gis技术论文范文

gis技术论文范文第1篇

【关键词】

1引言

地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统（97年的参考文献）。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。

GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作，自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。

但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（DigitalEarth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。

计算机技术对GIS发展趋势的影响

GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来，随着计算机技术的发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高;其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外,随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时,也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。

2.1网络化棗网络GIS

计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWWGIS或WebGIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。WebGIS或互联网地理信息系统（InternetGIS）是当前GIS的一个重要发展方向。

目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，WebGIS具有以下特点：

(1)适应性强WebGIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。

(2)应用面广网络功能将使WebGIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。

(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。

(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。

(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。

网络GIS可实现网上、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出WebGIS,总地来说，WebGIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。

2.2开放性棗开放式GIS

开放式地理信息系统（OpenGIS）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。OpenGIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，OpenGIS要具有下列特点：

(1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。

(2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。

(3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。

(4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。

除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。

为了研究和开发OpenGIS技术，1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，OpenGeodataInteroperableSpecification）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对OpenGIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。

OpenGIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。

2.3虚拟现实棗虚拟GIS

虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术（VirtualReality）的结合。VR技术是当代信息技术高速发展，并与其他技术集成的产物，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。这种模拟具有三个最基本的特征，即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。

由于技术的限制，目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合，将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理，分析空间实体数据。目前虚拟GIS（VGIS）的研究主要集中在虚拟城市。

2.4多媒体GIS

多媒体技术（Multia-Media）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS的表现形式更丰富，更灵活，更友好。

多媒体地理信息系统（MGIS）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。

2.5集成化棗3S技术的结合

3S技术指的是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。

GIS发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。

3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。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，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。

空间多维性棗三维GIS与时态GIS

2.6.1三维GIS

在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3DGIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3DGIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3DGIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3DGIS理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有解决；另外三维基础上的数据量十分大，很难建立一个有效的，易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。

2.6.2时态GIS

人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS（TemporalGIS）。

记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以，研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。

时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠“时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。

2.7部件组装化棗组件式GIS

GIS软件是一种大型的软件，开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术（ActiveX控件，其前身OLE控件）为GIS软件提供了一种新的开发模式。

组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：

(1)高效无缝的系统集成允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。

(2)无须专门的GIS开发语言只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,powerBuilder等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。

(3)大众化的GIS用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。

(4)开发成本低非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。

结束语

当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外，GIS软件与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。

上述这些GIS的发展趋势并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，它涉及多学科的相互渗透、相互支撑。其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。面对今天的计算机技术的快速发展，面对GIS充满生机与活力的前景，我们应该进一步面向世界、抓住机遇、探索规律、促进GIS技术与产业的发展。可以预见，随着计算机技术的发展，信息高速公路的建成，一个以地理信息系统为平台，以信息高速公路为纽带的“数字地球”，必将为人类信息交流与共享提供一种全新的方式。

参考文献

[1]龚健雅主编．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

[2]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学报，1997，1(1)：64—68.

[3]袁相儒等．InternetGIS的部件化结构．测绘学报，1998,27(4),363-369.

[4]边馥苓.地理信息系统原理和方法.北京:测绘出版社,1996,172-175.

gis技术论文范文第2篇

关键词：GIS，系统集成

RelevantGIStechnologyofResourceIntegrationofUrbanInformation

Abstract:Thispaperanalysesthedifficultpointsofresourceintegrationofurbaninformation,introducesthethreedevelopingfieldsandtheireffectsonsystemintegration:ComGIS、TGIS、WebGIS。

Keywords:GeographicInformationSyetem，SystemIntegration

GIS是在计算机软件和硬件支持下，以一定格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统，具有数据输入、存储、编辑、操作运算、数据查询检索、应用分析、数据显示及结果输出、数据更新等基本功能，具有标准化、数字化和多维结构等基本特点，是综合处理与分析多源时空数据的理想平台，是空间信息的“大管家”，是系统集成与信息整合的关键。

一、城市信息资源整合的难点

建立数字地球、数字城市、数字行业，遇到的第一个难题就是数据建库面宽量大，成为信息建设的门槛。更由于软件平台和相关技术没有形成行业认同和推广的标准，造成行业间甚至行业内平台各异、数据集成困难，形成许多信息的孤岛，造成大量重复性劳动，降低了信息化建设的整体效益。

GIS信息整合技术上突出表现在跨平台异构数据的集成与转换。目前数据集成方式主要采用数据格式转换模式、数据互操作模式和直接数据访问模式，多数据格式的无缝集成技术还在不断发展之中，矛盾集中在以下三个方面。

1、属性数据与空间数据的集成

目前GIS数据管理的流行做法是将由GIS管理的数据转移到关系数据库管理系统，但由于关系数据模型的局限性，往往将属性数据放入关系数据库，图形空间数据仍以文件形式管理。ARC/INFO等大型GIS软件已经开始向集成化管理方向发展，通过空间数据引擎（SDE），将空间数据也纳入数据库管理之中。

2、矢量数据与栅格数据的集成

GIS中大量使用的是矢量数据，其数据结构由点、线、面及其拓扑连接关系组成。遥感影像则属于栅格数据，其数据结构为象元陈列，每个象元由行列号位置及其属性值定义。传统上二者在软件平台、数据管理上完全分离，目前做到了平台统一、但数据管理分离，今后的发展趋势是平台、数据的完全统一，将为在GIS中矢量、栅格数据的综合管理和分析处理提供最大的方便。

3、CAD到GIS的数据转换

由于大量基础数据是以CAD格式存储的，CAD—GIS完整的数据识别和转换，关系到能否充分利用和保护已有的大量数据资源。目前部分GIS软件支持直接读取CAD数据格式，大部分提供了转换接口，但因二者数据结构的差异，都还存在着一定的信息损失，给数据转换和加工整理带来一定难度。

二、GIS技术的发展趋势

GIS是3S技术中开发最早、应用最普遍的技术，随着数据库技术的发展、计算机性能的提高、网络应用的普及，GIS技术在迅速的发展之中，在横向的应用系统集成、纵向的历史数据管理和广域的信息资源传播三个方面不断取得新的突破，将不断改进信息资源整合的方式，提高信息化建设的水平和效益。

1、组件式GIS的发展与横向的应用系统集成

GIS系统与专业应用软件的集成方式有几种：通过存取中间文件的方式建立数据交换通道；直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制应用分析模型；利用专业程序设计语言开发应用模型，并直接访问GIS软件的内部数据结构；通过动态数据交换（DDE）建立GIS与应用模型之间的快速通信。传统的GIS软件技术体系（GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS），都无法做到与应用系统的高效集成。

组件式GIS（ComGIS）正是适应这种需要发展起来的新的技术体系，通过提供通用的组件对象平台（Microsoft的COM/DCOM）和标准的组件接口（ActiveX控件），实现了跨平台、跨语言的无缝集成，将最大限度地保护、利用和整合已有信息资源，促进在数字城市的平台上构建更高层次的城市规划信息系统。

2、时态GIS的发展与纵向的历史数据管理

传统的GIS只涉及地理信息的两个方面——空间位置和属性定义，对数据进行静态或准动态的数据库管理，是二维或三维的信息表现；在数据库更新时，过时的数据将从数据库中删除。时态GIS（TGIS）则强调数据的时态，即三维标识加时间概念，既要求保证数据库的现势性，又强调历史资料的重要性，可以提供任何时刻和时间段的数据，是四维的信息表现，将为开展纵向的城市用地变迁分析提供更有利的平台。

TGIS技术还在发展之中，目前流行的做法是在现有数据模型基础上加以扩充，在关系模型（RDBMS）的元组中加入时间，在对象模型（OODB）中引入时间属性。

3、因特网GIS的发展与广域的信息资源传播

网络技术应用主要有几种模式：主机—终端式、工作组方式、客户/服务器(Client/Server)方式、浏览器/服务器(Browse/Server)方式。网络数据库的访问模式由文件共享方式发展到数据库服务器管理方式，包括文件共享、目录映射、目录服务、文件服务、数据服务和分布式计算等多种网络服务。因特网GIS（WebGIS）是传统GIS适应网络化应用需要的又一最新发展，是Internet技术与GIS技术相结合的产物，使GIS进入了千家万户，将为开展城市规划公共参与、成果展示和政务公开提供一个便民、互动的技术平台。

目前WebGIS还处于成熟的初级阶段，已经推出的WebGIS大多是利用现有GIS软件通过CGI/ServerAPI构造的过渡型产品，发展方向是基于DCOM/ActiveX或COBRA/Java开发的分布式对象GIS。

三、GIS技术与相关技术的融合

GIS技术不是孤立的，必须融合到数字地球、数字城市的整体技术系统中，与信息获取、信息标准、数据管理与加工等技术同步发展，才能不断提高城市信息资源整合的质量。

1、3S技术的集成与4D产品

3S技术的发展，从不同方面改变了人类获取信息、处理信息的手段。3S的集成，就是有效利用各种技术的优势（GPS的空间定位技术、RS的实时遥感信息、GIS的数据库管理功能），改变过去完全依靠人工野外勘测、数据采集、图件清绘、数据加工的历史，提高信息采集、整理和再加工的自动化程度，逐步实现空间信息获取—矫正—建库管理的一体化。

3S技术的集成还将彻底改变GIS使用的背景地图。传统的线划地图不仅建立周期长、更新困难，而且比较抽象，已经从原始信息中筛去了很多环境成分。基于航空影象图基础的4D产品（数字线划地图DLG、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG、数字正射影像图DOM）有着现势性强、更新速度快、信息含量丰富等优点，将实现多源空间信息的汇集。

2、元数据标准与广义的信息标准

元数据（Metadata）是关于数据的数据，即关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息。元数据库是描述跨地域、跨行业的各类数据库来源、权属、精度、范围等信息的数据库，将整个集成系统的各个数据库纳于统一的管理之下，形成跨系统的数据仓库，并维持整个系统数据的完整性。

元数据标准的建立，将形成城市及区域物理上分布而逻辑上集中的整体数据视图和空间数据索引，构成广义上的信息整合体系。

3、数据仓库与高质量的数据整合

数据仓库（DataWarehouse）是针对决策分析处理的、面向主题的、集成的、持久的、随时间不断变化的数据集合,通过数据的抽取、转换、分布、存储、呈现、管理和维护，从大量的事务型数据中按照需要抽取数据，并将其清理转换为新的格式，即为决策目标把数据聚合在一种特殊的格式中，作为决策分析的数据基础。数据挖掘（DataMining）是数据库技术与人工智能技术的结合，通过分类、回归、概括、依赖模式、变化和偏离检测等一系列方法，从大量数据中自动、快速、有效地提取模式和发现知识，它是一种决策过程，从大量数据库中发现并提取隐藏在内的合理的、有效的信息，是在当前信息爆炸时代充分利用信息的有效手段。

4、空间信息栅格与空间信息资源汇集

空间信息栅格（SIG）是建立在国家空间数据基础设施（NSDI）基础上的空间数据协调、管理与分发体系，其核心由空间数据标准与协议、空间信息资源汇集、一体化管理与处理平台和集成应用环境组成。

SIG框架由空间信息栅格主体、空间信息获取系统、空间信息栅格支撑环境及空间信息技术下的应用系统组成。其中空间信息获取系统包括GIS、GPS、RS和DCS等，是SIG的数据来源；支撑环境包括计算服务、宽带传输和授权安全服务等，是SIG进行数据存储、管理、计算、传播、应用的国家信息基础设施（NII）；应用系统包括资源/环境空间信息应用、城市空间信息应用、空间信息移动服务等，是SIG的应用领域。

GIS及相关技术的发展，在数据采集、建库、管理、集成和处理技术等方面推陈出新，为城市信息资源整合不断提供新的可能，将为信息用户对空间数据进行信息获取、共享、访问、分析和处理提供有力的技术支持，确保来自任何空间信息源的信息（anyevent）经过处理能在任何时候（anytime）发送并服务于在任何地点（anywhere）任何有需求而且有相应权限的空间信息用户（anyone），即实现所谓的"4A"目标。

参考文献：

gis技术论文范文第3篇

关键词:GIS消防通信灭火救援

一、前言

随着社会经济的飞速发展,城市规模不断扩大,人口密度越来越高,各种燃烧物的种类与性质日趋复杂,建筑结构、道路布局、水源分布等要素中的不定因素大大增多,这些都给消防部队灭火救援工作增加了难度。消防部门担负着保护生命和财产安全的重任,但其可利用的资源却十分有限。如何有效利用可获取的、有价值的信息对消防工作是至关重要的,而GIS恰恰为消防部门提供了宝贵信息。

二、GIS技术简介

GIS技术是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件技术的支持下,用于对地理空间数据的获取、存储、管理、传输、检索、分析和显示,以提供对空间对象进行决策和研究的人—机系统。在这种方法原理的引导下,加拿大测量学家建立了世界上第一个实用的地理信息系统“加拿大地理信息系统”。由于GIS技术的显着成效和良好的发展前景,在1998年,时任美国副总统的戈尔提出了“数字地球”这一新概念,更掀起了应用研究的新高潮。

我国自20世纪70年代中后期开展地理信息的研究与应用工作以来,GIS技术已几乎渗透到国民经济的各个部门,影响和改变着我们的生产、生活和工作方式。目前GIS已经在地形图与专题制图、城市规划与市政工程、土地利用与规划、资源环境评价、地震灾害预测研究、生物资源保护与利用等诸多领域得到了广泛的应用。

三、当前消防通信指挥面临的问题

长期以来,灾害现场的指挥员主要靠经验和直觉指挥部队实施灭火救援活动,现场指挥往往具有一定的盲目性,缺少临场指挥的科技依据。因此灭火救援的成功率和效率较低。为了把人员伤亡和火灾损失控制在最小程度,这就要求消防部队具有高效的指挥系统和科学的决策系统。

目前,我国大部分省市的消防指挥中心都建设了GIS和GPS,并在此基础上建立符合本地情况的消防通信指挥辅助决策系统,取得了一定的实际应用效果。通过简单易用的人机交互界面,GIS技术为消防工作提供强大的功能。因此,GIS技术可以被非GIS专业人士使用,用于完成火情分析,行动计划制定和快速行动实施。这些工具使指挥人员迅速准确地得到相关信息,如:抢险救援防护设备,消防实力,车辆状态,行动路线等。

不过,基于GIS技术的消防指挥调度系统大多具有技术先进、功能多、系统大、十分昂贵等特点,对于遍布全国各地的许多区县级消防部队来说,人员紧张、经费有限、火灾起数较少且火灾数据量相对不大,如果也应用上述系统,会造成一定浪费,不符合地方建设和部队发展的需要。因此如何兼顾通信指挥系统功能的完善性和前瞻性,又做到最大限度地节省财力、物力和人力,是当前消防指挥系统中存在的重要问题之一。

四、基于GIS技术的新型通信指挥系统

基于GIS技术构建消防通信指挥系统,首要因素是具备消防电子地图。我国大部分城市的消防指挥中心都购买了城市电子地图,但这些地图并不包括或包括很少消防信息,因此,必须按照消防通信指挥的要求对地图重新组织和不断修订,才能为灭火救援所用。目前普遍采用世界标准信息可视化系统MapInfo技术作为GIS系统平台,并结合MapBasic、OLE自动化和MapX等开发GIS应用系统。

Mapinfo产品定位在桌面地图信息系统上,与Arc/Info等大型GIS系统相比,因Mapinfo图元数据不含拓扑结构,它的制图及空间分析能力相对较弱,但对大众化的PC桌面数据可视及信息地图化应用来说,Mapinfo易学易用,价位较低,是一个优选GIS产品。Mapinfo提供了自己的二次开发平台,用户可以在平台上开发各自的GIS应用。二次开发方法归结起来有三种,它们是基于MapBasic的开发、基于OLE自动化的开发及利用MapX控件的开发。

为使消防指挥员可以更方便的在电子地图上了解一些专题情况,如市区的建筑位置、道路布局、消防水源(消火栓)的分布情况等,可以利用MapX控件制作专门的消防专题地图。目前消防部队推广使用的《化学灾害事故辅助决策系统》就是运用此控件维护电子地图信息,效果很好。与传统GIS专业性开发环境相比,像MapX这类组件式GIS系统具有小巧灵活、开发简捷、价格便宜等特点,而且以后会越来越大众化。用MapX开发的GIS系统运行速度快,但MapX并没能实现所有的Mapinfo功能(据称95%以上),使用过程中也发现其存在生成或编辑地图能力及地理分析能力不足等缺陷。

五、GIS在消防信息化中的应用

(1)在119接处警中的应用。

GIS作为在119中运用的最早也是最能体现成果的技术,目前运用得比较成熟。GIS作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段,主要完成报警信息定位、GPS定位、信息查询统计、数据的分析显示,能够利用GIS系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置,通过优化择选和计算能确定最佳行车路线,另外通过车辆GPS定位系统,能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹,以判断车辆是否按照指定的路线行驶。

(2)在消防规划中的应用。

由于GIS基于图形方式,相关信息内容比较详细、精确,并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图,可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设,消防站点的规划,以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机,GIS系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准确。

(3)在分析消防信息数据中的应用。

利用GIS可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况统计分析火灾数据,以便于制定科学的措施和对策,减少火灾事故的发生。同时,通过建立基于GIS的火灾隐患信息管理系统进行火灾隐患分析,既能形象地反映情况,又能便于动态管理,通过一些信息查询、分析评价与科学决策,能够对于城市突发性事件进行科学预测,便于消防、安监等部门有针对性地加强督查工作。

(4)制定灭火预案中的应用。

由于GIS内容丰富,目前许多系统采用的是影像甚至立体图形,便于指挥人员从空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素,制定有效的灭火预案有极大的帮助。

(5)GIS正朝着网络化、虚拟现实、多媒体及三维方向发展,开发网络模拟演练系统将是不远的现实,通过网上各种综合数据,实现对火灾的判断、力量调度、车辆布置以及进攻方向等战术措施,可以测出火灾扑救成功与否。

六、结论

新型消防通信指挥系统是建立在GIS技术的基础上,综合了多种学科和现代科技成果,相互的关联关系错综复杂。要确保系统流畅运行,还得进一步增强GIS技术的实用性,建立并完备系统的智能化模式结构、基础数据库、操作平台和应用软件等内容。为提高我国公安消防部队应对各种突发性灾害事件的能力,减少社会承受的灾害损失,大力建设合理科学的新型消防通信指挥系统,对于从理论体系、应用价值以及发展前景等方面,都将有着非常重要的意义。

gis技术论文范文第4篇

GIS，以空间数据库以及相关硬件设施作为基础，为了地理研究，采集、管理并分析相关数据，通过模型提供具体动态信息，它是一种先进的计算机技术系统，在上世纪中期开始发展。在数字时代的影响下，这一技术已经成为一种核心技术，是当前我国开发的一个重点项目。从当前情况看，这个系统逐渐逐渐实现综合化，利用网络和多媒体技术进行结合，对体系建设加以完善，将虚拟技术以及现实技术结合起来，使系统具有真实性以及可操作性。这个系统的功能是非常强大的，它能够在地图上将地理事物以及现象空间分布进行直观展现。GIS和多媒体技术进行结合，能够对系统内部建设进行完善，使数据具有更好的表现力。在地理教学过程中，运用GIS技术，能够提升教学水平，促进学生健康发展。另外，这一技术主要应用在概念以及管理等方面，对相关数据进行整理和分析。在教学的过程中，要对图层进行点击，从而得到信息资源，另外，还能够利用查找相关属性特征等形式提高学生对于空间分布的了解。与此同时，这一技术在空间分析这一问题上计算功能比较强大，在教学中直接进行演示操作，能够使学生直观理解空间概念。这一技术的应用是很广泛的，给我国科学技术发展打下良好基础。

二、地理信息系统在中学地理教学中的具体应用

（1）代替传统教学用图

对于中学地理教学来说，地图的作用是至关重要的，它是最为经常用到的教学工具，信息量比较大，且形象直观。为了培养学生的地理能力，首要的就是要培养其学习地图的能力，也就是说，要学会对地图进行阅读以及填绘和分析。传统教学中，一般都是利用教学挂图以及课本附图还有复合投影片等形式对地理分布知识进行讲授，虽然利用教学挂图和投影仪能够深化教学，可是在使用过程中会占用空间，容易损坏，而利用GIS技术自主制图，能够将教师的问题清晰反应出来，也不容易损坏。这样制作出来的地图，信息容量比较大，且精度比较高，表现形式具有丰富性，能够进行动态显示，容易对内容进行修改以及扩充，也能够结合具体需求提供信息，另外，它还可以将分布图以及信息数字进行结合，使学生具有量的概念。

（2）可以进行空间查询

利用这一技术能够达到双向查询的效果。比如，在对我国省级行政区进行教学的过程中，教师可以利用动态闪烁的形式显示行政区名称以及简称还有位置和轮廓等，同时还要赋予其属性，能够随时对其面积以及人口还有社会情况和经济状况等进行查询。另外，这种可视化能够提升学生自身的感性认识，将其学习兴趣充分调动起来。

（3）使知识教学更加丰富

GIS能够对传统观念和认识加以改变，使教学与学生都能够有全新心态对地理知识加以探索与学习，对学生思维理念加以培养，增加其个性化学生。教师在对研究课题进行确定以后，学生能够利用GIS数据库开展研究性学习，从多个方面对研究内容加以了解，对知识教学加以丰富，使学生学习能力和教师的教学水平得到提升。

三、在中学地理教学中对GIS使用的几点建议

（1）对相关教育资源进行建设

从当前情况看，GIS技术成果一般都被用在商业中，在教学中的应用比较少，因此，要对中学地理教学过程中GIS技术的应用加以重视。对中学地理教育的相关软件以及地理数据资料进行开发，对教师进行GIS知识培训，是中学教师地理专业水平以及计算机操作水平得以提升。在对人才进行培养与培训的时候，一定要和中学教学进行衔接，多开设GIS课程，对相关教材以及案例数据进行编写与制作，使教师对学生的学习进行指导，教师要改变传统单纯教授知识的模式，而是要将教学过程变为提供以及加工地理信息并解决地理问题的一个过程。当前，由于计算机技术不断发展，教师要对免费资源进行科学利用，利用自身知识进行修改并利用。各级中学也可以和相关院校进行交流，使GIS技术和资源实现共享。

（2）对GIS教育加以普及

在中学地理教学过程中，应用GIS技术，就是要求学生在对计算机相关知识进行掌握之后，可以利用GIS技术针对相关数据加以操作和处理，之后能够对实际问题进行解决。在当前社会中，GIS技术的作用越来越重要，因此，要确保这一技术在中学地理教学过程中得以普及。从当前情况看，我国很多地区的中学都设置了微机室，虽然在数量以及质量方面无法满足学生的需求，可是学校只要进行认真规划，合理进行利用，就能确保学生上机机会，使学生对GIS的基础知识进行操作应用，保证GIS技术的普及。

（3）对相关教育体系进行构建

不能在大学才开始进行GIS教育，要融入在中小学教育过程中。结合教学环境要分地区以及分层次和分级别对GIS教育在中学阶段进行设置并逐步做好落实工作。要在教学过程中分成基本要求教学以及拓展教学和研究性教学，也可以根据课程设置的相关结构，将其分成必修课程和选修课程，构建一套完整的GIS系统。在中学地理教学过程中利用GIS技术，能够使学生对地理学科有一种正确的学习态度，和地理的前沿科技动态进行接触，坚持与时俱进的原则，为GIS人才以及地理学科人才和复合型人才的培养打下良好基础。

四、结语

gis技术论文范文第5篇

1基本地图管理公路图中包含了多种信息，除了行政区划、铁路以及水系等一般信息外，还包括了与公路密切相关的信息，比如公路的编码、公路的名称、等级或里程等重要信息。在公路地图中应用GIS技术，使得地图管理更为详尽。GIS电子地图不同于普通的地图，它对具有不同物理内容的地图分别进行管理和存储，将具有同一物理内容的部分划成一个图层，而一个图层往往只表示单一的内容，该图层可以表示水域、村庄、行政区等。GIS通过图层叠加的方法来显示所需的数据信息，且该技术具有独特的地图表现力，它能将公路及公路的相关信息进行可视化，方便了对公路情况的实时监控和管理。

2专题地图管理通过不同的方式来显示相关数据信息的基本地图，就是专题地图，其中包括了显示各种公路属性特点的专题地图以及公共交通图等。在公路地图中应用GIS技术，还能根据公路管理的需要，输出各种专题地图，有行政区划图和地形图等;同时，还能输出各种数据供决策者选择。其数据有路面状况指数、路面行驶质量指数、路面强度指数、路面技术等级分布、路面等级等。专题地图的管理可以将公路的各项基本情况以最直接的方式表达出来，方便了公路设计者和施工者的工作，加强了对公路的管理，保证了公路的安全性。

二GIS在公路统计管理中的应用

在实际公路管理中，如果仅仅依靠文字表示的数据，那么很难解决实际操作中出现的问题。为了适应现代公路管理统计的需要，GIS技术就得到了应用。

1数据查询公路管理中常用的查询方法就是GIS数据查询功能。管理人员可以通过对数据的查询，来了解数据所在的具体空间位置。如果要选择一个大于9%的纵坡路段，使用GIS数据查询就能快速且准确的显示出这些路段在路网中的位置，这也是应用GIS技术的数据查询功能的优势。

2空间查询相较于上述提及的数据查询，空间查询又是另一种数据查询方式。进行空间查询的时候，先选定空间范围，然后再在这个范围内收集相关信息的数据。

三GIS在公路设计中的应用

选线设计的时候应用GIS技术，可以基本确定公路的走向。一般的方法是先在数字化的地形图上选取某一个作为控制点，再把各个控制点连接起来。同时，GIS技术也在横纵断面的设计中发挥着重要作用。在进行对公路的纵断面设计时，GIS技术可以在极短的时间内应用各种方法建立数字高程模型。由于数字高程模型已经存在，公路软件就能自动的根据事先完成的平面选线，生成地形纵剖面图。横断面的设计一般在纵断面的设计之后进行，根据完成的平面设计和纵断面设计，应用GIS技术，公路软件就可以自动生成横断面图。

四GIS在公路运输管理中的应用

在公路运输管理中应用GIS技术，能很好的解决当前公路运输管理中的不足。由于GIS技术具有地理、地形等数据查询以及分析统计的功能，在公路运输的管理当中，可以建立起交通地理信息系统数据库，为管理部门或用户提供各种数据查询方式和分析方法，以及对空间数据的分析。根据地理信息数据库，利用数据查询的方式，可以快速找到有关区段、站点、车次等公路信息，而公路运输的主管部门也可以利用数据的分析方法进行客流情况的分析，从而制定行车计。

五GIS在公路规划中的应用

在传统的公路规划中，主要依靠已知的信息和工程师的经验，缺少对系统的科学检测和合理分析，使得设计方案不合理，在实际的操作中造成了资源的浪费，也影响了公路的实用性。为了解决上述问题，在公路规划中应用GIS技术，首先对数据进行编码存储，便于后期的查询;再在数据库和相关知识库的基础上，利用GIS技术生成各种专用预测分析模型，对现有路网的使用情况和性能进行科学的评估，预测路网性能的变化走向，为公路中长期的规划提供合理的依据。

六结束语

gis技术论文范文第6篇

GIS即地理信息系统，通常以地理空间位置为基础，采用多种数学模型分析方法，提供多种基于空间、时间的信息，结合其它数据进行辅助管理、决策的空间数据库管理系统。它能将基本的文字、表格型数据（如电子表格、记事本等）转换为地理图形显示，并提供空间查询和空间分析功能，在勘察设计、土地管理等方面应用广泛，在我国，交通部门也是其应用的重点行业之一，它集GIS技术、交通管理、位置监测、事故处理、交通定位及各种信息分析技术于一体，进而演化为交通地理信息系统（GIS-T）。

二GIS技术在交通领域的优势

GIS技术可以应用在交通领域的线路规划、管理、设施维护等各个方面，具有其它传统管理方法无可比拟的优点，具体表现在以下几个方面：

（1）GIS技术可以将地理图形数据与交通管理的各种信息有效的结合起来，在空间上进行更加直观的展示。

（2）利用GIS的空间分析技术（如路径分析等）可以高效的辅助交通线路规划、设计、决策等。

（3）利用GIS技术的数据存储功能，不仅可以对交通数据进行管理，还可以进行交通数据的查询、分析、统计以及报表输出。

（4）GIS技术可以以空间的形式实时显示每条道路的交通流量信息并加以存储方便以后进行线路分析、规划。

（5）交通规划的技术人员在GIS技术的支持下可以使用交通模型、数学模型利用定量的交通参数实现对交通线路的各项指标（如道路的通达性、网络覆盖度等）进行计算，以达到对交通线路的最优规划。

（6）GIS技术应用广泛、扩展性好，可以实现与其它系统之间数据共享、互联、互通。

三GIS交通管理系统的主要功能

GIS技术因具强大的信息管理功能和分析功能而得到广泛应用，这些功能同样可以应用在交通管理上进而演变为GIS交通管理系统实现以下功能：

（1）数据管理

功能交通线路及其附属设施都可归纳为点、线、面三种类型，我们不但可以将其坐标和属性信息存储在数据库中，通过地理信息系统最基本的添加、编辑、删除、查询功能对信息进行管理，还可以叠加地理底图，使其具有直观的空间位置显示。另外，通过简单的图层分类管理、线型颜色变换等方式可以制作出各类所需的专题图，如交通现状图、规划路网图、高速公路图等。

（2）地形分析

功能GIS技术充许我们通过DTM（数字地形模型）以连续分布的点来模拟地形为道路设计提供基于地表的三维数字模型，也可以叠加各类栅格数据如图片、影像等，使设计者对实地的地形起伏及周边地形有一个直观的认识。

（3）路径分析

功能最短路径分析是GIS技术中很实用的一个功能，在道路规划、设计中也可以辅助决策者规划最优的交通路线，使交通线路更加畅通，切实的缓解交通压力。

四GIS技术在交通管理上的主要应用

（1）铁路管理

GIS在这个领域的应用有设施管理、车辆跟踪、物流分析、紧急事故处理、旅客信息管理等。

（2）港口和水运管理

GIS技术除了提高整体的运输效率外还能对河床进行分析并预测未来河床的变化，防止长时间的泥沙淤积对水运交通造成阻碍和影响。ESRIGIS软件已经被成功地应用在巴拿马运河，悉尼港和德国联邦水运管理局等重要项目中。

（3）航空和飞行器管理

GIS在航空方面的应用大致可以分为设备管理、机场与周边环境保护的管理、航运能力以及交通规划等方面。

（4）公共交通管理

GIS在公交交通管理中的应用主要有、线路规划和分析、公交调度和紧急事故处理、车辆的自动定位和跟踪显示等。

五结语

gis技术论文范文第7篇

关键词：GIS测绘技术；矿山测量；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.237

0 前言

在矿山资源的开采工作中，矿物及岩石的性质、矿床的地质构造、矿区地形、矿床开采的水文地质条件等信息能够发挥尤为重要的作用，想要顺利获取这些信息，GIS技术必须在矿山测量工作中发挥自身效用，而为了保证这一效用的较好发挥，正是本文基于GIS技术在矿山测量中的应用展开具体研究的原因所在。

1 GIS测绘技术概述

为了较好完成本文基于GIS技术在矿山测量中应用展开的研究，我们首先需要深入了解何为GIS测绘技术。结合相关文献资料我们不难发现，GIS测绘技术本身属于一种以数据为中心的地理信息系统，这一技术本身兴起于上世纪60年代，由于GIS测绘技术本身具备着较高的测量精准度，这就使得GIS测绘技术能够较好支持具体工程施工质量的提升。对于GIS测绘技术来说，将数据信息转换为空间地理图形是这一技术的关键点所在，而结合这一关键点我们不难发现，GIS测绘技术能够较好服务于我国矿山测量工作。

相较于发达国家的GIS测绘技术发展，我国GIS测绘技术发展的起步时间较晚，这就使得相关测量人员不了解GIS测绘技术功能的情况较为常见，这里笔者将GIS测绘技术的功能概括为三位数据管理、三维对象管理、三维空间分析三个方面，而这些功能的顺利使用就能够保证GIS测绘技术较好服务于我国矿山测量工作[1]。

2 GIS测绘技术在矿山测量中的应用

在简单了解了GIS测绘技术后，为了能够更好完成本文就GIS测绘技术展开的相关研究，我们还需要深入了解GIS测绘技术在矿山测量中的具体应用，而结合相关文献资料与自身认知，笔者在下文中这一应用进行了详细论述。

2.1 矿山地理信息系统的建立

对于矿山测量工作中的GIS测绘技术应用来说，矿山地理信息系统的建立属于这一应用的具体表现，而这一系统就能够较好满足矿山开采等一系列工作。对于这里提到的矿山地理信息系统来说，这一系统也可以称之为MGIS系统，这一系统的建立需要得到GIS测绘技术系统软件的基础支持，应用GIS测绘技术的矿山地理信息系统本身包括矿山土地利用信息、矿山基本测量资料、矿山地质地形图等内容，这些内容通过矿山地理信息系统的收集与整理，能够更好为矿山资源的开采提供支持。此外，对于矿山地理信息系统来说，其本身还能够实现矿山勘察、建设、生产、经营以及管理等环节的相关地理信息变化的收集与记录，这就使得相关矿山管理者能够通过这些信息汇聚成的相关地理信息变化曲线图，更好完成矿山开采、管理等工作[2]。

2.2 矿山地理综合信息模型的建立

在矿山测量工作中，矿山地理综合信息模型的建立同样属于GIS测绘技术在矿山测量工作中的具体应用。之所以GIS测绘技术在矿山测量中能够实现矿山地理综合信息模型的建立，主要是由于矿山的地理信息能够在GIS测绘技术的支持下实现系统性的整合与记录，这样以往因数据量较为庞大而无法实现记录的矿山测量相关仪器的地理信息，也将由此实现较好的整合，通过这一整合实现的矿山地理综合信息模型建立就能够更好展现某些特殊的地理现象与地质现象。例如，在结合GIS测绘技术的三维矿山模型图中，相关工人就能够结合该图更加全面的了解矿山的范围，日后具体矿山开采工作也将因此支持实现更好展开[3]。

2.3 矿山地质测量信息的较好管理

对于应用GIS测绘技术的矿山测量来说，在这一技术的支持下矿山地质测量信息也将得到更好的管理。对于具体应用GIS测绘技术的矿山测量工作来说，资源地理分布信息、地体地址信息、矿山建筑信息等都属于这一测量能够获得大量信息之一，虽然这些信息本身能够较好服务于矿山开采工作，但由于信息量的过于庞大，结合GIS测绘技术进行的矿山地质测量信息管理就显得很有必要，这一信息的管理实现需要得到GIS系统的数据管理平台支持，这样V山开采人员才能够更加全面了解相关测量信息，这自然大大提升了我国矿产测量的相关发展[4]。

2.4 矿山地质测量信息资源数字化系统的建立

对于应用GIS测绘技术的矿山测量来说，矿山地质测量信息资源数字化系统的建立同样属于这一应用的具体成果，这一成果的实现同样得到了GIS测绘技术的有力支持。在具体的GIS测绘技术应用的矿山测量中，这一测量工作往往会留下大量的影像资料，相片基本图、正射影像图、卫星影像图等都属于这一影响资料范畴，但在传统的影响资料应用中，相关资料的取用与存放往往较为困难，这自然直接影响着矿山开采能否实现较好展开，而如果我们能够较好结合GIS测绘技术，我们就能够在这一技术的支持下建立矿山地质测量信息资源数字化系统，通过这一系统具备的考量资源汇入，矿山开场工作将获得较为有力的支持。

3 结论

在本文就基于GIS技术在矿山测量中应用展开的研究中，笔者详细论述了GIS测绘技术相关概念与GIS测绘技术在矿山测量中的应用，而结合这一系列论述内容我们能够发现，GIS测绘技术能够较好服务于矿山开采与测量中的地理信息数据整合与分析，这自然使得矿山资源开采得以更好展开。

参考文献：

[1]齐艳妮，王光宁.现代测绘技术及其在矿山测量中的应用[J].甘肃冶金，2014（02）：87-89.

[2]贺继光，沈碧薇.测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望[J].矿山测量，2013（03）：49-51.

gis技术论文范文第8篇

关键词：GIS应用,问题,创新,发展

引言

GIS是地理信息系统（Geographical Information Systems）的英文缩号，是构建“数字城市”和“数字地球”的核心技术。不论是地理信息系统、地理信息软件，还是地理信息科学、地理信息服务，其英文缩写都是GIS，但每一个概念的形成到发展都差不多经历了十年，GIS学科的形成与发展非常巧地与GIS中的“S”内涵丰富联系在一起。美国环境系统研究所公司（简称ESRI公司成立于1969年），是全球最大的GIS技术和服务提供商，她的ArcGIS解决方案已经迅速成为提高政府部门和企业服务水平的重要工具。目前Arc GIS系列产品已遍布全球200多个国家和地区，超过百万个用户单位、涵盖几乎所有的GIS应用领域，其中包括美国最大的200个城市中几乎所有的政府部门，超过2/3的500强企业和7000余所高等院校。而目前我们经常在使用的各种GIS软件也是在其基础上再次开发延伸。

1目前GIS问题存在与解决

GIS是一门综合交叉的空间信息科学，它与古老的地理科学以及测绘科学

有着千丝万缕的联系。目前GIS已经发展成为一门集计算机科学，地理学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合性边缘学科。作为一门新兴的边缘、交叉学科、GIS具有独特的理论基础、知识结构、技术体系，以及功能特征，成为当代科学的前沿和一个跨学科的科学领域。但同时由于我国各部门各行业的管理体制以及教育体制等因素，造成很多学校和单位不管条件如何，为了跟风设置GIS专业多、人员多、设备投入多，而研究产生的数据资料成果质量不高，且还各自封锁，造成重复投入，各成体系，浪费惊人，“高投入、低产出”，缺少真正的核心技术。因而当务之急亟需纠正浮躁作风，针对性地集中力量开发和解决社会对GIS技术真正需求。

2GIS的应用、创新

GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关

数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。我国的GIS技术经过20世纪七八十年代的启蒙，80年代未90年代的发展推广，以及新世纪以来的全面应用和普及，从最初的空间数据管理与应用发展为广泛的地理空间信息服务，GIS的应用已经渗透到国民经济的各个领域，GIS技术与产业获得了迅猛发展，国际与国内相关的交流与合作也日趋频繁。而在测绘领域的“3S”技术中GIS是核心，为此也对GIS提出了挑战——需要创新。

2．1 GIS学科创新

创新是一个民族发展壮大的灵魂，创新也是一门学科保持旺盛生命力的源泉。而GIS从上世纪60年代萌芽开始，已超过半个多世纪的历程，一些基本理论与技术问题已解决。随着计算机软硬件、“3S”等技术的发展，GIS经历了面向数据处理，面向空间分析两个阶段；目前，简单的空间数据表达，已不能满足各行业对海量空间和非空间数据进行数据挖掘，从而进行辅助决策的要求，空间信息工程正进入面向空间辅助决策阶段。同时，新一代计算机网络、网格和通信息技术发展，也为空间信息系统的深层应用提供了条件和环境，地理信息科学正面临着新的发展机遇，传统的以空间信息处理为主体的GIS，正逐步被以空间信息为载体，海量（天量）空间与非空间数据挖掘和处理为主体的新的空间信息工程所取代，地理信息正在进入以大技术、大平台、大共享、大应用为特征的现代地理信息系统工程新阶段。。

2．2 GIS理论创新

没有理论创新，技术不会有根本的突破、现代的GIS理论与技术根本上是基于传统的地图模型，即利用坐标串来描述和表达空间信息。这种静态的基于地图模型的传统GIS空间数据模型面向的是空间数据，尤其是地图数据而不是直接面向空间信息，也就是空间信息必须用某种算法从空间数据中导出。在网格等新技术背景下，基于这种模型的空间信息共享面临着“空间数据的基准不一致，空间数据的时态不一致，语义描述的不一致以及数据贮存格式的不一致”等四大障碍，这即是导致“空间信息孤岛”产生的根源。目前，主要还是利用开放的空间数据标准来解决；要从根本上解决这个问题还需要研究新的数据模型理论，例如基于哲学认知的本体理论就是一个研究的热点。传统2维的空间数据模型，主要以简单的符号化方法来表现空间信息，具有很大的局限性；3维数据模型则以仿真手段为主，真实地还原空间信息本身的空间特性，但3维的空间数据模型和数据结构要比2维复杂得多，有关3维空间数据模型与数据结构的研究是目前学科前沿研究的热点和难点之一。。

2．3 GIS技术创新

技术创新在GIS学科领域占有十分重要的位置。计算机软硬件技术的发展，直接导致了GIS的诞生，将计算机技术应用于空间数据管理就产生了GIS；基于传统的地图2维空间数据模型，经典的集中式结构GIS利用空间数据文件和关系型属性空间数据库相结合的方式，管理、存储、表达（可视化）和推演（空间分析）空间信息是GIS最为成熟的技术。计算机网络技术的发展，导致了分布式网络GIS的产生；基于局域网技术，人们发展了基于客户端服务器（C/S）结构的GIS，开创了分布式GIS的先河； C/S结构实现了客户端服务器端的计算平衡，并使空间信息的共享达到了一个前所未有的水平；随着Internet的飞速发展，人们很快在C/S结构的基础上，发展了多层的浏览器/服务器（B/S）结构（WebGIS）,这种结构克服了C/S结构中“胖客户端”的弊端，无论在哪里，只要有一个普通的浏览器，就可以登录WebGIS系统，用户和数据彻底分开，结构上更加松散，但目前WebGIS技术还很不成熟，在很多方面亟等发展，例如；浏览器通过中间件与应用和数据服务器进行通信和连接，那么有关GIS的各种中间件，包括控件、组件和智能体技术研究十分火热；为便于网络传输空间数据的解压缩技术研究十分关键；分布式数据与数据仓库技术（实现图形数据、属性数据、影像数据、DEM数据、专题数据和统计数据的一体化、档案化管理）基于空间数据仓库的知识挖掘技术，分布式空间数据共享技术、空间信息的Web服务技术，浏览器端的空间数据可视化技术，基于WebGIS的辅助空间决策技术等都是WebGIS的技术前沿领域。

现代大科学的一种发展趋势就是科学技术化，技术科学化，科学技术一体化。这种特点在地理空间信息科学中表现得尤为明显。如上述所提到的空间数据模型、空间信息共享、空间数据挖掘、虚拟地理环境等，理论与技术的特点都很明显，且二者密不可分，这就要求现代高级的GIS人才，要同时具有较强的理论与技术创新能力。。

3结束语

随着GIS技术的不断发展，目前世界上常用的GIS软件已达400多种、我

国的GIS软件也由2004年的51个、05年的66个一直在逐年增加。它们大小不一，风格各异，各种GIS专业应用中的电子地图、多媒体电子地图、网络电子地图、移动设备导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生，用户范围也更加大众化。而今后更应从空间数据挖掘和知识发现研究、虚拟现实技术的实用化、地球空间信息网格技术、空间数据不确定性与数据质量控制等需要进一步推进GIS技术的创新，并对目前GIS爆炸式的发展更应引起我们足够的注意、研究与理性的思考。

主要参考文献：

﹝1﹞刘南、刘仁义· Web GIS原理及其应用﹝M﹞·北京：科学出版社2002.6.

﹝2﹞ 边馥苓·我国高等GIS教育:问题、创新与发展﹝J﹞地理信息世界2007.2.

gis技术论文范文第9篇

2003年教育部颁布《全日制普通高中地理课程标准（试行）》（以下简称“课标”），GIS第一次以国家文件规定的形式进入高中课程体系。[1]在香港，2007年颁布的《地理课程及评估指引（中四至中六）》（以下简称“指引”）处处论及GIS。同样作为高中地理课程的成分，大陆和香港高中地理课程中的GIS有何异同？造成这种异同的原因何在？何种课程设计更优质？

二、统计分析

为了从课程设计的角度解释以上问题，本文着重对《课标》和《指引》两个文本中对“地理信息系统”的表述进行统计分析。作为与地理息息相关的一种信息技术，GIS进入中学课程是地理素质教育的要求，也是提高学生综合素质的基本途径。[2]两地都前瞻性地将GIS纳入官方高中地理课程体系。不可否认，GIS以国家文件的形式进入高中地理课程，是两地GIS教育发展的里程碑。但是在两地高中地理课程中，GIS不再呈现文化被人创造时就被赋予的始生性结构化特征，而是被再生性结构化，呈现出不同的特点。

1.课程规划：系统还是简略？

如表1所示，就论及“GIS”的数量而言，《指引》是《课标》的三倍之多，且《课标》只有3个部分论及“GIS”，所用文字较少。由6个部分组成的《指引》则每个部分都论及“GIS”，所用文字较多。显然，香港高中地理课程对GIS做了详细的规划，从课程目标到课程内容，到课程的规划、课程的教学策略、课程评价，乃至课程资源的开发，都有一系列的保障，方便地理教师在地理教学中的操作。两地重视GIS的出发点以及保障机制大有不同。香港高中地理课程强调探究式学习取向，《指引》明确指出GIS与地理探究能力的关系：地理探究能力包括有系统及准确地观察和记录数据，懂得从GIS数据中确认和取用合适的信息和数据等。GIS有助解答地理探究中“如果……会怎样”的问题，故而GIS作为学习工具，尤其适合探究式学习。为此，香港高中地理课程把GIS作为实现探究式学习的教学技术手段进行系统的规划。大陆高中地理课程“强调信息技术在地理学习中的应用”，并致力于营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。但是整体表述较为笼统，对于GIS缺乏系统的课程规划，落实这一课程理念的机制尚不健全。

2.课程组织：课程内容还是教学策略？

《课标》中论述“GIS”集中在“课程内容”，有15处之多，而“课程资源”论及“GIS”惟有1处，在大陆高中地理课程中，GIS主要被当作课程内容。《指引》中论述“GIS”最多的是“课程架构的技能及建议学习活动”（19处）、“学与教的取向与策略”（12处）、以及“学与教资源”（18处）。香港高中地理课程把GIS当成一种课程目标（技能目标）、教学策略和课程资源，并且，更倾向于一种教学策略。

3.课程结构：必修课程还是选修课程？

GIS作为课程内容，在大陆必修模块中占有一定的比重，并且《课标》专门设置了一个以GIS为主的选修模块《地理信息技术应用》。从分布密度看，必修课程论及“GIS”只有1处，选修课程论及“GIS”有14处，选修课程GIS分布集中度更高。在香港，作为教学策略，GIS渗透于必修课程和选修课程的每个议题。必修课程7个单元，论及“GIS”有9处，选修课程共4个单元，论及“GIS”有10处，选修课程中GIS分布密度更大。比较而言，大陆高中地理课程中GIS的集中度更高。总之，两地GIS虽都横跨必修课程和选修课程，但显然GIS在大陆选修课程的相对比例更重，学生对GIS更具有选择权。

4.课程难度：知识导向还是技能导向？

课程难度分为绝对难度和相对难度。课程绝对难度是通过课程规划（设计）而形成的，在静态上已经具有了使科学逻辑和儿童心理逻辑统一起来的动态结构，且一旦形成便成为一种不附加任何条件、不受任何限制的客观存在。[3]课程的绝对难度主要受课程深度、课程广度和课程时间三个要素的影响。

（1）课程深度

课程深度指课程内容的思维深度,包括概念的抽象程度及关联程度，以及课程内容的推理和运算步骤。两地高中阶段的GIS课程，均不要求进行具体系统原理、系统设计的深层次教育，只要求掌握基本概念和具有基础应用能力。[4但是，如表2所示，《课标》必修模块的GIS只表征知识目标，技能目标完全体现在选修模块中，因此大陆高中地理课程强调GIS基本概念。而在《指引》赋予GIS的全部是技能目标，对基础理论不做要求，故而香港高中地理课程强调GIS基本应用，突出GIS的实用性。此外，大陆高中地理课程的GIS从必修模块的知识目标演进到选修模块的技能目标，课程目标理论上呈明显的递进关系。香港《指引》提出，地理课程应在理论和应用之间取得平衡，既重视系统概念知识的发展，又重视与目前及将来生活相关的重要议题和问题的更深入理解。这种平衡是基于知识属性的整体平衡，目的是让学生通过地理学习既具备地理知识，也掌握地理技能。《指引》中，GIS被当成教学技术手段让地理教师掌握和使用，又作为一些技能目标要求学生操作和实践，而不是作为基本理论知识被学生认知。

（2）课程广度

课程广度指课程内容涉及范围和领域的广泛程度。一般来说，量小则难度小，量多则难度大。在技能目标中，两地都强调GIS的最基本功能：数据查询与分析、绘制地图功能。两地都侧重GIS软件的基本操作，如熟悉GIS窗口的主要快捷按钮，掌握简单的查询分析，能够建立数据库，学会几种专题地图的制作方法等。此外，大陆必修模块只要求掌握GIS在城市管理中的应用，不必系统学习在各领域的应用。而在《指引》中，从自然环境到人文环境，从资源管理到运输管理，从自然灾害到工业区位，从农业到商业，GIS无处不在，并且与生活密切相关。《指引》提出，高中地理课程要令地理学习更有意义，要在生活中学习和为生活而学习。因此，香港高中地理课程设置了一系列的议题和问题探究，为学生提供真实的生活情境，将GIS应用关联到生活的方方面面，如土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、灾害预测、城市规划、政府管理等，让GIS的学习变得更有意义和更为扎实。同时，香港高中地理课程重视GIS的仿真模拟以及虚拟考察功能，体现了GIS发展的新方向，更是反映了香港高中地理课程关注学科前沿，时代性更强。这有利于激发学生地理学习的兴趣，激励学生关注地理学发展的最新动态。这些，对于地理学习无疑是非常有意义的。

（3）课程时间

课程时间主要是指完成课程内容教学所需要的时间，一般采用课时数来量化。根据教师教学用书提出的课时建议，GIS在大陆高中地理必修模块中的课程时间为1课时[5]，选修模块为10课时[6]，选修课时明显比必修课时多。而香港高中地理课程中的GIS渗透于每个课程议题中，很难统计其课程时间。另外，香港高中地理课程中的每个课程议题都提供学生继续学习GIS的情境与机会，课程组织上具有连续性和持续性；大陆必修模块中GIS课程时间只有1课时，无连续性可言。另外，大陆选修7模块在课程实践中被闲置，GIS在大陆高中地理课程实践中无法持续。

5.课程策略：渐进还是全进？

大陆GIS教育遇到两大难题：一是师资问题。中学地理教师对GIS教学价值认识不足，并对GIS软件操作望而生畏。二是教学的软硬件环境问题。GIS教学技术含量较大、软硬件环境要求较高。[7]虽然教育部从2001年开始普及高中信息技术课程，并制定“校校通”教育工程，这些为推行GIS教育提供了基础和保障，但对于经济条件和教学水平较低的学校和地区，尚存在很大困难。《课标》在研制之前，进行了“社会及科技发展对地理课程的影响”等6个子课题的前期调研。基于以上现实，考虑到GIS教育的实施是一个逐步渗透、逐步普及、不同层次、不同要求、不同形式的教学发展模式，是一个从低层次向高层次逐步发展与普及的过程，[8]大陆课程设计者采取了一种“无奈之举”或者说是“渐进式”的课程政策，一方面在课程目标上采取“渐进式策略”，从必修模块的知识目标逐渐演化到选修模块的技能目标，并在高中选修7模块中更是力图采取“任务驱动型”的策略。另一方面，课程设计者在课程推进上也采取“渐进式策略”，《课标》明确指出,部分学校因条件不具备，可暂缓开设地理信息技术应用模块，但应积极创造条件，尽早开设，以适应我国教育发展的不平衡状况。香港基础教育阶段的GIS教育开展较早，新课程实施之前，地理课程已融入信息技术的应用。在香港，信息科技的硬件以及软件的供应,足以让有志实施GIS的地理教师在课堂里落实这方面的工作。[9]并且近年香港政府不时提供进修课程，培训教师使用GIS。[10]总之，香港GIS教育的外部环境与教学机制业已形成，现实基础明显要比大陆优越，从而为其课程设计提供了更大的阈限，为香港高中地理课程全面推进GIS奠定基础。

三、基本结论

综上所言，两地高中地理课程中的GIS有如下差异：一是香港对GIS有系统的课程规划，尽管这种规划不尽完美。大陆对GIS规划简略，动力机制和保障机制尚不完善；二是在大陆，“作为教育内容的GIS”以专题式课程知识呈现，强调基本理论，属于“知识导向型”，虽然大陆GIS课程目标理论上具有一定的递进性，但课程实施中很难保持持续性。而在香港，“作为教育技术的GIS”渗透于每个课程议题之中，具有连续性和持续性，且关注基本应用，属于“技能导向型”。三是GIS大陆选修课程比例大。四是香港高中地理课程中的GIS应用领域广泛，联系生活，时代性强。五是大陆GIS采取了“渐进式策略”，尚处于科普阶段；香港全面推进GIS教学，已发展到广泛应用阶段。

四、相关探讨

1.课程取向：作为教育内容还是作为教育技术？

GIS充当着从传统地理学发展到现代地理学阶段的重要标志之一，也是现代地理学能够迅速发展、地理学研究进一步深入和地理学应用水平逐步提高的革命性因素。[11]GIS是地理学的分支学科，因此，将“作为教育内容的GIS”列入高中地理课程体系是理所当然的。同时，作为一种信息技术，GIS在地理数据处理与分析方面具有其他地理教学技术手段望尘莫及的强大功能，这种功能对培养学生的探究能力和创新能力，以及学习兴趣都有无可取代的地位。因此，“作为教育技术的GIS”成为高中地理课程的教学策略也是无可厚非的。简言之，无论是“作为教育内容的GIS”还是“作为教育技术的GIS”，课程设计本身没有优劣之分，其关键是课程实施的动力和保障机制是否完善。

2.课程设计：如何平衡不同课程要素的诉求？

课程设计是按照一定的课程理论对目标、内容、活动、方法、学生组织、教学策略及教师专长等课程因素进行选择、组织和安排的过程。学生的兴趣、学科的核心概念、教师的专业能力、社会文化传统、课程评价方式、课程实施策略、课程与教学两者之间的关系等都是进行课程设计时应该考量的相关因素。

（1）大陆：“渐进式”策略是否有效？

大陆GIS课程“渐进式策略”在实施过程中存在着政策表面化的现象，由于受到课程执行主体、资源以及环境等因素的影响，遵循“实用主义”原则，课程设计预留的课程弹性空间反而成为“庇护所”。再加上监督机制不健全，更是影响GIS的课程实施效果。在大陆，至2010年高考为止，惟有选修7模块没有省份设计高考试题，其他6个选修模块在高考试题中均已出现，最终导致了一个最现代的地理模块几乎没有省份实施的局面。[12]学校往往会根据高考方案，只开设高考选修模块，不作为高考内容的就不开。据调查，高中地理选修模块中，学校开设最少的为《地理信息技术应用》。于是，有学者认为选修模块的研制和教材的出版发行，需要大量的人力、物力和财力，但GIS模块至今无人问津，教材出版后被束之高阁，经济效益和社会效益甚微，是对资源的极大浪费。并建议将这一模块的一些基础知识渗透到“地理3”的地理信息技术应用专题中，或取消这一模块，等到条件许可的时候再重新开设。[13]此外，如果课程信息反馈与评价渠道的不通畅，高中地理课程中GIS的修订与完善将停滞不前。

（2）香港：课程考核不考不教？

gis技术论文范文第10篇

关键词：农林院校；GIS原理课程；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0133-02

地理信息系统简称GIS，是20世纪60年代中期开始发展起来的新技术。其是指在计算机软硬件支持下，把地理数据以一定的格式输入、编辑、存储、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。地理信息系统具有强大的处理空间数据的能力，如图形数字化、地理数据的空间分析、地形数据的三维模拟、虚拟场景、地图输出等[1]。自1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson提出了地理信息系统这一术语以来，由于计算机技术及网络技术的发展，使地理数据的编辑、存储及传输效率得到了极大的提高，在社会的各行各业得到了广泛的应用，特别是从简单的基础信息管理转向更复杂城乡规划与管理及城市交通、水力水电等的实际应用，逐渐成为人们解决复杂空间辅助决策的工具，促进了地理信息产业的形成并得到了长足的发展。随着GIS向产业化方向深入和发展，GIS技术已经渗透到包括农业在内的许多领域。在县域的资源环境的管理和调查中，地籍管理、城市的管网建设与维护、自然资源调查、流域管理、生态环境的建设与管理等方面都得到了广泛的应用。GIS技术发展的起源就是要解决林业资源清查、农业土地调查等任务而提出的，这就需要了解或掌握农业领域的相差知识与理论，高等农业院校在这方面有着得天独厚的优势。GIS技术在农业领域的应用水平也反映出该地区农业管理与发展的水平，中国又是一个农业大国，农业的发展迫切需要一大批掌握农业知识或理论的GIS应用型人才来实现。近年来随着GIS技术发展和应用，其在解决农业领域的一系列问题具有很强的优势。农业院校许多专业的研究领域都与地理空间有关，如：农作物估产、精确农业、景观生态学、水土流失治理、土地管理、地籍调查与管理、环境管理、资源环境与城乡规划、农业区划等，取得了非常丰硕的成果。因此GIS技术作为现代高新科学技术，在农业及林业领域将得到普遍应用和迅猛发展。

一、农林院校GIS课程内容体系

1.GIS理论教学体系。由地理信息系统基础知识、地理数据结构及文件组织、空间数据的采集与处理、空间数据库、空间分析、地理信息系统产品输出、地理信息系统设计与建立和地理信息系统在各专业领域的应用8部分构成。①地理信息系统基础知识：包括地理信息系统的基本概念，基本构成，地理信息系统的形成与发展，GIS技术的应用。②地理数据结构及文件组织：包括空间信息的概念及描述方法，空间数据的拓扑关系，栅格和矢量数据编码方法及其相互转换和空间数据库的特点、结构以及数据库模型。以ArcGIS10.0软件为例，利用coverage数据格式与shape数据格式的农业相关数据进行比较，如土壤数据、土地数据以及农作物信息数据等，剖析数据结构及文件的组织形式。③空间数据的采集与处理：包括空间数据的采集方式，空间数据的压缩处理方法，空间数据质量及元数据。以农业领域中的空间数据采集与处理的特点与方法为例，如土壤信息，作物信息等加以详细介绍与举例。重点讲述已有图形的录入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等数据的转入。④空间数据库的建立：重点介绍面向对象的数据模型和常用平台软件采用的数据模型。⑤空间分析：包括GIS中模型的概念，空间查询与量算的方法，空间分析原理及方法。⑥GIS产品输出：包括空间决策支持与专家系统，地理信息系统产品输出，电子地图的特点及制作过程。主要以作物施肥专家系统、耕地评价信息系统等为例加以介绍。⑦GIS设计与建立：GIS系统定义、系统总体设计、系统详细设计、系统实施、系统测试及维护等的方法、步骤、工具以及GIS设计项目管理与质量保证的相关理论方法。⑧GIS应用：GIS在区域规划管理、农业信息管理、环境监测、道路交通管理、地震灾害和损失估计以及军事等方面的应用。

2.GIS课程实践教学体系。地理信息系统是一门理论性、实践性都很强的课程，GIS教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势，更重要的是让学生通过更多的实践学习，培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力，为今后的工作和研究做技术上的准备。从学生知识结构和学习规律出发，在地理信息系统课程中，强调理论与实践相结合，因而在本课程的实践教学中注重学生设备操作能力、软件应用能力、程序设计能力和分析解决专业问题能力的培养，要求学生进行空间数据的输入、处理，设计空间查询、分析量算及统计程序，掌握各种空间分析的原理、步骤、插值处理及空间信息分类的方法，空间数据的输出等。

二、GIS课程教学方法改革

gis技术论文范文第11篇

论文摘要:介绍了网络地理信息系统的概念和组成，并详细讨论了它的理论研究与实现方法。

地理信息系统(gis)可同时管理地理空间信息和数据库属性数据，在城市规划、地下管线管理、市政设施、房地产、交通管理等领域有广泛的应用价值。近年来，计算机技术的发展使gis在组成结构和应用技术等方面较之以前有了很大的进步。随着internet技术的发展和人们对gis的需求的提高，利用internet在web上和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，已经成为gis发展的必然趋势。于是，基于internet技术的网络地理信息系统—webgis应运而生。它利用当今先进的gis技术和internet网络技术，将地理信息在国际互联网上，为现有的信息服务行业注人新的血液，也将成为信息服务行业新的利润增长点。

1网络地理信息系统的特点和结构

1. 1特点

网络地理信息系统(webg工s)是利用网络技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，是gis与互联网的有机结合，是gis在广域网环境下的一种应用，最终是实现空间信息的网络化。gis通过互联网延伸了功能，真正成为了一种大众使用的信息工具。在互联网的任意一个节点，人们都可以浏览网上分布的各种具有超媒体特性的地理空间数据、技术性数据，并进行地理分析、查询，以支持智能辅助决策。与传统的gis相比，webgis的特殊之处主要有如下表现:

(1)访问范围更广泛。客户可以同时访问多个位于不同地方服务器上的最新数据，这大大方便了gis的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。

(2)平立性。无论服务器/客户机是何种机器，无论webgis服务器端使用何种gis软件，由于使用了通用的web浏览器，用户就可以透明地访问webgis数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。

(3)大规模降低系统成本。普通gis要求每个客户端配备昂贵的专业gis软件，而用户通常使用的只是一些最基本的功能，这造成极大的浪费。webgis在客户端通常只需使用web浏览器(有时还要加一些插件)，其软件成本与全套专业gis相比节省许多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。

（4)操作更简单。要推广gis，使gis系统为广大的普通用户所接受，就要降低对系统操作的要求。通用的web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。

（5)平衡高效的计算负载。传统的gis大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而今一些高级的webgis能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。

1.2结构

webgis是在internet信息、数据共享、交流协作基础之上实现gis的在线查询和业务处理等功能的，web分布式交互操作是工作的重心。webgis的基本组成包括:web服务器;browser浏览器(gis插件);页面描述语言(html,vrml) ; web交互程序(java,cgi,active x);gis数据库管理器(arcstorm , sde ) 。

2设计思想

2. 1 gis网络协议

http协议基于tcp/ip，是属于iso/osi模型应用层的通信协议。它面向的对象与可扩展的特性使其比tcp/ip协议支持更多的数据类型，如文本、图像、声音等。/pc/">计算，并把执行的结果转换为html格式返回客户端。gis数据和计算都部署在服务器上，对客户请求相应的只是在服务器端进行gis计算，然后将结果形成新的中间gis数据，返送给客户，形成gi5数据迁移。服务器应用包括以下三种主要技术方案:

(1) gis桌面系统扩展。以gis桌面系统为基础的webgis服务器的结构如图1所示。

应用网关把客户的服务请求从web服务器通过ole或者tcp/ip技术转送给gis服务器中的监控调度程序，监控调度程序选择可用的gis桌面系统运行实例，完成客户请求的gis计算，然后把结果返回给用户，从而实现所有的gis功能。

(2)基于activex组件的gis服务器。组件gis服务器是在服务器端采用activex组件技术实现gis的服务器，其核心是gisactivex组件系统，其构造如图2所示。

activex组件是一个完整的具有独立功能的程序模块，在服务器端可以按照实现功能等方式把服务器分解成具有独立功能的activex组件，从而形成可伸缩的gis应用服务器。它可以灵活地实现可伸缩的应用系统，降低系统的成本，提高系统的性能。

(3)基于java的gis服务器。基于java的gis服务器系统的核心是用java实现的完成gis功能的javagis组件。该组件负责存取gis数据，提供gis服务。gis服务通过tcp/ip socket和java gis组件通讯，用于java gi5组件和web服务器之间建立链接，并管理gis组件实例。

4 webgis的主要发展趋势及前沿应用

gis技术论文范文第12篇

一、农林院校GIS专业定位和层次化人才培养模式

GIS专业经过10多年的快速发展，为我国培养了大量急需的GIS人才；同时，也促使GIS从一个极少数人应用的专业领域迅速发展成为一个大众熟知的GIS产业。目前国内有百余所高校开办GIS专业，每年培养GIS本科毕业生近万人，GIS人才由奇缺到相对饱和，在面对社会和市场对GIS人才多元化、多层次的需求时，则表现出更多结构性稀缺问题。导致这种问题的产生，主要是由于GIS专业在快速发展过程中，各高校的专业定位较为相似，缺乏办学特色，培养模式同质化，难以满足社会不同层次的人才需求。其后果一方面表现为GIS毕业生就业面狭窄、就业困难；另一方面各行业用人单位又很难招聘到合适的GIS人才。这不仅影响到学生择业，从长远看，GIS教育同质化还会影响学科与产业自身的发展。要改变这种境况就必须使GIS教育由数量规模型逐渐向质量提高型转变。

（一）专业定位综观国内GIS教育现状，专业依托的学科背景有地理学、测绘学、地质学、计算机科学、环境科学等诸多学科，培养目标主要可归纳为3种类型[5]：（1）以计算机科学为主的系统平台开发设计人才。突出GIS软件设计和系统开发、集成优势，注重解决GIS系统的开放性、互操作性、数据模型和数据库管理等关键技术，培养学生GIS开发设计的能力。（2）以测量、制图学理论与技术为主的空间信息测绘人才。突出信息获取、数据处理和数字制图等方面的优势，从“4D”多维数据的获取、空间数据集成与数据库构建、空间数据质量评价和管理等方面，培养学生GIS系统应用与管理能力。（3）以地理学理论和3S技术为主的系统应用人才。突出GIS应用优势，以结合经济地理、人文地理、区域规划、国土资源管理等专业的地理模型构建为重点，培养学生面向可持续发展决策支持的GIS应用能力。依托不同学科背景建立的GIS本科专业，其专业定位有很大差异。李德仁院士曾撰文明确指出，不论各个高校举办GIS专业以什么学科为背景，其首先是面向应用[6]。西北农林科技大学GIS专业是基于农学、林学、资源、环境、植物保护、水土保持等相关学科背景建立发展起来的，这些学科在西北农林科技大学有着悠久的办学历史和深厚的专业底蕴。西北农林科技大学GIS专业定位为“厚基础，强技能，宽口径，面向农林行业，培养具有创新精神的农业GIS应用型人才”，既突出地理信息系统的专业本色，又紧密结合农业、资源、生态、水保等部门的业务需求，突出专业特色，这不仅有助于改善GIS人才需求的结构性矛盾；还能使学校与其他兄弟院校的GIS教育形成错位竞争，促进学科良性发展。

（二）人才培养模式

为促进学生个性化发展，满足社会对GIS人才多层次需求，西北农林科技大学根据GIS专业特点和农业院校行业优势，分层次设计了人才培养模式。

1.专业应用型人才培养具备GIS基础知识和实际操作能力的应用型人才。要求学生具备宽厚的数学、计算机、地学、测绘等理论基础，熟练使用主流GIS软件，面向多种行业，掌握GIS技术在资源、环境、生态、水土保持、气象、植物保护、区域农村经济等领域中的应用技能。

2.设计开发型人才在专业应用型人才培养基础上，进一步培养具有扎实GIS知识和技术，拥有较强设计、开发和管理能力，面向农林企事业单位的专门设计开发人才。要求学生熟练掌握VC++、JAVA等面向对象程序语言、数据库技术、数据结构等理论知识，了解GIS在农林领域中最新的发展动态，能够胜任相关专业领域中GIS设计与开发工作。

3.科学研究型人才在上述两种人才培养基础上，培养具有系统的GIS专业知识和实践技能、拥有较宽广的知识结构，具备一定创新思维能力，毕业后可进入研究生阶段继续学习和深造，或直接参与科研、教学等行业的研究型人才。要求学生具备多学科交叉知识背景，了解GIS学科前沿理论和技术，能够利用信息科学技术在农林领域中从事科学研究工作。上述三个层次的人才培养模式是根据因材施教的原则，将人才培养目标按不同层次进行划分，设置相应培养模块，提出不同培养要求。学生可结合自己的学习情况和个人发展规划，选择相应的培养模块，达到不同层次的培养目标。该模式充分尊重学生个性化发展，培养学生在专业方面各有所长；同时又能满足社会对不同层次专业人才的需求，改善市场对GIS专业人才结构性需求矛盾。

二、具有农林特色的课程体系建设

课程设置是专业定位和培养目标的具体体现。西北农林科技大学遵循“厚基础，强技能，宽口径，高素质创新人才”的培养理念，突出农林院校专业特点，提出“以数学、物理学和计算机技术为基础平台，资源环境、地理科学为学科理论，测量地图、遥感、地理信息系统为核心技术，农林水利、资源利用、生态环境为应用对象”的课程设置思想，构建了具有农林特色的GIS专业课程体系。该体系由“通识类课程—学科基础类课程—专业类课程—实践技能类课程”四个课程模块组成课程体系，每个模块包含若干课程类，每个课程类由一系列相关课程构成。

（一）课程体系建设思路

1.强化数学、物理等基础类课程地位数学、物理学是建立现代地理与信息科学重要的基础。数学以其公式化描述、精炼表达和严谨推导是地理信息科学使用的重要工具[5]，在培养GIS专业学生对地表信息的抽象思维，逻辑推理与论证，数学应用与地学建模等方面有着不可替代的作用；而物理学作为地理信息科学的学科基础之一，对理解地表物质作用，信息表达与传输，过程模拟与反演等理论知识和培养学生严密思维及综合分析与判断能力是必不可少的。

2.课程设置体现农林特色由于依托学科背景不同，GIS专业定位差异很大。为突出办学特色、形成与其它高校GIS专业的错位竞争，改善用人市场对GIS人才需求结构性矛盾，西北农林科技大学在加强GIS学科基础教学的同时，还设置了农、林等学科相关理论课程的学习，培养学生既具备扎实的GIS理论基础，又懂一些农林专业知识，为使学生具备较强的工作适应能力和创新能力打下基础。

3.课程设置少而精各专业教学总课时都有严格的规定，一般控制在2500课时左右，而其中通识类必修课程约占1200课时，留给学科基础类和专业类课程不足1300课时。在如此少的课时内，既要强化基础理论学习又要保留一定专业特色，就要求我们在设置学科基础课程与专业选修课程时要少而精，即专业基础课与选修课不能过多，同时在课程组织上要避免内容重复。这不仅有助于各高校GIS专业在专业核心课程设置上保持相对一致性，在GIS专业人才培养规格方面具有可比性；还能把学生从众多课程学习中解放出来，给学生更多可支配时间去了解本学科的最新研究成果和参与各种素质教育培养。

4.加强综合实践环节GIS是技术性和应用性很强的专业，对学生实际动手能力要求很高，而综合实践教学不仅能使学生将枯燥的理论学习与灵活的解决问题相结合，达到知识与能力融会贯通；还能锻炼学生独立思考能力，培养创新意识，提高适应能力。因此，综合实践教学是培养创新型GIS人才的关键环节。

（二）GIS专业课程体系

依据上述专业定位和课程体系建设思路，西北农林科技大学GIS专业课程设置如下（见表1）：

1.通识类模块（主要在1~2年级完成）该模块主要包括教育部或西北农林科技大学指定的必修课程，主要培养学生德智体全面发展，强调对英语、数学、物理、计算机基础、思想政治、体育等课程的学习。

2.学科基础类模块（主要在2~3年级完成）该模块主要包括两类课程。一类为必修的学科大类基础课，主要设置在二年级，侧重少量GIS主干基础课程的学习；另一类为选修的学科基础课，主要安排在二年级下半学期到四年级上半学期，侧重应用类基础课程的学习。在第二类选修的基础课程中，可进一步划分为计算机和应用数学类、地图与测量应用类、农林应用类3个亚类课程群。

gis技术论文范文第13篇

关键词:地理科学;GIS;教学方法;实践教学

中图分类号:G64

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)19-0259-02

0 引言

地理信息系统(Geographic information systems,GIS)是利用计算机技术实现地理信息采集、管理、分析和表现地理空间数据(Geo-spatial data)的系统,实现空间决策支持。地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面,地理信息系统是一门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

1 GIS与地理教学

既然GIS是地理科学专业的一门专业必修课,与地理科学有着千丝万缕的联系。

1.1 GIS课程的特点

(1)GIS是多学科集成、渗透性强的学科。作为一门交叉性强的学科,还需要有厚实的计算机,地理,数学,测绘等学科知识作为铺垫。

(2)GIS是理论性和应用性并重的学科。GIS理论与GIS技术并存,理论需要技术的支撑,技术需要在理论的基础上改进。

(3)GIS具有发展速度快,内容更新快的特点。

GIS经历了实验室GIS、企业化GIS和社会化GIS三个发展阶段,社会化的GIS以广泛提供地理信息服务为其特征,GIS应用和其他应用紧密结合在一起,已经成为人们日常生产和生活不可分离的一部分。

1.2 GIS在地理教学中的地位

地理学是一门研究人类赖以生存的空间科学。由于地球表面具有非均一性、空间变化的复杂性,又由于地表上的事物极其多样,所以地理学的研究对象极为复杂。对于地理学家,以下三个问题是最基本的:(1)地理空间中地理现象发生的地点;(2)现象的特征;(3)各种现象之间的空间关系。要回答这些问题,地理学家必须处理各种描述地理现象的地理数据,而这些数据的最大特点是具有空间位置。因此,在地理研究中,形成了具有悠久传统历史的空间分析理论与方法,它为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法,成为地理信息系统的基础理论依托。而地理信息系统的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段,并使地理学研究的数学传统得到充分发挥,地理信息系统的产生和发展与地理学有着十分密切的关系。

1.3 课堂教学内容

对于从未接触地理信息系统理论、技术的地理本科学生来讲,对地理信息系统这门课可以说脑子是空白的。在第一堂课上就要把这个名词给学生讲解清楚,并把地理信息系统的产生由来、发展过程及主要是用来解决和回答那些问题一一给学生介绍明白。

对于地理信息系统这门课程,我们给学生建立一个整体的概念,即建立一条主线,并沿着这条主线进行逐次分解教学。而且还要在讲课过程中穿插更加易懂的实例来进行解释。例依据地理信息系统的内容,我们可以将GIS生产过程简单的用一个示意图来表示。如图1能够较好反映整个地理信息系统的纵横脉络,按照这个框图能够使讲课思路条理清晰,可以引导学生沿着这条主线,明白各部分的内容、目的、联系与区别,正确把握本门课程的结构知识。除了用这样的框图外,还需要引进一个实例来讲解,比如我们要划分旅游景区的是否开放区域,我们可以在框图的基础上,用实例来进行讲解。

1.4 多媒体与传统方式相结合进行课堂教学

现代化教学设施的应用确实能为教学提供一些传统教学方法不可比拟的优势,可以减少大量的板书时间,大大增加教学内容,可以使一些教学内容更加生动、形象和直观,可以通过图、文、声、像等多种方式同时刺激学生的视觉、听觉和触觉等多种感官,提高学生的接受和理解能力。一方面,现代化教学方法和传统教学方法有机结合。

课堂授课时,应根据授课内容,选择多样合理的表达方式,以提高效果。课堂上一味地追求使用现代化的教学设施,将课堂讲授内容不加区别地用投影仪显示,时间一长,就会使学生眼睛疲劳、感觉单调乏味;因此,对于需要掌握的推导过程,用传统的手工方法,减缓授课节奏,可以使学生印象更深,效果更佳。另一方面,现代化教学手段的应用易划整为零。课堂上要把握好各类教学手段的使用方法和方式.

对于一些应用模型,算法之类,我们还需要用传统的方法进行推导。但是在展示一个GIS的功能应用就可以用多媒体,更加形象生动。

1.5 GIS技术的实际应用

GIS技术的应用,狭义来讲,GIS的软件操作,也是地理课程教学中不可替代的重要组成部分。应用GIS技术手段解决地理学问题,是地理学研究方法上的一次质的飞跃。近年来,随着计算机技术特别是软件技术的发展,GIS已经与其它技术相融合成为一门综合性的技术。GIS的教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势,更重要的是让学生通过更多的实践学习,培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力,为今后的工作和研究作技术上的准备,因此GIS实践教学是课程教学中不可替代的重要组成部分,其课堂实验教学时数应该占到总课时的三分之一甚至于一半以上。

实习具体内容有:(1)GIS工具型软件的使用和基本操作练习(可以选择多个软件,让学生进行分析比较它们的异同);(2)空间数据的采集和编辑(针对不同的数据源进行采集);(3)空间数据结构的转换和多源空间数据的融合;(4)属性数据库的建立;(5)简单地理信息查询系统的建立;(6)设计与建立用户界面和简单应用系统(将计算机编程语言与GIS工具软件相结合)。

我们在教学中可以采取理论与实践相结合,采取演示验证实验教学法。也就是理论课的教学和实践课的教学穿行,这种实验教学方法一方面是教师的演示教学使学生初步了解使用技术的基本步骤和方法,另一方面是学生自己多操作、多运用,验证教师的使用技术,训练最基本的实验方法和技能,最终达到熟能生巧。这样可以使学生更好的理解GIS的基本理论、基本知识和基本的技术方法,熟悉GIS工具软件的使用和操作方法。同时也培养了学生的学习兴趣。

2 GIS教学中存在的问题

2.1 从学生方面

学生对于理论知识总是有种恐惧感,觉得这些知识过于晦涩难懂,或者由于太抽象,很难运用于实践,于是忽视了对理论知识的掌握。在刚开始学习一门新的课程时,由于新鲜感的原因,会对课程产生浓厚的兴趣,但在经过一段时间后,特别是当这门课程理论知识很多,比较抽象难懂时,学生往往会逐渐失去学习的兴趣。作为一门多种学科交叉的课程,地理信息系统中大量的理论知识涉及了测量学、地图制图学、计算机科学、地理学、管理科学、数学等。大部分理论知识难免枯燥,晦涩难懂。

2.2 对老师而言

现在学校的地理专业基础课程设置存在缺陷。地理信息系统的边缘性与交叉性意味着其教学过程离不开相关学科基础理论的支撑,GIS的基础理论涉及计算机专业、测量遥感专业和地理专业。

计算机科学与计算机应用是所有从事理工科专业的学生都必须学习的课程,在GIS系统开发方面具优势;测绘遥感专业在数据获取、处理、加工和显示方面有测绘和制图的优势,在GIS建立数据库,保证数据质量方面有特色;地理专业在GIS空间分析、综合决策等方面有自己的长处。

地理专业基础课设置体现了地理学综合性与区域性的学科特点,开设了与GIS直接相关的高等数学、统计学、地图学与遥感技术等专业基础课,为GIS课程教学打下前期基础。当前存在的关键问题是这些基础课程安排的课时偏少,实验课时更少,达不到GIS课程教学的基本要求,尤其是计算机专业课程,没有开设基础语言、数据库技术、多媒体技术和网络技术等基础理论课,很难掌握GIS的基本原理,更本谈不上系统开发。此外,忽视GIS课程与专业基础课的衔接,排课先后顺序倒置。

3 教学反思

不同于GIS专业的学生,地理科学本科学生学习GIS似乎是凭空盖楼,不要地基只要高层。因此,我们只能尽最大努力让学生去理解去应用。

3.1 多与学生进行沟通

由于GIS固有的特点,在教学过程中教师与学生必须进行多方面的沟通,比如,可以采用录象、网络、E-mail、BSS等方式实现师生交流,让教师可以得到学生的反馈意见,及时的调整教学方案。用学生更加易懂的方式进行讲解。

3.2 采用启发式的教学方式

在教学过程中要想方设法调动起学生的学习积极性,提高他们的学习兴趣,使学生变被动学习为主动学习。通过运用多种教学方式,比如启发式教学,这是一种鼓励学生提出问题,思考问题的方法。在启发式教学中,教师用通俗简单方法启发学生,让学生建立一定的自信心,不被问题吓倒,不怕失败,并尝试去分析问题,解决问题。

3.3 重视实验环节

学习地理信息系统课应重视实习环节,可以说实习环节组织的好坏直接影响学习的效果,切实摒弃重理论、轻实践的错误教学思想,否则学生对地理信息系统的理解仅停留在一个感性认识上。

3.4 教学过程多采用形象化的例子

教学过程多采用形象化的例子,这也是教GIS几年来学生最大的期望,特别是针对我们地理科学学生高中学习的文科,大学归到理科以后,对他们来说最大的难点。了解到学生学习的兴趣点,在教学过程中多用形象化的例子,收到了很大的效果。

3.5 做到及时总结

在教完一届学生后,要将这门课的知识进行归纳、捋顺,找出教学中存在的不足及需要改进的地方,了解学生对本门课反映的热点问题、难点问题,为以后教学的改进奠定基础。

4 结语

针对目前GIS教学过程中存在的问题进行了探讨,并且提供了一些可以借鉴的经验。在教学过程中不断探索新的方法,特别是适合地理本科学生学习的教学方法,是一个持续的过程。在总结经验学习先进知识的基础上进行历练。相信地理本科的学生也一样会学好GIS。

参考文献

[1]邬伦,刘瑜,毛善君.GIS专业本科教学探讨――北京大学教学实例[J],地理信息世界,2004,4(2):27-30.

gis技术论文范文第14篇

关键词：地理信息系统 用户化 需求

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-0-02

系统用户化是实现用户与GIS软件之间交换信息的过程，软件使用者通过用户化所提供的便捷有效的途径来调用GIS资源、高效实现GIS功能。

同样，GIS软件也是通过实现用户化来实现用户的功能请求。因此，GIS用户化有着其独特的特点。

经过几十年的发展，GIS的理念和技术都的得到了空前的发展。GIS软件开发人员由开发原本功能单一的用于特定目的的软件发展到通用的、可扩展定制GIS软件，再到如今面向特定领域用户的系统。在时代浪潮的冲击下，GIS用户化的理念也由最初的用户界面定制发展到如今的面向特定领域用户的IS设计（包括用户界面、工具软件、数据管理和数据库）。

1 地理信息系统用户化现状分析

GIS用户化在体系上包括测绘生产、政府部门、行业、企业和公众的应用。公众应用包括城市电子地图、房地产信息等应用；行业应用主要是在各行业基础地理信息框架基础上，研制开发出面向本行业用户的各种应用系统：企业应用包括企业物流配送、资源管理、企业管理等；政府部门的应用包括电子政务建设、决策支持系统，如应急事故指挥调度、人口资源管理、生态环境保护监测、城市规划建设管理、土地资源管理与动态监测、城市综合防灾与突发事件处置、社区服务与社会保障、旅游资源管理系统等。

图1 用户化现状分析

1.1 资源管理

资源的清查、管理和分析是GIS应用最广泛的领域，也是目前趋于成熟的主要应用领域，包括森林和矿产资源的管理、野生动植物的保护、土地资源潜力的评价和土地利用规划等。该系统的主要任务是将各种来源的数据和信息有机的汇集在一起，GIS软件能在一个连续无缝方式下管理大型的地理数据库，这种功能强大的数据环境允许集成各种应用，最终用户通过GIS的客户端软件可直接对数据库进行查询、显示、统计、制图，以及提供区域多种组合条件的资源分析，为资源的合理开发利用和规划决策提供依据。如可以通过地球图形显示某鸟类在全球范围内的迁徙路径，通过GIS分析森林火灾的受灾面积、损失程度等。

1.2 城市规划与管理

空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面（城市资源配置问题）等。通过GIS我们可以实现规划方案设计辅助决策、规划土地管理及划拨、市政道路规划与管理、市政管线规划及管理、城市设计辅助方

案等。

1.3 人口普查与统计

把GIS引入人口普查，极大地推进了人口普查技术的发展，在宏观调控、数据汇总统计、查询分析、专题图制作、分析结果输出等方面具有重要意义。应用GIS，不但可以提高人口普查的工作效率，更给人口普查工作融入了先进的管理方式。人口地理信息系统可以进行数据采集、自动地址编码、数据检查和质量控制、数据汇总统计、查询分析、制作各种专题图、查询分析的结果图，并可通过Internet在网上人口信息，从而大大提高了普查数据的利用率。

1.4 城市应急指挥

解决了在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

1.5 土地和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。例如GIS能以三维方式显示城市的建设现状，并提供城市相关的信息分析功能。

1.6 交通与通讯

经济的加速发展和市场的繁荣带来交通运输的空间繁忙和各种车辆的迅速增加，由此带来的交通问题也日益严重。空间信息技术和通信技术的结合，在道路交通领域实施智能交通系统不仅能大大改善交通问题，而且能改善全球环境，促进经济可持续发展。

1.7 生态与环境

GIS在进行区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等方面已发挥了重要作用。

2 地理信息系统用户化需求分析

如该文中所论述的，用户化具有不可替代的作用，在很多情况下是不可避免的。目前政府管理、公共事业管理、国土测绘及教育科技等方面，对地理空间信息的需求很强烈。而市场上的成熟软件由于价格过高或功能无法满足用户化需求等原因，致使无法满足部分用户需求，因此GIS用户化开发是必不可少的。GIS用户化常常涉及以下这些方面的需求。

2.1 城市规划、建设与管理需求

我国的城市规划成就辉煌，但城市规划的现状却并不总是令人满意；在城市各种基础设施建设中，事故时有发生；城市建设的市场不规范，许多问题急待解决；城市交通、土地、水资源、能源、灾害管理和决策的水平急需改善和提高。为寻求解决这些问题的对策，广大城市规划师和城市决策者迫切希望能够更完整、准确和全面地把握城市及其周边环境的动态空间特征。

2.2 GIS产业化发展的需要

伴随着“数字地球”、“数字城市”的发展和完善，电力、水利、房产、规划、环保、交通、市政、金融、物流、商业等领域的面向应用的GIS用户化的增长大大推动了我国GIS产业的发展。

2.3 培植新型产业，改造传统产业的需要

在GIS产业发展的同时，随着GIS用户化深度和广度的不断扩大，会不可避免地利用其技术与产品对传统产业进行改造。传统的产业部门，例如测绘、地质普查、石油勘探、地籍测量、林业普查、土壤调查、环境调查、水利水文测量等等，都是一些野外工作量大、生产效率低的艰苦行业。利用先进的地理空间信息技术进行全行业的全面改造，已经客观地摆在了这些行业决策者

面前。

2.4 国民经济和社会信息化建设目标和维护国家安全的需要

面对世界经济、社会信息化迅猛发展的大趋势，中央及时作出了把推进我国国民经济和社会信息化、以信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展作为“十一五”计划期间乃至21世纪我国社会主义现代化建设的一项战略措施。

2.5 电子政务发展的需求

人类正进入信息时代，电子政务已经成为世界各国政府行政管理改革的主要方向，一种新的、虚拟的政府形式即“网络政府”或“电子政府”正在出现，政府常规的行政管理方式正发生根本的改变。“以政府信息化带动国民经济和社会信息化”和“政府网格化管理”战略的提出，使得“电子政务”工程成为社会信息化最活跃、最受瞩目的领域。

3 地理信息系统用户化利弊分析

用户化给GIS用户和开发者同时带来有利与不利两方面的影响。其益处是不言而喻的。

（1）从用户需求出发，建立基于面向特定领域的GIS应用系统可以为用户进行直观的地图显示、方便的数据查询，可以实现多种方式的空间数据分析和演算，为各领域用户提供规划、管理、研究、决策等方面的解决方案。（2）适应现代化管理的需要，建立高度集成的计算机辅助系统。（3）实现了信息共享与互动发展。（4）随着GIS现代化信息管理的发展，面向领域的GIS用户化的将会不断深入，GIS用户化将趋于大众化，产业化效益日趋明显。（5）对用户来说，主要的好处是他们可以得到符合其应用领域标准并能严格满足他们特定需求的专业GIS系统平台。对开发者来说，将通用系统和用户化相结合，开发面向中小市场的应用程序在成本上是合算的。

4 地理信息系统用户化理论和技术支撑分析

GIS用户化的理论基础包括地理空间认知理论、空间决策理沦、人机交互理论、软件工程理论等等。

地理空间认知是研究了解地球表面各种事物与现象的相互位置、空间分布、依存关系，以及它们的变化规律。是知觉、注意、表象、记忆、学习、思维、语言、概念形成、问题求解、情绪、个性差异等有机联系的信息处理过程。空间决策理论涵盖了对空间决策过程、空间行为决策、空间模型、空间决策支持系统的体系结构等方面的研究。GIS用户化的技术支撑体系包括以GIS为代表的3s技术、基于3S技术的海量数据管理、数据处理技术、空间分析、宽带网络技术、分布对象技术、互操作技术、虚拟现实技术、空间数据挖掘、空IN辅助决策和可视化技术、软件重用和组件技术、ICASE方法等等。现在国内GIS用户化的技术支持水平一般，需要不断的对各技术在GIS用户化中的应用进行研究和探讨，以便更快的推动GIS的发展。

5 地理信息系统用户化特点分析

地理信息系统用户化的目的是让用户和GIS之间更有效地交流信息，以便GIS尽可能完整地获取用户的需求信息，并让用户参与完成GIS的开发。结合RS，GPS等相关技术，提供给用户一个友好、高效的GIS应用系统。地理信息系统用户化具有以下

特点。

（1）GIS用户化：就是基于一个通用GIS系统开发出一个面向特定需求、面向特定应用的GIS系统的过程。目前，主流的开发方式是集成二次开发，如基于ArcObject，MapObject，MapX，Supermap Object等组件包的开发实现；基于ArcIMS，MapXtreme，Supermap IMS等地图服务器的WebGIS等等，这些都是基于一个通用的原型GIS系统针对用户需求而开发出的面向特定应用的GIS系统。（2）GIS用户化涉及地理信息的获取与处理、地理空间数据的管理、地理信息应用服务、地理信息共享技术以及新型GIS如WebGIS、组件GIS、三维GIS和嵌入式移动GIS等技术。（3）GIS技术有着良好的空间分析、辅助决策、可视化功能，可以让用户更好地理解GIS，有助于用户更好地展开自己的应用。（4）用户不再是一个旁观者，用户可以与开发人员进行交互，并且根据用户的实际情况、所处行业应用背景对GIS应用系统提出用户化需求信息，可以极大地吸引、激发用户的兴趣，从而提高GIS应用系统优势。（5）GIS用户化重点考虑的对象是群体用户、定制用户和特殊用户。（6）GIS用户化是GIS适应市场经济的一个重要表征。适应GIS产业化发展的要求。

参考文献

gis技术论文范文第15篇

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统（97年的参考文献）。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。

GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作，自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。

但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（Digital Earth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。

计算机技术对GIS发展趋势的影响

GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来，随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。

2.1 网络化棗网络GIS

计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统（Internet GIS）是当前GIS的一个重要发展方向。

目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，Web GIS具有以下特点：

(1)适应性强 Web GIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。 (2)应用面广 网络功能将使Web GIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。

(3)现实性强 地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。

(4)维护社会化 数据的采集、输入、空间信息的分析与将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。 (5)使用简单 用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。

网络GIS可实现网上、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说，Web GIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。

2.2 开放性棗开放式GIS

开放式地理信息系统（Open GIS）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，Open GIS要具有下列特点：

(1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。

(2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。

(3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。

(4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。

除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。

为了研究和开发Open GIS技术，1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，Open Geodata Interoperable Specification）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对Open GIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。

Open GIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。

2.3虚拟现实棗虚拟GIS

虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术（Virtual Reality）的结合。VR技术是当代信息技术高速发展，并与其他技术集成的产物，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。这种模拟具有三个最基本的特征，即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。

由于技术的限制，目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合，将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理，分析空间实体数据。目前虚拟GIS（VGIS）的研究主要集中在虚拟城市。

2.4 多媒体GIS

多媒体技术（Multia-Media）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS的表现形式更丰富，更灵活，更友好。

多媒体地理信息系统（MGIS）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。

2.5 集成化棗3S技术的结合

3S技术指的是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。

GIS发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。

3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。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，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。

空间多维性棗三维GIS与时态GIS 2.6.1三维GIS

在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3D GIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3D GIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3D GIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3D GIS理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有解决；另外三维基础上的数据量十分大，很难建立一个有效的，易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。

2.6.2 时态GIS

人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS（Temporal GIS）。

记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以，研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。

时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠ “时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。

2.7　部件组装化棗组件式GIS

GIS软件是一种大型的软件，开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术（ActiveX控件，其前身OLE控件）为GIS软件提供了一种新的开发模式。

组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：

(1)高效无缝的系统集成 允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。

(2)无须专门的GIS开发语言 只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,power Builder等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。

(3)大众化的GIS 用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。

(4)开发成本低 非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。

结束语 当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外，GIS软件与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。

上述这些GIS的发展趋势并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，它涉及多学科的相互渗透、相互支撑。其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。面对今天的计算机技术的快速发展，面对GIS充满生机与活力的前景，我们应该进一步面向世界、抓住机遇、探索规律、促进GIS技术与产业的发展。可以预见，随着计算机技术的发展，信息高速公路的建成，一个以地理信息系统为平台，以信息高速公路为纽带的“数字地球”，必将为人类信息交流与共享提供一种全新的方式。

参考文献

[1]龚健雅主编．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

[2] 李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学报，1997，1(1)：64—68.

[3]袁相儒等．Internet GIS的部件化结构．测绘学报，1998,27(4),363-369.

[4]边馥苓.地理信息系统原理和方法.北京:测绘出版社,1996,172-175.