gis是什么?
1.什么是gis
1.地理信息系統(tǒng)
(地理信息系統(tǒng)或Geo-Informationsystem,GIS)有時(shí)也稱為“geo-informationsystem”,是一種特定的、非常重要的空間信息系統(tǒng) 。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的支持下,收集、存儲(chǔ)、管理、計(jì)算、分析、顯示和描述整個(gè)或部分地球表面(包括大氣)空間的地理分布數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng) 。
2.位置和地理信息是位置服務(wù)的核心 , 也是位置服務(wù)的基礎(chǔ)
一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)緯度坐標(biāo),放在特定的地理信息中,表示為某個(gè)地點(diǎn)、符號(hào)、方位,用戶才能識(shí)別和理解 。用戶在通過(guò)相關(guān)技術(shù)獲取位置信息后 , 還需要了解地理環(huán)境,查詢分析環(huán)境信息,為用戶活動(dòng)提供信息支持和服務(wù) 。
3.地理信息系統(tǒng)是一門綜合性學(xué)科
它結(jié)合了地理學(xué)和制圖學(xué)、遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué),被廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域 。它是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展 , 地理信息系統(tǒng)也被稱為“地理信息科學(xué)”,近年來(lái),地理信息系統(tǒng)也被稱為“地理信息服務(wù)” 。
4.地理信息系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)的工具 , 可以分析和處理空間信息
(簡(jiǎn)而言之,就是對(duì)地球上的現(xiàn)象和事件進(jìn)行測(cè)繪和分析) 。GIS技術(shù)將地圖獨(dú)特的可視化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作(如查詢、統(tǒng)計(jì)分析)相結(jié)合 。
5.什么是信息?
1948年,美國(guó)數(shù)學(xué)家、信息論創(chuàng)始人克勞德艾爾伍德香農(nóng)在一篇題為《通訊的數(shù)學(xué)理論》的論文中指出:“信息是用來(lái)消除隨機(jī)不確定性的”;1948年 , 美國(guó)著名數(shù)學(xué)家、控制論創(chuàng)始人諾伯特維納在他的著作《控制論》中指出:“信息就是信息,既不是物質(zhì),也不是能量 。”狹義信息論將信息定義為“兩種不確定性的區(qū)別” , 即人們獲取信息前后對(duì)事物認(rèn)識(shí)的差異;根據(jù)廣義信息論,信息是指主體(人、有機(jī)體或機(jī)器)與外部客體(環(huán)境、他人、有機(jī)體或機(jī)器)之間相互聯(lián)系的一種形式,是主體與客體之間所有有用的信息或知識(shí) 。
二、地理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法
1.信息來(lái)源
如果你能把你所在州的降雨量和你所在縣的照片聯(lián)系起來(lái),你就能知道在一年的某個(gè)時(shí)候哪個(gè)濕地會(huì)干涸 。一個(gè)地理信息系統(tǒng)可以進(jìn)行這樣的分析,它可以以不同的形式應(yīng)用來(lái)自不同來(lái)源的信息 。對(duì)源數(shù)據(jù)的基本要求是確定變量的位置 。該位置可以用經(jīng)度、緯度和高度的x、y、z坐標(biāo)來(lái)標(biāo)記,或者用其他地理編碼系統(tǒng)來(lái)表示,例如郵政編碼或公路英里標(biāo)記 。任何可以定位和存儲(chǔ)的變量都可以反饋給GIS 。一些政府機(jī)構(gòu)和非政府組織正在制作可以直接訪問(wèn)地理信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù) 。您可以將不同類型的數(shù)據(jù)格式從地圖導(dǎo)入地理信息系統(tǒng) 。同時(shí),地理信息系統(tǒng)可以將非地圖形式的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為可識(shí)別、可使用的形式 。例如,通過(guò)分析遙感生成的數(shù)字衛(wèi)星圖像,可以生成類似于地圖的關(guān)于植被覆蓋的數(shù)字信息層 。
2.數(shù)據(jù)顯示
地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式表示現(xiàn)實(shí)世界的客觀對(duì)象(公路、土地使用、海拔) 。現(xiàn)實(shí)世界中的客觀物體可以分為兩個(gè)抽象概念:個(gè)離散物體(如房屋)和連續(xù)物體場(chǎng)(如降雨或海拔) 。地理信息系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩種主要方法是網(wǎng)格和矢量 。
3.數(shù)據(jù)收集
數(shù)據(jù)收集——將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)——占用了地理信息系統(tǒng)從業(yè)者的大部分時(shí)間 。將數(shù)據(jù)輸入到地理信息系統(tǒng)有許多方法 , 數(shù)據(jù)以數(shù)字格式存儲(chǔ)在地理信息系統(tǒng)中 。
打印在紙張或聚酯薄膜地圖上的現(xiàn)有數(shù)據(jù)可以被數(shù)字化或掃描以生成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 。數(shù)字化儀根據(jù)地圖生成矢量數(shù)據(jù),作為操作員軌跡點(diǎn)、線和多邊形的邊界 。掃描地圖可以生成柵格數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步處理以生成矢量數(shù)據(jù) 。
4.數(shù)據(jù)操作
GIS可以進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同的格式 。例如,地理信息系統(tǒng)可以通過(guò)在所有具有相同分類的單元周圍生成直線,并確定單元的空間關(guān)系,如鄰接和包含,將衛(wèi)星圖像轉(zhuǎn)換為矢量結(jié)構(gòu) 。
由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)方式不同,這兩種數(shù)據(jù)源可能不完全兼容 。因此,地理信息系統(tǒng)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) 。
5.系統(tǒng)轉(zhuǎn)換
財(cái)產(chǎn)所有權(quán)圖和土壤分布圖可能以不同的比例顯示數(shù)據(jù) 。必須對(duì)地理信息系統(tǒng)中的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,以與從其他地圖獲得的數(shù)據(jù)對(duì)齊或匹配 。在對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析之前,它們可能必須經(jīng)過(guò)其他將它們集成到地理信息系統(tǒng)中的過(guò)程,例如投影和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 。地球可以用各種模型來(lái)表示 。對(duì)于地球表面的任何給定點(diǎn),每個(gè)模型可能給出一組不同的坐標(biāo)(如緯度、經(jīng)度和高度) 。最簡(jiǎn)單的模型是假設(shè)地球是一個(gè)理想的球體 。隨著更多地球測(cè)量的積累,地球模型變得越來(lái)越復(fù)雜和精確 。事實(shí)上 , 有些模型被應(yīng)用于地球的不同區(qū)域以提供更高的精度(如北美坐標(biāo)系,1983-NAD83-僅適用于美國(guó) , 不適用于歐洲) 。
第三,建模系統(tǒng)
1.數(shù)據(jù)建模
很難將濕地地圖與機(jī)場(chǎng)、電視臺(tái)和學(xué)校等不同地方記錄的降雨量聯(lián)系起來(lái) 。而GIS可以描述地表、地下和大氣的二維和三維特征 。
例如,GIS可以快速繪制反映降雨量的降雨線 。這樣的圖表叫做雨量圖 。整個(gè)表面的特征可以通過(guò)測(cè)量有限數(shù)量的點(diǎn)來(lái)估計(jì) 。這個(gè)方法很成熟 。二維雨量圖可以在GIS中與同一區(qū)域的其他圖層疊加分析 。
2.拓?fù)浣?br />
【gis是什么?】在過(guò)去的35年里,有沒(méi)有在濕地附近運(yùn)營(yíng)的加油站或工廠?濕地2英里以內(nèi)及以上有沒(méi)有符合要求的此類設(shè)施?地理信息系統(tǒng)可以在數(shù)字空間數(shù)據(jù)中識(shí)別和分析這種空間關(guān)系 。這些拓?fù)潢P(guān)系允許復(fù)雜的空間建模和分析 。地理實(shí)體之間的拓?fù)潢P(guān)系包括聯(lián)系(什么與什么相聯(lián)系)、包含(什么在什么中)和鄰近(它們之間的距離) 。
3.網(wǎng)絡(luò)建模
如果濕地附近的所有工廠同時(shí)向河流排放化學(xué)物質(zhì),那么排入濕地的污染物量需要多久才能達(dá)到環(huán)境破壞量?GIS可以模擬污染物沿線性網(wǎng)絡(luò)(河流)的擴(kuò)散路徑 。諸如斜率、速度極限和管道直徑的值可以結(jié)合到該模型中,以使模擬更加精確 。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 。
4.地理信息只是一堆數(shù)字記錄,需要用合適的軟件來(lái)表示
同時(shí),地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立也依賴于合適的軟件來(lái)制作地理數(shù)據(jù)信息 。目前,工商市場(chǎng)一般由兩大地理信息系統(tǒng)巨頭ESRI和Mapinfo壟斷,但他們也可以提供一套完整的地理信息系統(tǒng)供客戶使用 。政府和軍事組織經(jīng)常使用專門創(chuàng)建的軟件 , 如開(kāi)源GRASS或其他專門的系統(tǒng),以滿足他們的特殊需求 。雖然免費(fèi)讀取GIS數(shù)據(jù)的工具有很多,但是普通大眾能夠輕松獲取的地理信息,還是要依靠GoogleEarth或者微軟虛擬地球等系統(tǒng) 。這些系統(tǒng)提供的信息往往集中在區(qū)域中心 。舉個(gè)例子,你明明可以在美國(guó)一個(gè)偏僻的小鎮(zhèn)找到停車位,卻看不清首爾江南區(qū)的一條街道 。
5.互聯(lián)網(wǎng)連接編程接口
如今,隨著互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的普及,許多地理信息系統(tǒng)提供了編程接口,用戶可以通過(guò)這些接口創(chuàng)建自己的地理信息頁(yè)面 。其中一些編程接口使用VBA或JavasScript 。它使用戶可以輕松提供衛(wèi)星圖片或地圖的鏈接頁(yè)面 , 甚至可以添加駕駛路線或地理位置等信息 。
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