什么是GIS技术？

GIS是英文Geographic Information Systems的缩写，中文习惯译为地理信息系统。通常泛指用于获取、存储、查询、综合、处理、分析和显示地理空间数据及与其相关之信息的计算机系统。它是随着计算机技术和地理科学等的发展而发展起来的，它通过计算机对各种地理空间数据进行组织、管理、统计、分析和显示，生成并输出用户所需要的各种地理信息，它由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用户界面及系统管理人员所组成。

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自从20世纪60年代初GIS概念在加拿大提出以来，随着多学科、多技术的发展和密切结合，尤其是计算机技术和空间分析理论的飞速发展，GIS的含义和应用在不断扩大，GIS技术在最近20多年内取得了惊人的发展，并广泛地应用于各个领域。例如，土地信息系统可看成是GIS技术在土地管理的具体应用，因此，GIS技术是土地信息系统建设最为关键的技术之一。

目前，GIS技术的几个发展主要表现在：

（1）三维GIS和时态GIS的发展已取得了一定进展。

（2)GIS和GPS、RS三者结合的技术日益成熟。

（3）空间数据的存储管理技术发展迅速。

随着对象—关系数据库技术的发展，将空间数据无缝集成在DBMS中已成为现实。关系数据库（RDBMS）和GIS的结合，利用RDBMS存储GIS数据，并通过RDBMS存取和操纵这些数据。新的RDBMS（如ORACLE产品）支持新的对象—关系模型，从而可以更好地支持空间数据类型（4）组件GIS技术。地理信息系统的组件化，就是采用组件（Component）技术实现地理信息系统基础平台和应用系统。其本质就是软件可复用技术。COM GIS就是采用了面向对象技术和组件软件技术的GIS系统，其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。各个GIS组件之间以及GIS组件与非GIS组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台及应用系统。组件式GIS代表着当今GIS发展的潮流。

（5)Web GIS技术。Web GIS是在INTERNET信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现GIS的在线查询和业务处理等功能，是Internet技术应用于GIS开发的产物。互联网（Internet），尤其是万维网（WWW），已经成为GIS的新的操作平台。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具，从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览Web GIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。

GIS 技术

GIS技术可以为多种来源的空间信息数据采集提供地学知识与处理。空间数据是指描述“空间实体”的空间位置特征与专题属性的数据，通常包括不同来源和形式的遥感数据、地形图数据、专题图数据、野外采样数据、统计调查数据等。

广西壮族自治区农用地分等是在掌握全自治区农用地数量与分布的基础上，借助于地理信息系统和计算机技术，对农用地的质量进行全面、科学、综合的评价，为提高农用地管理提供依据。工作中主要利用MapGIS软件强大的图形编辑功能、数据库管理功能和空间分析功能，科学量化农用地数量、质量和分布，形成数字化的各类农用地分等工作底图，对全自治区农用地进行综合分析、评价，提高了分等结果的准确性和精确性。广西壮族自治区农用地分等采用的信息系统是以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据该自治区农用地分等的技术路线，对MapGIS软件进行局部的二级开发，保证了广西壮族自治区农用地分等信息系统的结构完整和功能齐全，建库方便、快捷。

（一）资料整理与图件准备

将资料整理录入计算机，对资料数据进行综合核实，剔除不符合实际的特殊的极值，为入库做好准备。图件的准备工作包括工作底图的准备和其他专业要素图件的准备。图件比例尺要满足农用地分等精度要求，图上内容要素齐全、图面清晰，满足扫描矢量化要求。

（二）工作底图的入库（数字化）

具体工作过程中，采用各县（市、区）1∶5万～1∶10万的土地利用现状图作为工作底图，用扫描仪将工作底图资料进行灰度扫描，以栅格形式存贮于图像文件中（例如TIFF格式），在MapGIS软件编辑功能下，经过图像黑白转换，进行矢量化，转换成矢量数据，把点、线分层存入，成为线文件或点文件，再进行点、线、面的编辑，然后把编辑好的图形文件进行光栅处理，输出图件校对。其中，图形编辑包括对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑。首先，对已经矢量化好的图形文件（线文件或点文件）进行参数设置（即分层设置、线形设置、符号设置、区颜色设置），编辑点、线属性结构；然后，对图形数据进行自动拓扑处理，经过建立拓扑关系的图形，每个区域赋予属性并自动控制为区域填色。根据图件的用途，可以更改区域参数及属性。

（三）分等单元图的编制

根据分等评价单元的基本要求和单元划分时应遵循的原则，结合广西壮族自治区区域内地貌类型多样、地形复杂、土壤类型异常明显，呈垂直分带性、农用地分布零碎等特点，采用叠置法将同比例尺的土地利用现状图（工作底图）与地形图、土壤图叠加，手工划分分等评价单元，并按行政区划编号。

在已经编制好的各县（市、区）分等评价单元图上，进行农用地分等单元图数字化，即将划分好的分等评价单元的手工图作为作者原图，在已经数字化的同比例尺土地利用现状图上，采用MapGIS在图上进行点图元编辑。然后，在图形编辑菜单中打开区属性编辑栏，根据单元编号所在的区域（即面域），输入单元编号，编辑单元区属性（即分等单元属性编辑），使单元编号成为图、表链接的关键字段，完成分等单元图件数字化。

（四）编制单元因素分值

以手工划分的分等评价单元图为工作底图，按照广西壮族自治区农用地分等所确定的分等因素图逐一套合分等评价单元，读出该评价单元所应有的因素分值，即计算单元因素分值，对照“指定作物－分等因素－自然质量分”关系表，将分等因素分值转换成分等因素自然质量分，再把各分等评价单元的自然质量分录入计算机，编制分等单元分等因素自然质量分值表。

（五）分等评价单元的自然属性和经济属性入库

将分等评价单元自然质量分值表以Excel格式录入计算机，成为电子表格文件，即分等评价单元的自然属性入库。分等评价单元的经济属性指单元的土地利用系数和土地经济系数，是将有关资料在电子表格上按指标区进行汇总计算得出，根据规程要求划分土地利用等值区和土地经济等值区，将各分等评价单元所处的土地利用等值区的值与土地经济等值区的值读出并录入分等评价单元自然属性表，再在计算机上对电子表格进行分析，计算出各类等指数，完成分等评价单元的自然属性和经济属性入库，把Excel电子表转到数据库存为DBASE格式文件。

（六）建立农用地分等数据库

将编辑好的分等单元图形属性的数据文件与数据库中的分等单元自然属性和经济属性质量分值电子表（DBASE格式）数据文件，根据关键属性字段（分等单元编号）挂接，即把已经存在的图形属性信息和空间数据库中的自然属性和经济属性信息用关键字段链接起来，使图、表合一，成为统一的空间数据库。这样建立起来的农用地分等数据库，可以把图形属性数据和空间属性数据库的采集并行，便于图、表的修改，即对表格进行修改，就能使图形自动完成更改，提高成图的工作效率和精度。在计算机系统软件属性管理菜单中，根据属性赋参数栏，对各种农用地分等因素值、分等指数参数值规定一定范围域，给范围域设置颜色参数，完成颜色参数设置后，农用地分等信息系统自动给数据图形的值域赋予颜色，进行农用地的各种因素图件和等别图件的制作，并根据系统内的条件生成点文件，把区域属性转换成等别号，图形上注解等级信息，由此完成广西壮族自治区农用地分等数据库的建立。

（七）农用地等别面积的汇总统计

根据等别图图形属性数据文件，在MapGIS软件实用服务功能上，打开投影变换菜单，点击工具栏，在属性生成文件文本目录下，打开图元文件，由图形属性库（各单元图形属性）生成文件，存为TXT格式的报表文件，再由TXT文件转为Excel电子表格，进行分等面积汇总。由图形属性文件转换成的Excel电子表格文件，保留了农用地各单元的属性，例如，乡（镇）、村、地类号、单元号、等别、面积等。在此基础上分村汇总等别面积，并结合各县（市、区）土地利用现状变更台账数据，进行单元面积平差。经过平差的农用地单元面积，分村、乡（镇）、县（市、区）、全自治区4级，在计算机上进行等别面积汇总统计。

MapGIS地质制图的步骤

按照中国地质调查局的要求，使用MapGIS软件系统编制地质图，需按以下步骤操作：

（一）地理底图的准备

地质图件一般都是在高质量地理底图的基础上添加相应的专题内容而成。地理底图的准备，包括扫描原图和矢量化两步。

1.扫描原图

通过扫描仪直接扫描原图，将扫描图以栅格形式存贮于图象文件中（如TIF格式）。在进行扫描时，要调整好扫描仪的扫描参数，以提高扫描精度。

2.矢量化

首先，打开MapGIS的图形编辑模块，将扫描好的栅格图象调入，如果扫描的图形文件不能打开，说明数据格式不对，可用“多源图像处理分析系统（MsiProc）”转换为MapGIS专用格式，或用图形编辑软件（如Photoshop）转换为TIF 格式。然后，利用MapGIS提供的智能扫描矢量化子系统进行矢量化。

需要说明的是：在开始矢量化以前，要通过认真读图，了解整个图形要素与结构，参考地质制图的行业及国家标准，根据一定的目的和分类指标，做好图层字典的设计工作，对图形要素进行分类，每一类作为一个图层，并对每一个图层赋一个图层名，便于以后对图形进行编辑和检索，并可根据需要制作专题图。根据地质图件的地图要素，将图形要素分别存放于点文件（*.WT）、线文件（*.WL）、区文件（*.WP）三类文件中，使不同的图形实体存放在不同的图层上，便于以后的利用。例如，在地理底图矢量化时，将地形等高线、河流、公路，铁路、村镇、建筑物等要素存放在不同的图层上。另外，要将地理底图上的坐标网单独存放在一个图层上，为后续的图形校正提供数据点。

图件矢量化后，就要进行图形的编辑处理工作。MapGIS编辑子系统提供了对点、线、面三种图元空间数据和图形属性编辑的功能。包括图形编辑功能、拓扑分析功能、图形存取功能及错误检查功能。图形编辑功能用来编辑修改矢量结构的点、线、面三种图元，进行删除、移动、复制、连接、光滑、剪断，填充颜色、花纹图案修改等；拓扑分析功能使搜区、检查、造区更加快速、方便、简捷；图形存取功能是将不同的地质要素置于不同图层中，便于编辑、修改、调用和管理；错误检查功能是检查数据错误、错误类型及出错的图元，从而提高数据质量。

（二）图形校正

由于原图图纸变形和扫描时存在一定的系统误差，以及在矢量化时受操作人员的技能和采校点密度等因素影响，矢量化后的图形数据会产生一定误差。所以，矢量化后的图形数据必须经过编辑处理和数据校正（利用系统提供的误差校正），消除输入图形的变形，才能满足实际要求。

（三）地质要素及其他专题要素的绘制

在地理底图准备好后，在其上绘制相应的地质要素及其他专题要素，如各种地质界线，地层分界线，断层线、岩体界线等。专题要素，如绘制井上、井下对照图，可在地理底图基础上添绘井巷工程、钻探工程、回采工作面等要素。各种要素的绘制可利用系统提供的点、线、面生成和编辑功能来完成。在绘制时，可根据实际需要来扩充系统的子图库、线型库和图案库，用户亦可建立自己的子图库、线型库和图案库。值得一提的是，用系统本身提供的图形处理功能可以完成各种专题图的绘制工作，但效率较低。MapGIS作为软件平台，提供了丰富的二次开发函数及类库，大大方便了用户的二次开发。用户可开发一些专用的绘图模块，如巷道自动生成、钻孔自动绘制、自动填充采空区等，以提高工作效率。另外，如果用户已用其他系统开发了一些地质绘图软件，也可将输出的图形文件改为MapGIS可识别的明码格式数据，就可由MapGIS系统读入，形成MapGIS格式的图形文件。另外MapGIS可接受AutoCAD、Arc/Info、MapInfo等软件制作的地质图件数据并将其转换成本系统内部的矢量结构，使地质制图更加灵活、便捷。

（四）属性编辑

MapGIS的最大优越性就在于空间数据和属性数据的统一存储和管理，从而为地质信息的管理提供方便。要达到图形数据和非图形数据的统一存储和管理，就须进行属性编辑工作。属性编辑采用系统提供的属性管理子系统来完成。MapGIS属性管理子系统专门用于定义矢量数据的属性结构，并且进行可视化编辑。它还提供了强有力的多媒体属性库创建、编辑工具。一般地，属性编辑在空间数据编辑之后进行，在建立数据库之前完成，当然，在属性管理子系统确定了属性结构之后，用户也可以在MapGIS编辑系统中一边修改图形一边编辑图元属性。在MapGIS系统中包含点、线、区、网、表五类文件，而区域包括弧段和区两种实体数据，相应地属性可分为点属性、线属性、区属性、弧段属性和结点属性五种。

（五）图形输出

图形输出通过MapGIS输出系统来完成，是MapGIS系统的主要输出手段，读取MapGIS的各种输出数据，进行版面编辑处理、排版，进行图形的整饰，最终形成各种格式的图形文件，并驱动各种输出设备，完成MapGIS的输出工作。MapGIS提供了三种图形输出方式：Windows输出、MapGIS光栅输出和Postscript输出。其中以MapGlS光栅输出使用较多，即先对图形进行分色光栅化，形成可供输出的分色光栅文件（*.NVL），再在打印机上进行输出。这种输出方式适合复杂、幅度较大的图形输出，解决了windows输出的局限性，提高了图形输出的效果与速度。

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