城市地理信息系统课程报告环规11-2姚斌20116763城市地理信息系统(简称UGIS)是地理信息系统(简称GIS)技术应用于城市系统而产生的服务于城市规划管理、建设的一门可操作性极强的高新技术系统，指与所研究对象的城市空间地理分布有关的信息，是有关城市地理实体的性质、特征和运动状态表征的一切有用的知识，表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。城市地理信息可分为两类：基础地理信息和专题地理信息，基础地理信息包括各种平面和高程控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名及某些属性信息等，用于表示城市基本面貌并作为各种专题信息空间位的载体；专题地理信息是指各种专题性城市地理信息，包括城市规划、土地利用、交通、综合管网等，用于表示城市某一专业领域要素的空间分布及规律因此UGIS除继承GIS技术系统的所有功能外,还应该具有其自身的一些特殊功能。而对于GIS系统软件来说,它应该具备的最基本的功能同样也是UGIS的最基本的功能,如空间数据与属性数据(描述性的数据或无法量化的数据)的输人与编辑、交换与输出功能;空间数据库与属性数据库的一体化操体功能;空问数据库与属性数据库的联接、查询与检索功能;城市系统的空间分析功能。五项基本功能1空间数据与属性数据的输入与编辑功能GIS软件的输人与编辑功能与空间数据获取有很大差别,这是因为空间数据的获取多数情况下是测量工程学的任务。野外测量现在是将来也一定是获取高精度大比例尺空间数据的必要手段,测量技术无疑已大为改进,在城市大比例尺地籍图的测绘中,以往的大平板和小平板的模拟测图技术已被全站仪解析测图技术与解析摄影测量技术所取代,大量的工作在室内即可完成,手工绘图已被机助制图所取代,记录的方式已改为数字方式储存在计算机中,而这是城市GIS空间数据库的重要组成部分。属性数据的输人采用键盘输人,它与空间数据的输人是分离的。属性数据的管理完全是按关系数据库管理系统的模式来要求的,因此其输入、修改、操作都非常规范化。属性数据的来源在城市系统内主要来自“城市统计年鉴”以及其它各种统计资料。2坐标转换功能与地图投影变换空间数据的的输人实际上是坐标输人,不论是采用数字化手段还是扫描矢量化手段进行数据输人,都存在一个坐标转换问题。坐标转换的实质是将数字化仪坐标系或者扫描仪坐标系下的坐标。其实质无非是坐标的平移旋转、缩放,而基本原理是最小二乘法。坐标转换还有一种鲜为人知的的功能,那就是矢量图的配准,当然这种配准不是绝对的,起码在逐步趋近后,能使两幅使用不同投影方法制作的矢量图较为准确地叠合在一起,这需要其中的一幅图作为标准。地图投影变换是GIS提供的一种基本的功能,它主要是将各种地图投影的公式模型化,而后作为一个模块提供给用户使用。3空间数据与属性数据的一体化操作功能大多数的商用GIS系统软件使用的数据结构模型可以分为三大类:矢量数据模型、栅格数据模型、混合数据模型。必须指出的是,矢量数据模型是由三个基元组成的即:点(POINT)线(LINE)、面(Pl)YGON)其中面由线构成,线由点构成,这种内在的联系在GIS的空间数据文件中有非常明确的记录,其实这就是拓扑关系。栅格数据模型无疑是为图象处理而专门建立的,早期的栅格数据模型为图形的叠加分析提供的了有利因素而沿用至今。4双向查询与检索功能城市GIS直观的优点就在于其查询与检索功能,如果我们已经建立了高质量的空间数据库以及具有大量属性数据的关系数据库我们首先要联结这两个数据库,在ARC/IN阳中的空间数据库中存在着两个文件。有了这种联系,我们就可以进行空间数据与属性数据的双向查询,也就是说如能找到满足一定空间条件的空间数据,就能够查到该空间数据所具有的属性,反之亦然。这一点若在屏幕上演示将会非常明显5空间分析功能空间分析包含四个方面,这是CIS提供的最基本的空间分析功能。线路和最短路径分析,这是一个最常见的问题,比如“从这里到那里走哪条路最好?”这个问题在城市的商业部门经常会遇到,要回答这个问题,需找出交通网中的最短路径(或连通路径)。实际上,GIS的第一个商业应用正由Etak公司实施,它们希望每辆汽车装上有当地街道和地物的“灵巧”地图。现在这一愿望更有发展的趋势,即既要配置“灵巧”地图,还要装备(G玲)接收机，使车辆的实时调度及最短路径寻成为可能。缓冲区分析,缓冲区是指围绕城市点、线、面要素画出的定宽地区。点的缓冲区是个圆饼。线的缓冲区是条带状。多边形的缓冲区是个更大的相似多边形。缓冲区对建立“影响地带”是不可缺少的,例如作商业中心分析时,可考虑调查计划中的街道商业中心两公里范围内家庭综合购买力。同样,房地产经营人员需建立现房出售的的缓冲区,以便寄信去赢得新客源。又如在城市政工程分析中,建立缓冲区可以