地理信息系统(GIS)是一门综合性强的交叉学科,它整合了地球科学与信息科学领域的知识和技术。GIS的快速发展和广泛应用,不仅深刻影响了地理学的研究和实践,同时也成为了信息时代地理学发展的重要方向。GIS的核心是处理地学空间数据,这些数据通常涉及自然环境、生态环境和经济环境等多个方面。为了有效地管理和分析这些数据,GIS依赖于计算机技术、空间技术和自动化技术等现代高新技术。
GIS的历史背景是信息时代对地理信息的采集、管理和分析提出了更高的要求。在信息时代,科学管理和充分利用信息资源成为了关键特征,这要求地理学必须实现高度现代化,既要为国土整治、流域开发、区域规划等提供宏观辅助决策信息,也要为地学工程提供微观辅助设计的具体数据。在这种背景下,GIS的产生可以看作是地理学在信息时代背景下发展的一个必然结果。
GIS的出现,被一些学者称为地理学的一个革命性事件,它的发展速度、应用范围和影响力是其他地理学科无法比拟的。在西方发达国家,GIS已经在许多管理、生产部门得到了广泛应用,相关专业的毕业生也广受用人单位的欢迎。在中国,环境、地质、农业、林业、国土、规划等部门对GIS的重视程度日益增加,这也促使了GIS教材的编写和GIS人才培养的重视。
一本典型的GIS教材通常会包括GIS的基本概念、基础理论、基本技术以及应用方法。通过教材,学生可以系统地学习GIS相关的数据采集、处理、分析模型应用、图像编辑、系统管理、成果输出等知识。在教学实践中,还会配合实习教材和软件系统来提高学生的实践能力和应用水平。
在GIS的学习和研究过程中,数据的采集和处理是关键环节。GIS需要处理包括地形图、自然资源专题地图等各种专题地图上的空间信息。利用立体航空摄影和遥感成像技术可以快速且精确地测量大面积区域,为地学专家提供了精确的分析和研究条件。
此外,GIS教材的编写是多方协作的结果,涉及不同高校和科研机构的专家和学者。在这个过程中,不仅有专家的参与,还有研究生和相关人员在插图绘制、资料整理等方面的协助工作。教材的编写通常会经历初稿、统稿和多次修订,以保证其质量和科学性。在教材投入使用后,使用者如高校和读者的反馈也被视为重要的改进资源。
GIS教材的配套软件系统,如GIS—TP软件系统,是为了让学生能够更直观地理解和操作GIS。这类软件通常在标准计算机上运行,并支持数据采集、图像入库、数字高程模型(DEM)生成、数据格式转换、双向查询、数据分析模型、图形输出等功能。这种软件的出现,不仅方便了教学和科研实践,还推动了GIS技术的应用普及。
总体来说,GIS作为一门结合了地球科学与信息科学的新兴技术学科,已经成为现代地理学研究和应用的重要工具。随着信息技术的不断进步,GIS技术将继续深化其在地理科学及相关领域的应用,并推动地理信息科学的发展。