地理信息系統結課論文
地理信息系統是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，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采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。下面小編為大家帶來了地理信息系統結課論文，希望對大家有所幫助。
摘要：提出了利用工業組態軟件實現供水系統的遠程監控，同時引入了地理信息系統（GIS）。系統中供水監控軟件與地理信息系統相結合共享數據，充分利用監控軟件獲得的各類參數，實現實時監控，地理信息系統生產安全參數信息顯示等功能。
關鍵詞：地理信息系統結課論文
地理信息系統，簡稱GIS（Geographic Information System），是處理地理信息的系統。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關的信息，又常稱為空間信息。GIS是在地理學、測量學、制圖學、遙感學、圖形學應用電子計算機技術的基礎上逐步形成的一門交叉學科和技術。
對地形進行測繪是一項繁重而又復雜的工作，目的在于為城市以及工程提供不同比例尺的地圖，從而實現安全生產與生活。GIS是建立在測繪測量的基礎上，應用數據庫為數據源，是管理和研究數據的計算機系統。通過相應的硬件以及GIS軟件支持，運作和處理描述地球表面從大氣層到地表的淺層空間要素的位置和屬性等地理參數數據信息，對數據庫中的數據進行識別。在測繪方面的應用主要依賴于通過計算機建立地理數據庫，把各種地理信息按照空間分布以及屬性，以一定的格式輸入，存儲，檢索，顯示以及制圖的過程。通過地理環境中各種要素，包括地理空間分布狀況以及所具有的屬性數據進行數字存儲，處理和分析，并建立有效的數據管理系統。通過對數據庫中存儲的多種要素進行綜合分析，從而得到滿足各種科研以及應用的需求，最后通過數字以及圖像將結果直觀地顯示出來。為了便于理解GIS在測繪方面的應用，筆者就其工作原理以及工作流程展開討論，規整出GIS具體實現細節。
一、GIS的工作原理
GIS的規范化是一個漫長的過程，隨著各種系統的迅速膨脹，GIS逐漸走向成熟，在相關的平臺逐漸得到鞏固和規范。GIS主要是通過對不同來源不同形式數據進行分析，確定原變量的坐標位置，比如可以利用經緯度以及海拔來對變量位置進行標注，有時也利用類似于ZIP地理編碼系統來定位變量在GIS系統中的坐標，再組織生成能夠直接訪問GIS的計算機數據庫，通過不同的運營商將地圖形式的數字信息轉換成可以識別的圖像或信息。譬如遙感數字衛星圖像以及地圖類的植被覆蓋的數字信息層。某些情況下，也可以利用類似原理將人口調查數據轉換成地圖形式的主題信息層。
二、GIS在測繪中的工作流程
1、數據的采集
在測繪的初期，需要對現實世界客觀對象進行不同的抽象，離散，以連續對象實體在GIS中分別以柵格以及矢量兩種方式存儲在GIS系統數據庫中。柵格數據由存放唯一值的存儲單元的行以及列組成，柵格數據集的分辨率依賴于地面單位的網格寬度，矢量存儲方式則是利用幾何圖形中的點線面來表示客觀存在的對象。目前也存在其他的方式來對空間數據進行表示，通過其他的附加數據作為對象屬性來存儲非空間的數據。在數據收集時，傳統做法是通過聚酯薄膜地圖上或者紙上現有的數據，經過掃描或者數字化來產生數字數據。現在比較理想的做法是借助于GPS全球定位系統，得到相應的位置坐標，然后直接輸入到GIS中進行相應的處理，也可以通過遙感技術來完成數據的采集工作。在多個平臺上附帶的有攝像機，激光雷達以及數字掃描儀構成的多個互聯的傳感裝置，并結合航空器以及衛星所搭建的數據處理平臺，將主要來源于航空照片以及圖片判讀的數字數據進行特征選擇，然后以二維或者三維的形式對數據進行捕捉，進一步將數據傳輸到相應的軟拷貝系統。遙感則是利用不同的傳感器包被動地測量由主動傳感器發射出去的電磁波或者無線電波的反射系數，進而將屬性數據輸入到GIS系統中。
2、數據的轉換與處理
數據的處理依賴于各公司提供的數據處理軟件，通過輸入到GIS系統的數據進行編輯實現數據預處理，對數據進行拓撲建模，將通過其他方式獲取的測量圖形與GIS圖層中相同的區域進行圖層的疊加分析。GIS系統軟件通過識別各個屬性條件在數字化空間數據的空間關系，對于復雜的空間實體之間連接，臨近以及包含的關系進行相應的數學建模和分析，對于向量數據必須在拓撲正確的'條件下才能進行進一步的分析。由于不同需求側重的對象屬性是不相同的，因此要求數字數據在分析之前，進行一系列的投影與坐標變換整合處理，得到精度要求不同復雜度不同的數學模型，從而實現其合適的用途。數據處理是一個復雜的過程，控制測量中用到的數據處理方式還包括數據重構以及地理編碼等。所有的這些數據的轉換與處理操作使得數據在入庫之前保證內容的完整性以及邏輯的一致性。
3、數據的存儲和管理
GIS中的數據庫構成GIS的核心。數據庫的建立和管理包括圖形的拼接和附加；不同數據格式的相互轉換；圖形和注記的拷貝；建立圖庫系統組織管理所有地圖；以及數據庫工作的空間和作業進程管理等。GIS中數據庫除屬性數據外，還有地理要素空間分布的位置數據，即空間數據庫�？臻g數據用拓撲數學模型來管理，而屬性數據則用數據庫管理系統DBMS GIS 在兩種數據之間建立的某種聯系以實現圖形與屬性之間的相互之間的操作�？臻g數據的結構基本上分為柵格結構與矢量結構兩類。隨著GIS的發展，許多GIS提供兩種數據結構的混合處理能力，兩種數據結構并存，相互補充。
4、GIS系統的空間分析
前兩個階段做好數據處理的預處理工作之后，GIS便可以利用得到的數據來進行空間分析，對圖形數據進行分析計算，從空間物體的空間位置以及相互關聯去對空間事物進行研究以及定量描述�？臻g分析是GIS系統最主要的功能，是一個復雜的過程，它是諸如區域科學、地理學、經濟學以及地球物理學多種學科的結合，依賴于拓撲學，圖論以及空間統計學來對空間構成進行描述和分析，從而實現獲取。目前，尚未成熟的空間分析方法有空間模擬分析，空間實體和關系通過專業化模型進行簡化和抽象，為系統進一步分析操作埋下伏筆。
5、數據的顯示與輸出
分析或查詢結果的輸出是GIS的一個重要功能。GIS的輸出可以是屏幕顯示，繪圖、制表紙，拷貝等。大多GIS提供圖形圖像編輯，符號生成，矢量漢字標記等功能，可輸出二維或三維彩色圖形，以滿足不同圖件的制圖要求。
三、GIS用于測繪技術優勢以及發展展望
地理信息系統管理以及處理對象是多種地理空間實體數據以及關系，對一定地理區域內分布現象以及過程進行分析和處理，將復雜的規劃，決策以及管理問題簡單精確化，通過依賴一系列的軟件以及硬件設施，實現數據綜合，模擬，分析與評價。通過這個過程，可以得到常規方法或者普通信息系統難以得到的信息，實現地理空間過程演化和預測，從系統的觀點出發，立足于整體，統籌全局。GIS獨特的地理空間分析能力，快速的空間定位搜索查詢能力，能夠提煉出常規方式無法獲取的重要信息，達到空間模擬和空間決策支持的目的。GIS信息系統的應用極大地促進了空間分析的需求以及應用，未來GIS發展趨勢可能通過CI與SDA技術在GIS背景下相互結合，實現時空一體化的過程分析模擬引擎。另一個比較明確的發展方向是將不同領域適用的空間模型整合到同一個框架中，通過有效地組織，調度以及通信，執行智能體系行為。目前投入應用的是在汽車導航裝置上結合GPS與GIS復合系統，來進行航跡規劃以及輔助駕駛等。其發展趨勢傾向于結合GPS和RS來進行虛擬現實技術的集成，并逐步走向數據共享與交互式操作的層面，實現組件式產業化發展。
四、結束語
地理學是GIS的理論依托，測繪學為GIS提供各種定位的數據，并利用其算法以及理論對數據進行變換和處理�；趫D形以及空天地一體化實體影像的可測和可視化，使得未來人人都有可能成為測量員，GIS的發展與優化，能夠進一步推動控制測量技術的變革，將GIS整合遙感和GPS技術進行綜合應用，必將使我國“數字中國”、“數字地球”的建設實例化，服務于廣大的人民。
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