地理信息系统的认识
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地理信息系统的认识范文第1篇
【关键词】地理信息系统；高中地理；教学观念；教学方式
地理信息系统是一种多学科交叉的信息系统，可以以图形化、数字化的方式向用户提供所收集和处理后的地理要素信息。相较于传统的地图显示模式而言，使用地理信息系统可以更加直观形象的表达空间分析效能，增强学生对地理教学过程中所涉及的地理要素的识别与记忆能力，激发学生对理论学习的兴趣，促进学生地理关联能力、空间想象能力以及感知能力的培养。在高中地理教学中结合地理信息系统开展教学活动对于改进教学模式、培养学生自主学习、提升教学灵活性具有积极的推动意义。
一、地理信息系统的应用优势
1.改变学生信息获取方式，增强学生专业素养
地理信息系统中包含的内容丰富而全面，对实际问题的分析与解决具有十分显著的应用意义。在高中地理教学中应用地理信息系统辅助教学不仅可以让学生在学习过程中认识到地理要素之间的关联，帮助学生应用理论知识解决实际问题，还能够推动学生形成正确的、客观的态度和观念开展地理课程学习，不断提升学生的信息素养，拓展学生知识的获取来源和学习能力。
2.促进教师理论知识和教学技能的提升
应用地理信息系统开展教学活动可以将素质教育转化为具体的实践活动。教师在应用过程中会不断的提升自身理论知识储备，探寻适当的实现方式，以更加生动的方式将自己对地理信息技术的理解和认识传授给学生。
3.扩散学生的地理学思想
地理具有自身的学科特点和特殊性，即其具有自然学科与人文学科双重属性。为向学生展示这些属性，促进地理学思想的传承和发展，教师在教学活动中就必须结合现有资源，以最佳的方式向学生传达。
二、地理信息系统在高中地理教学中的引入方式
高中地理教学的重点在于让学生对地理事物、现象以及不同地区之间的时间、空间差异性形成一个全面的了解，并在此基础上构建自主的、系统性的、逻辑性的地理知识体系结构。传统的教学方式下，教学模式有限，课堂教学不可避免的会降低学生兴趣，增大学生的学习难度。而地理信息系统具有丰富的内容和资源、灵活的展现方式，可以有效帮助改善课堂氛围，激发学生的学习兴趣。具体来说，在应用地理信息系统开展高中地理教学时可以从以下三步出发逐渐深入。
1.基于地理信息系统的教学观念转变
传统教学方式下的地理学科教学处于一种简单的单向流动状态，学生的个体差异、思维差异以及知识积累差异需要没有得到足够的关注。这主要是因为教学活动中的互动性不足所造成的。
将地理信息系统引入到高中地理教学中，为其使用适当的、符合教学需求的教学观念，既能够解决传统教学方式中存在的问题，增强地理学科体系结构内的知识关联性，还能够将更加具体实际的地理问题引入到课堂教学中，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。新的教学观念具体体现为教学与过程整合、师生互动提升、地理人才与地理知识储备有用等。上述观念下，教师可以在知识传授的基础上应用地理信息系统提升课堂教学灵活性，鼓励学生从自身情况出发运用所学知识解决实际问题，并参照地理信息系统进行对比分析，进一步拓展学生的知识应用方式和范围，满足学生差异化学习需求。
2.基于地理信息系统的教学手段转变
地理信息系统具有更强大的数据分析、信息处理以及结果显示等功能，将其作为教辅工具，可以替代传统高中地理教学中所使用的挂图、手册等工具，以更丰富多样的图表的方式集成更多地理要素之间的联系。同时，使用地理信息系统还能够依照教学需求开展快速绘图、专题制作、三维显示等操作内容，为地理教学内容的定量分析提供新的、高效的教学途径。
3.基于地理信息系统的教学内容引入
考虑到地理教学内容具有非常显著的时空特性、定量分析特性、空间分布特性等，在应用地理信息系统开展教学时可以事先对教学内容进行总结与归纳，然后再结合具体的教学内容引入地理信息相关技术开展地理问题解决活动。
三、实施策略
首先掌握学生的学习水平和学习能力范围，围绕教学材料和相关课题确定软件应用方式，如等高线教学、剖面图教学等；其次制定较为具体的时间和流程方案，并依照教学内容设计基于地理信息系统的解决方案；再次要充分调动学生的学习积极性，发挥学生的自主学习精神，让学生通过实际操作的方式从地理信息系统软件中获取关联教学内容；最后教师要及时总结归纳教学活动中的知识点、并开展针对性的、重点性的教师点评和学生自我评价活动。具体流程图如图1所示。
图1 基于GIS的高中地理教学
参考文献：
[1]牟琳.地理信息系统在高中地理合作学习中的实践与探索[D].成都：四川师范大学，2012
[2]段玉山.GIS基础教育理论与实践及BISPGIS开发研究[D].华东师范大学，2003
地理信息系统的认识范文第2篇
关键词：地理信息；矿山测量；应用
中图分类号：TD171文献标识码： A
地理信息系统
地理信息系统简称 GIS，主要是通过计算机来对地理信息进行存储和处理的
一种技术与工具，是一种依靠计算机软和硬件的支撑，按空间把各种资源信息和环境参数或地理坐标进行分布，以其固定的格式和分类编码输入、处理、存储、输出，从而来满足应用需要的人机交互信息系统的要求。
2、地理信息系统的主要特点和基本功能分析
通过分析可得 ，地理信息系统主要有以下几个特点：
（1）地理信息系统具有多源性。因为地理信息系统中的数据所涉及到的领域比较多，载体多，而且来源也十分丰富，因此，地理信息系统具有多源性的特点。
（2）地理信息系统具有多时相。多时相性主要指的是在矿山生产和建设的每一个阶段，矿山测量中的信息都包含其中。
（3）地理信息系统的时空特性突出。鉴于要考虑地理信息系统的几何属性和时空纬度特性，在具体的系统运行当中，它的数据在不断的进行交换。
（4）地理信息系统的不确定性。在数据库领域中，支持数据库技术发展的重要理论就是不确定理论，然而在矿山测量中，地理信息系统需要依据所测量的数据来对数据库进行构建，因此，地理信息系统因为所包含的测量数据比较丰富而具有不确定的特点，对于这一特性，必须正确理解。
除了以上所阐述的特点，地理信息系统还具有以下几方面的功能：
（1）地理信息系统能够及时并且有效的检测矿区的环境状况及其演变状况。
（2）地理信息系统可以对矿区的数据进行采集、分析、加工处理和采集，同时还能够对围绕矿区的其他周边因素进行确切的分析。
（3）地理信息系统可以为矿井的开采和设计提供有力的支撑，并且能够对矿井的生产过程进行有效的管理，还能能够为矿山的灾害预防和治理提供一定的技术支撑。
（4）地理信息系统能够轻而易举的实现人和机器的协同操作，可以准确判断矿区的整个开采状况和发展规划，从而使整个矿山的数据分析和处理能力得到很大的提升。
（5）当前，地理信息系统已经具备了3D 建模功能和可视化功能，这两种功能可以很好的运用在矿山的模拟开采中，与此同时，还能够研究矿山开采对环境所造成的影响。
地理信息系统在矿山测量中应用的重要意义
地理信息系统（GIS）是测绘技术中很重要的一部分，当前，在很多领域已经
得到了十分广泛的应用，如城市交通、电力传输、通讯建设等领域，地理信息系统都已经成了不可或缺的部分。然而，应用的最广发、效果最好的还是矿山测量领域。地理信息系统在矿山测量中应用的主要意义表现在三个方面：
地理信息系统在矿山测量中的应用，使其整体测量效果得到了提升。
地理信息系统在矿山测量中的应用，是矿山测量技术未来发展的必然趋势，地理信息系统依靠自身独特的优点使得矿山测量的整体效果得到了提升，满足了矿山测量的实际需求。
第二，地理信息系统在矿山测量中的应用，使其矿山测量方法更加丰富。从目前已有的矿山测量方法来看，地理信息系统已经成为了矿山测量中的重要方法，并且发挥着很重要的作用，它在确保了矿山测量方法的同时，也保障了矿山测量的准确性。
第三，地理信息系统在矿山测量中的应用，使矿山测量的有效性得到了提升。在矿山测量的整个过程中，地理信息系统的广泛应用在提高测量的准确性的同时，还降低了其测量难度，使得整个矿山测量过程的实效性更为优良。
4、GIS 在矿山测量中的应用
GIS 在矿山测量中的应用方向大体上可以分为五种：
（1）基于 GIS 技术建立多源数据找矿模型。单一的信息源常常局限于信息的片面性, 无法对地质体、地质现象和某些特征做出准确的反映，这就要求对多而复杂的其他相关内容进行更加深入和透彻的了解。而 GIS 技术具备多源数据综合分析能力和管理功能, 可以给具有空间属性的异源数据提供良好的融合平台，从而建立起多源的数据找矿模型。
（2）矿山管理信息系统。矿山管理主要有矿山设计、矿产开采、巷道开挖、沉降监测和环境评价等内容。矿山管理信息系统内容复杂而且庞大，功能比较齐全。当前大部分学者已经对矿山的地质灾害、矿区生态环境评价、矿山机电的安全管理、矿区土地利用、矿井通风信息系统、煤矿灾害事故、井下可视化管理系统、煤矿瓦斯管理信息系统、煤矿安全管理矿山开采沉降可视化、救援信息系统等方面进行了深入的研究与探讨
（3）三维矿山。当前，三维矿山模拟已经成了当代的科技热点。它主要是建立在 GIS、可视化技术和地质信息计算机模拟技术的基础上的矿山客观实体模型。三维矿山的建立，对于地质和矿业界的人员十分有利，它可以更加直观和精确地对矿体边界进行圈定，从而对不同矿体分布的三维形态进行了解，方便了地下地质体的准确解读，为矿产开发和找矿预测提供了十分有利的指导。
（4）矿产资源规划管理。运用 GIS 方法有效管理矿产资源规划管理中的大量图形、文档和指标数据，对于其标准和规范化的处理十分有利，建立统一的矿产资源数据库。可以通过运行客户机、服务器的模式，经由大型数据库和 GIS 空间数据引擎，把图形和文档数据吸收到数据管理平台，进而有效实现对图形、文档和指标这三种数据的管理和分析。同时，还能够对项目的规进行远程管理。
（5）数字矿山。数字矿山（DM）是 1999 年提出的。数字矿山是多维数字化、网络化和可视化的技术系统，主要是运用多媒体和模拟仿真技术数字化的再现了真实矿山。当前，国内已经逐渐开始运用三维地学模拟、采矿机器人、矿山虚拟等技术对矿山的开发与应用进行研究。比如，煤矿地质测量 3D 模型的构建与可视化对于提高工作人员对煤矿生产各个环节的直观认识很有帮助。然而，因为采集数据有很大的难度，而且其生成算法又比较复杂，所以数字矿山全景式真三维建模这一功能目前还处于开发探索阶段。GIS运用平行或基本平行的剖面数据建立起三维空间任意复杂形状物体的真三维实体模型，并以此为基础提供特定的服务，主要应用在露天采矿、井下采矿、建立巷道模型、矿体模型方面。
5、矿山地理信息系统
5.1、矿山地理信息系统概述
矿山地理信息系统 (MGIS) 是将 GIS 应用于矿山的区域性 GIS，是为矿山生产、设计、规划等提供支持的系统。它主要以计算机为基础，应用摄影测量与遥感等技术来对信息进行采集，发挥 GIS 的强大地学分析和辅助决策功能，通过制图和图像处理手段，结合矿山资源特征构建起来的地理信息系统。矿山地理信息系统的工能十分强大，它具备了对信息的采集、加工处理、存储、建立矿区数据库及软件系统，实现对信息的查询检索、综合分析、动态预测和评价、信息输出等功能。这一强大的系统可以为矿区的环境监测和评价以及矿产资源的开发管理提供科学保障。矿山地理信息系统是矿山现代化管理、决策的重要标志，是为满足矿山生产发展的需求而研发出来的一种现代化的信息管理系统。
5.2、在我国矿山测量中的应用现状
5.2.1、应用领域
（1）矿床地质勘探及矿山设计。矿山地理信息系统能够对大量的矿山地理信息数据进行存储，并运用GIS 的强大功能进行勘探设计、地质施工、报告编制及矿山设计，在很大程度上提高了工作效率，并且降低了误差，使得设计成果得到了进一步的优化。
（2）编制生产计划。矿山地理信息系统能够制定出生产计划，并通过实时的分析其空间关系，制定出建立在客观、科学、合理、有效的生产计划，通过模拟，还能够更好地对生产计划的科学合理性和可操作性进行检验。
（3）日常生产管理。在日常生产过程中，矿山会遇到各种各样的问题，许多地质现象也会日益凸显，而这些新的资料要及时地输入到矿山地理信息系统中，运用其特有的分析能力，对生产计划进行及时、科学、有效的调整，使生产计划的实施效率得到提高。与此同时，还能够准确的统计出各种生产数据，为领导实施决策提供一定的参考。
（4）经济评价及预测。在矿山中能够使用矿山地理信息系统对矿山进行经济评价，预测未来的生产经营状况等。矿山经营的各个方面都能偶运用矿山地理信息系统，这样不但能顾节约成产成本，还能够提高工作效率。
5.2.2、应用中存在的问题
（1）可视化数据结构的有效表达问题。借助计算机的原型模拟加工可有效表达地面和地下地形地貌三维可视化，然而隐伏矿体在表达上却存在一定的局限性。因为隐伏矿体的内部结构比较特殊，再加上矿体暴露，它所要表达的内容就会产生不确定性，对于隐伏矿体的可视化表非常不利，给其正常工作也带来了很大影响，所以，必须尽快建立一种有效的可视化数据结构表达方式。
（2）巷道的空间拓展表达。因为巷道是不断发展和延伸的，它所表达的线对象与地质的截然不同，所以，还得不断加强怎样针对在空间不断拓展的特点实现矿山地理信息系统的三维可视化表达，建立适合矿山地理信息系统的可视化手段的研究。
5.2.3、GIS 在矿山测量中应用前景
（1）多元集成趋势。多元集成主要指的是三大系统的集成，即矿山信息源的集成、矿山管理系统的集成、多种应用技术的集成。GIS 技术在未来的发展中必须使得遥感、水文、测量、物探、钻井、地震等资料实现集成可视化，从而实现信息的融合和共享，为主管部门对网络化的系统管理提供方便。GIS 将地理学、地理信息科学、计算机技术、遥感技术、全球定位技术等多种学科交叉渗透，具有非常好的实用性。所以，实现 GIS 的可持续发展，一定要将上述学科很好的结合起来，促进其共同发展，这样才能使GIS 系统得以高效的应用。
（2）矿山生产过程一体化。未来 GIS 的发展趋势将是实现从矿山设计到开采生产的过程一体化。其利用三维可视化、地质及矿床模型、虚拟现实等技术为基础，同时又结合了其它信息，对其甲乙数字模拟开采，完成矿山长、中、短期开采计划编制、地下矿巷道标准断面设计、采矿方法设计、爆破设计、露天开采爆破设计、储量动态监测、灾情应变预案等工作。运用可视化技术，实现露天采场、矿井的生产调度与自动监测，边坡、排土场、尾矿坝的稳定性监测、评价和预报，地下矿井地压、矿震监测与预报，通风、粉尘、地下水监测等。
（3）矿山决策支持系统。因为当前 GIS 在矿产资源方面对知识的处理和推理能力比较欠缺。而矿山决策支持系统将会为矿山环境保护、矿山环境治理、矿山环境评价提供支持。决策系统还将向智能化方向发展，为各种智能生产经营提供决策，并提高决策的实效性和科学性。
结语
通过本文的分析可知，在目前的矿山测量中，地理信息系统作为主要的测量手段得到了重要的应用，其应用领域主要表现在矿床地质勘探及矿山设计中、矿山的生产计划编制中、矿山日常生产管理的开展中和矿山的安全生产领域。通过应用地理信息系统，矿山无论是在勘测还是再生产中都得到了有效保障。因此，对于地理信息系统在矿山测量中的应用我们要有全新的认识，不但要认识到其应用的重要意义，还要对其具体应用过程有足够的了解，满足矿山生产的实际需要。
参考文献：
[1]李国钊. 地理信息系统在矿山测量中的应用[J]. 地理空间信息,2013,04:38-39+45+186.
地理信息系统的认识范文第3篇
[关键词]地理信息系统；环境保护；应用
中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0362-01
一、前言
作为一项实际应用效果良好的系统方法，地理信息系统在近期得到了长足的发展和进步。研究其在环境保护中的应用，能够更好地提升其实践水平，从而保证环境保护的效果优化。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述
在当今全球性环境恶化日趋严重的背景下，人类社会共同面对的是解决人口和资源以及环境问题，人们对保护环境的重要性认识深刻。各界人士开始高度重视重大推动环境保护进程的信息技术。但保护环境与采集和处理环境信息具有密切的关系，而空间位置将决定85%以上的环境信息，与有关，所以就环境保护工作而言，其有力的工具就是地理信息系统。研究者运用地理信息系统技术，对各种环境信息进行获取和存贮等，并可有效的监测和评价，以及分析和模拟环境，从而把信息服务和技术支持客观和及时，以及全面和准确的提供给环境保护。我国领土面积较大，存在着突出的环境问题，因此国家环境地理信息系统的建设和发展意义重大，而且必要性和迫切性极为突出。
我国由于过于注重经济的发展，而忽视环境的保护，致使出现环境污染严重，生态破坏严重的局面，在这种严峻的形势下，我国各级环保部门以环境保护这项艰巨繁杂的任务视为自己的职责，在实践中对环境信息的获取与处理达到及时和准确以及高效的重要性认识充分，并对信息技术应用达到广泛和灵活的重要性也认识深刻。积极的投身到环境地理信息系统的建设中。目前，地理信息系统平台软件被全国绝大部分环保部门使用，环境基础数据库在大部分省市完备的建立起来，并以GIS平台为基础，把城市环境地理信息系统等模块开发出来，应用GIS平台成效显著。
三、地理信息系统的特征
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。空间模拟地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。
地理信息系统除了具有信息的一般特性还具有以下独特特性：①空间分布性。它具有先定位后定性以及在区域上的分布特点，属性的表现形式是多层次的。②数据量大。因为它具有空间特征和属性特征还随时间的变化而变化，所以数据量很大。
四、环境信息系统与GIS
1.我国当前环境信息系统的功能
对于巨量的环境数据，应使其有效地为环境管理决策服务，当前环境管理信息系统的功能大致有以下几点：
为环境管理部门提供数据和信息存储方法（基础数据库系统）；提供环境管理的统计数据、报表和图形编制方法；建立环境污染的若干模型，为环境管理决策提供支持；提供环保部门办公软件；提供信息传输的方法和手段。
城市环境信息系统（UEIS）是一个空间型的环境信息系统，以“人口-资源-经济-环境”区域综合体为研究对象，深入研究它们内部和彼此之间的相互关系与变化规律，为城市区域环境管理决策及其他服务提供了一种现代化的技术手段，其主要功能是完成日常城市环境规划、管理、决策及科研所需数据的存储更新、查询检索、统计分析和绘图制表等任务；利用常规监测和调查数据，完成以总量控制为目标的各项工作如环评、发展预测、环境模拟与规划等；利用遥感数据，完成对城市生态变化的检测与评价有关工作如城市生态遥感制图、城市用地结构、空间质量及社会环境评价。
2.数据组织及应用模型
UEIS的数据组织用来源、类型及结构（字符型、数据型和少量日期型）和组织形式描述，系统的基础数据包括区域背景（地理图文、遥感影像）、环境信息（环境背景值、污染源、监测、统计、标准等）和辅助信息（人口、经济、水文、气象等），属性数据以DBF文件的形式存放，由关系数据库FOXBASE管理，图形以VEC的形式存放，由系统管理。应用模型是系统的中心，有大气现状评价、大气质量预测与大气环境规划三个应用模型和城市用地结构、空间质量及社会环境三个评价模型。
3.技术特点及不足
UEIS在GRAMS支持下，结构功能性能能满足城市环境管理与城市生态评价等要求，是一个以城市生态为主要对象的多功能多目标的GIS应用系统，灵活通用的检索查询使已有数据库数据得以有效利用，实现了模型的计算，把遥感信息列入环境应用领域，界面友好。不足是图形图像的扫描、图形与属性数据交互查询、环境模型应用、维度扩张、环境数据库功能有待进一步完善。
五、在环保领域应用GIS技术的情况
1.应用GIS图
运用GIS技术把各类环境专题图制作出来，并以专题图库的形式进行汇集，是应用该技术主要完成的任务。而传统手工制图技术具有较长的制作周期，更新内容慢的特征，两者相比，利用GIS技术对地图数据库进行构建，是“投入一次实现产出多次”的有效利用基础资源。同时，以各自不同的需求为导向，GIS地图数据库用户可把各类专题图输出来。
2.以GIS为基础的地理信息系统
系统管理和强大处理空间数据的采集和编辑以及整合能力是GIS出众的功能。充分的运用好这一优点，将使地理信息系统的建立具有较强的综合性，而且具有完备的特征，例如使用GIS可以把污染源空间数据库等各种环境空间数据库建立起来。
3.在环境监测中应用GIS
利用GIS技术能够有效地实现存储和分析，以及显示和处理实时采集的数据，这将有利于辅助即时决策环境问题。如深流域水环境信息管理系统被广东省开发出来，该系统对水环境现状的显示和分析可以直接进行，对污染源的分布直观呈现，并能够实现即时评价水环境质量，还对污染物来源等具有追踪功能。但是就我国获取和处理环境信息水平来看，总体技术上还处于比较低的状态，普遍运用常规环境监测技术手段，连续动态监测环境污染和生态还达不到大面积和全天候以及全天时。
六、结束语
通过对地理信息系统在环境保护中应用的研究，我们可以发现，该项工作的开展有赖于对多项优势条件的利用，有关人员应该从环境保护的客观实际出发，研究制定最为符合实际的地理信息系统应用方案。
参考文献
地理信息系统的认识范文第4篇
1 地质工程的基本理论与方法
地质工程是一种较为复杂的工程，它需要应用各类技术方式，对地质进行详细的勘察与分析，以自然科学和地球科学为理论基础，以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象，解决各类工程地址中存在的问题。地质工程与岩土工程之间的联系比较密切，需要利用到岩土工程中的各类知识和技术方法，因此在实际工程中岩土结构是岩土工程的核心，而地质工程则是以复杂的地质情况为研究对象，需要运用系统性的方式对其进行分析、评价和控制。
2 地理信息系统
地理信息系统（Geographical InformationSystem或Geo-informaion System，GIS）是一种综合性的面向全球地理情况的系统，它能够提供关于地理中的各类空间信息，同时随着这一技术的不断发展，已经出现了很多将其他各类地质情况的信息与单纯的地理信息相结合的系统，能够很好的对地质工程中的各类信息进行集成。地理信息系统主要通过对计算机硬件和软件系统的应用，通过对地理信息数据的采集、加工、整理、储存、传输以及分析和显示，充分展现地质工程的基本地理情况以及其他各类数据，通过一种直观而集成化的方式，能够大大提高地质工程的研究效率，在计算机的辅助下，更好的对地质进行划分和规划。
通过对各类空间定位数据、图开数据、遥感图像数据、属性数据等内容的搜集和整合，实现相应的知识集成和管理的目的。一般而言，地理信息系统主要包括了即硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员等四个大的模块，而其中又以软件和硬件系统为核心 ，相关地地理空间数据是地理信息系统的基础，相关人员的操作则是主要的操作和决策的执行者，他们对于系统的要求和设想决定了该地理信息系统的具体功能、结构以及运作的流程。
3 面向地质工程的地理信息系统功能分析
地质工程的地理信息系统是一个多模块多功能的系统，其主要的流程是在对工程数据的分析和预处理的基础上，通过对实际数据的采取建立相应的数据库，并对数据进行详细的分析和处理并得出相关结果的过程。因此对于地质工程的地理信息系统，需要能够实现整套的数据采集、储存、整理和分析的过程。具体而言，由于地质工程是工程地质工作的进一步拓展，因此其相应的工作应不仅仅局限于对于工程地质基本情况及其稳定性的评价，更重要的是需要对工程地质的变化情况进行实时的监控和预测，加强对于地质工程的检测和预警，相较而言，面向地质工程的地理信息系统对于其功能的要求更加深入。
这就需要设计人员采用一种非结构化的设计方式，通过对信息系统模型的基本构建和操作，实现相应的功能目标。一般来说，对于数据的采集和处理需要做到数据采集的灵活、方便，并通过详细的管理方式，对数据进行管理和分析，同时需要留有一定的接口，便于程序模型的二次开发，便于反馈，进一步指导设计。
4 面向地质工程的地理信息系统模型的建立
4.1 数据的采集与传输
地质工程中的各类数据比较繁杂，包括了各类地质工程中的三维地理信息的采集。所谓三维地理信息，即是需要将地理信息的三位空间坐标进行详细的数据化，并通过坐标的形式输入到地理系信息系统中，以便后期对数据的整理和加工。目前一般对于地质工程数据的采集方式主要是通过人工的方式，通过人手动对数据的采集和输入，将数据导入系统中。然后在后期的过程中，通过不断的实时增加与修改，保证数据的完善性。但这种方式，需要消耗的人力工作量较大，且数据的精确性主要取决于数据采集人员的工作经验，对于数据有一定的影响。而另外一种方式则是通过扫描数据化的方式，通过扫描仪对图纸的扫描将相关图纸输入系统中，然后根据计算机的相应识别和操作，将图纸中的大量信息转化为系统能够识别和兼容的一系列数据信息，这一方式相较于传统的手工输入方式而言，操作更加简便，效率更高。但是由于识别过程中可能存在识别错误，因此仍旧需要人工进行一定的审核。今后，随着信息技术的不断发展，将有望直接通过航空卫星图片的扫描输入和识别，达到数据的基本采集目的。
4.2 监测与反馈系统的建立
地质工程中很重要的一个环节就是对地质情况的监控以及反馈。对于地质工程的检测，能够为施工提供更加有效的地质资料，并实时关注施工及设计变更对于工程地质的影响。同时也能最为地质整治前后效果的基本依据。通过地理信息系统，能够直观的通过三维方式反映各个监控点和监控网之间的关系，并通过数据的实时输入形成相应的时间轴上的检测数据。因此这类系统的监控数据属于一种四维的，包括了三维空间信息和四维时间信息的集成，能够为设计人员提供一种更加直观和清晰的监测数据。并通过地理信息系统的不断反馈和调整，实现最佳的工程地质模型的构建。
地理信息系统的认识范文第5篇
关键词：互动教学模式；地理信息系统；实践教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0163-02
我国高校教育模式沿袭了传统培养模式，在当前经济快速发展背景下，社会需求对人才培养方式发生脱节，很多大学生临近毕业，发现学习与职业技能相差甚远，已经走上工作岗位学生也受到了用人单位对其能力的质疑[1]。掌握更多实践技能，是高等本科院校实践教学体系改革的重要内容，也是本科教育由应试型向应用型转型的一个重要方向，更是解决高校的人才培养目标与社会需求两者之间矛盾的重要举措；当高校的人才培养计划和社会的需求产生矛盾时，必须对不适应经济发展或不适当、落后的教学模式进行改革。我校农业资源与环境专业在多年的学科建设当中，一直对应用型人才的教育模式进行研究和探索，积累了丰富的经验，同时初步形成了适合农业资源与环境专业的自主互动型实践教学模式，极大地提高了农业资源与环境专业毕业生的实践技能水平和就业能力。地理信息系统课程具有很强的实践性；利用传统教学方法进行实践课程教学会使学生觉得技术难度大，学生提不起学习的兴趣，教学效果不理想。
C上所述，如何对当前的地理信息系统实践教学模式进行改革，从而增强学生对地理信息系统课程的兴趣，这是每一位地理信息系统课程的教师最关心的问题。本研究以塔里木大学为例，结合实践调查，探讨在新常态时期对地理信息系统课程实践教学模式的改革[2，3]。
一、产生在实践教学里的互动教学模式
Lloyd[4]在论述地理信息系统的实践教学障碍时，将障碍划分成技术性因素、教师训练和适用教材不足、其他教学环境因素三种类型。多年教学经验得知，仅仅把抽象理论和技术规则传授给学生，造成学生概念理解模糊，不明白用处，因此提不起兴趣，学习积极性缺乏，教学效果不好。
1.教学方法单一。在实践教学内容的安排上，主要以认知性、验证性实践内容为主，课堂上学生根据老师预定的实习计划，按照实验指导书原封不动地模拟一遍，缺乏分析性、综合性的实践内容。这种仅以知识或技术方法的验证、再现为目的传统实践教学模式，不能很好培养学生实践动手能力和解决实际问题的能力，更不利于培养学生独立思考和自主学习创新能力；此外，GIS实践内容一般主要依靠个人努力完成，不注重培养团体合作意识[5]。
在高校GIS的实验教学中普遍采用ArcGIS软件作为学生的上机应用实验平台，但这样造成了很大的局限性，即学生对GIS的认识，仅停留在对ArcGIS软件的认识程度上，本应该作为教学的辅助手段，却成为教学主体，导致学生对GIS基本理论知识没有很好理解，GIS基本操作技能也仅停留在软件操作上，没有掌握GIS课程的本质和精髓[6]。
2.实践没有针对性。GIS基本理论是固定的，针对不同的专业其应用有所差异，应用原理有可能是相同。如"地理、测绘、水利、地质等专业中，他们各自对GIS认识、理解和应用各有侧重[7]。而目前状况是讲授GIS课程的教师，很可能由于对相关专业的发展现状不太了解，发现GIS与此专业的结合点，更好地将GIS与相关专业相结合，才能使学生掌握GIS这项技能与否，均不能在实际中有效地使用GIS技术。
3.学生处于被动的学习状态。大多数学生在学习地理信息系统课程时，没有或很少经过地图学、测量学训练，尽管在以前的课程学习中，学习过一些有关地图学的基本知识，但还是不能满足地理信息系统对相关知识的要求；尽管多数学生的计算机基础相对较好，但由于缺乏地理学、地图、测量学的相关基础知识[8]，对地理信息系统的学习从客观上来说处于被动的状态；使学生从教学形式上也处在被动的状态；而地理信息系统课程的理论比较抽象[9]，学生学习起来难度比较大，课堂单一形式的讲课，容易造成学生概念模糊，不理解其目的和意义，因此提不起兴趣，缺乏主动学习的积极性，从主观上也处于被动学习的状态。
二、互动教学模式在实践教学上的应用
地理信息系统实验教学在该课程中具有举足轻重作用，实践性非常强；是培养学生GIS基本理论、基本概念、基本技能的重要环节，是提高学生解决科研与生产中实际存在问题的有效途径；构建实验教学体系有极大的意义，使学生都乐于去动手操作，善于思考和提问。
1.针对性的实验课程设计。目前的GIS实践教学多以软件应用为主，但简单地跟着老师进行机械操作是万万不行的。实践教学需要有针对性地去让学生主动设计实验，学生设计实验，并不是盲目的随便设计，是根据不同的知识点、自己没有理解的内容和想要学习的技术技能，这三个方面来设计自己的实验内容，建立地理信息系统独具特色的实践教学体系。学生设计的实验一般都是五花八门的，教师拿到后，根据实际情况来进行统筹归纳，然后根据统筹的内容，给学生引导式地讲解。
2.学生学习状态由被动变主动。找到了学生的兴趣点，学习就由被动变为主动。根据自己的实验设计，不懂的地方，会主动去查询资料，这样也培养了学生主动查阅相关资料的要求，加上教师不断地引导和答疑，抽象、枯燥的实践教学会变得不仅简单而且活泼。
3.重新定义教师角色。一般来讲，在教育形态上看，教师是教学的主体，学生是受体；教师主动讲授，学生被动接受；然而这种“饭来张口”的教学模式，使得学生的学习积极性很低，学生无法掌握GIS的基本技能，更不能把它们应用到实际工作中去；因此，这就需要我们重新审视一下自己在教学中的位置。如果教师不作为主体，而把学生作为主体，让他们根据课程教学的知识点，自己提出实验设计方案，然后去完成，这时候，则会完全调动学生的学习积极性，培养起学生对地理信息系统课程的兴趣，会主动去学习，学习效果会有显著提升。
4.多重并e进行指导。针对实验教学方法单一问题，应采取多种模式进行实验教学的方法，开展实验教学。多种模式交叉、变化、互通，专题式、讨论式、活动式、范例式、探究式教学模式交叉运用。针对不同目的，选择相应的教学形式。在此过程中，让学生大胆假设、尽情发挥、自由思考，目的就是让他们学习GIS提供多种手段，用所学到的GIS分析手段解决专业领域实际的问题。在教学过程中，尽量采用实例来，应用案例阐明抽象的GIS知识，如最优路径分析、商场选址、资源分布等，都可以用很大案例来讲解，这样又形象又直观，而且贴近现实生活，从而提升教学效果。
三、结束语
地理信息系统实验教学是GIS理论应用到实践的重要环节，是理解课堂教学内容的重要手段，也是提高学生学习兴趣和学习信心的重要途径。通过实践教学，学生实现理论和实际的紧密结合，提高学生的学习兴趣，提高教学效果。为将来创造知识做好准备。
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Research on Interactive Teaching Mode in the Geographic Information System Course Practice Teaching Methods
WANG Jia-qiang，LIU Hui，LIU Wei-yang*
（Tarim University College of Plant Science，Alaer，Xinjiang 843300，China）
地理信息系统的认识范文第6篇
关键词：地理信息系统遥感数据库
中图分类号：P217文献标识码： A
0 引言
地理信息系统（GIS）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、请注意作、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。
遥感（Remote Sensing）作为一门综合技术是美国学者在1960年提出来的。遥感是一种远离目标，通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。因遥感技术的应用领域非常广泛，所以在这种强大动力的驱使下遥感得到了极大的关注和高速发展。
地理信息系统和遥感是两个相互独立发展起来的技术领域，但它们存在着密切的关系，一方面，遥感信息是地理信息系统中重要的信息源；另一方面，遥感调查中需要利用地理信息系统中的辅助数据（包括各种地图、地面实测数据、统计资料等）来改善遥感数据的分类精度和制图精度。
1地理信息系统与遥感结合的方式
1.1通过数据接口，使数据在彼此独立的地理信息系统和遥感图像分析系统两者之间交换传递。这种结合是相互独立、平行的，它可以将图像处理后的结果输入地理信息系统，同时也能将地理信息系统空间分析的结果输入图像处理软件，从而实现信息共享。
1.2地理信息系统和图像处理系统直接组成一个完整的综合系统（集成系统）。它可以分成两个层次：
1.2.1两个软件模块共用一个用户接口，可以实行栅格-矢量的串行或并行处理。它应具备将地理信息系统的矢量数据直接进行图像处理、统一不同性质数据的输入方式、误差分析和遥感数据进行时态变化模拟的能力。
1.2.2将地理信息系统和遥感组成一个统一的综合体，实现两者的真正结合。这是一个长期的目标，统一后的系统将具有在层结构中协调栅格和矢量数据、允许进行综合的空间查询、进行同所谓的基于测量信息系统的结合、产生现实世界中实体的综合模型以及根据该模型确定相应的空间表示法等功能。当地理信息系统与遥感的结合以遥感为主体时，地理信息系统是作为基本数据库，用以提供一系列基本数据，来弥补遥感数据的不足，提高遥感数据的分类精度。这个基本数据库一般应包括下列两类数据：
图形数据库：
（a）地理基础要素
（b）数字地形模型
（c）地名库及汉字库
统计数据库
（a）地球物理场
（b）地面观测场
（c）自然环境要素
（d）社会经济数据
2 遥感调查中地理信息系统的应用
在遥感调查中，地理信息系统的应用主要有三个方面：遥感数据预处理；遥感数据分类；遥感制图。
2.1 遥感数据预处理
在遥感数据几何校正时，通常是以地理信息系统中的地图为基准，通过选取控制点的方法，对遥感图像进行几何校正。此外通过地图与遥感图像的叠置，还可以切割出所需区域的遥感数据。
遥感数据的辐射校正除了校正由于大气引起的辐射畸变及传感器引起的辐射畸变外，在地形起伏较大的地区，为了消除地形对影像的影响，需要利用地理信息系统中的DEM（数字高程模型）数据对遥感数据进行辐射校正。
2.2 遥感数据分类
地理信息系统在遥感数据分类中的应用主要是利用系统中各种辅助数据参与分类，最常用的辅助数据是地形数据，另外还有土壤、植被、森林等各种专题图数据。
遥感专家很早就认识到辅助数据在遥感图像分类中的重要性（Campell 1978，Townshend and justice 1981）。在过去的二十几年中，已发展了很多利用辅助数据提高分类精度的方法，如Fleming和Hoffer（1979）利用观察到的土地覆盖与坡度、坡向、高程的关系，显著提高南落基山地区MSS森林覆盖制图精度；Cibula和Nyquist（1987）在利用MSS数据对华盛顿奥林匹克国家公园进行土地覆盖分类时，利用地形和气候数据使分类数从9类增加到21类，总精度达到91.7％。地理信息系统的发展使得辅助数据和遥感数据的结合更加广泛和深入。
辅助数据在遥感数据分类中的应用有几种方法：
a辅助数据作为逻辑通道和各波段光谱数据一起参与分类。这种方法比较简单，但由于在监督分类中，分类特征必须满足正态分布，而大多数辅助数据往往不是正态分布，因此该方法的应用不是很多。
b应用辅助数据分层估计各地类出现的先验概率。最常用的是根据DEM数据和代表不同地面类别的样区数据，统计各主要地物的垂直分布特点，继而按高程数据把研究区域划分成若干高程带，分别对每一高程带的遥感影像进行分类处理，最后把各高程带的分类影像叠加，形成整个研究区域的分类结果。
c应用辅助数据对光谱分类结果进行后处理。遥感图像上经常有异物同谱现象，一些地类从光谱上难以区分，但它们在空间分布上往往具有不同的特征，因此可以通过辅助数据加以区分。美国在利用多时相AVHRR数据进行美国本土的土地覆盖调查时，首先利用非监督分类进行聚类，得到70个类别，然后与辅助数据（包括高程、生态区、无霜期等）叠置，分析每一类中各个辅助数据的直方图，对直方图中明显有多于一个峰值的类别利用辅助数据进一步分类，最后得出189个类别（Brown et al.1993）。
2.3 遥感制图
地图是遥感调查最主要的成果，地图上除了类型界线外，还需要有行政界线、注记等要素，这些要素往往不能直接从遥感数据中得到；另外，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能从遥感数据中提取出。为了使分类结果能以地图形式输出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系统中的行政界线、注记等要素叠加到分类结果图上，从而形成完整的地图。
3 遥感图像判读专家系统
在GIS和遥感结合的领域中，遥感图像判读专家系统的发展十分引人注目。专家系统通常由三个部分组成：（1）知识库（KBS）；（2）推理机（INE）；（3）用户接口（UIS）。遥感图像判读专家系统汇集了遥感及有关领域专家的知识及经验，利用计算机模拟专家的思维过程，研究和解决不确定的、经验性的问题，充分利用GIS中的各种辅助数据，从而提高遥感数据的分类精度。
Skidmore（1989）曾利用图像判读专家系统进行澳大利亚东南部桉树林分类。根据地理信息系统中的数字地形模型导出坡度、坡向和地形位置，并和TM图像进行几何配准。根据当地森林工作者的经验，建立各种类型桉树林与地形之间的关系，并作为专家系统中的知识库。在利用专家系统进行分类时，对任一个像元Xi,j是否属于某一类通过多个判据（evidence）来检验。该系统中的判据包括：根据非参数分类得出的各个类型正确分类的概率、坡度、坡向以及地形位置。
利用专家系统分类时，首先选择一个判据（这里首先选择根据非参数分类得出的各个类型正确分类的概率），计算P（Ha|Eb），并作为下一证明的后验概率P（Ha），接着计算下一证据的概率。利用同样方法，一直迭代到最后一个证据。
迭代结果，对像元Xi,j，每一假设都有一个概率值，选最大概率的假设，以该假设的类型作为像元类型。
类-条件概率P（Eb|Ha）（先验概率）即为专家的知识或经验，在建立专家系统时已存贮在系统知识库中。
目前，遥感图像判读专家系统在知识的表示和获取方面还存在很大困难，还有许多的基础工作要做。
地理信息系统的认识范文第7篇
关键词：GIS；发展；演化
一、前言
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析、和表达空间数据的信息系统。其既是表示、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。
二、GIS的提出和迅速发展
50年代，由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这样就导致了地理信息系统的问世。
1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS—加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。但是，由于当时计算机技术水平不高，存储量小、磁带存取速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。当时的系统能实现手扶跟踪数字化地图，进行地图数据的拓扑编辑，分幅数据的拼接，并发展了基于栅格的操作方法。
进入70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备—磁盘的使用，为空间数据的录入、存贮、检索和输出提供了强有力的手段。用户屏幕和图形、图像卡的发展增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。GIS这一技术成为一个引人注目的领域。
三、80年代的GIS—地理信息系统（Geographic Information System，GIS）
80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大的提高。另外，软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力、空间分析功能、人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展，并逐步走向成熟。GIS的应用从解决基础设施的规划（如道路、输电线等）转向更加复杂的区域开发问题。当时，GIS已跨越国界，在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题（如全球变化、全球沙漠化监测等）。因此，国际著名的GIS专家，即前面提到的R.T.Tomlinson认为：“如果70年代是GIS发展的巩固时期，那么80年代则是国际上GIS发展具有突破性的年代”。这个时期，GIS还保留有地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的含义和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科学（Geographic Information Science，GIS）
地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。陈述彭院士在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性(多解)与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。
Goodchild于1992年提出地理信息科学(Geographic information Science)的概念。地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。 世纪之交，由于地理信息系统的应用日益广泛，加上航空和航天遥感、全球定位系统、数字网络(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透和整合，逐渐形成了以地理信息系统为核心的地球空间信息集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，掀起了全球变化研究与对地观测计划的新高朝，于是时势造英雄，促使一门新兴的交叉学科“地理信息科学”的脱颖而出。这个时期，GIS己经渐变地含有地理信息科学（Geographic Information Science，GIS）的含义和意思。
五、现在的GIS—地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)
近年来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入到各行各业乃至各家各户的用户时代，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。这个时期，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系统已成为许多机构（特别是政府决策部门）必备的工作和决策咨询系统。国家级乃至全球级的地理信息系统已成为公众关注的问题，地理信息系统已被列入“信息高速公路”计划，也是美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略的重要组成部分。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。
近来，个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、移动电话的普及给新的应用创造了许多机会。这样的应用有流动工作人员和基于位置服务。流动工作人员，顾名思义，他们工作在远程位置，如客户处、分公司或者野外现场。这些工作人员经常要为完成某项任务下载一段所需的数据，在远端使用这段数据，然后在每天工作结束的时候将改动更新（同步地）到主数据库上。这种场景的一个重要方面是：客户端保留有数据，并以离线方式在本地对数据进行操作。基于位置服务的使用是近年来出现的一个重要趋势，这类服务彻底改变了对用户地理位置的依赖。随着全球定位系统（GPS）的应用，可以很容易确定任何一个客户/使用者的精确位置，并根据用户的地理位置提出最佳解决方案。基于位置服务的影响和重要性促使开放GIS协会（Open GIS Consortium，OGC）提出了开放位置服务（Open Location Service，OpenLS），希望能够将地理空间数据和地理操作的资源集成到位置服务和电信基础设施中去。美国联邦政府已于2001年10月颁布了规定：所有蜂窝电话的位置在67%的使用时间里必须是可追踪的，追踪精度为 125米。这样，一方面人们总在评述着Internet革命“消灭”了地理的概念，与此同时，对于空间技术的需求却在不断增长。位置服务（Location Based Service，LBS）的巨大魅力在于通过固定或移动网络发送GIS功能和基于位置信息，从而在任何时间应用到任何人、任何位置和任何设备上。当前，LBS已成为科学研究、技术发展和市场开拓领域共同的热点话题。此时，GIS已朝着地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)的方向发展。
六、结 论
地理信息系统的认识范文第8篇
【关键词】地理信息系统（GIS）；城市规划；设计；应用
由于技术先进，GIS系统可被运用于城市规划管理中―以数字地图为基础空间数据、以规划业务所包含的空间信息和非空间信息为资源，利用GIS的数据库管理、查询、统计、空间分析和数学分析模型等功能，为城市规划管理提供图、文、表、库相结合的综合信息服务，为城市规划管理建立诸如规划地块管理、地下管线管理、道路红线管理等系统的综合查询、叠加分析等功能，形成决策支持系统。
GIS系统在城市规划管理中的应用可大大提高城市规划管理的效率和决策科学性。城市规划管理部门如果有建立以Oracle、Arc GIS为数据管理平台的城市规划管理地理信息系统，那就可以应用于规划管理部门的日常工作。
一、地理信息系统的概述
地理信息系统（GeographicInformation System，简称GIS）是以地理空间数据为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、存储、管理、操作、分析、模拟和显示，并利用地理模拟分析方法，适时提供多种与空间和地理分布相关的动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。
随着信息技术产生、发展，地理信息系统正逐渐进入社会经济的诸多领域，越来越多的人开始认识、学习和应用这一信息技术，它是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术交叉发展的产物，因此要给出地理信息系统的准确定义是困难的。目前，国内专家比较广泛认同的概念是：地理信息系统由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。
二、基于GIS的城市规划设计
（一）传统的城市规划方法与不足
现有的城市规划设计方法使用的软件基础是AutoCAD或者是基于AutoCAD基础上的二次开发的商业软件，软件设计的出发点是精确反映空间对象的相对位置，满足工程制图的需要。在数据存储方法上只强调图元的存储，而不关心图元之间的关系表现。在这类软件基础上的城市规划设计中的实体对象变成了一些只有空间相对位置关系的点、线，对现状和规划成果的指标查询和统计困难而且不精确。规划成果的表现上也是以平面的二维图形表现为主，三维图形往往和二维图形中的实体没有太大的联系，其生成的实体也是非真三维实体。由于软件数据组织及结构原因，割裂了空间数据和非空间数据之间的联系，同时数据缺乏时态联系，使得在CAD软件基础上城市规划设计在数据分析、数据量化统计、查询等方面给城市规划设计和管理人员带来了一定的困难。
（二）G IS数据模型在城市规划中的优势
基于GIS的城市规划实际方法使用GIS软件或者是在GIS基础上二次开发的商业软件，软件使用空间和属性数据在地理空间中准确定位和表达地理实体，数据的存储以实体为单元存储，点、线、面之间互有联系，符合地理实体现状。规划设计制图是在全球统一的地理坐标上进行精确的规划制图。基于GIS的城市规划设计方法对规划中的地理实体中的点、线、面的空间对象都可以很方便的进行任意条件的组合查询和统计，这也为规划分析提供了准确的参考依据和技术评价。规划成果的表现可以是反映规划实体的二维平面图，也可以是实际显示其真实的空间形体，空间数据和属性数据结合使得可以通过二维实体的属性进行三维的效果生成。同时，规划设计成果可以和城市规划其他部门密切融合，动态分析规划效果，实时调整规划内容，从而达到动态规划。基于GIS的城市规划设计的成果可以和城市管理数据库结合形成很好的连接，共同为数字城市建设提供基础。
三、 GIS在城市规划设计中的应用概述
（一）城市现状分析
城市规划现状调查的主要内容为技术经济、自然条件、现有建筑及工程设施、环境及其他四大类。利用地理信息系统的空间查询和统计以及制图功能，可以对以上四大类调查内容带有空间信息的各项进行统计、分类、比例计算，形成各种图表，同时绘制出相关的专题图；利用地理信息系统与3D技术、虚拟现实技术的结合，以及遥感图像、地面摄影照片等资源，可以形成虚拟的真实空间，帮助规划师身临其境的了解现状。
（二）预测分析、辅助决策。
预测分析可以包括人口规模、用地规模、城市灾害、城市经济目标、区域增长、城市景观模拟及可持续发展等预测。预测分析主要是应用地理信息系统的空间分析、空间叠加和空间查询功能针对城市规划中具体问题建立地学模型，对现实存在的问题进行分析、评价并采用科学的方法对具体问题的发展趋势进行模拟，通过模拟的结果来辅助规划师做出规划决策。目前规划师在解决这类问题时，常采用的方法是根据长期积累的经验进行定性分析和传统计量统计模型分析，割裂了具体问题各要素在空间分布上的联系，其模型往往是比较粗放的，有时还会以偏概全。而将地理信息系统应用在规划预测分析中，则可以较好解决这些弊端，也是目前G IS在规划设计中应用的一个热点。
（三）土地利用功能区划
相当于城市规划设计中的用地规划， 包括对城市用地进行等级区划、适宜性评价以及用地分类等。这在地理信息系统中是能快速准确实现，也是地理信息系统的基本应用。