地理信息系統設計與應用

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地理信息系統設計與應用范文第1篇

關鍵詞：人才培養體系 實踐教學 教學改革

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0205-02

國內地理信息系統（GIS）專業自1998開設至今已經有近15年的歷史了，目前國內設置GIS專業的高等院校已近200所。在此期間，GIS科學技術的不斷發展、GIS應用水平的不斷提升使得整個空間信息產業對GIS人才的需求也逐漸增強。GIS教育也正在蓬勃發展之中，面對社會對人才要求的不斷提高，出現了系列值得關注的問題：譬如學校傳統的教育培養模式是否需要進行調整？傳統的教育內容是否能夠滿足需求？怎樣的培養模式才能夠加強人才的競爭力？如何根據社會需要和學生需求以及學校特點合理地構建一套GIS創新型人才培養體系是專業建設急需解決地問題。

培養應用型、創新型的GIS人才一直是我們作為GIS教師的目標與責任。對此，本文分析了目前我國GIS專業本科生培養的現狀及存在的一些問題，針對GIS專業人才培養改革的迫切需要，系統探討了如何充分發揮GIS專業特色，培養應用創新型人才的措施和方法；結合首都師范大學地理信息系統國家特色專業人才培養的具體實踐，詳細論述了特色專業人才培養體系在建設理念、師資隊伍、條件平臺、課程教材、實驗教學等方面的建設舉措和進展，為其它相關高校專業建設和人才培養提供可供借鑒的思路和方案。

1 建設目標與舉措

首都師范大學地理信息系統專業成立于2001年，以“教學、科研、團隊協調發展，學科、專業、課程相互促進”為發展理念，依托“211工程”重點建設學科、4個國家、省部級優秀教學平臺和4個國家和省部級科研創新平臺等，高水平科研與教學相互結合和促進，加強開放、交流與合作；深入開展以促進學生知識、能力、素質協調發展為目標的創新性教學改革，完善人才培養體系。經過近10年的建設，在師資隊伍、平臺建設、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統學科年輕、發展又快，地理信息系統專業本、碩、博課程都存在一定的問題，實習實踐有待加強，學生培養與國際接軌等老問題和層出不窮的新問題。

因此，本專業以人才培養為中心，以行業對人才的需求能力為出發點，研究人才知識結構與需求趨勢，以高水平師資隊伍建設、課程體系與教材建設、教學模式與方法改革、實踐體系改革等建設為過程和手段，構建應用創新型人才培養體系和方案；建設一支掌握先進教育技術、教學水平高、實踐與科研能力強、熟悉行業人才需求的隊伍；建設校內校外相結合、國內國外項聯系、實驗與實習相貫通、應用與創新同步的立體化人才培養平臺。

圍繞該建設目標，在具體建設過程中，采取下列措施。

（1）實踐教學體系改革：結合目標定位，深入調研國內外知名高校的專業課程體系，結合學校實際，改革現行課程體系，加強實踐教學體系建設；使課程體系能力模塊化，理論、實踐與應用創新三位一體化，模塊之間鏈接化，實踐技能訓練綜合化，選修課組方向化，專題設計創新化。主動適應社會需求和創新性人才培養的需求。（2）課程內容與教材改革：針對現有課程內容重復性較大、部分授課內容老化的不足，依據人才培養目標改革教學內容和教材體系，決定課程內容的新舊取舍。保證教學內容的經典與前沿相結合，理論與實踐相結合；保證課程群模塊內部以及模塊之間的有機銜接；結合教學實踐和經驗，開展教材建設，重點建設面向新培養目標的特色教材和實踐教材。（3）專業師資隊伍改革：優化教師與科研隊伍，建立完善的GIS教學科研體系，包括高素質的教學隊伍和齊全的教學實驗設備。在本科生課程授課師資體系中，聘請高水平校外專家進本科生課堂；專業核心平臺課推行教學水平較高的主講教師負責制；推進產學研的緊密結合。（4）教學手段與方法改革：緊緊圍繞應用創新人才培養的目標，積極推動和引導教學方法改革，采用問題式、討論式、任務驅動式、現場實踐式等多樣化教學方法，改變傳統教學中教師主動、學生被動的教學方式，提高學生學習興趣，使學生主動發現問題、思考問題，培養學生從解決實際問題的角度理解知識、應用技術、創新發展。（5）人才培養模式改革：加強學生實踐能力特別是綜合應用實踐的鍛煉，為應用創新大好基礎；注重個性化培養，優選若干具有潛質的學生開展研究型學習，實現人才培養模式的創新；通過制度建設和管理體制改革，建立一套能培養學生創新意識、創新思維、創新能力的運行機制；鼓勵學生參加科研活動，設立科研創新學分與創新獎學金，利用學術報告、發表學術論文、各種科技大賽獲獎、參加教師科研、申報科研立項等多種渠道，引導學生進行創新。

2 課程與教材建設

在課程設置方面，本專業的專業課程分為三大系列：計算機科學類（數據結構、數據庫、計算機圖形學、計算機圖象處理、C語言、C++、VB、JAVA等面向對象的編程技術）、地理科學類（自然地理學、人文地理學、環境學、國土資源學、城市規劃等）和地理信息系統科學與技術類（地圖學、地理信息系統、計算機制圖、遙感、全球定位系統、組件GIS、WEBGIS、ARCGIS、PCI等）。學生必須修滿教學計劃培養方案規定的180學分方能畢業。課程147學分（含實習18分），其中通識教育51分，專業基礎28分，專業核心25分，專業方向課43分；實驗教學33學分。

團隊教師積極進行教學改革。所有專業課必修課均配備優秀教材（其中自編教材20%），引進和選用外文教材3門，必修課配備率達17%。6門課程中采用學生參與課堂討論的方式進行教學，收到良好效果，獲得三項學校探究式課程建設立項。90%課程參加學校課程建設，其中優秀課程20%。90%專業基礎課和專業核心課由副教授以上的教師主講，所有的教授、副教授都為本科生授課或做學術報告。實驗指導教師多為博士和副教授。所有教學實習都指派有副教授以上教師指導學生。獲得“北京市教育科學研究優秀成果一等獎”等教學獎勵22項，其中包括地理信息系統國家精品課程1門、北京市精品課程1門。

根據教學改革的指導思想，本專業積極推進優秀教材建設，力求理論教材和實驗教材在內容設計上注重理論基礎、實驗內容技術與方法的綜合性、區域性、應用性和先進性，并體現理論與基礎、室內與野外、經典與先進的有機結合。自編的系列實驗教材和講義，基本體現了教材建設的理念。截至目前，本專業已經主編專著和教材25部，其中包括《地理信息實驗系列教程》、《遙感圖像處理系列教程》等實驗教材4部，參編教材4部。目前中心自編實驗教材與講義，對于充實地理學發展前沿起到了重要的作用。教學過程中針對本校不同專業、不同課程的特點，進行優化組合。有3本教材入選國家“十五”、“十一五”教育部規劃教材，1項教材獲北京市精品教材。

3 實踐教學體系建設

本專業的實踐教學以地理科學與技術國家級實驗教學示范中心為建設單位，以地理信息系統系列課程為建設平臺，分別建立了基礎、專業、野外綜合、探究性的實驗教學平臺。其中，由3個基礎實驗室（測量與地圖實驗室、遙感實驗室、GIS實驗室）和5個專業實驗室（GPS實驗室、衛星遙感數據接收實驗室、車載三維信息獲取實驗室、三維激光實驗室、虛擬地理環境實驗室）組成課內實驗平臺，由5個野外綜合實習基地（秦皇島地質地貌、野鴨湖濕地自然保護區、北京金山測量與地圖、北京地面沉降監測、北大方正3S技術開發與應用實習基地）組成校外綜合實習、實踐平臺，由五個省部級重點實驗室組成實驗教學與科研創新平臺。

在實踐教學體系建設上，地理信息系統專業構建了符合學科特點、兼顧學習規律的“基礎實驗-綜合實驗-設計實驗-研究創新”四級逐步提高的“一體化、多層次、開放式”的創新性實驗教學體系。

實驗課程、實驗項目設計的總體思想是“以學生為本，傳授知識、培養能力和素質提高協調發展”。在實驗課程設計中，加強理論與技術應用的有機結合，加強地理新技術的應用；在實驗項目設計中，鼓勵教師依托科研項目開設綜合性、創新性實驗項目；扶持特色實驗課程和項目的發展；加強學生自主學習、合作學習、探究學習的能力訓練。

實踐教學內容上，強調體現區域性、綜合性、實踐性的學科特點，根據專業和課程特色，分層次設立基本型、綜合型、設計型、創新型實驗，構建“基本理論驗證-基本技術操作-開發應用創新”的多級實驗內容。堅持“室內基礎實驗與野外綜合實踐相結合”、“地理信息科學基礎理論與高新技術相結合”、“高水平科學研究與創新型實驗設計相結合”，以培養具有扎實地理信息科學基礎理論、基本知識與基本技能，掌握現代地理技術并具有應用創新精神的地理信息科學與技術復合型人才。

由專職、兼職教師組成的實驗教學隊伍，保證了科學研究與實驗教學的有機結合。目前任職教師中，有70%的教師承擔了各級各類科研項目，較好地提升了理論課、實驗實習課的教學內容。如在ARCINFO地理信息系統實驗課程中，任課教師依托所承擔的“國土資源大調查項目—— 數字國土”，設計了基于ARCINFO的土地利用空間數據庫建設實習；在GIS空間分析實驗課中，依托863項目“GIS在農村社會經濟統計分析中的應用”設計了基于GIS的人口空間自相關分析實習項目等等，保證在實驗教學中前沿性科研的實驗內容占一定的比例。

實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合主要表現在三個方面：一是地理信息科學基礎理論與地理新技術相結合；二是高水平科研與創新型實驗相結合；三是野外實習基地在遴選中遵循了區域性、綜合性、先進性的原則。

4 人才培養體系建構

地理信息系統專業以學生為本，積極開展人才培養體系建設。初步搭建了本科—碩士—博士—博士后較為完善的人才培養體系，并初步建立了“五個結合”的人才培養模式，即“地理信息科學基礎理論與地理信息高新技術相結合”、“室內基礎實驗與野外綜合能力培養相結合”、“高水平科學研究與創新型教學相結合”、“本科生、研究生探究式教學相結合”、“教學示范輻射與合作交流相結合”，形成了“基礎實驗—綜合實驗—設計實驗—研究創新”四級逐步提高的實驗教學模式。在狠抓學生專業學習基礎上，本專業根據用人單位需求，研究就業市場信息，力求為學生就業加強服務。通過組織地理信息系統應用、開發競賽的各類活動，提高學生實踐活動能力。聯系高水平的業內人士來做報告，為學生將來就業搭建起人脈網絡。學生科研立項和畢業論文依托科研、工程和社會應用實踐等項目的比重逐年提高，選題的準確性、方法的先進性和成果的應用性都有顯著的提高。主要舉措體現在以下幾點。

（1）高水平科研與教學相互促進，力爭為每一位師生提供適宜發展的學術空間。集成5個省部級重點實驗室優勢資源，建立創新教育平臺，并與教學平臺有機結合；師生借鑒科研思路，開展創新教育和研究性學習；學生探究式學習有效地反哺了教師創新教育能力。（2）以高新技術應用激發學習熱情，培養學生掌握高新技術應用“一技之長”。獲國家科技進步獎、國家專利的成果，轉化為自主知識產權的實驗教學儀器和軟件，激發學生探究式學習興趣、培養解決地理學實際問題能力；通過增設5門探究式實驗課、出版10部實驗教材、建設國家精品課程、精品教材等與國內外50多所大學共享互動、不斷提高。（3）讓學生在科研和學科競賽中掌握高新技術深入應用。依托團隊主持的國家級項目，組織70%的本科生參加科研，先后獲國家、省部、校級立項191項，38篇。2008年，3項本科生科研項目入選“國家大學生科學研究與創業行動計劃”。在全國、省部、校級大學生挑戰杯賽、數學建模與計算機應用、GIS軟件開發等競賽中獲獎120多人次。（4）營造實驗教學國際化環境，培養實際工作能力。與歐美7所大學聯合開展中國地理實習，已成為固定環節，有效激發了師生教與學的興趣、培養合作學習能力；與6個國際品牌的遙感、GIS軟件公司合作，建立ARCGIS、ENVI、PCI、JX-4、EZMAP、IMAGEINFO實訓基地，有效促進了師生專業軟件應用能力與國際接軌。

近年來，本科生畢業論文80%是依托教師的科研項目開展的，部分本科生的科研成果在教師承擔的科研項目中得到了沉淀。本科生的實踐和創新能力也有了顯著的提高，參與創新、訓練、競賽活動的學生達60%，獲校級大學生科研立項38項，獲實驗室開放基金43項；獲全國大學生“挑戰杯”大賽北京市一等獎、全國大學生數學建模與計算機應用競賽北京市一等獎、北京市數學建模競賽一等獎等國家、省部級和校級各種獎勵47項。

學生的學習質量逐步提高，帶來的社會聲譽逐步上升。考研率突破45%，陸續有10余名學生成功申請出國交流學習計劃并出國繼續攻讀碩士學位。近三年中本科生英語四級累計通過率93.5%以上，一次就業率均達到98%以上。

5 結語

地理信息系統專業成立以來，在師資隊伍、平臺建設、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統學科即年輕、發展又快，地理信息系統專業本、碩、博課程都存在一定的問題。為此，我們開展并將繼續延續地理信息系統應用創新型人才培養體系建設，繼續完善以地學高新技術應用為特色的實驗教學體系和培養模式，努力將高水平科研成果轉化為實驗教學的先進儀器和軟件，顯著提高學生學習熱情和應用高新技術解決實際問題的能力，明顯提升教師團隊創新教育能力。

參考文獻

[1] 宮輝力，李小娟，趙文吉，等，地理學創新型人才培養—— 理念與改革實踐[M]，北京大學出版社，2008：1-6.

[2] 宮輝力，李小娟，趙文吉，等.地理信息系統國家特色專業建設與發展[J].中國大學教育，2009（11）：41-46.

[3] 王艷慧.GIS專業本科生課程教學改革的探討[M]//地理學教學研究改革與實踐.北京大學出版社，2008，7：35-40.

地理信息系統設計與應用范文第2篇

【關鍵詞】警用GIS系統；功能模塊；優化設計

中圖分類號：TP75文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-115-01

地理信息系統（GIS）最早應用于建筑工程的勘測，憑借其精準的定位功能，顯著提高了數據獲取、圖形繪制、測量計算等功能。隨著科學技術的快速發展，GIS的功能得到進一步拓寬，在各個行業領域中均得到了充分應用。近年來警用GIS的運用十分普遍，為公安機關處理案件提供了極大的幫助。因而，對現有的警用GIS功能模塊實施優化設計，實現了公安機關辦案技術的創新。

一、警用GIS系統的詳細介紹

公安局指揮中心系統就是綜合公安局現有的和其他部門的城市應急服務資源，采用統一的號碼，用于公眾報告緊急事件和緊急救助，統一接警，統一指揮，聯合行動，為市民提供相應的緊急救援服務，為城市的公共安全提供強有力的保障的系統。其中警用GIS在指揮系統中扮演著重要角色，如圖1。它提供了可視化的智慧以及接處警操作界面，全方位的地理信息展示、方便快捷的報警定位和資源定位調度功能，同時能夠從空間地理關系角度提供決策支持、統計分析、預案演練等業務功能。PGIS系統應用在公安指揮系統的每一個重要環節，是實現數字化指揮的重要手段。

二、警用GIS系統功能模塊的優化設計

從GIS的工作原理看，其主要是對實用信息的綜合性處理，一般要經過獲取、存儲、顯示、編輯、處理等多個流程操作，實現了數據信息的自動化處理。但是，不同行業領域對GIS的功能要求各不相同，公安機關設計GIS系統需結合具體辦案需要，編制出個性化的功能模塊，如圖2。從現實應用需求分析，警用GIS系統功能模塊的優化設計包括：

（一）查詢模塊。傳統的警用GIS所設置的查詢模塊功能單一，僅限于常規信息的搜尋檢查，一些復雜性的定位查詢功能無法實現。經過優化設計的警用GIS，其查詢模塊具有綜合性特點，可適用于多項信息的定位、搜查、捕捉等。目前，公安機關普遍應用的警用GIS查詢系統，能夠從時間及空間等兩個維度展開查詢，大大提升了數據查詢的效率。

（二）分析模塊。案情分析是公安機關破案的核心環節，數據分析的準確性關系著案件的處理進展。新型警用地理信息系統添加了多功能的分析模塊，可提供公安機關完成案情信息的分析處理。如：某一案件的發生、經過、結果等，只需把案情的真實情況、有效數據輸入到警用GIS分析模塊，經過計算機的自動操作處理，即可獲得相對準確的案件實況。

（三）調配模塊。調配模塊的作用是對公安機關的資源進行調度分配，從而提高各項資源的有效利用率。由于犯罪案件具有突發性、偶然性、及時性等特點，導致案件的積累量逐漸增大，公安機關在處理案件時無法正常調配現有的資源。警用GIS系統添加的調配模塊，對警察局現有的人力、物力、財力等資源綜合調配，如：警車、警員、警械等，協調了案件處理的流程。

（四）交通模塊。掌握準確的交通線路，能夠幫助公安機關追捕犯罪嫌疑人，短時間內鎖定正確的交通路徑。警用GIS系統設計交通模塊，縮短了案件處理的時間，加快了地理位置的搜尋、定位。該模塊也有協調交通的功能優勢，防止公安機關辦案對道路交通造成的阻礙。另外，地理信息系統與交通網絡互連，公安機關在車輛上即可自動查詢交通信息。

三、結論

總之，地理信息系統提高了數據信息的自動化處理水平，在各個行業中得到了普及應用。新時期警用GIS系統功能進一步改善，為公安機關立案、辦案等工作提供了很大的方便，及時對現有的地理信息系統實施優化設計是很有必要的。

參考文獻：

[1]房彩麗.四色算法在基于MapObjects地理信息系統中的應用[J].微計算機信息,2010(07).

[2]朱邦耀,孫麗敏,李利平.基于GIS的警用信息系統軟件測試[J].測繪與空間地理信息,2010(02).

[3]周宏.警用地理信息系統建設有關問題的思考與對策[J].中國科技信息,2009(01).

[4]陳志國.警用地理信息系統建設的探索與實踐[J].公安學刊(浙江警察學院學報),2009(01).

[5]韓清瑩.山西省警用地理信息系統建設[J].科技情報開發與經濟,2009(07).

地理信息系統設計與應用范文第3篇

關鍵詞：節水型社會 水資源 GIS 系統設計

Discussion of Designing Water Resources

Management Information System Based on the GIS

Abstract: In the course of information construction in building a water-saving city， it is necessary to develop water resources comprehensive management information system in planning as a whole of the city. The system would be simulate the routine management work of the water resources management department along with other interrelated departments， it also helped people to make a macroscopic analysis and decision-making. This system designed based on GIS technology and the network structure of Browser/Server. The overall design and adopted technology be proved in this paper.

Key words: water-saving type soceity; water resources; GIS；system design

1、引言

水是人類生存和發展不可替代的資源，是經濟社會可持續發展的基礎。我國人均水資源不足，時空分布不均，缺水已經成為經濟發展和社會進步的重要制約因素。為此，國家提出創建“節水型社會”，其目的就是要從根本上解決缺水問題。通過節水型社會的建設，將使水資源的利用效率和效益得到提高，生態環境得到改善，可持續發展能力不斷增強，促進人與自然的和諧相處，從而推動全社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路[1]。建設節水型社會要從宏觀上對水資源進行整合，協調好各部門間的關系，這是一個資源系統工程。在已開發的一些針對水資源在某一領域的信息系統中，普遍存在著應用單一、與其它系統信息傳遞不暢、數據異構、信息不共享等問題，已無法滿足節水型社會的管理需要，要實現對全市水資源進行統籌管理，開發節水型社會水資源綜合管理信息系統迫在眉睫。

水體具有空間屬性，因此可以利用地理信息系統對水資源進行有效的管理。基于GIS技術進行系統開發，能實現水資源管理系統的定量、定位、可視化管理，而且對于合理規劃水資源的使用、水環境分析、災害分析、預測等都是必不可少的[2]。本文就如何應用GIS技術來設計一個節水型社會水資源綜合管理信息系統做出探討。

2、地理信息系統（GIS）在節水型社會水資源管理中應起的作用

地理信息是水資源最重要的特征之一。地理信息系統（GIS）技術提供了管理空間數據最有效、最直接的手段，為水資源信息管理的標準化、網絡化、空間化提供了有效的工具，在節水型社會水資源綜合管理系統中占有重要地位。

(1）地理信息系統是節水型社會水資源綜合管理系統的重要組成部分，和辦公軟件結合起來開發出面向具體部門、功能更為完善的應用軟件，可以完成整個節水型社會水資源綜合管理系統中的各個部門、各個階段所能做的工作。

(2）地理信息系統能有效解決空間數據的采集、處理、編碼等問題，具有海量數據管理功能，所建立的空間數據庫和屬性數據有效關聯，為整個系統的運行提供基礎數據保障。

(3）地理信息系統結合專業數學模型以及系統優化模型，以便進行深層次分析，使系統具有輔助決策支持功能，為有關部門提供科學的計算結果和和決策數據[3]。

3、系統設計方案

3.1總體設計

水資源綜合管理體系涉及社會、經濟、生態、環境、人口和水資源工程等相互影響與制約的諸多方面，因此系統的設計應該綜合考慮到各方面的應用，從對水體本身的評價分析到水的應用管理，再到對一個區域可持續發展的支持能力的評價，幾乎囊括一個城市的所有“水問題”，是一個資源系統工程。在系統設計階段，充分考慮了建設節水型社會的指導方針、基本原則與目標任務，依照《全國水利信息化規劃》標準，針對水資源管理工作的特點，提出了節水型社會綜合管理信息系統的總體建設方案，如圖1。

3.2系統功能組成

系統主要由以下子系統構成：基礎地理信息子系統、水資源管理及輔助決策子系統、防洪減災子系統、水生態環境保護管理子系統、水務管理子系統、水價體系仿真子系統、電子地圖或三維顯示子系統，系統結構如圖2所示。

數據庫是系統的數據源，是系統運行的關鍵。數據庫中包括基礎地理信息數據、水資源專題數據等空間數據，還要涉及到大量的社會經濟信息、相關法規，以及面向各部門的專用屬性數據，數據量大、數據結構復雜，這就要求在建庫之初要進行深入的需求分析，針對各個子系統的需求合理設計數據結構，保證整個系統的順利運行和交互通信[4]。

3.2技術路線

3.2.1系統軟件結構 用Oracle數據庫來管理海量數據，基于ARC/INFO系列軟件，用VC語言進行二次開發，制定節水型社會水資源綜合管理系統平臺，軟件結構體系如圖3所示。

數據和屬性數據。利用Oracle Spatial建立以要素為單位與比例尺無關的集中統一的空間數據庫，實現海量數據存儲。

（2）邏輯層：采用VC編寫應用程序，安裝Oracle Client，通過Oracle NET請求數據層服務實現對圖形數據的修改。將Oracle下載的空間數據類型轉換為ARC/INFO對象，再傳給客戶端。邏輯層將數據層與客戶端隔開，負責識別用戶身份、傳輸數據的加密，保障數據安全、有效和便于控制。

（3）客戶端：安裝節水型社會水資源綜合管理系統，實現圖形數據的顯示和瀏覽、圖形打印以及圖形的編輯處理。客戶端與上層采用TCP/IP聯接，沒有安裝Oracle Client，減少系統的開銷。

3.3.2網絡拓撲結構 考慮到系統的應用范圍、業務規模和區域的地理分布以及相關部門的業務特點，建議采用Client/Server和Browser/Server結合的方式，將系統建成資源共享、又可靈活拓展的實用的GIS系統，并為上級水資源管理部門以及其它相關部門的系統提供接口和服務支持，網絡拓撲結構如圖4。

4、結語

節水型社會水資源綜合管理信息系統從宏觀上對水資源進行規劃利用，實現水利信息化，達到水資源合理分配使用，推進節水型社會的建設。

在節水型社會水資源綜合管理信息系統的建立過程中，將要著重考慮以下兩個問題：

（1）由于系統涉及到多個部門，因此要解決如何設計好各子系統之間以及與上級網絡的接口，保證各部門之間的信息交流暢通[5]。

（2）由于系統涉及地理、社會、經濟等各方面信息的存儲與更新，傳統的關系數據庫難以適應，因此，在系統數據庫的建立過程中，可以考慮將空間數據倉庫這一最新技術應用到開發中。

參考文獻 :

[1]宮瑩，阮曉紅.關于創建節水型城市的探討[J].四川環境，2003，22(2):43-45.

[2]趙玉霞，趙俊琳. GIS技術及其在區域水環境管理中的應用[J].水科學進展，2000，11(3):340-341.

[3]萬洪濤.地理信息系統與水文模型集成研究述評[J].水科學進展，2001，12(4):560-568.

地理信息系統設計與應用范文第4篇

【關鍵詞】WebGIS；數字校園；地理信息系統

1 地理信息系統的發展

1.1 地理信息系統

地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是以采集、存儲、管理、分析、描述和應用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數據的計算機系統。它由硬件、軟件、數據和用戶有機結合而構成，它的主要功能是實現地理空間數據的采集、編輯、管理、分析和統計。地理信息系統是融計算機圖形學與數據庫技術于一體，將圖形與數據有機地結合在一起，存儲和處理空間信息的高新技術。它把地理位置與相關屬性有機地結合起來，根據實際需要準確、真實、圖文并茂地輸出給用戶，滿足系統建設、管理以及系統對空間信息的要求，并實現了數據的可視化，同時借助于地理信息系統獨有的空間分析功能和可視化表達，可對系統進行各種輔助分析決策。

隨著計算機技術的飛速發展，地理信息的處理、分析手段日趨先進，GIS技術日臻成熟，GIS的應用領域不斷擴大，成為一門重要的自然科學分支，地理信息系統已深入到生活的方方面面。

1.2 WEBGIS

WebGIS（也稱為Internet GIS）就是利用互聯網技術，在Web上實現空間數據的存儲、顯示、空間分析及輸出，并能回答用戶提出的問題，進行決策支持的系統，它是地理信息系統在萬維網上的實現。目前信息技術以及Internet的飛速發展與廣泛應用，人們對分布式應用研究以及共享信息和知識需求不斷增長，從而對GIS的研究也發生了根本變化。隨著“數字地球”概念的提出，推動了全球的信息化，這是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重視和認識。實現“數字地球”離不開網絡化GIS的支持，國際互聯網的迅猛發展使其必將成為GIS軟件的運行環境，基于Web的GIS應用已越來越成為廣大GIS用戶新的迫切需求，而對這方面的研究已成為GIS發展的必然趨勢。WebGIS在信息的快速，數據的及時更新、使用的簡單靈活等方面具有傳統地理信息系統無法比擬的優點。隨著國家信息基礎設施、國家空間基礎設施的逐漸完善，以及在“數字地球”、“數字城市”、“數字區域”“數字行業”等工程的推動下，WebGIS在各行各業中得到廣泛的應用。

2 高校校園信息管理現狀

隨著我國城市建設日新月異的發展，高等院校已作為城市的重要組成部分，近幾年來，國家對高等教育投入的逐年增加，尤其是隨著高校的擴招和合并，高校規模越來越大。我國高等學校校園面積大、建筑物多、設備多，功能齊全，各種管網、供電和通信線路交叉分布，這些信息用常規的管理方法難以實現有效的管理。高等院校的校園信息化管理建設越來越受到重視，但目前這方面的工作存在不少問題：

1）為適應教育和社會發展需要，各個高校都在加大改革力度，表現在從校園的建設與綠化、師資力量、教學方法、專業設置和招生數量等方面都進行了不同程度的改革與變化，使管理工作日趨復雜；

2）很多高校為了適應現代化教學的需要和招生人數的增加，對校園面積進行了擴增，采取學校資源合并或建立新校區，無論是合并的還是新建的校區，大都不在一處，規劃管理工作自成體系，各自為政；原有的管理信息系統互不兼容，信息的管理和操作不統一，不規范；規劃管理信息資料整體上不夠完整，不夠準確；

3）部分高校盡管已開展信息管理“數字化”的工作，但整個規劃管理過程高度抽象、不直觀、費時費力；信息加工的時間周期長，信息量不豐富；在實際操作中，仍然采用傳統的手工、分散的作業方式，造成工作效率沒有得到實質的提高；

4）當前各高校都需要擴大招生，在對外交流和宣傳中對校園建設和硬件環境缺乏合理形象地表現，在校園中對各種建筑及資源沒有做到直觀的表達。

以上情況均對校園規劃及信息化管理工作帶來許多不便與困難，傳統的管理模式已遠遠不能滿足高校的發展需要。過去校園管理模式可視為一種靜態模式，無論是數據的更新還是信息的展示遠遠不能滿足當前處于動態變化中的校園發展需要。而GIS作為一種能科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，能對規劃、管理、決策和研究提供所需信息的綜合性技術系統，是有效解決校園信息與管理問題的先進技術工具。

3 數字校園地理信息系統的研究意義

作為現代城市重要組成部分的高等院校，其校園的科學管理和合理規劃越來越引起社會的重視。隨著校園信息化建設的發展，“數字校園”技術應運而生，“數字校園”是指學校在開展教學、科研和管理及對外通訊過程中運用寬帶、交互性和專業性的局域網實現學校辦學的數字化、信息化和智能化，是“數字地球”的微觀表現形式在校園區域的具體體現。

校園地理信息系統（Campus Geographic Information System）具有城市地理信息系統的特點和功能，它用圖形、圖像數字信息來表現校園各種空間及屬性要素，用戶可以圖文并茂的查詢校園信息獲得最為直觀的效果，就如同置身于校園中一般。并利用系統的數據管理及分析功能對校園各類信息資源進行統一的、科學的組織與管理，從而實現信息資源的共享，為校園的發展預測、規劃決策以及科學管理提供可靠依據。

4 數字校園地理信息系統的研究內容

數字校園地理信息系統主要立足于應用，即滿足學校的需要為主要目標，為加快校園信息化步伐，提高工作效率，強化信息管理，有必要把校園地理信息可視化和系統化。

1）為了快速、準確獲取校園的地理信息，以及為校園的管理、規劃、設計提供準確而詳細的數據，作為校園數字化的一個重要組成，要建立相應的校園電子地圖。它是基于Web的一種新型數字地圖，能為用戶提供在空間上連續的信息描述，提供空間信息的查詢、檢索等功能。

2）由于地理信息系統的內容可以無限細化，且學校的建設長期處于一種動態的變化之中，學校內的信息與人員永遠處于變化的過程中，所以建立一個“完整”“全面”的校園地理信息需要一定的周期。

3）利用WebGIS技術研究數字校園系統的解決方案，用圖形、圖像數字信息來表現校園各種空間及屬性要素，把用戶從以往的文字查詢中解脫出來，獲取圖文并茂而且最為直接的交互效果，提供各種統計操作、空間分析、專題要素輸出等功能。

5 數字校園地理信息系統的功能

校園地理信息系統是一個空間型的信息系統，存儲著高校各種資源的大量數據。為了方便地輸入信息快捷地提取數據，并且能夠進行多信息源支持下輔助決策與模擬，該系統應具有查詢功能，輸入、輸出功能，數據管理功能以及空間分析功能等。

1）基本功能：包括GIS所擁有的數據采集、數據變換、數據庫管理、信息輸出圖形、圖像顯示以及信息查詢等功能，該功能為用戶提供輸入數據、瀏覽數據、輸出數據的基本操作。

（1）數據采集：在系統軟硬件環境的基礎上，通過數字化、數據錄入、數字圖像處理等方法獲得，并裝入可容錯數據。

（2）數據變換：將多源數據轉換成在系統設計時定義的通用格式，包括數據重構、空間變換以及數據集成三個方面。

（3）數據庫管理：包括圖形庫管理和屬性庫管理功能，能完成對數據庫的基本操作，并且能和其它屬性數據庫聯接，使系統更加靈活，具有開放性。

（4）信息輸出：對于所需屬性數據及圖件資料可以直接輸出，并有制圖功能。

（5）查詢：用戶在系統中可對自己感興趣的某項內容進行定位查詢，標題關鍵字查詢，所查詢的內容以圖形、圖像、文字等形式予以顯示，以便全方位，多層次地提取信息。

（6）圖形顯示：該功能為用戶提供了開窗，關閉、縮小、放大、漫游、刷新、鷹眼等高效的圖形操作功能。

2）數據管理功能

這部分主要面向管理員，管理員可以在自己的權限內管理和維護地圖分類以及相應的屬性數據，添加和驗證相應的數據。

3）多媒體功能

校園信息系統所使用的圖形符號和地理數據大多是抽象的，利用多媒體手段，將抽象的點、線、面等圖符配以照片、圖表、文字等，這樣可以多角度，多層次地再現環境信息，并可對某個區域的環境變化進行三維動態模擬。

4）空間分析功能

包括拓撲空間分析，線性網絡分析、地形模型分析、空間疊加分析及其它功能，只要按其要求裝入數據，設定參數，便可獲得分析結果，這些功能是構建模型庫的基礎。

6 結論

建立基于WebGIS的數字校園地理信息系統，是高校管理自動化、科學化、網絡化和智能化的一種趨勢。對數字校園地理信息系統的研究開發不僅可以為廣大師生提供各種校園的空間查詢信息服務，也可以為學校管理部門進行校園的發展預測、規劃決策以及科學管理提供依據，同時提高高校對外的知名度，為學校創造客觀的社會效應。

【參考文獻】

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[4]謝雪梅，朱建軍.GIS技術在數字校園建設中的應用[J].西部探礦工程，2005（5）：307-308.

地理信息系統設計與應用范文第5篇

關鍵詞：地理信息系統；政府決策；作用；意義

Abstract: the geographic information system can provide the government office automation, decision provides space data support, are widely used in the government at all levels of decision making. Electronic map, special database, coordinated information system is geographic information systems in the government office in the specific application, and will help to improve the government decision-making more scientific and reasonable.

Keywords: geographic information systems; The government decision; Action; significance

中圖分類號：P208文獻標識碼：A文章編號：

引言

地理信息系統能夠通過圖形將空間物體、現象分布反映出來，地理信息系統的空間信息能夠充當其他信息的載體，廣泛應用于社會多個領域。以空間信息處理為基礎的地理信息系統，在政府決策領域中有著較高的應用價值。

世界上最早建立地理信息系統的國家是加拿大，其將地理信息系統用于調查資源。隨后，西方發達國家逐漸開始建設、應用地理信息系統。美國對地理信息系統的投入最多，居世界之首，84%的政府部門在辦公時應用地理信息系統。例如，美國的林業局、土地局等政府部門都根據自身部門的特點建立了相應的地理信息系統。歐洲一些國家地理信息系統應用較晚，但是發展很快。英國、德國、法國、意大利等都建立了專門的地理信息系統。例如，英國地理信息系統主要用于交通運輸、地方政府運作服務、設施規劃與管理、環境、緊急事務等。

近年來，我國也加大了地理信息系統投資建設的力度，建成了國家基礎地理信息系統，其主要由全國DTM數據庫、大地數據庫、重力數據庫、地名數據庫、地形要素數據庫組成，在政府決策中發揮著重要的作用。

1GIS在政府管理決策中的作用及特征分析

1.1政府GIS的作用

地理模擬、數據綜合、空間分析是地理信息系統的主要優勢，地理信息系統能夠將空間數據的獲取、分析、處理、管理、建模等融為一體。在政府辦公自動化中應用地理信息系統，能夠增加政府辦公信息，為政府辦公自動化提供重要的數據支持。

首先，空間數據支持。地理信息系統包括了大量的地理信息數據，例如湖泊、河流、居民地、鐵路、公路、境界等；包括了專題地理信息數據，例如工農業規劃、降雨分布范圍、資源分布等。這些數據是許多和空間位置密切相連的信息的載體，豐富了政府辦公自動化信息，發揮著不可或缺的作用。其次，地理信息系統功能支持。地理信息系統功能支持主要包括輸出模擬地圖、提供成果展示、檢索查詢、業務管理系統、對分析決策的支持等。地理信息系統將非空間數據和空間數據有效地整合，發揮空間分析功能，為政府決策提供重要支持。

1.2政府GIS的特征分析

首先，政府地理信息系統是面向各級政府機關的綜合信息系統。地理信息系統是其他一些和空間有關信息的載體，是連接各種信息的紐帶。地理信息系統有著明確的應用目標和使用對象。用戶第一原則是系統目標確定必須遵循的重要原則。其次，政府地理信息系統具有實用性，具有地理信息系統和辦公自動化相融合的特點，對數據源的選用和系統軟硬件的配置均提出了較高的要求。地理信息系統不但要有運行可靠的軟硬件環境，還要具備升級換代的可操作性；既要多樣性的數據源，還要確保數據源能夠實時更新。第三，政府地理信息系統是社會性工程，離不開其他相關產業部門的支持。制定、完善信息共享機制，是地理信息系統運行的基本保障。第四，政府地理信息系統是協調式、分布式的空間型信息系統，其對數據轉換格式、指標體系、數據模型、數據結構等有著統一的要求，規范化、標準化程度較高。第五，建設、完善政府地理信息系統具有一定的復雜性，因此建設地理信息系統應當遵循分階段建設、逐步到位、由淺入深、由簡至繁的方針，有目的有計劃地分布實施。

2我國政府GIS的應用

2.1GIS與政府辦公自動化一體系統

地理信息系統與政府辦公自動化一體系統的目的，是有機地整合地理信息和政府政務信息，為政府決策者提供綜合的、直觀的信息，成為各級政府管理者辦公、決策的重要輔助工具。逐步升級、不斷完善地理信息系統與政府辦公自動化一體系統，使之成為政府辦公自動化的良好信息平臺。該軟件系統以電子地圖檢索、顯示為主，能夠以各個行政區域為單位，多主題、多層次、多要素的檢索、顯示和輸出。隨著國民經濟的飛速發展，地理信息系統與政府辦公自動化一體系統也在原來的基礎上做了較大的調整，成為了能夠服務于各級政府文秘人員工作的應用軟件工具。該系統軟件的主要設計思想是：滿足政府辦公自動化的專業多、層次多、范圍大的要求；滿足系統效率高、響應快的要求；滿足系統數據處理類型較多的要求；滿足數據動態加載的要求；簡潔的用戶界面，便于用戶掌握、操作；具有可擴充性；滿足各級政府不同人員的使用需求。

2.2系統的具體應用

地理信息系統在各級政府的具體應用包括：電子地圖應用、專題數據庫應用、協調式信息系統應用等。

首先，電子地圖應用。電子地圖應用是政府辦公自動化和地理信息系統的初步結合，是地理系統系統應用的起步階段，地理信息系統提供分省地圖和綜合政務信息。分省地圖的基礎是國土基礎數據，各省測繪局均參與到了數據裁切、投影變換、地名數據更新、綜合取舍等系統完善工作。

其次，專題數據庫應用。地理信息系統在一些省份陸續建立了專題數據庫。其中包括河北省的重點工程、對外貿易、旅游專題庫；福建的基本省情、重點工程信息系統；新疆的礦產、口岸專題庫；陜西的防汛、交通、旅游等信息系統。這些專題數據庫都是國民經濟建設方面的重要內容。

第三，協調式信息系統的應用。國家科委遙感中心、中國氣象局、水利部、國家防汛抗旱總指揮部、國家測繪局等部門聯合研發了協調式地理信息系統，用于防汛抗旱，為相關部門領導提供決策依據。其專業信息包括：副熱帶氣壓、臺風、降雨量預報、降雨量實況、氣象云圖等氣象信息；水文站、水庫等汛情信息；洪澇衛星遙感信息等。該系統將各種專業信息放在一個空間數據基礎上，以便于用戶檢索、分析、使用。用戶可以按照不同的主體進行快速檢索。實時數據全部采取分布式加載，確保系統的實效性。在系統建設中，重點解決了以下問題：按部門職能提供數據、統一的數據平臺與軟件平臺、分層數據處理、以地理數據為基礎等。

3結語

在政府辦公自動化中應用地理信息系統的實踐中，獲得了以下經驗。首先，地理信息系統在系統功能和信息資源等方面有著獨特的優勢，應當廣泛用于政府辦公自動化中，為各級政府決策提供多層次、全方位的信息服務。其次，政府地理信息系統的開發是一項耗資費時的復雜工作。建設地理信息系統應當遵循統一規劃、統一設計的原則，由小到大、由易到難循序漸進的建庫。建設地理信息系統應當將實用性放在首位，確保系統建設穩健發展。第三，建設協調服務信息系統涉及到多個政府職能部門，能夠為各級政府實現數據共享創造條件，有利于我國信息產業的建設、發展。第四，典型試點和原型法是積累地理信息系統建設經驗的重要方法。最后，數據資源建設是地理信息系統建設的基礎。系統能否投入日常業務運行，在很大程度上取決于系統的數據信息。借鑒國外一些地理信息系統的建設經驗發現，數據得不到更新，是導致地理信息系統建設失敗的最主要原因。

參考文獻：

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