2.技术背景
地理信息系统具有多种技术交叉融合的特点,其发展和演进与相关技术的发展与进步密切相关。这些技术主要包括计算机技术、通信网络技术和卫星对地观测技术、卫星导航定位技术。
计算机的最大优势在于对数据存储和处理的能力。地理信息系统本质上是一种信息处理系统,存储和处理的对象是地理空间数据,计算机的存储容量和计算速度对于地理信息系统功能和作用的发挥至关重要。目前,计算机数据存储空间已达TB级,计算速度已达每秒百万亿次,为地理信息系统的进一步发展提供了强大的技术支持。
通信网络技术对地理信息系统的发展影响十分深远,由单机到基于Internet的企业级再到基于Web/Grid的网络服务(WebService)/网格服务(GridService),它的发展历程本身就证明了这一点。网络技术对地理信息系统的发展产生了本质意义上的影响,正是Web/Grid把分布在不同地理位置上的异构地理信息系统联结了起来,并进一步实现地理信息共享与空间数据互操作,达到信息资源共享与协同解决问题的目的。
计算机技术和通信网络技术的发展与进步,对地理信息系统的体系结构和开发模式的发展与演进起到了重要作用。
卫星导航定位技术和卫星对地观测技术对于地理信息系统的实用化具有重要意义。信息源一直是困扰地理信息系统实用性的一个突出问题。自地理信息系统诞生以来,很长时间内其地理空间信息主要是源于数字地图数据,其现势性差,影响了空间分析的精度和可靠性。以卫星、航天飞机、飞艇(平流层)、高空侦察机、无人机、超低空轻型飞机为平台的航天、航空及地基、海基对地观测,可以实时/准实时地获取全球最新地理空间信息,成为地理信息系统的主要信息源;卫星导航定位系统具有相当高的三维定位精度,具有全天候、全天时工作的特点,与地理信息系统相结合,可以充分发挥和扩展其组合功能的作用,如对地理空间数据进行快速更新,对移动平台进行实时监控并为其提供导航定位服务等。同时,对地观测数据可以是各种观测台(站)观测到的自然地理现象数据,还可以是统计得到的社会经济人文方面数据,这些数据是进行空问定位(空间化)的基础框架或载体。只有把地理空问数据和经过空间化的非空间数据集成在一起,经过分析加工和数据挖掘从而得到综合性知识,实现“数据一信息~知识”,地理信息系统才能在解决人类面临的全球性问题方面发挥更重要的作用。
3.学科背景
从学科的角度讲,对地理信息系统影响最深远的是地理学和地图学。前者为地理信息系统提供了科学认识论,后者为地理信息系统提供了科学方法论。
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