地理信息系统(GIS)在地质学中的应用
地理信息系统(GIS)在地质学中的应用
作者：关健;聂意峰
作者机构：抚顺市勘察测绘院辽宁抚顺113008;抚顺市勘察测绘院辽宁抚顺113008
来源：建筑工程技术与设计
年：2017
卷：000
期：018
页码：3913-3913
页数：1
正文语种：chi
关键词：地理信息；地质学；系统应用
摘要：如今，GIS更是发展成为一门学科，它的蓬勃发展为各行各业解决了一系列的挑战性问题，但它还有很长一段路要走。2012年的UCGIS会上，Goodchild提出：“过去的只是一个开场白，所有已经发生的事情才是为将来发生的搭建一个舞台而已。”作为用于空间数据的分析、管理的重要工具，为适应大数据时代的变化、需求，GIS必须做出相应的改变和调整。
Mapgis在地质学中的应用
第25卷 第1期 2003年2月 物探化探计算技术 V ol 125N o .1 Feb .2003COM PU T I N G T ECHN I Q U ES FOR GEO PH YS I CAL AND GEOCH E M I CAL EXPLORA T I O N 收稿日期:2002-06-20 文章编号:1001—1749(2003)01—0050—04M apgis 在地质学中的应用 黎 华,崔振昂,李方林 (中国地质大学计算地球化学实验室,湖北 武汉 430074) 摘 要:简要讨论了M apgis 的主要功能,重点阐述了M apgis 的地质制图技术、空间分析技术以 及二次开发能力在地质学领域中的应用,并举例论述之。M apgis 的地质制图技术将纷繁复杂的 传统地质制图过程简化,而且美观精确;空间分析技术可以将矢量数据和栅格数据综合制作出各 种图形和图象文件,方便分析;地质工作者也可以运用M apgis 的二次开发能力来开发面向特定 领域的系统。 关键词:M apgis ;地质制图;空间分析;二次开发 中图分类号:P 62316 文献标识码:A THE APPL I CATI ON OF M APGI S I N GE OLOG Y L I H ua ,CU I Zheng 2ang ,L I Fang 2lin (T he co m p u tational g eoche m istry laboratory of the Ch ina U niversity of Geoscience 430074,Ch ina ) Abstract :T h is paper discusses in brief the m ain functi on of M apgis .It s pecially describes and illustrates the app licati on of M apgis technique of geol ogic charting ,s patial analysis ,reconstructi on in geo l ogy .T he geo l ogic charting of m apgis can si m p lify the p rocess of the original charting ;the s patial analysis can m ake all k inds of graphy and i m age files to m ake the analysis easily ;the geo l ogist can m ake use of the reconstructi on ability of m apgis to exp l o it the syste m fo r the given fields .Key words :M apgis ;geol ogic chart ;s patial analysis ;reconstructi on of m apgis 0 引言 M apgis 是由中国地质大学信息工程学院在W indow s 95平台上用C ++语言自主开发实现的,具有国际 先进水平的大型地理信息系统软件,是一个集当代最先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学等于一体的高效全汉字大型智能软件系统,目前,已广泛应用于城市规划、交通、环境、电讯、测绘、土地管理、公安、国防、教育、地质勘察、矿产资源管理、房地产、旅游等领域。它包括输入、图形编辑、输出、库管理、空间分析、实用服务等六大部分,含有十六个子系统。其扫描矢量化、数字化仪采集、图形编辑、拓扑处理、文件转换、误差校正、数据输出、图库管理、属性管理、图象处理、空间分析等子系统,涵盖了G IS 中主要的功能需求。作者在本文中主要探讨M apgis 在地质学中的应用。 1 M apgis 与地质制图 地质制图是地质工作的有机组成部分,在开展多学科、多途径的地质科研研究中,自始至终都要运用
地理信息系统gis相关知识点
第一章：绪论 1，阐述GIS定义： 地理信息系统（GIS）是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 2、GIS在信息系统中的地位与分类。 由于地球是人类赖以生存的基础，所以GIS是与人类的生存、发展和进步密切关联的一门信息学科与技术，受到人们越来越广泛的重视。 GIS按其范围大小可以分为全球的、区域的和局部的三种。 3、简述GIS与相关学科的关系。 1）GIS与CAD,CAM之间的关系： ◆坐标参考系统； ◆处理图形、非图形数据； ◆空间对象空间相关关系的建立和处理； ◆CAD不能建立地理坐标统和完成地理坐标 ◆变换； ◆CAD处理多为规则图形，而GIS为非几何图形； ◆CAD图形功能强而属性处理能力若，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且 专业化特征比较强； ◆GIS的数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密； ◆CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。 2）GIS与管理信息系统的关系：υ对属性数据进行管理和处理； ?对图形数据进行存储； ?GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用； ?MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解、查询，图形与数据之间没有联系； ?管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。3）GIS与遥感信息处理系统的关系： ●遥感强调信息提取，是GIS的重要信息源，； ●反之，GIS可以为遥感数据的分类等处理提供参考依据； ●遥感图象信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调 对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析空能，但由于缺少实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等；?面向位置的特征?遥感图象处理系统不能看作是GIS。 4） GIS与机助制图，地图数据库的关系： ?CAC是GIS的主要技术基础；λ强调空间数据的处理、显示与表达；
Mapgis在地质学工作中的应用
Mapgis在地质学中的应用 摘要: 简要讨论了MapGIS的主要功能, 重点阐述了MapGIS的地质制图技术、空间分析技术以及二次开发功能在地质学领域中的应用, 并举例论述之。MapGIS的地质制图技术将纷繁复杂的传统地质制图过程简化, 而且美观精确; 空间分析技术可以将矢量数据和栅格数据综合制作出各种图形和图象文件, 方便分析。 关键词: MapGIS; 地质学; 空间分析；二次开发 MapGIS是由中国地质大学信息工程学院在Windows95平台上用C++语言自主开发实现的, 具有国际先进水平的大型地理信息系统软件, 是一个集当代最先进的图形、图像、地质、遥感、计算机科学等于一体的高效全汉字大型智能软件系统。目前, 已广泛应用于城市规划、交通、测绘、地质勘察等领域。尤其是MapGIS为地质学中的地质制图提供了现代化的技术手段，利用MapGIS可方便地将信息调出，作必要修改，重新输入，大大缩短了修编周期，同时，地质图件精度高、速度快，大大提高地质图件的应用价值。 1MapGIS与地质制图 地质制图是地质工作的有机组成部分,在开展多学科、多途径的地质科研研究中,自始至终都要运用地质图来表现研究成果。与传统的地质制图过程不同，MapGIS地质制图过程主要分为资料准备、图形输入、图形编辑、颜色设计和图形输出等几个阶段。MapGIS提供了两种图形输入方法:一种是数字化输入,即采用数字化仪人工手扶游标跟踪,将原图资料转化为图形数据;另一种是扫描矢量化,通过扫描仪扫描原图,以栅格形式存贮于图象文件中,并经过矢量转换为矢量数据。以上功能可用MapGIS的输入编辑子系统来完成。数据输入计算机后, 就要进入图形编辑、数据校正、图形的整饰、误差的消除、坐标的变换等工作,由MapGIS图形编辑子系统、误差校正、图形裁剪、属性库管理等系统来完成上述各项功能。此外，MapGIS对地学图作了颜色的要求, 在分析了地学图印刷特点的基础上, 设计了一套灵活、方便、精确的颜色定义和色标系统。图形输出是MapGIS地质制图的最后一道工序,通常是把显示出的图形数据,经过以上步骤,在基本符合要求后,由MapGIS的输出系统将编辑好的图形显示到屏幕或指定的设备上。至此，可实现地质图件的数字化,建立起图形和属性数据相结合的数据库。 2MapGIS与空间分析 空间分析技术是地理信息系统的核心。自然界地质信息多种多样, 但就地学领域空间数据而言, 主要可归结为矢量数据和栅格数据两种。地质地面信息图件等为矢量数据,遥感图象等为栅格数据。MapGIS具有强大的空间分析能力和具备对空间数据以及非空间数据进行分析和查询、检索的功能, 包括矢量空间分析、数字高程模型(DTM )、网络分析等三个子系统。 211矢量空间分析子系统 矢量空间分析是MapGIS的一个十分重要的部分, 它通过空间叠加分析方法, 属性分析方法和数据查询检索来实现对地理数据的分析和查询, 其主要功能如下。 (1)空间叠加分析功能提供了区对区叠加分析, 包括合并、相交、相减、判别分析; 线对区叠加分析, 包括相交、判别分析; 点对区叠加分析, 包括相交、判别分析; 区对点叠加分析, 包括相交、相减分析; 点对线叠加分析; 线缓冲区分析。其用途是: 在叠加后, 可以根据结果找出叠加后平面增强的点和区域, 以确定构造特殊部位和找矿靶区。 (2)属性数据分析功能有单属性统计分析、单属性累计直方图、单属性累计频率直方图、单属性分类统计、单属性基本初等函数变换、双属性累计直方图、双属性累计频率直方图、双属性分类统计、双属性四则运算等操作。 (3)综合查询检索功能包括空间查询和属性查询。空间查询是根据图形的空间位置查找对应的专业属性, 属性查询是根据专业属性字段组成的数学表达式或逻辑表达式, 查找对应的空间实体。灵活方便的条件定义, 可实现对数据的随意查询。
GIS在高中地理教学中的应用
GIS在高中地理教学中的应用 ——以必修2模块为例 1. 1问题提出的背景 在2003年4月教育部制定颁布的《普通地理课程标准(实验)》中，已经把“地理信息技术应用”确定为高中地理选修课程之一。这是信息时代的要求、素质教育的要求、现代教育理念和课程改革的重要举措. 信息时代的要求信息时代要求人们的知识和智力高度发展，否则将很难适应和推动社会的进步(许维新2000)。同时信息时代对地理教学提出了新的要求:不能只停留在书本知识的对学生的传授上，还要教会学生独立的学习方法，教会学生自己获取地理相关知识的能力和方法。因此，在掌握各种地理知识的基础上，还应重视学生的能力培养及地理思维方式的培养。应用地理信息系统技术分析地理事物将充实理论，为理论提供依据并增强理论的科学性。因此，地理信息系统应用于教学并不是单纯的介绍地理信息系统知识，而是让学生通过接触地理信息系统开辟一条学习地理知识以及其它学科知识的新途径。 素质教育纵深发展的要求在人类跨入国际经济和科技激烈竞争的新世纪，国际竞争归根结底是国民整体素质的竞争，现在的中学生将是下世纪生产建设的主力军。因此，全面提高中学生的整体素质是当前基础教育的重点。地理教育要“面向现代化、面向世界、面向未来”，要体现“以学生为本”的精神，坚持以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育方向，应该是大家取得共识的(张才洋1998)。而地理信息系统在地理教育中的应用，确实能体现“以学生为本”的创新精神和素质能力的培养。GIS的应用，还可以帮助我们从信息社会、知识经济的角度，对地理教育内容重新审视、重新整合。 现代教育理念的要求传统的教育观认为教育是客观的。所有事物皆有一固定的意义，教师的责任就是解释客观事物，引导学生去了解这个世界，而学生的目标是学习教师传授的知识。建构主义(Constructivism)则是一种新的教学理念，主张知识并非直接传授而得，而是由学生自己建构而成的(何克抗2001)。而正因为每个人的经验不同，对外在世界的认知也会各有不同。由此可见，学习应该以事实为基础，经各种机会建构出自己对事物的了解。GIs可让学生经过建立数据库及地图来建构自己的知识。在制图和GIs的空间分析中发现事物的相关性，认识真实世界的事物、地点，并在运用GIS工具的过程中学习。 新一轮基础教育课程的需求目前我国的课程改革己全面启动，地理课程是地理知识的载体。全面推进素质教育。要求课程的设置必须着眼于学生的全面发展和终身发展。信息技术的迅猛发展，全球定位系统、对地观测系统、地理信息系统的广泛应用.数字地球概念的建立，也都为地理课程革新注入了新的活力。构建基于现代信息技术的地理课程，在课程内容选择、教学方式改革中，要充分考虑现代信息技术的影响，为发展学生自主学习意识和能力创造适宜的环境(《地理新课程标准》2001)。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学。地理图像是地理信息的重要载体，教师重视利用地理图像，通过阅读、使用地理图像帮助学生掌握观察地理事物的基本方法，逐步发展对地理图像和地理事物的理解、想象、分析等思维能力和解决地理问题的能力。积极利用地理信息资源和信息技术手段优化和丰富地理教学，提高学习效率，培养学生创新精神和实践能力(林培英2001)。由此可见，应用GIS技术处理地理图像是新课改的重要理念，也是地理教改的重要举措。 为CAIG注入新的活力计算机辅助地理教学(CAIG)体现出计算机与地理学科整合的优越性(祝智庭1997)。在教学中，利用计算机能展示实际存在而又不能亲临实践的地理景观，可演示地理现象的演变规律，从而使地理教学不受时间和空间的限制、不受宏观和微观的限制，优化了地理教学进程:突破重点难点，激发学生的学习兴趣，提高了教学效果;弥补了传统教学的不足，使“板书+挂图”的传统模式得以更新，由注重教师的教转向学生的学，由传授知识走向学上智能的发展(王怀庆2001). GIs技术为CAIG注入新的血液，它自身具有对地图
GIS地理信息系统考研名词解释(380分学长自己整理)
地理信息系统名词解释 1地理信息系统: 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划管和管理问题。 2地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。地理数据是与地理要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 3.地理信息科学（南大98、南师99）与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》） 4地理数据地理数据是与地理要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 5数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 6网络（中科院04）是一个由点、线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。 7四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割n次，每次分割形成2n*2n个象限，直到子象限的属性值相同为止，该子象限就不再分割。凡数值都相同的子象限，不论大小，均作为最后的存储单元。 8拓扑关系凡具有网状结构特征的地理要素都存在节点、弧段和多边形之间的拓扑关系，拓扑关系就是明确定义这种空间关系的数学方法。类型：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。 9 栅格数据结构（基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。 10矢量数据结构矢量数据是用欧式空间的点、线、面等几何元素来来表达地理实体几何特征的数据。 11非空间属性数据：非空间属性数据是关于空间实体自身的名称、种类、数量等特征的数据。
浅谈GIS技术在地球科学中的应用
浅谈GIS技术在地球科学中的应用 摘要：地理信息系统是指带各种地理信息以及它们的载体包括文字、数据、图像等，进行输入、存贮、检索运算、分析、输出等的技术系统。本文介绍了地理信息系统（GIS）的组成、功能、特点，概述了其在地球科学中的几个主要应用领域。 关键词：GIS 地球科学 1、GIS简介 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是20世纪60年代发展起来的一门融计算机技术、测绘、地理、信息管理一身的综合和集成的信息技术。它以地理空间数据库为基础，在计算机系统的支持下，对空间相关数据进行采集、操作、分析、管理、显示，是与人类的生存与发展密切关联的一门信息科学与通用技术。地球科学是以地球系统（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间）的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科，包括地球物理学、大气科学、水文学、自然地理学、环境科学等分类。自GIS发展以来，就与地球科学建立了深厚的联系，应用的潜力也越来越大。目前，GIS已经在地形图与专题制图、土地利用与规划、环境保护与治理、环境监测、灾害监测和防治、生物资源保护与利用等诸多领域得到了初步的应用。 一个完整的地理信息系统由4个部分构成：（1）硬件系统，计算机与一些外部设备及网络设备的连接构成GIS的硬件环境，硬件主要包括计算机、打印机、绘图仪、数字化仪、扫描仪等；（2）软件系统，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机系统。按照功能分为GIS专业软件、数据库软件、系统软件；（3）地理空间数据，主要是指以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）管理操作人员。人是地理信息系统中重要构成因素，GIS是一个动态的地理模型，仅仅有系统软件、硬件和数据尚不能构成完整的地理信息系统，使用过程中还需要人进行组织、管理、维护和完善系统。 2、GIS在地球科学中的应用 随着地球科学研究工作的渐渐深入，研究的难度不断增加，过去单一的研究方法已难见成效。近年来计算机技术的进步特别是GIS技术的发展，地学专家把各种相关的空间或非空间信息利用GIS进行管理，进行各种综合分析研究，GIS在地球科学各个领域逐渐广泛应用。GIS在地球科学及相临学科的应用主要有如下几个主要领域： 土地管理方面：GIS产生和发展首先在土地管理中得到应用，这是因为从古至今土地的管理和利用一直是人们重视的内容。早期的GIS大部分是处理与土地有关的信息，土地可以说是GIS最古老、最广泛的应用领域之一。目前，GIS
GIS在人文地理学方面的应用
浅谈地理信息系统在人文地理学方面的应用 摘要：人文地理学自上个世纪90年代发展迅速，但随着社会的不断进步和地理学研究的不断深入，过去地理学所形成的一套研究方法及技术已不能适应当代学科发展的需求，地理信息系统的及时出现和不断的深入、完善则为人文地理学的发展开辟了一条崭新的道路。本文旨在揭示地理信息系统在人文地理学方面应用的必要性及主要的应用现状，并举例论证地理信息系统在人文地理学方面运用的重要性。 1 绪论 地理信息系统的概述及发展状况[1] 地理信息系统(Geographic Information System)是近十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。GIS应用遍及金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、地矿等国民经济各领域。 地理信息系统作为传统学科（地理学、地图学和测量学等）与现代科学技术（遥感技术、全球定位系统、计算机科学等）相结合的产物，正逐渐发展成为处理空间数据的多学科综合应用技术：从计算机技术角度看，其主要是空间数据库技术；从数据收集角度看，其主要是3S（GIS/GPS/RS）技术的有机结合；从应用角度看，其主体是数据互访和空间分析决策的专门技术；从信息共享的角度看，其主体是计算机网络技术。 早期的GIS发展的另一个显着特点是许多与GIS有关的组织与机构纷纷成立，对GIS知识传播与技术发展起到重要的指导作用。进入70年代，受计算机软硬件技术飞速发展的促进，GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时，GIS软件市场活跃。GIS 技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视，成为一个引人注目的领域。80年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高，计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩，涌现出一些有代表性的GIS软件。
浅谈GIS在地质勘探中的应用
浅谈GIS在地质勘探中的应用 前言 现阶段，我国在开展煤矿地质探勘工作时，主要以煤矿开采为基础进行。而我国现有的勘探方法单一，不能对各个地区的地质条件进行全方位勘探、管理，要想从根本上解决这一问题就应该将现有的GIS勘探技术创新、完善，并根据地质状况制定出一项科学、合理的勘探方案，保证勘探工作可以顺利进行下去，保证勘探工作人员的生命财产安全，只有这样才能提升勘探工作质量与效率。 一、地质信息系统技术概述 地质信息是地壳所在岩石圈运动状态和存在方式中的主要信息，可以有效的对地质进行勘探、开发、利用、管理等，只有这样才能将地质信息中的真正价值体现出来，从而保证所探测出来的信息具有较高的准确性。地质信息技术在地质勘探、建设开发中有着非常重要的作用，可以有效的对多种复杂地质结构进行研究，做好各方面地质信息的管理工作，实现多源信息共享、融合等，从而更好的提升地质探勘工作质量与效率。 二、GIS技术在地质勘探中的应用
（一）GIS与可遥感技术结合的应用 在开展地质勘探中所应用的GIS技术主要以可遥感技术为基础对地质目标、反射、辐射等方面的电磁波进行探测，只有这样才能保证所开展的探测工作可以顺利进行下去，提升探测工作质量与效率。在一般情况下，GIS与遥感技术的结合可以有效的对环境中的污染程度、海洋、地质等方面进行勘测，有着地势辽阔、覆盖范围广等特点。同时该技术在实际使用过程中还可以有效的做好各个类型地质数据的收集、管理工作，并保证数据信息的准?_性。 GIS技术与遥感技术的结合还可以有效的得到地质条件信息红外影像，并保证所开展的岩溶、岩溶水质等方面的调查的工作可以顺利进行下去，只有这样才能明确岩溶介质的光谱，了解地下水分布状况。另外，GIS与遥感技术的结合应用还可以通过地质测绘的进行探测，并对探测现场进行准确定位，保证现场校核工作可以顺利进行下去。 （二）GIS技术体系 现阶段，我国所开展的地质探测工作有着较强的空间特征，通过GIS技术开展勘探工作可以有效的对地质空间数据系统进行管理，从而保证探勘工作可以顺利进行下去。首先，在开展数据勘探工作时，
GIS在中学地理教学中的应用
关键词:GIS;中学;地理教学
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)18-0271-03
作为中学地理教师在新课程标准的指导下,在强调各种地理知识掌握的基础上,既要注意基本技能的训练和能力的培养,重视创新意识和实际能力的培养,还要结合新教材不断改进教学方法,做到与时俱进。地理教学内容就是以人―资源―环境为线索阐明地理原理、规律和运动变化的地理事物。它从宏观到微观,从整体到局部,从远古到未来,所涉及内容之多,范围之广,是其他科学无法比拟的。这就给传统的教学手段造成许多难以表达、难以理解的困难。传统的地理教学是板书式,满堂灌式,要求学生机械地、被动地接受知识,最多用一下投影仪,多媒体或Flash等计算机辅助教学手段,使所学地理知识更有直观性、趣味性以强化记忆。但这些方法很难使学生对知识在思维和认识上达到更高的层次。因此,把现代教育技术融入到教学内容中,利用计算机辅助教学,可以收到事半功倍的效果[1]。地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是对地理空间信息进行描述、采集、处理、存储、管理、分析和应用的一门新兴学科,被广泛用于测绘、资源管理、城乡规划、灾害检测、环境保护、国防建设等多个领域[2]。GIS学科的发展也为中学地理教学注入了新鲜的“血液”, GIS技术已逐渐成为基础地理教学的高新手段。GIS 技术作为现代科学技术的基础和核心,将其应用于地理教育是现代信息社会对地理教学的要求,是教育适应21世纪挑战的需要,是当前地理教学改革发展的一个重要突破口。
一、GIS技术区别于其他教育技术的特点
1.GIS技术具有较快的空间定位搜索和复杂的查询功能、独立的地理空间分析能力、强大的图形创建和可视化表达手段、从空间和属性两个方面对现实对象进行查询、检索和分析,并将结果以各种直观的形式准确、形象地表达出来。以及通过建立地学信息组成的现实空间信息模型与程序实现对地理变化过程的动态模拟模拟和空间决策支持。
2.地理信息系统为用户提供了许多表达地理数据的工具。其形式既可以是计算机屏幕显示也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件,可以通过人机交互方式来选择显示对象的形式,尤其要强调的是地理信息系统的地图输出功能[3]。GIS不仅可以输出全要素地图,也可以根据用户需要,输出各种专题地图、统计图等。
二、GIS技术在地理教学中的重要性
地理教学尤其是基础地理教学,由于其受地理学性质的制约,如,地理学科涉及人文与自然的各种因素,涉及地球、太阳等天体的运行、资源整合利用、环境理等,需进行三维建模与可视化表达非常适合应用GIS技术。
GIS技术在地理教学中的应用具有交互式/自发式、探究式学习特点,因此,对于转变传统教育思想与念,促进教学模式、教学方法的改革,加速教育手段的换代,对提高学生的创造能力方面起到较大作用,由于传统重定性分析等诸多不足,而目前流行的多媒体技术,在虚拟现实、模拟仿真与各类数据融合方面亦有欠缺。现在,以GIS为核心的3S技术包括GIS(地理信息系统)、RS(遥感系统)、GPS(全球定位系统)已写入中学地理课本,作为新的重要的教学内容,这要求中学教师不仅要学习什么是GIS技术更需要用GIS技术进行中学地理教学,中学地理教学强调对学生的全面素质教育,要求在对各种地理知识的掌握基础上,重视学生能力的培养及地理思维方式的培养,优化教学信息环境,这就需要在地理教学中引入GIS技术。
三、GIS技术在地理教学中的应用实例
(一)GIS地形分析功能
中学地理要求学生懂得等高线弯曲方向和疏密程度代表的地理意义,等高线形态与地势高低、坡度陡缓的关系,在等高线图上能够识别地形种类。平面地图缺乏对山峰、山谷、山脊、鞍部与陡崖等概念的直观形象的可视化表达,不易明察,首先利用GIS技术矢量化各种地形类型的等高线图并赋高程值,然后创建TIN(不规则三角形)表面,从而生成相应的DEM(数字高程模型),并进行三维可视
3D-GIS地理信息系统解决方案
3D ＧIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 (一）背景 地理信息系统（GeｏｇｒaphyＩnformatioｎＳｙstem)是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影,反映了人们赖以生存的现实世界,是在计算机软件和硬件支持下,以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展,各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点,加上许多相关技术(如GPＳ、DPS、RＳ等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得ＧIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入2０世纪90年代以来,GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围,在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维ＧIS的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维ＧIＳ具有三个显著的特点: 1、直观性：直观性是三维ＧIS的最显著的特点,通过三维可视化技术,用户将得到更好的人机交互接口,更少的训练时间,以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量:三维GIＳ应用通常具有海量数据(可达数百Ｇ),这种巨大的数据量使得三维ＧIＳ需要得到数据库的有效管理,具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维ＧIＳ不是对二维GIS的简单扩展,三维空间中增加了许多新的数据类型,空间关系变得更加复杂。
GIS在地质学中的应用
GIS在地质学中的应用 GIS即地理信息系统（Geographic Information System），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。GIS作为一问新发展起来的科学在地质上也有很多方面的应用，解决了地质学的很多难题，下面我将GIS在地质学的一些应用论述以下几个方面 一、GIS在地质灾害的应用 GIS正处于急剧变化与发展之中。目前，国内外利用地理信 息系统，主要用于国土和城市规划，地籍测量，农作物估产， 森林动态监测，水土流失，地下水资源管理和矿产资源勘测， 潜力分析及开发等众多领域。而GIS在地质灾害的应用也在不 断扩大，现在其在地质灾害的应用主要表现在这几方面： 1、地质灾害评价和管理 2、地质灾害的危险性分区评价 3、GIS与专家系统的集成应用 GIS与专家系统的集成应用中, GIS所起的作用主要是 管理时空数据, 进行空间分析; 专家系统所起的主要作用 是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险程 度。二者的结合将使专家经验得到推广, 减少野外和室内手 工作业工作量, 使区域地质灾害的动态管理成为可能。 1、GIS在地震上的应用 GIS在地震中的应用表现在，地震分析、预报、预报、抗震、减灾、救灾、灾后评估。最主要表现在预报，灾害评估和减灾。 1>、地震的预报
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3D GIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 （一）背景 地理信息系统（GeographyInformationSystem）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术(如GPS、DPS、RS 等)为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20世纪90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维GIS具有三个显著的特点： 1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据(可达数百G)，这种巨大的数据量使得三维GIS需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增
地理信息系统(GIS)在地质学中的应用
地理信息系统（GIS）在地质学中的应用 发表时间：2019-01-23T16:39:21.313Z 来源：《建筑细部》2018年第13期作者：蔡云霞 [导读] 基本明确了地理信息系统在地质学中的具体应用方法，但具体的应用细节，仍然需要结合实际予以不断总结和完善，以进一步提高应用的效果 内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院内蒙古呼和浩特 010020 摘要：如今，GIS更是发展成为一门学科，它的蓬勃发展为各行各业解决了一系列的挑战性问题，但它还有很长一段路要走。2012年的UCGIS会上，Goodchild提出：“过去的只是一个开场白，所有已经发生的事情才是为将来发生的搭建一个舞台而已。”作为用于空间数据的分析、管理的重要工具，为适应大数据时代的变化、需求，GIS必须做出相应的改变和调整。 关键词：地理信息；地质学；系统应用 一、什么是地理信息系统（GIS） 地理信息系统是一个信息处理科学是在电脑技术迅速发展的背景下快速发展起来的是地理学与计算机科学、航天技术等现代科学技术结合而产生的一门新型技术是用于输入存储查询，分析和显示地理数据的计算机系统同时结合地理学和地图学使空间与属性信息有效结合通过空间或属性进行相应的检索查询和分析实现地理数据的可视化效果。地理信息系统是一项具有广阔发展前景和巨大的发展潜力的信息技术对于地质学的发展有巨大作用。 二、地质学中引进地理信息系统的必要性 信息激增始地理学和地质学提供了各种各样的信息和资料她理信息系统一跃而成为信息收集与分析的一个重要载体为地质学的进步提供了优越条件。 首先，地理信息系统能够为地质学提供许多可选择的技术和资料将地质资料的收集、整理和应用提高到一个崭新新的水平，使地质学的发展更便捷。其次，计算机以其数字化的储存资料信息的方法使被存储的资料具有高精确度因此以计算机绘制的表格和图件也具有较高的精确度，这样可以大大提高研究水平。第三，地理信息系统可以与当地的地质资料兼容使用因为他已经具有了诸如地理坐标、国界省界、地形地物界线，河流、森林、城市建筑等资料信息就可以极大地节省工作提高工作效率。第四，地理信息系统能够大大提升运算效率和水平。第五，地理信息系统能够通过对资料统筹分析综合处理得出最直白的分析结果并可以用表格或图表的方式显示出来便于随时修改和补充对于提高资料的分析能力和分析水平有巨大意义。第六，地理信息系统可以将地质资料保存完整并能保证存储的安全性节约时间和空间。 三、地理信息系统的优点 首先启不仅能够获得和存储地理数据还能够对已有的数据进行处理和分析具有直观的数据可视化功能与效果。其次用地理信息系统能够快速地解决地理事物的位置显示地理事物在不同时段内的地理信息的空间分布状态与互联网或者一些虚拟现实技术结合形成空间数据的高度表现力。第三她理信息系统可以通过使用一些软件对地图的图幅大小进行调整。第四地理信息系统能够精密计算两个物体间的距离通过叠加分析和缓冲分析以及数值统计等河以让人们对地理空间拥有更为明确的认识。第五她理信息系统具有查询功能既可以查询地理信息池可以查询地理属性而且能够对不同的地理信息的进行不同的颜色标注和不同的空间显示，以其强大的制图能力体现多维化和共享性。第六地理信息系统能够显示地理事物的属性和发展能够直观地展示地理事物发展的客观规律和过程板块的运动海陆的变迁矿产资源的形成以及生物进化等都被地理信息系统形象地表现了出来方便炔捷。 四、地理信息系统在地质学中的应用 地质学中应用地理信息系统，主要应用范围分为地质灾害、环境地质研究、地质剖面绘图、地质矿山四个方面，笔者结合相关的工作经验，对地理信息系统的具体应用方法，进行如下总结： 4.1在地质灾害中的应用 地理信息系统在泥石流、地面沉降、水土流失等地质灾害中，具有预测性的作用。（1）地震灾害。为满足地震分析、预报、抗震、救灾、灾后评估等需求，借助计算机采集地震相关数据信息，并通过自动判别系统提供信息，对地震展开客观性、系统和智能化的预测，至于地震灾害损失评估和震后减灾，可根据地理信息系统评价经济损失、人员伤亡，并以最短路径等空间分析方法，提供救灾方案制定、避震疏散、危险品贮存、火灾辅助等决策依据。（2）滑坡灾害。滑坡灾害的风险评估，将地理信息系统引入滑坡灾害危险性的评价，作为滑坡灾害危险性评价的分析工具，以此提高滑坡危险陛评价的精度。总之，地理信息系统的信息技术功能，凭借信息处理的优势，并以信息自动识别功能，是救灾、抗灾和防灾工作的重要技术辅助手段 4.2在环境地质研究中的应用 在环境地质研究中，要求掌握评估地质灾害风险、识别水土污染风险、充分利用地下水资源、评价城市地质脆弱性等方法。地理信息系统在环境地质研究中应用的表现如下：（1）地质图编制和数据库建设，即基于地理信息系统建立地质学信息空间数据库，以及自然灾害风险评估决策系统，形成提供环境地质研究数据的系统平台。（2）便于地质资源的评价和地质环境的管理，尤其是在资源匮乏和环境污染较为严重的环境地质区域，通过对资源的评价和环境的管理，可为该区域环境地质的改善，提供研究的科学条件。（3）在技术系统应用方面，地理信息系统提供了专业的技术空间，在与其他技术的配合应用下，譬如RS和GPS等技术，可有效调查和监测地质状态。 4.3在地质剖面绘图中的应用 地理信息系统的数据库和图形处理功能，因此能够有效存储和处理空间信息，具体应用方法如下：（1）对于地质剖面绘图的应用来说，有利于将地质体地理位置和地质属性结合起来，从而真实、生动、准确地将信息呈现在用户面前，并辅助地质工作者分析剖面数据、绘制柱状图和绘制剖面图。（2）以某柱状图的绘制为例，在自然电位分析的基础上，从数据库当中提取相关的钻孔和岩性数据，确定自然电位为2.5mv，然后按照系、组、段分析地层，其中地层的系为二叠系和石炭系；地层的组为下石盒子组、山西组、太原组；地层的段无具体数据显示，至于井深，分为75m、800m、850m、900m四个勘测点，然后分析岩性剖面和视电阻率，通过系统的柱状图自动生成功能，生成具体的柱状图。（3）利用地理信息系统绘制剖面图，其原理可归结为：初始化点、线、字符及符号一提取钻孔柱子数据一计算每个柱
地理信息系统gis课程设计报告
《地理信息系统》课程设计 一、课程设计目的 课程设计二是在学完GIS原理后，按照教学大纲所进行的一次重要实习。围绕有关GIS的空间数据获取、管理、分析、设计、开发和应用等工作，在教师指导下，按照GIS的原理完成实习内容。目的在于进一步巩固对GIS基本原理的掌握，锻炼对GIS基本技能的运用，培养学生应用GIS解决实际问题的能力。 课程设计的基本要求有以下几点： 1. 熟练运用GIS软件进行空间数据的采集与编辑处理，结合数据的类型、数量 与质量，建立空间数据库。 2. 掌握GIS空间查询与空间分析的方法，运用GIS软件针对具体问题设计解决 方案与操作步骤，并运用GIS软件输出设计成果。 3. 掌握GIS统计分析的方法与专题图制作方法，运用GIS软件设计一幅专题地 图，并进行排版输出。 4. 掌握地理信息可视化的基本方法，运用GIS软件实现三维景观图的制作。与 专题图的制作GIS空间数据的获取和处理的基本方法； 5. 任选任务进行GIS设计，写出课程设计报告并提交电子版成果资料。 二、课程设计任务 （一）．专题图制作 1. 总体设计：明确制图目标，搜集专题图制作相关资料与数据，制定专题图技 术路线与流程，要求技术路线完整，实施性强； 2. 详细设计： 1）专题图制作所需数据的收集与整理，要求数据的现势性好，精度高； 2）地理地图的制作，要求符合国家基本比例尺地形图的要求，内容完整、符合制图规范； 3）专题属性信息的整理与编辑，要求信息丰富，现势性好，数据完整准确； 4）专题地图的设计与制作，要求制图设计方案合理，颜色协调、符号分级明确；
5）专题图的布局与整饰，要求布局合理，要素完善，配置协调。 3. 设计报告编写：内容完整，图表清晰、编号一致，心得体会较深。（二）．空间分析的应用 1. 分析问题，应用GIS空间分析功能设计解决方案； 2. 收集必要的数据，进行数据转换、编辑与重分类； 3. 依据空间分析模型进行数据的各项空间分析，包括数据查询与分类、缓冲区 分析、叠置分析、统计分析、分级分析等。 4. 输出地图、图例及图表等可视化成果； 5. 不同分析模型间的成果分析与比较； 6. 撰写课程设计报告。 三、技术设计方案 （一）.专题图的制作 1.设计来源：考虑到现在雾霾对大家的生活影响很大，是人们谈论的热点。因 此想做一个关于河北省各个市雾霾污染程度的专题图，来让大家了解所在的廊坊和河北其他地区的对比，更好的了解现在环境问题，提倡保护环境。 2.设计思路：首先要找到河北省的比较完整清晰的栅格格式的地图图片，以及 河北各个市的经纬坐标，用来配准。然后到河北环保厅里搜索有关的数据，进行数据收集。最后利用supermap进行专题图的制作，包括地图的修饰等。 （二）.空间分析的应用 1.设计来源：上海的小李要在上海购买一套房子，在选择时遇到了很多限制因 素，需要方便快捷地找到最适合自己的位置。寻求的区域应满足以下条件（按优先级排序）： 1）.离主要交通要道（线属性：RoadCenter_L）150m之内，方便出行。 2）.离医院(点属性：Hospital_P)500m。 3）.距离名胜古迹等旅游景点(点属性：Tour_P) 500m以外，避免人多嘈杂。 4）.离公园(面属性：Park_R)500m。 5）.喜欢看电影，距离影院(点属性：Cinema_P) 500m以内。