应用技术 ｌ曩 刍议地理信息系统与数据库制图应用 旦正多杰 （１．青海省第三地质矿产勘查院青海张永善 青海８１０００７） ８１００００ ２．青海省环境地质勘查局［摘要］地理信息系统脱胎于地图，借助计算机算学知识，形成一种与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。本文从地理信息系统的基本概况、发展 历史以及其中数据库的应用浅议了地理信息系统与数据库制图应用的关系。 ［关键词］地理信息系统；数据库制图；数据处理 中图分类号：Ｐ２０８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）２９ ０３０６叭 从某种角度 来讲，地理信息系统可以称为“动态的地图”，它提供了比普 通地图更为丰富和灵活的空间数据表现方式。简言之，地理信息系统就是对地 理信息数据的处理和分析，建立一个数据库。 一，地理信息系统简介 地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、贮 存、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分 布有关的数据的空间信息系统。 地理信息系统主要具备五种基本功能，即数据采集与编辑功能：包括图形 数据采集与编辑和属性数据编辑与分析；制图功能；空间查询与空问分析功能 （包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析）以及地 形分析功能：包括数字高程模型的建立、地形分析。 地理信息系统一般分为三种类型：全国性的综合系统、区域性的信息系统 以及专题性信息系统。 二，地理信息系统的发展 从历史发展的角度来看，地理信息系统脱胎于地图，并成为地图信息的又 种新的载体形式，它具有存储、分析、显示和传输的功能，尤其是计算机制图 为地图特征的数字表达、操作和显示提供了成套方法，为地理信息系统的图形 输出设计提供ｒ技术支持。地图是目前地理信息系统的重要数据来源之一。但 地图与地理信息系统又有本质的区别：地隆】强调的是数据分析、符号化与显示， 而地理信息系统更注重于信息分析。地图学理沦与方法对地理信息系统的发展 有着重要的影响，特别是地理信息系统中的空间数据表现 年多技术来源于地图 学，但是，其表现手段更加灵活和丰富。 地理信息系统是管理和研究空间数据的技术系统，是当今空间信息技术领 域发展的最前沿技术学科．也是一门技术性和实践性很强的学科。 上世纪九十年代，地理ｆ者息系统融合了地图与引算机图形学，增强了数据 库的管理和计算分析功能，形成 更加先进的信息处理和辅助决策工具。 兰，地理信息系统中数据库的应用 １地理信息系统中空间数据的分析功能 地理信息系统具有宅问分析功能。地理信息系统的空间分析是以地理事物 的空间位置和形态特征为撼础，以宅间数据运算、宅间数据与属性数据的综台 运算为特征、提取与产生新的空间信息的技术和过程。地理信息系统空间分析 主要包括空间几何分析、网络分析、空问统计分析、影像分析和数字地形分析等 内容。而空间分析技术的慕础是计算机图形学中的有关图形运算方面的内容。 事实匕，计算机图形学是地殚信息系统算法设计的基础，地理信息系统是随着 计算机图形学的发展而不断 展完善的。 空间数据的表现功能贯穿ｆ地理信息系统空间数据处理的始终，功能的许 多方面，包括符号、专题信息表达、图幅配置、制图练合等，都来源于地图制图。 制图学是一门艺术，单纯依靠汁算机系统是难以制作完美的地图的，它需要人 工的交互干预。计算机图形学是是地理信息系统算法设计的基础，利用计算机 处理图形信息以及借助图形信息进行人——机通讯处理，地理信息系统是随着 计算机图形学技术的发展而不断发展完善的。 ２地理信息系统中数据处理的功能 地理信息系统还有数据处理的功能。从地理信息系统的发展过程可以看 出，地理信息系统的产生、发展 ｉ制图信息系统存在着密切的联系，两者的相通 之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。 地理信息系统的操作对象是空间数据，它具体描述地理实体的空间特征、 属性特征和时间特征。空间特征是指地理实体的空间位置极其关系；属性特征 表示地理实体的名称、类型和数量等；时间特征是指实体随时间而发生的变化。 较早的时期，地理信息系统的空间数据和 ｝生数据是分别存放的。这给数 据管理和访问带来了极足的麻烦。随着面向对象思想的出现和面向对象方法 学的应用，人们开始用面向对象的思想来进行空间数据模型的设计。按照面 ３０６科技博览 向对象思想，每种地物都可以被抽象为某一类具有公共属性的对象，如点．线， 面等，具体的地物则是该对象的一个实例，它还具有自己的属性，各种对象分 层管理。这样就解决了空间数据与属性数据的一体化管理，更符合面向对象 的管理思想。 ３地理信息系统有强大的空间分析和数据管理能力 空间数据库（地图数据库）是地理信息系统的重要组成部分，因为地图是地 理信息系统的主要载体。地理信息系统是一种以地图为基础，供资源、环境以及 区域调查、规划、管理和决策用的空间信息系统。在数据获取过程中，空间数据 库用于存贮和管理地图信息；在数据处理系统中，它既是资料的提供者，也可以 是处理结果的归宿处；在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数 据的数据源。地理数据库包括图形数据库和属性数据库。建立图形数据库的途 径一般有四种：已有地形图手扶跟踪式数字化采集、已有地形图扫描矢量化采 集、内外业一体化数据自动采集以及航测、遥感图像直接数据采集。 图形数据库系统的主要组成部分是图形数据库。图形数据库又包括三个子 库：基础信息库 设施信息库和规划信息库。这三个子库的数据大部分是从图形 数据库中提取出来的。 图形数据通过数据库管理系统与外界进行信息交换。系统维护开发人员利 用软硬件对数据库管理系统进行开发和维护，数据库管理人员通过数据库管理 系统对图形数据进行输入和更新，用户可通过网络利用数据库管理系统对图形 数据库进行信息查询与获取。由于各个用户所使用的软件环境不尽相同系统可 通过数据格式的转换使用广ｔ能从图形数据库３４－子库中得到满足用户应用系统 所要求的信息数据。 图形数据库建立的基本原理是：地理信息系统中把空间地物要素抽象为 点、线、面三种基本类型。三种类型的空间几何数据——图形数据，利用手扶数 字化地形图获取这三种要素的矢量数据，将地形图上的地物、线状地物和 面状地物抽象成陶形数据中的点、线、面。 对地形图图式中的各种符号线划及注记等 面信息作相应的处理制定出 标准的单元库、线型库。 对地形图内容的处理主要包括图廓及图外整饰、点状符号（地形图中出现 的各种点状符号如测量控制点、地物、管线检测点等）、线状符号（图形数据 库中对于线状符号只记录线的端点和结点的坐标）、面状符号（面状地物符号可 分解为点和线两部分来完成：由线符号围出它的范围，由点符号说明其性质）、 冈案符号（地形图中有很多大面积的同一种地物的组合如沙地、沼泽地、农作 物、经济林地等可用图案填充来完成）以及注记（地形图上的注记是地物符号的 补充说明部分）等六种。 图形数据库建立过程分六个步骤，即准备地形图资料确定比例尺编辑单元 库、线型库和命令文件等；利用微机和数字化仪将图形信息转换成矢量数据；对 地形图数据作简单调整变换处理后利用绘图仪又输出成地形图；对输出的地形 圈检查数字化时的精度、遗漏和错误等并返回给数字化人员改正；用文件方式 或数据库方式对地图数据进行存储管理；对图形数据进行编辑建立拓朴关系整 理入库。至此，图形数据库建立完成。 数据库的应用为地理信息系统提供了技术支撑和发挥的空间。在对空间数 据的处理中，地理信息系统的优势得以展现。借助数据库的应用，地理信息系统 将会发挥越来越重要的功能。 参考文献 ［１］龙毅，杜清运，邬国锋，蔡忠亮．数字地图制图向地理信息系统发展的 若干问题分析．地图．２ＯＯ１．０２期． ［２】简灿良，袁存忠，黄梦龙．基于ＡｒｃＧＩＳ的数据库地图制图研究．福建电 脑．２００８．１１期． ［３】黄梦龙，宋学征．基于数据库的地形图制图研究．海洋测绘．２０１００１期． ［４］高懿洋，一种…体化的空间数据模型．测绘科学技术学报．２００９．０３期．
