基础地理信息系统建设构思
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作者：龚健雅发布时间：2006-9-5
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基础地理信息系统建设构思
〖摘要〗测绘工作是为国民经济建设服务的一项基础性、前期性和公益性的工作。测绘技术的发展，给测绘管理工作提出了新的课题。传统的测绘管理方法（包括行业管理、技术管理、生产管理、测绘资料管理及对外提供服务等）已不能满足现代技术发展的需要。本文就利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术建设省级基础地理信息系统的有关问题提出作者的初步见解。
关键词基础地理信息系统
1 引言
随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术的发展，GPS技术给传统的大地测量技术带来了革命性的变化。数字摄影测量技术使传统的航测技术产生了根本的变革。以GIS、GPS、RS为代表的3S的技术给测绘业带来了前所未有的机遇和挑战。国家测绘局以发展数字化测绘技术为起点，以推广3S技术应用为龙头，先后在四川、北京、黑龙江、陕西、湖北、广东、海南等地建立七个数字化测绘技术生产示范基地，并将发展地理信息产业确定为测绘行业的发展方向和归宿，1995年底，国家基础地理信息中心正式成立，同时在原
来技术工作的基础上，开始筹建国家基础地理信息系统。
广西地区的GIS技术应用属全国较早的省份之一，北海市规划局、北海市土地局、南宁市土地局、柳州市规划局等均已建立或正在建设自己的地理信息系统。在测绘系统，3S技术应用起步虽然较晚，但经过各方面的共同努力，进步很快。以广西测绘局为代表的数字化测绘生产技术已基本形成生产规模，GPS应用技术已比较成熟，广西综合区情地理信息系统建设工作进展顺利，其它专题GIS 技术开发与应用正在起步，数字摄影测量技术将在今后几年的1：5万、1：1万地形图更新建库工作中得到广泛应用。
测绘技术的发展，给测绘管理工作提出了新的课题。测绘行业管理、技术管理、生产管理、测绘产品（成果、资料）管理及对外提供服务等，无论从哪方面来说，传统的管理方法均不能满足现代技术发展的需要。形势的发展对基础地理信息提出了迫切要求[liu1][1] 。利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术，建设广西基础地理信息系统，必须提到议事日程。本文就有关问题提出作者的初步见解，以期抛砖引玉，引起讨论，推动此项工作的健康而又快速地发展。
2 广西基础地理信息系统的构成
一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等
构成。
2.1 计算机硬件及网络环境
广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。
2.2 软件环境
系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWS NT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义；在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件（如ARC/INFO,GENAMAP 等），但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件（数据采集、数据处理软件、图形图像处理等）宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。
2.3 技术标准体系
系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数
绪论 简述GIS的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案 GIS的概念 GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识； 理解2：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称； 理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS的组成 ①系统硬件 GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 GIS外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理设备和输出设备构成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ②系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 ③空间数据是GIS的血液 GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④管理人员 GIS的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。 不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。 GIS的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。 举例说明GIS可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询 GIS的地学基础 GIS中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
第一章概论 1.地理信息系统包括哪几类型？试举例说明。 工具型地理信息系统：具有对各种地理空间数据进行输入、处理、管理、查询、 分析和输出等通用功能，可供其他系统调用或允许用户进行二次开发，以建立应 用型地理信息系统的操作平台，是建立应用型GIS的一条捷径。特点：对计算机 硬件适应性强，数据管理和操作效率高、功能强，具有普遍性和易拓展性，操作 简便且易掌握。示例：国外Arc/Info、GenaMap、MapInfo、MGE、GeoMedia，国 MapGIS、SuperGIS、GeoStar、CityStar 应用型地理信息系统：与特定地理区域相互联系的地理信息系统，根据用户的 需求和应用目的而设计来解决一类或多类特定应用问题，除了基本功能外还具 有解决地理空间实体与空间信息的分布规律、分布特性及相互依赖关系的应用 模型和方法。分为专题GIS和区域GIS。特点：针对性明确、专业性强，系统开 销小。示例：“塔里木河水资源管理信息系统” 2.地理信息系统设计主要有哪几种方法？各有何特点？ 结构化程序设计：是面向数据流开展需求分析工作的一种有效方法。利用一般 工程方法和有关结构概念，把它们应用于地理信息系统的设计。基本思想：一般 采用自顶向下，逐层分解的演绎分析法来定义系统的需求；地理信息系统的开发 是一个连续有序、循环往复不断提高的过程，每一个循环就是一个生命周期；分 析系统的每个细节、前后顺序和相互关系，找出各部分之间的数据接口。用结构 化的方法构筑地理信息系统的逻辑和物理模型等。特点：软件结构描述较清晰， 便于掌握系统全貌，也可逐步细化为程序语句，是一种使用相对广泛，也比较成 熟和完善的系统分析方法。但结构化分析不适合需求经常改变的系统，因此结构 化分析的前提是：面临静态需求。 原型化的设计方法：常用的一种，在开发初期不强调全面系统地掌握用户的需 求，是根据对用户需求的大致了解，由开发人员快速生成一个实实在在的初始系 统原型。随着用户和开发者对系统理解的加深，不断对原型进行修正、补充和细 化，用快速迭代的方法建立最终的系统，并提交给用户使用。步骤：确定用户需 求——开发初始原型——征求改进意见——修改完善原型——制定原型完成。 特点：有一定的盲目性，但对于非专业人员和小规模系统设计来说更加实用，有 利于用户介入系统设计工作，是种动态的软件开发技术。能够大大减少软件系统 的后期维护费用，使系统功能能够正确反映用户的需求。同时对于较复杂和具有 不确定性的系统目标有较强适应性，可使设计与实施的结合更为紧密。 面向对象的解决方法：基本思想：将系统所面对的问题，应用封装机制，按其自 然属性进行分隔，按人们通常的思维方式进行描述，建立每个对象的领域模型和 联系，既模拟信息实体的在结构又模拟动作机制，使设计出的软件尽可能直接表 现出问题求解过程。整个系统只由对象组成，对象间的联系通过消息进行。特点： 将强了对问题域和系统责任的理解；改进了与分析有关的各类人员之间的交流； 对需求的变化有较强的适应性；贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性；有 利于用户参与，容易扩充和重组。性质：封装性、继承性、多态性。 3.地理信息系统主要有哪几种开发方法？各自有何优缺点？ 独立开发：不依赖任何GIS工具软件，利用专业程序设计语言开发应用模型，直 接访问GIS软件的部数据结构。从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结 果输出，所有算法都由开发者独立设计。优点：无需依赖任何商业GIS工具软 件，独立性强，降低了开发成本。这种系统综合程度和效率最高。缺点：开发难
国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准草案(初稿) 1. 主题内容与适用范围 本标准提供国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据的内容，包括NFGIS数据的标识、内容、质量、状况及其他有关特征。本标准可用于对NFGIS数据集的全面描述、数据集编目及信息交换网络服务。 2. 参考标准 ISO 15046-15地理信息--元数据(CD 2.0) FGDC 地理空间数据元数据内容标准（CSDGM）v.2.0 3. 术语 3.1 元数据 是关于数据的数据，即关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息。也可译为描述数据或诠释数据。 3.2 元数据元素(元数据Element) 元数据最基本的信息单元。 3.3 元数据实体(元数据Entity) 同类元数据元素的集合。 3.4 元数据子集(元数据Section) 相互关联的元数据实体和元素的集合。 3.5 信息交换网络(Clearinghouse) 数据生产者、管理者和用户之间的分布式、电子连接的网络。 3.6 数据志(Lineage) 数据继承信息，包括获取或生产数据使用的原始资料说明、数据处理中的参数、步骤等情况及负责单位的有关信息等。 3.7 引用文献(Citation) 数据集引用或参考使用的资料、数据集、模型、文献等。 4. NFGIS 元数据层次结构和性质 4.1 元数据层次结构 本标准规定NFGIS元数据分为三层：元数据子集、元数据实体和元数据元素。 元数据元素是元数据的最基本的信息单元,元数据实体是同类元数据元素的集合，元数据子
集是相互关联的元数据实体和元素的集合。在同一个子集中，实体可以有两类即简单实体和复合实体，简单实体只包含元素，复合实体既包含简单实体又包含元素，同时复合实体与简单实体及构成这两种实体的元素之间具有继承关系。 4.2 元数据性质 本标准定义三种性质的元数据子集、实体和元素： 必选(Mandatory)──元数据的核心内容，适用于各种被描述对象，是元数据文件必须包含的子集、实体或元素。 一定条件下必选(Conditional )──针对不同的被描述对象特征元数据文件所必须提供的子集、实体或元素。 可选(Optional)──该子集、实体或元素是可选的，由用户决定是否将其包含在元数据文件中。 5. NFGIS 元数据分级和特征 5.1 元数据分级 本标准规定元数据分为两级，即： 基本元数据──提供地理数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。它包括回答下列问题的元数据元素: "是否有特定主题的数据集('什么')?"、"是否有特定地区的数据集('何处')?"、"是否有特定时段的数据集('何时')?" 以及"订购或了解数据集更多情况的联系人('谁')? 完全元数据──提供完整的地理数据源(单独的数据集、数据集系列、各种地理要素)文档所需要的必选的和可选的元数据元素集。它完整地定义全部元数据，以便标识、评价、摘录、使用和管理地理信息。 5.2 元数据特征 本元数据标准定义了8种特征： 5.2.1 名称 赋给元数据实体或元素的标记。 5.2.2 标识码 计算机中使用的定义每个元数据实体和元素的唯一代码。代码结构为： xx xx xx 前两位为元数据子集，两位数字码 中间两位为元数据实体/独立元素，两位数字码 后两位为元数据实体包含的元素，两位数字码
第一章绪论 1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? 2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些? 3.地理信息系统中的数据都包含哪些? 4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的? 5.与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的? 6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学? 7.试举例说明地理信息系统的应用前景。 8.GIS近代发展有什么特点? 9 ．城市发展规划中应用 GIS 的意义有哪些 ? 10 ．城市公用事业管理中应用 GIS 的迫切性有哪些 ? 11 ．你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。 12 ．你认为地理信息系统与自己的生活有关系吗？请举例说明。 13 ．你认为地理信息系统在政府决策中应该起什么作用？ GIS 应该具备什么条件？ 14 ．地籍 GIS 有些什么特点？ GIS 功能应如何扩展？ 系统原理与应用期末考试复习题 第二章空间数据结构 1．GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点? 2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据. 3．空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。 4．矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？ 5．矢量数据在结构表达方面有什么特色？ 6．矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。 7．栅格数据的运算具有什么特点？ 8．栅格与矢量运算相比较各有什么特征？ 9．矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？ 10．请说明八叉树表示三维数据的原理。 11 ．三维空间的边界如何表示？你还能给出其它方法吗？ 第三章空间数据库 1 ．数据库主要有哪几个主要的结构成分？ 2 ．数据库是如何组织数据的？ 3 ． DBMS 的作用是什么？ 4 ．地理实体如何存放在数据库里？ 5 ．请简要说明层次模型、网状模型、和关系模型的结构特点。 6 ．对象数据模型有什么特点？ 7 ．时间在地理信息系统内有什么意义？如何保存时间信息？ 8 ．如何设计空间数据库？ 9 ．对空间数据库进行维护有什么意义？
《地理信息系统基础》主要知识点 第一章 什么是地理信息？地理信息有什么特性？ 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。或者定义为：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。从另一个角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。 （1）空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 （2）数据量大。 （3）信息载体的多样性。 什么是GIS？它具有什么特点？ 地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表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。 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层次的地理信息。 具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位，才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础，支持空间问题的处理与决策。 地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 GIS与其它信息系统有什么区别？ GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS 是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。 GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。 GIS有别于CAD系统，二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备复杂、系统功能强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的
河南环保厅环境地理信息系统概要设计说明书 上海数慧系统技术有限公司 Shanghai Digital Intelligence Systems Technology Co., Ltd.
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目录 第1章.引言 (5) 1.1.目的 (5) 1.2.文档概述 (5) 1.3.术语定义 (5) 1.4.参考资料 (6) 第2章.系统概述 (6) 2.1.系统开发背景 (7) 2.2.建设目标 (7) 2.3.约束条件与非功能需求 (8) 2.3.1.开发环境要求 (8) 2.3.2.软件系统架构要求 (8) 2.3.3.性能要求 (8) 2.3.4.质量需求 (9) 2.4.用户 (9) 2.4.1.组织机构 (9) 2.4.2.用户分类 (9) 第3章.概念架构设计 (10) 3.1.系统划分 (10) 3.2.系统架构 (10) 3.3.概念架构 (11) 3.3.1.B/S系统概念架构 (11) 3.3.2.C/S系统概念架构 (13) 第4章.细化架构设计 (14) 4.1.逻辑架构 (14) 4.1.1.B/S架构 (15) 4.1.2.C/S架构模式 (20) 4.2.开发架构 (20) 4.2.1.技术路线 (21) 4.2.2.B/S浏览器端开发视图 (22) 4.2.3.B/S服务端开发视图 (23) 4.2.4.C/S架构开发视图 (24) 4.3.运行架构 (27) 4.3.1.系统启动时序图 (27) 4.3.2.河流污染扩散模型时序图 (28) 4.4.数据架构 (30) 4.5.部署架构 (31) 4.5.1.系统部署架构 (31) 4.5.2.部署设计 (32) 4.5.3.网络和硬件配置 (33)
地理信息系统基础[广西省级基础地理信息系统建设构思] 〖摘要〗测绘工作是为国民经济建设服务的一项基础性、前期性和公益性的工作。测绘技术的发展，给测绘管理工作提出了新的课题。传统的测绘管理方法（包括行业管理、技术管理、生产管理、测绘资料管理及对外提供服务等）已不能满足现代技术发展的需要。本文就利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术建设省级基础地理信息系统的有关问题提出作者的初步见解。 关键词基础、地理信息系统 1引言 随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术的发展，GPS技术给传统的大地测量技术带来了革命性的变化。数字摄影测量技术使传统的航测技术产生了根本的变革。以GIS、GPS、RS为代表的3S的技术给测绘业带来了前所未有的机遇和挑战。国家测绘局以发展数字化测绘技术为起点，以推广3S技术应用为龙头，先后在四川、北京、黑龙江、陕西、湖北、广东、海南等地建立七个数字化测绘技术生产示范基地，并将发展地理信息产业确定为测绘行业的发展方向和归宿，1995年底，国家基础地理信息中心正式成立，同时在原来技术工作的基础上，开始筹建国家基础地理信息系统。 广西地区的GIS技术应用属全国较早的省份之一，北海市规划局、北海市土地局、南宁市土地局、柳州市规划局等均已建立或正在建设自己的地理信息系统。在测绘系统，3S技术应用起步虽然较晚，但经过各方面的共同努力，进步很快。以广西测绘局为代表的数字化测绘生产技术已基本形成生产规模，GPS应用技术已比较成熟，广西综合区情地理信息系统建设工作进展顺利，其它专题GIS技术开发与应用正在起步，数字摄影测量技术将在今后几年的1：5万、1：1万地形图更新建库工作中得到广泛应用。
填空 1,需求分析过程有：需求调查、需求分析、需求文档编写三个阶段 2,数据流程图的组成：外部实体，处理过程，数据流，数据存储。 3，总体设计的原则：1）完备性2）标准化3）系统化4）兼容性，通用性，可靠性，实用性，可扩充性。 4，GIS体系架构发展经历了：面向过程，面向系统，面向服务 5，按模型结构划分，应用性GIS分为：数学模型，经验模型，概念模型 6，地理编码的原则：唯一性，合理性，可扩充性，简单性，适用性，规范性，系统性。7，主要的用户界面技术：菜单，工具栏，状态栏，目录树，分式窗口，导航器。 8，GIS总体功能模块：数据输入模块，数据库管理模块，数据处理模块，空间分析模块，数据输出模块。 9，GIS数据库设计过程：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，数据库设计 10，概念设计的结构方法：自顶向下，自底向上，逐步扩张，混合策略 11，空间数据组织：纵向分层组织，横向分块组织 名词解释 1,地理信息：是指数字、文字、图形、图象等载体所表达的地表物体与其环境之间存在的数量、质量、分布特征、联系和规律等。 地理信息的特点：属于空间信息，具有区域性、多维性和动态性。 2,系统分析：是按照系统论的观点，根据GIS用户的要求，对现有的业务流程进行全面的分析和综合，运用科学的方法为系统设计提供依据。 3,需求分析：是应用型地理信息系统设计的基础,是通过与系统潜在用户进行书面或口头交流，将收集的信息根据系统软件设计的要求归纳整理后,得到对系统概略的描述和可行性分析的论证文件。需求分析过程有：需求调查、需求分析、需求文档编写三个阶段 4,可行性分析是在对用户需求基础上，从社会因素、技术因素和经济因素方面对建立应用型地理信息系统的必要性和实现系统目标的可能性进行分析，以确定用户实力、系统环境、原始数据、数据流量、存储空间、软件系统、经费预算以及时间分析和效益分析。 5，地理编码：是指在地理数据分类的基础上，以易于计算机和认识别的代码来唯一地标识地理实体类型，这种代码是用来表征客观事物的一个或一组有序的符号。 6，数据库设计：就是根据不同的应用目的和用户请求，在一个给定的应用环境中，确定最优的数据模型、处理模式、存储结构、存取方法，建立能反映现实世界中地理实体间信息的联系，满足用户要求、能被一定的数据库管理系统(DBMS)所接受、能实现系统目标并有效存取、管理数据的数据库。 7，空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。 8，实体：指在计算机系统中，用来描述实际事物的计算机语义对象，是指客观存在并区别于其他事物的对象，可以是具体的对象，也可以是抽象的事件。系统分析中必须定义实体的基本类型，确定描述这些实体的数据项及流程，进而弄清实体间的联系，为最终建立数据模型奠定基础。 9，属性：对实体和联系特征的描述。实体与属性是相对而言的。联系：实体之间通过联系相互作用和关联。联系分为一对一、一对多和多对多。 10，系统维护的任务是改正软件系统在使用过程中发现的隐含错误，扩充在使用过程中用户提出的新的功能及性能要求，其目的是维护软件系统的"正常运作"。这阶段的文档是软件问题报告和软件修改报告，它记录发现软件错误的情况以及修改软件的过程。 11，对新开发的或改建的系统,根据预定的系统目标,用系统分析的方法，从技术、经济、社
我国地理信息系统市场发展概况 我国地理信息系统市场发展概述 中国 GIS 协会市场工作委员会李颖中国地理信息系统协会成立的十年，正是我国 GIS 产业大发展的十年。这与协会对产业发展的推动也是密切相关，协会在成立之初至今，一直把 产业发展作为最重要的任务之一紧抓不放。在1994 年协会的成立大会上，常务副会长金祥文局长的工作报告的题目是《发挥GIS 协会在发展我国地理信息产业中的重大作用》，而后，又召开了一系列的围绕产业化的议题会议，对产业的发展起到了积极的推动与指导作用。当前，人们都更加关注GIS 产业的现状与前景，本文试以讨论 GIS 市场特点的视角，折射中国 GIS 产业化的历程中一角。 一、十年来 GIS 市场发展迅猛： 回顾十年历程， GIS 市场飞速、迅猛发展是大家共同感受到的，市场的进展，会给我们留下深刻的印象。对比十年前后的以下几方面突出的特点。 1.初步建立了良好的市场环境： 随着国内信息化建设意识的逐渐提高和政府对信息化重视程度的提高，以及人们对 GIS的认知程度深化，政府各部门广泛应用地理信息系统作管理，“数字 中国”、“数字城市”、“数字地域”的口号，深入人心，市场的需求激增，这 就为企业营造出了一个良好的大市场环境。回想十年前，GIS的重要性还只是停留在我们自己的圈子中，了解与应用的用户系统寥寥无几。 2.GIS企业的数量猛增：
十年前，国内的 GIS企业（含外资企业）至多约为20余家，目前全国从事 GIS 业务的企业至少有一千多家，有人提出要超过2000家，这个数量是十年前的100倍。而绝大部分的企业是在1997年后成立的，尤其在进入二十一世纪后，成立的 GIS公司更是数不胜数。 3.产业规模扩大： 在十年前，除了外资的GIS企业外，国内的 GIS企业大多都是研究所、院校等背景上成立起来的，不仅规模小，而且“研究”的“味道”比较浓，多数企业依 靠国家的支持，离真正意义上的企业有一定的距离，还是很不成熟的。看今日， 尽管中小企业仍占主流，但注册资金在千万元的企业也有不少，营业额在5000万之上的企业也不是凤毛麟角。 在软件销售产值上，据报道， 1996年全国基础 GIS软件销售为 800套，销售额近500万元（引自《全国地理信息系统技术与应用工作会议工作报告》），而据 2002-2003年统计，全国 GIS软件年销售额约为 2亿元人民币，即相当于十年前的四十倍。而据统计包括 GIS应用工程在内的产值， 2003年约为 20亿人民币以上。 4.技术的发展带动 GIS应用的深化： 市场飞速增长的原因之一是，信息技术的发展、支撑与推动GIS 的应用的普及与深化。众所周知的计算机硬件的高速发展，使GIS的大数据量已成为易事；互联网的普及与发展，为WEBGIS的发展应用提供了舞台与机遇；加上软件技术的进展，对 GIS的技术发展提供极大的支撑。再者，GIS本身技术的进展，使应用系统已与用户的需要密切结合，与MIS、ERP的结合，与工作流程的结合，使用户体验到 GIS应用的必要性，不仅在业务管理上方便可靠，而且已起到分析 作用、指导业务。这促使应用更加普及，激励了GIS需求的剧增。如，优秀工程的示范案例就是明证。
《地理信息系统基础》课程标准 1、课程概述 1.1课程标识 课程代码：63116015 课程名称：地理信息系统基础 课程性质：必修 课程类别：职业技术基础课程 开课学期：第一学期。 授课学时：总学时：32。其中理论学时：22；实践学时：10。 1.2课程定位 《地理信息系统基础》使学生了解和掌握地图为基础管理和分析空间数据的技术，以方便处理国土整治、区域规划、可持续发展等宏观的辅助决策信息，作为生产、管理和决策的依据。课程主要内容包括：空间数据模型与数据结构、空间数据获取、空间数据处理、空间数据组织与管理、空间分析的基本方法、数字地形模型及其应用、空间建模与空间决策支持、地理信息系统产品输出及可视化等。 本课程是一门综合性很强的专业基础课，在学习本课程之前应先修：《计 算机应用基础》、《测量学》课程；通过本课程的学习，为其后继课程《电子地 图原理与应用》、《空间数据库》、《GIS二次开发》的学习奠定基础。为学生定 岗实习、毕业后能胜任岗位工作起到必要的支撑作用。 1.3课程设计思路 本课程在内容组织与安排上遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实的工作任务及工作过程为载体，按工作过程组织教学，将工作任务设计成“学习项目”，采用项目化教学，按项目分别采用任务驱动、项目导向等教学模式。课程教学方法以有利于课程内容的学习和取得良好的教学效果为原则，主要采用多媒体课件演示、自学和讨论、上机实习等形式。其中多媒体课件主要用于课程要点、难点的讲解，图形图像资料和模拟演示等，预制的课件条理清晰、利于更新，信息量大，效果远远超过传统授课方式，作为课堂授课辅助工具效果明显；自学和
讨论要求学生通过网络课件、资料阅读和习题完成非重点难点和描述性内容的学习，自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查；上机实习广泛地采用了网络和计算机辅助教学等现代教育技术，在网上公布所有教学资源，包括教学大纲、中英文教案、多媒体电子教材、网络课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，同时设计了“网上答疑”与“网上讨论”等栏目，为学生提供了多种可供选择的学习方式，充分体现“互动教学”的特点。教学资源上网很好地解决了学生课前预习、课后复习、自学、以及由于课堂信息量大给学生做笔记带来一定困难（可以下载打印后作为笔记底稿）等问题，并有助于形成教学过程和课程建设自我约束、自我管理、健康发展的机制。 为了培养学生的动手能力和创新精神，全面提高其综合素质，教学过程中要始终注重培养学生的动手能力，动脑能力，动口能力（提出和讨论问题以及辩论的能力），在学习过程中让学生自己不断发现问题，积累问题，最终达到提高分析问题和解决问题能力的目的。除了专题讨论课之外，原则上每次课堂授课都要布置思考题和讨论题，每次上课正式授课前或在课间要组织10－20分钟的课堂讨论，并注意让每个学生都发言。 2、课程目标 总体目标：通过本课程的学习和相应的实践性教学环节，使学生掌握地理信息系统的基本概念、空间数据的采集、处理与组织、GIS空间分析的原理方法、GIS设计的技术方法等内容，并掌握常用GIS软件的操作，为后续其它GIS课程的学习打下基础。 2.1 能力目标 ①懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路； ②能处理国土整治、区域规划、可持续发展等宏观的辅助决策信息； ③能够从事工程测量岗位中现场的相关工作。 2.2 知识目标 学生应对GIS有一个较全面的了解，要求学生着重掌握GIS的基本概念、基本理论及其发展趋势，理解GIS学科分析问题、解决问题的方法；同时，理清各专业课程之间的关系。 2.3素质目标
《地理信息系统基础》思考题hong红色区域需要自己的斟酌 第一章 1、什么是地理信息？地理信息有什么特性？ ?定义：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态 的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之 间关系的地理数据的解释。从另一个角度来说，一切与空间位 置有关的信息都叫做地理信息。 地理信息是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，是表 示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律 的数字、文字、图像和图形等的总称。 ?地理信息的特征 空间分布性：属于空间信息，其位置的识别是与数联系在一起 的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 数据量大。地理信息的空间特征、属性特征、时间特征。 信息载体的多样性。地图、影像、文字、数字…… 地理信息的其他特征 1）区域性：通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标 识； 2）多维结构特性：在二维空间的基础上实现多专题的第三维结 构； 3）时序性（动态变化特征）：十分明显，可以按时间尺度将地 理信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长期的（如城 市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气候变化）等。2、什么是GIS？它具有什么特点？ 地理信息系统（Geographic Information System）是一种特定而又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 地理信息系统的特点 ?具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力； 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有 空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力；并能产生高层 次的地理信息。
城市地理信息系统设计规范 GB/T 18578-2001 前曰 本标准参照城《市地理信息系统标准化指南》和根据城市地理信息系统设计和建设的实际经验在国 内首次制定，其目的是规范城市地理信息系统设计的内容和要求，保证城市地理信息系统开发和建设的 质量，实现城市地理信息的共享。 本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。 本标准由国家测绘局提出并归口。 本标准起草单位：武汉测绘科技大学、国家测绘局测绘标准化研究所。 本标准主要起草人：杜道生、王伟、王占宏。 中华人民共和国国家标准 城市地理信息系统设计规范 GB/T 18578-2001
Specification for designing urban geographic information system 范围 本标准规定了城市地理信息系统的设计原则、内容、方法和要求。 本标准适用于各类城市地理信息系统的总体设计和详细设计，其他地理信息系统的设计可参照本 标准。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12409-1990 地理格网 GB/T 13923-1992 国土基础信息数据分类与代码 GB/T 14395-1993 城市地理要素城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则 GB 14804-1993 1：500,1：1 000,1：2 000地形图要素分类与代码3 术语 3.1城市地理信息系统urban geographic information system,UGIS
第八章地理信息系统基础 第一节地理信息系统概述 一、GIS的概念 地理信息系统（GIS，Geographical Information System）的定义是由两个部分组成。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 地理信息系统的外观，表现为计算机软硬件系统，其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型。 地理信息系统具有以下三个方面的特征： 第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性； 第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务； 第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能快速、准确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。 二、地理信息系统的构成 与普通的信息系统类似，一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。 其核心部分是计算机软硬件系统，空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 （扫图：9页图1－4） 三、GIS的主要功能 （一）数据采集与编辑 主要用于获取数据，保证地理信息系统数据库中的数据在内容和时间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。 （二）数据处理 初步的数据处理主要包括数据格式化、转换、概括。 （三）数据存储与组织 这是建立地理信息系统数据库的关键步骤，涉及到空间数据和属性数据的组织。（四）空间查询与分析 空间查询是地理信息系统以及许多其他自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能，空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其他计算机系统的根本区别。 模型分析是在地理信息系统支持下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，它是地理信息系统应用深化的重要标志。 （五）图形与交互显示 地理信息系统为用户提供了许多用于地理数据表现的工具，其形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件，尤其要强调的是地理信息系统的地图
地理信息系统基础 第1章绪论 GIS的认识和理解：GIS定义：在计算机硬、软件系统支持下，对空间数据进行采集、操作、储存与管理、分析、输出的技术系统。简言之：综合处理和分析空间数据的一种技术系统。GIS的三种理解:GIS---Geographic information system./ science./service.GIS的组成：硬件系统/软件系统/地理数据/GIS人员 哪些学科对GIS关系密切:测量学/地图学/地理科学/摄影测量/遥感学/计算机科学/数学 GIS可以在哪些领域发挥作用:测绘与地图制图/灾害监测与环境保护/城乡规划/资源管理/国防/农业/商业与经济/城市管理 GIS技术怎样应用于抗震救灾之中：依托GIS建立的三维仿真系统在抗震救灾工作中发挥巨大作用。 常用的GIS软件有哪些 国外：ArcGIS / MapInfo / GeoMedia.国内：SuperMap GIS/ Map GIS / GeoStar 第2章地理空间与空间数据基础 矢量数据与栅格数据各有何特点？试比较它们的优缺点：矢量数据：定位明显，属性隐含；形象直观；特别适合模拟离散的空间数据；精度高。栅格数据：属性明显，定位隐含；像元的大小直接影响空间数据表达的精度以及数据的存储时间和存储空间；像元大小对精度的影响主要表现为位置的移动、形状的畸变以及属性的偏差。优缺点（失/栅）：数据结构（严密/简单）；数据量（小/大）；图形精度（高/低）；图形运算（复杂/简单）；与遥感影像格式匹配性（不一致/一致）；输出表示（抽象、昂贵/直观、便宜）；数据共享（不易实现/容易实现）；拓扑与网络分析（容易实现/不易实现）；叠加与组合（不容易/容易）；技术（复杂、高费用/简单、低费用）；数字模拟（不方便/方便）；投影变换（快/慢） 什么是拓扑？它有什么重要意义？ 拓扑（Topology）：原意为“形状的研究”。几何学的一个分支学科。它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性，即拓扑属性。这些变换包括拉伸、压缩等。意义：拓扑关系清晰地反映了地理实体之间的逻辑关系；利用拓扑关系有利于空间要素的查询；可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体；为数据错误检查、空间数据编辑、属性数据输入、空间分析功能的实现提供方便。 什么是空间数据质量？空间数据质量指标主要有哪些？空间数据质量就是指空间数据在表达空间位置、专题特征以及时间信息这三个基本要素时，能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。指标：数据情况说明、位置精度（定位精度）、属性精度、时间精度、逻辑一致性、数据的完整性、数据的相容性、数据的可得性、表达形式的合理性。 什么是空间数据的元数据？其主要内容是什么？空间数据的元数据有何作用？：元数据是关于空间数据的数据，即关于空间数据及其信息资源的描述性信息。内容：它通过对空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理空间相关的数据。作用：查询空间信息/组织和管理空间信息/组织和维护一个机构对数据的投资/提供数据转换方面的信息/建立数据目录和数据交换中心，实现信息共享。 第3章空间数据的输入与处理 常用的图形数据输入方法有哪些？它们各有什么优缺点？手扶跟踪数字化：（优）直接获取矢量数据，数据量较小，数据结构简单；（缺）速度慢、精度低，作业劳动强度大，自动化程度低，精度易受控制点的数量和精度、操作者的技术及认真程度、原始地图的质量等因素的影响；一般适用于小规模数据的采集。
空间基础地理信息系统建设分析 空间基础地理信息系统建设分析 1广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技 术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机 硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等 构成。 1.1计算机硬件及网络环境 广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构 成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器 及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。 1.2软件环境 1.3技术标准体系 系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数 据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没 有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。 1.4管理体系 严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机 网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业
管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。 1.5数据库 数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括： ●管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。 ●技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。 ●1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。 ●1/5万数据库。 ●1/1万数据库及基础数字地面高程模型。 ●1/5千数据库（重点地区）。 ●数字正射影像库。 ●大地测量成果数据库。 ●地名数据库。 ●境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。 ●其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。 2广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统而是基础测绘管理工作的重要内容必须有相应的行政管理体系与技术标 准体系与之配套。 因此广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。 2.1计算机硬件及网络环境