1. 地理信息技術:搖感、全球定位系統、地理信息系統的用法什麼情況用哪種
簡單例子:
RS(遙感):水災了,田地被淹了,測量被淹沒的面積
GPRS(全球定位系統):爬山,迷路了,定位
GIS(地理信息系統):開發商建造房子,查看地勢是否合適
RS與GIS區別:看錶面(RS),看內部(GIS)
2. 地理信息系統的應用有哪些
地理信息系統的應用有:城市規劃、建設管理,農業氣候區劃,大氣污染監測管理,道路交通管理,地震災害和損失估計,醫療衛生,軍事。
城市是人類活動高度集中的區域,同時也是信息、物質高度集中的區域。隨著科技的進步和經濟的發展,城市系統越來越復雜,數據和信息越來越多,服務要求越來越高。城市管理面臨著新的挑戰,為了城市的現代化、生態平衡和持續發展,城市需要全面的規劃,而地理信息系統給城市的規劃和管理帶來了新的工
採用新技術、新方法、新資料,開發"農業氣候區劃信息系統(Agriculture & Climate Distributed Information System,簡稱ACDIS)"軟體,建立氣候資源開發利用和保護監測體系,實行資源平面與立體,時間與空間全方位優化配置;發揮區域氣候優勢,趨利避害減輕氣候災害損失,提高資源開發的總體效益。為各級政府分類指導農業生產,農村產業結構調整,退耕還林防止水土流失等提供決策依據,為地方政府服務。
隨著經濟的發展,環境污染直接影響了人們的生活質量,環境質量問題也得到了越來越多的重視。污染環境包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染等,其中就大氣污染而言,城市區域由於受到工業生產、居民生活的影響,成為大氣污染發生的集中區域,歷史上幾次嚴重的污染事故,如倫敦煙霧事件(1952)、洛杉磯光化學煙霧事件(1943),都是發生在大城市。近幾十年來,研究者對大氣污染問題進行了大量研究,並且通過實驗或計算來建立適合於特定區域的大氣污染物擴散模式以及確定相關參數的計算方法。
近年來,GIS在交通方面的應用得到了廣泛的重視,並形成了專門的交通地理信息系統GIS-T,以滿足道路交通管理方面的要求。路廓設計是公路設計中的一個重要環節,是定出公路最終線向的一個步驟。在路廓設計中,要綜合分析多種空間數據,包括大比例尺的土地利用圖、地形圖以及現有的道路網等。
對地震災害以及地震次生災害的評估對於一個區域的降低危險,資源分配以及緊急響應規劃具有重要的意義,而通過存儲和分析地質構造信息,利用GIS可以預測地震發生的"場景"並估計該區域由於地震引發的潛在損失。此外,GIS也提供了有力的工具使得在地震實際發生時,分析災害嚴重程度的空間分布,幫助政府分配緊急響應資源。
地貌學理論發展和生產實踐需要加強計量地貌研究。然而,由於地貌現象的復雜性、地貌數據的龐大等多方面的原因,需要在地貌研究中採用GIS工具,使其成為地貌定量研究的一個有效途徑。
由於流行病是用於描述和解釋某種疾病的發病率,從空間的角度來看,流行病學需要很好地描述流行病發病率空間分布特徵的手段,進而可以研究發病率模型,以發現流行病和周圍環境的關系。通常,GIS在流行病研究中主要提供了如下三個方面的功能:流行病數據的可視化,空間數據分析,流行病模型等。
軍事是以准備和實施戰爭為中心的社會活動。一切軍事行動都是在一定的地理環境中進行的,地理環境對軍事行動有著極其重要的影響與作用。隨著人類社會向信息化迅速發展,未來高技術戰爭中信息對抗的含量將越來越高,特別是高技術條件下的局部戰爭,由於戰爭爆發突然,戰爭進程加快、戰機稍縱即逝等特點,對作戰指揮的時效性有了更高的要求。指揮決策智能化、作戰指揮自動化、武器裝備信息化成為未來戰爭取勝的關鍵。在這種需求下,出現了數字化戰場,數字化的地理環境信息已成為指揮決策的必要條件之一。因此,作為空間軍事信息保障的軍事地理信息系統已成為現代化軍事斗爭的一項重要內容。
3. 高考+地理會考問題:地理信息技術:搖感、全球定位系統、地理信息系統的用法什麼情況用哪種
簡單例子:
RS(遙感):水災了,田地被淹了,測量被淹沒的面積
GPRS(全球定位系統):爬山,迷路了,定位
GIS(地理信息系統):開發商建造房子,查看地勢是否合適
RS與GIS區別:看錶面(RS),看內部(GIS)
4. 學習地理信息系統有什麼用
地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念:
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。
4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。
有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。地理信息系統(GIS)的分類GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的;按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來,可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展,以減小重復浪費,提高數據共享程度和實用性。延伸:配電地理信息系統在配電自動化系統中地理信息系統(GIS)是一個重要內容:由於配電網節點多,設備分散,其運行管理工作常於地理位置有關,引入配電地理信息系統,可以更加直觀的進行運行管理;其內容主要包括:設備管理(FM),是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上;用戶信息系統(CIS),指藉助GIS對大量用戶信息,如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理,便於迅速判斷故障的影響范圍,而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據;停電管理系統(OMS),是指接到停電投訴後,GIS通過調用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地點和影響范圍,選擇合理的操作順序和路徑,顯示處理過程中的進展,並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統;另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。我國地理信息系統的發展情況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1:250萬水土保持信息系統,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1:10萬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.國內外專家對地理信息系統的不同定義(國外一些地理信息系統的定義摘自David J.Maguire,1991)。
1、DoE(1987:132)
a system for capturing storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the Earth.
2、Aronoff(1989:39)
any manual or computer based set of proceres used to store and manipulate geographically referenced data.
3、Carter(1989:3)
an institutional entiry, reflecting an organizational structure that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time.
4、Parker(1988:1547)
an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data.
5、Dueker(1979:106)
a special case of information systems where the database consists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A GIS manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis.
6、Smith et al.(1987:13)
a database system in which most of the data are spatially indexed, and upon which a set of proceres operated in order to answer queries about spatiol entities in the database.
7、Ozemoy, Smith and Sicherman(1981:92)
an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, manipulation, and display of geographically located data.
8、Burrough(1986:6)
a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world.
9、Cowen(1988:1544)
a decision support system involving the integration of spatially referenced datain a problem-soling environment.
10、Koshkariov, Tikunov and Trofimov(1989:256)
a system with advanced geo-modelling capabilites.
11、Devine and Field(1986:18)
a form of MIS[Management Informaion System]that allows map display of the general information.
12、陳述彭等(1999,《地理信息系統導論》):
由計算機系統、地理數據和用戶組成的,通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成並輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規劃、管理決策服務高考報名GIS專業的一點注意事項目前開設地理信息系統專業的院校很多,但是高考報名時注意,分為理科的地圖學與地理信息系統,屬於地理學,側重於地理學應用理論研究;工科為地圖制圖學與地理信息工程,屬於測繪學,側重於測量。兩者並無本質區別,報考的時根據自身喜好,工科一般開設於理工科院校,理科則一般為綜合性大學或師范大學內。理科的話武漢大學資源與環境科學學院的地理信息系統比較厲害,特別是制圖方向。GIS的發展背景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。GIS中使用的技術從不同來源得到相關信息
如果能將你所在州的降雨和你所在縣上空的照片聯系起來,可以判斷出哪塊濕地在一年的某些時候會乾涸。一個GIS系統就能夠進行這樣的分析,它能夠將不同來源的信息以不同的形式應用。對於源數據的基本要求是確定變數的位置。位置可能由經度,緯度和海拔的 x,y,z坐標來標注,或是由其他地理編碼系統比如ZIP碼,又或是高速公路英里標志來表示。任何可以定位存放的變數都能被反饋到GIS。一些政府機構和非政府組織生產正在製作能夠直接訪問GIS的計算機資料庫。可以將地圖中不同類型的數據格式輸入GIS。GIS 系統同時能將不是地圖形式的數字信息轉換可識別利用的形式。 例如,通過分析由遙感生成的數字衛星圖像,可以生成一個與地圖類似的有關植被覆蓋的數字信息層。 同樣, 人口調查或水文表格數據也可在GIS系統中被轉換成作為主題信息層的地圖形式。
資料展現
GIS 數據以數字數據的形式表現了現實世界客觀對象(公路, 土地利用, 海拔)。 現實世界客觀對象可被劃分為二個抽象概念: 離散對象(如房屋) 和連續的對象領域(如降雨量或海拔) 。這二種抽象體在GIS系統中存儲數據主要的二種方法為: 柵格(網格)和矢量。 柵格(網格)數據由存放唯一值存儲單元的行和列組成。它與柵格(網格)圖像是類似的,除了使用合適的顏色之外,各個單元記錄的數值也可能是一個分類組,例如土地使用狀況,一個連續的值,或是降雨量,或是當數據不是可用時記錄的一個空值。柵格數據集的解析度取決於地面單位的網格寬度。通常存儲單元代表地面的方形區域, 但也可以用來代表其它形狀。柵格數據既可以用來代表一塊區域,也可以用來表示一個實物,實物被存儲為... 矢量數據利用了幾何圖形例如點,線(一系列點坐標),或是面(形狀決定於線)來表現客觀對象。例如,在住房細分中以多邊形來代表物產邊界,以點來精確表示位置。矢量同樣可以用來表示具有連續變化性的領域。利用等高線和不規則三角網(TIN)來表示海拔或其他連續變化的值。TIN的記錄對於這些連接成一個由三角形構成的不規則網格的點進行評估。三角形所在的面代表地形表面。 利用柵格或矢量數據模型來表達現實既有優點也有缺點。柵格數據設置在面內所有的點上都記錄同一個值,而矢量格式只在需要的地方存儲數據,這就使得前者所需的存儲的空間大於後者。對於柵格數據可以很輕易地實現覆蓋的操作,而對於矢量數據來說要困難得多。矢量數據可以象在傳統地圖上的矢量圖形一樣被顯示出來,而柵格數據在以圖象顯示時顯示對象的邊界將呈現模糊狀。 除了以幾何向量坐標或是柵格單元位置來表達的空間數據外,另外的非空間數據也可以被存儲。在矢量數據中,這些附加數據為客觀對象的屬性。例如,一個森林資源的多邊形可能包含一個標識符值及有關樹木種類的信息。在柵格數據中單元值可存儲屬性信息,但同樣可以作為與其他表格中記錄相關的標識符。
資料擷取
數據擷取——向系統內輸入數據——它占據了GIS從業者的大部分時間。有多種方法向GIS中輸入數據,在其中它以數字格式存儲。 印在紙或聚酯薄膜地圖上的現有數據可以被數字化或掃描來產生數字數據。數字化儀從地圖中產生向量數據作為操作符軌跡點、線和多邊形的邊界。掃描地圖可以產生能被進一步處理生成向量數據的光柵數據。 測量數據可以從測量器械上的數字數據收集系統中被直接輸入到GIS中。從全球定位系統(GPS)——另一種測量工具中得到的位置,也可以被直接輸入到GIS中。 遙感數據同樣在數據收集中發揮著重要作用,並由附在平台上的多個感測器組成。感測器包括攝像機、數字掃描儀和激光雷達,而平台則通常由航空器和衛星構成。 現在大部分數字數據來源於圖片判讀和航空照片。軟拷貝工作站用來數字化直接從數字圖像的立體象對中得到的特徵。這些系統允許數據以二維或三維捕捉,它們的海拔直接從用照相測量法原理的立體象對中測量得到。現今,模擬航空照片先被掃描然後再輸入到軟拷貝系統,但隨著高質量的數字攝像機越來越便宜,這一步也就可被省略了。 衛星遙感提供了空間數據的另一個重要來源。這里衛星使用不同的感測器包來被動地測量從主動感測器如雷達發射出去的電磁波頻譜或無線電波的部分的反射系數。遙感收集可以進一步處理來標識感興趣的對象和類例如土地覆蓋的光柵數據。 除了收集和輸入空間數據之外,屬性數據也要輸入到GIS中。對於向量數據,這包括關於表現在系統中的對象的附加信息。 輸入數據到GIS中後,通常還要編輯,來消除錯誤,或進一步處理。對於向量數據必須要「拓撲正確」才能進行一些高級分析。比如說,在公路網中,線必須與交叉點處的結點相連。像反沖或過沖的錯誤也必須消除。對於掃描的地圖,源地圖上的污點可能需要從生成的光柵中消除。例如,污物的斑點可能會把兩條本不該相連的線連在一起。
資料操作
GIS可以執行數據重構來把數據轉換成不同的格式。例如,GIS可以通過在具有相同分類的所有單元周圍生成線,同時決定單元的空間關系,如鄰接和包含,來將衛星圖像轉換成向量結構。
由於數字數據以不同的方法收集和存儲,兩種數據源可能會不完全兼容。因此GIS必須能夠將地理數據從一種結構轉換到另一種結構。
投影系統,坐標系統與轉換
財產所有權地圖與土壤分布圖可能以不同的比例尺顯示數據。GIS中的地圖數據必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數據對齊或相配合。在數字數據被分析前,它們可能得經過其它一些將它們整合進GIS的處理,比如,投影與坐標變換。 地球可以用多種模型來表示,對於地球表面上的任一給定點,各個模型都可能給出一套不同的坐標(如緯度,經度,海拔)。最簡單的模型是假定地球是一個理想的球體。隨著地球的更多測量逐漸累積,地球的模型也變得越來越復雜,越來越精確。事實上,有些模型應用於地球的不同區域以提供更高的精確度(如北美坐標系統,1983-NAD83-只適合在美國使用,而在歐洲卻不適用)。
投影是製作地圖的基礎部分,它是從地球的一種模型中轉換信息的數學方法,它將三維的彎曲表面轉換成二維的媒介(比如紙或電腦屏幕)。不同類型的地圖要採用不同的投影投影系統,因為每種投影系統有其自身的合適的用途。比如一種可以精確反映大陸形狀的投影會歪曲大陸的相對尺寸(翻譯的是英文的維基網路)
GIS空間分析
空間分析能力是GIS的主要功能,也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。一般地講,它只回答What(是什麼?)、Where(在哪裡?)、How(怎麼樣?)等問題,但並不(能)回答Why(為什麼?)。空間分析需要復雜的數學工具,其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等[1],其主要任務是對空間構成進行描述和分析,以達到獲取、描述和認知空間數據;理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測;調控地理空間上發生的事件等目的[2]。
空間分析技術與許多學科有聯系,地理學、經濟學、區域科學、大氣、 地球物理、水文等專門學科為其提供知識和機理。
除了GIS軟體捆綁空間分析模塊外,目前也有一些專用的空間分析軟體,如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。
數據建模
將濕地地圖與在機場、電視台和學校等不同地方記錄的降雨量關聯起來是很困難的。然而,GIS能夠描述 地表、地下和大氣的二維三維特徵。
例如,GIS能夠將反應降雨量的雨量線迅速制圖。
這樣的圖稱為雨量線圖。通過有限數量的點的量測可以估計出整個地表的特徵,這樣的方法已經很成熟。 一張二維雨量線圖可以和GIS中相同區域的其它圖層進行疊加分析。
拓撲建模
在過去的35年,在濕地邊上有沒有任何加油站或工廠經營過?有沒有任何滿足在2英里內且高出濕地的條件的這類設施?GIS可以識別並分析這種在數字化空間數據中的這種空間關系。這些拓撲關系允許進行復雜的空間建模和分析。地理實體音的拓撲關系包括連接(什麼和什麼相連)、包含(什麼在什麼之中)、還有鄰近(兩者之間的遠近)。
網路建模
如果所有在濕地附近的工廠同時向河中排放化學物質,那麼排入濕地的污染物的數量要多久就能達到破壞環境的數量?GIS能模擬出污染物沿線性網路(河流)的擴散的路徑。諸如坡度、速度限值、管道直徑之類的數值可以納入這個模型使得模擬得更精確。網路建模通常用於交通規劃、水文建模和地下管網建模。
5. 地理信息系統
地理信息系統(GIS)出現於20世紀60年代。它作為地學領域專家的有力工具受到越來越普遍的關注,開始在多個領域得到應用。
GIS是對地球空間數據進行採集、存儲、檢索、分析、建模和表示的計算機系統。它不僅可以管理數字和文字(屬性)信息,而且可以管理空間信息(圖形),並能提供各種空間分析的方法,對多種不同的空間信息進行綜合分析解釋,解決空間實體之間的相互關系,分析在一定地理區域內發生的各種現象和過程。GIS為地質學家提供了在計算機輔助下對地質、地理、地球物理、地球化學和遙感等多源信息進行綜合分析和解釋的有力工具。由於GIS具有互動式處理能力和快速運算能力,通過反復嘗試,使地質學家能夠比較容易地完善自己的知識模型。
GIS按其研究開發的目的可以分為國家基礎地理信息系統、城市地理信息系統和企業地理信息系統等等;按其研究開發針對的范圍可分為全球的、區域的和局部的地理信息系統;按其時空模型可分為二維(位置模型)、三維(位置模型+數字高程模型)和四維(三維+時間模型)地理信息系統或動態地理信息系統。
除了軟體和硬體外,數據是地理信息系統的關鍵。GIS獲取數據的主要手段有GPS(Global Positioning System:全球定位系統)、DTS(數字全站儀)、DPS(數字攝影測量系統)和RS(遙感技術)。
GIS於20世紀80年代中期開始在地學界得到應用。美國地質調查局在1985年建立了GIS實驗室,鼓勵專業人員應用新技術。僅僅幾年時間在基礎地質、環境與災害、礦產資源評價和區域地質調查方面的信息管理項目即達幾十個。
GIS在地學中的應用前景很廣。信息經GIS分析處理,可繪出用常規測繪難以到達的地區如戈壁、沙漠、高原、雪山等的地形圖。目前GIS在地學中的應用主要包括:
(1)地質找礦及礦產資源預測評價
德國發射的SPOT衛星主要用於石油、天然氣及其他礦產的調查。它可對地貌進行立體觀測,產生高解析度、高精度的圖像。使用該圖像,在前期勘探階段能准確、迅速查明地形、地表露頭、岩性組合和覆蓋區地下構造的基本形態。
(2)國土資源管理
我國於1990年利用GIS建立了1:100萬全國國土資源信息系統和1:400萬全國自然資源綜合開發決策信息系統及某些省、市、縣的國土規劃與管理信息系統,用於國家與區域的經濟建設和規劃。
(3)自然災害的評估與防治
我國於1990年建立了洪水險情預報系統。在1991年我國江淮地區發生的特大洪災和1994年閩江和珠江流域等地發生的大洪災中,太湖流域的1:25萬GIS信息系統和1:20萬GIS土地規劃信息庫結合遙感圖像分別對洪水進行了監測,對災情進行了准確的評估,使洪災損失降到了最低限度。日本應用GIS分析1995年大阪神戶地震引起的滑坡也是一個突出的例子。
在抗震設防區劃和抗震防災規劃方面,利用GIS編制的抗震防災規劃具有應用方便、資料實用性強和能夠實現資源共享等特點。
(4)建立地學信息庫和編制地學圖件
目前,不少國家,如美國、德國、法國、加拿大和中國等均已利用GIS進行了這方面工作。
6. 地理信息系統的用處
地理信息系統(GIS)的基本功能有:
1、數據採集與編輯功能:包括圖形數據採集與編輯和屬性數據編輯與分析。
2、數據的存儲和管理功能:地理信息資料庫管理系統是數據存儲和管理的高新技術,包括資料庫定義、資料庫的建立與維護、資料庫操作、通訊功能等。
3、制圖功能:根據 GIS的數據結構及繪圖儀的類型,用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖。地理信息系統不僅可以為用戶輸出全要素地圖,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題地圖,如行政區劃圖、土壤利用圖、道路交通圖、等高城圖等等。還可以通過空間分析得到一些特殊的地學分析用圖,如坡度圖、坡向圖、剖面圖等等。
4、空間查詢與空間分析功能:包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、疊置分析、空間集合分析、地學分析、數字高程模型的建立、地形分析等。
5、二次開發和編程功能:用戶可以在自己的編程環境中調用GIS的命令和函數,或者GIS系統將某些功能做成專門的控制項供用戶開發使用。
地理信息系統充分發揮其功能廣泛應用於資源管理、區域規劃、國土監測以及政府部門和企業的輔助決策。
7. 使用全球定位系統、地理信息系統和遙感技術分別是在哪些情況下
┑鬧髁Γ蝗蚨ㄎ幌低呈嵌砸8型枷瘢ㄏ衿┘按又刑崛〉男畔⒔卸ㄎ唬秤枳輳蠱淠芎"電子地圖"進行套合;地理信息系統是信息的"大管家"。"3S"是一個動態的、可視的、不斷更新的、通過計算機網路能夠傳輸的、三維立體的、不同地域和層次都可以使用的、"活"的系統。
3S技術的結合在許多方面都有應用:主要是在土地利用現狀調查、土地利用規劃、土地利用動態監測中使用。其餘方面也可以用到如濕地生態環境保護、環境質量檢測等
8. 地理信息系統有何用途
其基本功能包括對數據的採集、管理、處理、分析和輸出。同時,地理信息系統依託這些基本功能,通過利用空間分析技術、模型分析技術、網路技術和資料庫集成技術等,更進一步演繹豐富相關功能,滿足社會和用戶的廣泛需要。
從總體上看,地理信息系統的功能可分為:數據採集與編輯、數據處理與存儲管理、圖形顯示、空間查詢與分析以及地圖製作。
(8)地理信息系統什麼時候用擴展閱讀
所需要的知識能力:
1、掌握數學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識;
2、掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本力法;
3、了解相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等的一般原理和方法;
4、了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規;
5、了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和最新發展動態,以及地理信息系統產業發展狀況;
6、掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有-定的實驗設計、創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文,參與學術交流的能力。