地理信息系统
1、系统：指由相互联系、相互作用的若干要素构成的具有位的结
构和特定功能的有机整体。
2、信息系统：一种采集、输入数据或低级信息，按照人们的指令
进行加工处理，提取，输出有用信息乃至知识的系统。
3、信息系统的分类（功能）
①管理信息系统（Management Information System）
②决策支持系统（Decision Support System）
③智能决策支持系统（Intelligent DSS）
④空间信息系统（Spatial Information System）
信息系统的分类（系统结构）①单机信息系统②网络信息系统数据：指人类在认识世界过程中，定性或定量描述认识目标的直接记录或原始资料。客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息：是用文字、数字、符号、语言、图形、图像等介质来表示事件、事物，现象等的内容、数量或特征。信息具有客观性、实用性、可传输性和共享性。
信息与数据的关系：信息与数据密不可分，数据是信息的载体，是信息的表达；信息则是对数据的解释，是数据的内容。
地理信息：是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地理圈及地理环境固有的数量、质量、性质、关系、分布特征、联系和规律。地理信息是一种空间信息，与空间地理分布有关的信息，具
有空间性，专题性和动态性。
地理信息特征：
①空间分布性；
②数据量大；
③信息载体的多样性。
地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同方法组成的，具有支持空间数据的获取、管理、分析、建模和显示功能，并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。
地理信息系统分类：
专题地理信息系统（Thematic GIS），是具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。例如，森
林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿业资源信息系
统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失
信息系统等。
区域信息系统（Regional GIS），主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，如国家级的、地
区或省级的、市级和县级等为各不同级别行政区服务的区域信
息系统；也可以按自然分区或流域为单位的区域信息系统。区
域信息系统如加拿大国家信息系统、中国黄河流域信息系统等。
许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信
息系统，如北京市水土流失信息系统、海南岛土地评价信息系
统、河南省冬小麦估产信息系统等。
地理信息系统工具或地理信息系统外壳（GIS Tools），是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。它们或者是专门设计研制的，或者在完成了实用地理信息系统后抽取掉具体区域或专题的地理系空间数据后得到的，具有对计算机硬件适应性强、数据管理和操作效率高、功能强且具有普遍性的实用性信息系统，也可以用作GIS教学软件。
GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提
出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及
推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的
政策与标准等；
GIS的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和
拓扑关系的描述,由此而形成GIS的技术优势是有效的地
理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段
和可靠的科学预测与辅助决策功能等；
系统硬件
由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。
系统软件
由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。
空间数据库
由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。
系统应用人员
GIS应用人员包括系统开发人员和技术用户，他们的专业知识和素质是GIS工程成败的关键。
应用模型
由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益、社会效益和生态效益。
基本功能
数据采集与编辑；
数据存储与管理；
数据处理和变换；
空间分析和统计；
产品制作与显示；
二次开发和编程。
应用功能
资源管理；
区域规划；
国土监测；
辅助决策；
定位服务；
国防建设；
宏观决策支持。
国际上GIS应用有两个值得注意的方面
在大项目方面，如美国内务部土地管理局的自动土地与矿产资源系统（ALMRS）和森林局615项目，仅软件和硬件的耗资
就高达12亿美元。美国海军的海图计划，建库的费用也在数亿
美元以上。
在面向公众方面，一些先进国家投入了大量人力、财力，建立空间信息基础设施，如美国地质调查局（USGS）和美国国
家航空航天局（NASA）目前已完成了全美1/24000的地形数据
库和相应的正射影像数据库、1/10万水文数据库和30m分辨率
的土地覆盖数据库。在美国国家矿产资源调查计划（MRSP）中，“空间信息与技术转让”被列为4项
国内发展概况
我国GIS的研究与应用始于20 世纪80 年代，1980 年我国引入地理信息系统理念并建立其相关理论体系，主要应用于遥感分析、制图和数字地面模型的试验研究。
近30 年来地理信息系统在我国发展十分迅速，在区域规划，土地管理、交通运输、测绘、环境、水利、林业、农业等领域发挥着重要作用，并取得了良好的社会效益和经济效益。
国际发展概况
60年代是地理信息系统的摇篮时期；
70年代是地理信息系统的蓬勃发展时期；
80年代是地理信息系统的普及和应用推广时期；
90年代是地理信息系统的产业化时期；
2010年，一个新的年代即将开启。GIS已经融入IT主流。
来自全球化、资源环境的压力以及对社会、经济、生活环境改
善的追求，给GIS的发展带来了前所未有的空间。
①空间数据管理模式彻底回归主流架构；
②GIS多操作系统应用时代真正开始；
③组件GIS技术全面迈向多平台时代；
④桌面GIS将成为用户手边常用工具；
⑤基于Web的GIS应用提供灵动用户体验；
⑥基于终端设备的移动GIS应用快速普及；
⑦服务式GIS架构进一步向云模式发展。
1 名词解释
1）地理信息系统
2）空间数据
2 简答题
1）地理信息系统的组成
2）地理信息系统的发展趋势
第二章
?为了深入研究地理空间，需要建立地球表面的几何模型，这是进行大地测量的前提。根据大地测量学的成果，地球表面的几何模型分为四类 :
?地球的自然表面它是一个起伏不平，十分不规则的表面，包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面。
?地球表面的几何模型分为四类 :
?相对抽象的面地球表面的72％被流体状态的海水所覆盖，可以假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面，这就是大地水准面。
水准面是一个重力等位面。对于地球空间而言，存在无数个水准面，大地水准面是其中一个特殊的重力等位面，它在理论上与静止海平面重合。
?地球表面的几何模型分为四类 :
模型就是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型。
总体上讲，大地体非常接近旋转椭球，而后者的表面是一个规则的数学曲面。所以在大地测量以及GIS应用中，一般都选择一个旋转椭球作为地球理想的模型，称为地球椭球。地球椭球简单的
数学公式表达为？？。在有关投影和坐标系统的叙述内容中，地球椭球有时也常被称为参考椭球。
?地球表面的几何模型分为四类 :
?数学模型是在解决其它一些大地测量学问题时提出来的，如类地形面、准大地水准面、静态水平衡椭球体等。
?建立地理空间坐标系，主要目的是确定地面点的位置，也就是求出地面点对大地水准面的关系，它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面点到大地水准面的高度。确定地面点的位置，最直接的方法就是用地理坐标（L，B，H）来表示
地面点位的确定
（1）球面坐标系统
①天文地理坐标系：
测量（天文经纬度）的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的主要面和线地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度和纬度。
宇宙的坐标叫做太阳黄经，是以地球为中心无限扩展的。把宇宙叫做天球。天球北端叫北天极，南端叫南天极。和经纬度不同的是太阳黄经的表示不用N.S表示南北，更多的是用“+”，“-”。宇宙中的赤道是把地球赤道无限延伸得到的一个平面。
②大地地理坐标系：大地地理坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系，地球椭球面和法线是大地地理坐标系的主要面和线，地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B 。
（2）空间三维坐标系
①地心坐标系：
地心平坐标系是以地球质心为坐标原点，以地轴为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。
②参心坐标系：
参心平坐标系是以参考椭球体的中心为坐标原点，以椭球修整轴（短轴）为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。
（3）地图投影平面坐标系
①高斯平面直角坐标系
高斯投影是等角横切椭圆柱投影。等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形。按投影带不同通常分为6度带和3度带。点在高斯平面直角坐标系中的坐标值，理论上中央子午线的投影是X 轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。
A：与数学上的平面
直角系有区别；
B：为保证y为正
y加500km；
C：为区分各带，
y前加带号。
D: 地面的点位用
（x,y,h)来表示。
②地区平面直角坐标系
将坐标原点选在测区西南角，使测区全部落在第一象限内，X、Y 坐标值为正值，以测区中心的子午线为x轴方向，建立独立平面直角坐标系。
③建筑坐标系
坐标转换
公式如下：
（4）地面点的高程
高程（绝对高程、海拔）-----地面点到大地水准面的铅垂距离。假定（相对）高程-----地面点到假定水准面的铅垂距离。
高差--------------------两点间的高程之差。
1956年黄海高程系
根据青岛验潮站1950-1956年的验潮资料确定的平均海平面作为高程基准面。由此建立的水准原点其高程为72.289m。
1985年国家高程基准
由于1956年黄海高程系采用的资料较短，不到一个潮汐周期（18.61)。根据青岛验潮站1952-1979年的验潮资料确定的平均海平面作为高程基准面。水准原点的高程为72.260m。
为什么要进行地图投影呢？？
1、地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的
量算。
2、地球椭球体为不可展曲面。
3、地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析。
?投影概念
简单地讲：地图投影的实质是将地球椭球面上的经纬网按照一定的数学法则转移到平面上。
具体来说：由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度？纬度？)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标？横坐标？)或者极坐标(极径？极角？)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。
这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。
投影原理：设想的地球是透明体，在球心有一点光源S（投影中心），向四周辐射投影射线，通过球表面（各点A、B、C、D……）射到可展面（投影面）上，得到投影点a、b、c……，然后再将投影面展开铺平，又将其比例尺缩小到可见程度，从而制成地图。
?投影分类
根据美国著名地图投影学家J.P.Snyder统计，全世界地图投影种类现有256种，依据不同的目的和要求，可以采用不同的分类指标对如此繁多的地图投影进行分类。
分类1：基于投影面与球面相关位置的分类；
分类2：基于投影方法的分类；
分类3：基于投影方程的分类；
分类4：基于投影变形的分类。
基于投影面与球面的分类
?圆锥投影：以圆锥面作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后将圆锥面展为
平面而成。
?圆柱投影：以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面展为
平面而成。
?方位投影：以平面作为投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。
?投影变形
用地图投影的方法将球面展开为平面，虽然可以保持地域上的联系和完整性，但它们与球面上的经纬度网线形状并不一致。即投影后，地图上的经纬度网线发生了变形，同样根据地理坐标展绘在地图上的各种要素，也必然随着变形。
这种变形使得地理要素的几何特性受到破坏：
?长度变形：地球仪上，纬线长度不等；同一纬线上，经差相同，纬线长度相同；同一经线上，纬差相同而经
线长度不同；所有经线长度相等。
?面积变形：地球仪上，同一纬度带内，经差相同的网格面积相等；同一经度带内，纬度越高，面积越小。
?角度变形：地球仪上，经线与纬线处处呈直角相交。?M ap projection always causes distortion on distance, direction, scale and area
?长度变形
?面积变形
?角度变形
?中国各种地图投影
?1）中国全国地图投影：斜轴等面积方位投影、斜轴等角方位投影、彭纳投影、伪方位投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角割圆锥投影。
?2）中国分省（区）地图的投影：正轴等角割圆锥投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角圆柱投影、高斯-克吕格投影（6度带）。
?3）中国大比例尺地图的投影：高斯-克吕格投影（6度带、3度带）。
?高斯—克吕格投影 (Gauss-Kruger)
?这个投影是由德国数学家、物理学家、天文学家高斯于19世纪20年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格于1912年对投影公式加以补充，故称为高斯——克吕格投影。
?高斯——克吕格投影在英美国家称为横轴墨卡托投影
(Transverse Mercator)。美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的通用横轴墨卡托投影（UTM）是横轴墨卡托投影的一种变型。
?高斯－克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。
?高斯克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线，其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲线，其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线，经纬线成直角相交。
?在这个投影上，角度没有变形。中央经线长度比等于1，没有长度变形，其余经线长度比均大于1，长度变形为正，距中央经线愈远变形愈大，最大变形在边缘经线与赤道的交点上；
面积变形也是距中央经线愈远，变形愈大。
?为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投影范围的东西界加以限制，使其变形不超过一定的限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的投影。
?高斯——克吕格投影的变形特征是：在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大；在同一条纬线上，长度变形随经差的增加而增大，且增大速度较快。在6度带范围内，长度最大变形不超过0.14%。
高斯—克吕格投影分带规定
?1）我国规定1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：
25万、1：50万比例尺地形图，均采用高斯克吕格投影。1：2.5
至1：50万比例尺地形图采用经差6度分带，1：1万及大于1：1万的比例尺地形图采用经差3度分带。
2）6度带是从0度子午线起，自西向东每隔经差6为一投影带，全球分为60带，各带的带号用自然序数1，2，3，…60表示。即以东经0-6为第1带，其中央经线为3E，东经6-12为第2带，其中央经线为9E，其余类推。
3）3度带是从东经1度30分的经线开始，每隔3度为一带，全球划分为120个投影带。6度带与3度带的中央经线与带号的关系。
?U TM投影
UTM（Universal Transverse Mercator）投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是等角横轴割圆柱投影，椭圆柱割地球于南纬80°，北纬84°两条等高圈。投影后两条相割的经线上没有变形，中央经线上的长度比为0.9996。
?U TM投影分带方法与高斯-克吕格相似。自西经180°起每隔经差6°自西向东分带，将地球划分为60个投影带。中央经
线计算方法：=6°×当地带号-3。例如：地形图上横坐标为20 345000，中央经线为117°。
?地形图的分幅和编号
?我国地图比例尺与基本比例尺：
?大比例尺地形图：1：5千—1：2.5
?中比例尺地形图：1：5万—1：25万比例尺
?小比例尺地形图：1：50万-1：100
?国家基本比例尺地形图有1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万和1：100万七种。
?地形图的分幅——目前，我国采用的地形图分幅方案，是以1：100万地形图为基准，按照相同的经差和纬差定义更大比例尺地形图的分幅。
?百万分之一地图在纬度0°—60°之间的图幅，图幅大小按经差6°，纬差4°分幅。
?1：50万、1：20万、1：10万三种比例尺地形图，以百万分之一地图为基础直接划分。一幅百万分之一地形图划分四幅1：50万地形图，每幅为经差3°，纬差2 °；一幅百万分之一地图划分为36幅1：20万地形图，每幅为经差1°，纬差40’；一幅百万分之一地图划分144幅1:10万地形图，每幅为经差30’，纬差20’。
?每幅大于1：10万比例尺的地形图，则以1：10万图为基础进行逐级划分，一幅1：10万地形图划分四幅1：5万地形图；一幅1：5万地形图划分为四幅1：2.5万地形图。在1：10万图的基础上划分为64幅1：1万地形图；一幅1：1万地形图又划分为4幅1：5000地形图，
?地形图的分幅和编号
?地形图的编号是根据各种比例尺地形图的分幅，对每一幅地图给予一个固定的号码，这种号码不能重复出现，并要保持
一定的系统性。
?地形图编号的最基本的方法是采用行列法，即把每幅图所在一定范围内的行数和列数组成一个号码。
?1、1：100万地形图的分幅和编号（北半球）
该种地形图的编号为全球统一分幅编号。
列数：由赤道起向南北两极每隔纬差 4 °为一列，直到南北88 °（南北纬88 °至南北两极地区，采用极方位投影单独成图），将南北半球各划分为22列，分别用拉丁字母A、B、C、D……V表示。
行数：从经度180 °起向东每隔6 °为一行，绕地球一周共有60行，分别以数字1、2、3、4……60表示。
由于南北两半球的经度相同，规定在南半球的图号前加一个S，北半球的图号前不加任何符号。把列数的字母写在前，行数的数字写在后，中间用一条短线连接。
?地图对地理空间的描述
?地图是现实世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原则有选择地将复杂的三维现实世界的某些内容投影到二维平面媒介上，并用符号将这些内容要素表现出来。地图上各种内容要素之间的关系，是按照地图投影建立的数学规则，使地表各点和地图平面上的相应各点保持一定的函数关系，从而在地图上准确地表达地表空间各要素的关系和分布规律，反映它们之间的方向、距离和面积。
?在地图学上，把地理空间的实体分为点、线、面三种要素，分别用点状、线状、面状符号来表示。
遥感，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？
因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同
例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。
?物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性
为什么使用数字化方法来描述地理信息呢
随着信息时代的到来，仅用传统的手段（地图和遥感影象）描述地理信息已存在许多问题：
①地图的生产周期太长，目前科研、生产与管理工作都要求及时得到有关地表变化的信息，这种情况下，传统的地图存储、生产已不能满足需要。
②遥感影象因为存在着变形，须首先对其进行纠正，另外，遥感影象因为其成像方式的不同，不同的影象有不同的影象特征，必须解译才能变成人们所习惯的地图方式，这需要很大的工作量。
计算机软硬件技术的发展，使得利用计算机把地理信息数字化，并进一步对其进行管理、处理和利用成为可能。
?计算机对地理实体的显式描述也称栅格数据结构，计算机地理实体的隐式描述也称矢量数据结构。栅格和矢量结构计算
机描述空间实体的两种最基本的方式。
?空间信息数字化的方法通常有两种 :
?栅格法：由一系列x，y坐标定位的像元，每个像元独立编码，并载有属性。
?矢量法：三种主要地理实体的点、线、面中，点类似于像元，但不占有面积，其余两种均由一系列内部相关联的坐标形成，一定的面或线则与一定的属性连接。
对地理信息进行数字化描述，就是要使计算机能够识别地理事物的形状，为此，必须精确地指出空间模式如何处理，如何显示等。在计算机内描述空间实体有两种形式：显式描述和隐式描述。例如一条河流，在计算机中的显示表示，就是栅格中的一系列像元，为使计算机认识这些像元描述的是河流而不是其它物体，这些像元都给予相同的编码值或者用相同的颜色、符号、数字、灰度值来表示。
河流的隐式表示是由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述，线的始点和终点坐标定义为一条表示河流形状的矢量。
矢量数据结构
?矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、
面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织
方式；
?矢量数据结构分为简单数据结构（也称面条数据结
构）、拓扑数据结构和曲面数据结构；
?拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑
编辑功能，包括多边形连接编辑和结点连接编辑。
简单数据结构
无拓扑关系的矢量模型实质上是面向实体的一种数据模型。它以单个的空间实体为数据组织和存储的基本单位。它采用面向对象的软件开发方式，每个对象有自己的特性、自己的行为。只记录空间目标的位置坐标和属性信息，不记录空间拓扑关系。
如采用坐标系列编码。
点目标（x,y)
线目标(x1y1,x2y2,…….xnyn)
面目标(x1y1,x2y2,…….xnyn,x1y1)
具体实现形式可将点，线，面直接用空间坐标点数据表示；也可将坐标点组成文件，每个点给予一个点号，而点，线，面用点号数据表示。
无拓扑关系的矢量模型优缺点：
优点：
（1）数据结构简单，直观，便于用户接受；
（2）便于系统的维护和更新。
缺点：
（1）数据余度大，如多边形公共边重复存储，但没有存储多边形之间的关系。相邻多边形易产生伪多边形。解决的办法是建立多边形边界表；
（2）缺乏拓扑信息，如邻域信息等，不便于拓扑分析（临时建立
电子政务地理信息系统综合平台研究 金笑天1 段玉山2 张殊楠1 (1 上海众恒信息产业有限公司,上海200040) (2 华东师范大学地理系,上海 200062) 基金项目:基金(No.2002AA114010);上海构件库及其应用; 摘 要：地理信息系统(GIS)作为电子政务系统的一个主要组成部分发挥着重要作用，为了进一步整合业务条线系统和各类数据资源，本文提出并设计了作为电子政务应用和管理纽带的GIS综合平台,主要包括信息流控制平台，信息维护平台等，该平台为空间数据、地理信息系统、业务系统的共享复用与建设提供了一种解决方案。最后探讨了如何基于构件技术实现地理信息系统综合平台。基于该设计思路构建了上海市首个区县级别地理信息系统综合平台。 关键词：地理信息系统；综合平台；电子政务；构件 中图法分类号: TP319文献标识码:B Research of digital government geographic information system integration platform Jin Xiao-tian,Duan Yu-shan,Zhang Shu-nan (1 Shanghai Triman Information & Technology Co.,Ltd,Shanghai,China,200040) (2 Geography Department, East China Normal University, Shanghai,China,200062) 【Abstract】 As a main part of digital government Geographic Information System(GIS) has a key value.For integrating the operation system and data resources this paper discusses the design of GIS integration platform which is the link of digital government application and management.The flatform includes the information flow control platform,information maintaince platform and etc.It gives a solution of resusing and instructing spatial data、GIS and operation system.This papers also discusses the use of component technology to realize GIS integration platform.The first Shanghai district and county level GIS integration platform is constructed based on the design idea. 【Key Words】Geographic Information System；integration platform； digital government；component 1．建设背景 地理信息系统（GIS）是一种输入、存储、管理、分析和显示地理信息的计算机系统，是分析和处理地理空间数据的通用技术，是信息技术的一个重要分支，主要应用在环境、资源、交通、商业等行业领域，是数字城市、电子政务系统的重要组成部分。电子政务是各有关部门和各级政府利用信息和网络通信技术，加强政府的管理，实现政务公开、提高效率、科学决策、改进和完善服务职能的重要手段，是一项重要的系统工程。近年来基于空间信息管理和应用的各个行业领域的业务条线GIS系统的建设蓬勃发展，例如房地GIS，商业GIS，环保GIS，园林GIS等一系列GIS系统，它们作为电子政务系统的空间信息子系统，在提供空间服务，改善业务效率，加强政府职能，为民服务等诸多方面发挥着重要作用。 但在这些诸多条线GIS系统建设中存在如下一些问题：条块分割，形成“信息孤岛”，
绪论 简述GIS的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案 GIS的概念 GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统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。 GIS是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称； 理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS的组成 ①系统硬件 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：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；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；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 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理设备和输出设备构成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ②系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 ③空间数据是GIS的血液 GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④管理人员 GIS的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。 不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。 GIS的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。 举例说明GIS可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询 GIS的地学基础 GIS中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
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：
一、前言 地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）是一种集空间数据获取、管理、分析、模拟和可视化表达功能于一体的计算机系统。GIS技术是建立在地理学、测量学、制图学、电子工程学和计算机科学基础上的交叉科学，并随着社会对信息管理的需要而产生和发展的。GIS在近年的发展中已越来越显示出其强大的功能和应用潜力，从电力输配电监测、城市基础设施管理、自然资源调查、资源管理、交通规划与管理、大型工程选址，环境和灾害评估到辅助决策等国民经济的各个领域，都占有一席之地。 目前GIS的最新发展方向从组件式GIS迈向到服务式GIS（Service GIS），GIS图形与属性的一体化（真正形成地理数据服务器），Web GIS的研究和应用，专家系统和人工智能应用等。GIS在应用上出现了以下趋势： 1、网络化方向发展。在客户/服务器模式、Web GIS技术，以及分布式GIS技术支撑下，GIS正由单机或局域网络运行系统向广域网系统发展，使信息在全社会的共享成为现实，也使空间信息的产业化成为现实； 2、综合集成方向发展。GIS不再是单一的地理信息系统，而是将它自身与遥感（RS）和全球定位系统（GPS）融为一体，充分利用RS的动态监测和信息快速获取功能，以及GPS的空间精确定位功能，形成GIS精确定量、定位和动态分析能力； 3、决策支持方向发展。GIS的发展重心已经由侧重于数据获取、存储、检索的初级阶段，逐步向模拟、分析、预测预报和辅助决策的高级阶段发展。 二、概述 （一）规划的编制目的和意义 为了更好的部署和实施XX电业公司地理信息系统，特编制《XX电力地理信息系统可行性研究报告》，明确项目建设的工作目标、任务、工作计划及工作重点，对开展建设XX电力地理信息系统工程工作具有重要的现实意义。 （二）规划编制依据 《国家信息化“九五”规划和2010年远景目标（纲要）》 《计算机软件工程规范国家标准汇编》GB8567-88 《信息安全技术网络基础安全技术要求》GBT20270-2006 《信息安全技术信息系统通用安全技术要求》GBT20271-2006 （三）项目建设目标 XX电力地理信息系统建设的总体目标为：以搭建统一基础数据平台为目标，以基础地理信息空间数据库建设和应用为导向，制定统一的数据标准和技术规范，集成与整合XX电业公司现有的基础测绘成果和地理信息资源，建成分布于多级网络环境、多分辨率、多尺度、多源的基础地理信息数据库；使所有的电网设备和运行情况一目了然，将现有的生产MIS、营销MIS、调度自动化、95598等系统软件集中到同一个平台上进行查询和图形化显示，实现电网管理的规范化管理。 （四）规划的范围 项目建设的必要性和可行性 项目建设的指导思想、建设内容及建设原则 项目建设的总体需求 项目建设的总体规划 项目采用的关键技术 实施策略与运行、管理机制 建设进度安排 经费预算及资金来源 效益分析 结论和建议 三、项目建设的必要性和可行性 （一）项目建设的背景 XX地处XXX平原，境内拥有500千伏变电站X座，220千伏变电站X座，110千伏变电站X座，35千伏变电站X座。110kV输电线路XXkm，35kV输电线路XXXkm，10kV输电线路XXXkm。截止到2010年底，实现购网电量XXX亿千瓦时 全县下辖XXXX等12个镇，用电人口58万左右。
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
GIS 技术的研究现状及未来发展趋势 摘要:GIS 是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,其应用程度和范围也随之渗透、延伸,得到了人们的广泛关注。该文综述了地理信.息的发展现状,从多个角度分析当前 GIS 技术发展存在的不足,并在此基础上研究分析了 GIS 技术的未来发展趋势。 关键词:GIS 研究现状发展趋势 0 引言 随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善, GIS(Geographic Information System技术也日趋成熟,并且逐渐被人们所认识和接受。近年来, GIS 被世界各国普遍重视,尤其是“数字地球”概念的提出,使其核心技术 GIS 更为各国政府所关注。目前,以管理空间数据见长的 GIS 已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前 GIS 正处于急剧发展和变化之中,研究和总结 GIS 技术发展,对进一步开展 GIS 研究工作具有重要的指导意义。因此,本文就目前 GIS 技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。 1 GIS 研究现状及其分析 1.1 GIS研究现状 世纪 90年代以来,由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善, GIS 在全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效,其概括起来有以下几个方面 [1]:①硬件系统采用服务器 /客户机结构,初步形成了网络化、分布式、多媒体 GIS ; ②在 GIS 的设计中, 提出了采用“开放的 CIS 环境” 的概念, 最终以实现资源共享、数据共享为目标; ③高度重视数据标准化与数据质量的问题, 并已形成一些较为可行的数据标准; ④ 面向对象的数据库管理系统已经问世, 正在发展称之为“对象 --关系 DBMS (数据库
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：
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
地理信息系统研究的新进展 进入21 世纪以后,地理信息系统主要的基础理论和技术研究热点有了新的变化,代表了地理信息系统研究的新进展,主要归纳如下: 1. 稳定、快速的GIS 数据采集和数据更新体系 GIS 数据的来源可以包括:野外数字化采集系统、地图扫描矢量化采集系统、局域和广域差分GPS 数据采集系统、遥感数据采集和更新系统、数字摄影测量数据采集系统等。对于每一种数据采集系统的研究都将设计许多具体内容,数据源采集和更新体系是GIS 理论和技术研究的首要问题。 2 .GIS 空间数据的质量与不确定性分析 数据和软件是GIS 走向产业化的前提,同时GIS 空间数据的质量直接影响GIS 的分析和应用,影响了GIS 的生存和发展。当前GIS 空间数据的精度分析与质量控制研究中,从手工数字化数据采集质量到扫描数字化数据质量、从矢量数据误差模型研究到影象数据分类和分析质量研究、从空间位置数据质量研究到空间属性数据质量研究、从数据误差传播分析到数据误差模型的可视化、从模拟数据不确定性分析到批量数字产品生产的质量控制和抽样检验等的变化可看出GIS 数据质量不确定性研究的对象越来越广,内容越来越多。 3 .3D 地理信息系统(3DGIS) 的研究 在传统的二维(2D) GIS 中,通常是将垂直方向的信息抽象成一个属性值,如DTM 中的高程,然后进行空间操作和分析。如果在垂直方向上的采样多于一个,如:资源勘探中在一个钻孔中的多个采样,2DGIS 则难以处理。在这种场合下具有真三维(3D) 处理和分析功能的GIS 系统是必需的。而所谓的3DGIS 就是在二维GIS 的基础上对具有三维地理参考坐标的地理信息输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟操作的计算机系统。目前3DGIS 的数据结构研究比较多。基于体素的(V oxel2based) 三维系统比较成熟,广泛用于石油勘探中;基于矢量数据的系统模型处于研究中,例如四面体或边界表示的矢量方法、八叉树与TIN 的混合结构、八叉树与TEN 的混合结构、面向对象的矢量与栅格一体化结构等。目前3DGIS 的数据模型研究有两个方向:第一是利用三维几何和CAD 领域的可视化, 构成3DGIS 中交互式的模型和可视化功能;第二是开发3DGIS 数据管理和空间分析功能,它从数据库方面进行考虑,这两个方面的结合以及迅速发展的虚拟现实技术将产生新的3DGIS 数据模型。 4. GIS 时空系统(spatio - temporal system) 研究 在许多应用领域中,如环境监测、地震救援、天气预报等,空间对象是随时间变化的,而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。过去GIS 忽略时态主要是受器件的限制,也有技术方面的原因。近年来,对GIS 中时态特性的研究变得十分活跃,即所谓“时空系统”。 根据处理时间和有效时间的划分,可以把时空系统分为 4 类:静态时空系统(static ST system) 、历史时态系统( historical ST system) 、回溯时态系统(rollback ST system) 和双系统( bitemporal ST sys2tem) 。时空系统主要研究时空模型,时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析。目前比较流行的做法是在现有数据模型基础上扩充,如在关系模型的元组中加入时间,在对象模型中引入时间属性。 5 .GIS 空间数据查询语言的研究
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；
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。
详解地理信息系统专业研究方向及就业领域 地理信息系统简称GIS (Geographic Information System) 是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。 地理信息系统专业研究方向 美国大学一般将地理信息系统硕士课程开设在地理系。在地理数据的获取和收集过程中，GIS 主要研究地理数据的准确性和不确定性(Uncertainty in Geographic Information)。地理数据通常通过野外测量、数字化、遥感等手段获得，获取过程中不可避免地存在误差。该研究方向讨论的便是如何处理、减少这些误差，以及针对数据中存在的不确定性错误进行处理的方法和技术。数据的获取手段和表达处理方式日渐成熟，但数据的误差和不确定性却会永久存在，因此该研究方向被视为 GIS 研究领域中富有永久生命力的方向之一。 随着中国地理信息数据库的建设和更新以及全球地理信息数据共享热潮的到来，地理信息的组织和管理过程是当前国内 GIS 领域研究的重点，在中国有着最为广泛的实践和应用空间。其中较为热门的研究方向包括空间认知(Spatial Cognition)海量数据库机构体系(Institutional Aspects of Spatial Data Infrastructure) 空间本体论(Spatial Ontologies)空间决策支持系统(Spatial Decision Support System) 时空数据关系及建模(Space and Space/Time Analysis and Modeling)GIS 和 RS 技术的集成(Incorporating Remotely Sensed Data and Information in GIS )时空数据语义研究(Geospatial Semantic Web)空间数据共享以及互操作研究(Integration)等。
地理信息系统在卫生管理中的应用 杨德平，刘永泉 摘要：地理信息系统是对数字空间信息具有存贮、操作、分析、建立模型和绘图作用的电脑软件包，近年来地理信息系统在公共卫生领域中得到了广泛应用，本文就地理信息系统在卫生管理中的应用情况做一些介绍，并指出地理信息系统在卫生管理领域中进一步应用的瓶颈问题。 关键词：地理信息系统；卫生管理；公共卫生 地理信息系统(Geographic Information Systems, GIS) 概念由加拿大测量学家R.P.Tom linson 于1963年首次提出, 并在加拿大建立了世界上第一个地理信息系统[1]。随后, 加拿大、美国、瑞典、日本、德国等国相继建立了许多 GIS 实验室, 开发了ARCINFO、TIGRLS、ERDAS 等优秀软件。进入20世纪90年代 GIS 已被广泛用于各个领域, 例如：土地利用、资源管理、环境监测、城市规划、应急救援、市场分析、经济建设、重大自然灾害监测与评估、建立生态模型等。地图和空间分析在卫生领域中的应用, 至少可追溯到1853年，在伦敦暴发的霍乱疾病中，内科医生 Dr. John Snow 绘制了包含病例发生地点以及死亡人数的专题地图。这是公共卫生和空间技术相结合的第一个典型案例。此后，GIS 技术在公共卫生领域中得到了广泛应用。近年来, GIS 被广泛应用于卫生需求分析和卫生资源配置、疾病监测与预警、健康教育、卫生监督、突发公共卫生事件等诸多方面。 1 GIS的概念 关于GIS的概念，根据其应用的领域不同其定义也不尽相同。美国联邦地理资料委员会（FGDC）所给的定义为：“用于输入、存储、维护、管理、检索、分析、综合和输出地理信息或以位置为基础的信息的计算机系统”[2]。简要地说，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,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。 2 GIS的组成和功能 从应用的角度看，GIS 由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。其中，硬件和软件为 GIS 建设提供环境；数据是 GIS 的重要内容，数据可分为空间数据和属性数据；方法为 GIS 建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其他几个部分。 GIS 的主要功能有：①数据采集: 通过现成的数字化数据、人工编码、数字化和扫描等方式采集。②数据整理: 核对、纠正和编辑数据, 去掉转换中的错误
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
国土资源管理中地理信息系统的应用及实现 文章结合地理信息系統在国土资源管理中应用的必要性，并具体分析国土资源管理中地理信息系统的应用及实现，旨在更好的发挥出地理信息系统在国土资源管理乃至更多领域中的应用。 标签：国土资源管理；地理信息系统；应用；实现 国土资源管理是指国家应用经济、政治、科学技术、行政等手段对影响国土资源行为进行调整和管理的活动。国土资源管理的发展目的是协调国土资源开发应用，进一步发挥国土资源开发应用对国家发展建设的重要促进作用。怎样结合这种变化实现社会发展和国土资源管理的适应、协调成为有关人员需要思考的问题。地理信息系统能够按照经纬度坐标对空间位置进行严格的分解、规划，进而为空间问题的解决提供重要决策支持。 1 国土资源管理中应用地理信息系统的必要性分析 1.1 实现对国土资源的规范管理 社会经济的快速发展加大了国土资源管理负担，也出现了国土资源浪费的问题。为了减少国土资源浪费现象的发生，需要采取科学有效的方法进行国土资源规范管理。地理信息系统在国土资源管理中的应用能够完善国土资源管理方式，提升对国土资源管理信息的分析处理速度。 1.2 降低国土资源开发应用的难度 地理信息系统具有操作简单、信息及时等特点，能够对一些自然灾害进行有效的预测和防治，在最大限度上减少灾害的方式。将其应用在国土资源的开发管理中能够降低国土资源管理方式的弊端，提升国土资源管理效率，提升国土资源管理的科学性、合理性。 1.3 为国土资源管理提供更多支持 应用地理信息系统能够对多种空间数据和统计数据进行分级管理，满足计算机系统对数据分析整理的要求，方便对社会经济与自然环境、环境个要素之间的对比分析。 2 地理信息系统在国土资源管理中的具体应用 2.1 地理信息系统在国土资源土地规划评估中的应用 第一，土地规划。地理信息系统具有良好的空间服务能力，能够帮助国有资源管理进一步明确各个空间的叠加关系问题，对土地的实际规划问题进行有效评
“地理信息系统原理”课程考试试题一参考答案 一、名词解释 1.地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 2.TIN 即不规则三角网（Triangulated Irregular Network），是一种表示数字高程模型的方法。 TIN 模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。 3.元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 4.信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 二、简答题 1.地理信息系统的组成。 一个完整的 GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映 GIS 的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 （1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是 GIS 的物理外壳。包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。 （2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。对于 GIS 应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。 （3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。 （4）空间数据：它是由系统的建立者输入 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。主要包括空间位置、空间关系、属性等。 2.简述栅格数据及其主要编码方式。 栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此，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物或现象的非几何属性特征。 栅格数据的主要编码方式包括： （1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，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，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。 （2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。 b）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取