地理信息检索

① 地理信息与地理信息系统

地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征，它是对表征地理特征与地理现象之间的地理数据的解释。地理数据包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。空间位置数据描述地物所在位置; 属性特征数据是属于一定地物，且描述其特征的定性或定量指标; 时域特征数据是指地理数据采集或地理现象发生的时段/时刻 ( 如在矿井瓦斯监控系统中，如瓦斯浓度、巷道风速、井下压力随时间变化等) ( 刘桥喜等，2004) 。空间位置、属性特征及时域特征是地理空间分析的三个基本要素。

地理信息系统是融计算机图形和数据库于一体，对空间数据进行采集、存储、更新、分析、输出等处理的工具。地理信息系统的数据库包括空间数据 ( 又称图形数据) 和属性数据两部分，空间数据主要负责点 ( point) 、线 ( line，arc) 、面 ( surface) 等图形实体的管理，而各类图形实体的属性管理则由 SQLServer，Oracle 等数据库来承担。事实上，人类对地球三维空间中任意实体的表达，应该是图形和属性的并集，这样，才能对物体进行较为精确的描述。所以，只有地理信息系统才能对空间目标进行有效的描述 ( 石磊等，2005) 。

地理信息系统是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘科学。GIS 把这些技术与学科有机地融合在一起，并与不同数据源的空间和非空间数据相结合，通过空间操作和模型分析，提供对规划、管理和决策有用的信息产品 ( 刘铁民等，2004) 。

地理信息系统 ( GIS) 与管理信息系统 ( Manger Information System，MIS，如矿井巷道检索系统、通风管理系统等) 的主要区别在于: GIS 要对图形数据库和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS 的软硬件设备要复杂、系统功能要强; 而 MIS 则是只有属性数据库的管理，即使存储了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询，没有拓扑关系。如图 2. 3 所示，有一张煤层区域地质图，在计算机中没有存储图形，只存储了右边的列表。

图 2. 3 煤层区域图信息

图 2. 3 中数据是按矩阵排列，一行称为一个 “记录”，一列是同类项称为一个 “域”，每一行代表一个独立的矿井单元所具有的属性。查询时可以做逻辑运算，不受域和记录个数的限制。例如，可以检索煤层厚度大于 4m，瓦斯含量大于 15m3/ t 的矿井，查询结果为林北矿，安东矿和洪阳 2 井。这里虽然管理的是矿井资源信息，但没有反映空间结构( 与地理位置无关) ，因而该系统仍属于 MIS 的类型。

地理信息系统和地图数据库虽然都有空间查询、分析和检索功能，但是地图数据库不可能像 GIS 那样去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息。

地理信息系统与计算机辅助制图系统 ( CAD) 的共同特点是二者都有参考系统，都能描述图形数据，但 CAD 图形功能较强，属性库功能相对要弱 ( 刘铁民等，2004) 。相对而言，GIS 完善了上述各种系统存在的不足。实现数据输入、存储、编辑，操作运算，数据查询、检索，应用分析，数据显示，结果输出等功能。其他各种功能，下述各章还会进行详细介绍。

② 地理信息是干什么的

地理信抄息是关于采集、袭存储、管理、分析和表达空间数据的信息，它既是表达、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”，它广泛用于农业、军事、气象等领域。

③ 地理信息系统,"数据辞典",名词解释

中文名称：地理信息系统 英文名称：geographic information system;GIS;geographical information system 定义1：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。 所属学科：测绘学（一级学科）；测绘学总类（二级学科） 定义2：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。 所属学科：大气科学（一级学科）；应用气象学（二级学科） 定义3：在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统。 所属学科：地理学（一级学科）；地理信息系统（二级学科） 定义4：能集成、存储、检索、操作和分析地理数据，生成并输出各种地理信息的系统。 所属学科：资源科技（一级学科）；资源信息学（二级学科）

数据词典（data dictionary，简称DD）就是用来定义数据流图中的各个成分的具体含义的。对数据流图中出现的每一个数据流、文件、加工给出详细定义。数据字典主要有四类条目：数据流、数据项、数据存储、基本加工。数据项是组成数据流和数据存储的最小元素。

数据词典存放数据库中有关数据资源的文件说明、报告、控制及检测等信息。大部分是对数据库本身进行监控的基本信息。所描述的数据范围包括数据项、记录、文件、子模式、模式、数据库、数据用途、数据来源、数据地理方式、事务作业、应用模块及用户等。在数据词典中对数据作的规范说明应包括：①符号。即给每一数据项一个具唯一性的简短标签；②标志符。即标志数据项的名字，亦具唯一性；③注解信息。即描述每一数据项的确切含义；④技术信息。用于计算机处理，包括数据位数、数据类型、数据精度、变化范围、存取方法、数据处理设备以及数据处理的计算机语言等；⑤检索信息。即列出各种起检索作用的数据数值清单、目录。

④ 空间信息查询方式有哪三种地理信息系统的空间分析分为空间检索和什么，什么，三种层次

空间信息查询方式有：按属性、位置和空间关系（拓扑）；你想说的空间检索、空间分析和智能化吗

⑤ 地理信息系统和地理信息工程有什么区别

前者属于理学，一级学科是地理学
后者属于工学：一级学科是测绘科学与技术

工学偏重实际应用,就是跟具体的项目相结合,强调经济效益价值和社会价值.
一般来说,工科的GIS要比理科的GIS好很多.
其实,真正就业的时候,单位不会关心你的专业是偏理还是偏工,他们在乎的是你的实际操作能力或者软件开发能力或者工作能力.
只是在培养的过程当中,工科的培养方向更加实际一点而已.

地理信息系统专业

业务培养目标：

业务培养目标：本专业培养具备地理信息系统与地图学的基本知识、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施和规划管理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的地理信息系统高级专门人才。

业务培养要求：本专业学生主要学习地理信息系统和地图学、遥感技术方面的基本理论和基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，只有较好的科学素养，具有地理信息系统研究、设计与开发的基本技能及初步的教学、研究、开发和管理能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1．掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识；

2．掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本力法；

3．了解相邻专业如地理学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程等的一般原理和方法；

4．了解国家科学技术政策、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规；

5．了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及地理信息系统产业发展状况；

6．掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有-定的实验设计、创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

主干课程：

主干学科：地理学、地图学、计算机科学与技术。

主要课程：自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。

主要实践性教学环节：根据课程要求，最好从一年级时便安排教学实习，也可到高年级时安排。包括室内与野外实习、生产实习和毕业论文等，一般安排10--20周。

修业年限：四年

授予学位：理学或工学学士

相近专业：地理科学 资源环境与城市规划管理 地理信息系统 系统理论 系统科学与工程

⑥ 　地理信息系统

地理信息系统（GIS）出现于20世纪60年代。它作为地学领域专家的有力工具受到越来越普遍的关注，开始在多个领域得到应用。

GIS是对地球空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模和表示的计算机系统。它不仅可以管理数字和文字（属性）信息，而且可以管理空间信息（图形），并能提供各种空间分析的方法，对多种不同的空间信息进行综合分析解释，解决空间实体之间的相互关系，分析在一定地理区域内发生的各种现象和过程。GIS为地质学家提供了在计算机辅助下对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源信息进行综合分析和解释的有力工具。由于GIS具有交互式处理能力和快速运算能力，通过反复尝试，使地质学家能够比较容易地完善自己的知识模型。

GIS按其研究开发的目的可以分为国家基础地理信息系统、城市地理信息系统和企业地理信息系统等等；按其研究开发针对的范围可分为全球的、区域的和局部的地理信息系统；按其时空模型可分为二维（位置模型）、三维（位置模型＋数字高程模型）和四维（三维＋时间模型）地理信息系统或动态地理信息系统。

除了软件和硬件外，数据是地理信息系统的关键。GIS获取数据的主要手段有GPS（Global Positioning System：全球定位系统）、DTS（数字全站仪）、DPS（数字摄影测量系统）和RS（遥感技术）。

GIS于20世纪80年代中期开始在地学界得到应用。美国地质调查局在1985年建立了GIS实验室，鼓励专业人员应用新技术。仅仅几年时间在基础地质、环境与灾害、矿产资源评价和区域地质调查方面的信息管理项目即达几十个。

GIS在地学中的应用前景很广。信息经GIS分析处理，可绘出用常规测绘难以到达的地区如戈壁、沙漠、高原、雪山等的地形图。目前GIS在地学中的应用主要包括：

（1）地质找矿及矿产资源预测评价

德国发射的SPOT卫星主要用于石油、天然气及其他矿产的调查。它可对地貌进行立体观测，产生高分辨率、高精度的图像。使用该图像，在前期勘探阶段能准确、迅速查明地形、地表露头、岩性组合和覆盖区地下构造的基本形态。

（2）国土资源管理

我国于1990年利用GIS建立了1:100万全国国土资源信息系统和1:400万全国自然资源综合开发决策信息系统及某些省、市、县的国土规划与管理信息系统，用于国家与区域的经济建设和规划。

（3）自然灾害的评估与防治

我国于1990年建立了洪水险情预报系统。在1991年我国江淮地区发生的特大洪灾和1994年闽江和珠江流域等地发生的大洪灾中，太湖流域的1:25万GIS信息系统和1:20万GIS土地规划信息库结合遥感图像分别对洪水进行了监测，对灾情进行了准确的评估，使洪灾损失降到了最低限度。日本应用GIS分析1995年大阪神户地震引起的滑坡也是一个突出的例子。

在抗震设防区划和抗震防灾规划方面，利用GIS编制的抗震防灾规划具有应用方便、资料实用性强和能够实现资源共享等特点。

（4）建立地学信息库和编制地学图件

目前，不少国家，如美国、德国、法国、加拿大和中国等均已利用GIS进行了这方面工作。

⑦ 地理信息系统的基本功能都有什么

空间分析能力是GIS（地理信息系统）的主要功能，也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物，以及对空间事物做出定量的描述。

空间分析需要复杂的数学工具，其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等，其主要任务是对空间构成进行描述和分析，以达到获取、描述和认知空间数据；理解和解释地理图案的背景过程;空间过程的模拟和预测；调控地理空间上发生的事件等目的。

移动GIS是通过与流动装置结合，地理资讯系统可以为用户提供即时的地理信息。一般汽车上的导航装置都是结合了卫星定位设备(GPS)和地理资讯系统(GIS)的复合系统;在香港曾经很流行的地图王，则是一套可以安装在PDA或手提电话上的即时地图系统。

汽车导航系统是地理资讯系统的一个特例，它除了一般的地理资讯系统的内容以外，还包括了各条道路的行车及相关信息的数据库。这个数据库利用矢量表示行车的路线、方向、路段等信息，又利用网络拓扑的概念来决定最佳行走路线。

地理数据文件(GDF)是为导航系统描述地图数据的ISO标准。汽车导航系统组合了地图匹配、GPS定位和来计算车辆的位置。地图资源数据库也用于航迹规划、导航，并可能还有主动安全系统、辅助驾驶及位置定位服务等高级功能。汽车导航系统的数据库应用了地图资源数据库管理。

(7)地理信息检索扩展阅读

地理信息系统发展历史

古往今来，几乎人类所有活动都是发生在地球上，都与地球表面位置(即地理空间位置)息息相关，随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统以及在此基础上发展起来的“数字地球”“数字城市”在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。

1.5万年前，在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴墙壁上，法国的猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹的线条和符号。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构，即一个图形文件对应一个属性数据库。

18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现，同时还出现了专题绘图的早期版本，例如：科学方面或人口普查资料。约翰•斯诺在1854年，用点来代表个例，描绘了伦敦的霍乱疫情，这可能是最早使用地理方法的位置。

他对霍乱分布的研究指向了疾病的来源——一个位于霍乱疫情爆发中心区域百老汇街的一个被污染的公共水泵。约翰•斯诺将泵断开，最终终止了疫情爆发。

20世纪60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。

罗杰•汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS)，用于存储，分析和利用加拿大土地统计局收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。

20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，GIS在各种系统中的迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。

⑧ 地理信息系统软件有哪些

软件主要包括以下几类：操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件，等专等。属 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

地理信息系统是能提供存储、显示、分析地理数据功能的软件。主要包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示和输出等。作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科，得到了广泛关注和迅猛发展。

(8)地理信息检索扩展阅读

开发方法：

1、集成式GIS，优点是各项功能已形成独立的完整系统；缺点是系统复杂、庞大，成本较高，并且难于与其他应用系统集成。

2、模块化GIS，具有较强的工程针对性，便于开发和应用。

3、组件式GIS，具有标准的组件式平台，各个组件不但可以进行自由、灵活的重组，而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。

4、WebGIS，未来的WebGIS将是基于COM/AetiveX或COBRA/Java开发的分布式对象GIS系统。

⑨ 地理信息系统的功能

GIS的核心问题可归纳为5个方面的内容:位置、条件、变化趋势、模式和模拟(见图1.1)。

图1.1 GIS的核心问题

(1)位置(Locations):即“在某个特定的位置有什么”。一般通过地理对象的位置进行定位，然后利用查询获取性质，例如当前地块名称、所有者、地点、土地利用情况等。位置问题是地学领域最基本的问题，在GIS中反映为空间查询技术。

(2)条件(Conditions):即“什么地方有满足某些条件的地理对象”。根据地理对象的属性信息，通过从预定义的可选项中进行选取，列出条件表达式，进而查找满足该条件的地理对象的空间分布位置，如在屏幕上将满足指定条件的所有对象以高亮度显示等。条件问题是GIS中一种较复杂的查询问题。

(3)趋势(Trends):该类问题需要在综合现有数据的基础上识别已经发生或正在发生变化的地理现象。它要求能够根据现有的历史数据、现状数据等，对现象的变化过程做出分析判断，对过去做出回溯，并能对未来做出预测。例如在研究地形演变问题时，可利用历史的和现有的地形数据对不同历史时期的地形发育情况进行展现，也可进一步对未来地形做出分析预测。

(4)模式(Patterns):即地理对象实体与现象的空间分布间的空间关系问题。第一步:确定模式，一般需要在熟悉现有数据、了解数据间的内在关系的基础上通过长期的观察来确定;第二步:获得报告，说明该事件发生的时间、地点、显示事件发生的系列图件。例如，城市中居住人口分布与不同功能区的分布的关系模式。

(5)模拟(Models):即某个地理位置如果具备某种条件会发生什么问题。是在模式和趋势的基础上，建立因素和现象之间的模型关系，进而发现普遍规律。例如，在对某矿区的突水和地质条件、含水层条件、隔水层条件等关系研究的基础上，对其他矿区进行相关问题研究。一旦发现具有普遍规律，便可建立通用分析模型，并可进行相应的预测和决策。

GIS作为空间信息自动处理及分析系统，其功能遍及“数据采集—数据分析—决策应用”全过程。因此，一个GIS应该具备以下基本功能:

(1)数据采集功能。GIS的第一步就是数据采集，主要用于获取数据。数据采集即通过各种数据采集设备(如GPS、全站仪、经纬仪等)获取现实事物的描述数据，并输入GIS。目前，可用于GIS数据采集的方法与技术很多，最典型的有两类，一是跟踪数字化技术，二是扫描数字化技术。随着扫描技术的发展和广泛应用，后者已经成为GIS数据采集的主要技术。

(2)数据处理。通过GIS数据采集获取的数据为原始数据，其不可避免地存在误差。为尽可能地减小误差，保证数据在逻辑、数值上的完整性和一致性，需要对数据进行格式化、格式转换和概化等一系列的处理工作。数据格式化是指不同数据结构数据间的转换。数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变化等。数据概化包括数据平滑、特征集结等。GIS应该提供强大的、交互式的数据处理功能。

(3)数据存储、组织与管理功能。数据的有效组织与管理是成功建立GIS数据库的关键步骤，也是GIS系统应用成功与否的关键。为了能高效的再现真实环境并进行各种分析，必须按照一定的结构对计算机中的数据进行组织管理。由于空间数据本身具有特定的特征，GIS必须发展自己特有的数据存储、组织和管理功能。目前常用的GIS空间数据组织方法有栅格模型、矢量模型和栅格/矢量混合模型，数据管理模式有面向对象数据管理模式、全关系型数据管理模式和文件－关系数据库混合管理模式等。

(4)空间查询与空间分析功能。空间查询是GIS和其他许多自动化地理数据处理系统应具备的基本功能，空间分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地对地理信息进行检索和查询。虽然通用数据库提供了诸如SQL语言的数据库查询语言，但对GIS而言，需要对其进行补充或改进，进而使之支持空间查询。例如查询穿过一个城市的公路、与某个城市相邻的城市、某高速公路周围6km范围内的居民点等，这些查询问题是GIS所特有的。因此一个功能强大的GIS软件，应该满足常见的空间查询的要求，设计一些空间查询语言。

空间分析是较空间查询更深层次的应用，包括拓扑分析、叠置分析、网络分析、缓冲区分析等。随着GIS应用范围的拓广，GIS的空间分析功能将继续增加和完善。GIS的空间分析可分为3个不同的层次:①空间检索，包括从属性检索空间物体和从空间位置检索属性。②空间拓扑叠加，本质为空间意义上的布尔运算，实现了输入要素属性在空间上的连接(Join)以及要素属性的合并(Union)。③空间模拟分析，该层次的应用研究可以分为3类，即GIS内部的空间模型分析、GIS外部的空间模型分析及混合型的空间模型分析。其中空间模拟分析是GIS应用深化的标志。

(5)数据输出功能。通过图形、表格等方式显示空间数据是GIS项目的必须。作为可视化工具，图形是传递空间数据信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是计算机地图制图，包括地图符号的设计与符号化、图幅整饰、图例与布局地图注记、统计图表制作等项内容。另外GIS软件也应具备驱动打印设备或显示设备的能力，因为对属性数据也要设计报表输出，且这些输出结果需要在打印机、显示器、绘图仪上输出。

图1.2显示了这些功能之间的关系及它们操作(Manipulation)数据的不同表现。

图1.2 GIS功能概述(椭圆)以及它们的表现(矩形)