地理信息系统

地理科学类 : 测绘类 > 地理信息系统

·No. 1	·地理信息系统的基本概念	·地理信息系统（GIS）的分类
·延伸：配电地理信息系统	·我国地理信息系统的发展情况	·国内外专家对地理信息系统的不同定义
·高考报名GIS专业的一点注意事项	·GIS的发展背景	·GIS中使用的技术
·地理信息系统(GIS)与国土资源管理	·地理信息系统(GIS)在国内外研究应用	·百科辞典
·英文解释	·相关词	·包含词
·分类详情	·更多结果...

No. 1

　　运用电子计算机科学收集、存储、检索、分析和显示地理信息的自动技术系统。由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据库管理系统和系统设计、管理与使用人员组成。

地理信息系统的基本概念

　　地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
　　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的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间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、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综合、模拟与分析评价能力，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二次革命的主要工具和手段。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。

地理信息系统（GIS）的分类

　　GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的；按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来，可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展，以减小重复很费，提高数据共享程度和实用性。

延伸：配电地理信息系统

　　在配电自动化系统中地理信息系统（GIS）是一个重要内容:由于配电网节点多，设备分散，其运行管理工作常于地理位置有关，引入配电地理信息系统，可以更加直观的进行运行管理；其内容主要包括：设备管理（FM），是将变电站、馈线、变压器、开关、电杆等设备的技术数据反映在地理背景图上；用户信息系统（CIS），指借助GIS对大量用户信息，如用户名称、地址、帐号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停电记录等进行处理，便于迅速判断故障的影响范围，而用电量和负荷的统计信息还可作为网络分析的依据；停电管理系统（OMS），是指接到停电投诉后，GIS通过调用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地点和影响范围，选择合理的操作顺序和路径，显示处理过程中的进展，并自动将有关信息转给用户投诉电话应答系统；另外GIS还可具有辅助配电网发展规划设计功能等。

我国地理信息系统的发展情况

　　我国地理信息系统的起步稍晚，但发展势头相当迅猛，大致可分为以下三个阶段。
　　第一是起步阶段。20世纪70年代初期，我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。随着国际遥感技术的发展，我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像，开展了遥感图像处理和解译工作。1976年召开了第一次遥感技术规划会议，形成了遥感技术试验和应用蓬勃发展的新局面，先后开展了京津唐地区红外遥感试验。新疆哈密地区航空遥感试验、天津渤海湾地区的环境遥感研究、天津地区的农业土地资源遥感清查工作。长期以来，国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图，为建立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。解析和数字测图、机助制图、数字高程模型的研究和使用也同步进行。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。1978年，国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。
　　第二是试验阶段。进入80年代之后，我国执行“六五”、“七五”计划，国民经济全面发展，很快对“信息革命”作出热烈响应。在大力开展遥感应用的同时，GIS也全面进入试验阶段。在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法及应用软件的开发等。以农业为对象，研究有关质量评价和动态分析预报的模式与软件，并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评价与人口趋势分析等多项专题的试验研究。在专题试验和应用方面，在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上，建成了全国1：100万地留数据库系统和全国土地信息系统、1：4见万全国资源和环境信息系统及1：25o万水土保持信息系统，并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验。用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门也获得了认可。
　　在学术交流和人才培养方面得到很大发展。在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。1985年，中国科学院建立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”，1988年和1990年武汉测绘科技大学先后建立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班，已培养出了一大批从事GIS研究与应用的博士和硕土。
　　第三是GIS全面发展阶段。80年代末到90年代以来，我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。国家测绘局正在全国范围内建立数字化测绘信息产业。1：100万地图数据库已公开发售，卫：25万地图数据库也已完成建库，并开始了全国1石万地图数据库生产与建库工作，各省测绘局正在抓紧建立省级1：1万基础地理信息系统。数字摄影测量和遥感应用从典型试验逐步走向运行系统，这样就可保证向GIS源源不断地提供地形和专题信息。进入90年代以来，沿海、沿江经济开发区的发展，土地的有偿使用和外资的引进，急需GIS为之服务，有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。
　　在基础研究和软件开发方面，科技部在“九五”科技攻关计划中，将“遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用”列入国家“九五”重中之重科技攻关项目，在该项目中投入相当大的研究经费支持武汉测绘科技大学、北京大学、中国地质大学、中国林业科学研究院和中国科学院地理研究所等单位开发我国自主版权的地理信息系统基础软件。经过几年的努力，中国GIS基础软件与国外的差距迅速缩小，涌现出若干能参与市场竞争的地理信息系统软件，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遥感方面，在该项目的支持下，已建立全国基于IK4遥感影像土地分类结果的土地动态监测信息系统。国家这一重大项目的实施，有力地促进了中国遥感和地理信息系统的发展

国内外专家对地理信息系统的不同定义

　　（国外一些地理信息系统的定义摘自David J.Maguire,1991）。
　　1、DoE(1987:132)
　　a system for capturing storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the Earth.
　　2、Aronoff(1989:39)
　　any manual or computer based set of procedures used to store and manipulate geographically referenced data.
　　3、Carter(1989:3)
　　an institutional entiry, reflecting an organizational structure that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time.
　　4、Parker(1988:1547)
　　an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data.
　　5、Dueker(1979:106)
　　a special case of information systems where the database consists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A GIS manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis.
　　6、Smith et al.(1987:13)
　　a database system in which most of the data are spatially indexed, and upon which a set of procedures operated in order to answer queries about spatiol entities in the database.
　　7、Ozemoy, Smith and Sicherman(1981:92)
　　an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, manipulation, and display of geographically located data.
　　8、Burrough(1986:6)
　　a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world.
　　9、Cowen(1988:1544)
　　a decision support system involving the integration of spatially referenced datain a problem-soling environment.
　　10、Koshkariov, Tikunov and Trofimov(1989:256)
　　a system with advanced geo-modelling capabilites.
　　11、Devine and Field(1986:18)
　　a form of MIS[Management Informaion System]that allows map display of the general information.
　　12、陈述彭等（1999，《地理信息系统导论》）：
　　由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。

高考报名GIS专业的一点注意事项

　　目前开设地理信息系统专业的院校很多，但是高考报名时注意，分为理科的地图学与地理信息系统，属于地理学，侧重于地理学应用理论研究；工科为地图制图学与地理信息工程，属于测绘学，侧重于测量。两者并无本质区别，报考的时根据自身喜好，工科一般开设于理工科院校，理科则一般为综合性大学或师范大学内。理科的话武汉大学资源与环境科学学院的地理信息系统比较厉害，特别是制图方向。

GIS的发展背景

　　35,000年前，在Lascaux附近的洞穴墙壁上，法国的Cro Magnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这些早期记录符合了现代地理信息系统的二元素结构：一个图形文件对应一个属性数据库。 18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现, 同时还出现了专题绘图的早期版本, 例如：科学方面或户口普查资料。 20世纪初期世纪将图片分成层的“照片石印术”得以发展。直至60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。
　　1967年世界第一个投入实际操作的GIS系统由联邦能量、矿产和资源部门在安大略省的渥太华开发出来。这个系统是由Roger Tomlinson开发的，被称为“Canadian GIS”（CGIS）。它被用来存储，分析以及处理所收集来的有关加拿大土地存货清单（CLI）数据。CLI通过在1:250，000的比例尺下绘制关于土壤, 农业, 休闲、野生生物、水鸟、林业, 和土地利用等各种信息为加拿大农村测定土地能力，并增设了了等级分类因素来进行分析。
　　CGIS是世界的第一个“系统”，并且在“绘图”应用上进行了改进，它具有覆盖，测量，资料数字化/扫描的功能，支持一个跨越大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并且将属性和位置的信息分别存储在单独的文件中。它的开发者，地理学家Roger Tomlinson，被称为“GIS之父”。
　　CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但这花费了太长的一段时间，因此在它最初发展期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第1 种世代方法与对组织的属性数据的第2种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。

GIS中使用的技术

　　从不同来源得到相关信息
　　如果能将你所在州的降雨和你所在县上空的照片联系起来，可以判断出哪块湿地在一年的某些时候会干涸。一个GIS系统就能够进行这样的分析，它能够将不同来源的信息以不同的形式应用。对于源数据的基本要求是确定变量的位置。位置可能由经度，纬度和海拔的 x，y，z坐标来标注，或是由其他地理编码系统比如ZIP码，又或是高速公路英里标志来表示。任何可以定位存放的变量都能被反馈到GIS。一些政府机构和非政府组织生产正在制作能够直接访问GIS的计算机数据库。可以将地图中不同类型的数据格式输入GIS。GIS 系统同时能将不是地图形式的数字信息转换可识别利用的形式。例如，通过分析由遥感生成的数字卫星图像，可以生成一个与地图类似的有关植被覆盖的数字信息层。同样, 人口调查或水文表格数据也可在GIS系统中被转换成作为主题信息层的地图形式。
　　资料展现
　　GIS 数据以数字数据的形式表现了现实世界客观对象(公路, 土地利用, 海拔)。现实世界客观对象可被划分为二个抽象概念: 离散对象(如房屋) 和连续的对象领域(如降雨量或海拔) 。这二种抽象体在GIS系统中存储数据主要的二种方法为: 栅格（网格）和矢量。栅格（网格）数据由存放唯一值存储单元的行和列组成。它与栅格（网格）图像是类似的，除了使用合适的颜色之外，各个单元记录的数值也可能是一个分类组，例如土地使用状况，一个连续的值，或是降雨量，或是当数据不是可用时记录的一个空值。栅格数据集的分辨率取决于地面单位的网格宽度。通常存储单元代表地面的方形区域，但也可以用来代表其它形状。栅格数据既可以用来代表一块区域，也可以用来表示一个实物，实物被存储为... 矢量数据利用了几何图形例如点，线（一系列点坐标），或是面（形状决定于线）来表现客观对象。例如，在住房细分中以多边形来代表物产边界，以点来精确表示位置。矢量同样可以用来表示具有连续变化性的领域。利用等高线和不规则三角网（TIN）来表示海拔或其他连续变化的值。TIN的记录对于这些连接成一个由三角形构成的不规则网格的点进行评估。三角形所在的面代表地形表面。利用栅格或矢量数据模型来表达现实既有优点也有缺点。栅格数据设置在面内所有的点上都记录同一个值，而矢量格式只在需要的地方存储数据，这就使得前者所需的存储的空间大于后者。对于栅格数据可以很轻易地实现覆盖的操作，而对于矢量数据来说要困难得多。矢量数据可以象在传统地图上的矢量图形一样被显示出来，而栅格数据在以图象显示时显示对象的边界将呈现模糊状。除了以几何向量坐标或是栅格单元位置来表达的空间数据外，另外的非空间数据也可以被存储。在矢量数据中，这些附加数据为客观对象的属性。例如，一个森林资源的多边形可能包含一个标识符值及有关树木种类的信息。在栅格数据中单元值可存储属性信息，但同样可以作为与其他表格中记录相关的标识符。
　　资料撷取
　　数据撷取——向系统内输入数据——它占据了GIS从业者的大部分时间。有多种方法向GIS中输入数据，在其中它以数字格式存储。印在纸或聚酯薄膜地图上的现有数据可以被数字化或扫描来产生数字数据。数字化仪从地图中产生向量数据作为操作符轨迹点、线和多边形的边界。扫描地图可以产生能被进一步处理生成向量数据的光栅数据。测量数据可以从测量器械上的数字数据收集系统中被直接输入到GIS中。从全球定位系统（GPS）——另一种测量工具中得到的位置，也可以被直接输入到GIS中。遥感数据同样在数据收集中发挥着重要作用，并由附在平台上的多个传感器组成。传感器包括摄像机、数字扫描仪和激光雷达，而平台则通常由航空器和卫星构成。现在大部分数字数据来源于图片判读和航空照片。软拷贝工作站用来数字化直接从数字图像的立体象对中得到的特征。这些系统允许数据以二维或三维捕捉，它们的海拔直接从用照相测量法原理的立体象对中测量得到。现今，模拟航空照片先被扫描然后再输入到软拷贝系统，但随着高质量的数字摄像机越来越便宜，这一步也就可被省略了。卫星遥感提供了空间数据的另一个重要来源。这里卫星使用不同的传感器包来被动地测量从主动传感器如雷达发射出去的电磁波频谱或无线电波的部分的反射系数。遥感收集可以进一步处理来标识感兴趣的对象和类例如土地覆盖的光栅数据。除了收集和输入空间数据之外，属性数据也要输入到GIS中。对于向量数据，这包括关于表现在系统中的对象的附加信息。输入数据到GIS中后，通常还要编辑，来消除错误，或进一步处理。对于向量数据必须要“拓扑正确”才能进行一些高级分析。比如说，在公路网中，线必须与交叉点处的结点相连。像反冲或过冲的错误也必须消除。对于扫描的地图，源地图上的污点可能需要从生成的光栅中消除。例如，污物的斑点可能会把两条本不该相连的线连在一起。
　　资料操作
　　GIS可以执行数据重构来把数据转换成不同的格式。例如，GIS可以通过在具有相同分类的所有单元周围生成线，同时决定单元的空间关系，如邻接和包含，来将卫星图像转换成向量结构。
　　由于数字数据以不同的方法收集和存储，两种数据源可能会不完全兼容。因此GIS必须能够将地理数据从一种结构转换到另一种结构。
　　投影系统，坐标系统与转换
　　财产所有权地图与土壤分布图可能以不同的比例尺显示数据。GIS中的地图数据必须能被操作以使其与从其它地图获得的数据对齐或相配合。在数字数据被分析前，它们可能得经过其它一些将它们整合进GIS的处理，比如，投影与坐标变换。地球可以用多种模型来表示，对于地球表面上的任一给定点，各个模型都可能给出一套不同的坐标（如纬度，经度，海拔）。最简单的模型是假定地球是一个理想的球体。随着地球的更多测量逐渐累积，地球的模型也变得越来越复杂，越来越精确。事实上，有些模型应用于地球的不同区域以提供更高的精确度（如北美坐标系统，1983-NAD83-只适合在美国使用，而在欧洲却不适用）。
　　投影是制作地图的基础部分，它是从地球的一种模型中转换信息的数学方法，它将三维的弯曲表面转换成二维的媒介（比如纸或电脑屏幕）。不同类型的地图要采用不同的投影投影系统，因为每种投影系统有其自身的合适的用途。比如一种可以精确反映大陆形状的投影会歪曲大陆的相对尺寸（翻译的是英文的维基百科）
　　GIS空间分析
　　空间分析能力是GIS的主要功能，也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物，以及对空间事物做出定量的描述。一般地讲，它只回答What（是什么？）、Where（在哪里？）、How（怎么样？）等问题，但并不（能）回答Why（为什么？）。空间分析需要复杂的数学工具，其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等，其主要任务是对空间构成进行描述和分析，以达到获取、描述和认知空间数据；理解和解释地理图案的背景过程；空间过程的模拟和预测；调控地理空间上发生的事件等目的。
　　空间分析技术与许多学科有联系，地理学、经济学、区域科学、大气、地球物理、水文等专门学科为其提供知识和机理。
　　除了GIS软件捆绑空间分析模块外，目前也有一些专用的空间分析软件，如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。
　　数据建模
　　将湿地地图与在机场、电视台和学校等不同地方记录的降雨量关联起来是很困难的。然而，GIS能够描述地表、地下和大气的二维三维特征。
　　例如，GIS能够将反应降雨量的雨量线迅速制图。
　　这样的图称为雨量线图。通过有限数量的点的量测可以估计出整个地表的特征，这样的方法已经很成熟。一张二维雨量线图可以和GIS中相同区域的其它图层进行叠加分析。
　　拓扑建模
　　在过去的35年，在湿地边上有没有任何加油站或工厂经营过？有没有任何满足在2英里内且高出湿地的条件的这类设施？GIS可以识别并分析这种在数字化空间数据中的这种空间关系。这些拓扑关系允许进行复杂的空间建模和分析。地理实体音的拓扑关系包括连接（什么和什么相连）、包含（什么在什么之中）、还有邻近（两者之间的远近）。
　　网络建模
　　如果所有在湿地附近的工厂同时向河中排放化学物质，那么排入湿地的污染物的数量要多久就能达到破坏环境的数量？GIS能模拟出污染物沿线性网络(河流)的扩散的路径。诸如坡度、速度限值、管道直径之类的数值可以纳入这个模型使得模拟得更精确。网络建模通常用于交通规划、水文建模和地下管网建模。

地理信息系统(GIS)与国土资源管理

　　[摘　要] 地理信息系统(GIS) 是分析和处理海量地理数据的通用技术,国土资源是指在国家管辖范围内可以利用的一切资源的总和,根据“中国期刊网”“地理信息系统(GIS) ”论文的统计,分析了到2000 年地理信息系统在我国国土资源及其相关领域的应用情况。
　　[关键词] 地理信息系统(GIS) ;国土资源;国土资源管理
　　[中图分类号] 　K90 [文献标识码] 　A [文章编号] 　10032191X(2002) 0920003203
　　1、地理信息系统
　　地理信息系统( Geographic Information Systems ,简称GIS) 是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。地理信息系统萌芽于20 世纪60 年代的加拿大和美国,1972 年世界上第一个运行型的地理信息系统—加拿大地理信息系统(CGIS) 全面投入运行与使用。
　　地理信息系统是一种决策支持系统,它与其他信息系统的主要区别是其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。一个完整的地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据(或空间数据) 、系统操作人员4 个部分组成。计算机硬件系统是计算机系统中实际物理设备的总称,包括计算机机、输入设备(如数字化仪、扫描仪、解析测图仪、数字摄影测量仪器、遥感图像处理系统、机助制图系统、图形处理系统等) 、输出设备(如图形终端显示设备、绘图仪、打印机等) 等。计算机软件系统包括计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。地理数据(或空间数据) 是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格、数字等,通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机等设备输入地理信息系统中,是地理信息系统的操作对象和管理内容。
　　按研究内容可将地理信息系统分为3大类:
　　①专题地理信息系统,是为特定的专门目标服务的具有有限目标和专业特点的地理信息系统,如水资源管理信息系统、草场资源信息系统、矿产资源信息系统等。
　　②区域信息系统,以区域综合研究和全面服务为目标,有不同行政级别(如国家级、省级、市级、县级) 的区域信息系统,如加拿大国家信息系统;也有以自然分区(如流域) 的区域信息系统。如黄河流域信息系统。实际上许多地理信息系统是介于①、②两类地理信息系统之间,如北京市水土流失信息系统、河南省冬小麦估产信息系统等。
　　③地理信息系统工具(地理信息系统外壳) ,是一组具有图形图像数字化、存储管理、检索查询、分析运算、多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。利用通用的地理信息系统工具建立专题或区域地理信息系统,能够节省软件开发的人财物,缩短建设周期,提高技术水平,易于推广,便于益于深度开发。
　　地理信息系统是地理信息自动处理与分析系统,在数据采集—分析—决策应用的全过程中,能够回答和解决5类问题:
　　①位置,在某个地方有什么的问题;
　　②条件,符合某些条件的实体在什么地方的问题;
　　③趋势,某个地方发生的某个事件及其变化过程;
　　④模式,某个地方存在的空间实体的分布模式的问题;
　　⑤模拟,某个地方如果具备某种条件会发生什么的问题。
　　2、国土资源
　　国土资源是指在国家管辖范围内可以利用的一切资源的总和,是自然资源、劳动力资源,以及两者结合衍生出来的经济资源的总称。它是国家和人民赖以生存和发展的物质基础,对国土资源合理地开发、利用、治理和保护,会直接影响到一国的经济建设。国土资源及其利用的现状,各类国土资源的动态监测,是制定国土资源中长期利用规划和国民经济社会发展战略的重要依据。由于我国国土辽阔,国土资源类型复杂,利用传统的常规方法进行国土资源利用现状调查需要几年,甚至更长

地理信息系统(GIS)在国内外研究应用

　　尽管现存的地理信息系统软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有二种情况。一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随我国经济建设的迅速发展，加速了地理信息系统应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。
　　下面先从GIS理论上提炼和归纳，然后给出应用的例子。
　　1. 地理信息系统在地理空间数据管理中的应用，即以多种方式录入的地理数据，以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索，以多种方式输出决策所需的地理空间信息。目前流行的数据库管理系统，与GIS中数据库管理系统在对地理空间数据的管理上，存在两个明显的不足；一是缺乏空间实体定义能力；二是缺乏空间关系查寻能力，这使得GIS 在对空间数据管理上的应用日趋活跃。如ARC／INFO在公路管理中的应用；ARC／INFO在对市政设施管理中的应用。后者如北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据，在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线)以及测量控制网，规划路等基础测绘信息，形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。
　　2.GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用。GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取，而且还是现实世界模型，可以将对现实世界各个侧面的思维评价结果作用其上，得到综合分析评价结果；也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上，摸拟这些过程的发生发展，对未来的结果作出定量的和趋势预测，从而预知自然过程的结果，对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果，以作出最优决策，避免和预防不良后果的发生。如GIS在焦作东部矿区煤矿底板突水预报中的应用； GIS在土地信息和土壤保护中的应用。后者如美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息，建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P，其中A为潜在的土壤侵蚀(面积/年)，R为降雨量，K为侵蚀土壤参数，L为坡长，S为坡度参数， C为耕地面积， P为管理参数。探讨了土壤恶化的机理，提出了合理的方案，达到土壤保护的目的，还可以利用它对土地进行长期的动态研究，避免土质的重心恶化。这里把土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P作用到与之有关数据，达到综合分析评价及模拟预测结果。

百科辞典

　　dili xinxi xitong
　　地理信息系统
　　geographical information system
　　　　由电子计算机网络系统所支撑的，对地理环境信息进行采集、存储、检索、分析和显示的综合性技术系统。它一般包括数据源选择和规范化、资料编辑预处理、数据输入、数据管理、数据分析应用和数据输出、制图 6个部分。地理信息系统的研制始于20世纪60年代后期。它在自然资源开发和分配、区域和城市发展的规划和决策等方面，以及地理学研究和地图自动编制中发挥重要作用。
　　　　原则和要求　地理信息有多种来源和不同特点，地理信息系统要具有对各种信息处理的功能。从野外调查、地图、遥感、环境监测和社会经济统计多种途径获取地理信息，由信息的采集机构或器件采集并转换成计算机系统组织的数据。这些数据根据数据库组织原理和技术，组织成地理数据库。
　　　　地理数据库是系统的核心部分。库中各种地理数据通常以多边形（矢量）方式和网格（光栅）方式进行组织。多边形作为区域的基本单元可以是某一级行政、经济区划单位，或某一地理要素的类型轮廓，它是由地理要素的专题信息（如类型代码）和几何信息（多边形边界的□、□ 坐标值及其拓扑信息）构成（见多边形数据系统）。网格方式对某一区域按地理坐标或平面坐标建立规则的网格，并对每个网格单元按行、列顺序赋于不同地理要素代码，构成矩阵数据格式（见网格数据系统）。为了实现数据资源的共享和互换，地理数据库必须做到数据规范化和标准化，并有效地对各种地理数据文件进行管理，实现对数据的监控、维护、更新、修改和检索。地理数据通过软件的处理，进行分析计算，并加以显示。显示的方式有地理图、统计表和其他形式。
　　　　组成　包括硬件设备和软件系统两大部分。地理信息系统主要硬件设备有：①数据采集装置，有各种类型的数字化仪；②人机图形交互装置，可采用高分辨率的彩色图形显示器和输入部件；③中央处理装置，通常使用不同类型的数字计算机；④数据存储设备，作为计算机的外存设备，主要是大容量的磁盘和磁带机；⑤图形输出设备，有矢量式或光栅式绘图机、静电式符号打印设备等。
　　　　地理信息系统软件分为系统软件和应用软件。系统软件包括计算机系统提供的操作系统、语言编译系统、数据库管理系统和数学库，还有数字化操作软件、基本的显示绘图软件等。应用软件范围广泛，功能多样，如处理多边形信息和网格信息的各种程序、多元统计分析程序、各种地理分析程序以及应用绘图程序等。
　　　　类型　按性质分为静态非空间模式、静态空间模式、动态非空间模式和动态空间模式 4种地理信息系统。静态非空间模式系统以瞬时段经济社会数据为主要管理对象，它与现行的手工统计信息系统接口；动态非空间模式系统处理随时间变化的经济社会数据，它与手工统计信息系统有密切关系；静态空间模式系统和动态空间模式系统的特点要与地图数据、空间遥感数据接口，反映各种地理要素的空间变化特征和过程。一个大型的地理信息系统,根据各地理要素的数据性质包含上述4种模式，而以动态空间数据模式为其核心。小型、初级地理信息系统则仅采用静态非空间模式，以满足地方或小城镇对地理信息的需求。
　　　　按应用功能分为专题地理信息系统、区域地理信息系统和地理信息技术处理系统。专题地理信息系统是根据专门地理问题的需求而建立的，如土地利用信息系统、能源信息系统、水资源信息系统、旅游信息系统、城市规划管理信息系统。区域地理信息系统以一定的区域作为研究对象，既有区域综合地理信息系统，也有区域专题信息系统，直接服务于区域发展的部门和综合数据管理。地理信息技术处理系统是面向技术处理的，如遥感数据处理系统、计算机辅助制图系统、地理数据分析系统等。
　　　　（刘岳　林炳耀）
　　　　

英文解释

: geographical information system (GIS)
n.: geographic information system, geographical information system, GIS, geo-information system