gis地理信息系统资料(共12篇)
1.gis地理信息系统资料 篇一
实习总 结
地理信息系统是近年来迅速发展的一门新兴学科,并且与IT技术不断走向融合,所以要求该专业的学生具有实践应用能力,专业实习是对该专业学生四年来所学课程及实际应用能力的一个整体检验。借着全国第二次土地调查的机会,我们参加了衡阳师范学院第二次土地调查内业组,主要是针对xx市农村土地调查。
在这次实习中,我们主要学习了MAPGIS软件的使用,如将栅格图矢量化。图形输入,图形编辑,拓扑处理及实用工具,系统库编辑。误差校正。图型裁剪。数字高程模型(DTM分析),坡度分析,图形输出,数据接口转换等。运用MAPGIS软件的功能对xx市基本农田做调查。根据第二次全国土地调查基本农田调查规程的规定,农村土地调查任务有:1.土地权属调查。2.地类调查。
3.基本农田调查。4.农村土地调查数据库建设。5.统计汇总。6.文字报告编写。
内业阶段主要有三方面的工作,第一项是整理外业调查成果,形成原始调查图件和资料,本次调查区域原始调查图件和资料主要包括:xx市原始调查底图,xx市《农村土地调查记录手簿》,xx市土地权属界线图,xx市以往调查签订的《土地权属界线协议书》、《土地权属界线争议原由书》,xx市建设用地审批文件等资料,xx市集体土地登记发证资料,其它相关原始调查图件和资料。
内业阶段第二项主要工作是依据原始调查图件和资料,建设农村土地调查数据库,汇总输出土地利用图件和土地统计表;其中xx市农村土地调查数据库主要包括:xx市数字正影像图(DOM),xx市扫描图件,xx市矢量数据。xx市土地利用图件包括:xx市标准分幅土地利用现状图,xx市土地利用挂图,xx市基本农田分布图,xx市耕地坡度分等定级专题图,xx市图幅理论面积与控制面积接合图表。xx市土地统计表主要包括:xx市各类土地分类面积数据,xx市不同权属性质面积数据,xx市基本农田面积数据,xx市耕地坡度分级面积数据。
内业阶段第三项是编写调查报告,总结经验,提出合理利用土地资源的建议等。xx市文字报告主要包括:xx市第二次土地调查工作报告,xx市第二次土地调查技术报告,xx市第二次土地调查数据库建设报告,xx市第二次土地调查成果分析报告,xx市第二次土地调查省级验收报告,xx市第二次土地调查县级调查成果报送报告。
我们的工作主要是基本农田这方面。基本农田要素包括基本农田保护片(块)和基本农田图斑要素,针对已有的数据就涉及到基本农田图斑层的提取和面积计算。这次实习不仅是让我们学以致用,而且还拓展了我们GIS的专业知识。也让我们知道了解了二调内业组的基本流程,如二调系统中基本农田数据处理的整体
流程:提取基本农田图斑生成基本农田图斑编号基本农田图斑面积重算基本农田保护块面积重算。因此,这次实习给我们提供了一个锻炼自己专业能力的平台。
实习了两个月,在学习知识、积累工作经验的同时也多少有点心得:成功的实习需要学员足够正确的态度。在实习过程中不可避免的会遇到各种困难,关键在于大家是否能坚定目标,坚持见习。就拿我来说,一开始对于这次二调内业组的流程还不是很熟悉,MAPGIS软件用的不流畅,甚至还有功能不会操作。整个实习过程中,带队老师不可能一直陪着我,教导我,所以善于观察,主动理解,不断尝试,是使自己快速独立的好办法。每个学习工作都有一个过程,而开始的过程又是最易让人放弃的。“坚持”就是每个学员走向成功的基石。
通过这次实习,我学到了很多知识,那是在课堂上无法学到的东西。在我看来,理论知识固然重要,但是若不经过实践,那学得理论知识几乎等于白费。虽然实习过程是辛苦的,但确是充实而快乐的。实习让我提前感受了工作中的酸甜苦辣,使我对未来的生活有了心理准备,也充满了向往和自信;同时在内业组里需要为人处世的能力,需要团结合作的精神,实习让我们的同学关系更加友好。通过本次实习,我懂得就算理论知识掌握得再好,没有实习和工作的实际经验也很难解决调查过程中遇到的种种问题。我坚信通过这一段时间的实习,所获得的实践经验会使我终身受益,这在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。
2.gis地理信息系统资料 篇二
1 地理信息系统的功能及要求
面向数据处理过程的定义, GIS是一个复杂的综合性的系统, 主要是通过对数据的获取, 加工整理然后对利用数据进行工作的一种活动, 其中包括了数据的获取、数据的输入存储、对数据的分析和利用, 这一系列的数据处理都是通过计算机系统来完成的;面向专题应用的定义, 根据GIS所应用的方向来确定定义, 比如说网络电子地图信息系统, 卫生医疗信息系统, 城市土地开发信息系统等;工具箱定义, 这种定义认为GIS系统对于在空间数据的处理方面具有很强的功能, 并且在数据的分析计算方面具有超强的能力。此项定义对于GIS系统的使用功能进行了系统的阐述和分析, 对于软件在评价方面提供了非常有利的基础;数据库定义, 这种定义比较强调GIS系统在数据库和分析工具方面具备有效的连接, 通常情况下, 一个通用的GIS系统可以实现多方面的功能展示, 通过数据库的开发利用, 在各种特殊的领域空间都可以充分的利用, 它们是一个有机的结合。
上述四种解释中并不能把地理信息系统完全的反映出来, 地理信息系统并不是孤立存在的, 它是在计算机的辅助下, 以地理数据库为基础与用户三者组成, 对空间地理信息进行采集、处理和分析的过程, 其与遥感技术、航测技术、虚拟技术等多项技术相合融合的产物, 从而在资源管理、环境保证、灾害监测、城市管理、矿井测量等多个方面提供全方位的服务, 有效的结合了数学、地理学、测量学等多门学科从而形成有效的数据, 进行全面的分析。GIS数据要针对于空间对象的不同形态而进行转换, 从而在数据结构中得到有效的反映, 使数据库实现开放性的特点。同时地理区域各个相同, 所以其有不同的层次划全, 这样就对不同区域内的精度有不同的要求, 所以GIS要采用正确的编码, 减少多余的数据, 实现有效的压缩, 从而满足区域综合分析的要求。
2 地理信息系统 (GIS) 的应用领域
2.1 土地资源管理
如土地资源管理中的地籍管理系统:地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征, 它包括宗地的基本信息 (位置、面积、利用类别等级等) , 权属管理 (所有权、使用权、他项权利等) , 附着物信息 (地上、地下建筑及各种设施情况) , 文档信息 (调查原始资料、法律、条例等) 和图形信息 (地籍图、土地利用现状图等) 。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、记、统计、评价, 为地籍管理提供依据, 为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域, 并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。
2.2 环境保护
随着经济的发展, 人们对环境保护的意识越来越强, 在这种要求下, 传统的环境保护管理已无法适应当前环境保护的需求, 需要有先进的环境保护技术来满足人们对环境的需求, GIS技术将空间数据与专业图件有效的结合起来, 使人们更能直观、生动的理解环境保护的重要性, 对资源进行合理的配置。随着GIS在城市保护工作中的应用, 目前GIS已成为环境管理中的重要一部分, 为资源的有效利用提供了科学依据。
2.3 在灾害监测中的应用
一个典型的案例:黄河三角洲地区的防洪减灾研究表明, 在地理信息系统支持下, 通过建立大比例尺数字地形模型和获取有关的空间和属性数据, 利用GIS的叠合操作和空间分析等功能, 可以计算出若干个泄洪区域内的土地利用及其面积, 比较不同泄洪区内房屋和财产损失等, 可以确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线, 保证以最快的速度有效应付突发事件的发生。
2.4 城市管理
经济的快速发展, 带动了我国城市发展进程的加快, 每座城市都开始了大规模的规划建设, 在城市规划设计过程中, 如何使城市具有现代化的特点, 及在未来城市的发展过程中使城市的各项设施实现长远的规划都是城市建设过程中需要解决的重要问题, 在城市管理过程中, GIS有其极其重要的应用价值, GIS成为城市规划过程中的重要工具, 在城市规划设计中实现了管理和分析的重要作用, 科学的城市化建设决策需要GIS技术的支持, GIS对城市管理的作用毋庸置疑。如其城市在规划过程中需要对地下的管网形成一个实事的信息系统, 这就需要以大比例尽地形露天为基础图形数据, 并在此基础对控制网和规划线路进行测量, 利用所没得的信息实现对地下管网信息的全面有效的科学管理。同时地下管网信息系统的形成, 可以使其他部门在进行施工时对地下管线的信息可以有效的进行查询。
2.5 矿井地质测量信息系统
矿井地质测量信息系统是在国内外现有通用GIS软件的基础上:根据矿井地质测量空间数据的特点和矿井生产建筑的需要, 进一步扩展和再开发出的专用软件。矿井地质测量信息是以采集、存贮、管理和描述矿井范围内有关矿井地质和测量数据的空间信息系统。其是矿区资源环境信息系统的基础和核心子系统。其主要功能包括:数据额采集与输入功能:图形处理功能;地质测量数据库管理功能;数据处理与分析功能。
3 结语
GIS是针对于我们所生活的地球表层的物体为对象进行研究, 随着信息技术的快速发展, GIS充分利用了计算机技术、网络技术和信息技术等实现了多项技术的融合应用, 对数据实现了准确的处理和分析, 为各个领域在发展过程中提供了强有力的数据信息, 做出正确的决策, 从而带动各行各业的快速发展。虽然GIS的应用中还存着一些问题, 但随着技术的完善和GIS研究的深入, 相信在不久的将来, GIS将在社会的发展进程的方方面面得以应用, 对社会的可持续性发展起到重要的促进作用。
参考文献
[1]马卫东, 刘士忠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].西部探矿工程, 2005 (12) .[1]马卫东, 刘士忠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].西部探矿工程, 2005 (12) .
[2]姚松岭, 王超论.地理信息系统的应用与发展[J].地域研究与开发, 1999 (2) .[2]姚松岭, 王超论.地理信息系统的应用与发展[J].地域研究与开发, 1999 (2) .
[3]杨育武, 庄迎春, 等.城市地理信息系统及其总体设计[J].世界地质, 2002, 21 (1) :63-66.[3]杨育武, 庄迎春, 等.城市地理信息系统及其总体设计[J].世界地质, 2002, 21 (1) :63-66.
3.gis地理信息系统资料 篇三
关键词:输电线路;GIS技术;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)26-0080-03
输电线路地域分布的广泛性及地理条件的复杂性,致使原有的信息系统不能满足实际应用的要求。而地理信息系统GIS(Geographic Information System,GIS)技术正是具有其空间数据分析和可视化表达等特点,则为解决这个问题提供了良好的解决方案。GIS技术的引入,使得输电工程全寿命周期管理工作有了更好的平台,给电网工程带来了设计变革与管理手段的创新,同时,也是实践电网科学发展观的重要体现。
1 输电工程GIS数据库规划
GIS数据库规划是利用商业数据库所提供的空间数据库与属性数据,结合GIS平台提供的空间数据库引擎,对建立输电工程GIS数据库成为可能,只有重视基础数据规划,才能体现GIS技术在输电工程智能化应用。
输电工程GIS数据库的规划,分为空间数据模型、属性数据模型、电网数据模型等三大类型,如图1所示。
1.1 数据采集
数据采集是建立GIS数据库的第一步工作,所采集的数据存储应满足多比例尺、多数据源、分布式、多库一体化的存储方式。针对不同类型的数据,数据采集方式不尽相同:
①空间数据通常以矢量格式的数据提供,一般支持常用的矢量格式的数据,比如ShpE00Dwg等常用格式的数据,其中基础地理数据包括境界、交通、水系等地形地物地貌数据,专题数据包括覆冰、风速、污区等等,这些数据带有坐标,属于保密数据,因此大部分都是通过测绘部门或专业部门购买,然后通过数据处理,包括格式转换、坐标转换生成GIS平台可导入的格式,最终生成矢量数据库,在GIS系统中以图层的形式加载分析。此外三维影像数据,如海拉瓦航拍提供的正射影像图与数字地面高程模型数据,可以通过GIS平台提供的数据导入接口,形成金字塔三维影像数据库。
对有些数据是通过现场勘测后由专业数据处理人员补充某专题数据,如新发现的矿区分布点,直接到GIS平台专题图层上补充更新。
②属性数据库,如电网规划数据、设备静态台帐数据等、这些与坐标空间无关的数据,一般来自于外部生产系统相关的数据,采用三种方式实现。一种是直接通过系统中进行手工的录入,二是通过外部系统导出然后再批量导入,如Excel文件导入,生成对应的属性数据库。三是通过与其它系统的接口,如与ERP系统的连接导入数据。
针对运行参数以及在线监测的数据,基本上是通过数据采集终端传感器生成信息,由监测主站经过电缆进行传输采集,实现设备运行数据、在线监测数据的采集。
③针对电网模型数据,对数据的采集,也是三种方式,一是批量自动生成,根据每个线路的杆塔坐标以及相关的属性信息,自动生成线路电网模型;二是通过手动方式在GIS平台上创建线路模型;三是从原有已规划的线路模型直接转换为已投产的输电线路模型。
1.2 数据更新维护
实现数据更新维护是完善GIS数据库的基本要求,同样涉及GIS数据格式转换、不同比例坐标数据的处理。对现有工程所归档的GIS数据,由于前期收集不全,或存在更新版本的数据,以及通过现场勘测后,发现需要在地图上补充的相关影响因素等,设计人员可能经过授权允许对电网数据、GIS数据以及专题数据进行实时维护完善,让其它不同专业的设计人员及时了解最新数据,提高信息资源的共享。
针对空间数据修改一般直接加载所要更新的图层,然后通过GIS平台提供的数据维护功能,直接对对像进行增加、修改、删除的操作。
若是属性数据,可以直接调用该空间对象,然后查看其属性数据直接进行表单数据的修改。
1.3 数据输出
输电工程GIS数据输出通常要结合具体的工程分析后输出相应的结果,因此在不同的阶段输出成果也各不相同,GIS工程数据库的输出,包括了系统规划阶段带有地理背景信息的地理接线图出图或不同年度不同地区不同电压等级规划数据台帐输出成Excel格式;在设计阶段,可以指定输出带某专题的输电线路路径图、根据不同图层影响指标生成的线路周边影响因素量化对照表,提供设计人员辅助决策;对运维阶段主要还是在线监测实时提供的数据通常以图表的形式进行综合数据的展示。
2 输电工程GIS应用架构规划
作为智能电网的组成部分,有必要对输电工程GIS应用层面架构进行整体规划,整个体系架构是个分层次的体系,包括数据服务层、应用平台层以及专业业务层等三个层次,如图2所示。
2.1 数据服务层
数据服务层主要包括了工程GIS数据模型的创建以及与外部数据源的接口,由于GIS数据库的独特空间数据库引擎性结合属性数据能够完整的描述带设备参数的电网模型,因此建立完整规范的工程GIS数据库是其它高级应用的前提条件,无比重要。
其中在与外部系统进行数据传输时,一般通过单独的数据接口服务,比如web service跨平台的接口,实现与外部数据ERP数据读取。
2.2 应用平台层
应用平台层提供系统专业业务应用需要的软件系统支持。所有的系统业务应用都通过应用平台层的软件支持完成,它是使系统的业务应用可以保持灵活性、开放性、安全性的重要模块。
本层涉及GIS数据格式转换,用于处理对数据格式转换、坐标转换等;安全服务提供了GIS数据的安全保密机构,特别是涉及带坐标的地理数据、军事信息、系统规划信息等,需要相应的安全保密机制;编码与规范包括了输电设备完整的编码规则与电力GIS平台的公共规范,将来根据设备的类型以及相关的信息能够自动生成设备信息编码,这对将来设备运行维护管理带来较大的方便,同时要建立统一电力GIS平台规范,推进电力企业健康规范发展;工作流引擎主要应用于数据使用授权审批流程、设备维护检修流程等具体带流程的业务模块当中;模板管理主要应用于相关前期工作报告可研报告模板定制以及在规划设计过程当中涉及计算的公式定义等;平台管理主要实现使用统一的管理界面,提供监控、统计、操作权限管理、日志管理等。
2.3 专业业务层
专业业务层主要从工程全寿命周期来考虑输电工程在GIS中的业务应用,是对输电网应用GIS技术的集中体现,因此该业务层的实现将对实现智能电网迈进了坚实的一步。
2.3.1 在系统规划阶段
主要包括了地理接线图的管理与规划造价统计分析的应用。其中地理接线图的管理是基于GIS平台建立不同地区不同电压等级不同时段的带规划信息的地理接线图模型,并且能做到任意的维护修改等;针对规划造价统计分析,主要解决系统规划人员每年滚动规划所带来大量的手工计算工作量,工作效率低下,无法形成智能化的分析手段。
2.3.2 在可研阶段
基于完善的GIS工程数据库,实现辅助选线、定位排杆以及工程造价计算分析方面提供辅助决策信息,在可研阶段选线提供较好可量化的判断依据。
针对辅助选线,主要利用该工程所处的基础地理数据与专题数据,然后根据所设定的分析范围与影响因素的参数指标,定量给出线路的周边影响因素的情况,并根据规则进行量化指标判断,给出比较合理的规划路径。同时结合等高线数据或三维数字高程模型给出线路断面图,进行定位排杆。同时通过杆塔数量以及路径选线时对涉及拆迁赔偿的面积大小的计算等,可以在可研阶段得出比较有依据的工程造价数据,提高工程造价计算的准确性。
2.3.3 在设计施工阶段
主要利用GIS技术实现线路路径的优化、设计变更、工程造价分析以及将来结合3S技术生成数字沙盘模型指导施工等方面应用。
通过可研阶段的收资以及现场勘测的结果,不断对工程GIS工程数据库进行补充完善,确保所收集的工程数据库保持最新,这对在设计阶段路径优化提供较为精确的数据,同时工程造价计算分析,将得到越来越接近实际的造价成本。
2.3.4 在运行维护阶段
输电工程GIS技术的应用在工程全寿命周期运维阶段体现比较突出,这也是智能化电网高级应用的具体体现。因此充分利用GIS技术提升运维管理水平,提高智能化效果。
特别是输电网在线监测,加强输电线路状态运行管理,对预防和减少事故发生,加强报警功能,提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性十分重要,因此需要对输电线路进行全方位监测和管理。
针对巡视应用,利用GIS平台提供的线路漫游功能与带地理信息背景的线路走廊,用户可以很方便的对指定的线路进行巡视,并对巡视所经过的设备信息自动显示状态参数, 及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患,对设备故障可以做到提前预警,从而保证输电线路安全和稳定运行。
在输电工程运行维护期间,由于导线、铁塔、金具等设备使用年限的不同,必须进行日常的维护以及设备的更换,而这些设备的价格、每次更新数量、规格型号以及相关特性,在工程数据库中进行登记管理,并记录更换原因,生成比较完整的维护数据,然后通过几年的积累数据,可以得出线路工程在运维期间的维护成本,也可以根据不同年份不同设备类型进行统计,还可以结合项目投产前的成本数据,对设计成本与运维成本之间的比重进行分析,在如何降低运维成本方面,应在前期设计阶段如何选材考虑,做到合理的功能匹配,确保实现工程使用寿命最长、维修费用最少、所需成本最低的目标,这对后续该工程设计变更以及将来类似工程全寿命周期成本分析中提供辅助决策信息具有重要意义。
3 结 论
①建立输电工程GIS数据库,详细描述数据采集、维护以及导出,建立完善以及定期更新维护输电工程GIS数据库机制,保证将来规划、设计以及运维过程数据的准确性,最终为电网管理的预测和决策提供全面、快速、准确的信息支持。
②整个输电工程GIS系统体系规划分成数据服务层、应用平台层以及专业业务层等三个层次,体系结构完整,涵盖了输电工程全寿命周期管理过程,实现了GIS技术与输电工程系统的紧密结合。
③通过对输电工程GIS应用体系架构规划与数据库的规划分析,让用户更加清晰了解GIS在电网应用的重要意义,是实现智能电网在线监测必不可少的技术,具有广阔的应用前景和发展前途。
参考文献:
[1] 曹书平,况明生.GIS在配电网中的应用与发展[J].中国科技信息,2009,(6).
4.gis地理信息系统资料 篇四
本文基于笔者多年从事房产测绘的相关工作经验,以房产测绘信息化为研究对象,在对国内众多房广测绘信息系统研究分析的基础上,分析研究了基于GIS的房产测绘信息系统,论文首先探讨了房产测绘信息化的`重要性,而后研究了其内涵和优越性,最后笔者给出了详细的总体设计思路,全文是笔者长期从事房产测绘基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.
作 者:王维民 黄庆彬 张燕 作者单位:王维民,黄庆彬(深圳市地籍测绘大队,深圳,518034)
张燕(深圳市勘察测绘院有限公司,深圳,518000)
5.gis地理信息系统资料 篇五
基于GIS平台上建立的应急固定指挥系统和移动指挥系统,极大地提高了政府的`应急处置能力,最大限度地降低了灾害所造成的损失.GIS的应用真正实现了政府主导、部门联动、社会参与、快速灵活的救灾新格局.
作 者:汤冬平董尚力 作者单位:汤冬平(广东省紫金县气象局)
董尚力(江苏省苏州市气象台)
6.gis地理信息系统资料 篇六
系统)2013-2014 总结
基本概念
1、地理信息系统:有时又称为“地学信息系统”。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。
3、栅格数据:栅格数据是按网格单元的行与列排列、具有不同灰度或颜色的阵列数据。每一个单元(象素)的位置由它的行列号定义,所表示的实体位置隐含在栅格行列位置中,数据组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。
4、元数据:描述数据及其环境的数据。
5、叠加分析:是 GIS 中的一项非常重要的空间分析功能。是指在统一空间参考系统下,通过对两个数据进行的一系列集合运算,产生新数据的过程。
6、空间信息系统:它是对空间数据进行组织、管理、分析、显示的系统,它由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用户界面及系统人员组成。
7、缓冲区分析:缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础,自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层,然后建立该图层与目标图层的叠加,进行分析而得到所需结果。它是用来解决邻近度问题的空间分析工具之一。
8、矢量数据:矢量数据是在直角坐标系中,用X、Y坐标表示地图图形或地理实体的位置的数据。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误。
9、TIN: 为不规则三角网的缩写,根据区域的有限个点集将区域划分为相等的三角面网络,数字高程由连续的三角面组成,三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置,能够避免地形平坦时的数据冗余,又能按地形特征点表示数字高程特征。
10、泰森多边形:一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法,即将所有相邻气象站连成三角形,作这些三角形各边的垂直平分线,于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度,并称这个多边形为泰森多边形。
11、数字高程模型:数字高程模型简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。
12、曼哈顿距离:两点在南北方向上的距离加上在东西方向上的距离。
13、空间拓扑关系:空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。GIS传统的基于矢量数据结构的结点-弧段-多边形,用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。
14、WebGIS: 指基于Internet平台,客户端应用软件采用网络协议,运用在Internet上的地理信息系统。一般由多主机,多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成,包括以下四个部分: WEB-GIS浏览器,WEB-GIS服务器,WEB-GIS编辑器WEB-GIS信息代理。
15:MetaDATA: 即元数据,元数据最本质、最抽象的定义为:data about data。它是一种广泛存在的现象,在许多领域有其具体的定义和应用。
16、游程长度编码:游程长度编码是栅格数据压缩的重要编码方法,它的基本思路是:对于一幅栅格图像,常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码,因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。
17、生命周期:生命周期法也称结构化系统开发方法,是目前国内外较流行的信息系统开发方法,在系统开发中得到了广泛的应用和推广,尤其在开发复杂的大系统时,显示了无比的优越性。它也是迄今为止开发方法中应用最普遍最成熟的一种。
18、DTM:DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。
19、叠加分析: 叠加分析是 GIS 中的一项非常重要的空间分析功能。是指在统一空间参考系统下,通过对两个数据进行的一系列集合运算,产生新数据的过程。20、数字地球:一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。
21、空间数据质量:指空间数据在表达实体空间位置,特征和时间所能达到的准确性,一致性,完整性和三者统一性的程度,以及数据适用于不同应用的能力.22、数据字典:数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述,其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。
23、空间数据挖掘:是指从空间数据库中抽取没有清楚表现出来的隐含的知识和空间关系,并发现其中有用的特征和模式的理论、方法和技术。
25、四叉树编码:首先把一幅图象或一幅栅格地图等分成四部分,如果检查到某个子区的所有格网都含有相同的值(灰度或属性值),那么这个子区域就不再往下分割;否则,把这个区域再分割成四个子区域,这样递归地分割,直至每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。
论述题
1、GIS的基本组成及功能
地理信息系统:是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。地理信息系统主要由四部分组成即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统开发管理使用人员。一般的GIS包括以下几项基本功能 1.数据采集与输入。2.数据编辑与更新,主要包括图形编辑和属性编辑。3.数据存储与管理。4.空间查询与分析,是GIS的核心主要包括数据操作运算、数据查询检索与数据综合分析。5.数据显示与输出。
除上述五大功能外,还有用户接口模块,主要包括用户界面、程序接口与数据接口。
2、GIS的应用现状和发展趋势
近年来GIS技术发展迅速,其主要的原动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。另一方面,计算机科学及网络技术的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段,许多计算机领域的新技术,如Internet技术、面向对象的数据库技术等都可直接应用到GIS中。
GIS与Internet的结合与应用
GIS技术和Internet技术的融合,形成一种新的技术—WebGIS。现在,WebGIS得到越来越广泛的应用。应用方向分为两大类,一类为基于lnternet的公共信息在线服务,提供大量的与空间位置有关的各种信息服务。另外一类应用为基于Internet的企业内部业务管理,帮助企业进行设备管理、线路管理以及安全监控管理等。
基于数据库技术的海量空间数据管理
GIS技术的瓶颈之一就是如何解决海量空间数据管理问题。对于一个城市级的GIS系统,其数据量极其巨大,一般达到GB的数据量级。和传统的基于文件的管理方式相比,利用面向对象的大型数据库技术能够有效地解决这一问题。利用数据库,可建立一种真正的C/S结构的空间信息系统,不仅解决了海量数据的存储和管理等问题,也解决了多用户编辑、数据完整性和数据安全机制等许多问题,给GIS的应用带来更广阔的前景。
高分辨率遥感影象、GIS、GPS的结合
目前,高分辨率的遥感影象己逐渐应用到商业领域当中,最高精度可以达到1米左右。以GIS为核心的3S集成,使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。它们之间的集成,不仅实现了互补,而且产生了强大的边缘效应,将极大地增强以GIS为核心的综合体系的功能。
三维仿真与虚拟现实
三维GIS是许多应用领域的基本要求。三维和二维相比,能够帮助人们更加准确真实地认识我们的客观世界。现在三维GIS可以支持真三维的矢量和栅格数 据模型及以此为基础的三维空间数据库,解决了三维空间操作和分析问题。
无线通讯与GIS的结合
随着无线通讯技术的发展,特别是Web技术的应用,使无线通信技术与GIS技术以及lnternet技术的结合成为可能,形成一种新的技术—无线定位技术,利用这种技术,人们用手机就可以查询到自己所在的位置。再利用GIS的空间查询分析功能,查到自己所关心的信息。
GIS己深入到各行各业。GIS的应用日趋广泛,已成为城市规划、设施管理和工程建设的重要工具,同时还进入了军事战略分析、地学领域、移动通信、文化教育乃至人们的日常生活当中,其社会地位发生了明显地变化。GIS己被公认为21世纪的支柱产业。
3、GIS数据源(比如精度 误差来源)
GIS的数据源,是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源,主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。
① 地图:
点――居民点、采样点、高程点、控制点等。线――河流、道路、构造线等。
面――湖泊、海洋、植被等。注记――地名注记、高程注记等。
②遥感数据:遥感数据是GIS的重要数据源。遥感数据含有丰富的资源与环境信息,在GIS支持下,可以与地质、地球物理、地球化学、地球生物、军事应用等方面的信息进行信息复合和综合分析。遥感数据是一种大面积的、动态的、近实时的数据源,遥感技术是GIS数据更新的重要手段。
③文本资料:文本资料是指各行业、各部门的有关法律文档、行业规范、技术标准、条文条例等,如边界条约等。这些也属于GIS的数据。
④统计资料:国家和军队的许多部门和机构都拥有不同领域(如人口、基础设施建设、兵要地志等)的大量统计资料,这些都是GIS的数据源,尤其是GIS属性数据的重要来源。
⑤实测数据:野外试验、实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入GIS的地理数据库,以便于进行实时的分析和进一步的应用。GPS(全球定位系统)所获取的数据也是GIS的重要数据源。
⑥多媒体数据:多媒体数据(包括声音、录像等)通常可通过通讯口传入GIS的地理数据库中,目前其主要功能是辅助GIS的分析和查询。
⑦已有系统的数据:GIS还可以从其它已建成的信息系统和数据库中获取相应的数据。由于规范化、标准化的推广,不同系统间的数据共享和可交换性越来越强。这样就拓展了数据的可用性,增加了数据的潜在价值。GIS数据质量包含如下五个方面:
①位置精度:如数学基础、平面精度、高程精度等,用以描述几何数据的质量。② 属性精度:如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等,用 以反映属性数据的质量。
③逻辑一致性:如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。④完备性:如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等。
⑤现势性:如数据的采集时间、数据的更新时间等。GIS空间数据的误差可分为源误差和处理误差。(1)源误差
源误差是指数据采集和录入中产生的误差,包括:
l
遥感数据:摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辨率等。l
测量数据:人差(对中误差、读数误差等)、仪差(仪器不完善、缺乏校验、未作改正等)、环境(气候、信号干扰等)。l
属性数据:数据的录入、数据库的操作等。
l
GPS数据:信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等。l
地图:控制点精度,编绘、清绘、制图综合等的精度。
l
地图数字化精度:纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等。(2)处理误差
处理误差是指GIS对空间数据进行处理时产生的误差,例如在下列处理中产生的误差就是处理误差。l
几何纠正; l
坐标变换; l
几何数据的编辑; l
属性数据的编辑;
l
空间分析(如多边形叠置等); l
图形化简(如数据压缩); l
数据格式转换; l
计算机截断误差; l
空间内插;
l
矢量栅格数据的相互转换。(3)GIS中的误差传播
误差传播是指对有误差的数据,经过处理生成的GIS产品也存在着误差。误差传播在GIS中可归结为三种方式。
l
代数关系下的误差传播:这是指对有误差的数据进行代数运算后,所得结果的误差。
l
逻辑关系下的误差传播:即指在GIS中对数据进行逻辑交、并等运算所引起的误差传播,如叠置分析时的误差传播。
l
推理关系下的误差传播:这是指不精确推理所造成的误差。4、3S 技术理论、意义、应用
3S技术是遥感技术、地理信息系统、和全球定位系统的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
其具体主要表现四种结合方式:(1)GIS与RS的结合;(2)GIS与GPS的结合;(3)RS与GPS的结合;(4)GIS、GPS和RS的结合。GIS与RS结合
GIS与RS的结合主要表现为RS是GIS的重要信息源, GIS是处理和分析应用空间数据的一种强有力的技术保证。两者结合的关键技术在于栅格数据和矢量数据的接口问题:遥感系统普遍采用栅格格式,其信息是以像元存储的;而GIS主要是采用图形矢量格式,是按点、线、面(多边形)存储的,它们之间的差别是影像数据和制图数据用不同的空间概念表示客观世界的相同信息而产生的。目前, RS与GIS一体化的集成应用技术渐趋成熟,在植被分类、灾害估算、图像处理等方面均有应用。GIS与GPS结合
GPS和GIS结合,不仅能取长补短使各自的功能得到充分的发挥。通过GIS系统,可使GPS的定位信息在电子地图上获得实时、准确而又形象的反映及漫游查询。把GPS接受机同电子地图相配合,利用实时差分定位技术以及相应的通信手段组成各种电子导航和监控系统,可广泛应用于交通、公安侦破、车船自动驾驶等方面,GPS可以为GIS及时采集、更新或修正数据。如在地籍测量或外业调查中,通过GPS定位得到的数据,输入给电地图或数据库,可对原有数据进行修正、核实、赋予专题图属性以生成专题图。RS与GPS结合
从GIS的角度说, GPS和RS都可看作数据源获取系统。然而, GPS和RS既分别具有独立的功能,又可以互相补充完善对方,这就是GPS和RS结合的基础。GPS的精确定位功能克服了RS定位困难的问题。传统的遥感对地定位技术主要采用立体观测、二维空间变换等方式,采用地—空—地模式先求解出空间信息影像的位置和姿态或变换系数,再利用它们来求出地面目标点的位置,从而生成DEM和地学编码图像。但是,这种定位方式不但费时费力,而且当地面无控制点时更无法实现,从而影响数据实时进入系统。而GPS的快速定位为RS实时、快速进入GIS系统提供了可能,其基本原理是用GPS/GPS/INS方法,将传感器的空间位置(Xs, Ys, Zs)和姿态参数(Φ、ω、k)同步记录下来,通过相应软件,快速产生直接地学编码。此外,利用RS数据也可以实现GPS定位遥感信息查询。GIS、GPS和RS集成
空间定位技术、遥感技术和地理信息技术的整体集成无疑是人们所追求的目标。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能,而且能够智 能式地分析和运用数据,为各种应用提供科学决策咨询,并回答用户可能提出的各种复杂问题。在这个系统内, GIS相当于中枢神经, RS相当于传感器, GPS相当于定位器,三者的共同作用将使地球能实时感受到自身的变化,使其在资源环境与区域管理等众多领域中发挥巨大作用。
7.gis地理信息系统资料 篇七
广州自来水公司信息化建设设在近几年的发展可以说是突飞猛进, 其中最为突出的是GIS地理信息系统的建设。本人作为GIS地理信息系统的建设者, 从2004年开始参与系统的建设, 经历了公司地理信息系统从无到有的过程, 现在就系统的开发和建设谈一些心得。广州市自来水公司是集自来水的生产、销售、服务和多种经营为一体的国家特大型供水企业, 创建于1905年10月。公司下设20个部室、8间水厂、2 0个加压站库、8个供水管理所和8个附属单位。公司供水面积483.8平方公里 (包括南海、顺德部分区域) , 管线长度5 0 8 4公里 (其中DN100及以上3910公里) , 消火栓11000多个, 阀门72954个。公司、区所两套管网现况图, 现有1:500、1:2000、1:5000、1:10000等管网现况图35000多幅, 大多数是1:500管网现况图。公司现有案卷为17800多卷。
要实现对上述海量管网数据的有效管理, G I S系统的运用是最有效的手段。GIS地理信息系统是一个充分利用计算机技术、GIS技术和通信技术, 具有综合、海量信息 (供水企业、供水设施、管网图纸资料、水用户、管网资产情况等) 处理能力, 能为自来水公司的领导提供科学的决策依据, 为供水企业业务人员提供详尽的地图和管线资料, 实现供水调度、管网抢修、营业抄收、管网资产管理等业务工作;同时也将是一个能满足平时各种业务工作、又能够逐步提供支持决策分析能力的多种用途的信息系统。通过系统的建设和应用, 可以提高现有管网养护管理水平和能力, 现场事故处理速度, 使供水企业获得运营最佳经济效益, 并实现整个行业管理的科学化、规范化和现代化。
2. 系统开发
我公司的GIS地理信息系统采用集中管理的思路, 从以下几方面对系统进行开发。
1) 、建立公司核心的管网地理信息数据库, 把管网的图形信息、属性资料, 乃至管网日常维护数据、用户信息等都整合到数据库中, 实现公司统一的属性数据和空间数据平台, 充分发挥图文一体化系统的强大管理功能。
2) 、供水管网管理涉及规划、设计、施工、维护、管理等部门, 通过网络实现供水管网信息资源共享、统一管理, 在保证数据完整性、一致性的前提下, 通过浏览系统, 使公司相关人员无论是在办公地点、施工、抢修现场还是在异地查询, 均能通过局域网或远程网络快速查到所需的管网系统的实时图形、属性资料, 完成相应的维护、管理工作。预留与互联网、无线网络、GPS等的接口, 以适应的进一步发展。
3) 、实现管网运行情况、防腐情况、使用年限等方面的管理, 能够对突发事件做出快速响应, 快速找到故障点, 确定影响范围等。
4) 、随着饮用净水工程推进, 广州市将在较长时间内使用两套管网进行供水, 供水管网地理信息系统要为置换工作提供详尽的管线、管网设施、用户的信息和各项功能, 为水质保障提供准确的管网资料, 管理饮用净水管网现况图、竣工图、水表、表箱、阀门、加压泵站等到用户计费表的所有管网、设施。
5) 、将SCADA遥测系统与管网地理信息系统结合, 及时对管网输配系统进行分析计算, 使调度指挥中心能直观地在管线图上看到整个管网的压力分布及各点的属性, 为安全供水提供调度依据。
6) 、将管网的规划设计纳入供水管网地理信息系统中, 使设计部门在进行供水工程设计时能够直接利用管网地理信息系统的最新数据, 方便地进行各种管网数据的查询比对, 完成设计图。数据维护部门根据施工结束后的竣工图对设计图直接进行修改后可直接存入中心数据库中, 避免多次制图可能带来的数据失真。
7) 、在完成GIS基本功能和基础数据管理的基础上, 进一步完善分析功能, 实现辅助决策功能, 形成一个集供水管网设及辅助决策为一体的综合管理信息系统。
3. 系统设计
3.1 总体架构设计
系统设计充分考虑业务与功能的紧密结合。我们采用Arc SDE for Oracle以及商用数据库Oracle 10g为图文后台支撑系统, 在Arc Engine前台上进行二次功能开发。通过空间数据与属性数据的相互关联, 以网络技术、客户机/服务技术 (C/S) 、浏览器/服务器技术 (B/S) 为基础, 进行系统集成。采用C/S模式和B/S模式相结合的开发模式。应用Internet/Intranet技术, 设计和开发公众查询系统, 扩大信息的应用范围, 提高系统信息价值。系统基于当前流行的组件技术, 并采用面向对象的软件工程技术, 以有利于系统升级、功能的扩展与延伸。系统应用架构方案如图1所示。
3.2 功能设计
系统基本功能由十大模块组成, 包括管网管理、辅助设计、三维图形处理、供水调度与决策支持、事故处理、抄表到户管理、图档管理、资产管理、系统管理、系统帮助及网络信息发布。其功能结构如下图。
1) 、管网管理:提供丰富的管网及附属设施管理功能。主要功能有:地形数据管理、管网数据维护、属性数据维护、图形基本操作、基本辅助功能、查询、统计、显示设置、管网附属设施管理、输出。
2) 、辅助设计:实现了供水管网在GIS系统中的规划设计, 并提供相关的空间分析功能。主要功能有:Buffer分析、设计管线冲突分析、断面分析、最短路径分析。
3) 、三维图形处理:实现了供水管网数据的三维图形显示。主要功能有:三维管线图生成、视角和视点的设置、三维渲染效果设置。
4) 、供水调度与决策支持:具体包括:运营台帐管理、泵站维修管理、巡查预警分析、管网扩展功能分析、管道遥测点实时监控、区域用水分析、管网平差分析、供水优化调度。
5) 、事故处理:具体包括:爆管分析、爆管频率分析、火警分析、水质异常分析、停水分析、移动P D A。
6) 、抄表到户管理:包括用户数据输入、查询统计、计费管理、漏损分析。
7) 、图档管理:包括规划设计资料存档、施工资料存档、竣工资料存档。
8) 、管网资产管理:包括管网资产管理、管网工程成本管理。
9) 、网络信息发布:包括信息发布管理、营业抄收信息网上查询。
10) 、系统管理:包括用户管理 (添加、删除用户、用户权限设置等) , 数据备份、资料利用管理等。
3.3 数据库设计
系统需要管理供水管网的海量数据, 主要有七套数据:广州市基础地形图电子数据;所属公司的供水管网现况栅格影像图和矢量化后的电子图;所属区管所的供水管网现况栅格影像图和矢量化后的电子图;综合公司和区所的供水管网现况图、部分管线经过实地探测后得出的一套实势性强、属性全的管网电子数据;从广州市规划局购买的广州市市域范围10区2市Arc/Info格式综合管线数据库。
数据库设计的目的是将供水信息管理中纷繁复杂的信息进行高度概括, 为系统的详细设计提供规范和总控依据。经过深入的分析, 建立一个中心数据库。将上述数据分别作为一个图层。本项目系统的数据包括空间数据和非空间数据, 因此空间数据和非空间数据的一体化集成管理是数据库设计时应考虑的问题。当前GIS空间数据管理技术和大型通用关系数据库系统分别对空间数据和非空间数据的集成管理提出了多种解决方案。本方案采用ESRI公司的Arc SDE作为空间数据管理引擎, 采用Oracle 10g作为关系数据库的管理系统, Arc SDE与Oracle的结合紧密, Oracle自身也提供了空间数据管理的功能, 因此可以解决空间数据和非空间数据的集成设计需要。
数据库的物理存储方式采用C/S (客户/服务器) 体系, 所有的数据存储在服务器中, 用户通过网络在客户端查询, 修改服务器中的数据。
4. 结语
该系统的建成, 不仅实现了对供水管网设施数据的先进的计算机化管理, 极大地提高了企业的管理水平;而且应用了GIS强大的空间分析、模型分析功能, 能够对自然过程或决策方案进行模拟和趋势预测, 以便从中选择最优方案, 避免管理和决策的失误。系统达到了GIS在供水系统应用中国内的先进水平。
8.gis地理信息系统资料 篇八
【关键词】地理信息系统;二次开发;数据库
【Abstract】Geographic Information System (GIS) technology used in metallogenic prediction, is that, through using the functions of store and spatial analysis of GIS, to analyze the data of engineering drilling, geophysical and geochemical etc, finally, providing a databasis for finding mineralization. The process of GIS technology used in metallogenic prediction, which is based on the operating system of the GIS secondary development .This article aimes to introduce the process of GIS technology used in metallogenic prediction and discuss the challenges during the process.
【Key words】Geographical information system;Secondary development;Database 0.前言
地理信息系统( Geograph ic Information System,简称GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科, 是计算机科学、遥感技术、信息技术、信息工程与现代地学方法的有机结合。地理信息系统具有的对空间信息进行采集、存储、管理、查询、分析、显示和进行制图等的处理能力,使其能通过进行区域分析、多要素综合分析和动态预测等, 为决策者寻找矿产资源提供科学、快速的决策依据[1]。成矿预测,即成矿远景区预测,是应用地质理论和科学的方法,综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息,总结成矿地质条件和矿床赋存规律,建立矿床模型,圈定不同级别的成矿远景区[2]。成矿预测与矿产资源评价时所涉及的所有信息几乎都直接或间接与空间位置有关,地理信息系统(GIS)作为解决与空间位置有关问题的一门技术,在矿产资源预测方面已成为实现各种成矿信息管理与分析的一个重要工具和途径。
GIS技术改变了以往依靠传统手工图纸进行成矿数据管理、采集、处理与解释的方式,实现了各类海量数据进行集成、综合管理、快速处理与分析、可视化输出的现代化技术过程;同时,传统的通过借助透明纸或透图台才能实现不同成矿信息证据图层的叠加来寻找有利成矿远景区的方式,随着GIS技术的应用,也逐渐被取代。地质人员可以根据对成矿规律的认识、成矿作用贡献的大小对不同的成矿信息图层(如构造、地层、化探等图层)赋予不同的影响因子来实现成矿远景区的定量预测。立足于GIS 技术的成矿预测方法体系,无论从理论、技术、逻辑和效果看,都优于传统的方法系统,赋予了成矿预测新的概念和内涵[3]。本文着重介绍GIS在成矿预测中的主要步骤和应用过程。
1.GIS在成矿预测中的应用过程
基于GIS综合信息矿产预测是本文主要采用的预测方法。以GIS平台软件为依托,利用数学地质方法结合GIS的空间分析功能和可视化特点,采用可视化编程语言Visual Basie和MapObjects控件进行组件式GIS开发,建立一个基于GIS信息成矿预测系统,并对预测区进行预测,以实现对工作区的成矿有利地区(段)的圈定。具体步骤如下:
(1)资料的收集和准备: 搜集研究区内与成矿有关的地、物、化、遥等资料。如有可能,在缺乏资料的地区补充采集资料。包括已开采矿区和预测工作区的文字资料和图形影像资料等。
地质资料:选择几个典型矿区和工作区,所需资料包括研究调查报告、野外调查资料、矿床(点)地质图,矿区勘探线剖面图、平面图以及相关文字资料,矿区重要见矿钻孔柱状图,矿区地形地质图(不同比例),矿区行政区图等。
遥感资料:遥感影像图,利用遥感软件ENVI等对其进行处理,信息提取,获取相关数据。
物探资料:工作区磁航异常图、电法剖面图以及相关文字资料等。
化探资料:工作区与成矿作用密切相关的元素及相关数据等。
(2)数据整理和数据库的建立:通过对数据进行分析整理进行合理分层,对地质、物探、化探、遥感信息进行详细分析,并根据需要利用GIS工具对数据做相应的分析和处理(如物化探异常的圈定,遥感数据的解译等),利用GIS工具(如ARCGIS,MAPGIS)建立空间数据库,并对属性数据用关系型数据库进行管理,建库时要解决现存数据的集成问题:比例尺、定位与投影方式、数据精度与格式等。
(3)控矿因素的分析及找矿模型的建立:在分析区域的成矿规律基础上,确定控矿因素,建立矿床的描述性模型,列出所有的地质、地球物理、地球化学、遥感等找矿标志。
(4)模型的定量化与转换:从每一个描述性模型中选择出能确定该类型矿床存在与否的重要标志和一般性标志,并将其定量化,包括单个空间关系的确定和量化以及多个空间关系集成的量化,确定空间分析的方法并转换成GIS可以表示和处理的形式。
(5)预测GIS系统的开发及成矿预测:组建二次开发GIS预测系统,利用GIS提供的可视化空间分析功能,进行矿产资源综合分析与评价,利用总结的成矿因素进行多源信息成矿预测并圈定预测靶区。
(6)资源评价预测成果的输出及解释。
图1 GIS在成矿预测中应用流程图
2.GIS技术应用于成矿预测中存在的问题
通过分析GIS 技术在成矿预测中的应用过程,笔者认为,该方法在应用过程中需要注意以下几个问题:
(1)由于矿山地质数据量大,数据来源不同,格式差异大,缺乏较为统一的标准。
(2)系统开发对软件、硬件设备要求较高。
(3)数据引用出处多样,且不够详细,直接影响分析结果。
3.结语
本研究基于GIS的二次开发,并综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息,总结成矿地质条件和矿床赋存规律,建立矿床模型,圈定不同级别的成矿远景区。因此,本系统的开发大大提高了普查找矿的效果,降低了成本,是地质家对多源地学信息的综合分析,寻求地下矿物的理想工具。
【参考文献】
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9.gis地理信息系统资料 篇九
定义:是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征,相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。特性:
1)地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志;
2)多维结构:在二维空间编码基础上,实现多专题的第三维信息结构的组合,为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便。
3)时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。
可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)中期的(如土地利用、作物估产)长期的(如城市化、水土流失)超长期的(如地壳变动、气候变化)
实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。2 地理信息系统的概念
GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。3 GIS的构成
应用人员,GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户
软系统件,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统
硬件系统,各种设备-物质基础
数
据,系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础
应用模型,解决某一专门应用的应用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在 地理信息的基本功能和应用领域
a.数据采集与输入 b.数据编辑与更新 c.数据存储与管理 d.数据显示与输出
e 空间查询与分析 e1空间查询e2叠加分析e3缓冲区分析e4 网络分析e5 地形分析
第二章 地理实体的三个基本特征
a属性特征——用以描述事物或现象的特性,即用来说明“是什么”,如事物或现象的类别、等级、数量、名称等
b空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系,故又称几何特征和拓扑
特征,如中国与印度之间边界界桩的经纬度,中国与印度之间的邻接关系
c时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化,如学生人数的逐年变化。地理实体的数据类型
属性数据——描述空间对象的属性特征的数据,也称非几何数据。即说明“是什么”,如类型、等级、名称、状态等描述时间特征的数据也可以归为这一类。
几何数据——描述空间对象的空间特征的数据,也称位置数据、定位数据。即说明“在哪里”,一般用经纬度或X、Y坐标来表示。
关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据,一般通过拓扑关系表达。如空间数据的相邻、包含等,主要是指拓扑关系。拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法 3 空间数据结构的概念
是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。空间数据结构分为基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种基本类型。3.1矢量、栅格数据结构的概念
矢量数据结构——通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。
A.点实体:记录点坐标和属性代码; B.线实体:记录两个或一系列采样点的坐标,并加属性代码; C.面实体:记录边界上一系列采样点的坐标,由于多边形封闭,边界为闭合环,加面域属性代码。
栅格数据结构——是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格作为一个象元或象素由行、列定义,并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值。A.点实体:由单个像元来表达
B.线实体:由在一定方向上连接成串的相邻像元的集合来表达。
C.面实体:由聚集在一起的相邻像元的集合来表达。拓扑关系的概念,类型
拓扑关系:指图形保持连续状态下变形,但图形关系不变的性质。类型:
最基本拓扑关系
拓扑关联:指存在于空间图形中的不同拓扑元素之间的关系
结点与弧段:如结b与弧3,2,5,多边形与弧段:面C与弧4,5,3。拓扑邻接:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的关系。多边形之间,结点之间邻接矩阵,1——邻结;0——不邻结
其它拓扑关系 拓扑包含:指存在于空间图形中的面与其它元素之间的关系,如面状实体包含哪些点、线状实体
层次关系:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的等级关系,如连云港市各个区
拓扑连通:拓扑元素之间的通达关系,如点连通度,面连通度 5 拓扑关系的意义
A.拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系。不需要利用坐标或距离就可以确定一个地理实体相对于另一个地理实体的空间位置关系,并且这种拓扑数据较之几何数据具有更大的稳定性,即它不随地图投影而变化
B.有助于空间要素的查询,利用拓扑关系可以解决许多实际问题 C.根据拓扑关系可重建地理实体。栅格坐标系统的确定 栅格坐标系统的确定
由于栅格编码一般用于区域性GIS,原点的选择常具有局部性质。但为了便于区域的拼接,栅格系统的起始坐标应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致,并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。
6.1栅格单元尺寸的原则方法 栅格单元的尺寸 1)原则:应能有效地逼近空间对象的分布特征,又减少数据的冗余度。栅格太大,忽略较小图斑,信息被丢失;栅格太小,会增加存储数据量
2)方法:用保证最小多边形的精度标准来确定尺寸经验公式:
H = ½(min|Ai|)1/2 H 为栅格单元边长, Ai 为区域所有多边形的面积
7栅格单元代码的确定 栅格代码(属性值)的确定
1、中心点法:取位于栅格中心的属性值为该栅格的属性值。
2、面积占优法:栅格单元属性值为面积最大者。
3、重要性法:取重要的属性值为栅格属性值。
4、长度占优法:每个栅格单元的值由该栅格中线段最长的实体的属性来确定。栅格数据结构的特点
用离散的量化栅格值表示空间对象(通常是规则格网) 位置隐含,属性明显
数据结构简单,易于遥感数据结合,但数据量大 存在几何和属性偏差
面向位置的数据结构,难以建立空间对象之间的关系
比例尺大小为栅格(像元)的大小与地表相应单元的大小之比。9 矢量与栅格数据结构的比较
第三章 GIS数据源有哪些
a地图数据
存储介质、现势性、投影转换
b遥感、航空影象和数据
分辨率、变形规律、纠正、解译特征 c实测数据
d数字数据
格式、精度 e统计数据、文本数据
f多媒体,辅助GIS空间分析和查询 2 GIS数据质量的概念
GIS的数据质量,是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性,通常用空间数据的误差来度量。
误差是指数据与真值的偏离。3 地理控制基础的内容 地理控制基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分 内容:1统一的地图投影系统 2统一的地理格网坐标系统(地理参照系)3统一的地理编码系统 GIS中地图投影的设计与配置一般原则 a 与相应比例尺的国家基本图投影系统一致。
B 系统一般只考虑至多采用两种投影系统,一种应用于大比例尺的数据处理与输出、输入,另一种服务于小比例尺。
C 所用投影以等角投影为宜。
d 所用投影应能与网格坐标系统相适应,即所采用的网格系统在投影带中应保持完整。连接地理实体与计算机中表现形式为编码;标识码是联系实体的几何信息和属性信息的关键字;实体几何数据与属性数据的连接纽带——公共标识符(关键字)6 代码的功能
a鉴别
代码代表对象的名称,是鉴别对象的惟一标识。
b分类
当按对象的属性分类并分别赋予不同的类别代码时,代码又可作为区分分类对象类别的标识。
c排序
当按对象产生的时间、所占的空间或其他方面的顺序关系排列并分别赋予不同的代码时,代码又可作为区别对象排序的标识。7 地理目标数据分层的目的 是为了便于空间数据的
管理——对所有地理目标的管理就简化为对各数据层的管理。查询——对地理目标数据进行查询,只需要对某一层地理目标数据进行查询即可,因而可加快查询速度。
显示——不需要分层后的地理目标数据由于任意选择需要显示的图层,因而增加了图形显示的灵活性
分析——对不同数据层进行叠加,可进行各种目的的空间分析 8 GIS数据质量的基本内容
a位置精度:如数学基础、平面精度、高程精度等,用以描述几何数据的质量。
b属性精度:如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等,用以反映属性数据的质量。
c逻辑一致性:如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。
d完备性:如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性等
e现势性:如数据的采集时间、数据的更新时间等GIS数据质量误差产生的原因 a空间现象自身存在的不稳定性
b空间现象的表达(如由椭球体到平面必然产生误差)c空间数据处理中的误差
d空间数据使用中的误差 10 空间数据误差的类型
GIS空间数据的误差可分为源误差和处理误差(1)源误差,是指数据采集和录入中产生的误差,包括: A 遥感数据:摄影平台、传感器的结构及稳定性、分辩率等 b 测量数据:人差(读数误差等)、仪差(仪器不完善等)、环境(干扰等)c 属性数据:数据的录入、数据库的操作等
d GPS数据:信号的精度、接收机精度、定位方法、处理算法等 e 地图:控制点精度,编绘、清绘、制图综合等的精度 f 地图数字化精度:纸张变形、数字化仪精度、操作员的技能等(2)处理误差,是指GIS对空间数据进行处理时产生的误差,如: 1 几何纠正;2坐标变换;3几何数据的编辑;4 属性数据的编辑;5空间分析(如多边形叠置等);6图形化简(如数据压缩);7数据格式转换;8计算机截断误差;9
空间内插;
10矢量栅格数据的相互转换。11 空间数据标准的概念
是指空间数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准形式。每个地理信息系统都必须具有相应的空间数据标准 12 空间数据交换标准的方式
由于空间数据模型的不同,空间数据的定义、表达和存储方式也不同,因而数据交换也需要统一的标准。1 外部数据交换标准
这类标准通常是ASCII码文件,用户可以通过阅读说明书来直接读写这种外部数据格式。GIS的外部数据交换格式通常包括:矢量数据交换格式;栅格数据交换格式;数字高程模型交换格式。特点:自动化程度不高,速度较慢等,但它可解决不同GIS之间的数据转换问题。它仍然是实现数据共享的主流方式。2 空间数据互操作协议
制定一套各方都能接受的标准空间数据操纵函数,通过调用这些函数以互相操作对方的数据。
特点:比外部数据交换标准方便,但由于各种软件存储和处理空间数据的方式不同,空间数据的互操作函数又不可能很庞大,因此往往不能解决所有问题。3 空间数据共享平台
服务器存放空间数据,采用客户机/服务器体系结构,各种GIS通过一个公共的平台在服务器存取所有数据,以避免数据的不一致性。特点:思路较好,但现有的GIS软件各有自己的底层,要统一平台目前难以实现 4 统一数据库接口
在对空间数据模型有共同理解的基础上,各系统开发专门的双向转换程序,将本系统的内部数据结构转换成统一数据库的接口。特点:这种方式的前提,首先要求对现实世界进行统一的面向对象的数据理解,这不易实现的。目前:外部数据交换标准仍是实现数据共享的主流方式 空间元数据的定义,主要作用
空间元数据(Geospatial Metadata):地理的数据和信息资源的描述性信息。是通过对地理空间数据的内容、质量、条件 和其他特征进行描述与说明,以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关数据的数据。
作用:(1)确定一套地理空间数据的存在性及其位置和其对于某种应用的适宜性,确定空间数据的存储方法、表达方法和使用方法。2)用来组织和管理空间信息,并挖掘空间信息资源 3)帮助数据使用者查询所需空间信息
4)用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心 5)提供数据转换方面的信息 GIS空间数据互操作的含义和其对于GIS的必要性
指异构环境下两个或两个以上的实体可以 互相通信和协作,以完成某一特定任务,这些实体包括程序、对象、系统运行环境等。必要性:1)解决基础数据的共享问题的需要2)GIS应用趋向多学科综合和集成化3)GIS走向社会化的需要4)是Internet GIS发展的需要 OPENGIS的概念
OGIS,也叫开放式地理数据交换规程,它是由开放地理信息系统协会(Open GIS Consortium)制定的一系列开放标准和接口。Open GIS规范是OGC规范的最高层次,是利用软件统一地表示地理数据和地理处理的规范系统。
第四章 矢量图形数据的编辑(重要)2 空间索引的概念 空间索引——是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系,按一定的顺序排列的一种数据结构。它包含空间对象的概要信息,通过筛选作用,大量与特定空间操作无关的空间对象被排除,从而提高空间操作的速度和效率。3 仿射变换
仿射变换的特性:实质是两坐标系间的旋转变换。1直线变换后仍为直线;2平行线变换后仍为平行线;3不同方向上的长度比发生变化 4 投影变换的方法 解析变换法:找出两投影间坐标变换的解析计算公式的两种方法:A.反解变换法
先解出原地图投影点的地理φ,λ,对于x,y的解析关系式,将其代入新图的投影公式中求得其坐标。B.正解变换法
直接求出两种投影点的直角坐标关系式。
2数值变换法
原投影点的坐标解析式不知道,或不易求出两投影之间坐标的直接关系,利用若干同名数字化点(对同一点在两种投影中均已知其坐标的点),采用插值法、有限差分法或多项式逼近的方法,即用数值变换法来建立两投影间的变换关系式。
3数值解析变换法
当已知新投影的公式,但不知原投影的公式时,可先通过数值变换求出原投影点的地理坐标φ,λ,然后代入新投影公式中,求出新投影点的坐标。5 数据压缩的概念
是指从所取得的数据集合中抽出一个子集,使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合,且尽可能降低其数据量的数据处理过程。5.1 矢量数据压缩的方法
5.2 栅格数据的压缩概念、方法(重要)
概念:是指为了删除冗余数据,减少数据存储量,节省存储空间,加快后继处理速度,对栅格数据所做得处理方法。1 游程编码压缩方法
是指将原始栅格阵列的行或列中属性值相同的连续若干个栅格单元进行合并,并映射成 一个游程,以减少数据存储冗余度的编码压缩方法。
每个游程的数据结构为(A,P)整数对。
其中A代表属性值或属性值的指针,P 代表连续相同属性值的栅格个数
(游程编码压缩方法是一种无损失的压缩编码结构)
链式编码压缩
用从某一起点开始沿8个方向前进的单位矢量链来表示线状地物或多边形的边界,从而达到压缩数据量的方法。
建立步骤:1)首先定义一个3×3窗口,对中间栅格的走向的8种可能进行编码。2)记下地物属性码和起点行、列后,进行追踪,得到矢量链。如下图所示: 块状编码压缩
是游程长度编码扩展到二维的情况,采用方形区域作为记录单元,每个记录单元包括相邻的若干栅格,数据结构由初始位置(行、列号)和半径,再加上记录单元的代码组成。数据对格式(初始行、列,半径,属性值)
4四叉树编码压缩方法
是指将栅格或图像沿中央位置等分成四部分,如果某一子区的所有网格都具有同样的属性值,则这个子区就不再继续分割;否则,就要把这个子区再等分成四个区域,直到每个子区都含有相同的属性值为止,据此再进行编码的方法。
一种可变分率的非均匀网格系统,是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。空间数据结构的转换 5.1点对象的栅格化
5.2 面对象的栅格化 空间数据插值的概念
空间数据插值,是指通过已知点或分区的数据,推求任意点或分区数据的方法 7 泰森多边形
泰森多边形法的基本原理是,未知点的最佳值由最邻近的观测值产生。
(1)每个泰森多边形内仅含有一个控制点数据(2)泰森多边形内的点到相应控制点的距离最近(3)位于泰森多边形边上的点到其两边控制点的距离相等(4)在判断一个控制点与其它哪些控制点相邻时,可直接根据泰森多边形得出结论,即若泰森多边形是n多边形,则n个离散点相邻。8 趋势面分析的基本特点???? 插值结果是一个平滑表面(线),这个表面(线)是由采样点值拟合的多项式数学方程生成的。其起伏变化平缓,代表研究区域范围内表面逐渐变化的总体趋势,很少能与实际的已知样点完全重合,属非精确插值方法。该插值方法受生成的预测表面容易受那些离群点(极高或低样点)的影响,而且多项式越复杂,其物理意义就越难描述。
第五章 空间数据库的概念
以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息,以满足不同用户对空间信息需求的数据库。2 空间数据库的特征
A 空间数据库具有一般数据库所共有的特征 数据集中控制
在文件管理方法中,文件是分散的,文件之间一般是没有联系的,不能按照统一的方法来控制、维护和管理。而数据库则很好地克服了这一缺点,可以集中控制、维护和管理有关数据。2 数据独立
数据库中的数据独立于应用程序,包括数据的物理独立性和逻辑独立性。这给数据库的使用、调整、优化和进一步扩充提供了方便,提高了数据库应用系统的稳定性。数据共享
数据库中的数据可以供多个用户使用,每个用户只与数据库中的一部分数据发生联系。用户数据可以重叠,用户可以同时存取数据而互不影响,大大提高了数据库的使用效率。较小的数据冗余
数据库中的数据不是面向应用,而是面向系统,数据是按照一定的数据模型组织、描述和存储,并进行集中管理,具有较小的冗余度,也提高了数据的一致性。统一的数据保护功能
多用户共享数据资源时,严格检查用户使用数据,规定用户的访问和存取权限,确保数据的安全性、一致性和并发控制。
B
空间数据库有别于一般数据库的特征
(1)空间特征:空间特征是空间数据库的最主要特征,它描述的是空间物体的位置、形态和空间关系
(2)抽象特征:空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征,非常复杂,必须经过抽象处理。在不同的抽象中,同一地物可能会有不同的语义特征。
(3)空间关系特征:空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外,空间数据中也记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析,另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂程度。
(4)多尺度与多态性 :不同观察尺度具有不同的比例尺和精度,同一地物在不同情况下会有形态差异。
(5)非结构化:在关系数据库管理系统中,数据记录是结构化的,记录是定长的,数据项不容许有嵌套。空间数据不满足结构化要求,记录数据项是变长的,不满足关系数据模型的范式要求。
(6)分类编码特征:在GIS数据库系统中,每一个空间对象都有一个标识码和分类码。
(7)海量数据特征:空间数据量是巨大的,通常称为海量数据,其数据量比一般通用数据库要大得多。一个城市的数据量要达到TB级。3 GIS空间数据管理模式(1)基于文件管理的方式
(2)文件与关系数据库混合管理系统(3)全关系型空间数据库管理系统(4)对象—关系数据库管理系统(5)面向对象GIS数据库管理系统 GIS数据模型的概念,三要素,建立的目的
数据模型 是指数据库系统中关于数据内容和数据间联系的逻辑组织形式,它以抽象的形式描述和反映地理实体构成及其相互关系。三要素:数据结构、数据操作和数据的约束条件
建立数据模型的目的是:用最佳的方式表达实体对象及其相互关系,并能以最佳的方式为用户提供访问数据库的逻辑接口 层次、网状、关系数据模型的优缺点(以下为关系数据模型)优 点:结构简单灵活;容易维护和理解,数据的修改和更新方便。一般DBMS管理属性数据方便可靠,管理图形数据有局限:
1无法用递归和嵌套的方式来描述复杂的层次和网状结构,模拟和操作复杂地理对象的能力较弱;
1对复杂结构地理对象的描述,需对实体进行不自然的分解,导致存储模式、查询途径及操作等方面均显得语义不甚合理;
3概念模式和存储模式的相互独立性,导致关系之间的联系需要执行联接操作,系统开销较大,运行效率不够高; 4难于存储和维护变长的空间数据及其拓扑关系;
5不能支持GIS需要的一些复杂图形功能及包含、叠加等操作。6 数据库结构设计
数据库设计,就是把现实世界中一定范围内存在着的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。
空间数据库的设计,是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。主要包括需求分析、结构设计和数据层设计三部分。7 空间数据库的维护(重组织,重构造的概念)
1、空间数据库的重组织 指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下,改变数据的存储位置,将数据予以重新组织和存放。
2、空间数据库的重构造
指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。数据库重构通过改写其概念模式(逻辑模式)的内模式(存储模式)进行。
第六章 空间分析的定义
是集空问数据分析和空间模拟于一体的技术,通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息,以解决实际问题的过程。2 空间查询的定义
是指基于给定的属性和空间约束条件从地理数据库中查找指定地理对象及其属性的过程
3数字地面模型(DTM)和高程模型(DEM)。
数字地面模型:是指地表形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。数字高程模型:是一定区域范围内地面高度连续变化的数字化表示方法,通常是指按照一定的格网间隔采集地面高程所建立的规则格网高程模型。TIN的概念、特点
TIN:利用区域有限个点集将区域划分为互不交叉、互不重叠且相连的三角面网络来模拟地形表面的数据模型。特点:① TIN模型具有可变分辨率;
② 因能顾及各种地形特征点、线,故能以较少的采样点高精度的逼近复杂的地形表面
③ TIN模型可减少规则格网法带来的数据冗余,同时在计算坡度等效率方面优于纯粹基于等高线的方法;
④ TIN数据结构、存储管理与操纵较为复杂,数据共享不便,大规模DEM生产管理较少采用,一般用于大比例尺地形测图 5 空间叠置分析、缓冲区分析、网络分析的概念
空间叠置分析又称叠加分析,是指在统一的空间参照系统条件下,将同一地区的两组或两组以上的图层要素进行叠置,产生新的数据层的分析方法。
缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体,自动建立它们周围一定距离的带状区域,用以识别这些实体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。
GIS的网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况,对网络结构及其资源的优化问题进行研究的一种空间分析方法。(网络分析的基础是图论和运筹学)6 狄克拉斯算法(重要)树,最小生成树的概念
(中心选址问题重要)
第七章 空间信息可视化的概念
是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图 像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。2 地图符号变量、要素,作用
地图符号,是指在地图上用以表示各种空间对象的图形记号,或者还包括与之配合使用的注记。
地图符号对表达地图内容具有重要的作用: 是地图区别于其他表示地理环境之图像的一个重要特征 2是丰富地图内容、增强地图的易读性和便于地图编绘的必要前提 3地图符号不仅能反映制图对象的个体存在、类别及其数量和质量特征,而且通过它们的联系和组合,还能反映出制图对象的空间分布和结构以及动态变化
设计地图符号,除优先考虑地图内容各要素的分类、分级的要求外,还应着重顾及构成地图符号的6个图形变量,即:
形状、尺寸、方向、亮度、密度、色彩 3 电子地图的概念、特征与GIS地图的区别
电子地图(屏幕地图或瞬时地图):以地图数据库为基础,以数字形式存储在计算机外存储器上,并依托于空间信息可视化系统实时再现地理信息的数字化地图。电子地图(集)的基本特征: 能够全面继承并发展了地图科学中对地学信息进行多层次智能综合加工、提炼的优点; 很强的空间信息可视化性能,具有严密的数学基础、科学而系统的符号系统、强有力的可视化界面,支持地图的动态显示,并可采用闪烁、变色等手段增强读图效果; 支持空间信息的多种形式的查询、检索和阅读; 4 支持基本的统计、计算和分析; 大多数电子地图支持“所见即所得”地编辑和输出硬拷贝,支持电子出版; 大多数电子地图支持多媒体信息技术。区别: 电子地图包含了GIS的主要功能,但不是全部功能 2 侧重于可见实体的显示
3不同来源的电子地图数据,难以赋予统一的空间数学基础,空间分析薄弱 4 虚拟现实技术的含义
虚拟现实(Virtual Reality),是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等
行为的高级人机交互技术,是当代信息技术高速发展和集成的产物。
第八章 WEB GIS 与一般GIS 特点的区别
WebGIS:是GIS与www的有机结合,GIS通过www功能得到了扩展,从www的任意一个节点,人们可以浏览和获取Web上的各种地理空间数据及属性数据、图像、文件,可以进行地理空间分析。1 基于C/S模式,传统的GIS大多数为独立的单机系统 利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交换,信息传输是全球性的 是一分布式系统,用户、服务器可分布在不同地点和计算机平台上。GIS设计的方法(5个),阶段(4个)
(1)结构化生命周期法(2)由底而上法(3)快速原型法(4)面向对象的软件开发方法(5)“演示和讨论”方法 开发阶段
一、系统调查分析
(1)需求调查与分析;(2)可行性分析;(3)系统分析。
二、系统设计
系统设计的任务是将系统分析阶段提出的逻辑模型化为相应的实际的物理模型这是整个研制工作的核心。
三、系统的维护
此阶段是把系统设计的成果付诸实施,实现能够使用的实际系统。
四、系统的运行和维护
系统验收是系统实施的终结,系统维护是指在运行过程中,为适应环境和其它因素的各种变化,保证系统正常工作而采取的一切活动。
2选址问题A 设某项应用为从A市到B市的铁路路线选址,(1)要求所选的路线必须经过A、B两地之间的C县和D县(C县属于A市,D县属于B市,并且两县接壤);(2)铁轨经过的地段的地形坡度小于10度,土层坚实,避开水体;(3)在此基础上,尽量使整个路线的造价最小。
已有的空间数据资料是A市的全要素地图和B市的全要素地图(包含行政区划、人口、地形等高线、土壤类型、河流、湖泊分布等等),请试以GIS方法,设计该路线选址的应用模型,用框图表示其运行过程,并说明其有关的操作和算子。
3选址问题B
设某项应用为核电站选址,要求(1)核电站临近海湾,(2)交通便捷,(3)地形坡度小于5度,地质条件安全,(4)并避开居民区。
已有的空间数据资料是该地区的全要素地图(包含行政区划、人口、地形等高线、土壤类型、河流、湖泊分布等等),请试以GIS方法,设计该位置选择的应用模型,用框图表示其运行过程,并说明其有关的操作和算子
10.gis地理信息系统资料 篇十
答:条形码/磁卡/智能卡/光卡/射频识别技术
2.简述现代物流行业特点。P20
答:网络化/业务的多样性/柔性化/标准化/智能化
3.简述地理信息在物流分析中的应用。P69
答:应用GIS系统强大的地理数据功能分析物流活动中的运输路线模型、最短路线模型、网络物流模型、设施定位模型等。
4.简述网络GPS的特点和组成。P70
答:全球定位系统(GPS)具有性能好、精度高、应用广的特点;卫星定位系统的三大组成部分:空间部分/地面控制部分/用户设备部分
5.简述物流EDI的优势。P79-P80
答:1.提高交易效率2.增加信息处理是在计算机上自动完成的,无需人工干预,所以除节约时间外,也可大幅度降低业务处理过程中的差错率,从而降低资料出错的处理成本。3.节省库存费用4.节省人事费用5.降低贸易文件成本6企业国际化。
6.简述生产企业物流的业务活动。P92
答:生产企业物流的业务主要是围绕企业生产经营活动中的供应、生产、销售等活动展开,具体包括物料需求计划(MRP)、制造资源计划(MRPⅡ)、分销需求计划(DPR)、物流资源计划(HIP)等信息系统以及延伸的其他资源计划系统(CRP、JIT、ERP)。
7.列出物流管理信息系统所要解决的问题。P237
答:1.要在充分理解用户需求的基础上进行系统分析2.系统分析要由开发人员和用户共用进行3.系统分析是在原信息系统基础上进行的。
8.列出常用的物流信息技术。目录P1
答:物流自动识别技术/货物动态跟踪技术/全球定位系统/电子数据交换技术
9.举例说明GIS在物流领域的应用。P69
答:1.应用GIS系统解决物流活动的配送、客户服务、货物查询等环节的问题。2.通知GIS系统辅助物流配送,自动确立客户的位置,以便及时、准确配送到目的地和消费者。3.通知GIS系统的地图显示于系统,准确计算客户的距离,以便更好地为客户服务。4.通过GIS系统还可以及时查询货物在运输途中的情况,以提高物流管理水平等。
考试时间:2012年12月23日 19:30-21:30
11.gis地理信息系统资料 篇十一
【关键词】移动GIS;GPS;数据查询;空间分析
1.绪论
1.1 旅游信息系统的发展
地理信息系统(Geographic Inform-
ation Systems,GIS)是为对空间对象提供分析和决策的,具有综合数据、地理模拟、空间分析功能的空间信息系统。它以地理空间数据库为基础,采集、存储、管理、检索、分析和描述地理分布数据。
“地理信息系统”诞生于20世纪60年代,1971年加拿大地理信息系统(CGIS)建立,它是世界上第一个实用的地理信息系统。到20世纪70年代,GIS逐渐成为实用性的应用系统。
为了使应用程序实现局部更新,简化开发过程,组件式GIS(COM GIS)出现了,它的出现使得GIS技术与COM技术实现了结合,它将GIS的各种功能模块按类划分成不同类型的控件,通过可视化的开发工具将各GIS控件之间以及GIS控件与其他非GIS控件之间集成起来。
随着网络技术的发展,Web GIS逐渐走入了人们的视野。GIS系统分为客户端、服务器和网络服务三部分,用户可以借助WWW的任意一节点,浏览系统站点的空间数据,并进行各种空间数据检索和空间数据分析,实现空间数据获取功能。
随着无线互联网技术的发展、移动终端的普及,移动GIS(Mobile GIS)应运而生并逐步成为地理信息技术发展的热点。它利用无线应用协议将将语言信息转化为WML显示在移动屏幕上,实现了GIS、GPS和无线互联网的有机结合。
一般的GIS系统描述的都是二维事物,但是现实中的事物都是三维的。为了能更好、更为准确的模拟、描述、管理现实事物的信息并提供决策支持,就提出了三维GIS(3DGIS)。3DGIS的核心问题是三维空间数据模型的建立,目前三维数据模型的研究还处于理论探索阶段,国际国内还没有成熟完整的3DGIS系统。
1.2 课题研究的意义
我国拥有着悠久的历史和灿烂的文化,随着经济全球化发展、人们生活水平的提高、国家政策的大力支持,旅游业逐步发展起来。根据我国旅游局调查表明,旅游业现已成为我国的支柱产业之一。然而,随着信息业的大力发展,全球经济都在逐步实现信息化,传统的旅游信息获取方式已不能满足现在人们多元化的需求,人们迫切需要旅游产业也实现高速信息化,使游客随时随地可以获取各种旅游需要的信息,如:酒店住宿情况、最优路线选择、景点介绍、旅游线路推荐等,全方位、多角度、生动的、立体的获取信息。随着移动终端的普及、移动GIS的出现,为移动旅游信息系统的建立提供了条件。
基于移动GIS的信息管理系统的建立实现了以客户为中心的旅游模式,实现了旅游业的高速信息化,可以实现空间检索与分析、最优路线设计推荐、景区介绍与宣传等功能,为旅游业的发展创造了一个良好的平台,促进了旅游业的可持续发展。
2.基于移动GIS的旅游信息系统的设计
2.1 设计目标
本课题以洛阳旅游为例,为实现洛阳旅游信息电子化,进行基于移动GIS的旅游信息系统的开发。为实现已客户为中心的旅游模式,本课题的具体研究目标如下:(1)设计实现手机号码注册登录;(2)通过属性数据库的设计,实现属性信息的检索,如景点信息的查询、衣食住行信息的浏览、查询、预定等;(3)通过空间数据库的设计,实现最优路线推荐、最优公交查询等功能;(4)通过GPS定位功能的设计,实现电子地图的相关操作;(5)通过多媒体数据库的设计,实现多种媒体的表现形式。
2.2 系统的整体设计功能结构图
图1 系统功能结构图
2.3 功能设计
本课题在调研了洛阳旅游信息市场的前提下,为满足设计目标,进行一下功能设计。
(1)数据录入、传输与管理
信息系统的建立需要大量的真实数据来支撑,数据的录入、传输与管理就显得十分重要。根据数据的性质不同,利用HTTP、FTP、UDP等通讯模块来实现数据的传输,利用eSuperMap工具实现数据的转换,使实体信息在地图上直观展示,使用户可以通过文字、图片、影视频等实时了解景区资源。
(2)信息查询
信息查询是本系统的主要功能之一,系统设计时利用SQL查询、空间关系查询(距离查询、范围查询)、属性和空间复合查询、地址检索等来实现景点、旅游线路、在旅游线路上的酒店、商场等的信息检索。
图2 系统登录界面 图3 公交查询图
(3)图形操作
以地图为载体,利用eSuperMap工具,设计提供地图的放大、缩小、移动、距离测量等相关操作,将地理信息以直观图形符号的形式展示给用户。
(4)GPS定位与空间数据分析
利用GPS、空间数据库、移动GIS分析空间数据,提供空间决策,实现距离计算,进而实现最优路线的设计和最优公交搭乘设计。
3.系统实现
本系统采用C/S结构,以eSuperMap为二次开发平台,利用手机终端、GPS、移动数据库来实现移动GIS与旅游信息的有机结合。图2为系统登录界面,图3为公交查询界面。
参考文献:
[1]刘海新,刘惠德,何虎军等.移动GIS的发展及其应用[J].地理空间信息,2005,3(4):41-42.
[2]李国斌,汤永利.空间数据库技术[M].北京:电子工业出版社,2010:40-60.
[3]闰宁.基于COM技术的旅游咨询信息系统设计与实现[D].北京:首都师范大学,2004.
[4]Chai-Ling Chang,Shang-Lien Lo,Shaw-L Yu.Role of Geographic Information System(GIS)in Watershed Simulation By Winvast Model[J].Environmental Monitoring and Assessment,2006,10(121):287-299.
12.gis地理信息系统资料 篇十二
关键词:GIS,交通,数据库
1 GIS在道路选线中的应用
1.1 利用GIS的数据采集与地理数据库管理功能, 对选线所需资料进行统一管理和分类处理。
1.2 利用GIS强大的空间分析功能和DTM分析功能, 对信息进
行加工处理, 将与选线方案相关的各种因素形象、直观地展现给选线人员。
1.3 利用GIS的制图输出功能, 输出选线设计用图, 帮助选线人员进行方案比选。
将与路线方案有关的各种信息, 如遥感图像、地形图、地质图、土地利用现状图、矿产资源分布图、地区经济发展水平等信息资料理信息存储在GIS系统中, 实现图文资料的数字化管理, 通过数据组织和信息分类处理, 能大大提高信息的利用率。同时GIS数据库中存储着大量的地理空间数据, 所有的信息都以专题地图的方式进行组织和存储。这些信息可以帮助设计者更加直观的了解沿线地区的地形地貌;综合分析评价各个因素对路线选择的影响程度;根据公路设计技术标准的要求, 对控制点进行合理的取舍选择出最佳适合的路线, 并能时时的以三维立体图的形式显示。设计者可以按自己的思维任意布设或修改路线方案。对每个方案, GIS系统可以很快地计算出路线长度、施工量等以及及时生成路线纵横断断面图。
因此, 可以快速、方便地进行路线方案的比选。例如, 针对一个方案利用GIS数据库中的土地利用现状图与所选道路中线的缓冲区进行叠加分析, 就可以快速的了解所选方案所占各类用地的面积, 以此作为参考是否选择这一方案。
2 GIS在公路规划中的应用
为了适应国民经济的高速发展, 公路管理部门需要不断地进行公路养护、改建、扩建现有的公路交通运输网。之前, 公路的规划主要依靠对现况的定性了解和工程师的经验判断, 缺少系统的分析、评价和科学的决策。在规划过程中, 常常由于经验所限、缺乏对数据的定量分析, 使规划方案不合理, 由此造成资源、资金浪费以及公路网的使用效率低下。
GIS-T系统不仅可以对数据进行编码、存储、查询, 而且可以在空间数据库和相关知识的基础上能够定义和生成各种预测分析模型。如需求分析预测、新建改建公路投资效益分析等模型。通过模型分析与预测, 评价现有路网的使用效率、了解路网状况、预测路网变化趋势, 为中长期路网规划及年度养护计划提供科学依据, 以确定最佳的规划和养护方案。在公路前期规划中利用GIS可以方便地进行路网的规划、选线、分析与优化线路等决策, 同时还可以对公路沿线的环境进行分析, 如:噪音影响分析。
3 GIS在公路设计中的应用
路廓设计是公路设计中的一个重要环节, 是定出公路最终走向的一个步骤。在路廓设计中, 需要综合分析多种数据, 包括大比例尺的土地利用图、地形图、地质图、矿产资源分布图以及现有的道路网络等。从各方面收集来的资料整合到GIS数据库中, 构造约束多边形, 确定公路必须避开的区域, 通常这些多边形可以分为三级:第一级约束是必须要避开;第二级约束是尽量避开;三级约束是可以避开。
根据需要可以对不同的约束等级赋予不同的权重值, 并在地图上以不同的颜色或属性字段进行标识, 以便设计人员在设计路线时尽量避让这些区域。然后将选择的不同线路输入到GIS系统中, 根据某一方案路线的走向设定某一宽度进行缓冲区分析得到路廓多边形, 然后与约束多边形进行叠加, 统计道路缓冲区与每个约束多边形相交的面积, 并乘以权重, 得到该方案线路受约束影响的加权总面积 (Total Impact Weighted Area, TIWA) , 依次计算没个实验性线路进行综合比选。在得到TIWA之后, 可以根据DEM进行线向的详细设计, 然后具体确定道路断面位置、计算路面结构、道路红线、建筑红线、地下管线属性, 显示道路断面结构图、绘制道路断面图以及进行填挖方的优化, 最终路线的路廓设计图形。
4 GIS在道路改建中的应用
城市道路常常遇到十年或二十年的中长期规划, 然而三五年就过时了或进行规划调整, 以北京市为例, 修建三环时交通专家就预言北京的道路再也不会堵了, 可现六环都早已建设完成, 然而北京市的交通依然拥堵严重, 在全国其它城市也是时有发生的。以道路拓宽为例, 根据确定的人流、物流的基本情况, 预测规划目标年的城市发展规模, 确定是拓宽有道路面积, 还是进行交通量的分流。假如进行道路面积的拓宽, 可对拓宽道路进行缓冲区分析, 分析缓冲区内道路现状面积查询、统计, 道路拓宽改造的总面积、拆迁面积, 各单位改造面积、拆迁面积、拆迁建筑面积, 各单位损失预估、总损失估算、道路总投资估算, 各类专题数据和图纸的输出。
5 在交通管理中的应用
5.1 在道路交通管理中的应用
交通勤务管理:建立与系统时钟相一致的勤务管理方案, 该图层的管理方式是随值勤民警上下岗的时间不同而改变。交通勤务管理系统的建立, 改变传统的勤务管理方法, 通过地理信息系统电子地图界面可视化, 科学布置警力。
流量监测功能:系统根据路口流量检测设备监测到的数据, 在电子地图上用可视化的方式显示路段车流量的变化。
特勤方案:在特殊勤务管理中, 可根据电子地图的可视化, 合理布置警力。
道路事故预测分析:在电子地图上标注事故发生地, 通过点密度即可判断事故多发地, 为道路标志等附属设施设立及道路事故分析提供参考。
专题图制作:专题地图是指使用各种图形风格 (例如颜色或填充模式) 图形化地显示地图的基础信息某方面特征的一类地图, 要求通过专题图的制作, 可以更好地体现出不同图层的特点及本图层在整张地图中的特色。
远程访问功能:实现GIS数据信息与多媒体属性信息的层次化远程管理。实现远程数据库管理系统的数据浏览、数据添加、数据编辑等管理功能。
利用多媒体技术、通讯技术与GIS相结合实现对交通路段的实时监控, 以及进行合理的车辆调配实现资源的最优化配置, 从而使交通事故处理的效率大大提高, 保证交通系统的正常运行。
5.2 在交通运营管理中的应用
由于GIS是一个动态的系统能够进行时时查询、分析、统计, 所以在运输企业的运营管理当中, 可以利用建立的GIS-T数据库, 为管理部门或用户提供各种查询要求。例如:浏览路段和站点、车次的查询;站间交流图、客流密度等专题图;为铁路、公路等客运主管部门分析客流情况、进行车辆的调配、工作人员的组织安排、制定行车计划等服务。
6 结语
当今世界是一个信息化的时代。地理信息系已经不是局限在某个领域, 而是渗透于人们的是日常生活中。GIS作为一种工具成为公路交通行业不可或缺的一部分。面对国内外信息化发展的迅猛形势, 公路交通行业应抓住机遇、统一规划、积极借鉴应用GIS、GPS、RS等当代信息技术领域的先进手段, 作为公路交通信息化建设数据收集的重要工具, 加快推进交通建设规划、项目可行性研究的公路养护管理等工作的信息化水平, 推进我国公路交通事业的进一步发展。
参考文献
[1]秦红艳, 郑州大学.GIS在公路设计中的应用[J].地理空间信息, 2002, 2.[1]秦红艳, 郑州大学.GIS在公路设计中的应用[J].地理空间信息, 2002, 2.
[2]顾世斌.GIS在道路设计中的应用[J].黑龙江交通科技, 2006, (4) .[2]顾世斌.GIS在道路设计中的应用[J].黑龙江交通科技, 2006, (4) .
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