地理信息的概念精選(九篇)
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第1篇：地理信息的概念范文
【關鍵詞】統計 概率 數據收集 學習策略
【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0118-01
隨著科學技術的發展和人民生活的高度社會化，大量的信息數據需要處理，出現許多決策問題需要人們去分析、評價。統計知識及其方法已滲透到了人類活動的每個領域，已成為現代數學方法中一個重要部分和數學應用的重要領域。同時也是培養學生運用所學知識解決實際問題的重要途徑。《全日制義務教育數學課程標準》中較大幅度地增加了“統計與概率”的內容，因為在信息社會，收集、整理、描述、展示和解釋數據，根據情況作出決定和預測，已成為公民日益重要的技能。因此就小學低年級“統計與概率”的學習心理特點進行了一些探討。
美國的《課程標準》認為統計方法和概率知識在信息社會里越來越重要，生活在21世紀的公民必須很好地掌握，因此認為：（1）統計和概率的思想方法在小學低年級就可以也應該開始學習。例如讓兒童調查哪一種飲料最受歡迎，甲班學生高些還是乙班學生高些等等。這些調查活動可以使兒童很早就領會到許多事情，通過數據的收集、整理、分析，就可以做出判斷，進行預測，同時也學會了調查的方法步驟。同樣地，關于機遇、可能等概率的思想很早就可以通過游戲使兒童有所接觸。（2）強調操作、實驗，培養探索精神，重視調查研究。（3）注重實際和應用，對低年級的教學要求，使學生做到：會收集數據、組織數據，對數據的表現會作出解釋;探討機遇的概念，初步體驗有些事件發生是確定的，有些則是不確定的。
依據《教育心理學》中教育與心理發展的關系，使增加的“統計與概率”的內容在教學中遵循有效教育，把握學生的心理特點，使學習既具有科學性，同時又符合學生的認知特點。
1.學習“統計與概率”應以掌握學生學習的特點為前提
學生學習的特點一般表現為：（1）學生在學習過程中，認知活動通常要越過直接經驗的階段，而以學習間接經驗知識為主。（2）學生的學習，都是在教師的指導下進行的一種認知活動。教學活動是一種雙邊活動，教是為了學，學則需要教，教與學互為條件，互為依存，失去了任何一方，教學活動就失去了存在的意義。（3）學生在學習活動中是有學習策略的，學生的學習策略的好壞，直接影響著他們的學習效果。（4）學生的學習過程，是一個不斷形成和激發學習動機的過程，受其動機水平的支配。
比如，一位教師在教學“數據的收集和整理”時，為學生提供了這樣一個場景：學校門前馬路上某一分鐘的車流情況，請學生統計這一分鐘之內各種車輛的數量。事前，教師未作任何提示，放手讓學生獨立思考、自我實踐，而后進行討論與交流，學生在積極的討論與熱烈的交流中，在自己與他人的成功與失敗的經驗教訓中，（有的畫的全是豎條和橫條，長短、疏密不一;有的畫圈，大大小小;有的畫“正”字……）總結出畫“正”字是收集數據時所采用的一種比較有效的統計辦法。讓學生在探索交流中對數據處理的過程有所體驗，掌握簡單的收集、整理和描述數據的方法，感受到學習統計的必要性。
2.學習“統計與概率”應以培養思維品質作為發展智力與培養能力的突破口
思維是智力和能力的核心，由于理解是通過思維活動實現的，所以學生的思維發展水平對理解也有重要的影響。小學生理解的對象主要是感知階段所獲得的表象，理解的效果在很大程度上取決于對表象的思維加工水平。如讓學生在“分一分，數一數”的活動中學習整理數據的方法，在教學中通過數家禽的活動喚起學生的統計意識;調查自己跑步以后的脈搏比靜止時快多少，并將測得的數據記錄下來，與同伴進行交流。讓學生自覺地進行數據的分類和整理，并在此基礎上要求學生簡化象形統計圖，使統計圖逐步、簡明、抽象。再如，學生可以通過一些實例或通過游戲活動直觀感受事件發生的確定性和可能性。例如，隨意從4個紅球和1個黑球的口袋中，摸出一個球，摸到紅球的可能性與摸到黑球的可能性誰大？初步體驗有些事件的發生是確定的，能用“一定”、“經常”、“偶爾”、“不可能”等詞語來描述生活中的一些事件發生的可能性。
統計的內容是用數字描述和解釋我們周圍的世界，應注重結合學生生活的實際。如，可以設計成一個活動，使學生主動的投入其中，提出關鍵的問題，搜集和整理數據，分析數據，作出推測，并用一種別人信服的方式交流信息。同時體會對數據的收集、處理獲得某些新的信息，以培養學生有序地觀察、有條理的思考，體驗與同伴的合作，使學生在統計教學過程中發展數學思維，提高解決問題的能力，培養學習數學的積極情感和良好的學習習慣及實踐能力。例如，組織一次班會活動，目的是增進同學之間的互相了解和交流。首先讓學生們自己選題，希望了解那些信息：“同學們每天怎么來上學？”、“每個月都有多少同學過生日？”、“同學們喜歡讀哪類圖書？”、“同學們的愛好是什么？”、“我們最喜歡的運動？”“我們最喜歡的動物？”……然后學生們分組去調查收集數據，用表格歸納整理，并且制成各種統計圖，根據統計結果建立各種興趣小組，開展相關活動，如把各種圖表制成墻報，手抄報等。
3.學習“統計與概率”應重視智力活動中的非智力因素
非智力因素是指除了智力與能力之外，而又決定智力活動效率的一切心理因素，它的組成有3種：一是個性意識傾向性，諸如興趣、愛好、動機、目的、理想、信念、世界觀等;二是情緒和意志;三是氣質、性格與認知方式。在“統計與概率”教學中也應該培養學生的非智力因素，一是發展興趣;二是顧及氣質;三是培養良好的性格特征;四是養成良好的學習習慣。其中以興趣和習慣最為重要，這就要求教師注重借助日常生活中的例子，進行情景引入教學，課件演示動物運動會的熱鬧場面：森林里的小動物正在參加一年一度的動物運動會。提問：看到這個情況，你知道了什么？（引導學生說出：有兔、狗、猴3種小動物參加比賽，它們正在進行長跑、跳高的比賽），激發起學生的興趣進而實施教學，使學生經歷數據的收集、整理和分析的過程，體驗統計結果在不同標準下的多樣性，并用統計表來表示數據整理的結果，使學生在學習統計過程中發展數學思維，提出解決與數據信息有關的問題，組織學生參與合作交流學習活動，培養學生學習數學的積極情感與良好的合作學習的習慣。
總之，在小學數學教學中，使學生對“統計與概率”有所了解和體驗，根據小學生的心理特點，使之成為解決問題的有力工具，感受統計的必要性。
參考文獻：
[1]陸麗萍.小學數學新課程教學法[M].長春：東北師范大學出版社. 2005.
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[3]張大均.教育心理學[M]. 北京：人民教育出版社，1999.
第2篇：地理信息的概念范文
關鍵詞：新課程改革；小學美術；創新
素質教育要從小開始，小學階段是素質教育的重要開端，實施質量往往決定小學生人格的塑造、創造性思維能力的培養和對待學習的態度養成。小學美術教育是素質教育不可或缺的一環，低年級的小學美術教育更應注重審美意識和創造力培養，塑造健全的人格。美國哈弗大學藝術心理學名譽教授魯道夫.阿恩海姆曾說過：“藝術教師的傳統功能只限于培養的學生的觀察能力和動手能力，讓他們學會畫畫不走形，照著石膏板、水果或風景的樣子正確的畫下來。”現代教育則完全不同，“特別在低年級，教師的任務成了刺激每一個幼小心靈中的天生的沖動，即創造、探索、處理材料的欲望。”培養審美創造力是美術教育的核心目標，新課改下小學美術教學的創造力培養是值得我們探索和實踐的問題。
一、小學美術教學中的創造力培養研究現狀
（一）新課改下小學美術教學目標定位
新課改下小學美術教學目標定位清晰，即要以興趣為導向，以生活為背景，以小學生個性特點為切入點，以激發小學生創造力為根本，以審美觀的培養為目的開展美術教學和研究，側重于讓小學生從“玩”中獲得知識，思考問題，交流情感。技法教學可作為教學的補充，適合少數有美術天賦和條件的小朋友。
（二）新課改下低年級小學生創造力培養
小學美術教育中如何根據學生年級差異和個性特點來培養學生的創造力，許多教育工作者在這方面進行了探索和實踐。
如何培養低年級小學生的創造力，基層教師結合實際教學經驗提出了不少切實可行的辦法，值得我們學習和借鑒。小學生創造力的培養除了方法上的大膽創新外，日常美術教學中教師教學用語、學生溝通、作品評價等都需要注意合理引導，創造力除了激發還需要呵護與鼓勵。
二、當前低年級小學美術教學面臨的問題
（一）一些小學美術教師的教學觀念落后
伴隨著新課程改革的不斷發展，人教版的小學美術教材不斷更新。新教材打破了以往教材單單重視書本知識體系的傳統結構，從而更加重視基礎知識與社會實際生活的內在聯系。但是在實際的教學過程中，美術教師往往存在以往陳舊的教學觀念，不能適應新時代的要求。首先，在課堂教學過程中，名義上是開放式教學，可是在實際教學過程中，學生依舊沒有跑出老師的思路范圍，在老師設定的框框中思考和學習，這樣就不能做到思路的創新。其次，有些小學美術教師，在教學方式和教學方法上依然受到傳統的教育體制的影響，采用“灌輸式”的教育教學方法，“學生學，教師教”的傳統教學方法一直影響著小學美術教學。這樣就不利于學生形成創新性思維，不利于學生的全面發展。沒有創新思維和創造能力的老師難以培養出具有較強創造力學生。
（二）一些小學美術教師的教學方法單一
在教學過程中，一些美術教師忽略了學生獲取知識的途徑和方法，只是一味單純的傳授知識，忽略了教育的本質。
（三）小學生學習美術的積極性不高
首先，小學生由于年齡和學識的制約，認知、分析、判斷等能力既不成熟又不穩定，大部分學生對美術價值的認識是迷茫的，總認為美術是一種娛樂的課程，從而造成了學習美術的積極性低；其次，學生家長缺乏對美術教學的重視。受到應試教育的影響，許多學生家長都認為美術是可學可不學的課程，對孩子的支持力度小，不利于小學生美術積極性的提升；再次，小學生在學習美術的過程中缺乏發散思維能力。在學習的過程中，容易產生對美術課程的厭倦，不利于小學美術課程的順利進行。
三、新課改下提高低年級小學美術教學創新發展的思路
（一）更新教學觀念，靈活教學方法
伴隨著新課程標準的出臺和新課程試驗課程的進一步推廣，小學美術教學方式和學習方式得到了很大的改變，給小學數學課堂帶來了新的面貌。首先，小學美術教師應該不斷更新教學觀念，緊跟新課程改革的步伐。在小學美術課堂教學中，要摒棄以往傳統的教學理念，變“填鴨式”教學為“發散思維式”教學，提高小學生的繪畫能力；其次，小學數學教師要靈活自身的教學方法。在教學的過程中，美術教師可以讓學生選在自己喜愛的景物或者動物進行繪畫，積極培養小學生的創新思維能力；再次，小學美術教師要充分利用多媒體技術，把所要學習的景物生動的展示在學生面前。
（二）激發小學生的繪畫興趣和創造思維能力
首先，在教學過程中要激發小學生的求知欲， 培養小學生的學習興趣。在人教版一年級上冊《大家都來做》一課中，美術教師可以讓學生在操場上用瓶蓋、紙盒組合中各種圖形。讓學生體驗材料的美感，體現繪畫和創作的樂趣；其次，美術教師要多渠道對小學生進行引導，培養學生的創新思維。在實際的教學過程中，小學美術老師要為小學生進行各種演示。
（三）提高小學生的繪畫技巧
首先，在新課程改革的背景之下，加強小學美術教學，就必須重視繪畫技法教學，讓小學生在技法學習中不斷創造美。
第3篇：地理信息的概念范文
論文摘要：數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計，人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸，同樣是一種戰略目標，是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統，全球地位系統，網絡，多媒體及現實虛擬技術，在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用
中圖分類號： F291.1文獻標識碼：A 文章編號：
概述
在數字化城市時代，一個城市的經濟和發展已經不再僅僅被納入整個社會的分工體系當中，并且城市的各種社會問題和競爭力都將和這座城市在全國乃至全球的數字化水平密切相關。不管這個城市愿不愿意，社會的進程都將把城市帶入一個沒有空間限制，開放的平臺中。如果這座城市不想被淘汰，就必須進行數字化城市建設。隨著數字化城市的建設，基礎測繪部門承擔的城市基礎地理信息的采集，更新與維護工作，為城市建設，規劃，管理提供必要的基礎資料和實施保障，在城市的信息化建設和可持續發展中處于重要的地位。
數字城市的概念
數字城市的最早概念來源于美國前總統戈爾提出的數字地球。據統計，人們的生產生活80%與地理空間位置有關。數字城市是數字地球和數字中國的延伸，同樣是一種戰略目標，是一個發展的過程。數字城市是利用地理信息系統，全球地位系統，網絡，多媒體及現實虛擬技術，在城市發展中起到整合城市數據、分享城市信息、合理規劃城市、城市安全建設、城市科學管理、輔助經營管理、便利市民生活的重要作用。
三。、基礎測繪在數字化城市中的作用
1、城市基礎地理信息與數字城市
數字城市是城市各職能部門與城市基礎地理信息的集成，它包括城市規劃、建設、國土資源、市政公共設施、環保、消防、防震減災預測等。城市基礎地理信息是數字化城市的基礎，沒有城市基礎地理信息的支持，就談不到數字化城市的建設。數字化城市的提出將進一步加快城市基礎地理信息的建設的步伐，城市基礎地理信息為城市各職能部門和各行業提供統一的、實時的、精確的基礎地理信息，城市基礎地理信息的建設直接影響數字化城市建設。
2、基礎測繪與城市基礎地理信息
《中華人民共和國測繪法》第三章第十一條規定，基礎測繪是指建立全國統一的測繪基準和測繪系統，進行基礎航空攝影，獲取基礎地理信息的遙感資料，測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數字化產品，建立、更新基礎地理信息系統。
城市基礎地理信息基本特征是空間位置的關聯性，它主要表現自然與人文要素地理位置和空間分布關系，其主要的表現形式就是地圖。而基礎測繪就是一個充分利用數字化，智能化和網絡化手段，專門從事城市基礎地理信息的獲取、加工、存儲、更新和提供的產業，毫無疑問，基礎測繪是城市地理信息系統的主干產業，是數字化城市建設不可缺少的產業。
3、數字城市與基礎測繪
近年來，隨著以3G技術為代表的測繪高新技術的不斷推廣與應用，基礎測繪得到迅猛的發展，數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立，并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化，成為城市規劃與建設的有力保障，社會各相關產業發展的重要依托。城市地理信息系統的建設是數字化城市的基礎與前提，因為，發展數字城市必須首先建設城市地理信息系統，制定空間數據標準，建立地理數據的共享機制，使全社會都能充分共享地理空間數據。
第4篇：地理信息的概念范文
【論文摘要】本文簡要介紹地理信息系統的概念和它的基本功能,列舉地理信息系統在環境管理中的應用,對國內外環境地理信息系統的研究熱點和方向進行闡述,并提出發展環境地理信息系統的策略和建議。
一、地理信息系統的概念
地理信息系統是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS技術在環境領域的延伸。
地理信息系統在環境管理中的應用的主要功能有:
1、基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區劃圖、環境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區域的面積。
2、空間統計分析是指對空間數據庫中的專題數據進行統計分析。包括各種屬性數據的集征數、離散特征數及其分類分級統計等。
3、疊加分析功能允許兩個或多個圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區域僅顯示共同特征;統計疊加可以統計一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。
4、緩沖區分析是GIS的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進行點緩沖區分析，結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。
綜上所述,空間分析是地理信息系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統提供了強大的環境分析功能與廣闊的應用空間。隨著其功能的不斷完善和發展,地理信息系統將為環境各部門提供一個功能強大的空間信息服務和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。
二、地理信息系統在環境管理中的具體應用
由于地理信息系統具有強大的信息服務和管理功能,具有廣泛的應用范圍。具體體現在兩個方面,一是它可以應用在環境管理的各個環節，如區域環境規劃、環境監督管理、區域環境監測及環境評價研究等；二是它可以廣泛應用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應用。
1、電子地圖使環境管理工作變得輕松直觀
由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的信息管理方法,地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖,實現了數據可視化。它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環境監測點位、污染源等的空間分布及其與環境敏感區域的空間關系等信息。可以對各種環境數據進行綜合的統計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,為環境決策提供科學快捷的支持。
2、強大的環境規劃手段
區域環境規劃是EGIS應用發展的重點領域之一,目前基于EGIS的環境規劃模型還處于深化研究階段,將環境應用模型與GIS集成為一體,可以為環境規劃提供更強大的技術手段。由于應用EGIS能夠更好地考慮和評價建設項目對環境的影響,因此在建設項目的環境評價中得到廣泛應用。
3、危險物運輸管理
借助GIS的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優化選擇,能避開人口集中居住區、飲用水源地等環境敏感區域制定運輸計劃。并可以通過GPS對危險物的運輸線路進行實時監控。
4、環境模型模擬分析
環境模型在環境決策中有著重要的作用,如可以通過模型模擬出污染事故發生后各個時間的擴散情況,為決策提供科學的參考依據。常用的模型主要有大氣擴散模型、1維水污染擴散模型、2維水污染擴散模型等等,實現各種模型的模擬結果的生成、2維和3維的顯示等功能。
5、為數字環保提供技術平臺
數字環保是最近提出來的終極環境管理系統,它是繼數字地球概念提出以后,環保領域提出的新概念,它將是未來十年環保領域信息化建設的終極方向,EGIS作為數字環保的基礎平臺,將能夠為用戶提供實時動態環境信息服務,也能夠為環境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環境狀況,提高人民生活水平。
三、發展環境地理信息系統的策略探討和建議
隨著國外EGIS技術的逐漸成熟和數據采集技術的快速發展,建立環境地理信息系統的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發展GIS的重點領域，從GIS在我國近幾年的發展領域也可以看出這種趨勢。
發展EGIS應當采用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發、協調發展”的發展策略。
1、統一規劃。
為了降低空間數據資源采集和管理的成本,為了適應未來發展的需要,必須在多方部門的參與下,統一規劃和構建EGIS的發展框架。
2、注重基礎。
在統一規劃的思路和明確的發展框架下,不斷加強基礎空間數據庫和基礎環境數據庫的積累與建設。
3、緊密跟進、高起點開發、協調發展。
在技術上緊密跟進國外先進的GIS技術,高起點進行系統開發,與我國的信息產業發展速度相協調,共同發展適合我國國情的EGIS。
當前我國各地許多部門雖然已經開展了EGIS的研究與開發,但這些開發均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數據交流和共享,加上沒有全國性的EGIS發展框架和數據標準,數據的通用性將成為影響EGIS開發的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS發展體系和框架標準的研究。
四、結束語
地理信息系統是近二十年來迅速發展的信息技術的重要組成部分,它的應用已經從早期的礦產資源管理拓展到與空間地理相關聯的更廣泛的領域,特別是在環境領域,原有的多種環境信息處理技術(環境模型、環境規劃分析)正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環境特征的地理信息管理系統,即環境地理信息系統(EGIS)。它將成為各個環境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式。可以說它是環境管理進入信息時代的標志。
參考文獻:
[1]張清宇、田偉利、沈旭，環境管理信息系統[M]，北京:化學工業出版社，2005
[2]王萌，城市地理空間信息共享與管理辦法研究[D]，中國優秀碩士學位論文全文數據庫，2008
第5篇：地理信息的概念范文
【關鍵詞】GIS簡介規劃資源 探討 管理利用
一、地理信息系統（GIS）簡介
地理信息系統在國際上稱為GIS，即 Geograhpic Information system的縮寫。在我國又稱為資源與環境信息系統。在國際上雖然許多學者對GIS有不同的表述，但其基本概念是大體相同的。它通過對多要素數據的操作和綜合分析，方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出，滿足各應用領域或研究工作的需要。地理信息系統在國民經濟建設中得到了廣泛運用，特別是在地域資源開發、環境保護、資源利用、城市規劃管理、災情預測、人口控制、交通運輸等方面發揮著積極的作用。
二.地理信息系統（GIS）一般分為三種類型：
1、全國性的綜合系統。它是以一個國家為其研究和分析對象的系統，如日本的“國土信息系統”、加拿大的“國家地理信息系統”等，都是按全國統一標準、存貯包括自然地理和社會經濟要素的全面信息，為全國提供咨詢服務。
2、區域性的信息系統。它是以某個地區為其研究和分析對象的系統，如瑞典“斯德哥爾摩地區信息系統”。
3、專題性信息系統．它是以某個專業、問題或對象為主要內容的系統，也是發展最多、最為普遍的系統，如美國的地震分析系統、法國的地球物理信息系統等。
三、GIS的特點及功能
為了滿足GIS對地球表面、空中和地下的若干要素空間分布和相互關系的研究，GIS都具有公共地理定位基礎、標準化和數字化、多維結構的特點。此外，GIS還具有數據輸入、存貯、編輯、查詢、檢索、顯示輸出的功能，能進行各種操作運算和應用分析，并易于更新維護。
四、地理信息系統（GIS）發展方向及問題分析
進入21 世紀以后,地理信息系統主要的基礎理論和技術研究熱點有了新的變化,代表了地理信息系統研究的新進展,主要歸納如下:
（1） 穩定、快速的GIS 數據采集和數據更新體系
GIS 數據的來源可以包括:野外數字化采集系統、地圖掃描矢量化采集系統、局域和廣域差分GPS 數據采集系統、遙感數據采集和更新系統、數字攝影測量數據采集系統等。對于每一種數據采集系統的研究都將設計許多具體內容,數據源采集和更新體系是GIS 理論和技術研究的首要問題。
（2）GIS 空間數據的質量與不確定性分析
數據和軟件是GIS 走向產業化的前提,同時GIS 空間數據的質量直接影響GIS 的分析和應用,影響了GIS 的生存和發展。從空間位置數據質量研究到空間屬性數據質量研究、從數據誤差傳播分析到數據誤差模型的可視化、從模擬數據不確定性分析到批量數字產品生產的質量控制和抽樣檢驗等的變化可看出GIS 數據質量不確定性研究的對象越來越廣,內容越來越多。
（3）3D 地理信息系統(3DGIS) 的研究
在傳統的二維(2D) GIS 中,通常是將垂直方向的信息抽象成一個屬性值,如DTM 中的高程,然后進行空間操作和分析。如果在垂直方向上的采樣多于一個,如:資源勘探中在一個鉆孔中的多個采樣,2DGIS 則難以處理。目前3DGIS 的數據模型研究有兩個方向:第一是利用三維幾何和CAD 領域的可視化, 構成3DGIS 中交互式的模型和可視化功能;第二是開發3DGIS 數據管理和空間分析功能,它從數據庫方面進行考慮,這兩個方面的結合以及迅速發展的虛擬現實技術將產生新的3DGIS 數據模型。
五 GIS 空間數據查詢語言的研究
GIS 數據描述的是空間信息,一般包括位置、屬性和時間三個方面。在GIS 應用中,使用最廣泛的是空間數據的查詢,有時查詢某一個圖形,有時是查詢空間圖形之間的相互關系。目前許多GIS 軟件提供的是常用的關系數據庫結構化查詢語言(SQL) ,而關系數據庫結構化查詢語言有其固有的缺陷,例如:不支持空間概念特別是空間關系、空間對象的查詢結果不能用空間圖形的方式有效地顯示給用戶以及不支持元數據查詢、知識查詢、定性查詢和基于圖形對象的查詢等。
當前對空間查詢語言的研究包括: (1) 空間結構化查詢語言( Spatial SQL) 。它是在關系型SQL 上發展起來的,不僅能完成空間數據的查詢,而且能表達查詢結果。其形式為: (空間數據庫查詢語言)SQL + (目標表示語言) GPL = Spatial SQL 。(2) 可視化查詢語言。將查詢語言的操作對象和過程及其空間關系等,用直觀的圖形或表格顯示給用戶,構成可視化查詢語言。(3) 自然查詢語言。引入自然語言的概念,使查詢語言的描述更接近自然語言,另外用模糊數學方法將模糊概念量化為確定的范圍,實現具有能理解模糊概念的查詢。
六、GIS 空間數據共享和數據標準研究
現有GIS 軟件與應用都有自己的數據格式和數據標準,不同GIS 軟件之間還不能直接讀取和操縱其他GIS 軟件的數據,而必需經過數據轉換。一方面國家和行業部門指定自己的外部交換數據標準,要求采用公共的數據格式,以解決不同 GIS軟件之間空間數據的轉換問題:另一方面指定空間數據相互操作協議(OGIS) ,指定一套大家能夠接受的空間數據操作函數(API) ,軟件開發商必須提供與這一API 函數一致的驅動程序,這樣不同的軟件就可以操作對方的數據。目前已有幾個重要空間數
據轉換標準:
DIGEST―――數字地理信息交換標準(Digital Geographic Information Exchange Standard) 由北大西洋公約組織NATO 的數字地理信息工程組DGI2WG制定,可以處理柵格、矩陣和矢量數據的轉換(含拓撲結構) 。
STDS―――空間數據轉換標準( Spatial Data Transfer Standard) 由美國地質測量協會USCS 制定,是一種不同計算機體系中空間數據的轉換標準。
OGIS―――開放地理數據互操作規范(Open Geodata Inferoperdility Specification) 是通過各軟件開發商提供的與其定義的API 函數一致的驅動來實現的,從而使得不同軟件可操縱對象的數據。
七、結束語
（一）GIS 的發展應該從技術開發和理研究兩個方面并重,不應過分的強調技術或過分的強調理論研究。當前主要的GIS 基礎理論研究主要集中在一些高校和科研院所,同時很多企業與之合作,積極從事應用的開始。隨著GIS技術的不斷完善，我們堅信，基于GIS的數字規劃資源管理與利用方式將被全國規劃管理部門所接受和采納。
【參考文獻】
1、北京超圖公司副總裁王康弘《中國的地理信息產業發展與超圖實踐》；
2、中國測繪科學研究院副院長程鵬飛《中國創新的地理信息技術》；
3、 中國測繪科學研究院創辦的《影像與數據融合國際期刊》；
4、王振穎曹麗娜《基于GIS的遼寧省農田水利管理信息系統研究》---；
第6篇：地理信息的概念范文
關鍵詞：地理信息系統；測量工作；空間數據；無線管理
前言
地理信息系統是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統。利用地理信息技術為數據庫的建立提供必要的技術支持，方便信息的查詢，但是地理信息平臺不提供模擬決策分析和輔助決策功能，因此，要以地理空間數據庫為基礎，基于模型，提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統提供幫助。
一、地理信息系統的數據管理方式
（一）地理信息系統的含義
地理信息系統是近十幾年來發展起來的一門綜合應用系統，它能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來，并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、CAD技術、遙感、GPS技術、Internte、多媒體技術及虛擬現實技術等融為一體，利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數據，從而為土地利用、資源評價與管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務。地理信息系統應用到測繪業，就可以產生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質量管理水平，同時也是測繪服務業的重大創新和革命。
（二）空間數據的描述方式和特征
測量工作的土要成果是與地理位置相關的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X、Y、Z點串表現的點、線或多邊形，這種形式為矢量形式；還有一種以像素陣列方式表現的點、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數據的主要表達方式之一，矢量數據庫的管理方法與空間數據的特征密切相關。空間數據主要具有以下幾個基本特征：
1. 每個空間對象都具有空間坐標，即空間對象隱含了空間分布特征；
2. 非結構化特征使它不滿足關系數據模型的范式要求，因而空間圖形數據難以直接采用關系數據庫管理系統；
3. 空間關系特征要求記錄拓撲信息以表達多種空間關系，因而增加了問題的復雜性；
4. 分類編碼特征，明確每一個、每組空間對象；
5. 海量數據特征等都對矢量數據的管理方法大大增加了難度。
（三）地理信息系統的數據管理方式
基于空間數據具有自身的上述特殊特征，國內外對空間數據的管理進行了大量研究和開發，長期以來，地理信息系統空間數據的管理方法主要有以下4種類型。
1. 文件與關系數據庫混合管理系統
由于空間數據具有其自身的上述特殊特征，這種關系數據庫管理系統難以滿足要求，囚而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統管理幾何圖形數據，用商用關系數據庫管理系統管理屬性數據，它們之間的聯系通過目標標識或者內部連接碼進行連接。
2. 全關系型空間數據庫管理系統
全關系型空間數據庫管理系統是指圖形和屬性數據都用現有的關系數據庫管理系統管理。關系數據庫管理系統的軟件不作任何擴展，由CIS軟件在此基礎上進行開發，使之不僅能管理結構化的屬性數據，也能管理非結構化的圖形數據。
3. 對象――關系數據庫管理系統
由于直接采用通用的關系數據庫管理系統的效率不高，而非結構化空間數據對GIS來說又十分重要，所以人們在關系數據庫管理系統中進行擴展，通過定義操縱各種空間對象的API函數，使之能直接存儲和管理非結構化的空間數據。
4. 面向對象空間數據庫管理系統
目前，面向對象數據模型是最適應于空間數據的表達和管理，因為它不僅支持變長記錄，而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向對象的空間數據庫管理系統允許用戶定義對象的數據結構以及它的操作。因而可以將空間對象根據GIS的需求，定義出合適的數據結構和一組操作。
二、空間數據的無線管理方式
現在的測量均是將測區按某種比例尺劃分成若干圖幅進行，在測區表現和瀏覽方面不直觀。地理信息系統可以管理多種測量數據之后，通過地理信息系統的空間數據的無縫管理，也就是將測量的成果成片的管理起來，形成一個完整的提供作體系，在測繪工作中，使工作人員可以直觀的了解整個測區，以達到最為理想的工作效果。實現無縫空間數據庫有兩個不同的階段：
（一）在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領上的“無縫”組織，只是從用戶的視角來看待空間數據庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數據庫設計思想，并建立了一個“無縫”GIS數據庫。然而，它們仍然只是一種邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數據的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照圖幅的概念進行存儲管理，對同一地物實體在多個幾何標識和同一地物標識間進行后臺關聯處理，對用戶來說是不可見的，因而說是邏輯上的“無縫”組織。
1. 優點：在用戶視點上，系統便于操作，在一定程度上解決了傳統地理空間數據庫的組織弱點。
2. 缺點：因為其物理底層依然是分幅方式管理地圖，其分割地理實體的機制依舊，通過多個幾何標識進行后臺關聯處理使系統的靈活性降低；查詢檢索依然不便（通過關聯涉及多圖幅或多專題）：地理實體的完整性與一致性維護；數據分步管理等對“關聯機制”的“壓力”；插入或修改數據庫會使“關聯機制”不得不作相應的變動。所以邏輯上的“無縫”在本質上依然沒有解決問題。
（二）在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數據庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數據無縫組織是從底層、從設計者的視角解決了傳統GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數據庫中以唯一的幾何和物理標識被記錄，這樣從本質上（物理結構）使客觀世界中的完整地物對象得以在計算機中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無縫的，同時從設計者視角看，其物理地層結構也是無縫的。
1. 優點：從內到外統一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質上解決了GIS數據組織上的弱點問題。
2. 缺點：數據的入庫要求過于嚴格，在現實情況下有一定的難度；對己有GIS數據庫的改造工作量較大。
三、測量數據管理方式改變后的研究
地理信息系統的多種空間數據管理方式，雖然形式有多種，但主要是為了實現空間數據的管理。如果真正利用地理信息系統來管理測量數據，測量工作者的任務還很艱巨，這就要求測繪業同仁，認真學習，在實踐中不斷的探索并大膽實踐。地理信息系統也是在詳細分析了空間數據整體特征的基礎上，確定了具有規定性的空間數據描述特征（點、線、面）后開發的。也就是說測量數據要符合規定性的整體空間數據描述特征后，才可以被管理、再利用，這就要求測量人員要努力提高自身素質，把握新事物的內在規律，掌握新的管理方式的基本要求。另外，測量工作的目的已不再是單純的測圖，隨著測繪技術的不斷更新，作為基礎測繪的測量成果需要共享、需要分發，被其他行業利用，需要測量人員利用不斷更新的技術為社會提供更好的數字產品。
第7篇：地理信息的概念范文
當前，空間信息技術發展迅猛，以空間數據為主的空間信息挖掘和應用成為現代人類生產生活的一個重要特征。特別是遙感影像數據，由于其具有獲取方便、周期短、信息量大等特點而成為空間數據的重要組成部分。然而，由于遙感數據的數據量十分龐大，特別是對于具有不同來源、不同分辨率與不同時相的數據，其存儲與管理均十分困難，且由于其本身具有的稀缺性與機密性，在一定程度上限制了遙感影像數據的充分利用，因此，迫切需要對其進行有效的組織、存儲、管理和共享的研究。
研究表明，為實現影像數據的網絡服務，可以利用遙感影像元數據，采用流行的數據庫技術對遙感影像數據進行組織與管理，并完成基于XML的影像元數據的，實現用戶通過網絡對遙感影像數據的查詢、檢索與訪問，為影像數據的共享奠定了基礎，同時利用本體技術的優勢，建立起遙感影像信息本體。
影像數據的存儲管理
1.元數據的存儲管理
元數據為空間數據的存儲管理與共享提供了有效的手段，通過元數據信息，用戶可以在沒有真實數據的情況下，獲取有關數據的信息，從而為數據的共享與利用提供了可能。目前關于矢量空間數據的元數據標準已經制定，并形成了我國的地理信息國家標準，而關于遙感影像方面的元數據標準，尚處在研究之中，未形成一個普遍接受的標準。為此，國家遙感工程中心在ISO 19115.3 遙感影像元數據標準以及我國即將推出的地理信息元數據標準的基礎上，結合項目的實際情況，制訂了遙感影像元數據草案。該草案包括7個元數據集、6個公共數據類型和15個代碼表，從標識信息、數據質量信息、參照系信息、內容信息、覆蓋范圍、分發信息和遙感信息等方面對遙感影像數據進行了詳細的表述。
2.影像數據的存儲管理
由于遙感影像的數據量十分龐大，難以直接進行存儲，不利于后續的處理、提取、瀏覽與檢索，因此需要對其進行預處理，主要包括降采樣、影像壓縮與影像分割等內容。
影像分割是將遙感影像按照行列值分割為相同大小的數據塊（tile），并以tile作為影像存儲的基本單元。每個tile均以一條記錄的方式進行存儲，不同記錄通過編號進行排列。對于不能夠平分的，出現多余的行或列時，應將其單獨存放。當用戶對影像進行調用時，通過映射關系，只調用與用戶有關的tile集合即可，從而優化了數據的存儲、傳輸、瀏覽模式。
為減小影像的傳輸數據量和優化顯示性能，需建立影像金字塔（圖1），通過影像降采樣方法，建立一系列不同分辨率的影像圖層，每個圖層分割存儲，并建立相應的空間索引機制。常用的影像重采樣方法有雙線性差值、立方卷積等。
由于影像的數據量比較龐大，為減小影像的存儲空間，還需要對影像進行壓縮處理后存儲。當用戶調用數據時，首先對數據進行解壓縮處理，然后再返回給用戶。常用的圖像壓縮方法有JPEG、LZ77等。
3.影像數據庫結構設計
遙感影像數據庫主要可以分為影像元數據庫和影像數據庫兩部分（圖2）。影像元數據庫用于對遙感影像元數據標準中的數據集進行存儲與管理，影像數據庫用于對影像數據進行存儲和管理。元數據同影像數據通過ID字段進行一對一的關聯，保證了元數據與影像數據的一一對應，從而實現通過元數據可以惟一地查找相應的影像數據，而通過影像數據，又可以惟一地查看該影像數據的相關信息，實現了遙感元數據與影像數據的一體化管理。
影像數據網絡共享與服務
1.基于元數據的影像數據網絡共享
構建遙感影像元數據的主要目的是為了能夠實現影像數據的網絡與共享。因此元數據的網絡是影像數據的前提與基礎。
目前元數據的網絡大多采用XML技術。XML是一種元語言，是可以用于描述其他語言的語言。用戶可以根據需要，利用XML Schema（或者DTD）自行定義標記和屬性，從而可以在XML文件中描述并封裝數據。XML是數據驅動的，這使得數據內容與顯示相分離。XML可以在類似于Netscape Navigator或Microsoft Internet Explorer的瀏覽器中顯示，并通過因特網在應用之間或業務之間交換，存儲到數據庫中或從數據庫中取出。因此，XML是元數據最好的描述方式，能很好地滿足元數據在網上傳輸、交換的需要。
用戶通過網絡的元數據信息，可以初步了解遙感影像數據的相關信息，然后通過元數據的導航，實現對影像數據的查詢、瀏覽與檢索（圖3）。
2.基于本體技術的影像數據網絡服務
本體（ontology）是從哲學的一個分支――形而上學中的本體論（Ontology）發展來的一個名詞。本體論研究客觀事物存在的本質，與認識論（Epistemology）相對。即本體論研究客觀存在，認識論研究主觀認知。而本體的含義是形成現象的根本實體，因而，本體是概念化的明確說明。最早把本體引入計算機領域的是人工智能領域。
地理信息本體與地理信息分類編碼、地理信息標準術語表之間有著相似之處，本體論與分類學、術語學也存在一定的交叉。
然而，地理信息本體并不是地理信息標準術語表。地理信息本體提供了一組具有良好結構性的詞匯，而且出現在本體中的詞匯經過了嚴格選取，確保所選的詞匯是本領域中最基本概念的抽象與界定。概念與概念之間的關系采用相應技術(如謂詞、邏輯等)進行了完整的反映，而正是這些關系的反映使得基于本體的系統實現后能夠完成語義層面的一些功能。地理信息標準術語表僅僅是地理信息領域中各種詞匯的集合，相對本體而言還比較松散。
本體也不單純是一個詞匯的分類體系，即不是地理信息中的分類和編碼表。本體和地理信息的分類非常相似，尤其是把本體的理論應用于地理信息分類編碼時，這種相似性更為明顯。總的說來，地理信息本體比分類編碼表中所反映的詞與詞之間的關系要豐富。
第8篇：地理信息的概念范文
摘要：地理信息系統，它能把各種信息用地理和相關的視圖結合起來，利用計算機圖形與數據庫技術來采集，分析數據，從而為土地利用，城市規劃以及政府部門管理提供新知識為工程設計和規劃，管理決策服務。作為基礎測繪數據，需要不斷地完善，不斷地更新技術，為社會提供更好的數字產品。
地理信息系統技術在中國的出現和發展已經經過了近20年的歷程，國內外著名的地理信息系統軟件在中國的各個行業均得到了廣泛應用，在所有利用地理信息系統技術建設的應用系統中，地理信息系統的一個最基本職能就是管理數字地形圖，讓用戶能夠輕松地利用它快速地檢索所需要地區的地形數據，并按照用戶需要的格式進行輸出。我們目前接觸過的地理信息系統有多種，但對其數據管理方式有所了解的并不多。
1、地理信息系統的數據管理方式
1 .1地理信息系統定義
地理信息系統是近十幾年來發展起來的一門綜合應用系統，它能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來，并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、GIS技術、遙感、GPS技術、Internte、多媒體技術及虛擬現實技術等融為一體，利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數據，從而為土地利用、資源評價與管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、安全生產監督管理、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務。
1.2空間數據的描述方式和特征
基礎數據的主要成果是與地理位置相關的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X. Y. Z點串表現的點、線或多邊形，這種形式為矢量形式;還有一種以像素陣列方式表現的點、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現在的基礎數據多為矢量形式，矢量形式是空間數據的主要表達方式之一，矢量數據庫的管理方法與空間數據的特征密切相關。空間數據主要具有以下幾個基本特征:
1.2.1每個空間對象都具有空間坐標，即空間對象隱含了空間分布特征;
1.2.2非結構化特征使它不滿足關系數據模型的范式要求，因而空間圖形數據難以直接采用關系數據庫管理系統;
1.2.3空間關系特征要求記錄拓撲信息以表達多種空間關系，因而增加了問題的復雜性;
1.2.4分類編碼特征，明確每一個、每組空間對象;
1.2.5海量數據特征等都對矢量數據的管理方法大大增加了難度。
1.3地理信息系統的數據管理方式
基于空間數據具有自身的上述特殊特征，國內外對空間數據的管理進行了大量研究和開發，長期以來，地理信息系統空間數據的管理方法主要有以下4種類型。
1.3.1文件與關系數據庫混合管理系統
由于空間數據具有其自身的上述特殊特征，這種關系數據庫管理系統難以滿足要求，因而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統管理幾何圖形數據，用商用關系數據庫管理系統管理屬性數據，它們之間的聯系通過目標標識或者內部連接碼進行連接。
1.3.2全關系型空間數據庫管理系統
全關系型空間數據庫管理系統是指圖形和屬性數據都用現有的關系數據庫管理系統管理。關系數據庫管理系統的軟件不作任何擴展，由CIS軟件在此基礎上進行開發，使之不僅能管理結構化的屬性數據，也能管理非結構化的圖形數據。
1.3.3對象――關系數據庫管理系統
由于直接采用通用的關系數據庫管理系統的效率不高，而非結構化空間數據對GIS來說又十分重要，所以人們在關系數據庫管理系統中進行擴展，通過定義操縱各種空間對象的API函數，使之能直接存儲和管理非結構化的空間數據。
1.3.4面向對象空間數據庫管理系統
目前，面向對象數據模型是最適應于空間數據的表達和管理，因為它不僅支持變長記錄，而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向對象的空間數據庫管理系統允許用戶定義對象的數據結構以及它的操作。因而可以將空間對象根據GIS的需求，定義出合適的數據結構和一組操作。
2、空間數據的無縫管理
現在的基礎數據均是將測區按某種比例尺劃分成若干圖幅進行，在測區表現和瀏覽方面不直觀。地理信息系統可以管理多種基礎數據，通過地理信息系統的空間數據的無縫管理，也就是將測量的成果成片的管理起來，形成一個完整的提供作體系，在基礎測繪的工作中，使我們可以直觀的了解整個測區，以達到最為理想的工作效果。
實現無縫空間數據庫有兩個不同的階段:
一是在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領上的“無縫”組織，只是從用戶的視角來看待空間數據庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數據庫設計思想，并建立了一個“無縫”GIS數據庫。然而，它們仍然只是一種邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數據的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照圖幅的概念進行存儲管理，對同一地物實體在多個幾何標識和同一地物標識間進行后臺關聯處理，對用戶來說是不可見的，因而說是邏輯上的“無縫”組織。
優點:在用戶視點上，系統便于操作，在一定程度上解決了傳統地理空間數據庫的組織弱點。
缺點:因為其物理底層依然是分幅方式管理地圖，其分割地理實體的機制依舊，通過多個幾何標識進行后臺關聯處理使系統的靈活性降低;查詢檢索依然不便(通過關聯涉及多圖幅或多專題):地理實體的完整性與一致性維護;數據分步管理等對“關聯機制”的“壓力”;插入或修改數據庫會使“關聯機制”不得不作相應的變動。所以邏輯上的“無縫”在本質上依然沒有解決問題。
二是在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數據庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數據無縫組織是從底層、從設計者的視角解決了傳統GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數據庫中以唯一的幾何和物理標識被記錄，這樣從本質上(物理結構)使客觀世界中的完整地物對象得以在計算機中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無縫的，同時從設計者視角看，其物理地層結構也是無縫的。
優點:從內到外統一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質上解決了GIS數據組織上的弱點問題。
缺點:數據的入庫要求過于嚴格，在現實情況下有一定的難度;對己有GIS數據庫的改造工作量較大。
第9篇：地理信息的概念范文
大數據的概念原本出自以谷歌為代表的新一代IT公司，利用數據密集型復雜挖掘技術處理海量數據，并創造驚人價值的現象，創立之初就頗有“沙里取金”的奪人眼球的效果。
美國政府年初宣布的“Big Data Initiative”，更是將其變成包括中國在內的全球各國炙手可熱的新“掘金點”，Map Reduce迅速成為學術界、產業界反復炒作渲染的流行詞匯。
“大數據”技術來自搜索、電子商務、科學計算等領域長期與海量數據打交道所積累下的經驗積累，目前尚不存在公認的基礎理論和解決方案。要真正理解大數據，用好大數據，必須跳出現有概念的窠臼，一方面從底層數據科學入手，提煉和解答出數據背后的科學問題，尋找數據真正的意義和基礎規律；另一方面需要遵循“從實踐中來，到實踐中去”的原則，在實際應用中了解大數據，研究不同領域的數據情況，明確大數據可以創造的核心價值與實現難點。
地理信息是天然大數據
從上世紀60年代誕生之日起，海量數據問題一直是地理信息領域的“阿基里斯之踵”。究其原因，主要是兩方面：
第一，地理科學面對的是一個復雜巨系統。1986年錢學森院士在現代人類知識體系將地理科學歸結為自然科學與社會科學之間的橋梁科學，研究整個地球表面同人類息息相關的大氣對流層、巖石圈上部、水圈、生物圈和人類圈環境。因為上至衛星遙感數據、下至地震傳感數據，以及我們常見的統計、環境、水利、資源、土地等領域數據都屬于地理數據，所以地理信息技術需要處理的范圍廣，數據源多，數據類型多樣，其數據量巨大是不言而喻的。
第二，地球表面的信息量巨大，感知手段多樣。以谷歌地圖使用Landsat TM影像為例，其空間分辨率為30米，則單一時相全球完整覆蓋其整體數據量約為2TB。2012年底，我國已對成功發射天繪、天鏈、天拓、遙感、資源、氣象、海洋等多系列衛星，建立起環境與災害監測預報小衛星星座，“嫦娥一號”對月觀測也取得良好效果，而整個“十二五”期間我國計劃發射百余顆衛星。
以今年發射成功的資源三號為例，其幾何定位精度為30米，重訪周期僅5天，則一年內的基礎數據量就可達數百TB。當中國遙感未來邁入國際上快鳥（Quick Bird）等高分辨率衛星達到1M分辨率的門檻后，則全球單次掃描的遙感影像結果數據量將至少超過1800TB，這對目前的數據處理能力來說是不可想象的，更別說還要考慮多波段、多時相、多產品、歷史數據、中間數據、重疊區、雷達、點云數據等問題。
遙感數據之外，北斗定位系統的建立、移動互聯網和物聯網的快速發展也會導致包括來自車輛、風力、雨量、溫度、濕度等各種傳感器以及個人網絡活動的高頻空間關聯信息的數據洪流涌入，并且要求快速處理響應。
地理數據蘊含巨大價值
隨著谷歌地球等互聯網電子地圖的普及，目前公眾已逐漸接受并熟悉了位置服務（LBS）、地圖瀏覽查詢、車輛導航等地理信息服務。地理信息已經創造了巨大的價值，但這只是諸多地理信息應用的冰山一角。
無論是遙感數據、物聯網傳感器數據、地圖數據還是個人網絡活動數據，都可以看作是地理自然與人文環境的采樣與記錄，只要使用合適的分析方法就可揭示其蘊含在背后的深刻而復雜的社會自然意義。
地理信息系統擅長于進行空間分析及與其他領域模型的關聯分析。例如：
利用遙感數據再分類的特征識別與提取技術，可快速提取地表的水域、農田、城區、建筑等，對農業估產、城市規劃等應用具有重要作用；
城市傳感器數據的建模、分析可用于了解區域溫度、PM2.5等指標真實分布，輔助政府市民進行出行活動決策；
將政區與耕地數據集進行疊加，通過格網分析即可快速統計行政區域內的耕地面積，這對于土地紅線控制具有重要參考作用；
空間關系分析針對當前互聯網中產生的大量簽到信息進行商區聚類分析，從而幫助商業選址、廣告優化；
網絡分析更是應用廣泛，從現代物流倉儲選址、配貨調度，到公路網，鐵路網、電力網、市政管網等設施的優化管理調度，再有水系分析，管理、應急、導航路徑分析、交通規則處理等等，都是網絡分析的用武之地；
而時空分析則可用于區域環境變化監測，快速發現土地、建筑、氣溫、環境、水文的變化，從而積極響應。
目前國內地理信息產業建立了從數據生產、軟件平臺、應用服務的全產業鏈，上游有四維圖新等專業圖商；中游有超圖軟件等地理信息軟件平臺商；下游有天地圖、百度地圖、超圖云服務等服務商。地理信息技術不僅已成功應用于水利環保、能源礦產、氣象環保、國土房產等行業中，而且成為國家數字城市與智慧城市建設的核心平臺。
大數據時代下，地理信息產業挑戰與機遇并存。不僅需要地理信息系統數據采集、篩選、存儲、分析與顯示技術的升級，而且要徹底扭轉傳統地理信息系統重視數據管理與顯示，輕視數據分析的狀況。大數據的意義只有將地理信息產業的核心關注轉移到用戶價值上之后才能得到體現，否則大數據不如小數據，因為實現同樣的價值前提下前者成本只會更高。
但是，如果在大數據浪潮下，地理信息產業可以完成一次升級，那么就不僅意味著產業鏈上下游的完全重構，而且可以在物聯網、移動互聯網、國土、環保、水利領域，分析挖掘其紛繁數據的空間意義，產生巨大的經濟社會價值。
三個關鍵問題亟待解決
“問渠那得清如許，為有源頭活水來。”地理信息動態龐大的數據流代表著一個巨大的價值寶藏，基于地理信息技術從多源大數據中獲取對自然與人文環境的知識，從而提高政府、商業與個人生活效率的美好未來并不遙遠。要實現這一目標，有幾個問題亟需解決：
一是研究地理信息適用的大數據技術。目前流行的MapReduce等技術只能看做是大數據技術示范，相比傳統分布式計算、并行計算技術其適用的范圍較窄，難以提高GIS中大部分運算效率，所以處理地理信息大數據必須建立自身的大數據技術體系。
二是解放沉睡的數據。大數據產業需要各個領域的數據融合才能更真實地對世界建模分析。美國政府已依照Government 2.0建設理念了Data.gov 網站，截至2012年11月已提供了來自聯邦政府各部門的392590個數據與工具，其中包含空間數據服務386429個；歐洲也相應提出Inspire計劃。雖然中國目前也推出了北京市政府數據資源網，推動包括地理信息數據在內政府數據資源的對外服務，但是各個部門行業數據被閑置、堆積、浪費而不共享的情況仍然非常嚴重，嚴重制約了行業與應用的發展。
