地理信息系统基础 [广西省级基础地理信息系统建设构思]

如何进行地理信息系统的建设地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性数据相结合的技术，用于地理空间数据的收集、管理、分析和可视化展示。

在现代社会中，GIS已经成为许多领域和行业的重要工具，包括城市规划、环境保护、交通管理等等。

本文将探讨如何进行地理信息系统的建设，涵盖了数据收集、数据库设计、系统开发和应用推广等方面。

一、数据收集地理信息系统的建设首先需要进行数据收集。

数据收集是GIS建设的基础，决定了系统的数据质量和可用性。

在数据收集阶段，需要考虑以下几个方面：1.数据类型：确定需要收集的数据类型，包括地貌、地表覆盖、交通网络等等。

根据实际需求，可以选择不同的数据源，如卫星遥感、GPS轨迹、地籍调查等。

2.数据精度：根据使用需求，确定数据的精度要求。

有些应用场景需要高精度的地图数据，如精细的地形图或道路网络；而有些场景则可以接受较低精度的数据。

3.数据获取：确定数据获取的方法和工具。

可以利用GPS设备进行实地测量，或者使用遥感技术获取遥感影像。

同时，还需要确保数据的合法性和版权问题。

二、数据库设计地理信息系统的数据库设计是系统建设的关键环节。

一个合理的数据库设计可以提高系统的数据管理和查询效率，提供准确、稳定的数据支撑。

1.数据模型选择：根据实际需求选择合适的数据模型。

常用的数据模型包括层次模型、网络模型和关系模型等。

一般而言，关系模型是最常用的，基于关系数据库管理系统（RDBMS）。

2.数据结构设计：根据数据模型，确定数据表和字段的结构。

需要考虑空间数据的存储和索引，以提高地理查询的效率。

3.数据库管理：确定数据库的管理策略，包括数据备份、故障恢复、性能优化等。

一个高效的数据库管理能够保证系统的数据完整性和可用性。

三、系统开发地理信息系统的开发是将数据管理与数据分析功能组合在一起，为用户提供全面的地理信息服务。

1.系统架构设计：确定系统的总体架构和模块划分。

0引言随着全球化进程和区域协同快速发展，各级政府部门、企事业单位和社会公众对基础测绘成果的需求日益增加，尤其随着经济社会发展步入新时代，以及云计算、物联网、大数据、信息与通信技术（ICT ）和人工智能（AI ）等相关技术的进步与测绘地理信息的深度融合，原有基础测绘4D 产品已经难以满足应用需求。

因此，国家新型基础测绘建设对地理信息产品提出了实体化的新要求，但现阶段大范围采集生产将耗费大量人力、财力及时间成本。

利用存量数据进行转换生产，是快速构建新型基础测绘产品基础的最优选择。

立足存量数据研究基础地理实体生产技术，可实现高效构建符合应用需求的新型测绘产品，同时为新型测绘产品更新奠定数据基础。

1地理实体与图元《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》指出，新型基础测绘是以“地理实体”为视角和对象，以“基础地理实体”为核心的成果模式创新为切入点，带动技术体系、生产组织体系和政策标准体系的全面创新，从而实现基础测绘高质量发展。

地理实体可分为地物实体和地理单元，地物实体是地表及地下各类自然形成或人工建筑的物体，通常包括水系、交通、建（构）筑物及场地设施、管线、地名地址、院落等；地理单元是地表上具有同一管理或自然属性的空间区域，通常包括行政区划单元、自然地理单元等[1]。

地理实体是对现实世界的抽象表达，同样需要图元表示，而地理实体与传统地理要素的主要区别之一在于，它与图元的关系不是唯一的。

地理实体所对应的图元种类和数量，可以不唯一，即一个地理实体可以由多个不同种类的图元组合而成。

1.1基础地理实体基础地理实体通过基础测绘采集和表达的地理实体，是其他地理实体和相关信息的定位框架与承载基础，是现阶段新型基础测绘建设中地理实体数据生产建库的对象。

基础地理实体是地理实体的一个子集，可分为自然地理实体，是表示自然生成或生长的地理实体，如山体、水系、海洋等；人工地理实体，是表示人类建造或改造的地理实体，如水利、交通、建（构）筑物及场地设施等；管理地理实体，是表示重要管理需求所对应的地理实体，如行政区划单元、国土空间规划单元等。

《地理信息系统基础》课程标准1、课程概述1.1课程标识课程代码：63116015课程名称：地理信息系统基础课程性质：必修课程类别：职业技术基础课程开课学期：第一学期。

授课学时：总学时：32。

其中理论学时：22；实践学时：10。

1.2课程定位《地理信息系统基础》使学生了解和掌握地图为基础管理和分析空间数据的技术，以方便处理国土整治、区域规划、可持续发展等宏观的辅助决策信息，作为生产、管理和决策的依据。

课程主要内容包括：空间数据模型与数据结构、空间数据获取、空间数据处理、空间数据组织与管理、空间分析的基本方法、数字地形模型及其应用、空间建模与空间决策支持、地理信息系统产品输出及可视化等。

本课程是一门综合性很强的专业基础课，在学习本课程之前应先修：《计算机应用基础》、《测量学》课程；通过本课程的学习，为其后继课程《电子地图原理与应用》、《空间数据库》、《GIS二次开发》的学习奠定基础。

为学生定岗实习、毕业后能胜任岗位工作起到必要的支撑作用。

1.3课程设计思路本课程在内容组织与安排上遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实的工作任务及工作过程为载体，按工作过程组织教学，将工作任务设计成“学习项目”，采用项目化教学，按项目分别采用任务驱动、项目导向等教学模式。

课程教学方法以有利于课程内容的学习和取得良好的教学效果为原则，主要采用多媒体课件演示、自学和讨论、上机实习等形式。

其中多媒体课件主要用于课程要点、难点的讲解，图形图像资料和模拟演示等，预制的课件条理清晰、利于更新，信息量大，效果远远超过传统授课方式，作为课堂授课辅助工具效果明显；自学和讨论要求学生通过网络课件、资料阅读和习题完成非重点难点和描述性内容的学习，自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查；上机实习广泛地采用了网络和计算机辅助教学等现代教育技术，在网上公布所有教学资源，包括教学大纲、中英文教案、多媒体电子教材、网络课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，同时设计了“网上答疑”与“网上讨论”等栏目，为学生提供了多种可供选择的学习方式，充分体现“互动教学”的特点。

基础测绘与数字广西地理空间框架 1：10000DLG在数字城市建设中的作用摘要：基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统，进行基础航空摄影，获取基础地理信息的遥感资料，测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统。

数字广西地理空间框架1:10000DLG 数据的建设空间基础（NSDI）在广西的表述，通过数字广西地理空间框架1:10000DLG数据的建设，是三维数字城市建设必不可少的基础数据。

是数字城市框架和核心的基础系统工程，它描述区域地貌形态的空间分布1:10000地形数据。

为完善数字广西，数字城市工作的基础。

构建基本的空间数据基础；以满足城市管理和决策的需求。

数字城市提供基础数据集，进一步完善综合区情地理信息系统，注重反映广西自然资源，经济两方面的信息。

为城市化建设、土地资源、水文，水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。

构建数字广西空间数据基础框架，为建立数字城市服务。

关键词：基础测绘1:10000DLG数字广西地理空间框架三维数字城市一．基础测绘概述基础测绘具有悠久的历史，可以从我国三千多年前开始追溯。

我国社会经济科技都在快速发展中，基础测绘在国民经济和社会发展中已经占据着重要位置，基础测绘技术由原来的小笔尖，曲线笔等工具绘制图发展成计算机制图，取得了明显进步。

基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统，进行基础航空摄影，获取基础地理信息的遥感资料，测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统。

全国统一的测绘基准和测绘系统是各类测绘活动的基础。

基础航空摄影得到的资料可详尽记载一定区域范围的地物、地貌特征以及地物之间的相互关系，反映国土资源的分布情况。

基础地理信息的遥感资料是基础地理信息数据的重要来源。

国家基本比例尺地图是经济建设和社会发展的基本用图，我国确定的基本比例尺地图的比例尺系列为1：100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5000、1：2000、1：1000、1：500等。

国家测绘局关于做好强制性国家标准《基础地理信息标准数据基本规》实施工作的通知文章属性•【制定机关】国家测绘局•【公布日期】2008.05.06•【文号】国测国字[2008]40号•【施行日期】2008.05.06•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】标准化正文国家测绘局关于做好强制性国家标准《基础地理信息标准数据基本规》实施工作的通知（国测国字[2008]40号）各省、自治区、直辖市测绘行政主管部门，局所属有关单位：国家测绘局组织制定的《基础地理信息标准数据基本规定》（以下简称“标准”）已作为强制性国家标准经国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布（编号为：GB 21139-2007），并于2008年3月1日起实施。

为做好本标准的宣传、贯彻实施及监督工作，确保标准得到认真执行，现将有关事项和要求通知如下：一、制定标准的意义与作用国家测绘局根据《中华人民共和国测绘法》、《中华人民共和国测绘成果管理条例》的有关规定，为贯彻《国务院关于加强测绘工作的意见》“在电子政务、公共安全、位置服务等方面，分类构建权威、标准的基础地理信息公共平台”的要求，确保基础地理信息数据的质量，保障以地理信息数据为基础的各类信息系统建设与应用的顺利进行和地理信息资源共建共享，组织制定了《基础地理信息标准数据基本规定》强制性国家标准。

标准的制定与实施，将为保障以地理信息为基础的信息系统建设的统一和互联互通、避免重复建设、重复投入、促进信息化建设的顺利实施和可持续发展、规范基础地理信息标准数据的生产与认定行为、保护有关建设工程的安全、维护基础地理信息数据使用者、消费者的合法权益等方面发挥重要作用。

二、认真做好标准宣传贯彻工作各地区、各单位要认真做好标准的宣传贯彻工作。

各级测绘行政主管部门要积极组织本地区相关单位进行集中培训和认真学习，并提出相关要求。

同时，要通过网络、报纸、期刊和杂志等各种媒介进行大力宣传，推动与地理信息系统相关的各专业部门了解本标准。

1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

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。

《地理信息系统》课程教学大纲英文名称：Geography Information System课程编码：总学时：48 实验学时：32 学分4适用对象：水文水资源工程专业学生先修课程：数据库原理及应用，数字测图原理与方法，地图投影与变换，计算机图形学，数字地图制图原理，数字测图课程设计等。

大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1、本课程是水文水资源工程专业学生一门选修课。

2、目的是使学生通过本课程的学习，能够掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，了解它的主要应用领域和发展方向，为从事地理信息系统在水文水资源工程应用奠定理论与技术基础，以便更好地水文水资源工程服务。

二、课程的教学内容及要求第1章 GIS绪论授课学时：2基本要求：1-1、掌握GIS概念1-2、了解GIS构成1-3、熟悉GIS的功能与应用1-4、了解GIS发展动态重点：GIS概念、构成和功能。

难点：GIS概念和功能和应用模型的理解。

第2章GIS空间数据结构和数据模型授课学时：42-1、了解空间数据结构2-2、掌握矢量数据结构和栅格数据结构2-3、熟悉矢栅比较和矢栅一体化数据结构2-4、了解数据模型2-5、熟悉GIS数据模型2-6、掌握GIS数据库的设计重点：描述地理实体数据的类型、拓扑矢量数据结构、矢栅数据结构相互转换方法、对象数据模型和时空数据模型、空间数据库的设计。

难点：矢栅数据结构相互转换方法。

四叉树栅格编码方式、对象数据模型理解、空间数据库的设计。

第3章GIS数据采集和质量控制授课学时：23-1、GIS地理基础3-2、地理实体分类与数据编码3-3、空间数据采集3-4、空间数据质量3-5、空间数据标准重点：GIS数据源、空间数据的地理参照系和地图投影、属性数据的分类分级方法、常见的空间数据输入误差和检核方法、GIS数据质量内容和类型和常用数据质量的评价方法。

难点：空间数据的地理参照系和地图投影、空间数据交换标准。

第4章空间数据处理授课学时：44-1、掌握矢量拓扑的自动建立4-2、熟悉矢量数据的图形编辑4-3、掌握空间数据坐标转换4-4、了解空间数据的压缩处理和数据结构转换4-5、了解空间数据的插值方法重点：点、线、面的捕捉和图形编辑的数据组织、几何纠正和投影变换方法、矢栅转换难点：矢量和栅格数据压缩方法及矢栅转换、链的组织，结点匹配和建立多边形。

地理信息数据库建设及应用摘要：随着信息产业的迅猛发展，建立地理信息数据库已成为衡量一个城市信息化程度的重要指标之一。

本文阐述了地理信息数据库的建设及应用。

关键词：地理信息系统；应用；发展趋势地理信息数据库作为地理信息系统的重要组成部分，它在满足城市信息化工程建设和社会经济持续发展中发挥着越来越重要的作用。

另外，地理信息数据库建设是一项复杂的系统工程，要建设和管理好地理信息数据库，就应根据该地区的实际情况，做好数据库的建库方案，这样才能在较短时间内完成地理信息数据库的建设。

1地理信息系统建设的目标随着社会的发展进步，“数字城市”的发展越来越重要，“数字城市”建设是指将有关城市的信息，包括城市的自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各个方面，以数字的形式进行获取、存储、管理和再现，通过对城市信息系统的综合分析和有效利用，为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和城市可持续发展提供决策支持。

数字城市系统的开发、应用和服务是以数据的采集与更新、数据的共享与交流、数据的分发与挖掘、数据的商业化和社会化为基础。

地理信息系统的建设要达到一定的要求目标，如：系统需要易于使用、管理及维护，能满足用户的应用需求，成为可依托的有力工具；系统建设的结构、功能和界面需操作方便、灵活，适合各层次用户使用且易于更新和管理；系统采用基于COM组件机制和AreGIS En-gine组件包的开发方式，进而使代码实现很大程度地重复应用、保证系统广泛的自适应性和良好的可扩展性；系统的内容、数据分类与编码、数据精度等应采用有关国家标准；系统在设计时以系统功能方便扩充、组可重复应用为指导思想；系统应采用先进的方法、设备、技术等，提高系统的技术水平及质量，目标是围绕省级基础地理数据建库、测绘资料档案管理、数据增值服务、数据分发、地理信息应用服务等核心业务和工作，建立满足内部和外部地理信息分发服务需要的业务系统，提高基础地理信息管理水平，规范工作流程，提高办公效率和应急响应速度，形成信息化的地理信息服务体系；系统应成为综合性地理信息资源的基础和保证。

EPS基础地理信息数据建库研讨发表时间：2016-05-31T09:31:40.290Z 来源：《基层建设》2016年2期作者：文桂波[导读] 所以想要全面建设基础信息数据库建设，就需要进一步开发基础地理信息数据库的软件数据库功能。

文桂波广西南宁摘要：近年来，随着以“3S”为代表的测绘高新技术的不断推广与应用，城市测绘得到迅猛发展，数字城市是城市各职能部门与城市空间信息基础设施的集成，数字化的测绘生产模式与技术体系已经建立，并逐步由传统测绘向现代地理信息产业转化，城市基础测绘已经被纳入国民经济发展计划之中，成为城市规划与建设的有力保障、社会各相关产业发展的重要依托。

城市空间信息基础设施是数字城市的基础与前提，发展数字城市必须首先建设城市空间信息基础设施。

因此，基础地理信息数据建库势在必行。

关键词：地理数据库；数字技术；空间信息化建设引言：通过对数据库数据的挖掘和研究发现了空间数据库中隐含的知识、空间关系以及其他的非现实的包含在数据库中，但是很多数据是以其他的形式存在于信息供体中为用户提供使用权限，这些信息数据库的应用是较高层级，因为我国目前的空间数据的组织和管理只是局限在二维静态和单方面的过程，因此我国的地理信息数据库软件还不能够提供信息数据的有效挖掘。

所以想要全面建设基础信息数据库建设，就需要进一步开发基础地理信息数据库的软件数据库功能。

1.基础地理信息数据库建设概况基础地理数据库是一种非常重要的地理空间信息系统，这种系统和其他信息系统的主要区别是这种系统的处理和存储系统是经过地理标示编码的，所以这种地理位置和与其相关的属性分析成为了地理信息检索的最主要组成部分。

在空间地理信息数据系统中，实际的地理事物表达就成为了一些数据的显示，这些地理要素的显示至少是由非参考位置和空间位置两个组成部分组成的，地理空间系统数据库是由两个部分组成的，地理信息系统一方面是单独的一个学科，它既能够系统地描述和分析以及储存和信息输出的系统的方法和理论的新型的综合类学科。

信息系统建设的基本定义(doc 9页)广西省级基础地理信息系统的建设是“数字广西”地理空间基础框架的核心和基础。

将为“数字广西”的建设奠定良好的地理空间基础，为在信息社会和知识经济时代抢占经济、政治、科技的制高点，创造新的经济增长点打下坚实的基础。

为建立电子政务、电子商务、社会保障等信息系统及信息化社区提供良好的条件，有力促进广西社会、经济的发展，推动信息化建设。

以广西基础地理信息数据作为框架，区域内各行各业的数据才能够在空间上得到集成，不同区域的数据才能够无缝整合，从而保证决策依据的科学性和准确性。

基础地理信息与各行业的专题信息有机结合将完善各专业管理信息系统的决策支持功能。

广西省级基础地理信息系统的建立将及时满足政府信息化工程建设对基础地理信息的急迫需求。

二、广西省级基础地理信息系统建设的主要内容1、广西省级基础地理信息系统的总体目标2002年，广西测绘局正式启动广西省级基础地理信息系统的建设工作。

主要工作由广西基础地理信息中心承担，拟于“十五”期末初步完成框架建设，2010年全面建成。

广西省级基础地理信息系统以1:1万基础地理信息数据库建设为核心，其总体目标是依托统一的标准体系和质量保障体系，建立数据生产体系，采集基础地理信息数据，建成数据库管理体系，形成完整的数据库；以GIS应用为主，兼顾地图产品的制作，建立产品开发体系和分发服务体系，以及支持系统运行的网络交换体系。

为自治区、市、县宏观决策、规划修编、灾害监测，解决人口、资源、环境等面临问题，促进经济与社会可持续发展而提供有力的测绘保障。

2、广西省级基础地理信息系统研究和建设的主要内容广西省级基础地理信息系统的建设包括数据生产体系的建设、数据库互操作平台的选定、地理空间数据库建设、数据库管理系统的研发、产品的模式和开发、基于Web GIS 的地理空间信息网络化服务等。

在存储容量上，全区1：25万地理数据超过2GB，1：5万数据将超过70GB，1：1万数据将超过1TB，大地数据库及地名数据库将达到100MB。

基础地理信息要素数据字典第1部分全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：基础地理信息要素数据字典，顾名思义是关于地理信息系统中基础要素的数据集合，主要用于数据的标准化和规范化。

基础地理信息要素数据字典有助于地理信息系统数据的交互和共享，提供了数据集成和管理的基础。

本文将分为多部分，逐步介绍基础地理信息要素数据字典的内容和意义。

第一部分：空间要素1.1 点（Point）：点是地理信息系统中最基本的要素之一，通常用于表示地球表面上的一个位置。

点由其坐标值（经度和纬度）来确定其位置，可以代表地图上的一个地标，如城市、山峰等。

1.2 线（Line）：线是由一系列点连接而成的几何对象，可以代表道路、铁路、河流等线性特征。

线的长度和方向可以提供地理信息系统中的路径分析和网络分析功能。

1.3 面（Polygon）：面是由一系列线连接而成的几何对象，通常用于表示地图上的区域或边界。

面可以代表国家、城市、湖泊等地理空间单元，具有区域统计和空间分析的功能。

1.4 扩展要素：除了点、线、面等基本地理要素外，基础地理信息要素数据字典还包括一些扩展要素，如地名、地形、土地利用等信息。

这些要素可以提供更丰富的地理信息内容，为地理信息系统的应用提供支持。

总结：基础地理信息要素数据字典的第一部分主要介绍了地理信息系统中的空间要素，包括点、线、面等基本要素，以及一些扩展要素。

这些要素是地理信息系统中数据的基础，对于地理空间分析、遥感监测、环境规划等应用具有重要意义。

下一部分将介绍基础地理信息要素数据字典的属性和关系。

【字数：314】第二篇示例：基础地理信息要素数据字典是地理信息系统中一个重要的组成部分，它包含了地理信息数据的各种要素描述和定义，为地理信息数据的存储、查询和分析提供了规范。

在地理信息系统中，地理信息要素数据字典具有非常重要的作用，它可以帮助用户快速了解地理信息数据的各种属性和含义，为地理信息数据的管理和应用提供了便利。