GIS调查报告+论文摘要

《GIS调查报告+论文摘要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GIS调查报告+论文摘要（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、Point-Set topological Spatial Relations点集拓扑的空间关系 论文摘要GIS 领域的发展迫切需要一个正规、全面的方法描述空间关系。在引入拓扑的基本思 想和概念后，集合之间的拓扑空间关系理论围绕着两个集合边界和内部的交集开展。之前有 关空间关系的描述都缺乏系统性、准确性、完整性，并不足以作为一种方法去准确定义两个 空间对象之间的关系。拓扑空间关系的模型是以内部和边界的点集拓扑概念作为基础的，定义了集合的内 部、闭包和边界的概念。通过考虑集合的边界和内部之间交集的空与非空两种情况，文章描 述了 16 种拓扑空间关系，即两个集合的内部与内部、内部与边界、边界与边界

2、、边界与内 部分别取空和非空得到的24=16 种关系，这16 种关系都可以在二维空间实现。如果考虑应用到GIS的相当宽领域的拓扑空间集合，即空间范围限制在平面上的多边 形区域，则集合之间的拓扑空间关系就只有为九种了。这九种关系与一些标准的集合理论和 集合间拓扑空间关系是一致的，例如相等、不相交和内不包含。所关心的集合边界都是非空 的，最后的9种拓扑空间关系分别为相离、相接、相等、包含、被包含、覆盖、被覆盖、边 界不相交重叠、边界相交重叠。将拓扑空间关系推广到N维空间进行讨论，第8种关系在2 维以上的空间是不存在的，第9中关系在1维空间也是不存在的。GIS 行业应用调查报告一前言作为一个GIS专

3、业的学生，总是听身边的人说GIS的应用领域很广，很多行业都会用 到 GIS 技术。借着此次机会，对 GIS 的应用领域及其在主要应用领域的具体作用进行了调 查，主要以 Internet 和图书馆有关书籍为信息来源。地理信息系统作为一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学于一体的新兴科学， 正以其实质性、科学性深入到各行各业、各个领域。从 1963 年加拿大测量学家 Roger FTomlinson首次提出地理信息系统这一术语到现在GIS技术和行业软件的不断发展创新 以及GIS的社会化发展趋势，地理信息系统已经取得了惊人的发展，备受社会关注。GIS行业的发展也伴随着专业软件的发展与突破。ESR

4、I公司开发的ArcGIS产品线为 用户提供了一个可伸缩，全面的GIS平台。MapInfo公司开发的MapInfo软件是一种数据可 视化、信息地图化的桌面解决方案，是极具实用价值的大众化小型软件系统。国内的 GIS 软件中，地数码开发的 MapGIS 软件功能不错，它是新一代面向网络超大型分布式地理信息 系统的基础软件平台，实现了面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储 与索引、三维实体建模分析等功能。在很多问题中，应用是GIS最重要的一方面，因为用地理信息系统就是要解决大量的 实际问题。如今GIS已经广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规 划、邮电通讯、交通运输

5、、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所 有领域。在公共和私人商业GIS应用中，绝大多数的大型GIS系统从事着操作性的工作。 这个世界是在实现利润和节约费用的驱动下运作的，几乎每一个 GIS 应用需求中，都要求 建立一个详细的费用-效益表。 GIS 基于日常生活的应用包括记录实体特征的位置、处理更 新的事务、计算交通工具的运送路径等内容，主要用于公共事业、电信、交通、城市应急管 理、土地管理、城市规划、军事、图书馆等领域。在规划、决策支持、环境社会问题模拟中， GIS 也有着重要的角色，健康与卫生保健、政治、土地植被和土地利用、景观保护、农业以 及环境监测与评价等领域都有GI

6、S的身影。二.GIS在各应用领域中的作用GIS 是为地理研究、综合评价、管理、定量分析、决策而建立的计算机应用系统。作 为数据库集成和更新的重要工具，GIS包括空间查询和空间分析功能、拓扑空间查询、缓冲 区分析、叠加分析、距离分析及相邻相接分析、地形分析功能（等高线分析、透视图分析、 坡度坡向分析、断面图分析、地形表面积和填挖方体积计算）等基本功能。GIS技术把地图 这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起，使其与其他信息系 统相区别。2.1 GIS 应用于电力、燃气、水等公用事业公用事业的主要任务就是建设和管理设备来运送像电、天然气和自来水这样的日用品 给客户。硬件、软

7、件和网络技术的增强为公用事业产业建立以及受益于更加全面和强大的 GIS创造了机会。GIS应用已从地图生成方面的基础工具发展成为现在为规划和操作提供高 级分析的工具；GIS产品被公用事业用于营销、设备定位以及工程应用，以降低成本和增强 客户服务。城市的地上地下基础设施，包括自来水、天然气管线、排污设施、电力设施等在内的 公用设施，广泛分布于城市的各个角落，且这些设施明显具有地理参照特征。它们的管理、 统计、汇总都可以借助 GIS 完成，而且可以大大提高工作效率。数据是公用事业GIS的基础，但对数据的利用便体现了 GIS在该领域的重要作用GIS 的网络分析工具使用 GIS 数据库作为数据源，可进行

8、工程分析或实时操作应用。在电力分 析中实现估计负荷流、电压、短路电流以及一些开关的功能；在自来水产业中提供水压分析； 天然气领域可用于确定基于管网线的特征和要求的压力、流量；在故障呼叫管理方面，使用 适合的网络模型确定问题所在、可能的结果以及恢复服务的最好方法。对于公用事业的海量数据，分析和使用空间数据可以为公用事业的资源最大化和费用 最小化的决策提供科学上的支持和肯定。GIS的空间定位和逻辑查询突出显示用户感兴趣和 特定的地图内容。查询结果也可以被制成图表，让用户对结果有一个更加直观的印象。很多 查询操作都可以由管理人员直接处理， GIS 已经是一个可执行的信息系统了，具有用户友好 界面和符

9、合用户思维的操作程序。对于公用设施，它们的分布具有明显的地理属性，这对于处理海量地理信息的GIS系 统来说，无疑是公用事业的管理和决策分析的有力帮手。2.2 GIS 应用于电信业现在GIS是遍布电信行业应用的一种标准技术，像Nextel、Pacific Bell以及其他电信 服务提供这都是用 GIS 技术来设计、建立和操作电信网络以及其相关服务，大型的信息系 统集成商和电信应用开发者都依赖地理技术来增强电信的特许权利。在电信网络规划、电信 基础设施的运行和维护、电信销售和维护领域，GIS已经被广泛并体现其深刻的实际应用价 值。在电信网络规划实施中，GIS对地形、人口密度和人口趋势的详细信息都可

10、进行直观 的显示和处理；依赖 GIS 技术，工程师们能够生成地图来显示现有的网络并制定他们的计 划；在选择无线传播方式传送站的最好地点时，需要确定比周围地区高并且远离有干扰信号 的建筑物和植物的位置， GIS 对研究区域包括地物干扰和高度信息的数据进行空间分析处 理，便可得出想要的站点位置。维护和更新记录的过程对于一家公司能够持续成功是很重要的。维护部门可以使用GIS 更新地形图、覆盖路线和网络元素并准备电缆系统和管道系统图、预备外方需要的地图 和略图，既为工程师在现场执行工作使用，又为第三方进行数据采集和转换使用。电缆通信部门采用GIS软件进行营销和确定工程目的，制定新的市场目标的最好方法

11、就是分析现有和潜在用户的数据。基于地理区域中的销售和营销策略，符合 GIS 数据的地 理特征，对潜在用户的了解可以通过地理人口统计系统来分析特别区域内客户的偏爱。2.3 GIS 应用于交通领域GIS在交通领域的应用越来越广泛，交通地理信息系统（GIS-T）也越来越被人们所熟 悉。GIS-T使用GIS中的标准功能，包括数据编辑、显示以及空间和条件查询。缓冲功能在 GIS-T中的应用影响着交通路线的确定和服务点附近人口的可达性，以及这些设施造成的环 境与噪声。交通领域的最短路径分析、车辆路线安排、路径、网络流量模型、分割合并和区划、 位置-分配模型、空间相互作用和重力模型等问题与GIS的网络分析功

12、能相关。这些模拟方 法用于解决交通领域内的相关问题，为公共交通的管理和维护提供了方便。建立交通网络，研究交通流量、进行交通规则处理的路径最优选择、车辆导航等是 GIS 网络分析在交通领域应用的实例。2.4 GIS 应用于应急管理应急管理分为四个阶段：缓解、准备、响应和恢复。在应急管理中，不论是分析灾害 的潜在影响、选择最好的疏散路线还是规划灾后的重建工作，管理人员都需要面对巨大空间 信息量的工作。而这就使得 GIS 在论证应急管理环境中的许多问题中成为一个颇具价值的 系统。在潜在的灾难发生之前，此时GIS主要应用是在风险评估和长期缓解策略的建立上， 对空间数据的分析与模拟显得尤为重要。在准备和

13、响应阶段， GIS 作为综合灾难准备和响应系统所需的集成核心，或者是便携 的、触手可及的空间信息的来源来使用。在该阶段 GIS 的主要通途在于空间信息的综合与 分发，帮助将不同来源、不同比例、不同精度、不同格式的信息进行综合，成为一个能用于 模拟、绘图以及空间决策支持的单一数据源。在危害模拟、绘图自动化、疏散计划方面， GIS 发挥其在空间数据处理上的绝对优势。如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应运输 和保障设施的问题，都与GIS的空间分析功能的应用分不开。恢复阶段， GIS 作为一个空间的目录清单系统来调整恢复行动。灾难的损害评估、安 慰和教育公众都是恢复阶段面临的挑战，GIS将区域范围内

14、的损害情况直观反映出来，对重 灾区民众的安慰和教育也显得更加迫切。2.5 GIS 应用于土地管理土地及其相关资源的管理依赖于准确土地信息的有效获取，存在大量的空间数据，需 要采用空间技术来进行管理。GIS在土地利用调查和动态监测、土地资源评价、地籍管理、 土地利用规划、土地市场管理等方面都发挥这重要作用。 GIS 技术的运用对土地资源的有效 管理、实现数据查询检索、分析评价，为合理开发、利用、整治和规划土地资源提供科学决 策的依据。土地和地籍管理涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内 容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成工作。2.6 GIS 应用于城市规划空间规划是G

15、IS的一个重要领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规 模城市基础建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何让保证学校、公共设施、运动场所、 服务设施等能够有最大的服务面（城市资源配置问题）等。城市规划中 GIS 既是空间数据库又是分析和建模工具，与规划模型、可视化和互联网 相结合的新优势使得它在城市规划中作用更加重要。在基于数据库的 GIS 中，可以存储空 间数据和文本数据并通过地理相关模型相链接。规划者能够从数据库中挖掘出所需要的数 据，并把它们输送到其他模型或空间分析程序中。作为一个工具箱,GIS为规划者提供地理 处理功能，比如地图覆盖、连通性测量和缓冲等空间分析技术。规划者一直

16、在利用地图叠加 进行土地适宜性分析，而土地适宜性分析是城市规划中很重要的组成部分。数据库管理、可视化、空间分析和空间建模 是 GIS 在规划中应用的主要功能。 GIS 用来存储土地使用和规划地图、社会经济数据、环境数据以及规划方案，使得规划者能通过 空间查询获取有用的信息。GIS制图提供了强大的可视化工具，可用来分析社会经济和环境 数据分布、展示空间分析和建模的结果。GIS功能的使用随城市规划的任务和阶段不同而有所改变。2.7 GIS 应用于军事领域空间信息一直是军事指挥中比较关键的信息，GIS在创建、编辑、分析、检索和显示 地理信息方面，对于帮助军事指挥员指定作战计划、理解地形影响有着重要意义。在底图测 绘、军营以及战场三个相交叠的关键领域，GIS都有着广泛的应用。国防机构需要测绘图以及相关的一些产品，以便支持军事行动、计划和训练活动。GIS 在底图测绘中主要应用于数字地理信息管理、制图产品和地理需求管理