中国地质大学《地理信息系统原理》吴信才讲义(2)

中国地质大学 /2007-11-15

    90年代,随着地理信息产生的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIA已成为确定性的产业,投入使用的GIS系统,每2~3年就翻一番,GIS市场的年增长率为35%以上,从事GIS的厂家已超过300家。GIS已渗透到各行各业,涉及千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。

    1.2.2 地理信息系统在我国的发展 地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚,虽然历史较短,但发展势头迅猛。GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年,为准备阶段,主要进行舆论准备,正式提出倡仪,开始组建队伍,培训人才,组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年,为起步阶段,完成了技术引进,研究数据规范和标准,空间数据库建立,数据处理和分析算法及应用软件的开发等,对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在,为初步发展阶段,我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段,逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室,目前国内较流行的GIS软件有MAPGIS、CITYSTAR、GEOSTAR、VIEWGIS等。

    1.3 地理信息系统与其他相关科学系统间的关系1.3.1 GIS与地图学 GIS是以地图数据库(主要来自地图)为基础,其最终产品之一也是地图,因此它与地图有着极密切的关系,两者都是地理学的信息载体,同样具有存储分析和显示(表示)的功能。由地图学到地图学与GIS结合,这是科学发展的规律,GIS是地图学在信息时代的发展。关于GIS与地图学的关系问题,存在不少专门的论述,其作者有地图专家,也有以遥感、摄影测量或其它专业为背景的GIS专家。一种观点认为:“GIS脱胎于地图”,“GIS 是地图学的继续”,“GIS是地图学的一部分”,“GIS是数字的或基于可视化地图的地理信息系统”等;另一种观点认为:“地图学是GIS的回归母体”,“地图是模拟的GIS”,“地图是GIS的一部分”等。英国S.Caeettari认为“GIS是一种把各系统发展中的一些学科原理综合起来的独特技术,作为其中一部分的地图学,不仅提供一体化的框架和数据,而且提供了目标、知识、原理和方法”。把地图学和GIS加以比较可以看出,GIS是地图学理论、方法与功能的延伸,地图学与GIS是一脉相承的,它们都是空间信息处理的科学,只不过地图学强调图形信息传输,而GIS则强调空间数据处理与分析,在地图学与GIS之间一个最有力的连接是通过地图可视化工具与它们的潜力来增加GIS的数据综合和分析能力。

    1.3.2 GIS与一般事务数据 GIS离不开数据库技术。数据库技术主要是通过属性来管理和检索,其优点是存储和管理有效,查询和检索方便,但数据表示不直观,不能描述图形拓扑关系,一般没有空间概念,即使存贮了图形,也只是以文件形式管理,图形要素不能分解查询。GIS能处理空间数据,其工作过程主要是处理空间实体的位置、空间关系及空间实体的属性。例如电话查号台可看作一个事务数据库系统,它只能回答用户所询问的电话号码,而通讯信息系统除了可查询电话号码外,还可提供电话用户的地理分布、空间密度、最近的邮电局等信息

    1.3.3 GIS与计算机地图制图 早在18世纪,欧州一些国家就开始系统地绘制本国地形图。六七十年代期间,空间数据应用的主要领域是资源调查、土地评价和规划等领域,各学科领域的科学家们认识到地表各特征之间的相互联系、相互影响这一事实后,开始寻找一种综合的多学科、多目标的调查分析方法来评价地表特征,因而产生了面向特殊目的的专题图件。60年代,计算机的出现,传统的制图方式被打破,对地球资源的量化分析和评价产生了实质性的发展,地图要素被量化成简单的数字,可以用计算机很方便地给予定性、定量及定位分析,进而用颜色、符号和文字说明完整地表达实体,因此产生了计算机地图制图技术。70年代后期,由于计算机硬件持续发展,计算机地图制图的历程向前迈进了一大步。80年代,美国地质调查研究所制定了旨在实现地图制图现代化的计划,它的任务是大规模地扩充和改进地图数字化设备,制定数据库信息交换标准,提高地图修编能力,改革传统的制图工艺,形成现代化数字制图流程,计算机地图制图技术的发展对GIS的产生起了有力的促进作用,GIS出现进一步为地图制图提供了现代化的先进技术手段,它必将引起地图制图过程深刻变化,成为现代地图制图主要手段,GIS应用于地图制图,可实现地图图形数字化,建立图形和属性两类数据相结合的数据库。但GIS系统不同于计算机地图制图,计算机地图制图主要考虑可视材料的显示和处理,考虑地形、地物和各种专题要素在图上的表示,并且以数字形式对它们进行存贮、管理,最后通过绘图仪输出地图。计算机地图制图系统强调的是图形表示,通常只有图形数据,不太注重可视实体具有或不具有的非图形属性,而这种属性却是地理分析中非常有用的数据。GIS既注重实体的空间分布又强调它们的显示方法和显示质量,强调的是信息及其操作,不仅有图形数据库,还有非图形数据库,并且可综合两者的数据进行深层次的空间分析,提供对规划、管理和决策有用的信息。数字地图是GIS的数据源,也是GIS表达形式,计算机地图制图是GIS重要组成部分。

    1.3.4 GIS与计算机辅助设备(CAD) CAD主要用来代替或辅助工程师们进行各种设计工作,它可绘制各种技术图形,大至飞机,小至微芯片等,也可与计算机辅助制造(CAM)系统共同用于产品加工中的实时控制。GIS与CAD系统的共同特点是两者都有空间坐标,都能把目标和参考系统联系起来,都能描述图形数据的拓扑关系,也都能处理非图形属性数据。它们的主要区别是:CAD处理的多为规则几何图形及其组合,它的图形功能尤其是三维图形功能极强,属性库功能相对要弱,采用的一般是几何坐标系。而GIS处理的多为自然目标,有分维特征(海岸线、地形等高线等),因而图形处理的难度大,GIS的属性库内容结构复杂,功能强大,图形属性的相互作用十分频繁,且多具有专业化特征,GIS采用的多是大地坐标,必须有较强的多层次空间叠置分析功能,GIS的数据量大,数据输入方式多样化,所用的数据分析方法具有专业化特征。因此一个功能较全的CAD,并不完全适合于完成GIS任务。


相关话题/

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19