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地理信息系統(tǒng)原理范文第1篇

關(guān)鍵詞　地理信息系統(tǒng)　教學(xué)問題　思考

0　引言

地理信息系統(tǒng)是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對空間地理數(shù)據(jù)采集、儲存、管理、處理、分析、建模和顯示的計算機系統(tǒng)。①自1963年第一個地理信息系統(tǒng)（GIS）出現(xiàn)至今已有近50年的歷史，隨著GIS行業(yè)的發(fā)展和GIS專業(yè)人才需求的增加，GIS高等教育發(fā)展也十分迅速，從1998年教育部設(shè)立GIS本科專業(yè)至今，我國已有超過200多所高等院校開辦了GIS專業(yè)，開設(shè)GIS原理課程的非GIS專業(yè)就更多了。②浙江農(nóng)林大學(xué)于2001年陸續(xù)在資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)、測繪工程、生態(tài)學(xué)、林學(xué)等6個專業(yè)開設(shè)GIS原理課程，已有10多　年的開課歷史且于2005年起開辦GIS專業(yè)。與此同時，教師在GIS原理課程教學(xué)方面積累了一些經(jīng)驗，學(xué)生的GIS理論水平和應(yīng)用技能逐年提高。但在教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)上仍有許多不足之處，為提高教學(xué)質(zhì)量，本文重點談?wù)劷虒W(xué)過程中出現(xiàn)的一些問題與教學(xué)改革的想法。

1　教學(xué)中的問題與不足

回顧多年的教學(xué)實踐，我校地理信息系統(tǒng)原理教學(xué)從一門課開始到開辦一個專業(yè)，實驗教學(xué)經(jīng)歷了實驗室從無到有，軟件平臺從1個到3個、實驗內(nèi)容從僅有驗證性實驗發(fā)展到基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計型實驗全部開出。實驗內(nèi)容不斷豐富，難度不斷加大，教學(xué)的質(zhì)量不斷提高，為社會輸送了許多優(yōu)秀的GIS技術(shù)人才。但隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展與人才市場需求的變化，GIS人才培養(yǎng)的過程中仍存在一些問題。

1.1　學(xué)生學(xué)習被動，主動性差

在理論教學(xué)中，一些教師為了在有限時間里完成教學(xué)內(nèi)容，教師講授的教學(xué)內(nèi)容很豐富；而學(xué)生以聽講為主，以致課堂上互動不足、氣氛平淡，常出現(xiàn)學(xué)生打瞌睡、看課外書、玩手機等現(xiàn)象。在實驗教學(xué)過程中，學(xué)生常常是參照教師的示范進行模擬實驗，甚至教師一邊操作、學(xué)生一邊模仿。整個教學(xué)過程學(xué)生沒有自主性，始終處在一種被動狀態(tài)，創(chuàng)造性和分析能力不能得到訓(xùn)練。

1.2　理論與實踐教學(xué)學(xué)時搭配不合理

GIS理論教學(xué)與實驗教學(xué)基本同步，每一章理論課相應(yīng)安排至少一次實驗，因而實驗內(nèi)容量大，需要合理安排理論教學(xué)與實驗教學(xué)的學(xué)時比例。從多數(shù)高校GIS精品課程理論教學(xué)與實驗教學(xué)學(xué)時比例來看，多數(shù)都在3∶2左右，有的甚至達到1∶2，③④而我校多年來這個比例一直是2∶1，且從學(xué)生的反饋與實際教學(xué)過程也反映了實驗教學(xué)時數(shù)偏少的問題。實驗教學(xué)時數(shù)偏少會造成教學(xué)節(jié)奏偏快，理論與實踐教學(xué)不能很好地銜接，部分學(xué)生感覺理論課枯燥乏味，實驗課不能完成實驗?zāi)繕?，致使其有很強的挫敗感?/p>

1.3　考核重理論，輕實踐

GIS實驗教學(xué)附屬于理論課程，僅僅是理論課程的驗證和延伸，考核的重點是知識點的記憶而不是實踐應(yīng)用。目前GIS原理課程的考核仍以期末試卷成績?yōu)橹?，實驗教學(xué)部分的考核成績包含在平時成績里，而平時成績只占總評成績的30%，除去平時成績里的作業(yè)與考勤部分，實驗部分的成績所占比例更少了，致使部分學(xué)生對實驗的重視程度降低。

1.4　GIS實驗教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)結(jié)合不緊密

目前多數(shù)實驗教材設(shè)計的內(nèi)容都是分章節(jié)、針對單一目標設(shè)計的，未考慮前后實驗內(nèi)容的連續(xù)性，缺乏一個把所有知識點串起來的綜合案例，尤其缺乏針對專業(yè)設(shè)計的案例。文獻中已有這方面的探索，但在教材編寫上幾乎是完全處于空白狀態(tài)。④⑤

1.5　國產(chǎn)GIS軟件平臺不足

目前流行的GIS軟件有ARCGIS、MAPINFO、MAPGIS、SUPERMAP等。前兩個是美國產(chǎn)軟件，在國內(nèi)應(yīng)用廣泛影響大而深遠。后兩個是國產(chǎn)軟件，目前在土地規(guī)劃管理、地質(zhì)等許多行業(yè)占領(lǐng)了應(yīng)用市場。ARCGIS、MAPINFO軟件的實驗教程較多，且多數(shù)教師熟悉這兩款軟件。我校GIS課程所使用的軟件平臺也以這兩種軟件為主，國產(chǎn)軟件較少使用。為了適應(yīng)GIS人才市場需求，擴大學(xué)生就業(yè)面，GIS實驗教學(xué)應(yīng)增強國產(chǎn)主流GIS軟件的培訓(xùn)，為學(xué)生進入國產(chǎn)GIS軟件設(shè)計開發(fā)領(lǐng)域做些必要的準備。

2　教學(xué)改革建議與措施

2.1　注重學(xué)生專業(yè)特點，培養(yǎng)學(xué)習興趣

GIS原理是各專業(yè)本科生學(xué)習GIS知識的入門課程，有些專業(yè)的學(xué)生上這門課之前對GIS原理是不了解的，認為與所學(xué)本專業(yè)無關(guān)，產(chǎn)生了學(xué)習GIS原理沒用的看法。這就需要針對不同專業(yè)特點設(shè)立不同的教學(xué)目標，從第一堂課就開始借助實例講授GIS技術(shù)在學(xué)生所學(xué)專業(yè)當中的應(yīng)用，并結(jié)合GIS課程在不同專業(yè)培養(yǎng)中的地位與作用，組織設(shè)計與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的理論與實驗教學(xué)內(nèi)容。例如，城市規(guī)劃本科生的培養(yǎng)目標是能夠運用GIS解決規(guī)劃數(shù)據(jù)管理、分析、制圖的需要，就需要制圖方面增加實踐教學(xué)內(nèi)容；而地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生則需要增加在GIS開發(fā)設(shè)計方面的教學(xué)內(nèi)容。從而使學(xué)生逐漸認識到GIS原理與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性，并通過實驗教學(xué)使學(xué)生理解　GIS技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習GIS原理的興趣。

2.2　加強互動教學(xué)，活躍課堂氣氛

GIS原理的理論教學(xué)可充分利用提問式、啟發(fā)式、案例式、實習式等各種教學(xué)方法，加強師生互動，讓學(xué)生充分參與課堂教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主動性、提高學(xué)生學(xué)習的注意力和改善課堂教學(xué)的效果。

2.3　注重各章節(jié)的聯(lián)系，把握課程主線

由于學(xué)科的交叉性，GIS原理教學(xué)內(nèi)容會涉及地理學(xué)、測繪、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)值算法、遙感等多學(xué)科內(nèi)容。這些知識點分散于各個章節(jié)中，極易使學(xué)生感覺不同章節(jié)的跨度大、關(guān)聯(lián)性差、內(nèi)容龐雜且不易把握。教師需要有意識地引導(dǎo)學(xué)生從整體把握教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生梳理前后章節(jié)內(nèi)容的邏輯關(guān)系，使學(xué)生理解整個教學(xué)內(nèi)容都是圍繞對空間數(shù)據(jù)的采集、存儲、編輯、分析、輸出這一條主線。如地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)的組織與管理均是闡述空間數(shù)據(jù)是怎么存儲的。學(xué)生掌握這一主線，再由主線發(fā)散到各章節(jié)的知識點，就不會感覺教學(xué)內(nèi)容的分散了。

2.4　合理安排理論與實踐教學(xué)時間，提高學(xué)習效率

GIS技術(shù)是以計算機與GIS軟件為基礎(chǔ)來解決各應(yīng)用領(lǐng)域的空間地理數(shù)據(jù)獲取、管理、分析、制圖等任務(wù)的重要工具。因而學(xué)生能夠使用1～2　種典型的GIS軟件解決與專業(yè)相關(guān)的簡單問題是GIS教學(xué)的重要任務(wù)。通過48～52個課時的學(xué)習，使學(xué)生既要理解GIS基礎(chǔ)理論，又要掌握軟件的使用，對于非地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生，學(xué)生學(xué)習起來有畏難情緒。為了幫助學(xué)生能夠在有限的課堂時間內(nèi)更快更好地消化吸收所教授的學(xué)習內(nèi)容，需要充分發(fā)揮理論與實踐教學(xué)的相互促進作用。一方面，安排足夠的實踐教學(xué)時間，另一方面合理安排理論教學(xué)與實踐教學(xué)教學(xué)時間的前后順序。比如，空間數(shù)據(jù)模型的理論課教授時，如果能先上實踐課，學(xué)生對空間數(shù)據(jù)有了直觀的認識，那么理論教學(xué)時，學(xué)生就不會感到因為課程內(nèi)容太抽象而理解困難，既能提高學(xué)生學(xué)習效率，還能激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習的欲望。

2.5　加大實踐教學(xué)力度，培養(yǎng)實踐能力

當前，GIS應(yīng)用已由專業(yè)化向社會化方向發(fā)展，GIS專業(yè)的人才需求與培養(yǎng)都傾向于實用化階段。⑥因此在GIS實踐教學(xué)過程中需注重培養(yǎng)學(xué)生GIS技術(shù)的應(yīng)用能力，將實踐教學(xué)的各環(huán)節(jié)與專業(yè)培養(yǎng)方向緊密結(jié)合，提高學(xué)生綜合分析問題的能力。一方面增加與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的綜合型、設(shè)計型實踐教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一些工程類的任務(wù)布置給學(xué)生；另一方面，為學(xué)生開放實驗室，給學(xué)生創(chuàng)造良好平臺與更多的實踐機會。比如給一幅遙感圖像，要求學(xué)生提取專題信息并制作專題圖這樣一個大作業(yè)，由學(xué)生獨立完成，在我校的城規(guī)專業(yè)GIS教學(xué)中取得了很好的效果。

2.6　利用網(wǎng)絡(luò)平臺，促進信息化

充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂，運用多媒體技術(shù)將實踐教學(xué)內(nèi)容制作實驗操作過程的演示課件與交互型實驗教學(xué)多媒體課件，提供學(xué)生自學(xué)平臺。供學(xué)生在課外時間復(fù)習提供一個方便的學(xué)習環(huán)境。此外，還可利用網(wǎng)絡(luò)課堂與QQ等的聊天工具加強與學(xué)生交流，及時了解學(xué)生學(xué)習動態(tài)，針對學(xué)生掌握的情況調(diào)節(jié)課程進度與節(jié)奏。

地理信息系統(tǒng)原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)校園MapX

長期以來，有關(guān)學(xué)校的管理信息系統(tǒng)只注重于系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)的輸入、分析和管理，如教室位置的分布、學(xué)生所在公寓位置等等，幾乎撇開了有關(guān)的地理信息。這對于全面分析系統(tǒng)信息，尤其是有關(guān)地理位置的信息是遠遠不夠的。

而GIS是一種能同時處理屬性與空間信息，并實現(xiàn)對空間信息的可視化管理的新興信息處理系統(tǒng)。將地理信息系統(tǒng)與校園管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來組建校園地理信息系統(tǒng)將徹底改變傳統(tǒng)的校園信息的管理模式，實現(xiàn)對校園的可視化管理，增加系統(tǒng)的空間分析管理能力，大幅度提高學(xué)校的辦公自動化水平。

系統(tǒng)可以在VC++、VB、Delphi等軟件開發(fā)環(huán)境下結(jié)合組件式GIS軟件MapX或MO進行開發(fā)，該系統(tǒng)是在Delphi環(huán)境下結(jié)合MapX4.5開發(fā)的。

1　校園地理信息系統(tǒng)概述。校園地理信息系統(tǒng)(CampusGeographic Information System，以下簡稱CGIS)是城市地理信息系統(tǒng)的一個縮影，具有城市地理信息系統(tǒng)的特點和功能。它用圖形、圖像數(shù)字信息來表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素，為用戶提供各種校園信息的查詢、檢索和必要的空間分析、統(tǒng)計操作以及按不同用戶要求輸出相應(yīng)的專題要素，為校園的發(fā)展預(yù)測、規(guī)劃決策以及科學(xué)管理提供可靠依據(jù)。該系統(tǒng)將成為校園新的信息源，任何與校園有關(guān)的信息都將給定位，并與空間數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。用戶將可以圖文并茂的查詢校園信息，而且獲得最為直接的效果。數(shù)字校園系統(tǒng)有很大的集成度，用戶可以隨時獲得所需的信息，就如同置身于校園中一般。它的建立和使用可以提高校園對外的知名度，給學(xué)校的各項工作都帶來了很大方便，可為學(xué)校創(chuàng)造可觀的社會效益。

2　系統(tǒng)概要設(shè)計。

2.1　系統(tǒng)功能模塊的劃分。按系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)將劃分為普通瀏覽功能，地圖管理功能，文檔、圖片、影音文件管理，空間分析，其他等功能模塊。其功能模塊圖如圖1所示。

2.1.1　地圖瀏覽。

地圖縮?。耗軐Φ貓D進行一定比例的縮小，地圖的瀏覽功能實現(xiàn)對地圖的縮小有利于了解所查詢物體在整個校園中的位置。

地圖放大：放大地圖功能可以讓物體以用戶可以接受的比例大小顯示在屏幕中央。

地圖漫游：支持用戶鼠標拖放地圖，可以讓用戶在不縮小地圖的情況下拖動瀏覽全圖。

查詢：提供選擇工具，用戶可以選擇物體進行查詢，也可以在查詢窗口輸入想查詢的信息進行查詢，并將查詢結(jié)果在地圖顯示。

2.1.2　地圖管理。

圖層增加刪除：用戶可以對需要顯示的圖層進行設(shè)置，以便查找。如需要在地圖上找到信息樓，則可以刪除其他圖層，只顯示教學(xué)樓層，并及時反映在地圖上。

地圖屬性的設(shè)置；可以設(shè)置圖層是否可見，是否可以編輯，是否加標注等。如設(shè)置教學(xué)樓層不可編輯，則在查詢信息時該層上的所有物體將不能被作為選擇查詢。

2.1.3　空間分析。

地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用不僅僅是在靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢、檢索方面，與其他信息系統(tǒng)比較，其優(yōu)勢是其強大的空間分析功能?？臻g分析功能是建立在空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系基礎(chǔ)之上、在系統(tǒng)操作運算功能支持下來實現(xiàn)的。具體包括緩沖區(qū)分析、鄰域分析、空間疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析。

2.1.4　其他功能。

直線距離測量：實現(xiàn)對地圖上兩物體間最短距離的測量。

折線距離測量：可以完成對地圖上兩物體間按折線方式的測量，如從第一教學(xué)樓沿某條道路到第二教學(xué)樓有多遠。

最短路徑查詢：實現(xiàn)自動導(dǎo)航即不在地圖上定位起點和目標點，系統(tǒng)將按最短路徑算法得到起點和目標點間存在的最佳路徑，并在地圖上顯示。

2.2　數(shù)據(jù)的組織方式。由于系統(tǒng)不僅需要進行信息查詢，還要在地圖上進行數(shù)據(jù)的分析，所以除了要存放各類信息的屬性數(shù)據(jù)庫外，還需要存放地圖數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫將需要由空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫兩部分共同來完成相應(yīng)的功能。它們的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖2所示：

2.3　系統(tǒng)總體設(shè)計流程。整個系統(tǒng)是一個功能相對完善、信息需求量大的地理信息系統(tǒng)。首先要確定系統(tǒng)的設(shè)計目標，其次要確定系統(tǒng)將在什么樣的環(huán)境下完成實現(xiàn)，還有收集制作校園電子地圖的資料、繪制地圖、數(shù)據(jù)資料入庫等，最后對整個系統(tǒng)進行實現(xiàn)，完成系統(tǒng)的相應(yīng)功能。整個系統(tǒng)設(shè)計流程如圖3。

3　系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)。

3.1　地圖瀏覽功能的實現(xiàn)。地圖的縮小、放大、全屏顯示、居中和漫游等，都是地理信息系統(tǒng)最基本的功能，要實現(xiàn)這些功能，在MapX中需要對所有圖層做同樣的處理，先來看看圖4所示MapX的結(jié)構(gòu)模式。

Map：(組件的基本組成單元是Object(單個對象)和Collection(集合)。其中集合包括對象，是多個對象的組合。每種對象和集合負責處理地圖某一方面的功能。由圖4可以看出，位于頂層的是Map對象本身，其它均由Map對象繼承。Layers,DataSets，Annotations是Map對象下面的三個重要的分支。其中Layer主要用于操作地圖的圖層，Dataset用于訪問空間數(shù)據(jù)表，Annotation用于在地圖上增加文本或者符號。

基于這種結(jié)構(gòu)模式，MapX提供了一組基本工具，改變當前工具就能夠?qū)崿F(xiàn)地圖的縮放等操作，相關(guān)的實現(xiàn)語句為：

Mapl.currentTool：=miZoomlnTool；

Mapd.currentTooh=miZoomOutTool：

Mapl.currentTool：=miCenterTool；

Map1.currentTool：=miPanTool；

要在地圖窗口顯示整個地圖(即全屏顯示)，可以將地圖控件的Bounds屬性設(shè)置為圖層集合的地理范圍，本模塊中的全屏顯示采用的語句：

Mapd.Bounds：=Mapl.Layers.Bounds；

3.2　地圖管理功能的實現(xiàn)。圖層屬性控制的實現(xiàn)：MapX的Layers集合中有一些方法來控制集合包含哪些圖層以及它們?nèi)绾物@示。在Delphi里，使用方法LayeredDlg可在運行時彈出圖層控制對話框，LayersDlg方法顯示可以讓用戶添加圖層、刪除圖層、更改圖層順序和更改圖層屬性的對話框。如果用戶單擊OK按鈕，在對話框中所做的更改將立即對地圖生效。

3.3　查找功能的實現(xiàn)。在地圖中搜索地理對象主要通過Find Object實現(xiàn)，F(xiàn)ind Object允許輸入地理對象的名稱。而后MapX就會搜索并返回搜索結(jié)果。用戶還可以使用參考層進行輔助搜索以進行更精確的搜索。例如用戶輸入查找對象名和進行相關(guān)設(shè)置后進行對象查找。

可以對地圖各個圖層當中的任何對象進行查詢，例如第一教學(xué)樓，第四食堂，游泳池等，并可將該對象定位在地圖窗口的中間高亮顯示。

在MapX中可自定義工具，然后在Mapl的OnToolUsed事件中處理。

4　結(jié)論與展望。信息化數(shù)字校園是現(xiàn)代遠程教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，引入GIS技術(shù)的數(shù)字校園系統(tǒng)將成為校園新的信息源，任何與校園的教學(xué)、科研、管理、服務(wù)相關(guān)的信息都將被重新定位，并與地圖信息建立最緊密的聯(lián)系。

GIS是一門較復(fù)雜、涉及領(lǐng)域很廣的技術(shù)，基于GIS的系統(tǒng)的開發(fā)需要考慮的問題也很多，包括結(jié)構(gòu)模式的選擇、數(shù)據(jù)庫的建立、用戶的需求、界面的設(shè)計，功能模塊的劃分以及程序代碼的優(yōu)化等等，都需要在今后的工作中經(jīng)過認真的思考和反復(fù)的調(diào)試。

參考文獻

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地理信息系統(tǒng)原理范文第3篇

【關(guān)鍵詞】土地；信息管理；系統(tǒng)；構(gòu)建

一、土地信息管理系統(tǒng)構(gòu)建的理念與技術(shù)

（一）理念分析

土地信息管理作業(yè)是完成土地測量后，測量機關(guān)經(jīng)常性、永久性的土地信息管理、維護工作。依各地區(qū)地籍圖資料的型態(tài)，有圖解法地籍圖信息管理與數(shù)值法信息管理兩種作業(yè)方式。建立一套可在現(xiàn)場直接進行土地信息管理作業(yè)的數(shù)值法作業(yè)系統(tǒng)，是一非常重要的工作。理論上使用VBS-RTK測量的技術(shù)，可運用于基本控制測量及圖根測量，或直接用于土地信息管理作業(yè)。因此，本文重點介紹e-GPS衛(wèi)星定位基準系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合適當測量儀器，配合VBS-RTK技術(shù)應(yīng)用于圖根點增、補建測量，定位精度基本能符合地籍測量實施規(guī)則的圖根點測量規(guī)范，并有利于提升土地信息管理的精度。

（二）相應(yīng)技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)RTK的技術(shù)中，單站的GPS基準站誤差模型將由區(qū)域性的GPS多基準站網(wǎng)絡(luò)誤差模型所取代。也即采用多個基準站所組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來評估該基準站網(wǎng)所涵蓋地區(qū)的GPS誤差模型，并以此建立虛擬基準站（VBS）的模型觀測數(shù)據(jù)，提供該地區(qū)內(nèi)RTK用戶作為主站應(yīng)用，該VBS的觀測數(shù)據(jù)將會與RTK用戶觀測數(shù)據(jù)的誤差模型具有極高的相關(guān)性，因此當進行虛擬基準站即時動態(tài)定位技術(shù)（VBS-RTK）的差分處理后，可消除系統(tǒng)誤差，RTK定位精度因而得以提高。為提供土地信息管理高精度即時定位的需要，并擴大RTK有效作業(yè)范圍，有必要通過網(wǎng)絡(luò)高速、寬頻的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，建置電子化衛(wèi)星定位基準網(wǎng)（e-GPS），就其連續(xù)定位觀測資料，建構(gòu)區(qū)域性定位誤差內(nèi)插模式，并配合VBS-RTK，從而獲得高精度的定位成果。

二、土地信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）基本組成架構(gòu)

土地信息管理系統(tǒng)即時動態(tài)定位系統(tǒng)是一套完整涵蓋廣范圍且可達公分級精度的即時性動態(tài)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其基本組成架構(gòu)分述如下：一是衛(wèi)星定位基準網(wǎng)。衛(wèi)星定位基準站的最佳建置間距以不超過70公里為原則，主要功能是連續(xù)接收GPS觀測資料、連續(xù)通過網(wǎng)絡(luò)將GPS原始觀測資料即時傳輸至控制及計算中心。二是控制及計算中心。建置控制及計算中心服務(wù)器的目的為集中管理各衛(wèi)星基準站的GPS資料，其主要功能為連續(xù)進行GPS觀測資料的品管、儲存、處理與遠端監(jiān)控、連續(xù)計算產(chǎn)生區(qū)域性定位誤差修正資料、組成VBS虛擬觀測資料、通過行動電話GSM/GPRS及RTCM網(wǎng)絡(luò)傳輸通訊協(xié)定（NTRIP），將VBS虛擬觀測資料（RTCM格式）傳送至移動站。三是移動站。采用虛擬基準站即時動態(tài)定位技術(shù)所須配合的基本配備，只要1組具有RTK解算功能的衛(wèi)星定位接收儀、控制器及具有GSM/GPRS上網(wǎng)功能的PDA或其他相容的行動通訊設(shè)備，即可進行VBS-RTK定位解算，其作業(yè)流程為下載移動站GPS原始衛(wèi)星觀測資料并計算產(chǎn)生導(dǎo)航定位坐標、通過GSM/GPRS及NTRIP將導(dǎo)航定位坐標（NMEA格式）傳輸至控制及計算中心、聯(lián)合移動站觀測資料及VBS虛擬觀測資料進行RTK定位解算。

（二）土地信息管理的精度規(guī)范

數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)項目，計有鑒定測量、分割測量、合并測量、未登記土地信息管理、坍塌測量、調(diào)整地形及界址調(diào)整測量、他項權(quán)利位置測量、更正檢查有關(guān)測量等項目。而數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)方式，是根據(jù)圖根點、界址點位的數(shù)值坐標檔繪制土地信息管理參考圖，然后根據(jù)依據(jù)圖根點的已知坐標反算與界址點間的夾角與距離，在實地以全測站經(jīng)緯儀依據(jù)相關(guān)的圖根點或界址點測定測量土地的界址點。數(shù)值法土地信息管理，實質(zhì)上僅將原有測設(shè)計算的界址點坐標，復(fù)原測定于實地。

三、土地信息管理系統(tǒng)的實驗應(yīng)用與發(fā)現(xiàn)

（一）實驗應(yīng)用

本研究選定某地區(qū)辦理地籍圖重測地區(qū)為研究范圍，該地區(qū)位于是一個開發(fā)較早的城鎮(zhèn)，區(qū)內(nèi)除了有高樓大廈及公寓外，尚有農(nóng)地、山坡地及林地，地形較為復(fù)雜，可針對各種遮蔽情況下進行定位研究，且實驗分析所須的數(shù)值資料均已建立，故選此地區(qū)為實驗范圍。本研究采實驗研究法，利用土地信息管理系統(tǒng)中的VBS-RTK某區(qū)服務(wù)網(wǎng)，對實驗地區(qū)的四等控制點及圖根點進行觀測及界址點放樣，綜合觀測值分別與重測公告坐標成果及面積，進行比較分析，探討應(yīng)用VBS-RTK辦理土地信息管理的精度及可行性。

（二）實驗結(jié)論與建議

一是從實驗數(shù)據(jù)結(jié)果，兩次的觀測成果與公告成果坐標值較差絕對值平均值與均方根誤差值，均僅0.1公分，可見VBS-RTK即時動態(tài)定位的觀測精度甚為平均，另從觀測平均值的平面位置較差曲線分布情形，可知本實驗區(qū)測得的坐標成果與公告成果存有約2～3公分的系統(tǒng)差，因此以VBS-RTK直接應(yīng)用于圖根測量及土地信息管理，得經(jīng)坐標轉(zhuǎn)換套合的程序。二是本實驗以六參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后成果與公告成果的坐標差值絕對值的平均值及均方根誤差均較轉(zhuǎn)換前低。且成果較差均符合界址點位置檢查與原坐標值的比較差不得超過6公分的規(guī)定，其中除有1點位置較差為5.3公分外，其于點位也均符合圖根點位置檢查與原坐標值的比較差不得超過5公分的規(guī)定。因此，VBS-RTK觀測成果，可利用坐標轉(zhuǎn)換方式使觀測的坐標成果較相似于公告成果，以減少系統(tǒng)誤差。三是利用全國性e-GPS衛(wèi)星定位基準網(wǎng)的VBS-RTK辦理土地信息管理界址點放樣，其中界址點因建筑物遮蔽或其他地形等外在因素影響，系統(tǒng)無法求出正確解（fixed解）時，須配合使用簡易的測量工具輔助，若測量區(qū)的界址點受建筑物遮蔽情況嚴重，則尚須配合全測站經(jīng)緯儀及其他測量工具作業(yè)，才能將全部界址點放樣于實地。四是本實驗區(qū)經(jīng)以放樣后重新測量計算的界址點坐標，再重新計算各宗地面積與登記簿面積比較分析結(jié)果，各宗地面積較差均符合地籍測量實施規(guī)則的容許誤差范圍，故VBS-RTK可直接用于辦理土地信息管理作業(yè)。五是以VBS-RTK辦理圖根測量，雖可達到地籍測量實施規(guī)則的精度規(guī)范，但仍受限于點位位置所能接收到的衛(wèi)星顆數(shù)及幾何分布的影響，因此，辦理時盡量使圖根點的透明度良好，使成果正確可靠。另為確保成果可靠度，建議觀測時應(yīng)慎選最佳觀測時段進行點位重復(fù)觀測，兩次重復(fù)觀測的較差值可放寬為3公分。

參考文獻

地理信息系統(tǒng)原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：組件式地理信息系統(tǒng) 信息查詢 實置咨詢

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0201-02

1 組件式地理信息系統(tǒng)介紹

由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展以及它在地理信息系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計方法和思想也隨之發(fā)生了改變，于是組件式地理信息系統(tǒng)應(yīng)運而生。組件式地理信息系統(tǒng)是用幾個能夠完成不同功能的ActivX標準組件來實現(xiàn)各大功能模塊構(gòu)建而成的，這些標準組件可以完成諸如圖形編輯、坐標轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理等功能。這種標準組件的生產(chǎn)建立在相當嚴格的標準之下，具有良好的通用性和兼容性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用；各組件之間，均可通過如本設(shè)計中用到的Visual Studio 2008這一類的可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的地理信息系統(tǒng)。組件式地理信息系統(tǒng)開發(fā)方法大致可分為如下三種： 獨立的底層開發(fā)模式、單純的二次開發(fā)模式和集成二次發(fā)模式。而從目前的應(yīng)用上來看，集成二次開發(fā)模式已經(jīng)成為GIS 開發(fā)的主流。而組件式地理信息系統(tǒng)則是以這種集成二次開發(fā)模式為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的。

ArcGIS Engine是美國ESRI公司推出的用于建立自定義程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫，由ArcEngine Developer Kit和Arc-Engine Runtime 兩部分組成。包括基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)存取、地圖表達、開發(fā)組件及運行時選項等五部分。用戶可以使用ArcEngine將GIS功能嵌入到現(xiàn)有的應(yīng)用程序中，包括Microsoft Office的Word和Excel等產(chǎn)品中，也可以建立能分發(fā)給眾多用戶的自定義高級GIS 系統(tǒng)應(yīng)用程序。ArcEngine開發(fā)工具包（DeveloperKit）是一個基于組件的軟件開發(fā)產(chǎn)品，用于建立和部署自定義GIS和制圖應(yīng)用程序，使用ArcEngine開發(fā)工具包，開發(fā)人員在建立定制的地圖接口方面具有前所未有的靈活性。

2 設(shè)計的內(nèi)容

2.1 功能分為三大類：地圖的基本操作；查詢功能；空間分析功能

（1）地圖的基本操作：加載并顯示地圖，可對地圖進行大小縮放、移動、漫游等操作。

（2）查詢功能：能夠查詢學(xué)校各類服務(wù)設(shè)施、教學(xué)場所、宿舍區(qū)等的相關(guān)信息。本系統(tǒng)采用了兩種查詢方式：點擊查詢（通過點擊圖像上的任意地物所處的位置，查出該位置所屬地物的屬性信息）；屬性查詢（通過選擇待查詢的地物的屬性，找到查詢對象并高亮顯示其在地圖中的位置）。

（3）空間分析功能：系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖層間的緩沖區(qū)分析、圖上地物的距離面積量算等相關(guān)功能。

2.2 目標

（1）以天津城建大學(xué)為例，建立校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)對天津城市建設(shè)學(xué)院的所有建筑信息的檢索查詢，可通過點擊、搜索菜單進行點擊查詢或進行屬性查詢來確定地物位置。

（2）可以直接在地圖上通過量算工具得到兩點間距離或者指定范圍的面積計算，實現(xiàn)不同圖層間的緩沖區(qū)分析功能。

2.3 程序工作的基本框架

見圖1。

2.4 功能需求

本設(shè)計中的系統(tǒng)主要由地圖操作子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)這三個部分組成。相關(guān)實現(xiàn)的功能模塊主要有：

（1）地圖操作模塊：地圖的縮放與漫游、圖層操作；

（2）信息查詢模塊：空間屬性信息查詢、地理實體相關(guān)信息點擊查詢；

（3）空間分析模塊：緩沖區(qū)分析、距離面積量算。

各個功能模塊與系統(tǒng)的聯(lián)系如圖2所示。

3 應(yīng)用實例

（1）數(shù)據(jù)準備：采用ArcGIS中調(diào)入設(shè)計中所用的CAD數(shù)據(jù)文件--各地物圖形的數(shù)據(jù)， 將其轉(zhuǎn)化為ArcGIS可用的shp格式文件，將CAD文件進行格式轉(zhuǎn)換的方法有很多種，本設(shè)計中采用的屬性分層法。

（2）圖形屬性數(shù)據(jù)的整理、分類、修改：由于采用屬性分層的方法進行了對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，所得到的圖像文件繼承了原有數(shù)據(jù)中的屬性表，但是其中有很多屬性數(shù)據(jù)是無用的，所以我們要對對應(yīng)文件的屬性表進行修改、整理。

（3）界面設(shè)計：首先對系統(tǒng)主界面進行設(shè)計，打開visual studio 2008，在打開的界面上新建一個以C#為開發(fā)語言的工程，并添加將要用的ArcEngine相關(guān)組件。.在窗體中添加如下組件以實現(xiàn)相關(guān)功能。其次其他界面的設(shè)計，通過ArcEngine提供的控件可實現(xiàn)主要的地圖操作功能，所以筆者只做了查詢功能的相關(guān)界面設(shè)計。如屬性查詢功能，是一個GIS查詢系統(tǒng)必備的基本查詢功能，也是現(xiàn)下比較流行和實用的一項功能，使用者可以利用相關(guān)屬性定位，該屬性所屬實置。新建一個窗體，在窗體上添加三個lable控件、兩個combobox控件，一個textbox控件，一個listbox控件，一個groupbox控件，以及四個控制按鈕。

（4）功能實現(xiàn)：本系統(tǒng)中實現(xiàn)地圖的基本操作的功能是通過向ArcGIS Engine ToolbarControl中添加對應(yīng)的按鈕實現(xiàn)的。具體實現(xiàn)代碼見附錄。

將對應(yīng)代碼輸入程序最終可以將本系統(tǒng)用到的對應(yīng)功能按鈕添加進ToolBarControl控件中，最終程序?qū)崿F(xiàn)功能如圖3所示。

4 結(jié)語

組件式地理信息系統(tǒng)具有良好的通用性和兼容性等多種特性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用，因此對于該系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用越來越廣，本文運用ArcEngine相關(guān)組件開發(fā)了校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)了地圖的縮放與漫游、圖層操作，空間屬性信息查詢、地理實體相關(guān)信息點擊查詢，緩沖區(qū)分析、距離面積量算等功能。

參考文獻

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地理信息系統(tǒng)原理范文第5篇

【關(guān)鍵詞】3S技術(shù) 土地資源管理 應(yīng)用

土地是人類賴以生存的基礎(chǔ)。我國幅員遼闊，地形豐富，但由于人口眾多，土地資源面臨的問題越來越嚴重，作為一種不可再生資源，其管理和規(guī)劃應(yīng)該與時俱進?！?S”技術(shù)的應(yīng)用就為土地資源管理提供了重要工具和技術(shù)手段，它包含RS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)，對土地規(guī)劃、整理、使用、勘測都發(fā)揮著重要作用。

1 “3S”技術(shù)的簡介與功能概述

“3S”技術(shù)作為一個將遙感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)相結(jié)合的集成技術(shù)，具有獲取遠程信息、數(shù)據(jù)庫快速更新整合并能復(fù)合分析的功能。在“3S”技術(shù)中，地理信息系統(tǒng)相當于人類的大腦一般，將由遙感系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)這“兩只眼睛”搜集起來的信息數(shù)據(jù)進行管控，這整個技術(shù)的集合方式如圖1所示。

1.1 RS技術(shù)

RS即遙感技術(shù)（Remote Sensing），是指通過傳感器接收來自遠距離目標的各類地理的電磁波信息，并通過對這些信息進行捕獲、分析、處理，從而對遠距離目標進行檢測和識別的一種現(xiàn)代化遠距離探測的綜合技術(shù)。該種技術(shù)是根據(jù)不同物體對波普的不同反應(yīng)所形成的信息進行反饋工作，一般用于土地資源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量檢測、植被資源分布調(diào)查等方面，具有龐大的數(shù)據(jù)處理功能，獲取信息的速度快、周期短。

1.2 GIS技術(shù)

GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systems），是指計算機系統(tǒng)以測量的地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對各種信息按照一定類別進行組合、分析，對數(shù)據(jù)的動態(tài)進行檢測，最終輸出各種地理信息，為信息管理提供服務(wù)。它包括計算機硬件和軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用人員和組織機構(gòu)四個部分，是地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等多種科學(xué)有機結(jié)合的專業(yè)性計算機軟件系統(tǒng)，而且可將所獲得的信息直觀、可視的展現(xiàn)在電腦上。

1.3 GPS技術(shù)

GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）），是一種將全球衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)。其主要功能是可提供點、線、面三維坐標，具有覆蓋密度高、全天候、多功能、定位速度快、抗干擾性強等特點。這種技術(shù)包括三大部分：空間部分，如GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分，如地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分，如GPS信號接收機。由于其高超的性能被廣泛應(yīng)用在土地測量、規(guī)劃、調(diào)查、檢測等各個方面，同時在軍事和民用中也占有一席之地。

2 “3S”技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用

隨著資源與環(huán)境問題逐漸全球化，“3S”技術(shù)在土地資源管理地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用會越來越廣泛。這不僅僅只是簡單的技術(shù)結(jié)合，而是將其技術(shù)內(nèi)在的聯(lián)系合成一種功能系統(tǒng)。鑒于現(xiàn)實情況，土地資源管理在未來必將走可持續(xù)發(fā)展道路，“3S”技術(shù)所包含的遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和定位技術(shù)將不斷推動土地資源的研究發(fā)展。下面就具體來探討一下3S技術(shù)在土地資源管理地理信息系統(tǒng)中如何的應(yīng)用。

2.1 RS技術(shù)的應(yīng)用

RS技術(shù)主要應(yīng)用于土地資源調(diào)查等基礎(chǔ)性地質(zhì)工作。傳統(tǒng)的土地資源整理開發(fā)調(diào)查是以1：10000地形詳查圖為底稿而工作的，但是因為1：10000地形詳查圖不能很好的反映所勘察地區(qū)的實際地形情況，現(xiàn)勢性較差，常常導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果不夠準確，需要大量的后期野外工作，影響工作效率。RS技術(shù)利用遙感對遠距離目標進行真實的反應(yīng)，遙感衛(wèi)星的飛行高度一般在4000千米-600 千米之間，圖像分辨率一般從1 千米-1米，這大大提高了土地資源調(diào)查的速度和精確度，為下一步的數(shù)據(jù)分析提供了有效依據(jù)，還可以將形成的影像作為底圖對項目進行查漏補缺。

2.2 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)一般應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)管理，可以對土地這種不可再生資源進行調(diào)查規(guī)劃和土地資源動態(tài)的檢測。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國各級企事業(yè)機關(guān)單位都需向著信息化的方向前進，信息化建設(shè)已成為當前的重要任務(wù)之一。與此同時，經(jīng)濟社會與資源環(huán)境之間的矛盾也在國家發(fā)展中慢慢暴露出來，分析、解決這些在時間上、空間上具有關(guān)聯(lián)性的問題，需要合理的方案建議，GIS軟件系統(tǒng)就可以為此提供幫助。

2.3 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)作為一種定位系統(tǒng)，可以用于土地資源的調(diào)繪和數(shù)據(jù)的收集，檢測核實要開發(fā)使用的地區(qū)位置是否符合申報。在對土地進行地物測量期間，通常在前期的規(guī)劃設(shè)計時要求設(shè)計底稿是實測比例尺不小于1：5000的全要素地形圖，工作底稿是1：2000的地形圖。面對如此高的比例要求，此時就可以采用GPS技術(shù)進行布設(shè)控制，采集數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)不僅在此應(yīng)用得力，當面對突發(fā)變化時還能夠迅速做出反映，使得數(shù)據(jù)庫得到及時更新。

3 “3S”技術(shù)在土地資源管理中的前景

“3S”技術(shù)通過對土地的利用現(xiàn)狀進行動態(tài)跟蹤調(diào)查，完全改變了我國土地資源信息管理模式，使我國傳統(tǒng)的土管方法都得到了提升。

不可否認，這種技術(shù)因其優(yōu)越性，表現(xiàn)出了更加廣泛的應(yīng)用空間。在未來，該技術(shù)可以與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算等高新科技相結(jié)合，使土地資源管理地理信息系統(tǒng)更加多元化，更加高效智能的為人類提供服務(wù)，并將人類的土地資源管理系統(tǒng)帶入全數(shù)字化時代。

4 結(jié)束語

綜上所述，利用“3S技術(shù)”既可以提高土地資源管理信息系統(tǒng)的準確性和實效性，使得我國的土地資源管理工作步入智能化、信息化時代，還可以在管理過程中避免人力、物力、財力的浪費。毋庸置疑，隨著“3S”技術(shù)在土地資源管理中更深入的應(yīng)用，所帶來的“數(shù)字化”必將成為未來世界發(fā)展的主流。在這種情況下，我國也應(yīng)加緊發(fā)展“3S”技術(shù)，緊跟時代潮流。

參考文獻

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