10分钟帮你了解GIS

〔一〕GISGIS？地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的大事进展成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作〔例如查询和统计分析等〕集成在一起。这种力量使GIS与其他信息系统相区分，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释大事、推测结果、规划战略等中具有有用价值。我们当今面临世界的最主要的挑战是——人口过多，环境污染，森林破坏，自然疾病等。这些都与地理因素有关。不管是从事一种的职业，还是查找生长香蕉的最适宜的土壤，或是为抢救车计算最正确的行车路线，这些本地问题也都有地理因素。GIS在GIS今日，GIS已是一个全球拥有数十万的人员和数十亿美元的产业。GIS已在全世界的中学、学院、大学里被讲授。在每个领域里的专家不断地意识到按地理的观点来思考和工作所带来的优越性。〔二〕GIS简介 一个GIS的组成GIS由五个主要的元素所构成：硬件、软件、数据、人员和方法。硬件硬件是GIS所操作的计算机。今日，GIS软件可以在很多类型的硬件上运行。从中心计算机效劳器到桌面计算机，从单机到网络环境。软件GIS软件供给所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。主要的软件部件有：输入和处理地理信息的工具数据库治理系统(DBMS)支持地理查询、分析和视觉化的工具简洁使用这些工具的图形化界面(GUI)数据一个GIS系统中最重要的部件就是数据了。地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据供给者处购置。GIS将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起，而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库治理系统，来治理空间数据。人员GISGIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。方法成功的GIS系统，具有好的设计打算和自己的事务规律，这些是标准而且对每一个公司来说具体的操作实践又是独特的。〔三〕GIS--GISGIS就是用来存储有关世界的信息，这些信息是可以通过地理关系连接在一起的全部主题层集合。这个简洁却格外有力和通用的概念，对于解决很多真实世界的问题具有无价的作用，这些问题包括：跟踪传输工具、记录打算的具体资料，模拟全球的大气循环等。地理参考系统地理信息包含有明确的地理参照系统，例如经度和纬度坐标，或者是国家网格坐标。也可以包含间接的地理参照系统，例如地址、邮政编码、人口普查区名、森林位置识别、路名等。一种叫做地理编码的自动处理系统用来从间接的参照系统，如地址描述，转变成明确的地理参照系统，如多重定位。这些地理参考系统可以使你定位一些特征，例如商业活动、森林位置，也可以定位一些大事，例如地震，用于做地表分析。矢量和栅格模式地理信息系统工作于两种不同的根本地理模式——矢量模式和栅格模式。x、y位，例如一个钻孔，可以被一个单一的x、y坐标所描述。线特征，例如大路和河流，可以被存储于一系列的点坐标。多边形特征，例如销售地域或河流聚拢区域，可以被存储于一个闭合循环的坐标系。矢量模式格外有利于描述一些离散特征，但对连续变化的特征，例如土壤类型或赶往医院的开销等，就不太有用。栅格模式进展为连续特征的模式。栅格图象包含有网格单元，有点像扫描的地图或照片。不管是矢量模式还是栅格模式，用来存储地理数据，都有优点和缺陷。现代的GIS都可以处理这两种模式。〔四〕GIS--GIS的任务一般来说，GIS输入处理查询和分析可视化输入在地理数据用于GIS之前，数据必需转换成适当的数字格式。从图纸数据转换成计算机文件的过程叫做数字化。对于大型的工程，现代GIS技术可以通过扫描技术来使这个过程全部自动化，对于较小的工程，需要手工数字化〔使用数字化桌。目前，很多地理数据已经是GIS兼容的数据格式。这些数据可以从数据供给商那里获得并直接装入GIS处理对于一个特别的GIS工程来说例如，地理信息适用于不同的比例尺〔街道中心线文件的比例尺或许是1:100,000；人口边界是1:50,00；邮政编码是1:10,00。在这些信息被集成以前，必需转变成同一比例尺。GIS技术供给了很多工具来处理空间数据和去除不必要的数据。治理对于小的GIS工程，把地理信息存储成简洁的文件就足够了。但是，当数据量很大而且数据用户数很多时，最好使用一个数据库治理系统DBM数据库治理系统DBMS有很多不同的DBMSGIS库系统设计中，概念上数据都被存储成一系列的表格。不同表格中的共同字段可以把它们连接起来。这个令人惊异的简洁设计被广泛地应用，主要是由于它的敏捷性以及在使用GIS和不使用GIS查询和分析一旦你拥有一个包含你的地理信息的多功能的GIS系统，你可能开头提出象下面这样的一些简洁问题：这个角落上的这块土地属于谁？两个地方之间的距离是多少？工业用地的边界在哪里？有关分析的问题可能是：适合于盖居子的全部地点在哪里？生长橡树的最好的土壤类型是什么？假设我要在这里建一条高速大路，它将如何影响交通？GIS供给简洁的鼠标点击查询功能和简单的分析工具，为治理者和类似的分析家供给准时的GIS术实际上正在被使用。现代的GIS接近程度分析10010在这口井四周500米范围内紫花苜蓿这种植物占多大面积？为了答复这些问题，GIS技术使用一个叫做缓冲的处理方法，来确定特征间的接近关系。掩盖范围分析不同数据层的综合方法叫做掩盖。简洁的说，它可以是一个可视化操作，但是分析操作需要一个或多个物理连接起来的数据层。掩盖，或空间连接，可以将税收数据与土地、斜坡、植被或土地全部者等集成在一起。可视化对于很多类型的地理操作，最终结果最好是以地图或图形来显示。图件对于存储和传递地理信息是格外有效的。制图者已经生产了上千年的地图，GIS为扩展这种制图艺术和科学供给了崭的和感动人心的工具。地图显示可以集成在报告、三维观看、照片图象和例如多媒体的其他输出中。〔五〕GISGIS尽管没有什么硬性的和快速的规章来给这些信息系统分类，但下面的争论可以帮助区分GIS和桌面制图、计算机关心设计CAD、遥感、DBMS、以及GPS桌面制图桌面制图系统用地图来组织数据和用户交互。这种系统的主要目的是产生地图：地图就是数据库。大多数桌面制图系统只有及其有限的数据治理、空间分析以及共性化力量。桌面制图系统在桌面计算机上进展操作，例如PC，MacintoshUNIX计算机关心设计CAD计算机关心设计(CAD)系统促进了产生建筑物和根本建设的设计和规划有特征的组件来产生整个构造。这些系统需要一些规章来指明如何装配这些部件，并具有格外有限的分析力量。CAD系统已经扩展可以支持地图设计，但治理和分析大型的地理数据库的工具很有限。遥感和GPS遥感是一门使用传感器对地球进展测量的科学和技术，例如，飞机上的照相机，全球定位系统〔GPS〕接收器，或其他设备。这些传感器以图象的格式收集数据，并为利用、分析和可视化这些图象供给特地的功能。由于它缺乏强大的地理数据治理和分析作用，所以不能叫作真GIS。DBMSDBMS使存储和查找数据最优化，很多GIS为此而依靠它。相对于GIS而言，它们没有分析和可视化的工具。〔六〕GIS--GIS进展地理信息查询和分析GISGIS缩短答复客户恳求的时间找到适合于开发的土地在粮食、土壤和天气之间找寻相关关系电气线路故障定位房地产经纪人可以用GIS房间，并可列出它们的全部特点。查询可以通过增加准则来进一步细化：房价必需每平方英尺少于100美元。还可以列出这些房屋离学校在肯定的距离之内。改进机构集成很多承受了GIS的机构觉察其主要效益之一是改进了它们自己的机构和资源的治理GIS具有将数据集合和地理信息链接起来的力量，促使它们之间共享和沟通局部信息。通过产生但应用屡次。由于个人和部门之间的通讯在增加，冗余被削减，生产力提高，整体组织效率改进。因此，在一个有效的公司里，用户和根本建设数据库可以集成在一起，这样，当需要进展维护时，受影响的用户会得到计算机发出的信件。做出好的打算GIS一个地理信息系统GIS，并不是一个自动决策系统，而是一个查询、分析和支持作出决策处理的图件数据工具。GIS技术已经被用于帮助完成一些任务，例如：为打算调查供给信息，帮助解决领土争端，以最小化视觉干扰为原则设置路标。GIS可以用于帮助一个居址的选定，以使其受环境影响最小，在低风险区域，离人口聚拢地近。可以以地图和附加报告的方式简洁而清楚的供给这个信息，使决策者集中精力于实际的问题，而不是花时间去理解数据。由于GIS结果能够很快地获得，多个假想的结果可以被高效地评价。制图图件在GIS中占有重要的一席之地。GIS的制图方法比传统的人