地理信息系统的应用与发展前景 从20世纪60年代以来，随着网络信息技术等先进技术的不断发展，地理信息系统有了很广泛的应用，并逐渐趋于社会化应用，已成为人们各种活动中不可缺少的系统。本文简要阐述了地理信息系统的相关概念，简单介绍其几项基本的功能，从地理信息系统的发展出发，对地理信息系统的应用以及发展前景进行分析。 所谓地理信息系统主要通过地理空间数据，建立地理模型并进行分析，实现对地理的研究的一种计算机技术系统。其包含的学科比较广泛，涉及了计算机科学、信息科学、地理学等为一体的新兴学科。其功能的全面与系统性，从多维度的地理信息为人们研究与解决地理、环境、灾害、规划等重大问题提供所需的信息资源。地理信息系统作为计算机程序与地理数据组成的地理空间模型，它将客观世界模型化的空间数据，用户可在模型中对空间数据进行分析与预测，方便管理与决策。另外，地理信息系统通过硬软件的结合，使得该系统功能比较多，并有了很广泛的应用。 地理信息系统的相关概念 地理信息系统又被称为GIS，该系统主要通过地理空间数据对地理信息进行收集、储存并分析处理。地理信息系统
经空间的逻辑可扩展至形象思维，而随着人们对地理信息系统的理解逐渐加深，其内涵在不断的丰富，从不同的角度来看其内涵所包含的内容也是各不相同的。第一，从技术上来说，地理信息系统是通过计算机软件与硬件的支持，并进行管理、分析与显示空间数据的信息技术系统。第二，从学科上说，地理信息系统作为一门新兴的交叉学科，主要以测绘学、地理学以及统计学为基础，又通过计算机硬件与软件技术、遥感技术等先进技术支持。第三，从用途上来说，地理信息系统作为一个工具箱，主要包括了采集、存储、管理、处理分析以及现实空间数据等。 我国地理信息系统的发展概况 我国的地理信息系统起步比较晚，但发展速度却非常快，在经过40多年的研究开发与使用，我国的地理信息系统逐渐趋于成熟。在我国对其发展的概况来看，可将其分为三个阶段：一是起步阶段，20世纪70年代初，我国开始将电子计算机应用到测量、绘图等领域中。而在这阶段，国家测绘机研究出了地形测量与航空摄影城图等，为地理信息系系统的发展奠定了基础。且在这一阶段，确立了地理信息系统概念，并逐渐开展了对地理系信息系统的研究与人才培养。二是科研试验阶段。从20世纪80年代开始，我国重视对遥感技术的发展与应用，地理信息系统进入科研?验的阶段。此阶段遥感应用研究所成立，成为专门研究地理信息系
地理信息系统及其应用 节 教学目的： 了解GIS的基本构成。 了解GIS的基本功能，理解GIS在城市管理中的作用。 会使用常见的GIS产品，能使用电子地图查询所需信息。 重点与难点： GIS基本原理；了解GIS在城市管理中的应用。 教学过程： 导入：探索活动：问题：GIS是如何做到预防犯罪的？其操作过程是什么？ 数据采集——数据处理、分析——分析犯罪频率与犯罪模式——据分析信息，分配警力 问题：GIS具有哪些功能？空间分析，模式分析，趋势分析，决策应用 一、GIS 概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。 功能： 制作电子地图数据采集 空间查询数据分析
空间分析决策应用 模拟空间规律和发展趋势 工作流程：如P96图 构成：硬件软件数据人员 GIS与其它系统的区别 GIS有别于DBS。GIS具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这GIS是能对空间数据进行分析的DBS,GIS必须包含DBS。 GIS有别于IS。GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用。IS则只有属性数据库的管理。 GIS有别于地图数据库。地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析和提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。 GIS有别于cAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但cAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 GIS：突出空间数据，反映的信息为地理信息。 二、GIS应用： 与分布、位置有关的基本问题 显示了GIS对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题：
资源环境学院毕业实习论文(小组) 论文题目：地理信息系统在人文地理学中的应用 专业班级：资源环境与城乡规划管理11级 小组成员：秦晓龙刘娇娇周俊希王飞牛桂东王培鑫指导老师：汪潇老师 2014年 12 月
地理信息系统在人文地理学中的应用 秦晓龙刘娇娇周俊希王飞牛桂东王培鑫 摘要：随着人文地理学研究的不断深入，旧式的研究技术与方法逐渐不能满足研究的需要，而地理信息系统技术的不断完善与发展为人文地理学的研究提供了一条崭新的渠道。本文简要的描述了地理信息系统技术与人文地理学的概况，以及地理信息系统在人文地理学中的几大应用，并较为详细的进行了美国密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理以及中国河南省主体功能区规划研究的案例分析。 关键词：地理信息系统；人文地理学；规划与研究；应用与发展 Application of geographic information system and in human geography Abstract：With the deepening of human geography research, technology and method of the old style gradually can not meet the research needs, and geographic information systems technology provides a new channel for thestudy of human geography. This paper briefly describes the general situation ofthe geographic information system technology and humanistic geography, and describes several applications of geographic information system in human geography.A detailed analysis of city construction and daily management of Milwaukee and main functiongs regionalization of henan province, china. Key words：Geographic information system ;human geography ;p rogramming and research ; a pplication and development 人文地理学的研究急需走定量与定性、静态与动态、微观与宏观相结合的发展道路。强调其研究方法的动态性、社会性和反馈性。地理信息系统技术为人文地理的研究开辟了崭新的信息渠道，而且利用地理信息系统的空间分析功能，结合人文地理的专家知识，还可建立各种类型的辅助决策模型，帮助决策者作出最佳的决策，大大提高决策的效率和科学性，增强了人文地理学解决实际问题的能力。此外，人文地理的研究也为地理信息系统的发展提供了理论依据。 1 绪论 1.1 地理信息系统的概述及发展状况 地理信息系统(Geographic Information System)是近十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。
第一章：绪论 1，阐述GIS定义： 地理信息系统（GIS）是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、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。 2、GIS在信息系统中的地位与分类。 由于地球是人类赖以生存的基础，所以GIS是与人类的生存、发展和进步密切关联的一门信息学科与技术，受到人们越来越广泛的重视。 GIS按其范围大小可以分为全球的、区域的和局部的三种。 3、简述GIS与相关学科的关系。 1）GIS与CAD,CAM之间的关系： ◆坐标参考系统； ◆处理图形、非图形数据； ◆空间对象空间相关关系的建立和处理； ◆CAD不能建立地理坐标统和完成地理坐标 ◆变换； ◆CAD处理多为规则图形，而GIS为非几何图形； ◆CAD图形功能强而属性处理能力若，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且 专业化特征比较强； ◆GIS的数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密； ◆CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。 2）GIS与管理信息系统的关系：υ对属性数据进行管理和处理； ?对图形数据进行存储； ?GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用； ?MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解、查询，图形与数据之间没有联系； ?管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。3）GIS与遥感信息处理系统的关系： ●遥感强调信息提取，是GIS的重要信息源，； ●反之，GIS可以为遥感数据的分类等处理提供参考依据； ●遥感图象信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调 对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析空能，但由于缺少实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等；?面向位置的特征?遥感图象处理系统不能看作是GIS。 4） GIS与机助制图，地图数据库的关系： ?CAC是GIS的主要技术基础；λ强调空间数据的处理、显示与表达；
第一节地理信息系统及其应用 [学习目标定位] 1.了解地理信息系统的概念及其发展。2.掌握地理信息系统的基本组成，理解地理信息系统在城市管理中的作用。 一、地理信息系统 自主预习 1．地理信息系统 77 合作探究 读“某地理信息系统分析流程图”，回答下列问题。
(1)此图为________信息系统分析流程图。与一般的信息系统相比，该信息系统具有哪些优点？ (2)图中①②③④分别代表该地理信息系统的哪些工作环节？ (3)GIS的数据源是多种多样的，图形数据输入的常用方法和数据存储采用的技术分别是什么？ 答案(1)地貌GIS除了一般的信息系统的功能外，还具有显示数据的空间分布，强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能优势。 (2)①信息获取、②地理数据的存储、③地理数据的操作与分析、④地理信息输出。 (3)扫描纸质地图后进行数字化处理；“分层”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中。 反思归纳地理信息系统的工作过程 练习巩固阅读材料，完成下列各题。 健康地图，由谷歌创建，在加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟踪地图上添加实时的消 息警告、医疗信息和其他的数据。
(1)“健康地图”中的交通数据属于________数据；图中的数据采取________技术存储。 (2)在“健康地图”的制作过程中，需要用________法将纸质地图转化为数字地图。 (3)某人利用健康地图查询甲型H1N1病例的分布状况，属于GIS系统工作过程中的 __________________环节。 (4)与纸质地图相比，“健康地图”具有哪些不同？ 答案(1)专题分层(2)扫描(3)操作与分析(4)①储存信息的形式不同；②查询的方式不同；③地理信息系统将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图进行数据综合，并进行空间分析，而纸质地图没有这些功能。 解析根据材料可知“健康地图”是GIS的一种应用，GIS数据可分为基础数据和专题数据两种，确定GIS工作环节时需要关注应用的“过程”。第(1)题，基础数据指地质、地貌、地形数据等；规划、交通等属于专题数据；“健康地图”包含多个图层，这些数据采取“分层”技术存储。第(2)题，将纸质地图转化为数字地图的过程需要利用扫描法。第(3)题，“查询”属于操作与分析过程。第(4)题，纸质地图与GIS系统的不同，可根据教材的相关内容归纳。二、地理信息系统与城市管理 自主预习 24城市规划、邮电通信、1．应用领域：○21资源调查、○22环境评估、○23灾害预测、国土管理、○ 25交通运输、公安、○26水利、公共设施、商业金融等。 ○ 2．在城市建设和管理中的典型应用：城市规划和管理、○27基础设施管理、○28土地利用与管理、生态环境管理。 3．思考教材P85活动提出的问题。 合作探究 读“某城区公共卫生地理信息系统部分显示”，思考并回答下列问题。 (1)在图中所示的地理信息系统中，可能用到哪些方面的数据？ (2)地理信息系统在城市管理中具有哪些优势？ (3)GIS和地图、电子地图有何区别？ 答案(1)在该系统中用到了卫生资源点和传染病分布等信息。 (2)在城市管理中，可以对相关信息进行综合分析。发生应急事件时，输入应急路线的起点和终点，系统会分析出两点间的最优路径，并计算出路径的长度以及经过的路线名称，从而为
2012年4月内蒙古科技与经济A pril2012 第8期总第258期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.8T o tal N o.258浅谈地理信息系统及应用 张桂英,张桂利,张 鹏 (内蒙古自治区测绘院,内蒙古呼和浩特 010050) 摘 要:通过对地理信息系统的解释与分析,总结出地理信息系统与其他系统的区别,并指出其在人们生活与工作中的重要作用。 关键词:地理信息系统;空间数据;数据管理 中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)08—0086—02 地理信息系统是计算机科学、空间科学、信息科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘科学,是对整个或部分地球表层空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算分析、现实和描述的技术系统,它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理,包括对数据的管理,研究空间实体及相互关系;通过对多因素的综合分析,它可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地理图形和数据形式表示处理结果,目前成为多学科集成并应用于各领域的基础平台,成为地理空间信息的基本手段与工具,并且成为一个新兴的产业,在测绘、地质、矿产、农林、水利、气象、海洋、环境、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。 1 地理信息系统与其他系统的区别与联系 从地理信息系统的发展过程可以看出,地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密切的联系,两者相同之处是基于空间数据的表达、显示和处理,从系统构成和功能上看,一个地理信息系统具有机制制图系统所有组成和功能,并且地理信息系统还具有数据处理功能。 地理信息系统和数据库管理系统的区别就在于地理信息系统具有对空间数据进行解释、判断和分析的能力,而不是简单的数据管理,数据中的信息也能被广泛地利用,它的核心就是具有独特的数据管理,因此,地理信息系统是能对空间数据进行分析的数据库管理系统,地理信息系统必须包含数据库管理系统。 地理信息系统对图形数据和属性数据库进行分析和应用,是以文件管理的形式储存图形,并且图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系等。它与地图数据库以及地理数据库的区别是地理信息系统仅仅是将数字地图有组织地存放起来、不注重分析和查询,不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析,提供辅助决策的分析,它是地理信息系统的数据源。 地理信息系统和CAD系统的区别是,二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但CAD系统只处理规则的几何图形,它在属性方面弱,更缺乏分析和判断能力。 计算机制图是地理信息系统采集、储存、处理空间数据的有力工具和手段。严格地讲,计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础,并且利用电子计算机及其连接的输入、输出装置作为主要工具,采用数据库技术和图形数字处理的方法来实现地图信息的获取、变换、传输、识别、储存、处理、显示和绘图输出等。计算机地图制图又称机助制图。地理信息系统的数据源通过不同的地图制图表现出来。例如:在测绘制图中,点的坐标,水系,道路,房屋以及植被面的属性等,利用不同的软件绘制和表现出来等等。2 地理信息系统具有的特征 地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘科学,它具有多学科交叉的特征,地理信息系统又是计算机化的信息系统,需要得到计算机硬件和软件系统的支持。 地理信息系统处理的对象为地理空间信息,地理信息系统用于处理自然界特定空间内各种地理现象的信息,地理信息系统的核心组成是地理数据库和空间数据库,包括属性数据库、图形数据库和遥感影像数据库等,地理信息系统能够在同一的平台内综合处理这些信息,这是地理信息系统不同于其他信息系统的重要一点,并且包含的内容是丰富的和广泛的。 地理信息系统可以根据实际需要设计生产各种地图,它通过图表、文字、色彩等信息形象的表现出来,地理信息系统具有强大的制图功能,完全可以代替传统制图和一般意义上的机助制图技术。 地理信息系统具有空间分析功能,从而使地理信息系统区别于机助制图系统,也正是空间分析功能赋予地理信息系统以强大的生命力。空间模拟地 ? 86 ? 收稿日期:2012-02-21
地理信息系统名词解释 1地理信息系统: 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来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管和管理问题。 2地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。地理数据是与地理要素有关的物质的数量、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；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 3.地理信息科学（南大98、南师99）与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》） 4地理数据地理数据是与地理要素有关的物质的数量、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；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 5数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 6网络（中科院04）是一个由点、线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。 7四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割n次，每次分割形成2n*2n个象限，直到子象限的属性值相同为止，该子象限就不再分割。凡数值都相同的子象限，不论大小，均作为最后的存储单元。 8拓扑关系凡具有网状结构特征的地理要素都存在节点、弧段和多边形之间的拓扑关系，拓扑关系就是明确定义这种空间关系的数学方法。类型：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。 9 栅格数据结构（基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。 10矢量数据结构矢量数据是用欧式空间的点、线、面等几何元素来来表达地理实体几何特征的数据。 11非空间属性数据：非空间属性数据是关于空间实体自身的名称、种类、数量等特征的数据。
摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是：如何有效地管理多媒体数据和空间数据；其次，在区域分析过程中，怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜；多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS 软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.1 多媒体数据的有效管理 通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.1.1 GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1 GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS 的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn 的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即0→1(目标从无到有)；1→0(目标从有到无)；1→N(目标从一个变成多个)；N→1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文
地理信息系统应用实例 1．城市规划、建设管理 城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。 在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。下面介绍GIS 在密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理方面的应用。 美国威斯康星州的密尔沃基从1976年开始建设城市地理信息系统，并不断发展、完善。由于数据库比较完整，地理信息系统在很多方面发挥了作用，主要可以分为三个方面的活动。 1）地图更新 密尔沃基市常用地图分为三种： 第一种是地籍房产图（当地称为Plot Map），由政府税务部门负责编制。这种地图通常在以下情况下需要修改更新： ●地契内容改变，包括地块边界的变化以及地块权属的变化； ●在一个大的地块内再划分为若干小块，产生新的土地所有者； ●公共道路的拓宽或者连通； ●小地块合并成为大地块； ●其它变化，如道路名称、地名的改变以及错误的纠正。 第二种是一般的测绘图（当地称为Quarter-Section Map）。这种图由政府市政工程部门负责编制，图面上标有主要的地块边界（不作为法律依据），但是没有普通的建筑物，通常在下列情况下需要更新： ●城市建设造成地面重要物体的边界变化； ●重新测量，纠正过时的内容； ●道路打通、拓宽或封死； ●大的地块合并或重新划分； ●街道名称改变； ●地图上的错误纠正。 *下面提及的GIS在环境、道路等方面的应用也可以认为是地理信息系统在城市管理中应用的部分。
地理信息系统及其应用论文|《地理信息系统及其应用》教案 教学目的： 1、了解gis的基本构成。 2、了解gis的基本功能，理解gis在城市管理中的作用。 3、会使用常见的gis产品，能使用电子地图查询所需信息。 重点与难点： gis基本原理；了解gis在城市管理中的应用 教学过程： 导入：探索活动：问题：gis是如何做到预防犯罪的？（学生答）其操作过程是什么？（犯罪地点）数据采集——数据处理、分析（空间分析）——分析犯罪频率与犯罪模式 （哪些地方易发生哪些案件）——据分析信息，分配警力 问题：gis具有哪些功能？空间分析（犯罪的空间分布），模式分析（犯罪案件与其 它因素的相关性），趋势分析（分析哪些地方可能发生案件），决策应用（分配警力） 一、gis 1、概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。 2、功能： 制作电子地图数据采集 空间查询数据分析 空间分析决策应用 模拟空间规律和发展趋势 3、工作流程：如p96图 4、构成：硬件软件数据人员（其中软件是核心） gis与其它系统的区别 gis有别于dbms数据库管理系统。gis具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的 能力，而不是简单的数据管理，这gis是能对空间数据进行分析的dbms,gis必须包含dbms。gis有别于mis管理信息系统。gis要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和 应用。mis则只有属性数据库的管理。
gis：突出空间数据，反映的信息为地理信息。 二、gis应用：（可以解决的四类基本问题） 1、与分布、位置有关的基本问题 显示了gis对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题： （1）对象（地物）在哪里？ （2）哪些地方符合特定的条件？ 2、趋势分析： 传统地图：某个时间的空间特征与属性特征。 gis：可以表示空间特征与属性特征随时间变化的过程 因此：可以分析该地物的发展趋势，即回答：从何时起发生了哪些变化？ 3、模式问题： 对象的分布存在何种空间模式？即揭示各种地物之间的空间关系。 gis由许多图层组成，每图层都表示不同的地理因素，它们之间的空间关系的融合表示了各因素之间的相互关系。 例：三层数据：交通、人口密度、商业网点分布。 通过图层的融合可以看出三者之间的关系，其用途：决策商业网点的布局。 4、模拟问题：利用数据及已掌握的规律建立模型，就可以模拟某个地方如具备某种条件时将出现的结果。 即回答：如果……将如何？ 高程与被淹没地区的关系温室效应与海平面上涨的关系。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。
GIS在环保中的应用 一、GIS技术及其特点 GIS 系统是在数据库管理系统（DBMS）和计算机辅助设计（CAD）两个比较成熟的软件技术基础上发展起来的，并附加了对空间数据进行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能而别具一格。它所提供的专用函数可用来进行测量、坐标变换、图象生成、属性修改、统计分析、拓扑叠加、网络分析等。许多GIS产品还采用了工业标准的组件对象模型（COM）技术，为用户进行功能和结构定制拓展了空间。GIS技术特点可归纳为： 1.1数据输入 数据输入是把现有资料按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的标准和结构组织转换为计算机可处理的形式，输入到数据库中的过程。除了在地图上手扶跟踪数字化、图形扫描外，目前GIS的输入越来越多地借助非地图形式，RS（遥感技术）数据和GPS（全球定位系统）数据已成为GIS的重要数据来源。 1.2数据处理 GIS 对空间数据的处理主要包括数据编辑、数据综合、数据变换等，最终形成具有拓扑关系的空间数据库。GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据，如何有效地存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。大多数GIS系统采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它们分成若干图层分别存储，把选定的图层叠加在一起就形成了一张满足某些特殊要求的专题地图。 1.3空间分析和统计 空间分析和统计是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的关系，为用户提供一个解决各类专门问题的工具。这也是GIS得以广泛应用的重要原因之一。GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。矢量数据空间分析包括：空间数据查询和属性数据分析，缓冲区分析，网络分析等。栅格数据空间分析包括：记录分析、叠加分析、统计分析等。1.4地图显示与输出 GIS 可将空间地理信息以地图、报表、统计图表等形式显示在屏幕上，利用开窗缩放工具可以对所显示的地图中的任意点和范围进行无级开窗缩放，也可以按照某一比例尺显示，进行分析对比。还可按照用户需要设置制图符号和颜色，根据编辑好的空间数据分层选择，通过逐层叠加形成各种专题图，通过绘图机、打印机等输出。 1.5二次开发和编程 大多数GIS系统都提供二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，用户可在自己编程环境中调用GIS的命令和函数。系统配有专门的控件，供用户的开发语言（C++，VB，VC++，Dephi，…）调用等等。用户可以很方便地编制自己的菜单和程序，生成可视化的用户界面，完成GIS的应用功能的开发。 二、GIS技术在环境保护中的应用 随着我国环境信息化的快速发展和计算机新技术在环境保护领域的广泛应用，环境信息系统在环境保护管理和决策工作中发挥着越来越重要的作用。而地理信息系统技术的出现为环境保护工作迈向信息化、现代化提供了技术支持。 目前，全国27个省级环保局及一百多个城市环保部门都已经使用地理信息系统平台软件和相应的硬件设施，大部分省市已经建立环境基础数据库，在GIS平台上开发了城市环境地理信息系统、重点流域水资源管理、环境污染应急预警预报系统等，取得了显著的成效。下面将结合实例分别阐述GIS技术在环保领域的应用情况。 2.1应用GIS制作环境专题图 环境制图是环境科学研究的基本工具和手段。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比，利用GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次产出的效果。它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图，如污染源分布图、大气质量功能区划图等等。GIS的制
地理信息系统应用实例 第十四章地理信息系统应用实例 导读：本章介绍了地理信息系统在一些具体领域的应用。 由于GIS是用来管理、分析空间数据的信息系统，所以几乎所有的使用空间数据和空间信息的部门都可以应用GIS。由于各个部门的不同，GIS在具体业务系统中所占的比重、应用方式也各异，结合比较紧密的如城市规划、环境领域等，相对松散的有商业、医疗卫生领域。 本章简单介绍了一些GIS应用实例，针对不同实例，介绍方法也不同，有的概述一个具体区域的应用，有的叙述工作流程，有的介绍了工作原理和分析方法，可以对相关领域的GIS建设提供借鉴，也可以作为其它领域建设GIS的参考。 本章也引入了一些新的概念，如AM/FM、GIS/T以及一些具体的分析方法，如动态分段模型，它们处于GIS与具体领域的交叉部分，同时也是GIS理论和技术的有益补充。
1．城市规划、建设管理 城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。下面介绍GIS在密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理方面的应用。
GIS技术在城市规划领域中的应用及发展 一、城市规划 目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、分区规划等工作；专项规划包括交通规划、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近十年的历史看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因，期中试的程度不够。转型规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能密切的联系。从中央政府的行政管理部门，到城市规划学术界，目前都在呼吁增加城市规划工作内容。 二、GIS技术应用到城市规划领域的必要性 1.城市化的进程对城市规划提出了更高的要求 随着经济、社会和人口的发展, 世界城市化进程逐渐加快。城市化是一把双刃剑, 在给人类带来文明和进步的同时, 也引起了一系列的问题, 如: 环境污染、耕地减少、住房拥挤、交通阻塞等等, 城市规划与管理的工作量急剧上升, 这些对传统的城市规划和城市管理提出了严峻的挑战。传统的工作方式和手段已跟不上现代化城市建设和管理的需要,城市需要一种更加全面、科学、合理的手段和方法进行规划和管理显得尤为重要。G IS 能科学地管理和综合地分析具有空
间特征的城市海量数据, 保证数据现势性和准确性, 科学、准确地反映城市的现状与发展, 是提出合理决策、辅助城市规划和管理的先进的技术工具。 2.城市规划和管理的数据迅速增长, 传统的数据处理方法难以胜任 数据的急速膨胀 城市作为一个国家的政治、经济、文化的集聚中心, 其信息的产生、交换、融合无时不在, 并涉及地理、资源、环境、社会经济、人口等各个方面。随着城市化进程的加快, 数据的类型和层次呈多样化发展。反映城市现状、规划、变迁的各类数据以海量方式呈现, 并且处于不断的更新变化中。利用传统方法进行处理分析, 其工作量相当大, 并且分析的深度难以加强, 分析的广度难以扩展, 也缺乏现势性和直观性。地理信息系统利用先进的计算机技术能对庞大的数据进行存储, 利用遥感技术可对数据及时更新, 准确反映人们赖以生存的现实世界的现势和变迁。 3.提高城市规划和管理的质量和效率的需要 要建设好城市, 必须有科学的城市规划, 并严格按照规划进行建设。现代城市急剧发展的人口和产业、复杂的设施、有限的土地、环境资源的状况不允许城市盲目建设。从城市社会和经济方面来说,城市建设是一项巨大的投资, 建设项目的确定、规模的大小、标准的高低、建设效益的分配都必须合理统筹安排, 而不能凭主观意志盲目决定。城市规划的任务主要是对城市建设的经济、社会和环境条件的分析、论证、决策, 同时要具体地定质、定量、定形、定位地确定城市
地理信息系统应用领域 地理信息系统作为一门交叉性极强、运用及其灵活的学科，其在功能上十分强大，其应用领域更是覆盖面及其广泛。由于地理信息系统的综合性以及运筹帷幄优势，其也已经成为国家宏观决策和区域目标开发的重要工具，也成为与空间信息相关各行各业的基本工具。以下，简要介绍下地理信息系统的一些主要应用。 一、测绘与地图制图。地理信息系统技术源于机助地图制图。而地理信息系统（GIS） 技术和遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）在测绘领域的广泛应用，为测绘和地图制图领域带来了一场革命性的变革。地图数据获取和成图的技术流程、地图成图周期、地图图幅精度以及地图的种类都发生了巨大的变化，不仅为广大用户带来便利，也促使测绘和地图制图进入一个崭新的时代。 二、资源管理。资源清查本就是地理信息系统最基本职能，GIS会将各类数据已经资源 集合在一起，通过系统分析和处理，按照不同属性和条件进行再划分，实现资源和数据快速再现。例如在土地利用领域，可以输出不同类型的分布和变化，根据不同的搞成划分土地利用类型，不同坡度利用状况以及不同时期土地利用变化等。 三、规划设计。地理信息系统可以有效将城市与区域规划中所涉及的资源、环境、人口、 交通、教育、经济、教育、文化以及金融等多个地理变量和大量数据进行管理并统一规划，并对城市建设交通规划、环境质量、以及公共设施配置等进行良好评测。这些功能的实现，主要以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件作为支撑的。 四、灾害监测。利用地理信息系统和遥感数据的结合，可以有效的对森林火灾、洪水灾 情等进行监测、预防以及损失估算，为灾害抢救和防洪决策机试提供准确信息。我国08年汶川地震时，地理信息系统准确的勾画出堰塞湖的位置，以及对地形的分析对当时的营救工作起到了巨大作用。 五、环境保护。利用GIS技术建设城市环境监测、分析预报系统，为实现环境监测与管 理科学化、自动化提供最基本条件，在区域华宁质量现状评价过程中，利用GIS技术，实现对整个地区的客官、全面的监控和评价，用以反映该地区受污染程度以及雨季分布等信息；在野生动物保护中，GIS会帮助统计世界所有动物的生存状况包括生存地状况，对于保护濒危动物，有很大的作用。 六、国防。现代战争的一个基本特点就是“3S”技术被广泛利用从战略构思到战术安排 各个环节。这往往决定一场战争的成败。例如海湾战争期间，美国国防部就利用GIS 和遥感成像集成系统，自动搜索识别战区地图，通过卫星及时将战况传回五角大楼，为军事决策提供有力的保障。 GIS和现代各类行业的结合使得其已经跻身于世界高新技术行列。而其他行业的发展和需求必然推动GIS的进步、完善、进而形成独立的科学系统。GIS理应好好应用发展，人们应当利用其强大的功能为人类造福。
3D ＧIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 (一）背景 地理信息系统（GeｏｇｒaphyＩnformatioｎＳｙstem)是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影,反映了人们赖以生存的现实世界,是在计算机软件和硬件支持下,以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展,各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点,加上许多相关技术(如GPＳ、DPS、RＳ等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得ＧIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入2０世纪90年代以来,GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围,在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维ＧIS的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维ＧIＳ具有三个显著的特点: 1、直观性：直观性是三维ＧIS的最显著的特点,通过三维可视化技术,用户将得到更好的人机交互接口,更少的训练时间,以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量:三维GIＳ应用通常具有海量数据(可达数百Ｇ),这种巨大的数据量使得三维ＧIＳ需要得到数据库的有效管理,具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维ＧIＳ不是对二维GIS的简单扩展,三维空间中增加了许多新的数据类型,空间关系变得更加复杂。
第26卷第3期2003年6月 现 代 测 绘 Modern Surveying and Mapping Vol.26,No.3 J un.2003 GIS的应用及研究热点探讨Ξ 刘 春1,2,刘大杰1 (1同济大学测量与国土信息工程系,上海200092;2同济大学海洋科学博士后流动站,上海200092) 摘 要 地理信息系统(GIS)随着信息技术的发展,更加趋于多元化和多学科的交叉发展,本文从GIS应用发展开始,列举与GIS融合的其它信息技术,分析了GIS基础理论和技术研究的热点问题,通过这些问题可以展望未来GIS的进展。 关键词 地理信息系统 计算机系统 信息融合 中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-4097(2003)03-0007-04 1 GIS与相关信息技术的结合 GIS是一门综合性技术,它已经与其他技术互相融合。GIS应用需要利用和集成其他技术,同时,其它信息技术的应用也需要GIS。GIS与其他技术的融合见表1。 表1 GIS与几种信息技术结合 GIS2CAD CAD是一种计算机辅助制图和设计技术,主要用以设计空间位置,表达空间关系;而GIS是一门空间综合管理技术,既可以管理空间位置,又可以管理空间对应的属性信息,并具有很好的对应关系。 GIS2遥感遥感技术是GIS的重要组成部分,它的发展为GIS数据快速更新提供了一个有效的办法,当前In2 SAR的发展更是GIS数据采集的革命。同时,GIS应用的发展也提高了遥感的数据提取和分析能力。随着高精度遥感的发展和遥感动态网络的出现,GIS与遥感的结合会更加密切。 GIS2GPS GPS被认为是21世纪影响人类社会12大技术之一,然而GPS如与GIS结合,才能普及它的应用,而不只是停留在大地测量领域,如智能化交通(ITS)中基于电子地图的汽车车内自主导行系统等,同时与GPS结合也提高了GIS动态分析的能力。 GIS2Internet技术基于Internet技术的GIS,即Web GIS已成为GIS发展的重要方向,可以利用Internet在Web上发布和出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,从而使GIS的应用更加灵活。 GIS2多媒体技术GIS也是一种重要的多媒体。GIS与多媒体结合已经成为现实,在多媒体系统中嵌入GIS功能,或在GIS系统增加多媒体功能,能极大地增强GIS交互能力并加大GIS提供的信息量。 GIS2虚拟现实技术GIS与虚拟现实技术结合,提高了GIS图形显示的真实感和对图形的可操作性。使用户能身临其地理环境中实现观察、触摸、操作和检测等。 2 GIS应用类型 根据GIS所应用的领域不同可将其划分为:地籍信息系统(CIS)、基于影象的信息系统(IB IS)、土地信息系统(L IS)、自然资源管理信息系统(NR2 M IS)、市场分析信息系统(MA IS)、规划信息系统(PIS)、空间信息系统(SIS)、空间决策信息系统(SDIS)、城市信息系统(U IS)和交通运输地理信息系统(GIS2T)等。 尽管现存的地理信息系统软件很多,但对于它的应用,归纳概括起来有二种情况。一是利用GIS 系统来加工和管理用户的数据;二是在GIS的基础上,利用它的二次开发技术开发用户专用的地理信息系统。以下是一些具体的应用方式: 2.1 地理信息系统作为空间数据库管理系统 GIS目前采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等方式采用集空间数据,并有效地对这些数据进行数据库管理、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。 Ξ作者简介:刘春,男,博士,江苏海门人,1973年生。主要研究方向为GIS空间数据的质量研究、基础理论和GIS应用系统的开发。已于国内外刊物发表论文30余篇。