說說地理(lǐ)信息系統那些久遠(yuǎn)的(de)發展曆史

發布日期：2018-12-19 00:00 浏覽量：9045

地理(lǐ)信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時(shí)又稱爲“地學信息系統”。是在計算(suàn)機硬、軟件系統支持下(xià)，對(duì)整個(gè)或部分(fēn)地球表層（包括大(dà)氣層）空間中的(de)有關地理(lǐ)分(fēn)布數據進行采集、儲存、管理(lǐ)、運算(suàn)、分(fēn)析、顯示和(hé)描述的(de)技術系統。

一、地理(lǐ)信息系統的(de)分(fēn)類

地理(lǐ)信息系統按其範圍大(dà)小可(kě)以分(fēn)爲全球的(de)、區(qū)域的(de)和(hé)局部的(de)三種。通(tōng)常GIS主要研究地球表層的(de)若幹個(gè)要素的(de)空間分(fēn)布，屬于2～2．5維GIS，布滿整個(gè)三維空間建立的(de)GIS，才是真三維GIS。一般也(yě)常常将數字位置模型（2維）和(hé)數字高(gāo)程模型（1維）的(de)結合稱爲2＋1維或3維，加上時(shí)間坐(zuò)标的(de)GIS稱爲4維GIS或時(shí)态GIS。

二、地理(lǐ)信息系統的(de)基本功能

1.數據采集與編輯功能：包括圖形數據采集與編輯和(hé)屬性數據編輯與分(fēn)析。

2.地理(lǐ)數據庫管理(lǐ)系統的(de)基本功：包括數據庫定義、數據庫的(de)建立與維護、數據庫操作、通(tōng)訊功能等。

3.制圖功能：根據 GIS的(de)數據結構及繪圖儀的(de)類型，用(yòng)戶可(kě)獲得(de)矢量地圖或栅格地圖。地理(lǐ)信息系統不僅可(kě)以爲用(yòng)戶輸出全要素地圖，而且可(kě)以根據用(yòng)戶需要分(fēn)層輸出各種專題地圖，如行政區(qū)劃圖、土壤利用(yòng)圖、道路交通(tōng)圖、等高(gāo)城(chéng)圖等等。還(hái)可(kě)以通(tōng)過空間分(fēn)析得(de)到一些特殊的(de)地學分(fēn)析用(yòng)圖，如坡度圖、坡向圖、剖面圖等等。

4.空間查詢與空間分(fēn)析功能：包括拓撲空間查詢、緩沖區(qū)分(fēn)析、疊置分(fēn)析、空間集合分(fēn)析、地學分(fēn)析。

5.地形分(fēn)析功能：包括數字高(gāo)程模型的(de)建立、地形分(fēn)析。

三、再來(lái)了(le)解一下(xià)久遠(yuǎn)的(de)發展曆史

古往今來(lái)，幾乎人(rén)類所有活動都是發生在地球上，都與地球表面位置（即地理(lǐ)空間位置）息息相關，随著(zhe)計算(suàn)機技術的(de)日益發展和(hé)普及，地理(lǐ)信息系統以及在此基礎上發展起來(lái)的(de)“數字地球”“數字城(chéng)市”在人(rén)們的(de)生産和(hé)生活中發揮著(zhe)越來(lái)越重要的(de)作用(yòng)。

1.5萬年前，在拉斯考克（Lascaux）附近的(de)洞穴牆壁上，法國的(de)獵人(rén)畫(huà)下(xià)了(le)他(tā)們所捕獵動物(wù)的(de)圖案。與這(zhè)些動物(wù)圖畫(huà)相關的(de)是一些描述遷移路線和(hé)軌迹的(de)線條和(hé)符号。這(zhè)些早期記錄符合了(le)現代地理(lǐ)資訊系統的(de)二元素結構，即一個(gè)圖形文件對(duì)應一個(gè)屬性數據庫。

18世紀地形圖繪制的(de)現代勘測技術得(de)以實現，同時(shí)還(hái)出現了(le)專題繪圖的(de)早期版本，例如：科學方面或人(rén)口普查資料。

20世紀60年代早期，在核武器研究的(de)推動下(xià)，計算(suàn)機硬件的(de)發展導緻通(tōng)用(yòng)計算(suàn)機“繪圖”的(de)應用(yòng)。1967年，世界上第一個(gè)真正投入應用(yòng)的(de)地理(lǐ)信息系統由聯邦林(lín)業和(hé)農村(cūn)發展部在加拿大(dà)安大(dà)略省的(de)渥太華研發。羅傑?湯姆林(lín)森博士開發的(de)這(zhè)個(gè)系統被稱爲加拿大(dà)地理(lǐ)信息系統（CGIS），用(yòng)于存儲，分(fēn)析和(hé)利用(yòng)加拿大(dà)土地統計局收集的(de)數據，并增設了(le)等級分(fēn)類因素來(lái)進行分(fēn)析。

20世紀80年代和(hé)90年代産業成長(cháng)刺激了(le)應用(yòng)了(le)GIS的(de)UNIX工作站和(hé)個(gè)人(rén)計算(suàn)機飛(fēi)速增長(cháng)。至20世紀末，GIS在各種系統中的(de)迅速增長(cháng)使得(de)其在相關的(de)少量平台已經得(de)到了(le)鞏固和(hé)規範。并且用(yòng)戶開始提出了(le)在互聯網上查看GIS數據的(de)概念，這(zhè)要求數據的(de)格式和(hé)傳輸标準化(huà)。

四、強大(dà)的(de)空間分(fēn)析功能應用(yòng)于統計服務，可(kě)以提高(gāo)統計服務質量

空間分(fēn)析能力是GIS的(de)主要功能，也(yě)是GIS與計算(suàn)機制圖軟件相區(qū)别的(de)主要特征。空間分(fēn)析是從空間物(wù)體的(de)空間位置、聯系等方面去研究空間事物(wù)，以及對(duì)空間事物(wù)做(zuò)出定量的(de)描述。空間分(fēn)析需要複雜(zá)的(de)數學工具，其中最主要的(de)是空間統計學、圖論、拓撲學、計算(suàn)幾何等，其主要任務是對(duì)空間構成進行描述和(hé)分(fēn)析，以達到獲取、描述和(hé)認知空間數據；理(lǐ)解和(hé)解釋地理(lǐ)圖案的(de)背景過程；空間過程的(de)模拟和(hé)預測；調控地理(lǐ)空間上發生的(de)事件等目的(de)。

移動GIS是通(tōng)過與流動裝置結合，地理(lǐ)資訊系統可(kě)以爲用(yòng)戶提供即時(shí)的(de)地理(lǐ)信息。一般汽車上的(de)導航裝置都是結合了(le)衛星定位設備（GPS）和(hé)地理(lǐ)資訊系統（GIS）的(de)複合系統；在香港曾經很流行的(de)地圖王，則是一套可(kě)以安裝在PDA或手提電話(huà)上的(de)即時(shí)地圖系統。汽車導航系統是地理(lǐ)資訊系統的(de)一個(gè)特例，它除了(le)一般的(de)地理(lǐ)資訊系統的(de)内容以外，還(hái)包括了(le)各條道路的(de)行車及相關信息的(de)數據庫。這(zhè)個(gè)數據庫利用(yòng)矢量表示行車的(de)路線、方向、路段等信息，又利用(yòng)網絡拓撲的(de)概念來(lái)決定最佳行走路線。地理(lǐ)數據文件（GDF）是爲導航系統描述地圖數據的(de)ISO标準。汽車導航系統組合了(le)地圖匹配、GPS定位和(hé)來(lái)計算(suàn)車輛的(de)位置。地圖資源數據庫也(yě)用(yòng)于航迹規劃、導航，并可(kě)能還(hái)有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高(gāo)級功能。汽車導航系統的(de)數據庫應用(yòng)了(le)地圖資源數據庫管理(lǐ)。

地理(lǐ)信息系統由于有著(zhe)強大(dà)的(de)圖像功能和(hé)空間分(fēn)析能力，在統計分(fēn)析工作中有著(zhe)廣泛的(de)應用(yòng)前景。

——地理(lǐ)信息系統支持跨區(qū)域分(fēn)析，實現了(le)傳統數據庫彙總數據無法實現的(de)分(fēn)析。随著(zhe)跨行政區(qū)域的(de)連片經濟區(qū)，如：科技園區(qū)，特色工業、農業産品經濟區(qū)，沿高(gāo)速公路、高(gāo)速鐵路經濟帶等的(de)發展，對(duì)環繞跨經濟區(qū)域的(de)統計信息和(hé)統計分(fēn)析随之增長(cháng)，而傳統統計制度下(xià)的(de)統計報表無法滿足這(zhè)種要求。統計地理(lǐ)信息系統信息系統的(de)空間分(fēn)析功能可(kě)以實現對(duì)任一區(qū)域信息進行分(fēn)析，相對(duì)哪些區(qū)域進行分(fēn)析，就用(yòng)鼠标圈住哪些區(qū)域。

——地理(lǐ)信息系統使統計分(fēn)析更加直觀和(hé)生動，實現人(rén)機互動。傳統的(de)統計服務方式主要是提供統計分(fēn)析報告，統計分(fēn)析報告的(de)表達方法主要有三種，即文字、表格、統計圖。這(zhè)三種方法的(de)載體主要是紙質的(de)統計報告，是靜态的(de)。閱讀者隻能閱讀報告寫作者提供的(de)報告，隻能接收寫作者提供的(de)信息和(hé)觀點。地理(lǐ)信息系統強大(dà)的(de)網絡分(fēn)析功能，可(kě)以極大(dà)地改變傳統統計服務方式，充分(fēn)滿足信息需要者對(duì)統計信息的(de)需求。地理(lǐ)信息系統後台可(kě)以把各種基層信息、分(fēn)組信息、區(qū)域信息通(tōng)過模塊來(lái)反映，使用(yòng)者根據自己的(de)意願和(hé)需要選擇模塊，可(kě)立即得(de)到各種分(fēn)組數據、并随著(zhe)所選數據不同即時(shí)得(de)到相應的(de)統計表、統計圖，以及區(qū)域空間展示效果。

——地理(lǐ)信息系統可(kě)以整合信息資源提高(gāo)統計分(fēn)析效率。在大(dà)數據時(shí)代，任何一個(gè)社會經濟現象都是多(duō)種因素多(duō)種信息共同影(yǐng)響和(hé)作用(yòng)的(de)結果。地理(lǐ)信息系統有著(zhe)強大(dà)的(de)數據融合能力，統計地理(lǐ)信息系統可(kě)以整合各級各專業數據信息，使統計分(fēn)析可(kě)以立足于全國各級各專業的(de)整個(gè)信息平台上，從更長(cháng)遠(yuǎn)的(de)縱向和(hé)更廣闊的(de)橫向，通(tōng)覽各級各專業數據發展變化(huà)情況，極大(dà)地減少查閱曆年年鑒和(hé)統計資料的(de)工作，提高(gāo)統計分(fēn)析效率。

地理(lǐ)信息系統自20世紀60年代誕生以來(lái)，已經大(dà)踏步應用(yòng)于環境保護、土地管理(lǐ)、道路交通(tōng)等諸多(duō)領域。由于統計數據顯著的(de)空間特征，将地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于統計工作必将發揮更大(dà)的(de)作用(yòng)。

廣泛應用(yòng)于普查和(hé)名錄庫建設，是統計發展過程中一次裏程碑式的(de)進步

在地理(lǐ)信息系統已廣泛應用(yòng)于國内外諸多(duō)行業和(hé)領域的(de)時(shí)代背景下(xià)，統計地理(lǐ)信息系統的(de)建設将顯著改進統計工作方法、改變統計服務方式，是統計發展過程中一次裏程碑式的(de)進步。

——地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于普查，保證調查單位的(de)不重不漏。衡量普查工作質量的(de)主要标志有兩個(gè)方面，即普查的(de)全面性和(hé)準确性。全面性首先表現爲調查對(duì)象的(de)不重不漏，準确性首先表現爲調查單位的(de)真實存在。爲了(le)确保調查單位的(de)不重不漏和(hé)真實存在，以往普查的(de)主要措施是各級普查機構包括國家、省、市、縣、社區(qū)（鄉鎮）通(tōng)過多(duō)次和(hé)反複的(de)實地檢查和(hé)抽查，耗費大(dà)量的(de)人(rén)力、物(wù)力、财力和(hé)時(shí)間。地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于普查可(kě)以通(tōng)過網絡有效控制和(hé)監督普查過程，減少實地核查次數，确保調查單位的(de)不重不漏和(hé)真實存在。

——地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于名錄庫管理(lǐ)工作，保證名錄庫中單位增減變動的(de)真實可(kě)靠。名錄庫管理(lǐ)工作不僅是各級政府及時(shí)掌握單位增減變動的(de)需要，也(yě)肩負著(zhe)爲下(xià)一次普查奠定基礎的(de)重任。因而把地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于名錄庫管理(lǐ)工作，将更加有力地保證單位增減的(de)真實可(kě)靠。地理(lǐ)信息系統應用(yòng)于名錄庫管理(lǐ)，要求名錄庫中的(de)全部單位都有自己的(de)空間位置信息，特别是單位的(de)增減變動，首先是空間位置信息的(de)增減變動，當統計人(rén)員(yuán)能夠提供每一個(gè)新增單位空間位置信息，則保證了(le)基本單位名錄庫中每個(gè)單位的(de)真實可(kě)靠。