淺談地理信息系統(tǒng)作用與構(gòu)建

王志鵬（遼寧達(dá)榮信息技術(shù)有限公司，遼寧　丹東　118009）

淺談地理信息系統(tǒng)作用與構(gòu)建

王志鵬
（遼寧達(dá)榮信息技術(shù)有限公司，遼寧丹東118009）

摘要：隨著城市規(guī)劃的發(fā)展，對管理信息系統(tǒng)的要求就更加嚴(yán)格，迫使其研究工作不斷發(fā)展。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，將規(guī)劃和管理工作在原始的工作狀況下，逐步進(jìn)入定量化和系統(tǒng)化的新階段。地理信息系統(tǒng)是綜合性很強(qiáng)、適用領(lǐng)域非常廣泛的一門技術(shù)。

關(guān)鍵詞：概述；組成；特點；發(fā)展

現(xiàn)如今國民經(jīng)濟(jì)的各個部門也在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)發(fā)展到生活的各方面，時刻影響著我們生活中的每一個人獲取信息的能力和方式。

1　地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformation System或Geo－Informationsystem，GIS）又稱人們稱作“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。地理信息系統(tǒng)是一種十分重要的、特定的空間信息系統(tǒng)。它是利用計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)的功能，進(jìn)行地球表層空間中整個或部分有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的講，地理信息系統(tǒng)就是人們通過計算機(jī)能夠迅速查詢到事先以電子地圖形式儲存在計算機(jī)里的地圖信息。地理信息系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于水氣管道、交通規(guī)劃、城市用地規(guī)劃、自然資源保護(hù)及災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)防等領(lǐng)域，其巨大的實用價值已逐漸成為信息產(chǎn)業(yè)不可缺少的一部分。地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上得到了很好的應(yīng)用，例如制作血管分布圖和器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖等，地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用能夠更加直觀地將人體各部位的位置關(guān)系展現(xiàn)在人們面前。目前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為醫(yī)療系統(tǒng)不可缺少的輔助工具。

2　地理信息系統(tǒng)的組成

2.1自系統(tǒng)組成及實踐應(yīng)用的方面來看，地理信息系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)四個子系統(tǒng)。（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能是完成對幾何（圖形）數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的存儲。幾何數(shù)據(jù)庫可以存儲屬性數(shù)據(jù)庫，即將二者合并為一體。（2）計算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件是地理信息系統(tǒng)得以開發(fā)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。其中，硬件主要包括計算機(jī)、繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)等實體設(shè)備；而系統(tǒng)軟件相對于硬件而言是無形實體，即操作系統(tǒng)。（3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的核心。對地理數(shù)據(jù)的輸入、處理、管理、分析和輸出都是通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來實現(xiàn)的。（4）應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)：地理信息系統(tǒng)成功應(yīng)用的關(guān)鍵是因為有那些既熟練掌握專業(yè)知識又熟悉地理信息系統(tǒng)的專業(yè)人員存在；地理信息系統(tǒng)運(yùn)行的保障是強(qiáng)有力的組織機(jī)構(gòu)。

2.2自數(shù)據(jù)處理的方面來看，地理信息系統(tǒng)又可以分為四個子系統(tǒng)。分別為數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析和處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與檢索子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)。（1）數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)：在地理信息系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)。（2）數(shù)據(jù)分析與處理子系統(tǒng)：在地理信息系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算和處理是數(shù)據(jù)分析與處理子系統(tǒng)。（3）數(shù)據(jù)存儲與檢索子系統(tǒng)：在地理信息系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理的是數(shù)據(jù)存儲與檢索子系統(tǒng)。以便人們在工作需要中進(jìn)行于數(shù)據(jù)編輯、更新、查詢和處理。（4）數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)：在地理信息系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)庫中的計算內(nèi)容和分析結(jié)果以圖形、表格、圖象等直觀形象的方式輸出到顯示器或繪圖紙上是數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)。

3　地理信息系統(tǒng)的特點

3.1地理信息系統(tǒng)具有與其他管理信息不同的特點：（1）公共的地理定位基礎(chǔ)。全部的地理要素要在一個特定投影和比例的參考坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行嚴(yán)格的空間定位。（2）多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。地理信息系統(tǒng)不僅包括所研究對象的空間位置，還包括其具體屬性特征的描述，于此同時還具有明顯的時序性。地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)組織形式是一個由三維空間坐標(biāo)及拓?fù)洹傩詳?shù)據(jù)及時態(tài)數(shù)據(jù)所組成的多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。地理信息系統(tǒng)利用空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理問題，再利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有效地聯(lián)系在一起進(jìn)行共同管理、共同分析、共同應(yīng)用，讓人們以一種新的思維方法去認(rèn)識地理現(xiàn)象；而管理信息系統(tǒng)只能以機(jī)械形式存儲圖形、圖像等，不能進(jìn)行空間查詢、檢索、相鄰分析等有關(guān)空間數(shù)據(jù)的操作，更不能實現(xiàn)復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)分析。則只有屬性數(shù)據(jù)庫可以在管理信息系統(tǒng)中實現(xiàn)管理。地理信息系統(tǒng)以空間數(shù)據(jù)分析為主，空間數(shù)據(jù)通過空間解析式模型來分析，空間分析模型的研究與設(shè)計決定著地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的成功與否。（3）把數(shù)字的準(zhǔn)確性、圖形的直觀性、聲音的引導(dǎo)性等利用圖文、聲和數(shù)據(jù)多媒體集成相結(jié)合，使讀者的各種感官得以充分的利用。（4）利用分析決策和查詢檢索功能，能夠?qū)崿F(xiàn)從屬性數(shù)據(jù)到圖形和從地圖圖形到屬性數(shù)據(jù)的雙向檢索；具有良好的用戶界面，使讀者介入地圖的生成過程。（5）信息源輸入的數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化。對不同精度、不同比例、不同投影坐標(biāo)系、形式多樣化的外部信息運(yùn)用數(shù)字化設(shè)施以統(tǒng)一的坐標(biāo)和統(tǒng)一的記錄格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)多級比例尺不同程度的制圖綜合功能，存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

3.2地理信息系統(tǒng)還包含以下具體特征。（1）地理信息系統(tǒng)具有空間性和動態(tài)性，能夠?qū)崿F(xiàn)采集、管理、分析空間信息，還具有以多元化方式輸出地理空間信息的能力。（2）地理信息系統(tǒng)為管理和決策服務(wù)，具有多要素綜合分析、區(qū)域空間分析和動態(tài)預(yù)測能力，以地理模型方法為手段，產(chǎn)生決策支持信息及其它高層地理信息。

4　地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

軟件是GIS系統(tǒng)的核心，GIS軟件的組織方式就是GIS軟件體系。GIS軟件體系依賴于一定的軟件技術(shù)基礎(chǔ)，還決定了GIS系統(tǒng)軟件的集成效率和應(yīng)用方式等各方面的特點。GIS系統(tǒng)應(yīng)用軟件技術(shù)體系的發(fā)展歷程為：GIS模塊、模塊化GIS、集成式GIS、核心式GIS和萬維網(wǎng)GIS系統(tǒng)等各系統(tǒng)階段。隨著計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟以及廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了GIS的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的飛速發(fā)展，進(jìn)而研發(fā)了各種不同功能和用途的GIS系統(tǒng)。比如OpenGIS系統(tǒng)、3D和4DGIS系統(tǒng)、新型的GIS系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實等。

結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，以GIS為核心的一批新技術(shù)涌現(xiàn)而出，他們豐富了GIS理論，對GIS發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，會在未來的生產(chǎn)實踐中帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]吳信才，等.地理信息系統(tǒng)原理與方法[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002：1-4.

[2]陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2000：220-238.

中圖分類號：P208

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A