1.1 復(fù)習(xí)筆記

三、地理信息系統(tǒng)的功能簡介

1.基本功能

(1)數(shù)據(jù)采集與編輯

數(shù)據(jù)采集與編輯功能是指把各層地理要素轉(zhuǎn)化為空間坐標(biāo)及屬性對(duì)應(yīng)的代碼輸入到計(jì)算機(jī)中。

(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理的主要技術(shù)，地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是地理要素特征以一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理功能，既包含與屬性數(shù)據(jù)有關(guān)的常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能，還包含空間數(shù)據(jù)庫的定義、數(shù)據(jù)訪問和提取、通過空間位置檢索空間物體及其屬性、按屬性條件檢索空間物體及其位置、開窗和接邊操作、數(shù)據(jù)更新和維護(hù)等空間數(shù)據(jù)的管理技術(shù)。

(3)數(shù)據(jù)處理和變換

數(shù)據(jù)處理的任務(wù)和操作內(nèi)容有:

①數(shù)據(jù)變換

數(shù)據(jù)變換指對(duì)數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)，包括投影變換、幾何糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等。

②數(shù)據(jù)重構(gòu)

數(shù)據(jù)重構(gòu)指對(duì)數(shù)據(jù)從一種幾何形態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種幾何形態(tài)，包括數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)裁剪、數(shù)據(jù)壓縮、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等。

③數(shù)據(jù)抽取

數(shù)據(jù)抽取指對(duì)數(shù)據(jù)從全集合到子集的條件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內(nèi)插等。

(4)空間分析和統(tǒng)計(jì)

空間分析和統(tǒng)計(jì)功能主要特點(diǎn)是幫助確定地理要素之間新的空間關(guān)系。常用的空間分析有;①疊合分析

疊合分析通過將同一地區(qū)若干個(gè)不同數(shù)據(jù)層相疊合，不僅建立新的空間數(shù)據(jù)，而且能將輸入的屬性數(shù)據(jù)予以合并。

②緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是在點(diǎn)、線或面等不同實(shí)體周圍建立一定寬度的緩沖多邊形，以確定不同地理要素的空間鄰近性或其影響范圍。

③數(shù)字地形分析

數(shù)字地形是地理信息系統(tǒng)中地形起伏的數(shù)字化表達(dá)和存儲(chǔ)形式，其中。數(shù)字程模型是常見的一種數(shù)字地形。地理信息系統(tǒng)提供了構(gòu)造數(shù)字地形及有關(guān)地形分析的功能，包括分析地形的坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等。

2.?應(yīng)用功能

(1)資源管理

地理信息系統(tǒng)將各種來源的數(shù)據(jù)和信息有機(jī)地匯集在一起形成大型的地理數(shù)據(jù)庫，并集成各種應(yīng)用，用戶可直接對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢顯示、統(tǒng)計(jì)、制圖，以及提供區(qū)域多種組合條件的資源分析，成為資源的合理開發(fā)利用和規(guī)劃決策的依據(jù)。資源的清查、管理和分析是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。

(2)區(qū)域規(guī)劃

地理信息系統(tǒng)能為城市規(guī)劃人員提供功能強(qiáng)大的信息篩選、綜合分析和處理工具。幫助其完成現(xiàn)有土地利用、分區(qū)一致性，空地、開發(fā)區(qū)和設(shè)施位置等分析工作。

(3)國土監(jiān)測(cè)

利用地理信息系統(tǒng)功能結(jié)合多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和淹沒損失估算、土地利用動(dòng)態(tài)變化分析和環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估研究等。

(4)輔助決策

他理信息系統(tǒng)利用擁有的數(shù)據(jù)和因特網(wǎng)傳輸技術(shù)，可以深化電子商務(wù)的應(yīng)用，滿足企業(yè)決策多維性的需求。

四、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況

1.發(fā)展概況

地理信息系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了60年代開拓發(fā)展階段、70年代鞏固階段、80年代突破階段和90年代社會(huì)化階段，當(dāng)前正向集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會(huì)化發(fā)展方向邁進(jìn)，呈現(xiàn)以下主要發(fā)展態(tài)勢(shì):

(1)地理信息系統(tǒng)已成為一門綜合性技術(shù)

地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)、多媒體、因特網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，構(gòu)成了綜合的信息技術(shù)。地理信息系統(tǒng)自身功能不斷完善，為數(shù)字地球的建立及其應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)保證。

(2)地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁

由于地理信息系統(tǒng)是一項(xiàng)面向21世紀(jì)信息時(shí)代，關(guān)系國家綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的高新技術(shù)，因此地理信息系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展日益受到各國的普遍關(guān)注。

(3)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化已構(gòu)成當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)

因特網(wǎng)在全球的迅速發(fā)展，為信息產(chǎn)業(yè)提供了一次發(fā)展機(jī)會(huì)，也是地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的一次良機(jī)。(4)地理信息科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

地理信息系統(tǒng)在科技界和企業(yè)界的推廣應(yīng)用，大大提高了人類處理和分析有關(guān)地球資源、環(huán)境、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的能力，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展必須依托基礎(chǔ)理論的研究，發(fā)展地理信息科學(xué)。

2.基礎(chǔ)理論

地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而誕生的邊緣學(xué)科，因此體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特征，這些交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論同樣構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論體系。這些學(xué)科包括地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及一切與獲取、處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)科。

(1)地理學(xué)

地理學(xué)以地域?yàn)閱卧芯咳嗣篆h(huán)培的結(jié)構(gòu)、功能、演化以及人地關(guān)系。其研究領(lǐng)域涉及地理空間，這與地理信息系統(tǒng)的研究對(duì)象是一致的。地理學(xué)中的空間分析方法也正是地理信息系統(tǒng)的核心。地理學(xué)是地理信息系統(tǒng)的理論依托，為地理信息系統(tǒng)提供引導(dǎo)空間分析的方法和觀點(diǎn)。

(2)測(cè)繪學(xué)

測(cè)繪學(xué)及其分支學(xué)科的理論、方法可直接用于地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的處理，保證空間數(shù)據(jù)的精度和質(zhì)量，以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)等。

(3)計(jì)算機(jī)科學(xué)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫的原理為地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)提供了信息模型和數(shù)據(jù)管理的方法論，使得各種形式的空間數(shù)據(jù)能夠在計(jì)算機(jī)中表示。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理是地理信息系統(tǒng)圖形輸出的理論依據(jù)。