系统的相关数据整合起来进行统一管理，大大方便了对相关信息的搜索与查询。 2.2地理信息系统在城市环境管理中的应用 城市环境是自然环境的重要组成部分，城市环境管理对于自然环境的管理和开发有着积极的促进作用。同时，城市环境管理在保护居民身心健康、缩小城乡差距、节约企业成本以及提高国家经济效益方面也发挥出了重要的作用。而地理信息系统在城市环境管理中的应用主要体现在以下三方面：第一，为城市环境的规划决策提供技术支持。地理信息系统可以对城市环境的相关参数指标进行全面分析，并以此为基础分析出污染物的扩散方式和扩散速度，进而实现对污染源的调查，最终实现对城市空间信息与环境污染治理相结合的管理方式。第二，辅助进行城市环境监测系统的建设。环境监测是城市环境管理中最为关键的组成部分。通过地理信息系统的应用，相关工作人员可以建立起在属性和空间信息方面都较为统一的环境监测系统，并通过对监测结果的分析，实现对环境影响因素的有效把控，最终实现城市环境的有效治理。第三，提供城市环境评价功能。对于城市环境的评价，主要是在做好城市空间信息分类分析的基础上，对各城市空间信息要素进行整合，然后对城市各功能和部位的环境特征进行评价，划分环境等级并统一输出，最后进一步整合成整个城市的环境评价体系。同时，地理信息系统的应用还可将环境等级信息输出为三维可视化图形，便于相关管理人员的决策分析。 2.3地理信息系统在城市规划中的应用 （1）信息化管理 城市地理信息调速中，由调试人员按照网络模块进行控制，适应了数字控制系统的多功能升级，实现城市地理信息控制的最佳效果。GIS主要用于处理各类事务，为经营者提供更加优越的数据环境，为用户建立更加稳定的数据运行平台。每一种城市规划管理一体化控制具有应用要求，不同GIS对城市作业地理勘查要求也不一样，这就要求应用层结构实现技术化发展趋势。互联网是数据传输的虚拟化平台，为远程城市地理信息控制工作提供了广泛的传输空间。针对网络数据存在的安全风险，开发城市地理信息控制传输检测模式是不可缺少的。 （2）在城市地下管线管理中的应用 在利用GIS系统时，可以对城市中的每一条地下管线进行定位，结合实际的空间信息，制定符合实际情况的数字地图，并以此将管道实际分布在地下。这种技术可以使管道地图重叠，因此可以在数字地图中非常确切的反映，可以将不同的管线在同一张地图上准确地标注。与此同时将管道属性数据输入管网图形信息，建立管道属性信息库，保证两者的一致性，利用图形信息查询功能获取管网属性信息。还可以搜索属性数据，直观地获得各种管线属性数据，找到管道图形的位置。在城市规划制图中，工作人员可以直接了解地下管线在施工现场的分布情况，避免因为对地下情况的了解不足而对这些管线造成损害，影响施工质量。建立相应的管理系统，对被调查的信息进行动态管理。如果施工位置发生变化，可以及时更新，以保证数据的可靠性。 （3）设施规划与分析 城市市政设施的规划与管理主要包括管道工程的规划与管理和交通工程的规划与管理。管道工程主要包括城市雨水管道、燃气管道、供水管道、电力线、采暖管道等。这些都是重要的基础设施，也被称为城市的生命线。城市交通规划包括轨道交通、高架道路、公路和市政公路。城市基础设施复杂多样，为此，必须建立数字化的城市规划、管理、应急、指挥、服务等管理平台，为城市规划工作提供依据。管理数据可以为利益相关者提供科学决策支持，实现管理手段现代化，提高城市规划管理水平。