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山东仓库与挖掘培训技术支持

时间:2018-06-30 06:22:35来源:本站 作者: 点击:
  空间分析能力是GIS的主要功能,也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征

  空间分析能力是GIS的主要功能,也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物,以及对空间事物做出定量的描述。一般地讲,它只回答What(是什么?)、Where(在哪里?)、How(怎么样?)等问题,但并不(能)回答Why(为什么?)。空间分析需要复杂的数学工具,其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等,其主要任务是对空间构成进行描述和分析,以达到获取、描述和认知空间数据;理解和解释地理图案的背景过程;空间过程的模拟和预测;调控地理空间上发生的事件等目的。

  数据采集——向系统内输入数据——它占据了GIS从业者的大部分时间。有多种方法向GIS中输入数据,在其中它以数字格式存储。

  印在纸或聚酯薄膜地图上的现有数据可以被数字化或扫描来产生数字数据。数字化仪从地图中产生向量数据作为操作符轨迹点、线和多边形的边界。扫描地图可以产生能被进一步处理生成向量数据的光栅数据。

  地理数据文件(GDF)是为导航系统描述地图数据的ISO标准。汽车导航系统组合了地图匹配、GPS定位和来计算车辆的位置。地图资源数据库也用于航迹规划、导航,并可能还有主动安全系统、辅助驾驶及位置定位服务(Location Based Services, LBS)等高级功能。汽车导航系统的数据库应用了地图资源数据库管理。

  地理信息系统技术,作为一个扩展的地图科学,提高了工作效率和传统地图的分析能力。

  测量数据可以从测量器械上的数字数据收集系统中被直接输入到GIS中。从全球定位系统(GPS)——另一种测量工具中得到的位置,也可以被直接输入到GIS中。遥感数据同样在数据收集中发挥着重要作用,并由附在平台上的多个传感器组成。传感器包括摄像机、数字扫描仪和激光雷达,而平台则通常由航空器和卫星构成。 大部分数字数据来源于图片判读和航空照片。软拷贝工作站用来数字化直接从数字图像的立体象对中得到的特征。这些系统允许数据以二维或三维捕捉,它们的海拔直接从用照相测量法原理的立体象对中测量得到。现今,模拟航空照片先被扫描然后再输入到软拷贝系统,但随着高质量的数字摄像机越来越便宜,这一步也就可被省略了。 卫星遥感提供了空间数据的另一个重要来源。这里卫星使用不同的传感器包来被动地测量从主动传感器如雷达发射出去的电磁波频谱或无线电波的部分的反射系数。遥感收集可以进一步处理来标识感兴趣的对象和类例如土地覆盖的光栅数据。

  地理信息只是一堆数字纪录,需要有合适的软件去把它表示出来;与此同时,地理信息数据库的建立,亦有赖合适软件的帮助,把地理数据信息化。现时在工商界方面的市场普遍被两大地理资讯系统巨头ESRI及Mapinfo所垄断,但他们亦能够提供一套整全的地理资讯系统,以供客户使用。例如开源的GRASS或其他专门的系统,以配合他们的特殊需要。虽然现时有不少自由的阅览GIS资料的工具,一般大众可以轻易取得的地理信息,还得依靠Google Earth或微软的Virtual Earth之类的系统。这些系统所提供的资料更往往偏重地域中心,例如:你可以清楚找到一个位于美国偏远小镇的停车位,但却不能看得清楚一条位于首尔江南区的大街。

  地理信息系统技术,作为一个扩展的地图科学,提高了工作效率和传统地图的分析能力。

  除了收集和输入空间数据之外,属性数据也要输入到GIS中。对于向量数据,这包括关于在系统中的对象的附加信息。

  输入数据到GIS中后,通常还要编辑,来消除错误,或进一步处理。对于向量数据必须要“拓扑正确”才能进行一些高级分析。比如说,在公路网中,线必须与交叉点处的结点相连。像反冲或过冲的错误也必须消除。对于扫描的地图,源地图上的污点可能需要从生成的光栅中消除。例如,污物的斑点可能会把两条本不该相连的线连在一起。

  GIS可以执行数据重构来把数据转换成不同的格式。例如,GIS可以通过在具有相同分类的所有单元周围生成线,同时决定单元的空间关系,如邻接和包含,来将卫星图像转换成向量结构。

  由于数字数据以不同的方法收集和存储,两种数据源可能会不完全兼容。因此GIS必须能够将地理数据从一种结构转换到另一种结构。

  空间分析能力是GIS的主要功能,也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物,以及对空间事物做出定量的描述。一般地讲,它只回答What(是什么?)、Where(在哪里?)、How(怎么样?)等问题,但并不(能)回答Why(为什么?)。空间分析需要复杂的数学工具,其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等,其主要任务是对空间构成进行描述和分析,以达到获取、描述和认知空间数据;理解和解释地理图案的背景过程;空间过程的模拟和预测;调控地理空间上发生的事件等目的。

  财产所有权地图与土壤分布图可能以不同的比例尺显示数据。GIS中的地图数据必须能被操作以使其与从其它地图获得的数据对齐或相配合。在数字数据被分析前,它们可能得经过其它一些将它们整合进GIS的处理,比如,投影与坐标变换。 地球可以用多种模型来表示,对于地球表面上的任一给定点,各个模型都可能给出一套不同的坐标(如纬度,经度,海拔)。最简单的模型是假定地球是一个理想的球体。随着地球的更多测量逐渐累积,地球的模型也变得越来越复杂,越来越精确。事实上,有些模型应用于地球的不同区域以提供更高的精确度(如北美坐标系统,1983-NAD83-只适合在美国使用,而在欧洲却不适用)。

  gvSIG是一个基于JAVA的桌面地理信息系统,同时也是开发地理资讯系统一个强有力的工具。它包含许多功能如空间数据分析,地图编辑,Map设计等。gvSIG得到了西班牙一些公司的参与并基于GNU/GPL许可证发布。gvSIG能够很好得工作在Windows和Linux平台之上。gvSIG支持其它GIS系统经常使用到的一些空间数据标准格式

  其中一个经典的例子就是对北极冰层融化的研究。 一个地理信息系统的结合卫星图像的地图形式的输出让研究人员以从所未有的方式查看他们的研究对象。这些照片对于传输气候变化效果给非科学工作者也是非常重要的。

  投影是制作地图的基础部分,它是从地球的一种模型中转换信息的数学方法,它将三维的弯曲表面转换成二维的媒介(比如纸或电脑屏幕)。不同类型的地图要采用不同的投影系统,因为每种投影系统有其自身的合适的用途。比如一种可以精确反映大陆形状的投影会歪曲大陆的相对尺寸(翻译的是英文的维基百科)

  组件式GIS开发工具是计算机技术发展的产物,代表了GIS开发的发展方向。它不仅有标准的开发平台和简单易用的标准接口,还可以实现自由、灵活的重组。组件式GIS开发工具的核心技术是微软的组件对象模型(COM)技术,新一代组件式GIS开发工具多是采用ActiveX控件技术实现的。比较常见的组件式GIS开发工具有:TatukGIS公司的Developer Kernel、ThinkGeo公司的Map Suite GIS、Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects,GEOCONCEPT集团推出的Geoconcept Development Kits等。

  当科学界识别影响气候变化的人为活动的环境后果时,地理信息系统技术正在成为一个理解环境随时间变化的影响基本的工具。

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