地理信息系統的理解精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的地理信息系統的理解主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：地理信息系統的理解范文
關鍵詞:GIS空間數據 地圖制圖 融合
中圖分類號:P28 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)09(a)-0050-02
從地圖到空間數據表達造成了地圖信息的損失,空間數據到地圖表達(不考慮綜合)過程中需要進行地圖信息的補充,才能實現地圖的完整表達。
要完整地描述空間實體或現象的狀態,一般需要同時只有空間定位數據和屬性數據,如果要描述空間實體或現象的變化,則還需記錄空間實體或現象在某一時刻的狀態,所以一般認為空間數據具有三個基本特征:空間特征、屬性特征和時間特征,空間數據的三個特征反映了所表現空間實體的本質。但是對空間數據來講,它并不是不受限的反映空間實體,在描述空間目標時有一定的限制,不能無限膨脹,這個限制就是空間數據的第四個特征―― 地圖約束性特征。
空間數據的地圖約束性是對由Kate Beard提出的地圖概括約束概念的繼承。Kate Beard將地圖概括約束分為圖形約束隸、結構約束、應用約束和過程約束四種類型。圖形約束是反映距離、長度、面積等度量關系,與地圖符號相關。桔構約束則要求保持對象間的空間和語義聯系以反映對象的本質特點。應用約束則與地圖目的相聯系,過程約束控制地圖概括操作的執行順序及其相互作用。從這里可以看出。空間數據的地圖約束性主要反映在前三個約束上,而空間數據及其地圖表達具有一致的目的,因此空間數據主要體現了地圖的圖形約束和結構約束。
空間數據的地圖約束性特征是實現根據空間數據直接進行地圖等尺度表達的基礎,且反映了地圖符號、地理屬性和拓撲關系的相互依賴關系。
1 空間數據與地圖表達的矛盾
在地圖到空間數據表達的過程中,空間數據的要求決定了在數據采集中不會把地圖全部信息采集下來,這就構成了地圖信息傳遞中的第一次轉換矛盾,損失了部分地圖信息。而空間數據到地圖表達是地圖信息的第二次轉換,它是第一次轉換的逆運算。因為第一次轉換矛盾的存在,導致了空間數據不可能完全恢復到地圖原來的面貌,這造成了第二次轉換矛盾,這兩個轉換矛盾互為因果關系。
數字制圖目前要重點解決的關鍵問屬。是消除第二次轉換矛盾,也就是補充第一次轉換時損失的地圖信息。由于這個問題復雜、難度較大(“創造”要比“丟棄”困難的多),因此有人為了回避它而提出了“地圖應該適應空間數據的表現,不必嚴格遵循紙質地圖的編繪要求”。這樣的認識是錯誤的,地圖作為人類智慧的結晶應該隨著社會的發展越來越美觀、完善,而不是倒退。
造成空間數據與地圖之間不能完全匹配的根本原因是它們之間存在以下的主要矛盾。
(1)概括范圍上的矛盾,最為詳細的數據標準不能完全匹配圖形規范。(2)數據標準中要素的描述不對應田形標準中的符號規范。(3)在地圖上的要素不對應數據標準中的編碼。
2 空間數據的地圖表達過程
空間數掘的地圖表達實際上就是恢復地圖直接信息的過程,分為兩個步驟,第一步按照空間數據的地理編碼與地圖符號之間的對應關系,實現地圖符符號化;第二步,由于空間數據與地圖表達之間的矛盾,造成地圖的空間數據表達的過程是一個地圖信息損失的過程,因此在實現空間數據的地圖表達時,必須進行地圖信息的補充,才能得到符合地圖規范要求的地圖。
2.1 空間數據按對應關系轉換
在空間數據地圖表達過程中,空間數據與地圖符號具有一定的對應關系,具體表現就是依據要素編碼實現地圖符號化及其附加處理。所謂附加處理是指除去地圖符號以外的其它信息符號化,這些信息與該目標無關,例如,高程點的符號化,其高程注記顯示的位置、形式與該目標有關。
空間數據到地圖表達按照規則轉換的步驟如下。
(1)地圖表達主要是實現點線面要素的符號化,而一般的空間數據具有拓撲結構,面狀要素通過拓撲關系推算出來,因此在實現地圖表達的第一步就是要實現拓撲模型向基本模型的轉換,實現面狀目標的生成。(2)根據空間數據中地圖要素編碼與地圖符號的對應關系,這個過程可以使用程序自動完成。
2.2 地圖信息的補充
下面的一些具體問題。
(1)屬性注記的配置,例如橋梁的分式注記,等高線注記。(2)地名注記的配置,沒有地圖注記的位置信息(國家測繪局數據)。(3)河流漸變問題,空間數據不能反映河流的圖形寬度變化。(4)地圖整飾,地圖整飾內容不作為空間數據的一部分。(5)同色要素的S蓋處理問屬。(6)不同要素的壓蓋優先問題。
這些問題都是實現空間數據的地圖表達時,地圖編輯和地圖出版處理才能解決。
3 地圖制圖與空間數據生產結合
空間數據生產是為地理信息系統提供基礎地理數據,并建立基礎地理信息數據庫。因此,空間數據的數據組織反映了地理信息系統的要求,使用“屬性編碼十定位數據”的形式。數據采集雖然不是地理信息系統軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間數據生產中使用的非常頻繁,如ARC／INFO等,這是由空間數據的按地理屬性編碼進行數據組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數據生產的主要目的,因此在空間數據生產中不會提出與地圖制圖結合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數據生產能結合起來,統一到一個軟件系統中實現融合生產,則會起到事半功倍的效果,可以節省大量的資源。因為涉及全國或整個地區的地圖生產以及空間數據生產都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(各自有不同的用途),但整體的經濟投入還很有限,在這種情況下,能保證兩者內容的一致性,使用更加方便的融合的生產技術方法更具現實窟義和應用價地圖制圖過程與空間數據生產既有相似性又有差異性,相似性是融合生產的基礎,差異性是造成兩者不同的主要矛盾,找出矛盾并解決矛盾就能把兩者結合起來,從圖1的生產流程可以看出,地圖制圖過程中,從地圖中采集的是圖形數據,實現地圖出版,而空間數據生產過程中則是從地圖中采集空間數據。如果通過地圖符號化方法,可以把空間數據轉換成圖形數據,同時進行相應的地圖信息補充(地圖出版處理),就可以把兩個流程結合起來,得到空間數據和紙質地圖兩種產品(如圖1）。
4 系統的更新效應
如果融合系統中可以接受系統所產生的空間數據(這是地圖生產的重要數據源),則系統就具有了空間數據的再生能力。如圖2所示,空間數據作為系統i的接收、處理和輸出的對象,又成為系統i＋1的接收對象。這樣空間數據不斷更新,使系統一直具有生命力,產生良性循環。系統的這種該特性,為空間數據的更新提供了一個舞臺,同時有助于建立相應的地圖和空間數據的更新機制(如圖2）。
5 融合生產系統的應用
以融合生產技術為支持的數字制圖系統,可以有四個應用方向。
(1)沒有地圖數據庫支持的情況下,通過采集編輯屬性完整的空間數據,完成地圖數據庫建庫任務。(2)通過其他方式獲取的空間數據有時存在一些非常隱蔽的數據質量問題,如屬性錯誤,指針錯位等等,這些問題只有空間數據可視化手段(如地圖符號化等)才能發現,在此平臺下可直接修改錯誤,得到正確的空間數據。(3)在此環境下,可以實現基于地理屬性的地圈編輯。相對基于圖形符號的編輯來說,可以大大提高編圖效率,并最終能實現了紙質地圖的出版。(4)為空間數據的更新提供了手段和方法,它把在地圖編輯中新增的地圖內容和更新信息保留下來,實現空間數據的更新,完成地圖數據庫更新任務。
參考文獻
第2篇：地理信息系統的理解范文
關鍵詞 地鐵隧道 變形監測 信息管理系統
1 引 言
隨著經濟的發展，越來越多的城市開始興建地鐵工程。地鐵隧道建造在地質復雜、道路狹窄、地下管線密集、交通繁忙的鬧市中心，其安全問題不容忽視。無論在施工期還是在運營期都要對其結構進行變形監測，以確保主體結構和周邊環境安全。
地鐵隧道是一狹長的線狀地下建構筑物，監測點數量比較大，其周期性和長期性，使數據量非常龐大。面對這些繁雜而又龐大的數據能否管理利用好，關系到監測隧道結構變形和預測預報結構變形工作能否實現和實現的質量。為此，如何有效地管理原始信息，并進行相應的處理顯得尤為重要。目前多數監測信息的管理和應用存在不直觀、不及時、自動化程度較低等缺點[1，2]，根據地鐵隧道結構自身特點研制一套高效率的、使用方便的監測信息管理系統是必要的，它與變形監測一樣具有重要的實用意義和科學意義。
2 系統設計思想
以地鐵隧道結構變形監測信息為管理對象，根據地鐵隧道結構變形監測的實際情況，綜合運用監測數據處理分析技術、數據庫技術和信息管理技術，實現對地鐵隧道結構變形信息的存儲、預處理、管理分析、可視化分析監測信息、預測預報及限值預警，為結構分析提供數據資源，以及時反饋地鐵隧道結構安全狀況，使安全監測管理人員更為方便和高效的管理監測信息，為確保地鐵隧道結構的安全運行提供有效的決策支持。地鐵隧道結構變形監測數據管理系統主要應滿足如下要求:
1.1 提高地鐵隧道結構變形監測數據處理分析與
管理的科學化和自動化水平，滿足輔助決策需求
1.2 構建地鐵隧道結構變形監測信息管理基礎平臺
1.3 為后期自動化監測的開展及安全監測專家系統的建立提供基礎。
3 系統功能
地鐵隧道結構變形監測信息管理系統包括文檔管理、數據預處理、數據庫管理、監測數據分析、信息預警預報和系統管理六大模塊，內容不僅涵蓋了相關技術規范的所有要求，而且具有地鐵隧道自身的特點，全面、標準、專業，有良好的應用前景。
3.1 文檔管理模塊
3.1.1 變形監測資料
地鐵隧道結構變形監測根據地鐵隧道結構設計、國家相關規范和類似工程的變形監測以及當前地鐵所處階段來確定，主要內容包括[3]:垂直位移監測(區間隧道沉降監測和隧道與地下車站沉降差異監測);水平位移監測(區間隧道水平位移監測和隧道相對地下車站水平位移監測);隧道斷面收斂變形監測等。
對于不同的地鐵隧道結構變形監測項目內容，所用監測方法和儀器也不相同。通常，對于隧道垂直位移和水平位移監測，可通過大地測量或者自動化測量的方法利用精密水準儀、精密全站儀或智能全站儀進行;而對于隧道斷面收斂變形監測，則要通過物理量測的方法利用收斂儀(計)進行。
變形監測資料包括歷次變形監測的原始數據，監測報告及鑒定報告等。
3.1.2 工程概況資料
工程概況資料主要有工程概況、工程特性參數、重要技術資料和安全監測系統檔案等。
(1)工程概況:包括地鐵地理位置，車站布置，沿線主要建筑物概況，工程地質與水文地質條件，結構特性、施工情況等。
(2)重要技術資料:主要結構設計文件、圖紙，運行設計報告，竣工驗收報告，隧道加固改建或觀測更新改造專題報告，重要工程圖形和圖像。
(3)變形監測系統檔案:主要包括監測儀器運行、維護和歷次檢查、鑒定記錄及報告。
(4)其他資料:主要包括水文、氣象和地震資料等。
3.1.3 巡檢資料
包括對隧道結構的各個部位和斷面的滲漏、變形和裂縫等的日常巡查記錄表，隧道安全情況和隧道重大事故報告等。
3.2 數據預處理模塊
通過不同的方式導入原始監測資料，并對其進行粗差檢驗，若有粗差則提示警告，以便查找原因返工重測，然后再進行初步處理分析。對基準點和工作基點的穩定性進行檢驗，不同的穩定性檢驗結果決定平差方法的選取。最后對所得監測結果進行整理，存儲至相關數據庫。
3.2.1 數據導入
目前嵌入式操作系統發展特別迅速，根據監測手段和方式不同，用戶可以通過系統的接口程序實現系統和觀測電子手簿直接相連，自動導入或手工導入。
3.2.2 粗差檢驗
依據相關規范規程應用相應檢驗粗差的方法對其進行檢驗，若有粗差則給出提示警告和可能原因，以便查找原因返工重測;若沒有粗差則提示檢驗通過，可進行下一步處理計算。
3.2.3 穩定性檢驗
通過對監測資料的計算分析，應用統計方法(F檢驗和t檢驗)對基準點和工作基點的穩定性狀況進行分析，為平差計算采用何種平差方法提供依據。
3.2.4 平差計算
根據基準點及工作基點穩定性檢驗結果，對變形監測網相應的選用經典平差、擬穩平差或自由網平差;如果監測資料(如隧道收斂變形監測資料等) 無需平差計算的則直接進行相關成果計算。
3.2.5 資料整理入庫
根據前述各部分處理計算所得結果，對所得監測成果以及檢驗結果進行整理和存儲入庫。此外，可根據需要對相關監測屬性信息進行相關編輯、修改，然后再整理入庫。
3.3 數據庫管理模塊
對數據庫相關數據進行查詢、添加錄入、修改和刪除，同時可根據需要進行數據報表生成輸出。
3.3.1 數據查詢
根據不同監測項目特點，采用不同的查詢方式對測點的屬性信息和監測成果進行條件查詢和遍歷查詢，并可根據需要將查詢結果以不同的方式輸出。
3.3.2 數據錄入添加
根據實際需要對測點屬性數據和監測單位所提供的直接成果數據進行錄入添加，同時可對屬性數據信息進行編輯、修改添加。
3.3.3 數據修改
考慮到操作的規范性，系統只允許對監測點屬性進行修改。通過查詢所要修改的監測點，對其屬性信息進行修改，同時可以動態顯示數據庫中的監測點屬性信息，方便用戶及時看到修改結果。
3.3.4 數據刪除
與數據修改功能相似，通過對數據信息查詢后再進行刪除，刪除前須經確認，然后才能操作，確保準確無誤。
3.3.5 報表生成
可根據用戶需要，查詢相關監測信息，然后以相關的報表形式輸出監測信息。
3.4 監測數據分析模塊
通過應用不同的數據分析方法和方式對各種監測數據進行處理分析，分析過程和方式采用表格和曲線圖形方式進行。
3.4.1 監測點穩定性分析
應用相關穩定性分析方法及指標，結合監測現場實際，對不同類型監測點穩定性進行分析評判。
3.4.2 可視化分析
針對監測信息反饋分析的需要，提供可視化的變形監測圖形報表，輔助測點穩定性分析評判，以便使用者更直觀具體地了解隧道結構整體變形趨勢。
以南京地鐵西延線垂直位移監測為例，除提供每期沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、撓度曲線圖、相對撓度曲線圖外，還可提供任意兩期累積沉降量、累積沉降速率、撓度及相對撓度的對比曲線圖。
3.5 信息預警預報模塊
僅僅將監測的信息錄入系統中是不夠的，還要根據穩定性分析以及前n期的監測成果模擬監測點的變形曲線，并結合相關資料預報今后的變化趨勢。由于影響變形體的因素錯綜復雜，考慮到系統的通用性，模塊提供了回歸分析、灰色系統、kalman濾波等傳統的模型供選擇。
根據系統給出的限值進行預警，提供相關區間段的工程圖紙及地質、水文氣象資料，便于隧道結構變形情況的進一步分析。
3.6 系統管理模塊
為保證系統的安全，系統運行和數據操作過程中都不能出現任何差錯，必須對系統進行有效的管理，這主要是指對系統用戶的管理及日常使用日志的管理。
3.6.1 系統用戶管理
為保證監測信息的完整性、正確性和安全性，必須對系統的用戶進行有效的管理。用戶登錄系統的過程必須在系統日志中進行登記，包括用戶名、登錄時間、對系統的操作過程以及在系統中滯留的時間等。系統管理員定期將系統的用戶使用情況向主管領導匯報。在征得主管領導的同意后，系統管理員可以根據實際情況添加用戶或提升、降低某些用戶的用戶使用級別，必要時可以禁止某些用戶的使用權力。系統用戶管理包括系統用戶登錄管理和用戶權限管理兩個部分。
3.6.2 系統日志及安全管理
本系統為系統管理員提供系統日志的檢查和備份功能，使系統管理員通過對系統日志的查看了解系統的使用情況以及存在的不足和問題，及時地處理系統存在的隱患，保證系統的高效運行。
3.6.3 數據庫備份與恢復
為了保證管理系統或計算機系統經災難性毀壞后，能正常恢復運行，必須進行數據庫的備份與恢復。系統采用自動備份與人工備份結合的方式，確保系統的安全穩定運行。
4 結 語
地鐵隧道結構變形監測信息管理系統采用C/S結構設計，各功能模塊間具有相對地獨立性，便于進行功能擴充，為后期自動化監測的開展及安全監測專家系統的建立提供支持和鋪墊[4，5]。該系統已在南京地鐵中應用，不僅準確及時快速的數據處理和信息反饋，提高了地鐵運營的管理水平，而且為地鐵的安全運營提供了保證，具有顯著的社會經濟效益和良好的應用前景。
參考文獻
[1]王浩，葛修潤，鄧建輝，豐定祥.隧道施工期監測信息管理系統的研制[J].巖石力學與工程學報，2001，10:1684—1686
[2]李元海.地鐵施工監測數據處理系統的分析設計及應用[J].隧道建設，1996，4:22—26
[3]黃騰，李桂華，孫景領，岳榮花.地鐵隧道結構變形監測數據管理系統的設計與實現[J].測繪工程，2006，6:1—3
第3篇：地理信息系統的理解范文
關鍵詞：燃氣；地理信息系統；GIS
前 言
燃氣管道和輸配設備是燃氣企業的命脈，而以往絕大部分的燃氣管道資料都依賴于竣工圖紙和巡線人員的記憶，準確性和可靠性較差。隨著城市化水平的不斷提高，城市的建設與變遷日新月異，燃氣管道的新建和變更速度非常快，在城區內形成了大規模、錯綜復雜的地下燃氣管網，依靠傳統的竣工資料及巡線人員記憶模式遠不能滿足現代化管理的需要。因此，目前各大燃氣企業開始致力建設城市燃氣地理信息系統。
地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是一種采集、處理、傳輸、儲存、管理、查詢、檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統，是分析、處理和挖掘海量地理數據的通用技術[1]。城市燃氣利用GIS技術，能夠解決以往管網數據統計和整理效率低，人工管理可靠性差的問題，實現管道及相關設施設備空間數據、屬性數據、拓撲關系的一體化管理，為燃氣管網的維護維修、事故搶險、業務分析提供準確可靠的數據。
1 系統的開發中值得注意的幾個問題
1.1 特性分析
城市燃氣地理信息系統的開發需要軟件和燃氣兩個不同專業的配合，系統幾乎涉及燃氣行業的所有數據，數據來源多樣、格式標準難以統一、不同數據更新速度不同步。燃氣管道及設施設備的屬性多，具有位置、管徑、埋深、壓力級制等幾十個重要屬性，且對數據的準確性要求高。由于歷史原因，部分屬性可能無法確定，所以在確定必備屬性時必須詳細研究本單位管網的實際情況，否則會對數據的錄入造成困難。另外，城市燃氣地理信息系統是一個動態的系統，隨著管網建設及遷改工程的建設，管網資料信息變化速度快，對數據錄入和更改的方便性有較高要求。
1.2 底圖選擇
道路建筑圖屬背景底圖，是地理信息系統中的最基礎的部分。在系統的開發過程中，道路建筑圖一般設置為單獨的背景圖層，燃氣管線等信息是建立在背景圖層的基礎之上的，沒有道路建筑圖，管線地理位置就缺乏參考，也就不能叫做地理信息系統。因此，在系統的開發過程中應特別注意對底圖的選擇，底圖的來源有以下幾種方式：①從當地城市規劃設計院等部門購買道路測繪圖紙；②自行請測繪單位測繪；③從谷歌、搜狗、百度地圖等網絡地圖供應商獲取接口。從城市規劃設計院購買的圖紙及自行測繪的圖紙的優點是道路建筑的準確度較高，但存在價格昂貴，且不能及時更新的問題。在實際的使用過程中，城市道路建筑的變化速度非常快，地形地貌的變化會給管線信息的瀏覽帶來困難。另一方面，目前的管線信息全部采用坐標定位，道路建筑圖是為方便視覺上參考，不需要通過與道路建筑物的相對距離來確認管線絕對位置，所以底圖的實時性比精確性顯得更為重要。谷歌、搜狗、百度等網絡地圖更新速度快，建筑物名稱標注較為準確，甚至還有三維地圖和衛星地圖，使用成本相對較為低廉，如需開發web版本，網絡地圖的兼容性更好。開發過程中還必須注意解決管線信息采用的坐標系統和底圖的坐標系統可能不匹配導致管線信息顯示偏差的問題。
1.3 開發團隊
城市燃氣企業中，管線、閥井、調壓箱等設施設備一般由不同部門負責日常管理。在系統的開發過程中，如果將管線和設施設備由不同部門負責，就可能出現不同部門意見不一致，最后錄入系統的時候格式不統一，或者數據重復的情況。所以，系統開發必須由一個團隊統一負責，應在分析燃氣系統的特殊性的基礎上，遵循項目管理的“啟動――計劃――執行――控制――收尾”五大過程[2]，實行項目經理制，要求項目經理必須具備良好的技術知識，在公司具備類似職能經理的權利，能在全公司范圍內調配資源，從全局上掌控系統的開發。
1.4 協調工作
在系統的開發過程中，燃氣企業作為甲方，軟件的設計一般外包給專業的軟件設計公司。軟件設計單位的人員只懂軟件的編程設計，但對燃氣行業的專業知識知之甚少。在實際的開發過程中，經常會出現系統開發完成才發現未對燃氣管道壓力級制進行有效區分，遺漏鋼塑轉換等重要部件等問題。燃氣企業為了能與軟件開發單位配合，一般指派熟悉軟件設計的職工對接，但他們往往缺乏一線工作的經驗。所以，在系統的開發的過程中，要特別重視前期的需求分析，一方面，燃氣企業應指派一線經驗豐富的工程師作為開發團隊的技術支持，盡可能在公司使用者的范圍內征求意見，配合軟件設計公司做好需求分析；另一方面，安排對軟件設計公司的人員進行燃氣基礎知識的培訓，兩方面相互結合，才能避免后期大范圍改動。
1.5 硬件升級
燃氣地理信息系統需要對基礎數據進行大量反復的存儲和提取，對計數機的硬件配置有著很高的要求，特別是內存和顯卡必須能滿足軟件的需要，否則，系統開發得再完美也只能是雞肋。另外，燃氣地理信息系統大部分基礎數據一般存儲在遠程數據庫，數據的傳輸對網絡的搭建有極高的要求，網線、交換機等網絡設備必須選擇符合標準的規格，否則頻繁的掉線或者登錄不上系統的情況會對系統的正常使用帶來很多麻煩。
2 系統的應用
燃氣地理信息系統的應用非常廣泛，包括管網的整體瀏覽、查詢統計、制圖打印、數據編輯、設施設備管理等基礎功能應用。通過這些基礎功能應用能夠對燃氣管線及設施設備進行有效管理，本文對基礎功能的應用不做詳細探討，著重對系統使用過程中的與其他業務相關的應用做一些討論。
2.1 管線精確定位
在燃氣企業的運行過程中，經常需要尋找管線具置，如工程碰口時，需要尋找原建管線具置，搶險開挖時需要掌握地下管線的準確位置。然而，以往資料的缺乏，加上城市化建設快，地形地貌相對發生變化大，往往大面積的開挖都無法找到需要確定的管線位置。結合燃氣GIS系統就能有效的解決這一問題，只需在管網地理信息系統上找到需要的管線位置，記錄下坐標和埋深信息，然后到現場，技術人員通過GPS設備輸入記錄的坐標信息即可快速定位。這一方法在實際的使用過程中簡便快捷，準確率高。運用得當，可以節約大筆開挖費用。
2.2 為設計人員提供依據
燃氣管線錯綜復雜，燃氣設計人員在設計新建管線時必須從整體的角度進行考慮，以往靠查詢竣工資料，都是局部片區，難以拼湊成整體，且查閱相對繁瑣，容易照成設計人員誤判。通過燃氣地理信息系統，設計人員可以從全面掌握整個管線的信息，且通過背景地形的結合，可以很清楚的知道哪些地方需要增設管線，甚至還可以利用地理信息系統上的水利計算應用，幫助設計人員找出現有管線的瓶頸之處，對管線的設計和對管網的長期規劃都有著極其重要的參考作用。
2.3 與其它系統集成
燃氣地理信息系統相當于一個管網的基礎資料，基礎資料做好后，其它相關的應用系統可以與燃氣地理信息系統集成，解決實際應用。如，燃氣地理信息系統可以與管網巡查系統進行集成，利用巡線人員和車輛配備的GPS巡線設備，可實時掌握巡線人員的巡線軌跡，統計巡線里程，分析重點巡查區域等。另外還可以與SCADA系統結合，為SCADA系統的測點分布提供依據。
參考文獻
第4篇：地理信息系統的理解范文
一、影響城鄉結合部低年級學生心理健康的家庭因素
（一）留守兒童的心理成長受到影響
城鄉結合部的小學生父母有的外出務工，家中一般只留下老人和讀書的孩子，這些孩子無論是寄宿于學校還是留守在家庭，大都缺少母愛，缺少父母的親子之情，得到的是祖輩的溺愛、寵愛、偏愛，極易形成“畸形心理”。這就需要城鄉結合部學校和家庭教育必須加強德育與心理健康教育。
（二）家庭教育方法的不科學對孩子的心理成長造成影響
城鄉結合部的多數家長因平時忙于掙錢，接觸人群綜合素質低下，自然會影響孩子的心理成長。教育家車爾尼雪夫斯基說過：“你要教育學生成什么樣的人，你自己首先要成為什么樣的人。”而城鄉結合部這些學生家長大部分素質普遍偏低 ，他們大多只有初中及以下的文化，在他們的家庭中很少看得見書。在輔導功課方面，很多家長無所適從。這些家長大都認為孩子在父母面前必須是服從，根本沒有與孩子交流溝通的意愿。他們的教育簡單粗暴，打罵孩子是普遍現象。家長重視孩子學習成長但缺乏引導方法，培養目標盲目。不少家長在培養孩子上是不惜血本的，為孩子請家教，報名參加了一個又一個課外興趣班，自己則心甘情愿地吃苦受累，目的只有一個-- 一切為了孩子的學習。殊不知，這樣做孩子是否愿意，是否真的有效，結果可想而知。
（三）家庭教育與學校教育的錯位影響了孩子的心理成長
有相當一部分家長不配合教師對孩子進行教育，他們認為，家長的任務就是給孩子提供吃穿，學習教育則是學校和老師的事情。在我今年帶的一年級學生中，至少有85%的家長不怎么問孩子是否完成了當天的課外作業，有10來個家長是從來不問，更談不上檢查了。另外家長只顧自己享樂，孩子的教育成長不聞不問。有不少年輕的家長們業余時間大多沉浸于搓麻將、“斗地主”的低俗娛樂活動中，孩子的教育成就完全依賴于學校。
（四）家庭環境對孩子心理健康的影響
家庭環境好，父母文化程度高，學生心理健康總體水平就較高。而普通工人、個體戶等文化水平相對較低的家庭中獨生子女心理健康狀況較差。這部分家庭由于家長自身文化程度的局限，而且他們的時間和精力有限，與子女接觸相對較少，沒有建立起牢固的感情交往基礎和信賴關系，這樣必然會導致不良后果。畸形的教育態度及教育方式對獨生子女的人格和個性等的形成，同樣是造成獨生子女心理存在健康問題的重要原因。隨著社會的發展，特別是人們思想觀念的變化，眼下的中國離婚率大有不斷上升之趨勢。應該說，解除已經沒有愛情的婚姻關系，是對婚姻雙方的一種解放。但這種婚變對孩子來說，卻往往成為一種嚴重的惡性心理刺激。從現實生活中人們不難發現，父母的離異往往會給孩子造成嚴重的心理創傷，有些兒童會發生性格上的改變，甚至會出現心理上的障礙或疾病。
二、培養城鄉結合部低年級孩子健康心理的方法
通過對上述現象的剖析，我們應該意識到開展城鄉結合部孩子心理健康教育具有現實意義和長遠影響。學校應當引入系統的德育與心理教育機制，探討心理教育和德育相結合的途徑和方法，從而提高學生的心理素質，促進學生人格的健全發展
（一）加強思想道德教育，升華學生人格
道德教育光靠空洞的說教是不能深入孩子心靈的，應存在于現實生活中，存在于孩子們的交往中。首先在日常的實際生活中，形成學生的德性規范。開展思想品德教育、行為習慣養成教育，堅持開展“播種習慣，收獲品格”的系列活動。要求學生從“管手、管腳、管嘴”做起，從“坐、立、行、說、吃、睡”做起。其次，在多彩的才藝展示中，豐富學生的精神世界。利用每周的班會課，及時總結反饋一周的各類信息，弘揚正氣，表揚好人好事，把不正之風消滅在萌芽之中；利用綠化校園活動，鍛煉學生的勞動能力，增強學生環境保護意識。開展一些體育活動，加強學生情感體驗，使學生在身臨其境中體會到勞動的艱辛，懂得今天的幸福生活來之不易，從而熱愛、珍惜今天的幸福生活，通過豐富多彩的活動對孩子進行思想道德教育。
（二）進一步加強對家庭教育的組織和指導
這不僅是克服家庭教育中一系列病理現象的有效途徑，而且也是促使家庭教育系統化、科學化的必由之路。家庭教育要創造和諧的家庭氛圍；對子女的要求要合理、統一；要理解和尊重孩子；家長要加強學習，提高自身家庭教育水平。作為家庭教育的主體，家長們需要不斷學習和改善，才能做一個更好更有效的家長，才能讓孩子的身心健康。要教育孩子，家長需要多學習兒童心理學，了解現代孩子的特點，多從孩子的角度去思考問題，而不是從自己主觀的想法去要求孩子，應更多地聆聽孩子的心聲。
（三）重點培養孩子正確的人生觀
小學生大多學習目的不明，一味按照自己的喜好辦事。我們可以將班級宣言定為：好好學習，天天向上，立志成才，報效祖國；通過宣言明了自己的學習目的。利用名人和我國科學發展的成果讓學生認識到祖國建設的巨大成就，從小立下“位卑未敢忘憂國”的鴻鵠之志。每位教師要俯下身子、走下講臺、走近學生，明確“做名師、育名生、創名校”的辦學方向，用“厚德載物，自強不息”和“愛國愛校，勤學勤教”的理念浸潤學生，讓書香彌漫校園，讓學生得到熏陶。
（四）充分利用社會力量，加深學生對社會的認識
第5篇：地理信息系統的理解范文
關鍵詞：土地資源管理專業；地理信息系統課程；教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0146-02
地理信息系統是由計算機硬件、軟件以及不同方法組成的系統，用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示[1]。其英文表達多數稱為Geographic Information System或Geo-Information System，實際工作中一般簡稱為GIS，是一門集計算機科學、地理科學、測繪科學、遙感等學科和技術于一體的新興學科。自從20世紀60年代萌芽以來，至今已發展了四十多年的歷程。地理信息系統已經從少數專業領域（地圖學、地理科學）的應用，擴展到眾多學科領域，在大部分專業中均有涉及，如環境科學、農業資源環境、生態學、遙感、森林經理等，目前在政府農業部門、林業部門、環境保護部門、漁業部門、水利部門、氣象部門、國土部門，甚至公安部門和軍事部門都有了很廣泛的應用。可以說地理信息系統深入到社會各個領域[2]。
隨著對GIS認識的不斷增強，眾多高校開設了地理信息系統課程，我校的土地資源管理專業、農業資源與環境專業、環境科學專業、生態學專業、環境生態工程專業、林學專業、農學專業、海洋資源與環境專業等都分別以必修課或選修課的形式開設了相關GIS課程。從實際情況來看，地理信息系統課程建設尚需要若干工作完成，在課程進行的過程中有些內容仍然亟需完善，是擺在我們面前的一個重要任務。因此，本文以“山東省特色名校工程”――應用型人才培養為契機，探討土地資源管理專業中地理信息系統教學的設置和改革具有較好的實踐價值。
一、GIS在土地資源管理專業中的地位和教學要求
土地資源管理專業學生主要學習土地資源調查、規劃、管理等方面的內容。專業要求之一就是培養學生具備運用現代技術手段進行調查分析和實際操作的能力。地理信息系統作為一項新興技術，是集計算機、地學理論等于一體的新興交叉學科，同遙感和全球定位技術一樣，都需要學生熟練的掌握運用。因而我校土地資源管理專業將地理信息系統課程設置為主干課程，是必修課程之一[3]。
地理信息系統課程要求土地資源管理專業學生能夠熟練的運用常見的GIS軟件解決土地資源的調查、建庫、評價、分析、模擬等問題。學好這些需要學生既要有扎實的計算機文化基礎知識，又要有地圖學的基礎，還要具備土地資源學及土地管理學方面的知識。因此，在理論教學的同時，開展實驗和實習實踐教學相統一[4-5]。
二、GIS課程在土地資源管理教學中的體系設置
考慮到地理信息系統是一門交叉學科，單純的講述相關內容，學生可能不容易掌握，又因為許多概念和原理比較難懂，十分抽象，因而需要合理的設置地理信息系統課程在專業課程設置中的位置。
我院根據教學實際，首先在土地資源管理專業大一課程設置《計算機文化基礎知識》，了解計算機相關知識，掌握基本的計算機操作理念。在大二上學期開設《地圖學》課程，讓學生掌握地圖計算機制圖學的地理參考理論和方法。在大二下學期開設《地理信息系統》課程，同時開出《基礎遙感》課程，這樣學生在學習地理信息系統的同時，能夠同時掌握遙感科學的技術和知識，起到互補的作用。因為地理信息系統是導論式的教學內容，針對專業特點，大三又開設《土地信息系統》課程，專門作為地理信息系統在土地行業的專題應用課程。大四開設《GPS技術》，讓學生了解數據獲取時地理坐標的表達和建立過程。
整個結構框架，很好的保證了地理信息系統課程的進行，更容易讓學生掌握其知識、原理，熟悉地理信息系統在整個學習中的結構。
三、GIS教學中的具體措施
有了上述結構上的良好的保證，我們在教學過程中，從以下幾個方面進一步進行課程的進行和改革。
（一）借助多媒體教學
多媒體技術在教學中的應用體現了眾多的優勢[6]。在地理信息系統教學過程中，由于涉及到的概念往往都很抽象，諸如“矢量數據結構、柵格數據結構”等，學生一般不太能夠接受、理解這樣的概念，所以對這方面知識的理解也就減弱。再如“數據采集內容中的圖層”概念等，之前學生一般都沒有接觸過，頭腦中無法形成對應的理解，所以更無從談及對此內容的掌握。因此，在教學中，我們主要以多媒體教學為主，利用生動的圖件、動畫等，讓學生感受到鮮活的知識，直觀的體會相關知識，有助于理解抽象的原理等。
（二）利用模型進行演示教學
在多媒體教學的同時，教研室購買了一批教學模具，一些難以用語言、動畫表達的概念，可以借助模具來展示。如在地圖投影內容講解過程中，我們可以用地球儀和屏幕的相對關系來表達地圖投影的概念，通過兩者之間的關系表達投影的類型等。講授地理信息系統產品內容時，產品類型有數字地圖和紙質地圖兩種類型，數字地圖部分我們利用計算機屏幕顯示一幅相關圖件，而紙質地圖部分我們可以給大家展示一幅某地區的土壤圖或土地利用圖，學生立刻就有了明確的對比。
（三）加強實驗、實踐教學
理論教學的同時開設同步的實驗課程，地理信息系統實驗課程的學時保證達到24學時。實驗課程的內容主要涵蓋了數據的采集、處理、數據庫建設、空間分析、輸出等地理信息系統主干內容，具體的實驗例子以國土事例為主。實驗教學過程主要是在機房，通過投影儀給學生演示基本的實驗操作步驟，然后布置作業讓學生自己完成。部分綜合性比較強的實驗，通過任務驅動式的方式進行[7]，既能夠加強操作技能，又把所學的課程知識連貫起來。通過24個學時的實驗課程，一方面學生掌握了各項實際的操作技能技巧，另一方面加深了對理論知識的理解。
GIS課程結合基礎遙感課程聯合開設了1周的課程實習，以GIS和RS所學基本知識為基礎，布置實習任務，讓學生分組完成相應的地學任務。通過教學實習，增強學生感性認識，促進學生對GIS技術的理解和應用。
（四）多種教學方法綜合運用
越來越多的研究發現，教師在上課的同時并不是只應用一種教學方法或者方式，而是多種方法的綜合應用。在地理信息系統的教學中，可以利用教師的科研項目作為案例進行教學，既可以增加學生的學習興趣，又達到了與實際相結合的目的。另外在教學中，可以階段性的提出幾個問題，通過課堂討論，對培養學生的創新思維。對于部分內容，讓學生參與講授，通過課下準備和課堂演講，鍛煉學生的課件制作能力和口頭表達能力。
（五）充分發揮網絡教學的作用
隨著互聯網的廣泛應用，許多課程也開展了網絡化的教學研究工作。越來越多的實踐證明網絡在教學資源共享方面起到了巨大的作用。與此同時，我校開發了網絡教學平臺，教師可以上傳相關教學資料、課程練習題、批改作業，學生可以通過平臺與教師進行咨詢、上交作業等互動。我院地理信息系統課程制作了精美的課件，連同教案、練習題、教學大綱、參考文獻等內容一同上傳至網絡教學平臺，為學生提供課下自學和練習的素材。同時，土地資源管理專業的地理信息系統課程通過錄播教室進行全程錄像，制作了高清晰的課堂視頻，學生可以利用視頻在課下加深對相關內容的理解。
四、小結
《地理信息系統》課程在土地資源管理專業中是一門非常重要的主干課程，學生在專業學習的過程中需要掌握地理信息系統這門工具，通過掌握相關技術完成土地資源的調查與管理。在教學中，我們應該設置好地理信息系統課程在整個學科專業中的架構。以現代化多媒體技術教學為主，綜合運用多種教學方法和模式。注重實驗教學和實踐教學，提高學生對地理信息系統操作技能的掌握能力。大力開發網絡教學平臺，促進課程的網絡交流與互動，加大對地理信息系統學習的力度。多種途徑、綜合完成對土地資源管理專業學生在GIS課程中的培養。
參考文獻：
[1]黃杏元.地理信息系統概論[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]鄔倫.地理信息系統―原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2001.
[3]陳明利，劉佩茹.基于GIS的土地資源管理專業實驗教學體系建設探[J].人才資源開發，2015，（11）.
[4]尚穎娟，劉秀華，谷達華.土地資源管理專業地理信息系統課程實驗教學改革[J].西南農業大學學報（社會科學版），2011，9（5）.
[5]常勝.資環專業地理信息系統課程教學改革研究[J].中國現代教育裝備，2010，（17）.
第6篇：地理信息系統的理解范文
一、旅游地理信息系統的必要性與優勢
人們在進行自主旅游的時候，往往都會購買旅游當地的地圖作為指示向導。專門用來賣給旅游者的地圖上一般都會標記出當地的游覽風景名勝，幫助旅游者加深對旅游地的理解，從而進行游覽路線設計以及住宿、公交路線等安排，提高對旅游時間的利用率。然而由于現在科學技術日新月異發展，人們生活節奏的加快，這使得紙質旅游地圖已經無法適應時展與人們的需要[1]，所以，旅游地理信息系統建設迫在眉睫。旅游地理信息系統能夠將地方的旅游景點以及街道信息通過數字化技術集中到一起，并且還可以對旅游信息進行分析與篩選，給人們提供最大的方便。旅游地理信息系統主要有下面幾點優勢：
（一）便于查找與攜帶
由于紙質地圖自身的弊端，使得人們在使用時要耗費比較大的精力來查找與研究，并且不容易攜帶，而旅游地理信息系統則可以直接進行信息檢索，并且能夠對旅游地圖進行隨意擴大與縮小的切換，便于人們查找信息。
（二）時效性強
旅游地理信息系統主要是利用高科技制作而成，因此它具備一定的時效性，能夠對旅游地信息進行隨時更新與改正。
（三）形式多樣
旅游地理信息系統不但能夠給人們提供旅游地圖，還能夠對地圖進行語音表述，將文字信息與圖片設計相結合，給人們提供完善服務。
（四）獨立分析
旅游地理信息系統不僅能夠查詢地圖，還能夠給人們提供行車路線以及步行方向，其中依照用時最短、換乘最少等信息提供不同的行車方案，指示人們前往目的地。
二、旅游地理信息系統的結構建設
旅游地理信息系統的結構建設主要分為兩大方面，一是為人們提供與游覽景點有關信息，二是為人們提供休閑住宿購物等信息。對于游覽名勝，旅游地理信息系統要對景點的坐落地點以及行車乘車路線進行明確的介紹與規劃，同時，還要注重對周邊食宿地的介紹。對于美食購物休閑來說，旅游地理信息系統要給人們提供住宿酒店以及飯店的具體信息，還要提供“離得最近”“評價最好”等排行表，使人們一目了然，便于選擇。對于購物商場、唱歌游泳等休閑娛樂場所要進行地點明確以及路線設計。除此之外，旅游地理信息系統還要對一些旅游地進行風土人情的介紹。
三、旅游地理信息系統的界面建設
旅游地理信息系統的界面要分為多個模塊，提高信息查詢的規范性與系統性。一般來說，界面建設都會有地圖顯示、路線查詢、步行導航、酒店購物、游覽攻略等模塊，除此之外，在頁面上還會有搜索欄，在搜索欄可以搜索系統提供的任何信息。游覽攻略會對景觀建筑進行圖片展示，使旅游者對游覽景觀有一個直觀印象；酒店購物則主要顯示分布地點，并且可以根據具體要求來進行自動篩選；步行導航就是在目的地離的不遠時，起到領路作用，對方向等信息都有明確的指引；路線查詢就是可以輸入出發點與目的地從而查找需要的乘車路線，除此之外，還可以進行自動定位，不需要用戶輸入出發點；地圖顯示就是可以根據人們的需要對游覽地地圖進行隨意查詢與觀看，可放大也可縮小。值得注意的是，在界面建設的任何一個模塊中，都能夠對其它模塊信息進行查詢，這些模塊信息都是相通的。
四、旅游地理信息系統的功能建設
（一）數據建設
數據統計與收集是旅游地理信息系統的核心組成部分，其中建筑的空間位置數據、地理屬性特點與地理差別數據可以通過地圖數字化手段來獲取[2]，利用圖片展示的方式，對景觀進行直觀描述；視頻、音頻數據的建設可以利用電腦繪制來進行制作；地圖文字表述數據則是將各地的文字介紹與信息掃描至電腦，再由電腦進行技術操作，傳輸到軟件之中。旅游地理信息系統的每組數據建設都是能夠相互交融貫通使用的，在其中一種數據發揮職能時，其他的數據要發揮輔助作用。
（二）圖形建設
旅游地理信息系統的圖形建設主要包括紙質地圖轉化為柵格地圖、利用數字高程模型轉換、以及矢量地圖可視化轉換三種建設方式[3]。主要充當旅游地理信息系統背景圖的為像素地圖，也就是通過上述第一種轉換形式得來的。高程模型轉換主要應用于旅游地理信息系統中立體地圖的建設，這有助于人們進行旅游路線的設計并提高對旅游景區的立體認知程度。矢量地圖轉換法主要是給旅游地理信息系統提供地圖畫面的隨意擴大與縮小，將原本細密的標記進行放大觀看。
（三）應用系統建設
旅游地理信息系統建設中最為重要的就是應用系統建設。它是以完善的數據建設為前提條件，以全面先進的地理信息空間分析以及空間操作設計為建設動力，通過已經建立的各類數據模型來對旅游地理信息系統各模塊信息進行搜索與評估。
（四）查詢與輸出
要想使旅游地理信息系統真正給人們的旅行帶來方便，那么相關的查詢以及輸出系統建設就是不可或缺的。人們通過信息檢索要能夠獲取數據庫中的任何旅游資源，因此旅游地理信息系統的建設就要將數據通過可視化處理而得以輸出與顯示，并且可以進行隨意的放縮切換。
第7篇：地理信息系統的理解范文
[關鍵詞]地理信息系統(GIS)面向對象MapX組件技術
中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110080-02
一、地理信息系統概念
地理信息系統(Geographic Information System,簡稱為GIS),是由計算機軟硬件和不同方法組成的能夠對海量的空間信息進行采集、存儲、處理、分析、更新和顯示的計算機應用系統。它是由地圖制圖學、地理學、測量學、遙感學與計算機技術相結合產生的邊緣性學科。
作為一種主要處理地理空間數據的系統,地理信息系統(GIS)除了具有普通數據庫(CDBS)的研究內容外,主要還包括關于空間數據的輸入、存儲、檢索以及空間運算、空間分析等方面的研究內容。與傳統意義上的信息系統相比,地理信息系統的優勢在于:它不僅能夠存儲、分析和表達現實世界中的各類對象的屬性信息,而且能處理、表達事物之間地理空間分布狀況的空間關系,從空間和屬性兩個方面對現實世界進行綜合、分析、管理,以方便地獲取信息,滿足應用和研究的需要,并將結果以圖形或數字等多種手段直觀的表達出來。
可見,地理信息系統以其混合數據結構和獨特的地理空間分析功能而獨樹一幟,可以將地理信息系統理解為:GIS=CAD+DATABASE+SPATIAL OPEA
TION。
二、控件MapX簡介
MapX是MapInfo公司向用戶提供的具有強大地圖分析功能的ActiveX控件產品,由于它是一種基于Windows操作系統的標準控件,因而能支持絕大多數標準的可視化開發環境,如Visual C++、Visual Basic、Delphi、Power Builder等。編程人員在開發過程中可以選用自己最熟悉的開發語言,輕松地將地圖處理功能嵌入到應用程序中,并且可以編譯成exe文件,脫離Maplnfo的軟件平臺運行。利用MapX,能夠簡單快速地在企業應用中嵌入地圖功能,增強企業應用的空間查詢和空間分析能力,實現企業應用的增值。MapX采用基于MapInfo Professional的相同的地圖化技術,可以實現MapInfo Professional具有的絕大部分地圖編輯和空間分析功能。而且,MapX提供了各種工具、屬性和方法,實現這些功能是非常容易的。因此,MapX非常適合中小型的GIS應用開發。MapX主要有下面這些功能:
1.MapInfo格式地圖的顯示;
2.對地圖的隨意瀏覽功能;
3.專題地圖制作;
4.數據綁定;
5.圖層控制;
7.簡單的地理數據、屬性查詢;
8.支持柵格地圖圖像;
9.自動和動態注釋;
10.提供強大的遠程數據庫連接。
三、校園地理信息系統的發展現狀
“數字地球”、“數字城市”是近幾年來地球空間信息科學研究的熱境。隨著世界各國校園信息化建設的發展,“數字校園”的概念也相應出現。從廣義上講,數字校園是以網絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現從環境(包括設備、教室等)、資源(如圖書、講義、課件、信息等)、到活動(包括教學、管理、服務、辦公等)的全部數字化。在傳統校園的基礎上構建一個數字空間以拓展現實校園的時間和空間維度,從而提升傳統校園管理的效率,擴展傳統校園管理的功能,最終實現教育過程的全面信息化。達到提高教學質量、科研和管理水平的目的。
隨著信息可視化(Information Visualization)技術和GIS技術的發展及廣泛應用,出現了另一種數字校園的理念,即在現實校園的基礎上構建可視化的虛擬校園。這是一種基于地理坐標系建立的關于校園的空間信息模型,通過信息網絡將現實校園的各種信息收集、整理、歸納、存儲、分析和優化,進而對校園的各種資源、生態環境、社會環境、教學環境等方面的實體和現象進行模擬、仿真、表現、分析和深入認識網。現在許多高等院校都建立了自己的校園地理信息系統,將GIS技術與傳統的管理信息系統相結合,利用GIS提供的空間管理和空間分析功能去解決常規管理方法難以解決的許多問題。但是建設數字校園是一項復雜而龐大的工程,它一方面需要學校內部多方面相互配合,理順學校的內部管理機制;另一方面,建設過程應統籌規劃、分期進行。因此,校園地理信息系統應該首先規劃出分類管理模塊和功能模塊,然后逐一實現每個模塊的功能,同時還要考慮各個模塊間的相互關系和信息交互,實現系統化管理。目前,國內許多高等學校已經建成或在建各種類型、復雜程度不一的基于GIS技術的校園信息系統,如清華大學、中國地質大學、中科院研究生院、成都理工大學等。
四、校園地理信息系統研究的目的和意義
高等院校作為積極推廣、使用高新技術的集中地,理應要求學校管理者掌握的信息現勢性強,內容豐富準確,而且能進行快速查尋和綜合分析,為學校的發展預測、規劃決策以及科學管理提供可靠的依據。有鑒于此,開發基于GIS技術的校園管理信息系統是很有必要的。
校園地理信息系統(CGIS)的建立和應用,可從根本上改變目前無序的人工管理狀態,節省大量的人力、物力;為管理、設計、決策快速準確地提供各種所需的圖、文、聲、像并茂的資料。將CGIS應用于學校后勤管理部門,可以提高學校后勤管理的水平;將CGIS搭乘上校園網絡的快車,可以提高管理和決策的透明度,同時也將擴大CGIS的應用范圍;將CGIS應用校務管理部門,可以有效的提高校務管理水平。
基于GIS的校園管理信息系統以電子地圖的形式為平臺,將學校的各種信息直觀、形象地展現在人們的面前,可以為用戶提供各種校園信息的雙向查詢、檢索和必要的空間分析、統計操作以及按不同用戶要求輸出地圖、平面圖、專題圖或統計表、分析圖、文字說明等。高校校園地理信息系統的開發研究,是適應當前信息社會中對高校信息化管理的要求,也是建設“數字校園”,“校園辦公自動化”的初期工作。
建立校園地理信息系統的意義歸納起來主要有以下幾個方面:
1.有利于用電子數字產品全面地反映校園地理信息的現狀,包括各類建筑物、管線的空間位置、分布及其相互關系。由于系統的空間信息和屬性信息都實現了數據庫管理,可以生成用戶所需的各種數字化產品,同時可按各種條件生成和輸出各種圖表和報表。
2.有利于校園各種建筑物的有序化管理。可快速、準確地進行各類建筑物的檢索查詢和定位,為管理和設計規劃提供準確而詳細的數據,這種檢索和查詢是雙向的,既可以根據圖形查屬性,又可以根據屬性顯示相應的圖形。
3.有利于學生信息的有序化管理。將學生檔案信息與地理信息相結合,可快速、準確地進行學生信息的檢索查詢和定位。
4.有利于校園資源的更加經濟有效的利用。如將校園的地理位置信息與學生的選課信息相結合,可以進行各種統計分析和空間分析,實現教室資源的優化配置。
5.有利于建筑物、管網信息的維護、動態監測和更新,從而提高管理水平。
6.由于使用了計算機管理,使管理信息便于傳輸,適合一家建設,多家共享。使用網絡分析工具來優化資源調配,作各種應急處理,提高了決策的科學性。
7.在校園地理信息系統的建設方面做進一步的開發與研究。可以為城市數字化做一些基礎牲及實驗性的工作。
五、校園地理信息系統研究的主要功能
校園地理信息系統將校園內的圖形、屬性結合在一起,加以空間分析功能,在可視環境下解決與校園空間信息有關的信息查詢、信息、空間規劃、信息管理等實際問題。一般來說,校園地理信息系統應具有如下功能:
1.分層顯示綜合校園地圖或專題校園地圖。它能向用戶提供校園地形圖、現狀圖、規劃圖等方面的信息,并能夠輸出不同類型的地圖。
2.查詢功能。利用屬性表的相關屬性(如房屋名稱、建筑面積、使用面積、主要用途等)對圖上校園實體進行查詢(由表查圖);利用信息工具查詢路線距離、區域面積等基本幾何信息;同時可直接查詢圖上對象的相關屬性(由圖查表)。
3.統計功能。系統可按屬性表的相關屬性進行統計,并能以直方圖、餅圖、密度圖等專題圖的形式輸出。
4.將學生信息與地圖相結合,實現學生信息和其宿舍地理位置等圖上信息的互查及維護,從而改善學生檔案信息的管理,實現學生檔案信息的地理定位。
5.加入多媒體屬性,使用戶可以通過圖象、聲音、文本、影象等各種多媒體來更清楚、全面地了解地圖上地形、地物的地理位置及相互關系。對多媒體屬性可進行制作、編輯、查詢顯示、維護等操作。
6.實現緩沖區分析和最短路徑查詢等空間分析功能。為校園的規劃設計提供一定的輔助分析功能。
數字校園是建設信息化高校管理的必然趨勢,引入GIS技術的數字校園系統將成為校園新的信息源。它的特點就在于將地理信息系統應用于校園,將校園基礎信息與地理信息系統相結合。它可以將校園內的平面圖、圖形、多媒體信息(如圖像、聲音、文本等)和屬性資料有機結合起來進行綜合管理。通過系統可對校園內地理信息的各種要素進行匯總、統計和分析,也可以在屏幕上進行不同格式的地圖輸出。
總之,實現校園的全面數字化是一項復雜而龐大的工程,它一方面需要學校內部多方面相互配合,理順學校的內部管理機制;另一方面,建設過程應統籌規劃、分期進行。因此,校園地理信息系統應該首先規劃出分類管理模塊和功能模塊,然后逐一實現每個模塊的功能,同時還要考慮各個模塊間的相互關系和信息交互,實現系統化管理。在這方面更深入的理論和實踐研究,地理信息系統工作者可謂任重而道遠!
參考文獻:
[1]龔健雅,地理信息系統基礎,北京:科學出版社,2003.
[2]萬劍華、曲國慶、王心眾、丁寧,地理信息系統基礎教程,東營:石油大學出版社,2001.
[3]齊銳、屈韶琳、陽琳,用MapX開發地理信息系統,北京:清華大學出版社,2003.
第8篇：地理信息系統的理解范文
1 地質工程的基本理論與方法
地質工程是一種較為復雜的工程，它需要應用各類技術方式，對地質進行詳細的勘察與分析，以自然科學和地球科學為理論基礎，以地質調查、礦產資源的普查與勘探、重大工程的地質結構與地質背景涉及的工程問題為主要對象，解決各類工程地址中存在的問題。地質工程與巖土工程之間的聯系比較密切，需要利用到巖土工程中的各類知識和技術方法，因此在實際工程中巖土結構是巖土工程的核心，而地質工程則是以復雜的地質情況為研究對象，需要運用系統性的方式對其進行分析、評價和控制。
2 地理信息系統
地理信息系統（Geographical InformationSystem或Geo-informaion System，GIS）是一種綜合性的面向全球地理情況的系統，它能夠提供關于地理中的各類空間信息，同時隨著這一技術的不斷發展，已經出現了很多將其他各類地質情況的信息與單純的地理信息相結合的系統，能夠很好的對地質工程中的各類信息進行集成。地理信息系統主要通過對計算機硬件和軟件系統的應用，通過對地理信息數據的采集、加工、整理、儲存、傳輸以及分析和顯示，充分展現地質工程的基本地理情況以及其他各類數據，通過一種直觀而集成化的方式，能夠大大提高地質工程的研究效率，在計算機的輔助下，更好的對地質進行劃分和規劃。
通過對各類空間定位數據、圖開數據、遙感圖像數據、屬性數據等內容的搜集和整合，實現相應的知識集成和管理的目的。一般而言，地理信息系統主要包括了即硬件系統、軟件系統、地理空間數據和系統管理操作人員等四個大的模塊，而其中又以軟件和硬件系統為核心 ，相關地地理空間數據是地理信息系統的基礎，相關人員的操作則是主要的操作和決策的執行者，他們對于系統的要求和設想決定了該地理信息系統的具體功能、結構以及運作的流程。
3 面向地質工程的地理信息系統功能分析
地質工程的地理信息系統是一個多模塊多功能的系統，其主要的流程是在對工程數據的分析和預處理的基礎上，通過對實際數據的采取建立相應的數據庫，并對數據進行詳細的分析和處理并得出相關結果的過程。因此對于地質工程的地理信息系統，需要能夠實現整套的數據采集、儲存、整理和分析的過程。具體而言，由于地質工程是工程地質工作的進一步拓展，因此其相應的工作應不僅僅局限于對于工程地質基本情況及其穩定性的評價，更重要的是需要對工程地質的變化情況進行實時的監控和預測，加強對于地質工程的檢測和預警，相較而言，面向地質工程的地理信息系統對于其功能的要求更加深入。
這就需要設計人員采用一種非結構化的設計方式，通過對信息系統模型的基本構建和操作，實現相應的功能目標。一般來說，對于數據的采集和處理需要做到數據采集的靈活、方便，并通過詳細的管理方式，對數據進行管理和分析，同時需要留有一定的接口，便于程序模型的二次開發，便于反饋，進一步指導設計。
4 面向地質工程的地理信息系統模型的建立
4.1 數據的采集與傳輸
地質工程中的各類數據比較繁雜，包括了各類地質工程中的三維地理信息的采集。所謂三維地理信息，即是需要將地理信息的三位空間坐標進行詳細的數據化，并通過坐標的形式輸入到地理系信息系統中，以便后期對數據的整理和加工。目前一般對于地質工程數據的采集方式主要是通過人工的方式，通過人手動對數據的采集和輸入，將數據導入系統中。然后在后期的過程中，通過不斷的實時增加與修改，保證數據的完善性。但這種方式，需要消耗的人力工作量較大，且數據的精確性主要取決于數據采集人員的工作經驗，對于數據有一定的影響。而另外一種方式則是通過掃描數據化的方式，通過掃描儀對圖紙的掃描將相關圖紙輸入系統中，然后根據計算機的相應識別和操作，將圖紙中的大量信息轉化為系統能夠識別和兼容的一系列數據信息，這一方式相較于傳統的手工輸入方式而言，操作更加簡便，效率更高。但是由于識別過程中可能存在識別錯誤，因此仍舊需要人工進行一定的審核。今后，隨著信息技術的不斷發展，將有望直接通過航空衛星圖片的掃描輸入和識別，達到數據的基本采集目的。
4.2 監測與反饋系統的建立
地質工程中很重要的一個環節就是對地質情況的監控以及反饋。對于地質工程的檢測，能夠為施工提供更加有效的地質資料，并實時關注施工及設計變更對于工程地質的影響。同時也能最為地質整治前后效果的基本依據。通過地理信息系統，能夠直觀的通過三維方式反映各個監控點和監控網之間的關系，并通過數據的實時輸入形成相應的時間軸上的檢測數據。因此這類系統的監控數據屬于一種四維的，包括了三維空間信息和四維時間信息的集成，能夠為設計人員提供一種更加直觀和清晰的監測數據。并通過地理信息系統的不斷反饋和調整，實現最佳的工程地質模型的構建。
第9篇：地理信息系統的理解范文
近年來，城市建設的各個領域都有對GIS技術的需求，在城市管理、城市規劃、市政工程、交通設施、公共服務、動態監測等城市建設方面都廣泛地應用了GIS技術，效果顯著，GIS在城市建設中為政府提供了強有力的管理規劃和決策工具。主要以面向建設行業和城鎮化建設為鮮明特色的城建類高校應以培養應用型、高素質人才為根本，對學生要求實踐能力強，實踐是衡量是否培養出適應社會發展的人才的重要標準，提高實踐教學水平是城建類院校的當務之急。天津城建大學立足天津、面向全國，服務我國城鎮化和城市現代化建設，構建了城市規劃與建筑、城市建設、城市生態與環境、城市經濟與管理、數字城市、城市文化等6個學科群。天津城建大學從2008年開始招收地理信息科學專業本科生，每年招收兩個班，到2013年7月，已培養了兩屆畢業生，共108名，其中有18名同學考取了研究生。目前天津城建大學已經初步形成較完善的教學體系，培養滿足社會需求的地理信息科學人才，但是在很多方面還有待深層次的改革與完善，另外還要積極拓展就業渠道。目前，天津城建大學地理信息科學專業建設中存在一些問題：人才培養目標定位不準，人才培養目標與企業需求脫節；課程體系過于龐雜，主次關系不明確，難以使學生掌握系統性的專業知識；地理信息科學專業實驗室的建設遠遠滯后，實踐教學環節的開展往往跟不上理論教學，造成理論與實踐相對脫節。同時專業實驗課程內容簡單孤立、系統性差、連貫性缺乏，多以驗證性實驗為主，學生的綜合能力沒有得到全面培養。為了緊跟時代步伐和適應形勢發展的需求，地理信息科學專業的人才培養目標定位應適應社會對地理信息科學人才新的需求。根據天津城建大學性質和專業特點，確定符合本校實際的地理信息科學人才培養目標。通過本課題的研究，促進天津城建大學地理信息科學專業的教學改革和發展；進一步更新教育觀念，修訂培養目標，改革教學內容、課程體系和教學方法，尤其重視應用能力的培養，以適應科學發展觀的指導要求，培養能與社會多元化人才需要結構相適應的畢業生，真正實現為地方經濟社會發展服務的目的。
二、研究方法
1)文獻研究法：文獻研究法作為一種單獨的研究方法，通過對文獻的分析，獲得對事物及現象的正確認識。目前，對人才的培養目標定位已有了研究成果，課題組檢索相關的國內外文獻資料，合理利用已有的著作、論文，通過對資料的系統分析、梳理和歸納，并進行文獻綜述，分析和研究應用型人才的培養目標定位，總結并借鑒國內外先進的人才培養經驗。
2)調查研究法：對天津城建大學地理信息科學專業畢業生的情況進行調查問卷，掌握第一手資料；到相關院校實地走訪，結合他人的經驗，進行深入的分析。通過調研，收集有關地理信息科學人才培養現狀的信息和數據，進行相應的數據統計和處理，對人才培養質量以及實踐過程中存在的問題和困難進行分析。
三、城建類高校地理信息科學專業人才培養目標定位
3.1確定地理信息科學人才培養方向與要求
通過到其它高校和就業單位調研，全面了解目前社會對高校地理信息科學專業教學中學生培養目標以及對學生實踐能力的需求，同時全面掌握全國高校地理信息科學專業教學中的改革方向及研究成果。制定出天津城建大學地理信息科學人才的培養方向：培養具備地理信息系統、遙感技術、衛星定位技術、數字測圖、計算機應用技術的基礎理論、基本知識、基本技能及其在專業領域內的具體應用本領能夠在城建、地理國情監測、測繪、資源環境、交通、土地管理等領域從事與地理信息科學相關的應用研究、技術開發、生產管理等工作的應用型人才。本專業學生主要學習并掌握地理信息系統、遙感技術、衛星定位技術、地理學、計算機應用技術方面的基本理論和基本知識，受到應用基礎研究思維和科學實驗訓練，具有較好的科學素養，具有地理信息系統研究、設計的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：掌握地理信息科學、地理學基本理論基本技能；掌握地理信息系統空間分析方法與應用軟件、遙感圖像處理和地學信息提取技術、GPS定位原理與應用，具有空間分析的基本能力；了解地理信息系統與遙感領域研究發展前沿，能熟練地運用地理信息系統、遙感與GPS定位系統技術解決地理學中的信息采集、分析處理和決策支持等相關問題；④掌握一門外語和計算機應用技能；⑤具有創新意識和協同攻關能力，具備一定的地理信息系統設計、開發或具體應用能力。
3.2專業培養方式
1)課堂教學：通過課堂教學使學生充分掌握GIS基礎理論和基本知識。在課堂教學方面注重優化教學內容,增大課堂知識量，提高課堂教學效率，完善教學評價體系，充分調動教師和學生的積極性和主動性，注重采用啟發式、提問式、研討式等教學方法，實現教與學的良性循環。
2)課內實驗教學：通過課內GIS基本實驗技能訓練，培養學生的動手操作能力和科學研究能力。天津城建大學四門課開設了課內實驗，如地理信息系統原理實驗、GIS設計與開發實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗。任課教師確定實驗內容，在指導教師的幫助下，由學生獨立完成，培養學生發現問題、思考問題和解決問題的能力。
3)實習教學：目的是鞏固學生地理信息科學的基本理論，使學生系統掌握地理信息的理論技術和應用的基本技能。使學生能從事地理信息系統軟件開發和地理信息工程的設計、建立與應用工作。適應經濟建設人才要求，為國民經濟建設培養具有創新能力、厚基礎、寬口徑、高素質、一專多能的應用性專門人才。既培養學生上機操作的實踐能力，更好地掌握應用主要商用地理信息系統軟件，同時又培養利用常用地理信息系統軟件解決實際問題的能力和創新精神，從而達到通過上機實驗鞏固和拓展理論知識的目的。遙感實習進一步加深對相關專業理論知識的學習和理解；掌握遙感影像處理的一般流程；熟悉專業軟件的使用方法；培養一絲不茍的工作態度和團隊合作精神。培養學生進行遙感技術應用的實際操作能力，要求理解遙感圖像目視解譯，了解遙感影像的幾何校正、增強處理和計算機分類。熟悉遙感影像獲取原理，理解從遙感影像中獲取各種信息的處理流程和方法，并熟練掌握一種或幾種專業應用軟件。GIS程序設計主要包括GIS軟件設計和空間數據庫設計兩部分的內容，分為需求分析、項目管理方案設計、系統總體設計以及系統詳細設計、系統部署、運行和維護等階段。空間數據庫系統是GIS軟件設計的核心內容之一，進行空間數據庫系統設計的主要任務是確定空間數據庫的數據模型以及數據結構，并提出空間數據庫相關功能的實現方案。空間數據庫系統實現的主要任務是將設計的空間數據庫系統的結構體系進行編碼實現，并將采集的空間數據入庫，建立空間數據庫管理系統。
4)畢業實習：是地理信息科學專業本科生教學的必要環節，是畢業生走向工作崗位之前的一次綜合性實習，是對所學理論知識的一次初步的綜合考核。通過畢業實習，使學生進一步理解和領會所學的基本理論，了解地理信息系統技術的發展及應用，較為系統地掌握地理信息系統的基本技能，把所學知識與解決實際問題相聯系，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學生從事實際工作的能力。同時，通過畢業實習，為畢業設計收集必要的資料，做好技術、知識、資料的準備工作。5)其他方式：通過天津城建大學學生科技活動資助項目和天津城建大學國家級大學生創新創業訓練計劃項目管理辦法提高學生解決實際問題的能力，增強學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才。讓學生積極參加教師的科研項目，鼓勵學生參加各種GIS競賽活動，如MapGIS二次開發大賽、ESRI杯中國大學生GIS軟件開發大賽、SuperMap杯全國高校GIS大賽等，通過競賽能夠培養學生的專業興趣，激發學生的創新熱情。
3.3理論課程體系研究
1)公共基礎課主要包括大學英語、大學計算機基礎、高級程序設計語言C、高等數學、大學物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質需要而設置的專業通修課平臺，為培養學生的二次開發能力做好鋪墊。
2)學科基礎課包括工程圖學、線性代數、概率與數理統計、數據庫技術與應用、計算機圖形學、數據結構、數字測圖原理與方法、C#程序設計等。主要為學生奠定好專業基礎，
3)專業基礎課主要包括經濟地理學、攝影測量學、遙感技術與應用、衛星定位原理與應用、地圖學與地圖設計。這些課程為專業課學習奠定必要基礎，是學生掌握專業知識技能必修的重要課程。
4)專業課主要包括地理信息系統原理、GIS設計與開發、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應用和空間數據庫等。這些專業知識和專門技能的課程使學生掌握必要的專業基本理論、專業知識和專業技能，了解地理信息科學專業的前沿科學技術和發展趨勢，培養分析解決地理信息科學專業范圍內一般實際問題的能力。
5)選修課包括專業選修課和公共選修課，開設了城市GIS技術與方法、數字城市、城市遙感、城市規劃原理。通過這些課程的學習，使學生了解遙感和GIS技術在城市擴張、城市空間基礎設施管理、城市規劃制定與實施、城市管理功能、土地利用/覆蓋、城市環境遙感監測等方面的應用。專業選修課在學生掌握了必備的專業知識的基礎上，為了提高學生的專業水平、拓展專業素質、了解專業前沿和交叉學科新知識、新技術、新方法等而設置的。公共選修課是學生根據個人興趣和實際需要而選擇修讀課程，該課程有利于提高學生的素質修養、開發學生的創新意識、拓寬學生的知識領域。
3.4實踐教學研究
實踐教學是深化理論課程知識，培養學生應用能力的有效途徑[12]。地理信息科學是一門偏重于技術與實踐的學科，應在注重學生理論素質培養的同時，加強應用能力和實踐創新意識的培養。實習主要包括三個方面的內容：GIS基礎與開發方面、遙感方面和測量方面。實踐開設形式包括課內實驗教學、實習兩個模塊。對于課內實驗，目前開設了地理信息系統原理實驗、GIS設計與開發實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗、數據庫技術與應用等。對于實習，目前開設了地理信息系統基礎實習、地理信息系統應用實習、遙感實習、GIS程序設計實習、數字地形圖測繪實習、衛星定位原理與應用實習、畢業實習和畢業設計。加強實驗室環境的建設，加強校企合作。培養學生從數據采集、數據編輯到數據庫管理、空間分析再到系統開發的動手能力，熟練操作常用地理信息科學軟件，并面向工程應用前沿與前沿領域開展科學研究和工程實踐，拓寬應用領域。鼓勵學生參與大學生科研立項，參加GIS大賽，并積極參與老師所研究的項目。完善實踐教學體系，強化實習基地建設。
四、結束語
