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地理信息系统的原理范文1
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0187-02
高校教学改革的重点是教学方法的改革。但长期以来，高校中普遍流行的教学方法就是课堂讲授法，该方法虽然能使学生系统全面地获取知识，但因其过分强调预设，形成了以教案为中心的封闭性教学，学生在教学过程中的主体地位难以落实，因而使课堂教学变得机械，课堂气氛沉闷。因此，如何探索有效的教学方法，以增强大学生学习的积极性和主动性，提高课堂教学质量，是摆在大学教师面前不可回避的现实问题。
一、地理信息系统原理课程的特点
地理信息系统是地理信息科学专业的入门课程，该课程覆盖面广，涵盖基本概念、基础理论、技术原理和应用方法等。其中基本概念是构成该学科的基础，包含专有部分和通用部分，各概念间难区分，总体说来晦涩难懂。技术原理是课程的主体，其数据结构、程序算法和实现均不直观，难于揣摩。应用方法涉及一系列的思维转换，无法身临其境，有空洞感。课程存在知识台阶，不能和已有知识无缝衔接，同时基础学科众多，其先修基础课程开设不全，教师需即时补充基础知识点。因此课程教学内容存在由易到难、由虚到实、逐层递进的内在关系。
教师常采用铺垫、启发、引导、提问和讲授相结合的教学方法，但教学效果仍不尽如人意。
我们曾对本校地理信息科学三个年级236位学生进行了问卷调查和访谈，91%认为学习有难度（一般，较难），95%的认为内容抽象。多数认为现有的讲授方法难以保证持久的注意力和兴趣，有厌学情绪。
凡此种种，给课堂教学带来极大挑战。因此，如何在现有的教学条件下，改进教学方法，提高教学质量，显得尤为重要。
二、问题教学法的含义与特点
随着教学理论的研究和教法的探索，问题教学法越来越受到重视。它有着悠久的渊源，历史上用提出问题的方式教导学生的孔子和苏格拉底，他们就采用问题教学法。它以提出问题为主线，即教师提出问题，学生自学教材，探求问题，讨论问题，教师引导讲解，最终达到解决问题的教学目标。可见，问题教学法具有“针对性、参与性、主动性”的特点[1]，它既能改变传统教学中教师教给学生的都是定论知识的现象，又改变了传统的大学课堂中教师满堂灌的弊病。该方法通过讨论争辩、质疑探索，使学生的学习变得主动，也能培养学生的问题意识，大大调动学生的学习积极性。它把学生的学习变为感受知识―理解知识―深入探究的活动，使学生实现了再发现和再创造，养成良好的学习习惯，提升学习能力。同时，问题教学法对于教师来说能有助于教师化解理论讲授的枯燥性，降低教学的难度，提升教学效果。因此我们不难发现，采用问题教学法可以让地理信息系统原理课程教学中的问题迎刃而解。
三、地理信息系统原理课的兴趣养成
1.教学模式。问题教学法实施过程可概括为三环六步模式。三环为：①自学，即提出问题。提出问题是此法的首要环节。首先，学生可以根据对教材的预习，提出自己需要解决的问题，然后教师将筛选、总结归纳出的典型性问题作为教学的依据，如教学中相关概念的区别与联系、关系与法则的理解等，即生成问题。②研学，即讨论问题。它是此法的核心，它主要展示学生研究问题的过程，从而使学生掌握解决问题的具体方法。当学生的思维模糊不清时，教师必须提出需进一步澄清的问题。③固学，即解决问题。以培养学生的知识迁移能力为目的，通过学生讨论引发的问题，教师总结解决问题的方法，使学生的经验和知识达到再增长。六步为具体化：①明确目标。创设问题情境，使学生发现，提出问题，明确要解决的主要问题。②学生自主探究。分析问题，提出假设，设计解决问题方案。③小组研讨。学生分小组讨论未解决的问题，教师通过巡视、质疑、提问、上堂板演等形式，发现学生共同性的疑难问题，对互助研讨加以引导。④质疑点拨。通过学生间和师生间的讨论、质疑、争论、辩解、分析、更正、补充等互动形式，形成班内全员参与、积极探究、氛围热烈的场面，把课堂教学推向，使学生再次享受获得知识的快乐。⑤总结归纳。师生梳理、总结。⑥检测达标。用检测题等方法进行测试，学生答，教师评，并展示交流，并为接续导出下堂课的新知做准备[2]。时间分配一般为35∶10，前35分钟解决学生已预习的问题，完成本节课教学内容，后10分钟，导出新问题，分发材料，指导预习，确保前后衔接。
2.教学设计。参照以上模式，在地理信息系统原理课程教学中，遵从三环六步，将理论教学从整体设计为课前、课中、课后三大过程。课前，教师编写教案，实现知识问题化，问题层次化；学生预习上次课导出问题的基础知识，并回顾旧课的内容。课堂上，首先进行目标再现，由教师简述教学目标；接下来用提问、竞答等方式对预习情况进行调查，重点关注学生预习中发现的问题与质疑；教师归纳汇总问题，即时设计解决方案；后续问题讨论，教师适当点拨，并适时精讲；最终在教师指导下，对本课内容进行总结梳理、明确重点难点与关键点。在每次课的最后10分钟，依照提供给学生的“导学案”及讲授提纲与知识要点，从常规概念，用普通思路导出问题，指定自学的教材内容，提出学习目标，留待下次课讨论学习。课后，教师对课堂进行回顾，总结经验教训；学生温习已学内容，预习教材，查询相关基础知识。
3.教学实例。在空间认知一课的教学中，于前一节课的末段，指定了自学的内容，设计出“现实世界到底有什么？基本空间对象有哪些？你找到的对象是连续，还是离散的？怎样表达它？”等带递进和层次的问题作为导学案，由学生课后自习。这样就将教学延伸到课外，缓解了课时紧张。
课中第一段，教师简述目标――现实世界的基本空间单元和表达方法，完成目标再现，提示地理语义是从空中看世界；后接层次问题的提问，学生分小组自由回答，教师适当启发，以掌握问题和质疑；接下来的讨论，因为学生对问题和基础知识比较陌生，依教材常能得出的仅是“世界由空间实体组成”这一结论，难以逃脱常规思维的束缚，难以建立起正确的认识观，需要加以及时引导、精讲，教师依“地物―离散的―呈点线面状；地理现象―连续分布―分割为形状大小相同的面元”进行了点拨，这时学生积极参与，课堂气氛活跃；接下来是分小组总结环节，指定较好的小组进行总结发言，可辅以幻灯片演示，最终让学生明确关键点（难点）――离散化，点状、线状和面状抽象是自然离散化，是仅关注自己感兴趣的东西，可称实体空间观；真实而连续的现实世界，需要另行离散化，划分空间面元就是要离散连续的空间对象，可称为连续空间观，最终总结出基本空间单元为点状、线状、面状和栅格4类，基本空间图元为点、线、面与像元。从而让学生建立正确的空间认知观和空间表达方式，完成主体教学。
课中的第二段，教师导入下次课的问题。
下课后，师生进入课后阶段。
整个过程，根据教师的节奏，环环紧扣，调动了学生的兴趣和主动性，达到了对知识前所未有的深度学习，教学效果良好。同时，结合教改，将讨论、答问和总结，计入课堂考试成绩，完成课堂考试。
对于比较复杂的内容采用了打通两节课连上的形式，将一二段时间分配为80∶10。
四、结语
实践证明，运用问题教学法进行地理信息系统教学，保证了教师的主导地位，体现了学生的主体性，降低了理论的抽象性，增强了学生的兴趣，培养了学生的学习能力，提高了目标的达成度。实践中还发现鼓励同学大胆质疑与讨论，才是成败的关键。
参考文献：
地理信息系统的原理范文2
关键词：地理信息系统；土地资源管理；应用；
中图分类号：G623.45 文献标识码： A
一、地理信息系统的内涵
所谓的地理信息系统就是指一种可以进行地理信息采集、地理信息储存、地理信息分析与运用的计算机系统,这种系统主要用于处理大量的地理数据。与其他信息系统相比,地理信息系统的特点在于它所储存和处理的信息都带有编码属性,与地理相关的信息会成为检索的重要内容。地理信息系统主要具有以下几个方面的功能:首先,地理信息系统可以进行地理数据的采集、编辑和处理。与其他计算机数据库相比,地理信息系统不仅拥有一般数据库系统所具有的进行数据收集和对数据进行编辑处理的功能,还能在相应的计算机软件的支持下,将已经完成的各种专题图片存入到地理信息系统中。此外,地理信息系统还具有编辑修改文本数据和图形数据的功能,可以对采集到的地理数据的错误进行修改。其次,地理信息系统还可以对地理数据进行管理。地理信息系统最重要的组成部分是地理信息数据库,地理信息数据库不仅可以管理海量的文本数据和图形数据,还可以与其他数据库的管理系统互相转换,这样不仅可以共享不同数据库的资源,还可以为地理信息系统提供新的数据资源。再次,地理信息系统还具有绘图和图形处理功能。地理信息系统还具有图形处理和制图功能,不仅可以对图形进行修改、修饰,还可以按照不同用户的要求来绘制全要素地图或者分层绘制各种专题地图。此外,由于地理信息系统还拥有较强的多层次框架叠置分析能力,因而还可以通过对空间进行分析得到一些比较特殊的地学分析地图。最后,地理信息系统还可以对结果进行各种输出与转化。为了满足用户的实际需求,为了方便用户随时随地对结果进行分析、修正以及评价,地理信息系统还可以输出各种形式的地理数据、地理图形等等。
二、土地资源管理的必要性
众所周知，土地资源作为一种不可再生资源对于我们来说是及其重要的，几乎我们日常生活所需要的一切资源都是土地直接或间接提供的，因此，土地资源对于我们来说是最不可或缺的，我们必须加强土地资源的管理。
土地资源的重要性决定了土地资源管理的必要性。土地资源一般来说它的重要性主要体现在以下三个方面：1）人类的房屋建设、道路建设等一切活动场所的修建都离不开土地的供应，这就体现了土地的承载功能；2）另外，土地还参与了重要的农业生产，在农业的生产中他的产物可以供给给人们，满足人们的正常生理需要，没有了土地资源的供应，人类也就不能生存；3）最后一点就是土地资源中蕴含的各种其它资源也是人们正常的生产生活所必需的，比如一些矿物质和能源燃料等都是人们不可或缺的。
三、地理信息系统在土地资源管理中的应用
1、在地籍管理中的应用
地籍主要是指对土地的位置、数量、权属、用途以及质量等情况进行记录，是土地的一种登记薄。地籍管理的主要内容就是土地的权属首次登记和变更登记，我国土地开发和利用非常难解决的问题就是地籍权属的变更和调整工作。在地籍管理中应用地理信息系统可以更好的在地籍管理中应用技术来进行辅助，这样可以提高地籍管理的效率，同时也能更好的促进地籍管理的质量，保证地籍管理工作可以顺利进行。利用地理信息系统，在进行地籍管理的时候能够更好的对土地进行开发，同时也能更好的对利用的土地进行等级以及权属的划分，同时对土地使用、居民分布以及地表覆盖率能够进行更好的分析，可以将分析的内容统计在数据表格中，这样可以更好的方便管理人员进行管理。地籍管理信息系统在使用的时候还是可以进行查询、分析以及统计的，这样能够更好的对要利用的土地进行规划和管理。
地理信息系统的在土地管理中的广泛应用，使得很多的地区对地籍管理信息系统的建立和土地管理工作更加的重视。地籍管理信息系统是一个由地理信息系统和办公自动化系统以及管理信息系统共同组合而成的应用工程系统。信息技术的不断发展也使得地籍管理信息系统在发展中不断发展和优化，对土地管理有了更大的促进作用。
2、在土地评估、规划及利用中的应用
地理信息系统具有空间分析功能，可以对空间叠加情况进行分析，同时也能和不同的数学模型进行组合，能够更好的对土地质量和适宜性进行更好的评估，在进行评估的时候相关的评估等级指标也是可以获得的。地理信息系统在已经获得土地数量和质量的时候，可以对土地农作物以及草场中的预计产量进行预算，通过运算可以对土地的潜在生产潜力进行预计，这样能够更好的和人们生活中需要的粮食产量进行结合，对土地的人口承载量进行预测。在地理信息系统的帮助下，人们能够更好的对土地进行规划和利用，在进行规划的时候所需要的信息就是一些预测信息。地理信息系统能够进行大规模的分析，在进行分析的时候，也是要有一定的技术支持的。
3、在土地定级估价中的应用
土地定级评估是为了更好的利用土地，在进行土地定级的时候建立图件数据库也是非常重要的，在进行图件建立的时候可以将土地的情况使用地形图进行反映。可以通过比例地图来作为地形图的底图，然后利用扫描仪器来进行扫描，然后利用图片处理技术对底图进行处理，这样就可以得到要使用的数据信息，为了更好的保证地形图的准确性，可以在地形图中输入相关的坐标值来进行地形图的精确确定。地形图中可以使用一些特殊的符号来对一些特定的地貌进行反映，同时在反映道路的时候可以利用线状来进行表示，这样能够更好的表现地形的特征。
建立土地定级的属性数据库的时候，要根据国家土地管理实施的土地定级规程来进行，同时在定级的时候要对评估地区的自然条件进行很好的分析，这样可以更好的确定土地位置和质量的影响因素，同时对土地的差异性也是一个比较好的表达。土地定级评估因素，是具有几何定义和性质的，这样可以形成地理信息系统的点、线、面三个空间管理目标，同时对土地定级的属性指标和属性信息数据也是有很好的规定的。将已经知道的数据和资源输入到地理信息系统中，可以更好的对土地进行更好的划分和处理。
土地定级数据的处理与分析。其一，通过ARCVIEW软件，将土地定级因素及因子中存在个体至土地定级地区边界间距最大值，最为对土地定级评估影响的半径，依据其影响半径，可在地基因素周围建立宽度适宜缓冲带，在通过衰减模式，获取每个缓冲带分值。其二，通过GeoProcessingWizard软件中具有的DISSOLVE命令和UNION命令，把因素和因子中存在的个体空间数据及属性数据相叠加和处理，并编制出每个因素产生作用的分值图表。其三，RCVIEW 软件和ARC/INFO软件，把因素图放入Spatial Wizard中进行处理，并形成土地定级单元，呈拓扑关系，在把其齿形状的边界线放入到ARC/INFO软件系统中的UNION命令和ELIMINATE命令中进行平滑边界的处理。土地定级评估成果图形成主要是通过ARCVEIW软件建立专题地图来形成的。在矢量化区域土地的单元图前提条件下，形成专题不相同的地图，并对形成的专题地图进行数据分析、审核和取证，然后对形成专题地图采取合理的调整措施，并在制作出相应的图例、注记、图框及符号等，使得整个地图分布更加的详细、清晰。
结语
综上所述，在土地资源管理中地理心理系统的作用是极为重要的，其实不仅仅是在土地资源管理中，在很多其他的社会生活领域中地理信息系统的作用都能够得到体现，并且已经形成了一个专门的产业结构，我相信，随着科学技术的不断发展，地理信息系统的发展也会越来越快，并且应用范围也会得到进一步的推广。
参考文献
[1]石晓峰,王朝辉.GIS信息技术在国土资源管理中的应用[M].第三届长三角科技论坛论文集,2007(07).
地理信息系统的原理范文3
【关键词】 地理信息系统国土资源管理应用
1 引言
随着科学技术的不断发展,以及计算机信息技术的不断更新,地理信息系统的应用范围越来越广泛,其应用前景也越来越广阔。当前,地理信息系统在国土资源管理中的使用越来越普遍,其重要性越来越高。本文拟对地理信息系统在国土资源管理中的应用进行探究。
2 地理信息系统的内涵
所谓的地理信息系统就是指一种可以进行地理信息采集、地理信息储存、地理信息分析与运用的计算机系统,这种系统主要用于处理大量的地理数据。与其他信息系统相比,地理信息系统的特点在于它所储存和处理的信息都带有编码属性,与地理相关的信息会成为检索的重要内容。地理信息系统主要具有以下几个方面的功能:首先,地理信息系统可以进行地理数据的采集、编辑和处理。与其他计算机数据库相比,地理信息系统不仅拥有一般数据库系统所具有的进行数据收集和对数据进行编辑处理的功能,还能在相应的计算机软件的支持下,将已经完成的各种专题图片存入到地理信息系统中。此外,地理信息系统还具有编辑修改文本数据和图形数据的功能,可以对采集到的地理数据的错误进行修改。其次,地理信息系统还可以对地理数据进行管理。地理信息系统最重要的组成部分是地理信息数据库,地理信息数据库不仅可以管理海量的文本数据和图形数据,还可以与其他数据库的管理系统互相转换,这样不仅可以共享不同数据库的资源,还可以为地理信息系统提供新的数据资源。再次,地理信息系统还具有绘图和图形处理功能。地理信息系统还具有图形处理和制图功能,不仅可以对图形进行修改、修饰,还可以按照不同用户的要求来绘制全要素地图或者分层绘制各种专题地图。此外,由于地理信息系统还拥有较强的多层次框架叠置分析能力,因而还可以通过对空间进行分析得到一些比较特殊的地学分析地图。最后,地理信息系统还可以对结果进行各种输出与转化。为了满足用户的实际需求,为了方便用户随时随地对结果进行分析、修正以及评价,地理信息系统还可以输出各种形式的地理数据、地理图形等等。[1]
3 地理信息系统在国土资源管理中的应用
3.1 地理信息系统在国土资源管理中的基本功能
国土资源是国家和人民赖以生存和发展的物质基础,做好国土资源管理工作是一项十分必要而且意义重大的工作。但我国国土资源管理面临各方面的难题,我国土地面积广阔,国土资源种类繁多、类型复杂,而且传统的国土资源调查方法费时费力,这些都是我国国土资源管理面临的问题。近几年来,随着地理信息系统在我国国土资源管理中的普遍应用,我国国土资源管理工作的效率和质量得到普遍提高。就目前来说,地理信息系统在国土资源管理中的基本功能主要包括以下几个方面:首先是查询功能。查询功能主要针对地理图形数据和地理图形定位等方面,因为国土资源管理系统的数据库可以与地理信息系统的数据库相互转换,所以查询地理图形时比较方便。其次,是统计分析功能。国土资源管理系统的一个很重要的构成部分就是对土地资源进行统计分析,通过地理信息系统的这项功能,可以比较明确的了解土地资源的使用情况、土地资源的数量变更。再次,是利用地理信息系统的绘图显示功能。地理信息系统的绘图显示功能不仅包括图形的放大、缩小等常规操作,还包括建立各种专项图片和专题图片。通过地理信息系统的绘图显示功能,可以生成比较直观的土地资源利用图片,可以明确了解各类地形、地类的分布状况。最后,利用地理信息系统的输出功能。为了满足用户的各种需求,可以输出各种形式的地理数据、地理图形、土地等专题地图等等。[2]
3.2 地理信息系统在国土资源管理中的应用
地理信息系统在国土资源管理中的运用主要包括以下几个方面:首先,对违法用地现象进行监测。通过地理信息系统可以了解违法用地情况发生的位置、发生的时间等等,之后做出相应的处罚措施。其次,对土地利用进行规划。可以将土地利用规划图与航拍图片进行重叠,然后分析土地利用规划是否科学合理。最后,对土地利用变更现状进行调查。将地理信息系统运用于土地利用现状变更调查中来,使用计算机来统计各项土地利用数据,利用地理信息系统来甄别数据、图形是否相一致。[3]
3.3 地理信息系统在政府决策中的应用
地理信息系统还可以为领导决策提供帮助,领导可以通过地理信息系统了解到土地分布情况,统计用地规模,掌握用地情况,对节约集约利用土地提出针对性的对策,并随时掌握耕地变化信息,落实最严格的耕地保护制度。此外,地理信息系统还可以为市政建设提供帮助,在市政建设中,领导可以通过地理信息系统了解城市的建设规模、了解城市土地资源的利用情况,根据人口数量与土地资源的利用现状,制定城市市政建设规划。[4]
4 结语
综上所述,随着时代的不断发展和科学技术的不断进步,地理信息系统的使用范围越来越广泛,其应用前景越来越广阔,地理信息系统目前已经广泛的应用于各个行业之中,地理信息系统的重要性也越来越高。地理信息系统在国土资源管理中的应用主要包括三个方面:地理信息系统在国土资源管理中的基本功能、地理信息系统在国土资源管理中的应用,以及地理信息系统在政府决策中的应用。将地理信息系统应用于国土资源管理中,可以提高国土资源管理工作的效率和质量,促进我国国土资源管理工作的开展,为我国国土资源的开发和利用打下坚实的基础。
参考文献:
[1]周媛,冀书叶.地理信息系统在国土资源管理中的应用[M].科技之窗,2005(04).
[2]尹德涛,金成洙.地理信息系统与国土资源管理[M].科技创新与应用,2005(10).
地理信息系统的原理范文4
关键词：第三代移动通信；网络结构；技术原理
中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：
1. 3G基本的网络结构和功能
跟我们以前所认识的GSM网络一样，在3G的网络里，也有交换，传输和用户终端，根据IMT-2000系统的基本标准，第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成，它们是核心网（CN）、无线接入网（RAN）、移动台（MT）和用户识别模块（UIM），且基本对应于GSM系统的交换子系统（SSS）、基站子系统（BBS）、移动台（MS）和SIM卡。
如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统，包括：CN(核心网)、UTRAN（无线接入网）、UE（用户装置）。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器，而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说，控制其的RNC称为控制RNC（CRNC）。
CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体，支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理，移动性管理，呼叫控制，基本电信业务和补充业务等功能。
RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口，管理和控制Node-B与CN信息传递，实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。
Node-B基站系统通过IUb接口，接收来自RNC无线资源控制命令，完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道，其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处，那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢？其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进：UMTS无线接入部分RAN，采用UTRAN作为基站侧，以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入；3G的演进主要的是核心网部分的演进，UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段，第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络，第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进，因此有了区别于2G（GSM）网络的3G的一个基本特征：
（1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；
（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；
（3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；
（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；
（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；
（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；
（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；
（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；
（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；
（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；
（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。
2.3G的技术原理
2.1 双工方式
频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行，时延小技术成熟
时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率，收发使用不同时隙:只占用一段频率；上下行信道对称，利于智能天线：设备简单，成本低；不对称FDD工作，数据传输使用时效率高。
WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式，只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上，系统进行接收和发送，用频段来分离接收和传送信道；采用包交换等技术，可突破第二展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低，在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。
2.2 多址方式
通信的多址方式：码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。
2.3 CDMA在无线信道中传输的优势
采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果；码字的多址传输，利用了多用户分集的效果；信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保密性；扩频因子灵活变换，有助于多媒体等多速率并发业务的传输；频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系统WCDMA为1，GSM为1~~18；支持软切换和更软切换；支持新技术的应用，如多用户检测；WCDMA有下行发射分集，而GSM没有。
2.4 智能天线
智能天线是基于自适应天线阵原理，利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束，并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户，达到提高信号干扰噪声比SINR，增加系统容量的目的。采用智能天线技术，实际上就是通过数字信号处理，使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形，相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线，从而既可以进行全方位通信，又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中，其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等，在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍，还有一种新标准的简单介绍。
2.5 CDMA2000技术标准
CDMA2000是国际电信联盟（ITU）规定的第三代移动通信无线传输技术之一，是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的，CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列，通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测，提高系统容量;在下行信道传输中，定义直扩和多载波传输两种方式，码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps，多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH，可延长手机待机时间;核心网络给予ANSI-41网络的演进，并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道，基本信道用于传送语音、信令和低速数据，是一个可变速率信道，补充信道用以传送高速率数据，在分组数据传送上应用了ALOHA技术，改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同，基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构，按照使用的带宽来区分，CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽，提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后，国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能，将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时，又进一步提高了语音业务的容量。
地理信息系统的原理范文5
关键词：ArcGIS；地理信息系统；森林资源管理
中图分类号：P208
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8021702
1前言
ArcGIS地理信息系统作为现今应用较为广泛一种空间信息系统管理技术之一，靠着强大的功能和较为完善的技术，在森林资源管理应用中迅速崛起。ArcGIS技术抛弃了传统管理中耗时耗力的计算过程，对大批量的数据可以进行快速的分析处理，不但提高了森林资源管理者的管理能力，也可以从分析到决策为管理者提供一系列的解决方案，为现今的森林资源管理提供了很好的技术保障。
2ArcGIS技术在森林资源管理中的优势
由于森林自身生长的长期性、地域的宽广性、资源的再生性等不确定性特点，采取传统的方法对森林资源进行管理已经满足不了现阶段的要求。采取ArcGIS技术，可以对森林资源的特点进行很好的管理，为森林资源的管理提供强有力的技术后盾，其优势主要表现为以下几方面。
2.1功能强大
ArcGIS地理信息系统有强大的技术系统平台作为后盾，表现出较强的稳定性、先进性和安全性，对庞大的数据能够较快、较准确地进行相应的运算，并提供相应的分析、管理、查看及其等多项功能，能满足其对森林资源的管理工作信息系统处理的要求。
2.2降低成本的投入
其具有强大的存储、定向查询功能的地理数据库引擎，能够将所有输入系统的数据在分析属性的数据库进行分析管理，将单一的数据进行统一管理，整合成具有较强逻辑功能属性的数据信息，大大的减少了管理数据所需要的时间，间接地降低数据管理的成本投入。再加上该软件具有优良的可升级性和其良好的拓展性，其稳定的平台能够提供一系列的措施方案，直接降低了用户方面的成本投入。
2.3丰富的地理数据
通过基于ArcGIS自带的地理空间数据，以及常用的高程数据和影像等基础数据，再加上ArcGIS的大量模板数据和大量的管理方案的提供，对ArcGIS技术的应用大大地减少了管理者所花的时间。
2.4服务的多样性
ArcGIS地理信息系统不但能用于分析和绘图，其平台还开发了一系列配合ArcGIS的软件产品，如ArcIMS，以及专业用于图面成像分析的ArcMap等软件产品，通过其多样性的软件产品服务于森林资源管理中，为森林资源的更好管理提供帮助。
2.5各类信息管理方面的优势
通过ArcGIS地理信息系统建立相应的地理信息库，进行简单的制图和简单查询，起到森林调查、数据管理的作用；通过其图形及数据的重新处理等作业，对各目标进行分析和推导出新的信息进行相关资源的分析；通过其建立模型和选择适合的经营方案等，用于对森林的经营管理做出决策。 借助于地面的相关调查或遥感图像数据分析，实现了森林的地籍管理，再加上强大的空间分析能力，能够对森林资源的空间分布规律及其动态变化情况进行动态反映，起到监测森林资源变化的作用，可以对林地的征用情况和林地资源的变化进行数据化管理。
2.6有计划地进行森林砍伐
通过ArcGIS技术能够将采伐限额指标与其数字化图像信息进行有效结合，对森林的采伐情况进行合理分析，并将其直观地反映到具体区域空间上，将不同的砍伐方法和砍伐量的地理空间分布情况直观化，更形象的对其地点、树种、面积、砍伐方法进行科学合理的分析。
2.7加强火灾的保护控制
通过ArcGIS技术能够对森林火灾进行辅助设计管理和简单预测，我国建立了较为完善的森林火灾预警系统和相应的辅助决策系统，大大地提高了应对森林火灾的反应能力和综合防控能力，从各方面保证了森林的可持续发展。
3ArcGIS技术在森林资源管理工作中的具体应用
随着技术的发展，ArcGIS地理信息系统已成为森林资源管理工作中的关键技术之一，已经有较多的森林机构使用其强大的功能进行相关的管理工作，将很大一部分过去复杂的困难轻松地解决，其在森林资源管理工作中的具体应用如下。
3.1森林资源的清查和管理
通过ArcGIS技术的强大成像功能实现森林资源的清查工作。将调查人员所统计的书面数据信息录入计算机，建立相应的数据表，再通过ArcGIS把其数据表以图像的形式保存在计算机上，帮助资源管理者进行面积的计算和相关数据的汇总，方便管理者对资源数据进行有效的管理。
3.2建立数据库和电子地图
结合森林调查的资料数据和GPS的地理坐标，可以通过ArcGIS其自身的成图功能将GPS坐标点和调查数据以地块图面分布的形式具体地显现出来，使森林的整体面貌及其位置信息现象直观的展现出来。其次，还可以通过ArcGIS结合相关数据对树木的生长情况进行预测，对各树种分布情况进行较好的预测。
3.3森林经营设计方案的制定
通过ArcGIS自身的数据管理和数据库分析功能，可以将任何产生影响的因素进行相应的分析预测，对森林生长和经营模型进行准确的建立，再加上对各地理信息数据的管理和比较，形成较好的决策模型和效果良好的经营方案，以实现最佳森林经营设计方案的制定工作。
3.4林区道路的规划
通过ArcGIS对林区道路进行合理的规划，结合相应的调查数据及树木分布情况、海拔高程、地理环境等各方面的因素综合考虑实现林区道路的设计。
3.5森林层面图的建立
森林层面图对于森林工作是相当重要的，然而以传统的森林信息管理办法制图不但工作量极大，也需要有很强的技术水平。然而ArcGIS具有较强的制图功能，通过其图层功能，将海拔、树高等各类信息分层不同的图层表现出来，只要通过打开相应的图层矢量，图面就能呈现出来所需要的信息。
3.6对森林空间数据的分析
通过ArcGIS对森林的空间进行相应的分析，依据不同的数据来源，进行预处理，实现森林空间数据的分析：①地理变换，通过在地理坐标系间进行数据的转换，将矢量数据从一个坐标系转换到另一个坐标系环境下，选用三参数和七参数变换法实现相关地理的变换；②投影变换，在ArcGIS中所使用的数据来自不同地图投影时，可以通过将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据，进行地图投影变换。
4结语
随着ArcGIS地理信息系统技术在森林资源管理中的应用，其在林业生产应用中的快速发展已成为趋势，再加上其能在林业土地资源和森林资源的清查、经营管理和相关资源的监测中起到重要作用，能够将森林的经营管理模式以数字化、智能化、网络信息化的形式展现出来，为森林的发展提供技术支撑，对森林信息化和完善森林资源管理以及林业生态h境的保护具有重要意义，因此在今后的林业工作中应加大ArcGIS地理信息系统技术的应用。
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地理信息系统的原理范文6
关键词：园区地理信息系统 ArcGIS Engine 三维分析
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-00-02
地理信息系统以其强大的数据可视化、空间数据库管理以及空间分析功能，为新建开发区的信息化管理提供了强有力的工具，构建新建开发区地理信息系统已是必然趋势。该文结合石家庄某开发区地理信息系统的设计和开发实践，对采用ArcGIS Engine作为GIS开发平台建立园区地理信息系统进行了较深入的研究。本系统融合当今GIS的主流技术―组件式GIS和数据库技术，能够较好地为开发区建设管理服务，为展现新园区信息提供了一个平台及可视化窗口。
1 需求分析
从开发区园区信息管理的实际需要出发，系统能够对新园区地形、建筑物、管线等数据进行统筹管理，记录新园区从规划初期到竣工建成的整个建设过程；提高园区设施管理的效率，便于查询和分析，对今后日常维护、资产管理、各种资料的保存及新园区改造提供依据，并可直观地展现三维立体的园区景观。
2 系统设计
2.1 系统总体结构
系统采用客户机/服务器（Client/Server）的体系结构。服务器端存储系统空间数据库，应客户端请求发送不同用途的数据，由系统维护人员负责空间数据库的管理和维护，客户端只需要安装ArcGIS Engine Runtime（运行时）即可。系统以目前在世界上占主流地位的开放型GIS软件―ArcGIS地理信息处理平台为基础，采用关系数据库SQL Server 2000和ArcSDE 9.2相结合的技术统一管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化存储，实现数据的存储、管理、查询、检索及数据的深层次挖掘问题，为前端GIS应用功能的开发提供强有力的
支持。
2.2 系统功能模块
根据需求分析，将系统设计为10个功能模块来实现，分别为数据加载模块、数据编辑模块、地图浏览模块、影像播放模块、查询检索模块、三维显示模块、空间量算模块、三维分析模块、系统管理模块和地图打印模块。
3 数据库设计
3.1 数据库构成
本系统的数据库建设是一项长期、重要和基础性的工作，数据库中包括地形、规划和工程勘察数据以及系统配置数据，构成能够提供丰富的信息资源和服务能力的园区空间数据中心。
3.2 基于Geodatabase的空间数据组织模式
本系统需要对园区建筑物、地下管线、运动场等多种地理要素的空间数据和属性数据进行管理，涉及的数据种类多，数据量大，且各类数据之间存在一定的关系。因此，为了实现统一管理，采用新型的面向对象数据模型Geodatabase来设计和管理系统的地理数据库。系统Geodatabase中的矢量数据包含要素数据集（Feature Dataset）和要素类（Feature Class）两种数据结构，要素数据集是具有相同空间参考系统的要素类的集合，如基础地形要素数据集；要素类是存储相同几何类型和属性的要素的集合，要素类是各要素数据集中具有点、线或面几何特征的地理实体，如道路线要素类。栅格数据集包含表达连续地理对象的栅格数据，栅格数据集能够表示一副影像图、一个表面、一个以格网采样的环境属性，或者有关特征的对象图片，开发区园区用地的遥感影像图（QuikBird卫星数据）是采用栅格数据集管理。关系表中的表文件是记录的集合，本系统地理数据库中的关系表为项目设计方案信息表。
4 系统开发与实现
4.1 系统开发环境
采用Visual studio 2005＋ArcGIS Engine 9.2作为系统的开发平台，用面向对象的方法进行程序设计，通过Visual C#开发语言调用ArcGIS Engine组件库的组件，利用相关接口和函数开发系统功能，实现了数据加载、数据编辑、地图浏览、影像播放、查询检索、三维显示、空间量算、三维分析、系统管理和地图打印功能。
4.2 主要功能实现
以地图浏览、三维显示和三维分析为例进行说明。
(1）地图浏览。地图浏览界面主要由地图显示区、图层控制区、菜单栏和工具栏组成。
地图浏览功能可进行视图控制和图层控制操作，主要是利用ArcGIS Engine中己封装的工具条控件（ToolbarControl）和目录树控件（TOCControl）实现，使用工具按钮对地图进行放大、缩小、移动等操作，方便用户观察目标和快速定位。图层控制窗口用来显示地图的图层，可以控制图层的显隐以及图层在上层或下层的控制，便于用户选择感兴趣的图层和显示方式进行地图浏览和查询分析，提高查找效率。
（2）三维显示。通过显示园区三维地形模型和地物模型，可以为开发区管理人员提供对园区布局和资源的可视化预览，提供可视化的分析和决策环境，以地形表面模型建立为例进行说明。
①创建TIN（不规则三角网）。从1：500园区用地现状地形图中提取出测量点，测量点数据含有高程信息，使用测量点创建TIN。TIN用不规则三角网表达地形表面，三角形的网点存储Z值（高程值），从而建立了园区用地现状的地形表面模型。
②在TIN上叠加建筑物的高度。在TIN上分别叠加用地现状地形图上的居民地和规划园区单体建筑的建筑高度，从而得到叠加居民地的地形表面模型和叠加园区单体建筑的地形表面模型，按照不同的高程段用不同的颜色显示，展示了园区不同时期的三维地形景观，如图1和图2所示。
（3）三维分析。三维分析是在创建了表面模型数据基础上的分析，基于ArcEngine的接口和函数二次开发实现，三维分析功能可以为用地规划和建筑选址提供决策依据，以剖面分析和视域分析功能为例进行介绍。
①剖面分析。系统可根据地形数据绘制地形剖面图，地形剖面图表示沿两点连线前进时地形表面上高程变化的情况。首先，在TIN上选择两点，然后根据选择的两点创建剖面线（Polyline对象），然后计算出TIN与Polyline对象相交后的三维线（含有Z值的线），根据三维线对象在TIN上绘制图形要素，最后根据三维线上每个点的距离和高程信息绘制地形剖面图。
②视域分析。视域分析功能实现了两点通视分析。首先需建立视线瞄准线，创建视线瞄准线可以判断某点相对于另外一点而言是否可见。如果地形遮挡了目标点，则可以分析得出这些障碍物，以及视线瞄准线上哪些区域可视，哪些区域不可见。在瞄准线上，可视与遮挡的部分分别以不同的颜色表示。
5 结语
该文结合石家庄某开发区园区地理信息系统的开发实践，探讨了ArcGIS Engine组件技术在园区信息化管理中的应用和实现方法，在开发过程中得出以下结论。
（1）为了便于设计开发和维护管理，需要采用合理的GIS空间数据与属性数据的组织结构，建立比较完善的空间数据和属性数据关联的GIS数据库，这是实现GIS功能的前提条件和系统开发成败的关键。（2）选择ArcGIS Engine作为系统的GIS开发平台，能够满足新园区信息管理对GIS功能的需要，较好地实现系统集成。利用可视化开发语言Visual C#进行开发集成，能够方便灵活地实现GIS大部分功能。
参考文献
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[2] 顾留碗，郑平建，张海荣.基于GIS技术的滁州学院管理系统[J].滁州学院学报，2009（1）.
