第十六章地理信息系统软件工程技术-
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1、地理信息系统(geographic information system , 即gis )——一门集计算机科学、 信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科, 它是在计算机软件和硬件支持下, 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,以提供对规划 、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。
2.栅格——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。
特点:属性明显, 定位隐含, 即数据直接记录属性本身, 而所在的位置则根据行列号转换为相应的坐标,即定位是根据数据在数据集中的位置得到的,在栅格结构中,点用一个栅格单元表示;线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示,每个栅格单元最 多只有两个相邻单元在线上;面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示,每个 栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。
3.矢量——它假定地理空间是连续, 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体, 坐标空间设为连续, 允许任意位置、长度和面积的精确定义。
对于点实体, 矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码;对于线实体, 用一系列坐标对的连线表示;多边形是指边界完全闭合的空间区域,用一系列坐标对的连线表示。
4. “拓扑”(topology)一词来源于希腊文,它的原意是 “形状的研究”。
拓扑学是 几何学的一个分支,它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性(拓扑属 性:一个点在一个弧段的端点, 一个点在一个区域的边界上;非拓扑属性:两点之间的距离, 弧段的长度, 区域的周长、面积) 。
《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。
《地理信息技术构成与功能》讲义一、引言地理信息技术是一门综合性的学科,它融合了计算机科学、地理学、测绘学等多个领域的知识和技术,为我们获取、处理、分析和应用地理空间数据提供了强大的工具和方法。
在当今数字化时代,地理信息技术在资源管理、城市规划、环境保护、交通运输等众多领域发挥着至关重要的作用。
二、地理信息技术的构成1、地理信息系统(GIS)地理信息系统是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的计算机系统。
它能够将地理数据与属性数据相结合,通过地图、图表、报表等形式进行可视化表达,帮助用户更好地理解和分析地理现象和问题。
GIS 的核心功能包括数据输入与编辑、数据管理、空间分析、地图制作和输出等。
2、全球定位系统(GPS)全球定位系统是一种基于卫星的导航和定位技术,能够为用户提供高精度的地理位置信息。
GPS 系统由卫星星座、地面控制站和用户设备三部分组成。
用户通过接收卫星信号,可以实时获取自己的位置、速度、时间等信息。
GPS 在交通导航、测绘、农业、地质勘探等领域有着广泛的应用。
3、遥感技术(RS)遥感技术是指通过非接触式的传感器获取地球表面物体的电磁波信息,并对这些信息进行处理、分析和解译的技术。
遥感技术可以获取大面积的地理信息,包括地形、地貌、植被、土地利用等。
根据传感器的工作波段和工作方式的不同,遥感可以分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
4、数字摄影测量与计算机视觉数字摄影测量是利用数字影像进行测量和制图的技术,它将摄影测量的原理与计算机技术相结合,实现了从影像获取到地图生产的自动化过程。
计算机视觉则是研究如何让计算机从图像或视频中获取信息和理解场景的学科,它在地理信息领域的应用包括目标识别、三维重建等。
三、地理信息技术的功能1、数据采集与输入地理信息技术能够通过各种手段采集地理空间数据,如使用 GPS 设备获取位置数据,通过遥感卫星获取大面积的影像数据,或者通过实地测量获取地形、地物等数据。
GIS〔地理信息系统软件〕技术要求1总体要求1)软件厂商应具有国际知名度,技术先进,具备引领GIS软件开展的能力。
2)功能全面、性能稳定,在国内外的各行各业中拥有大量成熟应用案例;3)支持大多数主流计算机平台上,支持Windows、主流UNIX、Linux等运行环境;支持GB18030中文编码字符集。
4)具有良好的开放性,遵循国际主流IT标准:网格协议TCP/IP、HTTP,WEB、XML,遵循ISO、FGDC、OGC标准,支持UML统一建模语言。
5)具有良好的可伸缩性、通用性和兼容性,支持从上到下多个产品层次,支持无缝地扩展和升级;6)具有外乡化的原厂商授权认证的专门培训机构,拥有完善的培训师资设备,提供完整的中文培训教材和全套培训数据;2GIS桌面软件1)桌面软件应支持Window2000,32位和64位WindowsXP/2003/2021/Vista/windows7操作系统。
2)提供桌面和工作站两个安装软件介质包,提供传统的Workstation应用支持。
3)支持根本的地图浏览、图层管理、空间和属性查询、统计图表和报表生成、地图符号化以及制图打印;支持多种专题图制作,如唯一值、渐变色、多属性符号、饼图、柱状图、点密度图等。
4)能够提供工具直接进行数据预览,查看空间数据的图形、属性以及元数据信息。
5)支持书签功能,除了创立、管理书签,还要求能够导入导出书签,对书签排序等。
6)要求提供元素选择、要素识别、查找、坐标定位、Html弹出框等地图浏览工具。
7)支持点、线、面状符号的自定义及扩展。
8)除了提供根本的空间数据管理功能外,还可以直接支持工业标准的CASE工具,进行空间数据库设计、数据模型定义,并可以扩展数据对象行为。
9)除根本的空间数据格式外,还能够支持Google Map KML、Excel、Text文本、通用栅格数据如PNG、EMF、WMF、GIF。
10)专题图支持的数据类型,应包括点线面矢量数据、DEM数据、影像数据、TIN数据和CAD线划图等。
地理信息系统基础软件开发的关键技术研究地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是利用计算机技术和地理数据进行空间数据管理、分析和展示的一种集数据采集、处理、存储、查询、分析和可视化为一体的专业信息系统。
在地理信息系统的开发过程中,基础软件的研发是至关重要的环节。
本文将介绍地理信息系统基础软件开发的关键技术研究。
一、空间数据模型与数据结构地理信息系统以空间数据为核心,因此空间数据模型的设计是基础软件开发的重要一环。
常见的空间数据模型包括二维矢量模型、二维栅格模型、三维模型等。
不同的数据模型适用于不同场景的数据处理和分析需求。
开发者需要根据实际需求选择合适的空间数据模型,并设计相应的数据结构,以支持空间数据的存储、查询和分析。
二、空间数据采集与处理地理信息系统的基础软件需要支持空间数据的采集和处理。
数据采集是指通过各种传感器、测量设备等获取实地数据并转化为地理信息系统可解析的格式。
数据处理包括数据预处理、数据清洗、数据转换等环节,以确保数据质量和准确性。
在开发基础软件时,需要考虑空间数据采集和处理的效率和准确性,提供相应的算法和工具支持。
三、空间数据存储与管理合理的空间数据存储和管理是地理信息系统基础软件的关键技术之一。
空间数据的存储可以采用关系数据库、文件系统、对象存储等方式,不同的存储方案有不同的优缺点,开发者需要根据实际需求选择合适的存储方式。
空间数据的管理包括索引技术、数据压缩和加密等,以提高数据的查询效率和安全性。
四、空间数据查询与分析地理信息系统的基础软件应具备强大的数据查询和分析能力。
数据查询是指根据用户需求从空间数据库中检索出满足条件的数据。
数据分析则是对空间数据进行统计、建模和预测等操作,以提供决策支持和空间规划等应用。
开发者需要设计高效的查询算法和分析工具,以提高系统的响应速度和分析精度。
五、空间数据可视化与呈现地理信息系统的基础软件需要支持空间数据的可视化和呈现。
地理信息技术专业学习教程地理信息系统基础知识详解地理信息技术专业学习教程地理信息系统基础知识详解地理信息技术(Geographic Information Technology,简称GIT)是一门综合性学科,涵盖了地理学、测绘学、计算机科学等多个学科的知识。
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为地理信息技术的核心工具,广泛应用于地理信息的获取、存储、分析和展示等方面。
本教程将为大家详细介绍地理信息系统的基础知识。
一、地理信息系统的定义与特点地理信息系统是基于计算机软硬件平台,将地理空间数据与属性数据相结合,进行存储、管理、分析和表达的系统。
其主要特点如下:1. 数据整合性:地理信息系统能够将各种类型的地理数据进行整合,包括空间数据、属性数据和拓扑关系等。
2. 数据准确性:地理信息系统通过测量、遥感等手段获取地理数据,并进行精确的处理和分析,确保数据的准确性。
3. 空间分析能力:地理信息系统提供了丰富的空间分析功能,包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等,可用于解决各种地理问题。
4. 可视化表达:地理信息系统能够将地理数据以图形的形式进行表达和展示,通过地图、图表等形式直观地呈现分析结果。
二、地理信息系统的组成与架构地理信息系统主要由数据、硬件、软件和人员组成,其基本架构如下:1. 数据:地理信息系统的基础是地理空间数据和属性数据。
地理空间数据包括地图、遥感影像、三维模型等;属性数据包括地名、经纬度、地形等。
2. 硬件:地理信息系统需要使用计算机、显示设备、网络设备等硬件设施来进行数据处理、分析和展示。
3. 软件:地理信息系统利用专门的软件工具来完成数据的存储、管理、分析和表达等任务。
常用的地理信息系统软件有ArcGIS、MapInfo等。
4. 人员:地理信息系统的运行和应用需要专业的人员进行操作和管理,包括地理信息工程师、数据分析师等。
三、地理信息系统的应用领域地理信息系统广泛应用于各个领域,包括城市规划、环境保护、农业管理、交通运输等。