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地理信息系統的基本功能圖

發布時間: 2021-03-05 05:09:04

地理信息系統的功能

GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。

圖1.1 GIS的核心問題

(1)位置(Locations):即「在某個特定的位置有什麼」。一般通過地理對象的位置進行定位,然後利用查詢獲取性質,例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題,在GIS中反映為空間查詢技術。

(2)條件(Conditions):即「什麼地方有滿足某些條件的地理對象」。根據地理對象的屬性信息,通過從預定義的可選項中進行選取,列出條件表達式,進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置,如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。

(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等,對現象的變化過程做出分析判斷,對過去做出回溯,並能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時,可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現,也可進一步對未來地形做出分析預測。

(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式,一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告,說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如,城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。

(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什麼問題。是在模式和趨勢的基礎上,建立因素和現象之間的模型關系,進而發現普遍規律。例如,在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上,對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律,便可建立通用分析模型,並可進行相應的預測和決策。

GIS作為空間信息自動處理及分析系統,其功能遍及「數據採集—數據分析—決策應用」全過程。因此,一個GIS應該具備以下基本功能:

(1)數據採集功能。GIS的第一步就是數據採集,主要用於獲取數據。數據採集即通過各種數據採集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據,並輸入GIS。目前,可用於GIS數據採集的方法與技術很多,最典型的有兩類,一是跟蹤數字化技術,二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用,後者已經成為GIS數據採集的主要技術。

(2)數據處理。通過GIS數據採集獲取的數據為原始數據,其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差,保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性,需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特徵集結等。GIS應該提供強大的、互動式的數據處理功能。

(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS資料庫的關鍵步驟,也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境並進行各種分析,必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由於空間數據本身具有特定的特徵,GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型,數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件-關系資料庫混合管理模式等。

(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能,空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用資料庫提供了諸如SQL語言的資料庫查詢語言,但對GIS而言,需要對其進行補充或改進,進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等,這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟體,應該滿足常見的空間查詢的要求,設計一些空間查詢語言。

空間分析是較空間查詢更深層次的應用,包括拓撲分析、疊置分析、網路分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣,GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索,包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加,本質為空間意義上的布爾運算,實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合並(Union)。③空間模擬分析,該層次的應用研究可以分為3類,即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。

(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具,圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖,包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表製作等項內容。另外GIS軟體也應具備驅動列印設備或顯示設備的能力,因為對屬性數據也要設計報表輸出,且這些輸出結果需要在列印機、顯示器、繪圖儀上輸出。

圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。

圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)

㈡ 地理信息系統的主要功能是什麼

GIS的六大功能:數據復採集與輸制入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間查詢與分析、空間決策支持、數據顯示與輸出。

㈢ 簡述地理信息系統的主要功能

地來理信息系統的主要功能有五源個方面:

1、數據採集與編輯功能:包括圖形數據採集與編輯和屬性數據編輯與分析。

2、地理資料庫管理系統的基本功:,包括資料庫定義、資料庫的建立與維護、資料庫操作、通訊功能等。

3、制圖功能:根據 GIS的數據結構及繪圖儀的類型,用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖。地理信息系統不僅可以為用戶輸出全要素地圖,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題地圖,如行政區劃圖、土壤利用圖、道路交通圖、等高城圖等等。還可以通過空間分析得到一些特殊的地學分析用圖,如坡度圖、坡向圖、剖面圖等等。

4、空間查詢與空間分析功能:包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、疊置分析、空間集合分析、地學分析。

5、地形分析功能:包括數字高程模型的建立、地形分析。

㈣ 地理信息系統的基本功能有哪些

地理信息系統基本功能:
數據採集、監測與編輯;數據處理與變換(矢柵轉換、制圖回綜合);數據存答儲與組織(矢量和柵格模型);空間查詢與分析(空間檢索、空間拓撲、疊加分析、緩沖分析、網路分析等);圖形交互與顯示(各種成果表現方式)。

㈤ 系統實現的GIS 基本顯示功能

( 1) 實現地圖顯示功能

Map. Layers. AddGeosetlayers. GeosetName』顯示 Geoset 文件。

( 2) 實現地圖選擇、漫遊、放大、縮小功能

Map. currentTool = miSelectool』實現地圖選擇瀏覽;

Map. currentTool = miPantTool』實現地圖漫遊瀏覽;

Map. currentTool = miZoomInTool』實現地圖放大瀏覽;

Map. currentTool = miZoomOutTool』實現地圖縮小瀏覽。

( 3) 實現對圖層控制

此功能包括是否可見、可選擇、可編輯等功能。地圖中以點、線、面、區域等表示地理對象,實際使用中,具體是用點、線、面,還是用區域來表示,主要根據地理對象的目標來確定。在地圖窗口中,每個含有圖形對象的數據表都可以顯示為一個圖層,每一個圖層包含地圖的一個不同部分,一幅計算機地圖由多個圖層組成。在礦圖中有網格、巷道等礦圖中的公共數據,也有專供各個部門使用的專業數據,如監控系統數據、通風系統數據等,因此針對煤與瓦斯突出研究,需要進行圖層的控制。

Map. Layer( 1) . Visible = True』控制圖層是否可見

Debug. Print_Map1. Layers( 1) Name』圖層名稱定義

Map. Layer( 1) . Selectable = True』圖層是否可選擇

Map. Layer( 1) . Editable = True』控制圖層是否可編輯

Layer. AddFeature ftr』向圖層中添加圖元

Map. Layer( 1) . DeleteFeature ftr』從圖層中刪除圖元

( 4) 實現地理數據的查詢與統計

礦圖上表示各種地物、生產設備等的數據眾多,為了提高相關人員的工作效率與本系統的實用性,本系統開發設計了地物的查找、統計功能,並將查找結果在礦圖上高亮顯示出來。關鍵代碼如下:

Private Sub Command1_Click( )

If Txtfound. Text = " " Then

MsgBox " 請輸入關鍵字! " ,vbInformation," 錯誤"

Exit Sub

End If

Dim ftrs As MapXLib. Features

Dim mylay As MapXLib. layer

Dim resulenum As Integer

Dim ying As String

Dim i As Integer

Dim searchstr As String

ying = Chr( 34)

searchstr = " 名稱 like " & ying & " % " & Trim( Txtfound. Text) & " % " & ying

For Each mylay In frmmain. Map1. Layers

mylay. Selection. ClearSelection

Next

ListView1. ListItems. Clear

Dim listvitem As ListItem

For Each mylay In frmmain. Map1. Layers

煤礦安全地理信息系統設計與開發

㈥ 地理信息系統的基本功能都有什麼

空間分析能力是GIS(地理信息系統)的主要功能,也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。

空間分析需要復雜的數學工具,其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等,其主要任務是對空間構成進行描述和分析,以達到獲取、描述和認知空間數據;理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測;調控地理空間上發生的事件等目的。

移動GIS是通過與流動裝置結合,地理資訊系統可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導航裝置都是結合了衛星定位設備(GPS)和地理資訊系統(GIS)的復合系統;在香港曾經很流行的地圖王,則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統。

汽車導航系統是地理資訊系統的一個特例,它除了一般的地理資訊系統的內容以外,還包括了各條道路的行車及相關信息的資料庫。這個資料庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息,又利用網路拓撲的概念來決定最佳行走路線。

地理數據文件(GDF)是為導航系統描述地圖數據的ISO標准。汽車導航系統組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源資料庫也用於航跡規劃、導航,並可能還有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高級功能。汽車導航系統的資料庫應用了地圖資源資料庫管理。

(6)地理信息系統的基本功能圖擴展閱讀

地理信息系統發展歷史

古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統以及在此基礎上發展起來的「數字地球」「數字城市」在人們的生產和生活中發揮著越來越重要的作用。

1.5萬年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴牆壁上,法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現代地理資訊系統的二元素結構,即一個圖形文件對應一個屬性資料庫。

18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現,同時還出現了專題繪圖的早期版本,例如:科學方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年,用點來代表個例,描繪了倫敦的霍亂疫情,這可能是最早使用地理方法的位置。

他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位於霍亂疫情爆發中心區域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開,最終終止了疫情爆發。

20世紀60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。

羅傑•湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS),用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。

20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,GIS在各種系統中的迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。

㈦ GIS地圖的功能

http://image..com/i?ct=503316480&z=0&tn=imagedetail&word=gis&in=1370&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=0&rn=1&di=399532281&ln=2000

這個圖很有代表性!

GIS系統即地理信息系統 (GIS, Geographic Information System) 是一種基於計算機的工具,它可以對在地球上存在的東西和發生的事件進行成圖和分析。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統相區別,從而使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值。

地理信息系統是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的一個學科。在計算機發展史上,在計算機發展史上,計算機輔助設計技術(CAD)的出現使人們可以用計算機處理象圖形這樣的數據,圖形數據的標志之一就是圖形元素有明確的位置坐標,不同圖形之間有各種各樣的拓撲關系。簡單地說,拓撲關系指圖形元素之間的空間位置和連接關系。簡單的圖形元素如點、線、多邊形等;點有坐標(x, y);線可以看成由無數點組成,線的位置就可以表示為一系列坐標對(x1, y1),(x2, y2),……(xn, yn);平面上的多邊形可以認為是由閉合曲線形成范圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關系,如一個點在一條線上或在一個多邊形內,一條線穿過一個多邊形等等。在實際應用中,一個地理信息系統要管理非常多、非常復雜的數據,可能有幾萬個多邊形,幾萬條線,上萬個點,還要計算和管理它們之間的各種復雜的空間關系……。

㈧ GIS的基本功能是什麼

就GIS本身來說,大多數功能較全的GIS一般均具備四種類型的基本功能,它們分別是: 數據採集與編輯功能 GIS的核心是一個地理資料庫,所以建立GIS的第一步是將地面的實體圖形數據和描述它的屬性數據輸入到數據中,即數據採集.為了消除數據採集的錯誤,需要對圖形及文本數據進行編輯和修改. 屬性數據編輯與分析 屬性數據比較規范,適應於表格表示,所以許多地理信息系統都採用關系資料庫管理系統管理. 通常的關系資料庫管理系統(RDBMS)都為用戶提供了一套功能很強的數據編輯和資料庫查詢語言,即SQL,系統設計人員可據此建立友好的用戶見界面,以方便用戶對屬性數據的輸入、編輯與查詢. 除文件管理功能外, 屬性資料庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數據結構. 由於GIS中各類地物的屬性不同, 描述他們的屬性項及值域亦不同, 所以系統應提供用戶自定義數據結構的功能,系統還應提供修改結構的功能,以及提供拷貝結構、刪除結構、合並結構等功能. 制圖功能 GIS的核心是一個地理資料庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數據和描述它的屬性數據輸出到資料庫中並能編制用戶所需要的各種圖件。因為大多數用戶目前最關心的是制圖。從測繪角度來看,GIS是一個功能極強的數字化制圖系統。然而計算機制圖需要涉及計算機的外圍設備,各種繪圖儀的介面軟體和繪圖指令不盡相同,所以GIS中計算機繪圖的功能軟體並不簡單,ARC/INFO的制圖軟體包具有上百條命令,它需要設置繪圖儀的種類,繪圖比例尺,確定繪圖原點和繪圖大小等. 一個功能強的制圖軟體包還具有地圖綜合,分色排版的功能. 根據GIS的數據結構及繪圖儀的類型,用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖. 地理信息系統不僅可以為用戶輸出全要素地圖, 而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題地圖,如行政區劃圖、土壤利用圖、道路交通圖、等高線圖等等. 還可以通過空間分析得到一些特殊的地學分析用圖,如坡度圖、坡向圖剖面圖等等. 空間資料庫管理功能 地理對象通過數據採集與編輯後,形成龐大的地理數據集。對此需要利用資料庫管理系統來進行管理。GIS一般都裝配有地理資料庫,其功效類似對圖書館的圖書進行編目,分類存放,以便於管理人員或讀者快速查找所需的圖書。其基本功能包括:1.資料庫定義 2.資料庫的建立與維護 3.資料庫操作 4.通訊功能 空間分析功能 通過空間查詢與空間分析得出決策結論,是GIS的出發點和歸宿。在GIS中這屬於專業性,高層次的功能。與制圖和資料庫組織不同,空間分析很少能夠規范化,這是一個復雜的處理過程,需要懂得如何應用GIS目標之間的內在空間聯系並結合各自的數學模型和理論來制定規劃和決策。由於它的復雜性,目前的GIS在這方面的功能總的來說是比較低下的。典型的空間分析有: 拓撲空間查詢 空間目標之間的拓撲關系有兩類,一種是幾何元素的節點、弧段和面塊之間的關聯關系,用以描述和表達幾何要素間的拓撲數據結構,另一種是GIS中地物之間的空間拓撲關系,這種關系可以通過關聯關系和位置關系隱含表達,用戶需通過特殊的方法進行查詢. 緩沖區分析 緩沖區分析是根據資料庫的點、線、面實體,自動建立其周圍一定寬度范圍的緩沖區多邊形,它是地理信息系統重要的和基本的空間分析功能之一. 疊置分析 將同一地區,同一比例尺的兩組或更多的多邊形要素的數據文件進行疊置,根據兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形或進行多邊形范圍的屬性特徵的統計分析. 空間集合分析 空間集合分析是按照兩個邏輯子集給定的條件進行邏輯交運算、邏輯並運算、邏輯差運算。 地學分析 地理信息系統除有以上基本功能外,還提供一些專業性較強的應用分析模塊,如網路分析模塊,它能夠用來進行最佳路徑分析,以及追蹤某一污染源流經的排水管道等等.土地適應性分析可以用來評價和分析各種開發活動包括農業應用、城市建設、農作物布局、道路選線等用地,優選出最佳方案,為土地規劃提供參考意見.發展預測分析可以根據GIS中存儲的豐富信息,運用科學的分析方法,預測某一事物如人口、資源、環境、糧食產量等,及今後的可能發展趨勢,並給出評價和估計,以調節控制計劃或行動.另外,利用地理信息系統還可以進行最佳位址的選擇,新修公路的最佳路線選擇,輔助決策分析和地學模擬分析等等. 數字高程模型的建立 數字高程模型有三種主要的形式,包括格網DEM、不規則三角網(TIN),以及由兩者混合組成的DEM。格網DEM數據簡單,便於管理,但因格網高程是原始采樣點的派生值,內插過程將損失高程精度,僅適合於中小比例尺DEM的構建。TIN直接利用原始高程取樣點重建表面,它能充分利用地貌特徵點、線,較好地表達復雜的地形,但TIN存儲量大,不便於大規模規范管理,並難以與GIS的圖形矢量數據或柵格數據以及遙感影像數據進行聯合分析應用。所以一般的GIS都提供了兩種數字高程模型的軟體包,用戶可以根據需要進行選擇。 地形分析:包括等高線分析,透視圖分析,坡度坡向分析,斷面圖分析及地形表面面積和挖填方體積計算。最佳路徑分析,追蹤污染源流分析,農業布局合理性分析,城市布局合理性分析,道路選線分析等。

㈨ 地理信息系統的基本功能和應用功能的區別和聯系

地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分回重要的空間答信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
應用功能:GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。

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