一个典型的地理信息系统的四大主要组成部分
- 知识体系
- 2007-10-22
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地理信息系统的组成
一个典型的地理信息系统应该包括4个基本部分:计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据库系统和系统管理操作人员。
1.计算机硬件系统
计算机硬件系统是构成地理信息系统所需的基本设备,是系统的物理外壳。系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至软件都与硬件有极大的关系,受硬件指标的支持或制约。构成计算机硬件系统的基本组件包括:输入输出设备、中央处理单元、存储器等,这些硬件组件协同工作,向计算机系统提供必要的信息,使其完成任务;保存数据以备现在或将来使用;将处理得到的结果或信息提供给用户。
2.计算机软件系统
计算机软件系统是指系统工作所必须的各种程序。通常由系统软件、地理信息系统基础软件和用户开发应用软件三部分组成。系统软件包括操作系统软件(如Windows 98、WindowsXP、Windows NT、UNIX 、DOS等)、数据库管理系统软件;地理信息系统基础软件包括通用的GIS软件包、计算机图形软件包、计算机图像处理软件包、CAD等,用于支持对空间数据的输入、存储、转换、输出和与用户接口 ;应用分析软件是指系统开发人员或用户根据地理专题或区域分析模型编制的用于某种特定应用任务的程序,是系统功能的扩充和延伸。应用程序作用于地理专题或区域数据,构成GIS的具体内容,这是用户最为关心的真正用于地理分析的部分,也是从空间数据中提取地理信息的关键。用户进行系统开发的大部分工作是开发应用程序,而应用程序的水平在很大程度上决定着GIS应用的优劣和成败。
3.地理数据库系统
地理信息系统的地理数据分为几何数据和属性数据。几何数据由点、线、面组成,其数据表达形式可以采用栅格和矢量两种形式,几何数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及拓扑几何关系。属性数据(描述数据)表示地理信息的类别、性质等,如地形、地物、特征、统计数据、社会经济数据、环境数据等。
地理数据库系统由数据库实体和地理数据库管理系统组成,后者主要用于数据维护、操作、查询检索。地理数据库是地理信息系统应用项目重要的资源与基础,它的建立和维护是一项非常复杂的工作,涉及到许多步骤,需要技术和经验,需要投入高强度的人力和开发资金,是地理信息系统应用项目开展的瓶颈技术之一。
4.系统管理人员和组织机构
地理信息系统是一个动态的地理模型,它需要系统管理人员对系统进行组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发,并利用地理分析模型提取多种信息,为地学研究和决策服务。因此,人是地理信息系统应用成败的关键,而强有力的组织机构则是系统运行的保障。另外,从系统的数据处理过程来看,地理信息系统是由数据输入子系统、数据存储与检索子系统、数据处理与分析子系统和输出子系统组成。
数据输入子系统负责数据的采集、预处理和数据转换等。
数据存储与检索子系统负责组织和管理数据库中的数据,以便于数据查询、更新与编辑处理。
数据处理与分析子系统负责对系统中所存储的数据进行各种分析计算,如数据的集成与分析、参数估计、空间拓扑叠加、网络分析等。
输出子系统以表格、图形或地图的形式将数据库的内容或系统分析的结果以屏幕显示或硬件拷贝方式输出。