浅谈地理信息系统作用与构建

2015-12-24王志鹏辽宁达荣信息技术有限公司辽宁丹东118009

中国新技术新产品 2015年14期

关键词：组成概述特点

王志鹏（辽宁达荣信息技术有限公司，辽宁　丹东　118009）

浅谈地理信息系统作用与构建

王志鹏
（辽宁达荣信息技术有限公司，辽宁丹东118009）

摘要：随着城市规划的发展，对管理信息系统的要求就更加严格，迫使其研究工作不断发展。地理信息系统的出现，将规划和管理工作在原始的工作状况下，逐步进入定量化和系统化的新阶段。地理信息系统是综合性很强、适用领域非常广泛的一门技术。

关键词：概述；组成；特点；发展

现如今国民经济的各个部门也在应用地理信息系统，地理信息系统发展到生活的各方面，时刻影响着我们生活中的每一个人获取信息的能力和方式。

1　地理信息系统的概述

地理信息系统（GeographicInformation System或Geo－Informationsystem，GIS）又称人们称作“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。地理信息系统是一种十分重要的、特定的空间信息系统。它是利用计算机硬、软件系统的功能，进行地球表层空间中整个或部分有关地理分布数据采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。简单的讲，地理信息系统就是人们通过计算机能够迅速查询到事先以电子地图形式储存在计算机里的地图信息。地理信息系统可以广泛应用于水气管道、交通规划、城市用地规划、自然资源保护及灾害监测和预防等领域，其巨大的实用价值已逐渐成为信息产业不可缺少的一部分。地理信息系统已经在医学上得到了很好的应用，例如制作血管分布图和器官的内部结构图等，地理信息系统的运用能够更加直观地将人体各部位的位置关系展现在人们面前。目前地理信息系统已经成为医疗系统不可缺少的辅助工具。

2　地理信息系统的组成

2.1自系统组成及实践应用的方面来看，地理信息系统可分为数据库系统、计算机硬件和系统软件、数据库管理系统、应用人员和组织机构四个子系统。（1）数据库系统的功能是完成对几何（图形）数据库和属性数据库的存储。几何数据库可以存储属性数据库，即将二者合并为一体。（2）计算机硬件和系统软件是地理信息系统得以开发与应用的基础。其中，硬件主要包括计算机、绘图仪、扫描仪、打印机等实体设备；而系统软件相对于硬件而言是无形实体，即操作系统。（3）数据库管理系统是地理信息系统的核心。对地理数据的输入、处理、管理、分析和输出都是通过数据库管理系统来实现的。（4）应用人员和组织机构：地理信息系统成功应用的关键是因为有那些既熟练掌握专业知识又熟悉地理信息系统的专业人员存在；地理信息系统运行的保障是强有力的组织机构。

2.2自数据处理的方面来看，地理信息系统又可以分为四个子系统。分别为数据输入子系统、数据分析和处理子系统、数据存储与检索子系统、数据输出子系统。（1）数据输入子系统：在地理信息系统中，对数据的采集、预处理和数据的转换是数据输入子系统。（2）数据分析与处理子系统：在地理信息系统中，对数据库中的数据进行分析、计算和处理是数据分析与处理子系统。（3）数据存储与检索子系统：在地理信息系统中，对数据库中的数据进行组织和管理的是数据存储与检索子系统。以便人们在工作需要中进行于数据编辑、更新、查询和处理。（4）数据输出子系统：在地理信息系统中，将数据库中的计算内容和分析结果以图形、表格、图象等直观形象的方式输出到显示器或绘图纸上是数据输出子系统。

3　地理信息系统的特点

3.1地理信息系统具有与其他管理信息不同的特点：（1）公共的地理定位基础。全部的地理要素要在一个特定投影和比例的参考坐标系统中进行严格的空间定位。（2）多维数据结构。地理信息系统不仅包括所研究对象的空间位置，还包括其具体属性特征的描述，于此同时还具有明显的时序性。地理信息系统的空间数据组织形式是一个由三维空间坐标及拓扑、属性数据及时态数据所组成的多维数据结构。地理信息系统利用空间数据与属性数据进行分析处理问题，再利用数据库管理系统的功能将空间数据与属性数据有效地联系在一起进行共同管理、共同分析、共同应用，让人们以一种新的思维方法去认识地理现象；而管理信息系统只能以机械形式存储图形、图像等，不能进行空间查询、检索、相邻分析等有关空间数据的操作，更不能实现复杂的空间数据分析。则只有属性数据库可以在管理信息系统中实现管理。地理信息系统以空间数据分析为主，空间数据通过空间解析式模型来分析，空间分析模型的研究与设计决定着地理信息系统应用的成功与否。（3）把数字的准确性、图形的直观性、声音的引导性等利用图文、声和数据多媒体集成相结合，使读者的各种感官得以充分的利用。（4）利用分析决策和查询检索功能，能够实现从属性数据到图形和从地图图形到属性数据的双向检索；具有良好的用户界面，使读者介入地图的生成过程。（5）信息源输入的数字化和标准化。对不同精度、不同比例、不同投影坐标系、形式多样化的外部信息运用数字化设施以统一的坐标和统一的记录格式进行转换，实现多级比例尺不同程度的制图综合功能，存储在数据库内。

3.2地理信息系统还包含以下具体特征。（1）地理信息系统具有空间性和动态性，能够实现采集、管理、分析空间信息，还具有以多元化方式输出地理空间信息的能力。（2）地理信息系统为管理和决策服务，具有多要素综合分析、区域空间分析和动态预测能力，以地理模型方法为手段，产生决策支持信息及其它高层地理信息。

4　地理信息系统的发展现状

软件是GIS系统的核心，GIS软件的组织方式就是GIS软件体系。GIS软件体系依赖于一定的软件技术基础，还决定了GIS系统软件的集成效率和应用方式等各方面的特点。GIS系统应用软件技术体系的发展历程为：GIS模块、模块化GIS、集成式GIS、核心式GIS和万维网GIS系统等各系统阶段。随着计算机和互联网技术的不断成熟以及广泛的应用，促进了GIS的应用软件系统的飞速发展，进而研发了各种不同功能和用途的GIS系统。比如OpenGIS系统、3D和4DGIS系统、新型的GIS系统空间数据管理系统、虚拟现实等。