GIS应用前景

GIS应用前景 （武汉理工大学资环学院地信1001班 蔡文烈 16号） 摘要：地理信息系统是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的计算器系统。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。地理信息系统是随着计算器技术的发展而形成的一门新兴技术，并成为一种主要的信息产业，它极大地推动了计算器的普及与应用。随着信息技术，尤其随着是计算器技术以前所未有的速度快速发展，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。 关键词： GIS数据收集，GIS数据处理，GIS数据展示，GIS发展前景。 20世纪中叶，计算机的发明与应用标志着第一次信息革命的开始，人类社会随之进入信息时代。信息的巨大物化力量使得它逐渐成为一种重要的社会资源和社会动力源，从而引起社会职能、模式、结构、价值及人们工作、生活方式的变革，人们工作的重点从单独的物质生产转移到对信息的采集、处理、分析和利用上来。另外，由于社会的进步，人们开始觉悟到对赖以生存的地球资源的利用，不能是简单地掠夺，而应将开发和保护结合起来进行科学管理和充分利用。于是兴起国土规划、各种资源清查、环境监测等大型 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 。然而，面对这些大型工程所获取的海量资源环境信息，传统的调查报表、统计图表和手工制图的方式已远远不能满足时代需求，如何利用计算机有效地处理相关信息是地理信息系统产生和发展的原动力。 1.GIS数据采集 遥感技术是一种常见的GIS数据采集方式，通常是指通过某种传感受器装置，在不与研究对象直接接触下，获得其特征信息，并对这些信息提取、加工、表达和应用的一门科学技术。遥感信息具有周期性、动态性、信息丰富，获取效率高，可直接以数字方式 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 传送等特点。利用遥感技术，可以对土地利用现状进行大范围的核查和更新，能够快速及时地知道土地利用状况变化等信息；能够对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理、分析。 遥感技术(RS)是一门高科技手段，能实时、快速、大范围地获取地震灾区的影像。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。地理信息系统( GIS)以其优越的空间分析功能而区别于其他计算机辅助设计系统。通过GIS的空间分析功能揭示次生地质灾害的空间位置、分布特征以及控制其发育的相关地质地理因素、地质灾害隐患点可能影响对象、范围、程度，从而为震后救灾决策、科学重建提供技术支持。 由于近年来空间信息技术领域内对地观测技术， 特别是遥感技术和测绘技术， 数据库技术、网络技术的快速发展以及观测台站建设的普及和不断完善， 包括资源、环境、灾害等在内的各种空间数据指数级数增长， 获得的空间数据越来越多由于技术和方法的多种因素的影响， 出现所谓“ 数据丰富， 知识贫乏” 的现象， 即人类拥有大量的空间数据， 但感觉到空间数据的缺乏。如何从大量的空间数据中发现人类所要的知识， 就显得非常重要，这就是空间数据挖掘， 是GIS数据处理的核心。 2.GIS数据处理 在GIS数据处理时，常将空间事物抽象成点、线、面等几何要素。点、线建立拓扑关系， 可以组成网络。网络在几何上由边连成， 边的端点、交点是网络的结点。例如， 道路网可以定义为儿何上的“ 网” ， 行车路线可以定义为网络的“ 边” ， 车站站点可以定义为网络的“ 结点” 。这样就把现实世界中的客观对象抽象成中的网络、结点、边之间的关系。对应几何特征又有相应的属性特征， 例如道路网中的行车路线的距离等特征， 转向点的通行规则等特征。在进行网络分析时， 还要根据不同的网络， 建立起相应的网络分析模型。这里， 所谓网络模型， 是指将现实中的地理网络实体， 抽象化为网络图论理论中的网络图， 并通过图论中的网络分析来实现地理网络的最优化问题。一般，网络在数学和计算机领域中是被抽象为图这个概念的， 所以其基础是图的存储表示。 随着GIS在各行业应用的兴起，多源数据的集成和融合问题日益增多，空间数据建库和分析中的不一致性问题也越来越突出。在许多GIS软件(如ARC / INFO)中，这种不一致性问题是通过数据编辑中的捕捉( Snapping)功能来处理的。其实质是通过预先设置一个模糊容限值，使在此范围内的点自动捕捉为同一点。这种处理方法虽然简单，但却导致空间目标定位精度损失很大，并带来随后精度评价方面的困难。如何提高精度是GIS必须解决的问题。通常我们可以创造新的 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 与算法来达到提高精度的目的，这也是GIS的一个研究方向。 3.GIS数据展示 从GIS数据库可以发现的基本知识类型包括普遍的几何知识、空间分布规律、空间关联规则、空间聚类规则、空间特征规则、空间区分规则、空间演变规则、面向对象的知识等。我们通过GIS整理空间对象的拓扑关系、距离关系、方位关系以及它们的关系组合等，然后把空间数据转换为非空间数据，通过有空间数据标记的非空间数据来实现空间空间数据的展示。 而相比于传统的XY 坐标的展示方法，GIS的多媒体展示则更具优势。 (1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力. (2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计. (3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力. 4.GIS 发展前景 目前 GIS已经被应用到环境、城市规划与土地管理、社会经济、地籍测绘、交通等与空间信息有密切关系的各个方面。 随着计算机和互联网技术的发展以及应用领域的扩展，GIS 的应用软件系统发展很快，从而构建了各种不同用途和功能的GIS 系统。目前以GIS 软件发展为特征的系统主要呈现以下几种趋势。 1组件式GIS(ComGIS) 系统 这种新的GIS 系统开发思路是将GIS 系统功能分散制作成ActiveX Cont rol 和Automation ，这些 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的ActiveX Cont rol 和Automtion 可以被任何支持它们的开发环境所调用，以便在原有的或新开发的信息系统中加入GIS 系统功能。 2　WebGIS 系统 由于GIS系统具有丰富的空间查询、空间分析及属性管理功能，因此GIS 系统正在成为Internet 或Int ranet 的一个主要内容。随着Internet 技术的不断发展和人们对GIS系统的需求，把GIS 系统与网络技术相融合，利用Internt 在Web 上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，形成一个网络化的地理空间集成平台，已经成为GIS 系统发展的必然趋势。 3 GIS 系统、多媒体数据与GPS 和RS 的集成 通过GIS 系统与多媒体数据、GPS 系统、RS 系统的集成，将使基于空间数据的信息管理系统变得更加灵活多样，并极大地拓宽信息来源渠道，方便用户对各种信息的存储与管理，同时也能够建立起更加科学的决策系统。目前在GIS 系统中可以使用多种形式的 多媒体数据，如Excel 电子报表、Word 文档资料、像片、影像、影视片及GPS 动态数据。 4 OpenGIS 系统 目前，一种多用户、跨平台的OpenGIS 技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校研究和开发利用。开放型GIS 系统的研究和应用使各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访，有利于建立网络GIS 系统及分布式GIS 系统空间数据库，大大拓宽GIS 系统的应用领域及其功能。 5 3D and 4D GIS 系统 由于地球以及各种物体都是以三维空间的形式存在的，因此目前二维GIS 系统技术或H 维半(平面x ，y坐标加高程) GIS 系统对于完整描述地球上的对象就有一定限制。需要用三维空间来描述的应用领域有如下几方面:气象学、地质学、采矿学、石油勘探与开发、CAD/ CAM、医学影像和机器人学等。一个三维GIS系统空间信息系统应该能够模拟、表示、管理、分析与三维实体相关的信息，并提供决策支持。因此，如何设计并运用4DGIS 来描述、处理地理对象的时态特征也是一个重要研究领域。 6 新型的GIS 系统空间数据库管理系统 这是建立大型GIS 系统空间数据库的新方法。GIS 系统一般由两个部分组成:一是应用程序，它包括专门的GIS 系统应用软件以及用标准或非标准程序语言开发的用户界面及系统工具;一是数据。 7 空间数据仓库(Spatial Data Warehouse) 空间数据量非常大，而且数据大都分散在政府、私人机构、公司的各个部门，数据的管理与使用就变得非常复杂，但这些空间数据又具有极大的科学价值和经济价值，因此大多数发达国家都比较重视空间数据仓库的建立工作，许多研究机构和政府部门参与到空间数据仓库建立的研究工作中。 8 虚拟现实 虚拟现实(VR) 是目前GIS 系统研究领域的另一重要方向。虚拟现实是对人类真实世界某一部分或某一过程的逼真模拟，给人提供视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉等信息，令人完全置身于虚拟世界中，感受与现实系统一致或接近，从而让人产生一种虽幻犹真的沉浸感。 结语 GIS是一门包罗万象的学科，因其主要研究对象是数据的采集、处理以及展示，以至于GIS可以方便的应用于各行各业，为人们的生活和工作提供便利。21世纪的GIS拥有广阔的前景。