二、地理信息系统的构成
地理信息系统就是一种计算机系统,它是由信息的输入、存储、数据的分析处理和信息的输出三个基本部分组成,并在计算机软、硬件支持下运行工作的。
(一)地理信息系统的硬件构成
地理信息系统的硬件是指为完成系统所规定的目标和任务,所设置的物理设备总称,图 7-20 是地理信息系统硬件的基本配置示意框图。它是由输入设备、中央处理机和输出设备三部分组成。
输入设备的作用是将各种地理信息转换成中央处理机(主机)可识别的信号进入并储存于计算机中。地理信息系统的输入设备,除一般计算机的键盘打字机外,还配置了用于地图、图形、图像等多种地理信息输入的数字化仪、扫描仪和磁盘驱动器等设备。
中央处理机(即计算机主机)是地理信息系统的核心设备,它是指挥协调系统各部分有条不紊工作的司令部,又是进行信息处理分析的中心。因此, 地理信息系统功能的强弱,规模大小,一般是以中央处理机的存储能力,运算速度来衡量的。
输出设备是指输出分析处理结果的物理设备,它们在中央处理机的指挥下,将处理分析的结果处理转换成易被人们识别的信息形式提供给用户。如通常的监示显示器、绘图机、打印机、扫描仪等。
硬件是整个系统的物理外壳,影响和决定了系统的规模、处理速度、功能的发挥等,是地理信息系统的物质基础和工作保证。
(二)地理信息系统的软件构成
软件是指为充分发挥硬件设备能力和功能,提高硬设备的效率,便于用户操作运行,以及完善系统功能而开发研制的一系列具有特定功能的计算机程序。软件是用户与地理信息系统(计算机)的接口,用户通过软件进行操作指挥整个系统协调运行。因此,软件质量的优劣直接关系到系统功能的发挥及其效率和效益的高低。软件是系统的灵魂。
软件通常可分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件如计算机的操作系统、计算机语言等。它们不是针对解决某一科学计算或是进行专题分析的,也不是针对解决具体的信息处理问题,而是指对计算机系统的系统资源(即包括硬件资源、软件资源)进行有效管理和控制,并为用户提供方便而研制开发的计算机程序。地理信息系统的系统软件一般是引进选用通用计算机系统的系统软件,例如,DOS 系统,UNIX 系统软件等。并在选定的系统软件基础上开发和研制系统的应用软件。
应用软件则是为了解决具体科学计算或是为了进行专题分析及信息处理等具体应用问题而编制开发的计算机程序。应用软件是体现地理信息系统功能优劣、效益好坏的关键,因此往往花费较大的人力物力研制或引进。开发研制应用软件不但需要专门的地理知识和技能,而且需要具有计算机处理方面的知识和技能,特别需要计算机处理方面的专家与地理学家密切合作,彼
此沟通,结合实际研制开发出优秀的地理信息系统的应用软件。
地理信息系统应用软件的基本构成可见图 7-21,主要有以下部分构成: 1.数据采集、数据预处理及数据管理软件。这部分软件是针对各种地理
信息的输入编制和开发的一系列软件,或可称为输入子系统。它包括各种数据(包括一般数据、图形、图像数据等)的采集、输入以及存储和管理软件。例如:各种类型的数据库管理软件(DBMS)、图形数据库软件等。
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数据处理分析软件。这部分软件主要是对输入的数据进行有目的的处理分析。如数据的一般运算处理,统计分析,各种模拟或模型分析,专家分析系统等。数据处理分析软件是体现系统功能,影响系统效益的关键。为此, 在研制和建立地理信息系统的过程中,通常要集中较大精力和时间,进行开发研制这方面的软件,以提高系统的功能和效益。
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成果输出软件。这部分软件的作用是指挥计算机输出易为人们接受的各种形式的分析成果,提供给用户。如输出数字成果、文字成果,或各种专题地图、遥感图像、图形等形式的成果。