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地理信息系统概述(3)

时间:2013-07-18 13:44 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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(二)信息处理分析功能信息处理分析功能体现和决定了地理信息系统的应用方向,是衡量系统功能效益的主要标志,是系统的核心。处理分析功能通常包括有常规处理分析功能、地理空间分析功能、专业(或专题)模型分析功能等。1.常规处理分析功能。即指一般由常用的处理分析软件构成的对数据进行一般处理分析的功能。例如,对数据进行的各种运算处理,对数据的各种统计分析等一般的数学处理分析。此功能常是针对地理信息的属性数据进行的一系列处理。处理时往往可随时干预处理过程,改变相关的参数,以便处理分析结果更符合用户的要求,或从多种处理分析成果中选择出最适宜的结果供输出,提供给用户。2.地理空间分析功能。此功能是体现地理信息系统特点的重要功能之一,主要包括数字地形模型分析、空间特征的几何分析、网络分析、图像处理分析等。一般是针对输入系统中的各种地图、专题图和图像等空间数据的各种处理和分析。例如:利用不同时期或不同要素的空间数据进行叠置处理和分析,可获得准确客观的空间动态变化及其分布特征,为分析和研究演变规律、预测预报提供可靠的信息,也可利用数字地形模型进行坡度、坡向的数值分析,进而为地貌学的各种研究以及土地利用分类等奠定可靠的定量基础。地理信息系统中地理空间分析功能的不断开发和应用,为地理学进一步发挥其区域性及综合性的优势,以及开展定量数字分析,开拓出更为广阔的前景。3.专业(或专题)模型分析。专业(或专题)模型是对客观现实或现象的抽象或数字模拟。模型分析是地理学在进行规划、预报预测等工作时进行定量分析研究的高级阶段。以往由于条件的制约,特别是浩繁的计算工作量以及信息数据提供的不充足,影响了模型分析的开展。当前,由于计算机的广泛应用,特别是有地理信息系统的支持,为开展地学模型的研究和分析,提供了条件,展现出美好的前景。目前,专业(或专题)模型的建立主要可通过二种途径产生,一种是以大量的数据信息为基础,运用数学手段建立的数学模型,例如:通常的统计分析模型;另一种则是以地学分析,专业的经验为基础,从长期的大量地学工作中总结,归纳出的经验模型或概念模型,常做成专门的分析软件(包),置于地理信息系统中,借助于系统中丰富的地理信息资源支持进行各种分析。也可运用专家系统软件技术,建立专业(或专题)专家系统,利用地理信息系统提供的信息,进行相关专业的分析。模型是以丰富的地理信息为基础的定量化结晶,模型分析使地理信息系统的处理分析能力得到进一步的加强和提高,模型分析已成为当前地理信息系统分析功能的重要组成部分,标志和衡量系统质量和效益水平的重要指标。

(三)输出功能地理信息系统的输出功能是在一系列数据输出软件的支持下完成的,包括诸如各种线条、符号、颜色的变换配置,绘图机输出,行式打印机输出,屏幕显示输出等软件,以能完成系统中间处理结果或最终处理分析结果的输出,并以各种文字报表、地图、图像、图形等人们熟悉的形式提供给用户。(四)信息更新及系统维护功能信息的更新和系统的维护是持续发挥地理信息系统功能,不断完善系统自身,适应新形势和环境的变化,提高系统效益的重要手段和功能体现,随着系统处理分析环境的变化,不但需要经常地对系统的软、硬件设备进行维护或更换,以保持系统的正常运行。而且,为适应环境的不断变化,亦要对系统中的信息不断地进行更新,增删更新数据库相应的数据文件,使系统不断地完善,持续地发挥系统的整体功能和效益。四、地理信息系统的主要类型目前地理信息系统分类尚没有规范统一的标准,但依照当前地理信息系统发展的现状,主要有以下二种类型:(一)区域地理信息系统即以某一地区或区域为描述对象或目标,以地理综合分析为主要功能,为区域的管理、开发、规划,以及决策提供信息服务为主要目的而构成的地理信息系统。如早期建成的“加拿大地理信息系统(CGIS)”,我国“黄土高原(重点产沙区)地理信息系统”,以及我国各县建立的县级地理信息系统等。区域地理信息系统偏重于对综合分析功能的开发研制,以便于全面服务于区域的管理、开发、规划的需要。由于区域所处环境差异变化较大,分析处理功能的建立只能以某一区域的特点为主建立。因此区域地理信息系统一般移植性较差,但一般功能较全面且较强大。(二)专题型地理信息系统即以某一专业或为解决某一专题为目的组建的地理信息系统。如旅游信息系统、人口信息系统、城市交通管理信息系统等。这类信息系统虽然在采集信息时也有地区的限制,但主要强调的是专业目的。它具有较强的解决专业应用的功能和专门的软件(包)。一般来说这类系统可移植性较强,只要将另外一地区或区域的有关信息输入,即可用来解决和服务于不同地区的同一专业问题。由于任何一种地理专题都不是一个单纯的简单问题,都需要综合多要素的信息进行综合分析。因此,这二种类型有时很难区分开,一般来说,区域型地理信息系统在系统前总是冠以专有的地名或区域的地理名称,而专题型的系统则常冠以专题的名称,或强调突出专题性质,加以区别。五、地理信息系统与遥感地理信息系统和遥感都是在现代科学技术基础上发展起来的新技术手段和方法,它们在地理学中的应用,推动了地理学的发展和进步,成为地理学的重要组成部分。遥感技术与地理信息系统在地理学的研究及其应用中相互支持、互相借鉴,展现出地理学美好的发展前景。实践证明,地理信息系统是一种管理和分析地理空间数据(信息)的有效工具和手段。遥感则是建筑在现代空间技术基础上的一种收集地球表面空间信息(数据)的重要技术手段。由于工作基础和目的的相近,使二者必然地联系在一起。(一)遥感是地理信息系统的重要信息源遥感可为地理信息系统提供不同视场、多方位、多层次、多方式的信息,由于遥感本身的特点,遥感信息不但及时、准确、客观,而且可提供不同波段、不同时相动态信息。遥感信息使地理信息系统的功能和活力大为提高,遥感信息已成为地理信息系统的重要信息源。我国近年来研制建立的几个大型跨地区的地理系统,“黄土高原(重点产沙区)地理系统、“三北”防护林地区资源与环境信息系统等都是以遥感信息为重要信息源组建的系统。目前,地理信息系统中的遥感信息一般是以航空像片、卫星图像的方式提供的,通常采用遥感系列专题地图经数字化进入系统。遥感系列专题地图是通过遥感图像判读,提取有用信息,分专业(或专题)转绘在统一底图上的地图产品。它具有成图周期短、信息提取准确、及时、可靠,时相现实性好,以及统一底图,几何位置易配准、易叠置等特点。因此,遥感系列专题地图进入系统,为系统的空间分析以及综合分析提供了便利和基础。随着遥感技术的发展,特别是遥感的规范化、标准化进程,以及地理信息系统功能的完善和扩大,遥感和地理信息系统将建立直接的接口。这样,遥感可源源不断地为地理信息系统提供及时、客观、准确的丰富信息,并为地理信息系统的信息及时更新提供了一个强有力的手段。地理信息系统的功能和活力将大为提高,应用效益将更可观。(二)地理信息系统同样可为遥感提供各种支持,促进遥感的发展正如前面所述,在对遥感数字图像进行分类处理中,由于各种难以排除的干扰因素影响,常会出现“同物异谱”或“异物同谱”分类混淆现象,影响分类识别的精度。以致于影响遥感的实际应用,成为遥感发展过程中的一个障碍。实践证明,如果在分类识别时,有目的地补充一些非遥感信息参与分类,分类的精度则会提高,分类的混淆程度也会减少。显然,地理信息系统在提供信息方面,无论在数量上,还是在质量上,以及在参与遥感分析和应用等方面都有明显的优势。这无疑为遥感与地理信息系统的进一步结合提供了一个途径,为遥感的发展提供了时机。事实上,遥感正是在地理信息系统强大的功能及其丰富的信息资源支持下,促进了遥感的不断完善,加快了遥感发展的步伐。例如,遥感在地理信息系统的支持下,可进一步完善遥感信息的管理系统,提供更好的信息服务;可进一步完善和加强遥感的综合分析,定量分析,以及动态分析的功能和效益,并可促进遥感信息机理、定量分析模型等研究工作的开展和深化。为遥感从实验型向生产型商品化转化开辟了道路。遥感与地理信息系统的结合,必然为地理学的发展迎来新的曙光。


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