地理信息系统设计与实现
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1.1.4 地理信息系统主要类型

1.工具型地理信息系统

工具型地理信息系统也称为地理信息系统开发平台或外壳,它具有地理信息系统的通用功能,如对各种地理空间数据进行输入、处理、管理、查询、分析和输出,是可供其他系统调用或允许用户进行二次开发,以建立应用型地理信息系统的操作平台,其特点如下:对计算机硬件适应性强,数据管理和操作效率高、功能强,具有普遍性和易于扩展性,操作简便且容易掌握,等等。目前国外已有很多商品化的工具型地理信息系统,如Arc/Info、GenaMap、MapInfo、MGE、GeoMedia等。国内近几年正在迅速开发工具型地理信息系统,并取得了很大的成绩,如MapGIS、SuperMap、GeoStar、Citystar等。

地理信息系统是一个复杂庞大的空间管理信息系统。用地理信息系统技术解决实际问题时,软件开发任务的工作量很大,如果用户都从底层进行开发,那么对人力、物力、财力是很大的浪费,也会延长软件的开发周期。工具型地理信息系统为地理信息系统的使用者提供一种技术支持,使用户能借助地理信息系统工具中的功能直接完成应用任务,或者利用工具型地理信息系统,加上专题模型完成应用任务。

工具型地理信息系统,特别是先进、技术含量高的流行商品地理信息处理平台,在很大程度上一般可以满足用户的应用要求,但其面向的往往是GIS的理论与技术,对用户的专业问题针对性不强。只有对GIS理论和技术方法熟练掌握的专业用户,才能够自如地解决自己的专业应用问题,而一般用户则难以直接使用。

另外,从用户应用角度来看,用户建立自己的GIS应用,未必一定要用到专用的工具型地理信息系统。但在实践中,由于地理信息系统毕竟是一类复杂、先进的高技术,开发一个实用的地理信息系统,需要涉及GIS的有关理论、技术、方法、技术规范和数据标准等方方面面的内容,还要求掌握软件工程、空间数据结构、空间数据库技术、GIS应用分析模型及其算法等,因而,除非特别需要,用户从时间、精力、投资、技术力量等多方面考虑,都不会选择从底层做起,而乐于使用专门的GIS开发工具。一些长期从事地理信息系统技术开发的企业或组织,则可能利用他们长期的开发经验和技术积累,从事地理信息系统开发方面的技术服务,成为地理信息系统(或基础软件)的专门开发商。

2.应用型地理信息系统

虽然目前已有众多的工具型GIS软件,但它们通常只具有GIS的一些通用功能,不能满足不同行业应用的需要。随着地理信息系统应用领域的不断扩展,应用型GIS的开发工作日显重要。应用型地理信息系统就是与特定的地理区域相联系的地理信息系统,是根据用户的需求和应用目的而设计的一种解决一类或多类特定应用问题的地理信息系统,除了具有地理信息系统的基本功能外,还具有解决地理空间实体与空间信息的分布规律、分布特性及相互依赖关系的应用模型和方法。它可以在比较成熟的工具型地理信息系统基础上进行二次开发,增加解决一类或多类实际应用问题的应用模型和方法,因而工具型地理信息系统是建立应用型地理信息系统的一条捷径;也可以是为某专业部门专门设计研制的,此系统针对性明确,专业性强,系统开销小。应用型地理信息系统,一般都具有更为明确的应用目的和使用对象。如“塔里木河水资源管理信息系统”,明确指明其应用目的就是管理塔里木河的水资源,它的使用对象只能是对塔里木河水资源具有检查、规划、协调与调配权力的国家或地方机构。应用型地理信息系统按研究对象性质和内容又可分为专题地理信息系统和区域地理信息系统。

(1)专题地理信息系统

专题地理信息系统(Thematic GIS)是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定专门目的服务。这一类地理信息系统的应用范围、用户对象一般都比较明确,并且有很强的专业针对性,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、房地产管理信息系统、森林动态监测信息系统、农作物估产信息系统、水土流失信息系统、草场资源管理信息系统等。中地公司研制的地籍管理地理信息系统、土地利用信息系统、环境保护和监测系统、城市管网系统、通信网络管理系统、配电网管理系统、城市规划系统、供水管网系统等都属于应用型地理信息系统。

(2)区域地理信息系统

区域地理信息系统(Regional GIS)主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。它一般作为社会公用的信息服务项目,没有针对性很强的专业应用目的和固定的用户对象,并且具有一个大而全面的数据库系统支持,涉及区域的自然、资源、环境和社会经济的方方面面,因而也适应更多的应用部门和更广泛的用户群体。区域地理信息系统可以有不同的规模,如国家级的、地区级的或省级的、市级的或县级的等,这些系统是为不同级别行政区服务的区域信息系统。也存在以自然分区或流域为单位的区域信息系统,如加拿大国家地理信息系统、日本国土信息系统等是面向全国的,属于国家级的系统;黄河流域地理信息系统、黄土高原重点产沙区信息系统等是面向一个地区或一个流域的,属于区域级的系统。许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信息系统,如北京水土流失信息系统、上海市环境管理信息系统、海南岛土地评价信息系统、河南省冬小麦估产信息系统、铜山县土地管理信息系统等是面向地方的,属于地方一级的系统。