GIS地理信息系统课程论文 地理信息系统与其他学科的关系及应用前景

第一篇：GIS地理信息系统课程论文 地理信息系统与其他学科的关系及应用前景

地理信息系统与其他学科的关系及应用前景

摘要

步入21世纪后，GIS正向集成化、产业化和社会化方向迈进。它不但与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）相结合，构成3S集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。GIS理念的产生及其方法与技术的成熟，使其在诸多领域上得到了深入的应用。GIS作为一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。由于信息技术的发展，数字时代的来临，从理论上来讲，GIS可以运用于现阶段任何行业并且与各学科都有着密切的关系。这种关系能够加强各学科之间的联系，合理的开发以及利用将有利于其他学科或其他行业更好地发展。

关键词：地理信息系统；学科关系；发展；应用前景

GIS作为传统科学与现代技术相结合的产物，为各部门涉及空间数据分析的学科提供了新的技术方法，而这些学科又都不同程度地提供了一些构成地理信息系统的技术与方法。因此，认识和理解地理信息系统与这些相关学科的关系，对准确地定义和深刻地理解地理信息系统有很大的帮助。

地理学是GIS的理论依托，为GIS提供有关空间分析的基本观点和方法。测绘学为GIS提供各种定位数据，其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理。虽然GIS涉及了众多的领域，并且与众多的学科都有很大的关联，但与GIS联系最为紧密的还是地理学、地图学、制图学、计算机、测绘与遥感等。1.GIS与地理学的关系

在地理学的研究中，空间分析的理论和方法具有悠久的历史，它为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点和方法，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，并使地理学研究的基础理论得到了充分的发挥。

地理信息系统的内部及其外界，不仅存在着物质和能量的交流，还存在着信息流，这种信息流使得系统许多看似不相关的形态各异的要素联系起来，共同作用域地理系统。而地理信息系统体现着一种信息联系，由系统建立者输入，而由机器存储的各种影像、地图和图表都包括了丰富的地理空间信息的数据，这些数据通过指针或索引等组织信息相关联；系统软件对空间数据编码和处理；用户对GIS发出指令，GIS按约定的方式作出解释后，获得用户指令信息，调用系统内的数据提取相应的信息，从而对用户作出反应，这是信息按一定方式流动的过程。

自然界与人类存在着深刻的信息联系，地理学家所面对的是一个形体的，即自然的地理世界，而感受到的却是一个地理信息世界。地理研究实际上是基于这个与真实世界并存而且在信息意义上等价的信息世界的，GIS以地理信息世界表达地理现实世界，可以真实、快速地模拟各种自然的过程和思维的过程，对地理研究和预测具有十分重要的作用。2.GIS与地图学的关系

地图是记录地理信息的一种图形语言形式，从历史发展的角度来看，地理信息系统脱胎于地图，地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响。GIS是地图信息的又一种新的载体形式，它具有存储、分析、显示和传输空间信息的功能。同时，地图仍是目前地理信息系统的重要数据来源之一。两者的区别在于：地图强调的是数据分析、符号化和显示，而地理信息系统更注重于信息分析。

从地理信息系统的发展过程可以看出，地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密切的联系，两者的相同之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。从系统构成与功能上看，一个地理信息系统具有机助制图系统的所有组成和功能，并且地理信息系统还有数据处理功能。地图是一种图解图像，是根据地理思想对现实世界进行科学抽象和符号化表示的一种地理模型，是地理思维的产物，也是实体世界地理信息的有效载体。3.GIS与计算机科学的关系

GIS与计算机数据库技术、计算机辅助技术、计算机辅助制图和计算机图形学等有着密切的联系。数据是信息的载体，对数据进行解释可提取信息，通用数据库和地理数据库都是针对数据本身进行管理的，而GIS则在数据管理的基础上，通过地理模型运算产生有用的地理信息，其取得信息的多少和质量，与地理模型的水平密切相关。GIS是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的，但是计算机图形学所处理的图形数据是不包含地理属性的纯几何图形，可以实现对地理空间数据的几何抽象，但不能完成数据的地理模型分析和许多具有地理意义的数据处理，因而不能构成完整的GIS。4.GIS与遥感技术的关系

GIS和RS之间的联系非常紧密，RS数据可以作为GIS的重要数据源，而GIS是遥感图像处理的扩大和延伸。但它们之间也有很大的区别。在数据结构上，遥感图像处理主要采用栅格结构，而GIS不仅具有栅格结构，还使用矢量结构；在数据源方面，GIS是一个多源的系统，GPS和RS不是GIS的全部的数据源，它更多地采用地图数据、统计数据及其他的数据源；在数据分析能力上，遥感技术主要处理遥感图像的操作和分析，而GIS不仅具备一般图形分析和操作的能力，还进一步提高了模型分析的能力。5.GIS与测量学的关系

测量学是地理信息系统的主要数据来源之一，可为GIS的空间定位提供数据。

长期以来，我国是一个资源用量巨大的国家，随着国民经济的持续发展，对资源的需求也越来越多。目前存在的问题是对资源的监控及合理利用程度不够，造成了严重浪费的现象。GIS技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术，在资源与环境等应用领域中，它发挥着技术先导的作用。

GIS技术可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，从而对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试，便于制定决策和进行科学的、基于政策标准的评价；有效地对多个时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较；将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，能明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。在GIS未来的发展道路，适应目前的国情，在土地利用规划、景观生态保护、防灾减害、环境保护、精准农业、林业管理、矿产资源管理和水资源管理中的应用上将会有更大的发展。参考文献：

[1] 黄杏元，马劲松.地理信息系统概论 [M].北京：高等教育出版社，2008.4。

[2] 余明，艾廷华.地理信息系统导论 [M].北京：清华大学出版社，2009.3。[3] 田智慧，李水旺，武舫，熊伟.地理信息系统导论 [M]郑州：黄河水利出版社，2009.7。

[4] 胡祥培，刘伟国，王旭茵.地理信息系统原理及应用 [M]北京：电子工业出版社，2011.6。

第二篇：城市地理信息系统课程论文

城市地理信息系统课程论文

姓名： 学号： 专业： 指导老师： 日期：

李想 *** 地理信息科学

李春杰 2016年 6月 12 日

浅谈城市地理信息系统的原理与应用

摘要：城市地理信息系统（UGIS）是GIS技术在城市空间的综合应用，是将反应城市现状、规划、变迁的各类空间数据（如地形、地貌、建筑物、道路、综合管线等）以及描述这些空间特性数据通过计算机进行输入、存储、查询、统计、分析、输出的一门综合性空间信息系统，它是在GIS技术高度发展和城市科学研究对信息数据处理的技术手段要求不断提高的前提下产生的，城市地理信息系统在城市规划、建设和管理中有着极其重要的意义。

本系统是一种运用计算机硬件、软件及网络技术和数据库技术，实现对城市各种空间和非空间数据的输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。本系统具有稳定性、安全性、易操作性、可扩展性、开放性和运行高效性，完全达到规划业务处理、图形浏览、网络查询等日常工作要求。

本文将对城市地理信息系统的基本概念及其构成、发展和实现方法进行阐述，并对基于GIS建立城市地理信息系统做了深入的研究。在分析了基于ArcGIS软件建立城市地理信息系统的可行性基础上，提出了设计思路、数据组织模式和功能模块划分方法等；其次，实现城市地理信息系统的查询、统计、缓冲区分析很功能模块，并解决了最短路径查询问题；追踪建立了基于ArcGIS的城市地理信息系统。

关键字：城市地理信息系统；信息服务；数据处理；GIS

一、城市地理信息系统的概念

城市地理信息系统，简称“UGIS”。它是GIS的一个分支，是一种运用计算机硬件、软件及网络技术和数据库技术，实现对城市各种空间和非空间数据的输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，以处理城市各种空间实体及其关系为主，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的需求，同时借助其特有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策的技术系统。它是城市基础设施之一，也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的先进工具。其应用由各个业务应用系统、电信基础设施、互联网和网站群、信息化终端、城市空间基础信息平台、城市综合信息平台等要素组成。

目前在我国的电子政务和城市信息化建设中，GIS收到了广泛的关注。作为实现社会经济信息与空间位置配准的重要手段，GIS也已经开始融入到许多日常业务系统中，为提高管理和决策的定量化、科学化发挥着不可替代的作用。

二、国内外的发展概况

国际上的城市地理信息系统研究始于 70 年代初、中期，经过 20 多年的迅猛发展，目前发达国家已将它作为城市的基础设施之一，用于城市动态管理和规划发展.并将它作为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的现代化手段。美国、日本、澳大利亚等许多国家在城市规划、市政工程、交通设施、公共服务、动态监测等方面都广泛应用城市地理信息系统，美国首都华盛顿持区启用 34 个城市信息子系统进行城市动态管理，定时发布交通状况信息，导向车辆运行，即一成功范例。

我国城市地理信息系统研究以遥感为先导，1980年在天津和 1983 年在京、津、渤地区都进行了有益的探索。1989 年利用世界银行贷款正式在常州、洛阳和沙市三个中等城市进行城市规划管理信息系统的研究探索和建设。1999 年后，计算机技术发展迅速，随着国民经济建设和城市化进程的加快，特别在经济特区和东南沿海城市，对 UGIS 的需求出现了一股热潮，加大了资金和技术投入。深圳、广州等城市的 UGIS 建设已进入城市管理和规划的业务应用阶段。我国在城市信息的查询、数据和信息的更新、土地规划和房地产管理的计算机化、城市问题的分析评价与科学决策等方面, 在不同程度上借助 UGIS 这一先进技术，产生了非常明显的社会效益和经济效益。

总体上讲，我国的城市 GIS 目前己逐步趋于成熟。UGIS 作为城市管理和决策的现代化工具已被许多城市列为一项重要的基础设施来进行建设。由于它具有综合信息的存储、分析、交换和服务的功能, 可为城市规划、管理和建设的定量化、科学化以及各类信息的进行快速查询和分析提供先进的技术手段和方法,并为决策提供辅助支持。因此, 城市地理信息系统是数字城市不可缺少的工具。当前，城市 GIS 技术更加成熟并呈现出网络化、分布式、集成化、组件化和三维可视化的发展趋势。

三、城市地理信息系统的原理

城市地理信息系统是由硬件、软件和网络技术，实现对城市各种空间、非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新，并以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。城市地理信息系统是一种城市现代化管理，规划和科学决策的先进工具，由数据、硬件和网络、规范标准、技术队伍以及组织管理五大要素构成。通过建立城市地理信息系统，实现各种信息的数字化、标准化和计算机化，从而达到统一管理数据共享和促进办公自动化，实现信息的快速查询检索，实时交换以及可视化表达和输出，逐步形成一个以计算机为核心的城市动态管理系统，对城市实行现代化管理。通过建立不同的分析模型和辅助决策支持系统，对城市城市综合管网进行综合评价分析，提出方案，供主管部门

决策参考。

四、城市地理信息系统的基本要求 1.数据输入输出方面

系统应具有完善的地形和管线图形及属性信息的输入编辑功能，保证基础地形数据库和管线数据库的准确性、安全性、现势性。能够让数据维护人员方便地输入各种数据和地形图，包括对图形的各种方式的输入（文本、手工、转换等）和编辑功能（增加、删除、修改、移动），对属性数据的输入和编辑功能，对数据库的管理功能（复制、删除、修改等）。

系统应具有完善的数据接口，能够方便可靠地进行各类数据和地形数据的转入和转出。系统需要提供一些必要的辅助工具来检测输入数据的质量和准确性，如属性录入情况检查、属性库清洁、图形数据与属性数据的一致性检测等。

2.管理与分析功能

系统应具有强大的数据查询和统计功能，完成对现有数据的查询。统计和分类管理，并可以根据查询或统计的结果生成满足要求的报表、图形等信息。系统应具备建立正确的政府决策支持模型的能力，从而为政府的宏观决策提供信息支持。系统要具有功能强大的专业图形制作功能，能为政府决策、规划建设等提供详实的专业图形和报表资料，如平面图、带状图、纵横断面图等。系统要有较为完整的符合国家标准的符号库，使得图形数据的表示准确可靠。

3.系统的可靠性与易用性

系统要具有较高的安全性，包括对数据库的管理、系统使用的安全管理和系统正常运行管理等，并提供相应的安全管理工具。系统在界面功能的开发上，要符合目前国家有关标准以及管理的一些习惯，使系统容易掌握和使用。系统在网络方面要简单、实用，并具有较高的安全保障。系统要有较灵活的图形显示和管理功能，是用户能够较为自由地选择自己的显示方式，体现个性化的表达特点。

五、城市地理信息系统的主要应用领域 1.城市规划管理

国际上的城市规划管理信息系统研究始于 20 世纪70 年代初期，经过近30 年的迅猛发展，目前发达国家已将城市规划管理信息系统作为城市现代化标志与重要基础设施之一，用于城市动态管理和规划发展，并将它作为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的现代化手段。城市规划管理系统的主要功能包括文

档管理和图形管理。其中文档管理包括数据录入、传输、案件处理、结案处理、监督处理、统计、输出等；图形管理包括图形数据的输入与输出、编辑、专题图

生成与调用、动态更新、查询等。2.城市规划设计

城市规划设计的专业性更强，它是规划管理工作的基础。城市规划设计远比其他设计对空间信息的依赖程度更大。首先通过 3S 等技术可以直接的将现实中 的地形、地貌、建筑物等信息输入计算机系统，使规划设计依据更加准确及时。其次，通过计算机应用系统绘制出符合要求的城市发展蓝图。第三，可以采用仿真、虚拟现实等技术对规划设计方案进行分析、比较和浏览用于与实际效果的比较及发展预测。最后，还可根据社会公众的意见及时修改和调整，使城市的规

划设计方案更加符合城市的发展和社会经济发展各方面的要求。以四川山水画卷风格生态人文滨江城市规划设计方案为例

3.城市交通管理

在城市道路建设方面，可以对 3S 系统所产生的城市空间信息充分利用，对城市的道路进行合理布局与规划，利用动态模拟技术、虚拟现实技术等对规划方案进行仿真、模拟，进行评估，使方案满足需要的同时又能预留出一定的发展空间。在交通工具方面，对公共车辆配置 GPS 接收设备，对车辆进行导航。市民出行可以办理公交智能卡，方便快捷。在交通管理方面，城市 GIS 将城市道路系统与交通管理部门需要的交通管理信息叠加，通过信号灯管理、警力配置系统，每辆车配的置的专用传感器，可使设置在路边的信号采集设备及时将每辆车在城市中的流动情况反馈到数据处理中心，数据处理中心将采集到的数据和预设的交通规划全景情况进行分析、对比并将结果送往指挥中心，指挥中心的计算机系统对相关路段的交通信号进行控制，通过信号的变化对交通流量进行调度。

以道路选线（成本距离分析）为例

分辨率不一致，输出数据中分辨率（比例尺不同，即数据精度不同，输出数

据以精度最高的输入数据中的最低精度），坡度（elevation）的分辨率为25，选择用高程数据做出坡度图，选择拉伸的着色方式对其进行重分类，对不同地类赋予相应的工程成本值，新建字段，为短整型，将lu_cost的值转换给value，用重分类工具，加载导入数据后点在进行赋值，设置环境，把分辨率设置为和坡度一致，然后综合考虑坡度修路成本的影响和土地利用对修路成本的影响的因素，分别复制为0.6和0.4，以为坡度的影响比较大，利用成本距离计算公式基本成本距离，然后计算成本方向，将结果转为矢量图输出即为最终结果。

4.城市地下管线管理

城市综合地下管线管理系统就是指利用 GIS 技术和其他专业技术，采集、管理、更新、分析和处理地下管线数据的一种技术系统。在城市 GIS 应用中，对每一个地下管线都有一个空间定位，根据空间信息可以制作出能反映地下管线状况的数字地图，将不同的管线图叠加到数字地形图上，就可以显示出不同管线

在同一标准地形图上的准确位置，同时将管线的属性数据输入到根据管网图形信息而建立的属性信息数据库中，使二者一致，即可以通过图形信息查阅其属性信息，又能检索属性数据也可直观地查询到管线位置的图形。这样一方面，在进行城市建设过程中可以及时查清建设项目所在位置地下管线的分布情况，避免因建设工地地下信息不清造成重大损失，同时也可以合理布局。另一方面，各部分还可以建立相应的管理系统，对这些数据实行动态管理和更新。

5.城市水资源管理与配置应用

应用 GIS，可以从空间上、时间上彻底了解水资源的现状与变化发展，奠定水资源管理所需要的数字基础；可以直观表现水资源状况，更好地认识水资源的变化规律；为水资源管理提供直观、系统、科学的管理工具；可以规范管理数据，实现信息共享，便于各部门数据的交换，改进和完善水资源调度管理与数据更新维护机制。在配置方面，要在制水过程中建立数字化系统，包括配给、过滤、生产、供应等全过程。同时在数字地图基础上建立供水监控系统，利用 GPS定位与各监测点相连，随时将大范围的监测信息反馈到中央控制中心，保障供水的需要。

6.房地产领域应用

将 GIS 引入房地产管理是对传统房地产管理方式的一个突破，它标志着房地产管理走向更加成熟、更加规范的管理模式。其总体功能结构如图 1 所示。

图 1 城市房地产管理信息系统总体功能结构 城市房地产信息系统的建立既满足目前国内房产管理部门所迫切需要的自动化办公要求，又具有处理速度快、精度高、分析科学、查询方便、图形和属性一体化管理、界面友好的特点。同时, 随着计算机在房产管理部门的普及, MIS 技术的完善, 建立一套满足房产管理的自动化、网络化、科学、高效的办公系统，使房产管理部门通过系统真正实现技术的整体链接，从而使房产管理部门之间形成统一的整体。

7.政府决策支持方面

城市 GIS 应用的建设过程中，很多应用领域都以政府管理的需求与应用为主导和发展方向。为政府部门提供多方面的交流，及时的数据和信息，是减少

政府决策失误的有力保证。如城市遭受自然灾害的情况时有发生，建立相应的系统和电子地图就可以对现状作出及时判断和分析，对灾害影响和灾情发展进行模拟，系统根据模拟结果提出紧急响应方案，政府根据方案立即部署，同时采取行动以最大限度地减少损失。灾后还要评估灾情，及时作出灾后重建工作规划。特别是 3S 等为基础的高新技术的应用，为政府在制订有关城市可持续发展的政策方面提供更加客观、科学、可靠的决策依据。

七、总结

在GIS众多的应用领域中，城市是应用最早、最成功、最活跃的领域之一，我国的城市GIS目前已逐步趋于成熟，这种成熟不仅表现在GIS开发商上，更主要体现在GIS用户身上。在我国现代城市中，信息量急剧膨胀，社会管理日益复杂，对城市管理手段的要求越来越高。面对有限的空间资源，如何使之产生最大的效益，是城市管理面临的共同课题。针对现代城市的社会空间结构，利用 UGIS技术，实施战略信息综合管理是一项面向未来的具有重大意义的事业。由于GIS本身的特点，过去建立起来的城市GIS系统的实际效益在未来几年将会逐步显示出来，人们的认识会进一步提高，城市GIS的生命力将愈加旺盛，并将会发挥应有的、符合其特点的作用，城市GIS也将真正走向产业化和市场化。作为实现社会经济与空间位置配准的重要手段，GIS也已经开始融入到许多日常业务系统中，为提高管理和决策的定量化、科学化发挥着不可替代的作用。21世纪我国的城市将会有更大的发展，城市的发展将给城市GIS技术带来新的机遇。城市GIS虽然面临挑战，但未来无限光明。

第三篇：美国地理信息系统GIS研究方向及就业前景

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美国地理信息系统GIS研究方向及就业前景

来源：爱迪欧环球留学（）

近年来，国家信息化发展战略把地理信息系统专业(GIS)人才的需求推向了前所未有的高度，使得该专业成为为数不多的人才供不应求的热门专业之一。地理信息系统专业远没有想象中的那么神秘。下小编给为广大学生总结一下GIS专业的申请。

一、专业细分：

1.GIS 地理信息系统

2.RS 遥感技术

3.人文地理/规划

4.自然地理/生态环境

二、核心课程：

GIS Algorithms and Data Structures

Cartography and Geographic Visualization

GIS Data Analysis

Cognitive Geography and Geographical Cognition

Database Design for Geographic Information Systems

Programming in Geographic Information Science

Advanced Research Methods in Geography

三、研究方向

美国大学一般将地理信息系统硕士课程开设在地理系。2002年，美国大学地理信息科学协会(UCGIS)为地理信息系统划分了19个研究方向，这19个方向又可以归属于地理数据的收集、处理、分析与表达四个阶段。

在地理数据的获取和收集过程中，GIS主要研究地理数据的准确性和不确定性(Uncertainty in Geographic Information)。地理数据通常通过野外测量、数字化、遥感等手段获得，获取过程中不可避免地存在误差。

随着中国地理信息数据库的建设和更新以及全球地理信息数据共享热潮的到来，地理信息的组织和管理过程是当前国内GIS领域研究的重点，在中国有着最为广泛 的实践和应用空间。其中较为热门的研究方向包括空间认知(Spatial Cognition)、海量数据库机构体系(Institutional Aspects of Spatial Data Infrastructure)、空间本体论(Spatial Ontologies)、空间决策支持系统(Spatial Decision Support System)、时空数据关系及建模(Space and Space/Time Analysis and Modeling)、GIS和RS技术的集成(Incorporating Remotely Sensed Data and Information in GIS)、时空数据语义研究(Geospatial Semantic Web)、空间数据共享以及互操作研究(Integration)等。

地理信息数据获取手段的不断丰富和提高使得地理信息数据量正在以惊人的速度增长，海量的地理数据正在等待GIS专家进行分析和利用，地理数据背后隐藏的巨大潜力仍有待挖掘。鉴于此，国外目前的GIS研究热点集中在地理信息的分析和表达过程，其中最为热门的研究方向包括与网络结合的网络地理服务(GeoWeb)、与计量地理有关的空间数据统计分析(Geo-computation)、空间数据挖掘(Geographic Data Mining and Knowledge Discovery)、应急反应中的数据获取和分析(Emergency Data Acquisition and Analysis)、空间信息可视化和虚拟地理环境(Visualization)、社会背景中GIS的表达以及GIS在公众信息传播中的研究(GIS and Society)等。

四、特色院校介绍：

University of California — Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)

该校拥有全美研究水平最高、实验室最多、研究方向最全的地理系，同时也是GIS界大牛Michael F.Goodchild的大本营，科研经费充裕，NCGIA(National Center for Geographic Information & Analysis美国国家地理信息分析中心)三校之一。研究方向主要侧重于地理建模、地理分析、遥感分析以及地理信息可视化。尽管该系对申请者的官方要求最低，只有GPA 3.25、GRE 1100、TOEFL 80分，但从以往的录取结果来看，每年中国只只有不超过两个本科生申请者能进入该地理系攻读MA/PhD学位。

Penn State University(宾州州立大学)

该校地理系成立于1945年，目前有30名教授和副教授，27名硕士生以及50名博士生。GIS Science 在宾州州立大学地理系下作为一个独立的方向单独存在。主要研究方向偏重GIS应用而非理论研究，例如GIS在人口/环境/土地利用/生态研究中的应用和表 达，并有针对地理建模、地理信息可视化等的研究。申请中同时接受托福和雅思成绩，对于托福的总分最低要求为80分，同时口语部分需要达到19分。

Ohio State University(俄亥俄州立大学)

该校地理系的空间分析方法研究具有悠久的历史。目前主要研究方向还包括空间分析在城市规划、人文等方面的应用。此外土木和环境系下也有部分老师从事GIS 研究。该校与中国多所学校有研究合作项目，对中国学生的认可度较高，但近年来系里申请到的研究经费有所下降，因此奖学金获得的可能性降低。

SUNY-Buffalo(纽约州立大学水牛城分校)

虽然该校综合排名不高，但GIS相当出名，是NCGIA三校之一，学术会议比较多，研究方向覆盖GIS的诸多研究领域。另外，水牛城的地理系还是中国人聚集的地方，有好几位做GIS的中国教授，硕士申请难度较小，但博士奖学金很难申请到。因为是州立学校的缘故，一年的学费和生活费的总和不超过20万元人民币。

Arizona State University(亚利桑那州立大学)

该校的地理科学学院拥有众多GIS大牛，空间分析和Geo-computation方向的研究尤其出色，科研经费充足。除M.A./Ph.D.in Geography外，该校还提供Masters of Advanced Study(M.A.S.)in Geographic Information Systems、Geographical Information Science Certificate等职业学位。申请者GRE成绩需达到总分1150，写作3.5以上。托福和雅思成绩同时接受，需要达到托福80分或雅思6.5分。

四、美国就业前景：

地理信息系统GIS去美国留学还是有一定数量的同学申请该专业的，下面王晨晨老师来介绍以下地理信息系统专业就业情况，以及GIS毕业生可以从事哪些领域的工作，为大家清晰未来的职业规划，以此来选择专业。

地理信息系统专业的入门要求低，但发展方向比较多，提高的空间很大。可以做GIS Application Development.这类职位主要是要求具有GIS的基本概念和知识。同时具有电脑开发的背景。这类工作的特点是：具有程序开发职位的薪水，但没有那么大的电脑新知识和技能更新的压力。主要工作是根据需要，在一些GIS软件的基础上进行二次开发(面向对象的开发环境)。只需要跟进所涉及的二次开发的 GIS软件的更新就可以了。

建立模型，数据分析与管理：这需要与自己的专业背景相结合，掌握GIS 技术，将这种数据处理与分析的工具更好地运用到自己的专业工作中去。大多数的移民朋友都具有非常优秀的专业知识和工作背景，如果再加上GIS的背景，就会帮助移民朋友更容易地找到专业工作，并且容易成为具有良好发展前景的高级专业人才。

数据生成，编辑，转换，集成与管理。这只需要具有基本的GIS的知识背景，电脑的基本操作能力，经过培训就能胜任了。Toronto 有大量的数据处理公司，政府各部门也有大量的GIS数据需要处理与更新。这种职位多，而且容易谋到。

一般具有电脑，建筑，土木，地质，地理，交通，测量，商业分析，销售，统计，机械，城市设计与规划，遥感，测量，制图以及有AUTOCAD经验的移民朋友在经过本课程的培训之后，均能快捷地找到专业工作。GIS是信息产业的重要组成部分。它是多学科交叉发展的产物，并随着信息产业的发展，不断完善更新。因此，适合具有不同学科背景的移民朋友涉足。

就业方向：联邦，省，市，县等各级政府部门，如自然资源部，环境部，交通部等等;数据处理公司，测量公司，商业分析行业，如银行，保险公司，房地产公司，Wal-mart, Canadian-Tire, Soya Bean, McDonald, TTC实时交通控制与管理等。

五、国内就业前景：

目前来看，地理信息系统专业的毕业生可以在城市建设、国土规划、市政建设、土地勘测、测绘等单位找到适合自己发挥专业技能的空间，当然还有各类高技术公司。

学生工作后主要从事运用计算机技术和信息技术开发各种信息系统的工作，具体内容则依据工作单位类型的不同，开发各种地理信息系统并进行维护，应该说，这是一知识密集型的工作，要求学生掌握充分体现区域地理综合特征的地图编制理论技术，具有地图测绘、计算机制图与地图印、制、绘

等方面扎实的基本功。同时，由于地理信息系统是一个快速发展的学科，因此，还要求学生有不断吸收本学科新理论和新技术的能力。因此，只要认真完成在校学习和教学实践的训练，毕业生走入工作岗位是完全可以胜任的。

六、美国地理信息系统专业哪个方向最好就业

美国地理信息系统专业就业情况怎么样?这是很多想申请该专业的学生非常关心的问题，美国的geophysics 开设master的学校比例不大。在master里，最好就业的是GIS(Geographic Information System)这个方向，但是在geophysics 下学习GIS的学生毕业之后的起薪是不及CS和EE下GIS的学生的。第二个好就业的方向是遥感测绘这一块。其他的方向基本上都很难就业，就只有PhD到底了。

第四篇：燃气地理信息系统的建设与应用

燃气地理信息系统的建设与应用

2010-3-23白连明 储强 宋桂平

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摘要：阐述了地理信息系统的基本功能及在燃气公司的应用前景，探讨了系统建设中应注意的问题，给出了系统建设及应用的两点建议。

关键词：地理信息系统；燃气管网；空间数据；属性数据

Construction and Application of Gas Geographic Information System

BAI Lian-ming，CHU Qiang，SONG Gui-ping

Abstract：The basic functions of GIS and its application prospect in gas companies are described.The problems to which attention should be paid in the system construction are discussed.Two suggestions on the system construction and application are offered.Key words：geographic information system(GIS)；gas network；spatial data；attribute data概述

宜兴市燃气管网始建于1995年，近年来城市建设飞速发展，燃气用户大幅度增加，燃气管网不断延伸，目前已有地下燃气管网近1000km。管网资料越积越多，同一处管道由于改造变更可能出现多份资料，以传统方式保存燃气管网数据和资料，信息分散且容易遗失，给管理带来诸多困难。改变传统落后的管理手段，实现城市燃气规划、发展、服务、管理的科学化、规范化、自动化，建设城市燃气地理信息系统(GIS)是必由之路。

地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是一种采集、处理、传输、储存、管理、查询、检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理数据的通用技术。系统由计算机硬件平台、GIS，专业软件、地理数据等组成。借助GIS，充分利用现有管道及地形数据，实现管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，可为燃气管网的维护维修、事故抢险、业务分析提供准确可靠的数据，形成一套行之有效的燃气管网信息管理系统。

宜兴港华燃气有限公司GIS建设于2004年，系统平台为Intergraph公司专门面对燃气行业的G/Gas产品。本文结合宜兴港华GIS的特点，主要针对燃气公司GIS探讨其基本功能、应用及建设情况。系统功能

2.1 基本功能

燃气设施数据输入是GIS最基础的操作，也是系统平台搭建完成之后需要进行的首要工作，没有数据输入，系统功能就无从谈起。GIS系统数据输入方式与目前燃气公司常用的CAD绘图软件十分相似。系统除支持燃气设施的矢量、空间输入外，[1]

也支持各种燃气设施属性输入，例如敷设方式(地下、地上等)、竣工时间、施工单位等等。一定规模的管道设施数据被输入后，系统具备以下4个基本功能。

① 图形打印

利用GIS强大的绘图打印功能，除可以进行常规打印设置外，还可进行个性化页面设置，如在打印页面放置图标、比例、镶嵌文本(Word、Excel)等，通过设置不同图层的开关、图形比例、线型颜色等可以满足不同目的的打印，输出的GIS图纸不同于传统CAD或手绘竣工图，它不仅可以准确显示燃气设施的绝对位置，还可以清晰显示与周边参照物的相对位置，通过使用GIS图纸可以提高燃气公司管道巡查、泄漏检测、管道维护的工作效率。

② 区域分析

进行区域定义之后，通过系统目标区域分析功能，可以查询区域内管道设施的数量及其各种属性，并可按需输出存档、打印。此功能的应用不仅能提高管网维修、抢修的工作效率，也能带动燃气公司管理水平的整体提升。

③ 事故追踪

管道连接性追踪功能可以较快地显示与目标管道及设施连接的设施(如阀门)，可以帮助我们实现管道连接性追踪、事故状态分析等功能。用于指导管网事故处理，增强事故反应能力，减少事故损失。在管网发生泄漏事故时迅速找出事故位置，自动给出最优阀门关闭方案及事故处理意见，迅速绘制出事故发生地点的管网图及必须关闭的阀门的栓点图，并可打印出停气用户名单。

④ 智能化位置查询

随着城市区域的不断扩大及管网的不断延伸，GIS应用途径的不断扩展及使用人员的不断增加，对系统智能化位置查询功能的应用愈加频繁。位置显示不仅可以按照设备编号定位，也可以按照道路名称及交口位置快速定位。此外，浏览者可以通过简单设置以达到分层显示及高亮显示的目的。

2.2 应用前景

① 客户用气管理

在进行GIS数据输入时，添加诸如小区名称、楼栋、立管等属性，与公司现有客户系统建立属性连接之后，可以定期把客户资料导入GIS，这样就可以实现在GIS查询客户资料及客户用气分析的功能。

② 管网设备资产管理

由于管网建设数量大、范围广、变化快，其固定资产管理一直是个难以解决的问题。借助GIS，可以按照管网地理位置，按图分区逐个管段、逐项管网设施地加以统计分析，并设立相应数据库进行动态管理，做到资产数量与实物相符，家底一览无余。可以提供多种统计查询方法，如按任意给定区域、按管径、按使用年限、按管道材质、按阀门种类等进行单项或多项组合查询，以便全面了解管网状况。在管道设施属性输入时，通过投运时间及维护时间等属性的编辑管理，根据投用年限、运行、维修及保养情况，进行综合分析，制定出维修及更换计划，使设备整体处于最佳状态，可以实现资产的动态管理功能。

③ 图档管理

GIS管道设施的输入以竣工图为基础，但成型的GIS管道图形也不能完全代替竣工图的相关功能，通过属性的输入可以建立竣工图与GIS相应设施的链接关系，实现对竣工图的电子化管理，动态更新、双向查询。另一方面，借助计算机辅助设计软件AutoCAD，将全部图档包括地形图、管网布置图、施工图、竣工图等矢量化，打印成光栅图，以叠加打包方式保存，实现图档管理无纸化。

④ 市场开发

通过GIS，能够宏观地看出管网的分布、管道的走向、管网的成环情况，这样在实际的市场开发中就能够准确预测出新管道开通时间，为用户提供比较准确的通气时间；通过GIS浏览住宅区密度分布，为市场开拓计划提供直观数据；通过GIS能够查询小区的实有住户与现有燃气用户，为市场提供潜在客户分析数据，这样进行市场开拓具有针对性。

⑤ 管道规划

利用地形图库与现状管道库的信息，按技术规范要求，进行设计计算、方案比较，合理确定管径、材质、管位，判断与建、构筑物及地下现状管道的水平间距、垂直间距，进行综合分析与协调。在施工前妥善解决所出现的问题，将有利于工程进展和费用控制。一方面通过海量数据库，大量详细、准确的空间信息，如地下各类管线资料、地上自然景观、城市建筑等，为企业做出更全面、更完善的规划、设计提供参考依据。另一方面通过GIS能够精确地量算出设计管道的长度，浏览实际的地形地貌情况，作出可行的管道走向设计，这样通过GIS数据保证了设计的快捷性、合理性和可行性。系统建设

3.1 观念

① GIS建设的必要性及重要性

传统工作方式中，信息一般由图纸、图表描述，采用人工管理，甚至有些资料只存在于一些有经验的技术人员的头脑中，图档资料不齐全使管理一个庞大管网系统时力不从心。另外，大规模市政建设导致参考建筑日益变化，一些管网资料失去了原有价值，设备管理相当困难，管网设计也很难优化。为了彻底改变这一现状，必须引入GIS来管理管网资料。管网管理是一项系统工程，涉及规划、设计、施工及运行维护等各方面。这就要求供气企业的领导者和广大员工要充分认识到系统建设的必要性和重要性，并应建立新机制，切实加大投入。

② 规划与分期实施

要建立一个功能强大的GIS，需要进行良好的规划，在规划的指导下有目的有计划地逐步实施。规划一般包括GIS所涉及的信息及其来源、系统所应有的功能、系统在供气企业整体信息管理系统中的地位和作用及其连接方式、实施开发所需时[2]

间和经费等内容。运用GIS建立供气管网管理系统，其目标和前景十分诱人，但是整个系统的开发应用需要较长时间，不可能一蹴而就。应该本着统一规划、分步实施、边建设边应用、有投入有效益的原则，既要为公司节约项目开发资金，又要建立起稳定可靠、切实可用的燃气管网地理信息系统。任何急功近利、急于求成、幻想一步到位的开发思想，都是不切实际的。

3.2 软硬件选择

系统硬件包括由服务器及PC机组成的网络，由打印机、绘图仪与数字化仪器组成的外部设备。系统软件包括操作系统、GIS软件、数据库软件等，常用GIS软件有MapInfo、Arc/Info、ArcView、GeoStar、MapGIS等，常用数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。系统在规划及建设时，可根据具体情况做出合适的选择，但系统应具备以下特点。

① 开放性和易扩展性

系统应支持行业标准，如TCP/IP、CORBA、COM/OLE、ODBC等；提供与常用的数据库系统的接口，如SQL、Oracle、DB2等；提供与常用的应用程序的接口，如Visual Basic、Visual C++、Delphi等；支持其他应用程序，如Web Browsers；支持读取不同格式的数据；支持与其他应用程序的集成，如能实现与SCADA系统、客户系统、办公系统等应用程序的集成。应支持跨平台操作，可以在Windows NT、UNIX、Linux等多种平台上运行，使在不同平台上编写的代码可以不加修改地直接移植。为了充分适应燃气企业各种应用需求的不断变化和发展，GIS必须具有易扩展的特点。

② 先进性和针对性

GIS平台必须具有先进的技术和理念，从而满足现有的、未来的复杂多样的应用需求。对不同的行业，其管理和运行必然有着不同的特点，因此GIS平台也应该是一个充分针对行业特点而设汁的平台，其内核结构应该针对行业特点而设计。

③ 稳定性和安全性

对GIS平台的稳定性和安全性，需要做好认真的调研和论证。例如：是否支持多用户并发处理；支持多用户并发处理时，是否会出现数据碰撞甚至系统崩溃的现象；是否能够高效地支持大量数据的存取和交换等。

④ 经济性

一个平台的经济性很大程度上取决于平台带来的现实好处和长远利益。一个优秀的平台，应该能够降低地图数据准备和更新开销，提高劳动生产率，最大程度地提高数据维护的效率，避免因数据不断更新而造成成本增长。另外，还应具有较低的开发成本和数据维护成本。

3.3 底图选择

GIS的空间数据是系统主要数据类型，即明确表达管道等设施在什么位置(空间位置)的数据。其建立主要依靠城市地形图，而近年来城市建设的速度非常快，需要经常修测城市地形图，而修测地形图投入大，费用高，企业难以承受。少数城市注[3][3]

重城市地形图的管理，建立了统一协调、信息共享的管理体系，并且投入了大量资金，从而保证了地形图能够及时修测。地形图数据一般有3个来源：①由当地规划测绘部门绘制；②由道路建设单位或小区开发商提供；③燃气公司对旧管线建设地区自行测绘。对于众多数据的处理，要注意这样两个问题：数据格式的转换，图幅接边(坐标比对)。地形图大多采用矢量数据，对于矢量数据，不同来源采用不同的数据格式，这要求燃气GIS能把来自测绘等部门的数据转换成本系统适用的数据格式，其最快捷的方式是把不同系统的图形文件和属性文件转换成DXF格式，DXF文件是标准的ASCII文本文件，很容易转换成其他图形文件格式。

3.4 模块建设

GIS数据主要有两类：①空间数据，即描述管道等设施空间位置的数据，是地理信息系统的重要组成部分，常用的数据获取方法有扫描数字化、手动输入、实地测量、利用GPS等。空间数据包括长输管道、中压干管、低压管道、庭院管道、管道附件、门站、储配站、区域调压站、调压箱、用户等设施的空间位置。②非空间数据(属性数据)，系统功能的拓展及发挥在很大程度上依赖于此。非空间数据包括管道编号、图号、燃气类别、管道类别(高压、中压、低压)、敷设年月、管径、管壁厚度、材质、防腐层种类、验收单位(编号或名称)、验收资料编号、施工单位编号、维修单位编号、竣工图号、管理单位编号、使用日期、巡检周期、维修周期、使用年限、阴极保护站号、维修记录表格等属性数据。空间数据模块的选择及建设具有很强的行业性及针对性，即一方面要考虑燃气行业特点、行业规范，另一方面也要考虑使用者输入及浏览的方便性。属性数据模块规划是系统规划建设中重要组成部分，它直接决定今后系统的应用水平及效率，建设中应注意各属性之间、表之间的关系，并应适当地预留扩展余地。

3.5 人员培训

要搞好GIS的应用工作，就必须对GIS的管理人才、技术人才作好相应的规划，尤其是对相应的技术技能培训工作，要加以注意并进一步落实。其中系统管理人员的配备尤为重要，要对系统进行维护，有效地处理系统运行中出现的问题，系统才能发挥作用，因此对人才的培养必须高度重视。实际具体操作可以从两方面切入：一方面结合系统规划制定切实可行的系统操作指引，包括基本命令操作、功能调用、系统规划及常见问题解决方案；另一方面重视对人才引进和培养，共同构建GIS应用的坚实基础。建议

① 数据管理

建立城市燃气GIS应从深刻理解“三分软件，七分管理、十二分数据”开始，数据的输入及管理是系统成败的关键因素。没有完整、准确的数据，系统就失去了基础，燃气管网信息系统中最有价值的不是硬件和软件，而是数据，只有完整准确的数据才能使得系统的功能得到充分发挥。数据的录入和维护是动态的。系统初具规模之后，功能是否高效发挥，完全取决于数据能否实现动态更新。也应认识到系[2]

统数据库的建立不是一蹴而就的，也不是一成不变的，应按照系统建设规划思路分阶段实施。

② 系统应用

一定规模的数据输入系统后，如何使公司更多的人共享使用、浏览GIS数据，成为系统应用中的首要问题。GIS采用的数据库平台软件购置费与使用(登录)人员数量有关，为节约资金也没有必要为增加几个系统浏览权限而额外购买软件使用权限(账号)，再者过多的电脑安装GIS平台也不利于系统管理。实际应用中可设法导出GIS数据(包括管道、调压器、阀门等设施属性)到Microstation(或类似于CAD的矢量绘图软件)，使用者电脑只需安装Microstation即可实现GIS中基本的查询浏览功能。这种做法至少有两方面益处：公司不需购买更多的数据库平台使用权限，节省系统造价；提高GIS在公司的应用效率，可以使更多人享受到GIS的开发成果。参考文献：

[1] 朱恩利，李建辉.地理信息系统基础及应用教程[M].北京：机械工业出版社，2004.[2] 陈琴，张天华.城市燃气管理信息系统的应用[J].煤气与热力，2009，29(10)：B26-B29.[3] 韩杰，刘兴华，王炳强，等.地理信息系统与电子标志系统在燃气管网的应用[J].煤气与热力，2009，29(9)：B24-B27.

第五篇：地理信息系统原理与应用复习总结

地理信息系统原理与应用复习总结

第一章 绪论

1.美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)地理信息系统概念（GIS）： GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的管理和规划问题。

GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，GIS操作对象是地理实体的数据——区别于其他类

型信息系统的根本标志。

2.GIS组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用模型、应用人员。or Internet,设计和使

用GIS的人，空间数据，系统硬件，系统软件，分析处理程序。

3.GIS功能：1）基本功能：数据的采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间

分析和统计，产品制作和显示，二次开发和编程；

2）应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。

第二章 地理信息系统的空间数据结构和数据库

1.空间数据结构概念：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，换句话

说就是空间数据以什么样的形式在计算机中存储和管理。

2.矢量数据结构概念：是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的。获取方式:外业测量，栅格数据转换，跟踪数字化

3.栅格数据结构概念：以规则的像元阵列来表示空间地物和现象的分布的数据结构，阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征。

获取方式:来自于遥感数据，图片的扫描，矢量数据转换，手工方法获取，格网DEM数据(当属性值为地面高程)栅格数据常用的相邻:四方向相邻，八方向相邻

栅格数据编码方法:①直接栅格编码(将栅格数据看做一个数据矩阵，逐行或逐列记录代码

操作方便 无数据压缩)②游程长度编码(按行扫描，将相邻等值像元合并，并记录代码重复的个数

区域越大，数据相关性越强则压缩越大 压缩效率高，叠加合并等运算简单，编码和解码运算快)③链式编码④四叉树编码 ⑤行程长度编码

4.空间数据(地理实体)基本特征:属性~ 空间~ 时间~ 5.根据地理实体的特征，可以把它的数据分为属性数据，几何数据(描述空间实体空间特征

定位数据)，关系数据(描述空间实体之间的空间关系的数据，主要指拓补关系)6.拓补关系:图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。拓补空间中不考虑距离函数。

7.最基本拓补关系:关联(不同拓补元素之间的关系，如结点与链 链与多边形)，邻接(相同拓补元素之间的关系，如结点与结点 链与链 面与面等，邻接关系是借助于不同类型的拓补元素描述的，如面通过链而邻接)

其他拓补关系:包含关系，连通关系，层次关系 8.拓补关系的表示:①面–链关系 面and构成面的面的链

(注意边的方向和构成面的方向)②链–结点关系

链and链两端的结点③结点–链关系 结点and通过该结点的链④链–面关系 链and左面and右面

第三章 空间数据的采集和质量控制

1.GIS数据源：是指建立GIS地理数据库所需要的各种数据的来源。主要包括地图数据、遥感图像数据、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据和已有系统的数据。

2空间数据采集的任务：是将现有的地图、外业观测成果、航空图片、遥感图像、文本资料

等转换成GIS可以处理和接受的数字形式，通常要经过验证、修改和编辑等处理

3.GIS数据质量(GIS空间数据的可靠性，通常用空间数据的误差来度量)研究目的：建立一套空间数据的分析和处理体系，包括误差源的确定、误差的鉴别和度量误差的方法、误差传播的模型、控制和消弱误差的方法等，使未来GIS在提供产品的同时，提供产品的质量指标，即建立GIS产品合格证制度。

4.研究GIS数据质量的意义：对于评定GIS质量、评判算法的优劣性、减少GIS在设计与

开发时的盲目性具有重要意义。

5.空间数据的地理参照系：①地球的形状（大地水准面，参考椭球）

②坐标系：地理坐标系(大地坐标系)

平面坐标系

③高程系

高程是指由高程基准面起算的地面点的高度 6.地图投影（GIS不可缺少的）：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。

GIS以地图

方式显示地理信息，地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上 因此地图投影在GIS中不可缺少。

7.空间数据采集:GIS的核心是地理数据库

建立GIS第一步就是把空间实体的几何数据和属性数据输入地理数据库中

——GIS的数据采集

三方面工作：几何数据采集(地图跟踪数字化，地图扫描数字化)、属性数据

采集、几何数据与属性数据的连接。

8.GIS数据质量内容：位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性、现势性。9.GIS误差类型：误差源、处理误差

10.GIS误差传播：代数关系下的误差传播(代数运算)

逻辑关系下的误差传播(逻辑交并等运算

如叠置分析时的误差传播)

推理关系下的误差传播(不精确推理)

第四章 空间数据的处理

1.矢量数据拓扑关系的自动建立：链的组织

结点匹配

检查多边形是否闭合建立多边形

岛的判断

确定多边形的属性

内点个数=多边形个数 2.空间数据的坐标变换：1）几何纠正：高次变换、二次变换、仿射变换

2）投影变换：解析变换法(反解变换法 正解变换法 换带算法)、数值变换 数值解析变换

题:一般从扫描仪上直接得到的地图存在图形变形、坐标系不一致等问题，可以通过几何纠正和投影变换来纠正。

3.空间数据的压缩处理：1）矢量数据(压缩目的:删除冗余数据，减少数据存储量，节省存

储空间，加快后继处理速度)：道格拉斯▪普克法

垂距法

光栏法

2）栅格数据：直接栅格编码

游程长度（行程）编码

四叉树编码（最有效）例：

AAAA

ABBB

AABB

AABB 解：直接栅格编码：1）从左到右AAAAABBBAABBAABB

2)奇数行从左到右，偶数行从右到左AAAABBBAAABBBBAA

游程长度编码：A4A1B3A2B2A2B2或同样字符连续A5B3A2B2A2B2

第五章 空间查询与空间分析

1.空间数据查询：含义：数据库范畴，用户最常用功能，用户与数据库交流的途径，查询方

法与范围决定了GIS应用程度与应用水平。

从空间数据库找出满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象的一种操作，不改变原有的数据集。

方式：扩展关系数据库查询语言（SQL）

可视化空间查询

超文本查询

自然语言空间查询

结果显示：显示方式、图形表示、绘图比例尺、显示窗口、相关空间要素、查询内容的检查

2.SQL对GIS的作用：SQL的查询语言作为用户与GIS的交互手段，决定了用户与GIS相互理解的程度。

3.空间关系查询:拓补关系查询，缓冲区查询

属性查询:简单属性查询,SQL查询，扩展的SQL查询

图形查询:按点查询，按规则图形查询，按多边形查询

4.叠置分析 ⑴基于矢量数据:将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置，产生新的特征。

矢量数据叠置的内容:点与多边形，线与多边形，多边形与多边形(不同图幅或不同图层多边形要素之间的叠置，产生一个新的多边形图层)不同类型的地图不同比例尺地图–多边形叠置的位置误差

⑵基于栅格数据叠置分析 ①单层栅格数据:布尔逻辑运算，重分类，滤波运算，特征参数计算，相似计算。②多层栅格数据

⑶操作形式:①交运算，输出两者共有范围②叠和运算，以输入图层为界，与输入顺序有关③合并运算，输出两层所有

5.缓冲区分析(应用于求地理实体的影响范围，即邻近度问题)点/线/面缓冲区分析，根据要素不同的属性特征，规定不同的缓冲区宽度，以形成可变宽度的缓冲区。