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[摘要]随着计算机技术的快速发展,地理信息系统技术日趋成熟,并在各个领域发挥了重要作用,随着社会的发展,在今后地理信息系统必将有着更为重要的作用
[关键词]地理信息系统;解决问题;应用;前景
1 GIS的概念及组成
地理信息系统(GIS)是利用计算机建立地理数据库,将地理环境中的各种要素,包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存贮、处理和分析,建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析,方便快速地获取信息,满足各种不同的应用或科学研究的需要,并以图形和数字的方式表示结果。关于地理信息系统的定义又可以认为是由两个方面组成的。一方面,地理信息系统是一门科学,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个处理地理空间数据的技术系统。地理信息系统主要由计算机硬件系统,计算机软件系统,系统开发,管理和使用人员以及空间数据这四个部分组成的。
2 GIS的发展历程
地理信息系统是上世纪60年代开始迅速发展起来的一门交叉学科。经过上世纪60年代的开拓发展阶段、70年代的巩固阶段、80年代的突破阶段和90年代的社会化阶段,目前处于大规模应用和全面发展阶段。我国的地理信息系统则经历了20世纪70年代的准备阶段、80年代的试验起步阶段和其后的发展阶段,现在正处于持续发展、形成行业和走向产业化的阶段。地理信息系统的发展之迅猛、应用之广泛是其他地学学科不能望其项背的,目前几乎已经应用到所有涉及空间信息分析处理的领域中。
3 GIS的应用及在测绘中的重要作用
GIS的应用范围十分广泛,凭借其博才取胜和运筹帷幄的优势,它已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具,在资源管理、规划设计、灾害监测、医疗卫生、国防以及军事上都有应用。
常规的城市规划设计都在测绘人员提供的测绘图件、资料下进行。由于测绘与规划设计严重脱节,既不能发挥测绘人员对规划设计的参与作用,又难以使规划设计人员吃透客观实际的信息,因而不利于提高规划设计工作的质量和效益。数字地图的出现和GIS的发展,使这一状况得到了改变。由于GIS主要以数字地图的形式输人输出,查询、分析直观易懂,因此很易为规划设计人员所接受。在GIS中,由于所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确,大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能,可在短时间内提供多方案比选,增加了规划设计方案的合理性。而且,计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告,利用数据库又易于删补、更新,因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。通过对GIS的研究和使用,还可增强测绘人员和城市规划人员的协作,使信息的获取和使用臻于统一,促进城市规划工作。
近年来,随着获取和处理遥感数字图像的明显进步,预计在三五年后,数字化、多光谱航空、航天遥感在费用、质量、信息量上的优势将更加明显。因此,应将遥感信息列为城市规划基础地理信息的重要组成部分,尽量采用影像图作为规划成果的背景图,并吸引更多的遥感应用机构为城市规划提供技术支持与服务。通过对GIS空间信息的查询、分析和应用,可望大大增加规划设计的深度和广度
4 地理信息系统发展的热点问题
(一)GIS设计与实现的方法学问题由于缺乏严格的工程管理和好的分析设计方法支持,GIS件系统的可靠性和可维护性差。这是一个长期以来人们一在尽力解决但还未解决的问题。
(二)GIS的功能问题当前以数据的采集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS,还不能完全满足社会和区域可持续发展在空间分析、预预报、决策支持等方面的要求,直接影响到GIS的应用效益生命力。
(三)GIS地理信息的深加工问题目前,GIS还远未发挥它提供结论性专题地图和数据集面的作用,这涉及对GIS地理信息进行深加工的问题。这深加工的结果可以是结论性的专题地图,也可以是结论性专题数据集。
(四)空间信息可视化技和虚拟现实技术(VR)GIS可视化主要研究以下几个方面:运用动画技术制作态地图,可用于涉及时空变换的现象或概念的可视化分析;用VR技术进行地形环境仿真,真实再现地景;运用图形显技术进行空间数据的不确定性和可靠性的检查,把抽象数可视化,由此发现规律;可视化技术用于视觉感受及空间认理论的研究。
5 GIS的前景展望
GIS的发展速度和规模空前。它正在与GPS(全球定位系统),RS(遥感系统),DPS(数字摄影测量系统)、Es(专家系统)和多媒体技术进一步融合,扩展其功能。一旦更全面地解决了地图信息的自动采集问题,加强了空间技术的研究,将空间数据库与方法库、知识库联接起来,GIS又将向集成化、智能化方向发展。
6 结束语
对于测绘学来说,GPS,GIS、和RS的有机结合,将从根本上改变其传统学科的内涵,测绘将由原来单纯提供信息的服务性工作转变为参与规划设计和决策管理的重要组成部分,将有力地推动管理的严格性,决策的科学性,规格的合理性和设计的高效率。也将更显示出测绘工作的高科技品位和在国民经济建设中的重要性。测绘学和规划学的携手奋进,将展示更加光辉灿烂的未来!
参考文献
[1]邬伦,刘瑜,张晶,马修军,韦中亚,田园,地理信息系统——原理、方法和应用[M],科学出版社,2001
[2]郭志达,地理信息系统原理与应用[M],中国矿业大学出版社。2002
[3]龚健雅,当代地理信息系统进展综述[J],测绘与空间地理信息,2004,(2)
[关键词]地理信息系统;解决问题;应用;前景
1 GIS的概念及组成
地理信息系统(GIS)是利用计算机建立地理数据库,将地理环境中的各种要素,包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存贮、处理和分析,建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析,方便快速地获取信息,满足各种不同的应用或科学研究的需要,并以图形和数字的方式表示结果。关于地理信息系统的定义又可以认为是由两个方面组成的。一方面,地理信息系统是一门科学,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个处理地理空间数据的技术系统。地理信息系统主要由计算机硬件系统,计算机软件系统,系统开发,管理和使用人员以及空间数据这四个部分组成的。
2 GIS的发展历程
地理信息系统是上世纪60年代开始迅速发展起来的一门交叉学科。经过上世纪60年代的开拓发展阶段、70年代的巩固阶段、80年代的突破阶段和90年代的社会化阶段,目前处于大规模应用和全面发展阶段。我国的地理信息系统则经历了20世纪70年代的准备阶段、80年代的试验起步阶段和其后的发展阶段,现在正处于持续发展、形成行业和走向产业化的阶段。地理信息系统的发展之迅猛、应用之广泛是其他地学学科不能望其项背的,目前几乎已经应用到所有涉及空间信息分析处理的领域中。
3 GIS的应用及在测绘中的重要作用
GIS的应用范围十分广泛,凭借其博才取胜和运筹帷幄的优势,它已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具,在资源管理、规划设计、灾害监测、医疗卫生、国防以及军事上都有应用。
常规的城市规划设计都在测绘人员提供的测绘图件、资料下进行。由于测绘与规划设计严重脱节,既不能发挥测绘人员对规划设计的参与作用,又难以使规划设计人员吃透客观实际的信息,因而不利于提高规划设计工作的质量和效益。数字地图的出现和GIS的发展,使这一状况得到了改变。由于GIS主要以数字地图的形式输人输出,查询、分析直观易懂,因此很易为规划设计人员所接受。在GIS中,由于所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确,大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能,可在短时间内提供多方案比选,增加了规划设计方案的合理性。而且,计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告,利用数据库又易于删补、更新,因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。通过对GIS的研究和使用,还可增强测绘人员和城市规划人员的协作,使信息的获取和使用臻于统一,促进城市规划工作。
近年来,随着获取和处理遥感数字图像的明显进步,预计在三五年后,数字化、多光谱航空、航天遥感在费用、质量、信息量上的优势将更加明显。因此,应将遥感信息列为城市规划基础地理信息的重要组成部分,尽量采用影像图作为规划成果的背景图,并吸引更多的遥感应用机构为城市规划提供技术支持与服务。通过对GIS空间信息的查询、分析和应用,可望大大增加规划设计的深度和广度
4 地理信息系统发展的热点问题
(一)GIS设计与实现的方法学问题由于缺乏严格的工程管理和好的分析设计方法支持,GIS件系统的可靠性和可维护性差。这是一个长期以来人们一在尽力解决但还未解决的问题。
(二)GIS的功能问题当前以数据的采集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS,还不能完全满足社会和区域可持续发展在空间分析、预预报、决策支持等方面的要求,直接影响到GIS的应用效益生命力。
(三)GIS地理信息的深加工问题目前,GIS还远未发挥它提供结论性专题地图和数据集面的作用,这涉及对GIS地理信息进行深加工的问题。这深加工的结果可以是结论性的专题地图,也可以是结论性专题数据集。
(四)空间信息可视化技和虚拟现实技术(VR)GIS可视化主要研究以下几个方面:运用动画技术制作态地图,可用于涉及时空变换的现象或概念的可视化分析;用VR技术进行地形环境仿真,真实再现地景;运用图形显技术进行空间数据的不确定性和可靠性的检查,把抽象数可视化,由此发现规律;可视化技术用于视觉感受及空间认理论的研究。
5 GIS的前景展望
GIS的发展速度和规模空前。它正在与GPS(全球定位系统),RS(遥感系统),DPS(数字摄影测量系统)、Es(专家系统)和多媒体技术进一步融合,扩展其功能。一旦更全面地解决了地图信息的自动采集问题,加强了空间技术的研究,将空间数据库与方法库、知识库联接起来,GIS又将向集成化、智能化方向发展。
6 结束语
对于测绘学来说,GPS,GIS、和RS的有机结合,将从根本上改变其传统学科的内涵,测绘将由原来单纯提供信息的服务性工作转变为参与规划设计和决策管理的重要组成部分,将有力地推动管理的严格性,决策的科学性,规格的合理性和设计的高效率。也将更显示出测绘工作的高科技品位和在国民经济建设中的重要性。测绘学和规划学的携手奋进,将展示更加光辉灿烂的未来!
参考文献
[1]邬伦,刘瑜,张晶,马修军,韦中亚,田园,地理信息系统——原理、方法和应用[M],科学出版社,2001
[2]郭志达,地理信息系统原理与应用[M],中国矿业大学出版社。2002
[3]龚健雅,当代地理信息系统进展综述[J],测绘与空间地理信息,2004,(2)