時間:2024-01-14 15:54:45
序論:在您撰寫地理信息系統的特點時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】統計 概率 數據收集 學習策略
【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)08-0118-01
隨著科學技術的發展和人民生活的高度社會化,大量的信息數據需要處理,出現許多決策問題需要人們去分析、評價。統計知識及其方法已滲透到了人類活動的每個領域,已成為現代數學方法中一個重要部分和數學應用的重要領域。同時也是培養學生運用所學知識解決實際問題的重要途徑?!度罩屏x務教育數學課程標準》中較大幅度地增加了“統計與概率”的內容,因為在信息社會,收集、整理、描述、展示和解釋數據,根據情況作出決定和預測,已成為公民日益重要的技能。因此就小學低年級“統計與概率”的學習心理特點進行了一些探討。
美國的《課程標準》認為統計方法和概率知識在信息社會里越來越重要,生活在21世紀的公民必須很好地掌握,因此認為:(1)統計和概率的思想方法在小學低年級就可以也應該開始學習。例如讓兒童調查哪一種飲料最受歡迎,甲班學生高些還是乙班學生高些等等。這些調查活動可以使兒童很早就領會到許多事情,通過數據的收集、整理、分析,就可以做出判斷,進行預測,同時也學會了調查的方法步驟。同樣地,關于機遇、可能等概率的思想很早就可以通過游戲使兒童有所接觸。(2)強調操作、實驗,培養探索精神,重視調查研究。(3)注重實際和應用,對低年級的教學要求,使學生做到:會收集數據、組織數據,對數據的表現會作出解釋;探討機遇的概念,初步體驗有些事件發生是確定的,有些則是不確定的。
依據《教育心理學》中教育與心理發展的關系,使增加的“統計與概率”的內容在教學中遵循有效教育,把握學生的心理特點,使學習既具有科學性,同時又符合學生的認知特點。
1.學習“統計與概率”應以掌握學生學習的特點為前提
學生學習的特點一般表現為:(1)學生在學習過程中,認知活動通常要越過直接經驗的階段,而以學習間接經驗知識為主。(2)學生的學習,都是在教師的指導下進行的一種認知活動。教學活動是一種雙邊活動,教是為了學,學則需要教,教與學互為條件,互為依存,失去了任何一方,教學活動就失去了存在的意義。(3)學生在學習活動中是有學習策略的,學生的學習策略的好壞,直接影響著他們的學習效果。(4)學生的學習過程,是一個不斷形成和激發學習動機的過程,受其動機水平的支配。
比如,一位教師在教學“數據的收集和整理”時,為學生提供了這樣一個場景:學校門前馬路上某一分鐘的車流情況,請學生統計這一分鐘之內各種車輛的數量。事前,教師未作任何提示,放手讓學生獨立思考、自我實踐,而后進行討論與交流,學生在積極的討論與熱烈的交流中,在自己與他人的成功與失敗的經驗教訓中,(有的畫的全是豎條和橫條,長短、疏密不一;有的畫圈,大大小小;有的畫“正”字……)總結出畫“正”字是收集數據時所采用的一種比較有效的統計辦法。讓學生在探索交流中對數據處理的過程有所體驗,掌握簡單的收集、整理和描述數據的方法,感受到學習統計的必要性。
2.學習“統計與概率”應以培養思維品質作為發展智力與培養能力的突破口
思維是智力和能力的核心,由于理解是通過思維活動實現的,所以學生的思維發展水平對理解也有重要的影響。小學生理解的對象主要是感知階段所獲得的表象,理解的效果在很大程度上取決于對表象的思維加工水平。如讓學生在“分一分,數一數”的活動中學習整理數據的方法,在教學中通過數家禽的活動喚起學生的統計意識;調查自己跑步以后的脈搏比靜止時快多少,并將測得的數據記錄下來,與同伴進行交流。讓學生自覺地進行數據的分類和整理,并在此基礎上要求學生簡化象形統計圖,使統計圖逐步、簡明、抽象。再如,學生可以通過一些實例或通過游戲活動直觀感受事件發生的確定性和可能性。例如,隨意從4個紅球和1個黑球的口袋中,摸出一個球,摸到紅球的可能性與摸到黑球的可能性誰大?初步體驗有些事件的發生是確定的,能用“一定”、“經?!薄ⅰ芭紶枴?、“不可能”等詞語來描述生活中的一些事件發生的可能性。
統計的內容是用數字描述和解釋我們周圍的世界,應注重結合學生生活的實際。如,可以設計成一個活動,使學生主動的投入其中,提出關鍵的問題,搜集和整理數據,分析數據,作出推測,并用一種別人信服的方式交流信息。同時體會對數據的收集、處理獲得某些新的信息,以培養學生有序地觀察、有條理的思考,體驗與同伴的合作,使學生在統計教學過程中發展數學思維,提高解決問題的能力,培養學習數學的積極情感和良好的學習習慣及實踐能力。例如,組織一次班會活動,目的是增進同學之間的互相了解和交流。首先讓學生們自己選題,希望了解那些信息:“同學們每天怎么來上學?”、“每個月都有多少同學過生日?”、“同學們喜歡讀哪類圖書?”、“同學們的愛好是什么?”、“我們最喜歡的運動?”“我們最喜歡的動物?”……然后學生們分組去調查收集數據,用表格歸納整理,并且制成各種統計圖,根據統計結果建立各種興趣小組,開展相關活動,如把各種圖表制成墻報,手抄報等。
3.學習“統計與概率”應重視智力活動中的非智力因素
非智力因素是指除了智力與能力之外,而又決定智力活動效率的一切心理因素,它的組成有3種:一是個性意識傾向性,諸如興趣、愛好、動機、目的、理想、信念、世界觀等;二是情緒和意志;三是氣質、性格與認知方式。在“統計與概率”教學中也應該培養學生的非智力因素,一是發展興趣;二是顧及氣質;三是培養良好的性格特征;四是養成良好的學習習慣。其中以興趣和習慣最為重要,這就要求教師注重借助日常生活中的例子,進行情景引入教學,課件演示動物運動會的熱鬧場面:森林里的小動物正在參加一年一度的動物運動會。提問:看到這個情況,你知道了什么?(引導學生說出:有兔、狗、猴3種小動物參加比賽,它們正在進行長跑、跳高的比賽),激發起學生的興趣進而實施教學,使學生經歷數據的收集、整理和分析的過程,體驗統計結果在不同標準下的多樣性,并用統計表來表示數據整理的結果,使學生在學習統計過程中發展數學思維,提出解決與數據信息有關的問題,組織學生參與合作交流學習活動,培養學生學習數學的積極情感與良好的合作學習的習慣。
總之,在小學數學教學中,使學生對“統計與概率”有所了解和體驗,根據小學生的心理特點,使之成為解決問題的有力工具,感受統計的必要性。
參考文獻:
[1]陸麗萍.小學數學新課程教學法[M].長春:東北師范大學出版社. 2005.
[2]沈德立.高效率學習的心理學研究[M].北京:教育科學出版社,2006.
[3]張大均.教育心理學[M]. 北京:人民教育出版社,1999.
【關鍵詞】移動地理信息系統 應用 特點 前景
地理信息系統在我國經過幾十年的發展,從原先簡單的技術逐漸發展為一種綜合性的產業化。但是與實際的投入相比,地理信息系統并沒有完全發揮出應用的作用,沒有達到預計效果。現階段,我國信息技術發展的速度非???,但是應用最為廣泛的領域都與位置有著密切的關聯,導致地理信息系統的發展受到限制,無法產生巨大的社會經濟效益。因此,需要不斷提高地理信息技術,建立一種基于位置服務的移動地理信息系統,提高地理信息系統的發展速度,實現高效地理信息系統產業化。這樣才能夠使地理信息系統的應用范圍更加廣泛,在最大程度上適應社會發展的需求。
1 研究現狀
地理信息系統從產生到現在,經歷了多半個世紀,技術逐漸走向成熟。而我國的地理信息系統研究起步較晚,落后西方國家近20年時間。經過這么多年的發展,地理信息系統在我國的應用越來越廣泛,占據四分之一的市場份額。我國的城市規劃、資源管理、自然風險評估、定位導航等方面都在使用地理信息系統來工作。近幾年,我國開始大力發展經濟與工程建設,在這些工程開發的過程中,地理信息系統起到了重要的作用,對國土資源管理與工程自然風險預防做出巨大貢獻。因此,我國開始重點發展地理信息系統技術,投入大量人力、物力、財力,培養先進的人才與技術人員,逐漸形成一個完整的發展體系。
但是,地理信息系統應用研究的發展過程中,也存在相應的問題,對地理信息系統的發展造成了影響。其中最主要的問題為:
(1)移動地理信息系統理論與模型的建立沒有相互統一協調發展,無法實現模型與實際地理的對應關系;
(2)移動地理信息系統體系、功能、技術人員等方面的建設無法滿足社會發展的需求;
(3)移動地理信息系統數據結構研究方面存在諸多不足,難以建立地理與事物之間的拓撲關系。
2 特點與功能研究
2.1 特點研究
移動地理信息系統的特點是其快速發展的因素之一,主要的特點有:
(1)移動地理信息系統設備的物理體積較小,攜帶非常的方便,可以直接進行單手操作;
(2)采用的供電方式非常好,是自供直流電源,系統工作時可以為系統提供充足的電源,系統停止工作時能夠自動進入節能模式,如果采用高能電池,可以長時間在野外進行采集工作;
(3)操作簡單,移動地理信息系統的輸入模式非常人性化,可以根據不同的習慣切換手寫、筆觸、鍵盤燈模式;
(4)移動地理信息系統的應用范圍非常廣泛,可以應用在交通行業、農業生產、電力系統建設、煤田探測、城市化建設等諸多方面;
(5)移動地理信息系統設備可以直接連接到無線網絡,通過Internet網絡進行數據傳輸、信息交流等;
(6)可以進行全天24小時服務,移動地理信息系統在工作的過程中,熒光屏會根據周圍環境的亮度自行調節,進入省電、經濟、高效模式;
(7)移動地理信息系統設備的性價比非常高,軟件開發成功之后可以安裝在多個設備上,不受用戶使用數量的限制,使用數量越多,設備的平均價值就越低,非常合適。
2.2 功能研究
移動地理信息系統融入了現代高端科學信息技術,設備功能越來越全面,主要的功能有:
(1)移動地理信息系統逐漸開始進入高端產品模式,功能逐漸接近計算機,不僅有了最初的文字編輯與記事薄功能,還具備了時間提醒、音樂播放器、錄音、計算器等諸多功能;
(2)移動地理信息系統導航功能,現在大多數的汽車都安裝有導航系統,這正是基于移動地理信息系統上,可以在道路的岔口進行導航提示,準確的確認路線;
(3)移動地理信息系統的位置定位功能,為了方便工作管理,移動地理信息系統可以對設備持有者的位置進行定位,確定該位置的緯度、經度、行進的時間與方向等;
(4)隨著通訊技術的快速發展,手機已經成為當代最為主要的通訊設備。移動地理信息系統的開發已經逐漸朝著手機功能目標發展,已經具備了正常手機的功能,這是缺少一些特殊的功能。
(5)移動地理信息系統的預案儲備功能,可以通過設備制定好相應的路線和方案,在需要的時候進行回放,確保工作過程中不會出現差錯。
3 應用前景
移動地理信息系統集地理信息、導航定位、通訊技術、數據庫和互聯網于一身,功能非常全面?,F代社會經濟發展迅速,用戶對移動地理信息系統有著廣泛的需求,生活中各個方面都涉及到移動地理信息系統。該系統應用范圍非常廣泛,可以應用在軍事、環保、監測、國土資源管理、交通系統、風險災害的預警與防預、管線巡檢、天氣預報等諸多領域當中。不管在哪個行業當中,都需要移動信息系統的協助,才能夠完成工作。因此,移動地理信息系統應用還有巨大的發展與提升空間。
4 結束語
移動地理信息系統的應用能夠大大促進我國社會經濟的發展,提高我國的社會效益與經濟效益。因此,應該加強對移動地理信息系統的研究,融入新技術進行創新,從而取得相應的效果。改進移動地理信息系統的存儲和調度,加強理論與模型之間的結合,提高系統的功能,并將移動地理信息系統與社會各行各業完美的結合,在最大程度上提高系統的應用范圍。
參考文獻
[1]王強,李耀華,陳璐琳,蘇艷華.國內運營商發展移動互聯網的策略[J].現代電信科技,2010(05).
[2]肖宇航.移動地理信息系統應用研究[D].武漢理工大學,2010.
[關鍵詞]測繪 地理信息系統 特點
[中圖分類號] P228.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-171-1
1前言
隨著我國經濟的不斷發展提升,計算機網絡技術的不斷發展創新,地理信息系統這種新型的測繪技術也有了很大的提升。利用地理信息系統能夠有效地收集匯總以及處理信息數據,同時隨著地理信息系統技術水平、含量越來越高,地理信息系統的應用面積越來越大。就測繪工作而言,有效利用地理信息系統不僅能夠加強測繪工作的效率以及準確度,同時還能夠有效推動工程測繪信息系統的完善與建設,給予工程測繪信息系統更多的解決方案以及技術支持。
2地理信息系統的特點
2.1不被外部條件所影響
地理信息系統不同于傳統的測繪技術,地理信息系統不被外部自然條件因素所影響。這是由于傳統測繪技術往往受到自然條件的限制,在地形條件較為復雜的測繪區域,傳統測繪技術不僅測量結果不準確,甚至會出現不能進行測繪工作的情況,如果只是利用高線等技術含量低、簡單的測繪方式,會導致測繪結果直接失去科學性,導致較大的誤差結果。除此之外,如果遇到非常惡略的氣候天氣,利用傳統測繪技術進行的測繪工作會被迫中止。地理信息系統主要是利用衛星手段進行監測,相關工作人員只需合理使用衛星接收器就能夠完成測繪工作,帶給了測繪工作極大的便利。另外由于地理信息系統主要依賴于衛星監測手段,所以地理信息系統不容易受到自然環境條件的侵擾。
2.2監測水平效率高
在利用地理信息系統進行測繪工作時,相關工作人員只需在地面安裝接收器即可,省略了很多手動測量步驟,比如說觀測、調節或者是估讀,所以利用地理信息系統可以有效提升測繪工作效率。
3地理信息系統的功能
3.1輸出功能
地理信息系統普遍存在繪制地形圖這一特點,地理信息系統的繪制地形圖功能屬于輸出功能。研究制定地理信息系統主要是為了實現地形圖自動化繪制這一功能,進而提供給地形圖數據庫成立完善基本的保障。利用地理信息系統繪制地形圖不僅產出效率高,同時精準度也遠遠高于手工制圖。
3.2管理以及控制地理空間數據
地理信息系統可以利用多種方式手段實現地理數據信息的輸入,同時利用地理信息系統可以直接管理、控制以及維護數據庫。除此之外,利用地理信息系統還能夠準確查詢以及檢索各種需要的信息數據,這樣決策者就能夠通過地理信息系統極快的查找到需要的空間以及地理數據信息??傮w而言,地理信息系統實現了利用現代化手段充分掌控管理數據信息的目的。
3.3遙感圖像處理
地理信息系統主要是通過遙感技術得到各種數據信息,當前絕大多數的地理信息系統都能夠處理圖像,地理信息系統的圖像處理功能也是地理信息系統的重要功能。地理信息系統一般通過自動影像匹配等高新技術完成圖像處理工作。
4在測繪工作中地理測繪系統的實際應用
4.1收集數據
在剛開始進行測繪工作時,需要對各種客觀現實對象施以不同形式的離散或者是抽象,以得到矢量連續對象實體以及柵格連續對象實體,并將這兩種連續對象實體有效儲存在地理測繪系統中。通常在表示空間數據時,一般使用柵格數據以及矢量存儲這兩種方式,另外還可以用其他手段來表示空間數據。如果使用傳統的手段對數據進行收集,就需要利用紙上已經存在的數據或者是聚酯薄膜地圖上已經存在的數據,同時為了得到數字數據需要對這些數據進行數字化處理或者是掃描處理。而現在較為先進也是較為常用的是利用GPS全球定位系統尋找所需要的位置坐標,再將位置坐標直接輸入到地理測繪系統中即可,地理測繪系統會根據預期設定對數據進行自動化處理。
4.2轉換以及處理數據信息
地理信息系統不僅能夠全面細致的對數據進行收集,同時還能夠轉換以及處理數據信息,直接將所收集到的數據信息轉換為能夠直接利用的數據資料。地理信息系統不但提升了數據的全面性、準確度,同時還有效提升了測繪工作的效率、可靠性。地理信息系統轉換以及處理數據信息的工作步驟是:首先需在地理信息系統輸入數據,然后地理信息系統就會自動進行處理工作,其次地理信息系統會施以拓撲建模,將已經存在于地理信息系統以及通過數據收集所得到的測量圖形一樣的部分疊加起來,最后是對數據信息施以相應的分析。除此之外,地理信息系統還能夠自動識別在數字化空間信息資料條件下屬性不同條件各自的空間關系,提供給地理信息系統下一步分析工作基礎。另外,可以利用地理信息系統重構收集的全部數據,將收集的數據轉變為能夠識別格式,這樣不同的數據源均可以得到兼容。
4.3對可觀對象施以空間分析
地理信息系統的空間分析能力非常強,可以對已經獲取的數據施以有效、可靠的空間分析??梢岳玫乩頊y繪系統探究計算圖形數據,或者是對物體的空間位置關系進行分析探討,以達到研究計算空間事物關系的目的。一般而言可以利用地理信息系統探究分析拓撲學以及地理信息等學科知識體系,而達到認知空間構成的目的,最終得到空間數據。
5結語
由于地理信息系統含有非常強的信息輸出功能以及收集處理,已經成為了當前測繪工作的新寵。我們不僅要充分利用地理信息系統,同時還要大膽創新、敢于借鑒,使地理信息系統的技術水平更高,應用范圍更廣,取其精華,這樣必定能夠推動我國測繪技術的不斷前進、發展。
參考文獻
[1]王超領,岳東杰,王瑞,周甬濤.城市地下空間三維地籍的建立研究[J].測繪科學.2009(06).
[2]蔣付民.GPS RTK技術在大比例尺全數字化航空攝影測量中的應用[J].韶關學院學報.2007(03).
[3]靳海亮,吳慶忠,金繼讀.數字化測繪技術在城鎮地籍測量中的應用[J].測繪技術裝備.2003(04).
[4]黃文武,鐘海.數字化測繪技術在城鎮地籍測量的應用[J].中國科技信息.2010(13).
[關鍵詞]地理信息系統 地質 礦產 勘查
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-124-1
1前言
地理信息系統,簡稱GIS,是用于處理地理信息的系統。它綜合地理學、計算機科學、數學、信息學、測繪學等學科,以地理和測繪為基礎,依靠計算機技術作為技術支撐,廣泛應用于與空間信息有關的領域。
地理信息系統有三個基本特征。首先,地理信息系統是以計算機軟件為基礎的應用系統,其使用職能為通過計算機接收外部信息進行空間數據整理。其次,地理信息系統以多媒體數據庫系統為媒介,它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術和數據庫的技術發展而發展。第三,地理信息系統經由內部處理器完善生成的數據具有兩大特點,分別是統計性和空間地理性。
2地理信息系統的發展背景
地理信息系統的發展只有50多年的歷史[1],了解地理信息系統出現的背景對于更好的認識地理信息系統有重要的意義。
首先,地理信息系統以地理學為認識基礎。從概念上看,地理信息系統就是處理和地理有關的信息。在經歷了傳統地理學、計量地理學之后,地理學如今走向了信息化的道路。通過計算機技術的引用,將過去紙面上、手頭上的數據進行信息處理與加工,進而系統化、統一化、定量化、動態化。地理信息系統作為一種新思想、新技術豐富了解決地理問題的手段,是地理學科走向多元化發展的道路。
其次,地理信息系統以地圖學為方法基礎。傳統的地圖表達方式具有更新慢、效率低等缺陷,如今計算機技術的引入使得地圖學以信息的形式存在于系統中,計算機通過外部輸入獲得信息,通過內部程序進行加工處理,從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網絡的發展,其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過,傳統的地圖學提供的地理信息系統以地圖學色彩設計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數據處理與
表示方法等都在地理信息系統得到了延續。
第三,地理信息系統以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統發展過程中的重要問題。傳統的信息來源是在地圖學發展的基礎上出現的,如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網絡和數據庫的發展很好的解決了困難。衛星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網絡成為了地理信息系統獲取新信息的重要工具,對地理信息系統來說,這是其發展過程中極其重要的一環。
3地理信息系統的發展
地理信息系統從上世紀60年代誕生到現在已經發展了50多年,世界各國已經開始應用地理信息系統來進行空間數據的儲存、獲取、傳輸和處理等,給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統產生的背景之后,我們更要知道地理信息系統50多年的發展歷史,更好的認識地理信息系統以便在今后的使用中得心應手。
地理信息系統的最初構想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術的方法建立加拿大地理信息系統,簡稱CGIS,其功能主要是進行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統發展的第一階段,屬于開拓期。這一時期內,研究人員利用計算機技術開發了一些簡單的軟件,后人稱之為地理信息系統軟件包。然后利用這些軟件包進行空間數據的地學處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用,美、英也開始進行相關研究的工作。二十世紀七十年代是地理信息系統的平穩發展階段,注重管理是這一階段的主要內容。進入八十年代,地理信息系統實現了技術上的重大突破,空間決策支持分析的出現使得地理信息系統的應用越來越廣,各國政府也從中獲得了利益,因此,相關的研究機構被設立,地理信息系統進入快速發展的階段。1992年,Goodchild提出地理信息科學概念,旨在研究應用計算機技術處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學的提出使得地理信息系統理論化,這是地理信息系統發展的必然結果。二十世紀九十年代地理信息系統已經服務于多種行業,特別是地理信息科學的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進入二十一世紀,近十年來,遙感、全球定位系統、國際互聯網等現代信息技術與地理信息系統相互聯系、相互滲透,它們之間已經發展形成了以地理信息系統為核心的集成化技術系統。新時代、新技術的蓬勃發展給地理信息系統注入了新的活力,而地理信息系統廣闊的應用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。
4地理信息系統在地質礦產勘查中的應用
地理信息系統在現今高新技術層出不窮的背景下飛速發展,加之信息化技術和信息化產業的不斷完善,地理信息系統已經在地質學領域取得了重大發展。
地理信息系統在地質學領域的發展主要表現在地質制圖、地質災害預測、石油勘探資料管理和礦產資源預測等方面。我們著重介紹其在地質礦產勘察方面的發展。
首先是地理信息系統用于地質礦產勘探制圖。長久以來,礦產、石油勘探都需要通過地質、物探等得到相關資料做成地圖,以完成相關信息的綜合。不過傳統的地質制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足,已經不適應如今迅速發展的油氣勘探、礦產開發等領域。地理信息系統的出現很好的解決了這一問題,它可以實現各種專題圖的可視化、數字化,并通過數據庫對其進行管理,存貯方便且查詢容易。
其次是地理信息系統用于地質礦產勘探數據管理。在地質礦產勘探過程中,如何對龐大的數據資料進行管理是很重要的問題。如今,地理信息系統通過將各種文本資料錄入,圖形資料數字化,從而完成由文本、圖形到數據的移植。這種方式便于保存,且通過識別碼連接實現對空間信息、屬性資料的一體化管理,繼而做到對礦產地質信息的全方位管理與應用。
第三是地理信息系統用于礦產資源預測??辈槿藛T在研究地質礦產資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質環境,簡陋的分析設備以及不可預知的自然環境都使得研究人員頭痛欲裂。不過,地理信息系統的出現有效的降低了這一問題的難度。現今,大量的地源信息、地質資料已被獲得,研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統中,然后通過計算機技術進行處理就能獲得有價值的信息。
地理信息系統在地質礦產行業的發展中發揮了巨大作用,取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985~1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖[2]。2002年,澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質數據,并建立相關數據庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數據庫為基礎,使用地理信息系統進行成礦地理分析,預測區域成礦靶區。中國地質科學院方一平等建成1:500萬中國礦產資源數據庫,中國地質礦產信息研究院吳仲煌將GIS應用于礦產資源區域評價。此外,我國1:50萬數字地質圖數據庫[4]已經建立完成??偠灾ㄟ^地理信息系統輔助,研究人員可以基于大量的信息進行空間采樣,從而對地質礦產勘查進行預測和指導。
5地理信息系統的未來展望
地理信息系統數據量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統地質研究中所缺乏的。不過地理信息系統也存在著如分析對設備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統的應用被越來越廣泛的開發,地理信息系統在地質礦產勘查領域的發展將會朝以下幾個趨勢發展:高維化、網絡化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統的研究將使其更加完善,并更好的服務于各行各業。
參考文獻
[1] 王家耀,成毅,吳明光,孫慶輝. 地理信息系統的演進與發展. 測繪科學技術學報. 2008, 8 (5), No.4.
[2] 鄭貴洲.地理信息系統(GIS)在地質學中的應用[J]. 地球科學, 1998, 23(4): 420~423.
2.1 ARC/INFO數據模型簡介……………………………………3
2.2 ARC/INFO的功能……………………………………………6
2.3 ARC/INFO的命令語言與接口………………………………6
2.4 ARC/INFO的主要模塊………………………………………7
第二章 典型地貌信息的建立與處理
3.1 等高線數據的錄入與獲取………………………………14
3.2 用分層設色法來描述地貌數據…………………………18
3.3 地貌暈渲圖的制作………………………………………20
3.4 地表透視圖的制作………………………………………23
第三章 結束語……………………………………………………24
參考文獻………………………………………………………… 25
第一章 ARC/INFO簡介
地理信息系統是一門處理地理空間數據的現代化綜合性學科,它的定義有很多種,可以簡單理解為用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。它可以按不同的標準進行分類。按區域大小或行政級別劃分,可分為:全球地理信息系統(如:用于監測全球氣候變化的地理信息系統)、國家地理信息系統(如:中國國家基礎地理信息系統,加拿大國家地理信息系統)、省級地理信息系統和區域地理信息系統等。按地理信息系統的內容劃分,地理信息系統可分為:土地信息系統、環境信息系統、森林動態監測信息系統、水資源管理信息系統、礦業資源信息系統、農作物估產信息系統、草場資源管理信息系統和水土流失信息系統等。按地理信息系統的軟件和硬件劃分可分為:網絡地理信息系統、PC地理信息系統、地理信息工具等。地理信息系統具有信息系統的各種特點。地理信息系統與其他信息系統的主要區別在于其存儲和處理的信息是經過地理編碼的,地理位置及與該位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。地理信息系統具有以下三個方面的特征:
:11000多字
200元
備注:此文版權歸本站所有;。
關鍵詞:概述;組成;特點;發展
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A
現如今國民經濟的各個部門也在應用地理信息系統,地理信息系統發展到生活的各方面,時刻影響著我們生活中的每一個人獲取信息的能力和方式。
1 地理信息系統的概述
地理信息系統(Geographic Information System或Geo-Information system,GIS)又稱人們稱作“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。地理信息系統是一種十分重要的、特定的空間信息系統。它是利用計算機硬、軟件系統的功能,進行地球表層空間中整個或部分有關地理分布數據采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。簡單的講,地理信息系統就是人們通過計算機能夠迅速查詢到事先以電子地圖形式儲存在計算機里的地圖信息。地理信息系統可以廣泛應用于水氣管道、交通規劃、城市用地規劃、自然資源保護及災害監測和預防等領域,其巨大的實用價值已逐漸成為信息產業不可缺少的一部分。地理信息系統已經在醫學上得到了很好的應用,例如制作血管分布圖和器官的內部結構圖等,地理信息系統的運用能夠更加直觀地將人體各部位的位置關系展現在人們面前。目前地理信息系統已經成為醫療系統不可缺少的輔助工具。
2 地理信息系統的組成
2.1自系統組成及實踐應用的方面來看,地理信息系統可分為數據庫系統、計算機硬件和系統軟件、數據庫管理系統、應用人員和組織機構四個子系統。(1)數據庫系統的功能是完成對幾何(圖形)數據庫和屬性數據庫的存儲。幾何數據庫可以存儲屬性數據庫,即將二者合并為一體。(2)計算機硬件和系統軟件是地理信息系統得以開發與應用的基礎。其中,硬件主要包括計算機、繪圖儀、掃描儀、打印機等實體設備;而系統軟件相對于硬件而言是無形實體,即操作系統。(3)數據庫管理系統是地理信息系統的核心。對地理數據的輸入、處理、管理、分析和輸出都是通過數據庫管理系統來實現的。(4)應用人員和組織機構:地理信息系統成功應用的關鍵是因為有那些既熟練掌握專業知識又熟悉地理信息系統的專業人員存在;地理信息系統運行的保障是強有力的組織機構。
2.2 自數據處理的方面來看,地理信息系統又可以分為四個子系統。分別為數據輸入子系統、數據分析和處理子系統、數據存儲與檢索子系統、數據輸出子系統。(1)數據輸入子系統:在地理信息系統中,對數據的采集、預處理和數據的轉換是數據輸入子系統。(2)數據分析與處理子系統: 在地理信息系統中,對數據庫中的數據進行分析、計算和處理是數據分析與處理子系統。(3)數據存儲與檢索子系統: 在地理信息系統中,對數據庫中的數據進行組織和管理的是數據存儲與檢索子系統。以便人們在工作需要中進行于數據編輯、更新、查詢和處理。(4)數據輸出子系統: 在地理信息系統中,將數據庫中的計算內容和分析結果以圖形、表格、圖象等直觀形象的方式輸出到顯示器或繪圖紙上是數據輸出子系統。
3 地理信息系統的特點
3.1 地理信息系統具有與其他管理信息不同的特點:(1)公共的地理定位基礎。全部的地理要素要在一個特定投影和比例的參考坐標系統中進行嚴格的空間定位。(2)多維數據結構。地理信息系統不僅包括所研究對象的空間位置,還包括其具體屬性特征的描述,于此同時還具有明顯的時序性。地理信息系統的空間數據組織形式是一個由三維空間坐標及拓撲、屬性數據及時態數據所組成的多維數據結構。地理信息系統利用空間數據與屬性數據進行分析處理問題,再利用數據庫管理系統的功能將空間數據與屬性數據有效地聯系在一起進行共同管理、共同分析、共同應用,讓人們以一種新的思維方法去認識地理現象;而管理信息系統只能以機械形式存儲圖形、圖像等,不能進行空間查詢、檢索、相鄰分析等有關空間數據的操作,更不能實現復雜的空間數據分析。則只有屬性數據庫可以在管理信息系統中實現管理。地理信息系統以空間數據分析為主,空間數據通過空間解析式模型來分析,空間分析模型的研究與設計決定著地理信息系統應用的成功與否。(3)把數字的準確性、圖形的直觀性、聲音的引導性等利用圖文、聲和數據多媒體集成相結合,使讀者的各種感官得以充分的利用。(4)利用分析決策和查詢檢索功能,能夠實現從屬性數據到圖形和從地圖圖形到屬性數據的雙向檢索;具有良好的用戶界面,使讀者介入地圖的生成過程。(5)信息源輸入的數字化和標準化。對不同精度、不同比例、不同投影坐標系、形式多樣化的外部信息運用數字化設施以統一的坐標和統一的記錄格式進行轉換,實現多級比例尺不同程度的制圖綜合功能,存儲在數據庫內。
3.2 地理信息系統還包含以下具體特征。(1)地理信息系統具有空間性和動態性,能夠實現采集、管理、分析空間信息,還具有以多元化方式輸出地理空間信息的能力。(2)地理信息系統為管理和決策服務,具有多要素綜合分析、區域空間分析和動態預測能力,以地理模型方法為手段,產生決策支持信息及其它高層地理信息。
4 地理信息系統的發展現狀
軟件是GIS系統的核心,GIS軟件的組織方式就是GIS軟件體系。GIS軟件體系依賴于一定的軟件技術基礎,還決定了GIS系統軟件的集成效率和應用方式等各方面的特點。GIS系統應用軟件技術體系的發展歷程為:GIS模塊、模塊化GIS、集成式GIS、核心式GIS和萬維網GIS系統等各系統階段。隨著計算機和互聯網技術的不斷成熟以及廣泛的應用,促進了GIS的應用軟件系統的飛速發展,進而研發了各種不同功能和用途的GIS系統。比如OpenGIS系統、3D和4DGIS系統、新型的GIS系統空間數據管理系統、虛擬現實等。
結語
隨著技術的不斷發展,以GIS為核心的一批新技術涌現而出,他們豐富了GIS理論,對GIS發展做出了巨大的貢獻,會在未來的生產實踐中帶來巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
關鍵詞:地理信息系統;測繪;應用
中圖分類號:C922 文獻標識碼:A 文章編號:
一、地理信息系統的特點及其能提供的功能
1.地理信息系統的特點。
地理信息系統是傳統科學與現代技術相結合而產生的邊緣科學,它具有多學科交叉的特征,地理信息系統又是計算機化的信息系統,需要得到計算機硬件和軟件系統的支持。
地理信息系統處理的對象為地理空間信息,地理信息系統用于處理自然界特定空間內各種地理現象的信息,地理信息系統的核心組成是地理數據庫和空間數據庫,包括屬性數據庫、圖形數據庫和遙感影像數據庫等,地理信息系統能夠在同一的平臺內綜合處理這些信息,這是地理信息系統不同于其他信息系統的重要一點,并且包含的內容是豐富的和廣泛的。地理信息系統可以根據實際需要設計生產各種地圖,它通過圖表、文字、色彩等信息形象的表現出來,地理信息系統具有強大的制圖功能,完全可以代替傳統制圖和一般意義上的機助制圖技術。地理信息系統具有空間分析功能,從而使地理信息系統區別于機助制圖系統,也正是空間分析功能賦予地理信息系統以強大的生命力。空間模擬地理信息系統是整個地球或部分區域的資源、環境在計算機中的縮影。地理信息系統可以依據系統應用模型,快速模擬自然過程的演變和過程,取得地理預測和實驗的結果。
在各行各業中,通過地理信息系統選擇優化方案,避免不合理的決策,并且解決資源、環境、社會、經濟和人口有關的實際應用課題,在經濟社會中有助于決策支持系統。地理信息系統除了具有信息的一般特性還具有以下獨特特性:①空間分布性。它具有先定位后定性以及在區域上的分布特點,屬性的表現形式是多層次的。②數據量大。因為它具有空間特征和屬性特征還隨時間的變化而變化,所以數據量很大。③地理信息系統具有載體的多樣性,除物體的物質和能量本身外,還通過文字、數字、影像、符號、磁帶、光盤等等來描述地理實體。
2.地理信息系統能夠提供的功能。
(1)地理空間數據管理。地理信息系統能夠通過多種方式對地理數據信息進行錄入,并且還可以對數據庫進行有效地管理和維護。最為重要的是地理信息可以快速準確的對所需要的數據進行查詢和檢索,進而提供給決策者所需要的各種地理空間信息。通過地理信息系統能夠有效地實現現代化的信息管理。
(2)輸出功能。地理信息系統可以應用到地形圖的繪制中,這是地理信息的輸出功能賦予系統的一種能力??梢哉f繪制地形圖是地理信息系統發展的起源,這樣便能夠理解為何該系統具備這一功能。而該功能的最終目標是為建立地形圖數據庫提供基礎保障,同時與手工制圖相比地理信息的產出效率要比其高出數倍以上。
(3)遙感圖像處理。遙感數據可以說是地理信息系統的一個重要信息來源,現階段大部分地理信息系統都具備圖像處理功能,并且這部分功能常作為系統中的一個子模塊存在,利用自動影像匹配等技術可完成相關處理工作。
二、地理信息系統的應用
從地理信息系統和其他系統的區別與聯系以及地理信息系統特征和地理信息系統的分類中不難看出,地理信息系統的發展前景廣闊,表現在網絡化、標準化、數據商業化、系統的專門化、企業化、全球化、大眾化和智能化。地理信息系統是一種對自然與人類應用非常廣泛的系統工具,它的博才取勝和運籌帷幄的優勢,使它成為能夠影響人們生活的各個方面、有關各行各業經濟技術發展的基本工具。它的應用分為兩種情況,一種是利用地理信息系統來處理用戶的數據,在地理信息系統的基礎上,利用它的開發函數庫二次開發出用戶的地理信息系統軟件,并且在測繪與地圖制圖、資源管理、城鄉規劃、災情監測、環境保護、國防、宏觀決策支持等一百多個領域,取得了良好的社會經濟效益,下面結合例子來論述地理信息系統的廣泛應用。
地理信息系統在綜合分析評價與模擬預測中的應用,它不僅對地理空間數據進行編碼、存儲和提取,而且通過世界模擬,得到綜合評價,并且用這些數據以命令、函數和分析模擬程序對未來結果作出定量的和趨勢預測,對比不同決策方案的效果以及產生的后果,做出最優決策,避免和預防災難發生。例如,通過對大興安嶺火災的研究、普查和分析,應用系統對十幾萬個數據進行分析篩選出氣溫、風速、降水等氣候要素,以及植被生長情況、積雪覆蓋程度,用模糊數學方法建立數學模型,并且建立微機系統多因子的綜合指標來預防災情發生。
三、地理測繪系統在測繪中的具體應用
1.數據的采集。
在數據收集時,傳統做法是通過聚酷薄膜地圖上或者紙上現有的數據,經過掃描或者數字化來產生數字數據?,F在比較理想的做法是借助于GPS全球定位系統,得到相應的位置坐標,然后直接輸入到地理信息中進行相應的處理,也可以通過遙感技術來完成數據的采集工作。
2.數據處理。
地理數據一般具有三個基本特征:屬性特征(非定位數據)、空間特征(地位數據)和時間特征(時間尺度)。在測繪中,涉及到的主要設施有城市建筑物、城市道路、據和屬性數據,屬性數據又可以分為客觀和主觀兩類,客觀屬性數據如城市道路的名稱、交叉口的形狀等,主觀屬性數據如城市道路與交叉口的交通量等。地理特征的專題屬性信息可以直接存儲于FAT表中,也可以存儲在其他數據表中,后者通過對象標志碼與FAT產生聯系。從空間信息檢索專題屬性信息,或從專題屬性信息檢索空間信息的實現就依賴干地理信息系統所建立起來的次種聯系。
3.數據管理。
在測繪中,主要涉及到用點來表示的實物信息有城市道路路段上的橋、城市道路交叉口等;主要涉及到用線來表示的實物信息有城市道路中線、城市道路邊線、通訊線的走向等;主要涉及到用面來表示問候的實物信息有道路周邊的建筑物(比如企事業單位、學校、醫院、公園等)。可以把上述所有關于點、線、多邊形相關的實物合理地分層組織如下:首先建立一個地理數據庫,在地理數據庫中建立測繪要素集,其中包括的特征類有城市道路中線、城市道路交叉口、橋、城市道路周邊建筑物等;同樣在相同的地理數據庫中建立一個管線要素集,其中包括的特征類有路邊線、電力設備、電力線、通訊線等。
4.數據顯示。
一般來說,地圖特征的圖形表達有以下幾種方式:單一的符號、單一值地圖、用類似于人口的字段屬性來表達數量(顏色分級、符號分級和密集度分級)、相關多種屬性的表達。用單一的符號展示數據于地圖可以從圖形上得知特征分布的密集程度,從而可以清晰地表達出分布情況。在測繪中,可以用點表示城市不同區的居民居住情況,這樣就可以用點的密集程度來直觀表達居民居住的分布密集程度;同樣,道路可以用線的特征來表示在區域內道路網密集程度。對于上述每個區的居民密集程度的表示,也可以先統計每個區的居民人數,然后按照一定的標準劃分,用不同的顏色來表示每個區的居民居住情況,并且還可以用符號本身的大小來表示居民分布情況。同樣的,城市道路交通也可以通過交通量的統計之后,依據交通量的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。
四、結束語
以上是筆者對地理信息系統的粗略認識及在測繪中應用的介紹,地理信息系統已成為國民經濟發展的必備工具,并且深入到各個領域,相信它的不斷成熟與完善將為社會的進步與發展做出更大的貢獻。
參考文獻:
[1]莫梅,彭萬欽.淺析在測繪中地理信息系統的應用[J].中國科技縱橫,2010(11).