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地理信息科学定义范文1
【关键词】云计算；GIS；云GIS平台
0 引言
GIS（Geographic Information System）是以地理科学为依托，以计算机科学技术为支撑，以遥感技术（Remote Sensing， RS）和全球定位系统（Global Position System，GPS）为重要数据来源的交叉学科，范围介于管理科学、空间科学、信息科学之间。正是由于这种地理事物的多学科性，最终导致了GIS具有明显的多学科交叉特征，它必须同时吸收相关学科的特点，并逐步形成自身独立的风格，同时又要被应用于多个学科，以推动这些学科的快速发展。近些年来，由于云计算技术在IT行业内的迅猛发展以及所导致的产业革命，PC时代将逐步被云计算时代所代替。虽然云计算目前还处于起步的发展阶段，但是在大规模计算、海量数据处理、降低系统设备代价和维护，以及用户透明性方面都已经展现出无与伦比的优势。
受益于云计算带来的优势，对广大用户而言，云GIS意味着数据、软件、开发之间的壁垒已被打破，地理信息资源变得唾手可得。用户可在云中随时获取所需的各种GIS资源，并且可以以计量方式拥有并进行灵活扩展，基于这种环境，GIS系统的运行模式面临了新的挑战。而对于GIS领域的研究者和工作者而言，如何利用云计算技术解决GIS问题，已经成为一项更具创新性和前沿性的研究工作。
1 云计算与GIS
1.1 云计算
云计算是继分布式计算、并行计算和网格计算之后出现的一种新兴的计算模式，或者也可称之为以上三种模式的商业化实现。其概念目前并没有统一的标准定义，大型IT厂商和领域专家们都从自身角度给定了其定义。综合来讲，在狭义上，云计算主要是通过Internet以按需和易扩展的方式获得所需资源（包括硬件、软件及平台），提供资源的Internet即可被称为“云”，“云”上的资源对用户而言是可以无限扩展的，并随时获取，即付即用；在广义上，云计算则是指一种服务的交付与使用模式，这种服务可以是与IT、软件、互联网等领域相关的，也可以是任意其他服务。
云计算的主要特征可总结为：1）规模大。云计算拥有庞大的系统规模，云数据中心的服务器可以多至上百万台并遍布世界各地。2）虚拟化程度高。云计算利用互联网实现功能虚拟化，使得分布于世界各地的用户都可以通过Internet使用云计算提供的服务。3）可靠性高。云计算提供了节点互换、虚拟机迁移及数据副本和容错等功能，这些技术可以极大地确保云数据中心的信息存储的稳定性和安全性。4）扩展性和通用性。云计算可以根据不同的用户需求为用户定制不同的分配资源。5）成本低。云计算以集中化的管理模式和功能强大的节点构成模式，可以极大地降低云计算的运营和管理成本，这样可将更为便利和廉价的服务提供给用户，而用户不需为获得更多资源付出过多代价。
1.2 GIS
地理信息系统GIS是利用计算机的软硬件系统，对各种形式的地理数据进行采集、存储、操作、运算、分析、描述并显示所组成的一种集成系统。GIS的应用基础是需要采集海量的基本地理空间信息，然后对这些信息进行存储、管理、分析。
1.3 云GIS
云GIS，旨在将云计算的各种特征利用于支撑GIS的各种要素（建模、存储及数据处理），从而改变传统的用户应用GIS的建设模式，以一种更加高效、低成本与友好的方式使用各种地理信息资源[1]。由此定义可见，云GIS实质上是利用云计算技术扩展GIS功能，改进GIS的传统架构，以实现海量数据空间的高性能可靠性存取及数据处理，使GIS能够更好地提供高效的计算能力和数据处理能力，解决地理信息科学领域中计算密集型和数据密集型的各种问题，以弹性按需方式获取更加广泛的Web服务。
比较传统GIS，云GIS具有以下特征[2]：1）存储在云平台上的空间数据具有“云”特征，即虚拟化特征。2）空间数据管理与实施过程具有 “云” 特征。3）GIS业务的连续性。云GIS可以为用户提供弹性的地理信息服务，并能够根据用户需求的变化，动态的进行资源扩展，从而提升其连续性。4）更好的用户体验。云GIS可以降低用户使用地理信息资源的复杂度，用户只需根据需求选择适合终端即可访问GIS服务。综合来看，云GIS平台实质上就是在实现已有GIS通用功能（如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和遥感影像操作）的基础上，使得用户在使用云GIS时如同使用个人PC一样简单便利；同时， 这些地理信息服务还提供了服务接口，供更多更高级的用户开发和使用，以产生更丰富的GIS功能。图1显示了云GIS的主要应用模式[3]。
图1 云GIS应用模型
2 基于云计算的GIS系统框架设计
基于云计算的相关技术，本文设计了一种基于云计算的GIS通用框架体系，主要利用虚拟化技术、即付即用的方式将GIS资源封装为在线服务，用户通过Internet进行基础设施和地理空间信息资源的共享，以提高资源利用效率，降低GIS系统的重复建设成本。框架体系如图2所示。
图2 基于云计算的GIS框架
该框架体系共分为三层，其中，基础设施层由各种硬件资源组成，通过硬件、存储、网络等虚拟化技术将物理资源转化为虚拟共享资源池；中间层负责管理虚拟共享资源池，并提供虚拟资源的调度部署策略，实现虚拟机的实时动态调度；服务层主要面向用户，以按需方式提供虚拟化的GIS环境。
图3是根据图2的GIS框架设计的基于云计算的GIS平台功能。访问控制功能用于对用户进行分类，并对不同的分类给予其对资源不同的操作权限，这可以保证GIS数据及系统的安全性，降低系统运行的复杂度。资源管理功能负责管理云数据中心的各类基础设施，并利用分配与调度策略提供给不同分类的用户不同的服务类型。GIS虚拟机（VM）主要用于管理与调度GIS虚拟机，用户通过互联网即可访问GIS VM，并设置自身的数据与应用。按需收费功能继承云计算资源的即付即用使用模式，将虚拟机使用成本细划为计算、存储、网络带宽等成本，制定GIS资源的收费模式，并按需向用户收费。
图3 功能
3 结论
基于云计算与GIS的技术关联性，本文设计了一种基于云计算的GIS系统框架，该框架可以有效利用云计算在资源提供与数据分析上的优势，为GIS用户提供更高效稳定的服务。
【参考文献】
[1]彭义春，王云鹏，牛熠.云计算环境下的GIS研究[J].东莞理工学院学报，2013，20（1）：17-23.
地理信息科学定义范文2
【关键词】空间相似性；计算指标；应用
1.引言
地理信息系统经过近半个世纪的发展，已从传统的空间数据管理系统发展成为空间数据分析系统，并将最终向空间决策支持系统过渡，实现空间数据管理向空间思维的转变。随着空间信息技术的飞速发展，不同来源、不同格式的空间信息爆炸式增长，如何利用这些空间信息来认识和把握地球和社会的空间运动规律进行虚拟、科学预测和调控，相似性是一个广泛使用的概念，在数学、心理学、模式识别、人工智能等领域都大量的运用到相似性的概念，人们运用这一概念去分类对象、形成概念、解决问题。
空间相似关系具有两方面的含义：一是指空间目标几何形态上的相似，二是指空间物体（群）结构上的相似。形态相似分析本身就是分析的目的。形态相似在很多情况下是更深层次分析的基础，提供部分分析依据，这是因为形态是空间物体的特征之一，而属性特征是另一个重要方面。对形态的相似性分析有两种途径，一是在相似变换下图形吻合度的分析，二是基于形态参数的聚类分析或相关分析。结构的相似是物体间的另一种相似，在地学研究中，我们经常会研究地理现象的空间分布和布局，以及地理实体的内部结构。河网水系常常被分类为树状结构、扇状结构、网状结构等，这种结构的相似性就是分类的基础。结构相似是智能化空间查询的一个重要研究内容。
2.空间相似性
2.1影响空间相似性的因素
（1）内容：是指相似性评价的使用情况、所发挥的作用、所使用的推理方法、应用的目的、使用者的思想框架等，内容由用户确定，无需评价系统自动定义，同时，他还受比例尺的限制。
（2）比例尺：是指空间数据和属性数据的不同精度，或者不同的抽象层次。
（3）领域知识：是指所应用领域的地理位置、数据规范等。
（4）技术：是指检索、搜寻、识别、匹配等所使用的方法。
（5）量算方法：例如，距离的计算等。
（6）排序方法。
2.2空间对象
与地理空间位置或特征相关联的对象称为空间对象。为了便于空间数据的组织和表达，除此之外，空间对象还包括结点、弧段等几何元素。通过对地理实体或现象及它们的相互关系、分布特征、空间特征进行分析和抽象，可以把空间对象定义为如下几种类型：
（l）点状地物。点是0维几何元素，它是三维数据模型中最基本的元素，曲线、曲面或其它形体均可用有序点集表示。点状物是0维空间目标，包括独立地物点、结点。在点元素的基础上加上属性编码和属性表构成点状地物。
（2）线状地物。弧段是一维几何元素，由其起结点和终结点加一系列有序集表示。弧段一般没有属性意义，它可能是某线状地物、面状地物或体状地物的一部分。线状地物是一维空间目标，由一条或若干条弧段组成，有自己的属性编码和属性表。
（3）面状地物。面是二维几何元素，是物体上一个有限、非零区域，由一个外环和若干个内环界定其范围。面有方向性，一般用其外法矢方向作为该面的正向。
（4）体状地物是三维几何元素，由封闭表面围成的空间，也是欧氏空间中非空、有界的封闭子集，其边界是有限面的并集。体状地物是在体元素的基础上包含了自己的属性信息。
（5）复杂地物。复杂地物由上述4种中若干个地物组成。
地理实体在GIS中采用目标或场的方法表达，与此相应的分别是矢量数据和栅格数据。矢量数据中的基本要素为点、线和面，而栅格数据的基本要素则为像元。在空间相似性己有的研究成果中，都是采用矢量数据进行计算，笔者在本论文中开创性地采用栅格数据进行空间相似性分析。
3.空间相似度计算
3.1计算指标
基于空间相似性的算法首先要计算各指标的相似度。这里简单描述一下各种指标。
（l）位置相似度
比较要素时，考虑要素的位置很重要。使用位置相似度意味着每个要素都有一个清晰而明确的表示点。对于面状要素来说，该点为表示面状要素的多边形内部一点，具有旋转、平移和尺度变化的不变性，且能准确的表示多边形整个的区域，亦称为形状中心点。
（2）形状相似度
形状是空间感知的重要特征，它对物体信息内容的传递要比诸如颜色等多得多。利用形状特征来区别和检索物体比较直观。形状描述是通过一些方法生成数值的描述子来标识形状，其模型为形状边界是一点集，按照某一形状特征值提取算法对每个边界点提取相应的形状特征值，并将它看作为形状描述参数的函数值，再定义一个与各边界点相关的参量作为形状描述函数的自变量。
3.2应用领域
（1）农业
类似于做一个给定的农场设计，在归档检索农场的空间布局设计时，可以考虑空间的相似性关系。
（2）水灾监测
检索所有河流洪水造成的覆盖范围和研究时，在同一地区位置查询中，覆盖范围相同的拓扑结构。
（3）市场营销
主要指空间的产品，客户群和供应路线。在考虑空间相似性理论的同时，同样可以把其转化为产品进行推广。
（4）生物
根据空间地物位置、形状、大小的相似性，可以将湿地分类、原始灌木丛的建模。
4.结论
通过以上分析得知，相似性评估对于分析和检索空间信息是很有用的概念，可以帮助搜索者描述和搜索具体的现象、即时的环境以及与其他环境的关系，相似性受空间的整体的影响。同时，空间相似性在未来多个领域如农业、水灾监测、市场营销、生物等均有较好的发展前景。
参考文献
[1]刘耀林.从空间分析到空间决策的思考[J].武汉大学学报（信息科学版）.
[2]陈述彭.自然资源与环境的系统调控[M].北京：科学出版社，
[3]吴立新，史文中. Christopher Gold. 3D GIS与3D GMS中的空间构模技术[J].地理与地理信息科学.
[4]刘宏申，秦锋.确定轮廓形状匹配中形状描述函数的方法[J].华中科技大学学报（自然科学版）.
地理信息科学定义范文3
关键词 功能区划；整合；地理信息
中图分类号X21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）47-0031-02
0 引言
环境功能区划是对环境进行科学管理的一项基础性工作。目前，锦州市环境管理工作中所应用的各类环境功能区划，都是采用传统的纸质表征方式，所涉及到的图形和数据均已以位图和表格形式展现。位图地图是由像素点阵组成的图片，它既不可以任意缩放，也不能记录点位的地理信息；图片与数据之间的联系松散，应用繁琐、困难。
建立锦州市环境功能区划系统，将原有的科研资源进行有效整合，将锦州市各类环境功能区划通过一个系统可视化地体现在电子地图上，使其更加直观且易于理解，同时通过GIS的空间分析功能，对环境规划信息进行切实有效的管理，使其成为环境管理的实用工具，为新项目审批、老污染源治理和日常企业监管提供科学依据，实现数字化环境管理。
1 系统总体规划
锦州市环境功能区划系统，其结构主要由基础数据库、基于Arc GIS的数据开发管理子系统、基于ArcIMS的数据子系统和基于IIS的网站子系统组成。
1.1 基础数据库
本地区基础地理信息系统的建设，主要包括如下几个方面：
1）基础地理信息库的建立；
2）基础地理信息系统的技术标准；
3）基础环境地理信息库的管理与使用。
1.2 基于Arc GIS的数据开发管理子系统
1）数据采集：具有空间及属性数据的采集功能。采集锦州市区1:5万、县区1:25万地图上采集行政区划、交通、水系、地质、植被、土地、交通、水系等地理信息；采集环境功能区划信息；
2）数据管理：对各种空间及属性数据文件进行维护，对数据库备份和更新；
3）数据查询：具有从空间到属性，从属性到空间及其他方式的数据查询功能。系统对入库的数据进行目标交互式查询，多级比例尺图形自动切换查询；
4）数据显示：具有显示基础特征信息和环境规划信息的功能。在电子地图上，以各类数据为基础，显示出各环境规划信息的基础信息和空间地理位置分布图；
5）数据输出：具有按实际需要输出各种数据文件、专题图、统计图表功能。
1.3 基于ArcIMS的数据子系统
ArcIMS是一个基于Internet 的GIS，它集中建立大范围的GIS地图、数据和应用，并将这些结果到站点上，使局域网上的用户通过浏览器进行访问。
ArcIMS能实现的功能：
图像表现：ArcIMS图像表现就是将地图以一种压缩格式（JPEG，PNG或GIF）发给客户端。
数据查询：用户可新建一个查询或用一个预定义的查询来查询数据信息。客户端向服务器端提交查询请求，服务器给客户端返回查询结果。
数据提取：服务器把请求的数据以压缩的Shapefile格式返回给客户端。用户接收到压缩的Shapefile以后就可以把数据压缩到本地硬盘，为网上实现数据提供了可能。
地理编码：地理编码功能允许提交一个地址做地理编码。根据输入服务器要求返回一个准确的匹配或一系列候选匹配。
1.4 基于IIS的网站子系统
锦州市环境功能区划系统的开发采用B/S结构，通过IIS系统，实现由服务器向客户端的信息。系统将应用于锦州环境信息网，普通用户可以通过浏览器进行访问，降低维护成本。
2 系统功能
锦州市环境功能区划系统是利用信息技术对原有的传统纸质规划进行整合，建立基于GIS的可视化查询分析系统，使其更好地服务于环境管理工作。
2.1 图形显示和信息查询
不同的环境功能区以不同颜色区分，属性窗口超连环境标准、环境敏感区、重点污染源等信息。
2.2污染源环境信息管理
各功能区均与环境信息数据库连接，环境信息数库中包含本市重点排污企业及供暖锅炉基本情况，每个点源的大气、水主要污染物种类、排污总量，并有自定义查询功能。
2.3环境质量分析
在区划范围内标出环境监测点位和环境敏感点，包括主要的环境监测点、主要排污口、污水处理厂、饮用水源地的基本信息，每个点位都与相应的环境质量信息数据库相关联，可查询每年的环境监测数据，并可生成各种形式的统计图，显示区域内环境质量变化的趋势。
大气环境功能区划：锦州5个自动监测点位SO2、NO2、PM10、CO每年的年、季监测结果统计表。
水环境功能区划：大、小凌河主要断面的主要污染物浓度的月份、年度均值、每个断面、每项污染物的污染分担率饼图、年度变化折线图。
近岸海域功能区划：近岸海域水质主要污染物监测年度均值、年度变化折线图。
噪声功能区划：四类功能区的四季、年度昼间、夜间监测均值图表。
2.4专题地图制作功能
用户可根据需要自定义地图元素，并具有打印输出功能。
3 技术路线
本课题采取历史数据整理、实地勘测和软件开发相结合的方法。
1）锦州市环境功能区划地图矢量化。对现有的市区1:5万位图地图的分界标志点进行GPS定位，制作矢量地图，购买郊县1：25万地图的卫片，进行矢量化；
2）采集污染源地理信息和图片。对重点源进行地理信息定位，采集多媒体信息；
3）建立锦州市环境功能区划信息数据库。对将要录入系统的环境统计数据、环境质量数据进行整理，对重点源环境信息进行补充完善；
4）建立基于网络的环境功能区划信息系统。将系统于锦州市环境信息网，供客户端用户浏览使用。
4 结论
锦州市环境功能区划系统对原有的环保科研资源进行整合，在原有各类环境功能区划基础上，建立基于GIS的环境功能区划系统，使其可方便地为每个局域网内用户提供自定议查询分析服务，最大程度地发挥环境功能区划的管理工具作用，成为可以共享的公共资源。
参考文献
[1]肖乐斌，钟耳顺，刘纪远，宋关福.三维GIS的基本问题探讨[J].中国图像图形学报，2001，6(A-9)：842-848.
地理信息科学定义范文4
摘要： GIS技术开始在电信业务中发挥越来越重要的作用。本文设计了基于GIS的可视化电信网络资源管理系统，本系统以先进的计算机和通信技术为手段，建成一个覆盖市电信各处室和各市县局的智能化可视网络资源管理网络。
关键词：GIS技术 电信网络资源管理 应用
GIS技术起源于上世纪60年代末期，与传统的CAD系统和MIS系统相比，GIS具有不可替代的技术优势，主要表现在：空间实体以及相互关系、拓扑关系的定义与空间能力；采用可视化手段进行信息采集、管理与输出等。近年来，随着我国经济实力的不断增强，电信市场也日趋完善，电信业务不断扩大，系统资源科学管理的地位越来越重要。
一、基于GIS的电信网络资源管理系统
作为计算机科学、城市科学、地理学、管理科学和信息科学为一体的新兴学科，GIS具有信息盘大，空间分析能力强的特点。地理信息系统有三大特点，即空间表示、数据库应用和数据的分层存储这些特点使它成为处理电信网络资源数据的有力工具。GIS中的数据对象，都可以用地理坐标和空间位置来表示，即GIS不仅可以表达地理对象的空间位，而且可以表达多种专业信息的空间地理位置地理要素与专业要素有机地结合在同一图形界面上，可以明确地根据地理要素判断专业信息的实际地理位置，构成多种样式新颖、功能强大的专题图纸，GIS结构的图纸表达的信息量远多于静态图纸，GIS的这一特点的另一优势是信息查询界面的形象化，其动态的信息查询功能，操作者可以根据某种或多种专业要素查询，查询的过程是自动化的，GIS的输出既有要素空间的地理位移的表示，更有要素信息的详细列表，正是对要的地理信息表示的功能强大，才使其成为电信网络资源管理的重要手段。GIS的另一特点是数据对象的空间表示与底层数据库相结合将对象图形化、可视化，为用户提供了友好的交互方式，提高了系统的易用性前台可视化的数据信息可存储在底层数据库中，前台与后台可通过标准接口进行存取，提高了系统的通用性而底层数据库又可选用成熟可靠的关系数据库产品，保证数据的完整性和安全性。
二、基于GIS的可视化电信网络资源管理系统的设计
1.设计原则。①系统性和规范化。包括地理定位、信息分类、编码一系列技术方案，直接应用现有的国家标准、行业标准，如电信网维护规程、国家标准、国标标准以及1：2000地形图等。②科学性和扩展性。采用区段码、存储编码结构，便于系统数据快速检索和更新并留有充分扩充空间，以便必要时对系统进行扩充和移植。③实时性。能进行动态数据的管理，并保持数据的一致性，满足数据更新的操作响应的实时性要求。
2.系统结构。整个系统分为三大部分：①数据采集系统（基于GPS（全球定位系统），RS（遥感系统）；②数据管理系统（基于Client/Server方式）；③信息系统（基于Browser/Server方式）；Client/Server结构具有强壮的数据操纵和事务处理能力，以及数据的安全性和完整性约束，在技术上已经相当成熟。Browser/Server方式具有三层结构，即Browser/Web/Server（B/W/S）。用户在浏览器端发出请求Web服务器，Web服务器再把信息传给应用服务器（如数据库服务器）和GIS服务器，实现事务的实时处理。
电信网络资源的管理一直以来是制约电信行业发展的瓶颈，其原因是信息量大、缺乏统一的管理，部分计算机设备的引用只能满足某些部门的要求，远不能达到高效、统一，与现代化电信事业发展的目标不相适应。
电信网络资源管理系统是一种利用计算机技术、地理信息技术、数据库技术、通信技术，实现资源动态管理，处理电信网络资源的资料维护、信息查询和图档管理日常事务的系统一个完整的电信网络资源管理系统是集CAD技术、GIS技术及MIS技术为一体，通过分布式数据库的联网，形成统一的网络资源数据库，实现全网主要网络资源数据的动态管理和网络资源的综合利用。基于GIS技术的电信网络资源管理系统主要目标是在数字地理底图（包含行政区划、道路、水系、地貌、居民地、标记等基本地理要素）的基础上，将网络资源的信息准确标定在基础底图上，建立统一的空间数据库，提供图形化的操作平台和信息服务系统，将大量不易见的、不可见的网络资源数据实现可视化，这样可便于维护、更新和管理，并能结合业务流程，满足各类人员的而要，对运行维护、决策、网络规划、计划建设、经营、客户服务等部门提供多专业、多层次、多目标的综合服务即以基础地理信息资料及电信网络资源信息资料、现有基础地形图库和电信网络专业信息库为基础，综合运用信息科学、计算机科学的方法和手段，采用GIS的原理和方法对通信网络资派数据进行分析和建模，并采用大型商业数据库来存储、管理数据，最终实现基于GIS平台的电信综合业务、电信综合网络设备实时综合监控以及办公自动化与物业管理的计算机一体化。
地理信息科学定义范文5
【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）
地理信息科学定义范文6
关键词：地理信息系统；营销业扩；开发；应用
随着配电网络规模的日益发展，电力企业作为技术密集和设备密集型企业，其资产设备数量大、品种多、自动化程度高、对设备的完好率及连续运转可利用率要求高。地理信息系统（GIS）在配电管理系统和配电自动化中有着重要的应用。它可以将地图、图像和属性数据有机地结合起来进行综合管理，可以在地图上检索和显示电力设备的线路图和相应的属性数据、图纸和图像等。
与非空间信息系统相比，地理信息系统具有以下特点：（1）地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了认识地理现象的一种新的思维方法；（2）地理信息系统强调空间分析，通过利用空间解析式模型来分析空间数据，地理信息系统的成功应用依赖于空间分析模型的研究与设计。目前世界上常用的GIs软件已达400多种。虽然GIS起步晚，但发展快，目前已成功地应用到100多个领域。
1. 电力营销业扩GIS 系统功能分析
电力营销业扩GIS 系统主要功能如图1所示
而根据电力营销业扩实际工作需求，各个设备图层的分层管理、模糊及精确查询系统、GIS 系统结合
2.系统功能设计
根据市场营销信息系统的功能要求和地理信息系统技术的特性，确定市场营销地理信息系统的作用层次主要是为企业中、高层管理者提供信息，并辅助进行近期、远期、局部、全局的决策分析.
2.1 总体功能模块设计
地理信息系统研制要使所设计的系统达到最优化。如何选择最优的方案，是系统设计人员和用户共同关心的问题. 目前较有效的方法是采用模块化的结构设计方法，即先将整个系统视为一个模块，然后按功能逐步分解为若干个第一层模块、第二层模块等。以数据为中心进行考虑，按照数据的处理流程，可以将GIS的功能分成数据输入、数据管理、数据处理、空间分析和数据输出五大功能模块。
2.2数据输入模块
数据输入模块的功能是将表征空间位置的图形数据和描述它的对象特征的属性数据，通过数字化仪或扫描仪等输入设备输入到计算机中，建立相关的地理数据库。
2.3数据库管理模块
数据库管理模块是GIS最重要的部分，提供存储、编辑、检索、查询、运算、显示、更新空间数据的能力。它与普通数据库管理系统（DBMS）的不同在于：它不但能管理普通的属性数据库，还能管理地理空间数据，即具备图形和属性特征的地理数据。
2.4数据处理模块
GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理
的手段。对图形数据（点、线、面）和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多可借鉴CAD，不同的是，GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起。
3.MapGIS总体功能模块
“数据输入模块”
“库管理模块”
“空间分析模块”
“数据分析模块”
“实用服务模块”
4. GIS 系统结合SCADA 系统的高级功能分析
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统4 和GIS 系统的一体化实现，可以实现数据的共享，使两个应用在一个户型转换的数据之间自由的提取本身感兴趣的信息，并可使得用户只需要维护一次数据，就可使数据充分共享，既保证了数据的一致性，又极大的降低了用户工作量和不必要的重复数据录入。
4.1目前配电网GIS 与SCADA 的集成方式
1）以GIS为软件平台构筑DMS 的其他功能子系统. （2）在原来的SCADA平台上开发GIS系统。（3）通过DMS数据库实现关联集成（4）将GIS 功能作为一个ActiveX 控件对象嵌入SCADA 系统中去。
4.2集成系统的设计
系统核心在于GIS 与SCADA 基本功能的实现。目前很多商用GIS 系统具有强大的功能，且提供了一些ActiveX [1]控件。以GeoMap 控件为例，它是在GeoStar 空间数据管理模块的基础上开发出来的，目前包括了GIS 图形的基本操作、空间查询、数据交换、空间分析等功能。
5. 数据库的设计分析
一般来说数据库的集合存放有下面几个要求： 1）最小冗余度原则；数据尽可能不重复。 2）应用程序对数据资源的共享原则：以最优的方式服务于一个或多个应用程序。3）数据独立性原则：数据的存放尽可能地独立于使用它的应用程序。
5.1数据源的选择
来源：①地图；②航空象片；③GPS接收的数据；④卫星象片；⑥现有的各种电子数据文件；⑥照片；⑦各种记录性文件等如国家各机构生产和维护的数据，商业团体的数据，非赢利性机构生产的数据
5.2以MapInfo 为开发平台数据库的设计
MapInfo 是采用双数据库存储模式，让其空间数据与属性数据分开来存储。空间数据以MapInfo的自定义格式保存于若干文件中，属性数据存储在关系数据库的若干属性表中。
6.系统实际应用
6.1在发电电厂中的应用
发电主要实现个2方面功能。1）实现类似MIS的功能[2]。通过建立统一、高效的信息网络，能够及时、准确地收集、传输、处理和反馈各项生产、经营、管理过程中产生的信息，实现发电企业范围内的数据共享.2）实现面向地理空间信息与资源信息相结合的功能
6.2电网基础资料信息查询应用
在GIS 系统中查询电网所需要的资料信息是最常用的功能。主要提供以下查询功能（1）基本空间查询就是用户可以再地图背景中，查找所取对象，点击后自动信息自动显示。（2）反空间查询就是用户按照一定的检索方式定位检索，可以包含变电站查询、开闭所查询、线路查询、用户查询等多种信息的高级查询。
6.3在输变电系统中的应用
输变电系统从规划、设计、施工到投人运行后的运行维护管理是一个较长的过程. 输变电GIS是在地理背景图上对输变电区域内的各种地理信息以及线路、杆塔参数、电力设备设施等进行综合分析和管理的系统，以辅助电网的规划、设计、施工、运行管理和科学决策
7.结束语
笔者在开发和应用的过程中，深刻地认识到地理信息系统在电力营销业扩中的巨大发展潜力，但任何一套有生命力的应用系统是在不断的修改、完善和升级过程中逐渐成熟起来的。GIS的成熟发展需要社会各方面力量的配合，开发。
参考文献：
