GIS與相關學科與技術的關系
GIS是現代科學技術發展和社會需求的產物。人口、資源、環境、災害是影響人類生存與發展的四大基本問題。為了解決這些問題必須要自然科學、工程技術、社會科學等多學科、多手段聯合攻關。于是,許多不同的學科,包括地理學、測量學、地圖制圖學、攝影測量與遙感學、計算機科學、數學、統計學以及一切與處理和分析空間數據有關的學科,參在尋找一種能采集、存儲、檢索、變換、處理和顯示輸出從自然界和人類社會獲取的各式各樣數據、信息的強有力工具,其歸宿就是地理信息系統,或稱空間信息系統,資源與環境信息系統。因此,GIS明顯地具有多學科交叉的特征,它既要吸取諸多相關學科的精華和營養,并逐步形成獨立的邊緣學科,又將被多個相關學科所運用,并推動它們的發展。GIS的相關學科技術見圖1-4。
地理學和測繪學是以地域單元研究人類居住的地球及其部分區域,研究人類環境的結構、功能、演化以及人地關系。空間分析是GIS的核心,地理學作為GIS的分析理論基礎,可為GIS提供引導空間分析的方法和觀點。測繪學和遙感技術不但為GIS提供快速、可靠、多時相和廉價的多種信息源,而且它們中的許多理論和算法可直接用于空間數據的變換、處理。
遙感是一門60年代以后發展起來的新興學科。由于遙感信息所具有的多源性,彌補了常規野外測量所獲取數據的不足和缺陷,以及在遙感圖像處理技術上的巨大成就,使人們能夠從宏觀到微觀的范圍內,快速而有效地獲取和利用多時相、多波段的地球資源與環境的影像信息,進而為改造自然,造福人類服務。GPS衛星全球定位系統是新一代衛星導航和定位系統。美國已于1993年完成了整個系統的部署,達到全效能服務的階段。它在測量和勘察領域可以取代常規大地測量來完成各種等級的定位工作,在航空攝影和遙感領域GPS遙感對地定位系統很有發展前途,在艦船、飛機、汽車的導航定位,導彈的精確制導方面應用更為廣泛,在地球動力學、重力場、磁場等的研究中也能發揮很大作用。 中國3S吧 3s8.cn
此外,GIS最初是從機助制圖起步的,早期的GIS往往受到地圖制圖中在內容表達、處理和應用方面的習慣影響。但是建立在計算機技術和空間信息技術基礎上的GIS數據庫和空間分析方法,并不受傳統地圖紙平面的限制。GIS不應當只是存取和繪制地圖的工具,而應當是存取和處理空間實體的有效工具和手段,存取和繪制地圖只是其功能之一。
再者,GIS與計算機科技、數學、運籌學、統計學、認知學等學科也密切相關。計算機輔助設計(CAD)為GIS擔供了數據輸入和圖形顯示的基礎軟件;數據庫管理系統(DBMS)更是GIS的核心;數學的許多分支,尤其是幾何學、圖論、拓撲學、統計學、決策優化方法等被廣泛應用于GIS空間數據的分析。
總之,遙感技術可以為資源檢測和環境檢測提供豐富、實時的宏觀信息,并為計算機制圖系統和GIS的數據更新提供可靠、快速的數據源。但遙感對浩如煙海的社會經濟統計數據,人類活動的大量信息卻無力獲取。計算機制圖技術可為地理信息的時空分布和產品輸出提供先進的手段,但它本身無區域綜合、分析和決策的功能;GPS技術、數字攝影測量和遙感技術可成為GIS數據采集和及時更新的主要技術手段和有力支撐;而GIS既能提供信息查詢、檢索服務,又能提供綜合分析評價,它在資源和技術方面的博才與運籌帷幄的優勢,是遙感、GPS和自動制圖技術所不及的。因此,只有它們的有機結合,才能使遙感和GPS技術所獲取的瞬時信息經過積累和延伸,才具有反映自然歷史發展過程和人為影響的能力,并達到實時處理的功能,為科學管理、規劃決策服務。這樣,逐步形成了GIS與諸多學科之間互相有聯系,也有挑戰,彼此推動,共同發展的關系和局面。
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