第一章绪论 第一节GS的基本概念 、信息、地理信息 1、信息和数据 信息( Information)是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象 等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生 产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性 等特征。信息来源于数据(Dta)。数据是一种未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图 像都是数据。数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释 例如,从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息;从测量数据中可以抽取出地面目标 或物体的形状、大小和位置等信息:从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专 题信息。 2、地理信息 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表 达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。而地理数据则是各种地理特征和现象 间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征(简称属性)及时域特征三部分。空间位置 数据描述地物所在位置。这种位置既可以根据大地参照系定义,如大地经纬度坐标,也可以 定义为地物间的相对位置关系,如空间上的相邻、包含等;属性数据有时又称非空间数据, 是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。时域特征是指地理数据采集或地理现象发 生的时刻时段。时间数据对环境模拟分析非常重要,正受到地理信息系统学界越来越多的重 视。空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素 3、地理信息的特征 地理信息除了具有信息的一般特性,还具有以下独特特性: (1)空间分布性。地理信息具有空间定位的特点,先定位后定性,并在区域上表现出分 布式特点,其属性表现为多层次,因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。 (2)数据量大。地理信息既有空间特征,又有属性特征,另外地理信息还随着时间的变 化而变化,具有时间特征,因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展,我 们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。这必然对数据处理与分析带 来很大压力。 (3)信息载体的多样性。地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身,除此之外 还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理 介质载体。对于地图来说,它不仅是信息的载体,也是信息的传播媒介
1 第一章 绪 论 第一节 GIS 的基本概念 一、信息、地理信息 1、信息和数据 信息（Information）是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象 等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生 产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性 等特征。信息来源于数据（Data）。数据是一种未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图 像都是数据。数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。 例如，从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息；从测量数据中可以抽取出地面目标 或物体的形状、大小和位置等信息；从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专 题信息。 2、地理信息 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表 达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。而地理数据则是各种地理特征和现 象 间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征（简称属性）及时域特征三部分。空间位置 数据描述地物所在位置。这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以 定义为地物间的相对位置关系，如空间上的相邻、包含等；属性数据有时又称非空间数据， 是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。时域特征是指地理数据采集或地理现象发 生的时刻/时段。时间数据对环境模拟分析非常重要，正受到地理信息系统学界越来越多的重 视。空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。 3、地理信息的特征 地理信息除了具有信息的一般特性，还具有以下独特特性： （1）空间分布性。地理信息具有空间定位的特点，先定位后定性，并在区域上表现出分 布式特点，其属性表现为多层次，因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。 （2）数据量大。地理信息既有空间特征，又有属性特征，另外地理信息还随着时间的变 化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展，我 们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。这必然对数据处理与分析带 来很大压力。 （3）信息载体的多样性。地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身，除此之外， 还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理 介质载体。对于地图来说，它不仅是信息的载体，也是信息的传播媒介
信息系统 1、信息系统的基本组成 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代信息系统都部 分或全部由计算机系统支持,并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成、另外,智 能化的信息系统还包括知识。 计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备:软件是支持数据信息的采集、存贮加工、 再现和回答用户问题的计算机程序系统;数据则是系统分析与处理的对象,构成系统的应用 基础:用户是信息系统所服务的对象。 2、信息系统的类型 根据系统所执行的任务,信息系统可分为事务处理系统( Transaction process system)和 决策支持系统( Decision support system)。事务处理系统强调的是数据的记录和操作,民航定 票系统是其典型示例之一。决策支持系统是用以获得辅助决策方案的交互式计算机系统, 般是由语言系统、知识系统和问题处理系统共同构成 三、地理信息系统 地理信息系统( Geographic Information System或Geo- Information system,GlS)有时 又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系 统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有 关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系 统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥 感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决 复杂的规划、决策和管理问题 通过上述的分析和定义可提出GS的如下基本概念: l、GiS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数 据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出 子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的 方式和产品输出的类型 2、GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数 据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的 描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在 3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通 信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。 4、GS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、 航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数:电子速 测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术 的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时 的信息源,并促使GS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信 息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是
2 二、信息系统 1、信息系统的基本组成 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代信息系统都部 分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成、另外，智 能化的信息系统还包括知识。 计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备；软件是支持数据信息的采集、存贮加工、 再现和回答用户问题的计算机程序系统；数据则是系统分析与处理的对象，构成系统的应用 基础；用户是信息系统所服务的对象。 2、信息系统的类型 根据系统所执行的任务，信息系统可分为事务处理系统（Transaction process system）和 决策支持系统（Decision support system）。事务处理系统强调的是数据的记录和操作，民航定 票系统是其典型示例之一。决策支持系统是用以获得辅助决策方案的交互式计算机系统，一 般是由语言系统、知识系统和问题处理系统共同构成。 三、地理信息系统 地理信息系统（Geographic Information System 或 Geo－Information system，GIS）有时 又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系 统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有 关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系 统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥 感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决 复杂的规划、决策和管理问题。 通过上述的分析和定义可提出 GIS 的如下基本概念： 1、GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数 据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出 子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着 GIS 的硬件平台、功能、效率、数据处理的 方式和产品输出的类型。 2、 GIS 的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数 据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的 描述、这是 GIS 区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。 3、GIS 的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通 信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。 4、 GIS 与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、 航空摄影测量和遥感技术为 GIS 中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速 测仪、GPS 全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术 的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为 GIS 提供丰富和更为实时 的信息源，并促使 GIS 向更高层次发展。地理学是 GIS 的理论依托。有的学者断言，“地理信 息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说 GIS 的兴起和发展是
地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命 的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GiS被誉为地学的第三代 语言一一用数字形式来描述空间实体。 GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的:按研究内容的不同可分为 综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综 合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复很费,提高数 据共享程度和实用性 第二节GIS的发展概况 、国际发展状况 综观GIS发展,可将地理信息系统发展分为以下几个阶段: 1、地理信息系统的开拓期(60年代): 当50年代末和60年代初,计算机获得广泛应用以后,很快就被应用于空间数据的存储 和处理,使计算机成为地图信息存储和计算处理的装置,将很多地图转换为能被计算机利用 的数字形式,出现了地理信息系统的早期雏形。1963年,加拿大测量学家 R.TOmlinson首先 提出了地理信息系统这一术语,并建立了世界上第一个实用的地理信息系统一一加拿大地理 信息系统(CGIS),用于自然资源的管理和规划。这时地理信息系统的特征是和计算机技术的 发展水平联系在一起的,表现在计算机存储能力小,磁带存取速度慢。机助制图能力较强 地学分析功能比较简单,实现了手扶跟踪的数字化方法,可以完成地图数据的拓扑编辑,分 幅数据的自动拼接,开创了格网单元的操作方法,发展了许多面向格网的系统。例如哈佛大 学的 SYMAP是最著名的一例,另外还有GRD、MLMS等系统。所有这些处理空间数据的 主要技术,奠定了地理信息系统发展的基础。这一时期,地理信息系统发展的另一显著标志, 是许多有关的组织和机构纷纷建立,例如1966年美国成立城市和区域信息系统协会( URISA), 1969年又建立州信息系统全国协会( NASIS),国际地理联合会(1GU于1968年设立了地理数 据收集和处理委员会( CGDSP)。这些组织和机构的建立,对于传播地理信息系统的知识和发 展地理信息系统的技术,起了重要的指导作用 2、地理信息系统的巩固发展期(70年代) 在70年代,计算机发展到第三代,随着计算机技术迅速发展,数据处理速度加快,内存 容量增大,而且输入、输出设备比较齐全,推出了大容量直接存取设备一磁盘,为地理数据 的录入、存储、检索、输出提供了强有力的手段,特别是人机对话和随机操作的应用,可以 通过屏幕直接监视数字化的操作,而且制图分析的结果能很快看到,并可以进行实时的编辑。 这时,由于计算机技术及其在自然资源和环境环境数据处理中的应用,促使地理信息系统迅 速发展。例如从1970年至1976年,美国地质调查所就建成50多个信息系统,分别作为处理 地理、地质和水资源等领域空闻信息的工具。其它如加拿大、联邦德国、瑞典和日本等国也 先后发展了自己的地理信息系统。地理信息系统的发展,使一些商业公司开始活跃起来,软 件在市场上受到欢迎。在此期间,曾先后召开了一系列地理信息系统的国际讨论会,国际地
3 地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命 的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS 被誉为地学的第三代 语言——用数字形式来描述空间实体。 GIS 按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的；按研究内容的不同可分为 综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来，可以构成相应地域同级的区域综 合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展，以减小重复很费，提高数 据共享程度和实用性。 第二节 GIS 的发展概况 一、国际发展状况 综观 GIS 发展，可将地理信息系统发展分为以下几个阶段： 1、地理信息系统的开拓期（60 年代）： 当 50 年代末和 60 年代初，计算机获得广泛应用以后，很快就被应用于空间数据的存储 和处理，使计算机成为地图信息存储和计算处理的装置，将很多地图转换为能被计算机利用 的数字形式，出现了地理信息系统的早期雏形。1963 年，加拿大测量学家 R.F.Tomlinson 首先 提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理 信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。这时地理信息系统的特征是和计算机技术的 发展水平联系在一起的，表现在计算机存储能力小，磁带存取速度慢。机助制图能力较强， 地学分析功能比较简单，实现了手扶跟踪的数字化方法，可以完成地图数据的拓扑编辑，分 幅数据的自动拼接，开创了格网单元的操作方法，发展了许多面向格网的系统。例如哈佛大 学的 SYMAP 是最著名的一例，另外还有 GRID、MLMIS 等系统。所有这些处理空间数据的 主要技术，奠定了地理信息系统发展的基础。这一时期，地理信息系统发展的另一显著标志， 是许多有关的组织和机构纷纷建立，例如 1966 年美国成立城市和区域信息系统协会(URISA)， 1969 年又建立州信息系统全国协会(NASIS)，国际地理联合会(1GU)于 1968 年设立了地理数 据收集和处理委员会(CGDSP)。这些组织和机构的建立，对于传播地理信息系统的知识和发 展地理信息系统的技术，起了重要的指导作用。 2、地理信息系统的巩固发展期（70 年代） 在 70 年代，计算机发展到第三代，随着计算机技术迅速发展，数据处理速度加快，内存 容量增大，而且输入、输出设备比较齐全，推出了大容量直接存取设备—磁盘，为地理数据 的录入、存储、检索、输出提供了强有力的手段，特别是人机对话和随机操作的应用，可以 通过屏幕直接监视数字化的操作，而且制图分析的结果能很快看到，并可以进行实时的编辑。 这时，由于计算机技术及其在自然资源和环境环境数据处理中的应用，促使地理信息系统迅 速发展。例如从 1970 年至 1976 年，美国地质调查所就建成 50 多个信息系统，分别作为处理 地理、地质和水资源等领域空闻信息的工具。其它如加拿大、联邦德国、瑞典和日本等国也 先后发展了自己的地理信息系统。地理信息系统的发展，使一些商业公司开始活跃起来，软 件在市场上受到欢迎。在此期间，曾先后召开了一系列地理信息系统的国际讨论会，国际地
理联合会先后于1979年和1972年两次召开关于地理信息系统的学术讨论会,1978年FIG规 定第三委员会的主要任务是研究地理信息系统,同年在联邦德国达姆斯塔特工业大学召开了 第一次地理倍息系统讨论会等等。这期间,许多大学(例如美国纽约州立大学布法罗校区等) 开始注意培养地理信息系统方面的人材:创建了地理信息系统实验室。一些商业性的咨询服 务公司开始从事地理信息系统工作。总之,地理信息系统在这时受到了政府部门、商业公司 和大学的普遍重视。这个时期地理信息系统发展的总体特点是:地理信息系统在继承60年代 技术基础之上,充分利用了新的计算机技术,但系统的数据分析能力仍然很弱:在地理信息 系统技术方面未有新的突破:系统的应用与开发多限于某个机构;专家个人的影响削弱,而 政府影响增强。 3、地理信息系统技术大发展时期(80年代) 由于大规模和超大规模集成电路的问世,推出了第四代计算机,特别是微型计算机和远 程通讯传输设备的出现为计算机的普及应用创造了条件,加上计算机网络的建立,使地理信 息的传输时效得到极大的提高。在系统软件方面,完全面向数据管理的数据库管理系统(DBMS) 通过操作系统(OS)管理数据,系统软件工具和应用软件工具得到硏制,数据处理开始和数学 模型、模拟等决策工具结合。地理信息系统的应用领域迅速扩大,从资源管理、环境规划到 应急反应,从商业服务区域划分到政治选举分区等,涉及到了许多的学科与领域,如古人类 学、景观生态规划、森林管理、土木工程以及计算机科学等。这时期,许多国家制定了本国 的地理信息系统发展规划,启动了若干科研项目,建立了一些政府性、学术性机构,如美国 于1987年成立了国家地理信息与分析中心( NCGIA),英国于1987年成立了地理信息协会 同时,商业性的咨询公司、软件制造商大量涌现,并提供系列专业化服务。地理信息系统不 仅引起工业化国家的普遍兴趣,例如英、法、联邦德国、挪威、瑞典、荷兰、以色列、澳大 利亚、苏联等国都在积极解决地理信息系统的发展和应用,而且不再受国家界线的限制,地 理信息系统开始用于解决全球性的问题。 4、地理信息系统的应用普及时代(90年代) 由于计算机的软硬件均得到飞速的发展,网络已进入千家万户,地理信息系统已成为许 多机构必备的工作系统,尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变 了现有机构的运行方式、设置与工作计划等。另外,社会对地理信息系统认识普遍提高,需 求大幅度增加,从而导致地理信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地理信息系 统已成为公众关注的问题,例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高速公路”计划 美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略也包括地理信息系统。毫无疑问,地理信息系统将 发展成为现代社会最基本的服务系统。 、国内发展状况 我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所 成立全国第一个地理信息系统研究室为标志,在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系统 在理论探索、硬件配制、软件硏制、规范制订、区域试验硏究、局部系统建立、初步应用试 验和技术队伍培养等方面都取得了进步,积累了经验,为在全国范围内展开地理信息系统的 研究和应用奠定了基础。 地理信息系统进入发展阶段的标志是从第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政
4 理联合会先后于 1979 年和 1972 年两次召开关于地理信息系统的学术讨论会，1978 年 FIG 规 定第三委员会的主要任务是研究地理信息系统，同年在联邦德国达姆斯塔特工业大学召开了 第一次地理倍息系统讨论会等等。这期间，许多大学(例如美国纽约州立大学布法罗校区等) 开始注意培养地理信息系统方面的人材；创建了地理信息系统实验室。一些商业性的咨询服 务公司开始从事地理信息系统工作。总之，地理信息系统在这时受到了政府部门、商业公司 和大学的普遍重视。这个时期地理信息系统发展的总体特点是：地理信息系统在继承 60 年代 技术基础之上，充分利用了新的计算机技术，但系统的数据分析能力仍然很弱；在地理信息 系统技术方面未有新的突破；系统的应用与开发多限于某个机构；专家个人的影响削弱，而 政府影响增强。 3、地理信息系统技术大发展时期（80 年代）： 由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远 程通讯传输设备的出现为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信 息的传输时效得到极大的提高。在系统软件方面，完全面向数据管理的数据库管理系统(DBMS) 通过操作系统(OS)管理数据，系统软件工具和应用软件工具得到研制，数据处理开始和数学 模型、模拟等决策工具结合。地理信息系统的应用领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到 应急反应，从商业服务区域划分到政治选举分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类 学、景观生态规划、森林管理、土木工程以及计算机科学等。这时期，许多国家制定了本国 的地理信息系统发展规划，启动了若干科研项目，建立了一些政府性、学术性机构，如美国 于 1987 年成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA），英国于 1987 年成立了地理信息协会。 同时，商业性的咨询公司、软件制造商大量涌现，并提供系列专业化服务。地理信息系统不 仅引起工业化国家的普遍兴趣，例如英、法、联邦德国、挪威、瑞典、荷兰、以色列、澳大 利亚、苏联等国都在积极解决地理信息系统的发展和应用，而且不再受国家界线的限制，地 理信息系统开始用于解决全球性的问题。 4、地理信息系统的应用普及时代（90 年代）： 由于计算机的软硬件均得到飞速的发展，网络已进入千家万户，地理信息系统已成为许 多机构必备的工作系统，尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变 了现有机构的运行方式、设置与工作计划等。另外，社会对地理信息系统认识普遍提高，需 求大幅度增加，从而导致地理信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地理信息系 统已成为公众关注的问题，例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高速公路”计划， 美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略也包括地理信息系统。毫无疑问，地理信息系统将 发展成为现代社会最基本的服务系统。 二、国内发展状况 我国地理信息系统方面的工作自 80 年代初开始。以 1980 年中国科学院遥感应用研究所 成立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，我国地理信息系统 在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步应用试 验和技术队伍培养等方面都取得了进步，积累了经验，为在全国范围内展开地理信息系统的 研究和应用奠定了基础。 地理信息系统进入发展阶段的标志是从第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政
府行为,正式列入国家科技攻关计划,开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实 验和工程建设工作。许多部门同时开展了地理信息系统研究与开发工作。如全国性地理信息 系统(或数据库)实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统、地理信息 系统基础软件或专题应用软件的硏制和地理信息系统教育培训。通过近五年的努力,在地理 信息系统技术上的应用开创了新的局面,并在全国性应用、区域管理、规划和决策中取得了 实际的效益。 自∞0年代起,地理信息系统步入快速发展阶段。执行地理信息系统和遥感联合科技攻关 计划,强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化,力图使地理信息系统从初步发展时期 的研究实验、局部应用走向实用化和生产化,为国民经济重大问题提供分析和决策依据。努 力实现基础环境数据库的建设,推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统技术一体 化。在地理信息系统的区域工作重心上,出现了“东移”和“进城”的趋向,促进了地理信 息系统在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地区和城市首先实用化 这期间开展的主要研究及今后尚需进一步发展的领域有:重大自然灾害监测与评估系统的建 设和应用;重点产粮区主要农作物估产;城市地理信息系统的建设与应用:建立数字化测绘 技术体系;国家基础地理信息系统建设与应用;专业信息系统与数据库的建设和应用:基础 通用软件系统的研制与建立;地理信息系统规范化与标准化:基于地理信息系统的数据产品 研制与生产。同时经营地理信息系统业务的公司逐渐增多。 总之,中国地理信息系统事业经过十几年的发展,取得了重大的进展。地理信息系统的 研究和应用正逐步形成行业,具备了走向产业化的条件。 第三节地理信息系统的构成 完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据 和系统管理操作人员,其核心部分是计算机软硬系统,空间数据库反映了GIS的地理内容 而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。地理信息系统的组成可综合表示 为图1-1。 、计算机硬件系统 计算机硬件是计算机系统中的实际物理装置的总称,可以是电子的、电的、磁的、机械 的、光的元件或装置,是GS的物理外壳,系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方 法甚至软件都与硬件有极大的关系,受硬件指标的支持或制约.GIS由于其任务的复杂性和特 殊性,必须由计算机设备支持.GIS硬件配置一般包括四个部分: 1、计算机主机 2、数据输入设备:数字化仪、图像扫描仪、手写笔、光笔、键盘、通讯端口等 3、数据存贮设备:光盘刻录机、磁带机、光盘塔、活动硬盘、磁盘阵列等;
5 府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实 验和工程建设工作。许多部门同时开展了地理信息系统研究与开发工作。如全国性地理信息 系统（或数据库）实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统、地理信息 系统基础软件或专题应用软件的研制和地理信息系统教育培训。通过近五年的努力，在地理 信息系统技术上的应用开创了新的局面，并在全国性应用、区域管理、规划和决策中取得了 实际的效益。 自 90 年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。执行地理信息系统和遥感联合科技攻关 计划，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化，力图使地理信息系统从初步发展时期 的研究实验、局部应用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策依据。努 力实现基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统技术一体 化。在地理信息系统的区域工作重心上，出现了“东移”和“进城”的趋向，促进了地理信 息系统在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地区和城市首先实用化。 这期间开展的主要研究及今后尚需进一步发展的领域有；重大自然灾害监测与评估系统的建 设和应用；重点产粮区主要农作物估产；城市地理信息系统的建设与应用；建立数字化测绘 技术体系；国家基础地理信息系统建设与应用；专业信息系统与数据库的建设和应用；基础 通用软件系统的研制与建立；地理信息系统规范化与标准化；基于地理信息系统的数据产品 研制与生产。同时经营地理信息系统业务的公司逐渐增多。 总之，中国地理信息系统事业经过十几年的发展，取得了重大的进展。地理信息系统的 研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。 第三节 地理信息系统的构成 完整的 GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据 和系统管理操作人员，其核心部分是计算机软硬系统，空间数据库反映了 GIS 的地理内容， 而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。地理信息系统的组成可综合表示 为图 1-1。 一、计算机硬件系统 计算机硬件是计算机系统中的实际物理装置的总称，可以是电子的、电的、磁的、机械 的、光的元件或装置，是 GIS 的物理外壳，系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方 法甚至软件都与硬件有极大的关系，受硬件指标的支持或制约．GIS 由于其任务的复杂性和特 殊性，必须由计算机设备支持．GIS 硬件配置一般包括四个部分： 1、计算机主机； 2、数据输入设备：数字化仪、图像扫描仪、手写笔、光笔、键盘、通讯端口等； 3、数据存贮设备：光盘刻录机、磁带机、光盘塔、活动硬盘、磁盘阵列等；