GIS技術的主要問題

GIS技術在環(huán)境資源領域取得進展的同時，不可否認GIS的應用還存在諸多問題，主要表現在：

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數據來源與數據質量難以保證（數據來源廣泛，但數據質量不高）。資源與環(huán)境問題涉及土壤學、環(huán)境學與地理學等各個學科領域，其影響因素復雜，需要數據量大且要求質量高。然而由于儀器設備以及人力物力的限制,許多數據難以獲取。而且現有數據也往往由于數據來源不一、數據格式各異、年代不同等原因造成土地資源與生態(tài)環(huán)境數據質量難以保證,特別是數據格式不一，使各地區(qū)的數據難以共享，嚴重影響了GIS的應用。同時,地理信息系統(tǒng)最基本特點是每個數據項都有空間坐標，而傳統(tǒng)的人工采集與野外調查數據空間定位能力差,并且往往以點代面,不可避免的帶來了各種誤差。因此數據來源與數據精度一直是GIS技術真正解決資源與環(huán)境問題的一個“瓶頸”。

應用水平低，資源環(huán)境管理型地理信息系統(tǒng)，還停留在簡單的資源瀏覽查詢、制圖及簡單的分析水平，而真正意義上以資源環(huán)境合理配置、決策支持方面的專業(yè)應用系統(tǒng)仍十分缺少；

GIS的功能沒有充分發(fā)揮出來，管理者的認識水平、基礎數據、模型方法欠缺等方面的限制，使GIS的空間分析功能在資源環(huán)境管理沒有發(fā)揮效益；

標準規(guī)范不統(tǒng)一、數據共享程度低，由于資源環(huán)境管理的專業(yè)性比較強，在相應GIS建立的過程中技術標準、數據交換標準、元數據標準等方面存在著很大的差別，使不同的信息系統(tǒng)之間難以共享；

集成化程度低，許多資源環(huán)境管理GIS功能相對單一，系統(tǒng)結構開發(fā)性差，沒有實現與全球定位系統(tǒng)、遙感信息的集成應用，難以滿足現代資源環(huán)境管理相集成化、綜合化方向發(fā)展的需要。

黃杏元地理信息系統(tǒng)概論第三版課后習題答案

◇ 章節(jié)課后思考題及答案（課后思考題答案來自于地學考研中心）

一、什么是地理信息系統(tǒng)（GIS）？它與一般計算機應用系統(tǒng)有哪些異同點？

答：地理信息系統(tǒng)：是由計算機硬件、軟件和不同的空間分析方法組成的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數據的采集、處理、管理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。GIS脫胎于地圖學，是計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學等眾多學科交叉融合而成的新興學科。但是，地理信息系統(tǒng)與這些學科和系統(tǒng)之間既有聯(lián)系又有區(qū)別：

（1）GIS與機助制圖系統(tǒng)：機助制圖是地理信息系統(tǒng)的主要技術基礎，它涉及GIS中的空間數據采集、表示、處理、可視化甚至空間數據的管理。地理信息系統(tǒng)和數字制圖系統(tǒng)的主要區(qū)別在于空間分析方面。一個功能完善的地理信息系統(tǒng)可以包含數字制圖系統(tǒng)的所有功能，此外它還應具有豐富的空間分析功能。

（2）GIS與DBMS(數據庫管理系統(tǒng))：GIS除需要功能強大的空間數據的管理功能之外，還需要具有圖形數據的采集、空間數據的可視化和空間分析等功能。因此，GIS在硬件和軟件方面均比一般事務數據庫更加復雜，在功能上也比后者要多的多。

（3）GIS與CAD系統(tǒng)：二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形、屬性庫功能弱，更缺乏分析和判斷能力。

（4）GIS與遙感圖像處理的系統(tǒng)：遙感圖像處理系統(tǒng)是專門用于對遙感圖像進行分析處理的軟件。它主要強調對遙感柵格數據的幾何處理、灰度處理和專題信息提取。這種系統(tǒng)一般缺少實體的空間關系描述，難以進行某一實體的屬性查詢和空間關系查

GIS的技術基礎

GIS為各種涉及空間數據分析的學科提供了新的技術方法，而每個相關學科都提供了一些構成GIS的技術與方法。

首先，地圖是記錄地球表面信息的一種形式，從歷史發(fā)展來看，GIS脫胎于地圖，而計算機制圖技術更是為地圖特征的數字表示、操作和顯示提供了成套方法，為GIS的圖形輸出設計等提供了理論支持。同時，地圖還是目前GIS的基礎數據源，但地圖強調的是數據分析、符號化與顯示，地理信息系統(tǒng)更注重空間分析。

其次，數據庫也是GIS的技術基礎之一。數據庫管理系統(tǒng)主要用于存儲、管理和查詢各類數據，并盡可能具備一些簡單的統(tǒng)計分析功能，這是現代地理信息系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。

第三，遙感作為空間數據的采集手段，成為GIS的重要信息源與數據更新途徑。遙感（RS）圖像處理系統(tǒng)包含復雜的解析函數，并有許多方法用于信息的增強與分類；大地測量為GIS提供了精確定位的控制信息，尤其是全球定位系統(tǒng)（GPS），可快速、廉價地獲取地表特征的數字位置信息；航空拍攝及其精確測量方法的應用使得攝影測量成為GIS主要的地形數據來源?？傊?，遙感是GIS的重要數據源與更新手段。

第四，計算機科學的發(fā)展對GIS起著關鍵性的影響。按照國際通行的定義，GIS軟件的開發(fā)和使用基本屬于計算機應用理論與方法在加入空間位置要素后的自然延伸，始于計算機出現不久，在最近10～15年，計算機不僅在容量與速度方面都有了質的飛躍，而且隨著多媒體、網絡、數據庫、軟件工程、電子技術等的飛速發(fā)展，GIS的發(fā)展也在突飛猛進（黃杏元，2004a，2004b，2004c）。幾乎每一次計算機技術的重要進展都帶動地理信息系統(tǒng)技術的重大進步，如空間數據的管理、網絡GIS、三維GIS等技術，每一步的重要發(fā)展都與計算機信息技術的進展有關。計算機輔助設計提供了數據輸入、顯示與表達的軟件與方法；計算機圖形學是現代地理信息系統(tǒng)的基礎之一，它提供了圖形處理、顯示的軟硬件及其技術方法；網絡的普及使地理信息系統(tǒng)已成為許多機構必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現有機構的運行方式、設置與工作計劃等；人工智能的發(fā)展也給地理信息系統(tǒng)的技術進步帶來了積極的影響（周成虎，1995）。

簡而言之，地理信息系統(tǒng)就是能夠輸入、存儲、管理并處理分析地理空間數據的計算機系統(tǒng)。它隨計算機技術發(fā)展應運而生，是信息系統(tǒng)技術發(fā)展到高級階段的產物。