GIS最早起源于 20 世纪 60 年代“要把地图变成数字形式的地图, 便于计算机处理分析”的目的。1963 年,加拿大测量学家首先提出了 GIS 这一术语,并用于自然资源的管理和规划。后来的几十年中, 伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,GIS 的应用也日趋深化广泛, 在环境、资源、航空、城市规划等领域成为常备的工作系统。
GIS 是图形处理技术、可视技术及数据库等技术的有机结合,并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而独树一帜。它与CAD 系统和DBMS(数据库管理系统)有着很大的区别。CAD 系统虽具有强大的图形处理能力,但其拓扑关系比较简单,管理和分析大型地理数据库的能力也有限;DBMS 则侧重于非图形数据的优化存储和查询, 而图形查询、显示功能、数据分析功能均相对较弱。
GIS中最基础的也是最重要的部分是地理数据。GIS 能够实现对大量复杂地理数据的输入、存储、操作和分析、输出等一系列功能。输入:GIS数据大多数来自现实世界,数据量比较大。目前被广泛采用的数据输入方法是传统的手工数字化方法。同时, 遥感数据正日益成为 GIS 数据的重要来源,这标志着G I S 数据输入已经开始借助于非地图形式。另外,GPS 技术的日益成熟也促进了 GIS 数据采集技术的发展。存储:GIS对数据的存储比较独特,即在大多数的 GIS 系统中普遍采用了分层技术,用户在存储这些数据时,只是处理涉及到层,而不是整幅地图,因而能够对用户的要求做出快速反应。
操作和分析: GIS充分继承了CAD和DBMS的图形操作和数据处理的成熟技术。GIS 中空间数据与属性数据有着紧密的联系,对数据的一致性要求较高,并且 GIS 对地理数据有着强大的空间分析功能。这是GIS的精华所在,也是 GIS 技术能够在很多领域中广泛应用的关键。
输出:GIS 能以合适的形式输出用户查询结果或数据分析结果。对于输出精度要求较高的应用领域, 可以利用数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等技术来提高输出质量。
由于GIS中数据的处理比较繁琐,工作量非常大,完全通过手工方式已经无法满足当前的需求,因此必须充分利用计算机的处理能力,借助于软件系统来协助完成这些工作。目前GIS 领域比较成熟的软件有美国Ｅ SRI 公司的ArcGIS 系列,MapInfo 公司的 MapInfo 系列,Intergraph 公司的MGE等。
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