地理信息系统概论
地理信息系统(Geographic Information System,简称 GIS)是一种特殊的空间信息系统,是在计算机软硬件支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,以便解决复杂的规划和管理问题。GIS 脱胎于地图学,是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
GIS 与其他学科和系统之间既有联系又有区别:
1. GIS 与机助制图(数字地图)系统:机助制图是 GIS 的主要技术基础,涉及空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。GIS 和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
2. GIS 与 DBMS(数据库管理系统):DBMS 是 GIS 中属性数据管理的基础软件,GIS 除需要功能强大的空间数据管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
3. GIS 与 CAD 系统:GIS 和 CAD 系统都有坐标参考系统,都能描述和处理图形数据及其空间关系,也都能处理非图形属性数据。区别在于 CAD 系统处理的多为规则几何图形及其组合图形功能较强,属性库功能弱,缺乏分析和判断能力。
4. GIS 与遥感图像处理的系统:遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件,强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取,是 GIS 的重要信息源。
地理信息系统的组成部分:
1. 系统硬件:用以存储、处理、传输和显示地理信息系统或空间数据。
2. 系统软件:是系统的核心,用于执行 GIS 功能的各种操作,包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和数据输出等。
3. 空间数据:地理信息系统的操作对象,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。
4. 应用人员:GIS 应用人员包括系统开发人员和 GIS 的最终用户,他们的业务素质和专业知识是 GIS 工程及其应用成败的关键。
5. 应用模型:GIS 应用模型是为某一特定的实际工作而建立的运用地理信息系统的解决方案,其构建和选择也是系统应用成败至关重要的因素,是 GIS 技术产生社会经济效益的关键所在,也是 GIS 生命力的重要保证。
地理信息系统的基本功能有:
1. 数据采集与编辑
2. 数据存储与管理
3. 数据处理和变换
4. 空间分析和统计
5. 产品制作与显示
6. 二次开发和编程
地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系:GIS 的分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出结果,这些规律和参数就可以构成一个应用模型。应用模型很多是专业领域的模型,其表现可以是参数表格,也可以是图表或者计算公式。
地理信息系统相关学科及关联技术:
* 计算机科学
* 地理学
* 测绘遥感学
* 环境科学
* 城市科学
* 空间科学
* 信息科学
* 管理科学
地理信息系统的应用领域:
* 资源管理
* 环境监测
* 城市规划
* 路网设计
* 气候研究
*灾害预测
地理信息系统的发展前景:
* 数据采集和存储技术的发展
* 空间分析和统计技术的发展
* GIS 与其他技术的集成
* GIS 在不同领域中的应用
地理信息系统的社会化:
* 提高公众对 GIS 的认识和理解
* 推广 GIS 在不同领域中的应用
* 构建 GIS 应用模型和解决方案
* 培养 GIS 专业人才