环境地理信息系统
❶ 地理信息系统属于环境保护类吗
不属于,属于地理信息技术
地理信息技术包括遥感(RS),全球卫星定位系统(GPS),地理信息系统(GIS)
地理信息系统地理信息系统简介
地理信息系统地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
2、 GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、 GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复很费,提高数据共享程度和实用性。
在配电自动化系统中地理信息系统(GIS)是一个重要内容:由于配电网节点多,设备分散,其运行管理工作常于地理位置有关,引入配电地理信息系统(GIS)系统,可以更加直观的进行运行管理;其内容主要包括:设备管理(FM),是将变电站、馈线、变压器、开关、电杆等设备的技术数据反映在地理背景图上;用户信息系统(CIS),指借助GIS对大量用户信息,如用户名称、地址、帐号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停电记录等进行处理,便于迅速判断故障的影响范围,而用电量和负荷的统计信息还可作为网络分析的依据;停电管理系统(OMS),是指接到停电投诉后,GIS通过调用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地点和影响范围,选择合理的操作顺序和路径,显示处理过程中的进展,并自动将有关信息转给用户投诉电话应答系统;另外GIS还可具有辅助配电网发展规划设计功能等。
我国地理信息系统的起步稍晚,但发展势头相当迅猛,大致可分为以下三个阶段。
第一是起步阶段。20世纪70年代初期,我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。随着国际遥感技术的发展,我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展了遥感图像处理和解译工作。1976年召开了第一次遥感技术规划会议,形成了遥感技术试验和应用蓬勃发展的新局面,先后开展了京津唐地区红外遥感试验。新疆哈密地区航空遥感试验、天津渤海湾地区的环境遥感研究、天津地区的农业土地资源遥感清查工作。长期以来,国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图,为建立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。解析和数字测图、机助制图、数字高程模型的研究和使用也同步进行。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。1978年,国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。
第二是试验阶段。进入80年代之后,我国执行“六五”、“七五”计划,国民经济全面发展,很快对“信息革命”作出热烈响应。在大力开展遥感应用的同时,GIS也全面进入试验阶段。在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法及应用软件的开发等。以农业为对象,研究有关质量评价和动态分析预报的模式与软件,并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评价与人口趋势分析等多项专题的试验研究。在专题试验和应用方面,在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上,建成了全国1:100万地留数据库系统和全国土地信息系统、1:4见万全国资源和环境信息系统及1:25o万水土保持信息系统,并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验。用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门也获得了认可。
在学术交流和人才培养方面得到很大发展。在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。1985年,中国科学院建立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”,1988年和1990年武汉测绘科技大学先后建立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班,已培养出了一大批从事GIS研究与应用的博士和硕土。
第三是GIS全面发展阶段。80年代末到90年代以来,我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。国家测绘局正在全国范围内建立数字化测绘信息产业。1:100万地图数据库已公开发售,卫:25万地图数据库也已完成建库,并开始了全国1石万地图数据库生产与建库工作,各省测绘局正在抓紧建立省级1:1万基础地理信息系统。数字摄影测量和遥感应用从典型试验逐步走向运行系统,这样就可保证向GIS源源不断地提供地形和专题信息。进入90年代以来,沿海、沿江经济开发区的发展,土地的有偿使用和外资的引进,急需GIS为之服务,有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。
在基础研究和软件开发方面,科技部在“九五”科技攻关计划中,将“遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用”列入国家“九五”重中之重科技攻关项目,在该项目中投入相当大的研究经费支持武汉测绘科技大学、北京大学、中国地质大学、中国林业科学研究院和中国科学院地理研究所等单位开发我国自主版权的地理信息系统基础软件。经过几年的努力,中国GIS基础软件与国外的差距迅速缩小,涌现出若干能参与市场竞争的地理信息系统软件,如GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS等。在遥感方面,在该项目的支持下,已建立全国基于IK4遥感影像土地分类结果的土地动态监测信息系统。国家这一重大项目的实施,有力地促进了中国遥感和地理信息系统的发展
以下是国内外专家对地理信息系统给出的不同定义
( 国外一些地理信息系统的定义摘自David J.Maguire,1991)。
1、DoE(1987:132)
a system for capturing storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the Earth.
2、Aronoff(1989:39)
any manual or computer based set of proceres used to store and manipulate geographically referenced data.
3、Carter(1989:3)
an institutional entiry, reflecting an organizational structure that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time.
4、Parker(1988:1547)
an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data.
5、Dueker(1979:106)
a special case of information systems where the database consists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A GIS manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis.
6、Smith et al.(1987:13)
a database system in which most of the data are spatially indexed, and upon which a set of proceres operated in order to answer queries about spatiol entities in the database.
7、Ozemoy, Smith and Sicherman(1981:92)
an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, manipulation, and display of geographically located data.
8、Burrough(1986:6)
a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world.
9、Cowen(1988:1544)
a decision support system involving the integration of spatially referenced datain a problem-soling environment.
10、Koshkariov, Tikunov and Trofimov(1989:256)
a system with advanced geo-modelling capabilites.
11、Devine and Field(1986:18)
a form of MIS[Management Informaion System]that allows map display of the general information.
12、陈述彭等(1999,《地理信息系统导论》):
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
❷ 地理信息系统是什么
有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
❸ 环保中的空间地理信息系统是一个怎么的系统
我认为空间地理信息系统是采用信息化技术和通讯定位技术对环境问题定位。然而智慧之间的回空间地理答信息系统利用网络、通讯、信息技术、3S(GPS GIS GRS)技术,整合各类环境信息资源,建立统一的环境信息资源数据库,将环保数据中心汇集在各级各类环保业务信息,完整准确地定位在信息相关的地理环境中,为环保管理者提供直观、高效、便捷、综合性的管理手段。
❹ EIS和GIS的关系EIS是环境信息系统,,GIS地理信息系统
GIS是管理空间数据的计算机系统,它可进行数据输入、存储、检索、运算、分析、显示和输出,它的主要功能是制图、检索和查询。最早的GIS是为支持土地利用、规划和决策而设计的。世界上第一个GIS产生于加拿大,1963年开始研制,1971年运转。在70年代,美国田纳西流域管理局首先将GIS应用于水文学及水资源管理。80年代,GIS在该领域内得到了较广泛的应用。长期以来,研究者们对GIS进行了不断地改进,他们以计算机技术为基础,结合环境、系统工程、经济管理等学科的知识,形成了跨学科的技术系统。改进了的GIS可对资源与环境等方面内容进行综合评价、管理、分析和决策。目前,在国外和国内GIS已被广泛应用于气象、水文学及水资源、国土资源调查与管理、农业估产、病虫害监测、水土流失、沙漠化调查、盐渍化调查、环境污染监测(含赤潮)以及地质构造、矿产资源调查等方面。李勇等[2]应用GIS对土地利用的适宜性进行过评价。作者3在生态环境与荒漠化的研究中应用了GIS、RS技术,因而大大地提高了科研成果的水平和应用价值。 生态环境恶化与荒漠化已影响到人类的生存,引起了国际上的关注,它已被列入全球变化研究计划中。由于GIS具有强大的信息空间管理和分析功能,它已成为研究全球变化的一个重要手段。1990年美国全球变化研究计划(USGCRP)提出了以下的研究内容:地球观测与信息管理;全球变化过程研究;环境模拟和预测评估。其中环境模拟的优先学科是气候与水文系统;生物地球化学动力学和生态系统及其动力学。开展上述研究需要将模拟过程与GIS技术相结合,需要交叉学科的知识和技术,因而具有较大的难度,即使在美国,能开展这项研究的机构也是不多的4。 GIS虽然有了不少改进,但仍然存在某些不足之处。例如,缺乏多方面的分析、评价、预测和决策功能;由于数据编码和格式化不标准、不规范,信息不能互换,成果不能共享;缺少信息采集和更新的自动化功能。因此限制了GIS的推广和应用。当今环境科学的发展要求GIS不仅具有信息空间管理、分析的功能,在其内部还要有建模和模拟的功能。要满足上述要求,需要将GIS技术、EIS技术和跨学科的知识和技术三者进行完美的结合。但这一目标不是在近期内所能实现的。 此外,我们必需强调的是遥感技术(RS),它具有观测范围广、速度快、获取信息量大、适时性好、动态性强等特点,它是GIS主要的信息源。在GIS、RS、GPS技术的结合下,对于全球环境变化研究和环境地学研究特别重要。
在环境地学的研究过程中人们往往要对环境的特征、性质、状态和质量等进行客观地描述,这就需要进行环境质量评价,然而,环境质量评价仅
能反映某一时刻的环境状况。当人们需要了解未来的环境状况时,要进行环境预测,这样便相应地出现了各种预测模型。在研究生态环境与荒漠化关系时,我们不仅要进行环境评价及预测,而且还要了解生态环境恶化的“允许”极限,并为其发出预警信号。因此,需要借助于预警模型来实现这一目标。
人们往往采用物理的、化学的方法对某一客观事物和现象进行模拟实验,在此基础上建立相应的数学模型,以揭示事物运动的过程和规律。在有些情况下人们需要以客观事物为基础,去虚拟事物的某些状态和运动过程,并判断实现这一结果的可能性和真实性。要达到这一目的,需要运用仿真模型。简单地说,模拟模型是使具体的事物抽象化,而仿真模型是使抽象事物具体化。
在环境地学研究中往往要进行多目标规划和方案优化决策,因此,经常借助于线性、非线性规划模型、动态规划模型和层次分析(AHP)、人工神经网络(ANN)等决策模型等来进行解决[5]。我们将环境评价、预测、预警、模拟、仿真、规划和决策等方法有机地结合起来,组成一个环境模拟系统,将其纳入模型库,或制成模型软件包,以满足环境地学研究中的各种需要,从对单一使用模型的现象中解脱出来。
环境模拟系统(EIS)中所含盖的信息大多数都具有时空属性,但是它们仍属于非空间信息。如果将EIS中的信息纳入GIS的空间管理系统,进行空间管理、应用分析和要素叠加,便可产生新的信息源。对丰富的信息进行深层次地开发,可深入认识、揭示环境特征和要素的运动规律,并实现信息的可视化。这将会大大提高环境地学研究的理论水平及其成果的应用价值。这是传统的研究方法所不能及的。
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❺ 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
❻ 地理信息系统的应用有哪些
GIS 的应用领域
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域,解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和管理是其中的主要内容。例如,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时,如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数,建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点,综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素,在区域范围内选择最佳位置,是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础,建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,实现多角度浏览,可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展,运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型,其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享,以及远程空间导航等。
❼ 什么是环境地理信息系统
地理信息系统是 GIS,简单说来就是有电脑的加入,数据综合分析处理整合版的系统,一定要跟GPS和权RS区分开。GPS是全球定位系统,定位坐标的,RS是做卫星范围扫描,遥感,预警监控。GIS比另外两个都要高级,是两者信息的结合。
由电子计算机网络系统所支撑的,对地理环境信息进行采集、存储、检索、分析和显示的综合性技术系统。它一般包括数据源选择和规范化、资料编辑预处理、数据输入、数据管理、数据分析应用和数据输出、制图 6个部分。地理信息系统的研制始于20世纪60年代后期。它在自然资源开发和分配、区域和城市发展的规划和决策等方面,以及地理学研究和地图自动编制中发挥重要作用。
地理信息有多种来源和不同特点,地理信息系统要具有对各种信息处理的功能。从野外调查、地图、遥感、环境监测和社会经济统计多种途径获取地理信息,由信息的采集机构或器件采集并转换成计算机系统组织的数据。这些数据根据数据库组织原理和技术,组织成地理数据库。