地理信息系统分析方法
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地理信息系统分析方法范文第1篇
关键词：信息系统 地理信息系统 高中地理教学
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）04-0144-01
1 信息系统及其基本思想
系统科学是介于哲学与具体工程科学之间的一种重要科学思想，运筹学、控制论、信息论、计算机科学技术等成为了系统科学重要的学科基础。系统思想是在系统科学基础上发展起来的重要思想，其核心在于从整体性、层次性、开放性、可控性等方面理解和认识对象系统，进而通过预测、评价、控制、优化等具体方面改进和改善对象系统的状态的一门学科。
随着系统科学需要研究和处理的问题的复杂性的不断提高，面对开放的、复杂的系统性问题，系统科学提出使用人机交互与集成控制的方法应对上述问题，信息系统的思想和方法即为系统科学所需解决的问题提供了有效途径。信息系统，是以计算机硬件、计算机软件、计算机用户、网络设备等构成的人机一体化系统，是系统科学的重要组成部分。
信息系统的思想主要体现在：①整体性。信息系统的功能由数据输入、数据存储、数据处理、数据输出等各子系统协同发挥，共同实现，从而体现了系统的整体性特征。②层次性。信息系统由各个子系统构成，各个子系统又可以进一步分解为具有不同功能的模块，因此信息系统具有一定的层次性，任何系统为其上一级系统的子系统，又为其下一级系统的上级系统。③开放性。信息系统处于不断的动态变化中，如其不断接受外部数据输入，又通过对数据的处理和分析，将相关信息输出到系统外部。
2 地理信息系统及其在高中地理教育应用的必要性
地理信息系统是以计算机硬件和计算机软件为基础，以空间地理数据的输入、存储、计算、图形生成、分析等为主要对象的计算机集成系统。地理信息系统在城市规划、自然资源管理等社会和经济生活方面得到了日益广泛的应用并取得了显著的绩效。地理信息系统已作为一门重要的专业基础课程走进了我国大多数开设地理、测绘等专业课程的高等院校。正是由于地理信息系统的助力，才使得数字地球、数字城市等概念和生活模式逐渐为人们所理解和接受。
我国的高中地理课程教育渗透地理信息系统的必要性主要体现在以下方面：首先，地理信息系统作为具体的信息系统，充分体现了系统科学的核心思想，通过地理信息系统的教育教学，能够帮助学生有效理解和运用系统科学中的整体性、层次性、开放性等系统性思想，培养学生正确的世界观和方法论；其次，我国九年义务教育全日制初级中学地理教学大纲提出了地理教育和教学要注意“发展智力和培养能力”的目标，通过开展面向高中学生的地理信息系统知识、方法的教学，突破了传统的限定于课本且学生被动式的教学方法，使得学生能够通过教师讲解与动手实践，培养学习和解决问题的积极性、主动性和创造性；再次，随着计算机教育的普及，我国大多数中学具备了优良的计算机教育环境，从而为地理信息系统的教育教学的开展提供了有效平台。
3 地理信息系统思想在高中地理教育渗透方法分析
3.1 加强地理信息系统与日常教学的融合
在高中地理教学的过程中，采用课本教学与地理信息系统软件相互结合的教学方式。例如，在我国人口分布知识的讲解中，可以利用地理信息系统软件对我国不同人口分布数量的地区表征不同的颜色，从而帮助学生发现我国人口分布的地域性特征；又如，在大气变化的知识讲解中，可以在地理信息系统软件的帮助下，展示大气变化的时间性特征，从而帮助学生了解大气变化的规律性特征。通过地理信息系统与日常教学的融合，增加学生对所学知识的感性认识，增强学生学习的积极性。
3.2 通过动手解决问题培养学生的系统性思想
最有效的培养学生系统性思想的方法在于通过学生自己动手解决问题的方式培养学生的系统性思想。例如，课题分组安排学生开展“中国粮食产量的分布特征和演化趋势”兴趣小组研究，在开展课题研究的过程中，学生需要搜集我国分省级区域的粮食产量数据、将数据输入系统、根据产量绘制分布图、对省级区域进行分类等。在开展课题研究的过程中，能够帮助学生深入了解信息系统所具有的开放性、层次性、交互性等系统性特征。
3.3 积极培养学生利用地理信息系统解决问题的能力
通过启发式教学的方法培养学生利用地理信息系统的方法解决实际问题的能力。例如，培养学生利用地理信息系统的工具求得两地之间的最优路径的具体方案；此外，可以启发学生自主发现现实生活中哪些问题可以在地理信息系统的帮助下得到有效解决，从而培养学生利用地理信息系统解决问题的能力。
（青岛市城阳第三高级中学，山东 青岛 266112）
参考文献：
[1]孙中旭.地理信息系统知识进入普通高中地理课程标准的必要性[J].辽宁教育行政学院学报，2006，（3）：138-139.
地理信息系统分析方法范文第2篇
11分析软件
TCMGISI系统由药用植物研究所陈士林教授主持研究，已通过卫生部科技成果鉴定，该系统依托地理信息系统平台开发而成，主要后台数据库包括国家1∶100万国家基础地理信息数据、1∶400万的土壤数据库和气候因子数据库。气候因子数据库是基于全国气象站点30年（1971～2000年）月地面气象数据，按国家认可的方法计算所得的按月栅格数据（单元大小为1km2）及衍生数据，包括6个指标：平均温度、降水量、日照时数、极端最低温度、极端最高温度、相对湿度，系统在输入相关数据，赋予选择的指标不同权重后，经过空间聚类分析，可生成矢量分析地图，计算出与原产地不同相似系数的区域面积［6-7］。
12分析方法
采用空间聚类算法，选择相关因子，调用建立的各类数据库，分析出巴戟天在全国的生态适宜性产区分布及区域面积。巴戟天属热带、亚热带植物，喜温暖湿润，耐高温，怕严寒。野生或栽培在阳光充足、雨量充沛、土壤肥沃的丘陵、坡地。选择道地产区广东德庆县为巴戟天的分析基点，确定巴戟天适宜产地分析的生态因子：降雨量为1400～1700mm；7月平均温度为28℃～32℃；1月平均温度为13℃～16℃；海拔为200～700m；土壤：赤红壤和黄壤［11］。
2结果与分析
21巴戟天产区的相似度分析
采用TCMGISI系统分析后得出与巴戟天道地产区广东德庆县生态地理因子不同相似系数的产地分布（表1、图1－3）。相似系数为95％～100％的区域包括广东、广西、福建、云南及香港特别行政区，总面积为1103719km2，占所在县市总面积的384％（图2）；相似系数为90％～95％的区域包括广东、广西、福建、海南、云南、湖南、浙江等，总面积为857615km2，占所在县市总面积的131％（图3）。相似系数为95％～100％的区域中以广东和广西包含的县市数最多，面积最大；相似系数为90％～95％的区域中以广东省面积最大，云南和广西等面积次之（图4、图5）。表1巴戟天适宜产地分布情况统计表（略）
22TCMGISI系统分析结果与资源普查数据的对比
全国第3次药材资源普查结果显示，巴戟天分布于广东、海南、广西、福建、江西、湖北、云南、四川等省、区，其中主产于广东德庆、五华、郁南、紫金、封开、和平、高要，海南琼海、万宁，广西北流、容县、灵山、钦州、宁明，福建南靖、平和、武平等县［12-13］。通过TCMGISI系统对巴戟天的产地适宜性进行分析，得出巴戟天在全国的适宜分布区包含广东、广西、福建、海南、云南、贵州、湖南、江西、浙江等省区。分析结果与中药资源普查的结果有较好的重叠性，表明了系统分析的可靠性和科学性，同时系统分析还得出了部分普查结果没有报道的适宜产地，这些产区可能有巴戟天的分布（资源普查时没有了解到）。从生态地理角度来讲，这些区域也可能成为巴戟天生产的新区域。通过系统分析结果和第3次中药资源普查数据的对比，使得TCMGISI系统分析结果的可靠性得到验证，同时TCMGISI系统通过更加科学的分析手段，预测了巴戟天可能的分布区域，也为下一次巴戟天资源普查范围的确定提供了科学依据。
3讨论
通过TCMGISI系统分析得出与巴戟天道地产区广东省德庆县生态地理因子相似系数90％～100％的县市主要分布在广东和广西，不仅适宜区面积大，而且分布连续，应作为优先发展的区域，福建、海南、云南相对次之。湖南、贵州、浙江，江西等地分布较为分散，从规模经济角度分析不适合发展巴戟天生产。本文只采用了一种聚类方法，且适宜区的划分只是基于4种气候土壤因子得出的相似系数，在进一步的研究中，将采用更多的分析模式，并且对气候因子作多角度的分析，将会得出更有指导意义的结果。根据以上分析数据得出的巴戟天的种植区划和引种栽培有很高的参考价值。限于篇幅，本文分析得到的适宜区不是指该县全部的区域，具体细化的生态适宜区未能详细列出。
【参考文献】
［1］国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［M］．北京：化学工业出版社，2005：55．
［2］徐铮奎．巴戟天——前景广阔的植物抗痨新药［J］．中国制药信息，2006，22（7）：17．
［3］胡耀华，冯朝阳．几种阴生药用植物的产销情况调查Ⅳ——巴戟天的产销情况调查［J］．华南热带农业大学学报，2004，10（1）：38．
［4］丁平，詹若挺，徐鸿华．巴戟天［M］．北京：中国中医药出版社，2001：57．
［5］姚辉，吴鸿，冯承浩，等．巴戟天根的结构及其与蒽醌类化合物积累的关系［J］．实验生物学报，2004，37（2）：96．
［6］陈士林，魏建和，孙成忠，等．中药材产地适宜性分析地理信息系统的开发及蒙古黄芪产地适宜性研究［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：47．
［7］孙成忠，刘召芹，陈士林，等．基于GIS的中药材产地适宜性分析系统等的设计与实践［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：112．
［8］王瑀，魏建和，陈士林，等．应用TCMGISI分析人参的适宜产地［J］．亚太传统医药，2006（6）：73．
［9］陈士林，周应群，谢彩香，等．基于TCMGISI的西洋参生态适宜性分析［J］．中国中药杂志，2008，33（7）：741．
［10］魏建和，陈士林，孙成忠，等．三七产地适宜性数值分类与区划研究［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：118．
［11］赵润怀，王继永，孙成忠，等．基于TCMGISI的道地药材附子产地适宜性分析［J］．中国现代中药，2006，8（7）：4．
［12］么厉，程惠珍，杨智.中药材规范化种植（养殖）技术指南［M］．北京：中国农业出版社，2006：399．
［13］中国药材公司．中国中药资源［M］．北京：科学出版社，1995：214．
地理信息系统分析方法范文第3篇
【关键词】巴戟天；产地适宜性
SuitabilityEvaluationofProducingAreasofMorindaofficinalis
Abstract:ObjectiveToprovidescientificevidenceforthecultivationofM.officinalisHowthroughanalyzingtheappropriateproducingareasofMorindaofficinalisHow（M.officinalis）.MethodsTCMGISI(suitabilityevaluationgeographicinformationsystemoftraditionalChinesemedicineproducingarea)wasusedtoanalyzethesuitableproducingareasofM.officinalisbasedontheoptimumecologicalfactorsofDeqingcountyinGuangdongprovincewhichisthetraditionalproducingareaofM.officinalis.AndthefactorsincludedaveragetemperatureinJanuaryandJuly，altitude，soiltype，andprecipitation．ResultsTheproducingareasofM.officinaliswhosefactorsare95%~100%similartotheDeqingcountycover1103719km2,mainlydistributedinGuangdongprovinceandGuangximunicipality．Theproducingareaswhosefactorsare90%~95%similartoDeqingcountycover857615km2,distributedinGuangdongprovince,Guangximunicipality,andFujian,Hainan,Yunnan,HunanandZhejiangprovinces.ConclusionThedevelopmentofM.officinalisinChinashouldbeconcentratedintheGuangdongprovinceandGuangximunicipality.TheresultisanimportantreferenceforthedevelopmentofM.officinaliscultivation,andtheTCMGISIisvaluablefortheanalysisofsuitableproducingareaandtheintroductionofM.officinalisandothermedicinalplants.
Keywords:MORINDAOFFICINALISHOW;SUITABILITYOFPRODUCINGAREA
中药巴戟天系茜草科巴戟天属多年生藤本植物巴戟天MorindaofficinalisHow的干燥根，是著名的“四大南药”之一。味甘、辛，性微温，具补肾阳、强筋骨、祛风湿之功效，用于阳痿遗精，宫冷不孕，月经不调，少腹痹痛，筋骨痿软等症［1］。巴戟天叶具有一定的抗结核作用，有望成为未来的中药抗痨药［2］。目前，巴戟天野生资源已近枯竭，在《中国稀有濒危植物》一书中被列为三级保护植物，但人工栽培已形成规模，特别是在广东省的德庆、高要两地产量最多。近年来，为减少水土流失，改善生态环境，当地政府已限制药农在坡地上种植。目前，坡地上种植的巴戟天已只挖不种了［3］。加之巴戟天生长周期较长，需4年以上才能收获［4-5］，估计5～6年后，这一地区巴戟天的产量会有所减少，如无新的发展地区补上，全国会出现供不应求的情况［3］。中药材产地适宜性分析地理信息系统（TCMGISI）是以气候因子数据库、土壤数据库、基础地理信息数据库等作为平台，对中药材适宜产地进行定量、空间化、多生态因子、多统计方法快速分析的系统［6-7］。应用此系统对黄芪［6］、人参［8］、西洋参［9］、三七［10］、附子［11］等药材的产地适宜性进行分析，得到了能有效指导药材产地布局的分析结果。为了科学的指导巴戟天的引种栽培，本文采用TCMGISI系统，以巴戟天道地产区最适宜生长环境因子为依据，对巴戟天在全国的适宜产地进行分析，为合理布局发展巴戟天药材生产、避免盲目引种、保证巴戟天品质提供科学依据。现报道如下。
1方法
11分析软件
TCMGISI系统由药用植物研究所陈士林教授主持研究，已通过卫生部科技成果鉴定，该系统依托地理信息系统平台开发而成，主要后台数据库包括国家1∶100万国家基础地理信息数据、1∶400万的土壤数据库和气候因子数据库。气候因子数据库是基于全国气象站点30年（1971～2000年）月地面气象数据，按国家认可的方法计算所得的按月栅格数据（单元大小为1km2）及衍生数据，包括6个指标：平均温度、降水量、日照时数、极端最低温度、极端最高温度、相对湿度，系统在输入相关数据，赋予选择的指标不同权重后，经过空间聚类分析，可生成矢量分析地图，计算出与原产地不同相似系数的区域面积［6-7］。
12分析方法
采用空间聚类算法，选择相关因子，调用建立的各类数据库，分析出巴戟天在全国的生态适宜性产区分布及区域面积。巴戟天属热带、亚热带植物，喜温暖湿润，耐高温，怕严寒。野生或栽培在阳光充足、雨量充沛、土壤肥沃的丘陵、坡地。选择道地产区广东德庆县为巴戟天的分析基点，确定巴戟天适宜产地分析的生态因子：降雨量为1400～1700mm；7月平均温度为28℃～32℃；1月平均温度为13℃～16℃；海拔为200～700m；土壤：赤红壤和黄壤［11］。
2结果与分析
21巴戟天产区的相似度分析
采用TCMGISI系统分析后得出与巴戟天道地产区广东德庆县生态地理因子不同相似系数的产地分布（表1、图1－3）。相似系数为95％～100％的区域包括广东、广西、福建、云南及香港特别行政区，总面积为1103719km2，占所在县市总面积的384％（图2）；相似系数为90％～95％的区域包括广东、广西、福建、海南、云南、湖南、浙江等，总面积为857615km2，占所在县市总面积的131％（图3）。相似系数为95％～100％的区域中以广东和广西包含的县市数最多，面积最大；相似系数为90％～95％的区域中以广东省面积最大，云南和广西等面积次之（图4、图5）。表1巴戟天适宜产地分布情况统计表（略）
22TCMGISI系统分析结果与资源普查数据的对比
全国第3次药材资源普查结果显示，巴戟天分布于广东、海南、广西、福建、江西、湖北、云南、四川等省、区，其中主产于广东德庆、五华、郁南、紫金、封开、和平、高要，海南琼海、万宁，广西北流、容县、灵山、钦州、宁明，福建南靖、平和、武平等县［12-13］。通过TCMGISI系统对巴戟天的产地适宜性进行分析，得出巴戟天在全国的适宜分布区包含广东、广西、福建、海南、云南、贵州、湖南、江西、浙江等省区。分析结果与中药资源普查的结果有较好的重叠性，表明了系统分析的可靠性和科学性，同时系统分析还得出了部分普查结果没有报道的适宜产地，这些产区可能有巴戟天的分布（资源普查时没有了解到）。从生态地理角度来讲，这些区域也可能成为巴戟天生产的新区域。通过系统分析结果和第3次中药资源普查数据的对比，使得TCMGISI系统分析结果的可靠性得到验证，同时TCMGISI系统通过更加科学的分析手段，预测了巴戟天可能的分布区域，也为下一次巴戟天资源普查范围的确定提供了科学依据。
3讨论
通过TCMGISI系统分析得出与巴戟天道地产区广东省德庆县生态地理因子相似系数90％～100％的县市主要分布在广东和广西，不仅适宜区面积大，而且分布连续，应作为优先发展的区域，福建、海南、云南相对次之。湖南、贵州、浙江，江西等地分布较为分散，从规模经济角度分析不适合发展巴戟天生产。本文只采用了一种聚类方法，且适宜区的划分只是基于4种气候土壤因子得出的相似系数，在进一步的研究中，将采用更多的分析模式，并且对气候因子作多角度的分析，将会得出更有指导意义的结果。根据以上分析数据得出的巴戟天的种植区划和引种栽培有很高的参考价值。限于篇幅，本文分析得到的适宜区不是指该县全部的区域，具体细化的生态适宜区未能详细列出。
【参考文献】
［1］国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［M］．北京：化学工业出版社，2005：55．
［2］徐铮奎．巴戟天——前景广阔的植物抗痨新药［J］．中国制药信息，2006，22（7）：17．
［3］胡耀华，冯朝阳．几种阴生药用植物的产销情况调查Ⅳ——巴戟天的产销情况调查［J］．华南热带农业大学学报，2004，10（1）：38．
［4］丁平，詹若挺，徐鸿华．巴戟天［M］．北京：中国中医药出版社，2001：57．
［5］姚辉，吴鸿，冯承浩，等．巴戟天根的结构及其与蒽醌类化合物积累的关系［J］．实验生物学报，2004，37（2）：96．
［6］陈士林，魏建和，孙成忠，等．中药材产地适宜性分析地理信息系统的开发及蒙古黄芪产地适宜性研究［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：47．
［7］孙成忠，刘召芹，陈士林，等．基于GIS的中药材产地适宜性分析系统等的设计与实践［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：112．
［8］王瑀，魏建和，陈士林，等．应用TCMGISI分析人参的适宜产地［J］．亚太传统医药，2006（6）：73．
［9］陈士林，周应群，谢彩香，等．基于TCMGISI的西洋参生态适宜性分析［J］．中国中药杂志，2008，33（7）：741．
［10］魏建和，陈士林，孙成忠，等．三七产地适宜性数值分类与区划研究［J］．世界科学技术：中医药现代化，2006，8（3）：118．
［11］赵润怀，王继永，孙成忠，等．基于TCMGISI的道地药材附子产地适宜性分析［J］．中国现代中药，2006，8（7）：4．
地理信息系统分析方法范文第4篇
关键词：测绘领域；地理信息系统；应用
1 地理信息系统的优势
地理信息系统即GIS，是3S技术中不可或缺的重要部分，与传统测绘技术相比，GIS的优势体现在以下几个方面：首先，外界干扰因素少。自然条件会对传统测绘工作产生直接影响，特别是高地区或山区密集区等，甚至无法测量；此外，暴风雨雪天气也会使测量环节受到限制，故针对一些测量精度要求高的工程传统测量技术很难满足精度要求。而GIS采用卫星监测技术，地理地貌、气候环境等均不会对其产生影响，并且通过接收器完成测量，大大提高了工作的便利性。其次，改善了工作效率，GIS测量采用卫星技术进行测量，整个过程没有观测、调节、调平、估读等传统测量环节，因此大大提高了测量工作的效率；尤其是地形地貌测绘工作，可以采用数台仪器进行同步、分组测量，大大缩短了作业时间。最后，最大程度上保证测量精度。传统测量手段基本都存在毫米级的误差，且操作人员的技术水平会对测量精度产生直接影响。而GIS测量过程中，其平面扫描通过卫星来实现，测量人员仅需正确操作接收设备即可，整个过程人为影响降至最低，最大程度上保证测量精度。
2 GIS系统主要功能
2.1 综合分析评价与模拟预测功能
GIS系统除了可以提取、存储地理信息外，还可以根据不同的地形地貌情况建立对应的信息模式，再采用科学的算法从中得出对应的评价结果，为测量工作提供科学的数据参考。评价结果主要以函数及命令的形式对未来结果做出定量预测及发展趋势预测，并对自然过程的最终结果进行准确预测；此外，还可以利GIS对预测数据与特殊倾向可能出现的后果、对应的解决策略产生的效果做出比较，提高决策的科学性与准确性，规避风险。
2.2 空间分析与空间查询功能
GIS系统数据库构建过程中通常采用分层处理的方法，其主要目的是为了提高GIS开发与管理的便利性。基于该构建模式，在系统中输出原始图，并且系统分析与查询结果是通过空间操作的原始图表示出来，从而基于空间定位角度而言，经过处理的图件与原图保持一致。这种空间变换的内容包括分析重置、拓扑空间查询及分析空集合等。
2.3 GIS输出功能
GIS系统是在地图制图技术的基础上发展起来的，因此GIS的主要功能中地图制图是必不可少的重要部分，利用GIS不仅可输出数字化地图，而且可以建立地图数据库，相比传统的手工绘图，在大幅提高工作效率的同时，也降低了制图成本，获得更高的经济效益与社会效益。
3 测绘工作中GIS的具体应用
3.1 采集数据
测绘初期阶段需对客观世界中的物象进行抽象、离散，在GIS系统数据库中，通常采用栅格、矢量两种方法存储连续对象实体。其中栅格数据包括存储单元的行及列，存储单元存放唯一值，根据地面单位的网格宽度来确定栅格数据集的分辨率。矢量存储则是将客观存在的对象用几何图形中的点、线、面表示出来；当然除上述两种方式外，空间数据也可能通过其它附加数据作为对象属性实现非空间数据的存储。传统收集数据的方法是扫描聚酯薄膜地图或现有数据来产生数字信息，而利用GIS系统则是采用GPS卫星定位系统获取对应位置坐标，再将其输入GIS系统中进行处理；数据采集也可以利用遥感技术来进行。多个平台上均附带传感装置，包括摄像机、激光雷达、数字扫描仪等，这些设备互相联连，与航空器、卫星所搭建的数据处理平台结合起来，把航空照片、图片判读数字数据进行特征选择，再利用二维或三维的形式捕捉数据，把数据传输至对应的软拷贝系统。此外，还可以利用遥感技术进行数据采集，即主动传感器向传感器包发射电磁波或无线电波，不同的传感器包会对其反射系数进行被动测量，再在GIS系统中输出属性数据。
3.2 数据转换与处理
GIS系统中数据处理主要通过各种数据处理软件对数据进行编辑，实现数据预处理，并对数据进行拓扑建模，把利用其它方法获得的测量图形与GIS图层中相同的区域叠架起来进行分析。GIS系统软件会对属性条件不同的各种数字化空间数据的空间关系进行自动识别，实现复杂空间实体的连接，针对临近及包含的关系进行数据建模及分析；针对向量数据的分析，需要一个必须条件，即拓扑正确。实际数据转换过程中，可能存在控制测量中出现线与交叉点分离的现象，或者原地图上存在污点，这些均会对结果的精确度产生影响，因此GIS还可以针对这类情况做出选择性清除。在GIS系统中进行数据转换过程中，要通过数据重构将数据转换为GIS可识别的格式，才能保证不同数据源的互相兼容。需要注意一点，由于需求不同，其所侧重的对象属性也存在差异，所以在分析数字数据前要做好投影与坐标变换整合处理，尽管各数学模型的精度要求、复杂度均不相同，但可保证模型的适用性。此外，控制测量中的数据重构、地理编码等均会用到数据处理方法，因此要做好数据的转换与处理，才能保证数据入库前内容完整、逻辑一致。
3.3 GIS系统空间分析
上述两个环节为数据处理的预处理，完成后即可在GIS系统中进行图形数据的分析计算，基于空间物体的空间位置与互相关联性实现空间事物的定量描述。对于GIS而言，空间分析是其核心功能，同样其过程也比较复杂；空间分析结合了区域科学、地理学、经济学、地球物理学等多个学科，基于拓扑学、图论、空间统计学来描述、分析空间构成，完成对空间数据的获取、认知与描述，进而模拟、预测空间过程，对地理空间事件进行调控。
总之，地理信息系统的出现与发展不仅大大减少了工程测量工作的工作量，而且工作效率的提升也很明显，是工程测绘技术发展过程中的里程碑，其所产生的社会效益、经济效益十分显著。当然现阶段地理信息系统还有待进一步完善，相信GIS的发展与优化，能够进一步推动控制测量技术的变革。
参考文献
地理信息系统分析方法范文第5篇
环境科学论文3500字(一)：浅谈地理信息系统在环境科学中的应用论文
摘要本文主要针对地理信息系统在环境科学中的应用展开研究，先阐述了GIS的概念和功能，然后重点论述了GIS技术在环境监测、环境影响评价、环境规划等方面的具体应用，旨在将地理信息系统的应用价值充分发挥出来，给予环境科学强有力的支撑和保证，为环境科学领域提供更为广阔的发展空间。
关键词地理信息系统；环境科学；应用
在科学技术不断发展的强大推动下，地理信息系统发挥着不可比拟的作用和优势，其应用价值极其显著，尤其对环境科学领域产生了很大的影响，借助地理信息系统的应用，对于环境科学发展也具有显著的促进作用，其发展前景十分广阔。现阶段，人们对环境的重视程度越来越高，在环境科学不断发展过程中，投入了较多新型技术，其中，地理信息系统不容忽视，已经得到了社会上的高度认可和关注。
1GIS的相关概述分析
1.1概念
对于地理信息系统来说，作为计算机系统之一，可以促进空间数据的采集、储存以及查询检索等顺利进行，有助于对海量地理数据予以分析和处理，已经成为一大通用技术。地理信息系统的关键就在于地理空间数据库，基于计算机软硬件环境，采集和储存整个空间相关数据，所以已经成为不可或缺的技术系统。
1.2功能
对其功能进行分析，主要是指在地理数据处理工程中，GIS的作用显著
数据的采集和输入，也就是在数据处理系统中，实现系统外部原始数据向系统内部的顺利传输，并将这些数据从外部格式实现向内部格式的顺利转换，为系统处理提供便利性。第二，数据编辑，首先，对于图形编辑来说，主要涵盖、图形编辑、图形修饰等功能，其次，对于属性编辑来说，主要是指与数据库管理相整合，其功能主要体现在修改和删除等。第三，数据存储和管理，对于数据存储来说，要求在计算机内部或外部存储介质上，记录好数据，其存储方式与数据文件的结构之间的关系是紧密联系、密不可分的，关键要加强记录的逻辑顺序的构建，属性数据，在关系数据库管理中得到了广泛应用。第四，空间查询和分析，其中，对于数据查询和检索来说，主要是指從数据文件和数据库中，对所需数据予以查找或选取。借助GIS技术，可以对所定区域的各种现象予以有效分析。
2GIS在环境监测中的应用
环境监测，与信息的采集和处理有着密切的联系，而环境信息与空间位置的关联性极其明显，所以在环境监测中，地理信息系统得到了广泛应用。借助该项技术的应用，可以为各种环境信息的获取和存储等提供很大的便利性，并确保环境信息具有高度的全面性和准确性，为环境监测的开展助益。地理信息系统的空间分析和数据处理功能显著，要加强GIS的功能模块的应用[1]，与选定的环境监测模型结合在一起，有效处理多源环境信息，将环境演变的动态规律挖掘出来，动态化监测环境，并直观展示出环境的变化情况和规律等，将其制作程图片。
2.1在大气环境动态监测方面
在城市工业化不断发展过程中，城市工业企业数量越来越多，在城市空气中，充斥着较多的有毒有害物质，诸多国家和地区都对大气环境质量的改善予以了高度重视。对大气环境的特点进行分析，主要是指其空间尺度较大，人类生存的大气圈中，其厚度是不可想象的。空气在自然环境中的流动性较高，所以GIS技术，在大气环境动态监测方面具有较高的应用价值，以此来将监测和分析功能发挥出来。加强地理信息系统的应用，可以有效收集和整理大气污染隐患的企业和位置信息等，并加强地理信息数据库的构建。通过对GIS空间分析和数据显示功能的发挥，可以为污染物在大气中浓度分布图的获取提供便利性，从而对污染物的空间分布和超标情况予以充分了解。
2.2在水资源环境监测方面
在工农业发展中，水资源发挥的作用不可小觑，但是水源污染现象越来越严重化，而且复合型污染特点比较明显，对于饮用水产生了很大的影响，所以针对水资源环境，必须要注重监测和管理的实施。对水资源环境的特点进行分析，具有庞大的空间信息量，GIS的优势主要体现在有效管理和分析空间信息这一方面。在水资源环境监测中，加强GIS的应用，可以将水质监测数据和空间数据管理的科学性和有效性提升上来，为管理人员有效查询和修改各种空间信息创造有利条件[2]。GIS的空间分析和图标分析功能显著，可以更好地制作空间和检测数据的专题图，确保污染治理方案的制订具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人员借助GIS技术，合理设计地下水监测网络，有效监测和分析所选研究区域的场地，不断提高管理地表和地下废物的有效性，及时将潜在污染源挖掘出来，更好地保护水源井，并且作用于填埋场选址这一方面。
3GIS在环境影响评价中的应用
对于环境影响评价来说，主要是指系统化分析和预测拟议中的建设项目实施后对环境产生的影响程度。环境影响评价，旨在对在规划和决策中考虑环境因素予以积极引导，确保人类活动具有较高的环境相容性。现阶段，环境影响评价的诸多环境问题，可以借助成熟模型来进行描述，但是这些环境模型空间数据的难度性较高，尤其在操作和显示方面，而且空间特性较为显著。借助GIS技术，可以集中整合数据和地图，加强拓扑关系的构建，为空间分析和查询各类专题图创造有利条件，并将环境质量和污染状况直观展示出来。
3.1在项目环境影响评价方面
在项目环境影响评价方面，环境信息数据库发挥着重要的作用，项目环境影响评价，要对相关环境信息予以充分掌握，如区域自然与社会经济、区域环境质量等。环境信息数据量比较庞大，而且与空间位置的关系是密不可分的。在环境评价的各种模型中，要对GIS集成与场地相关的各种数据予以应用，给予综合化分析和模拟强有力的保障，更好地分析环境质量现状。GIS的数据管理和跟踪能力较为强化，可以对环境影响评价单位和工程建设单位予以协助检查，引导单位自身将自身的职责履行到位，并将环境影响报告书的事后验证工作落实下去。
3.2在区域环境影响评价方面
对于区域环境影响评价来说，主要是指加强科学技术的原理和方法的应用，将该区域环境中与发展过程相关的人类活动、自然作用的规律予以反映。借助区域环境影响评价，旨在协调发展区域内的社会、经济以及环境等，确保与可持续发展战略规划的要求相互统一。在区域环境影响评价中，GIS的应用，可以对地理区域复杂化的污染源信息等予以管理，并对区域环境影响因素的变化情况进行统计和分析[3]。此外，叠置地理对象的功能不容忽视，将同一区域不同时段的多个环境影响因素与特征叠加整合在一起，对区域环境质量演变和其他因素的相关关系予以合理化分析，从而更好地预测区域的环境质量。区域的污染源数据关联于各种环境预测模型，加强模型预测法的应用，可以为预测区域的环境质量创造有利条件。
3.3累积环境影响评价
对于累积环境影响评价来说，主要是指针对累积环境变化的过程，应进行系统分析和评估，也就是分析和调查，对影响源和过程的累积，并解释各个影响在时间和空间方面的累积，对以往、现在的人类活动的累积影响进行预测，当然也包括对社会发展的反馈效应。结合可持续发展目标，如果具有统一的潜在发展行为的方向和内容等，应予以合理化选择。累积环境影响评价，可以将环境影响评价的时空分析范围予以拓展化，并将环境变化的时空放大作用发挥出来，所以对评价方法的能力提出了较高的要求。而GIS技术，在编辑和加工长时段区域数据的能力方面发挥着重要的作用，可以对环境影响在时空的累积特征进行有效识别，所以可以广泛应用于累积环境影响评价。
4GIS在环境规划中的应用
对于环境规划来说，主要是指调查和监测一个区域的环境现状，由于经济发展可能造成的环境变化进行预测，并基于生态学原理，要对工业部门结构和生产布局等予以调整，作为战略性部署之一，实现保护和改善环境的建设目标。在环境规划中，GIS的应用，有助于集中整合GIS空间分析技术、空间图形库，促进环境数据收集和管理工作的顺利进行，并为预测和污染控制规划方面的处理提供帮助，确保环境规划决策的过程，具有高度的直观性和有效性。
5结束语
综上所述，GIS的空间数据和非空间的属性数据管理优势显著，而且具有较高的空间分析能力，GIS可以有效编辑多种空间数据，并借助对各种专题图和统计图的分层输出，可以满足资源节约化需求，避免浪费更多的人力和财力等，同时所获取的精准度较高。在GIS技术发展中，将会大大完善环境领域中的应用范围，促进我国环境科学领域的健康发展。
作者简介：赵一蕊（2003-），女，上海七宝德怀特高级中学在读，研究方向：环境科学。
环境科学毕业论文范文模板(二)：浅谈地理信息系统在环境科学中的应用论文
摘要本文主要针对地理信息系统在环境科学中的应用展开研究，先阐述了GIS的概念和功能，然后重点论述了GIS技术在环境监测、环境影响评价、环境规划等方面的具体应用，旨在将地理信息系统的应用价值充分发挥出来，给予环境科学强有力的支撑和保证，为环境科学领域提供更为广阔的发展空间。
关键词地理信息系统；环境科学；应用
在科学技术不断发展的强大推动下，地理信息系统发挥着不可比拟的作用和优势，其应用价值极其显著，尤其对环境科学领域产生了很大的影响，借助地理信息系统的应用，对于环境科学发展也具有显著的促进作用，其发展前景十分广阔。现阶段，人们对环境的重视程度越来越高，在环境科学不断发展过程中，投入了较多新型技术，其中，地理信息系统不容忽视，已经得到了社会上的高度认可和关注。
1GIS的相关概述分析
1.1概念
对于地理信息系统来说，作为计算机系统之一，可以促进空间数据的采集、储存以及查询检索等顺利进行，有助于对海量地理数据予以分析和处理，已经成为一大通用技术。地理信息系统的关键就在于地理空间数据库，基于计算机软硬件环境，采集和储存整个空间相关数据，所以已经成为不可或缺的技术系统。
1.2功能
对其功能进行分析，主要是指在地理数据处理工程中，GIS的作用显著
数据的采集和输入，也就是在数据处理系统中，实现系统外部原始数据向系统内部的顺利传输，并将这些数据从外部格式实现向内部格式的顺利转换，为系统处理提供便利性。第二，数据编辑，首先，对于图形编辑来说，主要涵盖、图形编辑、图形修饰等功能，其次，对于属性编辑来说，主要是指与数据库管理相整合，其功能主要体现在修改和删除等。第三，数据存储和管理，对于数据存储来说，要求在计算机内部或外部存储介质上，记录好数据，其存储方式与数据文件的结构之间的关系是紧密联系、密不可分的，关键要加强记录的逻辑顺序的构建，属性数据，在关系数据库管理中得到了广泛应用。第四，空间查询和分析，其中，对于数据查询和检索来说，主要是指從数据文件和数据库中，对所需数据予以查找或选取。借助GIS技术，可以对所定区域的各种现象予以有效分析。
2GIS在环境监测中的应用
环境监测，与信息的采集和处理有着密切的联系，而环境信息与空间位置的关联性极其明显，所以在环境监测中，地理信息系统得到了广泛应用。借助该项技术的应用，可以为各种环境信息的获取和存储等提供很大的便利性，并确保环境信息具有高度的全面性和准确性，为环境监测的开展助益。地理信息系统的空间分析和数据处理功能显著，要加强GIS的功能模块的应用[1]，与选定的环境监测模型结合在一起，有效处理多源环境信息，将环境演变的动态规律挖掘出来，动态化监测环境，并直观展示出环境的变化情况和规律等，将其制作程图片。
2.1在大气环境动态监测方面
在城市工业化不断发展过程中，城市工业企业数量越来越多，在城市空气中，充斥着较多的有毒有害物质，诸多国家和地区都对大气环境质量的改善予以了高度重视。对大气环境的特点进行分析，主要是指其空间尺度较大，人类生存的大气圈中，其厚度是不可想象的。空气在自然环境中的流动性较高，所以GIS技术，在大气环境动态监测方面具有较高的应用价值，以此来将监测和分析功能发挥出来。加强地理信息系统的应用，可以有效收集和整理大气污染隐患的企业和位置信息等，并加强地理信息数据库的构建。通过对GIS空间分析和数据显示功能的发挥，可以为污染物在大气中浓度分布图的获取提供便利性，从而对污染物的空间分布和超标情况予以充分了解。
2.2在水资源环境监测方面
在工农业发展中，水资源发挥的作用不可小觑，但是水源污染现象越来越严重化，而且复合型污染特点比较明显，对于饮用水产生了很大的影响，所以针对水资源环境，必须要注重监测和管理的实施。对水资源环境的特点进行分析，具有庞大的空间信息量，GIS的优势主要体现在有效管理和分析空间信息这一方面。在水资源环境监测中，加强GIS的应用，可以将水质监测数据和空间数据管理的科学性和有效性提升上来，为管理人员有效查询和修改各种空间信息创造有利条件[2]。GIS的空间分析和图标分析功能显著，可以更好地制作空间和检测数据的专题图，确保污染治理方案的制订具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人员借助GIS技术，合理设计地下水监测网络，有效监测和分析所选研究区域的场地，不断提高管理地表和地下废物的有效性，及时将潜在污染源挖掘出来，更好地保护水源井，并且作用于填埋场选址这一方面。
3GIS在环境影响评价中的应用
对于环境影响评价来说，主要是指系统化分析和预测拟议中的建设项目实施后对环境产生的影响程度。环境影响评价，旨在对在规划和决策中考虑环境因素予以积极引导，确保人类活动具有较高的环境相容性。现阶段，环境影响评价的诸多环境问题，可以借助成熟模型来进行描述，但是这些环境模型空间数据的难度性较高，尤其在操作和显示方面，而且空间特性较为显著。借助GIS技术，可以集中整合数据和地图，加强拓扑关系的构建，为空间分析和查询各类专题图创造有利条件，并将环境质量和污染状况直观展示出来。
3.1在项目环境影响评价方面
在项目环境影响评价方面，环境信息数据库发挥着重要的作用，项目环境影响评价，要对相关环境信息予以充分掌握，如区域自然与社会经济、区域环境质量等。环境信息数据量比较庞大，而且与空间位置的关系是密不可分的。在环境评价的各种模型中，要对GIS集成与场地相关的各种数据予以应用，给予综合化分析和模拟强有力的保障，更好地分析环境质量现状。GIS的数据管理和跟踪能力较为强化，可以对环境影响评价单位和工程建设单位予以协助检查，引导单位自身将自身的职责履行到位，并将环境影响报告书的事后验证工作落实下去。
3.2在区域环境影响评价方面
对于区域环境影响评价来说，主要是指加强科学技术的原理和方法的应用，将该区域环境中与发展过程相关的人类活动、自然作用的规律予以反映。借助区域环境影响评价，旨在协调发展区域内的社会、经济以及环境等，确保与可持续发展战略规划的要求相互统一。在区域环境影响评价中，GIS的应用，可以对地理区域复杂化的污染源信息等予以管理，并对区域环境影响因素的变化情况进行统计和分析[3]。此外，叠置地理对象的功能不容忽视，将同一区域不同时段的多个环境影响因素与特征叠加整合在一起，对区域环境质量演变和其他因素的相关关系予以合理化分析，从而更好地预测区域的环境质量。区域的污染源数据关联于各种环境预测模型，加强模型预测法的应用，可以为预测区域的环境质量创造有利条件。
3.3累积环境影响评价
对于累积环境影响评价来说，主要是指针对累积环境变化的过程，应进行系统分析和评估，也就是分析和调查，对影响源和过程的累积，并解释各个影响在时间和空间方面的累积，对以往、现在的人类活动的累积影响进行预测，当然也包括对社会发展的反馈效应。结合可持续发展目标，如果具有统一的潜在发展行为的方向和内容等，应予以合理化选择。累积环境影响评价，可以将环境影响评价的时空分析范围予以拓展化，并将环境变化的时空放大作用发挥出来，所以对评价方法的能力提出了较高的要求。而GIS技术，在编辑和加工长时段区域数据的能力方面发挥着重要的作用，可以对环境影响在时空的累积特征进行有效识别，所以可以广泛应用于累积环境影响评价。
4GIS在环境规划中的应用
对于环境规划来说，主要是指调查和监测一个区域的环境现状，由于经济发展可能造成的环境变化进行预测，并基于生态学原理，要对工业部门结构和生产布局等予以调整，作为战略性部署之一，实现保护和改善环境的建设目标。在环境规划中，GIS的应用，有助于集中整合GIS空间分析技术、空间图形库，促进环境数据收集和管理工作的顺利进行，并为预测和污染控制规划方面的处理提供帮助，确保环境规划决策的过程，具有高度的直观性和有效性。
5结束语
