A. 地理信息系统有何用途
其基本功能包括对数据的采集、管理、处理、分析和输出。同时,地理信息系统依托这些基本功能,通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术和数据库集成技术等,更进一步演绎丰富相关功能,满足社会和用户的广泛需要。
从总体上看,地理信息系统的功能可分为:数据采集与编辑、数据处理与存储管理、图形显示、空间查询与分析以及地图制作。
(1)地理信息系统有什么功能扩展阅读
所需要的知识能力:
1、掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识;
2、掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本力法;
3、了解相邻专业如地理学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程等的一般原理和方法;
4、了解国家科学技术政策、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规;
5、了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及地理信息系统产业发展状况;
6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有-定的实验设计、创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
B. 地理信息系统的主要功能是什么
GIS的六大功能:数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决策支持、数据显示与输出。
C. 地理信息系统的应用有哪些
地理信息系统的应用有:城市规划、建设管理,农业气候区划,大气污染监测管理,道路交通管理,地震灾害和损失估计,医疗卫生,军事。
城市是人类活动高度集中的区域,同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展,城市系统越来越复杂,数据和信息越来越多,服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战,为了城市的现代化、生态平衡和持续发展,城市需要全面的规划,而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工
采用新技术、新方法、新资料,开发"农业气候区划信息系统(Agriculture & Climate Distributed Information System,简称ACDIS)"软件,建立气候资源开发利用和保护监测体系,实行资源平面与立体,时间与空间全方位优化配置;发挥区域气候优势,趋利避害减轻气候灾害损失,提高资源开发的总体效益。为各级政府分类指导农业生产,农村产业结构调整,退耕还林防止水土流失等提供决策依据,为地方政府服务。
随着经济的发展,环境污染直接影响了人们的生活质量,环境质量问题也得到了越来越多的重视。污染环境包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,其中就大气污染而言,城市区域由于受到工业生产、居民生活的影响,成为大气污染发生的集中区域,历史上几次严重的污染事故,如伦敦烟雾事件(1952)、洛杉矶光化学烟雾事件(1943),都是发生在大城市。近几十年来,研究者对大气污染问题进行了大量研究,并且通过实验或计算来建立适合于特定区域的大气污染物扩散模式以及确定相关参数的计算方法。
近年来,GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视,并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T,以满足道路交通管理方面的要求。路廓设计是公路设计中的一个重要环节,是定出公路最终线向的一个步骤。在路廓设计中,要综合分析多种空间数据,包括大比例尺的土地利用图、地形图以及现有的道路网等。
对地震灾害以及地震次生灾害的评估对于一个区域的降低危险,资源分配以及紧急响应规划具有重要的意义,而通过存储和分析地质构造信息,利用GIS可以预测地震发生的"场景"并估计该区域由于地震引发的潜在损失。此外,GIS也提供了有力的工具使得在地震实际发生时,分析灾害严重程度的空间分布,帮助政府分配紧急响应资源。
地貌学理论发展和生产实践需要加强计量地貌研究。然而,由于地貌现象的复杂性、地貌数据的庞大等多方面的原因,需要在地貌研究中采用GIS工具,使其成为地貌定量研究的一个有效途径。
由于流行病是用于描述和解释某种疾病的发病率,从空间的角度来看,流行病学需要很好地描述流行病发病率空间分布特征的手段,进而可以研究发病率模型,以发现流行病和周围环境的关系。通常,GIS在流行病研究中主要提供了如下三个方面的功能:流行病数据的可视化,空间数据分析,流行病模型等。
军事是以准备和实施战争为中心的社会活动。一切军事行动都是在一定的地理环境中进行的,地理环境对军事行动有着极其重要的影响与作用。随着人类社会向信息化迅速发展,未来高技术战争中信息对抗的含量将越来越高,特别是高技术条件下的局部战争,由于战争爆发突然,战争进程加快、战机稍纵即逝等特点,对作战指挥的时效性有了更高的要求。指挥决策智能化、作战指挥自动化、武器装备信息化成为未来战争取胜的关键。在这种需求下,出现了数字化战场,数字化的地理环境信息已成为指挥决策的必要条件之一。因此,作为空间军事信息保障的军事地理信息系统已成为现代化军事斗争的一项重要内容。
D. 地理信息系统的用处
地理信息系统(GIS)的基本功能有:
1、数据采集与编辑功能:包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。
2、数据的存储和管理功能:地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术,包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。
3、制图功能:根据 GIS的数据结构及绘图仪的类型,用户可获得矢量地图或栅格地图。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图,如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高城图等等。还可以通过空间分析得到一些特殊的地学分析用图,如坡度图、坡向图、剖面图等等。
4、空间查询与空间分析功能:包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析、数字高程模型的建立、地形分析等。
5、二次开发和编程功能:用户可以在自己的编程环境中调用GIS的命令和函数,或者GIS系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。
地理信息系统充分发挥其功能广泛应用于资源管理、区域规划、国土监测以及政府部门和企业的辅助决策。
E. 遥感和地理信息系统有什么区别吗 它们分别有什么作用
一、特点不同
1、遥感
获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。
2、地理信息系统
1)公共的地理定位基础。
2)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。
3)系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息。
二、分类不同
1、遥感
根据工作平台层面区分:地面遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、飞船、空间站、火箭)。
根据记录方式层面区分:成像遥感、非成像遥感。
根据应用领域区分:环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等。
2、地理信息系统
按功能分类:专题地理信息系统(Thematic GIS)、区域地理信息系统(Regional GIS)、地理信息系统工具(GIS Tools)
按内容分类:城市信息系统、自然资源查询信息系统、规划与评估信息系统、土地管理信息系统等、GIS中使用的技术
三、应用不同
1、遥感
遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。
遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。
2、地理信息系统
在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用,应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。
F. 地理信息系统的功能
GIS的核心问题可归纳为5个方面的内容:位置、条件、变化趋势、模式和模拟(见图1.1)。
图1.1 GIS的核心问题
(1)位置(Locations):即“在某个特定的位置有什么”。一般通过地理对象的位置进行定位,然后利用查询获取性质,例如当前地块名称、所有者、地点、土地利用情况等。位置问题是地学领域最基本的问题,在GIS中反映为空间查询技术。
(2)条件(Conditions):即“什么地方有满足某些条件的地理对象”。根据地理对象的属性信息,通过从预定义的可选项中进行选取,列出条件表达式,进而查找满足该条件的地理对象的空间分布位置,如在屏幕上将满足指定条件的所有对象以高亮度显示等。条件问题是GIS中一种较复杂的查询问题。
(3)趋势(Trends):该类问题需要在综合现有数据的基础上识别已经发生或正在发生变化的地理现象。它要求能够根据现有的历史数据、现状数据等,对现象的变化过程做出分析判断,对过去做出回溯,并能对未来做出预测。例如在研究地形演变问题时,可利用历史的和现有的地形数据对不同历史时期的地形发育情况进行展现,也可进一步对未来地形做出分析预测。
(4)模式(Patterns):即地理对象实体与现象的空间分布间的空间关系问题。第一步:确定模式,一般需要在熟悉现有数据、了解数据间的内在关系的基础上通过长期的观察来确定;第二步:获得报告,说明该事件发生的时间、地点、显示事件发生的系列图件。例如,城市中居住人口分布与不同功能区的分布的关系模式。
(5)模拟(Models):即某个地理位置如果具备某种条件会发生什么问题。是在模式和趋势的基础上,建立因素和现象之间的模型关系,进而发现普遍规律。例如,在对某矿区的突水和地质条件、含水层条件、隔水层条件等关系研究的基础上,对其他矿区进行相关问题研究。一旦发现具有普遍规律,便可建立通用分析模型,并可进行相应的预测和决策。
GIS作为空间信息自动处理及分析系统,其功能遍及“数据采集—数据分析—决策应用”全过程。因此,一个GIS应该具备以下基本功能:
(1)数据采集功能。GIS的第一步就是数据采集,主要用于获取数据。数据采集即通过各种数据采集设备(如GPS、全站仪、经纬仪等)获取现实事物的描述数据,并输入GIS。目前,可用于GIS数据采集的方法与技术很多,最典型的有两类,一是跟踪数字化技术,二是扫描数字化技术。随着扫描技术的发展和广泛应用,后者已经成为GIS数据采集的主要技术。
(2)数据处理。通过GIS数据采集获取的数据为原始数据,其不可避免地存在误差。为尽可能地减小误差,保证数据在逻辑、数值上的完整性和一致性,需要对数据进行格式化、格式转换和概化等一系列的处理工作。数据格式化是指不同数据结构数据间的转换。数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变化等。数据概化包括数据平滑、特征集结等。GIS应该提供强大的、交互式的数据处理功能。
(3)数据存储、组织与管理功能。数据的有效组织与管理是成功建立GIS数据库的关键步骤,也是GIS系统应用成功与否的关键。为了能高效的再现真实环境并进行各种分析,必须按照一定的结构对计算机中的数据进行组织管理。由于空间数据本身具有特定的特征,GIS必须发展自己特有的数据存储、组织和管理功能。目前常用的GIS空间数据组织方法有栅格模型、矢量模型和栅格/矢量混合模型,数据管理模式有面向对象数据管理模式、全关系型数据管理模式和文件-关系数据库混合管理模式等。
(4)空间查询与空间分析功能。空间查询是GIS和其他许多自动化地理数据处理系统应具备的基本功能,空间分析是GIS特有的功能和的核心功能。
GIS可以方便地对地理信息进行检索和查询。虽然通用数据库提供了诸如SQL语言的数据库查询语言,但对GIS而言,需要对其进行补充或改进,进而使之支持空间查询。例如查询穿过一个城市的公路、与某个城市相邻的城市、某高速公路周围6km范围内的居民点等,这些查询问题是GIS所特有的。因此一个功能强大的GIS软件,应该满足常见的空间查询的要求,设计一些空间查询语言。
空间分析是较空间查询更深层次的应用,包括拓扑分析、叠置分析、网络分析、缓冲区分析等。随着GIS应用范围的拓广,GIS的空间分析功能将继续增加和完善。GIS的空间分析可分为3个不同的层次:①空间检索,包括从属性检索空间物体和从空间位置检索属性。②空间拓扑叠加,本质为空间意义上的布尔运算,实现了输入要素属性在空间上的连接(Join)以及要素属性的合并(Union)。③空间模拟分析,该层次的应用研究可以分为3类,即GIS内部的空间模型分析、GIS外部的空间模型分析及混合型的空间模型分析。其中空间模拟分析是GIS应用深化的标志。
(5)数据输出功能。通过图形、表格等方式显示空间数据是GIS项目的必须。作为可视化工具,图形是传递空间数据信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是计算机地图制图,包括地图符号的设计与符号化、图幅整饰、图例与布局地图注记、统计图表制作等项内容。另外GIS软件也应具备驱动打印设备或显示设备的能力,因为对属性数据也要设计报表输出,且这些输出结果需要在打印机、显示器、绘图仪上输出。
图1.2显示了这些功能之间的关系及它们操作(Manipulation)数据的不同表现。
图1.2 GIS功能概述(椭圆)以及它们的表现(矩形)
G. 地理信息系统的主要功能
1、数据的采集
编辑主要用于获取数据,保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。
2、GIS系统数据转换
其目的是保证数据在入库时在内容上的完整性, 逻辑上的一致性。方法主要有数据编辑与处理、错误修正;数据格式转化,包括:矢量、栅格转化,不同数据格式转化;数据比例转化,包括:平移、旋转、比例转换、纠正等;
投影变换,主要是投影方式变换;数据概化,主要是平滑、特征集结;数据重构,主要是几何形态变换(拼接、截取、压缩、结构);地理编码,主要有根据拓扑结构编码。
(7)地理信息系统有什么功能扩展阅读:
地理信息系统的发展空间:
许多学科受益于地理信息系统技术。活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用,应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。
地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。LBS使用GPS通过所在地与固定基站的关系用移动设备显示其位置(最近的餐厅,加油站,消防栓),移动设备(朋友,孩子,一辆警车)或回传他们的位置到一个中央服务器显示或作其他处理。随着GPS功能与日益强大的移动电子(手机、pad、笔记本电脑)整合,这些服务继续发展。
H. 什么是地理信息系统它具有什么功能
GIS是一种空间信息系统。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。随着这个技术系统的发展以后可以广泛运用在各个领域,如房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。。
中国现在也有了公共服务平台“天地图”,正在逐步推广。假设我们下载了这样的平台,不仅仅可以定位,还可以搜索分析各种数据
I. 地理信息系统的基本功能有哪些
地理信息系统基本功能:
数据采集、监测与编辑;数据处理与变换(矢栅转换、制图综合);数据存储与组织(矢量和栅格模型);空间查询与分析(空间检索、空间拓扑、叠加分析、缓冲分析、网络分析等);图形交互与显示(各种成果表现方式)。
J. 地理信息系统的基本功能都有什么
空间分析能力是GIS(地理信息系统)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。
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。
移动GIS是通过与流动装置结合,地理资讯系统可以为用户提供即时的地理信息。一般汽车上的导航装置都是结合了卫星定位设备(GPS)和地理资讯系统(GIS)的复合系统;在香港曾经很流行的地图王,则是一套可以安装在PDA或手提电话上的即时地图系统。
汽车导航系统是地理资讯系统的一个特例,它除了一般的地理资讯系统的内容以外,还包括了各条道路的行车及相关信息的数据库。这个数据库利用矢量表示行车的路线、方向、路段等信息,又利用网络拓扑的概念来决定最佳行走路线。
地理数据文件(GDF)是为导航系统描述地图数据的ISO标准。汽车导航系统组合了地图匹配、GPS定位和来计算车辆的位置。地图资源数据库也用于航迹规划、导航,并可能还有主动安全系统、辅助驾驶及位置定位服务等高级功能。汽车导航系统的数据库应用了地图资源数据库管理。
(10)地理信息系统有什么功能扩展阅读
地理信息系统发展历史
古往今来,几乎人类所有活动都是发生在地球上,都与地球表面位置(即地理空间位置)息息相关,随着计算机技术的日益发展和普及,地理信息系统以及在此基础上发展起来的“数字地球”“数字城市”在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。
1.5万年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴墙壁上,法国的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的线条和符号。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构,即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:科学方面或人口普查资料。约翰•斯诺在1854年,用点来代表个例,描绘了伦敦的霍乱疫情,这可能是最早使用地理方法的位置。
他对霍乱分布的研究指向了疾病的来源——一个位于霍乱疫情爆发中心区域百老汇街的一个被污染的公共水泵。约翰•斯诺将泵断开,最终终止了疫情爆发。
20世纪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,世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。
罗杰•汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS),用于存储,分析和利用加拿大土地统计局收集的数据,并增设了等级分类因素来进行分析。
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,GIS在各种系统中的迅速增长使得其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。