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最近論壇上經常有人討論GIS，特意從別人的blog中轉了一篇GIS簡介的帖子
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地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門用計算機來研究地理的學科.地理學是一門很古老的學科,而計算機是最近幾十年發展起來的.如何憑借計算機這一強大的運算工具來研究地理?隨著對這一核心問題研究的深入,GIS這個嶄新的名詞進入了我們的視野。下面我們也就圍繞這個核心問題來展開。

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??????? 一、如何用計算機來描述和表達地理現象？

??????? 憑借計算機來研究地理，首先需要解決的問題是：如何用計算機來描述和表達地理現象？在這之前，古人用各種形式的紙張地圖和各種文字數據等資料來描述地理現象，這些資料大都通過測量和調查等方式獲取的。現在有了計算機，那用計算機該如何展現地圖和各種文字數據等資料呢？古人借助坐標，通過測量把地理上的現象描繪到紙張上，那自然我們也會想到用同樣的思路，用坐標來描述，用圖形來展現地圖。經過抽象，分別用點(X,Y),線(X0,Y0,X1,Y1……Xn,Yn),面(X0,Y0,X1,Y1……Xn-1,Yn-1,X0,Y0)這三種坐標形式來表達各種地理現象.各種相關的文字數據等資料,將以屬性字段的形式來描述.這種就是我們通常所說的矢量數據.而另一種描述方式——柵格數據，就是我們通常看到的圖象,是由柵格所組成,每個柵格所在的位置和地理的相應區域是對應的,象素值就是對應的屬性值.

??????? 二、如何用計算機來存儲地理數據?

??????? 在計算機中,數據的存儲表達形式無非就兩種形式:1,二進制;2,字符(其實字符最終也是二進制).在GIS中,用二進制或者字符來存儲坐標(屬性值同理),坐標浮點型,可以用二進制4或者8個字節來存儲,或者也可以用字符串的形式(不過麻煩的是,解析字符串不是很高效),把這一系列的坐標二進制數據以一定的結構保存起來,我們常見的shp格式,就是二進制的.在數據庫中,可以用二進制BLOB字段類型來存儲坐標序列,也可以用字符串字段類型.柵格數據通常是存儲每個象素的值,也是基本數據類型,比如int,double,char等. 整個圖象以矩陣或者矩陣的壓縮形式來存儲的.

??????? 三、如何用計算機對這些數據進行處理分析?

??????? 空間數據的處理,就是根據應用分析的需求,采用一種算法,對空間數據進行運算.對矢量而言,就是對地理坐標點進行運算,比如空間關系的判斷,就是根據地物的坐標位置,用一種算法來判斷地物之間的拓撲關系;數據編輯,也是對地物的坐標進行操作;.對柵格數據,就是對柵格象素進行運算,比如二值化,兩個柵格圖象的疊置運算.

?????? 四、如何用計算機來展現地理信息?

??????? 地理信息的展示,通常以圖形圖象或者表格的方式來展現,也是用戶操作的UI接口.這里涉及到如何把地理坐標用圖形的方式展現出來,如何把圖象柵格展現出來?這里涉及到一個共同的問題就是把地理坐標轉換成屏幕顯示坐標,因為我們最終是要通過屏幕來顯示的,如何在屏幕上定位一個地物的坐標,必然涉及到兩者的轉換.同時地理信息的展現也涉及到如何渲染的問題,主要表現在地圖符號化上,采用不同的形狀,不同的顏色,不同大小粗細來表達不同數量,不同質量的信息.

??????? 當然,地理信息系統內涵是很豐富的,涉及到的學科也是非常多的,并不僅僅局限于這里所介紹的幾個方面,一些前沿的研究課題已經引起了很多學者的關注和研究,比如時態GIS,三維虛擬現實,模式識別,空間數據挖掘,知識發現…

??????? 以上都是個人觀點,歡迎批評指正!

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[转]GIS简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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