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- 沒法響亮的名字 2013-09-23 00:00:00
- 通知全局
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- 風(fēng)流往事不回首 2013-09-23 00:00:00
- 這個 就Z要了 出身社會 你就明白了
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- 大姑娘膽小鬼 2016-10-16 18:52:07
- 地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。 通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念: 1、GIS的物理外殼是計算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng),它又由若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成,如數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、圖像處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出子系統(tǒng)等,這些子系統(tǒng)的優(yōu)劣、結(jié)構(gòu)直接影響著GIS的硬件平臺、功能、效率、數(shù)據(jù)處理的方式和產(chǎn)品輸出的類型。 2、GIS的操作對象是空間數(shù)據(jù),即點(diǎn)、線、面、體這類有三維要素的地理實(shí)體??臻g數(shù)據(jù)的Z根本特點(diǎn)是每一個數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼,實(shí)現(xiàn)對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區(qū)別于其它類型信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志,也是其技術(shù)難點(diǎn)之所在。 3、GIS的技術(shù)優(yōu)勢在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息,實(shí)現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預(yù)測。 4、 GIS與測繪學(xué)和地理學(xué)有著密切的關(guān)系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術(shù)為GIS中的空間實(shí)體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù);電子速測儀、GPS定位技術(shù)、解析或數(shù)字?jǐn)z影測量工作站、遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測繪技術(shù)的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標(biāo)的數(shù)字信息產(chǎn)品,為GIS提供豐富和更為實(shí)時的信息源,并促使GIS向更高層次發(fā)展。地理學(xué)是GIS的理論依托。 有的學(xué)者斷言,“地理信息系統(tǒng)和信息地理學(xué)是地理科學(xué)第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發(fā)展是地理科學(xué)信息革命的一把鑰匙,那么,信息地理學(xué)的興起和發(fā)展將是打開地理科學(xué)信息革命的一扇大門,必將為地理科學(xué)的發(fā)展和提高開辟一個嶄新的天地”。GIS被譽(yù)為地學(xué)的第三代語言——用數(shù)字形式來描述空間實(shí)體。地理信息系統(tǒng)(GIS)的分類 GIS按研究的范圍大小可分為性的、區(qū)域性的和局部性的;按研究內(nèi)容的不同可分為綜合性的與ZT性的。同級的各種專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集中起來,可以構(gòu)成相應(yīng)地域同級的區(qū)域綜合系統(tǒng)。在規(guī)劃、建立應(yīng)用系統(tǒng)時應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃這兩種系統(tǒng)的發(fā)展,以減小重復(fù)浪費(fèi),提高數(shù)據(jù)共享程度和實(shí)用性。延伸:配電地理信息系統(tǒng) 在配電自動化系統(tǒng)中地理信息系統(tǒng)(GIS)是一個重要內(nèi)容:由于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多,設(shè)備分散,其運(yùn)行管理工作常于地理位置有關(guān),引入配電地理信息系統(tǒng),可以更加直觀的進(jìn)行運(yùn)行管理;其內(nèi)容主要包括:設(shè)備管理(FM),是將變電站、饋線、變壓器、開關(guān)、電桿等設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)反映在地理背景圖上;用戶信息系統(tǒng)(CIS),指借助GIS對大量用戶信息,如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負(fù)荷、供電優(yōu)先級、停電記錄等進(jìn)行處理,便于迅速判斷故障的影響范圍,而用電量和負(fù)荷的統(tǒng)計信息還可作為網(wǎng)絡(luò)分析的依據(jù);停電管理系統(tǒng)(OMS),是指接到停電投訴后,GIS通過調(diào)用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地點(diǎn)和影響范圍,選擇合理的操作順序和路徑,顯示處理過程中的進(jìn)展,并自動將有關(guān)信息轉(zhuǎn)給用戶投訴電話應(yīng)答系統(tǒng);另外GIS還可具有輔助配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃設(shè)計功能等。我國地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況 我國地理信息系統(tǒng)的起步稍晚,但發(fā)展勢頭相當(dāng)迅猛,大致可分為以下三個階段。 diyi是起步階段。20世紀(jì)70年代初期,我國開始推廣電子計算機(jī)在測量、制圖和遙感領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨著國際遙感技術(shù)的發(fā)展,我國在1974年開始引進(jìn)美國地球資源衛(wèi)星圖像,開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了diyi次遙感技術(shù)規(guī)劃會議,形成了遙感技術(shù)試驗(yàn)和應(yīng)用蓬勃發(fā)展的新局面,先后開展了京津唐地區(qū)紅外遙感試驗(yàn)。新疆哈密地區(qū)航空遙感試驗(yàn)、天津渤海灣地區(qū)的環(huán)境遙感研究、天津地區(qū)的農(nóng)業(yè)土地資源遙感清查工作。長期以來,國家測繪局系統(tǒng)開展了一系列航空攝影測量和地形測圖,為建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。解析和數(shù)字測圖、機(jī)助制圖、數(shù)字高程模型的研究和使用也同步進(jìn)行。1977年誕生了diyi張由計算機(jī)輸出的全要素地圖。1978年,國家計委在黃山召開了全國diyi屆數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)討論會。所有這些為GIS的研制和應(yīng)用作了技術(shù)上的準(zhǔn)備。 第二是試驗(yàn)階段。進(jìn)入80年代之后,我國執(zhí)行“六五”、“七五”計劃,國民經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展,很快對“信息革命”作出熱烈響應(yīng)。在大力開展遙感應(yīng)用的同時,GIS也全面進(jìn)入試驗(yàn)階段。在典型試驗(yàn)中主要研究數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等。以農(nóng)業(yè)為對象,研究有關(guān)質(zhì)量評價和動態(tài)分析預(yù)報的模式與軟件,并用于水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環(huán)境質(zhì)量評價與人口趨勢分析等多項(xiàng)ZT的試驗(yàn)研究。在ZT試驗(yàn)和應(yīng)用方面,在全國大地測量和數(shù)字地面模型建立的基礎(chǔ)上,建成了全國1:100萬地留數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和全國土地信息系統(tǒng)、1:4見萬全國資源和環(huán)境信息系統(tǒng)及1:250萬水土保持信息系統(tǒng),并開展了黃土高原信息系統(tǒng)以及洪水災(zāi)情預(yù)報與分析系統(tǒng)等ZT研究試驗(yàn)。用于輔助城市規(guī)劃的各種小型信息系統(tǒng)在城市建設(shè)和規(guī)劃部門也獲得了認(rèn)可。 在學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng)方面得到很大發(fā)展。在國內(nèi)召開了多次關(guān)于GIS的國際學(xué)術(shù)討論會。1985年,ZG科學(xué)院建立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)ZD開放實(shí)驗(yàn)室”,1988年和1990年武漢測繪科技大學(xué)先后建立了“信息工程專業(yè)”和“測繪遙感信息工程ZD開放實(shí)驗(yàn)室”。我國許多大學(xué)中開設(shè)了rs方面的課程和不同層次的講習(xí)班,已培養(yǎng)出了一大批從事GIS研究與應(yīng)用的博士和碩土。 第三是GIS全面發(fā)展階段。80年代末到90年代以來,我國的GIS隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走上了全面發(fā)展階段。國家測繪局正在全國范圍內(nèi)建立數(shù)字化測繪信息產(chǎn)業(yè)。1:100萬地圖數(shù)據(jù)庫已公開發(fā)售,衛(wèi):25萬地圖數(shù)據(jù)庫也已完成建庫,并開始了全國1:10萬地圖數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)與建庫工作,各省測繪局正在抓緊建立省級1:1萬基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。數(shù)字?jǐn)z影測量和遙感應(yīng)用從典型試驗(yàn)逐步走向運(yùn)行系統(tǒng),這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和ZT信息。進(jìn)入90年代以來,沿海、沿江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展,土地的有償使用和外資的引進(jìn),急需GIS為之服務(wù),有力地促進(jìn)了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。用于城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力及各種基礎(chǔ)設(shè)施管理的城市信息系統(tǒng)在我國許多城市相繼建立。 在基礎(chǔ)研究和軟件開發(fā)方面,科技部在“九五”科技攻關(guān)計劃中,將“遙感、地理信息系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用”列入國家“九五”重中之重科技攻關(guān)項(xiàng)目,在該項(xiàng)目中投入相當(dāng)大的研究經(jīng)費(fèi)支持武漢測繪科技大學(xué)、北京大學(xué)、ZG地質(zhì)大學(xué)、ZG林業(yè)科學(xué)研究院和ZG科學(xué)院地理研究所等單位開發(fā)我國自主版權(quán)的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件。經(jīng)過幾年的努力,ZGGIS基礎(chǔ)軟件與國外的差距迅速縮小,涌現(xiàn)出若干能參與市場競爭的地理信息系統(tǒng)軟件,如GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS等。在遙感方面,在該項(xiàng)目的支持下,已建立全國基于IK4遙感影像土地分類結(jié)果的土地動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)。國家這一重大項(xiàng)目的實(shí)施,有力地促進(jìn)了ZG遙感和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展.國內(nèi)外專家對地理信息系統(tǒng)的不同定義 ?。▏庖恍┑乩硇畔⑾到y(tǒng)的定義摘自David J.Maguire,1991)。 1、DoE(1987:132) a system for capturing storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the Earth. 2、Aronoff(1989:39) any manual or computer based set of procedures used to store and manipulate geographically referenced data. 3、Carter(1989:3) an institutional entiry, reflecting an organizational structure that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time. 4、Parker(1988:1547) an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data. 5、Dueker(1979:106) a special case of information systems where the database consists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A GIS manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis. 6、Smith et al.(1987:13) a database system in which most of the data are spatially indexed, and upon which a set of procedures operated in order to answer queries about spatiol entities in the database. 7、Ozemoy, Smith and Sicherman(1981:92) an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, manipulation, and display of geographically located data. 8、Burrough(1986:6) a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world. 9、Cowen(1988:1544) a decision support system involving the integration of spatially referenced datain a problem-soling environment. 10、Koshkariov, Tikunov and Trofimov(1989:256) a system with advanced geo-modelling capabilites. 11、Devine and Field(1986:18) a form of MIS[Management Informaion System]that allows map display of the general information. 12、陳述彭等(1999,《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》): 由計算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的,通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成并輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策服務(wù)高考報名GIS專業(yè)的一點(diǎn)注意事項(xiàng) 目前開設(shè)地理信息系統(tǒng)專業(yè)的院校很多,但是高考報名時注意,分為理科的地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng),屬于地理學(xué),側(cè)重于地理學(xué)應(yīng)用理論研究;工科為地圖制圖學(xué)與地理信息工程,屬于測繪學(xué),側(cè)重于測量。兩者并無本質(zhì)區(qū)別,報考的時根據(jù)自身喜好,工科一般開設(shè)于理工科院校,理科則一般為綜合性大學(xué)或師范大學(xué)內(nèi)。理科的話武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的地理信息系統(tǒng)比較厲害,特別是制圖方向。GIS的發(fā)展背景 35,000年前,在Lascaux附近的洞穴墻壁上,法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關(guān)的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)的二元素結(jié)構(gòu):一個圖形文件對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)庫。 18世紀(jì)地形圖繪制的現(xiàn)代勘測技術(shù)得以實(shí)現(xiàn), 同時還出現(xiàn)了ZT繪圖的早期版本, 例如:科學(xué)方面或戶口普查資料。 20世紀(jì)初期世紀(jì)將圖片分成層的“照片石印術(shù)”得以發(fā)展。直至60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機(jī)硬件的發(fā)展導(dǎo)致通用計算機(jī)“繪圖”的應(yīng)用。 1967年世界diyi個投入實(shí)際操作的GIS系統(tǒng)由聯(lián)邦能量、礦產(chǎn)和資源部門在安大略省的渥太華開發(fā)出來。 這個系統(tǒng)是由Roger Tomlinson開發(fā)的,被稱為“Canadian GIS”(CGIS)。它被用來存儲,分析以及處理所收集來的有關(guān)加拿大土地存貨清單(CLI)數(shù)據(jù)。CLI通過在1:250,000的比例尺下繪制關(guān)于土壤, 農(nóng)業(yè), 休閑、野生生物、水鳥、林業(yè), 和土地利用等各種信息為加拿大農(nóng)村測定土地能力,并增設(shè)了了等級分類因素來進(jìn)行分析。 CGIS是世界的diyi個“系統(tǒng)”, 并且在“繪圖”應(yīng)用上進(jìn)行了改進(jìn),它具有覆蓋,測量,資料數(shù)字化/掃描的功能,支持一個跨越大陸的國家坐標(biāo)系統(tǒng),將線編碼為具有真實(shí)的嵌入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的“弧”,并且將屬性和位置的信息分別存儲在單獨(dú)的文件中。它的開發(fā)者,地理學(xué)家Roger Tomlinson,被稱為“GIS之父”。 CGIS一直持續(xù)到20世紀(jì)70年代才完成,但這花費(fèi)了太長的一段時間,因此在它Z初發(fā)展期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業(yè)地圖應(yīng)用軟件的供應(yīng)商競爭。微型計算機(jī)硬件的發(fā)展使得象ESRI和CARIS那樣的供應(yīng)商成功地兼并了大多數(shù)的CGIS特征,并結(jié)合了對空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對組織的屬性數(shù)據(jù)的第2種世代方法入數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)80年代和90年代產(chǎn)業(yè)成長刺激了應(yīng)用了GIS的UNIX工作站和個人計算機(jī)飛速增長。至20世紀(jì)末,在各種系統(tǒng)中迅速增長使得其在在相關(guān)的少量平臺已經(jīng)得到了鞏固和規(guī)范。并且用戶開始提出了在互聯(lián)網(wǎng)上查看GIS數(shù)據(jù)的概念,這要求數(shù)據(jù)的格式和傳輸標(biāo)準(zhǔn)化。GIS中使用的技術(shù) 從不同來源得到相關(guān)信息 如果能將你所在州的降雨和你所在縣上空的照片聯(lián)系起來,可以判斷出哪塊濕地在一年的某些時候會干涸。一個GIS系統(tǒng)就能夠進(jìn)行這樣的分析,它能夠?qū)⒉煌瑏碓吹男畔⒁圆煌男问綉?yīng)用。對于源數(shù)據(jù)的基本要求是確定變量的位置。位置可能由經(jīng)度,緯度和海拔的 x,y,z坐標(biāo)來標(biāo)注,或是由其他地理編碼系統(tǒng)比如ZIP碼,又或是高速公路英里標(biāo)志來表示。任何可以定位存放的變量都能被反饋到GIS。一些政府機(jī)構(gòu)和非政府組織生產(chǎn)正在制作能夠直接訪問GIS的計算機(jī)數(shù)據(jù)庫??梢詫⒌貓D中不同類型的數(shù)據(jù)格式輸入GIS。GIS 系統(tǒng)同時能將不是地圖形式的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換可識別利用的形式。 例如,通過分析由遙感生成的數(shù)字衛(wèi)星圖像,可以生成一個與地圖類似的有關(guān)植被覆蓋的數(shù)字信息層。 同樣, 人口調(diào)查或水文表格數(shù)據(jù)也可在GIS系統(tǒng)中被轉(zhuǎn)換成作為主題信息層的地圖形式。 資料展現(xiàn) GIS 數(shù)據(jù)以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式表現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界客觀對象(公路, 土地利用, 海拔)。 現(xiàn)實(shí)世界客觀對象可被劃分為二個抽象概念: 離散對象(如房屋) 和連續(xù)的對象領(lǐng)域(如降雨量或海拔) 。這二種抽象體在GIS系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)主要的二種方法為: 柵格(網(wǎng)格)和矢量。 柵格(網(wǎng)格)數(shù)據(jù)由存放唯yi值存儲單元的行和列組成。它與柵格(網(wǎng)格)圖像是類似的,除了使用合適的顏色之外,各個單元記錄的數(shù)值也可能是一個分類組,例如土地使用狀況,一個連續(xù)的值,或是降雨量,或是當(dāng)數(shù)據(jù)不是可用時記錄的一個空值。柵格數(shù)據(jù)集的分辨率取決于地面單位的網(wǎng)格寬度。通常存儲單元代表地面的方形區(qū)域, 但也可以用來代表其它形狀。柵格數(shù)據(jù)既可以用來代表一塊區(qū)域,也可以用來表示一個實(shí)物,實(shí)物被存儲為... 矢量數(shù)據(jù)利用了幾何圖形例如點(diǎn),線(一系列點(diǎn)坐標(biāo)),或是面(形狀決定于線)來表現(xiàn)客觀對象。例如,在住房細(xì)分中以多邊形來代表物產(chǎn)邊界,以點(diǎn)來精確表示位置。矢量同樣可以用來表示具有連續(xù)變化性的領(lǐng)域。利用等高線和不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)來表示海拔或其他連續(xù)變化的值。TIN的記錄對于這些連接成一個由三角形構(gòu)成的不規(guī)則網(wǎng)格的點(diǎn)進(jìn)行評估。三角形所在的面代表地形表面。 利用柵格或矢量數(shù)據(jù)模型來表達(dá)現(xiàn)實(shí)既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。柵格數(shù)據(jù)設(shè)置在面內(nèi)所有的點(diǎn)上都記錄同一個值,而矢量格式只在需要的地方存儲數(shù)據(jù),這就使得前者所需的存儲的空間大于后者。對于柵格數(shù)據(jù)可以很輕易地實(shí)現(xiàn)覆蓋的操作,而對于矢量數(shù)據(jù)來說要困難得多。矢量數(shù)據(jù)可以象在傳統(tǒng)地圖上的矢量圖形一樣被顯示出來,而柵格數(shù)據(jù)在以圖象顯示時顯示對象的邊界將呈現(xiàn)模糊狀。 除了以幾何向量坐標(biāo)或是柵格單元位置來表達(dá)的空間數(shù)據(jù)外,另外的非空間數(shù)據(jù)也可以被存儲。在矢量數(shù)據(jù)中,這些附加數(shù)據(jù)為客觀對象的屬性。例如,一個森林資源的多邊形可能包含一個標(biāo)識符值及有關(guān)樹木種類的信息。在柵格數(shù)據(jù)中單元值可存儲屬性信息,但同樣可以作為與其他表格中記錄相關(guān)的標(biāo)識符。 資料擷取 數(shù)據(jù)擷取——向系統(tǒng)內(nèi)輸入數(shù)據(jù)——它占據(jù)了GIS從業(yè)者的大部分時間。有多種方法向GIS中輸入數(shù)據(jù),在其中它以數(shù)字格式存儲。 印在紙或聚酯薄膜地圖上的現(xiàn)有數(shù)據(jù)可以被數(shù)字化或掃描來產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字化儀從地圖中產(chǎn)生向量數(shù)據(jù)作為操作符軌跡點(diǎn)、線和多邊形的邊界。掃描地圖可以產(chǎn)生能被進(jìn)一步處理生成向量數(shù)據(jù)的光柵數(shù)據(jù)。 測量數(shù)據(jù)可以從測量器械上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)中被直接輸入到GIS中。從定位系統(tǒng)(GPS)——另一種測量工具中得到的位置,也可以被直接輸入到GIS中。 遙感數(shù)據(jù)同樣在數(shù)據(jù)收集中發(fā)揮著重要作用,并由附在平臺上的多個傳感器組成。傳感器包括攝像機(jī)、數(shù)字掃描儀和激光雷達(dá),而平臺則通常由航空器和衛(wèi)星構(gòu)成。 現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來源于圖片判讀和航空照片。軟拷貝工作站用來數(shù)字化直接從數(shù)字圖像的立體象對中得到的特征。這些系統(tǒng)允許數(shù)據(jù)以二維或三維捕捉,它們的海拔直接從用照相測量法原理的立體象對中測量得到?,F(xiàn)今,模擬航空照片先被掃描然后再輸入到軟拷貝系統(tǒng),但隨著高質(zhì)量的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)越來越便宜,這一步也就可被省略了。 衛(wèi)星遙感提供了空間數(shù)據(jù)的另一個重要來源。這里衛(wèi)星使用不同的傳感器包來被動地測量從主動傳感器如雷達(dá)發(fā)射出去的電磁波頻譜或無線電波的部分的反射系數(shù)。遙感收集可以進(jìn)一步處理來標(biāo)識感興趣的對象和類例如土地覆蓋的光柵數(shù)據(jù)。 除了收集和輸入空間數(shù)據(jù)之外,屬性數(shù)據(jù)也要輸入到GIS中。對于向量數(shù)據(jù),這包括關(guān)于表現(xiàn)在系統(tǒng)中的對象的附加信息。 輸入數(shù)據(jù)到GIS中后,通常還要編輯,來消除錯誤,或進(jìn)一步處理。對于向量數(shù)據(jù)必須要“拓?fù)湔_”才能進(jìn)行一些高級分析。比如說,在公路網(wǎng)中,線必須與交叉點(diǎn)處的結(jié)點(diǎn)相連。像反沖或過沖的錯誤也必須消除。對于掃描的地圖,源地圖上的污點(diǎn)可能需要從生成的光柵中消除。例如,污物的斑點(diǎn)可能會把兩條本不該相連的線連在一起。 資料操作 GIS可以執(zhí)行數(shù)據(jù)重構(gòu)來把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同的格式。例如,GIS可以通過在具有相同分類的所有單元周圍生成線,同時決定單元的空間關(guān)系,如鄰接和包含,來將衛(wèi)星圖像轉(zhuǎn)換成向量結(jié)構(gòu)。 由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以不同的方法收集和存儲,兩種數(shù)據(jù)源可能會不完全兼容。因此GIS必須能夠?qū)⒌乩頂?shù)據(jù)從一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到另一種結(jié)構(gòu)。 投影系統(tǒng),坐標(biāo)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換 財產(chǎn)所有權(quán)地圖與土壤分布圖可能以不同的比例尺顯示數(shù)據(jù)。GIS中的地圖數(shù)據(jù)必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數(shù)據(jù)對齊或相配合。在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被分析前,它們可能得經(jīng)過其它一些將它們整合進(jìn)GIS的處理,比如,投影與坐標(biāo)變換。 地球可以用多種模型來表示,對于地球表面上的任一給定點(diǎn),各個模型都可能給出一套不同的坐標(biāo)(如緯度,經(jīng)度,海拔)。Z簡單的模型是假定地球是一個理想的球體。隨著地球的更多測量逐漸累積,地球的模型也變得越來越復(fù)雜,越來越精確。事實(shí)上,有些模型應(yīng)用于地球的不同區(qū)域以提供更高的精確度(如北美坐標(biāo)系統(tǒng),1983-NAD83-只適合在美國使用,而在歐洲卻不適用)。 投影是制作地圖的基礎(chǔ)部分,它是從地球的一種模型中轉(zhuǎn)換信息的數(shù)學(xué)方法,它將三維的彎曲表面轉(zhuǎn)換成二維的媒介(比如紙或電腦屏幕)。不同類型的地圖要采用不同的投影投影系統(tǒng),因?yàn)槊糠N投影系統(tǒng)有其自身的合適的用途。比如一種可以精確反映大陸形狀的投影會歪曲大陸的相對尺寸(翻譯的是英文的維基百科) GIS空間分析 空間分析能力是GIS的主要功能,也是GIS與計算機(jī)制圖軟件相區(qū)別的主要特征??臻g分析是從空間物體的空間位置、聯(lián)系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。一般地講,它只回答What(是什么?)、Where(在哪里?)、How(怎么樣?)等問題,但并不(能)回答Why(為什么?)??臻g分析需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具,其中Z主要的是空間統(tǒng)計學(xué)、圖論、拓?fù)鋵W(xué)、計算幾何等[1],其主要任務(wù)是對空間構(gòu)成進(jìn)行描述和分析,以達(dá)到獲取、描述和認(rèn)知空間數(shù)據(jù);理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預(yù)測;調(diào)控地理空間上發(fā)生的事件等目的[2]。 空間分析技術(shù)與許多學(xué)科有聯(lián)系,地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、區(qū)域科學(xué)、大氣、 地球物理、水文等專門學(xué)科為其提供知識和機(jī)理。 除了GIS軟件捆綁空間分析模塊外,目前也有一些專用的空間分析軟件,如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。 數(shù)據(jù)建模 將濕地地圖與在機(jī)場、電視臺和學(xué)校等不同地方記錄的降雨量關(guān)聯(lián)起來是很困難的。然而,GIS能夠描述 地表、地下和大氣的二維三維特征。 例如,GIS能夠?qū)⒎磻?yīng)降雨量的雨量線迅速制圖。 這樣的圖稱為雨量線圖。通過有限數(shù)量的點(diǎn)的量測可以估計出整個地表的特征,這樣的方法已經(jīng)很成熟。 一張二維雨量線圖可以和GIS中相同區(qū)域的其它圖層進(jìn)行疊加分析。 拓?fù)浣? 在過去的35年,在濕地邊上有沒有任何加油站或工廠經(jīng)營過?有沒有任何滿足在2英里內(nèi)且高出濕地的條件的這類設(shè)施?GIS可以識別并分析這種在數(shù)字化空間數(shù)據(jù)中的這種空間關(guān)系。這些拓?fù)潢P(guān)系允許進(jìn)行復(fù)雜的空間建模和分析。地理實(shí)體音的拓?fù)潢P(guān)系包括連接(什么和什么相連)、包含(什么在什么之中)、還有鄰近(兩者之間的遠(yuǎn)近)。 網(wǎng)絡(luò)建模 如果所有在濕地附近的工廠同時向河中排放化學(xué)物質(zhì),那么排入濕地的污染物的數(shù)量要多久就能達(dá)到破壞環(huán)境的數(shù)量?GIS能模擬出污染物沿線性網(wǎng)絡(luò)(河流)的擴(kuò)散的路徑。諸如坡度、速度限值、管道直徑之類的數(shù)值可以納入這個模型使得模擬得更精確。網(wǎng)絡(luò)建模通常用于交通規(guī)劃、水文建模和地下管網(wǎng)建模。
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