GIS课程学习报告

1、GIS课程学习报告1、GIS定义：地理信息系统是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新 兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综 合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系 统。2、GIS的组成：从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组 成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设 提供解决方案;人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等等。软件

2、主要包括以下几类：操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件， 等等。GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建 设周期和效益。数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建 设中的关键环节。人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因 素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统 测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。3、GIS的原理：1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成

3、，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系 统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、 效率、数据处理的方式和产品输出的类型。2、GIS的操作对象是空间数据和属性数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理 实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、 定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所 在。3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普 通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测4、GIS与测绘

4、学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测 量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数； 电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代 测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富 和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。4、GIS的发展趋势：地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图 学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。GIS 的发展可分为四个阶段：第一个阶段是初始发展阶段，

5、20世纪60年代世界上第一个GIS系 统由加拿大测量学家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然资源的管理和规划；第二个阶 段是发展巩固阶段，20世纪70年代由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量 存储设备的使用，促进了 GIS朝实用的方向发展，不同专题、不同规模、不同类型的各具 特色的地理信息系统在世界各地纷纷付诸研制；第三个阶段是推广应用阶段，20世纪80年 代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技 术结合，开始应用于全球性的问题，这个阶段涌现出一大批 GIS软件，如ARC/INFO， GENAMAP，SPANS，MAPINFO，

6、ERDAS，Microstation 等；第四个阶段是蓬勃发展阶段， 20世纪90年代，随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS成为确 定性的产业，并逐渐渗透到各行各业，成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。5、GIS的应用：1城市中的GIS城市无疑是GIS应用最早、最为成功和最活跃的领域之一，我国城市GIS的现状可以 简单地概括为：发展迅速，成绩巨大；问题不少，面临挑战。目前,GIS在城市规划管理、城 市空间基础信息管理、城市地下管线管理、城市土地管理、城市勘察、城镇地籍管理以及城 市环境保护、城市供水与地下水资源管理、电力电信设施管理、有线电视信息管理、城市公

7、安、城市交通、旅游规划和城市救灾等各个方面都有成功的应用。2农业中的GIS农业地理信息系统就是要将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机、自动化、通 信和网络等技术与地理学、农业、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科紧密地结合起来， 形成一个包括对农作物、土地、土壤从宏观与微观的监测，农作物生长发育状况及其环境要 素的现状进行定期的信息获取以及动态分析和诊断预测，耕作措施和管理方案在内的信息系 统。将传统的农业生产管理提高到一个以快速调查和监测、适时诊断和分析、高效决策和管 理为标志的全新的与信息时代相适应的现代化农业的新阶段。3防灾减灾中的GIS目前地理信息系统已经在火灾、地震、旱灾、洪涝

8、、地面沉降以及滑坡、泥石流等方面 做出了一定的应用。通过地理信息系统，可以迅速实现各种灾害灾情的一定程度上的监测、 灾害危害面积的确定、灾情的估算等，从而为防灾减灾提供及时、准确的信息。4水利行业中的GISGIS在水利行业的应用相对滞后，八十年代后期一些科研院所和高等院校开始接触 和应用GIS，较长一段时间内，大多数部门的应用水平仅限于对数据的管理，主要是发挥 GIS的数据存储、查询、统计和图形显示的最底层功能，直到九十年代后期，才在某些领域 和少数单位，开始将它作为分析、模拟、决策和预测的强有力工具。二十一世纪是信息时代， 水利部提出了 “以信息化带动水利现代化”的战略方针，目前GIS在水利

9、行业的应用主要 包括防洪减灾、水资源管理、水环境和水土保持、水利水电工程建设和管理等方面。5环境科学领域的地理信息系统地理信息系统技术在环境科学领域的应用可概括为环境管理、环境影响评价、面源污染 分析、环境监测、水资源管理和分析、近海水域管理和分析六个方面。利用GIS软件，可 以对环境监测过程中实时收集的信息进行存储、显示、分柝用于辅助环境决策；也可以管 理各种与场地密切相关的地形、水文地质、土地利用及其他环境数据并将它们与特定的应 用程序、专业模型相关联，从而对复杂的水资源问题进行综合研究和分析。6、GIS的数据模型：两种典型的GIS数据模型1、拓扑关系数据模型拓扑关系数据模型以拓扑关系为基

10、础组织和存储各个几何要素，其特点是以点、线、面间的 拓扑连接关系为中心，它们的坐标存贮具有依赖关系。该模型的主要优点是数据结构紧凑， 拓扑关系明晰，系统中预先存储的拓扑关系可以有效提高系统在拓扑查询和网络分析方面的 效率。2、面向实体的数据模型与上述拓扑模型相反，该模型以独立、完整、具有地理意义的实体为基本单位对地理空 间进行表达。在具体组织和存储时，可将实体的坐标数据和属性数据分别存放在文件系统和 关系数据库中，也可以将二者统一存放在关系数据库中（可以将坐标数据和属性数据放在同 一个表中，也可以将二者分成两个表，ESRI公司SDE的存贮模式是分成四个表格，它还增 加了一个Layers表和一个

11、空间索引表。7、GIS的特点：1、开放性具有开放式环境及很强的可扩充性和可连接性。GIS技术支持多种数据库管理系统，如 ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型数据库；运行多种编程语言和开发工具；支持各 类操作系统平台；为各应用系统，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供标准 化接口；可嵌入非专用编程环境。2、先进性GIS平台采用与世界同步的计算机图形技术、数据库技术、网络技术以及地理信息处理技术。 系统设计采用目前最新技术，支持远程数据和图纸查询，利用系统提供的强大图表输出功能， 可以直接打印地图、统计报表、各类数据等。可分层控制图纸、无级缩放、支持漫游、直接 选择定位等功能。3、发展性具有很强的可扩充性和可连接性。在应用开发过程中，考虑系统成功后进一步发展，包括维 护性扩展功能和与其它应用系统的街接与整合的方便。开发工具一般采用J2EE、XML等。8、学习这门课的收获：虽说以前高中读书是主攻地理科目的，但那时在课程的学习中也只 是听说过GPS （全球定位系统），GIS系统倒是没有接触过，直到进入公司才开始对它有了 初步的全新的了解GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以 计算机编程为平台的全球