地图应用

GIS电子地图的应用

一、GIS的功能

1、数据采集和输入功能

主要包含了空间数据和属性数据，GIS需要提供这两类数据的输入功能。空

间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。空间数据表现了地理空间实体的位

置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。其输入方式有数字扫描仪、数字元花

仪、键盘、商业数据、数字拷贝等。属性数据输入方式主要有键盘输入、数据库

获取、存储介质获取等方式。

2、数据编辑与处理功能

数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在

一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、

图形变换、投影变换、误差校正等功能。

3、数据的存储与管理

数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。主要提供空间与

非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。矢量数据结构、光栅数据结

构、矢栅一体化数据结构是存储GIS的主要数据结构。数据结构的选择在相当成

都上决定了系统所能执行的功能。数据结构确定后，在空间数据的存储与管理中，

关键是确定应用系统空间与属性数据库的结构以及空间与属性数据的连接。目前

广泛使用的GIS软件大多数采用空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS

管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。

4、空间查询与分析功能

空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是

GIS有别于其他信息系统的本质特征。地理信息系统的空间分析可分为三个层次

的内容：空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空

间物体;空间拓扑叠加分析：空间的特征（点、线、面或图像）的相交、相减、

合并等，以及特征属性在空间上的连接；空间模型分析：如数字地形高程分析、

BUFFER分析、网络分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各

种特殊模型分析等。

5、可视化表达与输出。中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功

能之一。通常以人机交互方式来选择显示的对象与形式，对于图形数据，根据要

素的信息密集成都，可选择放大或缩小显示。GIS不仅可以输出全要素地图，也

可以根据用户需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图标及数据等。

除上述五大功能外，还有用户接口模块，用于接收用户的指令、程序或数据，是

用户和系统交互的工具，主要包括用户界面、程序接口与数据接口。由于地理信

息系统功能复杂，且用户又往往为非计算机专业人员，用户界面是地理信息系统

应用的主要组成部分，是地理信息系统成为人机交互的开放式系统。

二、GIS的特点

1、开放性

具有开放式环境及很强的可扩充性和可连接性。GIS技术支持多种数据库管理系

统，如ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型数据库；运行多种编程语言和开发

工具；支持各类操作系统平台；为各应用系统，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、

OA等提供标准化接口；可嵌入非专用编程环境。

2、先进性

GIS平台采用与世界同步的计算机图形技术、数据库技术、网络技术以及地理信

息处理技术。系统设计采用目前最新技术，支持远程数据和图纸查询，利用系统

提供的强大图表输出功能，可以直接打印地图、统计报表、各类数据等。可分层

控制图纸、无级缩放、支持漫游、直接选择定位等功能。系统具备完善的测量工

具，现场勘查数据，线路杆塔等设备的初步设计，并可直接进行线路设备迁移与

相关计算等，实现线路辅助设计与设备档案修改。具有线路的方位或区域分析判

断功能，为用户提供可靠的辅助决策，综合统计分析，为管理决策人员提供依据。

特别是把可视化技术和移动办公技术纳入GIS系统的总体设计范围。地图精度

高，省级地图的比例尺达到1：10000或1：5000，市级地图比例尺达到1：1000

或1：500，地图能分层显示山川、水系、道路、建筑物、行政区域等。

3、发展性

具有很强的可扩充性和可连接性。在应用开发过程中，考虑系统成功后进一步发

展，包括维护性扩展功能和与其它应用系统的街接与整合的方便。开发工具一般

采用J2EE、XML等。

三、人地系统主题数据库简介

人地系统主题数据库是面向人地系统基础研究、国家经济建设和国家战略

需求，以人口、资源、环境和发展(PRED)为核心的数据库服务系统。它由中科

院信息化专项提供支持、中科院地理科学与资源研究所承建。人地系统主题数

据库是在完善原中国自然资源数据库的基础上，通过整合东北黑土区、黄土高

原、西南山地等人地关系典型区域以及中国周边与全球主要国家（地区）的人

地系统数据形成。

人地系统主题数据库是面向人地系统基础研究、国家经济建设和国家战略

需求，以人口、资源、环境和发展(PRED)为核心的数据库服务系统。它由中科

院信息化专项提供支持、中科院地理科学与资源研究所承建。人地系统主题数

据库是在完善原中国自然资源数据库的基础上，通过整合东北黑土区、黄土高

原、西南山地等人地关系典型区域以及中国周边与全球主要国家（地区）的人

地系统数据形成。数据库的内容涉及自然资源、环境、人口、社会经济、生态

等多个方面，主要为地球科学基础研究、区域可持续发展、政府管理决策以及

社会公众提供数据服务。人地系统主题数据库由32个子库构成，目前的数据量

总量超过6TB。其中，属性数据库包含400多个关系表，8000多个数据项，约

1000万个数据；矢量数据库包括不同比例尺的地理背景要素和专题要素；栅格

数据产品包括1平方公里分辨率的气温、降水、日照时数、相对湿度、NDVI

等生态环境背景数据和人口、GDP等人文数据。到“十一五”末，主题库的数

据总量将达到7.6TB。

四、网站整体布局

1、主要包括的模块

项目栏、相关数据库和图集、数据检索、推荐展示项目、网站相关服务、

链接及咨询

2、项目栏模块

使用户能最快的了解网站的大部分功能而且方便用户快速找到自己所需要

使用的功能。

3、相关数据库和图集模块

4、数据检索模块

5、推荐展示项目模块

6、网站相关服务模块

7、链接及咨询模块

五、网站的数据检索模块和相关数据库及图集模块的使用方式。

1、关于数据检索模块使用

步骤一：找到数据检索模块中的找数据库子模块，选择任意字段，并在搜索栏里键入水资源

数据库文字

步骤二：输入检查无误后，点击检索按钮，等待页面跳转

步骤三：页面跳转后，出现如上图所示窗口。在窗口中选择自己想要查询的东西，有详细信

息、访问此库、咨询三个选项，在这里选择访问此库选项，等待页面跳转。

步骤四：进入此数据库后，出现很多子选项，选择自己想要具体查询的子项并点击其后的查

询按键，等待页面跳转，在此选择周边国家水资源数据库子项。

步骤五：出现如图所示的周边国家水资源数据库图片，如果想要查询其他子项，可以返回后

继续进行相关查询。

2、相关数据库及图集模块的使用

步骤一：点击主页左边图形数据库栏中最后一项经济与人口统计图集。

步骤二：在上图窗口中点击图形目录的最后一项城建与运输。

步骤三：在左图窗口中点击分地区城市设施水平（1996年）中第一项城市人均居住面积选

项

如图便是1996年各地区城市人均居住面积的示意图

六、总结

目前GIS处于高速发展阶段，它是数字城市的支撑技术之一，很多行业都引

入了GIS软件平台，提高信息化水平，多数高校都开设了该学科，培养的学生就

业率也高，国内GIS公司有数千家，国产GIS软件占据国内市场份额75%以上，

打破了国外GIS软件垄断市场的局面。