地理信息系统的基本内涵
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地理信息系统的基本内涵范文第1篇
关键词： 地理信息系统 高中地理课堂教学 案例 困难
1.GIS的概论
1.1 GIS的内涵
针对不同的部门和不同的应用目的，地理信息系统的定义也不尽相同。美国学者Parker认为“GIS是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。俄罗斯学者把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。这些定义，有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义较为全面具体。该定义认为“GIS”是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计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。[1]
1.2 GIS的功能
由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这一高新技术，它包含了处理地理信息的各种高级功能。GIS具有四项基本功能：
1.2.1输入功能
利用数字化仪或扫描仪把地图、图像（如航空照片）和规划图输入计算机中，然后进行编辑处理（修改、增补等）。
1.2.2输出功能
把经过分析而得出的图形、图表或文字报告显示在荧光屏上，也可以通过绘图仪或打印机打印出来。
1.2.3查询、分析功能
通过空间查询和空间分析而得出决策结论是GIS的出发点和归宿。这是一个复杂的处理过程，需要应用目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论制订规划和决策。典型的空间分析包括最佳路径分析、叠加分析、邻域分析、网络分析、通视分析及填挖方计算和表面积计算等，可用在污染源流分析、农业布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路选线分析等工作中。
1.2.4空间数据库管理功能
地理对象是庞大的地理数据集，对此需要利用数据库管理系统来进行管理[2]。
GIS依托这些基本功能，通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术等，演绎出丰富多彩的系统应用功能，满足社会和用户的广泛需求。
2. GIS走进高中地理课程
著名的地图与信息系统专家陈述彭院士认为，定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的第二代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。这也是广大地理教师的共识，充分体现出GIS技术的重要性与价值所在[3]。《普通高中地理课程标准》提出了地理课程的基本理念，其中之一是强调信息技术在地理学习中的应用。在新一轮的地理课程改革中，地理信息系统成为地理选修模块之一，作为新的重要的教学内容。
2.1 GIS技术进入高中地理的必要性
2.1.1 “GIS技术”是地理科学发展与社会信息化的重要内容
当今时代，信息技术飞速发展，地理信息技术对资源与环境可持续发展、国家经济建设与社会进步的巨大作用日益显著。地理信息技术应用的具体形式，大到地球村、数字国家，小到数字居民区、数字家庭。随着工业化和信息化水平的进一步发展，世界城市化成为文明进步的标志。城市带来了富足、繁荣，也带来人口拥挤、交通紧张、资源短缺、用地紧张等一系列城市问题，这为地理信息技术提供了大显身手的机会。世界各国的城市，尤其在经济发达和发展水平较高的城市，数字城市研究日益成熟，信息化管理成为热门研究领域，利用地理信息技术进行社会、经济、文化、基础设施、交通通讯、城市规划等数字管理，成为构筑新世纪人类生存环境的新模式。
地理信息技术是“数字化地球”、“信息化地球”的基础，信息化发展需要大量的具有地理信息技术基本素养的人才。从国家战略的高度来讲，基础教育阶段的地理信息技术素养教育很必要也很迫切。
地理信息技术作为地理科学发展的重要内容，加之其在社会生产、生活中的广泛应用和价值，在高中阶段，将其纳入地理课程体系，意义重大。
2.1.2设置“地理信息技术应用”模块有利于培养学生的信息素养
信息科技时代，教育目的不应仅是教给学生知识，更应以学生的发展为根本，全面提高学生的素质，使学生身心得到发展，发掘学生的外在和内在潜力，促使他们得到全面发展。地理信息技术在信息社会有着举足轻重的地位和作用，设置地理信息技术课程是普及地理信息技术基础知识的有效途径。对学生进行地理信息技术教育，可以培养学生的思考能力和分析能力，提高学生的信息素养，符合《高中地理课程标准》的设计理念，也是提高学生综合素质的基本途径。
当前，基础教育强调全面的素质教育，地理教育也应如此。在对各种地理知识（信息）掌握的基础上，地理教育重视学生能力的提高及地理思维方式的培养，要求学生既具备地理知识素质，又具备地理能力素质。要求学生运用地理知识处理和解决地里问题。要求学生主动地吸收、掌握各种地理信息，并将信息分析、重组、应用。
2.1.3“地理信息技术”是一种重要的教学技术手段
地理信息技术作为教学技术手段应用于地理教学中也是《地理信息技术应用》模块重要的价值取向之一。地理信息技术教育对学生信息技术的掌握、地理研究技术的了解与应用、地理区域系统思想的建立和地理空间思维能力的培养，以及地理问题的分析与处理能力的培养等具有不可替代的独特功能[4]。
一方面，以GIS为例，GIS具有对地图处理与操作的强大功能，地图是地理教育的重要媒介，利用GIS的地图叠加、地图漫游、地图缩放和地图要素的增减等进行辅助教学，效果是一般教学手段不可比拟的。另一方面，GIS技术是一种解决实际问题，提供地理数据处理功能的技术和方法。GIS的数据输入、处理与分析功能，能很好地完成地理课程在能力培养方面的要求。例如，利用GIS实现对地理事物的分布特征、分布规律的辅助教学，教师可以应用GIS在空间上显示符合某一条件的地理要素的特征，帮助学生认识地理空间概念；利用GIS实现地理事物环境分析辅助教学，GIS技术可以确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布；利用GIS实现地理事物变化趋势的辅助教学，GIS能显示地理事物在不同时段的地理信息的空间分布，能展示其各阶段的特征，有助于学生认识地理事物的发展过程；利用GIS实现数据统计分析与地理直观的辅助教学，GIS可以进行数据排列显示、专题地图制作图、地形图、行政区划图、旅游规划图等；利用网络GIS、多媒体GIS的辅助教学等[5]。
2.2高中地理信息系统课程教学案例
地理信息技术是一门新兴的课程，开设这门课程的主要目标是培养学生的地理信息素养。
下面以GIS在道路选线中的应用作为教学内容进行分析。
传统的道路选线方法是选线人员通过收集和分析线路区域内有关设计资料，在大比例尺地形图上选出几个可能的路线方案。然后在纸上定线的基础上，选线人员到实地勘测，经过反复比较确定一个较为经济、合理的路线方案。它在很大程度上取决于选线人员的实际经验和技术水平，而且费时费力，因此已不能满足现代公路设计的需要。随着地理信息系统技术的发展及空间信息软件平台的不断开发，设计人员不但能考虑传统的选线因素，对于地质、水文等空间属性也能纳入考虑范围，这不管是从质量上还是从效率上都得到了较大提高。目前常用的空间软件有ArcInfo、MapInfo、Geo系列软件、TITANGIS等。
2.2.1地理数据的采集和处理
根据道路的设计功能和设计要求，需要收集道路沿线所有的基础资料，包括沿线各类比例尺地形图、地质图、水文、气象、交通流量等。具备了这些基本资料之后，利用GIS功能对各种资料进行分类处理。
数字化资料包括地形图、地质图、规划设计图、文字说明等多种信息资源。图形数字化过程中需要进行投影转换、坐标转换，经过扫描、纠正、跟踪、附属性、建立拓扑关系等步骤，最终形成各类数据文件。目前，常用的数据格式有：Tiff、Arc/InfoE00、Arc/InfoCoverage、MapInfo、DXF等。在地形图进行数字化的过程中，需对各类影响线路的空间要素进行分层空间数据管理，为以后的空间分析做好准备。沿线主要的空间数据层有：地形层、地质图层、城市层、乡村层、植被层、沿线水系层、水利设施层、铁路层等。对空间数据层的分类应尽可能详细，避免遗漏。同时，使用的资料应为最新资料，保证空间数据的时效性及其准确性。
2.2.2地理数据的空间分析
根据道路的设计标准和使用要求，利用GeoStar软件对各类数据文件进行分析是采用地理信息系统进行道路选线的核心。GeoStar软件的空间分析功能主要有地形分析、缓冲分析、叠置分析、网络分析等，这能帮助设计人员宏观地认识设计区域。在数据处理过程中，应尽可能准确规范，这对于以后建立数字地面模型DEM、地面正射影像图DOM等数据具有重要作用。
2.2.3建立数字地面模型DEM
数字地面模型可为道路选线提供直观图形并可以与GIS的空间分析结果进行叠加分析。同时可为今后的道路最佳路径分析、纵横断面设计、填挖方量的计算提供快捷成果。
2.2.4叠加分析
利用GeoStar软件，将矢量数据库、影像数据库和DEM数据库三库叠加，生成三维景观再现。在计算机叠加分析的结果里，确定道路控制点的桩号及线路的大致走向，接着根据设计规范和要求，在三维景观里进行路线设计，确定道路变坡点位置、交点位置、坡度、曲线半径等要素，这样设计人员能随时根据地形来进行设计，非常方便。
2.2.5线路的比选
根据要求一般设计两到三条线路，然后利用GeoStar的空间分析功能进行比选，考虑的因素主要有土地、水文、路线长度、地质条件、政治因素、经济状况、气象等。如，在设计中，道路应尽量避免穿过农田、森林，并且线路通过地段的地质水文状况应满足工程设计要求，以此作为选线条件。此时可以从空间数据层中分别提取乡村层、植被层、地质层、沿线水系层的相应数据，将它们的数据绘以不同颜色的图形，根据选线人员给定的选线条件和范围分别与地形图形拓扑叠加，此时在计算机上就可以分别显示出满足要求的范围。根据这些范围，选线人员再进行综合修改，重新制定设计条件，在计算机上反复进行叠加拓扑分析获取最终结果。这种选线过程非常直观明了，结果也可随时以图形、表格、数字的形式打印输出[6]。
2.3高中开设地理信息系统课程存在的困难
在当今的高中地理教学中，开设地理信息系统课程遇到了比较大的困难，学生的地理信息素养也普遍比较薄弱。
2.3.1教育观念滞后
由于教育观念滞后，即使是在教育较为先进的地区，地理信息系统课程开设仍困难重重。学校固守旧观念，认为培养信息素养对于学生高考分数提高目前还没有实质性作用，往往以各种理由拒绝开设地理信息类课程。
2.3.2经济支持不足
地理信息系统课程开设需要一定物质基础作为保证，例如计算机、网络设施、配套的课程软件等。经济落后地区的一些学校硬件、软件设施都不齐全，尤其像GPS这种仪器市场价一般在2000元左右，作为教具几乎是不可能购买的，3S技术的培养成为“纸上谈兵”。
2.3.3教师素质有待提高
地理信息系统是一门新兴的技术，因此，当今高中里能够熟练掌握信息技术的地理教师比较匮乏。此外，目前高师所开设的地理信息系统课程，多数只是简单地移植综合性大学地理信息系统专业课程的基本内容，而真正适合师范生实际操作应用技能训练较少，并没有培养出真正适应高中地理教学的合格的地理教师。
因此，高校在培养地理教师的过程中应重视师范生的地理信息技术学习，在学习基础知识的同时，提高动手操作能力。同时，各地教育部门应完善教师的职后培训，为在职地理教师提供更多的进修机会和渠道。各地教研部门要为地理教师提供学术和业务的支持，例如通过举办培训班，组织教学经验交流，推动校本教研，开发课程资源等方式帮助地理教师开展地理信息技术教学，培养学生的地理信息素养。
3.结语
鉴于我国经济的快速发展及GIS技术强大的功能，GIS将在国民经济中发挥越来越重要的作用。高中地理课程应紧跟时代潮流，反映时代需求。GIS进入高中地理课程是培养现代公民必备地理素养的必要举措。尽管现在地理信息技术课程在高中的开设仍遇到一些困难，但困难是暂时的，地理信息技术最终将顺利进入高中校园，成为一门培养学生基本地理信息素养的必要课程。
参考文献：
[1]黄杏元等.地理信息系统概论.北京：高等教育出版社，2003.
[2]李智等.地理信息系统概述.甘肃科技，2004年11月.
[3]李佩武等.GIS技术及其在地理教学中的应用分析.天津教育，2005年第六期.
[4]陈澄等.普通高中地理课程标准（实验）解读.南京：江苏教育出版社，2004.3.
地理信息系统的基本内涵范文第2篇
关键词：地理信息；城市建设；意义
经济的快速发展，使得人们的生活发生了很大的变化，为了更好的促进人们的生活水平提高，近年来，城市建设的速度也是非常快的，在进行城市建设的时候，利用地理信息系统可以对城市建设更好的掌握，同时也能更好的对城市进行规划，城市建设是一项影响深远的工作，为了更好的进行城市建设，一定要利用好地理信息系统，同时对地理信息系统的作用要更好的研究，在城市建设和管理中更好的应用。
1 城市地理信息及其基本功能
1.1 城市地理信息的内涵
地理信息是表达与地理要素相关信息的总称，其中包括地理要素的质量、数量、分布、变化规律、图形、数字等等。地理信息在内涵方面主要体现在两个方面，一个方面是空间位置及属性信息。地理信息按照信息的特征来进行分类，可以将地理信息分为空间位置信息和属性信息。空间位置信息是反映地理空间位置上有关事物的具体信息资料，这部分信息可以利用图形或者是图像来进行表达，像是建筑物的位置、街道的位置等。属性信息主要是反映有地理位置信息相关的一些信息，主要是相关的一些社会和人为信息，通常是以属性标识来进行表达的，例如建筑物的建设年代、结构以及街道的名称和建筑的权属信息等。另一个方面是基础和专题地理信息，这方面的信息是按照信息应用范围来进行划分的，基础地理信息是指一些使用性较强的，信息具有很强的通用性，同时这部分信息也是可以进行共享的。基础信息可以为各行各业提供标准的信息，其中包括地貌特征、植被分布特征、水文环境、交通环境、居民情况，基础信息是非常具有共享性的，同时也是很有公益性的。专题地理信息是具有一定专业特点的信息，主要是关于城市建设中的土地利用信息，资源信息以及城市规划的信息，城市市政工程和公共设施的信息，这些信息可以为城市建设提供依据，同时也能更好的进行城市管理。
1.2 地理信息的产生极其具备的功能
地理信息的产生经历了漫长的过程，地理信息不是一朝一夕就可以完成的，它的产生要不断的积累经验，同时对经验要不断的进行分析。然后找到信息的来源，同时利用专业的测绘技术以及相应的应用系统，实现信息的采集、管理以及分析，最后得出想要的地理信息。地理信息产生是一项非常复杂的工作，而且专业化程度非常的高。地理信息的发展是离不开技术支持的，技术的发展成果直接影响着地理信息的发展情况，为了更好的发展地理信息，一定要做好技术方面的工作，将地理信息中使用的技术不断的提高，同时将信息的生产过程逐渐实现自动化。
地理信息在使用的时候，功能是非常多的，它对人们生活和生产活动影响也是非常大的。地理信息在行业建设、政府管理和社会活动中应用都是非常广泛的。地理信息可以进行空间的定位，地理信息为空间定位提供了一个统一的平台，可以使空间定位更加的准确，同时对各类空间活动都可以进行反映，实现了定位方面的快速和准确，同时也实现了空间内的二维和三维定位发展，地理系统现在在人们的生活中体现最好的部分就是汽车行驶中的导航服务，汽车在行驶中的路线选择就是通过空间定位来实现的，同时人们在日常生活中也会使用到定位系统，在人们的生活中会使用到地图，现在的地图以及实现了网上查阅，在网上人们可以快速找到自己想要去的地方，这也是空间地位技术发展的重要表现。地理信息还能够实现查询统计的功能。地理信息系统的建立实现了空间位置机属性信息的一体化管理，可以更好的提供图文并茂的查询和统计，使人们更好的了解地理位置的情况。地理信息系统在信息提供方面可以更好的促进城市的建设，为城市建设提供依据，同时为行业发展提供信息。地理信息系统可以对采集到的数据进行分析，而且在进行分析的时候，分析的功能也是非常强大的，不仅可以进行普通的分析，同时还能进行重叠分析，这样就能更好的实现交通方面的规划，同时对城市布局选址建设也是非常有帮助的。
2 基于WebGIS的城市建设与管理系统的建立
2.1 设计思路
基于WebGIS的城市建设项目管理系统要求从城市整体出发，是一个空间信息和非空间信息集成的系统，其具有数据采集、存贮、处理、分析、输出和打印等功能，用以促进城市建设项日管理工作的深入开展及数据处理自动化，突出系统规划的指导性、前瞻性和实施操作性，充分体现并提高建设管理部门的综合管理能力，对于城市建设项目的管理主要体现在对在建项目的科学管理上，兼顾与城市总体发展规划以及其他已有的社会、经济和环境等关系，结合城市环境综合整治要求，加强城市在建项目管理，促进城市经济结构和产业结构的战略性调整，实现城市经济、社会与环境保护的共赢发展。GIS部分的网上采用了服务器端构件技术，客户端采用HTMLVIew-er不需要下载任何的控件和插件，有很好的兼容性；最底层采用ERSI公司的ArcIMS9；客户端的界面采用了标准的HTML来提交用户的请求，对于各种浏览器皆兼容。利用JaVaScript或VB script编制服务器端脚本语言，服务器通过解释执行脚本语言，产生并返回结果。
2.2 实际应用
总体架构，系统是一个典型的基于客户机/览器模式的三层结构构架，基于B/S结构，在 WebGIS平台上采 JavaBean、JSP进行的二次开发，服务器端采用结合的方式，实现最基本、核心的GIS功能；在浏览器页面表现核心的GIS功能。存通讯上，客户端Applet和服务器端的Servelet进行交互，这种方式对底层的GIS核心做到不变，只是利用它提供的接口和方法。系统使用的数据主要包括与建设管理部门业务应用相关的空间信息数据以及属性数据。所有的专题数据均存储在数据库里。对于属性数据，ArclMS服务直接与数据库进行交互；对于空间数据，ArcIMS通过SDE与数据库交互，空间数据主要包括三种比例尺的地形图、道路交通图、河流水系图以及建设项目分布图等。空间数据采用分级和分层的形式进行组织，为用户浏览提供最佳的视觉效果。同时通过工程ID可以连接到其他工程管理模块。基本的地图操作功能，客户端基本的地图查看功能，包括地图的放大 缩小、漫游、距离和面积量测、地图要素的属性查询、数据分级功能等。系统进行缩放时，可根据当前视窗的比例尺，调整地图要素的相应层数和相应层中的信息量的疏密关系，保证地图 显示的最佳效果和漫游速度。图层控制功能，用户可以根据需要，选择需要显示的图层。
3 结束语
城市建设管理中，对地理信息的依赖是非常大的，城市建设过程中，地理信息能够帮助城市更好的进行规划。地理信息系统的发展经历了漫长的过程，在发展中也经历了非常多的困难，为了更好的进行城市的建设，地理信息系统也要不断的提高。
参考文献
[1]黄玲.城市规划管理中地理信息系统的应用[J].中国商界，2011（5）.
[2]田宏伟，张鑫伟.地理信息系统在东营市城市规划管理中的具体应用[J].信息技术与信息化，2007（4）.
地理信息系统的基本内涵范文第3篇
关键词：新技术；3S；4D
Abstract: With the development of the surveying and mapping technology development, new technologies continuing emerge; the traditional mapping method is completely changed. The improvement of the surveying and mapping technology not only improves efficiency, but also better serves the community. This article discusses the various new surveying technology developments and application, analyzes its advantages, and introduces various technical implementation steps.
Key words: new technology; 3S;4D
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
随着卫星遥感、GPS等为代表的空间测量技术的日趋成熟，以计算机系统的支持、系统工程及信息科学为基础的地理信息系统的出现和应用都为测绘信息技术的发展提供了有了的技术支持和保障，测绘技术正经历着前所未有的发展。
1.测绘新技术的应用
1.1 数字化技术
建立地理信息系统，就必须对数据的采集和编辑，是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中，经过软件处理后可以生成所需要的数字地图，输入的方式基本用软件自动提取识别地图信息，而在外业当中运用了全站仪、电子手簿、电子平板等设备。
与以往的测图方法相比较，地图数字化技术具有便于保存，易于修改，再次利用时对数据再次更新即可。在外业的测量当中可以现场测得数据现场绘图、现场修改。
1.2 全球定位系统
全球定位系统（Global Positioning SystemGPS），简称GPS。是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，全方位实时定位的卫星定位系统，采用距离交汇法。GPS技术能够快速、高效、准确地提供精确的三维坐标，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。借助GPS所提供的数据可以制出各种使用的测绘产品。可以说由于GPS的出现使得测绘行业大跨步的前进。
1.3北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统（BeiDou(COMPASS) Navigation Satellite System）是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十三颗北斗导航卫星，将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。 2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。 在不远的将来北斗卫星导航系统也会广泛应用到测绘领域。
1.4 GIS技术
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），地理信息系统是以地理空间数据库为基础，利用计算机、空间科学信息等来进行科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS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。而且GIS已经成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段，在测绘领域发挥越来越重要的作用。
1.5 RS技术
RS技术即遥感技术（Remote Sensing，简称RS），遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地理的电磁波信息，并通过对这些认息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。 遥感技术包括传感器技术、信息处理、提取和应用技术，目标信息特征的分析与测量技术等。
1.6 3S的集成技术
3S技术的发展形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了对地球的认识能力，拓展了传统的测绘科学的研究领域，是一个自然的发展趋势。
1.7 测绘的4D产品
1.7.1数字线划地图（Digital Line Graphic，缩写DLG）
是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系、拓扑关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。
1.7.2 高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面上按一定规则格网点或三角网点上的高程数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。它的主要应用是查询和分析地面高程、坡度等三维分析应用。
1.7.3数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型对经扫描处理的数字化航空像片、遥感影像，经过像元纠正、投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。
1.7.4 数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件，就是数字化产品。每一幅地形图在扫描数字化后，经过纠正，图像处理和数据压缩，彩色地形图还应色彩校正，栅格文件在地图内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。
1.8测绘技术的发展展望
测绘生产向数字化的转变不仅仅是将模拟图转换为数字图，而是实现基础地理信息从采集、存储、管理到产品输出的整个流程作业方式的改变，从而达到进一步提高测绘效率的目的。新的技术不断涌现，让我们立足现在，展望未来，携手并进，期待测绘技术的更快更好发展。
参考文献
[1]龚健雅.地理信息系统基础.北京：科学出版社.2001
地理信息系统的基本内涵范文第4篇
【关键词】地理信息系统 中药材适宜性 层次分析法 辅助规划
1 引言
地理信息系统（GIS）技术是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学为一体的新兴学科，是在计算机硬件和软件支持下，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。
层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是一种对定性问题进行定量化分析的比较实用的多准则决策方法。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。
而中药材的生长受到温度、日照长度、降雨量、地理位置等环境因素的影响。中药材资源进行科学规划和合理管理需要将中药材数据与影响他的空间因素数据结合起来，通过GIS系统利用层次分析法进行计算分析。通过模型得出的结论为主要参考进行中药材资源的合理管理、规划。
2 系统总体设计
下图为系统总体设计图：
3 系统基本功能
1）文档基本操作：文档的新建、打开、保存、另存为、添加地图、删除地图等。2）地图编辑功能：启动编辑、终止编辑、撤销、重做、选择、输入点、输入线、 输入区、输入标记、图元参数、图元移动、图元缩放、旋转图元和量算等。3）视图管理功能：属性视窗及地图操作窗口、更换皮肤、鹰眼浏览、地图操作窗口的放大、缩小、移动、复位、更新等功能。4）查询功能：查询包括图层属性浏览、药材分布查询、空间查询、其他查询。5）要素分析功能：有缓冲区分析，在药材区域扩建上会给出重要帮助。6）辅助拟合规划：通过层次分析法结合相应数据后台进行性模型求解运算分析得出初步规划建议。7）图档输出：通过对药材数据以及相关图层的修饰美化后以各种专题图形式输出药材分布及规划后专题图。
4 系统核心功能实现
4.1 建立层次结构模型
根据影响因素建立以下层次结构模型如图所示：
4.2 建立两两比较的判断矩阵
针对图中准则层中的各影响因素，根据目标层作年平均温度与年平均降雨量，年平均温度与日照强度……PH值与年积温，PH与年平均降雨量……等两两间比较建立准则层判断矩阵，再根据准则层的影响因素对方案层的影响做方案层药材1 与药材2，药材1与药材3，……，药材1与方案n，药材2与药材3，……，药材n-1与药材n等比较，从而得到判断矩阵，……。
4.3 进行层次单排序及一致性检验
对准则层矩阵求最大特征值对应的特征向量W归一化后从而得到排序后的各权值和。
（1）计算一致性指标：
（2）查找相应的平均随机一致性指标然后计算一致性比例：
同样的方法对矩阵进行一致性检验。
当 时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则应对判断矩阵作适当修正。
4.4 层次总排序及一致性检验
总排序权重要自上而下地将单准则下的权重进行合成。那么经过系统后台计算将单准则下的权重进行合成，然后进行排序得到总排序权。最后通过系统从中选出对应的药材即为该区域最适宜种植的药材。
4.5 将结果显示在地图
通过上面的计算可以批量计算几个地点各自适宜那种药材，最后将所的结果通过GIS模块显示到地图上对应的区域。而系统提供的缓冲区功能可以根据地域一定范围内的环境因素相似性进行缓冲区分析从而能扩大某一药材的种植区域。
最后将所得地图添加各地图要素，最后以专题图输出。
5 系统的资源管理功能
系统的管理功能主要集中在查询功能等其他模块。通过查询可以很清楚的知道哪些区域有哪些药材，以及某些药材的分布规律。以及药材的大致产量等，地图编辑功能模块也方便了用户在地图上直接对药材资源分布的标记，查看等功能。
参考文献：
地理信息系统的基本内涵范文第5篇
关键词：房产测绘；信息管理；数据库
房产测绘的主要任务是利用测量技术测算房产面积，随着计算机制图技术在测绘领域应用的飞速发展，房产信息系统的建立，这些系统已经越来越不能适应信息系统管理的需要，而目前的房产测绘软件都不能满足这个需求。要想改变这种现状，就必须构建一套有效的房产测绘数据管理系统，并将现有的数据整理进系统，以充分发挥房产测绘数据应有的功能。
1、信息系统建设存在问题
从国内相关城市建设及应用的情况来看，目前系统建设过程存在的主要问题是房产测绘与信息系统严重脱节。目前大多数系统中，房产测绘数据的采集、利用和分析处于相互脱节的阶段，即房产测绘只负责制图，属性信息的采集要通过其他业务环节完成，房产测绘的成果就是纸质的图形报表和孤立的数据文件。这不仅造成了人力和财力的浪费，还人为地造成了数据的不一致、不准确，房产测绘入库难。有些信息系统在建设的过程中已经开始重视对测绘成果的利用，但往往不能心随人愿。这首先涉及到房产测绘观念的转变，即要把以制图为目的的房产测绘转向以信息采集为目的的房产测绘上来；其次，这个问题的产生和房产测绘所使用的手段和工具相关，主要是房产测绘系统是否具备向房产信息管理系统提供信息的功能，这一问题的解决办法就在于面向房产系统开发为核心的房产测绘系统。在房产中应用模式问题，在房产中的应用，不是简单地能把房产分层分户图形显示出来就可以了，还涉及到房产测绘与集成、海量数据的管理、业务系统的集成、图形的网上等诸多方面。
“数字房产”平台各应用子系统之间的数据共享问题。房产管理涉及到房屋的权属、交易、市场、物业监管、物业维修资金、拆迁、房改以及房屋安全鉴定、白蚁防治等诸多业务，如果只考虑部分业务对系统的需求，就容易造成房产管理各业务之间的相互脱节，甚至会形成数据孤岛。
2、房产测绘信息管理系统
传统测绘关注的重点在于图形的表示和精度。随着房产管理信息系统的逐步建立，这种模式己经越来越不能适应信息系统发展的需要。房产信息系统是以空间数据为支撑的综合应用系统，空间数据库是整个系统的基础和生命。作为建立和更新空间数据库的最重要的房产测绘就必须承担起为信息系统输送数据的使命。
房产测绘信息管理系统是利用先进的计算机技术、网络技术、技术、数字化成图技术和数据库技术，建设一个城市范围内准确、动态、高效和标准化的共享型房地产基础空间数据库，使之成为城市房地产行业的空间定位基础，成为“数字房产”的空间基础平台，全面实现空间数据共享，实现以图管房、以图管证、以图管档、以图管业。防止房屋重登、漏登，防止产权虚报、瞒报，为房地产管理、规划和建设，为社会公众提供完善、优质和高效的房地产地理空间信息。系统将充分结合房地产基础测绘和项目测绘业务，体现工作交流思想，通过房产数字地图的测绘、房屋面积测算及产权户面积认证等业务过程，采集大量有关房屋、土地、权属状况、利用状况及相关的地形要素等空间数据和属性数据，并按照统一的编码规则和数据标准，建立起房地产基础空间数据库。该数据库将能够对房屋给予定位确定房屋的位置、定性确定房屋的权属性质、定界确定房屋的范围或产型、定量确定房屋的建筑面积的描述。系统应实现对房地产基础空间信息的采集、录入、处理、存储、查询、统计、分析、输出和维护等功能。
3、基于GIS的房产测绘信息化内涵
目前房产市场的不断发展，房产测绘工作日益成为房产管理中的重要环节。房产测绘工作涉及到大量的图形与空间信息，而地理信息系统可以有效地管理空间数据。但是当前房产管理软件基本没有运用GIS技术，造成了在房产管理中数据不直观，房产图形数据与属性数据相互脱节的状况，并直接导致了管理水平的落后。基于GIS软件的开发方式符合了今后房产管理信息系统作为城市地理信息系统一部分的发展潮流，避免了以后数据转换和平台更换的麻烦。基于GIS的房产测绘信息化不同于CAD和GIS混合模合下通过文件交换的数据共享，它是一种更高层次上的集成。笔者认为基于GIS的房产测绘信息化应包含两个层次的集成：一是房产测绘信息采集的集成，二是测绘数据与GIS数据的集成。
房产测绘信息系统是管理房产数据的计算机系统，它的发展与地理信息系统GIS(Geographic Information System)的研究和发展密切相关。地理信息系统是反映人们赖以生存的现实世界(资源与环境)现势变迁的各类空间、非空间属性，在计算机软件和硬件的支持下，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。地理信息系统的研究不仅为房产管理提供了理论依据和技术手段，而且还为房产管理系统的建立提供了实践经验。
房产测绘与信息系统的一体化集成的最终目标是要达到能够更快、更好地为房产信息系统提供满足GIS应用要求的数据，从这一点上讲，也可以将其理解为房产测绘与房产GIS的一体化集成。
4、基于GIS房产测绘信息系统总体设计
基于对GIS房产测绘信息系统内涵的分析，本文研究提出了以GIS为核心的总体技术路线，即：
(1)采用GIS数据存储方式来存储房产测绘数据，实现房产图形信息和房产属性信息的一体化存储；
(2)基于组件式GIS平台进行二次开发编辑和绘图功能，实现房产图形的编辑绘制和属性信息的录入；
(3)采用空间数据库技术实现房产测绘与信息系统的数据入库与更新。
地理信息系统的基本内涵范文第6篇
随着知识经济社会的到来，全球经济一体化已是一个不可抗拒的趋势。进入21世纪的人类社会，无论是人类的生存环境，还是社会经济发展的运行模式，乃至人类的生活工作方式，都在发生着巨大的变革，现代交通工具和信息传播手段使地球变得越来越“小”了。在这种情况下，数字地球、数字区域、数字国土……无疑是人类社会实现可持续发展的一种必然的选择。数字国土的提出给大家提供了一个从国家的层次整合经济、社会可持续发展的地球信息获取、处理、分析和共享，发展地球科学、信息科学的机遇。
数字国土是国土信息化、系统化、虚拟化、可视化的复杂信息系统工程。通过数字国土战略的实施能够大大促进数字区域的形成和发展，以及信息科学技术与相应的产业发展，使区域在现代科学技术的竞争中处于有利地位。现代科学技术为实现数字地球、数字国土提供了的科学技术手段，就是全球卫星定位系统、卫星遥感和地理信息系统等先进的地球观测技术组成的地球观测系统，它提供了对整个地球系统进行长期的、立体的监测能力，为收集、处理和分析地球系统变化的海量数据提供了工具。
二、 数字系统内涵
国土资源是国计民生的根本依托，是经济社会可持续发展的重要物质基础。新时期 的国土资源管理工作，要以科学发展观统领全局，继续加强对国土资源的宏观调控，构建人与自然以及人与人之间的和谐，促进国民经济健康平稳地运行。RS、GIS、GPS为国土资 源的监测、规划、管理提供了先进的技术手段。目前，3S技术在土地、水文、矿产 林业等国土资源领域应用中取得了长足进步。综合国土资源监测与管理不仅涉及范围大、领域广、部门多，而且内容包括图形、图像、文字、表格、声音、实地录像等，只 有站在数字地球的高度，建立数字国土系统才能实现国土资源综合管理的现实需要。
数字国土是指在一定区域内，建立一个以空间地理位置为主线，将各类国土资源与环境信息组织起来并对其进行动态描述复杂的综合信息系统。数字国土是数字地球的体现和延伸，是数字地球的重要组成部分。数字国土工程的主要任务是实现为政府决策提供信息服务的实时性和为社会服务的广泛性，将已有国土资源信息进行分析筛选并将其数字化；建成基于GIS平台具有信息管理、综合分析和 评价功能的国土资源基础数据库、图形图件库；实现实施过程和调查结果的数字化和网 络化；建立资料汇总、交流和共享制度；向国家和社会提供国土资源的基础资料和相关信息。 信息是知识经济社会的主要经济资源，数字化是知识经济的物质形式。数字国土为 国家管理资源、发展经济充当参谋，也是实现国土资源管理工作信息化、现代化的重要 手段。
数字国土系统结构使它成为一个具有特定功能的信息系统整体。数字国土的功能是数字国土系统在内部关系和外部关系中表现出来的特性和能力。它可在数字国土系统与外部环境的相互作用中表现出来。数字国土的要素、结构、功能和环境之间存在着复杂的辩证关系，应对数字系统有一个整体全面的认识。
三、 建立数字国土是一个复杂的巨系统
为顺应经济全球化、全球信息化的发展趋势，为使国土资源工作更好地适应我国可持续发展的需要，总结国内外经济发展的经验教训，中央做出了抓好国土开发整治的重大决策。国土资源部将“加强信息系统建设，实现信息服务社会化”列为五大目标任务之一，并在全国第二次土地调查计划中设立“数字国土”工程，旨在通过信息基础设施建设，加速实现国土资源调查评价、规划、管理、保 护和合理利用的现代化，为全社会提供方便快捷的国土资源信息服务，充分发挥国土资源在国家社会经济发展中的基础性、公益性和战略性作用。实现对国土资源科学管理与规划，实施国土资源动态监测。动态监测的重要手段就是数字国土与卫星遥感。《中华人民共和国土地管理法》规定国家实行土地用途管制制度，其执行情况也依靠数字国土和遥感来监测。
简单地说，“数字国土”就是把国土方面的有关信息数字化，其本质上是一个信息系统，是“数字地球”在国土资源领域的应用和实现。它以国土资源为研究对象，以遥感技术、地理信息系统技术、计算机网络技术为支撑，融合多源、多分辨率数据，并可用多媒体和虚拟仿真技术对成果进行表达，具有空间化、数字化、时间化、网络化和可 视化的技术特点。
建立区域数字国土系统，并使其长期运行，要受到计算机硬件、计算机软件、数据、应用、人才、组织管理、宏观与微观环境等多种因素的制约，缺一不可。其中应用处于核心地位。系统所用计算机大都为通用产品，因此其技术集中于软件。这几个因素相互影响，不能只重视技术而忽视应用目标、数据收集、人才培养、组织机构之间的相互协调等非技术问题，否则就无法使系统长期稳定的发挥作用。建立本区域的数字国土系统，必须结合区域的实际情况、实力，有目的有重点的实施，不能脱离现实环境，应做好总体战略规划及分布实施的系统计划。它应是一个以人为中心、以各种技术为工具、以多种理论为指导、以信息为生命线、以实际应用为根本目的的复杂巨系统，而不单单是一个技术手段。
四、 数字国土系统的层次结构
数字国土包含着众多的层次不一的各类信息系统，组成系统的要素也是一类系统（子系统），系统的信息环境和结构又构成一个更大的系统。如各类地籍信息（如某一地区所有宗地的名称、位置、面积、界址、权属等信息）结合组成某地区地籍信息系统，土地利用现状系统、土地整理开发复垦系统、土地基本农田保护信息系统等。土地信息系统、矿产资源信息系统、基础地理信息系统等组成了数字国土信息系统。
由于土地具有一定的时空结 构、自然属性、经济属性和权能属性，可以综合运用现代遥感(Remote Sensing，RS)、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、地理信息系统(Geographic Information System，GIS)技术和计算机科学技术，以空间和属性数据库为基础对土 地资源信息进行存储、整理，根据国家有关法律法规，并按照土地资源管理的模式，建 立相关模型，完成查询、统计、分析、评价、制图等自动化功能，辅助国土资源管理部门工作人员进行管理决策。存储，实现土地资源信息的增删、修改、更新，为土地资源的开发利用提供查询、检 索、分析、评价、预测和规划决策服务的一种信息系统。因此，土地资源和地理信息系统是土地资源信息系统最为关键的特征。
地理信息系统的基本内涵范文第7篇
摘要:介绍了网络地理信息系统的概念和组成，并详细讨论了它的理论研究与实现方法。
地理信息系统(GIS)可同时管理地理空间信息和数据库属性数据，在城市规划、地下管线管理、市政设施、房地产、交通管理等领域有广泛的应用价值。近年来，计算机技术的发展使GIS在组成结构和应用技术等方面较之以前有了很大的进步。随着Internet技术的发展和人们对GIS的需求的提高，利用Internet在Web上和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为GIS发展的必然趋势。于是，基于Internet技术的网络地理信息系统―WebGIS应运而生。它利用当今先进的GIS技术和Internet网络技术，将地理信息在国际互联网上，为现有的信息服务行业注人新的血液，也将成为信息服务行业新的利润增长点。
1网络地理信息系统的特点和结构
1. 1特点 网络地理信息系统(WebG工S)是利用网络技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，是GIS与互联网的有机结合，是GIS在广域网环境下的一种应用，最终是实现空间信息的网络化。GIS通过互联网延伸了功能，真正成为了一种大众使用的信息工具。在互联网的任意一个节点，人们都可以浏览网上分布的各种具有超媒体特性的地理空间数据、技术性数据，并进行地理分析、查询，以支持智能辅助决策。与传统的GIS相比，WebGIS的特殊之处主要有如下表现: (1)访问范围更广泛。客户可以同时访问多个位于不同地方服务器上的最新数据，这大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。 (2)平立性。无论服务器/客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。 (3)大规模降低系统成本。普通GIS要求每个客户端配备昂贵的专业GIS软件，而用户通常使用的只是一些最基本的功能，这造成极大的浪费。WebGIS在客户端通常只需使用Web浏览器(有时还要加一些插件)，其软件成本与全套专业GIS相比节省许多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。 （4)操作更简单。要推广GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。 （5)平衡高效的计算负载。传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而今一些高级的WebGIS能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。
1.2结构 WebGIS是在Internet信息、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能的，Web分布式交互操作是工作的重心。WebGIS的基本组成包括:web服务器；Browser浏览器(GIS插件);页面描述语言(HTML,VRML) ; Web交互程序(JAVA,CGI,Active X);GIS数据库管理器(ARCSTORM , SDE ) 。
2设计思想
2. 1 GIS网络协议 HTTP协议基于TCP/IP，是属于ISO/OSI模型应用层的通信协议。它面向的对象与可扩展的特性使其比TCP/IP协议支持更多的数据类型，如文本、图像、声音等。www迅速崛起的经验启示我们，开发一组支持传输GIS空间数据的网络协议对GIS在Internet网络中的生存和发展十分重要。作为HTTP协议的扩充，开发基于HTTP的GIS数据通信协议是较好的解决办法。 HTTP的可扩展性和面向对象的特性使得构造新的协议简单易行;TCP/IP与HTTP是非常流行的协议，处理专题信息的GIS网络协议难以得到广泛认可;与HTTP捆绑的GIS协议可迅速遍布Internet网络。
2.2 WebGIS多源数据的集成 在Internet普及之前，GIS系统集成的重要性就被专家们意识到了，并且提出了全关系化、面向对象等解决方法，但是这些方法在多元数据的集成和专题模型与GIS系统的集成方面都存在着一些问题。随着Internet网络的广泛应用，GIS面对的是一个松散的开放性网络，它蕴藏着丰富的信息资源。WebGIS如何访问外源数据库并从中迅速检索出webGIS所需要的信息，是WebGIS系统集成的新内涵。 WebGIS的系统集成应包括两个方面:建立与外源数据的动态链接;利用元数据库实现数据与处理方法集的统一封装。方法集是用一系列字符串表示的数学公式，用户可以动态编辑这些公式。
2. 3多线程并行式计算 GIS用户会注意到:在应用程序读/写文件或执行耗时较长的复杂检索、计算和图形刷新时，整个应用程序都处于阻塞状态，用户只能处于被动的等待状态。同时由于网络带宽非常有限，多个用户同时访问同一服务器会导致网络性能急剧下降;网络传输和I/O操作只占用小部分CPU资源，大部分的CPU空间闲置;此外，慢速的I/O操作和耗时、复杂的查询和计算同样使用户被动地等待一项任务完成后再执行其他比较迫切的任务。这些问题都是由于应用程序采用了单线程运行机制的缘故，所以为了合理地利用网络与机器的资源，WebGIS需要建立支持高度并发性的多线程模型。
2. 4平立性 Internet网络是一个开放性的网络，与其相连的主机运行着各种各样的平台，这些操作系统惟一的共性是对TCP/IP协议的支持。在这个标准和开放系统备受推崇的时代，跨平台和可移植性在一定程度上决定了WebGIS的可应用性
3网络地理信息系统的实现技术
3. 1客户端实现技术 客户端WebGIS允许GIS的数据和GIS计算在用户本地计算机的浏览器上执行。GIS数据和计算开始都驻留在服务器上，用户可以从服务器上请示这些数据和计算，接到服务请求后，服务器把数据和计算传给客户，在其本地计算机上进行处理。客户端应用包括三种主要技术方案GIS插件/Helper程序、GISActiveX控件和GISApplets,
3. 1. 1 GIS插件/Helper程序 GIS插件/Helper程序是工作在Netscape和IE这样的WWW浏览器上用于处理G1S数据和地图的插件程序。他们从Web服务器下载到用户的本地计算机上，安装后在浏览器中运行。正如Helper程序，GIS插件处理嵌在HTML中的GIS数据，而这些特殊的GIS数据，HTML不能识别。对WebGIS而言，GIS插件不但可以增加网络浏览器处理地理空间数据的能力，使人们更容易获取地理数据，而且，插件处理和传输的矢量格式空间数据，其数据量小，网络也只需将GIS数据一次性传输，这样就加快了用户操作的反应速度，减少网络服务器的信息流量，从而使服务器更有效地为更多的用户服务。
3.1.2 GISActiveX控件 ActiveX是在OLE技术上发展起来的因特网新技术，其基础是COM CComponent Object Model)，是为扩展Microsoft Web浏览器IE功能而提供的公共框架。ActiveX控件和Plug一in非常相似，是扩展Web浏览器的动态模块。但不同的是，ActiveX能被支持OLE标准的任何程序语言或应用系统所使用，相反，Plug - in只能在某一具体的浏览器中使用。基于GIS ActiveX控件的万维网地理信息系统依赖GIS ActiveX来完成GIS数据的处理和显示。 ActiveX控件目前只有IE全面支持。在Netscape中则必须有特制的plug一in才熊运行，兼容性较差;并且只能运行在MS一Windows平台上;需要下载占有客户端机器的磁盘空间;由于可以进行磁盘操作，其安全性较差。其优点是执行速度快。由于ActiveX可以用多种语言实现，这样就可以复用原有GIS软件的源代码，提高了软件开发效率。
3. 1. 3 Java Applet方法 Java语言具有跨平台特性简单、动态性强、运行稳定、分布式、安全、容易移植等特点，因而是因特网上重要的编程语言。任何系统平台只要支持Java虚拟机就可以解释执行Java程序，而与程序在何种系统下开发和编译无关。JavaApplets Cij、应用程序)嵌人HTML文件中，在网络浏览器下载该HTML文件时，Java程序的执行代码也同时被下载到用户端的机器上，由浏览器解释执行。 GIS Java Applet最初为驻留在Web服务器端的可执行代码。它能完成GI5数据解释和GIS分析功能，具有以下优点:体系结构中立，与平台和操作系统无关;在具有Java虚拟机的Web浏览器上运行;写一次，可到处运行;动态运行，无须在用户端预先安装;由于GI5 Java Applet是在运行时从Web服务器动态下载的，所以当服务器端的GIS JavaApplet更新后，客户机端总是可以使用最新的版本;服务器和网络传输的负担轻，服务器仅需提供GIS数据服务，网络一也只需将GIS数据一次性传输;所有的GIS操作都是在本地由GIS Java Applet完成，服务器的负担很小，网络传输的负担轻。 不足之处是:使用已有的GIS，操作分析资源的能力弱，处理大型的GIS，分析能力(叠置、资源分配等的能力)有限，无法与CGI模式相比;GIS数据的保存、分析结果的存储和网络资源的使用能力受到限制。
地理信息系统的基本内涵范文第8篇
【关键词】中学生；地理信息素养；培养策略
一、地理信息素养的内涵
1、地理信息素养的定义
信息素养是一种可以通过教育所培育的，在信息社会中获得信息、利用信息、开发信息方面的修养与能力。它包含了信息意识与情感、信息伦理道德、信息常识以及信息能力等多个方面，是一种综合性的、社会共同的评价；信息素养也是人们对信息活动的态度以及对信息的获取、分析、加工、评价、创新、传播等方面的能力。地理素养，是一个人由训练和实践而获得的地理知识、地理技能、地理能力、地理意识、地理情感等的有机构成与综合反映。地理素养既内化为隐性的素质，又外显为具体的行为。地理信息素养是包摄于地理素养和信息素养的一个下位概念，是地理素养的重要组成部分。关于地理信息素养的定义目前学术界有很多种说法，在现在信息社会背景下，笔者认为地理信息素养是指通过地理教育活动所形成的甄别、获取、评价、处理、加工、运用地理信息解决实际问题、提高工作与学习效能的意识、知识、能力和道德。对于这一概念，可以从以下四个方面去理解：
（1）生成过程的后天性：地理信息素养不是先天自发形成的，而是在后天的环境和教育下逐渐习得生成的。甄别、获取、评价、处理、加工、运用地理信息的意识、知识、能力和道德都只可能在后天的理论和实践学习中逐渐形成和提高。
（2）培养方式的多样性：这里的教育包括学校教育、家庭教育、社会教育等一切有意识和无意识的教育活动。例如：对于地理信息素养的培养，家中有联网电脑或住址离网吧较近的学生主要通过网络窗口来培养，有从事地理相关工作亲属的学生主要是采取耳濡目染、潜移默化的方式，对信息技术感兴趣而又无前两种条件的学生则可以主动参加社会培训班来培养。
（3）形成环境的依赖性：受教育者地理信息素养的形成及提高离不开其所处环境的相关软硬件条件。软件层面是指受教育者周围的群体（亲属、教师、学生等）所具备的地理信息素养水平和由此形成的氛围，硬件层面是指受教育者所处的家庭、学校、社会能为其提供的信息工具和资源。
（4）组成内涵的全面性：从横向上来看，地理信息素养包括地理信息意识、地理信息知识、地理信息能力和地理信息道德等四个维度；从纵向上来看，地理信息素养包括受教育者对地理信息进行甄别、获取、评价、处理、加工和运用等的综合能力。
2、地理信息素养的结构组成
笔者认为地理信息素养的组成包括四个方面：地理信息意识（敢不敢与想没想到）、地理信息知识（知不知）、地理信息能力（会不会）和地理信息道德（对不对），其中地理信息能力所占的权重最高对照于目前学术界对信息素养组成的研究。
（1）地理信息意识
地理信息意识是指个体对地理信息做出的能动反应，表现为个体对地理信息的敏感程度、对地理信息价值的判断力、洞察力以及对地理信息需求的自我意识，是整个地理信息素养的前提，它要求学生有敏锐的感受力和持久的注意力，能够意识到地理信息的作用，对地理信息有积极的内在需求。具备地理信息素养的人能明确自己什么时候需要地理信息、需要什么样的地理信息并把这种信息需求准确表达出来，在遇到地理信息时能够及时准确的对其进行分析、甄别、筛选，将其纳入到自己的信息库，作为贮备资源。地理信息意识越强，对地理信息就越敏感、越重视，可以在瞬息万变的信息海洋中捕捉到有用的地理信息，从而引发积极思考，解决地理问题。
（2）地理信息知识
地理信息知识是个体具有地理信息素养的基础，指对信息学、信息源、信息传播过程、信息工具及地理信息类型、地位、作用、价值等方面知识的了解和掌握。这主要涉及到信息学、传播学以及图书馆情报学方面的知识。信息学知识如信息技术的基本常识、信息系统的简单工作原理、信息系统的结构与各个组成部分、信息技术的作用与影响、信息技术有关法律与道德问题等，传播学知识如信息传播的条件、信息传播的模式、影响信息传播的因素等，图书馆情报学方面的知识如信息源的类型、信息源的选择方法等。
（3）地理信息能力
地理信息能力是地理信息素养的核心，指个体在生活、学习中查找、整理加工、传递交流和利用地理信息的一种直接或潜在的能力，包括地理信息检索、收集和存储能力、地理信息加工处理能力和地理信息技术的利用能力等，表现在个体对地理信息技术的应用上，包括地理信息的理解、甄别、选择、获取、管理、处理、生成、传递能力。例如：能够从众多的地理信息中选择出自己需要的部分，通过计算机、图书馆等各种渠道搜集地理信息，对收集到的地理信息进行指定格式的转换、处理和分类管理，整合各种地理信息制作出所需的地理课件，操作地理多功能教室的各种设备，合理利用地理天文台、地理园等资源开展地理教学，引导学生进行课外地理观察和教学等。
（4）地理信息道德
地理信息道德从属于思想道德，指个体在信息法律意识和信息伦理道德等方面的素养，要求个体在获取、利用、加工和传播地理信息的过程中必须遵守一定的伦理规范，不能危害社会或侵犯他人的合法权益。
2、培养中学生地理信息素养的必要性
1、新课程改革要求关注中学生的地理信息素养的培养
《普通高中地理课程标准（实验）》将“培养公民必备的地理素养”作为课程的基本理念之一，其“知识与技能”“过程与方法”目标中，关于地理学科能力有四项具体规定，其中第二个层级为地理信息加工能力，包括搜集、整理、分析地理信息和把地理信息运用于地理学习过程的能力。在“基本理念”中指出“强调信息技术在地理学习中的应用”；在“实施建议”中提出“重视地理教学信息资源和信息技术的利用”；在“内容标准”中规定了学习“地理信息技术应用”的基本内容。如：要求“结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用” ；“举例说出全球定位系统在定位导航中的应用”；“运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的功能”； “了解数字地球的含义”，并在“活动建议”中要求通过“收看相关电视节目，如DISCOVERY等，了解在野外考察中GPS的功能”；“用电子地图（网络或光盘形式）查询城镇、交通、旅游等信息”，通过收集和分析地理信息，培养学生获取地理信息和运用地理信息的能力。
2、国际地理课程的发展要求重视中学生地理信息素养的培养
国际地理课程突飞猛进的发展，在1992年的《国际地理教育》中的“技能”目标为：利用由文字、图片和符号资料构成的教科书、图画、图表、文献、示意图和地图，以及通过野外观察和制图、会见采访、解释第二手资料、应用统计数据等形式警醒地理主题和有关问题的研究学习，学生们将能够发展和形成以下方面的能力：明确问题和争端；发展一般性结论；收集组织信息；应用一般性结论；处理资料；做出判断；解释资料；做出决策；评价资料；根据调查结果和价值观念采取行动。这些都对高中生的地理信息素养提出了较高要求。纵观历届国际地理奥林匹克竞赛，尽管具体题型和内容的涉及不尽相同，但都有一个“野外考察”环节，通常是要求考生在考察现场后准确绘制图表或给出问题解决的方案，这实际就是提取、表达、分析、创造信息的过程，体现了国际地理教育对学生地理信息素养的较高期望。
3、信息化社会的到来呼唤中学生提高地理信息素养
21世纪是信息爆炸的世纪，随着数字地球、“3S”等地理信息技术的突飞猛进，如何使学生在面对浩如烟海的地理信息时能正确筛选、评价、分析和应用考验着我们的地理教育。信息化时代的到来对人才培养的标准有了更高的要求。“美国教育技术CEO论坛2001年第4季度报告提出21世纪的能力素养包括：（1）基本学习技能（即：读、写、算）；（2）信息素养；（3）创新思维能力；（4）人际交往与合作精神；（5）实践能力，”信息素养是其中一个要素，这表明：信息素养越来越受到国际社会的重视，是21世纪衡量个人综合素养的重要指标之一，是推动科技创新、国家进步的重要因素，是国际竞争的实力之一。“地理教育应该教育学生懂得如何获得与生活密切关联的各类信息，有微观的、宏观的，以及教会学生如何处理和分析这些信息，而许多情况，这些信息就是地理观念上的信息，或者叫地理信息”，即信息化社会的到来呼唤高中生提高地理信息素养。
信息技术的应用也变的普遍起来，对于信息技术有这样一个定义“凡是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称即信息技术。这些方法和手段主要是指完成信息产生、获取、存储、检索、识别、交换、处理、控制、分析、显示及利用的技术。具体来说，应该包括手段和方法两个方面，前者是物化形态的技术，如：印刷媒体、电子媒体、计算机网络等，后者是智能形态的技术，指运用信息媒体对各种信息进行采集、加工、存储、交流、应用的方法。“以计算机技术、多媒体技术、网络技术等支撑的教育方式发挥了常规教育方式所无法达到的效益：可以减少40%的时间和30%的经费，学习速度可以提高30%-50%。”固多媒体技术具有立体、交叉、高速、便捷和美观的特点，通过集成文本、声音、图形图像、动画于一体，可以化静为动，虚拟抽象的地理过程；“信息高速公路”建设带来的数字化潮流改变了传统的信息检索方式和阅读方式，为教师和学生高效、便捷地获取信息提供了技术支持；远程教育和网络教育突破了时空限制，使不同年龄、不同地区的人们都能共享丰富的教学资源，通过虚拟电子课堂上的交互活动协作学习，实现快乐、高效的学习。这些现代化信息技术的出现和发展，也要求我们中学生必须具备一定的地理信息素养。
三、中学生地理信息素养现状分析
1、高中生地理信息意识现状分析
应试教育造成的“惯性”和地理课堂“培养地理学习兴趣”功能的不足使中学生课内地理信息意识明显高于课外；师生关系的严肃性和学校信息技术教育的“乏力”束缚着学生向地理教师和网络求助的热情；男女生的心理发展特点使其地理信息意识有别（男生多喜欢野外考察、动手实践等探索活动，而这正是许多地理类电视节目和杂志的特色内容）。
2、中学生地理信息知识现状分析
“考什么，教什么，学什么”的宗旨使学校、家庭、学生对课外地理信息知识的重视度不够；旧的地理课程标准中对高中生地理信息知识的掌握水平未作要求；地理教材中欠缺对地理信息知识的编写；某些地理教师自身的地理信息知识有限。
3、中学生地理信息能力现状分析
学校有限的信息技术教育条件使学生没有充足的上机锻炼机会；学业负担繁重的和高中生较低的自制能力使其在有限的上机时间中更倾向于听歌、看电影等娱乐放松活动；地理信息理解、甄别、选择和获取能力或多或少在平时的地理课堂中有所训练，所以相对较强，而地理信息的管理、处理、生成和传递能力因训练不足而相对较弱。
4、中学生地理信息道德现状分析
高中生课堂以外与地理信息接触的机会并不多，且对课外地理信息的需求有限，所以，其地理信息道德普遍较高。最后，教育经费的不足限制了学校对信息教育技术的投入，使学校的信息教育环境不及家庭。
四、我国中学生地理信息素养培养目标
通过以上对我国中学生地理素养的现状分析的基础上，笔者认为我国中学地理课程的培养目标如下表。
维度 内涵
地理信息意识 关注地理信息，主动贮备有用地理信息
知道自己什么时候需要地理信息
明确表达自己地理信息需求的内容、性质和范围.
地理信息知识 了解地理信息的类型、作用和价值
知道常用的地理信息源
明确基本的计算机和网络知识
地理信息能力 理解能力 理解地理信息的内涵，并习得相应的符号操作
甄别能力 能判断地理信息的可靠性、权威性、时效性、准确性和完整性
选择能力 从众多的信息中选出自己需要的地理信息
获取能力 利用现代地理信息手段，通过各种途径收集地理信息
管理能力 对已有地理信息进行梳理、分类和存储管理
处理能力 分析、加工新地理信息或促进新旧地理信息的整合
生成能力 通过观察、抽象、归纳、分析等过程，生成新的地理信息
传递能力 明白易懂的表达自己生成的地理信息，或与他人交流地理信
地理信息道德 在法律允许的范围内获取、应用地理信息
五、中学生地理信息素养的培养策略
1、积极营造良好的地理信息环境
地理信息素养本身有较强的操作性和实践性，它的培养离不开对基本信息工具的应用，离不开地理信息技术的学习及使用，也离不开大量的地理实践活动。因此，要培养学生的地理信息素养，首先就必须积极地营造良好的地理信息环境。
（1）加强硬件设施方面的建设
良好的地理信息环境最基本的是硬件设施，硬件设施的支撑是整个地理信息素养培养最基本的物质条件。发达国家非常重视基础设施的建设，把网络的连接和配备多媒体计算机作为整个国家教育信息化系统的重要组成部分。我国最近几年也加快了这方面的建设，2000年，教育部制定了加快中国教育信息化的“校校通”计划，“校校通”教育工程目标是：用5～10年时间，使全国90%左右的独立建制的中小学校能够上网，使中小学师生能共享网上教育资源，提高中小学的教育教学质量。2007年，在重庆的40个区县中，有21个区县建成了教育城域网，在12564所普通中小学里，建成校园网的学校只有2304所。另外，全市中小学有计算机25万台，但全市的中小学有450万人，学生人机比为18：1。
（2）建立并完善软件资源和信息化资源
计算机和网络环境是高中生获取地理信息的一个平台，实际上是由软件资源实现。教学软件资源直接影响着学生获取地理信息的数量与质量，因此，学校要坚持软件和地理信息资源的开发与管理，包括教学、课件实例与精品网络课程、数字图书馆等资源的建设。另外，还包括基本的计算机和网络的普及知识，如电子邮件的使用、如何使用浏览器和搜索引擎供给搜索地理信息、如何利用资料库下载地理数据、利用电子表格和数据库统计获得地理数据以及如何参加网上讨论组等。这些软件资源都可以通过校园网络平台电子阅览室和多媒体设备提供给教师和学生，以方便教师进行教学，也使中学生能够访问到本校图、文、声并茂的电子文献资源，开拓学生的学习视野，扩大知识面，从而使中学生在优良的地理信息环境接受更多的、新的地理知识。
2、立足地理课堂，培养学生的地理信息素养
课堂教学是地理教学的基本途径，是学生学习地理知识的主渠道，也是学生获取地理信息的最重要的方式，因此，培养学生的地理信息素养必须立足地理课堂。
（1）树立正确的教学理念，激发学生对地理的兴趣
地理教师的教学理念是培养高中生地理信息素养的重要环节。地理教师应以“学习生活中的地理”、“学习对终身发展有用的地理”的理念为指导开展教学，精选教学内容，改变教学方式。通过生动、有趣的地理教学案例和研究性学习活动，提高学生对地理科学价值的认识，激发学习地理的动机。
（2）具体指导训练学生地理信息收集、处理、运用的方法
高中生的地理学习过程，核心是及时通过收集地理信息、分析地理信息和应用地理信息来学习地理知识与原理，解决地理问题的过程。而高中生对如何收集地理信息、如何分析地理信息、如何利用收集到的地理信息解决问题以及如何准确地表达地理信息等缺乏基本的方法，遇到需要解决的地理问题时，往往不知道从何下手。因此，教师必须给予足够的方法指导，即激发学生的思维，帮助学生掌握搜集、处理、运用地理信息的各种具体方法，培养学生的地理信息素养，为学生发挥自己的才智提供和创造必要条件。
3、以地理信息技术为载体，培养学生的地理信息能力
在信息时代，教育的目的不仅仅是教会学生知识，更应该是以学生发展为根本，全面提高学生的素质。地理信息技术在信息社会中有着举足轻重的地位和作用，新一轮高中地理课改在地理课程中设置了“地理信息技术应用”模块，是普及地理信息技术基础知识的有效途径。地理信息技术的掌握是地理信息素养的一项重要内容，而地理信息技术的核心是地理信息系统的学习，即对学生进行相关地理信息系统内容的学习和时间操作，提高学生对GIS的了解和对GIS软件的使用能力。通过对GIS的学习提高学生的信息能力，关键是让学生懂得GIS、学会使用和操作地理信息系统的软件。此外，信息系统的使用能力本身也是地理信息能力的体现，可以说，地理信息素养方面会不会与能不能的要求中最基本的就是信息系统的使用能力。
4、加强教师地理信息素养的培养
在计算机和网路已进入人们生活的每一个角落的今天，教师的角色已经从传统的传道、解惑者转变为学生的引导者、学习活动的组织和评价者、学生学习的激励者。教师地理信息素养的培养，不仅是教师自身发展的需要，也是地理教学的需要。教师信息意识的强弱，信息处理能力的高低都影响着学生的学习能力、学习效果，影响着学生地理信息素养的形成。因此，在当前教育体制下，我们要积极引导和确立教师“终身学习”的观念，改革教师职前教育的教育方法，同时也要加强在职教师培训，以增强教师地理信息素养的培养。
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