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序论:在您撰写地理信息系统的特点时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
【关键词】统计 概率 数据收集 学习策略
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)08-0118-01
随着科学技术的发展和人民生活的高度社会化,大量的信息数据需要处理,出现许多决策问题需要人们去分析、评价。统计知识及其方法已渗透到了人类活动的每个领域,已成为现代数学方法中一个重要部分和数学应用的重要领域。同时也是培养学生运用所学知识解决实际问题的重要途径。《全日制义务教育数学课程标准》中较大幅度地增加了“统计与概率”的内容,因为在信息社会,收集、整理、描述、展示和解释数据,根据情况作出决定和预测,已成为公民日益重要的技能。因此就小学低年级“统计与概率”的学习心理特点进行了一些探讨。
美国的《课程标准》认为统计方法和概率知识在信息社会里越来越重要,生活在21世纪的公民必须很好地掌握,因此认为:(1)统计和概率的思想方法在小学低年级就可以也应该开始学习。例如让儿童调查哪一种饮料最受欢迎,甲班学生高些还是乙班学生高些等等。这些调查活动可以使儿童很早就领会到许多事情,通过数据的收集、整理、分析,就可以做出判断,进行预测,同时也学会了调查的方法步骤。同样地,关于机遇、可能等概率的思想很早就可以通过游戏使儿童有所接触。(2)强调操作、实验,培养探索精神,重视调查研究。(3)注重实际和应用,对低年级的教学要求,使学生做到:会收集数据、组织数据,对数据的表现会作出解释;探讨机遇的概念,初步体验有些事件发生是确定的,有些则是不确定的。
依据《教育心理学》中教育与心理发展的关系,使增加的“统计与概率”的内容在教学中遵循有效教育,把握学生的心理特点,使学习既具有科学性,同时又符合学生的认知特点。
1.学习“统计与概率”应以掌握学生学习的特点为前提
学生学习的特点一般表现为:(1)学生在学习过程中,认知活动通常要越过直接经验的阶段,而以学习间接经验知识为主。(2)学生的学习,都是在教师的指导下进行的一种认知活动。教学活动是一种双边活动,教是为了学,学则需要教,教与学互为条件,互为依存,失去了任何一方,教学活动就失去了存在的意义。(3)学生在学习活动中是有学习策略的,学生的学习策略的好坏,直接影响着他们的学习效果。(4)学生的学习过程,是一个不断形成和激发学习动机的过程,受其动机水平的支配。
比如,一位教师在教学“数据的收集和整理”时,为学生提供了这样一个场景:学校门前马路上某一分钟的车流情况,请学生统计这一分钟之内各种车辆的数量。事前,教师未作任何提示,放手让学生独立思考、自我实践,而后进行讨论与交流,学生在积极的讨论与热烈的交流中,在自己与他人的成功与失败的经验教训中,(有的画的全是竖条和横条,长短、疏密不一;有的画圈,大大小小;有的画“正”字……)总结出画“正”字是收集数据时所采用的一种比较有效的统计办法。让学生在探索交流中对数据处理的过程有所体验,掌握简单的收集、整理和描述数据的方法,感受到学习统计的必要性。
2.学习“统计与概率”应以培养思维品质作为发展智力与培养能力的突破口
思维是智力和能力的核心,由于理解是通过思维活动实现的,所以学生的思维发展水平对理解也有重要的影响。小学生理解的对象主要是感知阶段所获得的表象,理解的效果在很大程度上取决于对表象的思维加工水平。如让学生在“分一分,数一数”的活动中学习整理数据的方法,在教学中通过数家禽的活动唤起学生的统计意识;调查自己跑步以后的脉搏比静止时快多少,并将测得的数据记录下来,与同伴进行交流。让学生自觉地进行数据的分类和整理,并在此基础上要求学生简化象形统计图,使统计图逐步、简明、抽象。再如,学生可以通过一些实例或通过游戏活动直观感受事件发生的确定性和可能性。例如,随意从4个红球和1个黑球的口袋中,摸出一个球,摸到红球的可能性与摸到黑球的可能性谁大?初步体验有些事件的发生是确定的,能用“一定”、“经常”、“偶尔”、“不可能”等词语来描述生活中的一些事件发生的可能性。
统计的内容是用数字描述和解释我们周围的世界,应注重结合学生生活的实际。如,可以设计成一个活动,使学生主动的投入其中,提出关键的问题,搜集和整理数据,分析数据,作出推测,并用一种别人信服的方式交流信息。同时体会对数据的收集、处理获得某些新的信息,以培养学生有序地观察、有条理的思考,体验与同伴的合作,使学生在统计教学过程中发展数学思维,提高解决问题的能力,培养学习数学的积极情感和良好的学习习惯及实践能力。例如,组织一次班会活动,目的是增进同学之间的互相了解和交流。首先让学生们自己选题,希望了解那些信息:“同学们每天怎么来上学?”、“每个月都有多少同学过生日?”、“同学们喜欢读哪类图书?”、“同学们的爱好是什么?”、“我们最喜欢的运动?”“我们最喜欢的动物?”……然后学生们分组去调查收集数据,用表格归纳整理,并且制成各种统计图,根据统计结果建立各种兴趣小组,开展相关活动,如把各种图表制成墙报,手抄报等。
3.学习“统计与概率”应重视智力活动中的非智力因素
非智力因素是指除了智力与能力之外,而又决定智力活动效率的一切心理因素,它的组成有3种:一是个性意识倾向性,诸如兴趣、爱好、动机、目的、理想、信念、世界观等;二是情绪和意志;三是气质、性格与认知方式。在“统计与概率”教学中也应该培养学生的非智力因素,一是发展兴趣;二是顾及气质;三是培养良好的性格特征;四是养成良好的学习习惯。其中以兴趣和习惯最为重要,这就要求教师注重借助日常生活中的例子,进行情景引入教学,课件演示动物运动会的热闹场面:森林里的小动物正在参加一年一度的动物运动会。提问:看到这个情况,你知道了什么?(引导学生说出:有兔、狗、猴3种小动物参加比赛,它们正在进行长跑、跳高的比赛),激发起学生的兴趣进而实施教学,使学生经历数据的收集、整理和分析的过程,体验统计结果在不同标准下的多样性,并用统计表来表示数据整理的结果,使学生在学习统计过程中发展数学思维,提出解决与数据信息有关的问题,组织学生参与合作交流学习活动,培养学生学习数学的积极情感与良好的合作学习的习惯。
总之,在小学数学教学中,使学生对“统计与概率”有所了解和体验,根据小学生的心理特点,使之成为解决问题的有力工具,感受统计的必要性。
参考文献:
[1]陆丽萍.小学数学新课程教学法[M].长春:东北师范大学出版社. 2005.
[2]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京:教育科学出版社,2006.
[3]张大均.教育心理学[M]. 北京:人民教育出版社,1999.
【关键词】移动地理信息系统 应用 特点 前景
地理信息系统在我国经过几十年的发展,从原先简单的技术逐渐发展为一种综合性的产业化。但是与实际的投入相比,地理信息系统并没有完全发挥出应用的作用,没有达到预计效果。现阶段,我国信息技术发展的速度非常快,但是应用最为广泛的领域都与位置有着密切的关联,导致地理信息系统的发展受到限制,无法产生巨大的社会经济效益。因此,需要不断提高地理信息技术,建立一种基于位置服务的移动地理信息系统,提高地理信息系统的发展速度,实现高效地理信息系统产业化。这样才能够使地理信息系统的应用范围更加广泛,在最大程度上适应社会发展的需求。
1 研究现状
地理信息系统从产生到现在,经历了多半个世纪,技术逐渐走向成熟。而我国的地理信息系统研究起步较晚,落后西方国家近20年时间。经过这么多年的发展,地理信息系统在我国的应用越来越广泛,占据四分之一的市场份额。我国的城市规划、资源管理、自然风险评估、定位导航等方面都在使用地理信息系统来工作。近几年,我国开始大力发展经济与工程建设,在这些工程开发的过程中,地理信息系统起到了重要的作用,对国土资源管理与工程自然风险预防做出巨大贡献。因此,我国开始重点发展地理信息系统技术,投入大量人力、物力、财力,培养先进的人才与技术人员,逐渐形成一个完整的发展体系。
但是,地理信息系统应用研究的发展过程中,也存在相应的问题,对地理信息系统的发展造成了影响。其中最主要的问题为:
(1)移动地理信息系统理论与模型的建立没有相互统一协调发展,无法实现模型与实际地理的对应关系;
(2)移动地理信息系统体系、功能、技术人员等方面的建设无法满足社会发展的需求;
(3)移动地理信息系统数据结构研究方面存在诸多不足,难以建立地理与事物之间的拓扑关系。
2 特点与功能研究
2.1 特点研究
移动地理信息系统的特点是其快速发展的因素之一,主要的特点有:
(1)移动地理信息系统设备的物理体积较小,携带非常的方便,可以直接进行单手操作;
(2)采用的供电方式非常好,是自供直流电源,系统工作时可以为系统提供充足的电源,系统停止工作时能够自动进入节能模式,如果采用高能电池,可以长时间在野外进行采集工作;
(3)操作简单,移动地理信息系统的输入模式非常人性化,可以根据不同的习惯切换手写、笔触、键盘灯模式;
(4)移动地理信息系统的应用范围非常广泛,可以应用在交通行业、农业生产、电力系统建设、煤田探测、城市化建设等诸多方面;
(5)移动地理信息系统设备可以直接连接到无线网络,通过Internet网络进行数据传输、信息交流等;
(6)可以进行全天24小时服务,移动地理信息系统在工作的过程中,荧光屏会根据周围环境的亮度自行调节,进入省电、经济、高效模式;
(7)移动地理信息系统设备的性价比非常高,软件开发成功之后可以安装在多个设备上,不受用户使用数量的限制,使用数量越多,设备的平均价值就越低,非常合适。
2.2 功能研究
移动地理信息系统融入了现代高端科学信息技术,设备功能越来越全面,主要的功能有:
(1)移动地理信息系统逐渐开始进入高端产品模式,功能逐渐接近计算机,不仅有了最初的文字编辑与记事薄功能,还具备了时间提醒、音乐播放器、录音、计算器等诸多功能;
(2)移动地理信息系统导航功能,现在大多数的汽车都安装有导航系统,这正是基于移动地理信息系统上,可以在道路的岔口进行导航提示,准确的确认路线;
(3)移动地理信息系统的位置定位功能,为了方便工作管理,移动地理信息系统可以对设备持有者的位置进行定位,确定该位置的纬度、经度、行进的时间与方向等;
(4)随着通讯技术的快速发展,手机已经成为当代最为主要的通讯设备。移动地理信息系统的开发已经逐渐朝着手机功能目标发展,已经具备了正常手机的功能,这是缺少一些特殊的功能。
(5)移动地理信息系统的预案储备功能,可以通过设备制定好相应的路线和方案,在需要的时候进行回放,确保工作过程中不会出现差错。
3 应用前景
移动地理信息系统集地理信息、导航定位、通讯技术、数据库和互联网于一身,功能非常全面。现代社会经济发展迅速,用户对移动地理信息系统有着广泛的需求,生活中各个方面都涉及到移动地理信息系统。该系统应用范围非常广泛,可以应用在军事、环保、监测、国土资源管理、交通系统、风险灾害的预警与防预、管线巡检、天气预报等诸多领域当中。不管在哪个行业当中,都需要移动信息系统的协助,才能够完成工作。因此,移动地理信息系统应用还有巨大的发展与提升空间。
4 结束语
移动地理信息系统的应用能够大大促进我国社会经济的发展,提高我国的社会效益与经济效益。因此,应该加强对移动地理信息系统的研究,融入新技术进行创新,从而取得相应的效果。改进移动地理信息系统的存储和调度,加强理论与模型之间的结合,提高系统的功能,并将移动地理信息系统与社会各行各业完美的结合,在最大程度上提高系统的应用范围。
参考文献
[1]王强,李耀华,陈璐琳,苏艳华.国内运营商发展移动互联网的策略[J].现代电信科技,2010(05).
[2]肖宇航.移动地理信息系统应用研究[D].武汉理工大学,2010.
[关键词]测绘 地理信息系统 特点
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-171-1
1前言
随着我国经济的不断发展提升,计算机网络技术的不断发展创新,地理信息系统这种新型的测绘技术也有了很大的提升。利用地理信息系统能够有效地收集汇总以及处理信息数据,同时随着地理信息系统技术水平、含量越来越高,地理信息系统的应用面积越来越大。就测绘工作而言,有效利用地理信息系统不仅能够加强测绘工作的效率以及准确度,同时还能够有效推动工程测绘信息系统的完善与建设,给予工程测绘信息系统更多的解决方案以及技术支持。
2地理信息系统的特点
2.1不被外部条件所影响
地理信息系统不同于传统的测绘技术,地理信息系统不被外部自然条件因素所影响。这是由于传统测绘技术往往受到自然条件的限制,在地形条件较为复杂的测绘区域,传统测绘技术不仅测量结果不准确,甚至会出现不能进行测绘工作的情况,如果只是利用高线等技术含量低、简单的测绘方式,会导致测绘结果直接失去科学性,导致较大的误差结果。除此之外,如果遇到非常恶略的气候天气,利用传统测绘技术进行的测绘工作会被迫中止。地理信息系统主要是利用卫星手段进行监测,相关工作人员只需合理使用卫星接收器就能够完成测绘工作,带给了测绘工作极大的便利。另外由于地理信息系统主要依赖于卫星监测手段,所以地理信息系统不容易受到自然环境条件的侵扰。
2.2监测水平效率高
在利用地理信息系统进行测绘工作时,相关工作人员只需在地面安装接收器即可,省略了很多手动测量步骤,比如说观测、调节或者是估读,所以利用地理信息系统可以有效提升测绘工作效率。
3地理信息系统的功能
3.1输出功能
地理信息系统普遍存在绘制地形图这一特点,地理信息系统的绘制地形图功能属于输出功能。研究制定地理信息系统主要是为了实现地形图自动化绘制这一功能,进而提供给地形图数据库成立完善基本的保障。利用地理信息系统绘制地形图不仅产出效率高,同时精准度也远远高于手工制图。
3.2管理以及控制地理空间数据
地理信息系统可以利用多种方式手段实现地理数据信息的输入,同时利用地理信息系统可以直接管理、控制以及维护数据库。除此之外,利用地理信息系统还能够准确查询以及检索各种需要的信息数据,这样决策者就能够通过地理信息系统极快的查找到需要的空间以及地理数据信息。总体而言,地理信息系统实现了利用现代化手段充分掌控管理数据信息的目的。
3.3遥感图像处理
地理信息系统主要是通过遥感技术得到各种数据信息,当前绝大多数的地理信息系统都能够处理图像,地理信息系统的图像处理功能也是地理信息系统的重要功能。地理信息系统一般通过自动影像匹配等高新技术完成图像处理工作。
4在测绘工作中地理测绘系统的实际应用
4.1收集数据
在刚开始进行测绘工作时,需要对各种客观现实对象施以不同形式的离散或者是抽象,以得到矢量连续对象实体以及栅格连续对象实体,并将这两种连续对象实体有效储存在地理测绘系统中。通常在表示空间数据时,一般使用栅格数据以及矢量存储这两种方式,另外还可以用其他手段来表示空间数据。如果使用传统的手段对数据进行收集,就需要利用纸上已经存在的数据或者是聚酯薄膜地图上已经存在的数据,同时为了得到数字数据需要对这些数据进行数字化处理或者是扫描处理。而现在较为先进也是较为常用的是利用GPS全球定位系统寻找所需要的位置坐标,再将位置坐标直接输入到地理测绘系统中即可,地理测绘系统会根据预期设定对数据进行自动化处理。
4.2转换以及处理数据信息
地理信息系统不仅能够全面细致的对数据进行收集,同时还能够转换以及处理数据信息,直接将所收集到的数据信息转换为能够直接利用的数据资料。地理信息系统不但提升了数据的全面性、准确度,同时还有效提升了测绘工作的效率、可靠性。地理信息系统转换以及处理数据信息的工作步骤是:首先需在地理信息系统输入数据,然后地理信息系统就会自动进行处理工作,其次地理信息系统会施以拓扑建模,将已经存在于地理信息系统以及通过数据收集所得到的测量图形一样的部分叠加起来,最后是对数据信息施以相应的分析。除此之外,地理信息系统还能够自动识别在数字化空间信息资料条件下属性不同条件各自的空间关系,提供给地理信息系统下一步分析工作基础。另外,可以利用地理信息系统重构收集的全部数据,将收集的数据转变为能够识别格式,这样不同的数据源均可以得到兼容。
4.3对可观对象施以空间分析
地理信息系统的空间分析能力非常强,可以对已经获取的数据施以有效、可靠的空间分析。可以利用地理测绘系统探究计算图形数据,或者是对物体的空间位置关系进行分析探讨,以达到研究计算空间事物关系的目的。一般而言可以利用地理信息系统探究分析拓扑学以及地理信息等学科知识体系,而达到认知空间构成的目的,最终得到空间数据。
5结语
由于地理信息系统含有非常强的信息输出功能以及收集处理,已经成为了当前测绘工作的新宠。我们不仅要充分利用地理信息系统,同时还要大胆创新、敢于借鉴,使地理信息系统的技术水平更高,应用范围更广,取其精华,这样必定能够推动我国测绘技术的不断前进、发展。
参考文献
[1]王超领,岳东杰,王瑞,周甬涛.城市地下空间三维地籍的建立研究[J].测绘科学.2009(06).
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[3]靳海亮,吴庆忠,金继读.数字化测绘技术在城镇地籍测量中的应用[J].测绘技术装备.2003(04).
[4]黄文武,钟海.数字化测绘技术在城镇地籍测量的应用[J].中国科技信息.2010(13).
[关键词]地理信息系统 地质 矿产 勘查
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-124-1
1前言
地理信息系统,简称GIS,是用于处理地理信息的系统。它综合地理学、计算机科学、数学、信息学、测绘学等学科,以地理和测绘为基础,依靠计算机技术作为技术支撑,广泛应用于与空间信息有关的领域。
地理信息系统有三个基本特征。首先,地理信息系统是以计算机软件为基础的应用系统,其使用职能为通过计算机接收外部信息进行空间数据整理。其次,地理信息系统以多媒体数据库系统为媒介,它的功能和使用范围将随着多媒体技术和数据库的技术发展而发展。第三,地理信息系统经由内部处理器完善生成的数据具有两大特点,分别是统计性和空间地理性。
2地理信息系统的发展背景
地理信息系统的发展只有50多年的历史[1],了解地理信息系统出现的背景对于更好的认识地理信息系统有重要的意义。
首先,地理信息系统以地理学为认识基础。从概念上看,地理信息系统就是处理和地理有关的信息。在经历了传统地理学、计量地理学之后,地理学如今走向了信息化的道路。通过计算机技术的引用,将过去纸面上、手头上的数据进行信息处理与加工,进而系统化、统一化、定量化、动态化。地理信息系统作为一种新思想、新技术丰富了解决地理问题的手段,是地理学科走向多元化发展的道路。
其次,地理信息系统以地图学为方法基础。传统的地图表达方式具有更新慢、效率低等缺陷,如今计算机技术的引入使得地图学以信息的形式存在于系统中,计算机通过外部输入获得信息,通过内部程序进行加工处理,从而获得精确可靠的地理信息。而且由于计算机网络的发展,其更新快、实时性强、精度高的特点更为突出。不过,传统的地图学提供的地理信息系统以地图学色彩设计与表示方法、地图制图综合、地图量算与分析、专题数据处理与
表示方法等都在地理信息系统得到了延续。
第三,地理信息系统以空间对地观测获得新的信息源。如何获得可靠、丰富且实时的信息源一直以来是地理信息系统发展过程中的重要问题。传统的信息来源是在地图学发展的基础上出现的,如实地测绘、航空摄影、探险考察等。如今计算机网络和数据库的发展很好的解决了困难。卫星、航天飞机、无人机等实时化、全球化通信网络成为了地理信息系统获取新信息的重要工具,对地理信息系统来说,这是其发展过程中极其重要的一环。
3地理信息系统的发展
地理信息系统从上世纪60年代诞生到现在已经发展了50多年,世界各国已经开始应用地理信息系统来进行空间数据的储存、获取、传输和处理等,给管理人员和决策人员提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系统产生的背景之后,我们更要知道地理信息系统50多年的发展历史,更好的认识地理信息系统以便在今后的使用中得心应手。
地理信息系统的最初构想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美国的 Duane F.Marbel 在二十世纪六十年代初分别提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用计算机技术的方法建立加拿大地理信息系统,简称CGIS,其功能主要是进行地图的叠加和量算。这是地理信息系统发展的第一阶段,属于开拓期。这一时期内,研究人员利用计算机技术开发了一些简单的软件,后人称之为地理信息系统软件包。然后利用这些软件包进行空间数据的地学处理。1972年CGIS在简单完善后投入使用,美、英也开始进行相关研究的工作。二十世纪七十年代是地理信息系统的平稳发展阶段,注重管理是这一阶段的主要内容。进入八十年代,地理信息系统实现了技术上的重大突破,空间决策支持分析的出现使得地理信息系统的应用越来越广,各国政府也从中获得了利益,因此,相关的研究机构被设立,地理信息系统进入快速发展的阶段。1992年,Goodchild提出地理信息科学概念,旨在研究应用计算机技术处理、储存、管理、分析地理信息过程中的一系列基本问题。地理信息科学的提出使得地理信息系统理论化,这是地理信息系统发展的必然结果。二十世纪九十年代地理信息系统已经服务于多种行业,特别是地理信息科学的提出使得它将有更加广阔的未来。时间进入二十一世纪,近十年来,遥感、全球定位系统、国际互联网等现代信息技术与地理信息系统相互联系、相互渗透,它们之间已经发展形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统。新时代、新技术的蓬勃发展给地理信息系统注入了新的活力,而地理信息系统广阔的应用前景必将使得它在今后拥有更好的未来。
4地理信息系统在地质矿产勘查中的应用
地理信息系统在现今高新技术层出不穷的背景下飞速发展,加之信息化技术和信息化产业的不断完善,地理信息系统已经在地质学领域取得了重大发展。
地理信息系统在地质学领域的发展主要表现在地质制图、地质灾害预测、石油勘探资料管理和矿产资源预测等方面。我们着重介绍其在地质矿产勘察方面的发展。
首先是地理信息系统用于地质矿产勘探制图。长久以来,矿产、石油勘探都需要通过地质、物探等得到相关资料做成地图,以完成相关信息的综合。不过传统的地质制图方法存在效率低下、利用率低、管理繁杂等不足,已经不适应如今迅速发展的油气勘探、矿产开发等领域。地理信息系统的出现很好的解决了这一问题,它可以实现各种专题图的可视化、数字化,并通过数据库对其进行管理,存贮方便且查询容易。
其次是地理信息系统用于地质矿产勘探数据管理。在地质矿产勘探过程中,如何对庞大的数据资料进行管理是很重要的问题。如今,地理信息系统通过将各种文本资料录入,图形资料数字化,从而完成由文本、图形到数据的移植。这种方式便于保存,且通过识别码连接实现对空间信息、属性资料的一体化管理,继而做到对矿产地质信息的全方位管理与应用。
第三是地理信息系统用于矿产资源预测。勘查人员在研究地质矿产资源的过程中会遇到很多棘手的问题。恶劣的地质环境,简陋的分析设备以及不可预知的自然环境都使得研究人员头痛欲裂。不过,地理信息系统的出现有效的降低了这一问题的难度。现今,大量的地源信息、地质资料已被获得,研究人员要做的就是将它们录入地理信息系统中,然后通过计算机技术进行处理就能获得有价值的信息。
地理信息系统在地质矿产行业的发展中发挥了巨大作用,取得了很多成果。美国、加拿大、澳大利亚等过早在1985~1989年就将其应用于地质矿产调查和填图[2]。2002年,澳大利亚得研究人员携带笔记本电脑于野外采集地质数据,并建立相关数据库。Zhou[3]以其建成的中国金矿大型数据库为基础,使用地理信息系统进行成矿地理分析,预测区域成矿靶区。中国地质科学院方一平等建成1:500万中国矿产资源数据库,中国地质矿产信息研究院吴仲煌将GIS应用于矿产资源区域评价。此外,我国1:50万数字地质图数据库[4]已经建立完成。总而言之,通过地理信息系统辅助,研究人员可以基于大量的信息进行空间采样,从而对地质矿产勘查进行预测和指导。
5地理信息系统的未来展望
地理信息系统数据量庞大、信息多元化、定量化分析等特点正是传统地质研究中所缺乏的。不过地理信息系统也存在着如分析对设备要求较高、硬件花费较大、收集资料耗时耗力等不足。随着地理信息系统的应用被越来越广泛的开发,地理信息系统在地质矿产勘查领域的发展将会朝以下几个趋势发展:高维化、网络化、集成化和智能化。我们相信地理信息系统的研究将使其更加完善,并更好的服务于各行各业。
参考文献
[1] 王家耀,成毅,吴明光,孙庆辉. 地理信息系统的演进与发展. 测绘科学技术学报. 2008, 8 (5), No.4.
[2] 郑贵洲.地理信息系统(GIS)在地质学中的应用[J]. 地球科学, 1998, 23(4): 420~423.
2.1 ARC/INFO数据模型简介……………………………………3
2.2 ARC/INFO的功能……………………………………………6
2.3 ARC/INFO的命令语言与接口………………………………6
2.4 ARC/INFO的主要模块………………………………………7
第二章 典型地貌信息的建立与处理
3.1 等高线数据的录入与获取………………………………14
3.2 用分层设色法来描述地貌数据…………………………18
3.3 地貌晕渲图的制作………………………………………20
3.4 地表透视图的制作………………………………………23
第三章 结束语……………………………………………………24
参考文献………………………………………………………… 25
第一章 ARC/INFO简介
地理信息系统是一门处理地理空间数据的现代化综合性学科,它的定义有很多种,可以简单理解为用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。它可以按不同的标准进行分类。按区域大小或行政级别划分,可分为:全球地理信息系统(如:用于监测全球气候变化的地理信息系统)、国家地理信息系统(如:中国国家基础地理信息系统,加拿大国家地理信息系统)、省级地理信息系统和区域地理信息系统等。按地理信息系统的内容划分,地理信息系统可分为:土地信息系统、环境信息系统、森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿业资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统和水土流失信息系统等。按地理信息系统的软件和硬件划分可分为:网络地理信息系统、PC地理信息系统、地理信息工具等。地理信息系统具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。地理信息系统具有以下三个方面的特征:
:11000多字
200元
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关键词:概述;组成;特点;发展
中图分类号:P208 文献标识码:A
现如今国民经济的各个部门也在应用地理信息系统,地理信息系统发展到生活的各方面,时刻影响着我们生活中的每一个人获取信息的能力和方式。
1 地理信息系统的概述
地理信息系统(Geographic Information System或Geo-Information system,GIS)又称人们称作“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。地理信息系统是一种十分重要的、特定的空间信息系统。它是利用计算机硬、软件系统的功能,进行地球表层空间中整个或部分有关地理分布数据采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。简单的讲,地理信息系统就是人们通过计算机能够迅速查询到事先以电子地图形式储存在计算机里的地图信息。地理信息系统可以广泛应用于水气管道、交通规划、城市用地规划、自然资源保护及灾害监测和预防等领域,其巨大的实用价值已逐渐成为信息产业不可缺少的一部分。地理信息系统已经在医学上得到了很好的应用,例如制作血管分布图和器官的内部结构图等,地理信息系统的运用能够更加直观地将人体各部位的位置关系展现在人们面前。目前地理信息系统已经成为医疗系统不可缺少的辅助工具。
2 地理信息系统的组成
2.1自系统组成及实践应用的方面来看,地理信息系统可分为数据库系统、计算机硬件和系统软件、数据库管理系统、应用人员和组织机构四个子系统。(1)数据库系统的功能是完成对几何(图形)数据库和属性数据库的存储。几何数据库可以存储属性数据库,即将二者合并为一体。(2)计算机硬件和系统软件是地理信息系统得以开发与应用的基础。其中,硬件主要包括计算机、绘图仪、扫描仪、打印机等实体设备;而系统软件相对于硬件而言是无形实体,即操作系统。(3)数据库管理系统是地理信息系统的核心。对地理数据的输入、处理、管理、分析和输出都是通过数据库管理系统来实现的。(4)应用人员和组织机构:地理信息系统成功应用的关键是因为有那些既熟练掌握专业知识又熟悉地理信息系统的专业人员存在;地理信息系统运行的保障是强有力的组织机构。
2.2 自数据处理的方面来看,地理信息系统又可以分为四个子系统。分别为数据输入子系统、数据分析和处理子系统、数据存储与检索子系统、数据输出子系统。(1)数据输入子系统:在地理信息系统中,对数据的采集、预处理和数据的转换是数据输入子系统。(2)数据分析与处理子系统: 在地理信息系统中,对数据库中的数据进行分析、计算和处理是数据分析与处理子系统。(3)数据存储与检索子系统: 在地理信息系统中,对数据库中的数据进行组织和管理的是数据存储与检索子系统。以便人们在工作需要中进行于数据编辑、更新、查询和处理。(4)数据输出子系统: 在地理信息系统中,将数据库中的计算内容和分析结果以图形、表格、图象等直观形象的方式输出到显示器或绘图纸上是数据输出子系统。
3 地理信息系统的特点
3.1 地理信息系统具有与其他管理信息不同的特点:(1)公共的地理定位基础。全部的地理要素要在一个特定投影和比例的参考坐标系统中进行严格的空间定位。(2)多维数据结构。地理信息系统不仅包括所研究对象的空间位置,还包括其具体属性特征的描述,于此同时还具有明显的时序性。地理信息系统的空间数据组织形式是一个由三维空间坐标及拓扑、属性数据及时态数据所组成的多维数据结构。地理信息系统利用空间数据与属性数据进行分析处理问题,再利用数据库管理系统的功能将空间数据与属性数据有效地联系在一起进行共同管理、共同分析、共同应用,让人们以一种新的思维方法去认识地理现象;而管理信息系统只能以机械形式存储图形、图像等,不能进行空间查询、检索、相邻分析等有关空间数据的操作,更不能实现复杂的空间数据分析。则只有属性数据库可以在管理信息系统中实现管理。地理信息系统以空间数据分析为主,空间数据通过空间解析式模型来分析,空间分析模型的研究与设计决定着地理信息系统应用的成功与否。(3)把数字的准确性、图形的直观性、声音的引导性等利用图文、声和数据多媒体集成相结合,使读者的各种感官得以充分的利用。(4)利用分析决策和查询检索功能,能够实现从属性数据到图形和从地图图形到属性数据的双向检索;具有良好的用户界面,使读者介入地图的生成过程。(5)信息源输入的数字化和标准化。对不同精度、不同比例、不同投影坐标系、形式多样化的外部信息运用数字化设施以统一的坐标和统一的记录格式进行转换,实现多级比例尺不同程度的制图综合功能,存储在数据库内。
3.2 地理信息系统还包含以下具体特征。(1)地理信息系统具有空间性和动态性,能够实现采集、管理、分析空间信息,还具有以多元化方式输出地理空间信息的能力。(2)地理信息系统为管理和决策服务,具有多要素综合分析、区域空间分析和动态预测能力,以地理模型方法为手段,产生决策支持信息及其它高层地理信息。
4 地理信息系统的发展现状
软件是GIS系统的核心,GIS软件的组织方式就是GIS软件体系。GIS软件体系依赖于一定的软件技术基础,还决定了GIS系统软件的集成效率和应用方式等各方面的特点。GIS系统应用软件技术体系的发展历程为:GIS模块、模块化GIS、集成式GIS、核心式GIS和万维网GIS系统等各系统阶段。随着计算机和互联网技术的不断成熟以及广泛的应用,促进了GIS的应用软件系统的飞速发展,进而研发了各种不同功能和用途的GIS系统。比如OpenGIS系统、3D和4DGIS系统、新型的GIS系统空间数据管理系统、虚拟现实等。
结语
随着技术的不断发展,以GIS为核心的一批新技术涌现而出,他们丰富了GIS理论,对GIS发展做出了巨大的贡献,会在未来的生产实践中带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
关键词:地理信息系统;测绘;应用
中图分类号:C922 文献标识码:A 文章编号:
一、地理信息系统的特点及其能提供的功能
1.地理信息系统的特点。
地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘科学,它具有多学科交叉的特征,地理信息系统又是计算机化的信息系统,需要得到计算机硬件和软件系统的支持。
地理信息系统处理的对象为地理空间信息,地理信息系统用于处理自然界特定空间内各种地理现象的信息,地理信息系统的核心组成是地理数据库和空间数据库,包括属性数据库、图形数据库和遥感影像数据库等,地理信息系统能够在同一的平台内综合处理这些信息,这是地理信息系统不同于其他信息系统的重要一点,并且包含的内容是丰富的和广泛的。地理信息系统可以根据实际需要设计生产各种地图,它通过图表、文字、色彩等信息形象的表现出来,地理信息系统具有强大的制图功能,完全可以代替传统制图和一般意义上的机助制图技术。地理信息系统具有空间分析功能,从而使地理信息系统区别于机助制图系统,也正是空间分析功能赋予地理信息系统以强大的生命力。空间模拟地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。地理信息系统可以依据系统应用模型,快速模拟自然过程的演变和过程,取得地理预测和实验的结果。
在各行各业中,通过地理信息系统选择优化方案,避免不合理的决策,并且解决资源、环境、社会、经济和人口有关的实际应用课题,在经济社会中有助于决策支持系统。地理信息系统除了具有信息的一般特性还具有以下独特特性:①空间分布性。它具有先定位后定性以及在区域上的分布特点,属性的表现形式是多层次的。②数据量大。因为它具有空间特征和属性特征还随时间的变化而变化,所以数据量很大。③地理信息系统具有载体的多样性,除物体的物质和能量本身外,还通过文字、数字、影像、符号、磁带、光盘等等来描述地理实体。
2.地理信息系统能够提供的功能。
(1)地理空间数据管理。地理信息系统能够通过多种方式对地理数据信息进行录入,并且还可以对数据库进行有效地管理和维护。最为重要的是地理信息可以快速准确的对所需要的数据进行查询和检索,进而提供给决策者所需要的各种地理空间信息。通过地理信息系统能够有效地实现现代化的信息管理。
(2)输出功能。地理信息系统可以应用到地形图的绘制中,这是地理信息的输出功能赋予系统的一种能力。可以说绘制地形图是地理信息系统发展的起源,这样便能够理解为何该系统具备这一功能。而该功能的最终目标是为建立地形图数据库提供基础保障,同时与手工制图相比地理信息的产出效率要比其高出数倍以上。
(3)遥感图像处理。遥感数据可以说是地理信息系统的一个重要信息来源,现阶段大部分地理信息系统都具备图像处理功能,并且这部分功能常作为系统中的一个子模块存在,利用自动影像匹配等技术可完成相关处理工作。
二、地理信息系统的应用
从地理信息系统和其他系统的区别与联系以及地理信息系统特征和地理信息系统的分类中不难看出,地理信息系统的发展前景广阔,表现在网络化、标准化、数据商业化、系统的专门化、企业化、全球化、大众化和智能化。地理信息系统是一种对自然与人类应用非常广泛的系统工具,它的博才取胜和运筹帷幄的优势,使它成为能够影响人们生活的各个方面、有关各行各业经济技术发展的基本工具。它的应用分为两种情况,一种是利用地理信息系统来处理用户的数据,在地理信息系统的基础上,利用它的开发函数库二次开发出用户的地理信息系统软件,并且在测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾情监测、环境保护、国防、宏观决策支持等一百多个领域,取得了良好的社会经济效益,下面结合例子来论述地理信息系统的广泛应用。
地理信息系统在综合分析评价与模拟预测中的应用,它不仅对地理空间数据进行编码、存储和提取,而且通过世界模拟,得到综合评价,并且用这些数据以命令、函数和分析模拟程序对未来结果作出定量的和趋势预测,对比不同决策方案的效果以及产生的后果,做出最优决策,避免和预防灾难发生。例如,通过对大兴安岭火灾的研究、普查和分析,应用系统对十几万个数据进行分析筛选出气温、风速、降水等气候要素,以及植被生长情况、积雪覆盖程度,用模糊数学方法建立数学模型,并且建立微机系统多因子的综合指标来预防灾情发生。
三、地理测绘系统在测绘中的具体应用
1.数据的采集。
在数据收集时,传统做法是通过聚酷薄膜地图上或者纸上现有的数据,经过扫描或者数字化来产生数字数据。现在比较理想的做法是借助于GPS全球定位系统,得到相应的位置坐标,然后直接输入到地理信息中进行相应的处理,也可以通过遥感技术来完成数据的采集工作。
2.数据处理。
地理数据一般具有三个基本特征:属性特征(非定位数据)、空间特征(地位数据)和时间特征(时间尺度)。在测绘中,涉及到的主要设施有城市建筑物、城市道路、据和属性数据,属性数据又可以分为客观和主观两类,客观属性数据如城市道路的名称、交叉口的形状等,主观属性数据如城市道路与交叉口的交通量等。地理特征的专题属性信息可以直接存储于FAT表中,也可以存储在其他数据表中,后者通过对象标志码与FAT产生联系。从空间信息检索专题属性信息,或从专题属性信息检索空间信息的实现就依赖干地理信息系统所建立起来的次种联系。
3.数据管理。
在测绘中,主要涉及到用点来表示的实物信息有城市道路路段上的桥、城市道路交叉口等;主要涉及到用线来表示的实物信息有城市道路中线、城市道路边线、通讯线的走向等;主要涉及到用面来表示问候的实物信息有道路周边的建筑物(比如企事业单位、学校、医院、公园等)。可以把上述所有关于点、线、多边形相关的实物合理地分层组织如下:首先建立一个地理数据库,在地理数据库中建立测绘要素集,其中包括的特征类有城市道路中线、城市道路交叉口、桥、城市道路周边建筑物等;同样在相同的地理数据库中建立一个管线要素集,其中包括的特征类有路边线、电力设备、电力线、通讯线等。
4.数据显示。
一般来说,地图特征的图形表达有以下几种方式:单一的符号、单一值地图、用类似于人口的字段属性来表达数量(颜色分级、符号分级和密集度分级)、相关多种属性的表达。用单一的符号展示数据于地图可以从图形上得知特征分布的密集程度,从而可以清晰地表达出分布情况。在测绘中,可以用点表示城市不同区的居民居住情况,这样就可以用点的密集程度来直观表达居民居住的分布密集程度;同样,道路可以用线的特征来表示在区域内道路网密集程度。对于上述每个区的居民密集程度的表示,也可以先统计每个区的居民人数,然后按照一定的标准划分,用不同的颜色来表示每个区的居民居住情况,并且还可以用符号本身的大小来表示居民分布情况。同样的,城市道路交通也可以通过交通量的统计之后,依据交通量的范围分类对城市道路进行等级颜色分类。
四、结束语
以上是笔者对地理信息系统的粗略认识及在测绘中应用的介绍,地理信息系统已成为国民经济发展的必备工具,并且深入到各个领域,相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]莫梅,彭万钦.浅析在测绘中地理信息系统的应用[J].中国科技纵横,2010(11).