舉例說明那些是地理信息

⑴ 舉例說明地理信息系統的應用前景。

（一）城市環境地理信息系統（二）基於地圖的數據挖掘（三）3S（GIS，RS，GPS）在環境回中應用（四）GIS支持下的環境與區域答的可持續發展 僅僅是提綱，具體可以去 http://www.dljs.net/showart.asp?art_id=11044看看，相信有你需要的

⑵ 地理信息系統的數據模型包括那些相互聯系的方面試舉例說明

1.引言

經過幾十年的發展，今天的GIS系統已經具備了較強的數據存貯、管理和輸入輸出功能，但目前大多數的GIS仍然是以數據為中心的，在完整表達客觀地理世界、進行高層次的空間分析和直接提出決策方案的能力方面還遠遠不夠，導致這種情況的根本原因在於現有GIS的數據模型不能准確地表達客觀地理世界。為此，作者為現有GIS軟體總結了兩種典型的數據模型[1]：拓撲關系數據模型和面向實體的數據模型，並分析了它們各自的優缺點，指出應該在整體論的基礎上為地理空間建立一個能夠直接反映人們認知的整體數據模型。

2.面向對象的整體數據模型

GIS本質上是對客觀地理世界的近似模擬，其理想狀態應該是盡可能准確地反映地理世界，同時做到數據量最小，又便於人們從中獲取所需要的信息和規律。要達到這種理想狀態，我們需要做好兩步工作：1）准確理解地理空間；2）為地理空間建立面向對象的整體數據模型---一個基於地理空間整體論、完全以面向對象方式組織的GIS數據模型。
地理空間的理解可以簡單概括為[1]：地理空間是一個目標組合排列集，每個目標或說對象都具有位置、屬性和時間信息，及與其它對象的拓撲關系、語義關系等。基於這一認識，我們可以得到，表達地理空間的整體GIS數據模型有如下特徵：
■ 將地理空間按照人的思維方式理解為基於目標的空間和定義在地球表層目標集上的關系。除了要研究對象的幾何位置及拓撲關系外，還要重視研究對象間的語義關系。
■ 整體數據模型雖然要求我們將客觀世界作為整體看待，但在執行具體的數據組織時也需要對眾多的地理實體進行分層。分層是基本的和必要的，但由於為一種目的進行的分層很難滿足另外的需求，因此重要的不是提供一種通用的分層，而是對方便地加入、刪除對象等維護層的操作予以足夠的支持。復合圖層含有不按對象維數分層的含義，能夠很好地體現客觀 世界的整體特徵，為不同層中的關聯對象或用戶感興趣的不同類型對象提供了一個集中存貯與交互的獨立空間，整體數據模型尤其應該增強復合圖層的功能，使用戶能夠自由地加入、刪除、修改、查詢任意類型（點、線、面和復雜實體）的地理實體，同時能夠進行強大的空間分析；
■ 雖然傳統的GIS數據模型常將基於對象的模型用矢量結構表達，而將基於場的模型用柵格結構表達[2][3]，其實可將對象和連續場這兩種看似對立的模型統一在面向對象的整體數據模型中，因為面向對象的方法作為一種框架不僅可以描述基於對象的模型，也可以描述基於場的模型[3][4]。
■ 空間對象是處在三維空間中的，並具有多尺度特徵。
■ 整個數據模型完全以面向對象的方式組織。

由上可見，在整體數據模型中，地理空間被表達為一個具有相互關系的對象集。每個對象不僅具有自己的幾何信息、屬性信息和時間信息，而且與其它對象之間具有拓撲關系和語義關系。所有這些信息在整體數據模型中都處於同等重要的地位，其中起著連接作用的是對象本身。根據對象的形狀特點，同時為了方便計算機實現與管理，我們可以將地理空間中的對象分為5種基本對象：點、線、面、注記和復雜對象。其中，前面四種對象比較簡單，統稱為簡單對象，這里只介紹第5種對象---復雜對象。
復雜對象是由簡單對象組合派生的，可以劃分為如下兩種類型：
1）單純型復雜對象
多個同樣類型的對象合並成為一個單純型復雜對象。·復雜點：點群，由多個點狀對象構成的集合，整個集合是一個對象，如聚集在一起的多個水文站等；•復雜線：線群，由多個線狀對象構成的集合，整個集合是一個對象，如一線狀水系，一徑流網路等；·復雜面：面群，由多個面狀對象構成的集合，整個集合是一個對象，如一湖泊群，一海洋群島等。
2）混合型復雜對象
點、線、面共存的復雜對象。混合型復雜對象的混合種類包括：點與線混合，點與面混合、線與面混合及點、線、面同時存在的混合，多個不同類型對象合並成一個就構成了混合型復雜對象，因此混合型復雜對象不屬於點、線、面中的某一基本類型，在屬性上也就不具備這些基本類型對象的一些特有信息，如線對象的長度，面對象的面積和周長等，這在資料庫表結構的設計中要予以必要的考慮。
單純型復雜對象可以在相應類型的簡單對象集中存貯和在相應圖層中顯示，也可以在復合對象集中存貯和在復合圖層中顯示；混合型復雜對象只能在復合對象集中存貯和在復合圖層中顯示，它們不適合存入簡單對象集，也不宜在點、線、面簡單圖層中顯示，因為它們的加入會破壞簡單對象集和簡單圖層的專題特性，也不便於管理。
上面介紹的這5種對象在地理空間中都是以三維形態存在的，但由於三維GIS建設的成本較高，在技術實現上也有相當的難度，而目前二維GIS能夠滿足大部分實際需求，因此我們在表達三維客觀地理世界、實現整體GIS數據模型時以開發二維GIS為主，而在某些需要查看具體三維細節的地方提供機制以表現其三維結構，例如可以另開辟一個小的三維地圖窗口來表現對象的三維形狀、結構和拓撲關系等。
時間問題[5]-[8]、語義關系和拓撲關系[9]-[11]一直是GIS界長期研究的熱點，雖然它們在整體數據模型裡面佔有很重要的位置，但是本文的重點在於確定整個數據模型和系統的總體組織，對它們的具體討論將在以後逐步展開。

3 系統數據組織

3.1 對象集

對象集是指由眾多對象構成的集合。劃分對象集的目的在於存儲和管理對象的方便，它可以是由同種幾何類型的對象構成的集合，也可以是由不同類型對象組成的集合。在整體GIS數據模型中，有如下三類對象集：
■ 簡單對象集：包括簡單點對象集、線對象集、面對象集和注記對象集四類；點對象集是由簡單點對象或單純型復雜點對象組成的集合，線對象集是由簡單線對象或單純型復雜線對象組成的集合，面對象集是由簡單面對象或單純型復雜面對象組成的集合。簡單對象集也可稱為專題對象集。
■ 復合對象集：由簡單點、線、面對象、注記對象、單純型復雜對象或混合型復雜對象等不同類型對象組成的集合。在這種對象集合中，可以包含任意類型的對象元素；
■ 場：場是由有機關聯的對象構成的集合，其中的元素在幾何上不再相互獨立，而是緊密相關，這一點與以上兩種對象集不同。如TIN、GRID、影像和網路等。場中的元素對象一般較多，場本身就是一個對象集，因此我們在概念上不再另設場對象和場對象集。
由上可見，對象類型與對象集類型並不是完全一一對應的，例如：單純型復雜線對象與簡單線對象一樣分別存貯與顯示在簡單線對象集和簡單線圖層中，不必要專門的單純型復雜線對象集和單純型復雜線圖層來存貯和顯示。
除了點、線、面三種單純型復雜對象外，其它各種對象（點、線、面簡單對象、注記對象和混合型復雜對象）與對象集類型都是一一對應的。另外，場是一種對象集，不過由於其中的元素並不是場對象（沒有場對象概念），因而場與場中的元素也不存在一一對應的關系，但在實現時開發者完全可以設計一個場類來管理各種各樣的場。
值得指出的是，整體GIS數據模型認為人們感知的客觀世界是一個由眾多類型不同的地理實體組成的整體世界，而不是人為分割的、僵化的對象層，但由於分層能夠為GIS管理和顯示地理對象提供極大的方便，因此我們在基本分層（在本文中是對象集）的基礎上，特別提出並強調復合對象集的概念，以此來表達和實現整體GIS數據模型的整體思想。復合對象集打破了GIS中傳統分層的框架，為不同對象集中的關聯對象或用戶感興趣的不同類型對象提供了一個集中存貯與交互的獨立空間，但同時也為系統開發和管理帶來了一定難度。比如，單純型對象集的顯示、修改、存貯、管理、分析和輸出都可採用統一的方法進行，而復合對象集的這些操作則必須在內部進行分別處理（按對象類型）。雖然如此，但單純型對象集與復合對象集都是為了滿足不同的用戶需求而設計的，二者在對象組織、系統實現和空間分析上各有優缺點，一個功能強大的GIS應該同時支持它們。

3.2 圖層

對象集加上自己特有的顯示屬性即是圖層，因此對象集類型與圖層類型是一一對應的。由於對象集包括點、線、面、注記對象集、復合對象集和場6種基本類型，因此圖層也有相應的點、線、面、注記圖層、復合圖層和場圖層6種基本類型。對象集用來存貯對象的空間與屬性數據，而圖層則用來設置對象集的顯示風格並控制對象集的顯示範圍、顯示比例和操作特性（如可顯示、可選擇、可編輯和可捕捉等），二者各司其職又相互聯系。在對應關繫上，一個圖層只對應一個對象集，而一個對象集卻可顯示在不同的地圖窗口中對應多個圖層，因此對象集與圖層之間的關系是一對多的關系。

表1 各種對象的存貯與顯示對比表
Tab.1 Contrast of store and display of all kinds of objects

對象類型
存貯的對象集
顯示的圖層

點與單純型復雜點
簡單點對象集表
簡單點圖層

線與單純型復雜線
簡單線對象集表
簡單線圖層

面與單純型復雜面
簡單面對象集表
簡單面圖層

混合型復雜對象
復合對象集表
復合圖層

場
多個非同類簡單對象集表
場圖層

注記對象
注記對象集表
注記圖層

3.3 資料庫

我們這里所說的資料庫是指廣義的資料庫，其定義為「存貯對象的集合」。物理上不管是以文件形式還是以商業資料庫形式存在，只要存貯有對象，我們都稱為資料庫。就綜合性能而言，一般是文件系統在小量數據方面有自己的長處，而商業資料庫則對大量數據的支持有著文件系統無法替代的優勢。

3.4 地圖或地圖窗口

對象集是用來存貯地理對象的，圖層是用來控制對象的顯示的，兩者都不等同於地圖或地圖窗口。我們的地圖或地圖窗口是一種框架，是顯示對象的實際載體，也是控制圖層並對之進行操作和分析的主體。

3.5 工作空間

工作空間是為系統管理方便而設計的，相當於一個大的倉庫，裡面存貯有數據的基本信息，如資料庫的名字與尺寸、地圖和其它資源（如點、線、面型符號）。系統運行時可調入資料庫對之進行管理控制。

4 數據存儲與訪問

4.1 存儲結構

4.1.1 簡單對象集對應的表結構

如前文所述，對象集包括點、線、面、注記對象集、復合對象集和場6種基本類型，因此在資料庫中應該設計與之對應的6種表。對於文件系統而言，表的概念可以擴展為結構，也就是說用6種結構來存貯這些對象集的各個元素。其中，結構的成員與表的欄位是一一對應的，為了操作方便，我們還可以定義一個專門的類來管理這個結構。對於商業資料庫而言，表就是關系資料庫系統中的普通表，不必進一步考慮。
不同的對象類型對應不同的表，但所有對象集都可採取形如表2的結構，當然不同類型的對象集在空間坐標串的組織及屬性欄位名字上會有不同。由於點對象與單純型復雜點對象除了空間坐標串組織方式稍有不同外（不過都是用同樣的方法打包成外部不可見的二進制塊，可視為相同），其餘欄位都相同，因此它們可以共存於一個表，也可以一起顯示在同一圖層中，在各方面的處理上幾乎沒有什麼差別。線對象與單純型復雜線對象、面對象與單純型復雜面對象的關系與此類似，也可同存於一個表和在同一圖層中顯示。當然，簡單對象與單純型復雜對象的空間坐標串的組成結構不同，單純型復雜對象應該有能夠識別多個同類型簡單子對象的格式或標記。對於混合型復雜對象，必須用單獨的混合型復雜對象表存貯，表結構中除了沒有簡單對象公有的長度、面積等欄位外，其它欄位均可根據需要進行設置，結構形式仍同於表2。

表2 簡單點、線、面對象及單純型復雜點、線、面對象表
Tab.2 Data structure of all kinds of objects

對象ID
用戶ID
空間信息
語義關系1…
屬性1…
屬性n

…
…
…
…
…
…，三維結構與時間表存在的標志

由上可見，我們並未如拓撲關系模型那樣在面對象表的空間坐標欄位里用一系列弧段標識號來表示面對象的組成，而是直接用其坐標串。雖然這樣在多邊形的公共邊上會有重復存儲現象出現，但在計算機存儲設備日益增大的今天，這已經不再是主要問題，相反這種坐標存儲方式使面對象表不再依賴線對象表，其中的元素也變成為相對獨立、完整的對象，同時也將提高系統訪問數據的速度。這種方式是面向實體的數據模型和面向對象整體數據模型在內部實現機制上的一個特色，是一種以空間換時間的存儲方式。

4.1.2 三維結構與時間屬性的表結構

目前的GIS仍然以二維GIS為主，但有時又需要查看少數對象的三維結構與時間特性，因此我們在整體GIS的資料庫中為這部分對象單獨設計了「三維結構與時間表」。為了討論方便，我們把上面的表2稱為主表，而把這個表稱為副表（表3）。副表中並不存儲整個對象集的全部對象，而是只存儲部分具有三維結構與時間特性的對象。至於哪些對象能有三維結構與時間屬性存貯在副表中，則要看它們在主表中最後一個屬性欄位里的標志值。如果標志值為真，則有，否則在三維結構與時間屬性表中就沒有這些對象。
有時候對一部分對象我們只關心其三維結構或只關心其時間屬性，這部分對象的取值不能簡單地設為真或假，此時要修改標志變數的值域將之設置為4值域，即V={0, 1, 2, 3}，其中0表示既沒有三維結構又沒有時間屬性，1表示有三維結構但沒有時間屬性，2表示沒有三維結構卻有時間屬性，3表示兩者都有。如果整個對象集中存在值為1或2的對象，那麼該表就要拆分成兩部分以分別存儲它們的三維結構與時間屬性，當然這些對象的其它信息仍然存儲於主表中。

表3 三維結構與時間表
Tab.3 3D data structure and time attribute of all kinds of objects

對象ID
三維結構
時間屬性1
時間屬性2
時間屬性n

…
…
…
…
…

4.1.3 復合對象集對應的表結構

復合對象集是整體GIS數據模型中一個很重要的概念，對於復合對象集，我們可以用兩種方式存貯它。1）物理方式，即在物理上將對象的所有信息都集中存放於一個表中。由於不同類型對象的欄位不盡相同，因而必然會造成一些欄位的空間浪費，例如點對象的長度和面積欄位在現實世界中沒有實際意義，所佔空間自然就是浪費。顯然，復合對象集中對象的類型越多，造成的空間浪費就越大。不過，如果復合對象集中包含的對象類型只是簡單點與單純型復雜點，或簡單線與單純型復雜線，或簡單面與單純型復雜面，那麼就不會存在欄位不一致導致的空間浪費問題。2）邏輯方式，即復合對象集中只存貯對象的系統ID號，而實際的信息仍存在於簡單點、線、面對象和單純型點、線、面復雜對象表---主表中。只是當讀取復合對象集中對象的信息時，要打開並訪問相應類型的主表，需要耗費一定的系統時間。到底採用何種方式合適，要視具體情況而定。作者的建議是，當復合對象集中對象類型較少時，採用物理方式較為合適。反之，採用邏輯方式則更為合理。作為一個好的GIS系統，應該對這兩種存貯方式都進行強有力的支持。

4.1.4 場對應的表結構

面向對象的整體GIS數據模型不僅在概念上將地理對象作為一個個獨立的實體看待，而且在內部存儲上也是將它們獨立存儲，各對象表之間並不存在拓撲依賴關系，這一點與基於拓撲關系的數據模型有很大的不同。那麼，面向對象的整體GIS數據模型如何處理對象間的拓撲關系呢？我們知道，拓撲模型存貯對象間拓撲關系的一個很重要的目的是為了實現數據共享（同時也降低了訪問速度），整體GIS放棄了這一點，它在對象的單個表中為每個對象都存貯了完整的坐標信息。拓撲關系在GIS中並不是最基本的信息，當在特殊情況下需要時我們可以將它們臨時構建出來，生成的拓撲關系存放於新的對象集中，形成專門的具有拓撲關系的對象集，這種對象集就是場（這里特指矢量場）。場表的欄位設置基本上採用了拓撲關系數據模型的表結構，面與線之間的坐標存儲具有依賴關系。
其實，拓撲關系數據模型中預先存儲的拓撲關系和整體GIS數據模型中臨時構建的拓撲關系都是最基本的點、線、面鄰接關系，並未涉及到相交、相離、覆蓋等更多的拓撲關系，鄰接關系也是拓撲關系中最常用的一種，因此我們只討論點、線、面間的鄰接拓撲關系，其它關系可根據空間查詢和分析運算得到。
1）網路場
網路場是包含並強調點、線拓撲關系的最典型代表，網路場對應的對象表有兩個：以弧段為主的弧段---結點表（表中含坐標串欄位）與以結點為主的結點---弧段表（表中可含結點坐標欄位，也可不含）。其中結點---弧段表中可存貯弧段標識號，也可不存（如果不存，可在弧段---結點表中查得結點的弧段），但結點表一定要存在，因為結點有屬性要保存。網路場的兩個表包含了點與線之間的鄰接拓撲關系，我們可以通過它們查得任意結點的鄰接弧段和結點，可以查得任意弧段的起止結點。弧段的位置信息一般存於弧段---結點表的空間坐標串欄位中，端點的坐標可存於該欄位中，也可在結點---弧段表中設一坐標欄位存貯。
2）TIN場
TIN場由兩類表即可存貯：三角形表和點表。三角形的坐標存於點表的坐標欄位中，三角形表本身不存儲坐標信息，而只存三角形頂點序號，這些序號的排列有嚴格的順序，不能隨意顛倒。
3）點-線-面場
有了多邊形---弧段、弧段與結點和多邊形、結點---弧段三個表，我們就可以得到任意多邊形、任意弧段和任意結點的拓撲鄰接關系[1]。其中弧段與結點和多邊形表是樞紐，為弧段默認設置了空間坐標串欄位、從結點、到結點、左多邊形和右多邊形5個欄位。含有這種點、線、面之間拓撲關系的典型場有城市街區圖、地籍管理中的宗地等。
其它場如GRID模型、影像數據是柵格數據管理的范圍，數據結構相對簡單，本文不作討論。

4.1.5 資料庫選擇

在資料庫類型選擇上，有三種模式可供參考：
■ 全文件方式，即空間數據和屬性數據都存貯在文件系統中；
■ 文件資料庫混合方式，即空間數據存貯在文件系統中，而屬性數據存貯在商業資料庫中；
■ 全資料庫方式，即空間數據與屬性數據都存貯在商業資料庫中，兩種數據可以存放於同一個表也可分別存放於兩個表中。

4.2 訪問機制

上一小節討論了地理對象的存貯方式，作為一個大的空間資料庫，僅有這些表是不夠的。6種基本對象集表只是給我們提供了裝載對象的空間，其中的商業資料庫表雖然也給我們提供了訪問介面（文件系統中表的介面則需要我們自己開發），但究竟如何進行有效的調度訪問則還需要進一步設計和組織。

4.2.1 空間索引

我們知道，由於每個表具有相對固定的欄位結構，因此一個表只適合存貯類型相同的對象，在整體GIS數據模型里，一個表通常對應一個對象集。一個資料庫中往往有多個表，為了管理表的方便，可以用一個統一的表---總表來管理所有對象集對應的表，總表使我們在不必訪問資料庫各表的情況下就能得到它們的基本信息（如對象集的范圍、對象集的索引表等）。一個資料庫中只存在一個總表。
在解決了統一管理對象集表的問題後，進一步，為了快速訪問各表中的地理對象，我們可以為每個表建立空間索引和屬性索引。屬性索引可以直接利用關鍵字在資料庫中建立，而空間索引則需要採用一定的演算法來實現，常用的方法有R樹索引、網格索引和四叉樹索引等。為每個對象分配的空間索引編號都存在該對象集的空間索引表中，即一個對象集表對應一個空間索引表。一個資料庫中所有對象集表和相應的空間索引表都只對應一個總表。

表4 對象集表對應的空間索引表
Tab.4 Spatial index table of all kinds of object sets

索引塊編號 索引塊內的對象ID集合

…
….

4.2.2 對象存取

關系資料庫以結構簡單規范著稱，訪問存取操作技術也易為人們理解和掌握。當我們把地理對象存入資料庫中以後，後面對這些對象的訪問、修改也就容易了，在表中加、刪記錄也相當簡單。採用的方法都是將給定的空間、屬性條件組織成標準的SQL語句，輸入查詢運算元裡面執行即可。當然，對於空間條件的處理，需要自己寫演算法實現。總體來說，對資料庫中對象的訪問是以記錄集為媒介的，不管是讀出對象信息，還是修改、加入、刪除記錄（寫進），都要通過記錄集進行，因此必須首先進行查詢（SQL查詢和空間查詢）得到帶有所需欄位的記錄集。對於不支持這種規范化操作的文件型資料庫，可以自己開發類似的訪問引擎實現對象存取。圖3表示了在資料庫中進行對象存取的一種機制。

5 系統實現

相對於以前的GIS數據模型而言，整體模型更能真實地逼近客觀世界，我們開發的商品化軟體---SuperMap 系列軟體很好地體現了整體GIS數據模型的思想，能夠滿足整體GIS的大部分需求，目前已經在國內外市場上得到了廣泛應用。

圖4展示的是SuperMap系列軟體之一的通用桌面GIS系統---SuperMap Deskpro 3.0版本，該系統完全以面向地理實體的方式組織，不僅存貯有地理實體的位置與屬性信息，而且能夠方便地存取實體之間的拓撲關系和語義關系。在圖層的組織方面，不僅符合用戶對地理世界的直接感知模式（通過復合對象集實現），而且支持用戶根據自己的需要對地理數據進行理性地思考、組織、存貯、管理與顯示（簡單對象集不僅能滿足用戶的專題需要，同時也能避免用戶誤操作對專題數據統一性的破壞）。在數據存貯與管理方面，既支持小數據量的文件型資料庫，同時也支持市場上廣為流行的大型商用資料庫，如SQL Server和Oracle等，空間索引和查詢的速度也滿足海量數據用戶的實際需求。作為桌面GIS系統，SuperMap Deskpro 3.0為用戶提供了友好的圖形界面，在操作上也為用戶批量處理數據提供了很大的方便。SuperMap Deskpro 3.0參加國家科技部和國家遙感中心組織的2001年度國產地理信息系統軟體測評後，作為優秀的桌面GIS產品獲得了科技部的表彰推薦。

6 結語

用戶感知到的地理世界是一個整體，而不是一個個數據層，而且是動態變化和處於三維空間中的。地理世界中的各種實體之間具有拓撲關系和語義關系。為了使做出來的GIS盡可能地符合用戶對地理世界的認知，面向對向的整體GIS數據模型及其實現系統需具有如下特點：

1) 強調拓撲關系與語義關系；
2) 強調特定對象的三維結構與時間屬性；
3) 重視在復合對象集與復合圖層方面增強功能，例如增加任意類型的對象與對象集；
4) 面向對象與拓撲關系數據結構相結合、面向實體與面向場數據模型共存；
5) 客觀世界是一個整體，本質上沒有GIS的分層概念，但有時在GIS系統中也需要跨層研究對象之間的關系。對於這種跨層拓撲關系我們可以用三種方法揭示：①將各層顯示在同一地圖窗口中進行觀察；②跨圖層查詢並將結果顯示在同一地圖窗口中，結果也可保存為地圖或復合對象集；③利用整體數據模型中的網路場和點-線-面場有效地模擬跨層之間的拓撲關系。
6) 地理實體之間的語義關系可以通過對象的屬性來標識。

⑶ 舉例說明地理信息技術在地貌學中的應用

從 20 世紀80 年代起國內外科學家開始探索利用 RS/ GIS 技術來提取海岸帶地貌特徵和解譯它的理論和方法，並且成功地進行了河口三角洲、海岸灘塗、潟湖沙壩、珊瑚礁等地貌類型的監測和制圖。20 世紀在 90 年代利用 GIS 技術研究海岸地貌進入了新的階段，這一時期海岸科學家注意到 GIS 技術在海洋和陸地應用中的差別，提出了海岸帶本身的地形數學模型，如 Liet al.提出了海底地形概念數據模型，Hatcher提出專業的海洋網格系統，並把它應用到美國的納拉甘西特(Narragansett)灣海岸帶地質數據的處理和制圖；近年來利用 GIS 技術研究海岸海洋地貌向著更高層次的三維可視化、虛擬現實和復雜地形數據建模方面發展；應用GIS技術集成多源數據建立從陸地到海洋的綜合地理信息平台，研究海岸帶地貌空間分布、演變機理，為海岸帶開發、管理和規劃提供決策支持。

⑷ 舉例說明地理數據是如何分類和編碼的

《地理信息分類與編碼規則(GB/T 25529-2010)》按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。附錄版A是規范性權附錄，附錄B是資料性附錄。由全國地理信息標准化技術委員會（SAC/TC 230）提出並歸口。起草單位：國家發展和改革委員會宏觀經濟研究院、中國科學院地理科學與資源研究所、國家基礎地理信息中心、中國地質調查局發展研究中心、中國測繪科學研究院、國家信息中心、武漢大學、中國地質大學、武漢中地數碼科技有限公司。

⑸ 地理信息系統 在生產生活中的作用有哪些最好舉例說明，越詳細越好！

用於全球環境變化動態監測
1．1987年聯合國開始實施一項環境計劃（UNEP），其中包括建立一個龐大的全球環境變化監測系統（GEMS）；
2．全球森林監測和森林生態變化有關項目(1990年對亞馬遜地區原始森林的砍伐狀況進行了調繪、1991年編制了全球熱帶雨林分布圖）；
3．海岸線及海岸帶資源與環境動態變化的監測；
4．全球性大氣環流形勢和海況預報等。

用於自然資源調查與管理
1．在資源調查中，提供區域多條件下的資源統計和數據快速再現，為資源的合理利用、開發和科學管理提供依據；
2．可應用於不同層次和不同領域的資源調查與管理（例農業資源、林業資源、漁業資源）

用於監測、預測
1．藉助於遙感（RS）和航測等數據，利用GIS對森林火災、洪水災情、環境污染等進行監視，例如，1998年長江流域發生特大洪水災害期間，製作洪水淹沒動態變化趨勢影像圖，為管理部門提供了有效的決策依據。
2．利用數字統計方法，通過定量分析進行預測。如加拿大金礦帶的調查，分析不宜再行開採的存在儲量危機的礦山，優選出新的開采礦區，並作出了綜合預測圖。

用於城市、區域規劃和地籍管理
1．GIS技術能進行多要素的分析和管理，可以實施城市和區域的多目標開發和規劃，包括總體規劃、建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置等；
2．城市和區域規劃研究（研究城市地理信息系統的標准化、城市與區域動態擴展過程中的數據實時獲取、城市空間結構的真三維顯示、數字城市等）；
3．地籍管理（土地調查、登記、統計、評價和使用）。

軍事應用
1．反映戰場地理環境的空間結構；完成態勢圖標繪、選擇進攻路線、合理配置兵力、選擇最佳瞄準點和打擊核心、分析爆炸等級、范圍、破壞程度、射擊諸元等。
2．如海灣戰爭中，美國利用GIS模擬部隊和車輛機動性、估算了化學武器擴散范圍、模擬煙霧遮蔽戰場的效果、提供水源探測所需點位、評定地形對武器性能的影響，為軍事行動提供決策依據。
3．美國陸軍測繪工程中心還在工作站上建立了GIS和RS的集成系統，及時地（不超過4小時）將反映戰場現狀的正射影像圖疊加到數字地圖上，數據直接送到前線指揮部和五角大樓，為軍事決策提供24小時服務。
4．科索沃戰爭中，利用3S高度集成技術，使打擊目標更精準有效。
用於輔助決策

其他
GIS還在金融業、保險業、公共事業、社會治安、運輸導航、考古、醫療救護等領域得到了廣泛的應用。

⑹ 高中地理 地理信息技術RS GIS GPS 數字地球 在哪些方面分別會應用到舉例說明

地理信息技術的應用的領域主要表現為：遙感（RS）在資源普查、環境和災害監測中內的應用（可對農容作物進行估產、有助於防災減災）；全球定位系統（GPS）在定位導航中的應用（主要用於位置方面的定位和導航）；地理信息系統（GIS）在城市管理中的功能（用於城市的信息管理與服務、交通道路管理、環境管理以及城市規劃、防災減災等）。

⑺ 地理信息系統的數據模型包括哪些互相聯系的方面試舉例說明

主要有矢量模型、柵格模型，地形模型等。矢量模型主要是實現離散地物建模，柵格模型主要是實現連續地物建模，地形主要是實現起伏表面建模。不知道你還要了解什麼？

⑻ 求地理信息系統生活中的實例~~

金土工程」是國土資源部這幾年工作的重點。「金土工程」指在現代信息技術支持下，通過建立結構完整、功能齊全、技術先進並與國土資源管理現代化要求相適應的國土資源信息系統，來帶動國土資源管理方式的根本轉變，形成完整的國土資源信息化體系。
為促進國土資源地政管理信息系統建設，提高建設用地申報審批工作的效率和質量，增強管理工作的透明度，實現信息的社會共享與服務，限制各種違法行為，更好地為國家經濟建設服務，浙江省國土局決定建設用地審批管理信息系統。



浙江省用地審批管理信息系統流程圖

目標：省市縣縱向共享

浙江省用地審批管理信息系統項目的總體目標是：

根據建設用地管理現狀，分別設計省、市、縣三級內部使用的建設用地審批公文流轉系統，實現建設用地審批信息的錄入、處理、存儲、分析、查詢、輸出、傳遞和管理的智能化，並可方便地調用相關圖形進行輔助審查。

在國土資源信息網的基礎上，建設連接省、市、縣三級試點單位的國土資源系統內部的縱向網，實現用地審批信息共享、數據快速上報下傳、均衡負荷及分布處理，並在此基礎上實現用地信息的網上發布，從而提高國土資源管理部門的社會公眾形象。

最後，在試點單位投入運行後的未來兩三年內，系統將在全省范圍內推廣，真正實現上聯國土資源部，下聯市、縣國土地資源局的多級建設用地申報審批管理運轉體系。

結構：三層體系

浙江省用地審批管理信息系統的設計框架採用上海數慧系統技術有限公司業務基礎平台（DAP）和數慧地理信息平台（DGP）實現系統建模、數據共享和互操作，基於業界標準的三層體系結構。採用這種體系結構無論從平台的角度還是從開發的方面，均是一個結構靈活，便於調整的應用體系。

表示層

在浙江省建設用地審批管理信息系統中，表示層提供用戶服務，通過可視化的用戶界面表示信息和收集數據，是用戶使用應用系統的介面。表示層使用基於ArcGIS Engine（ArcObjects）開發的DGP/Dist-Map作為用戶的地圖表現界面，文本、報表等業務信息通過組件提供，整個客戶端軟體風格遵循於MS Office界面風格，兼顧用戶的計算機使用習慣及專業應用要求顯示業務信息，收集客戶數據；系統的伺服器端負責處理客戶通過客戶端發出的各種數據請求，專項數據分析處理則實現分布式處理。

業務層

業務層是實際業務規則的執行部分。業務層通過將正規的過程和業務規則應用於相關數據來實現客戶通過表示層發出的業務請求。在此三層體系框架中，專有的GIS模塊在業務層中使用COM+和Web Service技術。

數據層

數據層是空間數據和業務數據的存放地。通常數據層使用一個空間數據引擎（如ESRI的ArcSDE）來實現空間數據的集中管理，同時使用一個關系型資料庫來實現數據的存儲，數據集中管理，實現業務數據的完整性、安全性和災難防護。

功能：管理審批同步

浙江省用地審批管理信息系統實現的功能包括：

建設用地審批管理，實現建設用地從預審、農轉用審批到具體供地的整個過程，提供所有業務流程的數據輸入、加工、流轉、數據輸出等基本功能。

農轉用指標管理，該部分功能是建設用地審批業務和規劃指標間的主要關聯紐帶，從中可以實現計劃指標的下達，查詢計劃指標、折抵指標、周轉指標的下達情況（數據來源）、使用情況和結余情況，輔助規劃審批，並實現省、市、縣三級指標庫的統一管理，使建設用地審批在各個級別實現數據基礎的一致。

數據外部交換功能，實現省市縣三級國土資源管理部門內部的業務數據上報和審批、下遞（包括業務所涉及的圖形數據），為數據的同步提供技術保障。

GIS圖形數據管理，提供和建設用地相關圖件的入庫、查詢、圖屬關聯定位、輸出，以及基於圖形的基本統計分析功能。

GIS輔助決策功能，通過建設用地項目的相關圖件（勘測定界圖）和基礎圖件（土地利用總體規劃圖、土地利用現狀圖等）的分析，得出數據和調查數據進行比較，為決策者提供分析數據。

土地開發整理復墾，實現對土地開發、土地整理、土地復墾業務的管理，記錄申請及驗收批準的數據，並通過和指標庫的關聯實現和建設用地審批業務的聯動。

規劃農保管理，根據建設用地審批的需要對相關的規劃業務數據進行輔助管理，實現規劃項目的錄入、輸出、查詢等。

報表統計、數據備案，統計是國土資源管理日常工作中非常重要的內容，需要對建設用地審批、土地開發整理復墾、土地利用規劃業務過程中的相關數據內容進行統計，生成符合要求的電子報表，並對系統涉及的業務數據進行數據備案，同時提供對業務辦理信息的統計。

OA事務管理，提供業務流轉的基礎平台功能，包括檔案袋收發、流轉、許可權控制、過程查詢、業務督辦等。

系統管理，提供對用戶管理、業務流程管理、表單管理、數據字典維護等功能。

⑼ 舉例說明生活中與我們密切相關的地理信息有哪些

1、導航，尋找到目的地的最短路線。
2、看地圖，搜索店鋪位置，距離，范圍等。

⑽ 地理信息系統GIS有哪些分類,請舉例闡述

GIS軟體可分為
1、GIS基礎開發平台軟體，特點是面向幾乎所有行業應用開發
2、GIS應用開發平台軟體，特點是面向特定的行業應用開發
3、GIS應用軟體，特點是面向最終用戶的應用軟體、無需再開發
4、GIS開發相關軟體，特點是解決GIS應用開發的局部功能需求

1、2為開發平台，面向軟體開發人員、應用開發商、行業信息化軟體開發公司等

3為應用軟體，面向最終用戶。這還可分為面向大眾市場的GIS應用軟體和專業市場的行業GIS應用軟體。象GOOGLE EARTH、互聯網電子地圖服務網站都可算是大眾類GIS軟體（這是廣義的GIS軟體概念了）。

4，解決GIS應用開發的局部功能需求，例如空間地理信息資料庫、數據格式轉換等

列舉最知名的幾個品牌、廠商、產品說明如下：

ESRI：主推基礎開發平台軟體ArcGIS，目前這類軟體在國際和中國都是市場份額第一。通過發展眾多應用開發商，開發各行業的應用軟體。

SuperMap：三類軟體都有，比較均衡。在基礎平台方面據報道超過MAPGIS、僅次於Esri，國內市場第二。應用平台是他們近年提出並要加強投入和研發的對象，屬於基礎平台和應用軟體中間的過渡產品。

MapGIS：三類軟體都有，但感覺以第三類為主，尤其是國土行業的應用軟體。他們也推基礎平台，但感覺開發商較超圖要少很多。

Mapinfo: 早期類似Esri，後來被PE公司收購後，主打面向商業企業用戶的應用開發，也還是屬於1

INTERGRAPH：主要產品為2，主要應用在電力等行業

GE：主要產品為2，主要應用在電力、電信等管網系統管理

Safe公司：產品是FME，屬4，全球最知名的空間數據轉換處理系統

博陽世通：產品叫BeyonDB（博陽資料庫），屬4，「我國首款高安全級地理空間資料庫管理系統」

原創整理，供參考！