淺談地理信息系統作用與構建

王志鵬（遼寧達榮信息技術有限公司，遼寧　丹東　118009）

淺談地理信息系統作用與構建

王志鵬
（遼寧達榮信息技術有限公司，遼寧丹東118009）

摘要：隨著城市規劃的發展，對管理信息系統的要求就更加嚴格，迫使其研究工作不斷發展。地理信息系統的出現，將規劃和管理工作在原始的工作狀況下，逐步進入定量化和系統化的新階段。地理信息系統是綜合性很強、適用領域非常廣泛的一門技術。

關鍵詞：概述；組成；特點；發展

現如今國民經濟的各個部門也在應用地理信息系統，地理信息系統發展到生活的各方面，時刻影響著我們生活中的每一個人獲取信息的能力和方式。

1　地理信息系統的概述

地理信息系統（GeographicInformation System或Geo－Informationsystem，GIS）又稱人們稱作“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。地理信息系統是一種十分重要的、特定的空間信息系統。它是利用計算機硬、軟件系統的功能，進行地球表層空間中整個或部分有關地理分布數據采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。簡單的講，地理信息系統就是人們通過計算機能夠迅速查詢到事先以電子地圖形式儲存在計算機里的地圖信息。地理信息系統可以廣泛應用于水氣管道、交通規劃、城市用地規劃、自然資源保護及災害監測和預防等領域，其巨大的實用價值已逐漸成為信息產業不可缺少的一部分。地理信息系統已經在醫學上得到了很好的應用，例如制作血管分布圖和器官的內部結構圖等，地理信息系統的運用能夠更加直觀地將人體各部位的位置關系展現在人們面前。目前地理信息系統已經成為醫療系統不可缺少的輔助工具。

2　地理信息系統的組成

2.1自系統組成及實踐應用的方面來看，地理信息系統可分為數據庫系統、計算機硬件和系統軟件、數據庫管理系統、應用人員和組織機構四個子系統。（1）數據庫系統的功能是完成對幾何（圖形）數據庫和屬性數據庫的存儲。幾何數據庫可以存儲屬性數據庫，即將二者合并為一體。（2）計算機硬件和系統軟件是地理信息系統得以開發與應用的基礎。其中，硬件主要包括計算機、繪圖儀、掃描儀、打印機等實體設備；而系統軟件相對于硬件而言是無形實體，即操作系統。（3）數據庫管理系統是地理信息系統的核心。對地理數據的輸入、處理、管理、分析和輸出都是通過數據庫管理系統來實現的。（4）應用人員和組織機構：地理信息系統成功應用的關鍵是因為有那些既熟練掌握專業知識又熟悉地理信息系統的專業人員存在；地理信息系統運行的保障是強有力的組織機構。

2.2自數據處理的方面來看，地理信息系統又可以分為四個子系統。分別為數據輸入子系統、數據分析和處理子系統、數據存儲與檢索子系統、數據輸出子系統。（1）數據輸入子系統：在地理信息系統中，對數據的采集、預處理和數據的轉換是數據輸入子系統。（2）數據分析與處理子系統：在地理信息系統中，對數據庫中的數據進行分析、計算和處理是數據分析與處理子系統。（3）數據存儲與檢索子系統：在地理信息系統中，對數據庫中的數據進行組織和管理的是數據存儲與檢索子系統。以便人們在工作需要中進行于數據編輯、更新、查詢和處理。（4）數據輸出子系統：在地理信息系統中，將數據庫中的計算內容和分析結果以圖形、表格、圖象等直觀形象的方式輸出到顯示器或繪圖紙上是數據輸出子系統。

3　地理信息系統的特點

3.1地理信息系統具有與其他管理信息不同的特點：（1）公共的地理定位基礎。全部的地理要素要在一個特定投影和比例的參考坐標系統中進行嚴格的空間定位。（2）多維數據結構。地理信息系統不僅包括所研究對象的空間位置，還包括其具體屬性特征的描述，于此同時還具有明顯的時序性。地理信息系統的空間數據組織形式是一個由三維空間坐標及拓撲、屬性數據及時態數據所組成的多維數據結構。地理信息系統利用空間數據與屬性數據進行分析處理問題，再利用數據庫管理系統的功能將空間數據與屬性數據有效地聯系在一起進行共同管理、共同分析、共同應用，讓人們以一種新的思維方法去認識地理現象；而管理信息系統只能以機械形式存儲圖形、圖像等，不能進行空間查詢、檢索、相鄰分析等有關空間數據的操作，更不能實現復雜的空間數據分析。則只有屬性數據庫可以在管理信息系統中實現管理。地理信息系統以空間數據分析為主，空間數據通過空間解析式模型來分析，空間分析模型的研究與設計決定著地理信息系統應用的成功與否。（3）把數字的準確性、圖形的直觀性、聲音的引導性等利用圖文、聲和數據多媒體集成相結合，使讀者的各種感官得以充分的利用。（4）利用分析決策和查詢檢索功能，能夠實現從屬性數據到圖形和從地圖圖形到屬性數據的雙向檢索；具有良好的用戶界面，使讀者介入地圖的生成過程。（5）信息源輸入的數字化和標準化。對不同精度、不同比例、不同投影坐標系、形式多樣化的外部信息運用數字化設施以統一的坐標和統一的記錄格式進行轉換，實現多級比例尺不同程度的制圖綜合功能，存儲在數據庫內。

3.2地理信息系統還包含以下具體特征。（1）地理信息系統具有空間性和動態性，能夠實現采集、管理、分析空間信息，還具有以多元化方式輸出地理空間信息的能力。（2）地理信息系統為管理和決策服務，具有多要素綜合分析、區域空間分析和動態預測能力，以地理模型方法為手段，產生決策支持信息及其它高層地理信息。

4　地理信息系統的發展現狀

軟件是GIS系統的核心，GIS軟件的組織方式就是GIS軟件體系。GIS軟件體系依賴于一定的軟件技術基礎，還決定了GIS系統軟件的集成效率和應用方式等各方面的特點。GIS系統應用軟件技術體系的發展歷程為：GIS模塊、模塊化GIS、集成式GIS、核心式GIS和萬維網GIS系統等各系統階段。隨著計算機和互聯網技術的不斷成熟以及廣泛的應用，促進了GIS的應用軟件系統的飛速發展，進而研發了各種不同功能和用途的GIS系統。比如OpenGIS系統、3D和4DGIS系統、新型的GIS系統空間數據管理系統、虛擬現實等。

結語

隨著技術的不斷發展，以GIS為核心的一批新技術涌現而出，他們豐富了GIS理論，對GIS發展做出了巨大的貢獻，會在未來的生產實踐中帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]吳信才，等.地理信息系統原理與方法[M].北京：電子工業出版社，2002：1-4.

[2]陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統導論[M].北京：科學出版社，2000：220-238.

中圖分類號：P208

文獻標識碼：A