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世界上公認的第一個地理信息系統叫什麼

發布時間:2022-11-04 16:04:10

❶ 地理信息系統的發展概況急~!!!!!

GIS 是為解決資源與環境等全球性問題而發展起來的技
術與產業。上世紀60 年代中期,加拿大開始研究建立世界上
第一個地理信息系統(CGIS),隨後又出現了美國哈佛大學的
SYMAP 和GRID 等系統。自那時起,GIS 開始服務於經濟建設
和社會生活。在北美、西歐和日本等發達國家,現在已建立
了國家級、洲際之間以及各種專題性的地理信息系統。我國
GIS 的研究與應用始於上世紀80 年代,近30 年來發展也十分
迅速,在計算機輔助繪制地圖等方面開展了大量基礎性的試
驗與研究工作,在理論、技術方法和實踐經驗等方面都有了
長足的進步。
1.國外地理信息系統(GIS) 發展的4 個階段
(1)模擬地理信息系統階段
自19 世紀以來就得到廣泛應用的地圖——模擬的圖形數
據庫和描述地理的文獻著作——模擬的屬性資料庫相結合,
構成了地理信息系統的基本概念模型。但是,這種模擬式的、
基於紙張的信息系統和信息過程,使得空間相關數據的存貯、
管理、量算與分析、應用極不規范、不方便和效率低下。隨
著計算機科學的興起,數字地理信息的管理與使用成為必然。
(2)學術探索階段
上世紀50 年代,由於電子技術的發展及其在測量與制圖
學中的應用,人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和
處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據。1956 年,
奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍資料庫,隨
後這一技術被各國廣泛應用於土地測繪與地籍管理。1963 年,
加拿大測量學家首先提出地理信息系統這一術語,並建立了
世界上第一個地理信息系統—— 加拿大地理信息系統
(CGIS),用於資源與環境的管理和規劃。稍後,北美和西歐
成立了許多與GIS 有關的組織與機構,如美國城市與區域信
息系統協會(URISA),國際地理聯合會(IGU)地理數據收集
和處理委員會(CGDPS)等,極大地促進了地理信息系統
知識與技術的傳播和推廣應用。
(3)飛速發展和推廣應用階段
上世紀70 年代以後,由於計算機技術的工業化、標准化
與實用化,以及大型商用資料庫系統的建立與使用,地理信
息系統對地理空間數據的處理速度與能力取得突破性進展。
其結果是:①一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信
息系統(LIS)和資源與環境信息系統(GIS);②關於GIS 軟
件、硬體和項目開發的商業公司篷勃發展。到1989 年,國際
市場上有報價的GIS 軟體達70 多個,並出現一些有代表性的
公司和產品。③數字地理信息的生產標准化、工業化和商品
化。④各種通用和專用的地理空間分析模型得到深入研究和
廣泛使用,GIS 的空間分析能力顯著增強。⑤有關GIS 的具有
技術權威和行政權威的行業機構和研究部門在GIS 的應用發
展中發揮引導和驅動作用。
(4)地理信息產業的形成和社會化地理信息系統的出現
上世紀90 年代以來,隨著互聯網路的發展及國民經濟信
息化的推進,地理信息系統作為大的地理信息中心,進入日
常辦公室和千家萬戶之中,從面向專業領域的項目開發到綜
合性城市與區域的可持續發展研究,從政府行為、學術行為
發展到公民行為和信息民主,成為信息社會的重要技術基礎。
2.國內地理信息系統(GIS)發展現狀
我國對GIS 的研究起步較晚,但是近30 年來,在各級政
府和有關人士的大力呼籲和促動下,我國的地理信息系統事
業突飛猛進,成績巨大。我國GIS 的發展可以劃分為3 個階
段。
(1)起步准備階段(1978~1985 年)
主要在概念和理論體系的引入與建立,關於遙感分析、
制圖和數字地面模型的試驗研究,以及軟、硬體的引進,相
應規范的研究,局部系統或試驗系統的開發研究,為GIS 的
全面發展奠定基礎。
(2)加速發展階段(1985~1995 年)
GIS 作為一個全國性的研究與應用領域,進行了有計劃、
有目標、有組織的科學試驗與工程建設,取得一定的社會經
濟效益。主要表現在:①GIS 教育與知識傳播的熱浪此起彼伏,
GIS 成為空間相關領域的熱門話題;②GIS 建設引起各級
政府高度重視,其發展機制由學術推動演變為政府推動;③
部分城市和沿海地區GIS 建設率先進入實施階段,並取得階
段性成果;④出現商品化的國產GIS 軟體、硬體品牌;出現
專門的GIS 的管理中心、研究機構與公司;出現專門的GIS
協會,涌現一批GIS 專門人才;出現專門的刊物與展示會;
初步形成全國性的GIS 市場。⑤在應用模式、行業模式和管
理方面作了有益的探索。
(3)地理信息產業化階段(1995-)
目前,我國GIS 的發展正處於向產業化階段過渡的轉折
點。能否藉助國際大氣候的東風,倚重國內經濟高速發展的
大好形勢,搭乘全球信息高速公路的快車,實現地理信息產
業化和國民經濟信息化,這是國內地理信息界人士面臨的嚴
重挑戰和千載難逢的機遇。而在這一過程中,一方面需要探
索建立一套政府宏觀調控與市場機制相結合的地理信息產業
模式。另一方面,則要充分總結和借鑒國內外地理信息系統
項目建設的經驗和教訓,掌握地理信息系統的發展動向,建
立起行之有效的地理信息系統工程學的理論、方法與管理模
式。
(三)地理信息系統(GIS)的發展動向
近年來地理信息系統技術發展迅速,其主要的原動力來
自日益廣泛的應用領域對地理信息系統不斷提高的要求。另
一方面,計算機科學的飛速發展為地理信息系統提供了先進
的工具和手段,許多計算機領域的新技術,如面向對象技術、
三維技術、圖象處理和人工智慧技術都可直接應用到地理信
息系統中。下面對當前地理信息系統研究中的幾個熱點研究
領域作一介紹。
1.GIS 中面向對象技術研究
面向對象方法為人們在計算機上直接描述物理世界提供
了一條適合於人類思維模式的方法,面向對象的技術在GIS
中的應用,即面向對象的GIS,已成為GIS 的發展方向。這是
因為空間信息較之傳統資料庫處理的一維信息更為復雜、瑣
碎,面向對象的方法為描述復雜的空間信息提供了一條直觀、
結構清晰、組織有序的方法,因而倍受重視。面向對象的GIS
較之傳統GIS 有下列優點:(1)所有的地物以對象形式封裝,
而不是以復雜的關系形式存儲,使系統組織結構良好、清晰;
(2)以對象為基礎,消除了分層的概念;(3)面向對象的分類
結構和組裝結構使GIS 可以直接定義和處理復雜的地物類型;
(4)根據面向對象後編譯的思想,用戶可以在現有抽象數據類
型和空間操作箱上定義自己所需的數據類型和空間操作方
法,增強系統的開發性和可擴充性;(5)基於icon 的面向對
象的用戶界面,便於用戶操作和使用。
2.時空系統
傳統的地理信息系統只考慮地物的空間特性,忽略了其
時間特性。在許多應用領域中,如環境監測、地震救援、天
氣預報等,空間對象是隨時間變化的,而這種動態變化的規
律在求解過程中起著十分重要的作用。過去GIS 忽略時態主
要是受器件的限制,也有技術方面的原因。近年來,對GIS
中時態特性的研究變得十分活躍,即所謂「時空系統」。
地物除了具有三維空間中的空間性質外,如何刻畫時間
維的變化也十分重要。通常把GIS 的時間維分成處理時間維
和有效時間維。處理時間又稱資料庫時間或系統時間,它指
在GIS 中處理發生的時間。有效時間亦稱事件時間或實際時
間,它指在實際應用領域事件出現的時間。
根據處理時間和有效時間的劃分,可以把時空系統分為4
類:靜態時空系統、歷史時態系統、回溯時態系統和雙時態
系統。
(1)靜態時空系統。它既不支持處理時間,也不支持有效
時間,系統只保留應用領域的一種狀態,比如當前狀態。(2)
歷史時態系統。它只支持有效時間,這種系統適用於事件實
際發生的歷史對問題求解十分重要的應用領域。(3)回溯時態
系統。它只支持處理時間,這種系統適用於信息系統的歷史
對問題求解十分重要的應用領域。(4)雙時態系統。它同時支
持處理時間和有效時間。處理時間記錄了信息系統的歷史,
有效時間記錄了事件發生的歷史。 時空系統主要研究時空模
型,時空數據的表示、存儲、操作、查詢和時空分析。
3.地理信息建模系統
通用GIS 的空間分析功能對於大多數的應用問題是遠遠
不夠的,因為這些領域都有自己獨特的專用模型,目前通用
的GIS 大多通過提供進行二次開發的工具和環境來解決這一
問題。二次開發工具的一個主要問題是它對於普通用戶而言
過於困難。而GIS 成功應用於專門領域的關鍵在於支持建立
該領域特有的空間分析模型。GIS 應當支持面向用戶的空間分
析模型的定義、生成和檢驗的環境,支持與用戶互動式的基
於GIS 的分析、建模和決策。這種GIS 系統又稱為地理信
息建模系統(GIMS)。GIMS 是目前GIS 研究的熱點問題之一。
GIMS 的研究有幾個值得注意的動向。(1)面向對象在GIS
中的應用。面向對象技術用對象(實體屬性和操作的封裝)、
對象類結構(分類和組裝結構)、對象間的通訊來描述客觀世
界,為描述復雜的三維空間提供了一條結構化的途徑。這種
技術本身就為模型的定義和表示提供了有效的手段,因而在
面向對象GIS 基礎上研究面向對象的模型定義、生成和檢驗,
應當比在傳統GIS 上用傳統方法要容易得多。(2)基於icon
的用戶建模界面。建模過程中的對象和空間分析操作均以
icon 形式展示給用戶,用戶亦可自定義icon。用戶在對icon
的定義、選擇和操作中完成模型的定義和檢驗。這種方法較
之AML 這類宏語言要方便和直觀得多。(3)GIS 與其他的模型
和知識庫的結合。這是許多應用領域面臨的一個非常實際的
問題,即存在GIS 之外的模型和知識庫如何與GIS 耦合成一
個有機整體。
4.GIS 將往高維化發展
GIS 在礦山與地質領域的應用受到很大限制的重要原因
是其在處理三維問題上的不足。現有的GIS 軟體雖然可以用
數字高程模型來處理空間實體的高程坐標,但是由於他們無
法建立空間實體的三維拓撲關系,使得很多真三維操作難以
實現,因而人們將現有的GIS 稱為二維GIS 或2.5 維GIS。礦
山、地質以及氣象、環境、地球物理、水文等眾多的應用領
域都需要三維GIS 平台來支持他們大量的真三維操作。空間
可視化技術是指在動態、時空變換、多維的可交互的地圖條
件下探索視覺效果和提高視覺效果的技術。虛擬現實(VR)技
術,也稱虛擬環境和人工現實,已在游戲中成功使用。運用
空間可視化技術和虛擬現實技術進行地形環境模擬,真實再
現地景,用於互動式觀察和分析,提高對地形環境的認知效
果,是今後三維GIS 可視化發展的一個重點。四維GIS(4DGIS)
一般是指在原有的三維GIS 基礎上加入時間變數而構成的
GIS。許多人認為地質特徵是不變的,但實際上大部分地質特
征是動態的、變化的,不是所有地質情況都是變化緩慢的,
水災、地震、暴風雨以及滑坡都會使局部地質條件發生快速
而巨大的變化。地質學家對4D(立體3D 加上時間第4D)的空
間——時間模型尤感興趣。但是,增加一維將帶來很大的問
題。比如數據量的幾何級數增長,致使數據的採集、存取、
處理都帶來一系列的問題。不過,這些問題可以在計算機技
術、資料庫技術以及相關電子技術的發展而得到解決。因此,
如何設計4DGIS 並運用它來描述和處理地理對象的時態特徵
是一個重要的發展領域。

❷ 地理信息系統的發展歷史

35,000年前,在Lascaux附近的洞穴牆壁上,法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現代地理信息系統的二元素結構:一個圖形文件對應一個屬性資料庫。 18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現, 同時還出現了專題繪圖的早期版本, 例如:科學方面或戶口普查資料。 20世紀初期世紀將圖片分成層的「照片石印術」得以發展。直至60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年世界第一個投入實際操作的GIS系統由聯邦能量、礦產和資源部門在安大略省的渥太華開發出來。 這個系統是由Roger Tomlinson開發的,被稱為「Canadian GIS」(CGIS)。它被用來存儲,分析以及處理所收集來的有關加拿大土地存貨清單(CLI)數據。CLI通過在1:250,000的比例尺下繪制關於土壤, 農業, 休閑、野生生物、水鳥、林業, 和土地利用等各種信息為加拿大農村測定土地能力,並增設了了等級分類因素來進行分析。
CGIS是世界的第一個「系統」, 並且在「繪圖」應用上進行了改進,它具有覆蓋,測量,資料數字化/掃描的功能,支持一個跨越大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並且將屬性和位置的信息分別存儲在單獨的文件中。它的開發者,地理學家Roger Tomlinson,被稱為「GIS之父」。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但這花費了太長的一段時間,因此在它最初發展期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對組織的屬性數據的第2種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。

我國地理信息系統的起步稍晚,但發展勢頭相當迅猛,大致可分為以下三個階段。
第一是起步階段。20世紀70年代初期,我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展,我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像,開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議,形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面,先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來,國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖,為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年,國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。
第二是試驗階段。進入80年代之後,我國執行「六五」、「七五」計劃,國民經濟全面發展,很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時,GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象,研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體,並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面,在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上,建成了全國1:100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1:4見萬全國資源和環境信息系統及1:25o萬水土保持信息系統,並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。
在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年,中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」,1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班,已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。
第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來,我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1:100萬地圖資料庫已公開發售,衛:25萬地圖資料庫也已完成建庫,並開始了全國1石萬地圖資料庫生產與建庫工作,各省測繪局正在抓緊建立省級1:1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統,這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來,沿海、沿江經濟開發區的發展,土地的有償使用和外資的引進,急需GIS為之服務,有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。
在基礎研究和軟體開發方面,科技部在「九五」科技攻關計劃中,將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目,在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力,中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小,涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體,如GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS等。在遙感方面,在該項目的支持下,已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施,有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展

❸ 第一個GIS出現於哪年創始人是誰針對什麼問題

第一個GIS出現於1967年,創始人是羅傑·湯姆林森,被稱為GIS之父。

當時被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,針對關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。

如今GIS是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述。

(3)世界上公認的第一個地理信息系統叫什麼擴展閱讀:

我國GIS的發展較晚,經歷了四個階段,即起步(1970-1980)、准備(1980-1985)、發展(1985-1995)、產業化(1996以後)階段。GIS已在許多部門和領域得到應用,並引起了政府部門的高度重視。

國內外已有城市測繪地理信息系統或測繪資料庫正在運行或建設中。一批地理信息系統軟體已研製開發成功,一批高等院校已設立了一些與GIS有關的專業或學科,一批專門從事GIS產業活動的高新技術產業相繼成立。此外,還成立了「中國GIS協會「和「中國GPS技術應用協會「等。

❹ 簡述GIS的發展。

GIS技術發展概況:

在新興的信息產業中,GIS(Geographic Information System,地理信息系統)作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學和治理科學及相關學科等為一 體的新興邊緣學科,近30年來迅速興起。

GIS將計算機技術和空間地理分布數據相結合,通過系統建立、空間操作與模型分析,為地球科學、環境科學和工程設計、乃至企業治理等方面的規劃、治理和決策提供有用的信息。

目前GIS在國內外應用領域已相當廣泛,不但成功地應用於測繪、制圖、資源和環境等領域,而且已成為城市規劃、公共設施治理、工程建設等的重要工具,此外GIS還進入了軍事戰略分析與決策、商務策劃、文教衛生乃至人們日常活動的各種領域中。

目前GIS被認為是21世紀支柱性產業,是信息產業的重要組成部分。「九五」期間國家科技部已將GIS列為「重中之重」的項目,並重點支持發展我國的GIS產業。

(4)世界上公認的第一個地理信息系統叫什麼擴展閱讀

我國的GIS發展較歐美先進國家起步約晚15年左右,但發展速度並不很慢。1994年9月,我國國家測繪總局與美國ARC/INFO總部簽定了合作的ARC CHINA計劃。

僅以GIS在城市方面的應用就有城市自來水、城市煤氣、城市規劃、城市地下管線、城市環境、城市道路、城市土地等不勝枚舉,至於其他各方面的應用諸如環境監測、水土流失、礦產資源、投資評價等更是屢見不鮮。所有這些都標志著GIS在我國的成長與發展。

參考資料網路——GIS

❺ GIS由誰提出的,在那一年提出的

GIS最早起源於20世紀60年代「要把地圖變成數字形式的地圖,便於計算機處理分析」這樣的目的。
1963年,加拿大測量學家羅傑·湯姆林森(Roger Tomlinson)首先提出了GIS這一術語,並建成世界上第一個GIS(加拿大地理信息系統CGIS),用於自然資源的管理和規劃。
湯姆林森提倡使用計算機進行空間分析的先見之明以及他在建立CGIS過程中的領導角色,為他贏得了「GIS之父」的光榮稱號。

❻ 地理信息系統的歷史發展

古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統(Geography Information System,GIS)以及在此基礎上發展起來的「數字地球」、「數字城市」在人們的生產和生活中起著越來越重要的作用。

GIS可以分為以下五部分:
人員,是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務,開發處理程序。 熟練的操作人員通常可以克服GIS軟體功能的不足,但是相反的情況就不成立。最好的軟體也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
數據,精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。
硬體,硬體的性能影響到軟體對數據的處理速度,使用是否方便及可能的輸出方式。
軟體,不僅包含GIS軟體,還包括各種資料庫,繪圖、統計、影像處理及其它程序。
過程,GIS 要求明確定義,一致的方法來生成正確的可驗證的結果。
GIS屬於信息系統的一類,不同在於它能運作和處理地理參照數據。地理參照數據描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性,在GIS中的兩種地理數據成分:空間數據,與空間要素幾何特性有關;屬性數據,提供空間要素的信息。
地理信息系統(GIS)與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。
地理信息系統(GIS) 是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如,根據在資料庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。
地理信息系統(GIS)技術能夠應用於科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如,一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間,或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。
地理數據和地理信息
什麼是信息(Information)?1948年,美國數學家、資訊理論的創始人香農(Claude Elwood Shannon)在題為《通訊的數學理論》的論文中指出:「信息是用來消除隨機不定性的東西」; 1948年,美國著名數學家、控制論的創始人維納(Norbert Wiener)在《控制論》一書中,指出:「信息就是信息,既非物質,也非能量。」 狹義資訊理論將信息定義為「兩次不定性之差」,即指人們獲得信息前後對事物認識的差別;廣義資訊理論認為,信息是指主體(人、生物或機器)與外部客體(環境、其他人、生物或機器)之間相互聯系的一種形式,是主體與客體之間的一切有用的消息或知識。我們認為信息是通過某些介質向人們(或系統)提供關於現實世界新的事實的知識,它來源於數據且不隨載體變化而變化,它具有客觀性、實用性、傳輸性和共享性的特點 。
信息與數據既有區別,又有聯系。數據是定性、定量描述某一目標的原始資料,包括文字、數字、符號、語言、圖像、影像等,它具有可識別性、可存儲性、可擴充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉換性等特點。信息與數據是不可分離的,信息來源於數據,數據是信息的載體。數據是客觀對象的表示,而信息則是數據中包含的意義,是數據的內容和解釋。對數據進行處理(運算、排序、編碼、分類、增強等)就是為了得到數據中包含的信息。數據包含原始事實,信息是數據處理的結果,是把數據處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息,它同樣來源於地理數據。地理數據是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,是指表徵地理環境中要素的數量、質量、分布特徵及其規律的數字、文字、圖像等的總和。地理數據主要包括空間位置數據、屬性特徵數據及時域特徵數據三個部分。空間位置數據描述地理對象所在的位置,這種位置既包括地理要素的絕對位置(如大地經緯度坐標),也包括地理要素間的相對位置關系(如空間上的相鄰、包含等)。屬性數據有時又稱非空間數據,是描述特定地理要素特徵的定性或定量指標,如公路的等級、寬度、起點、終點等。時域特徵數據是記錄地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。時域特徵數據對環境模擬分析非常重要,正受到地理信息系統學界越來越多的重視。空間位置、屬性及時域特徵構成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數據中包含的意義,是關於地球表面特定位置的信息,是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識。作為一種特殊的信息,地理信息除具備一般信息的基本特徵外,還具有區域性、空間層次性和動態性特點。
當今社會,人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。在計算機時代,信息系統部分或全部由計算機系統支持,因此,計算機硬體、軟體、數據和用戶是信息系統的四大要素。其中,計算機硬體包括各類計算機處理及終端設備;軟體是支持數據信息的採集、存貯加工、再現和回答用戶問題的計算機程序系統;數據則是系統分析與處理的對象,構成系統的應用基礎;用戶是信息系統所服務的對象。
從20世紀中葉開始,人們就開始開發出許多計算機信息系統,這些系統採用各種技術手段來處理地理信息,它包括:
○ 數字化技術:輸入地理數據,將數據轉換為數字化形式的技術;
○ 存儲技術:將這類信息以壓縮的格式存儲在磁碟、光碟、以及其他數字化存儲介質上的技術;
○ 空間分析技術:對地理數據進行空間分析,完成對地理數據的檢索、查詢,對地理數據的長度、面積、體積等的量算,完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關任務的方法;
○ 環境預測與模擬技術:在不同的情況下,對環境的變化進行預測模擬的方法;
○ 可視化技術:用數字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術。
這類系統共同的名字就是地理信息系統(GIS , Geographic Information System),它是用於採集、存儲、處理、分析、檢索和顯示空間數據的計算機系統。與地圖相比,GIS具備的先天優勢是將數據的存儲與數據的表達進行分離,因此基於相同的基礎數據能夠產生出各種不同的產品。
由於不同的部門和不同的應用目的,GIS的定義也有所不同。當前對GIS的定義一般有四種觀點:即面向數據處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向專題應用的定義和面向資料庫的定義。Goodchild把GIS定義為「採集、存貯、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合技術系統」。Burrough認為「GIS是屬於從現實世界中採集、存儲、提取、轉換和顯示空間數據的一組有力的工具」,俄羅斯學者也把GIS定義為「一種解決各種復雜的地理相關問題,以及具有內部聯系的工具集合」。面向資料庫是定義則是在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的連接,認為GIS是空間分析方法和數據管理系統的結合。面向專題應用的定義是在面向過程定義的基礎上,強調GIS所處理的數據類型,如土地利用GIS、交通GIS等;我們認為地理信息系統它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它和其他計算系統一樣包括計算機硬體、軟體、數據和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數據都具有地理參照,也就是說,數據通過某個坐標系統與地球表面中的特定位置發生聯系。
地理信息系統簡稱GIS,多數人認為是Geographical Information System(地理信息系統),也有人認為是Geo-information System(地學信息系統)等等。人們對GIS理解在不斷深入,內涵在不斷拓展,「GIS」中,「S」的含義包含四層意思:
一是系統(System),是從技術層面的角度論述地理信息系統,即面向區域、資源、環境等規劃、管理和分析,是指處理地理數據的計算機技術系統,但更強調其對地理數據的管理和分析能力,地理信息系統從技術層面意味著幫助構建一個地理信息系統工具,如給現有地理信息系統增加新的功能或開發一個新的地理信息系統或利用現有地理信息系統工具解決一定的問題,如一個地理信息系統項目可能包括以下幾個階段:
(1)定義一個問題;
(2)獲取軟體或硬體;
(3)採集與獲取數據;
(4)建立資料庫;
(5)實施分析;
(6)解釋和展示結果。
這里的地理信息系統技術(Geographic information technologies)是指收集與處理地理信息的技術,包括全球定位系統(GPS)、遙感(Remote Sensing)和GIS。從這個含義看,GIS包含兩大任務,一是空間數據處理;二是GIS應用開發。
二是科學(Science),是廣義上的地理信息系統,常稱之為地理信息科學,是一個具有理論和技術的科學體系,意味著研究存在於GIS和其它地理信息技術後面的理論與觀念(GIScience)。
三是代表著服務(Service),隨著遙感等信息技術、互聯網技術、計算機技術等的應用和普及,地理信息系統已經從單純的技術型和研究型逐步向地理信息服務層面轉移,如導航需要催生了導航GIS的誕生,著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能,GIS成為人們日常生活中的一部分。當同時論述GIS技術、GIS科學或GIS服務時,為避免混淆,一般用GIS表示技術,GIScience或GISci表示地理信息科學,GIService或GISer表示地理信息服務。
四是研究(Studies),即GIS= Geographic Information Studies,研究有關地理信息技術引起的社會問題(societal context),如法律問題(legal context),私人或機密主題,地理信息的經濟學問題等。
因此,地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種專門用於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息系統,它既是表達、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的「工具」,也可看作是人們用於解決空間問題的「資源」,同時還是一門關於空間信息處理分析的「科學技術」 。 60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。羅傑·湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
CGIS是「計算機制圖」應用的改進版,它提供了覆蓋,資料數字化/掃描功能。它支持一個橫跨大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並在單獨的文件中存儲屬性和區位信息。由於這一結果,湯姆林森已經成為稱為「地理信息系統之父」,尤其是因為他在促進收斂地理數據的空間分析中對覆蓋的應用。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但耗時太長,因此在其發展初期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。CGIS一直使用到20世紀90年代,並在加拿大建立了一個龐大的數字化的土地資源資料庫。它被開發為基於大型機的系統以支持一個在聯邦和省的資源規劃和管理。其能力是大陸范圍內的復雜數據分析。CGIS未被應用於商業 。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對組織的屬性數據的第二種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。

❼ 怎樣區分GIS(地理信息系統)、RS(遙感)和GPS

一、定義不同

GIS(地理信息系統):是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

RS(遙感):是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的,它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。

GPS(全球定位系統):是一種結合衛星及通訊發展的技術,利用導航衛星進行測時和測距。

二、研發時間不同

GIS(地理信息系統):1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。

RS(遙感):在本世紀60年代初發展起來的一門新興技術,開始為航空遙感,自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後,標志著航天遙感時代的開始。

GPS(全球定位系統):是美國從上世紀70 年代開始研製,歷時20 余年,耗資200 億美元,於1994 年全面建成。

(7)世界上公認的第一個地理信息系統叫什麼擴展閱讀

一、GIS基本特點

1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。

2、GIS的操作對象是空間數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。

3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。

二、遙感主要特點

1、可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。

2、獲取信息的速度快,周期短。由於衛星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料,以便更新原有資料,或根據新舊資料變化進行動態監測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。

3、獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。採用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。

❽ Gis是什麼

物質世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。人們的生產和生活中80%以上的信息和地理空間位置有關。地理信息系統(Geographic Information System, 簡稱GIS)作為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具、技術和學科,近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。

從技術和應用的角度,GIS是解決空間問題的工具、方法和技術;從學科的角度,GIS是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科,具有獨立的學科體系; 從功能上,GIS具有空間數據的獲取、存儲、現示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能;從系統學的角度,GIS具有一定結構和功能,是一個完整的系統。

地理信息系統 (GIS, Geographic Information System) 是一種基於計算機的工具,它可以對在地球上存在的東西和發生的事件進行成圖和分析。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統相區別,從而使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值。

我們當今面臨世界的最主要的挑戰是——人口過多,環境污染,森林破壞,自然疾病等,這些都與地理因素有關。

不論是從事一種新的職業,還是尋找生長香蕉的最合適的土壤,或是為救護車計算最佳的行車路線,這些本地問題也都有地理因素。

地圖製作和地理分析已不是新鮮事,但GIS執行這些任務比傳統的手工方法更好更快。而且,在GIS技術出現之前,只有很少的人具有利用地理信息來幫助做出決定和解決問題的能力。

今天,GIS 已是一個全球擁有數十萬的人員和數十億美元的產業。GIS已在全世界的中學、學院、大學里被講授。在每個領域里的專家不斷地意識到按地理的觀點來思考和工作所帶來的優越性。

❾ 最早的地理信息系統的文獻

35,000年前,在Lascaux附近的洞穴牆壁上,法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現代地理信息系統的二元素結構:一個圖形文件對應一個屬性資料庫。 18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現, 同時還出現了專題繪圖的早期版本, 例如:科學方面或戶口普查資料。 20世紀初期世紀將圖片分成層的「照片石印術」得以發展。直至60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年世界第一個投入實際操作的GIS系統由聯邦能量、礦產和資源部門在安大略省的渥太華開發出來。 這個系統是由Roger Tomlinson開發的,被稱為「Canadian GIS」(CGIS)。它被用來存儲,分析以及處理所收集來的有關加拿大土地存貨清單(CLI)數據。CLI通過在1:250,000的比例尺下繪制關於土壤, 農業, 休閑、野生生物、水鳥、林業, 和土地利用等各種信息為加拿大農村測定土地能力,並增設了了等級分類因素來進行分析。
CGIS是世界的第一個「系統」, 並且在「繪圖」應用上進行了改進,它具有覆蓋,測量,資料數字化/掃描的功能,支持一個跨越大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並且將屬性和位置的信息分別存儲在單獨的文件中。它的開發者,地理學家Roger Tomlinson,被稱為「GIS之父」。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但這花費了太長的一段時間,因此在它最初發展期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對組織的屬性數據的第2種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。

❿ 什麼叫GIS

GIS是世界上獨一無二的一種資料庫――空間資料庫(Geodatabase)。它是一個「用於地理的信息系統」。從根本上說,GIS是基於一種使用地理術語來描述世界的結構化資料庫。

這里我們來回顧一些在空間資料庫中重要的基本原理。

· 地理表現形式

作為GIS空間資料庫設計工作的一部分,用戶要指定要素該如何合理的表現。例如,地塊通常用多邊形來表達,街道在地圖中是中心線(centerline)的形式,水井表現為點等等。這些要素會組成要素類,每個要素類都有共同的地理表現形式。

每個GIS數據集都提供了對世界某一方面的空間表達,包括:

· 基於矢量的要素(點、線和多邊形)的有序集合

諸如數字高程模型和影像的柵格數據集

網路

地形和其它地表

測量數據集

其他類型數據,諸如地址、地名和制圖信息

描述性的屬性
除了地理表現形式以外,地理數據集還包括傳統的描述地理對象的屬性表。許多表和空間對象之間可以通過它們所共有的欄位(也常稱為「關鍵字」)相互關聯。就像它們在傳統資料庫應用中一樣,這些以表的形式存在的信息集和信息關系在GIS數據模型中扮演著非常關鍵的角色。

空間關系:拓撲和網路
空間關系,比如拓撲和網路,也是一個GIS資料庫的重要部分。使用拓撲是為了管理要素間的共同邊界、定義和維護數據的一致性法則,以及支持拓撲查詢和漫遊(比如,確定要素的鄰接性和連接性)。拓撲也用於支持復雜的編輯,和從非結構化的幾何圖形來構建要素(例如,用線來構建多邊形)。

地理要素共享幾何形狀。可以使用節點、邊、面的關系來描述要素的幾何形狀

在這個網路示例中,街道要素代表連接它們的端點(稱為「連接」)的邊。
轉向模型可用於控制從一邊到另一邊的通行能力

· 專題圖層與數據集

GIS將空間數據組織成一系列的專題圖層和表格。由於GIS中的空間數據集具有地理參考,因此它們具有現實世界的位置信息並互相疊加。

GIS集成了多種類型的空間數據
在一個GIS中,同類型的地理對象集合被組織成圖層,例如地塊、水井、建築物、正射影像以及基於柵格的數字高程模型(DEM)。明確定義的地理數據集對於一個實用的地理信息系統是相當重要的,同時專題信息集合使用層來組織,這樣的思想也是GIS數據集一個關鍵的思想。

數據集可以用於表達:

原始量測值(例如衛星影像)
經過解譯的信息 l 通過空間分析和建模處理而得來的數據
通過層之間共同的地理位置,我們可以很容易地得到多個層之間的空間關系。

GIS使用普通的對象類來管理這些簡單的圖層,同時憑借一套功能豐富的工具獲取數據層之間的關鍵聯系。

GIS會使用通常是來自不同組織機構,並且具有各種表現方式的大量數據集。因此對於GIS數據集很重要的是:

· 使用簡單並易於理解
· 易於同其他的地理數據集結合使用
· 能夠被有效地編輯與校驗
· 能夠形成具有內容詳實,使用和目標描述明確的清晰文檔
任何的GIS資料庫或者用基於文件的數據組織方式都遵循這些共同的原則與概念。每個GIS都需要有一個機制依據這些原則來描述地理數據,並且通過一套綜合的工具來使用和管理此信息。

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