數(shù)字制圖系統(tǒng)和GIS的比較

付華彬

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和信息高速公路的建立，人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代，特別是許多高新領(lǐng)域變化更大。作為一門集古老與新生結(jié)合的高技術(shù)學(xué)科—— 測(cè)繪學(xué)也在發(fā)生令人意想不到的變化。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字地圖、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、遙感測(cè)繪系統(tǒng)，這些新生事物推動(dòng)著測(cè)繪學(xué)科的迅猛發(fā)展。我們?cè)谶@里僅就對(duì)地理信息系統(tǒng)和數(shù)字制圖系統(tǒng)作簡(jiǎn)要的介紹與對(duì)比，增加一些我們對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的了解。

關(guān)鍵詞：數(shù)字制圖系統(tǒng) GIS 比較

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（c）-0032-01

1 起源

GIS，即地理信息系統(tǒng)，是利用電子計(jì)算機(jī)處理地理空間信息的高技術(shù)，包括對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的輸入、管理、查詢、分析。數(shù)字制圖是在一定的計(jì)算機(jī)硬件與軟件系統(tǒng)的支持下，實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的獲取、變換、存儲(chǔ)、管理和圖形輸出。地理空間信息并非新鮮事物，早在幾千年前，人類開(kāi)始利用地圖表示它。漢朝出現(xiàn)了原始地圖（長(zhǎng)沙馬王堆發(fā)掘），特別是隨著西方資產(chǎn)階級(jí)的興起以及地理大發(fā)現(xiàn)，地圖繪制得到了大發(fā)展。人類利用地圖這種強(qiáng)大的工具，認(rèn)識(shí)、利用、改造著自然。這里我們可以看出，地圖作為表現(xiàn)地理現(xiàn)象的模型，具有載負(fù)、模擬、傳輸?shù)乩硇畔⒌淖饔谩Ｔ陂L(zhǎng)期的發(fā)展中，基于地圖制作產(chǎn)生了地圖學(xué)，基于地理分析產(chǎn)生了地理學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，這兩門傳統(tǒng)學(xué)科與測(cè)量學(xué)、航空、航天攝影學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等學(xué)科結(jié)合，衍生出了數(shù)字制圖系統(tǒng)與GIS?？梢哉f(shuō)數(shù)字制圖起源于地圖學(xué)，而GIS則是地理學(xué)延伸。隨著生產(chǎn)力的進(jìn)步，人類對(duì)地理信息系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)地圖生產(chǎn)與地理分析則越來(lái)越不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)地圖成圖周期長(zhǎng)，更新修改困難、現(xiàn)實(shí)性不強(qiáng)。而且對(duì)于不同的使用者，由于背景不同，對(duì)信息的獲取程度不一樣。即地圖使用者不能有效挖掘信息。所以當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)后，許多有識(shí)之士迅速將它引入到地圖繪圖與地理分析中，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理功能，解決傳統(tǒng)地圖繪制與地理分析中存在的問(wèn)題。從二者起源背景我們可以看出兩者的區(qū)別與聯(lián)系，這由兩個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)—— 地圖學(xué)與地理學(xué)間關(guān)系可以看出，兩者互相促進(jìn)，缺一不可。

2 組成

GIS由四部分組成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶。

數(shù)字制圖系統(tǒng)一般包括計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)庫(kù)以及專業(yè)圖形輸出設(shè)備四部分。

對(duì)于硬件制圖系統(tǒng)要求高一些。特別在出版模塊，由于涉及大量圖形處理，其要求較高。在軟件方面，GIS包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、空間分析、應(yīng)用模型及制圖輸出。

3 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。

數(shù)字地圖是模擬地圖在計(jì)算機(jī)中的變現(xiàn)形式，它主要考慮地形地貌和其他專題要素在地圖上的表示，并以數(shù)字的形式將地圖存儲(chǔ)、管理和繪圖輸出。數(shù)字制圖系統(tǒng)通常只對(duì)地圖的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，較多地考慮各種要素符號(hào)的輸出效果。故特別注意各種地圖符號(hào)的形狀、大小、色彩以及相互之間的影響。對(duì)于地理信息而言，它需要對(duì)各種地理現(xiàn)象進(jìn)行分析。所以要詳盡的記錄空間物體的定位與屬性信息，同時(shí)根據(jù)原始數(shù)據(jù)生成拓?fù)湫畔?。由于地理?shù)據(jù)的復(fù)雜性，使得用現(xiàn)有的商品化數(shù)據(jù)庫(kù)不能進(jìn)行有效的管理。所以現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或者對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充，加入空間數(shù)據(jù)引擎；或者將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)，分別管理。

4 數(shù)字地圖系統(tǒng)和GIS的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

目前使用的實(shí)用化數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)中，有兩種系統(tǒng)已在測(cè)繪部門的所有單位中使用，一種是以MAPCAD為主的地圖編圖出版系統(tǒng)，另一種是從美國(guó)INTERGRAP公司引進(jìn)的地圖生產(chǎn)系統(tǒng)。其中MAPCAD微機(jī)編排系統(tǒng)是由中國(guó)武漢地質(zhì)大學(xué)開(kāi)發(fā)和研制的。

目前國(guó)際上以及我國(guó)應(yīng)有的地理信息系統(tǒng)主要有：MAPINFO、ARCINFO、MGE。我國(guó)開(kāi)發(fā)的地理信息系統(tǒng)有MAPGIS、GEOSTAR。

作為地理信息表達(dá)與分析的工具，我們可以從地理信息獲取與表達(dá)方面考慮。從信息表達(dá)方式上看，全面而有效地經(jīng)信息傳遞給用戶，將是這兩個(gè)系統(tǒng)共同的發(fā)展方向。多角度、全方位、準(zhǔn)確而及時(shí)地獲取數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的另一個(gè)發(fā)展方向，這來(lái)源于數(shù)據(jù)獲取手段的豐富與提高。當(dāng)前，獲取數(shù)據(jù)主要有以下手段：野外實(shí)地測(cè)量、地圖掃描數(shù)字化、航空攝影測(cè)量、遙感技術(shù)等。

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