GIS平台一般集合了地图编辑、查询、定位，放大，缩小，网络分析，路径分析，等值分析，DEM分析等功能。大多时候说的GIS开发是指在GIS平台上进行的二次开发。在GIS平台基础上可以进行根据具体业务的二次开发，比如应用于物流行业，就可能用到最短路径分析，想在电子地图上呈现某一地区某一事物的统计数据，可以用等值分析，或专题图来表现。只需调用相关接口就可以了。GIS平台主要国内外的有好多种。因为功能及性能不同，价格也有所不同。地理信息系统的特点公共的地理定位基础； 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力； 系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息； 以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。 地理信息系统的分类按功能分类 专题地理信息系统(Thematic GIS)； 区域地理信息系统(Regional GIS)； 地理信息系统工具(GIS Tools)； 按内容分类 城市信息系统； 自然资源查询信息系统； 规划与评估信息系统； 土地管理信息系统等； GIS中使用的技术。 GIS空间分析空间分析能力是GIS的主要功能，也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物，以及对空间事物做出定量的描述。通常，它只回答What（是什么？）、Where（在哪里？）、How（怎么样？）等问题，但并不（能）回答Why（为什么？）。空间分析需要复杂的数学工具，其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等，其主要任务是对空间构成进行描述和分析，以达到获取、描述和认知空间数据；理解和解释地理图案的背景过程；空间过程的模拟和预测；调控地理空间上发生的事件等目的。空间分析技术与许多学科有联系，地理学、经济学、区域科学、大气、 地球物理、水文等专门学科为其提供知识和机理。除了GIS软件捆绑空间分析模
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随着计算机、网络技术的发展，对国土管理部门的基础业务工作要求越来越高，单靠传统的手工处理方法已不能满足信息化发展的需要，MAPGIS是一个集当代最先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学于一体的大型智能软件系统，是集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的空间信息系统，是进行现代化管理与决策的先进工具。新一轮国土资源大调查之坡耕地调查与评价项目，是落实西部大开发战略，更好地满足西部大开发中国土资源规划、管理、保护和合理利用的需要而进行的基础性调查评价工作，坡耕地调查与评价项目的完成，无疑为西部大开发提供了翔实有力的基础数据。坡耕地调查评价图的制作和完成为政府部门的宏观决策起到了重要作用。
根据《西部大开发土地资源调查与评价实施方案和技术规定》和《贵州省土地资源调查评价项目技术细则》的要求，坡耕地调查研究与评价项目县级成果需提供1∶1万的标准分幅坡耕地分布评价图和1∶5万坡耕地分布评价图，规程要求：15～25度宜耕梯田用SA1表示，地类图斑颜色为深黄色；宜耕坡地用SA2表示，地类图斑颜色为浅黄色；不宜耕坡地用SN2表示，地类图斑颜色为浅灰色；大于25度宜耕梯田用RA1表示，地类图斑颜色为橘黄色；不宜耕梯田用RN1表示，地类图斑颜色为棕色；不宜耕坡地用RN2表示，地类图斑颜色为深灰色。如表1所示。
MAPGIS制作坡耕地分布评价图的流程图如下：
资料准备→图件扫描→扫描纠正→图形矢量化→拓朴处理→图幅接边→空间数据→属性数据→挂接→图形输出
表1 坡耕地分布评价图图例
1 资料准备
以标准分幅土地利用现状图为工作底图，根据坡耕地调查表将坡耕地图斑目视转绘到底图上，经制图综合，编绘出纸质标准分幅坡耕地分布评价图。
2 图形扫描
将标准分幅坡耕地分布评价草图扫描进计算机。MAPGIS提供了数字化输入，扫描矢量化输入等方便、快捷、开放的输入方式。数字化输入实现了空间信息从模拟式到数字式的转换，扫描矢量化输入是通过扫描仪输入扫描图像，然后通过矢量追踪，确定实体的空间位置，对高质量的原始图件，扫描是一种快捷高效的数字输入方法，数字化输入方法是通过数字化仪输入图形数据，并以矢量方式存贮，采集后数据可直接进行编辑和图形处理；而扫描矢量化通过扫描仪直接扫描原图，以栅格形式存贮于图像文件中（如：*.TIF文件），然后经过矢量化转换成矢量化数据，存入到线文件（*.TL）或点文件（*.WT）中，再进行编辑、输出，两种方法，可根据需要，自行选择。扫描底图要求选用变形小，无折痕而且清楚的聚酯薄膜图，这样可减少图纸的系统误差，提高图纸的精度。对于图像底边和水平方向夹角大于0.5度的图纸要求重新进行扫描，用PHOTOSHOP软件将图旋转为水平。
图1 扫描位图界面
3 扫描纠正
所有的图件扫描后必须经过纠正，并对扫描图形进行检查，经过扫描矢量化的*.TIF文件先进入实用服务系统的投影变换子系统，输入图框左下角的经纬度值和图幅比例尺，生成与图相连的标准框，此时应注意在生成标准图框之前，应先通过“系列标准图框”菜单下的“图框椭球参数”选择生成图框所在的大地坐标系。若是1954年北京坐标系，则选择克拉索夫斯基椭球；若是1980年西安坐标系，则选择IAG1975年推荐椭球体。缺省条件下是1980年西安坐标系。生成标准图框后，进入模块里的镶嵌配准子系统，目的是用转换后的实地坐标标准图框来校正TIF文件，然后转成RBM文件。
图2 图形纠正界面
图3 纠正后的扫描位图界面
4 图形矢量化
MAPGIS提供了无条件全自动矢量化和人工导向自动识别跟踪矢量化即交互式矢量化两种功能。人工导向自动识别跟踪矢量化除了能对二值扫描图矢量化外，还可对灰度扫描图、彩色扫描图进行识别跟踪矢量化，因而，可对复杂的小比例尺全要素彩色地图进行有效矢量化，在矢量化过程中，可用F6键移动屏幕，F5键放大屏幕，F7键缩小屏幕，F8键加点，F9键退点，F11键改向，F12键抓线头，这可有效地选取图形信息，剔除无用噪声，克服无条件全自动矢量化时的盲目性，大大减少后期图形编辑整理的工作量，可同时对图形进行分层处理。对于较清晰图形信息单一的图纸可进行快速全自动矢量化。矢量化时，在保证曲线精度的情况下，对坐标数据点进行自动抽稀，大大减少图形矢量化的数据量，加快了作业速度。机助制图的质量主要取决于数字化仪的精度，人工跟踪精度，输出设备的精度，一级数字化仪和输出设备精度都能满足，而人工跟踪精度在一定范围内主要靠工作人员的熟练程度和责任心，所以需认真对待。由于坡耕地分布评价草图图件已经很陈旧，碎烂，十多年来在此图上搞变更调查。一直没有进行图件更新，所以干扰因素较大，要想追踪出较理想的图，无条件全自动矢量化就显得力不从心，因此，建议采用人工导向自动识别跟踪矢量化即交互式矢量化。对于单一封闭的一些图元，如：居民地等建议采用封闭单元矢量化。矢量化时应注意用户应该沿着栅标数据的中央跟踪。首先，对线状要素矢量化，并分层采集，所分层次有水系、道路、行政界线、地类界、权属界、详查数据采集的分类和分层编码可参照归类《县（市）级土地利用数据库标准》。在此过程中一定要注意各个图层的统一，利于以后作业方便；然后是对点状要素（零星地物和注记）矢量化，将地名注记，水系注记，道路注记，乡、村名录入数据库。对于单一封闭的一些图元，如居民地号建议用封闭单元矢量化，在矢量化过程中，图斑应首尾相接，甚至可略超过一点，以保证图形交叉，这为以后的面文件生成奠定了稳固的基础。
图4 图形矢量化界面
输入计算机后的数据及分析统计完成的数据在入库、输出的过程中要进行数据校正编辑，图形整饰，误差的消除，坐标的变换等，MAPGIS通过图形编辑子系统及投影变换、误差校正等系统来完成，图形编辑子系统，对图形数据库中的图形进行编辑、修改、检索、造区等，从而使图形更准确、更丰富、更美观。具体操作过程如下：首先是编数据字典，不同类型的图形要素分别放在不同的数据层中，然后根据《县（市）级级土地利用数据库标准》和《贵州省土地资源调查评价项目技术细则》确定各种要素的线型、颜色、符号等，制作出1∶1万坡耕地分布评价图的图例版，最后采用交互式矢量化方法对底图进行矢量化，一般先矢量化权属界线，后矢量化线状地物，最后是图斑界线。误差校正以四个图廓点为实际校正点，以标准图框的四个顶点为理论值进行校正。投影变换的目的是将图形坐标转为实地坐标。如涉及跨带问题还需进行换带处理。
5 拓朴处理
建立拓朴关系是拓朴处理的核心，系统提供了系列拓朴预处理功能，如果前期工作做得比较好，后期的许多工作（如弧断编辑、自动剪断等）就可以省掉，建立拓朴也得心应手，这里应注意几个问题：
（1）数字化和矢量化时，对结点处（即几个弧断的相交处）应多加小心，第一使其断开，第二是采用抓线头或节点平差的功能使其吻合，避免产生较大误差，使结点处尽量与实际相符，尽量避免端点回折，也不要产生超过1毫米长短的无用短线段，避免漏跟图斑线和图斑线不闭合。
（2）弧段在结点处最好是断开的，若没有断开，执行自动剪断数据功能可将弧断在结点处截断，条件是弧断必须经过结点周围的一个较小的领域（即结点搜索半径）。这也要求原始数据误差不能太大。
（3）将原始数据（即线数据）转为弧段数据，建立拓朴关系前，应将那些与拓朴无关的线或弧段删掉。
（4）尽量避免多条重合弧段产生。数字化或矢量化得到的原始数据都是线数据（*.wl），同时，这些数据可能存在很多误差和错误，所以在进行拓朴处理前，必须进行拓朴预处理，也就是纠正线数据的误差和错误并将线数据转为弧段数据（*.wp），存入某一文件名下，然后再将其装入进行拓朴处理，拓朴处理的工作流程为：
数据准备→自动剪断线→清除重叠坐标及自交线→清除微短线→自动线结点平差→线转弧段→关闭线文件或清除工作区→装入转换后的弧段文件→拓朴查错→拓朴重建→弧段转线
图5 拓朴处理界面
1）数据准备：将原始数据中那些与区图元无关的线（如铁路）放到其他层，即将围成区域边界的线提取出来单独放到一层，并利用“存当前层”将该层保存为一个新的线文件，以便进行拓朴处理。
2）自动剪断线：作业者在数字化或矢量化过程中，不可避免会出现一些失误，在该断开的地方线没有断开，这给图形造区带来很大不便，在造区过程中，若遇到线在结点处没有断开，则必须剪断后才能造区，这显然很麻烦，MAPGIS系统提供的自动剪断线功能解决了此问题，“自动剪断”有端点剪断和相交剪断。
3）清除重叠坐标及自相交，该功能分为［清除线重叠坐标自相交］和［清除弧段重叠坐标自相交］，利用该功能可清除线或弧段，以及重叠在一起的多余坐标并剪断自相交的线或弧断，这些重叠的点可能是作业的重复输入或采集造成的。
4）清除微短线：执行前两个功能后，可能会产生一些无用的短线头，这些线头会影响拓朴处理和空间分析。MAPGIS清除微短线功能解决了这个问题，选中该功能，系统弹出最小线长输入对话框，输入最小线长值确定，系统就自动删除工作区中线长小于该值的线。
5）自动节点平差：包括线结点平差和弧段点平差，自动结点平差时应正确设置“结点搜索半径”，半径过大，会使相邻结点叠在一起或造成乱线现象，反之半径过小，起不到平差作用。
6）线转弧段：将工作区中的线转换成弧段，并存入文件中。
7）弧段转线：将工作区中的弧段转成线，并存入文件中。
8）拓朴查错：这是拓朴处理的关系步骤，只有数据规范，无错误后，才能建立正确的拓朴关系，由于数据输入过程中难免有许多错误，而作业者往往很难发现，因此在拓朴重建之前一定要执行该功能，查错容易检查到重叠坐标、悬挂弧段、弧段相交，重叠弧段、结点不封闭等问题。
①重叠坐标。若出现坐标重叠现象，执行［清除弧段重叠坐标］或［清除所有弧段重叠坐标］即可；
②悬挂弧段。若出现悬挂弧段，用［删除弧段］或［删除所有弧段］功能删除，若弧段较短，可执行［弧段上移点］功能移动超出了的点，若弧段是有用的弧段，则执行［弧段结点平差］；
③弧段相交：若是两条弧段相交，只要剪断弧段即可；若弧段自己本身相交，则需执行［剪断自相交弧段］或［剪断所有自相交弧段］；
④重叠弧段：按鼠标右键，执行［清除重叠弧段］或［清除所有重叠弧段］；
⑤结点不封闭：利用［结点平差］或［弧段上移点］功能使其封闭。
9）拓朴重建：数字化得到了线数据，通过［线转弧段］转为弧段数据，这些数据仍是一条条孤立的弧段，无拓朴关系可言。［拓朴重建］就是要建立结点和弧段间的拓朴关系以及弧段所构成的区域之间的拓朴关系，并赋予它们属性，当经过系统的［拓朴查错］后，及时发现错误，即可执行该功能。选中该功能，系统自动建立结点和弧段间的拓朴关系及弧段所构成的区域之间的拓朴关系，同时给每个区域赋予属性，并自动为区填颜色。
10）LABEL合并：选中该功能后，用户输入LABEL点文件名，待LABEL点文件装入工作区后，系统即将面元内的点的属性添加到所在面元属性中。
投影后的线文件分为三个图层，即行政界线层、图斑层、线状地物层，分别进行拓朴重建，先做出行政界线的权属代码，根据空间位置赋值给图斑文件。注意图斑文件要输入图斑号字段，使之与台账记录完全对应。
拓朴关系建好后，在图形编辑子系统中可修改区域参数及属性，以满足制图的需要。
6 属性数据与空间数据的挂接
属性数据录入与空间数据矢量化可同时进行，也可通过数据库与图形空间的数据接口进行挂接输入。
（1）属性数据录入。在建立了坡耕地图层空间属性结构的基础上，对照坡耕地评价调查表，逐图元输入坡耕地属性数据，形成坡耕地空间数据库。
图6 建立属性结构界面
图7 属性数据录入界面
图8 数据挂接界面
图9 标准分幅坡耕地分布评价图
图10 坡耕地分布评价县级成果图
（2）在FOXPRO，FOXBASE，PB，ORACL等大中型数据库基础平台建立起坡耕地数据库关系，再通过空间图形数据库接口采用条件对应关系进行数据挂接。在此过程中，要注意选择连接条件的唯一性及完整性。
根据《贵州省土地资源调查评价项目技术细则》和《西部大开发土地资源调查与评价实施方案和技术规定》的要求，进行图面整饰，图外修饰，这样就制作出了1∶1万标准分幅的坡耕地分布评价图，1∶5万县级坡耕地分布评价图的制作方法同上。
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，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、军事公安、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。
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
资源管理(Resource Management)
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
资源配置(Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供 应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证 资源的最合理配置和发挥最大效益。
城市规划和管理(Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如， 在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、 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。
土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、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、高质量地完成这些工作。
生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环 境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
应急响应(Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员 撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
地学研究与应用(Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计 分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的 地学分析应用软件系统。
商业与市场(Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场 的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场 和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空 间分析和数据库功能可以解决这些问题。 房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
基础设施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)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的。 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。
选址分析(Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充 分体现了GIS的空间分析功能。
网络分析(Newwork System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
可视化应用(Visualization Application)
以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的 三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型 工程管理和仿真、旅游等领域。
分布式地理信息应用(Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息 系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间 导航等。
GIS（Geographic Information System）地理信息系统。顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。一般来说，GIS可定义为："用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术"。从GIS系统应用角度，可进一步定义为："GIS由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务"（陈述彭，1999）。
人类生活在地球上，80%以上的信息与地球上的空间位置有关。GIS的出现是信息技术及其应用发展到一定程度的必然产物。地理信息系统萌芽于上世纪的60年代。1962年，加拿大的Roger F. Tomlinson提出利用数字计算机处理和分析大量的土地利用地图数据，并建议加拿大土地调查局建立加拿大地理信息系统（CGIS），以实现专题地图的叠加、面积量算、自然资源的管理和规划等；与此同时，美国的Duane F. Marble在美国西北大学研究利用数字计算机研制数据处理软件系统，以支持大规模城市交通研究，并提出建立地理信息系统的思想。70年代是地理信息系统走向实用的发展期。美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对GIS的研究均投入了大量人力、物力和财力。到1972年CGIS全面投入运行与使用，成为世界上第一个运行型的地理信息系统；在此期间美国地质调查局发展了50多个地理信息系统，用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息；1974年日本国土地理院开始建立数字国土信息系统，存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形地质等信息；瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统，如土地测量信息系统、斯德哥尔摩地理信息系统、城市规划信息系统等。但由于当时的GIS系统多数运行在小型机上，涉及的计算机软硬件、外部设备及GIS软件本身的价格都相当昂贵，限制了GIS的应用范围。
80年代是GIS的推广应用阶段，由于计算机技术的飞速发展，在性能大幅度提高的同时，价格迅速下降，特别是工作站和个人计算机的出现与完善，使GIS的应用领域与范围不断扩大。GIS与卫星遥感技术相结合，开始用于全球性问题的研究，如全球变化和全球监测、全球沙漠化、全球可居住区评价、厄尔尼诺现象及酸雨、核扩散及核废料等(李德仁，1994)；从土地利用、城市规划等宏观管理应用，深入到各个领域解决工程问题，如环境与资源评价、工程选址、设施管理、紧急事件响应等。在这一时期，出现了一大批代表性的GIS软件，如ARC／INFO、GENAMAP、SPANS、MAPINPO、ERDAS、Microstation等，其中ARC／INFO已经愈来愈多地为世界各国地质调查部门所采用，并在区域地质调查、区域矿产资源与环境评价、矿产资源与矿权管理中发挥越来越重要作用。
90年代为GIS的用户时代，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成为了一个产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番，GIS市场的增长也很快。目前，GIS的应用在走向区域化和全球化的同时，己渗透到各行各业，涉及千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。与此同时，GIS也从单机、二维、封闭向开放、网络(包括Web GIS)、多维的方向发展。
我国地理信息系统方面的工作始于80年代初。地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划的开始，地理信息系统研究作为政府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。1994年中国GIS协会在北京成立，标志中国GIS行业已形成一定规模。九五期间，国家将地理信息系统的研究应用作为重中之重的项目予以支持，1996年，为支持国产GIS软件的发展，原国家科委开始组织软件评测，并组织应用示范工程。这一系列的举措极大的促进了国产GIS软件的发展与GIS的应用。1998年，国产软件打破国外软件的垄断，在国内市场的占有率达25%。同年，在抽样调查25个省市19个行业的1000多个单位中，全部使用了地理信息系统(秦其明、袁胜元，2001)。地理信息系统在资源调查、评价、管理和监测，在城市的管理、规划和市政工程、行政管理与空间决策、灾害的评估与预测、地籍管理及土地利用，在交通、农业、公安等诸多领域得到了广泛的应用。 2. 地理信息系统的组成
GIS的应用系统由五个主要部分构成，即硬件、软件、数据、人员和方法。
重庆分公司
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