第八章 微机地理信息系统及其实施

§1.微机与微机地理信息系统

微型计算机（简称微机）产生于 70 年代，它是超大规模集成电路发展的产物。由于其体积小、功耗低、价格低廉、维护方便、易于扩展等特点，发展迅速，得到了广泛的应用。从 1978 年开始生产可与当时中档小型计算机相匹配的 16 位微处理器，如 Inter 的 Inter8086、Zilog 的 Z－8000、Motorolo 的 M68000 等，被称为第一代超大规模集成电路的微处理器。如今，微机性能已得到了很大提高。微处理器的主频从 4.77MHz 提高到 33MHz，甚至达 466MHz以上，每秒可处理几百万条指令；内存从 512K 增大到 16M，外存硬盘也达到几百甚至上千兆，大大提高了微机的存储能力。微机还可以选配许多部件和设备，如各种存储板、异步和同步通讯板、图像卡、图形卡、光盘机、磁带机、图形终端等，从而进一步扩展其功能。

微机地理信息系统是在微机系统支持下建立的地理信息系统。该系统具有配置灵活、成本低、易移植和扩展、开发周期短、易于掌握和推广等特点， 适合于基层生产管理、科学研究和教学单位完成信息产品生产、信息管理、信息分析和人才培养等工作。随着微机的普及推广，微机地理信息系统有着重要的意义。

微机地理信息系统由硬件系统、支撑软件、软件工具、数据库、应用模型以及系统的开发、维护和使用人员组成（图 8－1）。硬件系统是微机地理信息系统运行的基础，包括输入设备、存储设备、处理设备和输出设备（图8—2）。支撑软件是微机地理信息系统运行的软件环境和开发微机地理信息系统的软件工具，它包括操作系统、程序设计语言和数据库管理系统。软件工具是具有信息输入、信息管理、信息分析、信息产品输出等地理信息系统基本功能的高效系统化的软件系统，它抽取了各种应用系统的基本规律和方法，具有很强的功能和适应能力。数据库是地理信息的集合，它存储了地理实体的空间信息、非空间信息，是和具体任务相关联的。应用模型是开发人员或用户针对具体任务开发的各种分析、模拟模型。

实用的微机地理信息系统可分为两种类型——微机地理信息系统软件工具和应用型微机地理信息系统。微机地理信息系统软件工具只是一套软件， 它有其运行的硬件环境和软件环境，有它的数据表示方法和管理分析能力。这种软件工具有的是专门设计的，有的是抽取优秀的实用地理信息系统的具体内容后得到的。在微机地理信息系统工具的支持下，开发人员或用户只需选择系统的硬件配置和软件环境，建立与具体任务相关的地理数据库并开发或运用已有的应用模型，即可形成实际运行的应用系统。

 输入设备

 

硬件系统存储设备

 处理设备

 

 输出设备

 操作系统

支撑软件

微机地理信息系统



数据库管理系统

微机地理信息系统软件工具

 空间信息

数据库

 非空间信息

图8 − 1

应用模型



系统开发、维护和使用人员

微机地理信息系统组成

微机地理信息系统软件工具一般是由专门的设计人员设计的，因此它硬件适应能力强、操作效率高、功能强大、易于扩充、操作简便、功能不断扩展。利用系统软件工具可以大大提高建立应用系统的速度，减少开发中的重复劳动，提高应用系统的质量（如稳定性，可靠性），使不同的应用系统间可以方便地互相利用对方的数据和功能，并使用户可以专注于他的专业问题。目前国内外已有许多在各档次微机系统上的地理信息系统工具，国外有代表性的有美国环境系统研究所（ESRI）的 ARC/INFO、美国 Yale 大学的 MAP

（Map Analysis Package）、美国Micro Image 公司的 MIP（The Map and Image Processing System）、荷兰国际航天测量与地学学院（ITC）的 USEMAP 等； 国内也有一批试验性系统工具，如北京大学 SPACEMAN、Geo Union、南京大学大地海洋科学系的 GISKEY 和中科院遥感所的 GIMAS 等。