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地理信息系統原理和方法范文第1篇

近年來，城市建設的各個領域都有對GIS技術的需求，在城市管理、城市規劃、市政工程、交通設施、公共服務、動態監測等城市建設方面都廣泛地應用了GIS技術，效果顯著，GIS在城市建設中為政府提供了強有力的管理規劃和決策工具。主要以面向建設行業和城鎮化建設為鮮明特色的城建類高校應以培養應用型、高素質人才為根本，對學生要求實踐能力強，實踐是衡量是否培養出適應社會發展的人才的重要標準，提高實踐教學水平是城建類院校的當務之急。天津城建大學立足天津、面向全國，服務我國城鎮化和城市現代化建設，構建了城市規劃與建筑、城市建設、城市生態與環境、城市經濟與管理、數字城市、城市文化等6個學科群。天津城建大學從2008年開始招收地理信息科學專業本科生，每年招收兩個班，到2013年7月，已培養了兩屆畢業生，共108名，其中有18名同學考取了研究生。目前天津城建大學已經初步形成較完善的教學體系，培養滿足社會需求的地理信息科學人才，但是在很多方面還有待深層次的改革與完善，另外還要積極拓展就業渠道。目前，天津城建大學地理信息科學專業建設中存在一些問題：人才培養目標定位不準，人才培養目標與企業需求脫節；課程體系過于龐雜，主次關系不明確，難以使學生掌握系統性的專業知識；地理信息科學專業實驗室的建設遠遠滯后，實踐教學環節的開展往往跟不上理論教學，造成理論與實踐相對脫節。同時專業實驗課程內容簡單孤立、系統性差、連貫性缺乏，多以驗證性實驗為主，學生的綜合能力沒有得到全面培養。為了緊跟時代步伐和適應形勢發展的需求，地理信息科學專業的人才培養目標定位應適應社會對地理信息科學人才新的需求。根據天津城建大學性質和專業特點，確定符合本校實際的地理信息科學人才培養目標。通過本課題的研究，促進天津城建大學地理信息科學專業的教學改革和發展；進一步更新教育觀念，修訂培養目標，改革教學內容、課程體系和教學方法，尤其重視應用能力的培養，以適應科學發展觀的指導要求，培養能與社會多元化人才需要結構相適應的畢業生，真正實現為地方經濟社會發展服務的目的。

二、研究方法

1)文獻研究法：文獻研究法作為一種單獨的研究方法，通過對文獻的分析，獲得對事物及現象的正確認識。目前，對人才的培養目標定位已有了研究成果，課題組檢索相關的國內外文獻資料，合理利用已有的著作、論文，通過對資料的系統分析、梳理和歸納，并進行文獻綜述，分析和研究應用型人才的培養目標定位，總結并借鑒國內外先進的人才培養經驗。

2)調查研究法：對天津城建大學地理信息科學專業畢業生的情況進行調查問卷，掌握第一手資料；到相關院校實地走訪，結合他人的經驗，進行深入的分析。通過調研，收集有關地理信息科學人才培養現狀的信息和數據，進行相應的數據統計和處理，對人才培養質量以及實踐過程中存在的問題和困難進行分析。

三、城建類高校地理信息科學專業人才培養目標定位

3.1確定地理信息科學人才培養方向與要求

通過到其它高校和就業單位調研，全面了解目前社會對高校地理信息科學專業教學中學生培養目標以及對學生實踐能力的需求，同時全面掌握全國高校地理信息科學專業教學中的改革方向及研究成果。制定出天津城建大學地理信息科學人才的培養方向：培養具備地理信息系統、遙感技術、衛星定位技術、數字測圖、計算機應用技術的基礎理論、基本知識、基本技能及其在專業領域內的具體應用本領能夠在城建、地理國情監測、測繪、資源環境、交通、土地管理等領域從事與地理信息科學相關的應用研究、技術開發、生產管理等工作的應用型人才。本專業學生主要學習并掌握地理信息系統、遙感技術、衛星定位技術、地理學、計算機應用技術方面的基本理論和基本知識，受到應用基礎研究思維和科學實驗訓練，具有較好的科學素養，具有地理信息系統研究、設計的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：掌握地理信息科學、地理學基本理論基本技能；掌握地理信息系統空間分析方法與應用軟件、遙感圖像處理和地學信息提取技術、GPS定位原理與應用，具有空間分析的基本能力；了解地理信息系統與遙感領域研究發展前沿，能熟練地運用地理信息系統、遙感與GPS定位系統技術解決地理學中的信息采集、分析處理和決策支持等相關問題；④掌握一門外語和計算機應用技能；⑤具有創新意識和協同攻關能力，具備一定的地理信息系統設計、開發或具體應用能力。

3.2專業培養方式

1)課堂教學：通過課堂教學使學生充分掌握GIS基礎理論和基本知識。在課堂教學方面注重優化教學內容,增大課堂知識量，提高課堂教學效率，完善教學評價體系，充分調動教師和學生的積極性和主動性，注重采用啟發式、提問式、研討式等教學方法，實現教與學的良性循環。

2)課內實驗教學：通過課內GIS基本實驗技能訓練，培養學生的動手操作能力和科學研究能力。天津城建大學四門課開設了課內實驗，如地理信息系統原理實驗、GIS設計與開發實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗。任課教師確定實驗內容，在指導教師的幫助下，由學生獨立完成，培養學生發現問題、思考問題和解決問題的能力。

3)實習教學：目的是鞏固學生地理信息科學的基本理論，使學生系統掌握地理信息的理論技術和應用的基本技能。使學生能從事地理信息系統軟件開發和地理信息工程的設計、建立與應用工作。適應經濟建設人才要求，為國民經濟建設培養具有創新能力、厚基礎、寬口徑、高素質、一專多能的應用性專門人才。既培養學生上機操作的實踐能力，更好地掌握應用主要商用地理信息系統軟件，同時又培養利用常用地理信息系統軟件解決實際問題的能力和創新精神，從而達到通過上機實驗鞏固和拓展理論知識的目的。遙感實習進一步加深對相關專業理論知識的學習和理解；掌握遙感影像處理的一般流程；熟悉專業軟件的使用方法；培養一絲不茍的工作態度和團隊合作精神。培養學生進行遙感技術應用的實際操作能力，要求理解遙感圖像目視解譯，了解遙感影像的幾何校正、增強處理和計算機分類。熟悉遙感影像獲取原理，理解從遙感影像中獲取各種信息的處理流程和方法，并熟練掌握一種或幾種專業應用軟件。GIS程序設計主要包括GIS軟件設計和空間數據庫設計兩部分的內容，分為需求分析、項目管理方案設計、系統總體設計以及系統詳細設計、系統部署、運行和維護等階段。空間數據庫系統是GIS軟件設計的核心內容之一，進行空間數據庫系統設計的主要任務是確定空間數據庫的數據模型以及數據結構，并提出空間數據庫相關功能的實現方案。空間數據庫系統實現的主要任務是將設計的空間數據庫系統的結構體系進行編碼實現，并將采集的空間數據入庫，建立空間數據庫管理系統。

4)畢業實習：是地理信息科學專業本科生教學的必要環節，是畢業生走向工作崗位之前的一次綜合性實習，是對所學理論知識的一次初步的綜合考核。通過畢業實習，使學生進一步理解和領會所學的基本理論，了解地理信息系統技術的發展及應用，較為系統地掌握地理信息系統的基本技能，把所學知識與解決實際問題相聯系，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學生從事實際工作的能力。同時，通過畢業實習，為畢業設計收集必要的資料，做好技術、知識、資料的準備工作。5)其他方式：通過天津城建大學學生科技活動資助項目和天津城建大學國家級大學生創新創業訓練計劃項目管理辦法提高學生解決實際問題的能力，增強學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才。讓學生積極參加教師的科研項目，鼓勵學生參加各種GIS競賽活動，如MapGIS二次開發大賽、ESRI杯中國大學生GIS軟件開發大賽、SuperMap杯全國高校GIS大賽等，通過競賽能夠培養學生的專業興趣，激發學生的創新熱情。

3.3理論課程體系研究

1)公共基礎課主要包括大學英語、大學計算機基礎、高級程序設計語言C、高等數學、大學物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質需要而設置的專業通修課平臺，為培養學生的二次開發能力做好鋪墊。

2)學科基礎課包括工程圖學、線性代數、概率與數理統計、數據庫技術與應用、計算機圖形學、數據結構、數字測圖原理與方法、C#程序設計等。主要為學生奠定好專業基礎，

3)專業基礎課主要包括經濟地理學、攝影測量學、遙感技術與應用、衛星定位原理與應用、地圖學與地圖設計。這些課程為專業課學習奠定必要基礎，是學生掌握專業知識技能必修的重要課程。

4)專業課主要包括地理信息系統原理、GIS設計與開發、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應用和空間數據庫等。這些專業知識和專門技能的課程使學生掌握必要的專業基本理論、專業知識和專業技能，了解地理信息科學專業的前沿科學技術和發展趨勢，培養分析解決地理信息科學專業范圍內一般實際問題的能力。

5)選修課包括專業選修課和公共選修課，開設了城市GIS技術與方法、數字城市、城市遙感、城市規劃原理。通過這些課程的學習，使學生了解遙感和GIS技術在城市擴張、城市空間基礎設施管理、城市規劃制定與實施、城市管理功能、土地利用/覆蓋、城市環境遙感監測等方面的應用。專業選修課在學生掌握了必備的專業知識的基礎上，為了提高學生的專業水平、拓展專業素質、了解專業前沿和交叉學科新知識、新技術、新方法等而設置的。公共選修課是學生根據個人興趣和實際需要而選擇修讀課程，該課程有利于提高學生的素質修養、開發學生的創新意識、拓寬學生的知識領域。

3.4實踐教學研究

實踐教學是深化理論課程知識，培養學生應用能力的有效途徑[12]。地理信息科學是一門偏重于技術與實踐的學科，應在注重學生理論素質培養的同時，加強應用能力和實踐創新意識的培養。實習主要包括三個方面的內容：GIS基礎與開發方面、遙感方面和測量方面。實踐開設形式包括課內實驗教學、實習兩個模塊。對于課內實驗，目前開設了地理信息系統原理實驗、GIS設計與開發實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗、數據庫技術與應用等。對于實習，目前開設了地理信息系統基礎實習、地理信息系統應用實習、遙感實習、GIS程序設計實習、數字地形圖測繪實習、衛星定位原理與應用實習、畢業實習和畢業設計。加強實驗室環境的建設，加強校企合作。培養學生從數據采集、數據編輯到數據庫管理、空間分析再到系統開發的動手能力，熟練操作常用地理信息科學軟件，并面向工程應用前沿與前沿領域開展科學研究和工程實踐，拓寬應用領域。鼓勵學生參與大學生科研立項，參加GIS大賽，并積極參與老師所研究的項目。完善實踐教學體系，強化實習基地建設。

四、結束語

地理信息系統原理和方法范文第2篇

關鍵詞：農林院校；GIS原理課程；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0133-02

地理信息系統簡稱GIS，是20世紀60年代中期開始發展起來的新技術。其是指在計算機軟硬件支持下，把地理數據以一定的格式輸入、編輯、存儲、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統。地理信息系統具有強大的處理空間數據的能力，如圖形數字化、地理數據的空間分析、地形數據的三維模擬、虛擬場景、地圖輸出等[1]。自1963年加拿大測量學家R.F Tomlinson提出了地理信息系統這一術語以來，由于計算機技術及網絡技術的發展，使地理數據的編輯、存儲及傳輸效率得到了極大的提高，在社會的各行各業得到了廣泛的應用，特別是從簡單的基礎信息管理轉向更復雜城鄉規劃與管理及城市交通、水力水電等的實際應用，逐漸成為人們解決復雜空間輔助決策的工具，促進了地理信息產業的形成并得到了長足的發展。隨著GIS向產業化方向深入和發展，GIS技術已經滲透到包括農業在內的許多領域。在縣域的資源環境的管理和調查中，地籍管理、城市的管網建設與維護、自然資源調查、流域管理、生態環境的建設與管理等方面都得到了廣泛的應用。GIS技術發展的起源就是要解決林業資源清查、農業土地調查等任務而提出的，這就需要了解或掌握農業領域的相差知識與理論，高等農業院校在這方面有著得天獨厚的優勢。GIS技術在農業領域的應用水平也反映出該地區農業管理與發展的水平，中國又是一個農業大國，農業的發展迫切需要一大批掌握農業知識或理論的GIS應用型人才來實現。近年來隨著GIS技術發展和應用，其在解決農業領域的一系列問題具有很強的優勢。農業院校許多專業的研究領域都與地理空間有關，如：農作物估產、精確農業、景觀生態學、水土流失治理、土地管理、地籍調查與管理、環境管理、資源環境與城鄉規劃、農業區劃等，取得了非常豐碩的成果。因此GIS技術作為現代高新科學技術，在農業及林業領域將得到普遍應用和迅猛發展。

一、農林院校GIS課程內容體系

1.GIS理論教學體系。由地理信息系統基礎知識、地理數據結構及文件組織、空間數據的采集與處理、空間數據庫、空間分析、地理信息系統產品輸出、地理信息系統設計與建立和地理信息系統在各專業領域的應用8部分構成。①地理信息系統基礎知識：包括地理信息系統的基本概念，基本構成，地理信息系統的形成與發展，GIS技術的應用。②地理數據結構及文件組織：包括空間信息的概念及描述方法，空間數據的拓撲關系，柵格和矢量數據編碼方法及其相互轉換和空間數據庫的特點、結構以及數據庫模型。以ArcGIS10.0軟件為例，利用coverage數據格式與shape數據格式的農業相關數據進行比較，如土壤數據、土地數據以及農作物信息數據等，剖析數據結構及文件的組織形式。③空間數據的采集與處理：包括空間數據的采集方式，空間數據的壓縮處理方法，空間數據質量及元數據。以農業領域中的空間數據采集與處理的特點與方法為例，如土壤信息，作物信息等加以詳細介紹與舉例。重點講述已有圖形的錄入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等數據的轉入。④空間數據庫的建立：重點介紹面向對象的數據模型和常用平臺軟件采用的數據模型。⑤空間分析：包括GIS中模型的概念，空間查詢與量算的方法，空間分析原理及方法。⑥GIS產品輸出：包括空間決策支持與專家系統，地理信息系統產品輸出，電子地圖的特點及制作過程。主要以作物施肥專家系統、耕地評價信息系統等為例加以介紹。⑦GIS設計與建立：GIS系統定義、系統總體設計、系統詳細設計、系統實施、系統測試及維護等的方法、步驟、工具以及GIS設計項目管理與質量保證的相關理論方法。⑧GIS應用：GIS在區域規劃管理、農業信息管理、環境監測、道路交通管理、地震災害和損失估計以及軍事等方面的應用。

2.GIS課程實踐教學體系。地理信息系統是一門理論性、實踐性都很強的課程，GIS教學不僅僅是讓學生了解一些理論和發展趨勢，更重要的是讓學生通過更多的實踐學習，培養自己利用現代高科技技術手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力，為今后的工作和研究做技術上的準備。從學生知識結構和學習規律出發，在地理信息系統課程中，強調理論與實踐相結合，因而在本課程的實踐教學中注重學生設備操作能力、軟件應用能力、程序設計能力和分析解決專業問題能力的培養，要求學生進行空間數據的輸入、處理，設計空間查詢、分析量算及統計程序，掌握各種空間分析的原理、步驟、插值處理及空間信息分類的方法，空間數據的輸出等。

二、GIS課程教學方法改革

地理信息系統原理和方法范文第3篇

關鍵詞：地理信息系統；測繪制圖； 應用；優勢；特點；未來發展；傳統測繪方式

中圖分類號：[P208]文獻標識碼：A

測繪是一項較為復雜而又繁重的工作，其工作的主要內容是為城市或者礦區提供不同比例尺的地圖，為生活和生產提供更加準確的數據，以實現安全生產和生活。通過地理信息系統在測繪中的應用，有效的提高了測繪的數據準確性。那么地理信息系統的概念和原理是什么？它又有著什么樣的特點？在測繪中又有何種應用？下面我們一起來對地理信息系統在測繪中的應用進行探索。

一、地理信息系統概述

地理信息系統即GIS，是一種特定的十分重要的空間信息系統，目前廣泛應用于世界各行各業，不僅能夠對地理測量、測繪、制圖提供精度較高的數據，也應用于天氣預報、電子地圖等地方，給人們的工作和生活帶來便捷。GIS是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。可以說，地理信息系統的出現彌補了傳統測繪工具的不足，使測繪工作得到了升華。地理信息系統按照功能的不同分為專題地理信息系統、區域地理信息系統和地理信息系統工具；按照內容可以分為城市信息系統、自然資源查詢信息系統、規劃與評估信息系統、土地管理信息系統等。

地理信息系統主要有以下四大特點：（1）地理信息系統的定位基礎為公共地理；（2）地理信息系統具備采集、管理、數據分析和輸出等能力；（3）地理信息系統以分析模型驅動，并且很好的空間綜合分析和動態預測能力，同時也能產生高層次的地理信息；（4）地理信息系統以地理研究和地理決策為目的，是一個人機交互式的空間決策支持系統。

二、傳統測繪方式的弊端及問題

傳統的測繪方式沒有引入地理信息系統，而是通過經緯儀、測距儀等測繪工具，由人工來到實地進行信息的采集，并且也是由人工來進行數據處理、表格的制作和圖像制作。雖然在當時這種方式是測繪工作中的主流，但是隨著科學技術的發展和對測繪需求的提升，這種方式已經無法滿足測繪的工作，因此急需要出現新的手段來滿足測繪工作的需求。傳統測繪方式所暴露出的問題主要有如下幾種：

1. 耗費時力

傳統的測繪方式由于采用人工來進行數據采集，因此要耗費很多的時間和人力。測繪人員不僅要到現場采用一些測繪工具來進行數據的采集，并且在采集完畢還要回到工作場所對數據進行分析和整理，在數據的處理上所花費的時間要遠遠超越測繪的實踐。

2. 易出現誤差

誤差的產生在傳統測繪的各個環節都很容易出現，不僅可能出現在數據采集的階段，也可能出現在數據分析的階段，也有可能出現在后期的制圖和制表的過程中。人工的測繪工作方式很難完全避免，就算測繪人員十分的小心謹慎應對工作中的問題，還是會產生或多或少的失誤，使最終的測繪結果出現偏差。

3. 效率過低

復雜的測繪過程和人工操作使得傳統測繪方式的工作效率過低，往往一個測繪結果需要很多人長時間的工作才能取得，而當前先進的測繪技術可以將各種數據通過計算機進行采集和數據處理，人工需要花費數日的結果只需要程序的計算和輸出，在幾分鐘內即可完成。

除了上述列出的三點之外，傳統的測繪方式還有很多問題，例如，測繪信息由于環境、氣候的原因在采集的過程中難度較大；測繪輸出結果的專業性國強，只有少數人能夠理解，使得信息的傳遞過于緩慢。傳統測繪方式的種種弊端表明，人工信息采集和傳統測繪工具已經無法適應當今測繪工作的需求，因此需要作出創新和改變。

三、地理信息系統在測繪工作中的應用

地理信息系統的突出優勢

創新的地理信息系統的出現給傳統的測繪方式帶來了沉重的打擊，在新技術的映照下，傳統測繪方式黯然失色，地理信息系統的創新優勢也有所凸顯，主要來說，有如下幾個方面：

1. 節省時間和精力

與傳統的測繪方式相比，地理信息系統大大的節省了測繪工作中所需要的時間和精力，通過先進的工作方式和流程，使傳統的人力工作全部轉化為計算機工作，遠遠超越了人工操作的工作效率，在較短的時間內就能完成人工需要長時間完成的工作，大大的縮短了測繪工作的整體流程和工作時間。

2. 時效性較強

在測繪工作中，時效性是非常重要的，例如對于天天氣預報來說，如果通過傳統測繪工作的人工采集、分析、制圖等復雜的過程，很容易當結果出來后實際情況變化了，無法正確的對信息進行傳達。而地理信息系統可以實時根據環境的變化來調整和分析結果，通過對衛星、監控系統等新技術的應用，就能夠實時的對測繪地點進行監控，并且能夠根據地理環境的變化及時的做出反應并對測繪的結果進行更改，確保測繪的結果都是即時的、有效的。

3. 提高準確性，避免誤差

由于計算機的實時監控，使得測繪的結果更加準確且易于使用。地理信息系統的工作過程是通過計算機預先錄入的程序來進行采集、輸入、分析、整理工作的，由于計算機系統在工作的過程中能夠最大程度的降低操作的事物，因此測繪結果更加的準確和準確。同時，測繪工作中的制圖、制表等也是通過計算機的程序來完成的，使得制圖的色彩、準確性比例等更加接近與完美，在對測繪結果的執行過程中也更加的科學、有效。

綜上所述，地理信息系統在測繪工作中呈現了非常突出的優勢，使得測繪工作更加順利的進行，其在測繪工作中的重要性也日益凸顯，逐漸取代傳統測繪方法成為當前備受關注的測繪手段。

地理信息系統在測繪工作中的未來趨勢

由于地理信息系統在測繪工作中的優勢，使得其未來將得到迅猛的發展。在未來的測繪工作中，地理信息系統一定可以成為廣泛應用的測繪方法，以適應不斷發展的中國數字科技需求。我國未來的發展趨勢是構建數字中國和數字地球，因此需要大量的測繪工作參與其中，地理信息系統作為其中的得力助手，也將與測繪工作一起，進一步實現發展、創新與變革。在未來的發展過程中，地理信息系統必定與其他先進的技術結合，形成新的測繪方法。例如，可以與通信技術、衛星、遙感系統等結合，進一步的提升測繪工作的精細程度，使我國的測繪工作達到新的高度。

四、結語

隨著我國科學技術的發展，越來越多的新技術將運用到測繪工作中，給測繪工作帶來創新和變革。地理信息系統由于其時效性和快速準確性，目前已逐步取代傳統測繪方式，成為測繪工作中的得力手段。希望在業內人士的共同努力下，會出現更多的新技術，來帶動測繪行業的快速發展，使我國的測繪行業得到更加蓬勃的生命力。

參考文獻：

[1]孫文英. 淺談地理信息系統在測繪中的應用[J]. 電子世界,2013,10:100.

[2]趙科. 淺談地理信息系統在測繪中的應用[J]. 科技創新與應用,2013,19:133.

[3]李衛,李海平,李香莉. 試析地理信息系統在測繪中的運用[J]. 民營科技,2012,04:87.

地理信息系統原理和方法范文第4篇

[關鍵詞]地理信息系統 空間數據 數據管理

中圖分類號：UI69 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0350-01

1、地理信息系統與其他系統的區別與聯系

從地理信息系統的發展過程可以看出，地理信息系統的產生、發展與制圖系統存在著密切的聯系，兩者相同之處是基于空間數據的表達、顯示和處理，從系統構成和功能上看，一個地理信息系統具有機制制圖系統所有組成和功能，并且地理信息系統還具有數據處理功能。

地理信息系統和數據庫管理系統的區別就在于地理信息系統具有對空間數據進行解釋、判斷和分析的能力，而不是簡單的數據管理，數據中的信息也能被廣泛地利用，它的核心就是具有獨特的數據管理，因此，地理信息系統是能對空間數據進行分析的數據庫管理系統，地理信息系統必須包含數據庫管理系統。

地理信息系統對圖形數據和屬性數據庫進行分析和應用，是以文件管理的形式儲存圖形，并且圖形要素不能分解、查詢、沒有拓撲關系等。它與地圖數據庫以及地理數據庫的區別是地理信息系統僅僅是將數字地圖有組織地存放起來、不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數據和屬性數據進行深層次的空間分析，提供輔助決策的分析，它是地理信息系統的數據源。

地理信息系統和CAD系統的區別是，二者雖然都有參考系統，都能描述圖形，但CAD系統只處理規則的幾何圖形，它在屬性方面弱，更缺乏分析和判斷能力。

計算機制圖是地理信息系統采集、儲存、處理空間數據的有力工具和手段。嚴格地講，計算機地圖制圖是以傳統的地圖制圖原理為基礎，并且利用電子計算機及其連接的輸入、輸出裝置作為主要工具，采用數據庫技術和圖形數字處理的方法來實現地圖信息的獲取、變換、傳輸、識別、儲存、處理、顯示和繪圖輸出等。計算機地圖制圖又稱機助制圖。地理信息系統的數據源通過不同的地圖制圖表現出來。例如：在測繪制圖中，點的坐標，水系，道路，房屋以及植被面的屬性等，利用不同的軟件繪制和表現出來等等。

2、地理信息系統具有的特征

地理信息系統是傳統科學與現代技術相結合而產生的邊緣科學，它具有多學科交叉的特征，地理信息系統又是計算機化的信息系統，需要得到計算機硬件和軟件系統的支持。

地理信息系統處理的對象為地理空間信息，地理信息系統用于處理自然界特定空間內各種地理現象的信息，地理信息系統的核心組成是地理數據庫和空間數據庫，包括屬性數據庫、圖形數據庫和遙感影像數據庫等，地理信息系統能夠在同一的平臺內綜合處理這些信息，這是地理信息系統不同于其他信息系統的重要一點，并且包含的內容是豐富的和廣泛的。

地理信息系統可以根據實際需要設計生產各種地圖，它通過圖表、文字、色彩等信息形象的表現出來，地理信息系統具有強大的制圖功能，完全可以代替傳統制圖和一般意義上的機助制圖技術。地理信息系統具有空間分析功能，從而使地理信息系統區別于機助制圖系統，也正是空間分析功能賦予地理信息系統以強大的生命力。空間模擬地理信息系統是整個地球或部分區域的資源、環境在計算機中的縮影。地理信息系統可以依據系統應用模型，快速模擬自然過程的演變和過程，取得地理預測和實驗的結果。

在各行各業中，通過地理信息系統選擇優化方案，避免不合理的決策，并且解決資源、環境、社會、經濟和人口有關的實際應用課題，在經濟社會中有助于決策支持系統。地理信息系統除了具有信息的一般特性還具有以下獨特特性：①空間分布性。它具有先定位后定性以及在區域上的分布特點，屬性的表現形式是多層次的。②數據量大。因為它具有空間特征和屬性特征還隨時間的變化而變化，所以數據量很大。③地理信息系統具有載體的多樣性，除物體的物質和能量本身外，還通過文字、數字、影像、符號、磁帶、光盤等等來描述地理實體。

3、地理信息系統的主要應用

從地理信息系統和其他系統的區別與聯系以及地理信息系統特征和地理信息系統的分類中不難看出，地理信息系統的發展前景廣闊，表現在網絡化、標準化、數據商業化、系統的專門化、企業化、全球化、大眾化和智能化。地理信息系統是一種對自然與人類應用非常廣泛的系統工具，它的博才取勝和運籌帷幄的優勢，使它成為能夠影響人們生活的各個方面、有關各行各業經濟技術發展的基本工具。它的應用分為兩種情況，一種是利用地理信息系統來處理用戶的數據，在地理信息系統的基礎上，利用它的開發函數庫二次開發出用戶的地理信息系統軟件，并且在測繪與地圖制圖、資源管理、城鄉規劃、災情監測、環境保護、國防、宏觀決策支持等一百多個領域，取得了良好的社會經濟效益，下面結合例子來論述地理信息系統的廣泛應用。

地理信息系統在綜合分析評價與模擬預測中的應用，它不僅對地理空間數據進行編碼、存儲和提取，而且通過世界模擬，得到綜合評價，并且用這些數據以命令、函數和分析模擬程序對未來結果作出定量的和趨勢預測，對比不同決策方案的效果以及產生的后果，做出最優決策，避免和預防災難發生。例如，通過對大興安嶺火災的研究、普查和分析，應用系統對十幾萬個數據進行分析篩選出氣溫、風速、降水等氣候要素，以及植被生長情況、積雪覆蓋程度，用模糊數學方法建立數學模型，并且建立微機系統多因子的綜合指標來預防災情發生。

地理信息系統在測繪事業中的應用，地理信息系統技術、遙感技術和全球定位技術，為測繪事業的發展起決定的作用，使地圖數據的獲取和成圖流程都發生了根本的改變，成圖的周期大大縮短，保證精度提高，促成地圖品種的多樣化。

地理信息系統在地理空間數據管理中的應用，它可以對地理數據的采集和組織進行有效的數據庫管理、更新、維護，且可對在決策中所需的地理信息，用多種方式進行快速查詢和檢查。例如在城市建設中，地面下的類管線以及測量控制網，規劃路線等基礎圖形數據，通過地理信息系統的實現，對地下管線信息的全方位的現代化管理，為市政工程設計以及規劃建設提供查詢服務，一旦遇到問題，可以快速提出堅決方案。

在資源管理和環境保護中的作用，利用地理信息系統可以進行資源清查，將各方面來源的數據匯聚在一起，通過系統的分析使原始的數據快速再現，根據不同時期的土地類型以及土地利用現狀的分析，進行合理的開發和科學的管理。在環境保護方面，利用地理信息系統建立了環境檢測，分析及預報系統，客觀、全面、正確地反映區域的污染程度以及空間的分布狀態。為實現環境管理的科學化和自動化提供最基本的條件。

參考文獻

地理信息系統原理和方法范文第5篇

關鍵詞：地理信息系統 區域商業環境 區域經濟發展 區域營銷戰略

信息和信息技術加劇了全球化進程、塑造了新的生產方式、改變了商業規則，自然也影響到區域經濟發展的策略、規劃和實施。隨著地理信息技術的廣泛應用和地理數據的長期積累，地理信息和地理信息系統在區域性商業和經濟活動中，將越來越重要。據估算，超過80%的商業和經濟數據具有空間特性或與位置有關；有效地開發和利用這些空間性的數據，可以優化配置資源，降低商業運行成本，并規劃、監測、改善區域商業和經濟環境。地理信息系統可以應用到社會經濟數據的管理、分析、描繪，為解決復雜的區域經濟問題提供地圖表現、區域營銷、空間決策支持、空間規劃等服務。本文從理論上探討地理信息、商業環境和區域經濟發展間的關系，并結合中國廣東的區域發展狀況，系統地分析地理信息和地理信息技術在商業和區域經濟中的應用，旨在改善區域商業環境，提高區域經濟競爭力和塑造區域形象，為區域經濟的持續增長創造條件。

1 從區域商業和經濟的角度看地理信息系統

學術界對于地理信息系統概念的理解是比較多樣化的。地理信息系統(GIS)是一門新技術，在其產生后短短的三、四十年的歷史中得到了迅速的發展，一個十分重要的原因在于GIS集數據庫、制圖、空間分析功能為一體，并以對空間數據進行分析的功能為其特色。GIS的出現為各行各業繁雜的數據管理、多源的成果表達形式和空間數據分析提供了最為快速、方便、準確的方法和手段。地理信息系統是一門多學科的邊緣綜合性學科，其核心技術是計算機科學，基本技術是數據庫、地圖可視化及空間分析。在應用領域中，它和遙感系統(RS)、全球定位系統(GPS)密切結合，更加發揮出它的巨大作用，使其在調查、分析、決策、管理和控制等方面顯示了它的不可替代的支持功能。

地理信息系統在研究、開發和市場化方面取得了很大的進展，主要表現在四個方面:①地理信息系統的組織結構，從單用戶的桌面系統和專業化的部門系統，轉向融入業務流程的企業級系統，以及基于Internet的公眾參與系統；從單一的結構層次和客戶機-服務器模式二層結構，轉向基于Web技術的三層結構。②地理信息系統的認識論、方法論和實際應用方面的研究越來越多樣化，傳統的以數據、技術和應用為主體的信息系統，強調空間數據模型、空間分析、空間可視化、智能信息技術等；以信息學、地理學和社會學理論為基礎的地理信息科學，著重研究使用地理信息和地理信息技術背后的一系列技術和理論問題。③強調開放型的地理信息系統，即基于Internet的、可互操作的、可公眾參與的地理信息系統，目的是為開發商提供一系列地理信息標準和地理信息技術方案，最終為社會提供廉價的地理信息和相應的應用服務。④地理信息市場正日益擴大，正逐漸從以政府部門為主的專業用戶市場，轉向以私人機構為主的商業用戶市場，地理數據正直接或間接地滲透到包括商業和經濟在內的各種社會活動中。

地理信息系統使用多種空間模型，如點—場模型、網格模型、拓撲模型、對象模型等，并配合關系型或對象型數據庫管理系統，來表現不同尺度的自然和社會現象，廣泛地應用于空間數據管理、空間規劃、空間決策、資源分配、區域營銷等方面。很多商業組織，包括政府醫療部門、零售商、直銷商等，越來越對帶有位置信息的社會經濟數據感興趣。由于希望減少決策方面的不確定性和風險，人們總是傾向于掌握更多的信息，傾向于規劃和控制未來的行為；地理信息和地理信息技術，將會隨著相關工具研究和開發的成熟，逐漸滲透到經濟活動的很多方面。從空間經濟角度看，地理信息系統是一個能夠改變空間經濟體系的重要元素之一。在區域經濟發展過程中，地理信息技術是(現有的或潛在的)廣泛應用于戰略決策、方案評估和決策實現的重要技術手段之一。在日常商業和經濟活動中，大規模地使用地理信息和地理信息系統，似乎并不遙遠；工業界的微軟公司正在研究將數字地圖技術嵌入到日常辦公軟件中，Open GIS聯盟正致力于定義和開發標準化的可互操作的開放式地理信息系統 。

2 從地理學看區域商業環境

改善投資和商業環境，吸引區外和國外的直接投資，不僅被發展中國家，也被發達國家用來作為區域經濟發展的重要手段之一。二戰后，在美國、英國和荷蘭等西方國家中，一個重要的城市經濟發展目標就是營造良好的企業運行環境，從而吸引外國投資。當今中國的經濟發展正處于資源驅動的成熟期和投資驅動起步期，吸引資本是區域經濟發展的重要手段之一。為制定“適當”的區域經濟發展政策，政府需要及時地理解、評估、監測本地的商業運行環境和變化趨勢，為投資人提供宏觀的指導和服務。商業環境的概念對于處在經濟轉型期的需要引入市場機制的中國，具有特別重要的意義。

定義什么是商業(投資)環境并不是一件容易的事情，因為精確地定義商業的概念也是困難的。不同的學科背景，不同的學者對商業環境的認識也有差別。簡單地理解，商業環境是商業組織所處的外部環境，包括背景性的環境和運行性的環境。從國際商業的角度，商業環境指一個公司之外的，影響到公司的全部要素之和。為了便于“管理”商業環境，學者們提出了一些模型，如國內模型、國際模型和工業模型。

空間性是商業環境的重要特征之一。考慮到有多種多樣的因素影響到整個商業活動，不同的區域具有不同的商業環境。即使對于同一地理區域，不同的商業組織，由于其業務范圍的差異，將形成多個主觀性商業環境認知。隨著商業目標的變化和商業決策的調整，企業也需要重新調整對于外圍環境的認識。另一方面，在不同尺度的地理區域中，商業環境的概念具有明顯的差異；對于不同空間尺度的商業環境的研究，例如全球和國際性的宏觀區域、國家和區域性的中觀區域、城市和本地性的微觀區域，強調的重點往往是不一樣的，研究目的也不相同。

研究區域商業環境對于中國的區域經濟發展具有重要意義。理解商業空間特征，把握空間變化趨勢，監測商業環境的變化，宏觀上和中觀上可以為區域經濟發展提供戰略決策信息，制定總體規劃，微觀上也可為投資者提供指導和服務。從本地政府的角度，研究本地區域性的商業環境，可以幫助本地企業家和潛在的投資者，為他們提供決策信息，分析市場范圍和價值，有利于制定公司遠期發展目標。

3 地理信息系統與區域營銷戰略

簡單地理解，區域營銷(Place-marketing)“理論”主要是從城市規劃理論和市場營銷理論相結合而發展來的。一個地方或區域，具有一定數量的“資源”，如基礎設施、房地產、公園、大學、博物館、海灘、居民等。區域營銷理論將地方或區域資源當作是產品，將這些區域內的投資者、游客等買家當作是消費者。區域營銷的發展策略包含兩大要素：區域規劃、開發和產品營銷。區域規劃、開發主要是為了改善本地的硬件和軟件環境；區域產品營銷，一方面著重分析本地的市場狀況，以市場構成指導地方的規劃和建設，另一方面，通過多種手段，塑造本地形象，吸引消費者。區域營銷在不同的社會背景、不同的發展目標和不同的發展階段，有不同的方式和策略。

區域營銷作為區域發展策略在北美和西歐的一些城市的實施相對比較成功，但也存在一些不足的地方。傳統的區域營銷理論著重從本地角度研究區域的“產品”、“消費者”和“市場”，以此作為振興區域城市經濟、塑造區域形象、選擇樣板項目、銷售本地產品和服務的基本依據。以區域營銷作為區域規劃工具有一定的局限性，也往往有不少誤區。第一，將營銷學的概念引入區域發展策略時，并不容易有效地鑒別區域的消費者，依此制定的目標和戰略規劃存在一定的不確定性。第二，區域營銷注重本地的發展，往往可能和相鄰的區域在競爭方面產生沖突，若多個地區同時競爭相同的資源和客戶，可能會產生一些負面效應。第三，地理的空間要素，雖然在一些區域營銷理論的論述中提到，但很少深入地討論。第四，信息技術，特別是地理信息技術，與區域營銷間的關系，也幾乎沒有理論方面的討論和實踐方面的驗證。

地理信息系統正逐漸被營銷學接受，成為營銷管理的重要工具之一；它可以應用到以營銷學為基礎的區域營銷戰略中，改進傳統的區域營銷手段。一方面，地理空間是經濟的重要因素之一，Krugman認為“跨越空間的交易存在費用，生產中存在規模經濟”；專長于空間信息管理和分析的地理信息系統，是區域經濟管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口統計和社會經濟數據統計，很大程度上改變了以往的市場分析方法，也為商業帶來了新的營銷手段。從地理信息科學的角度，重新審視區域營銷策略，提供新的區域營銷工具，可以在一定程度上彌補傳統區域營銷理論的不足。

基于地理信息和地理信息系統，區域營銷的內容、目標、手段、數據和技術有了進一步的擴充和提高。如果存在小尺度空間上的人口統計數據、社會經濟統計數據、基本的地理區域數據、適當的消費行為調查數據和研究模型，地理信息系統可用來方便地分析市場的組成結構和空間形態，從而為本地的設施管理和公共服務(如健康服務、交通和通訊設施服務、緊急情況服務、土地利用管理、城市空間規劃等)提供有效的決策支持信息。基于Internet網絡的多媒體信息技術和地理信息系統，可以打破區域空間限制，在全球范圍內塑造區域形象和組織“促銷”。區域營銷需要的技術和數據在美國已經基本成熟，低價位的軟件工具和空間數據，已形成一定的市場規模，很多官方和私人機構的網站上也已經有相當多的數據供應。在中國，計算機化的數據積累比較少，地理信息系統也相對昂貴，區域營銷的手段還比較單一；但隨著中國內部和國際間區域競爭的加劇，環境與資源問題的突出，地理信息系統有很廣闊的應用潛力，將成為區域經濟發展的重要工具。

4 適應區域營銷戰略的區域地理信息系統（以廣東為例）

廣東區域經濟發展面臨不少問題，如環境和資源的矛盾比較突出，地區經濟水平很不平衡，特別是持續經濟增長動力不足等。從區域營銷戰略的思路出發，本節著重從三個層次探討適應區域營銷戰略的區域地理信息系統：①將已有數據資源空間化，建立基于地理空間的社會經濟數據庫系統；②建立基于Internet網絡的數據交換中心，供應廉價或免費的空間數據；③地理信息系統技術開發和應用推廣。

社會經濟數據庫系統是區域經濟決策的重要依據之一。傳統的社會經濟系統，其數據結構主要以關系型的數據庫為主，按專題和時間序列設計成數據表格，在某種意義上，是將傳統的印刷年鑒資料數字化，便于學者統計分析和建立區域經濟分析模型。比較新的趨勢是（很多國家的統計部門）直接出版數字化的統計和抽樣資料，并引入地理空間概念。在地理信息系統的支持下，用戶可以根據自己的專業概念和應用目的，將這些統計數據按照一定的框架、方法、模型進行顯示、模擬、聚集、抽象、轉換。但是，建立詳盡的社會經濟數據庫系統不僅需要比較多的資源，而且尚有一定的技術難度。一個比較實際的做法是充分利用現有的統計資料，建立標準化的地理編碼，將現有的統計數據和地理數據合成。

建立基于Internet網絡的空間數據服務中心的最終目的，是為各種各樣的用戶供應廉價或免費的空間數據。建設空間數據服務中心，首先要建立或引用一套空間數據質量標準、交換標準和描述標準；然后在區域性的信息基礎設施上建立基于Web站點的空間數據倉儲，使用戶能夠檢索到數據儲備，并了解數據的主題、空間范圍、質量、版權等；如果有需要，用戶還可以方便、快速地獲得所需的數據。初級的數據倉儲，主要是將區域性的地理和社會經濟數據，采用幾種常見的數據格式，存儲于Web服務器，用戶可以通過專門網頁進行數據查詢和下載。再進一步，建立專門的空間數據倉儲和數據交割中心，加上比較完備的元數據和目錄索引技術(如ANSI NISO的Z39.50標準)，構成空間數據基礎設施。用戶可以使用普通的數據引擎，使用關鍵字檢索所需的空間數據。美國的大多數州已經建成了這樣的數據服務中心。更先進的空間數據服務中心，是建立在“互操作”概念上的空間數據的共享、地理信息工具的共享；它的核心內容是分布式數據管理、協同計算，但這種理想的系統仍處于研究和開發的初級階段。

區域地理信息系統的應用開發非常多樣化，如:①規劃用于基礎設施、教育、研究開發和醫療服務方面的公共投資；②理性地分配自然資源和控制土地使用；③服務于商業機會的尋找、篩選和戰略決策；④分析人口、社會經濟活動的空間分布，模擬市場的空間分割；⑤為商業公司和政府部門提供決策信息等。這樣的應用系統在中國目前還很少見或僅是原形系統，如服務于“招商引資”的京九鐵路沿線投資環境信息系統。在美國已經有了一些應用的例子，如Economic Development Administration，Department of Commerce的Economic development geographic information systems，用于支持商業擴張和制定經濟發展政策。開發多種多樣的地理信息應用是區域營銷戰略成功的關鍵之一。

5 初步結論

面向商業和經濟發展的地理信息系統仍然是一個比較新的概念，因而在實際應用中，會有很多不能確定的問題。其中兩個最重要的問題是空間數據的缺乏和技術推廣的困難。在中國，空間數據庫的積累比較少，即使有一些數據存在，數據結構和格式也往往難于交換和共享；數據的積累需要消耗比較多的投資，這與中國的資金短缺相矛盾。同時，設計和實現可運行的、廉價的面向商業和經濟發展的地理信息系統，對于現有的技術，也是一個很大的挑戰。當前的GIS，僅只是“界面友好”，不是“應用友好”，只對GIS專業人員而言具有強大的功能，普通的用戶卻難于了解和掌握它。面向商業和經濟發展的地理信息和地理信息技術，對經濟的影響是長期性的，對于塑造靈活的、具有競爭能力的商業，在組織生產、營銷、決策等方面具有一定的幫助作用；但另一方面，它需要高額資金投入，也要培養相應的專業人材，這些對于發展中國家并不是一件容易的事情。發展中國家的空間數據基礎設施，幾乎還沒有啟動，最多處于建設初期，空間信息倉儲仍有待建立，更談不上廉價的地理信息供應和地理技術服務。這些都會阻礙地理信息和地理技術的傳播和推廣。

地理信息系統與商業和經濟(作為一般性的題目)和地理信息系統與基于區域營銷的經濟發展(作為一個子題目)，都是復雜的研究課題，本文只是一個初步總結，還有很多課題需要深入地研究。在技術層次上，需要結合中國的經濟和技術現狀，積累數字化的地理信息，利用已經存在的數據，逐步建立空間數據基礎設施和空間信息倉儲，并向社會提供廉價的地理信息和地理信息技術。在區域商業和經濟發展層次上，仔細考慮空間在商業和經濟活動中的重要性，將地理信息系統作為區域發展的戰略工具和可以降低商業運行(生產、運輸、營銷和零售)成本的日常工具。從經濟學的角度，空間經濟只是經濟的一個側面，地理信息和地理信息技術應當和其它經濟工具協調使用、相互補充。在中國的現實狀況下，如何有效地積累地理空間數據，推廣地理信息技術，建設有效的空間信息服務體系，如何將之溶入企業和政府的管理、評估、規劃和決策業務中，如何合理使用稀有資源、降低交易成本等，都需要更深入的研究。

參考文獻

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