【摘要】地理信息系統(tǒng)（ GIS） 既是一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，也是一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)林水利、氣象海洋、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。本文簡單概述了地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容，并討論了地理信息系統(tǒng)的建設(shè)目標和內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】測繪地理信息系統(tǒng)；建設(shè)

一、地理信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系

從地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過程可以看出，地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展與制圖系統(tǒng)存在著密切的聯(lián)系，兩者相同之處是基于空間數(shù)據(jù)的表達、顯示和處理，從系統(tǒng)構(gòu)成和功能上看，一個地理信息系統(tǒng)具有機制制圖系統(tǒng)所有組成和功能，并且地理信息系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)處理功能。地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的區(qū)別就在于地理信息系統(tǒng)具有對空間數(shù)據(jù)進行解釋、判斷和分析的能力，而不是簡單的數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)中的信息也能被廣泛地利用，它的核心就是具有獨特的數(shù)據(jù)管理，因此，地理信息系統(tǒng)是能對空間數(shù)據(jù)進行分析的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)必須包含數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

二、地理信息系統(tǒng)（GIS）的概述與特點

1. 地理信息系統(tǒng)（GIS）的概述

地理信息系統(tǒng)（ GIS） 是集計算機科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科，主要是利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫，將地理環(huán)境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù)，進行數(shù)字存貯、處理和分析，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)（ GIS） 技術(shù)是先對多種要素進行綜合分析，然后快速地獲取信息，并能滿足各種不同領(lǐng)域的應(yīng)用或科學(xué)研究的需要，最后以相應(yīng)的圖形和數(shù)字方式表示結(jié)果，突現(xiàn)其準確化、標準化、數(shù)字化的特點。

2. 地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本特點

地理信息系統(tǒng)（ GIS） 的技術(shù)優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在具有地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程的特點，還體現(xiàn)在它的空間提示、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。GIS 具有以下的基本特點：

（ 1） GIS 是公共的地理定位基礎(chǔ)

地理空間框架是一個存放與地理空間位置有關(guān)的各種信息的架構(gòu)，是整合這些信息的地理定位基礎(chǔ)。 地理空間框架的核心就是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，因為這些數(shù)據(jù)庫為各個領(lǐng)域的信息化建設(shè)和人們處理自然、人文社會、經(jīng)濟環(huán)境等各種各樣的信息資源，提供科學(xué)化、標準化、統(tǒng)一化的基礎(chǔ)地理信息公共平臺。

（ 2） GIS 是多維結(jié)構(gòu)

在二維空間的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多專題的第三維結(jié)構(gòu)，而各個專題型實體型之間的聯(lián)系是通過屬性碼進行的，這就為地理系統(tǒng)各圈層之間的綜合研究提供了可能。

（ 3） GIS 的數(shù)據(jù)具有數(shù)字化

GIS 在外業(yè)實測、電子手簿的自動記錄和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，采用數(shù)字化儀器對已有成圖進行數(shù)字化，并完成數(shù)據(jù)采集； 最后對數(shù)據(jù)進行編輯處理后，形成數(shù)字地圖。 數(shù)字地圖可進行縮放編輯形成任意比例尺的可視圖； 還可以進行分層編輯，針對不同層次的地圖儲存不同的地圖要素。 然后，按照不同層次的內(nèi)容輸出、組合，可以編制出不同用途的專業(yè)用圖，修測十分方便。 在AUTOCAD環(huán)境下，還可以對基礎(chǔ)圖內(nèi)容實行特殊的配置注記，進行設(shè)計、量算和修改。

（ 4） GIS 具有豐富的信息

隨著計算機技術(shù)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，GIS 向多樣化和分布式處理邁進。 在側(cè)重數(shù)據(jù)庫建立、信息存儲、查詢檢索、統(tǒng)計分析和自動制圖等基本功能的基礎(chǔ)上，GIS 逐步進入開發(fā)分析、評價、預(yù)測、決策支持模型以及增加智能化功能的發(fā)展階段，進一步獲得豐富的信息。

三、系統(tǒng)功能

系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能包括以下幾個方面：

數(shù)據(jù)輸入和編輯

GIS中的數(shù)據(jù)包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)源主要是專題地圖。圖形數(shù)據(jù)的輸入方式主要是數(shù)字化。人工跟蹤圖上的線段，形成由一串坐標連接的矢量，就成為一種直觀的圖形特征的數(shù)字描述。屬性數(shù)據(jù)可在數(shù)字化過程中同時輸入或單獨建立。對輸入的數(shù)據(jù)，一般系統(tǒng)獨具有較完善的交互編輯、檢查錯誤、修飾圖幅和檢驗結(jié)果的功能，并在圖形輸入后自動建立拓撲關(guān)系。

數(shù)據(jù)庫的建立和管理

GIS中數(shù)據(jù)庫除屬性數(shù)據(jù)外，還有地理要素空間分布的位置數(shù)據(jù)，即空間數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)用拓撲數(shù)學(xué)模型來管理，而屬性數(shù)據(jù)則用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS。GIS在兩種數(shù)據(jù)之間建立的某種聯(lián)系以實現(xiàn)圖形與屬性之間的相互之間的操作?？臻g數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)基本上分為柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)兩類。矢量結(jié)構(gòu)表示圖形與常規(guī)一致，數(shù)據(jù)量小，位置的精確性好，數(shù)據(jù)綜合分析能力較容易，地圖輸入也精確美觀，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存儲和操作也復(fù)雜，費用較高。柵格結(jié)構(gòu)是許多點子設(shè)備獲取數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的原始形式，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，功能直觀，開發(fā)費用低，但用較長像元以減少數(shù)據(jù)量時，精度較差。隨著GIS的發(fā)展，許多GIS提供兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的混合處理能力，兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并存，相互補充。

數(shù)據(jù)檢索

包括對指定任意地區(qū)、任意屬性的數(shù)據(jù)進行查詢，以及數(shù)據(jù)庫有關(guān)數(shù)據(jù)項的邏輯運算檢索等。

數(shù)據(jù)分析與處理

GIS的主要注意力集中在空間實體的關(guān)系上。對地圖的點、線、面特征間的拓撲關(guān)系分析，是GIS的重要內(nèi)容。此外，GIS的分析和操作還包括建立特征緩沖區(qū)；圖形疊加的各種邏輯操作，并對結(jié)果作類型歸并，冗余消除，使其保持邏輯上的一致；地圖投影變換；計算面積、距離，最近鄰選擇；建立數(shù)學(xué)地形模型；以及屬性數(shù)據(jù)的操作和統(tǒng)計，標號和注記操作，根據(jù)屬性提取圖形特征等。

數(shù)據(jù)輸出：分析或查詢結(jié)果的輸出是GIS的一個重要功能。GIS的輸出可是屏幕顯示，繪圖、制表紙，拷貝等。大多GIS提供的圖形圖像編輯，符號生成，矢量漢字標記，等功能，可輸出二維或三維彩色圖形，以滿足不同圖件的制圖要求。

綜上所述，測繪業(yè)進行了對傳統(tǒng)測繪手段和生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造，開展了數(shù)字化測圖、機助地圖制圖、地理信息系統(tǒng)（ GIS） 、人衛(wèi)激光測距（ SLR） 、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ GPS） 、遙感（ RS） 等方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。 其中最為突出的是GPS、GIS 和RS 技術(shù)的結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，相互滲透，形成一個自然的發(fā)展趨勢。 GPS與RS 能為GIS 提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS 可以從GPS 和RS 提供的批量數(shù)據(jù)中提取有用的信息進行相應(yīng)的空間分析，并將其有用數(shù)據(jù)進行綜合集成，最終成為科學(xué)的決策依據(jù).。

參考文獻

[1] 宋朝.地理信息系統(tǒng)在房產(chǎn)測繪行業(yè)的應(yīng)用[J]. 科技資訊. 2010（04）

[2] 吳江南，王根英.淺談3S技術(shù)在水利工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 科技資訊. 2010（17）

[3] 袁秀麗.城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的設(shè)計及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）. 2010（05）

[4] 李培.淺談GIS的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 職業(yè)技術(shù). 2010（09）

參考文獻：

[5]李德仁.論新地理信息時代[J]. 中國科學(xué)， 2009， 39（ 6）