地理信息系统专业.docx
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地理信息系统专业.docx
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地理信息系统专业
地理信息系统专业
目录[]
业务培育目标
业务培育目标:
本专业培育具有地理信息系统与地图学的大体知识、大体知识、大体技术,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施和计划治理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产治理和行政治理等工作的地理信息系统高级专门人材。
业务培育要求
本专业学生要紧学习地理信息系统和地图学、遥感技术方面的大体理论和大体知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,只有较好的科学素养,具有地理信息系统研究、设计与开发的大体技术及初步的教学、研究、开发和治理能力。
毕业生的知识和能力
毕业生应取得以下几方面的知识和能力:
1.把握数学、物理、运算机科学等方面的大体理论和大体知识;
2.把握地理信息系统和地图学的大体理论、大体知识和大体实验技术,和地理信息系统技术开发的大体原理和大体力法;
3.了解相邻专业如地理学、资源环境与城乡计划治理、测绘工程等的一样原理和方式;
4.了解国家科学技术政策、知识产权、可持续进展战略等有关政策和法规;
5.了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新进展动态,和地理信息系统产业进展状况;
6.把握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的大体方式;具有-定的实验设计、制造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
骨干课程
骨干学科:
地理学、地图学、运算机科学与技术。
要紧课程:
、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。
要紧实践性教学环节:
依照课程要求,最好从一年级时便安排教学实习,也可到高年级时安排。
包括室内与野外实习、生产实习和毕业论文等,一样安排10--20周。
其他信息
修业年限:
四年
授予学位:
理学或工学学士
相近专业:
地理科学资源环境与城市计划治理地理信息系统系统理论系统科学与工程
地理信息系统
科技名词概念
中文名称:
地理信息系统
英文名称:
geographicinformationsystem;GIS;geographicalinformationsystem
概念1:
在运算机软硬件支持下,把各类地理信息依照空间散布及属性,以必然的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。
所属学科:
(一级学科);测绘学总类(二级学科)
概念2:
在运算机软硬件支持下,把各类地理信息依照空间散布及属性以必然的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。
所属学科:
(一级学科);(二级学科)
概念3:
在运算机软件、硬件及网络支持下,对有关空间数据进行预处置、输入、存储、查询检索、处置、分析、显示、更新和提供给用和在不同用户、不同系统、不同地址之间传输地理数据的运算机信息系统。
所属学科:
(一级学科);地理信息系统(二级学科)
概念4:
能集成、存储、检索、操作和分析地理数据,生成并输出各类地理信息的系统。
所属学科:
资源科技(一级学科);资源信息学(二级学科)
本内容由审定发布
百科名片
地理信息系统(GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在运算机硬、软件系统支持下,对整个或部份地球表层(包括大气层)空间中的有关地理散布数据进行搜集、贮存、治理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
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地理信息系统的大体概念
地理信息系统处置、治理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间数据、、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处置在必然内散布的各类现象和进程,解决复杂的计划、决策和治理问题。
通过上述的分析和概念可提出GIS的如下大体概念:
地理信息系统示用意
一、GIS的物理外壳是化的技术系统,它又由假设干个彼此关联的子系统组成,如子系统、子系统、和分析子系统、子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的好坏、结构直接阻碍着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处置的方式和产品输出的类型。
二、GIS的操作对象是空间数据和属性数据,即点、线、面、体这种有三维要素的地理实体。
空间数据的最全然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全然标志,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、模拟与分析评判能力,能够取得常规方式或一般信息系统难以取得的重要信息,实现地理空间进程演化的模拟和预测。
三维地理信息系统
4、GIS与和地理学有着紧密的关系。
、、、、和为GIS中的空间实体提供各类不同比例尺和精度的定位数;、GPS全世界定位技术、解析或数字摄影测量、遥感图像处置系统等现代测绘技术的利用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰硕和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次进展。
地理学是GIS的理论依托。
有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是第二次革命的要紧工具和手腕。
若是说GIS的兴起和进展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和进展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的进展和提高开辟一个崭新的天地”。
GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
典型的GIS功能框图
地理信息系统(GIS)的分类
GIS按研究的范围大小可分为全世界性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。
同级的各类专业应用系统集中起来,能够组成相应地域同级的区域综合系统。
在计划、成立应用系统时应统一计划这两种系统的进展,以减小重复浪费,提高数据共享程度和有效性。
延伸:
配电地理信息系统
在中地理信息系统(GIS)是一个重要内容:
由于配电网节点多,设备分散,其运行治理工作常于地理位置有关,引入配电地理信息系统,能够加倍直观的进行运行治理;其内容要紧包括:
设备治理(FM),是将变电站、馈线、变压器、开关、电杆等设备的技术数据反映在地理背景图上;用户信息系统(CIS),指借助GIS对大量用户信息,如用户名称、地址、帐号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停电记录等进行处置,便于迅速判定故障的阻碍范围,而用电量和负荷的统计信息还可作为网络分析的依据;(OMS),是指接到停电投诉后,GIS通过挪用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地址和阻碍范围,选择合理的操作顺序和途径,显示处置进程中的进展,并自动将有关信息转给用户投诉电话应答系统;另外GIS还可具有辅助配电网进展计划设计功能等。
我国地理信息系统的进展情形
我国地理信息系统的起步稍晚,但进展势头相当迅猛,大致可分为以下三个时期。
第一是起步时期。
20世纪70年代初期,我国开始推行在测量、制图和遥感领域中的应用。
随着国际遥感技术的进展,我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展了遥感图像处置和解译工作。
1976年召开了第一次遥感技术计划会议,形成了遥感技术实验和应用蓬勃进展的新局面,前后开展了京津唐地域红外遥感实验。
新疆哈密地域实验、天津渤海湾地域的环境遥感研究、天津地域的农业土地清查工作。
长期以来,国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图,为成立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。
解析和、机助制图、数字高程模型的研究和利用也同步进行。
1977年诞生了第一张由运算机输出的全要素地图。
1978年,国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。
所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的预备。
新疆准噶尔盆地三维地理信息系统
第二是实验时期。
进入80年代以后,我国执行“六五”、“七五”打算,国民经济全面进展,专门快对“信息革命”作出烈火响应。
在大力开展遥感应用的同时,GIS也全面进入实验时期。
在典型实验中要紧研究数据标准和标准、建设、数据处置和分析算法及应用软件的开发等。
以农业为对象,研究有关质量评判和动态分析预报的模式与软件,并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评判与人口趋势分析等多项专题的实验研究。
在专题实验和应用方面,在全国大地测量和成立的基础上,建成了全国1:
100万地留和全国、1:
4见万全国资源和环境信息系统及1:
250万水土维持信息系统,并开展了黄土高原信息系统和洪水患情预报与分析系统等专题研究实验。
用于辅助城市计划的各类小型信息系统在城市建设和计划部门也取得了认可。
在学术交流和人材培育方面取得专门大进展。
在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。
1985年,成立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”,1988年和1990年武汉测绘科技大学前后成立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。
我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班,已培育出了一大量从事GIS研究与应用的博士和硕土。
某三维地理信息系统界面
第三是GIS全面进展时期。
80年代末到90年代以来,我国的GIS随着社会主义市场经济的进展走上了全面进展时期。
国家测绘局正在全国范围内成立数字化测绘信息产业。
1:
100万地图数据库已公布发售,卫:
25万地图数据库也已完成建库,并开始了全国1:
10万地图数据库生产与建库工作,各省测绘局正在抓紧成立省级1:
1万系统。
数字摄影测量和遥感应用从典型实验慢慢走向运行系统,如此就可保证向GIS源源不断地提供地形和专题信息。
进入90年代以来,沿海、沿江经济开发区的进展,土地的有偿利用和外资的引进,急需GIS为之效劳,有力地增进了的进展。
用于城市计划、土地治理、交通、电力及各类基础设施治理的在我国许多城市接踵成立。
在基础研究和软件开发方面,科技部在“九五”科技攻关打算中,将“遥感、地理信息系统和全世界定位系统的综合应用”列入国家“九五”重中之重科技攻关项目,在该项目中投入相当大的研究经费支持武汉测绘科技大学、北京大学、、中国林业科学研究院和中国科学院地理研究所等单位开发我国自主版权的软件。
通过几年的尽力,中国GIS基础软件与国外的差距迅速缩小,涌现出假设干能参与市场竞争的地理信息系统软件,如GeoStar,MapGIS,OityStar,ViewGIS等。
在遥感方面,在该项目的支持下,已成立全国基于IK4遥感影像土地分类结果的土地动态监测信息系统。
国家这一重大项目的实施,有力地增进了中国遥感和地理信息系统的进展.
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国内外专家对地理信息系统的不同概念
(国外一些地理信息系统的概念摘自David,1991)。
一、DoE(1987:
132)
asystemforcapturingstoringchecking,manipulatinganalysinganddisplayingdatawhicharespatiallyreferencedtheEarth.
二、Aronoff(1989:
39)
anymanualorcomputerbasedsetofproceduresusedtostoreandmanipulategeographicallyreferenceddata.
3、Carter(1989:
3)
aninstitutionalentiry,reflectinganorganizationalstructurethatintegratestechnologywithadatabase,expertiseandcontinuing,financialsupportovertime.
4、Parker(1988:
1547)
aninformationtechnologywhichstores,analyses,anddisplaysbothspatioalandnon-spatialdata.
五、Dueker(1979:
106)
aspecialcaseofinformationsystemswherethedatabaseconsistsofobservationsonspatioallydistributedfeatures,activities,orevents,whicharedefinableinspaceaspoints,lines,orareas.AGISmanipulatesdataaboutthesepoints,lines,andareastoretrievedataforadhocqueriesandanalysis.
六、Smithetal.(1987:
13)
adatabasesysteminwhichmostofthedataarespatiallyindexed,anduponwhichasetofproceduresoperatedinordertoanswerqueriesaboutspatiolentitiesinthedatabase.
7、Ozemoy,SmithandSicherman(1981:
92)
anautomatedsetoffunctionsthatprovidesprofessionalswithadvancedcapabilitiesforthestorge,retrieval,manipulation,anddisplayofgeographicallylocateddata.
八、Burrough(1986:
6)
apowerfulsetoftoolsforcollecting,storing,retrievingatwill,transforminganddisplayingspatialdatafromtherealworld.
九、Cowen(1988:
1544)
adecisionsupportsysteminvolvingtheintegrationofspatiallyreferenceddatainaproblem-solingenvironment.
10、Koshkariov,TikunovandTrofimov(1989:
256)
asystemwithadvancedgeo-modellingcapabilites.
1一、DevineandField(1986:
18)
aformofMIS[ManagementInformaionSystem]thatallowsmapdisplayofthegeneralinformation.
1二、等(1999,《》):
由运算机系统、和用户组成的,通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析,生成并输出各类地理信息,从而为土地利用、资源治理、环境监测、交通运输、经济建设、城市计划和政府部门行政治理提供新的知识,为工程设计和计划、治理决策效劳。
高考报名GIS专业的一点注意事项
目前开设的院校很多,可是高考报名时注意,分为理科的与地理信息系统,属于地理学,偏重于地理学应用理论研究;工科为,属于测绘学,偏重于测量。
二者并无本质区别,报考的时依照自身喜好,工科一样开设于理工科院校,理科那么一样为综合性大学或师范大学内。
理科的话武汉大学资源与环境科学学院的地理信息系统比较厉害,专门是制图方向。
工科的话同济大学的测绘类的地理信息系统方向比较强,注重于数据的搜集和处置,同时兼有测绘类、GIS类和土地类的相关知识的学习。
不同窗校的地理信息系统专业偏向不同,武汉大学遥感学院的GIS专业偏重摄影测量遥感,资源环境学院的偏重制图与GIS工程,重点实验室的偏重于3S结合;同济大学的GIS偏重于测绘;北京大学的GIS偏重于工程项目;北京师范大学的GIS偏重于遥感应用与定量遥感。
GIS的进展背景
35,000年前,在Lascaux周围的洞窟墙壁上,法国的CroMagnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。
与这些动物图画相关的是一些描述迁移线路和轨迹线条和符木。
这些初期记录符合了现代地理信息系统的二元素结构:
一个图形文件对应一个属性数据库。
18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现,同时还显现了专题画图的初期版本,例如:
科学方面或户口普查资料。
20世纪初期世纪将图片分成层的“照片石印术”得以进展。
直至60年代初期,在核武器研究的推动下,运算机硬件的进展致使通用运算机“画图”的应用。
1967年世界第一个投入实际操作的由联邦能量、矿产和资源部门在安粗略省的渥太华开发出来。
那个系统是由RogerTomlinson开发的,被称为“CanadianGIS”(CGIS)。
它被用来存储,分析和处置所搜集来的有关加拿大土地存货清单(CLI)数据。
CLI通过在1:
250,000的比例尺下绘制关于土壤,农业,休闲、野生生物、水鸟、林业,和土地利用等各类信息为加拿大农村测定土地能力,并增设了了品级分类因素来进行分析。
CGIS是世界的第一个“系统”,而且在“画图”应用上进行了改良,它具有覆盖,测量,资料数字化/扫描的功能,支持一个跨越大陆的国家坐标系统,将线编码为具有真实的嵌入的“弧”,而且将属性和位置的信息别离存储在单独的文件中。
它的开发者,地理学家RogerTomlinson,被称为“GIS之父”。
CGIS一直持续到20世纪70年代才完成,但这花费了太长的一段时刻,因此在它最初进展期,不能与如Intergraph如此的销售各类商业地图应用软件的供给商竞争。
微型运算机硬件的进展使得象ESRI和CARIS那样的供给商成功地兼并了大多数的CGIS特点,并结合了对空间和属性信息的分离的第1种世代方式与对组织的属性数据的第2种世代方式入数据库结构。
20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人运算机飞速增加。
至20世纪末,在各类系统中迅速增加使得其在在相关的少量平台已经取得了巩固和标准。
而且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念,这要求数据的格式和传输标准化。
GIS中利用的技术
从不同来源取得相关信息
若是能将你所在州的降雨和你所在县上空的照片联系起来,能够判定出哪块湿地在一年的某些时候会干枯。
一个GIS系统就能够够进行如此的分析,它能够将不同来源的信息以不同的形式应用。
关于源数据的大体要求是确信变量的位置。
位置可能由经度,纬度和海拔的x,y,z坐标来标注,或是由其他地理编码系统比如ZIP码,又或是高速公路英里标志来表示。
任何能够定位寄存的变量都能被反馈到GIS。
一些政府机构和非政府组织生产正在制作能够直接访问GIS的运算机数据库。
能够将地图中不同类型的数据格式输入GIS。
GIS系统同时能将不是地图形式的数字信息转换可识别利用的形式。
例如,通过度析由遥感生成的数字卫星图像,能够生成一个与地图类似的有关植被覆盖的数字信息层。
一样,人口调查或水文表格数据也可在GIS系统中被转换成作为主题信息层的地图形式。
资料展现
GIS数据以数字数据的形式表现了现实世界客观对象(公路,土地利用,海拔)。
现实世界客观对象可被划分为二个抽象概念:
离散对象(如衡宇)和持续的对象领域(如降雨量或海拔)。
这二种抽象体在GIS系统中存储数据要紧的二种方式为:
栅格(网格)和矢量。
栅格(网格)数据由寄存唯一值存储单元的行和列组成。
它与栅格(网格)图像是类似的,除利用适合的颜色之外,各个单元记录的数值也可能是一个分类组,例如土地利用状况,一个持续的值,或是降雨量,或是当数据不是可历时记录的一个空值。
集的分辨率取决于地面单位的网格宽度。
通常存储单元朝表地面的方形区域,但也能够用来代表其它形状。
栅格数据既能够用来代表一块区域,也能够用来表示一个实物,实物被存储为...矢量数据利用了几何图形例如点,线(一系列点坐标),或是面(形状决定于线)来表现客观对象。
例如,在住房细分中以多边形来代表物产边界,以点来精准表示位置。
矢量一样能够用来表示具有持续转变性的领域。
利用等高线和不规那么三角网(TIN)来表示海拔或其他持续转变的值。
TIN的记录关于这些连接成一个由三角形组成的不规那么网格的点进行评估。
三角形所在的面代表地形表面。
利用栅格或矢量数据模型来表达现实既有优势也有缺点。
栅格数据设置在面内所有的点上都记录同一个值,而矢量格式只在需要的地址存储数据,这就使得前者所需的存储的空间大于后者。
关于栅格数据能够很轻易地实现覆盖的操作,而关于矢量数据来讲要困宝贵多。
矢量数据能够象在传统地图上的矢量图形一样被显示出来,而栅格数据在以图象显示时显示对象的边界将呈现模糊状。
除以几何向量坐标或是栅格单元位置来表达的空间数据外,另外的非空间数据也能够被存储。
在矢量数据中,这些附加数据为客观对象的属性。
例如,一个丛林资源的多边形可能包括一个标识符值及有关树木种类的信息。
在栅格数据中单元值可存储属性信息,但一样能够作为与其他表格中记录相关的标识符。
资料撷取
数据撷取——向系统内输入数据——它占据了GIS从业者的大部份时刻。
有多种方式向GIS中输入数据,在其中它以数字格式存储。
印在纸或聚酯薄膜地图上的现有数据能够被数字化或扫描来产生数字数据。
数字化仪从地图中产生向量数据作为操作符轨迹点、线和多边形的边界。
扫描地图能够产生能被进一步处置生成向量数据的光栅数据。
测量数据能够从测量器械上的数字数据搜集系统中被直接输入到GIS中。
从全世界定位系统(GPS)——另一种测量工具中取得的位置,也能够被直接输入到GIS中。
遥感数据一样在数据搜集中发挥着重要作用,并由附在平台上的多个传感器组成。
传感器包括摄像机、数字扫描仪和激光雷达,而平台那么通常由航空器和卫星组成。
此刻大部份数字数据来源于图片判读和航空照片。
软拷贝工作站用来数字化直接从数字图像的立体象对中取得的特点。
这些系统许诺数据以二维或三维捕捉,它们的海拔直接从用照相测量法原理的立体象对中测量取得。
现今,模拟航空照片先被扫描
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