校园地理信息系统研究
目录
1 引言 (2)
1.1课程设计的来源 (2)
1.2课程设计目的 (2)
1.3课程设计要求 (2)
1.4课程设计应解决的主要问题 (2)
1.5课程设计时间与地点 (2)
1.6地理信息系统在国内外发展状况 (2)
2 地理信息系统概述 (3)
2.1GIS定义 (3)
2.2GIS基本功能 (4)
2.3GIS的应用 (4)
3 校园地理信息系统研究现状 (6)
4 长春工程学院湖东校区地理信息系统设计 (6)
4.1系统分析 (6)
4.2系统实施 (7)
4.3具体操作 (9)
4.4系统运行于维护 (14)
5 课程设计总结 (15)
6 地理信息系统的发展 (15)
6.1.国外地理信息系统(GIS)发展的4个阶段 (15)
6.2.国内地理信息系统(GIS)发展现状 (16)
6.3地理信息系统(GIS)的发展动向 (17)
1 引言
1.1 课程设计的来源
地理信息系统课程设计是在完成地理信息系统的课堂教学后进行的，通过学生在课堂上所学到的知识进行课程设计
1.2 课程设计目的
地理信息系统课程设计的目的是加深学生对地理信息系统基本概念、基本原理的理解，提高学生的地理信息系统的理论水平和分析问题、解决问题能力以及编写实习报告的能力。并且锻炼学生使用软件进行成图以及进行相关的分析
1.3 课程设计要求
利用GIS软件进行数据采集，存储地理数据。建立较完整的基于GIS平台软件的一个小型地理信息系统。
1.4 课程设计应解决的主要问题
应用软件描绘出长春工程学院东校区地形图并对图形进行各种处理
1.5 课程设计时间与地点
时间：2012年12月17日到2012年12月28日
地点：长春工程学院东校区第一教学楼124
1.6 地理信息系统在国内外发展状况
我国在GIS研究领域取得了一定的成绩，在国际学术界有了一定的地位。中国GIS 的发展和取得的成就对国内众多领域的发展及有效管理都有很大贡献，同时也在GIS学术界培养了大批人才并产生了大量高质量的论文。
近年来，中国GIS协会会员数量和我国学者在国际一流GIS杂志上发表论文的数量都不断增加。过去由于多种原因，我国学者很少在国际一流GIS杂志上发表学术论文，但近年来开始在International Journal of Geographic Information Science等国际上最权威的GIS杂志上发表学术论文。有5名中国学者最近更成为国际最权威的GIS杂志International Journal of Geographic Information Science的编辑委员。此外，中国GIS学者还积极参与各种国际学术交流活动，如2000年8月在北京举办的国际地理联合会（IGU）第九届International Spatial Data Handling Symposium，及今年7月将在北京举办的国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）大会。此外，过去20多年来，中国大陆和香港GIS学者还发起并组织了多个国际学术讨论会，在国际GIS学术界中产生了一定的影响。
题目:基于ArcGIS的长春工程学院湖东校区地理信息系统设计
主要内容：
2 地理信息系统概述
2.1 GIS定义
GIS 是在计算机软、硬件平台支持下对空间数据进行输入、存储、检索、运算、分析、建模、显示、输出等的计算机的软件, 是集地质学、地理学、测绘学、遥感学、空间科学、信息科学、计算机科学和管理科学为一体的边缘学科。它一般具有输入、输出、查询、分析及空间数据库管理等功能。地理信息系统的核心是将空间信息和属性信息有机结合在一起, 并作为研究问题的基本要素来解决涉及空间分析与查询的问题。地理信息系统的这一机制不但为传统领域的应用提供了有力工具, 还为非传统领域的应用提供了可能性。
地理信息技术同其他一些计算机技术一样, 在它刚出现的时候, 往往是从某一或某些领域开始应用的, 随着该项技术的发展和成熟, 它的应用领域越来越宽。地理信息系统发展到现在, 其应用已从较单一的领域扩大到了很广泛的领域, 特别是近年来国外已将这项技术在信息产业界推广, 收到了很好的效果。
GIS 中的数据结构主要有两种: 栅格数据结构和矢量数据结构。栅格数据结构实际上就是像元阵列, 每个像元由行列确定它的位置。运用栅格模型,地图被划分成有规律的网格, 空间事物就按其在网格中的行和列来取值。栅格数据是量化和近似离散的, 其表示的空间曲
面是不连续的, 这意味着空间一定面积内地理数据的近似性。典型的栅格数据有ARC/ INFO 的DEM、Grid 和ERDAS 的image、TM 及TEM、SPOT 等。矢量数据结构通过记录坐标的方式, 尽可能将点、线、面地理实体表现得精确无误。典型的矢量数据有ArcView 的Shp、ARC/ INFO 的Coverage、MapInfo 的TAB、MAPGIS 的WL、WP 等。以往使用的GIS 或基于矢量, 或基于栅格。GIS 的发展使矢量和栅格可以集成于一个窗口环境下, 一般使用栅格作为背景, 矢量数据用于查询和分析。地理信息系统按其功能和内容一般分为工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。工具型GIS向用户提供一个通用的操作平台, 由用户根据自己的应用进行二次开发, 如: ARC/ INFO、ArcView、MAP INFO、MAPGIS 等。应用型GIS 是在比较成熟的工具型GIS 基础上, 根据用户的需求和应用目的而设计的一种解决特殊问题的地理信息系统, 如: 地下管网系统、矿产资源评价系统等。
2.2 GIS基本功能
GIS 具有以下四项基本功能: ! 输入功能, 利用数字化仪或扫描仪把地图、图像( 如航空照片) 和规划图输入计算机中, 然后进行编辑处理( 修改、增补等) 。?输出功能, 把经过分析而得出的图形、图表或文字报告显示在荧光屏上, 也可以通过绘图仪或打印机打印出来。# 查询、分析功能, 通过空间查询和空间分析而得出决策结论, 是GIS 的出发点和归宿。这是一个复杂的处理过程, 需要应用目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。典型的空间分析包括最佳路径分析、迭加分析、邻域分析、网络分析、通视分析以及填挖方计算和表面积计算等, 可用在污染源流分析、农业布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路选线分析等工作中。?空间数据库管理功能, 地理对象是庞大的地理数据集, 对此需要利用数据库管理系统来进行管理。
2.3 GIS的应用
桌面GIS 系统大规模出现后, 业界对GIS 的需求迅速扩大。随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及, GIS 应用已遍及资源、环境、社会、经济各个领域, 渗透到各行各业。愈来愈多的学科, 如地理学、工程学、城乡规划、计算机科学、测量与制图、航测与遥感、地质矿产等都把GIS作为发展方向。GIS 信息作为信息社会中一种重要的基础信息, 既是社会公益性产品, 又具有重要的市场价值。
GIS 的应用范围相当广泛, 它已经在如区域与城市规划、农业土地与水资源规划、林业
管理、自然资源调查、环境保护、大型工程项目的前期准备和实施控制、公用事业管理、地籍与房产管理、交通运输规划与管理、国防与军事、地质矿产调查等方面得到较好的推广应用。另外, GIS 在金融业、保险业、建筑业、制造业、零售业、公用设施业以及通讯业等也得到广泛应用。近十年来, 我国地理信息系统基础软件产品的发展取得了长足的进步。在产品开发技术方面, 我国已经从个别功能、单项技术的零星开发阶段进入全面开发整个系统的阶段。出现了一批在国内有一定影响的软件产品, 例如中国地质大学( 武汉) 的MAPGIS 等; 涌现出一批以地理信息系统软件开发和系统集成为主要方向的高技术公司, 占领了部分国内市场。上世纪70 年代末, 一些数学地质专家、遥感地质专家、计算机地学处理专家如Bomham- Carter、F.P.Agterberg 等积极开展这方面的应用工作。八十年代中后期, GIS 的地学应用特别是矿产资源评价处于试验成熟期。进入九十年代, GIS 在地学领域得到空前广泛的应用。F. P.Agterberg 研究了基于栅格数据证据加权资源评价模型, 并得到广泛应用。在美国CUSMAP 国土资源评价计划中, 大多数图幅应用了GIS 技术。九十年代初期, 美国矿产资源评价广泛应用了包括GIS 在内的计算机信息处理技术。近几年来, 我国地质矿产部门组织应用GIS 试点工作, 并着力抓基础地学数据库建设, 取得了重要成就。在地质矿产工作信息化工程规划中, 将GIS应用列为重要工作内容。上世纪八十年代应用开发计算机辅助制图和地理信息系统技术取得了突破性进展。自主开发出具有国际先进水平的彩色地学图件编辑出版系统MAPCAD、工具型地理信息系统MAPGIS、固体矿产勘查评价自动化系统KPX 等。建成一批固体矿产勘查、物化探、水工环、石油海洋地质、数字地图等具有一定规模的各类数据库, 如全国1: 20 万地质图数据库、水文地质图数据库、重砂数据库、岩石数据库、重力数据库、航磁数据库、区域化探数据库等。可以预测, 随着GIS 的广泛应用与开发,GIS 将会极大地影响和改变我国传统的地质研究与地质矿产勘查工作的思维方式和工作方式地理信息系统(Geographical Information System, GIS)是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少有空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。
3 校园地理信息系统研究现状
利用GIS的手段，让校园的各类用户迅速的熟悉校园的环境，方便地制作自身所需要的地图，并且利用地图的形式，将校园信息展现的方式从传统的纯文字模式解脱出来实现地图与文字、图片等展现模式相结合的方式。本网站的建设，可以大大方便校园内外的人员在校园学习、工作和生活，对于学校的宣传也有重要的意义。本系统主要应用于高校，主要功能包括：
校园地图导航：利用校园内的各种级别的电子地图，将校园的学习、工作、生活环境、校园风光，甚至复杂建筑物的内部环境都展现到用户的面前，并提供配套的GIS操作，使得用户能够方便的流览各种相关的校园电子地图，以及查询地图实体的各种属性信息等。
示意图或专题地图的定制：针对一些用户的制作专题地图的要求，提供了相关的制作地理示意图和专题地图的手段和工具，例如用户可以利用系统提供的工具制作会议流程路线图，校园植被分布图等等。
信息服务：以校园地图为基础，将校园中的各类信息（包括行政信息、教学信息、生活信息、学生信息、社团信息等等）利用与地图结合的方式展现给用户。同时利用对用户的权限控制使得授权用户可以参与到系统中来，添加部分信息。
4 长春工程学院湖东校区地理信息系统设计
4.1 系统分析
从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。它的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。系统分析是使设计达到合理、优化的重要步骤，其工作深入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和适用性，因此必须予以高度重视。
可行性分析：
a)系统的社会、经济效益分析；
b)任务的人员，质和量方面是否足以完成任务；
c)技术上的关键问题的难点何在？是否能予以适当解决？解决计划如何？
d)资料和数据的总量，可获取的资料、数据清单；
e)软件系统和开发能力能否切实并留有余地地完成该系统的各项要求；
f)所能够拥有的硬件能力能否充分保证系统的各项指标；
g)所提供的经费是否能略有余地地保证任务完成及新系统产生效益估计；
h)任务的时间计划表是否合理并有适度余量。
i)总体设计
包括用户需求、系统目标、总体结构、系统配置、数据库设计、系统功能j)详细设计
包括子系统设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计。
4.2 系统实施
4.2.1 ArcCatalog简介
ArcCatalog是浏览、组织、分配、管理一个组织机构所有GIS数据的工具。
在下面的例子中，假定你是（虚构的）城市Greenvalley市的工作人员。市议会正在讨论是否需要在市区再铺设一些水管，为此，市议会需要了解市区水资源的利用情况。现在需要制作一幅地图，该图要能全面反映Greenvalley市区水管的分布及每一地块的用水量。为使该图简单易读，需要将相关数据添加到该市市区的普通地图上。
启动ArcCatalog
1）.单击工具栏上的Start按钮。
2）.指向Programs菜单项，显示Programs子菜单。
3）.指向ArcGIS菜单项。
4）.单击ArcCatalog选项。
ArcCatalog启动之后，可以看到ArcCatalog窗口分为两个部分
图1
ArcCatalog窗口左侧的Catalog目录树用来浏览和组织GIS数据，当前目录中的内容则显示在Catalog窗口的右面。
在窗口中进行图层的编辑，分别输入地图中所要描绘的图形名称，
4.2.2 打开地图文档并浏览
图2
地图文档打开后，左边的称为内容列表，可以进行数据图层的管理，右边的区域可以进行数据的编辑。图层是对数据的引用，图层记录的是数据存放的路径以及数据的显示特性
用TOOLS工具条上的相应工具可以进行浏览地图
4.3 具体操作
4.3.1 在工具栏上点击EDITOR按钮下的“START STARING EDITORING”工具条开始进行编辑状态。点击EDITOR工具条上的画笔，参照地图上所有建筑物的样式，用画图工具沿着建筑物的外轮廓线进行描绘。分别在上面所加载的各个图层下进行描绘，选择相应的符号，可进行线条的加粗，改变颜色等编辑。
如图所示
图3
4.3.2 完成了建筑物轮廓的绘制后，还要更改建筑物的属性。选中该建筑物，点击编辑菜单
中的属性对话框按钮可以打开属性对话框，分别进行编辑
4.3.3 重复上面的步骤，依次完成各个建筑物的属性编辑
图5
4.3.4 点击编辑菜单下的停止编辑按钮结束编辑，并选择保存编辑成果。
4.3.5 设置数据显示
4.3.
5.1 在内容列表里，单击相应的图层，在弹出的有右键菜单中选择PROPERTIES,
更改其所对应的相应数据
图6
4.3.
5.2 在弹出的图层属性对话框中，选择“LABEL”选项卡，在该选项卡下更改相应的内容，既可以显示图层的标注
4.3.
5.3 设置标注文本的字体.颜色.大小等。
图7
4.3.6 由线生成面把我们根据地图所描绘的建筑的线生成相应的面，在CATALOG下的自己所创建的文件中，右键选择由线生成面这个命令，会出现相应的对话框，在对话框中分别选择我们想要生成面的建筑物所在的图层，并更改相应的名字我们可以更改该面所在图层的颜
色，对其进行、、编辑依次选择所要生成的面。把所有能生成面的建筑物都生成面
图9
4.3.7 进行拓扑编辑
在CATALOG中创建一个拓扑文件，保存在相应的位置，打开图形文件，加载拓扑关系，
这时如有拓扑错误，则相应的线不会生成面，切会显示错误所在地方，即所画图形不对，没
有闭合，这时要进行改正，把其所在的面和图层删除，重新开始编辑，画出其轮廓线，注意
线条一定要闭合，然后在按照相应的由线生成面的方法进行生成，直至所有的图形都生成完
毕
在ArcCatalog中查看地理数据库时可以看到数据库表是由一系列的要素数据集和要素类构成，或仅由单一要素类构成。
图10
4.3.8 地图整饰并输出
4.3.8.1点击INSERT菜单，选择标题命令。即在地图上插入标题，输入标题内容，长春工程学院东校去地形图，然后确定，双击标题，可以进行标题的编辑，例如设置大小.颜色，选中标题来回托动，可以更改标题的位置。
经过以上操作后，长春工程学院东校区地形图已经制作完成了，可以点击FILE菜单下的保存命令进行存盘。更改相应的文件名。并和拓扑关系文件一起保存，以保证文件能打开。
4.4 系统运行于维护
GIS工程涵盖范围很广，它贯穿工程设计、优化、建设、评价、维护更新等全过程，并综合考虑人的因素、物的因素，使其整体统筹考虑的范畴，做到"物尽其用，人尽其能"，以最小的代价取得最佳的收益。
GIS工程涉及因素众多，概括起来可以分为硬件、软件、数据及人。硬件是构成GIS系统的物理基础；软件形成GIS系统的驱动模型；数据是GIS系统的血液；人则是活跃在GIS 工程中的另一个十分重要的因素，人既是系统的提出者，又是系统的设计者、建设者，同时还是系统的使用者、维护者。如果人的作用发挥得好，可以增强系统的功能，增加系统的效益，为系统增值，反之会削弱系统应有的潜能。如果说硬件、软件、数据表现出某种层次关系的话，即软件构筑于硬件之上，数据赖以软件而存在，那么，人的作用就是嵌入在整个G IS工程领域之中。
5 课程设计总结
经过两周地理信息系统的设计，使我对ArcGis软件有了更深一层的理解，两周的时间太短了，我只能初步的了解并运用软件，对于更深一层的运用还是不熟练，只能简单的应用软件进行成图，希望以后能有机会继续研究地理信息系统，能更加深入的接触这门课程，更加熟练的运用电脑软件成图，谢谢老师对我们的耐心教导，马上就要步入社会了，以后就不会再有人象老师这样的教我们了，所以我们要珍惜在学校里学到的东西。记住老师教给我们的知识和做人的道理。
6 地理信息系统的发展
GIS 是为解决资源与环境等全球性问题而发展起来的技术与产业。上世纪60 年代中期，加拿大开始研究建立世界上第一个地理信息系统(CGIS)，随后又出现了美国哈佛大学的SYMAP 和GRID 等系统。自那时起，GIS 开始服务于经济建设和社会生活。在北美、西欧和日本等发达国家，现在已建立了国家级、洲际之间以及各种专题性的地理信息系统。我国GIS 的研究与应用始于上世纪80 年代，近30 年来发展也十分迅速，在计算机辅助绘制地图等方面开展了大量基础性的试验与研究工作，在理论、技术方法和实践经验等方面都有了长足的进步。
6.1.国外地理信息系统(GIS) 发展的4 个阶段
6.1.1 模拟地理信息系统阶段自19 世纪以来就得到广泛应用的地图——模拟的图形
数据库和描述地理的文献著作——模拟的属性数据库相结合，构成了地理信息系统的基本概念模型。但是，这种模拟式的、基于纸张的信息系统和信息过程，使得空间相关数据的存贮、管理、量算与分析、应用极不规范、不方便和效率低下。随着计算机科学的兴起，数字地理信息的管理与使用成为必然。
6.1.2 学术探索阶段上世纪50 年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应用，人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据。1956 年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技
术被各国广泛应用于土地测绘与地籍管理。1963 年，加拿大测量学家首先提出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS），用于资源与环境的管理和规划。稍后，北美和西欧成立了许多与GIS 有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会（URISA），国际地理联合会（IGU）地理数据收集和处理委员会（CGDPS）等，极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。
6.1.3 飞速发展和推广应用阶段上世纪70 年代以后，由于计算机技术的工业化、标准化与实用化，以及大型商用数据库系统的建立与使用，地理信息系统对地理空间数据的处理速度与能力取得突破性进展。其结果是：①一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统（LIS）和资源与环境信息系统（GIS）；②关于GIS 软件、硬件和项目开发的商业公司篷勃发展。到1989 年，国际市场上有报价的GIS 软件达70 多个，并出现一些有代表性的公司和产品。③数字地理信息的生产标准化、工业化和商品化。④各种通用和专用的地理空间分析模型得到深入研究和广泛使用，GIS 的空间分析能力显著增强。⑤有关GIS 的具有技术权威和行政权威的行业机构和研究部门在GIS 的应用发展中发挥引导和驱动作用。
6.1.4 地理信息产业的形成和社会化地理信息系统的出现上世纪90 年代以来，随着互联网络的发展及国民经济信息化的推进，地理信息系统作为大的地理信息中心，进入日常办公室和千家万户之中，从面向专业领域的项目开发到综合性城市与区域的可持续发展研究，从政府行为、学术行为发展到公民行为和信息民主，成为信息社会的重要技术基础。
6.2. 国内地理信息系统(GIS)发展现状
我国对GIS 的研究起步较晚，但是近30 年来在各级政府和有关人士的大力呼吁和促动下，我国的地理信息系统事业突飞猛进，成绩巨大。我国GIS 的发展可以划分为3 个阶段。
6.2.1 起步准备阶段（1978～1985 年）主要在概念和理论体系的引入与建立，关于遥感分析、制图和数字地面模型的试验研究，以及软、硬件的引进，相应规范的研究，局部系统或试验系统的开发研究，为GIS 的全面发展奠定基础。
6.2.2 加速发展阶段（1985～1995 年） GIS 作为一个全国性的研究与应用领域，进行了有计划、有目标、有组织的科学试验与工程建设，取得一定的社会经济效益。主要表现在：GIS 教育与知识传播的热浪此起彼伏，GIS 成为空间相关领域的热门话题；②GIS 建设引起各级政府高度重视，其发展机制由学术推动演变为政府推动；③部分城市和沿海地区GIS 建
设率先进入实施阶段，并取得阶段性成果；④出现商品化的国产GIS 软件、硬件品牌；出现专门的GIS 的管理中心、研究机构与公司；出现专门的GIS协会，涌现一批GIS 专门人才；出现专门的刊物与展示会；初步形成全国性的GIS 市场。⑤在应用模式、行业模式和管理方面作了有益的探索。
6.2.3 地理信息产业化阶段（1995－）目前，我国GIS 的发展正处于向产业化阶段过渡的转折点。能否借助国际大气候的东风，倚重国内经济高速发展的大好形势，搭乘全球信息高速公路的快车，实现地理信息产业化和国民经济信息化，这是国内地理信息界人士面临的严重挑战和千载难逢的机遇。而在这一过程中，一方面需要探索建立一套政府宏观调控与市场机制相结合的地理信息产业模式。另一方面，则要充分总结和借鉴国内外地理信息系统项目建设的经验和教训，掌握地理信息系统的发展动向，建立起行之有效的地理信息系统工程学的理论、方法与管理模式。
6.3 地理信息系统(GIS)的发展动向
近年来地理信息系统技术发展迅速，其主要的原动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机领域的新技术，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能技术都可直接应用到地理信息系统中。下面对当前地理信息系统研究中的几个热点研究领域作一介绍。
6.3.1 GIS 中面向对象技术研究面向对象方法为人们在计算机上直接描述物理世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，面向对象的技术在GIS中的应用，即面向对象的GIS，已成为GIS 的发展方向。这是因为空间信息较之传统数据库处理的一维信息更为复杂、琐碎，面向对象的方法为描述复杂的空间信息提供了一条直观、结构清晰、组织有序的方法，因而倍受重视。面向对象的GIS较之传统GIS 有下列优点：
（1）所有的地物以对象形式封装，而不是以复杂的关系形式存储，使系统组织结构良好、清晰；
(2)以对象为基础，消除了分层的概念；
(3)面向对象的分类结构和组装结构使GIS 可以直接定义和处理复杂的地物类型；
(4)根据面向对象后编译的思想，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定
义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强系统的开发性和可扩充性；
(5)基于icon 的面向对象的用户界面，便于用户操作和使用。
6.3.2 时空系统
传统的地理信息系统只考虑地物的空间特性，忽略了其时间特性。在许多应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。过去GIS 忽略时态主要是受器件的限制，也有技术方面的原因。近年来，对GIS中时态特性的研究变得十分活跃，即所谓“时空系统”。地物除了具有三维空间中的空间性质外，如何刻画时间维的变化也十分重要。通常把GIS 的时间维分成处理时间维和有效时间维。处理时间又称数据库时间或系统时间，它指在GIS 中处理发生的时间。有效时间亦称事件时间或实际时间，它指在实际应用领域事件出现的时间。根据处理时间和有效时间的划分，可以把时空系统分为4类：静态时空系统、历史时态系统、回溯时态系统和双时态
系统。
(1)静态时空系统。它既不支持处理时间，也不支持有效时间，系统只保留应用领域的一种状态，比如当前状态。
(2)历史时态系统。它只支持有效时间，这种系统适用于事件实际发生的历史对问题求解十分重要的应用领域。
(3)回溯时态系统。它只支持处理时间，这种系统适用于信息系统的历史对问题求解十分重要的应用领域。
(4)双时态系统。它同时支持处理时间和有效时间。处理时间记录了信息系统的历史，有效时间记录了事件发生的历史。时空系统主要研究时空模型，时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析。
6.3.3 地理信息建模系统
通用GIS 的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的，因为这些领域都有自己独特的专用模型，目前通用的GIS 大多通过提供进行二次开发的工具和环境来解决这一问题。二次开发工具的一个主要问题是它对于普通用户而言过于困难。而GIS 成功应用于专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型。GIS 应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS 的分析、建模和决策。这种GIS 系统又称为地理信息建模系统(GIMS)。GIMS 是目前GIS 研究的热点问题之一。GIMS 的研究有几个值得注意的动向。
(1)面向对象在GIS中的应用。面向对象技术用对象(实体属性和操作的封装)、对象类结构(分类和组装结构)、对象间的通讯来描述客观世界，为描述复杂的三维空间提供了一条结构化的途径。这种技术本身就为模型的定义和表示提供了有效的手段，因而在面向对象GIS 基础上研究面向对象的模型定义、生成和检验，应当比在传统GIS 上用传统方法要容易得多。
(2)基于icon的用户建模界面。建模过程中的对象和空间分析操作均以icon 形式展示给用户，用户亦可自定义icon。用户在对icon的定义、选择和操作中完成模型的定义和检验。这种方法较之AML 这类宏语言要方便和直观得多。
(3)GIS 与其他的模型和知识库的结合。这是许多应用领域面临的一个非常实际的问题，即存在GIS 之外的模型和知识库如何与GIS 耦合成一个有机整体。
6.3.4 GIS 将往高维化发展
GIS 在矿山与地质领域的应用受到很大限制的重要原因是其在处理三维问题上的不足。现有的GIS 软件虽然可以用数字高程模型来处理空间实体的高程坐标，但是由于他们无法建立空间实体的三维拓扑关系，使得很多真三维操作难以实现，因而人们将现有的GIS 称为二维GIS 或2.5 维GIS。矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文等众多的应用领域都需要三维GIS 平台来支持他们大量的真三维操作。空间可视化技术是指在动态、时空变换、多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉效果的技术。虚拟现实(VR)技术，也称虚拟环境和人工现实，已在游戏中成功使用。运用空间可视化技术和虚拟现实技术进行地形环境仿真，真实再现地景，用于交互式观察和分析，提高对地形环境的认知效果，是今后三维GIS 可视化发展的一个重点。四维GIS（4DGIS）一般是指在原有的三维GIS 基础上加入时间变量而构成的GIS。许多人认为地质特征是不变的，但实际上大部分地质特征是动态的、变化的，不是所有地质情况都是变化缓慢的，水灾、地震、暴风雨以及滑坡都会使局部地质条件发生快速而巨大的变化。地质学家对4D(立体3D 加上时间第4D)的空间——时间模型尤感兴趣。但是，增加一维将带来很大的问题。比如数据量的几何级数增长，致使数据的采集、存取、处理都带来一系列的问题。不过，这些问题可以在计算机技术、数据库技术以及相关电子技术的发展而得到解决。因此，如何设计4DGIS 并运用它来描述和处理地理对象的时态特征是一个重要的发展领域。
参考文献
1 《基于ArcGIS 的矢量地形图符号化的设计与实现》史汉新
( 溧阳市测量队, 江苏溧阳)
2 《ArcGIS，MapInfo 到MapGIS 数据格式的转换》辛蕊，赵瑞斌
(天津城市建设学院 a. 土木工程系；b. 天津市软土特性与工程环境重点实验室，天津)
3 《ArcGIS 运用中对于数据处理的几种思路》胡国贤
(云南省文山学院生化系云南·文山)
4 《地理信息系统的发展与发展中的地理信息系统》王家耀
( 信息工程大学测绘学院, 郑州; 苏州市数字城市工程研究中心,江苏苏州)
5《基于ArcGIS的数字校园地理信息系统的设计与实现》甘洪川，（电子科技大学，软件工程）6 《基于ARCGIS 的“地理信息系统”课程的实验设计》王春波、符韶华
（辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳；沈阳市勘察测绘研究院，辽宁沈阳）
基于ArcEngine 的校园地理信息系统的设计与开发
基于ArcEngine的校园地理信息系统的设计与实现 张世良 (宁德师范高等专科学校福建宁德 352100) 摘要：针对校园管理的信息化、科学化和可视化,本文在分析现有校园信息管理系统特点的基础上,研究了校园系统数据模型的设计方法,并以宁德学院为例,建立了基于ArcEngine 的校园地理信息系统,详细阐述了系统的设计与实现方法,为数字校园建设提供了有益的探索。 关键词： GIS；ArcEngine；数字校园；C# Design and Implementation of Campus Geographic Information System based on ArcEngine Shiliang Zhang (Ningde Institute of teachers ningde fujan 352100) Abstract :For the informationization,scientific and visualization in campus management , the paper studies the design method of data model of campus management information system on the basis of the analysis of the characteristics of the current campus information. As an example of Ningde college, campus geographic information system is established based on ArcEngine , and the method of design and development is proposed in detail so as to provide a useful exploration for the construction of the digital campus. Key words :GIS;ArcEngine;Digital Campus;C# 随着科学技术的发展,地理信息系统(GIS)的应用日趋广泛,不但在资源和环境管理与规划中成功应用,而且成为设施管理和工程建设的重要工具,同时还进入物流配送、商业选址以及大型的企业管理领域中,地理信息也正逐渐应用于校园信息日常管理当中。因此为加快校园信息化步伐,提高工作效率,强化信息管理,有必要建立校园地理信息系统(CGIS)。本文利用组件式开发模式开发了校园地理信息系统，以实现对学校地理信息及其他相关信息的管理与查询，并实现可视化的功能[1 ]。从而服务于校园的建设、规划与管理。 1、开发工具与开发平台 现有的校园管理信息系统是各部门根据管理目的建立的，并与组织管理的模式相适应的一种人机系统，大多数各自独立、条块分割、往往只注重功能的实现，统一的规范，难 以进行集成，无法适应现代信息系统网络化的要求。为了解决“信息孤岛”问题，本 校园地理信息系统集图形、图像数字信息于一身来表示校园各种空间和属性要素,为用户提供了各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及相应的专题要素输出,为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供了可靠的依据。而现有的校园管理信息系统中缺乏本文以宁德学院为例, 以Microsoft Visual Studio 2005为系统开发平台,采用C#语言和ArcGISEngine开发组件,探讨了校园地理信息系统的构建,并在此基础上设计出宁德学院校园地理信息系统,实现了校园地理信息系统的基本功能[2 ]。 2、系统数据库设计 对于一个良好的GIS管理系统,必须有一个数据库的支持,目前大多数GIS系统通常采用空间数据库和属性数据库并存来管理空间数据和属性数据,系统采用GeoDatabase来统一管理空间数据和属性数据。GeoDatabase是Arc/Info8 引入的一种全新的空间数据模型, 实际上
基于C#的GIS校园电子地图实现
基于C#的GIS校园电子地图实现 1．简介 地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是融计算机图形和数据于一体，存储和处理空间信息的高新技术。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。校园电子地图是利用GIS技术实现对校园地物位置的实时显示，具有漫游，鹰眼，缩放，定位，量算，查询等功能。 本系统以中北大学校园地图信息为基础，在.NET环境下通过C#语言对MapX控件进行二次开发来实现的。MapX是MapInfo公司的地图化的ActiveX，在利用面向对象程序设计语言的开发应用中嵌入MapX，可以非常简便的使其应用程序具有强大的地图控制功能。在应用程序设计前期还用到了MapInfo Professional软件。MapInfo Professional是目前世界上比较完备、功能强大、全面直观的桌面地理信息系统，是一套强大的基于Windows平台的地图化信息解决方案。MapInfo Professional主要提供地图绘制、编辑、地理分析、网格影像等功能。 2．系统设计 本系统设计可分为两个部分，第一部分为地图数据的设计和.GST
地图文件的生成，第二部分为具体代码的设计。这样设计有以下目的：1）当出现校园规划地图变更时，只需变更地图数据并重新生成.GST文件，然后覆盖应用程序下maps文件夹下的地图文件即可。 2）当地图软件功能变更时，需要开发人员进行相关功能的完善与增删。 采用这种设计可以使程序的代码量大大降低，便于维护，提高了程序运行性能。 2．1系统功能与目标 本系统设计目标是提供校园各地物的具体位置及相关地物信息阅览，为新生以及其他第一次到访者提供便利的图文信息查询。为此，本系统功能主要如下： 1）实现校园电子地图功能并实现对其的各种基本操作，能够详细直观地表达校园各项空间信息和属性信息； 2）实现地图上的图元定位并显示相关属性信息； 3）实现鹰眼图功能； 4）实现地图上距离测量； 2．2 系统空间模型设计 MapInfo采用空间数据与属性数据分开存储模式。空间数据是用来确定图形和制图特征的位置，这是以地球表面空间位置为参照的；属性数据用来反映与几何位置无关的属性，它一般是经过分类，命名，量算，统计等方法得到的。MapInfo根据不同专题将地图分层，然后按照一定顺序来组织地图。每一个图层都包含了地图的不同部分，它存储为若干文件。将这些图层按一定顺序叠加，就能看到整个地图信
地理信息系统概要设计说明书
河南环保厅环境地理信息系统概要设计说明书 上海数慧系统技术有限公司 Shanghai Digital Intelligence Systems Technology Co., Ltd.
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目录 第1章.引言 (5) 1.1.目的 (5) 1.2.文档概述 (5) 1.3.术语定义 (5) 1.4.参考资料 (6) 第2章.系统概述 (6) 2.1.系统开发背景 (7) 2.2.建设目标 (7) 2.3.约束条件与非功能需求 (8) 2.3.1.开发环境要求 (8) 2.3.2.软件系统架构要求 (8) 2.3.3.性能要求 (8) 2.3.4.质量需求 (9) 2.4.用户 (9) 2.4.1.组织机构 (9) 2.4.2.用户分类 (9) 第3章.概念架构设计 (10) 3.1.系统划分 (10) 3.2.系统架构 (10) 3.3.概念架构 (11) 3.3.1.B/S系统概念架构 (11) 3.3.2.C/S系统概念架构 (13) 第4章.细化架构设计 (14) 4.1.逻辑架构 (14) 4.1.1.B/S架构 (15) 4.1.2.C/S架构模式 (20) 4.2.开发架构 (20) 4.2.1.技术路线 (21) 4.2.2.B/S浏览器端开发视图 (22) 4.2.3.B/S服务端开发视图 (23) 4.2.4.C/S架构开发视图 (24) 4.3.运行架构 (27) 4.3.1.系统启动时序图 (27) 4.3.2.河流污染扩散模型时序图 (28) 4.4.数据架构 (30) 4.5.部署架构 (31) 4.5.1.系统部署架构 (31) 4.5.2.部署设计 (32) 4.5.3.网络和硬件配置 (33)
地理信息系统开发概述
地理信息系统开发概述：地理信息系统具有很强的功能，具有很多方面的应用，它的开发是一个大型的系统工程，它的实践也是不断地应用实践——提高——再实践——再提高的螺旋式迂迥上升过程。一般讲来，它的开发过程分4个大的阶段，各阶段中间又有各种小的过程 总体上看，地理信息系统目前尚没有从自己学科总结和完善出来的开发方法，而基本上引入和借鉴了管理信息系统和软件工程的生命周期法、原型法、自底向上法及面向对象法，现分别予以介绍，并且也介绍近年来对开发方法新的研究“演示和讨论方法”。不管采用哪种方法开发抖应该按照软件工程学的要求来进行，因此在下面的方法介绍中，将不再重复软件工程的思想，而是把重点放在每种方法的具体特点上。 1、结构化生命周期法：这儿所谓“结构化”就是有组织、有计划和有规律的一种安排。而结构化系统分析方法就是利用系统工程分析和有关概念，采用自上而下划分模块，逐步求精的基本方法。这一方法最大缺点是用户对即将建立的新系统没有直观的预见性。
2、由底而上法：它是从现行的业务现状出发，先实现一个具体的初级功能，然后由低到高，增加计划，控制、决策等功能，实现总目标。这样各项目独立进行，很少考虑相互配合，出现“只见树木，不见森林”的现象。此方法缺乏系统性，缺点很大，只能进行个别的独立应用，应避免用此方法进行地理信息系统的开发。 3、快速原型方法：所谓“原型”是一个系统的工作模型，此模型强调系统的某些特定方面。此方法主要特点是：开发人只在初步了解用户需求基础上构造一个应用模型系统，即原型。用户和开发人员在此基础上共同反复探讨和完善原型，直到用户满意。此方法自始至终，强调用户直接参加，不断进行评价原型，提出要求。因此可以尽早获得更完整、更确切的需求和设计。但是这一方法必须要有“原型”。 4、面向对象的软件开发方法：这一方法是随着“面向对象的程序设计(OOP)”而发展起来的。面向对象建模技术采用对象模型、动态模型和功能模型来描述一个系统。 5、“演示和讨论”方法:DADM是英文Demonstration And Discussion Method的缩写，中文释义“演示讨论法”。它要求在软件开发过程的各个阶段，在所有相关人员之间进行有效的沟通与交流。这种交流是建立在直观演示的基础上的，演示内容主要包括直观的图表工具和输入、输出界面等。 小结 上述多种开发方法，实际上都是在开发各种系统和软件使用过的，都有其相应优点和缺点。开发是一周期较长，内容广泛，情况复杂的大型系统过程。因此，根据实际情况，扬长避短，灵活使用最适合的方法是一个跟本原则。 显然，上述各种方法都不是一成不变的，其中“演示和讨论”方法，实际上还不能算一种独立的开发方法，只是一种沟通和交流的方式，各方法都能用。因此，目前建议采用方法是： 1．树立以系统结构化开发的总观念 2．尽量采用最接近用户要求的现有自主产权GIS系统作为原型系统，可视性好、功能强的各种类型的电子地图集系统也可作为一个普通的可选的原型;或者采用选择其它的原型，采用组件技术进行扩充; 3．当没有原型系统时，采用结构化生命周期结构制原型;
校园地理信息系统
校园地理信息系统 （东北师范大学城市环境与科学学院陈鹏） 摘要: 随着地理信息系统(GIS)技术在各个应用领域的广泛使用,GIS技术与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展紧密相连,形成了各种不同功能的GIS系统软件。针对目前我国许多高校在对校园建筑资源管理上的不足，采用先进的组件式GIS技术对学校的建筑资源进行科学的管理。从而利用MO软件和Visual Basic编程语言开发的高校建筑资源管理系统。以及系统设计过程中利用Access软件对数据库的设计和在Visual Basic平台及MO的组件下对程序的设计及系统功能的实现。从而使现实校园在时间和空间上获得延伸，在现实校园基础上形成一个虚拟校园。 关键词地理信息系统校园信息系统 引言： 地理信息系统是由计算机硬件、软件、地理空间数据和管理人员共同组成的集合，以有效地获取、存储、更新、管理、分析和显示各种形式的与空间有关的信息。地理信息系统采用的基本技术可归纳为地图分层、矢量抽象、空间数据与属性数据的划分三个方面。 当前，我们正处在一个信息采集、处理、分析和应用的方法发生重大变革的时代。所以，地图、图片的智能化是地理信息系统（GIS）很重要的应用领域。本校园查询系统采用通用桌面GIS软件MO制作吉林师范大学校园电子地图，以VB为开发平台，实现了空间信息的浏览、查询等功能，使吉林师范大学校园地图达到了数字化、三维化和电子化。 1.1校园平面图布局 在绘图过程中，分不同颜色建立若干个图层进行描绘。例如道路、建筑、绿地、楼房、水池、操场以及各特殊用地等都要建立单独的图层，便于管理和操作，同时也便于在MO 中分数据集进行管理，从而为工作带来简便，提高工作效率。 最后完成吉林师范大学电子地图布局图。布局就是地图（包括专题图）、图例、地图比例尺、方向标、文本等各种不同地图内容的混合排版与布置，主要用于地图打印。图1是吉林师范大学电子地图布局图。
(完整版)地理信息系统概论考试重点
地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原件和不同的方法组成的系统，该系统设计用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和管理问题。 2、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化（及发生缩放、旋转、拉伸等变形）下保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 6、泰森多边形（V oronoi） 将已知的离散分布的数据点连接成三角形，做三角形各边的垂直平分线，每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列，像元的行列号确定位置，用像元值表示
空间对象的类型、等级等特征，每个栅格单元只能存在一个值（行、列、像元值）9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点： 便于面向实体的数据表达； 数据结构紧凑，冗余度底； 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点： 数据结构复杂； 软件实现的技术要求比较高； 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点： 数据结构相对简单； 空间分析较容易实现； 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点： 数据量大，冗余度高，需要压缩处理； 定位精度比矢量低； 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法
校园地理信息系统的设计与实现
校园地理信息系统的设计与实现
1 引言 1.1 编写目的 随着In ternet 技术的不断发展和人们对 GIS 的需求,利用In ternet 在Web 上发布和出版空间数据 , 为用户提供空间数据浏览、 查询和分析的功能 , 已经成 为GIS 发展的必然趋势。把 WebGIS 技术应用于校园信息系统的建设，将会极大 地完善传统校园信息系统的功能。 通过它可以实现校园信息的实时共享 , 给广大 用户提供更加全面的服务 , 同时也可以为学校管理部门进行校园的发展预测、 规 划决策以及科学管理提供依据。同时，基于WebGI 技术建立的校园电子地图，能 将多种校园信息服务以可视化的方式呈现， 可以快速、准确的对校园各类信息进 行查询和定位，有利于校园信息的有序化管理，将校园内外的生活、学习、商业 信息与空间信息相结合。 为管理和设计规划提供准确而周详的数据， 极大的方便 了师生的学习和生活。 1.2 选题背景说明 ： A. 任务提出者： 老师 B. 软件开发者： 2个人 C. 产品使用者： GIS 初级用户 D. 文档编写者： GIS 项目策划小组 E. 预期产品使用者：GIS 学习初期用户 1.3 专业名称定义 GIS:地理信息系统 （Geographic Information System 或 Geo — Information system , GIS ）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是 一种特定的十分重要的空 间信息系统。 它是在计算机硬、 软件系统支持下， 对整 个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、 管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 Web web 本意是网的意思。现广泛译作网络、互联网等技术领域。表现为三 种形式，即超 文本（hypertext ）、超媒体（hypermedia ）、超文本传输协议（HTTP 等。 WebGIS WebGI 俗称万维网地理信息系统，又有人称它为 IntenetGIS , 种基于 Internet 的技术标准和通信协议的网络化地理信息 系统。 传统的Client/Server （ 客户机/服务器）方式向Brower/Server （浏览器/服务器） 方式转移，GIS 技术也是如此。GIS 技术和Intemet 技术的融合， 新的技术，我们称之为 WebGIS 。 XML XML （Exte nsible Mark up Lan guage ）即可扩展标记语言，它与 HTM 一 样, 都 是 SGML （Standard Generalized Markup Language, 标准通用标记语言 ） 。 数据字典： 数据字典 data dictionary 软件系统中使用的所有数据项的名 是一 大量的应用正由 正逐渐形成一种
(完整版)地理信息系统概论
1.数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 包括数字、文字、符号、图像、声音。数据 本身并没有意义。 2.信息：狭义：两次不定性之差，即指人们获得信息前后对事物认识的差别。 广义：信息是指主体与外部客体之间相 互联系的一种形式，是主体和客体之间 的一切有用的消息或知识，是表征事物 特征的一种普遍形式。 GIS中的信息即是广义的信息概念，它 不随数据形式的改变而改变。 3.数据与信息的关系：数据的信息的表达形式， 是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。数据只有通过解释才有意义，才成为信息。 4.数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排 序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。 数据处理的目的在于：1）把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。 2）把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。 3）把数据编辑后存储起来，以供后续使用。 5.信息的特点：1）信息的客观性。2）信息的适用性。3）信息的传输性。4）信息的共享性。 6.地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 7.地理数据：是与地理环境要素有关的物质的 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。 8.地理信息的特征：1）空间特征。2）属性特征。3）时序特征。 9.地理信息系统（GIS）：地理信息系统是由计 算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，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和管理问题。 10.地理信息系统的基本概念： 1）地理信息系统首先是一种计算机系统 2）地理信息系统的操作对象：地理数据或空间数据（spatial data） 3）地理信息系统的技术优势：在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理 空间分析功能力、快速的空间定位搜索和 复杂的空间查询功能、强大的图形生成和 可视化表达手段，以及地理过程的演化模 拟和空间决策支持功能等。 4）地理信息系统的相关学科：它与地理学和测绘学有着密切的关系。 11.地理信息系统的特点：地理信息系统是隶属 于信息系统中的一类，属于空间信息系 统。与非空间信息系统（如管理信息系统） 的主要区别在于它能够处理空间定位数 据。 12.地理信息系统的分类： 按研究范围分：全球系统、区域系统、国家系统 按研究内容分：专题系统、综合系统 按其使用的数据模型分：矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统 13.地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统 软件、空间数据、应用人员、应用模型。 14.地理信息系统的基本功能：1）数据采集与 编辑。2）数据存储与管理。 3）数据处理和变换。（数据变换、数据重构、数据抽取） 4）空间分析和统计。（叠合分析、缓冲区分析、数字地 形分析） 5）产品制作与演示。6）二次开发和编辑。 应用功能：1）资源管理。2）区域规划。3）国土监测。4）辅助决策。 15.地理空间：一般指上至大气电离层，下至地 壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。 16.平面控制网：用以确定物体在地球上的平面 位置，通常是地理经纬度坐标。 17.大地水准面：是假设静止的平均海水面穿过 大陆、岛屿形成包围整个地球的闭合曲面 （一级逼近） 18旋转椭球体：是一个椭圆围绕其短轴旋转形成的形体，其赤道半径a大于极半径b（二 级逼近） 19参考椭球体（三级逼近，对局部地区而言）20.我国不同时期采用的旋转椭球体：
基于GIS校园管理系统
班班级：硕士1505 姓名：学号：基于GIS的校园系统设计与实现
一、设计目的 电子地图是空间信息表达与可视化的主要形式，电子地图作为一种新型地图，无论在地理信息的地图表示方面，还是在地图信息的利用方面，都有其独特的优势。通过该系统实现电子地图的管理与使用 空间查询与空间分析是GIS的核心特征之一，也是空间信息服务实现中的关键问题。如何在网络地图服务场景下提供高效能的空间查询与空间分析功能是网络地图服务器设计与实现中的挑战性问题。 采用嵌入式的GIS组件库ArcEngine10.0嵌入Visual Studio 2010C#.NET开发环境中开发一个GIS 应用系统，以此熟悉和了解GIS 二次开发的流程和方法。 二、需求分析 （1）教师、学生 学生、教师是学校的主体，开发优质的功能齐全的校园地理信息系统，对他们的需求分析不容忽视。武汉大学在校生近五万人，宿舍楼，教学楼、办公室、实验室布局分配也比较复杂。可见，教师和学生的需求主要是对各种信息的获取，具体可分为： 1)办公楼信息：要实现学校党政机关各部门位置及属性、各院系办公室位置及属性等查询显示功能。 2)教学楼信息：要能够调用学校各教学楼位置及属性，实现教室资源信息的浏览、查询以及当前教室排课情况的查询功能。 3)图书馆信息：要能够调用图书馆的位置及属性、学生自习室及阅览室信息等的查询功能。 （2）游览者 对于大部分游览者而言，主要在于各种目标物位置的获取，具体可分为： 1)用户在用户当前位置某一范围内目标的位置及其属性，主要包括商店、公共卫生设置。 需要实现从出GIS校园学校的道路走向是不熟悉的，对于游览者而言，2)． 发地到目的地的路径状况。 3)风景信息：要能够调用校园内风景名胜的位置及其属性信息。 因此，用户的需求大致如下： 采用一定开发工具构造一个GIS应用系统以实现以下功能要求： 1)地图输入：支持地图输入；支持用户选择文件输入；（输入多种格式） 2)地图显示：显示地图，支持放大、缩小、拖动、漫游、全图功能； 3)地图的高级操作（测距） 4)地图管理：图层信息显示、图层关闭操作、图层添加操作等 5)查询：支持属性查询和空间查询（如点查询、圆查询、矩形查询） 6)空间分析：实时获取点坐标；量测距离等。（最短路径分析、路况分析） 7)系统的维护与管理 三、总体设计 系统总体设计主要包括系统层次结构设计，模块设计以及系统界面设计。接下来对这几个方面的设计进行介绍。 1、系统软硬件配置方案
《地理信息系统》课程大纲
《地理信息系统》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：地理信息系统 （英文）：geographical information system 课程编号：19371087 课程学分：2 课程总学时：32 课程性质：专业选修课 二、课程内容简介（300字以内） 地理信息系统是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学环境科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新型边缘学科。它从20世纪60年代问世，至今已跨越了50多个春秋，现已广泛用于资源、环境、交通、城市、农业、林业、海洋、军事等领域。本课程的主要内容是介绍地理信息系统的基本概念、原理、基本组成，地理信息系统的结构与功能，空间数据结构的类型、数据的处理方法与空间分析以及在林业和相关专业中的基本应用等。 三、教学目标与要求 《地理信息系统》课程是林学专业的专业选修课。通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向；掌握GIS的基本概念、GIS的基本功能、GIS的数据结构、GIS 数据的采集与处理方法、GIS空间分析的原理与方法、GIS产品等知识点；掌握如何利用GIS去解决实际的相关专业问题。 在学完本课程后，学生应对GIS有一个较全面的了解，提高利用GIS解决相关专业实际问题的能力。
四、教学内容与学时安排 第一章导论（4学时） 1. 教学目的与要求：了解什么是地理信息系统？地理信息系统有哪些内容构成？地理信息系统能做什么？ 2. 教学重点与难点：重点掌握地理信息系统的概念、地理信息系统的基本构成基本功能和应用功能；难点是区别数据与信息的概念及关系、地理信息系统与其他管理系统的区别。 第一节、地理信息系统基本概念（1学时） 一、数据与信息 二、地理信息与地理信息系统 第二节、地理信息系统的基本构成（1学时） 一、系统硬件 二、系统软件 三、空间数据 四、应用人员 五、应用模型 第三节、地理信息系统的功能简介（1学时） 一、基本功能 二、应用功能 第四节、地理信息系统的发展概况（1学时） 一、发展概况 二、基础理论 第二章地理信息系统的数据结构（6学时） 1. 教学目的与要求：通过本章内容的学习，让学生了解地理信息系统的核心是空间数据，掌握空间数据的来源、空间数据的分类、空间数据结构的类型。
GIS专业院校排名
地图学与地理信息系统专业的学校排名依次是： A+ 武汉大学，南京师范大学，北京大学 A 北京师范大学，南京大学，中山大学，中国矿业大学，首都师范大学，华东师范大学，浙江大学，东北师范大学 B+（18个）中国海洋大学，中国农业大学，兰州大学，陕西师范大学，安徽师范大学，中南大学，北京林业大学，山东师范大学，新疆师范大学，广西师范大学，福州大学，同济大学，河南大学，河北师范大学，辽宁师范大学，昆明理工大学，成都理工大学，云南师范大学 B（17）新疆大学，长江大学，南京农业大学，西南大学，兰州交通大学，河海大学，西北大学，西北师范大学，长安大学，内蒙古师范大学，福建师范大学，四川师范大学，吉林大学，西北农林科技大学，东华理工学院，湖北大学，河南理工大学 C（11个）云南大学，华南农业大学，山西农业大学，西南林学院，江西理工大学，中国人民大学，湖南科技大学，山东可见大学，青海师范大学，西安科技大学，西南交通大学 人文地理学专业的学校排名依次是： A+ 中山大学，北京大学，华东师范大学 A 北京师范大学，福建师范大学，东北师范大学，西北师范大学，河南大学，南京师范大学，南京大学 B+（16个）辽宁师范大学，兰州大学，西北大学，安徽师范大学，华中师范大学，陕西师范大学，湖北大学，四川师范大学，上海师范大学，广西师范学院，江西师范大学，云南大学，新疆大学，新疆师范大学，宁夏大学，河北师范大学 B（15个）陕西师范大学，华南师范大学，武汉大学，西南大学，山东师范大学，首都师范大学，重庆师范大学，云南师范大学，内蒙古师范大学，贵州师范大学，湖南师范大学，西安外国语学院，哈尔滨师范大学，青海师范大学，天津师范大学 C（10）浙江大学，徐州师范大学，广州大学，宁波大学，浙江师范大学，华侨大学，延边大学，河南财经学院，南昌大学，曲阜师范大学
校园地理信息系统研究
目录 1 引言 (2) 1.1课程设计的来源 (2) 1.2课程设计目的 (2) 1.3课程设计要求 (2) 1.4课程设计应解决的主要问题 (2) 1.5课程设计时间与地点 (2) 1.6地理信息系统在国内外发展状况 (2) 2 地理信息系统概述 (3) 2.1GIS定义 (3) 2.2GIS基本功能 (4) 2.3GIS的应用 (4) 3 校园地理信息系统研究现状 (6) 4 长春工程学院湖东校区地理信息系统设计 (6) 4.1系统分析 (6) 4.2系统实施 (7) 4.3具体操作 (9) 4.4系统运行于维护 (14) 5 课程设计总结 (15) 6 地理信息系统的发展 (15) 6.1.国外地理信息系统(GIS)发展的4个阶段 (15) 6.2.国内地理信息系统(GIS)发展现状 (16) 6.3地理信息系统(GIS)的发展动向 (17)
1 引言 1.1 课程设计的来源 地理信息系统课程设计是在完成地理信息系统的课堂教学后进行的，通过学生在课堂上所学到的知识进行课程设计 1.2 课程设计目的 地理信息系统课程设计的目的是加深学生对地理信息系统基本概念、基本原理的理解，提高学生的地理信息系统的理论水平和分析问题、解决问题能力以及编写实习报告的能力。并且锻炼学生使用软件进行成图以及进行相关的分析 1.3 课程设计要求 利用GIS软件进行数据采集，存储地理数据。建立较完整的基于GIS平台软件的一个小型地理信息系统。 1.4 课程设计应解决的主要问题 应用软件描绘出长春工程学院东校区地形图并对图形进行各种处理 1.5 课程设计时间与地点 时间：2012年12月17日到2012年12月28日 地点：长春工程学院东校区第一教学楼124 1.6 地理信息系统在国内外发展状况 我国在GIS研究领域取得了一定的成绩，在国际学术界有了一定的地位。中国GIS 的发展和取得的成就对国内众多领域的发展及有效管理都有很大贡献，同时也在GIS学术界培养了大批人才并产生了大量高质量的论文。
GIS(地理信息系统)考研学校分析
GIS(地理信息系统)考研学校分析 作为本科专业的地理信息系统，可以分为工学类和理学类两类：大部分的师范院校的GIS属于理学，而大部分的工科院校的GIS则属于工学（怪不得我们学校的GIS老师说我们学校的GIS是测绘背景下的，授予工学学士学位）。 教育部针对地理信息系统设置了两个硕士专业：070503地图学与地理信息系统（属于理学，大部分学校考数二）和081603地图制图学与地理信息工程（属于工学，大部分考数一）。 地图学与地理信息系统是一级学科（一级学科是指教育部批准，各单位可按一级学科下或在一级学科下任何二级学科授予博士和硕士单位）地理学0705下的二学科（地理学共设置二级学科三个，其他两个是070501自然地理学和070502人文地理学），其中地理学一级学科招生单位共10个：北京大学、北京师范大学、中科院研究生院、东北师范大学、华东师范大学、南京大学、南京师范大学、中山大学、陕西师范大学和兰州大学，这10所大学的地理学是最牛的，作为一级学科下的地图学与地理信息系统应该也是比较强的！所以大部分只有理学而无工学背景的师范类GIS本科毕业生考研多会选择这些大学和其他仅设置了地图学与地理信息系统二级学科的大学。 地图制图学与地理信息工程是一级学科测绘科学与技术0818下的二级学科（测绘科学与技术共设置二级学科三个，其他两个是081801大地测量学与测量工程和081802摄影测量与遥感），其中测绘科学与技术一级学科招生单位共5个：同济大学、中国矿业大学、山东科技大学（名不见经传但很强）、武汉大学和中南大学。具有工学背景的GIS本科生报考这几所院校是明智的选择，当然还有一些只设置了地图制图学与地理信息工程二级学科的大学。 1. 中科院地理所、遥感所 2. 武汉大学 3. 南京师范大学 4. 北京大学 5. 北京师范大学 6. 华东师范大学 7. 南京大学 8. 浙江大学 9. 同济大学 10. 中山大学 11. 吉林大学 12. 中南大学 13. 兰州大学 14. 中国农业大学
地理信息系统考研学校
北京师范大学（遥感方向） 武汉大学（测量） 南京师范大学（地理） 解放军信息工程大学（测量） 大庆石油学院（矿产普查与勘探，地球探测与信息技术，矿物学、矿床学、岩石学）https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html,/yjs01/homepage/pyb/pyfa.htm 东北师范大学（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统，城市规划与设计）https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html,/ 哈尔滨师范大学（自然地理学，人文地理学） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html, 吉林大学（地图学与地理信息系统，地图制图学与地理信息工程，海洋地质，矿物学、岩石学、矿床，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，第四纪地质学，数字地质科学，矿产普查与勘探，矿产资源经济与技术，土地资源管理，固体地球物理学，空间地球物理学，地球探测与信息技术，核技术及应用，水文学及水资源，矿产普查与勘探，地球探测与信息技术） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html,/ 辽宁师范大学（自然地理学，人文地理学，地理地图学与地理信息系统，课程与教学论：地理，旅游管理学，海洋生物学） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html,/ 中国科学院东北地理与农业生态研究所（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统）https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html, 北京大学（自然地理学，人文地理学，气象学，大气物理学与大气环境，地图学与地理信息系统，流体力学，固体地球物理学，空间物理学，矿物学，岩石学，矿床学，地球化学，古生物学与地层学，构造地质学，地质学，摄影测量与遥感，环境与资源保护法学，历史地理学，大气物理学与大气环境，第四纪地质学，生态学，建筑设计及其理论，人口、资源与环境经济学） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html, 北京科技大学（矿物学、岩石学、矿床学，矿产普查与勘探） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html,/ 北京林业大学（自然地理学，地图学与地理信息系统，生态学，自然保护区，城市规划与设计，旅游管理） https://www.sodocs.net/doc/a25763229.html, 北京师范大学（自然地理学，人文地理学，地图学与地理信息系统，区域经济学，课程与教学论，第四纪地质学，摄影测量与遥感，水土保持与荒漠化防治，土地资源管理）
地理信息系统概论——知识点总结
地理信息系统概论 第一章导论 数据与信息的关系： 数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义； 信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。 数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。 数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。 信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。 地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计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和管理问题。 GIS的基本构成： GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。1、系统硬件： （1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。 （2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。 （3）GIS网络设备：包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。 2、系统软件：按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。 3、空间数据：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机中的，称为数据库。 4、应用人员：包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。 5、应用模型 GIS的功能： 基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。 1、基本功能：包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程 2、应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策、定位服务 数据库：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机
地理信息系统设计开发课报告
《地理信息系统设计与开发》课程设计 报告 题目：CityEngine三维建模模拟局部光污染
CityEngine三维建模模拟局部光污染 摘要： 光污染是现代社会中伴随着新技术的发展而出现的问题。光污染简单的讲就是过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。CityEngine是三维城市建模的首选软件，应用于数字城市、城市规划、轨道交通、电力、管线、建筑、国防、仿真、游戏开发和电影制作等领域。CityEngine可以利用二维数据快速创建三维场景，并能高效的进行规划设计。 本文设计是利用CityEngine软件通过二维数据转换为三维建立模型，通过界面输入参数，后台数据库对参数进行计算，输出污染程度供用户决策。该系统主要实现的功能有地理数据的输入与编辑、空间分析功能、光污染模拟、光污染查询等。 关键词：CityEngine光污染建模设计 一、设计目的及意义 随着现代都市的发展,光污染越来越来越严重，对人们的身心健康产生了很大的危害，为了防治光污染，减少光对人体的危害，为人们方便和快速了解光污染和对身边的光污染采取相应的防护措施，我们利用CityEngine建立三维模型，同时采用相关的编程技术模拟局部光污染，以达到如下目的： 1、通过城市设计提高城市夜景照明质量，规范建筑物外装修方式； 2、增进城市管理部门对城市光污染的重视，提高环保意识； 3、节约能源，倡导建设可持续发展的生态城市； 4、帮助规划部门对城市建筑进行规划； 5、帮助用户对装修材料购买的选择以及购房时预知光污染程度。 6、增强人们对光污染的了解，加强防范意识。 二、设计背景 随着现代都市的发展,出现了一种新的污染--光污染，它是继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物等污染后又一城市环境公害，影响着人们的身心健康。随着社会的发展，光污染问题越来越受到人们的重视,光污染虽未被列入环
校园GIS总体设计
武汉大学 《地理信息系统教程》课程论文 武汉大学校园GIS总体设计 The Overall Design of Campus Geogr aphic Information System in Wuhan University 学院：资源与环境科学学院 专业：地理科学基地班 学号：2009301110005 姓名：王好峰 任课教师：任福 2011年4月
第一章CGIS概述 1.1 CGIS概念 GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用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和管理问题。 校园地理信息系统(Campus Geographic Information System, CGIS)是地理信息系统(GIS)的一个分支，具有地理信息系统的特点和功能，它用图形、图像数字信息来表现校园各种空间及属性要素，为用户提供校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及按不同用户要求输出相应的专题要素，为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供可靠依据。 校园地理信息系统(CGIS)可以描述为利用计算机软硬件的支持，对学校数据和信息按地理坐标和空间位置进行收集、输入、存储、编辑、查询、检索、显示和管理，以及对这些信息进行统计和分析的综合技术。它在描述一般的数据库的基于矢量图形的校园地理信息系统技术研究基础上，具体完成图形数据库的设计，而且共同分析和使用图形数据和属性数据。系统就是要充分利用GIS对地理坐标和空间位置的表示能力以及空间分析能力，将学校数据和信息及其相关的地理信息以各种专题形式进行管理、使用，为管理部门提供更加丰富和直观的信息资料和决策依据。 1.2 CGIS发展 “数字校园”的历史要追溯到上个世纪，1990年由美国克莱蒙特大学教授凯尼斯·格林(kenneth Green)发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划”( The Campus Comquting Project)，被认为是数字化校园概念的最早出现。在实践的过程中,数字校园的理念得到了完善和扩充。 随着信息可视化(Information Visualization)技术和GIS技术的发展及广泛应用，出现了一种新的数字校园的理念，即在现实校园的基础上构建可视化的虚拟校园。这是一种基于地球地理坐标系建立的关于校园的空间信息模型，通过信息网络将现实校园的各种信息收集、整理、归纳、存储、分析和优化，进而对校园的各种资源、生态环境、社会环境、教学环境等方面的实体和现象进行模似、仿真、表现、分析和深入认识。基于GIS的数字校园，即校园地理信息系统是由一张电子地图和若于图层组成。 1.3 CGIS的功能和意义 校园地理信息系统的建立和应用，可从根本上改变目前无序的人工管理状态，节省大量的人力、物力;为管理、设计、决策快速准确地提供各种所需的图文、声像并茂的资料。将其应用于学校后勤管理部门，可以提高学校后勤管理的