GIS的最新技术本科毕业设计.docx
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GIS的最新技术本科毕业设计.docx
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GIS的最新技术本科毕业设计
GIS最新技术
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
GIS的最新技术
摘要
GIS是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即使技术。
这是GIS的本质,也是核心。
从学科的角度,GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系;从功能上,GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能;从系统学的角度,GIS具有一定结构和功能,是一个完整的系统。
简而言之,GIS是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
随着计算机技术的发展和生产生活的需求,越来越多的GIS新技术得到开发和应用。
包括S集成,组件式GIS,数字地球等。
关键词:
测绘测量;计算机;空间对象;地理信息系统
ThelatesttechnologyofGIS
Abstract
GISisbasedonsurveyingandmappingbasedondatabaseasthedatastorageanduseofthedatasource,withcomputerprogrammingasaplatformforglobalspatialanalysistechnologyeven.ThisistheessenceofGISisthecore.Fromthepointofviewofthesubject,GISisdevelopedingeography,cartography,measurementscienceandcomputersciencebasedonasubject,hasanindependentdisciplinarysystem;fromfunction,GISisspatialdataacquisition,storage,display,editing,processing,analysis,outputandapplicationfunction;fromthesystemsciencepointofview,GIShascertainstructureandfunction,isacompletesystem.Inshort,geographicalinformationsystem(GIS)isainformationsystembasedondatabasemanagementsystem(DBMS)analysisandmanagementofspatialobjectsandtogeospatialdatafortheoperationoftheobjectisthefundamentaldifferencebetweenthegeographicinformationsystemandotherinformationsystem.
随着计算机技术的发展和生产生活的需求,越来越多的GIS新技术得到开发和应用。
包括3S集成,组件式GIS,数字地球等。
Withthedevelopmentofcomputertechnologyandtheproductionandlivingneeds,thenewGIStechnologymoreandmoredevelopedandapplied.Includingtheintegrationof3S,componentGIS,digitalearth.
Keywords:
Surveyingandmapping;computer;Spatialobjects;GIS
第1章绪论
地理信息系统(GeographicInformationSystem)是近十年来发展起来的一门综合应用系统,它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来,并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体,利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。
这样,便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户,便于分析及决策使用。
GIS应用遍及金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、地矿等国民经济各领域。
地理信息系统作为传统学科(地理学、地图学和测量学等)与现代科学技术(遥感技术、全球定位系统、计算机科学等)相结合的产物,正逐渐发展成为处理空间数据的多学科综合应用技术:
从计算机技术角度看,其主要是空间数据库技术;从数据收集角度看,其主要是S(GIS/GPS/RS)技术的有机结合;从应用角度看,其主体是数据互访和空间分析决策的专门技术;从信息共享的角度看,其主体是计算机网络技术。
早期的GIS发展的另一个显著特点是许多与GIS有关的组织与机构纷纷成立,对GIS知识传播与技术发展起到重要的指导作用。
进入年代,受计算机软硬件技术飞速发展的促进,GIS技术朝实用化方向发展。
一些发达国家先后建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。
与此同时,GIS软件市场活跃。
GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视,成为一个引人注目的领域。
年代是GIS普及和推广应用的阶段。
随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高,计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。
GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。
GIS软件研制和开发也取得了很大成绩,涌现出一些有代表性的GIS软件。
进入年代,随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS深入到了各行各业乃至千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。
第2章3S集成
3S集成是将全球定位系统(GPS)、航空航天遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术根据应用需要,有机地组合成一体化的、功能更强大的新型系统的技术和方法。
GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具;GIS是空间信息集成、分析、处理的有力武器;RS是空间信息覆盖面最大最迅速的采集手段。
RS与GIS集成:
遥感数据是GIS的重要信息来源,GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。
GIS作为图像处理工具,可以进行几何纠正和辐射纠正,图像分类和感兴趣区域的选取;遥感数据作为GIS的重要信息来源,可以进行线和其他地物要素的提取,DEM数据的生成,以及土地利用变化和地图更新。
GIS与GPS集成:
定位(旅游、探险)、测量(土地管理、城市规划)、监控导航(车辆船只的动态监控)。
GPS+RS:
几何校正、训练区选择以及分类验证,提供定位遥感信息查询;GPS+GIS:
定点查询专题信息,提供或更新空间点位;GIS+RS:
几何配准、辅助分类等,提供和更新区域信息。
3S集成的意义:
3S结合应用,取长补短是自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了"一个大脑,两只眼睛"的框架,即和向提供或更新区域信息以及空间定位,进行空间分析,以从提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为科学决策的依据。
实际应用中,较为多见的是两两之间的结合。
第3章GIS在计算机中的发展趋势
地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统[1]。
它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。
它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。
进入年代以来,随着计算机技术的发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高;其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。
此外,随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。
同时,也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求,目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
3.1网络化—网络GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,建立万维网GIS(WWWWGIS或WebGIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。
WebGIS或互联网地理信息系统(InternetGIS)是当前GIS的一个重要发展方向。
目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:
网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。
与传统的GIS相比,WebGIS具有以下特点:
(1)适应性强WebGIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。
(2)应用面广网络功能将使WebGIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。
(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。
(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作,对其维护将是社会化,减少重复的劳动。
(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管理。
网络GIS可实现网上发布、浏览、下载,实现基于Web的GIS查询和分析。
尽管目前已有多家国内外公司推出WebGIS,总地来说,WebGIS尚处在试验研究阶段,其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合,GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
3.2开放性—开放式GIS
开放式地理信息系统(OpenGIS)是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口(Interface)所建立起来的地理信息系统。
它不仅使数据能在应用系统内流动,还能在系统间流动。
OpenGIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性,以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。
为此,OpenGIS要具有下列特点:
(1)互操作性:
不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。
(2)可扩展性:
硬件方面,可在不同软件、不同档次的计算机上运行,其性能和硬件平台的性能成正比;软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。
(3)技术公开性:
开放的思想主要是对用户公开,公开源代码及规范说明是重要的途径之一。
(4)可移植性:
独立于软件、硬件及网络环境,不需修改便可在不同的计算机上运行。
除此之外,还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。
为了研究和开发OpenGIS技术,1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程(OGIS,OpenGeodataInteroperableSpecification)。
OGIS是为了寻找一种方式,将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。
基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法,这种方法应用于GIS领域,侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。
当然,OGIS只是对OpenGIS定义了抽象的互操作规程,具体如何实现,还需采用分布式对象的技术,通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。
OpenGIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态,真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作,是未来网环境下GIS技术发展的必然趋势
第4章GIS在地理学中的应用
地理信息系统为人文地理学研究提供了先进的研究手段,而人文地理学的发展也为地理信息系统提供广阔的发展场所。
由于人文地理学的研究对象跟人类自身的利益密切相关,人文地理学中应用地理信息系统的社会经济效益比自然地理学中的应用更为直接、显著,因此受到各极政府和企事业单位的日益重视,发展势头迅猛。
广大人文地理工作者应抓住这个极为有利的时机,充分发挥地理信息系统的功能,结合已积累的丰富专业知识,大大强化自身解决实际问题的能力,促进本学科的发展和新的突破。
4.1人口地理学中的应用
人口是人文地理研究必需的基础资料,因此,人口地理信息系统是最基本的信息系统。
人口地理研究中主要把地理信息系统用于人口调查、人口统计、人口管理、人口估算、人口发展趋势预报、人口空间分布分析等方面。
例如,美国人口调查局利用自己研究的地理信息系统软件为国家收集、处理全国人口地理信息,取得了巨大的成功和显著的社会经济效益。
目前我国人口统计局的工作重点和难点己经逐步聚焦在如何有效管理和利用日益增多的统计数据上。
传统的人口管理信息系统管理的都是数字型数据,并采用数字和文字的方式实现数据的输入、维护、查询和统计,不仅形式呆板,更新缓慢,而且无法及时地查询一些重要的人口信息,更难于揭示人口的发展规律,已无法满足信息时代经济快速发展的需要。
所以急需一种新型的信息系统。
人口地理信息系统是以GIS技术为基础,融合人口信息存储、管理与分析,并依靠大型关系数据库管理技术、网络计算技术等计算机领域的最新发展,建立的规范化的地理信息与人口信息一体化管理系统,从而实现对空间数据和人口数据的快速采集、建库、维护、查询、管理、显示、输出、统计分析、共享与发布功能。
依托地理信息技术,把人口信息与其生活环境中的诸如交通、商业、学校、机关等地理分布要素相结合,在地图背景下为用户提供内容丰富的关联查询和分析手段,可以为城市的交通、商业网点、学校、服务场所等城市要素的规划和建设提供服务,拓展了系统的应用范围;它的重点和在逃人员信息关联查询功能可以为公安人员迅速破案和政府反恐斗争提供强大的技术支持。
4.2在农业生产与管理中的应用
农业是国民经济的基础,农业中的农、林、牧、副、渔各部门都可广泛地应用于地理信息系统。
应用GIS来定量采集、管理、分析具有空间特性的农业资源,建立GIS分析农业资源的思想、方法、步骤,包括数字高程模型建立、GIS农业资源数据建立、空间分析模型建立、资源分析计算、农业气候分区及定量分析等。
例如,农业气候区划对象中往往对土壤PH值要求很高,根据土壤类型分布可以得出土壤PH值的分布,将其作为区划的一个关键指标,使得区划更加有实际应用意义。
利用GIS将土壤分类图作为一项数据层参与气候资源数据层集运算,得出包含土壤类型信息的区划结果。
4.3工业布局与企业管理中的应用
工业布局可充分利用地理信息系统的空间信息处理能力,将影响工业布局的各因素进行综合处理,从而动态地寻求工业布局的最佳方案。
还可结合专家经验,利用地理信息系统支持下的空间分析模型,建立具体的最优场址选择模型。
在企业内部管理中也可充分利用GIS的空间信息管理功能动态地监管企业内部生产的货流、人流状况,管理企业各类资产。
工业布局与城市发展、环境、交通道路、城市规划存在着深刻的内在联系。
工业布局调整地理信息系统将各类数据库分层次、有机地组织叠置在一起,实现工业布局调整信息的有效管理和综合分析。
因此,该系统的建立将大大减少管理部门的工作量,提高管理部门对复杂信息的有序性管理,可为因重大工程或环境问题引起的布局调整提供快速、直观的模拟和显示,对促进经济、环境的协调发展具有重要的作用。
并且通过GIS的查询统计,可以从多个角度掌握工业布局现状和工业布局调整的趋势。
另外,统计结果可以方便地导入办公自动化软件中,以便进一步地分析和处理。
4.4土地管理中的应用
地理信息系统最早就是应用于土地管理之中,在加拿大地理信息系统的示范效应下,各国政府充分认识到了它的优越性,积极推广应用。
现在,土地管理的各个环节,如土地潜力与适宜性分类、土地资源调查与评价、土地利用规划、地籍管理、土地估价、土地征税等业务都用上了GIS技术,大大提高了工作效率和管理水平。
土地管理的特色是对土地空间特性的管理。
土地空间特性,包括土地的地理位置、相邻关系,图层的划分及与土地相关的各种空间属性和人文属性。
土地的这种空间特性,为GIS的应用提供广阔的天地。
GIS在土地管理信息系统中的应用,其核心是要建立一个具有统一标准的土地信息库,
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