测绘点兵 | 海纳百川——地理信息系统与测绘

zhouqijin 2023-09-05 发布于广东

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浙江测绘与地理信息科技博物馆CH 2021-07-09 17:28 发表于浙江

测绘点兵

第五代战斗机、反舰弹道导弹……伴随着我国综合国力的蒸蒸日上，在近年来的举行的每一次阅兵中，我们都能发现新的惊喜，这些新式武器的服役，既代表着国家国防力量的不断增强，也是我国科技成就的重要代表。而在国防军事领域之外，我国的其他的众多领域，同样在不断地诞生新的科技成就，例如在测绘领域中，就有大量的新技术得到应用。这些科技成就或许不如最新型的军事装备那么亮眼，却在众多关乎国计民生的事业中发挥着关键性的作用。那么，就让我们来举行一次“阅兵”，一起来检阅一下我国测绘科技的最新成果吧。

海纳百川——地理信息系统与测绘

测绘是测量和地图制图的简称。常规而言，就是以地球表面为研究对象，利用测量仪器测定地球表面自然形态和地表人工设施的形状、大小、空间位置等各种属性，然后根据观测到的数据，通过地图制图的方法将地面的自然形态和人工设施绘制成地图。因此，在通过仪器测量并获得数据的同时，我们也不能忽视地图制图在测绘中所扮演的角色。现代科技的发展对测绘产生的影响，不仅体现在各种先进仪器在测量当中的应用，也体现在地图制图产生的革命性的变化当中，而我们今天介绍的地理信息系统，就是其中的重要代表。

从20世纪60年代出现至今，地理信息系统已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台地理信息系统是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科，并在地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监控、城市规划、国防建设等众多领域中发挥着越来越重要的作用。可以说，地理信息系统做到了“海纳百川”

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”。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。地理信息系统是一种基于计算机的工具，它将地图与一般数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起，可以对空间信息进行分析和处理。

简单地来说，地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里，制成电子地图。它的产生，最早可以追溯到18世纪，随着当时绘制地形图的现代勘测技术出现，早期版本的专题绘图也随之产生，如科学方面资料或人口普查资料。英国流行病专家约翰·斯诺就在1854年用点来代表个例，描绘了伦敦的霍乱疫情，并通过这种方法指出了疾病的来源，最终阻止了疫情蔓延。

约翰·斯诺和他制作的“霍乱地图”

进入20世纪后，计算机硬件的发展促进了通用计算机“绘图”的应用。1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由加拿大联邦林业和农村发展部在安大略省的渥太华研发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统( CGIS)，用于存储和分析加拿大土地统计局收集的数据，利用关于土壤、农业、休闲、野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息，以确定加拿大农村的土地能力，并增设了等级分类因素来进行分析。由于这一成果，汤姆林森被誉为“地理信息系统之父”。

被誉为“地理信息系统之父”的罗杰·汤姆林森博士

从应用的角度分析，地理信息系统由硬件、软件、数据、方法和人员五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其他几个组成部分。各个部分齐心协力、密切配合是GIS系统成功建设的重要保证。

硬件

主要包括计算机和网络设备、存储设备、数据输入、显示和输出等外围设备。

软件

主要包括操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件等。GIS软件的选型，直接影响其他软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

数据

数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题，如采用何种方法进行数据的更新和维护等。

方法

方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。

人员

人员是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。

地理信息系统的组成

凭借着其所具有的种种优点，地理信息系统已渗透到百姓生活的方方面面，对我们的生活产生了深刻的影响。比如，应用这种技术可以制成城市电子地图，我们在查询公共汽车路线时，只需输入起点和终点的名称，就可以查询出相关车次，并获取沿途经过的道路和换乘车站等地理信息。地理信息系统实用价值巨大，可以广泛应用于城市用地规划、交通规划、自然资源保护、水气管道及灾害监测和预防等领域，已逐渐成为信息产业的重要组成部分。