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      淺議地理信息系統(tǒng)

      2015-10-21 19:58:43路堯
      關(guān)鍵詞:子系統(tǒng)服務(wù)器軟件

      摘要 :隨著地理信息系統(tǒng)快速的發(fā)展,無論是其內(nèi)涵還是外延都處于不斷變化之中,而且隨著地理信息在人們生產(chǎn)生活中的重要性越來越顯著,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展勢頭則更為強勁,必將成為我國高科技領(lǐng)域的核心技術(shù),推動我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。

      關(guān)鍵詞 :地理信息系統(tǒng) 發(fā)展 應(yīng)用

      1.地理信息系統(tǒng)的定義與發(fā)展目標(biāo)

      地理信息系統(tǒng)(GIS, Geographic Information System)是一種基于計算機的工具,它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。GIS技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別,從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值[1]。

      國家測繪地理信息局日前印發(fā)了《測繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要》,目標(biāo)是到2015年,建成數(shù)字中國地理空間框架和信息化測繪體系。規(guī)劃還提出,爭取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。統(tǒng)計顯示,截至“十一五”末,我國地理信息產(chǎn)業(yè)總值突破1000億元;而到“十二五”末,這一數(shù)字有望突破2000億元。倍增的規(guī)模將給地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來巨大的市場空間。

      2.地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

      地理信息系統(tǒng)主要有五個部分構(gòu)成,及硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫、空間分析模型和系統(tǒng)管理人員、系統(tǒng)開發(fā)人員和數(shù)據(jù)處理及分析人員。其中,核心部分是硬件、軟件系統(tǒng)[2]。

      2.1 硬件系統(tǒng)

      計算機硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的實際物理裝置的總稱。是構(gòu)成GIS的物理外殼。根據(jù)句構(gòu)成GIS規(guī)模的不同,分為基本設(shè)備和擴展部分兩大部分?;静糠职ㄓ嬎銠C主機、存儲部分、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備。擴展設(shè)備部分包括解析測圖儀、圖像處理系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實與仿真系統(tǒng)、各類測繪儀器、GPS、數(shù)據(jù)通信端口、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。它們用于配置GIS的單機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等不同規(guī)模模式。以及以此為基礎(chǔ)的一半GIS應(yīng)用系統(tǒng)、導(dǎo)航GPS系統(tǒng)和能夠與傳感設(shè)備聯(lián)動的GIS。

      (1)GIS單機系統(tǒng)模式。GIS單機系統(tǒng)是一臺計算機為核心,由存儲設(shè)備、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備共同組成的GIS硬件系統(tǒng),提供單用戶操作。

      (2)GIS企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)系統(tǒng)模式。GIS企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)系統(tǒng)模式是有計算機企業(yè)網(wǎng)、服務(wù)器群、客戶機群、磁盤存儲系統(tǒng)(磁盤陣列)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等支持客戶/服務(wù)器(C/S)模式的GIS系統(tǒng),提供一個機構(gòu)內(nèi)的多用戶操作。

      (3)GIS因特網(wǎng)系統(tǒng)模式。GIS因特網(wǎng)系統(tǒng)模式是有因特網(wǎng)、服務(wù)器群、客戶機群、磁盤存儲系統(tǒng)(磁盤陣列)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等支持瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式的GIS系統(tǒng),提供因特網(wǎng)上許可用戶的多用戶操作。一般是由企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)共同組成的客戶/服務(wù)器,瀏覽器/服務(wù)器的混合模式。

      2.2 軟件系統(tǒng)

      GIS的軟件系統(tǒng)構(gòu)成了GIS的核心,關(guān)系到GIS的功能。GIS軟件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)按照從高到低分為,GIS與用戶的接口、通信軟件(用戶界面、通信軟件);

      GIS應(yīng)用功能(二次開發(fā)系統(tǒng));GIS基本功能軟件(商業(yè)化的GIS工作平臺);

      標(biāo)準(zhǔn)軟件(圖形圖像處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)庫、程序設(shè)計等);網(wǎng)絡(luò)管理軟件、工具軟件;操作系統(tǒng)。

      GIS基本功能軟件是由GIS軟件商開發(fā)的,提供GIS基本功能和開發(fā)環(huán)境的商

      業(yè)軟件。多數(shù)GIS工程應(yīng)用首先是基于這個商業(yè)平臺,經(jīng)過二次開發(fā)來完成的。目前,ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占據(jù)GIS市場的主導(dǎo)地位。當(dāng)前,GIS軟件可運行于Unix,WindowsXP、等操作系統(tǒng),多數(shù)軟件都提供不同的操作系統(tǒng)的軟件版本。

      根據(jù)GIS概念和功能,GIS基本軟件由六大子系統(tǒng)組成,即空間數(shù)據(jù)輸入與格式轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、圖形與屬性編輯子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)處理與空間分析子系統(tǒng)、空間輸出與表示子系統(tǒng)和用戶接口。

      3.地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

      地理信息系統(tǒng)按照應(yīng)用模式可以分為兩類[3]:一是,科學(xué)研究工具。對于科學(xué)計算結(jié)果的獲得和分析,把GIS作為科學(xué)研究的輔助手段。它主要應(yīng)用于有關(guān)地學(xué)領(lǐng)域的科研項目研究中。它不僅需要用到GIS通用軟件所提供的功能,還要用到各種專業(yè)分析模型。二是,辦公服務(wù)系統(tǒng)。辦公服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用于涉及空間數(shù)據(jù)的政府部門以及企業(yè),以提高管理效率、制定好的決策和實現(xiàn)組織目標(biāo)。

      3.1 農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

      根據(jù)農(nóng)作物生長發(fā)育過程中對氣候條件的要求和氣候資源的地理分布特征來進行分區(qū)劃片的,在某種農(nóng)作物的氣候可種植區(qū)內(nèi)還有不同的地物類型,不同的農(nóng)作物要求不同的地理環(huán)境。

      3.2 城市大氣污染模擬

      基于GIS建立大氣污染擴散模型,1)模擬污染物的空間分布,評價不同區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量;2)將污染物空間分布與人口密度空間進行復(fù)合分析,確定受污染影響的人口數(shù)目;3)預(yù)測在給定氣象條件下污染物的空間分布;4)確定不同點源對整個研究區(qū)污染總量的貢獻;5)為污染整治,如降低排放量、甚至關(guān)閉某些污染源,提供決策依據(jù);6)如果要增加污染點源,可以比較不同的方案(如煙囪的位置,高度等),從中選擇最優(yōu)方案;7)在城市規(guī)劃時,作為確定不同用地(居住、工業(yè)、商業(yè)等)的分布。

      4.結(jié)束語

      地理信息系統(tǒng)是近20年來新興的一門集地理學(xué)、計算機、遙感技術(shù)和地圖學(xué)于一體的邊緣學(xué)科,主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)、遙感技術(shù)方面的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作,能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、災(zāi)害、基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃管理等領(lǐng)域的政府部門、金融機構(gòu)、公司、高校、規(guī)劃設(shè)計院所,從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。

      參考文獻:

      [1] 楊開忠,沈體雁.試論地理信息科學(xué)[J].地理研究.1999(03)

      [2] 張青鎖.地理信息系統(tǒng)介紹[J].河南地質(zhì).2000(D3)

      [3] 馬藹乃.論地理科學(xué)的發(fā)展[J].北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).1996(01)

      個人簡介

      路堯(1993-),男,漢族,甘肅慶陽人,本科就讀于遼寧工程技術(shù)大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)。

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