地理信息系统原理

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地理信息系统原理范文第1篇

关键词　地理信息系统　教学问题　思考

0　引言

地理信息系统是在计算机硬件、软件系统支持下，对空间地理数据采集、储存、管理、处理、分析、建模和显示的计算机系统。①自1963年第一个地理信息系统（GIS）出现至今已有近50年的历史，随着GIS行业的发展和GIS专业人才需求的增加，GIS高等教育发展也十分迅速，从1998年教育部设立GIS本科专业至今，我国已有超过200多所高等院校开办了GIS专业，开设GIS原理课程的非GIS专业就更多了。②浙江农林大学于2001年陆续在资源环境与城乡规划、环境科学、测绘工程、生态学、林学等6个专业开设GIS原理课程，已有10多　年的开课历史且于2005年起开办GIS专业。与此同时，教师在GIS原理课程教学方面积累了一些经验，学生的GIS理论水平和应用技能逐年提高。但在教学过程的各个环节上仍有许多不足之处，为提高教学质量，本文重点谈谈教学过程中出现的一些问题与教学改革的想法。

1　教学中的问题与不足

回顾多年的教学实践，我校地理信息系统原理教学从一门课开始到开办一个专业，实验教学经历了实验室从无到有，软件平台从1个到3个、实验内容从仅有验证性实验发展到基础型、综合型、设计型实验全部开出。实验内容不断丰富，难度不断加大，教学的质量不断提高，为社会输送了许多优秀的GIS技术人才。但随着GIS技术的快速发展与人才市场需求的变化，GIS人才培养的过程中仍存在一些问题。

1.1　学生学习被动，主动性差

在理论教学中，一些教师为了在有限时间里完成教学内容，教师讲授的教学内容很丰富；而学生以听讲为主，以致课堂上互动不足、气氛平淡，常出现学生打瞌睡、看课外书、玩手机等现象。在实验教学过程中，学生常常是参照教师的示范进行模拟实验，甚至教师一边操作、学生一边模仿。整个教学过程学生没有自主性，始终处在一种被动状态，创造性和分析能力不能得到训练。

1.2　理论与实践教学学时搭配不合理

GIS理论教学与实验教学基本同步，每一章理论课相应安排至少一次实验，因而实验内容量大，需要合理安排理论教学与实验教学的学时比例。从多数高校GIS精品课程理论教学与实验教学学时比例来看，多数都在3∶2左右，有的甚至达到1∶2，③④而我校多年来这个比例一直是2∶1，且从学生的反馈与实际教学过程也反映了实验教学时数偏少的问题。实验教学时数偏少会造成教学节奏偏快，理论与实践教学不能很好地衔接，部分学生感觉理论课枯燥乏味，实验课不能完成实验目标，致使其有很强的挫败感。

1.3　考核重理论，轻实践

GIS实验教学附属于理论课程，仅仅是理论课程的验证和延伸，考核的重点是知识点的记忆而不是实践应用。目前GIS原理课程的考核仍以期末试卷成绩为主，实验教学部分的考核成绩包含在平时成绩里，而平时成绩只占总评成绩的30%，除去平时成绩里的作业与考勤部分，实验部分的成绩所占比例更少了，致使部分学生对实验的重视程度降低。

1.4　GIS实验教学内容与专业结合不紧密

目前多数实验教材设计的内容都是分章节、针对单一目标设计的，未考虑前后实验内容的连续性，缺乏一个把所有知识点串起来的综合案例，尤其缺乏针对专业设计的案例。文献中已有这方面的探索，但在教材编写上几乎是完全处于空白状态。④⑤

1.5　国产GIS软件平台不足

目前流行的GIS软件有ARCGIS、MAPINFO、MAPGIS、SUPERMAP等。前两个是美国产软件，在国内应用广泛影响大而深远。后两个是国产软件，目前在土地规划管理、地质等许多行业占领了应用市场。ARCGIS、MAPINFO软件的实验教程较多，且多数教师熟悉这两款软件。我校GIS课程所使用的软件平台也以这两种软件为主，国产软件较少使用。为了适应GIS人才市场需求，扩大学生就业面，GIS实验教学应增强国产主流GIS软件的培训，为学生进入国产GIS软件设计开发领域做些必要的准备。

2　教学改革建议与措施

2.1　注重学生专业特点，培养学习兴趣

GIS原理是各专业本科生学习GIS知识的入门课程，有些专业的学生上这门课之前对GIS原理是不了解的，认为与所学本专业无关，产生了学习GIS原理没用的看法。这就需要针对不同专业特点设立不同的教学目标，从第一堂课就开始借助实例讲授GIS技术在学生所学专业当中的应用，并结合GIS课程在不同专业培养中的地位与作用，组织设计与学生专业相关的理论与实验教学内容。例如，城市规划本科生的培养目标是能够运用GIS解决规划数据管理、分析、制图的需要，就需要制图方面增加实践教学内容；而地理信息系统专业的学生则需要增加在GIS开发设计方面的教学内容。从而使学生逐渐认识到GIS原理与所学专业的相关性，并通过实验教学使学生理解　GIS技术在所学专业中的应用，激发学生学习GIS原理的兴趣。

2.2　加强互动教学，活跃课堂气氛

GIS原理的理论教学可充分利用提问式、启发式、案例式、实习式等各种教学方法，加强师生互动，让学生充分参与课堂教学，调动学生学习的主动性、提高学生学习的注意力和改善课堂教学的效果。

2.3　注重各章节的联系，把握课程主线

由于学科的交叉性，GIS原理教学内容会涉及地理学、测绘、数据结构、数值算法、遥感等多学科内容。这些知识点分散于各个章节中，极易使学生感觉不同章节的跨度大、关联性差、内容庞杂且不易把握。教师需要有意识地引导学生从整体把握教学内容，帮助学生梳理前后章节内容的逻辑关系，使学生理解整个教学内容都是围绕对空间数据的采集、存储、编辑、分析、输出这一条主线。如地理空间数学基础、空间数据结构、空间数据模型、空间数据的组织与管理均是阐述空间数据是怎么存储的。学生掌握这一主线，再由主线发散到各章节的知识点，就不会感觉教学内容的分散了。

2.4　合理安排理论与实践教学时间，提高学习效率

GIS技术是以计算机与GIS软件为基础来解决各应用领域的空间地理数据获取、管理、分析、制图等任务的重要工具。因而学生能够使用1～2　种典型的GIS软件解决与专业相关的简单问题是GIS教学的重要任务。通过48～52个课时的学习，使学生既要理解GIS基础理论，又要掌握软件的使用，对于非地理信息系统专业的学生，学生学习起来有畏难情绪。为了帮助学生能够在有限的课堂时间内更快更好地消化吸收所教授的学习内容，需要充分发挥理论与实践教学的相互促进作用。一方面，安排足够的实践教学时间，另一方面合理安排理论教学与实践教学教学时间的前后顺序。比如，空间数据模型的理论课教授时，如果能先上实践课，学生对空间数据有了直观的认识，那么理论教学时，学生就不会感到因为课程内容太抽象而理解困难，既能提高学生学习效率，还能激发学生深入学习的欲望。

2.5　加大实践教学力度，培养实践能力

当前，GIS应用已由专业化向社会化方向发展，GIS专业的人才需求与培养都倾向于实用化阶段。⑥因此在GIS实践教学过程中需注重培养学生GIS技术的应用能力，将实践教学的各环节与专业培养方向紧密结合，提高学生综合分析问题的能力。一方面增加与学生专业相关的综合型、设计型实践教学内容，设计一些工程类的任务布置给学生；另一方面，为学生开放实验室，给学生创造良好平台与更多的实践机会。比如给一幅遥感图像，要求学生提取专题信息并制作专题图这样一个大作业，由学生独立完成，在我校的城规专业GIS教学中取得了很好的效果。

2.6　利用网络平台，促进信息化

充分利用网络课堂，运用多媒体技术将实践教学内容制作实验操作过程的演示课件与交互型实验教学多媒体课件，提供学生自学平台。供学生在课外时间复习提供一个方便的学习环境。此外，还可利用网络课堂与QQ等的聊天工具加强与学生交流，及时了解学生学习动态，针对学生掌握的情况调节课程进度与节奏。

地理信息系统原理范文第2篇

关键词：地理信息系统校园MapX

长期以来，有关学校的管理信息系统只注重于系统属性数据的输入、分析和管理，如教室位置的分布、学生所在公寓位置等等，几乎撇开了有关的地理信息。这对于全面分析系统信息，尤其是有关地理位置的信息是远远不够的。

而GIS是一种能同时处理属性与空间信息，并实现对空间信息的可视化管理的新兴信息处理系统。将地理信息系统与校园管理信息系统结合起来组建校园地理信息系统将彻底改变传统的校园信息的管理模式，实现对校园的可视化管理，增加系统的空间分析管理能力，大幅度提高学校的办公自动化水平。

系统可以在VC++、VB、Delphi等软件开发环境下结合组件式GIS软件MapX或MO进行开发，该系统是在Delphi环境下结合MapX4.5开发的。

1　校园地理信息系统概述。校园地理信息系统(CampusGeographic Information System，以下简称CGIS)是城市地理信息系统的一个缩影，具有城市地理信息系统的特点和功能。它用图形、图像数字信息来表现校园各种空间及属性要素，为用户提供各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及按不同用户要求输出相应的专题要素，为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供可靠依据。该系统将成为校园新的信息源，任何与校园有关的信息都将给定位，并与空间数据联系起来。用户将可以图文并茂的查询校园信息，而且获得最为直接的效果。数字校园系统有很大的集成度，用户可以随时获得所需的信息，就如同置身于校园中一般。它的建立和使用可以提高校园对外的知名度，给学校的各项工作都带来了很大方便，可为学校创造可观的社会效益。

2　系统概要设计。

2.1　系统功能模块的划分。按系统需求分析，本系统将划分为普通浏览功能，地图管理功能，文档、图片、影音文件管理，空间分析，其他等功能模块。其功能模块图如图1所示。

2.1.1　地图浏览。

地图缩小：能对地图进行一定比例的缩小，地图的浏览功能实现对地图的缩小有利于了解所查询物体在整个校园中的位置。

地图放大：放大地图功能可以让物体以用户可以接受的比例大小显示在屏幕中央。

地图漫游：支持用户鼠标拖放地图，可以让用户在不缩小地图的情况下拖动浏览全图。

查询：提供选择工具，用户可以选择物体进行查询，也可以在查询窗口输入想查询的信息进行查询，并将查询结果在地图显示。

2.1.2　地图管理。

图层增加删除：用户可以对需要显示的图层进行设置，以便查找。如需要在地图上找到信息楼，则可以删除其他图层，只显示教学楼层，并及时反映在地图上。

地图属性的设置；可以设置图层是否可见，是否可以编辑，是否加标注等。如设置教学楼层不可编辑，则在查询信息时该层上的所有物体将不能被作为选择查询。

2.1.3　空间分析。

地理信息系统的应用不仅仅是在静态数据查询、检索方面，与其他信息系统比较，其优势是其强大的空间分析功能。空间分析功能是建立在空间数据拓扑关系基础之上、在系统操作运算功能支持下来实现的。具体包括缓冲区分析、邻域分析、空间叠加分析、网络分析。

2.1.4　其他功能。

直线距离测量：实现对地图上两物体间最短距离的测量。

折线距离测量：可以完成对地图上两物体间按折线方式的测量，如从第一教学楼沿某条道路到第二教学楼有多远。

最短路径查询：实现自动导航即不在地图上定位起点和目标点，系统将按最短路径算法得到起点和目标点间存在的最佳路径，并在地图上显示。

2.2　数据的组织方式。由于系统不仅需要进行信息查询，还要在地图上进行数据的分析，所以除了要存放各类信息的属性数据库外，还需要存放地图数据的空间数据库。本系统中数据库将需要由空间数据库和属性数据库两部分共同来完成相应的功能。它们的结构关系如图2所示：

2.3　系统总体设计流程。整个系统是一个功能相对完善、信息需求量大的地理信息系统。首先要确定系统的设计目标，其次要确定系统将在什么样的环境下完成实现，还有收集制作校园电子地图的资料、绘制地图、数据资料入库等，最后对整个系统进行实现，完成系统的相应功能。整个系统设计流程如图3。

3　系统功能模块的实现。

3.1　地图浏览功能的实现。地图的缩小、放大、全屏显示、居中和漫游等，都是地理信息系统最基本的功能，要实现这些功能，在MapX中需要对所有图层做同样的处理，先来看看图4所示MapX的结构模式。

Map：(组件的基本组成单元是Object(单个对象)和Collection(集合)。其中集合包括对象，是多个对象的组合。每种对象和集合负责处理地图某一方面的功能。由图4可以看出，位于顶层的是Map对象本身，其它均由Map对象继承。Layers,DataSets，Annotations是Map对象下面的三个重要的分支。其中Layer主要用于操作地图的图层，Dataset用于访问空间数据表，Annotation用于在地图上增加文本或者符号。

基于这种结构模式，MapX提供了一组基本工具，改变当前工具就能够实现地图的缩放等操作，相关的实现语句为：

Mapl.currentTool：=miZoomlnTool；

Mapd.currentTooh=miZoomOutTool：

Mapl.currentTool：=miCenterTool；

Map1.currentTool：=miPanTool；

要在地图窗口显示整个地图(即全屏显示)，可以将地图控件的Bounds属性设置为图层集合的地理范围，本模块中的全屏显示采用的语句：

Mapd.Bounds：=Mapl.Layers.Bounds；

3.2　地图管理功能的实现。图层属性控制的实现：MapX的Layers集合中有一些方法来控制集合包含哪些图层以及它们如何显示。在Delphi里，使用方法LayeredDlg可在运行时弹出图层控制对话框，LayersDlg方法显示可以让用户添加图层、删除图层、更改图层顺序和更改图层属性的对话框。如果用户单击OK按钮，在对话框中所做的更改将立即对地图生效。

3.3　查找功能的实现。在地图中搜索地理对象主要通过Find Object实现，Find Object允许输入地理对象的名称。而后MapX就会搜索并返回搜索结果。用户还可以使用参考层进行辅助搜索以进行更精确的搜索。例如用户输入查找对象名和进行相关设置后进行对象查找。

可以对地图各个图层当中的任何对象进行查询，例如第一教学楼，第四食堂，游泳池等，并可将该对象定位在地图窗口的中间高亮显示。

在MapX中可自定义工具，然后在Mapl的OnToolUsed事件中处理。

4　结论与展望。信息化数字校园是现代远程教学和网络发展的必然趋势，引入GIS技术的数字校园系统将成为校园新的信息源，任何与校园的教学、科研、管理、服务相关的信息都将被重新定位，并与地图信息建立最紧密的联系。

GIS是一门较复杂、涉及领域很广的技术，基于GIS的系统的开发需要考虑的问题也很多，包括结构模式的选择、数据库的建立、用户的需求、界面的设计，功能模块的划分以及程序代码的优化等等，都需要在今后的工作中经过认真的思考和反复的调试。

参考文献

1　周成虎，地理信息系统概要[M]，北京：中国科学技术出版社，1993

2　龚健雅，当代GIs的若干理论与技术，武汉：武汉测绘科技大学出版社，1999

3　齐锐、屈昭林等，用MAPX开发地理信息系统，北京：清华大学出版社，2003

4　吴信才等，地理信息系统原理、方法及应用，武汉：中国地质大学，1998

5　范新南、陈鹏与COM与WBB技术在地理信息系统中的应用[J]微计算机信息，2003.19(2)：75～77

地理信息系统原理范文第3篇

【关键词】土地；信息管理；系统；构建

一、土地信息管理系统构建的理念与技术

（一）理念分析

土地信息管理作业是完成土地测量后，测量机关经常性、永久性的土地信息管理、维护工作。依各地区地籍图资料的型态，有图解法地籍图信息管理与数值法信息管理两种作业方式。建立一套可在现场直接进行土地信息管理作业的数值法作业系统，是一非常重要的工作。理论上使用VBS-RTK测量的技术，可运用于基本控制测量及图根测量，或直接用于土地信息管理作业。因此，本文重点介绍e-GPS卫星定位基准系统，该系统整合适当测量仪器，配合VBS-RTK技术应用于图根点增、补建测量，定位精度基本能符合地籍测量实施规则的图根点测量规范，并有利于提升土地信息管理的精度。

（二）相应技术

在网络RTK的技术中，单站的GPS基准站误差模型将由区域性的GPS多基准站网络误差模型所取代。也即采用多个基准站所组成的GPS网络来评估该基准站网所涵盖地区的GPS误差模型，并以此建立虚拟基准站（VBS）的模型观测数据，提供该地区内RTK用户作为主站应用，该VBS的观测数据将会与RTK用户观测数据的误差模型具有极高的相关性，因此当进行虚拟基准站即时动态定位技术（VBS-RTK）的差分处理后，可消除系统误差，RTK定位精度因而得以提高。为提供土地信息管理高精度即时定位的需要，并扩大RTK有效作业范围，有必要通过网络高速、宽频的数据传输技术，建置电子化卫星定位基准网（e-GPS），就其连续定位观测资料，建构区域性定位误差内插模式，并配合VBS-RTK，从而获得高精度的定位成果。

二、土地信息管理系统的构成

（一）基本组成架构

土地信息管理系统即时动态定位系统是一套完整涵盖广范围且可达公分级精度的即时性动态卫星定位系统，其基本组成架构分述如下：一是卫星定位基准网。卫星定位基准站的最佳建置间距以不超过70公里为原则，主要功能是连续接收GPS观测资料、连续通过网络将GPS原始观测资料即时传输至控制及计算中心。二是控制及计算中心。建置控制及计算中心服务器的目的为集中管理各卫星基准站的GPS资料，其主要功能为连续进行GPS观测资料的品管、储存、处理与远端监控、连续计算产生区域性定位误差修正资料、组成VBS虚拟观测资料、通过行动电话GSM/GPRS及RTCM网络传输通讯协定（NTRIP），将VBS虚拟观测资料（RTCM格式）传送至移动站。三是移动站。采用虚拟基准站即时动态定位技术所须配合的基本配备，只要1组具有RTK解算功能的卫星定位接收仪、控制器及具有GSM/GPRS上网功能的PDA或其他相容的行动通讯设备，即可进行VBS-RTK定位解算，其作业流程为下载移动站GPS原始卫星观测资料并计算产生导航定位坐标、通过GSM/GPRS及NTRIP将导航定位坐标（NMEA格式）传输至控制及计算中心、联合移动站观测资料及VBS虚拟观测资料进行RTK定位解算。

（二）土地信息管理的精度规范

数值法土地信息管理的作业项目，计有鉴定测量、分割测量、合并测量、未登记土地信息管理、坍塌测量、调整地形及界址调整测量、他项权利位置测量、更正检查有关测量等项目。而数值法土地信息管理的作业方式，是根据图根点、界址点位的数值坐标档绘制土地信息管理参考图，然后根据依据图根点的已知坐标反算与界址点间的夹角与距离，在实地以全测站经纬仪依据相关的图根点或界址点测定测量土地的界址点。数值法土地信息管理，实质上仅将原有测设计算的界址点坐标，复原测定于实地。

三、土地信息管理系统的实验应用与发现

（一）实验应用

本研究选定某地区办理地籍图重测地区为研究范围，该地区位于是一个开发较早的城镇，区内除了有高楼大厦及公寓外，尚有农地、山坡地及林地，地形较为复杂，可针对各种遮蔽情况下进行定位研究，且实验分析所须的数值资料均已建立，故选此地区为实验范围。本研究采实验研究法，利用土地信息管理系统中的VBS-RTK某区服务网，对实验地区的四等控制点及图根点进行观测及界址点放样，综合观测值分别与重测公告坐标成果及面积，进行比较分析，探讨应用VBS-RTK办理土地信息管理的精度及可行性。

（二）实验结论与建议

一是从实验数据结果，两次的观测成果与公告成果坐标值较差绝对值平均值与均方根误差值，均仅0.1公分，可见VBS-RTK即时动态定位的观测精度甚为平均，另从观测平均值的平面位置较差曲线分布情形，可知本实验区测得的坐标成果与公告成果存有约2～3公分的系统差，因此以VBS-RTK直接应用于图根测量及土地信息管理，得经坐标转换套合的程序。二是本实验以六参数坐标转换，转换后成果与公告成果的坐标差值绝对值的平均值及均方根误差均较转换前低。且成果较差均符合界址点位置检查与原坐标值的比较差不得超过6公分的规定，其中除有1点位置较差为5.3公分外，其于点位也均符合图根点位置检查与原坐标值的比较差不得超过5公分的规定。因此，VBS-RTK观测成果，可利用坐标转换方式使观测的坐标成果较相似于公告成果，以减少系统误差。三是利用全国性e-GPS卫星定位基准网的VBS-RTK办理土地信息管理界址点放样，其中界址点因建筑物遮蔽或其他地形等外在因素影响，系统无法求出正确解（fixed解）时，须配合使用简易的测量工具辅助，若测量区的界址点受建筑物遮蔽情况严重，则尚须配合全测站经纬仪及其他测量工具作业，才能将全部界址点放样于实地。四是本实验区经以放样后重新测量计算的界址点坐标，再重新计算各宗地面积与登记簿面积比较分析结果，各宗地面积较差均符合地籍测量实施规则的容许误差范围，故VBS-RTK可直接用于办理土地信息管理作业。五是以VBS-RTK办理图根测量，虽可达到地籍测量实施规则的精度规范，但仍受限于点位位置所能接收到的卫星颗数及几何分布的影响，因此，办理时尽量使图根点的透明度良好，使成果正确可靠。另为确保成果可靠度，建议观测时应慎选最佳观测时段进行点位重复观测，两次重复观测的较差值可放宽为3公分。

参考文献

地理信息系统原理范文第4篇

关键词：组件式地理信息系统 信息查询 实置咨询

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0201-02

1 组件式地理信息系统介绍

由于面向对象技术的发展以及它在地理信息系统开发中的应用，地理信息系统的传统设计方法和思想也随之发生了改变，于是组件式地理信息系统应运而生。组件式地理信息系统是用几个能够完成不同功能的ActivX标准组件来实现各大功能模块构建而成的，这些标准组件可以完成诸如图形编辑、坐标转换、数据查询、数据分析和数据处理等功能。这种标准组件的生产建立在相当严格的标准之下，具有良好的通用性和兼容性，可以在各种通用的开发环境（如C、C++、C#、VB等）中进行使用；各组件之间，均可通过如本设计中用到的Visual Studio 2008这一类的可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的地理信息系统。组件式地理信息系统开发方法大致可分为如下三种： 独立的底层开发模式、单纯的二次开发模式和集成二次发模式。而从目前的应用上来看，集成二次开发模式已经成为GIS 开发的主流。而组件式地理信息系统则是以这种集成二次开发模式为基础而产生的。

ArcGIS Engine是美国ESRI公司推出的用于建立自定义程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库，由ArcEngine Developer Kit和Arc-Engine Runtime 两部分组成。包括基础服务、数据存取、地图表达、开发组件及运行时选项等五部分。用户可以使用ArcEngine将GIS功能嵌入到现有的应用程序中，包括Microsoft Office的Word和Excel等产品中，也可以建立能分发给众多用户的自定义高级GIS 系统应用程序。ArcEngine开发工具包（DeveloperKit）是一个基于组件的软件开发产品，用于建立和部署自定义GIS和制图应用程序，使用ArcEngine开发工具包，开发人员在建立定制的地图接口方面具有前所未有的灵活性。

2 设计的内容

2.1 功能分为三大类：地图的基本操作；查询功能；空间分析功能

（1）地图的基本操作：加载并显示地图，可对地图进行大小缩放、移动、漫游等操作。

（2）查询功能：能够查询学校各类服务设施、教学场所、宿舍区等的相关信息。本系统采用了两种查询方式：点击查询（通过点击图像上的任意地物所处的位置，查出该位置所属地物的属性信息）；属性查询（通过选择待查询的地物的属性，找到查询对象并高亮显示其在地图中的位置）。

（3）空间分析功能：系统可以实现图层间的缓冲区分析、图上地物的距离面积量算等相关功能。

2.2 目标

（1）以天津城建大学为例，建立校园信息查询系统，实现对天津城市建设学院的所有建筑信息的检索查询，可通过点击、搜索菜单进行点击查询或进行属性查询来确定地物位置。

（2）可以直接在地图上通过量算工具得到两点间距离或者指定范围的面积计算，实现不同图层间的缓冲区分析功能。

2.3 程序工作的基本框架

见图1。

2.4 功能需求

本设计中的系统主要由地图操作子系统、信息查询子系统、空间分析子系统这三个部分组成。相关实现的功能模块主要有：

（1）地图操作模块：地图的缩放与漫游、图层操作；

（2）信息查询模块：空间属性信息查询、地理实体相关信息点击查询；

（3）空间分析模块：缓冲区分析、距离面积量算。

各个功能模块与系统的联系如图2所示。

3 应用实例

（1）数据准备：采用ArcGIS中调入设计中所用的CAD数据文件--各地物图形的数据， 将其转化为ArcGIS可用的shp格式文件，将CAD文件进行格式转换的方法有很多种，本设计中采用的属性分层法。

（2）图形属性数据的整理、分类、修改：由于采用属性分层的方法进行了对应的数据转换，所得到的图像文件继承了原有数据中的属性表，但是其中有很多属性数据是无用的，所以我们要对对应文件的属性表进行修改、整理。

（3）界面设计：首先对系统主界面进行设计，打开visual studio 2008，在打开的界面上新建一个以C#为开发语言的工程，并添加将要用的ArcEngine相关组件。.在窗体中添加如下组件以实现相关功能。其次其他界面的设计，通过ArcEngine提供的控件可实现主要的地图操作功能，所以笔者只做了查询功能的相关界面设计。如属性查询功能，是一个GIS查询系统必备的基本查询功能，也是现下比较流行和实用的一项功能，使用者可以利用相关属性定位，该属性所属实置。新建一个窗体，在窗体上添加三个lable控件、两个combobox控件，一个textbox控件，一个listbox控件，一个groupbox控件，以及四个控制按钮。

（4）功能实现：本系统中实现地图的基本操作的功能是通过向ArcGIS Engine ToolbarControl中添加对应的按钮实现的。具体实现代码见附录。

将对应代码输入程序最终可以将本系统用到的对应功能按钮添加进ToolBarControl控件中，最终程序实现功能如图3所示。

4 结语

组件式地理信息系统具有良好的通用性和兼容性等多种特性，可以在各种通用的开发环境（如C、C++、C#、VB等）中进行使用，因此对于该系统的开发应用越来越广，本文运用ArcEngine相关组件开发了校园信息查询系统，实现了地图的缩放与漫游、图层操作，空间属性信息查询、地理实体相关信息点击查询，缓冲区分析、距离面积量算等功能。

参考文献

[1] 宋超，董东林，肖伟鹏.基于AE-GIS的城市出行查询系统研发[J].电脑编程技巧与维护，2010（6）.

[2] 蒋.基于ArcEngine的GIS开发[D].哈尔滨：东北林业大学，2012.

[3] 张会会.基于ArcEngine 的城市房产信息查询系统设计与实现[D].泰安：山东农业大学资源与环境学院，2011.

[4] 朱仕杰，南卓铜.基于ArcEngine的GIS软件框架建设[J].遥感技术与应用，2006，21（4）：385-390.

[5] 陈祖刚.基于GIS的郑州大学教室查询系统的设计与实现[D].郑州：大学水利与环境学院，2012.

地理信息系统原理范文第5篇

【关键词】3S技术 土地资源管理 应用

土地是人类赖以生存的基础。我国幅员辽阔，地形丰富，但由于人口众多，土地资源面临的问题越来越严重，作为一种不可再生资源，其管理和规划应该与时俱进。“3S”技术的应用就为土地资源管理提供了重要工具和技术手段，它包含RS技术、GIS技术、GPS技术，对土地规划、整理、使用、勘测都发挥着重要作用。

1 “3S”技术的简介与功能概述

“3S”技术作为一个将遥感系统、地理信息系统以及全球定位系统相结合的集成技术，具有获取远程信息、数据库快速更新整合并能复合分析的功能。在“3S”技术中，地理信息系统相当于人类的大脑一般，将由遥感系统和全球定位系统这“两只眼睛”搜集起来的信息数据进行管控，这整个技术的集合方式如图1所示。

1.1 RS技术

RS即遥感技术（Remote Sensing），是指通过传感器接收来自远距离目标的各类地理的电磁波信息，并通过对这些信息进行捕获、分析、处理，从而对远距离目标进行检测和识别的一种现代化远距离探测的综合技术。该种技术是根据不同物体对波普的不同反应所形成的信息进行反馈工作，一般用于土地资源调查、环境质量检测、植被资源分布调查等方面，具有庞大的数据处理功能，获取信息的速度快、周期短。

1.2 GIS技术

GIS即地理信息系统（Geographic Information Systems），是指计算机系统以测量的地理空间数据为基础，对各种信息按照一定类别进行组合、分析，对数据的动态进行检测，最终输出各种地理信息，为信息管理提供服务。它包括计算机硬件和软件系统、数据库系统、应用人员和组织机构四个部分，是地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学等多种科学有机结合的专业性计算机软件系统，而且可将所获得的信息直观、可视的展现在电脑上。

1.3 GPS技术

GPS即全球定位系统（Global Positioning System）），是一种将全球卫星导航与定位系统相结合的技术。其主要功能是可提供点、线、面三维坐标，具有覆盖密度高、全天候、多功能、定位速度快、抗干扰性强等特点。这种技术包括三大部分：空间部分，如GPS卫星星座；地面控制部分，如地面监控系统；用户设备部分，如GPS信号接收机。由于其高超的性能被广泛应用在土地测量、规划、调查、检测等各个方面，同时在军事和民用中也占有一席之地。

2 “3S”技术在土地资源管理中的应用

随着资源与环境问题逐渐全球化，“3S”技术在土地资源管理地理信息系统中的应用会越来越广泛。这不仅仅只是简单的技术结合，而是将其技术内在的联系合成一种功能系统。鉴于现实情况，土地资源管理在未来必将走可持续发展道路，“3S”技术所包含的遥感技术、地理信息技术和定位技术将不断推动土地资源的研究发展。下面就具体来探讨一下3S技术在土地资源管理地理信息系统中如何的应用。

2.1 RS技术的应用

RS技术主要应用于土地资源调查等基础性地质工作。传统的土地资源整理开发调查是以1：10000地形详查图为底稿而工作的，但是因为1：10000地形详查图不能很好的反映所勘察地区的实际地形情况，现势性较差，常常导致调查结果不够准确，需要大量的后期野外工作，影响工作效率。RS技术利用遥感对远距离目标进行真实的反应，遥感卫星的飞行高度一般在4000千米-600 千米之间，图像分辨率一般从1 千米-1米，这大大提高了土地资源调查的速度和精确度，为下一步的数据分析提供了有效依据，还可以将形成的影像作为底图对项目进行查漏补缺。

2.2 GIS技术的应用

GIS技术一般应用于地理信息系统管理，可以对土地这种不可再生资源进行调查规划和土地资源动态的检测。随着社会经济的飞速发展，我国各级企事业机关单位都需向着信息化的方向前进，信息化建设已成为当前的重要任务之一。与此同时，经济社会与资源环境之间的矛盾也在国家发展中慢慢暴露出来，分析、解决这些在时间上、空间上具有关联性的问题，需要合理的方案建议，GIS软件系统就可以为此提供帮助。

2.3 GPS技术的应用

GPS技术作为一种定位系统，可以用于土地资源的调绘和数据的收集，检测核实要开发使用的地区位置是否符合申报。在对土地进行地物测量期间，通常在前期的规划设计时要求设计底稿是实测比例尺不小于1：5000的全要素地形图，工作底稿是1：2000的地形图。面对如此高的比例要求，此时就可以采用GPS技术进行布设控制，采集数据。GPS技术不仅在此应用得力，当面对突发变化时还能够迅速做出反映，使得数据库得到及时更新。

3 “3S”技术在土地资源管理中的前景

“3S”技术通过对土地的利用现状进行动态跟踪调查，完全改变了我国土地资源信息管理模式，使我国传统的土管方法都得到了提升。

不可否认，这种技术因其优越性，表现出了更加广泛的应用空间。在未来，该技术可以与网络技术、云计算等高新科技相结合，使土地资源管理地理信息系统更加多元化，更加高效智能的为人类提供服务，并将人类的土地资源管理系统带入全数字化时代。

4 结束语

综上所述，利用“3S技术”既可以提高土地资源管理信息系统的准确性和实效性，使得我国的土地资源管理工作步入智能化、信息化时代，还可以在管理过程中避免人力、物力、财力的浪费。毋庸置疑，随着“3S”技术在土地资源管理中更深入的应用，所带来的“数字化”必将成为未来世界发展的主流。在这种情况下，我国也应加紧发展“3S”技术，紧跟时代潮流。

参考文献

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[2]郜惟，李乃康.3S技术在土地资源管理中的应用[J].农业网络信息，2013，05：97-99.

[3]汪蜜.“3S”技术及其在土地资源管理中的应用[J].安徽农学通报，2013，19：136-147.