地理信息系统在3S技术中的作用.docx

1.地理信息系统（Geographical Information System,GIS）是在计算机硬件和软件支持下它是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。从计算机实现的技术角度看，地理信息系统是一个用于对地理数据进行采集、管理、查询、计算、分析与可是表现的计算机技术系统，一般所以的地理信息系统的大型应用软件系统。地理信息系统的开发，起源于加拿大土地管理局在20世纪60年代初期开展的土地资源调查，该土地局从1963年开始投入人力和财力来开发用于土地资源调查与管理的地理信息系统，历时8年，至1971年完成。经过30多年的发展，地理信息系统作为一种先进的技术手段和地理信息处理与分析的工具，日益受到人们的重视。Coulson（1990）将地图学、遥感、地理信息系统和统计学一起成为“地理学的通用工具”，并且指出，地理系学生无论未来的研究方向如何，豆应该熟练地掌握这些通用的工具。2.地理信息系统基本功能GIS与传统的管理信息系统（MIS）技术相比，具有较多的优势。例如，它能够把空间信息与属性信息相结合，不仅使用户知道一个物体是什么，而且知道在哪里。此外，GIS具有把时间和空间的信息相结合起来的能力，它可以对不同时间序列中的空间信息做出直观的描述，并可以把查询与分析结果以声、图、文一体化的方式展现出来，其应用领域已渗透到社会生活的各方面，对农业建设、国民经济的发展和宏观经济决策，起到了积极的作用从技术角度看，地理信息系统具有以下基本功能：（1）.地理数据采集功能将地球表层目标地物的分布位置与属性通过输入设备输入计算机，成为地理信息系统能够操作与分析的数据的功能。这个过程成为数据采集，常用的数据采集方法包括：1）.计算机键盘数据采集。计算机键盘作为一种属性数据采集设备，目前被广泛用来录入属性数据。录入人员按照GIS数据库在荧屏上提供的表格，可以快速与方便地录入属性数据。2）.手扶跟踪数字化方法。手扶跟踪数字化是地图采集数据的方法之一。数字化工作通过由计算机、数字化仪和数字化软件组成的数字化系统来完成。操作员在数字化仪上采用手工跟踪方法完成地图的数字化。3）.地图扫描数字化。利用扫描仪将地图进行数字化处理。地图扫描数字化获得的数据文件是栅格数据，它在许多情况下需要进一步处理，转化为矢量数据。地图扫描数字化可以大大减轻地图数字化人员输入地图的劳动强度，提高地图输入的精度，节约时间。4）.实测地图数据的输入。利用全站仪和便携机（即电子平板）相结合，在野外采集数据，无需编码，测量数据直接进入电子平板绘图，现场修改编辑显示。其特点是电子平板在测站代替常规测图板，直观，便于修改。采用实测地图数据的输入，可以得到高精度、大比例尺的数字地图。5）.GPS数据采集。（2）.地理数据管理功能主要包括地理属性数据管理与地理空间数据管理。1）.地理属性数据管理在地理属性数据库中，地理数据的组织一般分为四级：数据项、记录、文件和数据库，地理属性数据管理对象包括属性数据项、属性数据记录和属性文件。随着可视化技术的发展，属性数据文件经常采用表格形式出现。2）.空间数据的管理空间数据的管理包括空间数据的编辑修改和检索查询。空间数据的编辑修改包括两个层次：数字图层中点、线、面特征（地图制图单元）的编辑修改。数字图层的编辑操作，它包括数字地图裁剪、数字地图拼接等内容。空间数据与属性数据之间的双向查询检索。双向查询检索是地理数据管理最重要的功能之一。空间数据与属性数据之间的查询，是通过属性记录和空间记录中的关键字，把空间数据与属性数据联结在一起，从而实现数据库中空间数据和属性数据的连接、检索和查询，例如，根据地址或者街道名称在地图上找到街道位置并在数字地图上突出显示。又如，在电子地图上，用光标点击一个地点查询它的地理位置或者属性。3）.空间分析与属性分析功能分析功能是地理信息系统的核心。分析功能主要依赖于地理信息模型来实现。模型是对地表客观事物和现象的概括与抽象。模型借助于实物、文字、符号、数字公式或图表等来刻画和表征。从表现的形式看，模型有实物模型（如军事指挥上使用的沙盘）、文字模型（如计算机设计中采用的概念模型）、图表模型（如模拟地图、数据图表）、数字模型（如正态分布模型）。按照地理信息模型作用对象的不同，地理信息模型分为两种类型：空间数据分析模型：空间数据分析模型操作的对象为空间数据。按空间数据结构不同，可以把空间数据分析模型分为基于矢量数据的分析模型与基于矢量数据的分析模型与基于栅格数据的分析模型。经常使用的基于矢量数据的分析模型包括拓扑叠加（Overlay）模型、定距离空间有哪些信誉好的足球投注网站（Buffer，又称为缓冲区分析）模型、地理网线分析（Netwo