地理信息科學的概念精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學的概念范文

地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展從20世紀90年代初期進入起步階段。隨著社會進步,地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,我國地理信息產(chǎn)業(yè)面對國際金融危機的沖擊仍然保持了強勁的發(fā)展勢頭,“十一五”期間增幅超過300%,2011年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值突破1500億元,從業(yè)人員約80萬人,從業(yè)機構(gòu)超過2萬家。國家測繪地理信息局推進地理信息產(chǎn)業(yè)的目標是到2015年年總產(chǎn)值超過3000億元,到2020年年總產(chǎn)值達到10000億元。1998年教育部頒布了我國新的《普通高校本科專業(yè)目錄》,其中對高校本科專業(yè)行了調(diào)整,專業(yè)由原來的504個調(diào)整為294個,教育部特別增設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè),這一點說明地理信息產(chǎn)業(yè)的特殊優(yōu)勢和生命力。2012年普通高等學校本科專業(yè)目錄再次調(diào)整,將地理信息系統(tǒng)專業(yè)改名為地理信息科學專業(yè)。經(jīng)各種資料的統(tǒng)計表明,2000年有37所院校設(shè)立了GIS專業(yè),2003年有93個高校開設(shè)了GIS專業(yè),2007年全國共有161所高校設(shè)置GIS專業(yè),2012年全國共有168所高校設(shè)置地理信息科學專業(yè)[1-2]。從而促進地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。

2地理信息科學專業(yè)發(fā)展面臨的問題與分析

2.1教師專業(yè)素養(yǎng)迫切需要提高

目前狀況是一些院?，F(xiàn)有的地理信息科學專業(yè)教師是從相關(guān)學科轉(zhuǎn)入地理信息科學專業(yè)的,大多數(shù)是從學校畢業(yè)又走入學校,并沒有機會從事實際地理信息系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用的經(jīng)驗[3]。而地理信息科學技術(shù)本身發(fā)展又很迅速,這使得一些教師很難勝任所承擔的核心課程與專業(yè)課程教學任務(wù)。

2.2教材建設(shè)與培養(yǎng)目標脫節(jié)

由于軟件的更新速度飛快,相應(yīng)的實驗教材很難跟上。據(jù)此有些人提出了要大膽嘗試采用電子教材,某些部門或是軟件出品單位不要只是將精力放在軟件使用幫助上,也應(yīng)當隨之出品入門級或更高檔次的電子實驗教材,彌補實驗教材陳舊落后更新慢的問題。理論教材內(nèi)容更新滯后非常明顯,與各人才培養(yǎng)層次與方向脫節(jié),沒有針對各個培養(yǎng)層次和方向的統(tǒng)一化、系統(tǒng)化的教材的建設(shè)[4]。

2.3課程體系及教學內(nèi)容與社會需要脫節(jié)

各高校開辦地理信息科學專業(yè)時,主要是依托已有相關(guān)專業(yè)構(gòu)建課程體系,無論是學科基礎(chǔ)課程,還是專業(yè)核心課程的設(shè)置,皆與地理信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)目標及社會需求脫節(jié)[5]。大多是根據(jù)本校的師資和學生的素質(zhì)來設(shè)置相應(yīng)的課程。還有因師資不足,涉及地理信息新理論、新技術(shù)、新方法的課程不能開設(shè),學生空間分析、地理信息系統(tǒng)技術(shù)二次開發(fā)與應(yīng)用的能力上得不到鍛煉,在工作中暴露出地理信息系統(tǒng)應(yīng)用能力差的缺陷,直接影響到該學校地理信息科學專業(yè)人才培養(yǎng)的聲譽[6]。

2.4專業(yè)目錄名稱與本學科內(nèi)涵不相適應(yīng)

隨著形勢的發(fā)展,逐漸暴露出一些問題。從地理信息科學專業(yè)分層次的培養(yǎng)來看,名稱上存在不相稱,一些專家建議,對于理科院校或從地理科學為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,完全可以稱為地理信息科學專業(yè),但對于工科院?；驈臏y繪等方向發(fā)展起來的,可以改稱為地理信息工程專業(yè)。筆者認為經(jīng)過多年的磨合共融發(fā)展,也可能在將來二者會統(tǒng)一于新的名稱。

2.5資金投放不足

目前,高校地理信息科學專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng),同樣受到發(fā)展速度與投入增量不同步的影響,專業(yè)建設(shè)經(jīng)費不足,儀器設(shè)備陳舊且不配套。特別是在一般本科類院校,在追求規(guī)模發(fā)展過程中,因資金不足與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要,對教學儀器設(shè)備與運行保障經(jīng)費采取緊縮政策[7]。

2.6全國地理信息科學專業(yè)的發(fā)展沒有一個統(tǒng)一的教育培養(yǎng)評價體系

對于這個專業(yè)培養(yǎng)的人才沒有相應(yīng)評價體系。尤其針對一般本院校來說,不論是以測繪為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,還是以地理科學為依托發(fā)展起來的地理信息科學專業(yè),都沒有真正融入到全國地理信息科學專業(yè)的大圈子里。要真正服務(wù)社會,不應(yīng)靠少數(shù)頂級院校的科學進展,更多是發(fā)揮好全國各地的地理信息科學專業(yè)的教育資源,讓地理信息科學的大眾化教育與培養(yǎng)復(fù)合型人才可以落到實處,從而彰顯地理視角。

3建議與發(fā)展策略

3.1地理信息科學教育應(yīng)遵循應(yīng)用科學的教育理念

這個專業(yè)無論是從測繪工科院校發(fā)展起來的還是從以地理學空間分析應(yīng)用為主的理科發(fā)展起來的,大家都會認為本專業(yè)是理論實踐相結(jié)合的學科。從現(xiàn)在本科生、研究生的招生就業(yè)情況來分析,本科階段是扎實掌握基本理論的重要時期,研究生階段可注重與實踐相結(jié)合。大學本科階段要遵循教育的基本理念,而不是一味地追尋市場,更不能成為步入社會的培訓(xùn)場所。大學本科教育是思想和認知善惡發(fā)育成型的階段,讓學生有能力去追求知識與真理,這是大學本科的教學核心。只有這樣才能在以后的工作中具有更強的創(chuàng)新能力。

3.2培養(yǎng)空間思維的教學模式不能變

空間思維能力不只是讓人知道東西南北,更多是分析和解決問題的空間維度。從另一個角度來看,地理信息科學的普及也是對全民空間思維能力的培養(yǎng),比如ESRI在美國會對小孩子進行免費的地理知識講解,使他們從小就能接觸到地理空間的概念,啟發(fā)了他們的空間想象力。

3.3人才培養(yǎng)上要在權(quán)威機構(gòu)中劃分出層次

從地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,地理信息科學學位教育應(yīng)強化技能培訓(xùn),這部分人才培養(yǎng)就落在一些以測繪為基礎(chǔ)的工科院校發(fā)展起來的地理信息科學專業(yè)的培養(yǎng)上,突出地理信息科學技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。而另一類別是以地理學為基礎(chǔ)發(fā)展起來的院校專業(yè)上應(yīng)突出地學方面的應(yīng)用?？傊乩硇畔⒖茖W人才的培養(yǎng)既需要有能夠創(chuàng)新思路的人才,也要培養(yǎng)具有扎實知識的技能型人才,這樣才能共同推動地理信息科學和地理信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.4通過任教資格考試、技術(shù)水平認證來規(guī)范地理信息從業(yè)人員的水平

國家應(yīng)有相應(yīng)的政策法規(guī)來管理地理信息產(chǎn)業(yè)。規(guī)定必須要有相當水平的從業(yè)人員才能承接各種項目。原因就是地理信息產(chǎn)業(yè)的相關(guān)行業(yè)關(guān)系人類社會正常發(fā)展,如果政策法規(guī)跟不上,那么將會一片混亂。3.5為一線地理信息科學教育工作者申請教學或科研

第2篇：地理信息科學的概念范文

1、地理科學在科學體系中的地位

錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結(jié)全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統(tǒng)、4項建設(shè),下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

錢學森將當今人類對科學知識的體系,分為數(shù)學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統(tǒng)科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀,可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象;而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象;建筑科學界于客體與主體科學之間;軍事科學實際上是指謀略科學(包括經(jīng)濟、政治、軍事等),是在掌握所有科學基礎(chǔ)上的智慧較量;美學是縱貫于各個學科的;數(shù)學科學與系統(tǒng)科學是橫貫于各個學科的。

在五個開放的、復(fù)雜巨系統(tǒng)中,地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列,其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。

錢學森提出的社會主義總體設(shè)計部中,除了政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)外,特別提出地理建設(shè),筆者將其修改為地理系統(tǒng)工程,并增加了人口、科教、城鎮(zhèn)、資源、災(zāi)害、產(chǎn)業(yè)。

2、地理信息科學

隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加;隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,處理與解決這些海量數(shù)據(jù)的能力大幅度地提高。地理信息系統(tǒng)、地理專家系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)應(yīng)運而生,使得地理信息科學首先獲得發(fā)展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術(shù)武裝起來的技術(shù)科學的發(fā)展,帶動了整個地理科學的建立與發(fā)展。

隨著遙感信息的大量獲取,數(shù)學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類,使用的數(shù)學工具主要是數(shù)理統(tǒng)計的方法,把遙感信息看成是沒有成因關(guān)系的隨機變量;物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因,因此采用反演的方法,使用輻射傳輸方程為主的數(shù)學工具,事實上不承認地理現(xiàn)象的不確定性;大多數(shù)地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎(chǔ)信息,快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統(tǒng),其信息量遠不可與遙感信息量比較,地圖學家把遙感信息轉(zhuǎn)化成符號系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復(fù)雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉(zhuǎn)變?yōu)闅w一化的影像信息,與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計與相似準則結(jié)合,也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結(jié)合;確定性與不確定性(包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性)辯證統(tǒng)一;圖像與方程(一個像元或一個圖斑、一個方程)耦合;抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復(fù)雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術(shù)的推動下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

3、地理系統(tǒng)工程

地理系統(tǒng)工程當前尚未被廣泛認識,已經(jīng)認識到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學中的應(yīng)用。當?shù)乩硇畔⒖茖W中的模型在實踐中應(yīng)用時,必然會涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復(fù)雜信息模型的建立,可以進行定量預(yù)報和回溯,因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個方面,這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發(fā)問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災(zāi)害問題、環(huán)境問題、生態(tài)農(nóng)業(yè)問題、城鎮(zhèn)體系問題、基建布局問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整問題以及相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題,無不屬于地理系統(tǒng)工程。

地理現(xiàn)象是復(fù)雜現(xiàn)象,地理系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。當研究西部開發(fā)時,如果國家各個部門各行其是,石油開發(fā)只考慮石油開采與輸送管道;交通只考慮公路建設(shè);鐵路只考慮鐵路建設(shè);水利只考慮南水北調(diào)問題;城鎮(zhèn)建設(shè)只考慮城市規(guī)劃等,那么整體的西部地區(qū)有可能產(chǎn)生許多事倍功半的現(xiàn)象,例如修了公路沒有物資運輸;城市居民結(jié)構(gòu)不盡合理;勞動力與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不配套等。錢學森的社會主義總體設(shè)計部就是要把地理系統(tǒng)工程與政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)系統(tǒng)地結(jié)合起來,地理系統(tǒng)工程僅是其中的一個子系統(tǒng)。而人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)是地理系統(tǒng)工程中的子系統(tǒng)。

4、理論地理科學

地理信息科學一方面可以進一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段;另一方面又為理論地理科學提供技術(shù)基礎(chǔ)。從遙感信息模型發(fā)展到地理復(fù)雜信息模型再到地理數(shù)學[8],為理論地理科學奠定了堅實的基礎(chǔ)。

理論地理科學中首要的是建立開放的復(fù)雜巨地理系統(tǒng)的理論;其次是地理類比的廣義相似理論;第三是一般地理復(fù)雜模型理論與地理數(shù)學;第四是地理數(shù)學在部門地理―部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理―區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。理論地理科學如果不能指導(dǎo)部門子地理系統(tǒng)工程的研究和區(qū)域地理系統(tǒng)工程的研究,那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學的支撐,研究理論地理科學也是空想,然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學的許多關(guān)鍵技術(shù),理論地理科學的建立指日可待。

5、地理科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用

地理學的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”,然后達到了地理科學的可持續(xù)發(fā)展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的,按照發(fā)達國家的水平,一個地球是滿足不了全人類的需求的?？沙掷m(xù)發(fā)展只有在信息社會中才能實現(xiàn),人類一方面需要依靠科學技術(shù)開發(fā)資源,如太陽能的利用,靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射,靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽能為電能;另一方面是靠信息技術(shù)節(jié)省資源、能源,如天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是信息社會的重要支柱之一,靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源,靠計算機技術(shù)建立信息網(wǎng)絡(luò)。由此可見,地理信息科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用。隨著地理信息科學的發(fā)展,地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展,將為國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場做出重要的貢獻。

由上分析,可見地理科學與地理信息科學已經(jīng)被廣泛共識,地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展尚不夠充分,因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的,是既有繼承性又有發(fā)展性的;是既有前瞻性又有現(xiàn)實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁,切不要輕視技術(shù),高新技術(shù)恰恰是新理論、新應(yīng)用的強大推動力。

參考文獻:

[1]錢學森,等.論地理科學[M].杭州:浙江教育出版社,1994.1-325.

第3篇：地理信息科學的概念范文

關(guān)鍵詞：GIS應(yīng)用,問題,創(chuàng)新,發(fā)展

引言

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographical Information Systems）的英文縮號，是構(gòu)建“數(shù)字城市”和“數(shù)字地球”的核心技術(shù)。不論是地理信息系統(tǒng)、地理信息軟件，還是地理信息科學、地理信息服務(wù)，其英文縮寫都是GIS，但每一個概念的形成到發(fā)展都差不多經(jīng)歷了十年，GIS學科的形成與發(fā)展非常巧地與GIS中的“S”內(nèi)涵豐富聯(lián)系在一起。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（簡稱ESRI公司成立于1969年），是全球最大的GIS技術(shù)和服務(wù)提供商，她的ArcGIS解決方案已經(jīng)迅速成為提高政府部門和企業(yè)服務(wù)水平的重要工具。目前Arc GIS系列產(chǎn)品已遍布全球200多個國家和地區(qū)，超過百萬個用戶單位、涵蓋幾乎所有的GIS應(yīng)用領(lǐng)域，其中包括美國最大的200個城市中幾乎所有的政府部門，超過2/3的500強企業(yè)和7000余所高等院校。而目前我們經(jīng)常在使用的各種GIS軟件也是在其基礎(chǔ)上再次開發(fā)延伸。

1目前GIS問題存在與解決

GIS是一門綜合交叉的空間信息科學，它與古老的地理科學以及測繪科學

有著千絲萬縷的聯(lián)系。目前GIS已經(jīng)發(fā)展成為一門集計算機科學，地理學、測繪科學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學等多門科學為一體的新興的綜合性邊緣學科。作為一門新興的邊緣、交叉學科、GIS具有獨特的理論基礎(chǔ)、知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系，以及功能特征，成為當代科學的前沿和一個跨學科的科學領(lǐng)域。但同時由于我國各部門各行業(yè)的管理體制以及教育體制等因素，造成很多學校和單位不管條件如何，為了跟風設(shè)置GIS專業(yè)多、人員多、設(shè)備投入多，而研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料成果質(zhì)量不高，且還各自封鎖，造成重復(fù)投入，各成體系，浪費驚人，“高投入、低產(chǎn)出”，缺少真正的核心技術(shù)。因而當務(wù)之急亟需糾正浮躁作風，針對性地集中力量開發(fā)和解決社會對GIS技術(shù)真正需求。

2GIS的應(yīng)用、創(chuàng)新

GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)

數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。我國的GIS技術(shù)經(jīng)過20世紀七八十年代的啟蒙，80年代未90年代的發(fā)展推廣，以及新世紀以來的全面應(yīng)用和普及，從最初的空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用發(fā)展為廣泛的地理空間信息服務(wù)，GIS的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，GIS技術(shù)與產(chǎn)業(yè)獲得了迅猛發(fā)展，國際與國內(nèi)相關(guān)的交流與合作也日趨頻繁。而在測繪領(lǐng)域的“3S”技術(shù)中GIS是核心，為此也對GIS提出了挑戰(zhàn)——需要創(chuàng)新。

2．1 GIS學科創(chuàng)新

創(chuàng)新是一個民族發(fā)展壯大的靈魂，創(chuàng)新也是一門學科保持旺盛生命力的源泉。而GIS從上世紀60年代萌芽開始，已超過半個多世紀的歷程，一些基本理論與技術(shù)問題已解決。隨著計算機軟硬件、“3S”等技術(shù)的發(fā)展，GIS經(jīng)歷了面向數(shù)據(jù)處理，面向空間分析兩個階段；目前，簡單的空間數(shù)據(jù)表達，已不能滿足各行業(yè)對海量空間和非空間數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，從而進行輔助決策的要求，空間信息工程正進入面向空間輔助決策階段。同時，新一代計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格和通信息技術(shù)發(fā)展，也為空間信息系統(tǒng)的深層應(yīng)用提供了條件和環(huán)境，地理信息科學正面臨著新的發(fā)展機遇，傳統(tǒng)的以空間信息處理為主體的GIS，正逐步被以空間信息為載體，海量（天量）空間與非空間數(shù)據(jù)挖掘和處理為主體的新的空間信息工程所取代，地理信息正在進入以大技術(shù)、大平臺、大共享、大應(yīng)用為特征的現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)工程新階段。。

2．2 GIS理論創(chuàng)新

沒有理論創(chuàng)新，技術(shù)不會有根本的突破、現(xiàn)代的GIS理論與技術(shù)根本上是基于傳統(tǒng)的地圖模型，即利用坐標串來描述和表達空間信息。這種靜態(tài)的基于地圖模型的傳統(tǒng)GIS空間數(shù)據(jù)模型面向的是空間數(shù)據(jù)，尤其是地圖數(shù)據(jù)而不是直接面向空間信息，也就是空間信息必須用某種算法從空間數(shù)據(jù)中導(dǎo)出。在網(wǎng)格等新技術(shù)背景下，基于這種模型的空間信息共享面臨著“空間數(shù)據(jù)的基準不一致，空間數(shù)據(jù)的時態(tài)不一致，語義描述的不一致以及數(shù)據(jù)貯存格式的不一致”等四大障礙，這即是導(dǎo)致“空間信息孤島”產(chǎn)生的根源。目前，主要還是利用開放的空間數(shù)據(jù)標準來解決；要從根本上解決這個問題還需要研究新的數(shù)據(jù)模型理論，例如基于哲學認知的本體理論就是一個研究的熱點。傳統(tǒng)2維的空間數(shù)據(jù)模型，主要以簡單的符號化方法來表現(xiàn)空間信息，具有很大的局限性；3維數(shù)據(jù)模型則以仿真手段為主，真實地還原空間信息本身的空間特性，但3維的空間數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要比2維復(fù)雜得多，有關(guān)3維空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究是目前學科前沿研究的熱點和難點之一。。

2．3 GIS技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新在GIS學科領(lǐng)域占有十分重要的位置。計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，直接導(dǎo)致了GIS的誕生，將計算機技術(shù)應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)管理就產(chǎn)生了GIS；基于傳統(tǒng)的地圖2維空間數(shù)據(jù)模型，經(jīng)典的集中式結(jié)構(gòu)GIS利用空間數(shù)據(jù)文件和關(guān)系型屬性空間數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式，管理、存儲、表達（可視化）和推演（空間分析）空間信息是GIS最為成熟的技術(shù)。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了分布式網(wǎng)絡(luò)GIS的產(chǎn)生；基于局域網(wǎng)技術(shù)，人們發(fā)展了基于客戶端服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)的GIS，開創(chuàng)了分布式GIS的先河； C/S結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了客戶端服務(wù)器端的計算平衡，并使空間信息的共享達到了一個前所未有的水平；隨著Internet的飛速發(fā)展，人們很快在C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了多層的瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)（WebGIS）,這種結(jié)構(gòu)克服了C/S結(jié)構(gòu)中“胖客戶端”的弊端，無論在哪里，只要有一個普通的瀏覽器，就可以登錄WebGIS系統(tǒng)，用戶和數(shù)據(jù)徹底分開，結(jié)構(gòu)上更加松散，但目前WebGIS技術(shù)還很不成熟，在很多方面亟等發(fā)展，例如；瀏覽器通過中間件與應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)器進行通信和連接，那么有關(guān)GIS的各種中間件，包括控件、組件和智能體技術(shù)研究十分火熱；為便于網(wǎng)絡(luò)傳輸空間數(shù)據(jù)的解壓縮技術(shù)研究十分關(guān)鍵；分布式數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)（實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的一體化、檔案化管理）基于空間數(shù)據(jù)倉庫的知識挖掘技術(shù)，分布式空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)、空間信息的Web服務(wù)技術(shù)，瀏覽器端的空間數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，基于WebGIS的輔助空間決策技術(shù)等都是WebGIS的技術(shù)前沿領(lǐng)域。

現(xiàn)代大科學的一種發(fā)展趨勢就是科學技術(shù)化，技術(shù)科學化，科學技術(shù)一體化。這種特點在地理空間信息科學中表現(xiàn)得尤為明顯。如上述所提到的空間數(shù)據(jù)模型、空間信息共享、空間數(shù)據(jù)挖掘、虛擬地理環(huán)境等，理論與技術(shù)的特點都很明顯，且二者密不可分，這就要求現(xiàn)代高級的GIS人才，要同時具有較強的理論與技術(shù)創(chuàng)新能力。。

3結(jié)束語

隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，目前世界上常用的GIS軟件已達400多種、我

國的GIS軟件也由2004年的51個、05年的66個一直在逐年增加。它們大小不一，風格各異，各種GIS專業(yè)應(yīng)用中的電子地圖、多媒體電子地圖、網(wǎng)絡(luò)電子地圖、移動設(shè)備導(dǎo)航電子地圖等多種地圖可視化系統(tǒng)應(yīng)運而生，用戶范圍也更加大眾化。而今后更應(yīng)從空間數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)研究、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實用化、地球空間信息網(wǎng)格技術(shù)、空間數(shù)據(jù)不確定性與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等需要進一步推進GIS技術(shù)的創(chuàng)新，并對目前GIS爆炸式的發(fā)展更應(yīng)引起我們足夠的注意、研究與理性的思考。

主要參考文獻：

﹝1﹞劉南、劉仁義· Web GIS原理及其應(yīng)用﹝M﹞·北京：科學出版社2002.6.

﹝2﹞ 邊馥苓·我國高等GIS教育:問題、創(chuàng)新與發(fā)展﹝J﹞地理信息世界2007.2.

第4篇：地理信息科學的概念范文

關(guān)鍵詞：空間信息技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）07-0050-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。空間信息技術(shù)是指采用現(xiàn)代探測與傳感技術(shù)、攝影測量與遙感對地觀測技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等為主要手段，研究地球空間目標與環(huán)境參數(shù)信息的獲取、分析、管理、存儲、傳輸、顯示、應(yīng)用的一門綜合和集成的信息科學和技術(shù)[2]。

近年來，在物聯(lián)網(wǎng)概念及其應(yīng)用迅速發(fā)展的背景下，空間信息技術(shù)迎來了應(yīng)用與發(fā)展的新機遇，并逐漸顯示出了其在物聯(lián)網(wǎng)中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用與應(yīng)用，對于促進多方的技術(shù)融合與協(xié)同發(fā)展的必要性日益顯現(xiàn)。

1 空間信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況

1.1 空間信息技術(shù)的發(fā)展

空間信息技術(shù)是當前人類獲取并處理大區(qū)域地球空間及其動態(tài)信息的唯一技術(shù)手段。隨著科技的進步，空間信息技術(shù)無論是在單項技術(shù)還是在綜合集成上，都得以飛速發(fā)展，尤其是在1998年戈爾提出“數(shù)字地球”概念后，世界各國均紛紛出臺相關(guān)的發(fā)展策略與長遠規(guī)劃。目前，在空間信息獲取上，全球?qū)Φ赜^測能力不斷增強，人類逐步進入一個多源、多時相、全方位和全天候?qū)Φ赜^測的新時代；在空間定位技術(shù)上，則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統(tǒng)為代表，在靜態(tài)動態(tài)定位精度、運行可靠性以及實時數(shù)據(jù)上都得以改善與提高；在空間信息分析處理上，GIS作為集地理、測繪、計算機等多學科為一體的交叉綜合性學科快速發(fā)展，其以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進行數(shù)據(jù)的輸入、輸出、組織和管理，更關(guān)鍵的是GIS提供了對信息的認識表達、綜合分析、理解決策等方面的技術(shù)和模型，具有強大空間數(shù)據(jù)處理與空間信息分析功能，業(yè)已成為地球空間信息科學的重要理論內(nèi)涵與技術(shù)手段，是空間信息技術(shù)深化應(yīng)用的核心，并向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維化以及智能化等方向發(fā)展。

在具體的應(yīng)用上，國內(nèi)外相繼開展了數(shù)字地球、智慧地球、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等一系列研究。目前的應(yīng)用已走出軍事、測繪等傳統(tǒng)領(lǐng)域，進入經(jīng)濟社會發(fā)展各個領(lǐng)域，包括資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程建設(shè)、交通、電力、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電信、商業(yè)、旅游、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域以及大眾服務(wù)行業(yè)，并形成了規(guī)模強大的空間信息產(chǎn)業(yè)[3]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書 [4]。1998年，美國麻省理工大學（MIT）提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年，美國Auto-ID首先明確提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度報告，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“the Internet of Things”，并對物聯(lián)網(wǎng)概念進行了擴展 [5]。目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家。2008年，歐盟智慧系統(tǒng)整合科技聯(lián)盟（EPOSS）發(fā)表《2020的物聯(lián)網(wǎng)：未來藍圖》的報告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美國總統(tǒng)奧巴馬就職后，將“智慧地球”提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略，從而引起全球關(guān)注。2009年6月，歐盟委員會提交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，隨后了其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。日本政府自20世紀90年代中期以來相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。我國也在2006年的《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》中將物聯(lián)網(wǎng)的核心傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。2009年，總理提出“感知中國”概念，并于2010年《政府工作報告》中指出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，國家工業(yè)和信息化部門也把物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作為國家信息產(chǎn)業(yè)確定的三大發(fā)展目標之一。

與基礎(chǔ)性研究同步，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究也取得了一定的進展，在倉儲物流、假冒產(chǎn)品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來水網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療護理、精準農(nóng)業(yè)傳感技術(shù)的精確應(yīng)用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠程監(jiān)測和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等領(lǐng)域體現(xiàn)了極大的應(yīng)用價值，并將發(fā)揮巨大的潛在作用。

2 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用

2.1 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間認知的基準與標準

當前信息技術(shù)的發(fā)展，使得人們生活在一個由計算與通信技術(shù)構(gòu)成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個對偶空間中，既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過程，也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過程[6]。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要認知物理空間，并促進兩個空間的深度融合，而對于物理空間的認知與基準問題則應(yīng)包括幾何、物理和時間基準等內(nèi)容，這些也恰是空間信息技術(shù)研究的基本問題。空間信息技術(shù)在確定空間信息幾何形態(tài)和時空分布上的技術(shù)進步與應(yīng)用發(fā)展間接上奠定了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對于物理空間的認知基準。另一方面，標準化是任何行業(yè)發(fā)展必須面對的問題，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其自身綜合性、交叉性等特點，標準化問題尤為突出。而伴隨著空間信息技術(shù)發(fā)展形成的一系列空間信息標準，包括括數(shù)據(jù)的格式、精度、質(zhì)量以及信息的分類編碼、安全保密、技術(shù)服務(wù)等諸多方面的內(nèi)容可以直接被物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)標準化所借鑒，至少在空間數(shù)據(jù)與信息上可以利用現(xiàn)有的標準化成果。

2.2 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時與非實時空間信息

人們接觸的信息中約80%和地理位置相關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中空間信息更是占據(jù)重要地位，空間信息技術(shù)則可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時和非實時的空間信息。隨著3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）的進步以及與信息、通信技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，現(xiàn)已實現(xiàn)對于目標的實時與非實時分類識別、跟蹤定位和監(jiān)測監(jiān)管。一方面，隨著制圖學與空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論與技術(shù)的進步，業(yè)已形成多層次標準化的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)地理信息平臺，并直接影響到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲取相關(guān)空間信息的途徑之一。其中，RS作為宏觀觀測地球的手段，其數(shù)據(jù)的空間、時間、光譜、輻射分辨率不斷提高，數(shù)據(jù)傳輸與處理的實時性顯著增強，并積累了大量的歷史數(shù)據(jù)形成空間影像動態(tài)數(shù)據(jù)庫；GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升，且從靜態(tài)擴展到動態(tài)，從單點到廣域，從事后處理到實時定位，足以為物聯(lián)網(wǎng)提供高精度的實時定位信息，另外，GPS還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時間信息。

2.3 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)的分析處理、集成管理與數(shù)據(jù)挖掘

物聯(lián)網(wǎng)本意是要將物體與物體通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)合為有機整體，要將物體的特征特性轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進行信息傳輸交流，這些數(shù)據(jù)具有異構(gòu)、分散、多源、海量和時空動態(tài)等相關(guān)特性，這給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與管理帶來了挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須將繁雜的數(shù)據(jù)進行有效的集成聚合與分析處理，才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術(shù)之一的地理信息技術(shù)則是空間信息的存儲、處理、分析、管理和應(yīng)用的核心技術(shù)，在數(shù)據(jù)存儲與管理方面，業(yè)已形成先進的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型和成熟的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)；在數(shù)據(jù)的分析處理上，GIS有強大的空間數(shù)據(jù)處理能力，尤其在空間分析能力上更是其區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的顯著標志。

空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對象的位置及形態(tài)特征的分析與建模的系列技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特征要求其具有強大的空間分析能力，以達到對海量空間數(shù)據(jù)的處理分析、挖掘、推理，并達到智能決策與服務(wù)的目的。當前，空間信息技術(shù)在數(shù)據(jù)管理與處理上已從傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)逐步向空間決策支持系統(tǒng)轉(zhuǎn)變[8]。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，空間數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘還將向泛空間信息分析、協(xié)同實時處理、智能推理、面向公眾服務(wù)等方向轉(zhuǎn)變[9]。

2.4 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間可視化技術(shù)

人占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中人與物的信息交互的主導(dǎo)地位。有研究表明，人獲取客觀世界的信息約有80%來自視覺，相對于其它途徑和方式，圖形圖像信息最易被人們直接識別，可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解釋為直觀的圖形，從而簡化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及復(fù)雜的多源、多維空間數(shù)據(jù)，空間可視化理論與技術(shù)奠定了其可視化的基礎(chǔ)，并在一定程度上提高了人/機、人/物的信息交互效率。此外，GIS的發(fā)展已從傳統(tǒng)的2維地圖發(fā)展至2.5維與真3維空間信息系統(tǒng)，其基于空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的虛擬環(huán)境與情景模擬技術(shù)日趨成熟，以數(shù)字地球為代表的系統(tǒng)建設(shè)也已在應(yīng)用方向逐漸普及，這些都將在新時代物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中向廣度和深度發(fā)展。未來計算機技術(shù)與人的思維科學將進一步融合，人也會成為物聯(lián)網(wǎng)虛擬環(huán)境中的一部分，而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)來保證人與物、人與虛擬環(huán)境、人與空間信息的交互。

2.5 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供其他相關(guān)技術(shù)支撐

空間信息技術(shù)除了在空間數(shù)據(jù)的管理、處理、可視化等領(lǐng)域以外，還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供很多其他相關(guān)技術(shù)支撐。例如，在物聯(lián)網(wǎng)中人與物的物理空間是連續(xù)的，而傳感器所獲取的數(shù)據(jù)大多為點數(shù)據(jù)，在獲取連續(xù)的空間數(shù)據(jù)上則需要空間信息相關(guān)技術(shù)的支撐。遙感就是獲取大范圍數(shù)據(jù)的最佳手段之一，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，借助其與相關(guān)點數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)反演也是當前通過點源數(shù)據(jù)獲取大范圍連續(xù)數(shù)據(jù)的技術(shù)方法。

另外，早在物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)之前，空間信息技術(shù)已有了長足的發(fā)展，產(chǎn)生了諸多應(yīng)用基礎(chǔ)平臺與相關(guān)支撐技術(shù)，例如基礎(chǔ)地理信息平臺、分布式空間數(shù)據(jù)庫平臺與技術(shù)、移動GIS平臺與技術(shù)等。在這些平臺之上又成功地出現(xiàn)了一系列應(yīng)用，如導(dǎo)航、智能購物等公眾LBS服務(wù)，又如數(shù)字地球、數(shù)字城市等大區(qū)域范圍的應(yīng)用。在這樣一些應(yīng)用上，已經(jīng)出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形，這些已建成以及正在發(fā)展的平臺為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了平臺與技術(shù)基礎(chǔ)，很多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建可以基于上述平臺，添加物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能，例如冷鏈物流管理系統(tǒng)等[10]。

3 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

有學者指出物聯(lián)網(wǎng)的概念脫胎于應(yīng)用，其相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用雛形早已出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括資源、環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、公共安全、交通運輸、城市管理、平安家居和醫(yī)療健康等等，而這些領(lǐng)域中很多都是空間信息技術(shù)傳統(tǒng)與新興的應(yīng)用領(lǐng)域。在即將來臨的物聯(lián)網(wǎng)新時代中，空間信息技術(shù)在這些領(lǐng)域中成功的應(yīng)用案例和知識積累也將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.1 空間定位技術(shù)應(yīng)用

空間定位技術(shù)自誕生以來，逐漸由軍方轉(zhuǎn)向民用，已形成巨大的應(yīng)用市場，目前較為成熟的應(yīng)用主要有導(dǎo)航、物流以及各種基于位置的服務(wù)（LBS）。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，空間定位技術(shù)提供了人、物的空間位置信息，在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應(yīng)用市場。例如，人和物的跟蹤定位，在安全、物流、遠程醫(yī)療、LBS服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域都是不可或缺的，空間定位技術(shù)勢必被這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)所應(yīng)用。

3.2 遙感技術(shù)應(yīng)用

遙感是空間信息技術(shù)中最具歷史的技術(shù)，在地質(zhì)、資源環(huán)境、災(zāi)害、區(qū)域、城市等調(diào)查監(jiān)測、分析預(yù)測方面有著成功的應(yīng)用。作為一種傳感技術(shù)，遙感將在這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用中成為系統(tǒng)信息源之一，也必將因其具有低代價大范圍連續(xù)獲取信息的能力而大有作為，尤其是在當前物聯(lián)網(wǎng)傳感器以點信息源為主的情況下，遙感獲取的信息恰是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用中有待發(fā)掘的藍海領(lǐng)域。

3.3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)涵蓋多源空間數(shù)據(jù)集成、空間信息可視化、空間分析技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘和GIS 應(yīng)用建模等諸多方面[11]，因此，在各領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，GIS不僅可以提供功能強大的數(shù)據(jù)存儲、處理、交換、分析、管理和應(yīng)用，還可以提供對空間與非空間信息的認識、分析與數(shù)據(jù)挖掘、表達和決策的技術(shù)和模型。隨著物聯(lián)網(wǎng)研究與應(yīng)用的深入，出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與GIS的集成應(yīng)用[12]，一些物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也直接基于GIS而設(shè)計開發(fā)，因此GIS在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景也越來越被人們所共識。

4 結(jié) 語

從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，到近年來的快速發(fā)展，許多先進理念與科技創(chuàng)新不斷出現(xiàn)，但有學者指出物聯(lián)網(wǎng)還缺乏理論依據(jù)和技術(shù)支撐，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要傳感、網(wǎng)絡(luò)、計算機以及空間信息技術(shù)等相關(guān)理論技術(shù)的支撐。徐冠華院士曾在國家遙感中心成立15周年紀念會上提到，空間信息技術(shù)在過去的幾十年里得到了迅速發(fā)展，但在產(chǎn)業(yè)化和實用化方面還有相當距離，而物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生及其在各領(lǐng)域的發(fā)展恰為空間信息技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的市場和發(fā)展機遇。因此，清醒地認識空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的作用及其應(yīng)用，促進空間信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的集成結(jié)合對于物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

參 考 文 獻

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第5篇：地理信息科學的概念范文

關(guān)鍵詞：GPS、GIS、RS、3S;應(yīng)用與研究

3S（GPS、GIS、RS）集成技術(shù)在發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，空間技術(shù)的交叉滲透，信息科學技術(shù)蓬勃發(fā)展，3S集成技術(shù)正在不斷的完善和發(fā)展，全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）等各種新技術(shù)在工程測量中得以應(yīng)用和研究。

一、工程測量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）

GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分――GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分――地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分――GPS信號接收機。GPS接收機的改進，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運載工具實時監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK（Real Time Kinematics，實時動態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量是將1臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛(wèi)星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發(fā)射出去;流動站在對GPS衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機再利用0TF（運動中求解整周模糊度）技術(shù)由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設(shè)各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。

二、工程測量中的地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計算機科學、空間科學、信息科學、測繪遙感科學、環(huán)境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。

地理信息系統(tǒng)就是一個專門管理地理信息的計算機軟件系統(tǒng)，它不但能分門別類、分級分層的去管理上述信息；而且還能將它們進行各種組合、分析、再組合、再分析等；還能查詢、檢索、修改、輸出、更新等。地理信息系統(tǒng)還有一個特殊的"可視化"功能，就是通過計算機屏幕把所有的信息逼真地再現(xiàn)到地圖或遙感像片上，成為信息可視化工具，清晰直觀的表現(xiàn)出信息的規(guī)律和分析結(jié)果，同時還能動態(tài)的在屏幕上監(jiān)督"信息"的變化?？傊?，其技術(shù)優(yōu)勢不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。

三、工程測量中的遙感（ RS）技術(shù)

遙感（RS）技術(shù)由于大面積的同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟性等優(yōu)勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

遙感數(shù)據(jù)的處理――通常是圖像形式的遙感數(shù)據(jù)的處理，主要包括糾正（包括輻射糾正和幾何糾正）、增強、變換、濾波、分類等功能。

（一）圖像糾正圖像糾正是消除圖像畸變的過程，包括輻射糾正和幾何糾正。輻射畸變通

常由于太陽位置，大氣的吸收、散射引起；而幾何畸變的原因則包括遙感平臺的

速度、姿態(tài)變化，傳感器，地形起伏等，幾何糾正包括粗糾正和精糾正兩種，前

者根據(jù)有關(guān)參數(shù)進行糾正；而后者通過采集地面控制點（GCPs, Ground Control

Points），建立糾正多項式，進行糾正。

（二）增強增強的目的是為了改善圖像的視覺效果，并沒有增加信息量，包括亮度、

對比度變化以及直方圖變換等。

（三）濾波濾波分為低通濾波、高通濾波和帶通濾波等，低通濾波可以去除圖像中的

噪聲，而高通濾波則用于提取一些線性信息，如道路，區(qū)域邊界等。濾波可以在

空域上采用濾波模板操作，也可以在頻域中進行直接運算。

（四）變換包括主成分分析(Principal Component Analyst)，色度變換以及傅立葉

變換等，還包括一些針對遙感圖像的特定變換，如纓帽變換。

（五）分類 利用遙感圖像的主要目的是為了提取各種信息，一些特定的變換可以用于提取信息，但是最主要的手段則是通過遙感圖像分類(Classification)。

四、GIS與遙感的集成及具體技術(shù)

地理信息系統(tǒng)是用于分析和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而遙感影象是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于GIS中的柵格數(shù)據(jù)。因而，很容易在數(shù)據(jù)層次上實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)與遙感的集成，但是實際上，遙感圖像的處理和GIS中柵格數(shù)據(jù)的分析具有較大的差異，遙感圖像處理的目的是為了提取各種專題信息，其中的一些處理功能，如圖像增強、濾波、分類以及一些特定的變換處理等，并不適用于GIS中的柵格空間分析，目前大多數(shù)GIS軟件也沒有提供完善的遙感數(shù)據(jù)處理功能，在一個遙感和地理信息系統(tǒng)的集成系統(tǒng)中，遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息來源，GIS則可以作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工具，而遙感圖像處理軟件又不能很好地處理GIS數(shù)據(jù)，這需要實現(xiàn)集成的GIS。

在軟件實現(xiàn)上，GIS與遙感的集成，可以有以下三個不同的層次:1）分離的數(shù)據(jù)庫，通過文件轉(zhuǎn)換工具在不同系統(tǒng)之間傳輸文件；2）兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；3）集成的最高目的是實現(xiàn)單一的、提供了圖像處理功能的GIS軟件系統(tǒng)。

五、GIS與全球定位系統(tǒng)的集成及具體技術(shù)

GPS作為實時提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，可以與地理信息系統(tǒng)進行集成，GPS與GIS集成也是最有發(fā)展前景的集成，也是最容易實現(xiàn)的集成。這種集成的主要思路是把DGPS的實時數(shù)據(jù)通過串口實時進入GIS中，然后對數(shù)據(jù)進行處理，如通過投影變換將經(jīng)緯度坐標轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)所采用的參照系中的坐標，最后進行各種分析運算，其中坐標數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示以及數(shù)據(jù)存儲是其基本功能。

六、工程測量中的3S集成技術(shù)

3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的結(jié)合，取長補短，是一個自然的發(fā)展趨勢， 3S集成不是GPS、GIS、RS的簡單組合，而是一種利用現(xiàn)代化技術(shù)、遙感技術(shù)、定位技術(shù)、圖像和圖像處理技術(shù)與計算機于一體，向GIS和RS數(shù)字圖像處理系統(tǒng)提供足夠的數(shù)量、精度、可靠性、完備性的空間數(shù)據(jù)，通過空間分析、預(yù)測、決策，確保地理系統(tǒng)問題的優(yōu)化、系統(tǒng)解決。3S集成是高度自動化、實時化、智能化對地觀測系統(tǒng)，并有自動、實時地采集、處理和更新數(shù)據(jù)的功能。單純從軟件實現(xiàn)的角度來看，開發(fā)3S集成的系統(tǒng)在技術(shù)上并沒有多大的障礙。目前一般工具軟件的實現(xiàn)技術(shù)方案是：通過支持柵格數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的處理分析操作以實現(xiàn)與遙感的集成，而通過增加一個動態(tài)矢量圖層以與GPS集成。對于3S集成技術(shù)而言，最重要的是在應(yīng)用中綜合使用遙感以及全球定位系統(tǒng)，利用其實時、準確獲取數(shù)據(jù)的能力，降低應(yīng)用成本或者實現(xiàn)一些新的應(yīng)用。3S集成技術(shù)的發(fā)展，形成了綜合的、完整的對地觀測系統(tǒng)，提高了人類認識地球的能力；相應(yīng)地，它拓展了傳統(tǒng)測繪科學的研究領(lǐng)域。作為地理學的一個分支學科，Geomatics產(chǎn)生并對包括遙感、全球定位系統(tǒng)在內(nèi)的現(xiàn)代測繪技術(shù)的綜合應(yīng)用進行探討和研究。同時，它也推動了其它一些相聯(lián)系的學科的發(fā)展，如地球信息科學、地理信息科學等，它們成為“數(shù)字地球”這一概念提出的理論基礎(chǔ)。

第6篇：地理信息科學的概念范文

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)電子商務(wù)物流客戶關(guān)系管理

一、引言

隨著Internet的不斷普及，電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，世界已進入信息時代,發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、建設(shè)信息高速公路和培養(yǎng)信息建設(shè)人才已經(jīng)成為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。人們不僅需要利用互聯(lián)網(wǎng)快速檢索和交互使用各種社會經(jīng)濟、商務(wù)信息,同時越來越迫切需求將這些信息與地理信息有機地匹配和結(jié)合起來,以獲得這些經(jīng)濟信息的空間分布及其相互關(guān)系。

地理信息系統(tǒng)作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng),與人類生存、地區(qū)的發(fā)展和進步密切關(guān)聯(lián),在我國已受到愈來愈多的重視。

二、地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),按照地理特征的關(guān)聯(lián),將多方面的數(shù)據(jù)以不同層次聯(lián)系起來,構(gòu)成現(xiàn)實世界模型,并在此基礎(chǔ)上采用模型分析方法,提供多種動態(tài)的地理信息,為輔助決策而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

1.GIS的特點

GIS具有其他信息管理系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)點,其最大的特點就是具備對空間數(shù)據(jù)的管理功能。具體來講包括如下幾個方面:

(1)共同管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)：這是GIS最顯著的特點之一。GIS不僅具有管理屬性數(shù)據(jù)的功能,還能采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息,并且將屬性數(shù)據(jù)集成到空間數(shù)據(jù)之上,不僅直觀而且可實現(xiàn)兩者互相查詢。

(2)具備強大的空間分析能力：由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成以及地理空間模型方法的應(yīng)用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測等功能，能夠滿足地理研究和輔助決策。

(3)具有豐富的信息：GIS數(shù)據(jù)庫中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關(guān)的其它信息，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟情況、交通情況等。

2.GIS的發(fā)展

20世紀70年代后，由于計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展，一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。20世紀80年代，計算機技術(shù)的提高為GIS普及和推廣應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)，GIS軟件的研制和開發(fā)也取得了很大成績，涌現(xiàn)出一些有代表性的GIS軟件，如Arc/Info、MGE、System9等。GIS的普及和推廣應(yīng)用又使得其理論研究不斷完善，使GIS理論、方法和技術(shù)趨于成熟，開始有效地解決全球性的難題，例如全球沙漠化、全球可居住區(qū)的評價、厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨等問題。

我國GIS的起步較晚，到20世紀70年代末才提出開展GIS研究。進入20世紀80年代后迅速發(fā)展，在理論探索、規(guī)范探討、實驗技術(shù)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)和區(qū)域性試驗等方面都取得了突破和進展。1994年4月，我國專門成立了“中國GIS協(xié)會”,此后又成立了“中國GIS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會”,加強了國內(nèi)各種GIS學術(shù)交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版權(quán)的GIS軟件。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，使得Internet成為GIS新的系統(tǒng)平臺。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在Web上空間數(shù)據(jù)，供用戶瀏覽和使用，是GIS發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的GIS技術(shù)相比，WebGIS具有訪問范圍廣、平立、系統(tǒng)維護升級方便等特點。

多媒體技術(shù)和三維技術(shù)也正在進入GIS中，以改善GIS的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及成果表達與輸出的效能，發(fā)揮聲、像等多媒體的應(yīng)用。目前，圖形圖像的立體顯示己成功地融入數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(DPS)中，DPS與GIS的集成和多媒體技術(shù)的應(yīng)用將把我們感興趣的東西變成一個虛擬實體，我們可以通過GIS的輸出系統(tǒng)用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等來感知它?！皵?shù)字地球”的概念必將成為現(xiàn)實。

隨著GIS的深入發(fā)展，GIS系統(tǒng)與其它學科結(jié)合更加緊密，3S(地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS)或5S(前面3S加上數(shù)字攝影測量系統(tǒng)DPS、專家系統(tǒng)ES)的集成，使得測繪、遙感、制圖、地理、管理和決策科學相互融合，成為快速而實時的空間信息分析和決策支持工具，使GIS廣泛用于交通、城市規(guī)劃、公安偵破、車船駕駛、農(nóng)作物規(guī)劃和科學耕種等。GIS己經(jīng)涉及到社會科學、自然科學的許多領(lǐng)域，GIS必將發(fā)展成為集社會科學、自然科學于一體的全球性、綜合性軟科學。

三、GIS在電子商務(wù)中的應(yīng)用

電子商務(wù)是在Internet開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,基于瀏覽器/服務(wù)器應(yīng)用方式,實現(xiàn)消費者的網(wǎng)上購物、企業(yè)之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付的一種新型的商業(yè)運營模式。互聯(lián)網(wǎng)固有的特性既賦予了電子商務(wù)有別于傳統(tǒng)商務(wù)無法比擬的優(yōu)點，隨著電子商務(wù)的應(yīng)用和研究的深入，已經(jīng)證明電子商務(wù)是必須以傳統(tǒng)商務(wù)為基礎(chǔ)，是不能脫離傳統(tǒng)商務(wù)獨立存在。

GIS雖然是地理學研究的成果,但它集地理學、計算機科學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體,是多學科集成。這種集成使GIS能對各種信息進行加工、處理、融合和應(yīng)用,為各種用戶提供信息服務(wù)和管理決策依據(jù)。特別是目前WebGIS的發(fā)展能更好地適應(yīng)電子商務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化需求。

1.在電子商務(wù)物流管理中的應(yīng)用

電子商務(wù)離不開傳統(tǒng)物流，GIS使傳統(tǒng)流通企業(yè)在運作方式、技術(shù)、管理水平和經(jīng)營理念上發(fā)生了根本性變化,使物流表現(xiàn)出許多新的特點,如信息化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化。將GIS引入到電子商務(wù)下的物流管理中,符合GIS和電子商務(wù)的特點,也符合物流業(yè)的發(fā)展。

GIS具有強大的數(shù)據(jù)管理功能,所存儲的信息不僅包括以往的屬性和特征,還具有了統(tǒng)一的地理定位信息。因此能將各種信息進行復(fù)合和分解,形成空間和時間上連續(xù)分布的綜合信息,支持各種分析和決策。這是其他信息系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢之一。

(1)交通路線的選擇。在電子商務(wù)的物流管理中,涉及到物質(zhì)實體的空間轉(zhuǎn)移，運輸和倉儲站中成本的70%以上，因此交通運輸方式及路線的選擇問題直接影響物流成本的多少。這都屬于空間信息的管理,這正是GIS數(shù)據(jù)管理的強項。在基于GIS的物流分析中,對于網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)路徑的選擇首先要確定影響最優(yōu)路徑選擇的因素,如經(jīng)驗時間、幾何距離、道路質(zhì)量、擁擠程度等,采用層次分析法,確定每條道路的權(quán)值。物流分析中的路徑可以分為這樣三種情況:

①兩個特定的地點之間的最佳路徑；②一個地點到任意點之間,從一個地點到多個地點之間,車輛數(shù)量以及行駛路線選擇；③網(wǎng)絡(luò)中從多個地點運往多個地點的最優(yōu)路徑選擇配對。

對于前兩種情況都可以采用經(jīng)典的Dijkstra算法實現(xiàn)。對于第三種情況,可以采用管理運籌學的運輸模型結(jié)合Dijkstra算法實現(xiàn),可以選用Floyd算法或是根據(jù)著名的旅行商問題(亦稱貨郎擔問題)的解法求解。在求得最優(yōu)路徑的基礎(chǔ)上,再根據(jù)現(xiàn)有車輛運行情況可確定車輛調(diào)配計劃。

(2)機構(gòu)設(shè)施地理位置的選擇。對于供應(yīng)商、配送中心、分銷商和用戶而言,需求和供給這兩方面都存在著空間分布上的差異，此外供應(yīng)商和分銷商其服務(wù)范圍和銷售市場范圍也具有一定的空間分布形式，因此物流設(shè)施的布局是電子商務(wù)下物流管理所必須面臨的問題，其合理程度直接影響利潤獲取的多少。機構(gòu)設(shè)施地理位置的選擇包括位置的評價和優(yōu)化。評價是對于現(xiàn)有設(shè)施的空間位置分布模式的評價,而優(yōu)化是對于最佳位置的搜尋。地理位置的合理布局實質(zhì)上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間尋求平衡點?，F(xiàn)有的針對市場功能區(qū)域進行空間分析和模擬的模型很多,如Batty的裂點方程、Peily的零售重力模型、Tobler的價格場和作用風以及空間線性優(yōu)化模型。

(3)車輛運輸動態(tài)管理。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem,GPS)是20世紀產(chǎn)生的一項高科技系統(tǒng)。在物流領(lǐng)域，GPS能廣泛地應(yīng)用于各個環(huán)節(jié)，如用于汽車的定位、跟蹤、調(diào)度，這樣能極大地避免物流的延遲和錯誤運輸?shù)默F(xiàn)象，貨主可以隨時對貨物進行全過程的跟蹤與定位管理。此外還能掌握空中交通以及鐵路運輸中有關(guān)貨物的動態(tài)信息，增強了供應(yīng)鏈的透明度和控制能力，提高了整個物流系統(tǒng)的效益和客戶服務(wù)的水平。GIS能接收GPS數(shù)據(jù)，并將它們顯示在電子地圖上，這在很大程度上能幫助企業(yè)動態(tài)地進行物流管理。

2.數(shù)字城市——電子商務(wù)和運營平臺

數(shù)字城市的核心是地理空間信息科學，地理空間信息科學的技術(shù)體系中最基礎(chǔ)和基本的技術(shù)核心是“3S”技術(shù)及其集成。

數(shù)字城市是以空間信息為核心、以網(wǎng)絡(luò)為支撐的城市信息管理與服務(wù)體系。數(shù)字城市建設(shè)的任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種空間信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺、信息應(yīng)用系統(tǒng)等。地理信息系統(tǒng)平臺是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一，它為城市發(fā)展和信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)信息公共平臺，進而實現(xiàn)城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。

一個實用、可行的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，不但可以滿足規(guī)劃管理部門的城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理、輔助決策的要求，而且能夠提供出行、購物、旅游、交通、教育、文化、娛樂、房產(chǎn)交易、證券交易等綜合信息服務(wù)，是數(shù)字城市與大眾的聯(lián)系紐帶。

地圖信息服務(wù)是城市綜合信息服務(wù)的一個重要部分，可以建立企業(yè)機構(gòu)的各個地理位置數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)管理人員和客戶靈活方便掌握企業(yè)機構(gòu)的地理分布情況和相關(guān)資料，并在此平臺的基礎(chǔ)上提供企業(yè)門戶網(wǎng)站向客戶宣傳介紹企業(yè)相關(guān)信息和業(yè)務(wù)，也可作為第三方企業(yè)單位的宣傳和廣告啊分布平臺，起到提升企業(yè)形象的作用，為企業(yè)獲取相關(guān)收益。

3.客戶關(guān)系管理中的應(yīng)用

GIS作為一種空間信息輸入、處理、存儲、管理、分析和輸出的技術(shù)，其應(yīng)用的核心在于空間現(xiàn)象、過程和規(guī)律的可視化分析，表面上GIS與客戶關(guān)系管理（CRM）不相關(guān)，但實際上，GIS提供全方位的信息，歷史的、現(xiàn)在的、空間的、屬性的。通過這些可以獲得客戶資料以及與企業(yè)相關(guān)的綜合數(shù)據(jù),如用戶的歷史購買力、購買行為、年齡構(gòu)成、地理分布;所在區(qū)域的交通狀況、經(jīng)濟發(fā)展程度、消費水平等。從而幫助企業(yè)做出企業(yè)和客戶的空間分布、物流、營銷等方面的決策。與此相聯(lián)系的是一系列通用數(shù)據(jù)庫文件，它具有常用的狀態(tài)信息，包括各種事件記錄、資源調(diào)查、交通狀況以及生產(chǎn)流通、存儲與銷售狀況等內(nèi)容。這些圖形由許多彩色圖形標志，如線段、圓圈組成，這些圖形可與背景地圖疊加，顯示客戶關(guān)系管理中有關(guān)區(qū)域的變量之間的分布特征，與此同時，還可以通過地理信息子系統(tǒng)，顯示客戶關(guān)系管理產(chǎn)品配送路線，區(qū)域商業(yè)環(huán)境等。GIS系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供了更為直觀、形象的圖形分析和管理工具。在此基礎(chǔ)上,進行如消費趨勢分析、銷售力量分析、目標市場分析以及潛在客戶分析等,為管理者提供決策支持。

組件式GIS軟件，使GIS應(yīng)用可視直接嵌入到CRM系統(tǒng)中，實現(xiàn)無縫集成；采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將GIS數(shù)據(jù)于CRM數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和管理。隨著InternetGIS技術(shù)的發(fā)展，GIS在CRM中的應(yīng)用更加廣闊。

四、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)與電子商務(wù)歷史上是獨立并分開發(fā)展的不同系統(tǒng),但是在當今信息化、網(wǎng)絡(luò)化的時代,各種信息技術(shù)的整合是大勢所趨。無論從技術(shù)特征上、體系結(jié)構(gòu)上、操作的可行性上來講,它們的結(jié)合都是切實可行的,而且是有價值的。將GIS技術(shù)引入到電子商務(wù)的物流管理、客戶關(guān)系管理,不僅開拓了GIS的應(yīng)用領(lǐng)域,同時也促進電子商務(wù)自身的發(fā)展。

參考文獻:

[1]張鐸:電子商務(wù)與物流[M].北京清華大學出版社,2000.1

[2]陳述彭魯學軍周成虎:地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京科學教育出版社,2000.1

[3]陳倬李根洪:數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的初步研究[A].成都地圖出版社2002

第7篇：地理信息科學的概念范文

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；地理學；地位

地理信息系統(tǒng)（GIS），是一種高技術(shù)系統(tǒng)，能夠提供地理研究和預(yù)測、規(guī)劃的服務(wù)，能夠?qū)臻g信息進行獲取和處理。雖然地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)僅幾十年的時間，但已經(jīng)取得了迅猛的發(fā)展。本文簡要介紹了地理信息系統(tǒng)，并分析了地理信息系統(tǒng)在地理學中的地位。

1、地理信息系統(tǒng)

1.1地理信息系統(tǒng)的含義和產(chǎn)生

所謂的地理信息系統(tǒng)又稱為又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)等，是通過計算機硬件和軟件的支持，綜合運用信息科學和系統(tǒng)工程理論，對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進行分析綜合與科學管理，從而服務(wù)于地理決策、規(guī)劃、預(yù)測和研究等領(lǐng)域的技術(shù)[1]。地理信息系統(tǒng)的基本特征在于其能夠進行空間分析，綜合分析多種信息，分析空間實體間的關(guān)系，對區(qū)域內(nèi)的各種過程和現(xiàn)象進行處理。地理信息系統(tǒng)尤其擅長對空間信息進行處理。

上世紀六十年代開始萌發(fā)地理信息系統(tǒng)。加拿大學者R.F.Tomlinson等人使用計算機統(tǒng)計森林的分類，并取得了成功。加拿大農(nóng)業(yè)部對其進行了全面的支持，最終將地理數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)研制了出來，并最終命名為加拿大地理信息系統(tǒng)。1968年，地理信息系統(tǒng)正式成為了一個科學術(shù)語[2]。

對地理信息系統(tǒng)的定義目前尚無定論，各國科學家眾說紛紜、各持己見。綜合各家的觀點，所有的觀點都認為地理信息系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)的處理能力?？臻g數(shù)據(jù)指的是行星地球表面以及附近被記錄的所有地理現(xiàn)象，其具有明顯的地理位置特征?？臻g數(shù)據(jù)可以用地圖來表示，例如一個公共場所，其作為一個占據(jù)一定空間的地域，具有特有的地理坐標，其特性可以通過屬性指標反應(yīng)出來。地理信息系統(tǒng)具有空間型的特定性質(zhì)，這是其與其他統(tǒng)計型信息系統(tǒng)的最大區(qū)別。地理信息系統(tǒng)的每個數(shù)據(jù)的編碼的依據(jù)都是地理坐標，先對其進行明確的定位，再完成定量的屬性和分類。地理信息系統(tǒng)的獨特標志就是強調(diào)對空間數(shù)據(jù)的處理，當然，這也是地理信息系統(tǒng)的一個技術(shù)難點[3]。

1.2地理信息系統(tǒng)的組成

根據(jù)美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員（DBMS）會對地理信息系統(tǒng)的分析，地理信息系統(tǒng)的概念框架由五大部分組成，分別為產(chǎn)品顯示和輸出、空間分析和操作、數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理、用戶界面[4]。

地理信息系統(tǒng)的用戶界面的主要功能是地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用版塊、數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用者之間的交流平臺，其軟件功能主要是對系統(tǒng)和用戶之間的關(guān)系進行組織和簡化，包括圖形顯示、幫助顯示和菜單等。

數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理是一種手段，實現(xiàn)對地理信息系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)控制。與普通數(shù)據(jù)庫（DBMS）相較，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫更為復(fù)雜，具有布爾運算、刪除和增加等功能。這就意味著其不僅能夠?qū)ξ淖謹?shù)字數(shù)據(jù)進行處理，還能夠?qū)D形數(shù)據(jù)進行處理。地理信息系統(tǒng)專家M. F. Goodchild就提出，地理信息系統(tǒng)應(yīng)該能為各種地理要素的查詢提供服務(wù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)要能夠聯(lián)接起地理實體的變量和屬性與地理坐標信息。

要建立地理信息系統(tǒng)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫，其基本操作就是輸入數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)本身比較復(fù)雜。地理信息系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的費用遠遠少于數(shù)據(jù)的輸入、預(yù)處理和采集的費用。不僅如此，在輸入數(shù)據(jù)時還要對其進行編碼，將變量和拓撲結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接建立起來。

作為空間數(shù)據(jù)處理的重要工具，地理信息系統(tǒng)及其模塊和子系統(tǒng)都要具備各種工具，例如布爾運算、拓撲分析、空間數(shù)據(jù)查詢。自動化制圖、圖像處理系統(tǒng)雖然也具備一定的功能，但卻不如地理信息系統(tǒng)的工具復(fù)雜和全面。地理信息系統(tǒng)的工具箱能力還將受到模糊數(shù)學、人工智能和地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的影響，不斷走向智能化。

根據(jù)設(shè)計要求，地理信息系統(tǒng)可以將各種文字、圖表和地圖信息提供出來，特別是提供新信息。地理信息系統(tǒng)可以疊加各種要素，例如水資源、土地和人口，并向用戶提供與這些要素相關(guān)的、具有綜合性的新信息。

作為決策支持系統(tǒng)和管理工具，地理信息系統(tǒng)帶動了地理科技的革命，是一種無形的軟技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有旺盛的生命力和廣闊的應(yīng)用前景，其已經(jīng)跳出了單純的技術(shù)范疇，成為了跨越社會科學和自然科學的綜合性技術(shù)。其能夠?qū)臻g相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的顯示、模擬、分析、操作、管理和采集，從而滿足復(fù)雜的管理和規(guī)劃需要。

2、地理信息系統(tǒng)在地理學中的重要地位

地理信息系統(tǒng)是地理學與計算機技術(shù)的結(jié)合，使用計算機技術(shù)對地理問題進行處理，屬于地理學科中的一門邊緣學科。地理學是一門復(fù)雜的學科，對社會有著深遠的影響，當前社會出現(xiàn)的環(huán)境、資源、人口等問題都對地理學提出了更高的要求。現(xiàn)代地理學的一個重要發(fā)展方向就是結(jié)合新技術(shù)，從而產(chǎn)生邊緣性應(yīng)用學科，例如地理信息技術(shù)和遙感技術(shù)等?，F(xiàn)代地理學可以分為三個分支：技術(shù)地理學、實驗地理學和理論地理學，地理信息系統(tǒng)屬于技術(shù)地理學。

在地理學的發(fā)展中，地理信息系統(tǒng)是一次巨大的飛躍，是地理學中新技術(shù)手段和思想的應(yīng)用，突破了原有的地理學研究方法。與此同時地理信息系統(tǒng)也離不開地理學這個理論依托，二者相互依存。如果沒有地理背景或地理學，計算機對空間數(shù)據(jù)的處理就毫無意義；如果沒有地理學模型，地理信息系統(tǒng)也難以建立。

地圖作為一種傳統(tǒng)的空間信息載體，很多因素都會對地圖的地理信息造成限制。首先，通過人工來提取地圖數(shù)據(jù)，在圖形要素的計量和量算方面都存在很大的限制。其次，每一張地圖都只能記載和描述有限的地理信息。人對于地圖信息的記憶能力也是有限的。傳統(tǒng)的圖層疊加具有加大的局限性。地理信息系統(tǒng)與遙感密不可分，包括了空間信息和地理 要素，能夠?qū)⒍?、定性和定位的?shù)據(jù)提供出來。地理信息系統(tǒng)還可以為遙感提供輔助數(shù)據(jù)，對其最高分辨力和信息量進行最大程度的利用。從野外考察中獲得的遙感數(shù)據(jù)、原始資料可以與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，使遙感圖像具有更高的解譯和處理精度。而系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的精度和適時性也會對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用起到了支持作用。

地理學受到了地理信息系統(tǒng)的巨大影響，地理信息系統(tǒng)是一個現(xiàn)代化的地理技術(shù)工具，推動了地理學的定性描述向定量分析的轉(zhuǎn)變，使地理學的單系統(tǒng)發(fā)展成為復(fù)雜系統(tǒng)。對于地理學而言，地理信息系統(tǒng)既是機遇又是挑戰(zhàn)，能夠有效的推動地理學的發(fā)展，提高了信息評價、處理和采集的能力。

結(jié) 語：雖然，地理信息系統(tǒng)只是一種工具和技術(shù)，地理信息系統(tǒng)卻給地理學帶來了巨大的發(fā)展和變化。當前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在未來必然會發(fā)揮更大的作用。與此同時，地理信息系統(tǒng)和空間分析之間還沒有建立起有效的溝通，空間分析技術(shù)的發(fā)展較為滯后，對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計造成了一定的阻礙，這也是未來地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向。

參考文獻

[1] 董廷旭. 《地理信息系統(tǒng)》實施素質(zhì)教育的對策研究[J]. 綿陽師范學院學報. 2014（02）

第8篇：地理信息科學的概念范文

[關(guān)鍵詞]GIS系統(tǒng) 需求變更 模塊化

GIS即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System),經(jīng)過了40年的發(fā)展,到今天已經(jīng)逐漸成為一門相當成熟的技術(shù),并且得到了極廣泛的應(yīng)用。從應(yīng)用的角度,GIS系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境;數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容;方法為GIS建設(shè)提供解決方案;人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動性因素,直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個組成部分。

一、GIS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

由于各個部門對GIS的應(yīng)用有不同的需求,目前沒有一個GIS軟件可以同時滿足各個行業(yè)的需要,所以在實際工作中對于特定行業(yè)的GIS應(yīng)用,一般都需要進行或多或少的軟件開發(fā)工作。但無論是GIS基礎(chǔ)軟件的開發(fā)還是在基礎(chǔ)軟件基礎(chǔ)之上的應(yīng)用開發(fā),無論是大至幾百上千萬的項目還是幾萬的小項目,GIS的開發(fā)目前在我國都存在一些問題。最主要的原因就是沒有遵循軟件工程學的科學方法,如:沒有足夠的分析和設(shè)計、代碼不規(guī)范和文檔不完備等。

二、GIS系統(tǒng)存在的問題

人們的生產(chǎn)和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關(guān)。GIS系統(tǒng)作為獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學科,近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。由于信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字時代的來臨,理論上來說,GIS可以運用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。

由于GIS工程項目的專業(yè)性和復(fù)雜性,用戶的需求在系統(tǒng)開發(fā)的整個過程中都在不斷變更。如果沒有一個完整的需求變更管理方案就貿(mào)然進入設(shè)計和開發(fā)階段,所埋下的隱患是:一旦用戶的需求發(fā)生較大變化,對開發(fā)中的系統(tǒng)將可能是毀滅性的打擊。這種情況在實踐中屢見不鮮。軟件項目的目標超出原始計劃,業(yè)界通常稱為項目目標范圍蔓延.這是軟件開發(fā)中的固有矛盾。GIS項目目標定義困難,而且由于開發(fā)周期內(nèi)項目必然會面臨改進,這就極易導(dǎo)致項目目標的蔓延。如果處理不當將成為項目失敗的主要原因。因此,必須采取一些措施控制對項目目標的蔓延,并確保開發(fā)者們不會受到這些改進帶來的負面影響。

近些年,GIS更以其強大的地理信息空間分析功能,在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來越重要的作用。GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計算機軟硬件的支持下,運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù),以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的說,地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。

三、GIS 系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

在資源管理主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域,解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。同時,GIS系統(tǒng)在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。

近些年,GIS 系統(tǒng)也廣泛地用在城市規(guī)劃和管理方面。例如,在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設(shè)施、運動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。商業(yè)與市場是一個全新的發(fā)展空間,商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù),建成之后就可能無法達到預(yù)期的市場和服務(wù)面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)、消費水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。

四、GIS系統(tǒng)的對策研究

GIS軟件工程包括GIS工程規(guī)劃、設(shè)計、實施、評價與維護技術(shù),還包括工程的需求控制、質(zhì)量控制、進度控制、風險控制等管理技術(shù),另外,GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理與質(zhì)量控制體系也是GIS工程的重要組成部分。保證一個GIS工程的成功還涉及人員組織技術(shù)與成本控制技術(shù),在一定的資金條件下最大限度地滿足用戶的需要,實現(xiàn)社會效益的同時,還能實現(xiàn)經(jīng)濟效益,也是GIS工程管理的重要任務(wù)。

首先:加強GIS軟件工程的培訓(xùn)和管理。軟件工程的概念還遠沒有在GIS工程的研究人員、開發(fā)人員、管理人員的頭腦中扎下根來,軟件工程的方法還遠沒有成為完成GIS工程的自覺行為。要提高GIS工程研究人員,開發(fā)人員和管理人員對軟件工程的重視,首先就要加強GIS軟件工程的教育工作。如在大學中開設(shè)GIS軟件工程課程或在相關(guān)課程中將GIS軟件工程作為重點章節(jié)進行講授。加強GIS從業(yè)人員的繼續(xù)教育,讓GIS從業(yè)人員認識到在GIS工程中實施軟件工程學方法是必然的。

其次:詳細的系統(tǒng)分析和設(shè)計。由于用戶需求涉及的因素較多,而用戶與軟件人員之間由于背景知識、看待問題的角度等的差異,對需求的描述和理解可能會不完備或存在不一致。在實際工作中,用戶的需求還常常隨外部條件或內(nèi)在因素的變動而呈現(xiàn)易變的特點。充分地需求分析及系統(tǒng)分析可以最大限度地消除用戶與軟件人員之間的不一致,詳細地系統(tǒng)設(shè)計和代碼設(shè)計可以提高軟件的質(zhì)量,增強系統(tǒng)的可移植性,提高工作效率。

參考文獻:

[1]張超等:地理信息系統(tǒng)[M],北京:高等教育出版社,2000

第9篇：地理信息科學的概念范文

關(guān)鍵詞：GIS 公路 勘測 應(yīng)用

公路勘測設(shè)計中的路線方案選定，除綜合考慮地形、地質(zhì)、水文等自然條件外，還必須顧及交通量、工程投資及沿線環(huán)境等因素影響，是一個涉及工程、環(huán)境、經(jīng)濟的問題。當前，計算機技術(shù)、航測遙感、GPS技術(shù)和GIS技術(shù)的發(fā)展進步和實際應(yīng)用，為解決此類決策問題提供了先進的技術(shù)手段。本文論述了GIS技術(shù)的公路路線設(shè)計的重要意義及其實現(xiàn)途徑。

1.GIS技術(shù)有關(guān)開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 公路CAD技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用

國外許多國家現(xiàn)已普遍采用CAD技術(shù)進行公路設(shè)計，全面利用GPS全球定位系統(tǒng)、航測遙感技術(shù)等數(shù)據(jù)采集手段，將獲取的地形數(shù)據(jù)通過數(shù)字地形模型與CAD系統(tǒng)相銜接，具有強大的系統(tǒng)集成功能，并將CAD技術(shù)擴展到環(huán)境上。由于發(fā)達國家大規(guī)模公路建設(shè)時期已經(jīng)結(jié)束或即將結(jié)束，設(shè)計類研究開發(fā)比重下降，基于GIS的交通運營管理類研究開發(fā)比重上升。

在國內(nèi)，隨著CAD技術(shù)的迅速普及，有關(guān)設(shè)計研究單位相繼開發(fā)出實用型的路線CAD系統(tǒng)，各個CAD系統(tǒng)在系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能目標上大同小異，都可以完成路線設(shè)計的一般任務(wù)。

現(xiàn)行路線CAD系統(tǒng)大都以數(shù)據(jù)文件方式組織系統(tǒng)內(nèi)部程序模塊運行，其人機交互設(shè)計能力仍然很弱，在有關(guān)設(shè)計標準、設(shè)計規(guī)范及原始數(shù)據(jù)的工程數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)行設(shè)計圖和各種標準圖的圖形數(shù)據(jù)庫的研究開發(fā)方面，所做的工作還很不夠。在應(yīng)用深度上，對公路選線設(shè)計必須考慮的地質(zhì)、水文、土壤植被、交通需求、環(huán)境影響等非幾何數(shù)據(jù)，現(xiàn)行CAD系統(tǒng)則難以加以分析處理，使得CAD系統(tǒng)理應(yīng)具有的設(shè)計方案生成、方案優(yōu)化功能不能很好實現(xiàn)；在應(yīng)用廣度上，現(xiàn)行CAD系統(tǒng)主要是在公路基本建設(shè)全過程――公路規(guī)劃、可行性研究、勘測設(shè)計、施工、養(yǎng)護管理中的勘測設(shè)計環(huán)節(jié)上發(fā)揮作用，且主要是解決勘測設(shè)計過程中的計算、繪圖、制表等確定性問題。

1.2 GIS技術(shù)研究應(yīng)用

GIS也稱地理信息系統(tǒng)，是一門集地理空間數(shù)據(jù)處理與計算機技術(shù)于一體的邊緣學科領(lǐng)域，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和分析具有空間內(nèi)涵屬性的地理數(shù)據(jù)，以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。

GIS是在計算機軟件和硬件的支持下, 運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù), 以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS不僅僅是一個圖庫管理系統(tǒng),更重要的是它具有空間分析功能,包括數(shù)字地形模型分析、空間特征的幾何分析、網(wǎng)絡(luò)分析、影像分析和地理變量的多元分析等。些空間分析功能為用戶提供了解決多種問題的有效手段,可以幫助人們從宏觀的、科學的角度來認識世界,做出決策。

1.3 GIS技術(shù)在公路路線勘測設(shè)計中的運用

1.3.1 公路選線中GIS 的應(yīng)用

GIS是在計算機軟件和硬件的支持下, 運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù), 以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS不僅僅是一個圖庫管理系統(tǒng),更重要的是它具有空間分析功能, 包括數(shù)字地形模型分析、空間特征的幾何分析、網(wǎng)絡(luò)分析、影像分析和地理變量的多元分析等。些空間分析功能為用戶提供了解決多種問題的有效手段,可以幫助人們從宏觀的、科學的角度來認識世界,做出決策。

1.3.2 公路路線平面設(shè)計中GIS的應(yīng)用

對于傳統(tǒng)設(shè)計方法,平面設(shè)計計算工作時間是很長的。采用GIS技術(shù),在計算機支持下,各曲線要素能夠迅速計算出來, 并通過計算機顯示在屏幕上,供人們觀察。此外,還可提供所定的平面方案所對應(yīng)的縱、橫斷面信息,并可輸出縱、橫斷面地面線略圖:還能夠?qū)⒍嘟M參數(shù)下的圖案同時顯示或輸出,供設(shè)計人員比較分析,以選定最佳狀態(tài)。

1.3.3 公路路線縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計中GIS 的應(yīng)用

用GIS 輔助縱斷面設(shè)計時,根據(jù)公路平曲線各點的坐標,可以內(nèi)插出各點的高程,從而獲得現(xiàn)狀縱斷面。

橫斷面設(shè)計的工作量在整個公路設(shè)計量中占很大比例, 且重復(fù)工作量大。采用GIS輔助設(shè)計后, 可以大大提高工作效率。

2.GIS技術(shù)的應(yīng)用特色

(1)、在應(yīng)用廣度上，將CAD技術(shù)拓展延伸至勘測設(shè)計前期的公路可行性研究環(huán)節(jié)。

(2)、在應(yīng)用方法上，突破現(xiàn)行公路路線CAD系統(tǒng)框架體系及其傳統(tǒng)設(shè)計模式和方法，引入決策支持系統(tǒng)的工作方式，便于解決路線方案選定這類定性分析與定量分析相結(jié)合的半結(jié)構(gòu)化的問題。

(3)、在應(yīng)用理論上，運用或借鑒數(shù)據(jù)庫、地理科學、信息論、系統(tǒng)工程、最優(yōu)化理論、多變量統(tǒng)計分析、專家系統(tǒng)的有關(guān)原理，使系統(tǒng)建立在堅實的理論基礎(chǔ)之上。

(4)、在技術(shù)手段上，引入具有強大空間分析功能的GIS技術(shù)，為解決路線方案選定這類空間多目標決策問題提供有效的技術(shù)支持。

(5)、將傳統(tǒng)的三維幾何DTM在概念上加以擴大，首次運用數(shù)字地理模型DGM的概念，使計算機處理地質(zhì)、水文等非地形數(shù)據(jù)成為可能。

3．結(jié)束語

當前，計算機技術(shù)和航測遙感、GPS技術(shù)的發(fā)展為GIS的進步和實際應(yīng)用提供了先進的技術(shù)手段，國外許多國家均投入大量人力、物力、財力開展GIS應(yīng)用研究，并在水利、城市、交通、環(huán)境等領(lǐng)域取得若干成功的應(yīng)用。在交通領(lǐng)域的應(yīng)用上，發(fā)達國家普遍利用GIS技術(shù)建立交通信息數(shù)據(jù)庫和公路數(shù)技庫，通過多種分析、評價模型，為交通規(guī)劃提供決策依據(jù)。今后如何進一步利用GIS強大的空間分析功能，解決公路規(guī)劃、可行性研究、路線方案選定等多目標空間決策問題，充分挖掘已建成公路數(shù)據(jù)庫豐富的信息資源，增強公路基本建設(shè)決策的科學性，提高決策結(jié)果的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會綜合效益，這將是一項意義深遠而又十分艱巨的研究任務(wù)。

參考文獻

[1]中國鐵道出版社.曹永卿,湯放華.主編《城市規(guī)劃系統(tǒng)工程與信息技術(shù)》2005-11.