付華彬
摘 要:隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和信息高速公路的建立,人類社會進入了信息時代,特別是許多高新領域變化更大。作為一門集古老與新生結合的高技術學科—— 測繪學也在發(fā)生令人意想不到的變化。地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字地圖、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導航系統(tǒng)、遙感測繪系統(tǒng),這些新生事物推動著測繪學科的迅猛發(fā)展。我們在這里僅就對地理信息系統(tǒng)和數(shù)字制圖系統(tǒng)作簡要的介紹與對比,增加一些我們對兩個系統(tǒng)的了解。
關鍵詞:數(shù)字制圖系統(tǒng) GIS 比較
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)11(c)-0032-01
1 起源
GIS,即地理信息系統(tǒng),是利用電子計算機處理地理空間信息的高技術,包括對地理空間數(shù)據(jù)的輸入、管理、查詢、分析。數(shù)字制圖是在一定的計算機硬件與軟件系統(tǒng)的支持下,實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的獲取、變換、存儲、管理和圖形輸出。地理空間信息并非新鮮事物,早在幾千年前,人類開始利用地圖表示它。漢朝出現(xiàn)了原始地圖(長沙馬王堆發(fā)掘),特別是隨著西方資產(chǎn)階級的興起以及地理大發(fā)現(xiàn),地圖繪制得到了大發(fā)展。人類利用地圖這種強大的工具,認識、利用、改造著自然。這里我們可以看出,地圖作為表現(xiàn)地理現(xiàn)象的模型,具有載負、模擬、傳輸?shù)乩硇畔⒌淖饔?。在長期的發(fā)展中,基于地圖制作產(chǎn)生了地圖學,基于地理分析產(chǎn)生了地理學。隨著計算機的發(fā)展,這兩門傳統(tǒng)學科與測量學、航空、航天攝影學、數(shù)學、計算機圖形學等學科結合,衍生出了數(shù)字制圖系統(tǒng)與GIS??梢哉f數(shù)字制圖起源于地圖學,而GIS則是地理學延伸。隨著生產(chǎn)力的進步,人類對地理信息系統(tǒng)的要求越來越高,而傳統(tǒng)地圖生產(chǎn)與地理分析則越來越不適應時代的發(fā)展,傳統(tǒng)地圖成圖周期長,更新修改困難、現(xiàn)實性不強。而且對于不同的使用者,由于背景不同,對信息的獲取程度不一樣。即地圖使用者不能有效挖掘信息。所以當計算機技術出現(xiàn)后,許多有識之士迅速將它引入到地圖繪圖與地理分析中,利用計算機強大的數(shù)據(jù)存儲與處理功能,解決傳統(tǒng)地圖繪制與地理分析中存在的問題。從二者起源背景我們可以看出兩者的區(qū)別與聯(lián)系,這由兩個系統(tǒng)的基礎—— 地圖學與地理學間關系可以看出,兩者互相促進,缺一不可。
2 組成
GIS由四部分組成,即計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶。
數(shù)字制圖系統(tǒng)一般包括計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)庫以及專業(yè)圖形輸出設備四部分。
對于硬件制圖系統(tǒng)要求高一些。特別在出版模塊,由于涉及大量圖形處理,其要求較高。在軟件方面,GIS包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、空間分析、應用模型及制圖輸出。
3 數(shù)據(jù)的存儲與管理。
數(shù)字地圖是模擬地圖在計算機中的變現(xiàn)形式,它主要考慮地形地貌和其他專題要素在地圖上的表示,并以數(shù)字的形式將地圖存儲、管理和繪圖輸出。數(shù)字制圖系統(tǒng)通常只對地圖的圖形數(shù)據(jù)進行表示,較多地考慮各種要素符號的輸出效果。故特別注意各種地圖符號的形狀、大小、色彩以及相互之間的影響。對于地理信息而言,它需要對各種地理現(xiàn)象進行分析。所以要詳盡的記錄空間物體的定位與屬性信息,同時根據(jù)原始數(shù)據(jù)生成拓撲信息。由于地理數(shù)據(jù)的復雜性,使得用現(xiàn)有的商品化數(shù)據(jù)庫不能進行有效的管理。所以現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或者對屬性數(shù)據(jù)進行擴充,加入空間數(shù)據(jù)引擎;或者將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)分開存儲,分別管理。
4 數(shù)字地圖系統(tǒng)和GIS的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
目前使用的實用化數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)中,有兩種系統(tǒng)已在測繪部門的所有單位中使用,一種是以MAPCAD為主的地圖編圖出版系統(tǒng),另一種是從美國INTERGRAP公司引進的地圖生產(chǎn)系統(tǒng)。其中MAPCAD微機編排系統(tǒng)是由中國武漢地質(zhì)大學開發(fā)和研制的。
目前國際上以及我國應有的地理信息系統(tǒng)主要有:MAPINFO、ARCINFO、MGE。我國開發(fā)的地理信息系統(tǒng)有MAPGIS、GEOSTAR。
作為地理信息表達與分析的工具,我們可以從地理信息獲取與表達方面考慮。從信息表達方式上看,全面而有效地經(jīng)信息傳遞給用戶,將是這兩個系統(tǒng)共同的發(fā)展方向。多角度、全方位、準確而及時地獲取數(shù)據(jù),是系統(tǒng)的另一個發(fā)展方向,這來源于數(shù)據(jù)獲取手段的豐富與提高。當前,獲取數(shù)據(jù)主要有以下手段:野外實地測量、地圖掃描數(shù)字化、航空攝影測量、遙感技術等。
參考文獻
[1] 楊靖宇,謝超,柯希林,等.地理信息服務的思考與探索[J].測繪工程,2009,18(1):34-37.
[2] 肖蓓,湛邵斌,尹楠.淺談GIS的發(fā)展歷程與趨勢[J].地理空間信息,2007,5(5):56-60.
[3] 文君亞,韓雪培.數(shù)字制圖中的CAD與GIS[J].測繪與空間地理信息,2010,33(2):114-117.endprint