地理信息的基本概念
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地理信息的基本概念范文第1篇
关键词 Web GIS 构建方案 技术 应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A
0引言
GIS是地理信息系统（Geographic Information System）的简称，是一种在计算机软硬件支持下的空间数据输入、存储、检索、运算、显示、更新和综合分析的应用技术系统。经过三代软件的改进，形成了图像处理功能强大、支持大型数据库的信息系统平台。目前，最具代表性的新技术有：互联网GIS（Web GIS）、虚拟现实GIS（VR GIS）、组件GIS（COM GIS）等。Web GIS作为GIS的一大分支，本文将在理解该技术基本概念和特点的基础上，重点探讨基于各类构建方案的新应用。
1 Web GIS概述
21世纪是信息的时代，互联网技术的飞速发展正在改变着整个世界，互联网技术与诸多领域相互交融，成为了当今世界最大的信息网络。在此背景下，互联网技术为GIS提供了一种崭新的地理信息载体，开创了GIS与互联网相融合的重大革新。
互联网地理信息系统（Web GIS）是一种基于互联网平台、客户端运行于互联网上的地理信息系统，是地理信息系统基于互联网技术的新扩展。Web GIS通过互联网来连接多个主机、数据库以及终端来组成系统，具备服务端为客户端提供服务、客户端获取有效信息的功能结构。
Web GIS在结构上属于分布式地理信息系统模型，通过互联网可有效地实现分布式地理信息处理。主要由浏览器、服务器、编辑器、信息四部分组成。其中，浏览器可用于服务器连接点上各种地理信息数据读取；服务器可用于浏览器与服务器之间的交互；编辑器可用于各类空间数据的编辑与显示；信息直接提供数据库访问功能，空间网络化的关键部分。
2 Web GIS主要特点
与传统桌面或局域网GIS技术相比，简单来说，Web GIS是一种基于Web的GIS技术，具有以下主要技术优势：
（1）支持互联网标准。Web GIS支持互联网网络通信标准，可以实现与各种数据连接的功能，具有结构上的优越性，是实现所有需求的保证。
（2）分布式服务体系结构。该结构可在客户端和服务器端活跃执行进程，显著降低了宽带要求提高系统性能，有效平衡处理负荷。
（3）高效利用空间数据资源。该技术可充分调用GIS数据库，将其转换为自身所能使用的数据。同时将数据分散存储，对于降低负荷、加快访问速度、减少成本有很大帮助。
3 Web GIS构建方案
Web GIS具有开放的服务器和客户端结构，这使得客户端可以同时获取服务器端硬件资源和互联网数据资源等。依据属性数据的逻辑位置，可将Web GIS划分为服务器端和客户端两种解决方案。对于服务器端解决方案，主要是由服务器完成复杂的数据库任务，通过网络传输给客户端并显示出来；对于客户端解决方案，服务器通过发送客户程序来实现与用户的简单交互，操作方便灵活，但处理大型数据库能力有限。
目前，常见的Web GIS系统开发方法有：利用通用网关接口（CGI）技术构建系统；利用服务器端应用程序接口构建系统；利用plug-in插件技术构建系统；利用ActiveX控件和DCOM组件对象模型构建系统；利用Java编程语言构建系统。前两类构建方案主要运行于服务器平台，后面三类构建方案运行于客户端。基于上述五种技术方法构建的Web GIS系统平台在许多领域获得了很好的应用。
4 Web GIS的应用
由于Web GIS的重要性以及提供的巨大商机，地理信息系统软件商纷纷推出了各自的系统版本，且更新周期非常快。虽然各个软件生产商推出的Web GIS平台的实现技术不同，但是它们的体系结构和系统组织基本是一致的，都是由GIS浏览器、Web服务器、GIS服务器、数据库四部分组成。
其中国外具有代表性的Web GIS平台有ESRI公司的Internet Map Server（ArcIMS）平台、MapInfo公司的MapXtreme平台、Autodesk公司的Autodesk公司的Autodesk MapGuide平台、Intergraph公司的GeoMedia Web Map平台。国内以武汉吉奥公司的GeoSurf平台和国家遥感应用工程技术研究中心的地网GeoBeans平台最具代表性。
总之，Web GIS成功开拓了地理信息资源研究的新领域，有效提高了地理信息的共享化程度，为地理信息工作者们开辟了有效途径，是地理信息系统软件发展的必然趋势。
参考文献
[1] 梁红莲，刘登忠.GIS应用现状及发展趋势探讨[J].物探化探计算技术，2001（1）.
地理信息的基本概念范文第2篇
关键词：地理信息技术；教学改革；计算机类专业
随着计算机技术和互联网技术的发展，地理信息技术广泛应用于国土管理[1]、城市规划[2]、灾害评估[3]和公共安全[4]等诸多领域。随着大数据、云计算、物联网、人工智能等信息技术快速发展，地理信息技术和这些新技术融合趋势越来越明显[5]。目前，许多高校开设了地理信息技术相关的专业，如地理信息系统、遥感科学与技术、空间信息与数字技术等，培养相关专门人才，同时，一些其他相关专业，如资源环境与城乡规划管理、环境科学、城市规划，由于行业应用的需要，也开设了地理信息系统等相关课程。地理信息技术作为信息技术的重要分支，计算机类专业的学生有必要深入了解，因此，很有必要在在计算机类专业开设相关课程。
1课程性质及特点
在计算机类专业，地理信息技术一般作为专业方向课或专业选修课开设。通过该课程的学习，学生需掌握地理信息技术的基本原理、基本方法和相关应用，为学生在信息技术中综合集成地理信息技术打下坚实基础。由于课程的特殊性，该课程明显具有以下特点[6]：多学科交叉、实践性强、具有前沿性特征。
1.1多学科交叉
地理信息技术课程以3S为核心，集成了地理学、地图学、测绘学、计算机科学等众多学科的相关理论和技术，是多科学交叉的产物。由于涉及学科领域众多，要求学生必修具有相关学科领域的知识。对于计算机类专业的学生而言，学生仅仅具备了扎实的计算机科学的基础知识，其他学科的基础知识严重不足。这要求教师在教学过程中，需要考虑到学生的实际情况，根据需要适当补充其他相关学科的基础知识。
1.2实践性强
地理信息技术是一门实践性很强的学科，地理信息技术的应用促使技术体系不断完善，进而促进了相关理论体系的形成。同时，新的理论体系进一步促进地理信息技术的发展，并不断扩展应用领域。因此，地理信息技术学科内容包括了基本理论研究、技术方法和技术应用三方面，既是一门基础理论学科，又是一门实践性很强的学科。这就要求教师在教学过程中既要讲解本课程中的基础理论，又要巧妙地将基本理论与实际应用结合起来，这样有利于学生加深对基本理论的理解，提高学生运用地理信息技术解决实际问题的能力。
1.3前沿性
地理信息技术自诞生以来，已经形成完善的理论体系和技术方法，随着新兴IT技术的不断涌现，地理信息技术的发展和更新也日新月异。因此，地理信息技术课程呈现了前沿性的明显特点。
2地理信息技术教学改革
2.1明确教学目标
不同专业的地理信息技术课程由于教学目标的不同，其教学内容和教学方法也完全不一样[7]。对于地理信息技术相关的专业而言，地理信息技术是一门重要的专业基础课，其教学目标是培养地理信息技术专业技术人员，学生需要掌握基本原理、技术方法和典型应用，为后序课程的学习打下坚实的基础。对于其他相关专业而言，地理信息技术的课程的教学目标则是以专业知识为背景，地理信息技术作为一种辅助技术手段更好的解决本行业相关的问题。计算机类专业的培养目标是培养高素质计算机专业人才，地理信息技术的课程教学目标是让学生掌握地理信息技术的基本原理和技术方法，为将来在工作中综合集成地理信息技术打下坚实基础。
2.2改革教学内容体系
根据计算机类专业的人才培养目标以及地理信息技术课程本身的特点，需要对课程教学内容体系进行很好的规划。为了能够与专业更好的紧密结合，在介绍地理信息技术的基本理论和基本原理的同时，特别需要突出空间数据结构、空间数据库和空间分析原理与方法几方面的内容。经过实际的教学探索，该课程的内容主要包括以下四部分：①基础知识，主要包括基本概念、坐标系统和地图投影；②GPS与定位技术，主要包括GPS工作原理和其他定位技术；③地理信息系统（GIS），主要包括空间数据结构、空间数据库、空间分析原理与方法及地图制图；④遥感技术（RS），主要包括遥感基本原理和遥感图像处理。以上教学内容基本覆盖了地理信息技术的主要基础理论和技术方法。
2.3丰富教学方法
为提高教学质量，培养学生的学习兴趣，可以采用问题探究式教学法、对比教学方和项目驱动教学等多种方法相结合。探究式教学是指将探究式方法运用到教学中，在教师的引导与协助下，学生作为教学主体，通过提出问题、搜查资料、形成对问题的解释以及论证解释等探究环节，自主建构知识、获取知识、应用知识的过程，以此来培养学生的探究意识、创新精神和实践能力的研究性活动[8]。例如，在讲解空间数据结构之前，教师给出空间数据例子及特点，让学生根据学过的数据结构，自行总结在能够将空间数据在计算机内组织存放的方法。“对比教学法”是将教材中有一定联系和差异的教学内容放在一起进行对比讨论和分析，找出其中的异同点，将有关的知识和理论迁移到另一对象上[9]。例如在讲解空间数据结构时候，让学生比较矢量结构和栅格结构的优缺点，进而引导学生进一步思考空间数据结构未来的可能发展方向；在讲解空间数据库的时候，让学生将空间数据库和适合存放大量结构化数据的关系数据库进行对比，进而引申出空间数据引擎的概念及作用。项目驱动教学法可以充分调动学生的学习兴趣，提高学生自觉学习的能力[10]。例如将讲解空间分析原理与方法时，要求学生结合所需知识，完成一个典型的“学校选址分析”的实际项目，教师只提供具体问题、基础数据，详细的问题建模、数据处理和结果表达均要求学生自行完成。
地理信息的基本概念范文第3篇
关键词：基础地理信息数据；存储方法；融合技术
基础地理信息是各类地理信息用户的统一空间载体，面向社会方方面面，应用范围极为宽广，且具有极高的通用性、共享性和社会公益性。近年来，信息化测绘发展迅速，要满足信息化社会需求，必须包含详细的环境、资源、经济、人文、社会等方面的信息，以增加测绘服务内容，丰富服务形式，这就需要加强基础地理信息数据的处理，加强基础地理信息数据与其他信息的和管理。
1 基础地理信息数据基本特性
基础地理信息数据是空间数据中最具体普遍性、通用性和利用价值的信息，承，对于促进测绘行业的信息化建设与发展有着十分重要的作用，同时也是打造“智慧城市”的基础框架。关于基础地理信息数据的基本特性，主要包括以下几方面：（1）空间特性，即地物的空间分布状况；（2）属性特性，表现现象的特征。（3）时态特性，描述现象或物体时间上的变化。（4）基础性与统一性，基础地理信息数据是基础测绘的成果资料，涵盖了包含地形、地貌、环境、建筑、控制点、交通等信息在内的全部基础地理信息，需进行统一管理。
2 基础地理信息数据相关处理技术
2.1 基础地理信息数据存储方法
基础地理信息数据存储是在模型设计的基础上对数据进行管理的核心内容，目前，对于地处地理信息数据的存储方式主要有基础地形数据存储、栅格数据库存储、3D产品数据库、地名数据库、元数据库、大地成果数据库这几种方式。以大地成果数据库为例，数据主要由平面三角控制网、GPS控制网、水准控制网及控制点组成，数据库中包含了控制网拓扑、结算等信息，将这些数据与DLG数据叠加起来可实现对整个控制网分布的可视化展示和管理，关于大地测量要素的存储，一般采用比例尺方式，适用于不同比例尺的同类大地测量要素存储在同一个物理分层。
要使基础地理信息数据保持较好的现势性，就要不断对数据进行更新和集成，直到达到测绘部门对数据的要求。
集成管理海量基础地理信息数据是对多源、多类型、多格式的基础地理信息数据进行整理、融合和分化，需要以可视化方式组织数据，进行叠加分析和数据转化，集成栅格数据和矢量数据，在此过程中，兼顾数据在空间、时间特性上的融合性、在物理和逻辑上的高效统一性以及在自身表达上的精确性，也就是根据不同类型、来源的数据的特点，对它们进行一系列的操作和转化，消除其中差异，完成匹配融合。但该技术往往需要人工综合处理，效率较低，给智能化集成基础地理信息数据带来困难。
矢量数据易于编辑，绘图精度高，与文字注记结合简便，但过于抽象化，现实感不足，栅格数据则具有强烈真实感，且数据量大，缺点是缺少注记。根据矢量数据和栅格数据特点，将它们融合为一体存储起来，将它们统一起来进行一致的操作、分析和显示，是基础地理信息数据管理的难点所在。一般做法是以栅格数据为底图或背景，将适量数据和其余专题数据叠加在上面，实现两者统一浏览、操作、查询及应用，但要实现这种应用，必须有统一的坐标参考系。
无缝集成多源地理空间数据属于数据互操作模式的一种，此种方法无需过多考虑各种信息数据格式之间的异构性，主要是在地里信息应用程序中独特地访问数据架构模式，可进行多格式的数据直接访问和复合分析，具有格式无关性和位置无关性的特征，能开放式地获取信息。在逻辑上，无缝集成多源地理空间数据技术体系可分为用户层、中间层、服务层这三层架构，每个环节有确切职责，服务层主要通过中间层想用户层提供数据或文件，用户层则直接使用数据，中间层是服务层和用户层的纽带，负责两者之间的交互和连通。
2.2 基础地理信息数据融合技术
基础地理信息数据融合主要分为三个阶段：第一个阶段是数据集成阶段，主要解决数据源在空间特征、属性特征和时间特征上的差异性，实现多格式数据的共享方式有数据格式转换模式、数据互操作模式和直接数据访问模式，此外基础地理信息数据共享还依赖于空间数据和属性数据以外的一类描述空间数据集的内容、质量、状态及其他特性的特殊数据――元数据，元数据允许完全的说明数据，方便用户了解其设定和限制，评估数据集对其需求实用性。第二个阶段是数据综合阶段，该阶段是主要是解决数据源在尺度特征上的差异性。第三个阶段是要素关系的处理与协调阶段，虽经过以上两个阶段被处理后的数据已基本上满足相关标准和规范，但是由于数据来源广泛、数据种类多，因而要素与要素之间、同一要素与不同实体之间的关系会产生冲突，这一阶段的主要任务就是解决多源数据要素间关系的冲突和矛盾。经过以上三个阶段的处理，最终会得到新的适合测绘需要的基础地理信息数据。
经过数据集成，基础地理信息数据被装入源数据库，补充性数据、影像数据等与源数据库存在于一体化数据处理平台，在相关处理系统的支持下，将数据源可视化，通过对比、分析，按照实际需求，从元数据库中提取出质量高、现势性好的基础地理信息数据，以目标数据库、算法为支持，以数据可视化平台为基础，经过数据综合和关系处理这两个过程，数据质量和现势性基本满足要求。
3 结束语
总之，在这样一个信息化时代，测绘行业应转变观念，正确认识基础地理信息数据在测绘中的重要性，积极采用数据共享技术、融合技术、集成技术、实时更新技术等制作适应新形势需要的数据产品，使基础地理信息数据在测绘行业中更好发挥作用，从而促使测绘行业更好服务于政府职能，更好应用于应急响应和公共服务。
参考文献
[1]汪汇兵.基础地理信息时空一体化建模与管理方法研究[D].武汉大学，2011.
地理信息的基本概念范文第4篇
关键词：初中地理 读图能力 习惯
一、在教学中培养初中生的地理读图能力
（一）掌握地图的基本要素，培养学生地图基础知识
掌握《地图的基本要素》，熟悉地图的符号和语言，能读懂图上的文字、颜色、线条、形状，获取最直观、最表象的特征信息，这一步是学生读懂地图的基础。此外，经纬网的判读、地图上的方向、比例尺、图例和注记等，是地图学习中的基本概念和要素，教师也必须讲解清楚。运用经纬网确定一个点的位置和判读方向是教学中的难点，需多集中加强讲授和个别指导相结合；用比例尺量算地图上任意两点间的图上距离，计算出实际距离，使模糊抽象的图上距离在脑海中产生实际概念；正确、熟练使用各种注记、图例符号，才能帮助学生在地图上迅速找到目标；此外，等值线地图、气温曲线图和降水柱状图、等高线地形图的判读和地形剖面图的绘制，这些地图基本地理知识，也需要教师在学生清楚基本概念的基础上引导他们逐步掌握。
（二）掌握一般读图程序，培养学生读图方法和要领
课文中的精美地图和插图，人手一册的彩色地图册和填充图，都能吸引学生的注意力，增强学生读图的兴趣，活跃思维。但大多学生对于具体怎样阅读地图，怎样从图上获取有效地理知识和信息，并进一步能从地图上找出各种地理事物之间的相互关系和规律性，从而得出正确的结论和答案，学生往往不知所措，无从下手。此时，教师重在教会他们读图的方法和技巧，授人以渔比授人以鱼更为重要。在多年的地理教学中，我尝试运用以下读图步骤和方法去培养和提高学生的读图能力和读图习惯，为学生的终身发展奠定坚实的基础。
第一步：读地图底部黑色标题。标题指明此图的具体内容和范围，直接表明图表内容的导向和指引，这一步是读图的重要前提。学生一定要先看准地图的标题，弄清楚地图的主题（例如，政区图，地形图，气候图），确定读图的方向，为获取有效地理信息奠定基础。
第二步：读左下角图例和注记。图例是地图的“语言和眼睛”，地图上的符号、数字、颜色、箭头、线条、形状等表示什么意思，什么地理事物，一般都在图例中交代得很清楚，这一步是学生读懂地图的根本。只有对图例和注记正确理解和记忆，才能保证所读地理事物名称的正确，也能帮助学生在地图上迅速找到目标，并提取正确图像信息，保证读图的顺利进行。
第三步：抓住图像的主要轮廓形状和个别特征，寻找标志性数据或知识点，掌握地理事物的位置（相对位置和绝对位置）、范围和名称。这样能帮学生轻松愉快地判读出有关图形，了解地理事物的自然特征，从而为进一步解答具体问题奠定良好的基础。
第四步：结合“读图思考题”，明确所读的读图任务和目的，获取所需要的有效地理信息，全面综合分析比较，正确组织有效答案。新教材在图表后都配有“读图思考、学生活动”这一内容，思考题以问题的形式，由浅入深地引导学生逐步深入分析地图，进而找出各要素的内在联系，归纳出本质规律。这一步是读图的关键，是落实课程目标重要的一环。这一步实施的好，就能让学生不仅能观其“图”而知其“地”，更能知其“地”而求其“理”。
（三）正确掌握绘图、填图技能，训练学生读图能力
引导学生绘制有关教学地图是提高学生识图、析图能力的有效方法和途径，是读图的提高和再创。让学生在绘图、填图中学会一种受益终生的思维方式和学习方法，促进学生深层次的理解和思考。在课堂的教学中教师边讲边画，用简单的笔触和熟练的技巧随手绘制简略的图和示意图（如地理板画、板图），简单易行，方便使用。并引导学生跟着教师一起画，使学生非常直观地了解地理事物变化过程和趋势，从而加强学生对地理知识的理解、识记、巩固。
例如，学习“地球运动——自转和公转”的内容时，不仅自己在黑板上画，而且要求学生自己画出太阳光照示意图、地球公转示意图等。学习“气候——气温和降水的变化”的内容时，学生通过亲自动手绘制气温曲线图和降水柱状图，能加深对气候特点的理解。培养学生随手画图的习惯，增强审美观点，养成学生用“图形语言”思考的思维方式，而且对掌握一些绘图的基本技能也很有实践价值。
课堂上或课后，学生根据教学挂图或版图、地图册和教师所讲内容，认真填绘“地理空白填充图”，巩固和消化地理知识，加深记忆印象，反馈掌握情况，检查教学效果，锻炼学生读图能力。
例如，学习亚洲的气候类型时，让学生绘制《世界气候类型图》和《亚洲气候类型图》，进行对比分析，明确各种气候类型的分布规律和典型分布地区，查找亚洲缺失的气候类型。
地理信息的基本概念范文第5篇
关键词：GIS；发展过程；测绘
Abstract: The geographic information system is a spatial information science integrating multiple technology, which relies on geography, surveying, statistics such basic disciplines, and depends on the progress and achievement in computer hardware and software technology, space technology, remote sensing technique and artificial intelligence and expert system technology. In addition, the geographic information system is a information industry based on the purpose of application that involves all walks of life. Geographic information system processes and manages a variety of geographical spatial entity data and their relations, including space location data, graphics data, remote sensing image data and property data, which is used to analyze and process the various phenomena and process distributed in a geographical area to solve complex issues of planning, decision-making and management.
Key words: GIS; development process; surveying and mapping
中图分类号：[TS951.8+4]文献标识码：A文章编号：
一、GIS的概念
地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理代码，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置几何参考信息和非位置属性信息两个组成部分。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念：
1．GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
2．GIS的操作对象是，地理实体数据，即空间数据和属性数据。地理实体数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、即空间特征数据和属性特征数据统称为地理数据。这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。
3．GIS的技术优势在于它的数据集成、地理空间分析评价能力、快速搜索定位及可视化表达方法，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4．GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的基础理论依托。
有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
二、GIS的发展过程
地理信息系统最早应用在资源环境管理中。目前它已经广泛用于资源环境，如森林、矿产、水利及农牧业等的管理；自然资源，如林业、地质矿藏、水资源等的调查；自然灾害，如水旱在害、虫害、震灾等的监测、预报、评估；环境保护，如水土流失、荒漠化治理等方面。
1．国外地理信息系统的发展历史
国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美。世界第一个运行性地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tominson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。但由于当时计算机技术水平不高，存贮量小，磁带存取速度较慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极简单。20世纪70年代以后，由于计算机软硬件迅速发展，特别是大容量存贮功能磁盘的使用，为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段，使GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。
2．中国地理信息系统的发展历史
