对地理信息系统的认识精选(九篇)
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第1篇：对地理信息系统的认识范文
[关键词]地理信息系统 地质 矿产 勘查
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-124-1
1前言
地理信息系统，简称GIS，是用于处理地理信息的系统。它综合地理学、计算机科学、数学、信息学、测绘学等学科，以地理和测绘为基础，依靠计算机技术作为技术支撑，广泛应用于与空间信息有关的领域。
地理信息系统有三个基本特征。首先，地理信息系统是以计算机软件为基础的应用系统，其使用职能为通过计算机接收外部信息进行空间数据整理。其次，地理信息系统以多媒体数据库系统为媒介，它的功能和使用范围将随着多媒体技术和数据库的技术发展而发展。第三，地理信息系统经由内部处理器完善生成的数据具有两大特点，分别是统计性和空间地理性。
2地理信息系统的发展背景
地理信息系统的发展只有50多年的历史[1]，了解地理信息系统出现的背景对于更好的认识地理信息系统有重要的意义。
首先，地理信息系统以地理学为认识基础。从概念上看，地理信息系统就是处理和地理有关的信息。在经历了传统地理学、计量地理学之后，地理学如今走向了信息化的道路。通过计算机技术的引用，将过去纸面上、手头上的数据进行信息处理与加工，进而系统化、统一化、定量化、动态化。地理信息系统作为一种新思想、新技术丰富了解决地理问题的手段，是地理学科走向多元化发展的道路。
其次，地理信息系统以地图学为方法基础。传统的地图表达方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今计算机技术的引入使得地图学以信息的形式存在于系统中，计算机通过外部输入获得信息，通过内部程序进行加工处理，从而获得精确可靠的地理信息。而且由于计算机网络的发展，其更新快、实时性强、精度高的特点更为突出。不过，传统的地图学提供的地理信息系统以地图学色彩设计与表示方法、地图制图综合、地图量算与分析、专题数据处理与
表示方法等都在地理信息系统得到了延续。
第三，地理信息系统以空间对地观测获得新的信息源。如何获得可靠、丰富且实时的信息源一直以来是地理信息系统发展过程中的重要问题。传统的信息来源是在地图学发展的基础上出现的，如实地测绘、航空摄影、探险考察等。如今计算机网络和数据库的发展很好的解决了困难。卫星、航天飞机、无人机等实时化、全球化通信网络成为了地理信息系统获取新信息的重要工具，对地理信息系统来说，这是其发展过程中极其重要的一环。
3地理信息系统的发展
地理信息系统从上世纪60年代诞生到现在已经发展了50多年，世界各国已经开始应用地理信息系统来进行空间数据的储存、获取、传输和处理等，给管理人员和决策人员提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系统产生的背景之后，我们更要知道地理信息系统50多年的发展历史，更好的认识地理信息系统以便在今后的使用中得心应手。
地理信息系统的最初构想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美国的 Duane F.Marbel 在二十世纪六十年代初分别提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用计算机技术的方法建立加拿大地理信息系统，简称CGIS，其功能主要是进行地图的叠加和量算。这是地理信息系统发展的第一阶段，属于开拓期。这一时期内，研究人员利用计算机技术开发了一些简单的软件，后人称之为地理信息系统软件包。然后利用这些软件包进行空间数据的地学处理。1972年CGIS在简单完善后投入使用，美、英也开始进行相关研究的工作。二十世纪七十年代是地理信息系统的平稳发展阶段，注重管理是这一阶段的主要内容。进入八十年代，地理信息系统实现了技术上的重大突破，空间决策支持分析的出现使得地理信息系统的应用越来越广，各国政府也从中获得了利益，因此，相关的研究机构被设立，地理信息系统进入快速发展的阶段。1992年，Goodchild提出地理信息科学概念，旨在研究应用计算机技术处理、储存、管理、分析地理信息过程中的一系列基本问题。地理信息科学的提出使得地理信息系统理论化，这是地理信息系统发展的必然结果。二十世纪九十年代地理信息系统已经服务于多种行业，特别是地理信息科学的提出使得它将有更加广阔的未来。时间进入二十一世纪，近十年来，遥感、全球定位系统、国际互联网等现代信息技术与地理信息系统相互联系、相互渗透，它们之间已经发展形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统。新时代、新技术的蓬勃发展给地理信息系统注入了新的活力，而地理信息系统广阔的应用前景必将使得它在今后拥有更好的未来。
4地理信息系统在地质矿产勘查中的应用
地理信息系统在现今高新技术层出不穷的背景下飞速发展，加之信息化技术和信息化产业的不断完善，地理信息系统已经在地质学领域取得了重大发展。
地理信息系统在地质学领域的发展主要表现在地质制图、地质灾害预测、石油勘探资料管理和矿产资源预测等方面。我们着重介绍其在地质矿产勘察方面的发展。
首先是地理信息系统用于地质矿产勘探制图。长久以来，矿产、石油勘探都需要通过地质、物探等得到相关资料做成地图，以完成相关信息的综合。不过传统的地质制图方法存在效率低下、利用率低、管理繁杂等不足，已经不适应如今迅速发展的油气勘探、矿产开发等领域。地理信息系统的出现很好的解决了这一问题，它可以实现各种专题图的可视化、数字化，并通过数据库对其进行管理，存贮方便且查询容易。
其次是地理信息系统用于地质矿产勘探数据管理。在地质矿产勘探过程中，如何对庞大的数据资料进行管理是很重要的问题。如今，地理信息系统通过将各种文本资料录入，图形资料数字化，从而完成由文本、图形到数据的移植。这种方式便于保存，且通过识别码连接实现对空间信息、属性资料的一体化管理，继而做到对矿产地质信息的全方位管理与应用。
第三是地理信息系统用于矿产资源预测。勘查人员在研究地质矿产资源的过程中会遇到很多棘手的问题。恶劣的地质环境，简陋的分析设备以及不可预知的自然环境都使得研究人员头痛欲裂。不过，地理信息系统的出现有效的降低了这一问题的难度。现今，大量的地源信息、地质资料已被获得，研究人员要做的就是将它们录入地理信息系统中，然后通过计算机技术进行处理就能获得有价值的信息。
地理信息系统在地质矿产行业的发展中发挥了巨大作用，取得了很多成果。美国、加拿大、澳大利亚等过早在1985～1989年就将其应用于地质矿产调查和填图[2]。2002年，澳大利亚得研究人员携带笔记本电脑于野外采集地质数据，并建立相关数据库。Zhou[3]以其建成的中国金矿大型数据库为基础，使用地理信息系统进行成矿地理分析，预测区域成矿靶区。中国地质科学院方一平等建成1：500万中国矿产资源数据库，中国地质矿产信息研究院吴仲煌将GIS应用于矿产资源区域评价。此外，我国1：50万数字地质图数据库[4]已经建立完成。总而言之，通过地理信息系统辅助，研究人员可以基于大量的信息进行空间采样，从而对地质矿产勘查进行预测和指导。
5地理信息系统的未来展望
地理信息系统数据量庞大、信息多元化、定量化分析等特点正是传统地质研究中所缺乏的。不过地理信息系统也存在着如分析对设备要求较高、硬件花费较大、收集资料耗时耗力等不足。随着地理信息系统的应用被越来越广泛的开发，地理信息系统在地质矿产勘查领域的发展将会朝以下几个趋势发展：高维化、网络化、集成化和智能化。我们相信地理信息系统的研究将使其更加完善，并更好的服务于各行各业。
参考文献
[1] 王家耀，成毅，吴明光，孙庆辉. 地理信息系统的演进与发展. 测绘科学技术学报. 2008， 8 （5）， No.4.
[2] 郑贵洲.地理信息系统（GIS）在地质学中的应用[J]. 地球科学， 1998， 23（4）： 420～423.
第2篇：对地理信息系统的认识范文
关键词：CIS；城市建设档案管理；运用分析
中图分类号：G271 文献标识码：A
CIS是指地理信息系统，通过利用先进的科学技术和空间技术对地理环境和地理概况进行数字化的检测，从而更好的了解区位的特点和区位的地理信息情况，对城市建设的档案管理起到了举足轻重的作用，本文选取地理信息技术在城市建设档案管理中的运用为研究对象，希望通过对二者的研究，不断促进地理信息系统在城市建设档案管理中作用的充分发挥。
一、CIS和城市建设档案管理的概况
1、CIS 的概况
CIS又称地理信息系统，地理信息系统是复杂和庞大的系统，地理信息系统需要利用电子计算机技术、信息技术、网络同步传输技术和遥感等技术对地理环境进行全方位的测量和勘查，确定地理区位的详细和具体的信息，在充分利用技术的基础上还要对获取的数据进行充分的分析和全面的归纳汇总，从而形成一个地区更加全面和精确的信息，可以说CIS是电子化和智能化的地图，通过CIS形成的数据更加的精确，科学的数据可以为地区的经济发展和区位的开发提供指导，科学的数据也可以为居民的生活和工作需要提供查询的服务。CIS的软件和硬件都需要强大的技术依托，电子计算机技术和电子计算机信息技术软件都是CIS的基本技术保障，因此高端的技术保障为地理信息系统的完善和地理信息系统的发展保驾护航[1]。
CIS是目前最先进的地理信息技术，我国的地理信息系统已经逐渐走过的简单的人工估算和人工经验的阶段，地理信息系统的特征十分的明显。一是地理信息系统定位的准确性，地理信息系统的定位依托强大的电子计算机系统和云存储系统，地理信息的定位和地理信息的概况更加可靠和精准，同时地理信息系统的地理信息是共享的，任何人都可以通过登录电子地图了解和共享地理信息技术带给我们的成果。二是地理信息系统的，地理信息是不断更新和不断变化的过程，以往的地理信息主要是通过人工的测算和纸质资料的记载地理信息的发展和更新的速度十分的缓慢，不能跟上高速化的城市建设和城市发展，因此地理信息系统的优势和特点十分的明显[2]。
2、城市建设档案管理的概况
随着现代化的推进，我国的城市建设逐渐的加快，高楼大厦拔地而起，地标建筑不断的更新，城市建设的速度不断更新地理信息系统中的信息，同时也为城市建设档案管理提出了更高的要求。
城市建设档案管理是指对城市建设的信息和城市的变迁数据进行整理和归档，让城市的建设痕迹记录在城市档案中，为今后的历史研究和历史查阅提供必要的参考，但是随着城市建设速度的加快和城市建设规模的扩充。我国的城市建设档案管理的工作愈发的复杂和艰巨，这也对城市建设档案管理提出了更高层次的要求，城市的发展轨迹和城市的变迁情况都要记录在城市的档案中，CIS的出现就为城市建设档案管理提供了技术依托和保障。城市建设中的档案管理可以充分利用CIS的优秀成果和更新共享的优势为其服务[3]。
二、CIS在城市建设档案管理中的运用
1、CIS在城市建设档案管理中的必要性
CIS在城市建设档案管理中重要地位逐渐的彰显，CIS充分利用电子计算机和信息技术的技术成果，在现代化建设中的重要性越发的重要，而我国的城市建设档案管理的复杂性也要求地理信息系统的及时性和准确性。因此CIS在城市建设档案管理中的必要性十分的明显。
一是CIS的优势十分的明显。CIS是现代技术发展的优秀成果，我国的地理信息系统和遥感系统和全球定位系统的联姻，让我国的地理信息系统更加的强大，地理信息系统利用遥感检测的精确数据进行分析和计算，让我国的地理信息得到快速的更新和快速的发展。地理信息系统利用全球定位系统的成果，对地理区位进行定位和全面的数据存储，实现原始数据和新数据的对比，不断更新城市建设中的新数据和新的建筑信息，为城市建设档案管理提供数据支持[4]。
二是城市建设档案的管理工作逐渐的复杂化，随着经济的发展和各地现代化建设的逐渐推进，我国的城市正在进行如火如荼的建设，城市的面貌日新月异，城市建设的档案管理工作的难度和任务量就逐渐的提升，CIS优势正好弥补了城市建设档案管理中的空白，让城市建设档案管理在地理信息系统的不断更新和不断的共享中得到进步和发展，因此CIS在城市建设档案管理中的意义十分的重要，需要促进二者的结合。
2、CIS在城市建设档案管理中的问题
尽管CIS在城市建设档案管理中的作用十分的重要，但是我国的CIS在城市建设档案管理中的运用还存在一定的问题。
一是CIS在城市建设档案管理中的运用不够充分，地理信息系统是一个庞大的工程，地理信息系统的成果在城市建设档案管理中的运用越充分，档案的管理工作越简洁，但是实际上我国的城市建设档案管理中的CIS运用并不充分。二是CIS在城市建设档案管理中的认识还不够，我国的城市建设档案管理站多是政府的机关管理人员，他们的地理信息素养不高，对CIS的认识和积累不够，这就导致了我国地理信息系统中CIS的主观的重视和主观的推进乏力[5]。
三、CIS在城市建设档案管理中运用的合理化对策
1、加大宣传，加强重视
CIS在城市建设档案管理中的重要作用在时代的发展过程中逐渐的彰显， 但是我国的城市建设档案管理人员的主观的重视程度不足，因此要加大对CIS的宣传和城市建设档案管理的宣传力度。一是在城市档案管理机关的内部通过召开会议和召开专题研讨等多种方式的宣传，在城市建设档案管理机关的内部形成对CIS的重新认识和重视。在宣传的同时还要对档案管理人员进行地理信息技术的培训，让管理人员的专业素养逐渐的提升。二是报刊、杂志和新闻媒体通过新闻宣传和专题报道的方式对CIS的概况和CIS在城市建设档案管理中的运用进行介绍，让人们引起对CIS 的重视和城市建设档案管理的重视。在全社会形成重视CIS和城市建设档案管理的重要氛围[6]。
2、加大技术革新，加强信息运用
CIS在城市建设档案管理中的运用十分的重要，但是地理信息系统的运用还存在诸多的问题，根本原因在于并没有探索出一条适合城市建设档案管理的道路，应用的技术和应用的机制都没有充分的保障。一是要加大对CIS在城市建设档案管理运用中的技术研究，不断开发和研究适合城市建设档案管理的软件和技术支持系统，让地理信息系统的优秀成果在城市建设档案管理中得到充分的运用。二是加大对地理信息系统在城市建设档案管理中运用的技术投入，技术的研发和技术的应用并不是一蹴而就的，需要必要的资金投入和必要的人才投入，CIS在城市建设档案管理中的运用也少不了资金的支持和人才的支持，因此要通过划拨专项资金的方式对技术的创新提供支持，要通过选聘和吸引地理信息和档案管理专业人才的方式，不断壮大城市建设档案管理人员的队伍。
第3篇：对地理信息系统的认识范文
关键词：地测地理信息系统； 煤矿绘图； 应用；
中图分类号：B819 文献标识码： A
地理信息系统是现代科学技术的一大飞跃对于地质学的发展有着至关重要的作用。地理信息系统在最近几年中已经普遍应用， 它是在计算机上储存、编组和分析空间信息的系统与传统的地理学相比有无可比拟的优势。
一、地理信息系统的优点
1.它不仅能够获得和存储地理数据，还能够对已有的数据进行处理和分析，具有直观的数据可视化功能与效果。
2.用地理信息系统能够快速地解决地理事物的位置，显示地理事物在不同时段内的地理信息的空间分布状态，与互联网或者一些虚拟现实技术结合，形成空间数据的高度表现力。
3.地理信息系统可以通过使用一些软件对地图的图幅大小进行调整。地理信息系统能够精密计算两个物体间的距离，通过叠加分析和缓冲分析以及数值统计等，可以让人们对地理空间拥有更为明确的认识。
4.地理信息系统具有查询功能。既可以查询地理信息，也可以查询地理属性，而且能够对不同的地理信息的进行不同的颜色标注和不同的空间显示，以其强大的制图能力，体现多维化和共享性。
5.地理信息系统能够显示地理事物的属性和发展，能够直观地展示地理事物发展的客观规律和过程，板块的运动，海陆的变迁，矿产资源的形成以及生物进化等都被地理信息系统形象地表现了出来方便、快捷。
二、地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用现状分析
1.地测地理信息系统的应用技术处于适应阶段。随着我国经济的快速发展，煤矿绘图技术也处于高速发展状况下，地测地理信息系统应用于煤矿绘图行业显得尤其重要，那么在地测地理信息系统这一方面，国外的技术要较为先进，因此我国国内开始大量引进国外先进技术，但是在技术引进的过程中，需要不断的试验和磨合，在这段时间里，监测的失误率就会增加，地测地理信息系统的管理应用就会变得复杂。
2.煤矿绘图精度分析。煤矿绘图所监测的地区不是一望无际的平原，否则就没有测绘的必要，通常煤矿绘图的地理位置都是高低不平的地理位置，那么在煤矿绘图的过程中，就会出现一些障碍物，这些障碍物对地测地理信息系统在煤矿绘图会产生一定的影响，究其原因主要是由于地势的不平坦会对信号的接收造成一定的影响，因此在采用地测地理信息系统进行煤矿绘图的过程中，必须通过地测地理信息系统的作用才能够提高煤矿绘图的质量和精度，才能够保证测绘信息的准确。对障碍区域以外设置好图根点，将监测的坐标在地形草图上标记，将检测地点之间进行连线，同时在观测地图上将补测区域的图形打印出来，作为底图，之后整理形成完整的文件，经过认真地编辑修改之后，分幅和整理之后形成完整的地形图。
三、地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用
1.地测数字化制图
（1）绘制单位及样板文件、向导的使用。地测信息系统提供了众多的样板文件，分别为工程图及地图的公制及英制单位不同而设置。样板文件大多数是为建筑图和机械图件而服务的，我们绘制矿图时，只要应用地测信息系统提供的向导即可。单位设置为公制，则软件所提供的绘图面积为无限大，一般矿井开拓面积比起无限大是微不足到的，可满足全井田图形的绘制。
（2）图层的使用。矿图的种类很多，但大多数矿图是在采掘工程平面图的基
础上绘制的，以下则以采掘图为例说明。使用图层可以方便地把图中有关的图素组合起来，一方面方便对图形的操作，另一方面对图形的使用可实现一图多用的目的。如： 采掘工程平面图、煤层底板等高线图及储量计算图、水文地质图、损失量计算图、钻孔布置图、主要巷道平面图等。它们之间有很大一部分在内容上是相同的，只要绘出一种图件，通过对图层的合理组合就可绘出另一种图，大大方便了图形的绘制。图层的划分原则：第一，适量使用图层，做到层次分明、便于操作。第二，分专业、分类型按图素类型划分。第三，层次组合可形成多种图种，且不混乱。
2.煤矿绘图的数字化输入。煤矿绘图的数字化输入过程中，对于能够精确定位的位置用该坐标进行数字化输入，比如监测的到的地质内容、巷道等，对于不能够精准定位的地理位置，则可以通过数字化输入仪器进行跟踪输入，比如分叉合并线等。在交互方式下绘图开始首先打开图形文件。根据不同的要求在矿井地测信息系统新建对话框中选择不同的选项，设定工作单位和精度。
3.地测地理信息系统快速静态定位应用。GIS静止的进行监测，在监测的同时，还必要接受来自卫星的基准站同步的检测数据，实现对用户站的三维坐标和整周末数进行解算，知道观测解算的数据达到既定的要求为止。对具体的仪器设备进行跟踪检查，通过矿井地测空间信息系统，再利用新引进的设备，为了保证对其的使用性能进行及时的跟踪和维护，那么就可以通过GIS 管理系统对其进行定位跟踪，通过在电子录像的地图上观察，从而确保其正常工作。预先在GIS 管理系统中设定设备的安全运行范围值，当其运行过程中超出该范围值时，就会在地图上出现警报处理的声音和图表显示，那么监督人员就会从听到的声音和颜色图标准确确定是哪里的设备出现故障，以便及时进行有效防治，进行安全性检查，降低了设备故障的发生率。
4.地测地理信息系统动态定位应用。将点位精度比较高的地方作为控制基点，主要通过对卫星进行实时的观测，在这个控制点上进行观测几分钟，之后等到所有的仪器设备完成了初始化工作之后，流动站就利用间隔的方式按照既定的采样过程中进行自动观测，实现实时动态地确定采样点的空间位置，进而实现和基点数据的同步，从而有效提高定位系统的准确度，同时节省了大量的人力和时间的投入，提高了工作效率。通过地测地理信息系统在GIS管理系统中地图导出各个时间段的信息来进行分类检查管理，从而减少了人力记录的麻烦和提高了精确度，节省了大量人力、物力和财力的投入。
5.设备图像分层次管理。当煤矿企业是大型企业时，那么就需要对设备管理进行不同类型设备图像分层次管理，这样员工操作过程中，就能够及时对要查看的对象进行选择，不需要逐个搜索，提高了工作效率。
6.地图上图片的完整输出。当企业需要对设备运行过程中，某个阶段的设备运行进行查看时，就可以通过GIS 煤矿机电设备精细化管理系统，及时准确地对地图上的图片进行完整输出，方便及时查看。
四、发展趋势
地测地理信息系统作为储存和分析空间资料的强有力的工具， 在全世界范围内已经得到了相当广泛的利用。据统计， 地测地理信息系统的使用人数近年来正以25-40%的年增长率快速增加。当代地质学的发展越来越多地应用地测地理信息系统，他可以使数据处理更快捷更准确更精密。地质学的研究包括地质运动，地质变迁版块移动等，如果采用传统的地理学方法，冗杂的地理数据大量的图纸笔录，如果不能全身心投入很有可能会导致一系列的问题，数据的安全性和准确性得不到保障，传统意义的图纸不易保存，并且是不变的。我们不能直观地从一张地图上看到五百年前大地的样子，能够合理应用地测地理信息系统，就可以方便地看到地质运动，看到运动前和运动后地质的异同，并且，地测地理信息系统保存信息数据安全完整，程序运作快，数据操作方便，无疑会提高地质研究是效率和质量，节省了大量的人力物力。
在煤矿生产中，所有地质测量工作的成果最终都表现在矿井地测图上，可以说矿井地测图是矿井地测工作资料的汇总，是矿井设计、施工及生产中必不可少的技术资料，再者矿图种类较多，内容丰富，所用的符号和注记很多，所用的比例尺一般为大比例尺，随着我矿采掘工作的进展，矿图在不断变化，为了及时在图上反应出变化情况，矿图常常需要不断地填图、修改。矿图是一种随矿井的开拓而不断变化的动态管理资料，利用计算机管理矿图更有现实意义。
参考文献：
[1]杜荣英.矿井地测信息系统（CGIS）在煤矿绘图中的应用[J].科技信息，2013（1）：245.
第4篇：对地理信息系统的认识范文
关键词：GIS；发展；演化
一、前言
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析、和表达空间数据的信息系统。其既是表示、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”。
二、GIS的提出和迅速发展
50年代，由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这样就导致了地理信息系统的问世。
1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS—加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。但是，由于当时计算机技术水平不高，存储量小、磁带存取速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。当时的系统能实现手扶跟踪数字化地图，进行地图数据的拓扑编辑，分幅数据的拼接，并发展了基于栅格的操作方法。
进入70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备—磁盘的使用，为空间数据的录入、存贮、检索和输出提供了强有力的手段。用户屏幕和图形、图像卡的发展增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。GIS这一技术成为一个引人注目的领域。
三、80年代的GIS—地理信息系统（Geographic Information System，GIS）
80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大的提高。另外，软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力、空间分析功能、人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展，并逐步走向成熟。GIS的应用从解决基础设施的规划（如道路、输电线等）转向更加复杂的区域开发问题。当时，GIS已跨越国界，在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题（如全球变化、全球沙漠化监测等）。因此，国际著名的GIS专家，即前面提到的R.T.Tomlinson认为：“如果70年代是GIS发展的巩固时期，那么80年代则是国际上GIS发展具有突破性的年代”。这个时期，GIS还保留有地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的含义和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科学（Geographic Information Science，GIS）
地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。陈述彭院士在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性(多解)与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。
Goodchild于1992年提出地理信息科学(Geographic information Science)的概念。地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。 世纪之交，由于地理信息系统的应用日益广泛，加上航空和航天遥感、全球定位系统、数字网络(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透和整合，逐渐形成了以地理信息系统为核心的地球空间信息集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，掀起了全球变化研究与对地观测计划的新高朝，于是时势造英雄，促使一门新兴的交叉学科“地理信息科学”的脱颖而出。这个时期，GIS己经渐变地含有地理信息科学（Geographic Information Science，GIS）的含义和意思。
五、现在的GIS—地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)
近年来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入到各行各业乃至各家各户的用户时代，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。这个时期，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系统已成为许多机构（特别是政府决策部门）必备的工作和决策咨询系统。国家级乃至全球级的地理信息系统已成为公众关注的问题，地理信息系统已被列入“信息高速公路”计划，也是美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略的重要组成部分。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。
近来，个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、移动电话的普及给新的应用创造了许多机会。这样的应用有流动工作人员和基于位置服务。流动工作人员，顾名思义，他们工作在远程位置，如客户处、分公司或者野外现场。这些工作人员经常要为完成某项任务下载一段所需的数据，在远端使用这段数据，然后在每天工作结束的时候将改动更新（同步地）到主数据库上。这种场景的一个重要方面是：客户端保留有数据，并以离线方式在本地对数据进行操作。基于位置服务的使用是近年来出现的一个重要趋势，这类服务彻底改变了对用户地理位置的依赖。随着全球定位系统（GPS）的应用，可以很容易确定任何一个客户/使用者的精确位置，并根据用户的地理位置提出最佳解决方案。基于位置服务的影响和重要性促使开放GIS协会（Open GIS Consortium，OGC）提出了开放位置服务（Open Location Service，OpenLS），希望能够将地理空间数据和地理操作的资源集成到位置服务和电信基础设施中去。美国联邦政府已于2001年10月颁布了规定：所有蜂窝电话的位置在67%的使用时间里必须是可追踪的，追踪精度为 125米。这样，一方面人们总在评述着Internet革命“消灭”了地理的概念，与此同时，对于空间技术的需求却在不断增长。位置服务（Location Based Service，LBS）的巨大魅力在于通过固定或移动网络发送GIS功能和基于位置信息，从而在任何时间应用到任何人、任何位置和任何设备上。当前，LBS已成为科学研究、技术发展和市场开拓领域共同的热点话题。此时，GIS已朝着地理信息服务(Geographic Information Service，GIS)的方向发展。
六、结 论
第5篇：对地理信息系统的认识范文
关键词：农林院校；GIS原理课程；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0133-02
地理信息系统简称GIS，是20世纪60年代中期开始发展起来的新技术。其是指在计算机软硬件支持下，把地理数据以一定的格式输入、编辑、存储、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。地理信息系统具有强大的处理空间数据的能力，如图形数字化、地理数据的空间分析、地形数据的三维模拟、虚拟场景、地图输出等[1]。自1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson提出了地理信息系统这一术语以来，由于计算机技术及网络技术的发展，使地理数据的编辑、存储及传输效率得到了极大的提高，在社会的各行各业得到了广泛的应用，特别是从简单的基础信息管理转向更复杂城乡规划与管理及城市交通、水力水电等的实际应用，逐渐成为人们解决复杂空间辅助决策的工具，促进了地理信息产业的形成并得到了长足的发展。随着GIS向产业化方向深入和发展，GIS技术已经渗透到包括农业在内的许多领域。在县域的资源环境的管理和调查中，地籍管理、城市的管网建设与维护、自然资源调查、流域管理、生态环境的建设与管理等方面都得到了广泛的应用。GIS技术发展的起源就是要解决林业资源清查、农业土地调查等任务而提出的，这就需要了解或掌握农业领域的相差知识与理论，高等农业院校在这方面有着得天独厚的优势。GIS技术在农业领域的应用水平也反映出该地区农业管理与发展的水平，中国又是一个农业大国，农业的发展迫切需要一大批掌握农业知识或理论的GIS应用型人才来实现。近年来随着GIS技术发展和应用，其在解决农业领域的一系列问题具有很强的优势。农业院校许多专业的研究领域都与地理空间有关，如：农作物估产、精确农业、景观生态学、水土流失治理、土地管理、地籍调查与管理、环境管理、资源环境与城乡规划、农业区划等，取得了非常丰硕的成果。因此GIS技术作为现代高新科学技术，在农业及林业领域将得到普遍应用和迅猛发展。
一、农林院校GIS课程内容体系
1.GIS理论教学体系。由地理信息系统基础知识、地理数据结构及文件组织、空间数据的采集与处理、空间数据库、空间分析、地理信息系统产品输出、地理信息系统设计与建立和地理信息系统在各专业领域的应用8部分构成。①地理信息系统基础知识：包括地理信息系统的基本概念，基本构成，地理信息系统的形成与发展，GIS技术的应用。②地理数据结构及文件组织：包括空间信息的概念及描述方法，空间数据的拓扑关系，栅格和矢量数据编码方法及其相互转换和空间数据库的特点、结构以及数据库模型。以ArcGIS10.0软件为例，利用coverage数据格式与shape数据格式的农业相关数据进行比较，如土壤数据、土地数据以及农作物信息数据等，剖析数据结构及文件的组织形式。③空间数据的采集与处理：包括空间数据的采集方式，空间数据的压缩处理方法，空间数据质量及元数据。以农业领域中的空间数据采集与处理的特点与方法为例，如土壤信息，作物信息等加以详细介绍与举例。重点讲述已有图形的录入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等数据的转入。④空间数据库的建立：重点介绍面向对象的数据模型和常用平台软件采用的数据模型。⑤空间分析：包括GIS中模型的概念，空间查询与量算的方法，空间分析原理及方法。⑥GIS产品输出：包括空间决策支持与专家系统，地理信息系统产品输出，电子地图的特点及制作过程。主要以作物施肥专家系统、耕地评价信息系统等为例加以介绍。⑦GIS设计与建立：GIS系统定义、系统总体设计、系统详细设计、系统实施、系统测试及维护等的方法、步骤、工具以及GIS设计项目管理与质量保证的相关理论方法。⑧GIS应用：GIS在区域规划管理、农业信息管理、环境监测、道路交通管理、地震灾害和损失估计以及军事等方面的应用。
2.GIS课程实践教学体系。地理信息系统是一门理论性、实践性都很强的课程，GIS教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势，更重要的是让学生通过更多的实践学习，培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力，为今后的工作和研究做技术上的准备。从学生知识结构和学习规律出发，在地理信息系统课程中，强调理论与实践相结合，因而在本课程的实践教学中注重学生设备操作能力、软件应用能力、程序设计能力和分析解决专业问题能力的培养，要求学生进行空间数据的输入、处理，设计空间查询、分析量算及统计程序，掌握各种空间分析的原理、步骤、插值处理及空间信息分类的方法，空间数据的输出等。
二、GIS课程教学方法改革
第6篇：对地理信息系统的认识范文
[关键词]地理信息；GIS；现状；展望
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0180-01
前言：
地理信息系统作为传统科学与现代信息技术相结合的产物，在发达国家已经成为现代管理决策的重要组成部分，并广泛应用在军事、地质、旅游等不同领域。在我国，虽然地理信息系统得到了较快发展，但是相对于发达国家还存在较大差距，在未来还有广阔的发展空间。
一、地理信息系统（GIS）发展现状及特点
地理信息系统的发展一共分为四个阶段，包括：起始阶段（上世纪60年代）、发展阶段、推广应用阶段、社会普及阶段。上个世纪60年代，加拿大测量学家 Roger F. Tomlinson 首次提出了地理信息系统这一概念，并与他人合作建立了加拿大地理信息系y，用于自然资源的管理，标志着全球首个地理信息系统的诞生。至70年代，随着电子计算机技术的快速发展，不少发达国家开始重视并逐步建立地理信息系统，到了80年代，地理信息系统进入大发展时期，出现了专业制造商，地理信息系统开始面向市场。从上个世纪90年代开始，由于地理信息系统的不断完善，加之社会对地理信息系统的需求大增，地理信息系统得到了空前的发展和应用。
目前，地理信息信息GIS软件多达400余种。国外较为流行的有ARC/INFO、MAP/INFO、TIGRIS等；国内应用较广的有MAP/GIS、SUPERMAP等。GIS当前的发展方向是产业化，并且已经应用在多个领域，具有以下四个方面的特点：
一是三维GIS的出现和应用。随着三维理论和技术的发展成熟，二维GIS在描述现实世界时二维投影的不足被三维GIS所克服，当前，三维GIS已经由以前的科研展示或只能于某一特定领域使用，进步到了全面应用和易用阶段。国内外近年来涌现出了大量三维GIS软件，例如，Google Earth、iTelluro、GeoGlobe等。
二是组件式GIS。由组件式GIS采用了组件式软件和面向对象技术，将GIS各大功能模块之下的每个组件与非GIS组件集成，并由此形成了GIS基础平台及应用系统，其功能和使用便捷性得到了进一步的提升和发挥。这一技术上的进步代表了GIS当今的发展潮流。在全球较为著名的有：美国环境研究所 ESRI 推出的MapObjects1.2 、美国 MapInfo 公司推出的 MapX3.0等。除此之外，还有中国科学院地理科学与资源研究所的 ActiveMap。
三是WebGIS 。WebGIS是通过整合w w w技术、GIS技术及数据库技术，所建立的网络GIS。WebGIS的优点很多，一是功能多，可以使用通用型的浏览器进行查询和浏览，降低客户的技术与经济负担；二是具备良好的可扩展性，能够在WEB中与其他信息服务进行集成，可以灵活的进行GIS应用；三是可以实现一次编成，多处运行，WEBGIS这种跨平台的特性能够基于JAVA技术之上实现。
四是移动GIS。集GIS、GPS、移动通信技术于一身的系统即为移动GIS。移动GIS基于移动互联网为支撑，以北斗、GPS或移动基站为定位手段，以平板电脑或者智能手机为移动终端，成为GIS、WEBGIS之后新的技术热点，其在野外数据采集、定位、移动办公等方面的便利性和高效性，能够满足政府机构、企事业单位或个人在这方面的需求。
二、地理信息系统（GIS）发展趋势和存在的问题
（一） 未来地理信息系统（GIS）的发展方向
第一，网络化。就是在因特网上实现GIS的全面应用，包括网上，网上数据互操作，网上数据采集，网上数据管理与安全等，互联网GIS是当前GIS的一个重要发展方向；第二，标准化。目前，GIS软件采用的是不同的空间数据格式，在地理数据的组织上也表现出很大的差异性，所以只有在对地理信息系统的硬件、软件以及数据等进行标准化之后，才能实现GIS在更大范围内的有效应用；第三，商业化。主要指GIS在未来的数据商业化，数据既是GIS研究的对象，也是GIS的基础，因此，数据构成了GIS的核心价值，数据在商业应用中的价值使得GIS商业化成为未来的一大发展趋势；第四，系统多元化。目前不少企事业单位或个人购买GIS软件，由于其系统的独立性和不可分割性，只能把整个软件一起买下，但是在应用和需求上，其实只是需要其中的一部分功能，造成了一定程度的浪费。在未来，这种情况可能因为GIS仅作为各类专业系统中的某一部分存在而发生改变；第五，全球化、企业化、大众化。随着全球科学技术和GIS自身的高速发展，GIS可能会随着互联网的普及而大量应用于政府、企业或个人，最终成为国民经济和人民群众日常生活中不可或缺的一个部分；第六，系统集成化。未来GIS可能会和其他信息系统或服务系统进行整合，可以理解为在其他服务系统中融入GIS服务，也可以理解为在GIS中扩展其他信息服务，总之，这种整合了多种信息服务功能的集成化系统将是GIS发展的一个新方向；第七，结构组件化。如果将GIS看作是一个庞大的系统，那么这个系统在未来可以根据应用需要而分解成为各个GIS“元件”，通过对这些“元件”按照新需求进行组合，搭建成为新的系统，将为GIS的应用提供更大的便利，而这一目标，正是当前GIS研究的新方向。
（二） 当前存在的问题
不可否认，近年来，我国在地理信息系统研究上已经取得了很大的进步，其发展成果也非常惊人，在当前，GIS已经得到了非常广泛的应用。但是同时，也只有正视地理信息系统在发展中存在的问题，才能实现GIS更快更好的发展：第一，认识上的问题。当前，我国国内对于GIS的应用还局限在地质等领域，还停留在“点”上，从“面”上看，应用度还不够高，这说明我国政府对于GIS的重视程度还不够，在宏观上缺乏对GIS的战略规划，难以把GIS的建设推向一个新的高度；第二，人才问题。GIS作为现代科技的产物，要求具备一定数量的高端技术人才，才能推动其发展，从我国现状来看，不光高端技术人才缺乏，涉及GIS的从业人员数量也不足；第三，数据质量问题。由于采集的一些第一手数据还存在一定不确定性，另外数据更新速度还不够快，导致数据质量难以控制，给GIS建库带来了一定困难，成为当前制约GIS发展的瓶颈；第四，安全问题。互联网作为GIS传输的载体，在给数据传输带来便利的同时，也造成了GIS数据在安全上的问题，从目前情况来看，通过互联网传输GIS数据，其保密性还不够高；第五，网络建设对GIS的限制。其限制因素有，低带宽的网速无法为GIS的快速普及和应用提供保障，同时，网络及其附属产品的费用也会影响GIS的网上应用。
三、地理信息系统（GIS）发展前景展望
（一）GIS的高维化发展
GIS从以前的二维向现在的三维，最终会向多维的方向发展。例如，四维GIS指的是在三维GIS基础上加入时间维，或者是指在三维GIS基础上加入地形特征而构成。四维GIS在一些特殊情况下的应用可以为GIS的应用提供更为广泛的空间，在军事上，由于水灾、地震、滑坡等因素的影响，可能使局部地质条件在短时间内突然发生巨变，从而使得军事决策随之改变，四维GIS由于能够提供地形地貌条件，使得这些信息的获得具有更大的真实性和便利性。
（二） GIS的网络化、智能化与集成化发展
在未来，结合了专家系统、神经网络、遗传算法等技术的GIS，将会体现出更高的智能化特性，将更为广泛的应用于人们的日常生活之中，为解决城市规划、交通运输、生态环保等问题发挥更大更重要的作用。
四结束语：
地理信息系统在当前已经得到了快速的发展，其产业化发展方向已经形成，随着互联网的进一步普及以及相关技术的提高，地理信息系统在将来会朝着网络化、智能化、集成化的方向发展，将会更为广泛的应用于军事、国民经济以及人们的日常生活之中，深刻的影响着人们获取信息的方式。
参考文献：
[1]江彬，周荣福，许保瑞，徐海林，郑睿博，吴向楠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].中国高新技术企业，2010（15）：61-62.
第7篇：对地理信息系统的认识范文
关键词地理信息系统空间测绘数据数学模型
中图分类号：P208文献标识码：A
1地理信息系统在国内外研究应用
尽管现存的地理信息系统软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有两种情况：一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是利用它的开发函数库二次开发出用户专用的地理信息系统软件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随着我国的迅速发展，加速了地理信息系统应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济和社会效益。
2地理信息系统在地理空间数据管理中的应用
对多种方式录入的地理数据，以有效的數据组织形式进行数据库管理、更新、维护，进行快速查询检索，以多种方式输出决策所需的地理空间信息。目前流行的数据库管理系统与GIS中数据库管理系统相比在对地理空间数据的管理上存在两个明显的不足：一是缺乏空间实体定义能力；二是缺乏空间关系查寻能力，这使得GIS在对空间数据管理上的应用日趋活跃。如ARC/INFO在公路管理中的应用；ARC/INFO在对市政设施管理中的应用。后者如北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据，在此基础上综合叠加地下及地面的类管线（包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线）以及测量控制网、规划路等基础测绘信息，形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统，从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理，为市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。
3GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用
（1）GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取，还可以得到综合分析评价结果，如GIS在焦作东部矿区煤矿底板突水预报中的应用；GIS在土地信息和土壤保护中的应用。后者如美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息，建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P（其中A为潜在的土壤侵蚀（面积/年），R为降雨量，K为侵蚀土壤参数，L为坡长，S为坡度参数，C为耕地面积，P为管理参数），探讨了土壤恶化的机理，提出了合理的方案，达到土壤保护的目的，还可以利用它对土地进行长期的动态研究，避免土质的重心恶化。这里把土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P作用到与之有关数据，达到综合分析评价及模拟预测结果。
（2）GIS的空间查询和空间分析功能的应用。为了便于管理和开发地理信息（空间信息和属性信息），在建库时是分层处理的。这样GIS对单副或多副图件及其属性数据进行分析和指标量算。这种应用以原始图为输入，而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示，在空间定位上仍与原始图一致。因此，也可将其称为空间函数变换。这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询、空集合分析（逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算）。这方面应用例子有很多，例如在城市规划过程中，对城市中救护车、救火车的分布位置以及行车路线和控制的规划；在地学方面，MAPGIS在油气勘探中和在成矿预测中的应用等等。
（3）运用GIS系统，建立起专题信息系统和区域信息系统。专题信息系统如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源信息系统、水土流失信息系统和目前上海正在建立的长途电信局GIS系统等等。这类信息系统具有有限目标和专业特点，系统数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。区域信息系统如加拿大国家信息系统、美国Oakridge地区模式信息系统等等。这类信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，其特点是数据项多，功能齐全，通常具有较强的开放性。这两种信息系统强调完整性和系统性。
（4）GIS中属性数据的综合及融合。在现有的GIS中，属性数据只是用于检索和查询或简单统计，难以深入的分析，难以发掘隐含在其中的模式和规律。在众多项的属性数据中，有时将几个属性项的属性数值加以综合，构成一个具有某领域特定意义的新属性项新属性值，这种综合是经过严密的综合分析，用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。国家科委九五攻关项目“紧缺矿产资源开发评价系统”中，我们对研究区进行合理网格大小划分后，利用GIS空间分析功能，求得每个网格单元的各地层、岩体、脉体的面积及相应的面积百分数、各断裂的长度、方向等众多的属性数值。在此基础上，用特定意义数学模型计算出三个综合属性值，分别为相对熵、断裂的优益度和中心对称度。用相对熵来考查围岩蚀变组合特征与矿化的关系。
第8篇：对地理信息系统的认识范文
【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具
1引言
近年来，随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要，这些分散的系统要求集成运行，以实现信息共享，提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1，2]，在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3，4]。
地理信息系统集成可以分为两个层次，一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成，侧重于地理信息的空间分析；另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。
在计算机集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）领域，集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用，集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器（Enabler）的集成平台在企业应用中获得极大成功[6]，中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7]，收到巨大的经济和社会效益。
文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性，地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验，结合信息技术的新发展，提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。
2地理信息系统集成分析
回顾地理信息系统的发展过程，可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式：
（1）同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式，它适用于任意系统之间的数据和模型集成。
（2）大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构，提供二次开发语言，构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换（如Arcedit和Arcplot），具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外，其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上，不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。
（3）采用应用程序接口（API）的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯，提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。
（4）对象连接与嵌入（OLE）的自动化功能（Automation）提供了对象之间的互操作功能，一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer，都提供OLEAutomation，用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。
（5）最近发展起来的对象—关系数据库技术（ORDBMS）将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统，用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据，可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。
（6）OPENGIS组织采用COBRA标准，了其简单特征规范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作为开放地理信息系统的基础，这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一，但这种方式需要从底层重新开发GIS软件，在短期内很难直接应用于工程实践。
在以上地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。
（1）地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式（如（1）和（2）），又可以为以后基于API（如（3）和（5））面向对象的地理系统集成（包括（4）—（6））提供发展余地。
（2）地理信息涉及不同的时间、空间和属性，需要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。
（3）地理分析模型与多种地理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。
基于以上的分析，本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台，以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。
3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构
近年来，客户/服务器（Client/Sever，C/S）体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义，但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下，一个或更多个客户机和一个或更多个服务器，以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统，共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统，在该模式下，应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求，网络通信服务系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。
地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构（图1）。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择，以及有关输入输出选择项，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。
当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现；如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合，数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式（如ARC/INFO的E00格式等），也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。
这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性，无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能可以作为服务器，服务器软件类型的变化都不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。
4基于元数据的地理信息系统数据集成平台
第9篇：对地理信息系统的认识范文
【关键词】地理学思想史高中地理课堂教学地理素养
前言
地理素养是学生通过学习地理知识后养成的较为稳定的心里品格，具有实践性、动态性、综合性等特点。新课程改革背景下的高中地理教学，对地理教师提出了更高的要求，不仅要重视地理理论知识的教育，更加强调学生地理素养的培养。高中地理教学的最终目标是培养学生的地理文化素养，据相关统计发现，在高中地理教学中，学生地理素养的培养并没有得到重视。因此，为有效培养学生的地理素养，在高中地理教学中，教师应该充分运用地理学思想史进行教学。
1.运用地理信息系统，培养学生立体空间思维能力
地理信息系统是观察地理和分析地理的新方法，是在计算机搜集地理数据的基础上，再对数据进行处理和重新显示，并储存和分析新的信息，从而将地理学的概念自动化，对提出假设和分析具有良好的推动作用，是地理学观察和分析方法的现代化。另外，地理的组成还包括地理研究方法、地理分析、地理观察三大要素。对于立体思维能力较弱的高中学生来说，运用传统的教学工具学习地理是一件非常困难的事情，比如，纸质地图、地球仪、挂图等。因此，针对该问题，如果在高中地理课堂教学中引入地理信息系统方法进行教学，不仅可以有效培养学生的立体空间思维能力，同时，还可以提高学生的学习效率，从而培养学生的地理素养。我国自主研发的天地图及ArcGIS地理信息系统软件具有丰富的地理分析功能和地理数据处理功能，是地理教学中良好的教学利用资源[1]。例如，教师在教《地势地形》这一章节时，可以使用GIS的三维空间可视化功能进行教学，这不仅可以有效培养学生的立体空间思维，同时还可以提高课堂效率。
2.以人地关系为主线，培养学生综合分析地理问题的能力
人地关系论是人文地理学中永恒的研究主题，是地理思想论之一。人地关系是指在社会发展过程中，人类为了生存的需要，通过对地理环境进行不断地改造和利用来充分适应地理环境。学习地理学的前提是要树立人地关系意识，只有正确的认识人地关系，才能对地理问题进行全面的分析和把握。在社会发展过程中，人地关系经常会出现一系列的矛盾，如果不能很好地解决这些矛盾，人类会面临更多的问题，只有有效的解决这些问题，人与环境才能够和谐相处。由此表明，正确的认识人地关系是解决人地矛盾的有效途径[2]。例如，古时候的都江堰经常会引发洪水灾害，严重危害到人们的生活。为解决这一问题，李冰父子率领大众结合当地地形，对都江堰进行分流治理，这一举动，不仅合理有效的解决了人地之间的矛盾，同时对当地的农业起到了良好的推动作用。因此，在高中地理的实际教学中，教师应该积极引导学生综合分析人地两个方面的问题，使学生以人地关系为主线，培养学生综合分析地理问题的能力，从而有效培养学生的地理素养。
3.运用因果法分析法，提高学生分析和解决地理问题的能力
地理学方法论主要包括地理专门方法、一般科学方法以及哲学方法，是地理学思想史的主要研究内容，其中因果分析法出自于哲学方法，具有较强的适用性。世界万物都有着内在联系，地理学也是如此。人与环境之间及地理环境之间，都存在着各种因果联系。因此，在高中地理教学中，应该尽量超出对事实的理解，更深层次的去认知事物的原因。正是因为在现象的因果联系中，才能将地理学的本质完全显现出来（这里所提到的现象既包括相同地点发生的不同现象，也包括不同地点之间的因果联系）。在地理学习中，只有学生充分把握住地理现象之间的因果联系，才能够对地理问题的本质有深入的探究[3]。例如，教师在教《全球气候变化》这一章节时，通过分析可以得知，导致全球气温升高的主要原因是人为的排放温室气体。因此，有效控制全球气温升高的关键是减少人为的排放温室气体。在高中地理教学中，教师应该让学生学会把握事物之间因果联系，运用因果分析法，对其他地理问题进行分析，通过这样方式可以有效提高学生分析和解决地理问题的能力。
4.结语
综上诉述，地理素养主要包括地理技术素养、地理人文素养、地理科学素养三层内涵。然而，在当前的高中地理教学中，学生地理素养的培养并没有得到充分重视。因此，为有效培养高中学生的地理素养，我们认为，在实际教学中，教师应该积极引导学生运用地理信息系统、以人地关系为主线、运用因果法分析法对地理问题进行分析和解决，提高学生分析和解决地理问题的能力。
参考文献
[1]赖在铎.对高中地理教学的反思[J].商情（教育经济研究），2013，66（03）：24-26.
