1. 地理信息與地理信息系統
地理信息是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵,它是對表徵地理特徵與地理現象之間的地理數據的解釋。地理數據包括空間位置、屬性特徵及時域特徵三部分。空間位置數據描述地物所在位置; 屬性特徵數據是屬於一定地物,且描述其特徵的定性或定量指標; 時域特徵數據是指地理數據採集或地理現象發生的時段/時刻 ( 如在礦井瓦斯監控系統中,如瓦斯濃度、巷道風速、井下壓力隨時間變化等) ( 劉橋喜等,2004) 。空間位置、屬性特徵及時域特徵是地理空間分析的三個基本要素。
地理信息系統是融計算機圖形和資料庫於一體,對空間數據進行採集、存儲、更新、分析、輸出等處理的工具。地理信息系統的資料庫包括空間數據 ( 又稱圖形數據) 和屬性數據兩部分,空間數據主要負責點 ( point) 、線 ( line,arc) 、面 ( surface) 等圖形實體的管理,而各類圖形實體的屬性管理則由 SQLServer,Oracle 等資料庫來承擔。事實上,人類對地球三維空間中任意實體的表達,應該是圖形和屬性的並集,這樣,才能對物體進行較為精確的描述。所以,只有地理信息系統才能對空間目標進行有效的描述 ( 石磊等,2005) 。
地理信息系統是集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體的新興邊緣科學。GIS 把這些技術與學科有機地融合在一起,並與不同數據源的空間和非空間數據相結合,通過空間操作和模型分析,提供對規劃、管理和決策有用的信息產品 ( 劉鐵民等,2004) 。
地理信息系統 ( GIS) 與管理信息系統 ( Manger Information System,MIS,如礦井巷道檢索系統、通風管理系統等) 的主要區別在於: GIS 要對圖形資料庫和屬性資料庫共同管理、分析和應用,GIS 的軟硬體設備要復雜、系統功能要強; 而 MIS 則是只有屬性資料庫的管理,即使存儲了圖形,也是以文件形式管理,圖形要素不能分解、查詢,沒有拓撲關系。如圖 2. 3 所示,有一張煤層區域地質圖,在計算機中沒有存儲圖形,只存儲了右邊的列表。
圖 2. 3 煤層區域圖信息
圖 2. 3 中數據是按矩陣排列,一行稱為一個 「記錄」,一列是同類項稱為一個 「域」,每一行代表一個獨立的礦井單元所具有的屬性。查詢時可以做邏輯運算,不受域和記錄個數的限制。例如,可以檢索煤層厚度大於 4m,瓦斯含量大於 15m3/ t 的礦井,查詢結果為林北礦,安東礦和洪陽 2 井。這里雖然管理的是礦井資源信息,但沒有反映空間結構( 與地理位置無關) ,因而該系統仍屬於 MIS 的類型。
地理信息系統和地圖資料庫雖然都有空間查詢、分析和檢索功能,但是地圖資料庫不可能像 GIS 那樣去綜合圖形數據和屬性數據進行深層次的空間分析,提供輔助決策的信息。
地理信息系統與計算機輔助制圖系統 ( CAD) 的共同特點是二者都有參考系統,都能描述圖形數據,但 CAD 圖形功能較強,屬性庫功能相對要弱 ( 劉鐵民等,2004) 。相對而言,GIS 完善了上述各種系統存在的不足。實現數據輸入、存儲、編輯,操作運算,數據查詢、檢索,應用分析,數據顯示,結果輸出等功能。其他各種功能,下述各章還會進行詳細介紹。
2. 地理信息系統的基本功能都有什麼
空間分析能力是GIS(地理信息系統)的主要功能,也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。
空間分析需要復雜的數學工具,其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等,其主要任務是對空間構成進行描述和分析,以達到獲取、描述和認知空間數據;理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測;調控地理空間上發生的事件等目的。
移動GIS是通過與流動裝置結合,地理資訊系統可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導航裝置都是結合了衛星定位設備(GPS)和地理資訊系統(GIS)的復合系統;在香港曾經很流行的地圖王,則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統。
汽車導航系統是地理資訊系統的一個特例,它除了一般的地理資訊系統的內容以外,還包括了各條道路的行車及相關信息的資料庫。這個資料庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息,又利用網路拓撲的概念來決定最佳行走路線。
地理數據文件(GDF)是為導航系統描述地圖數據的ISO標准。汽車導航系統組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源資料庫也用於航跡規劃、導航,並可能還有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高級功能。汽車導航系統的資料庫應用了地圖資源資料庫管理。
(2)www的地理信息系統指什麼擴展閱讀
地理信息系統發展歷史
古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統以及在此基礎上發展起來的「數字地球」「數字城市」在人們的生產和生活中發揮著越來越重要的作用。
1.5萬年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴牆壁上,法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現代地理資訊系統的二元素結構,即一個圖形文件對應一個屬性資料庫。
18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現,同時還出現了專題繪圖的早期版本,例如:科學方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年,用點來代表個例,描繪了倫敦的霍亂疫情,這可能是最早使用地理方法的位置。
他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位於霍亂疫情爆發中心區域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開,最終終止了疫情爆發。
20世紀60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。
羅傑•湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS),用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,GIS在各種系統中的迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。
3. 地理信息系統(GIS)是什麼專業,它的就業崗位有哪些
地理信息系統(GIS)就是地理信息系統專業。
就業方向一:GIS軟體工程師;
就業方向二:三維工程師;
就業方向三:GIS數據工程師;
地理信息系統是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」。
資料展現
GIS數據以數字數據的形式表現了現實世界客觀對象(公路、土地利用、海拔)。 現實世界客觀對象可被劃分為二個抽象概念: 離散對象(如房屋) 和連續的對象領域(如降雨量或海拔)。這二種抽象體在GIS系統中存儲數據主要的二種方法為:柵格(網格)和矢量。
柵格(網格)數據由存放唯一值存儲單元的行和列組成。它與柵格(網格)圖像是類似的,除了使用合適的顏色之外,各個單元記錄的數值也可能是一個分類組(例如土地使用狀況)、一個連續的值(例如降雨量)或是當數據不是可用時記錄的一個空值。
以上內容參考:網路-地理信息系統(GIS)
4. 地理信息系統的定義
定義1:在計算機軟硬體支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性,以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統。應用學科:測繪學(一級學科);測繪學總類(二級學科)
定義2:在計算機軟硬體支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統。應用學科:大氣科學(一級學科);應用氣象學(二級學科)
定義3:在計算機軟體、硬體及網路支持下,對有關空間數據進行預處理、輸入、存儲、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用以及在不同用戶、不同系統、不同地點之間傳輸地理數據的計算機信息系統。
地理信息系統涵蓋了地圖學、遙感、地理信息系統和全球定位系統在內的諸多地球科學技術領域,在解決當今人類社會所面臨的資源、環境、人口等重大問題方面發揮著關鍵作用。主要業務技能培養如下:
(1)較好地掌握數學、物理學、地球科學和信息科學等自然科學基礎知識和方法;系統掌握地理科學的基本理論和基本研究方法,受到良好的野外訓練,並具有很強的實驗室動手能力。
(2)系統掌握地圖學、遙感、地理信息系統和全球定位系統的專業知識,至少熟練掌握三套專業軟體的使用方法。
(3)具有扎實的計算機理論功底,了解計算機科學技術的發展動態,並能夠運用計算機技術較好地解決地理科學的研究和應用問題。
(4)外語水平普遍提高,聽、說、讀、寫四會能力普遍過關,能較順利地閱讀本專業的外語文獻
5. 地理信息系統是干什麼的
GIS 在不同的應用領域、不同的專業,對它的理解是不一樣的,目前國內外
對GIS有許多定義。通常對GIS定義有:
a. 地理信息系統是用於採集、存儲、管理、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機系統。
b. 地理信息系統是由計算機系統、地理數據和用戶組成,通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操
作和分析,生成並輸出各種地理信息。
c. 地理信息系統是在計算機軟體和硬體支持下,運用系統工程和信息科學的理論,科學管理和綜合
分析具有空間內涵的地理數據,以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。
d. 地理信息系統是以地理空間資料庫為基礎,採用地理模型分析方法,適時提供多種空間的和動態
的地理信息,為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。
地理信息系統從外部來看,它表現為計算機軟硬體系統;而其內涵是由計算機程序和地理數據組織
而成的地理空間信息模型,是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統。
上述定義均比較科學地闡明了GIS的對象、功能和特點。總之,地理信息系統是在計算機軟硬體支持
下,以採集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關的屬性數據,並回答用戶問題等為主要任務的計算機系統
6. 什麼是地理信息系統,常見有哪些類型
地理信息系統是處理地理信息的系統。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關的信息,又常稱為空間信息。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
可分為數據處理系統(Data
Processing
System,簡稱DPS)、管理信息系統(Management
Information
System,簡稱MIS)、決策支持系統(Decision
Sustainment
System,簡稱DSS)、專家系統(人工智慧(AI)的一個子集)和虛擬辦公室(Office
Automation,簡稱OA)五種類型。
7. 地理信息系統是什麼
由於配電網節點多,設備分散,其運行管理工作常於地理位置有關,引入配電地理信息系統(GIS)系統,可以更加直觀的進行運行管理;其內容主要包括:設備管理(FM),是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上;用戶信息系統(CIS),指藉助GIS對大量用戶信息,如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理,便於迅速判斷故障的影響范圍,而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據;停電管理系統(OMS),是指接到停電投訴後,GIS通過調用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地點和影響范圍,選擇合理的操作順序和路徑,顯示處理過程中的進展,並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統;另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。
8. 地理信息系統的內涵是什麼
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念: 地理信息系統示意圖
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。 2、GIS的操作對象是空間數據和屬性數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。 3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。 三維地理信息系統
4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。
9. 什麼是地理信息系統
地理信息系統有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息有多種來源和不同特點,地理信息系統要具有對各種信息處理的功能。從野外調查、地圖、遙感、環境監測和社會經濟統計多種途徑獲取地理信息,由信息的採集機構或器件採集並轉換成計算機系統組織的數據。這些數據根據資料庫組織原理和技術,組織成地理資料庫。地理資料庫是系統的核心部分。庫中各種地理數據通常以多邊形(矢量)方式和網格(光柵)方式進行組織。多邊形作為區域的基本單元可以是某一級行政、經濟區劃單位,或某一地理要素的類型輪廓,它是由地理要素的專題信息(如類型代碼)和幾何信息(多邊形邊界的x、у坐標值及其拓撲信息)構成(見多邊形數據系統)。
網格方式對某一區域按地理坐標或平面坐標建立規則的網格,並對每個網格單元按行、列順序賦於不同地理要素代碼,構成矩陣數據格式(見網格數據系統)。為了實現數據資源的共享和互換,地理資料庫必須做到數據規范化和標准化,並有效地對各種地理數據文件進行管理,實現對數據的監控、維護、更新、修改和檢索。地理數據通過軟體的處理,進行分析計算,並加以顯示。顯示的方式有地理圖、統計表和其他形式。
10. WEBGIS是什麼
WebGIS是Internet技術應用於GIS開發的產物。GIS通過WWW功能得以擴展,真正成為一種大眾使用的工具。從WWW的任意一個節點,Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、製作專題圖,以及進行各種空間檢索和空間分析,從而使GIS進入千家萬戶。WebGIS具有以下特點:
(1)全球化的客戶/伺服器應用 全球范圍內任意一個WWW節點的Internet用戶都可以訪問WebGIS伺服器提供的各種GIS服務,甚至還可以進行全球范圍內的GIS數據更新。
(2)真正大眾化的GIS 由於Internet的爆炸性發展,Web服務正在進入千家萬戶,WebGIS給更多用戶提供了使用GIS的機會。WebGIS可以使用通用瀏覽器進行瀏覽、查詢,額外的插件(plug-in)、ActiveX控制項和Java Applet通常都是免費的,降低了終端用戶的經濟和技術負擔,很大程度上擴大了GIS的潛在用戶范圍。而以往的GIS由於成本高和技術難度大,往往成為少數專家擁有的專業工具,很難推廣。
(3)良好的可擴展性 WebGIS很容易跟Web中的其他信息服務進行無縫集成,可以建立靈活多變的GIS應用。
(4)跨平台特性 在WebGIS以前,盡管一些廠商為不同的操作系統(如:Windows、UNIX、Macintosh)分別提供了相應的GIS軟體版本,但是沒有一個GIS軟體真正具有跨平台的特性。而基於Java的WebGIS可以做到"一次編成,到處運行 (write once, run anywhere)" ,把跨平台的特點發揮得淋漓盡致。
據目前的WebGIS架構來分析,主要分兩種:
1.圖片式的WebGIS也叫做柵格地圖,也可以實現矢量地圖,目前主要通過VML
2.基於控制項的矢量地圖.(ActiveX,Java Applet)
這兩個開發而又利弊。!但是基於控制項的會收到諸多限制。自Google Maps發布以來,圖片式的地圖。越來越盛行!。