什么是地理信息系統(tǒng)(GIS)?GIS是一個(gè)收集、顯示、管理和分析地理信息的系統(tǒng)。讓我們進(jìn)一步探討地理信息系統(tǒng)的所有方面。
每天,數(shù)以百萬計(jì)的決策都由地理信息系統(tǒng)(GIS)提供支持…
從確定新店的位置……到預(yù)測(cè)氣候變化……到報(bào)告停電……再到分析犯罪模式。
您可能想知道:但是為什么要使用GIS
因?yàn)榈乩韱栴}需要空間思維。
在GIS中,你用**地理** 連接 數(shù)據(jù)。你也明白**什么**屬于**在哪里?** 因?yàn)樵谀私鈹?shù)據(jù)與地理環(huán)境中其他事物的關(guān)系之前,您不會(huì)完全理解您的數(shù)據(jù)。
地理信息系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)的工具,通常在地圖中分析、存儲(chǔ)、操作和可視化地理信息。
在人類歷史上,我們從未有過更緊迫的問題需要地理空間的觀點(diǎn)。這些全球性問題需要廣泛、復(fù)雜、基于位置的知識(shí),這些知識(shí)只能來自GIS。
長(zhǎng)話短說:
地理信息系統(tǒng)實(shí)際上只有4個(gè)簡(jiǎn)單的想法:
**創(chuàng)建**地理數(shù)據(jù)
**管理**它。
**分析**它和…
**顯示**在地圖上。
這些是GIS的基本功能。
我想你會(huì)同意的:
很難想象 latitudes and longitudes coordinates 來自電子表格。
屬性表
但是當(dāng)你在地圖上添加這些位置時(shí),對(duì)讀者來說就像魔術(shù)一樣。
地圖上的經(jīng)緯度
每個(gè)人都知道地圖使地理信息更容易理解。
那么,你到底需要什么來讓你的電子表格(和其他空間信息)變得栩栩如生呢?
你需要 HARDWARE 比如A GIS workstation。實(shí)際上,它可以是任何東西,從強(qiáng)大的服務(wù)器到移動(dòng)電話。CPU是你的工作馬,數(shù)據(jù)處理是游戲的名稱。此外,GIS分析員通常需要雙監(jiān)視器、大量的存儲(chǔ)和清晰的圖形處理卡。
最后,你需要 SOFTWARE。實(shí)際上,GIS軟件的選擇似乎無窮無盡。從ArcGIS、QGIS、GRASS GIS、SuperGIS、SAGA GIS to JUMP GIS… 選擇的GIS產(chǎn)品范圍有時(shí)會(huì)有點(diǎn)“荒謬”。但是這張清單 free GIS sofware 會(huì)有幫助的。
大多數(shù)人認(rèn)為GIS僅僅是關(guān)于“繪制地圖”。但是政府、企業(yè)和人們利用GIS的力量是因?yàn)榭臻g分析的洞察力。
在GIS出現(xiàn)之前,制圖員用紙質(zhì)地圖繪制出了這片土地。多年來,我們已經(jīng)看到了從紙質(zhì)地圖逐漸轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。相反,用戶使用基于計(jì)算機(jī)的空間數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字地圖。
你想得越多:
我們星球上一些最大的問題在空間上是最容易理解的。例如,氣候變化、自然災(zāi)害和人口動(dòng)態(tài)都是地理性質(zhì)的。
你如何解決GIS中的問題?答案是通過空間分析來理解空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
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剪輯工具
緩沖工具
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沒有什么比在紙質(zhì)地圖上手工繪制數(shù)千個(gè)特征更痛苦的了。但這就是過去的情況。
空間分析是不可能的,查詢是不可想象的,甚至不考慮關(guān)閉紙質(zhì)地圖上的圖層。
GIS以主題層的形式存儲(chǔ)現(xiàn)實(shí)世界的信息。當(dāng)然,這些圖層都是由它們的地理坐標(biāo)連接起來的。因此,我們節(jié)省成本是因?yàn)?記錄保存效率更高 可以輕松進(jìn)行強(qiáng)大的空間分析。
地理信息系統(tǒng)如何捕捉現(xiàn)實(shí)世界的特征?實(shí)際上,GIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為柵格(網(wǎng)格)和矢量。
柵格經(jīng)??雌饋硐裣袼?,因?yàn)樗姆叫尉W(wǎng)格的外觀。它們以行和列(網(wǎng)格)的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),可以分為離散和連續(xù)兩類。
連續(xù)柵格 是具有漸變數(shù)據(jù)的網(wǎng)格單元。例如,數(shù)字高程模型(DEM)和溫度數(shù)據(jù)是連續(xù)的柵格數(shù)據(jù)。
連續(xù)柵格
離散柵格 有不同的主題或類別。例如,土地覆蓋層具有具有清晰邊界的離散類。一個(gè)網(wǎng)格單元表示土地覆蓋類。
離散柵格數(shù)據(jù)
向量 可以是點(diǎn)、線和多邊形,通常是平滑的、圓形的特征。例如,城市、消防栓、輪廓、道路、鐵路和行政邊界通常表示為向量。
向量
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GIS數(shù)據(jù)層
如果你認(rèn)為從事GIS只意味著繪制地圖,那你就錯(cuò)了。
從規(guī)劃管道到航行船舶,空間問題需要空間思考者。這就是地理信息系統(tǒng)擴(kuò)展到無數(shù)其他學(xué)科的原因。
精通技術(shù)的雇主希望獲得完整的GIS技能?,F(xiàn)在,GIS需要具備多種技能的熟練工人。例如,它有助于學(xué)習(xí)編程、遙感、測(cè)量、數(shù)據(jù)庫或Web開發(fā)。
制圖員 創(chuàng)建地圖。實(shí)際上,這個(gè)職位的由來來自于圖表,它的意思是“紙的平板或葉子”和“要畫的圖形”。
數(shù)據(jù)庫管理器 存儲(chǔ)和提取結(jié)構(gòu)化地理數(shù)據(jù)集中的信息。
程序員 編寫代碼并自動(dòng)化冗余的GIS過程。例如,GIS編程語言包括Python、SQL、C++、Visual Basic和JavaScript。
遙感分析員 使用衛(wèi)星或航空?qǐng)D像繪制地球地圖。
空間分析師 操作、提取、定位和分析地理數(shù)據(jù)。
土地測(cè)量員 測(cè)量陸地上的三維坐標(biāo)。
當(dāng)你看一張舊地圖時(shí),就好像你在時(shí)光倒流。
地圖不僅顯示了地理,而且描繪了一個(gè)重要或斗爭(zhēng)的故事。
1854年,霍亂襲擊英國(guó)倫敦市時(shí),開始進(jìn)行空間分析。因?yàn)闆]人知道疾病是如何開始的,英國(guó)醫(yī)生約翰·斯諾開始繪制疾病爆發(fā)的地點(diǎn)。但他也確定了道路、地產(chǎn)邊界和供水線。
當(dāng)他將這些特性添加到地圖中時(shí),發(fā)生了一些有趣的事情。他注意到霍亂病例通常是在一條水管線上發(fā)現(xiàn)的。
約翰·斯諾的霍亂地圖
這是一個(gè)連接地理和公共衛(wèi)生安全的重大事件。這不僅是空間分析的開始,也標(biāo)志著流行病學(xué)的開始,對(duì)疾病傳播的研究。
但直到1968年,GIS才演變成使用計(jì)算機(jī):
羅杰·湯姆林森在他的論文《區(qū)域規(guī)劃地理信息系統(tǒng)》中首次創(chuàng)造了“地理信息系統(tǒng)”一詞。在這一點(diǎn)上,GIS真正成為一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的工具存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)。
2014年,羅杰·湯姆林森去世,并將永遠(yuǎn)被人們銘記為“GIS之父”。
據(jù)估計(jì),地方政府決策者80%的信息需求與地理位置有關(guān)。
|GIS Percent 80% 20%|基于位置。
令人難以置信的是,GIS正在幾乎所有學(xué)科中整合:
在小組中, 環(huán)境保護(hù)主義者 是最重的用戶。例如,氣候變化、地下水研究和影響評(píng)估主要基于GIS。同時(shí) 農(nóng)業(yè) 繪制作物/土壤類型并使用精確農(nóng)業(yè),在 林業(yè) 他們將其用于木材管理,跟蹤森林砍伐和森林庫存。
更多關(guān)于 商業(yè) 另一方面,GIS用于選址、消費(fèi)者分析和供應(yīng)鏈管理。在 不動(dòng)產(chǎn) 和 土地規(guī)劃 GIS專業(yè)人員使用比較分析、基于位置的平臺(tái)和基于地塊的規(guī)劃。此外,在 媒體 與地圖和目標(biāo)廣告活動(dòng)交流故事。
最后, 軍事與防御 是與位置情報(bào)、后勤管理和間諜衛(wèi)星有關(guān)的重型GIS用戶。此外,警方還將其用于調(diào)查分析、車內(nèi)移動(dòng)地圖繪制和預(yù)測(cè)性警務(wù)。為了 公共安全 GIS可以可視化疾病、災(zāi)害應(yīng)對(duì)和公共衛(wèi)生信息的傳播。
這只是冰山一角。例如, 考古學(xué) , 社會(huì)工作 , 運(yùn)輸 , 教育 和 水資源 以某種形狀或形式使用GIS。
您將看到20個(gè)采用了GIS技術(shù)的專業(yè)人員。
早在2013年8月,一場(chǎng)野火襲擊了加利福尼亞州約塞米蒂國(guó)家公園。專家們說了算,估計(jì)火災(zāi)的范圍是曼哈頓島的15倍。在加州歷史上所有的火災(zāi)中,它是第四大火災(zāi)。
GIS是如何應(yīng)對(duì)這場(chǎng)野火的?
響應(yīng)者是如何使用地理信息系統(tǒng)的?
作為一名約塞米蒂的土地管理者,我們?nèi)绾胃櫼盎鸬膰?yán)重性和影響?我們?nèi)绾伪O(jiān)控土地的恢復(fù)?
加利福尼亞州約塞米蒂
約塞米蒂國(guó)家公園野火前(由美國(guó)地質(zhì)勘探局/美國(guó)宇航局提供陸地衛(wèi)星圖像)
后野火衛(wèi)星圖像假彩色?;鸪术r紅色,植被呈綠色,煙呈藍(lán)色,云呈白色,裸地呈棕褐色。(陸地衛(wèi)星圖像由美國(guó)地質(zhì)勘探局/美國(guó)宇航局陸地衛(wèi)星提供)
GIS防火周長(zhǎng)
地理信息系統(tǒng)回答有關(guān)位置、模式和趨勢(shì)的重要問題。
例如:
哪里有土地特征? 包括點(diǎn)、線、多邊形和網(wǎng)格。如果你需要找到最近的加油站,GIS可以給你指路。或者,如果你想找到一個(gè)最佳的位置,你可能需要交通量,分區(qū)信息和人口統(tǒng)計(jì)。
存在哪些地理模式? 生態(tài)學(xué)家想知道麋鹿合適的棲息地,可以通過使用GPS項(xiàng)圈和土地覆蓋來獲得更好的理解。
在給定的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生了什么變化? 由于GIS和遙感技術(shù),我們以前從未能夠理解氣候變化。此外,可以使用GIS更好地評(píng)估安全問題,例如了解地形坡度和可能發(fā)生雪崩的概率。
空間意義是什么? 如果一家電力公司想修建一條輸電線路,這將如何影響附近的家庭、環(huán)境和安全。大多數(shù)環(huán)境評(píng)估使用GIS來理解景觀。
你可能會(huì)問自己:
幾個(gè)世紀(jì)以來,地理學(xué)家一直沒有回答這些問題嗎?
是的,他們有。但在很大程度上,由于缺乏數(shù)據(jù)和處理,地理學(xué)家無法很好地回答這些問題。
紙質(zhì)地圖將在10年內(nèi)完全過時(shí)。
粗體陳述?一定地。
但退一步問問自己:
未來幾年GIS將如何發(fā)展?
這是一個(gè)用地理信息最能理解的問題 科學(xué)類 .
Geographic Information Science 提供所有 構(gòu)建基塊 用于地理信息系統(tǒng)。它來自計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、統(tǒng)計(jì)學(xué)、地圖學(xué)和大地測(cè)量學(xué)。GIScience將這些領(lǐng)域的知識(shí)整合到地理信息系統(tǒng)中。
地理信息系統(tǒng)連接 什么**與**在哪里?
地理信息科學(xué)發(fā)現(xiàn) 如何。
總之,地理信息科學(xué)概念化了地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和分析。
點(diǎn)擊放大信息圖
地理信息系統(tǒng)使我們能夠利用地理做出更好的決策。
分析變得簡(jiǎn)單。
答案變得清晰。
每天的GIS會(huì)對(duì)你的生活產(chǎn)生影響,你甚至可能沒有意識(shí)到。例如,您的汽車使用GPS導(dǎo)航,您的工作可能取決于真正準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)??偟膩碚f,地理信息系統(tǒng)幫助我們分析世界,因?yàn)樗盍私獾乩怼?/p>
Cartographers, spatial analysts, surveyors, programmers and remote sensing analysts are GIS-based professions. According to a study awhile back, 80% of data is location-based.
當(dāng)自然資源界第一次開始在紙質(zhì)地圖上記錄庫存時(shí),這是一個(gè)相當(dāng)乏味的過程。但它真正需要什么呢?
一個(gè)空間數(shù)據(jù)庫<../ index.html?p = 5075>`__記錄他們的觀察結(jié)果。此外,它需要一個(gè)“表”來存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)的屬性。
底線是什么?
在地理上查看和分析數(shù)據(jù)會(huì)影響我們對(duì)我們生活的世界的理解。
地理信息系統(tǒng)(GIS)允許我們可視化、提問、分析和解釋數(shù)據(jù),以了解關(guān)系、模式和趨勢(shì)。
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