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地理信息系統的意義

發布時間: 2021-02-07 19:03:17

地理信息系統的功能

GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。

圖1.1 GIS的核心問題

(1)位置(Locations):即「在某個特定的位置有什麼」。一般通過地理對象的位置進行定位,然後利用查詢獲取性質,例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題,在GIS中反映為空間查詢技術。

(2)條件(Conditions):即「什麼地方有滿足某些條件的地理對象」。根據地理對象的屬性信息,通過從預定義的可選項中進行選取,列出條件表達式,進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置,如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。

(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等,對現象的變化過程做出分析判斷,對過去做出回溯,並能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時,可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現,也可進一步對未來地形做出分析預測。

(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式,一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告,說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如,城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。

(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什麼問題。是在模式和趨勢的基礎上,建立因素和現象之間的模型關系,進而發現普遍規律。例如,在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上,對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律,便可建立通用分析模型,並可進行相應的預測和決策。

GIS作為空間信息自動處理及分析系統,其功能遍及「數據採集—數據分析—決策應用」全過程。因此,一個GIS應該具備以下基本功能:

(1)數據採集功能。GIS的第一步就是數據採集,主要用於獲取數據。數據採集即通過各種數據採集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據,並輸入GIS。目前,可用於GIS數據採集的方法與技術很多,最典型的有兩類,一是跟蹤數字化技術,二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用,後者已經成為GIS數據採集的主要技術。

(2)數據處理。通過GIS數據採集獲取的數據為原始數據,其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差,保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性,需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特徵集結等。GIS應該提供強大的、互動式的數據處理功能。

(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS資料庫的關鍵步驟,也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境並進行各種分析,必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由於空間數據本身具有特定的特徵,GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型,數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件-關系資料庫混合管理模式等。

(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能,空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用資料庫提供了諸如SQL語言的資料庫查詢語言,但對GIS而言,需要對其進行補充或改進,進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等,這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟體,應該滿足常見的空間查詢的要求,設計一些空間查詢語言。

空間分析是較空間查詢更深層次的應用,包括拓撲分析、疊置分析、網路分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣,GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索,包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加,本質為空間意義上的布爾運算,實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合並(Union)。③空間模擬分析,該層次的應用研究可以分為3類,即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。

(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具,圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖,包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表製作等項內容。另外GIS軟體也應具備驅動列印設備或顯示設備的能力,因為對屬性數據也要設計報表輸出,且這些輸出結果需要在列印機、顯示器、繪圖儀上輸出。

圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。

圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)

㈡ 地理信息系統的含義,GIS與其它IS之間的關系和區別。

GIS與其它IS之間的關系和區別

1)GIS與其它IS之間的關系(信息系統分類)
2)GIS與其它IS的區別

A、GIS與一般MIS:
GIS離不開資料庫技術。資料庫中的一些基本技術,如數據模型、數據存儲、數據檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術。
GIS對空間數據和屬性數據共同管理、分析和應用,而一般MIS(資料庫系統)側重於非圖形數據(屬性數據)的優化存儲與查詢,即使存儲了圖形,也是以文件的形式存儲,不能對空間數據進行查詢、檢索、分析,沒有拓撲關系,其圖形顯示功能也很有限。
如電話查號台是一個一般MIS,只能回答用戶詢問的電話號碼,而通信信息系統除了可查詢電話號碼外,還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關系信息。
B、GIS與CAD/CAM
GIS與CAD共同點
GIS與CAD 不同點
都有空間坐標系統;
都能將目標和參考系聯系起來;
都能描述圖形數據的拓撲關系;
都能處理屬性和空間數據
CAD研究對象為人造對象—規則幾何圖形及組合;
圖形功能特別是三維圖形功能強,屬性庫功能相對較弱;
CAD中的拓撲關系較為簡單;
一般採用幾何坐標系 。
GIS處理的數據大多來自於現實世界,較之人造對象更復雜,數據量更大;數據採集的方式多樣化;
GIS的屬性庫結構復雜,功能強大;
強調對空間數據的分析,圖形屬性交互使用頻繁;
GIS採用地理坐標系 。
GIS與CAM
GIS與CAM共同點
GIS與CAM 不同點
都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功能
CAM側重於數據查詢、分類及自動符號化,具有地圖輔助設計和產生高質量矢量地圖的輸出機制;
它強調數據顯示而不是數據分析,地理數據往往缺乏拓撲關系;
它與資料庫的聯系通常是一些簡單的查詢。
CAM是GIS的重要組成部分;
綜合圖形和屬性數據進行深層次的空間分析,提供輔助決策信息。

國家地理信息公共服務平台的目標意義

地理信息是國家重要戰略信息資源,在政府管理決策、產業發展、人民生活等方面發揮著越來越重要的作用。為貫徹落實《國務院關於加強測繪工作的意見》和《基礎測繪條例》,持續推進地理信息資源建設、積極探索現代化地理信息服務方式、大力促進地理信息產業發展,國家測繪局做出了建設平台的重要決策,目的就是要大力提高測繪公共服務能力和水平。
平台是針對政府、專業部門和企業對地理信息資源綜合利用、高效服務的需求,依託測繪部門現有地理信息生產、更新與服務架構,以及國家投入運行的涉密與非涉密廣域網物理鏈路,聯通分布在全國各地的國家級、省級、市級地理信息資源,實現全國不同地區宏觀、中觀到微觀地理信息資源的開發開放與7×24小時不間斷的「一站式」服務,在此基礎上形成有效的分建共享、聯動更新、協同服務的高效運維機制,全面提升信息化條件下地理信息公共服務能力和水平。
平台的建設與運行具有重要意義,主要體現在:
一是實現跨地區多尺度地理信息數據資源集成應用。建成全國互聯互通的一體化地理信息數據資源,通過信息化技術手段消除因分級管理、各部門信息資源難以共享造成的信息孤島、數字鴻溝。
二是改變地理信息服務方式,提升測繪保障服務能力。為政府各部門提供地理信息資源的方式從數據變為「一站式」在線地理信息服務,將解決用戶使用地理信息資源過程中技術難度大、建設成本高、開發周期長等難題。
三是提高測繪公共服務水平、推動地理信息產業發展。通過建設公眾版平台,向普通公眾提供權威公益性地理信息服務,為企業提供增值開發環境,消除因數據涉密造成的地理信息應用瓶頸,將極大地推動地理信息產業發展。
四是促進地理信息資源共享。通過分建共享機制,將推動測繪部門、專業部門、企業及社會團體地理信息資源共享與協同服務。

㈣ 地理信息系統有何用途

其基本功能抄包括對數據的採集、管理、處理、分析和輸出。同時,地理信息系統依託這些基本功能,通過利用空間分析技術、模型分析技術、網路技術和資料庫集成技術等,更進一步演繹豐富相關功能,滿足社會和用戶的廣泛需要。

從總體上看,地理信息系統的功能可分為:數據採集與編輯、數據處理與存儲管理、圖形顯示、空間查詢與分析以及地圖製作。

(4)地理信息系統的意義擴展閱讀

所需要的知識能力:

1、掌握數學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識;

2、掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本力法;

3、了解相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等的一般原理和方法;

4、了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規;

5、了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和最新發展動態,以及地理信息系統產業發展狀況;

6、掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有-定的實驗設計、創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文,參與學術交流的能力。

㈤ 學習地理信息系統對人文地理與城鄉規劃專業的意義

人文地理與城鄉規來劃專自業是以人口、資源、環境與區域可持續發展的研究、應用、管理為內容的基礎性與應用性相結合的專業,由原資源環境與城鄉規劃管理專業拆分而來。它涉及地理科學、人文科學、城鄉建設規劃、地理信息系統管理等多個領域的內容。其目的是為了適應近來城市建設、房地產業、旅遊業等方面飛速發展,為社會提供更多的專門人才。
人文地理與城鄉規劃專業(原專業名稱:資源環境與城鄉規劃管理專業)是以人口、資源、環境與區域可持續發展的研究、應用、管理為內容的基礎性與應用性相結合的專業。它涉及地理科學、人文科學、城鄉建設規劃、地理信息系統管理等多個領域的內容。其目的是為了適應城市建設、房地產業、旅遊業等方面飛速發展,為社會提供更多的專門人才。在我國,如何解決人口、資源、環境的問題,已經被作為基本國策提出,三者成為各級政府施政綱領中必不可少的部分。人文地理與城鄉規劃研究的內容就是通過城鄉規劃和管理,合理利用資源和環境,促進城鄉人口和經濟的可持續發展,該專業的社會需求將在很長一段時間內保持旺盛勢頭[

㈥ 簡述地理信息系統的基本概念。

信息是向人們或機器提供關於現實世界各種事實的知識,是數據、消息中所專包含的意屬義,它不隨載體的物理形式的各種改變而改變。信息具有以下特點:客觀性、適用性、傳輸性、共享性。數據是通過數字化或直接記錄下來的可以被鑒別的符號,不僅數字是數據,而且文字、符號和圖像也是數據。地理信息屬於空間信息,它通過經偉網或公路網等建立的地理坐標來實現空間位置的識別。地理信息還具有多維結構的特徵,即在二維空間的基礎上實現多專題的第三維結構,而各個專題型實體型之間的聯系是通過屬性碼進行的,這就為地理系統各圈層之間的綜合研究提供了可能,也為地理系統多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供了方便。地理信息系統是指專門處理地理空間數據的計算機系統。從外部看錶現為計算機軟硬體系統;其內涵卻是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型,是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統。

㈦ 空間參考系統對於地理信息系統有什麼意義

空間抄參考歸根結底的目的就是一個:精確的描述。
正因為地球是個球體,而我們的地圖是個平面,因此才出現了形形色色的空間參考系,用於更好的描述我們的需求。有時候我們需要精確的描述方位,就需要採用地理坐標系,有時候我們需要更精確的距離面積描述,就採用投影坐標系。
為了描述人類聚居的主要世界,我們採用的空間參考可以讓格陵蘭在地圖上大的像個洲,而描述極地的地圖則可以看不見任何人類居住的大陸。

沒有空間參考的地理信息系統只是單純的塗滿了花花綠綠圖案,空間參考的存在讓一切都有了意義。

㈧ GIS在項目應用中的意義

GIS技術在環境保護中的應用

隨著我國環境信息化的快速發展和計算機新技術在環境保護領域的廣泛應用,環境信息系統在環境保護管理和決策工作中發揮著越來越重要的作用。而地理信息系統技術的出現為環境保護工作邁向信息化、現代化提供了技術支持。

目前,全國27個省級環保局及一百多個城市環保部門都已購置了ESRI公司的ARCGIS、ARCVIEW地理信息系統平台軟體和相應的硬體設施,大部分省市已經建立環境基礎資料庫,在GIS平台上開發了城市環境地理信息系統、重點流域水資源管理、環境污染應急預警預報系統等,取得了顯著的成效。

2.1應用GIS製作環境專題圖

環境制圖是環境科學研究的基本工具和手段。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比,利用GIS建立起地圖資料庫,可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以用戶輸出全要素地形圖,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題圖,如污染源分布圖、大氣質量功能區劃圖等等。GIS的制圖方法比傳統的人工繪圖方法要靈活得多,在基礎電子地圖上,通過加入相關的專題數據就可迅速製作出各種高質量的環境專題地圖。可以根據實際需要從符號和顏色庫中選擇圖件,使之更好地突出專題效果和特性。

2.2應用GIS建立各種環境地理信息系統

各級環保部門在日常管理業務中,需要採集和處理大量的、種類繁多的環境信息。而這些環境信息85%以上與空間位置有關。GIS的強大功能之一是它的空間數據的採集、編輯、處理功能和對空間數據的管理能力。使用GIS,可以建立各種環境空間資料庫。例如:污染源空間信息資料庫(包括工業、農業、交通等污染源數量、屬性和污染源發生的地域范圍)、環境質量信息資料庫(包括空氣、水、雜訊等),GIS能夠把各種環境信息與其地理位置結合起來進行綜合分析與管理,以實現空間數據的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如,基於GIS平台,廈門市建立了城市環境空間資料庫和污染源監測屬性資料庫,開發了網路化城市環境質量地理信息系統,該系統涵蓋了大氣、地表水、聲學環境的監測信息,以分布圖、專題圖、三維模型等形式,生動直觀地反映環境質量狀況。由於採用了網際網路的GIS開發技術,該系統可以在Internet/Intranet上運行。

2.3 GIS應用於環境監測

在環境監測過程中,利用GIS技術可對實時採集的數據進行存儲、處理、顯示、分析,實現為環境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環境地理信息為基礎,對東深流域的監測數據進行存儲處理,利用GIS技術開發了東深流域水環境管理信息。該系統直觀顯示和分析東深流域水環境現狀、污染源分布、水環境質量評價,追蹤污染物來源。可結合數字地圖查詢歷年監測數據及各種統計數據,進行空間分析(如緩沖區查詢與分析)、輔助決策(容量計算及污染狀況的預測)為流域水環境的科學化管理和決策提供了先進的科學手段。

2.4 GIS應用於自然生態現狀分析

在進行自然生態現狀分析過程中,利用GIS可以比較精確地計算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等,客觀地評價生態破壞程度和波及的范圍,為各級政府進行生態環境綜合治理提供科學依據。國家環保總局把GIS技術與遙感技術相結合,對我國西部12省的生態環境現狀進行調查,得到了西部地區生態環境的空間分布與空間統計狀況、生態環境質量狀況和生態環境變化的空間規律特點,為該地區經濟的可持續發展與資源環境的可持續利用提供了科學依據。青海省遙感中心將「3S」技術運用到青海湖環湖重點區域調查上,快速查清了該區域土地利用、土地覆蓋現狀,建立了生態環境資料庫和生態環境評價指標體系,為政府規劃決策、資源開發、環境保護提供了寶貴資料。

2.5 GIS應用於環境應急預警預報

建立重大環境污染事故區域預警系統,能夠對事故風險源的地理位置及其屬性、事故敏感區域位置及其屬性進行管理,提供污染事故的大氣、河流污染擴散的模擬過程和應急方案。例如,大連市的「重大污染事故區域預警系統」把重大污染事故的多種預測模型與GIS技術相結合,當某一風險源發生事故時提供應急措施、報警信息和救援信息,為重大污染事故應急指揮奠定了基礎。上海市應用GIS、RS與GPS技術開發了環保應急熱線系統,該系統採用GIS技術進行污染源搜索和定位;將GIS與GPS結合起來,用於出警指揮和導航;用RS技術獲取地面信息,解決了GIS基礎底圖動態更新問題。通過「3S」技術的綜合應用,更好地發揮了GIS在環保執法和應急事件中的作用。

2.6 GIS應用於環境質量評價和環境影響評價

由於GIS能夠集成管理與場地密切相關的環境數據,因而也是綜合分析評價的有力工具。環境影響評價是對所有的改、擴、建項目可能產生的環境影響進行預測評價,並提出防止和減緩這種影響的對策與措施。利用GIS的空間分析功能,可以綜合性地分析建設項目各種數據,幫助確立環境影響評價模型。由於GIS系統具有層的結構,可將不同的環境影響進行計算並疊加。深圳市環境保護研究所已利用GIS技術進行編制環境影響評價報告書和制圖。

在區域環境質量現狀評價工作中,可將地理信息與大氣、土壤、水、雜訊等環境要素的監測數據結合在一起,利用GIS軟體的空間分析模塊,對整個區域的環境質量現狀進行客觀、全面的評價,以反映出區域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過疊加分析,可以提取該區域內大氣污染布圖、雜訊分布圖;通過緩沖區分析,可顯示污染源影響范圍等。

2.7 GIS應用於水環境管理

水環境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性,利用GIS可以更加明確地揭示不同區域的水環境狀況,反映水體環境質量在空間上的變化趨勢。可以更加直觀地反映如污染源、排污口、監測斷面等環境要素的空間分布。利用GIS還可以進行污染源預測、水質預測、水環境容量計算、污染物削減量的分配等,以表格和圖形的方式為水環境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前,全國各省環保局正在使用GIS軟體進行各省水環境功能區劃匯總工作,在此基礎上,進一步開發水環境功能區管理信息系統,實現水環境數據查詢、水質評價、統計分析、水質預測等功能,將各種水環境信息以可視化的方式表達,對水環境的科學管理將具有非常重要的意義。

㈨ 空間定位數據在數字地球及地理信息系統中的意義。知道的告訴下。謝謝。是關於GIS的

空間定位抄數據,既然是定位數據,那它最大的貢獻就是提供位置信息;
數字地球其實就是以數據為基礎的,數字地球相當於將現實世界投影到一個我們可以直觀的看到的一個系統或平台上,都是在獲得完整的空間數據的基礎上去實現的,空間數據的質量決定了數字地球的性能。

㈩ 地理信息系統對旅遊管理專業的重要性及其作用是什麼

GIS在旅遊管理方面有廣泛而且深入的發展. 舉個例子.GIS是空間地理查詢結合信息管理的系專統. 這是非屬常方便管理旅遊資源的實際應用. 例如:可以電子地圖查詢交通線路.旅遊景點信息.可以通過互聯網查詢國外旅遊最新信息.同時可以進行客戶管理工作.更為深入的是可以智能分析具體的信息.例如分析道路的最短路徑.最短時間.當地客房狀況.旅遊景點的高峰人流.而合理安排自己的計劃和活動.從而使客戶享受高質量的服務.而為企業創造更多的市場影響力. gis有著廣泛的應用和研究參考資料: http://www.topmap.com.cn

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