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地理信息系统的基本特征范文1
【关键词】地理信息系统；地理学；地位
地理信息系统（GIS），是一种高技术系统，能够提供地理研究和预测、规划的服务，能够对空间信息进行获取和处理。虽然地理信息系统的出现仅几十年的时间，但已经取得了迅猛的发展。本文简要介绍了地理信息系统，并分析了地理信息系统在地理学中的地位。
1、地理信息系统
1.1地理信息系统的含义和产生
所谓的地理信息系统又称为又称为资源与环境信息系统、地理数据系统、空间信息系统、土地信息系统等，是通过计算机硬件和软件的支持，综合运用信息科学和系统工程理论，对具有空间内涵的地理数据进行分析综合与科学管理，从而服务于地理决策、规划、预测和研究等领域的技术[1]。地理信息系统的基本特征在于其能够进行空间分析，综合分析多种信息，分析空间实体间的关系，对区域内的各种过程和现象进行处理。地理信息系统尤其擅长对空间信息进行处理。
上世纪六十年代开始萌发地理信息系统。加拿大学者R.F.Tomlinson等人使用计算机统计森林的分类，并取得了成功。加拿大农业部对其进行了全面的支持，最终将地理数据分析系统研制了出来，并最终命名为加拿大地理信息系统。1968年，地理信息系统正式成为了一个科学术语[2]。
对地理信息系统的定义目前尚无定论，各国科学家众说纷纭、各持己见。综合各家的观点，所有的观点都认为地理信息系统具有空间数据的处理能力。空间数据指的是行星地球表面以及附近被记录的所有地理现象，其具有明显的地理位置特征。空间数据可以用地图来表示，例如一个公共场所，其作为一个占据一定空间的地域，具有特有的地理坐标，其特性可以通过属性指标反应出来。地理信息系统具有空间型的特定性质，这是其与其他统计型信息系统的最大区别。地理信息系统的每个数据的编码的依据都是地理坐标，先对其进行明确的定位，再完成定量的属性和分类。地理信息系统的独特标志就是强调对空间数据的处理，当然，这也是地理信息系统的一个技术难点[3]。
1.2地理信息系统的组成
根据美国联邦数字地图协调委员（DBMS）会对地理信息系统的分析，地理信息系统的概念框架由五大部分组成，分别为产品显示和输出、空间分析和操作、数据库的产生和数据输入、数据库和系统的管理、用户界面[4]。
地理信息系统的用户界面的主要功能是地理信息系统的应用版块、数据库与应用者之间的交流平台，其软件功能主要是对系统和用户之间的关系进行组织和简化，包括图形显示、帮助显示和菜单等。
数据库和系统的管理是一种手段，实现对地理信息系统功能的数据控制。与普通数据库（DBMS）相较，地理信息系统的数据库更为复杂，具有布尔运算、删除和增加等功能。这就意味着其不仅能够对文字数字数据进行处理，还能够对图形数据进行处理。地理信息系统专家M. F. Goodchild就提出，地理信息系统应该能为各种地理要素的查询提供服务。地理信息系统的数据库管理系统要能够联接起地理实体的变量和属性与地理坐标信息。
要建立地理信息系统，产生数据库，其基本操作就是输入数据，输入数据本身比较复杂。地理信息系统的软件系统和硬件系统的费用远远少于数据的输入、预处理和采集的费用。不仅如此，在输入数据时还要对其进行编码，将变量和拓扑结构之间的联接建立起来。
作为空间数据处理的重要工具，地理信息系统及其模块和子系统都要具备各种工具，例如布尔运算、拓扑分析、空间数据查询。自动化制图、图像处理系统虽然也具备一定的功能，但却不如地理信息系统的工具复杂和全面。地理信息系统的工具箱能力还将受到模糊数学、人工智能和地理信息系统技术发展的影响，不断走向智能化。
根据设计要求，地理信息系统可以将各种文字、图表和地图信息提供出来，特别是提供新信息。地理信息系统可以叠加各种要素，例如水资源、土地和人口，并向用户提供与这些要素相关的、具有综合性的新信息。
作为决策支持系统和管理工具，地理信息系统带动了地理科技的革命，是一种无形的软技术。地理信息系统具有旺盛的生命力和广阔的应用前景，其已经跳出了单纯的技术范畴，成为了跨越社会科学和自然科学的综合性技术。其能够对空间相关数据进行有效的显示、模拟、分析、操作、管理和采集，从而满足复杂的管理和规划需要。
2、地理信息系统在地理学中的重要地位
地理信息系统是地理学与计算机技术的结合，使用计算机技术对地理问题进行处理，属于地理学科中的一门边缘学科。地理学是一门复杂的学科，对社会有着深远的影响，当前社会出现的环境、资源、人口等问题都对地理学提出了更高的要求。现代地理学的一个重要发展方向就是结合新技术，从而产生边缘性应用学科，例如地理信息技术和遥感技术等。现代地理学可以分为三个分支：技术地理学、实验地理学和理论地理学，地理信息系统属于技术地理学。
在地理学的发展中，地理信息系统是一次巨大的飞跃，是地理学中新技术手段和思想的应用，突破了原有的地理学研究方法。与此同时地理信息系统也离不开地理学这个理论依托，二者相互依存。如果没有地理背景或地理学，计算机对空间数据的处理就毫无意义；如果没有地理学模型，地理信息系统也难以建立。
地图作为一种传统的空间信息载体，很多因素都会对地图的地理信息造成限制。首先，通过人工来提取地图数据，在图形要素的计量和量算方面都存在很大的限制。其次，每一张地图都只能记载和描述有限的地理信息。人对于地图信息的记忆能力也是有限的。传统的图层叠加具有加大的局限性。地理信息系统与遥感密不可分，包括了空间信息和地理 要素，能够将定量、定性和定位的数据提供出来。地理信息系统还可以为遥感提供辅助数据，对其最高分辨力和信息量进行最大程度的利用。从野外考察中获得的遥感数据、原始资料可以与地理信息系统相结合，使遥感图像具有更高的解译和处理精度。而系统中数据的精度和适时性也会对地理信息系统的应用起到了支持作用。
地理学受到了地理信息系统的巨大影响，地理信息系统是一个现代化的地理技术工具，推动了地理学的定性描述向定量分析的转变，使地理学的单系统发展成为复杂系统。对于地理学而言，地理信息系统既是机遇又是挑战，能够有效的推动地理学的发展，提高了信息评价、处理和采集的能力。
结 语：虽然，地理信息系统只是一种工具和技术，地理信息系统却给地理学带来了巨大的发展和变化。当前地理信息系统已经取得了长足的发展，随着计算机技术的迅速发展，地理信息系统在未来必然会发挥更大的作用。与此同时，地理信息系统和空间分析之间还没有建立起有效的沟通，空间分析技术的发展较为滞后，对地理信息系统的应用设计造成了一定的阻碍，这也是未来地理信息系统的发展方向。
参考文献
[1] 董廷旭. 《地理信息系统》实施素质教育的对策研究[J]. 绵阳师范学院学报. 2014（02）
地理信息系统的基本特征范文2
[关键词]地理信息 测量 数据管理
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0385-01
地理信息系统技术在中国的出现和发展已经经过了近20年的历程，国内外著名的地理信息系统软件在中国的各个行业均得到了广泛应用，在所有利用地理信息系统技术建设的应用系统中，地理信息系统的一个最基本职能就是管理数字地形图，让用户能够轻松地利用它快速地检索所需要地区的地形数据，并按照用户需要的格式进行输出。我们目前接触过的地理信息系统有多种，但对其数据管理方式有所了解的并不多。
1 地理信息系统的数据管理方式
1.1地理信息系统定义
地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同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、Internte、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、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。此多种应用系统应用到地质测绘业，就可以产生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和质量管理水平，同时也是地质测绘服务业的重大创新和革命。
1.2空间数据的描述方式和特征
测量工作的主要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X、Y、Z点串表现的点、线或多边形，这种形式为矢量形式；还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形，如图片、图像等，这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式，矢量形式是空间数据的主要表达方式之一，矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。空间数据主要具有以下几个基本特征：
（1）每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征；
（2）非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求，因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统；
（3）空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系，因而增加了问题的复杂性；
（4）分类编码特征，明确每一个、每组空间对象；
（5）海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。
1.3地理信息系统的数据管理方式
基于空间数据具有自身的上述特殊特征，国内外对空间数据的管理进行了大量研究和开发，长期以来，地理信息系统空间数据的管理方法主要有以下4种类型。
1.3.1文件与关系数据库混合管理系统
由于空间数据具有其自身的上述特殊特征，这种关系数据库管理系统难以满足要求，因而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。
1.3.2全关系型空间数据库管理系统
全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展，由CIS软件在此基础上进行开发，使之不仅能管理结构化的属性数据，也能管理非结构化的图形数据。
1.3.3对象――关系数据库管理系统
由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要，所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展，通过定义操纵各种空间对象的API函数，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。
1.3.4面向对象空间数据库管理系统
目前，面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理，因为它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求，定义出合适的数据结构和一组操作。
2、空间数据的无缝管理
现在的测量均是将测区按某种比例尺划分成若干图幅进行，在测区表现和浏览方面不直观。地理信息系统可以管理多种测量数据之后，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，也就是将测量的成果成片的管理起来，形成一个完整的提供作体系，在地质测绘的工作中，使我们可以直观的了解整个测区，以达到最为理想的工作效果。
实现无缝空间数据库有两个不同的阶段：
一是在逻辑概念上的“无缝”组织阶段。所谓逻辑要领上的“无缝”组织，只是从用户的视角来看待空间数据库，它基于Morton码的瓦片式大型地理空间数据库设计思想，并建立了一个“无缝”GIS数据库。然而，它们仍然只是一种逻辑概念上的“无缝”组织，能够完成地理数据的几何接边和逻辑接边，但物理上仍然按照图幅的概念进行存储管理，对同一地物实体在多个几何标识和同一地物标识间进行后台关联处理，对用户来说是不可见的，因而说是逻辑上的“无缝”组织。
优点：在用户视点上，系统便于操作，在一定程度上解决了传统地理空间数据库的组织弱点。
缺点：因为其物理底层依然是分幅方式管理地图，其分割地理实体的机制依旧，通过多个几何标识进行后台关联处理使系统的灵活性降低；查询检索依然不便（通过关联涉及多图幅或多专题）：地理实体的完整性与一致性维护；数据分步管理等对“关联机制”的“压力”；插入或修改数据库会使“关联机制”不得不作相应的变动。所以逻辑上的“无缝”在本质上依然没有解决问题。
二是在逻辑上和物理概念上真正的地理空间数据库无缝组织阶段。物理概念上真正的地理数据无缝组织是从底层、从设计者的视角解决了传统GIS的分幅管理的问题使客观对象在地理数据库中以唯一的几何和物理标识被记录，这样从本质上（物理结构）使客观世界中的完整地物对象得以在计算机中被存贮。这样，不但从用户视角看，其在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，其物理地层结构也是无缝的。
优点：从内到外统一了逻辑与物理的“无缝”概念，从本质上解决了GIS数据组织上的弱点问题。
缺点：数据的入库要求过于严格，在现实情况下有一定的难度；对已有GIS数据库的改造工作量较大。
地理信息系统的基本特征范文3
关键词：地理信息系统；数据管理；无缝空间数据库
Abstract: The work of Surveying and mapping is to construct a service for national economy of sex of a foundation, early sex and commonweal sex work. Surveying and mapping technology development, to the mapping management a new topic. This paper based on the analysis of geographic information system, data management, seamless spatial database management methods and specific measures.
Keywords: geographic information system; data management; seamless spatial database
中图分类号：P25
前言
地理信息系统，它能把各种信息用地理和相关的视图结合起来，利用计算机图形与数据库技术来采集，分析数据，从而为土地利用，城市规划以及政府部门管理提供新知识为工程设计和规划，管理决策服务。作为基础测绘测量，需要不断地学习，不断地更新技术，学好用好地理信息系统，为社会提供更好的数字产品。
地理信息系统的数据管理方式
1 .1 地理信息系统定义
地理信息系统（Geographic Information System 简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科，是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。
地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同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、Internte、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、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。此多种应用系统应用到地质测绘业，就可以产生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和质量管理水平，同时也是地质测绘服务业的重大创新和革命。
1.2 空间数据的描述方式和特征 测量工作的主要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X.、Y.、Z点串表现的点、线或多边形，这种形式为矢量形式；还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形，如图片、图像等，这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式，矢量形式是空间数据的主要表达方式之一，矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。空间数据主要具有以下几个基本特征：
①每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征；
②非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求，因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统；
③空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系，因而增加了问题的复杂性；
④分类编码特征，明确每一个、每组空间对象；
⑤海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。
1.3 地理信息系统的数据管理方式 基于空间数据具有自身的上述特殊特征，国内外对空间数据的管理进行了大量研究和开发，长期以来，地理信息系统空间数据的管理方法主要有以下4种类型。
①文件与关系数据库混合管理系统 由于空间数据具有其自身的上述特殊特征，这种关系数据库管理系统难以满足要求，囚而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。
②全关系型空间数据库管理系统 全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展，由CIS软件在此基础上进行开发，使之不仅能管理结构化的属性数据，也能管理非结构化的图形数据。
③对象——关系数据库管理系统 由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要，所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展，通过定义操纵各种空间对象的API函数，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。
④面向对象空间数据库管理系统 目前，面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理，因为它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求，定义出合适的数据结构和一组操作。
2、无缝空间数据库管理的优缺点 现在的测量均是将测区按某种比例尺划分成若干图幅进行，在测区表现和浏览方面不直观。地理信息系统可以管理多种测量数据之后，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，也就是将测量的成果成片的管理起来，形成一个完整的提供作体系，在地质测绘的工作中，可以直观的了解整个测区，以达到最为理想的工作效果。实现无缝空间数据库有两个不同的阶段：
2.1 在逻辑概念上的“无缝”组织阶段。所谓逻辑要领上的“无缝”组织，只是从用户的视角来看待空间数据库，它基于Morton码的瓦片式大型地理空间数据库设计思想，并建立了一个“无缝”GIS数据库。然而，它们仍然只是一种逻辑概念上的“无缝”组织，能够完成地理数据的几何接边和逻辑接边，但物理上仍然按照图幅的概念进行存储管理，对同一地物实体在多个几何标识和同一地物标识间进行后台关联处理，对用户来说是不可见的，因而说是逻辑上的“无缝”组织。
①优点：在用户视点上，系统便于操作，在一定程度上解决了传统地理空间数据库的组织弱点。
②缺点：因为其物理底层依然是分幅方式管理地图，其分割地理实体的机制依旧，通过多个几何标识进行后台关联处理使系统的灵活性降低；查询检索依然不便（通过关联涉及多图幅或多专题）：地理实体的完整性与一致性维护；数据分步管理等对“关联机制”的“压力”；插入或修改数据库会使“关联机制”不得不作相应的变动。所以逻辑上的“无缝”在本质上依然没有解决问题。
2.2 在逻辑上和物理概念上真正的地理空间数据库无缝组织阶段。物理概念上真正的地理数据无缝组织是从底层、从设计者的视角解决了传统GIS的分幅管理的问题使客观对象在地理数据库中以唯一的几何和物理标识被记录，这样从本质上（物理结构）使客观世界中的完整地物对象得以在计算机中被存贮。这样，不但从用户视角看，其在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，其物理地层结构也是无缝的。
①优点：从内到外统一了逻辑与物理的“无缝”概念，从本质上解决了GIS数据组织上的弱点问题。
②缺点：数据的入库要求过于严格，在现实情况下有一定的难度；对己有GIS数据库的改造工作量较大。
3、提高地理信息系统数据管理的措施
3.1 能够写成程序、编成系统的，必须是对一种规律认识的升华。地理信息系统也是在详细分析了空间数据整体特征的基础上，确定了具有规定性的空间数据描述特征（点、线、面）后面开发的。也就是说测量数据要符合规定性的整体空间数据描述特征后，才可以被管理、再利用，这就要求测量人员要努力提高自身素质，把握新事物的内在规律，掌握新的管理方式的基本要求。
3.2 测量工作的目的已不再是单纯的测图，随着测绘技术的不断更新，作为基础测绘的测量成果需要共享、需要分发，被其他行业利用，需要测量人员利用不断更新的技术为社会提供更好的数字产品。
地理信息系统的基本特征范文4
关键词： 农村低压配电网络；地理信息系统；需求；开发方法
中图分类号： TM7 文献标识码： A
低压配电网是用户使用电力的最终电压等级，其设备数量多、覆盖面广，日常运行、维护工作量大。寻求一种快速、高效、科学的管理手段，实现低压配电网络的工程建设、生产运行管理、客户保修服务、故障查询、设备维护等方面的自动化管理，开发低压配电网络地理信息系统十分必要。
1 需求分析
进几年全国范围“两改一同价”工程的展开，农村低压配电网络健康水平得到了全面改善。随着农村低压用电设备的增多，低压电网的建设和改动比较频繁，传统的手工绘制或autocad绘制的图纸的工作量越来越大，加之出图的周期为较长，共享性能差，各项管理数据与电网实际不符的矛盾日益突出，严重影响生产、营销秩序。
在10千伏以上配电网络地理信息管理系统的实践经验基础上，总结县城及农村低压配电网络管理中，很多工作都需要迅速处理大量的设备数据和图纸才能完成，这些数据和图纸均和地理位置密切相关。通过开发，如果能够建成一个图纸资料简便、快捷管理，设备参数及时更新，技术数据多部门同时共享，统计报表自动生成，可与其他管理系统实现接口的农村低压配电网络地理信息系统，将是提高我国电力系统在生产经营管理水平的有利契机，应用前景十分广阔。
2 总体目标
通过融合全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等空间技术，结合农网低压配电网络的实际管理需求，分析其空间数据、属性数据的基本特征，设计合理的空间数据模型，为管理者提供一个低压配电网的缩微化模型。实现低压配电网管理信息化、直观化、科学化、规范化和自动化的目标。
3 低压配电网络地理信息系统的开发方法
3.1 信息系统基本开发方法
地理信息系统是一种特殊的信息系统，主要的开发方法有几种：1）结构化生命周期法；2）原型法；3）面向对象方法；4）计算机辅助软件工程方法（CASE）。农村低压配电网络地理信息系统不仅包含低压网络地理信息管理，还涉及大量低压网络业务管理与分析，功能复杂，系统较庞大。本文研究工作采用结构化生命周期法，关键步骤如下：
3.1.1 系统规划阶段
该阶段的主要任务是：1）制定信息系统的发展战略；2）制定信息系统的总体方案，安排项目开发计划；3）制定系统建设的资源分配计划。
常用的方法：1）战略集转移法；2）企业系统规划法。
该阶段的工作成果是进行信息系统开发的可行性研究，在技术、经济、社会等方面进行可行性分析，形成可行性分析报告。
3.1.2 系统分析阶段
该阶段的基本任务是：对系统的要求进行分析，即首先对组织各部门、各业务进行详细地了解，并在此基础上进行分析，确定出用户需求，从而提出新系统的逻辑方案设计。系统分析的过程分两步：1）对企业的业务和数据流程明确；2）提出新系统拟采用的方案。
系统分析是最重要和最困难的阶段，主要的工作方法：1）建立组织结构图；2）建立业务流程图；3）建立数据流图；4）建立数据字典；5）建立小说明、判断树、判定表等。该阶段的工作成果是形成系统分析说明书。
3.1.3 系统设计阶段
该阶段的基本任务是：根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，即设计系统的物理模型。该阶段包括总体设计和详细设计两个阶段，总体设计时将总任务分解为基本的、具体的任务，包括：1）将系统划分成模块；2）决定每个模块的功能；3）决定模块的调用关系；4）决定模块间信息的传递。详细设计是为各个具体任务选择适当的技术手段和处理方法，包括：代码设计、数据库设计、输入输出设计、人机对话设计、处理过程设计等。该阶段的成果是系统设计说明书。
3.1.4 系统实施阶段
该阶段的任务是实现系统设计阶段提出的物理模型，按实施方案完成一个可以实际运行的信息系统，交付用户使用，主要包括：硬件准备、软件准备、人员培训、数据准备等。该阶段的特点是工作量大，投入的人力、物力多，组织管理工作繁重。主要的工作是编写代码、调试运行与交付使用。软件完成时需要进行检查，一般包括：1）静态检查，人工评审软件文档或程序，发现其中的错误；2）动态检查，即测试，包括模块测试、联合测试、验收测试、系统测试等。软件交付使用根据系统规模与风险特点，一般包括：直接转换方式、平行运行方式、试运行方式、逐步转换方式等。
3.1.5 系统运行与维护阶段
系统运行阶段的维护工作是信息系统开发的重要部分，随着信息系统的规模不断扩大，系统维护的成本在不断加大，已经超过70%。该阶段的主要内容包括：1）程序的维护；2）数据文件的维护；3）代码的维护；4）设备的维护等。维护的类型包括：1）更正性维护；2）适应性维护；3）完善性维护；4）预防性维护等。主要是完善性维护。该阶段还要不断进行系统评价，已确定何时进行系统更新，开始信息系统的下一个生命周期。该阶段的工作成果是系统维修记录和评价报告。
3.2 系统运行模式选择
农村低压配电网络地理信息系统设计的用户较多，系统需在网络环境下运行，目前主流的分布式运行模式如下：
3.2.1 客户机/服务器模式（C/S）
网络环境下的计算机分为服务器和客户机，服务器可能包括文件服务器、数据库服务器、打印服务器、专用服务器等，其它称为客户机。用户通过客户机在网络系统上向服务器提出服务请求，服务器根据请求完成预定的操作，将经过处理的结果送回客户端。
该模式中信息处理工作分解为两个部分，一部分由后端的服务器实现，另一部分由前端的客户机实现。前后端应进行合理的任务分配。瘦客户机、瘦服务器。
其特点如下：
1）充分利用两端的能力，响应时间短、网络流量小；程序与数据隔离，安全、透明。
2）客户端一般负担较重；客户端界面不统一；应用程序与平台有关。
3.2.2 浏览器/服务器模式（B/S）
以Web为中心，采用TCP/IP、HTTP传输协议，客户端通过浏览器Browser访问Web服务器以及与Web服务器相连的后台数据库，是一种基于Internet技术的三层客户机/服务器模式。
其特点如下：
1）用户界面简单易用、易于维护升级、具有良好的开放性、信息共享度高、扩展性好、网络适应性强。
2）业务十分复杂时，效率低。
3.2.3 三层客户机/服务器模式
基于成熟的分布式技术，将用户界面与企业逻辑分离，将信息系统按照功能分为表示层、功能层和数据层三个层次，分别放置在不同或相同的硬件平台上。
表示层：管理信息系统的用户接口部分；
功能层：包括系统中核心和易变的企业逻辑，即中间件；
数据层：负责管理对数据库的读写和维护。
主流的开发平台：J2EE:IBM WebSphere、Bea WebLogic、Visual 等。
农村低压配电网络地理信息系统需要用户对低压网络进行编辑，不适合采用浏览器/服务器模式，尽管系统较复杂，尚不需要采用三层架构，故本文系统采用客户机/服务器模式。
4 展望
随着科技的进步，GIS系统在电力企业应用前景表现在以下几方面：
1）通过建立电力企业的GIS网络，工作人员可以访问网上灵巧的地图和建筑图。分层的地图可以帮助他们在电力系统内成千上万的设施中准确定位，并获得具体的部件说明和维护记录等信息。
2）电力企业也可以采用GIS作为报警管理系统（TCMS）的基础，建立一个快速响应用护紧急情况、安排抢修小组的系统。利用TCMS，操作员接到用户报修电话后，可直接通过网络向现场技术人员传达。
3）电力企业利用这些数据信息，可以容易地管理、维护和地图及相关设备信息，使用户可以方便地进行交互式查询、生成定制的报表、按比例尺打印等等。如果做成Web方式，用户可以通过Internet来查阅相关信息。
参考文献：
[1]王月珍、王作伥，GIS配电线路管理系统中的应用，苏州大学学报，1999.10，第15卷第4期.
[2]伏玉琛等，地理信息系统（GIS）技术及其在配电管理中的应用，武汉水利电力大学出版社，2000.
地理信息系统的基本特征范文5
[关键词]矿产资源 3S技术 地质矿产勘查
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-117-2
我国的矿产勘察人员结合已有的勘查技术，不断进行积极创新，不仅能推动我国地质矿产勘查工作，还为矿产勘查的发展奠定了结实的基础。利用先进的信息技术，实现地质矿产勘查的信息化和现代化，才能适应社会的发展，满足社会的需要。
1简述3S技术
1.13S技术的定义
3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称，是传感器技术、空间技术、卫星定位和导航技术、计算机技术、通讯技术相结合所形成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代化信息技术。
1.23S技术的分类
我国全球定位系统技术已经应用于民用和商业方面；对遥感技术的应用也属于世界先进水平；地理信息系统的技术在城市UIS的建设中得到了广泛应用。
①遥感技术：
遥感技术是从高空或者外层空间接收的源自地球表层物质的电磁波信息，对接收的信息进行扫描、摄影、传输和处理，实现对地表物质和现象的远距离控制和识别的综合性现代化技术。
遥感技术应用广泛，例如：应用于调查植被资源、观测气候气象并作出预报、估测农作物产量、预测病虫灾害、监测环境质量、交通线路和旅游景点的分布等方面。具体事例为：在详细的遥感图像上，能够直接统计出烟囱的数量、直径、分布和机动车辆的数量、类型，根据它们和燃煤、烧油量的关系，算出相关系数，联系城市实测资料和城市气象、风速变化等因数，进行估算并分析得出城市的大气状况。遥感图像可以呈现水的颜色、灰阶、形态和纹理等差别，针对显示的影像，正常情况下能够对水体的污染源、污染范围、污染面积和污染浓度进行识别。热红外遥感图像的应用可以对城市热岛效应实施有效调查。
②地理信息系统技术：
地理信息系统技术属于对地理信息进行专门管理的计算机软件系统，可以对地理信息进行分门别类的分层管理；实现信息数据的组合、分析、再次组合和再次分析；还可以对地理信息数据进行查询、修改、检索、输出和更新。
地理信息系统具备“可视化”的特殊功能，运用计算机屏幕形象地在地图上再现所有的地理信息，是可视化信息工具，表现信息规律和分析结果的直观性，实现对“信息”变化的动态监测。总而言之，地理信息系统的功能包括：输入数据、对突发事件的预先处理、编辑数据、管理和存储数据、检索和查询数据、对数据进行分析、显示数据信息、输出分析结果和对数据进行更新等。
③全球定位系统技术：
全球定位系统技术包括：空间星座、地面控制和用户设备。全球定位系统的测量技术可以实现三维坐标和相关信息的精确性和有效性，反映高精度和高效益的显著特点，在军事、民用、交通导航、摄影测量、大地测量、土地利用调查和日常生活中都有广泛应用。
2地质矿产勘查
2.1地质矿产勘查的定义
地质矿产勘查是以先进的地质科学理论为依据，进行大量的野外地质观察，对相关的地质资料进行搜集和整理，运用地质测量的各种综合地质手段和方法，获取准确的地质矿产资源信息，提供矿山建设的设计依据。
2.2地质矿产勘查的方法
对于地质矿产勘查目的的不同，采用选择性不同的物探方法，达到最好的效果，实现最大效益。地质勘查手段具有多样化，但是无论什么方法都有一定的适应性和局限性，根据实际情况，结合原有案例，运用妥善、合理的勘查方法，达到地质矿产勘查的目的，找到矿产开发的源地。地质矿产勘查的方法有：
（1）地质填图法
地质填图是矿产勘查的基本工作方法，依据地质理论和相关的推论，收集地质矿产的全部信息，进行专业的分析和判断，决定勘查的下一步计划，掌握工作区域内地层和岩石的构造了解矿产的基本特征。地质填图法需要结合成矿的相关规律和信息，确定准确的矿产位置。
（2）砾石找矿法
砾石找矿法是确定矿源，根据地面被风化后产生的矿砾在重力、水流和冰川活动后的现象，发现矿砾分散范围大于矿床范围，按照这个原理推论，结合地形，在山坡、水系和冰川等较大的活动范围内进行研究和探索，最后找到矿源的方法。砾石找矿法，需要勘查人员熟练掌握基本的地理知识，具备丰富的勘查经验，并加以运用。
（3）重砂找矿法
重砾找矿法是根据勘查人员对疏松沉积物中自然重沙砾的研究，寻找矿砂及原生矿的一种方法。重砂找矿法，对勘查人员观察力和分析力的要求很高，不仅要及时发现沉积物中的重沙砾，还要及时做出判断，指明下一步勘查工作的方向。
3 3S技术在地质矿产勘查领域中的应用
地质矿产勘查是对一定区域内的地层构造、矿产、岩石和地下水等的地质情况进行调查研究的工作，随着科学技术的进步，地质勘查运用了新的技术理论和方法，提高了发现矿床的效率，并收获了巨大的经济效益。矿产资源大部分在山区或者荒漠中，进行人力勘查难度较大，目前在勘查领域中对3S技术的应用，克服了地质矿产勘查中的难题。下面以3S技术在矿产资源勘查的应用为例，进行探讨和分析。
全球定位系统可以准确的对环境地质点的经纬度和高度作出全天的准确定位，详细记录测试的数据并进行编号，呈现当地的地理空间要素和对应关系的空间现象和过程，主要的应用为：分析构造、进行矿产资源评价与模拟预测，制作矿产资源蚀变图。
3.1构造分析
在对福建某地区进行矿产资源勘查的过程中，利用地理信息系统进行对区域线性构造总密度和线性构造矢量平均方位等的数据分析和构造提取，存入信息数据库。地理信息系统可以自动对等值线进行绘制和三维表面的叠加，根据线性构造图和航磁图与重力异常图的叠加，对线性构造带进行分析。利用遥感技术对某地区的区域地层和地壳构造做综合适感地质分析，证明周围地区矿产资源的形成和分布规律。
3.2进行矿产资源评价与模拟预测
运用地理信息的空间分析功能对矿产资源进行评价和预测，用加权法对福建地区的某类矿产和地层构造的异常变化数据进行资源评价，具体的过程为：根据断层和矿床资源的距离，分析控制和影响矿产资源的断层；对矿产有影响的断层进行缓冲区分析，制作数据表格；根据表格数据，分析提取相应的地层，形成新的图层；叠合新图层与缓冲区图层，得到新的图层；把新图层与化探异常叠加得到最后的图层，共同部分就是最有利的矿产地段。
3.3制作蚀变图
根据矿产地区蚀变矿物的光谱特征进行制图，组合各波段图像进行分析，进行信息提取，成图后存入地理信息数据库，作为新的信息层，便于进行空间分析和更新。
4总结
社会经济的发展和综合国力的增强，需要更多的矿产资源满足生活需要。通过科学的勘查方法，推动矿产资源的勘查，加快矿产资源的开发，才能满足社会生产的需求。
参考文献
地理信息系统的基本特征范文6
关键词：GIS空间数据 地图制图 融合
中图分类号：P28 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0000-00
1 GIS空间数据的第四个特征
从地图到空间数据表达造成了地图信息的损失，空间数据到地图表达（不考虑综合）过程中需要进行地图信息的补充，才能实现地图的完整表达。
要完整地描述空间实体或现象的状态，一般需要同时只有空间定位数据和属性数据，如果要描述空间实体或现象的变化，则还需记录空间实体或现象在某一时刻的状态.所以一般认为空间数据具有三个基本特征：空间特征、属性特征和时间特征，空间数据的三个特征反映了所表现空间实体的本质.但是对空间数据来讲，它并不是不受限的反映空间实体，在描述空间目标时有一定的限制，不能无限膨胀，这个限制就是空间数据的第四个特征――地图约束性特征。
我们知道空间数据是地理环境的数据抽象，这种抽象的过程也是地图制图的过程，空间数据生产时，人们自然不会抛弃人类千百年来认知、抽象地理环境的成果――地图，因此几乎所有的空间矢量数据的生产都是基于地图数字化来完成（至少最初是这样），这样空间数据就继承了人类的知识成果，同时也继承了地图自身的特性，如地图用途，比例尺，地图要素，要素关系等等，这也就意味着空间数据必然会受到来自原始地图的约束。在使用其他途径对空间数据进行更新时，这种约束性也是实时存在的，例如使用航片或者遥感影像，则空间数据也会受到航片、遥感影像分辨率的限制，同时在使用者的脑海中一直会存在“一幅地图”，对信息进行综合加工。因此不管使用哪种数据源，空间数据都会受到来自数据源的约束，而地图的约束最具有代表性，因而统称为“地图约束性”。由此看来，不存在所谓“无级”的空间数据。
空间数据的地图约束性是对由Kate Beard提出的地图概括约束概念的继承。Kate Beard将地图概括约束分为图形约束隶、结构约束、应用约束和过程约束四种类型。图形约束是反映距离、长度、面积等度量关系，与地图符号相关。桔构约束则要求保持对象间的空间和语义联系以反映对象的本质特点。应用约束则与地图目的相联系，过程约束控制地图概括操作的执行顺序及其相互作用。从这里可以看出。空间数据的地图约束性主要反映在前三个约束上，而空间数据及其地图表达具有一致的目的，因此空间数据主要体现了地图的图形约束和结构约束。
空间数据的地图约束性特征是实现根据空间数据直接进行地图等尺度表达的基础，且反映了地图符号、地理属性和拓扑关系的相互依赖关系。
2 空间数据与地图表达的矛盾
在地图到空间数据表达的过程中，空间数据的要求决定了在数据采集中不会把地图全部信息采集下来，这就构成了地图信息传递中的第一次转换矛盾，损失了部分地图信息。而空间数据到地图表达是地图信息的第二次转换，它是第一次转换的逆运算。因为第一次转换矛盾的存在，导致了空间数据不可能完全恢复到地图原来的面貌，这造成了第二次转换矛盾，这两个转换矛盾互为因果关系。
数字制图目前要重点解决的关键问属。是消除第二次转换矛盾，也就是补充第一次转换时损失的地图信息。由于这个问题复杂、难度较大（“创造”要比“丢弃”困难的多），因此有人为了回避它而提出了“地图应该适应空间数据的表现，不必严格遵循纸质地图的编绘要求”。这样的认识是错误的，地图作为人类智慧的结晶应该随着社会的发展越来越美观、完善，而不是倒退。
造成空间数据与地图之间不能完全匹配的根本原因是它们之间存在以下的主要矛盾：
（1）概括范围上的矛盾，最为详细的数据标准不能完全匹配图形规范。（2）数据标准中要素的描述不对应田形标准中的符号规范。（3）在地图上的要素不对应数据标准中的编码。
3 空间数据的地图表达过程
空间数据的地图表达实际上就是恢复地图直接信息的过程，分为两个步骤，第一步按照空间数据的地理编码与地图符号之间的对应关系，实现地图符符号化；第二步，由于空间数据与地图表达之间的矛盾，造成地图的空间数据表达的过程是一个地图信息损失的过程，因此在实现空间数据的地图表达时，必须进行地图信息的补充，才能得到符合地图规范要求的地图。
3.1 空间数据按对应关系转换
在空间数据地图表达过程中，空间数据与地图符号具有一定的对应关系，具体表现就是依据要素编码实现地图符号化及其附加处理。所谓附加处理是指除去地图符号以外的其它信息符号化，这些信息与该目标无关，例如，高程点的符号化，其高程注记显示的位置、形式与该目标有关。
空间数据到地图表达按照规则转换的步骤如下：
（1）地图表达主要是实现点线面要素的符号化，而一般的空间数据具有拓扑结构，面状要素通过拓扑关系推算出来，因此在实现地图表达的第一步就是要实现拓扑模型向基本模型的转换，实现面状目标的生成；（2）根据空间数据中地图要素编码与地图符号的对应关系，这个过程可以使用程序自动完成。
3.2 地图信息的补充
下面的一些具体问题；
（1）属性注记的配置，例如桥梁的分式注记，等高线注记。（2）地名注记的配置，没有地图注记的位置信息（国家测绘局数据）。（3）河流渐变问题，空间数据不能反映河流的图形宽度变化。（4）地图整饰，地图整饰内容不作为空间数据的一部分。（5）同色要素的S盖处理问属。（6）不同要素的压盖优先问题。
这些问题都是实现空间数据的地图表达时，地图编辑和地图出版处理才能解决。
4 地图制图与空间数据生产结合
空间数据生产是为地理信息系统提供基础地理数据，并建立基础地理信息数据库。因此，空间数据的数据组织反映了地理信息系统的要求，使用“属性编码十定位数据”的形式。数据采集虽然不是地理信息系统软件的主要功能，但其处理地理信息的方便性，决定了在空间数据生产中使用的非常频繁，如ARC/INFO等，这是由空间数据的按地理属性编码进行数据组织的特性决定的，由于地图制图不是空间数据生产的主要目的，因此在空间数据生产中不会提出与地图制图结合的要求。但从制图者的角度来看，地图制图与空间数据生产能结合起来，统一到一个软件系统中实现融合生产，则会起到事半功倍的效果，可以节省大量的资源。因为涉及全国或整个地区的地图生产以及空间数据生产都是巨大的工程，需要很大的投入。而我国目前两者都要生产（各自有不同的用途），但整体的经济投入还很有限，在这种情况下，能保证两者内容的一致性，使用更加方便的融合的生产技术方法更具现实窟义和应用价 地图制图过程与空间数据生产既有相似性又有差异性，相似性是融合生产的基础，差异性是造成两者不同的主要矛盾，找出矛盾并解决矛盾就能把两者结合起来， 从图1的生产流程可以看出，地图制图过程中，从地图中采集的是图形数据，实现地图出版，而空间数据生产过程中则是从地图中采集空间数据。如果通过地图符号化方法，可以把空间数据转换成图形数据，同时进行相应的地图信息补充（地图出版处理），就可以把两个流程结合起来，得到空间数据和纸质地图两种产品。
5 系统的更新效应
如果融合系统中可以接受系统所产生的空间数据（这是地图生产的重要数据源），则系统就具有了空间数据的再生能力。如图2所示，空间数据作为系统i的接收、处理和输出的对象，又成为系统i+1的接收对象。这样空间数据不断更新，使系统一直具有生命力，产生良性循环。系统的这种该特性，为空间数据的更新提供了一个舞台，同时有助于建立相应的地图和空间数据的更新机制。
6 融合生产系统的应用
以融合生产技术为支持的数字制图系统，可以有四个应用方向：
（1）没有地图数据库支持的情况下，通过采集编辑属性完整的空间数据，完成地图数据库建库任务。（2）通过其他方式获取的空间数据有时存在一些非常隐蔽的数据质量问题，如属性错误，指针错位等等，这些问题只有空间数据可视化手段（如地图符号化等）才能发现，在此平台下可直接修改错误，得到正确的空间数据。（3）在此环境下，可以实现基于地理属性的地圈编辑。相对基于图形符号的编辑来说，可以大大提高编图效率，并最终能实现了纸质地图的出版。（4）为空间数据的更新提供了手段和方法，它把在地图编辑中新增的地图内容和更新信息保留下来，实现空间数据的更新，完成地图数据库更新任务。
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