对地理信息系统的认识
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对地理信息系统的认识范文第1篇
【关键词】测绘；空间地理信息；应用
现代工程建设中测绘工作具有重要作用和意义，特别近几年来，建设中引入了大量的新型建筑材料和新型建筑设计形式，现代工程的高精度和高功能要求促进了测绘工作的模块化、自动化、数字化发展。在效率和精度方面传统测绘已经无法满足现代工程的要求，特别是大型高精度地标建筑和野外施工对于测绘放线工作的要求更高，新兴测绘设备和技术的应用有效地解决了这些问题。3S技术的重要组成本分之一是地理信息系统，用户、地理数据、计算机系统是其主要构成部分，利用对地理空间数据的表达、检索、管理、存储、采集实现对海量地理信息的处理和分析。在城市测绘工作中已经广泛的应用了地理信息系统，它已经成为现代测绘的重要标志。
一、测绘的概念
作为具备较强综合性的技术性学科，测绘的基础包括地质科学、信息技术、计算机技术，全球定位系统则是测绘技术的核心。本文分析和讨论的主要内容则是空间地理信息技术。通过测绘地面的界线和特征点能够获取地面的地理位置信息，为测绘工程提供规划设计和行政管理。测绘学也叫做测量学，重力场、地面点的地球形状和集合位置怎样推算和测定是其主要的研究内容，研究时要结合对地球表面形状和人工设施的几何分布情况的测量结果，并综合考虑自然信息和社会的地理分布状况。制图和测量是测绘的主要内容，军事、地理检测、道路规划、城市建设等领域都广泛的应用了测绘技术。此外，测绘学近年来的发展愈发深入，相关分支学科逐步形成，工程测量学就是分支之一，它进一步延伸和强化了测绘学[1]。
二、空间地理信息
空间地理信息是将一个客观的世界转换为空间地理信息系统而被使用的信息加工过程的传播方式。
（一）空间认识论
作为认知科学界研究领域中的一种重要理论，空间认识论的主要研究内容包括两方面，即人类的信息处理过程和人类的空间感知。从现阶段的情况可以看出，人们还没有对认识论形成深刻的认识，仍处于初级的认识阶段，这与它的复杂性不无关系。我们学习要通过描述空间现象的本质、对象的规律、对象的本质来实现，进而对世界形成更好的认知，直观可见的符号和具有一定规律的符号是空间信息赖以传播的基础，通过这些符号，人类大脑的研究、分析、识别就变得更加容易。由此可见，空间信息和认知科学之间的联系可以通过这些方法进行建立，空间地理信息系统和认知科学之间的重要关联性能够被突出显现出来。此外，空间地理信息系统的应用和设计中也需要认知科学的运用，并对应用和设计效果具有重要作用。
（二）空间地理信息系统的认知功能
了解了该系统的认知功能后，客观世界能够被很好地反应和认识，图形认识和空间认知是空间地理信息系统的核心功能。空间格局、时空变化、空间定位是空间认识的核心内容。人类对相关信息处理的能力和图形感知能力是图形认知研究的主要内容，有效的提高图形思维的质量和效率是其主要的功能，并最终能够直观的认识区域差异和分布规律。对认知现象之间的关系进行分析，需要结合两种认知。
（三）空间地理信息系统认知模式
以主体为分类标准，空间地理信息系统的认知模式被划分为两类，包括设计者的认知模式和使用者的认知模式。使用者的认知模式以使用者的知识为基础，本质在于认知和理解空间地理信息系统的全部信息，客观世界的认识过程带有明显的个人倾向，这种认识是选择性的。它的特征包括：首先，能够同时帮助我们实现辨别信息、感受信息、阐述信息、解释信息。其次，使用者的生活阅历会对认知结果产生影响。使用者在认知时的生活阅历、认知客观世界的程度、知识结构等相关因素，都会对使用者的理解、认知效果、认知深度产生直接影响[2]。
设计者的认知模式更加关注认知陈述的信息，具体包括陈述信息的形式、陈述信息的方法。系统、直接地接受信息、进行信息储存，整理接受的无序组织，并将其转化为有序信息，对信息进行不断的改进和完善是设计者认知模式的认知过程。在信息加工的过程中，对使用者的使用需求进行考虑是设计者认知模式认知的主要目的，此外，要对使用者正确认知其中包含的信息进行引导。
三、地理信息系统在测绘中的应用
（一）数据采集
矢量形式和栅格形式的连续对象实体在数据存储中的获得，需要在测绘初期抽象和离散自然界监测对象。利用点线面三要素来表示检测对象对应了矢量的存储方式，地面单位网格宽度决定栅格数据集地分辨率，此外其他方式也可存储非空间数据。通过扫描或者数字化人工测量数据获得数字数据是传统的数据采集方法，将通过GPS全球定位系统检测出的相应坐标输入到GIS系统中进行处理是现阶段比较先进的方法，同时遥感技术也能够完成这一过程。
（二）数据处理
地理数据包括三个特征，分别是空间特征、时间特征、属性特征。客观属性和主观属性是属性特征的两个方面，城市道路和建筑是测绘中测量的主要设施。道路交叉口和城市道路的交通量是主观属性的主要体现，道路交叉口形状和城市道路名称是客观属性的主要体现。FAT表和其他相关表是地理特征专题属性得到的信息的存储位置，其他表中的数据形成联系就要需借助对象标志码。
（三）数据管理
点在城市测绘中代表桥梁、交叉口、城市道路站，线则代表通讯线的走向、城市道路中的边线和中线，面则达标学校、医院、商场、企事业单位等城市建筑物。科学组织、集中以上数据，则构成了一个地理数据库。城市测绘要素集由数据库中的道路线、道路交叉口等构成，管线要素集则由电力设备、通讯线路构成[3]。
（四）数据显示
通常而言，地图特征包括相应字段属性数量表达表示、单一的符号、单一值地图等。密度值分级、颜色分级、符号分级是相应字段属性数量表达的主要内容。相应对象分布的密集程度能够通过地图上第一符号的展示显示出来。若城市居民的居住情况用点表示，相应区域居民分布情况就能够直观地在地图上获得。同理，相应区域的道路网密集程度能够涌现进行直观地表达。
结语：
具备强大的输出和信息处理功能是地理信息系统的重要特点，凭借在信息处理和输出上的优势，地理信息系统在测绘中的应用深度和广度不断拓展。本文对空间地理信息和测绘进行了研究分析，探索了空间地理信息系统在测绘中的有效应用。但本文还存在一定局限，希望相关行业人员能够加强重视，不断完善空间地理信息系统在测绘中的应用。
参考文献：
[1]牛汝辰. 中国测绘期刊观察[J]. 测绘科学，2012，（01）：25-28+77.
对地理信息系统的认识范文第2篇
[关键词]数字化城市；地理新系统；发展与规划
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0208-02
一、引言
目前可推测的最早的地理信息系统被称为数字地球。它是二十世纪末由美国副总统戈尔提出的，数字地球是一种实用的、具有网络特性的地理信息系统。数字地球的提出让世界各国的地学专家开始认识到建设数字地球城市发展战略将是推动各国信息化建设和社会经济以及自然资源可持续发展的重要手段，地理信息系统经过不断发展数字地球中投入了一个全新的科学工程项目――数字城市，数字城市从环境、资源、自然、社会等各方面集中收集信息，集中应用数字地球技术于城市，因此现代城市是由环境、社会、经济共同构成的综合性动态系统。准确的信息为城市的建设提供了有效支持，促进了城市的可持续发展。国际上数字城市的建设相继拉开了序幕，例如说我国浙江省义乌市编制了“数字义乌”的设计方案，启动了“数字义乌”的城市建设。
就当前地理系统发展情况来看，城市地理信息系统是城市信息领域的发展重点。数字城市体系的提出，为城市地理信息系统的发展指明了方向，提供了一条明亮的道路。从某种角度来看数字化城市是城市地理信息系统的深入发展，是以城市信息系统要以数字化城市为前提，建设城市地理信息新系统。
二、 数字化城市特点以及城市地理信息系统的目前状况
数字化城市相当于是一个空间信息虚拟化城市，它利用信息技术连接各种数字信息形成信息系统。信息系统对转化为数字形式的城市基础设施、社会资源、人文经济等进行宏观的管理以及调控，它具有数字化、智能化、可视化以及网络化等特点。数字化城市地理信息系统通过对空间信息进行虚拟，将城市空间具体化，并建立相关数据关系网，这是数字化城市最显著的特点。网上商务、自动化办公、电子金融、网上教育、网络购物、网上娱乐等属于数字化城市智能化建设不可或缺的一部分。可视化就是将信息转化为肉眼可见的具体实物，数字化城市系统通过把数据转换为图形等形式，有利于更好地理解城市化信息和数据的内涵与现实意义。数字城市的可视化通过三维图形技术、虚拟现实技术来实现，它帮助人们更好地理解信息和数据的重要，数字化城市不断提高可视化水平，便于人们加强对地理信息的认知和需要。而数字化城市信息系统中数据库、信息能相互连接，要求数字化城市系统必须网络化，在网络的基础上实现数据的处理和数据的共享等，为各行业的便捷交流提供一个很好的平台，数字化城市地理新系统的优势才能够得到充分发挥。数字城市的实质就是将具体设施数字化，抽象空间与具体数字有机融合，使城市信息数据最大限度地得到利用及更好地管理与处理。
城市地理信息系统主要是通过计算机技术以及网络技术对城市空间各种数据进行输入、存储、访问、管理、更新、分析、显示来实现对城市实体的宏观管理以及调控。它是一种先进的科技技术，通过不同地理坐标空间位置为城市信息管理、规划、建设提供良好地帮助。随着城市地理信息系统的不断发展与普遍应用，国内许多城市也相继筹划创建、完善城市地理信息系统。特别是很多城市已经在建设城市基础地理信息系统的基础上，建设了专业的地理信息系统，如部分城市实行的城市规划、地下管线、电信等地理信息系统，都取得了良好的经济效益和社会收益。随着生产力的不断发展，人们对城市信息化的需求越来越大，城市地理信息系统的功能也越来越全面。如城市地理信息系统已经逐渐深入到各行各业、各个层次，因此产生了空间位置数据能共享以及交互应用等需求。此外人们对地理信息的认知、理解越来越深入，这也要求城市地理信息系统需要加快发展的步伐，城市地理信息系统正迫切需要向集成化和整体化方向发展。
三、 数字化城市地理新系统的发展规划
1.数字化城市与城市地理新系统的融合
城市地理信息系统技术被应用到空间信息虚拟化的数字化城市系统，包括虚拟城市技术、三维模型城市、网络化地理信息系统技术等对数字城市的创建和发展有促进作用。数字城市是一个分阶段发展的，它是由低级向高级发展，在不同的时间有一个具体的目标。数字化城市还处在慢慢发展的过程中，它的主要技术手段是集成。立足于城市地理信息系统技术和结果，当前建立的数字化城市地理新系统发展为时空数据库，并把各种专题地理信息加载在空问基础数据框架上；把各分布式空问地理信息系统进行网络集成，包括建立网站服务，建立动态异构数据库访问，查询，空间分析，决策系统，建立元数据库和网络的标准化。
数字城市的建设首先要建立空间基础数据框架，作为其他地理数据的基础参考框架，以上传、整合各类数字化信息。空间基础数据框架包含框架数据和框架服务，框架数据基本提取自城市基础地理信息数据库。城市各种数字化地理信息系统空间定位、空间分析的建立必须依靠城市基础地理信息数据库。数据包括利用航空影像、卫星遥感影像与地图数据制作DEM数字高程模型，此外还有4D图像包括数字正射影像（DOM）、数字栅格地图（DRG）、数字线划地图（DLG）等。对此类数据进行改造之后，数据可以重新被启用并以此建造数字城市的空间基础数据框架。
2.数字化城市与城市地理信息系统
在当前城市地理信息系统建设中，由于缺少统筹规划，并且也没有统一标准，管理立法、标准和规范制定比较落后城市地理信息系统成果难以满足数字城市建设的需求。实际上，数字城市中的许多思路与工作在城市地理信息系统中已加以考虑或付诸实施，最主要的原因是缺少数字城市这样的高层次发展思路和战略目标。当前，从把握城市建设的总体层面上说，整合城市地理信息的时机已经十分成熟。但需要注意的一点就是信息的分类、信息的格式、系统配置、技术流程等方面要严格要求，务必保证数据的规范。城市地理信息系统经过多年的发展、建设，已采集、积累了大量地理信息数据，建立了各方面、各行业地理信息系统。由于统一地理数据标准的缺失，各专业部门在开发建设地理信息系统时无法整体把握，更多的是站在本专业本部门的角度考虑，在系统软件选用、数据建模方法、数据格式、数据组织结构等方面各不相同，所采集的数据与建立的系统各不相干无法有效融合，不能共享和互操作。其次，目前城市地理新系统在采集、存储、操作、分析数据时多采用空间度不够的二维方法，无法满足用户重现地表特征以及恢复特征等需求，因此数字化系统还应该将三维技术应用到系统建设中，完善三维城市地理信息系统。运用三维技术在计算机上建立城市三维景观模型，地理空间数据呈现直观性，人们对数据的理解认识也更为的理解简单容易，在工程设计、现场模拟、决策支持等方面具很高的实用价值。
3.城市地理新系统数据维护
数字化城市地理信息系统需要不断的建设以及完善，因此数据的动态维护与更新十分重要。数据的动态维护包括系统硬件设施的完善、软件的革新和系统数据的动态更新。系统在建设的过程也是系统在不断老化的过程，如果系统保持原状态不变，很容易导致系统发送错误的信息数据，系统也失去了原本的意义。因此，因此为了系统的可持续发展，必须加强更新机制的研究、完善地理信息新系统。这里还要了解一个概念就是元数据，元数据有利于用户了解空间信息，元数据的数据量非常的大，因此一定要加强对元数据的重视，建立元数据，通过元数据对地理空间数据的内容、定义、条件和其他特征的详尽描述，使得空间数据的内容易于理解和操作。此外要加强对历史数据的保存。历史数据作为科学研究的必要依据，加强对数据的控制十分必要。随着现代城市建设日新月异，地理数据变化更新也非常迅速。历史数据必须加以保存，以便进行时空模拟及事件的逆时空反演的操作，并且该方法也有利于对数据进行查询分析，一旦信息出现错误、缺失，还可以对信息进行及时修正、恢复处理。目前城市地理信息系统的数据更新在处理新的信息和过时的信息时，新的信息添加到数据库中，删除、替换掉原有数据，这显然违背了数字化城市地理新系统的发展初衷。在数据更新时，建立专门的历史数据库，将原始的信息保存起来。这样不仅避免数据重复影响数据有效性，也实现数据的动态变化。
四、结论
总而言之，随着城市地理信息系统的技术与运用已日趋成熟，数字化城市作为城市信息系统的进化，是城市地理信息系统的新的发展方向。在城市地理信息系统的建设中，必须以数字化城市为指导思想，实现数字化城市地理新系统的战略方针，并切实把握数字城市、城市地理信息产业化的新机遇，在产业化的进程中求开拓、求进步，为早日建成数字城市，实现城市信息化打好基础。
参考文献
[1] 简逢敏. 从数字地球到数字城市规划（上）──兼论上海城市规划信息系统[J]. 工程设计CAD与智能建筑. 2011（07）
对地理信息系统的认识范文第3篇
关键词：互动教学模式；地理信息系统；实践教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0163-02
我国高校教育模式沿袭了传统培养模式，在当前经济快速发展背景下，社会需求对人才培养方式发生脱节，很多大学生临近毕业，发现学习与职业技能相差甚远，已经走上工作岗位学生也受到了用人单位对其能力的质疑[1]。掌握更多实践技能，是高等本科院校实践教学体系改革的重要内容，也是本科教育由应试型向应用型转型的一个重要方向，更是解决高校的人才培养目标与社会需求两者之间矛盾的重要举措；当高校的人才培养计划和社会的需求产生矛盾时，必须对不适应经济发展或不适当、落后的教学模式进行改革。我校农业资源与环境专业在多年的学科建设当中，一直对应用型人才的教育模式进行研究和探索，积累了丰富的经验，同时初步形成了适合农业资源与环境专业的自主互动型实践教学模式，极大地提高了农业资源与环境专业毕业生的实践技能水平和就业能力。地理信息系统课程具有很强的实践性；利用传统教学方法进行实践课程教学会使学生觉得技术难度大，学生提不起学习的兴趣，教学效果不理想。
C上所述，如何对当前的地理信息系统实践教学模式进行改革，从而增强学生对地理信息系统课程的兴趣，这是每一位地理信息系统课程的教师最关心的问题。本研究以塔里木大学为例，结合实践调查，探讨在新常态时期对地理信息系统课程实践教学模式的改革[2，3]。
一、产生在实践教学里的互动教学模式
Lloyd[4]在论述地理信息系统的实践教学障碍时，将障碍划分成技术性因素、教师训练和适用教材不足、其他教学环境因素三种类型。多年教学经验得知，仅仅把抽象理论和技术规则传授给学生，造成学生概念理解模糊，不明白用处，因此提不起兴趣，学习积极性缺乏，教学效果不好。
1.教学方法单一。在实践教学内容的安排上，主要以认知性、验证性实践内容为主，课堂上学生根据老师预定的实习计划，按照实验指导书原封不动地模拟一遍，缺乏分析性、综合性的实践内容。这种仅以知识或技术方法的验证、再现为目的传统实践教学模式，不能很好培养学生实践动手能力和解决实际问题的能力，更不利于培养学生独立思考和自主学习创新能力；此外，GIS实践内容一般主要依靠个人努力完成，不注重培养团体合作意识[5]。
在高校GIS的实验教学中普遍采用ArcGIS软件作为学生的上机应用实验平台，但这样造成了很大的局限性，即学生对GIS的认识，仅停留在对ArcGIS软件的认识程度上，本应该作为教学的辅助手段，却成为教学主体，导致学生对GIS基本理论知识没有很好理解，GIS基本操作技能也仅停留在软件操作上，没有掌握GIS课程的本质和精髓[6]。
2.实践没有针对性。GIS基本理论是固定的，针对不同的专业其应用有所差异，应用原理有可能是相同。如"地理、测绘、水利、地质等专业中，他们各自对GIS认识、理解和应用各有侧重[7]。而目前状况是讲授GIS课程的教师，很可能由于对相关专业的发展现状不太了解，发现GIS与此专业的结合点，更好地将GIS与相关专业相结合，才能使学生掌握GIS这项技能与否，均不能在实际中有效地使用GIS技术。
3.学生处于被动的学习状态。大多数学生在学习地理信息系统课程时，没有或很少经过地图学、测量学训练，尽管在以前的课程学习中，学习过一些有关地图学的基本知识，但还是不能满足地理信息系统对相关知识的要求；尽管多数学生的计算机基础相对较好，但由于缺乏地理学、地图、测量学的相关基础知识[8]，对地理信息系统的学习从客观上来说处于被动的状态；使学生从教学形式上也处在被动的状态；而地理信息系统课程的理论比较抽象[9]，学生学习起来难度比较大，课堂单一形式的讲课，容易造成学生概念模糊，不理解其目的和意义，因此提不起兴趣，缺乏主动学习的积极性，从主观上也处于被动学习的状态。
二、互动教学模式在实践教学上的应用
地理信息系统实验教学在该课程中具有举足轻重作用，实践性非常强；是培养学生GIS基本理论、基本概念、基本技能的重要环节，是提高学生解决科研与生产中实际存在问题的有效途径；构建实验教学体系有极大的意义，使学生都乐于去动手操作，善于思考和提问。
1.针对性的实验课程设计。目前的GIS实践教学多以软件应用为主，但简单地跟着老师进行机械操作是万万不行的。实践教学需要有针对性地去让学生主动设计实验，学生设计实验，并不是盲目的随便设计，是根据不同的知识点、自己没有理解的内容和想要学习的技术技能，这三个方面来设计自己的实验内容，建立地理信息系统独具特色的实践教学体系。学生设计的实验一般都是五花八门的，教师拿到后，根据实际情况来进行统筹归纳，然后根据统筹的内容，给学生引导式地讲解。
2.学生学习状态由被动变主动。找到了学生的兴趣点，学习就由被动变为主动。根据自己的实验设计，不懂的地方，会主动去查询资料，这样也培养了学生主动查阅相关资料的要求，加上教师不断地引导和答疑，抽象、枯燥的实践教学会变得不仅简单而且活泼。
3.重新定义教师角色。一般来讲，在教育形态上看，教师是教学的主体，学生是受体；教师主动讲授，学生被动接受；然而这种“饭来张口”的教学模式，使得学生的学习积极性很低，学生无法掌握GIS的基本技能，更不能把它们应用到实际工作中去；因此，这就需要我们重新审视一下自己在教学中的位置。如果教师不作为主体，而把学生作为主体，让他们根据课程教学的知识点，自己提出实验设计方案，然后去完成，这时候，则会完全调动学生的学习积极性，培养起学生对地理信息系统课程的兴趣，会主动去学习，学习效果会有显著提升。
4.多重并e进行指导。针对实验教学方法单一问题，应采取多种模式进行实验教学的方法，开展实验教学。多种模式交叉、变化、互通，专题式、讨论式、活动式、范例式、探究式教学模式交叉运用。针对不同目的，选择相应的教学形式。在此过程中，让学生大胆假设、尽情发挥、自由思考，目的就是让他们学习GIS提供多种手段，用所学到的GIS分析手段解决专业领域实际的问题。在教学过程中，尽量采用实例来，应用案例阐明抽象的GIS知识，如最优路径分析、商场选址、资源分布等，都可以用很大案例来讲解，这样又形象又直观，而且贴近现实生活，从而提升教学效果。
三、结束语
地理信息系统实验教学是GIS理论应用到实践的重要环节，是理解课堂教学内容的重要手段，也是提高学生学习兴趣和学习信心的重要途径。通过实践教学，学生实现理论和实际的紧密结合，提高学生的学习兴趣，提高教学效果。为将来创造知识做好准备。
参考文献：
[1]高歆，薛睿丽.地理信息系统专业产学研实践教学模式的探索[J].轻工科技，2015，（1）：119-120.
[2]安庆大，魏莉，刘娜，等“.产学研”三联动的化工实践教学体系研究[J].教育教学论坛，2014，（30）：162-164.
[3]刘永，韦寿莲，梁巧荣，等.食品科学与工程专业产学研实践教学模式的探索[J].广州化工，2012，（40）：152-153.
[4]LLOYD W J. Integrating GIS into the Undergraduate Learning Environment[J]. Journal of Geography，2001，100（5）：158-163.
[5]岳书平，闫业超.地理信息系统课程新型教学方法初探[J].地理空间信息，2015，13（4）：176-179.
[6]王小东，张刚.地理信息系统课程实验教学方法研究[J].测绘与空间地理信息，2015，38（8）：4-6.
[7]田雨，卢秀山.地理信息系统课程教学内容研究[J].海洋测绘，2002，22（3）：55-57.
[8]贾泽露非GIS专业地理信息系统课程教学思考[J].测绘科学，2008，33（5）：230-232.
[9]吴政庭，严泰来，洪本善，等.互动式教学用于地理信息系统课程的方法研究[J].测绘通报，2015，（2）：129-132.
Research on Interactive Teaching Mode in the Geographic Information System Course Practice Teaching Methods
WANG Jia-qiang，LIU Hui，LIU Wei-yang*
（Tarim University College of Plant Science，Alaer，Xinjiang 843300，China）
对地理信息系统的认识范文第4篇
关键词：概述；组成；特点；发展
中图分类号：P208 文献标识码：A
现如今国民经济的各个部门也在应用地理信息系统，地理信息系统发展到生活的各方面，时刻影响着我们生活中的每一个人获取信息的能力和方式。
1 地理信息系统的概述
地理信息系统（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS）又称人们称作“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。地理信息系统是一种十分重要的、特定的空间信息系统。它是利用计算机硬、软件系统的功能，进行地球表层空间中整个或部分有关地理分布数据采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。简单的讲，地理信息系统就是人们通过计算机能够迅速查询到事先以电子地图形式储存在计算机里的地图信息。地理信息系统可以广泛应用于水气管道、交通规划、城市用地规划、自然资源保护及灾害监测和预防等领域，其巨大的实用价值已逐渐成为信息产业不可缺少的一部分。地理信息系统已经在医学上得到了很好的应用，例如制作血管分布图和器官的内部结构图等，地理信息系统的运用能够更加直观地将人体各部位的位置关系展现在人们面前。目前地理信息系统已经成为医疗系统不可缺少的辅助工具。
2 地理信息系统的组成
2.1自系统组成及实践应用的方面来看，地理信息系统可分为数据库系统、计算机硬件和系统软件、数据库管理系统、应用人员和组织机构四个子系统。（1）数据库系统的功能是完成对几何（图形）数据库和属性数据库的存储。几何数据库可以存储属性数据库，即将二者合并为一体。（2）计算机硬件和系统软件是地理信息系统得以开发与应用的基础。其中，硬件主要包括计算机、绘图仪、扫描仪、打印机等实体设备；而系统软件相对于硬件而言是无形实体，即操作系统。（3）数据库管理系统是地理信息系统的核心。对地理数据的输入、处理、管理、分析和输出都是通过数据库管理系统来实现的。（4）应用人员和组织机构：地理信息系统成功应用的关键是因为有那些既熟练掌握专业知识又熟悉地理信息系统的专业人员存在；地理信息系统运行的保障是强有力的组织机构。
2.2 自数据处理的方面来看，地理信息系统又可以分为四个子系统。分别为数据输入子系统、数据分析和处理子系统、数据存储与检索子系统、数据输出子系统。（1）数据输入子系统：在地理信息系统中，对数据的采集、预处理和数据的转换是数据输入子系统。（2）数据分析与处理子系统： 在地理信息系统中，对数据库中的数据进行分析、计算和处理是数据分析与处理子系统。（3）数据存储与检索子系统： 在地理信息系统中，对数据库中的数据进行组织和管理的是数据存储与检索子系统。以便人们在工作需要中进行于数据编辑、更新、查询和处理。（4）数据输出子系统： 在地理信息系统中，将数据库中的计算内容和分析结果以图形、表格、图象等直观形象的方式输出到显示器或绘图纸上是数据输出子系统。
3 地理信息系统的特点
3.1 地理信息系统具有与其他管理信息不同的特点：（1）公共的地理定位基础。全部的地理要素要在一个特定投影和比例的参考坐标系统中进行严格的空间定位。（2）多维数据结构。地理信息系统不仅包括所研究对象的空间位置，还包括其具体属性特征的描述，于此同时还具有明显的时序性。地理信息系统的空间数据组织形式是一个由三维空间坐标及拓扑、属性数据及时态数据所组成的多维数据结构。地理信息系统利用空间数据与属性数据进行分析处理问题，再利用数据库管理系统的功能将空间数据与属性数据有效地联系在一起进行共同管理、共同分析、共同应用，让人们以一种新的思维方法去认识地理现象；而管理信息系统只能以机械形式存储图形、图像等，不能进行空间查询、检索、相邻分析等有关空间数据的操作，更不能实现复杂的空间数据分析。则只有属性数据库可以在管理信息系统中实现管理。地理信息系统以空间数据分析为主，空间数据通过空间解析式模型来分析，空间分析模型的研究与设计决定着地理信息系统应用的成功与否。（3）把数字的准确性、图形的直观性、声音的引导性等利用图文、声和数据多媒体集成相结合，使读者的各种感官得以充分的利用。（4）利用分析决策和查询检索功能，能够实现从属性数据到图形和从地图图形到属性数据的双向检索；具有良好的用户界面，使读者介入地图的生成过程。（5）信息源输入的数字化和标准化。对不同精度、不同比例、不同投影坐标系、形式多样化的外部信息运用数字化设施以统一的坐标和统一的记录格式进行转换，实现多级比例尺不同程度的制图综合功能，存储在数据库内。
3.2 地理信息系统还包含以下具体特征。（1）地理信息系统具有空间性和动态性，能够实现采集、管理、分析空间信息，还具有以多元化方式输出地理空间信息的能力。（2）地理信息系统为管理和决策服务，具有多要素综合分析、区域空间分析和动态预测能力，以地理模型方法为手段，产生决策支持信息及其它高层地理信息。
4 地理信息系统的发展现状
软件是GIS系统的核心，GIS软件的组织方式就是GIS软件体系。GIS软件体系依赖于一定的软件技术基础，还决定了GIS系统软件的集成效率和应用方式等各方面的特点。GIS系统应用软件技术体系的发展历程为：GIS模块、模块化GIS、集成式GIS、核心式GIS和万维网GIS系统等各系统阶段。随着计算机和互联网技术的不断成熟以及广泛的应用，促进了GIS的应用软件系统的飞速发展，进而研发了各种不同功能和用途的GIS系统。比如OpenGIS系统、3D和4DGIS系统、新型的GIS系统空间数据管理系统、虚拟现实等。
结语
随着技术的不断发展，以GIS为核心的一批新技术涌现而出，他们丰富了GIS理论，对GIS发展做出了巨大的贡献，会在未来的生产实践中带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
对地理信息系统的认识范文第5篇
【关键词】 环境保护 地理信息系统 应用 探究
在当今全球性环境恶化日趋严重的背景下，人类社会共同面对的是解决人口和资源以及环境问题，人们对保护环境的重要性认识深刻。各界人士开始高度重视重大推动环境保护进程的信息技术。 但保护环境与采集和处理环境信息具有密切的关系，而空间位置将决定85%以上的环境信息，与有关，所以就环境保护工作而言，其有力的工具就是地理信息系统。研究者运用地理信息系统技术，对各种环境信息进行获取和存贮等，并可有效的监测和评价，以及分析和模拟环境，从而把信息服务和技术支持客观和及时，以及全面和准确的提供给环境保护。我国领土面积较大，存在着突出的环境问题，因此国家环境地理信息系统的建设和发展意义重大，而且必要性和迫切性极为突出。它将深刻的变化和影响到国家环境保护工作的观念等因素。然而，就建设和发展国家地理信息系统来看，才刚刚起步，需要研究的问题很多。
1 环境地理信息系统建设现状
我国由于过于注重经济的发展，而忽视环境的保护，致使出现环境污染严重，生态破坏严重的局面，在这种严峻的形势下，我国各级环保部门以环境保护这项艰巨繁杂的任务视为自己的职责，在实践中对环境信息的获取与处理达到及时和准确以及高效的重要性认识充分，并对信息技术应用达到广泛和灵活的重要性也认识深刻。积极的投身到环境地理信息系统的建设中。目前，地理信息系统平台软件被全国绝大部分环保部门使用，环境基础数据库在大部分省市完备的建立起来，并以GIS平台为基础，把城市环境地理信息系统等模块开发出来，应用GIS平台成效显著。
2 在环保领域应用GIS技术的情况
2.1 应用GIS图
运用GIS技术把各类环境专题图制作出来，并以专题图库的形式进行汇集，是应用该技术主要完成的任务。而传统手工制图技术具有较长的制作周期，更新内容慢的特征，两者相比，利用GIS技术对地图数据库进行构建，是“投入一次实现产出多次”的有效利用基础资源。同时，以各自不同的需求为导向，GIS地图数据库用户可把各类专题图输出来。
2.2 以GIS为基础的地理信息系统
系统管理和强大处理空间数据的采集和编辑以及整合能力是GIS出众的功能。 充分的运用好这一优点，将使地理信息系统的建立具有较强的综合性，而且具有完备的特征，例如使用GIS可以把污染源空间数据库等各种环境空间数据库建立起来。
2.3 在环境监测中应用GIS
利用GIS技术能够有效地实现存储和分析，以及显示和处理实时采集的数据，这将有利于辅助即时决策环境问题。如深流域水环境信息管理系统被广东省开发出来，该系统对水环境现状的显示和分析可以直接进行，对污染源的分布直观呈现，并能够实现即时评价水环境质量，还对污染物来源等具有追踪功能。但是就我国获取和处理环境信息水平来看，总体技术上还处于比较低的状态，普遍运用常规环境监测技术手段，连续动态监测环境污染和生态还达不到大面积 和全天候以及全天时。
2.4 在生态分析中应用GIS
分析生态现状还可用地理信息系统，如利用GIS可把水土流失范围和荒漠化面积比较精确地计算出来，也可以对生态破坏程度和波及范围实现客观评价，有利于辅助各级政府决策生态环境治理。原国家环保总局把GIS技术结合了遥感技术，调查了西部12个省的生态环境，把其空间分布和统计数据得出来。
2.5 GIS与环境应急预警
在环境应急预警预报等工作中也可以应用GIS。环境污染应急处置系统需要大量空间数据和模型信息等。因此，在建立和管理系统数据库工作中，关键的环节就是协同管理空间与属性数据。因此，GIS的数据管理功能的引入极为必要。快速存取和管理空间数据和相关属性数据；具有显示分层可视化功能；互动查询空间和属性数据；一体化统计分析空间和属性数据，空间决策多种功能等是GIS在应急处置环境事故系统的作用内容，此GIS还可结合环境污染分析预测模型使用，促进决策支持信息的有效化。由此可见，在环境事故应急处置系统中应用GIS技术，可使管理和处置环境事故应急水平层次上升，决策管理人员可利用可视化的图形和图像方式观看到环境基础和管理信息以及模型分析，使环境应急管理工作效率被提高。
3 结语
通过GIS应用在环境领域的反馈信息，我们得出结论：（1）GIS对空间和地理等具有高度集成特征，能把丰富的水文和地理以及气候数据提供给广大环境工作者，把GIS引入环境保护领域，有利于环境保护者把地理因素影响环境的状况考察得更为充分， 使环境决策者更能准确客观的决策环境管理方案。（2）在环境保护的各个领域应用GIS，把其对技术数据大量存储和更新功能利用好，将有利于环境决策人对各种环境信息的及时获得，对不同地区的污染变化情况进行掌握，从而使环境策略的调整更为及时。（3）GIS系统能够有效结合各种环境管理和分析系统进行使用。能够把各种预测和污染以及评价等数学模型编入系统中，进而以GIS对污染源位置的采集和在模型中输入的污染分布状况数据为依据，进行计算，则有效理论评估和决策方案将可以立即得到，这样重要的技术指导和建议将为环境工作者的工作带来更大的便利。
参考文献：
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