Sistema de Informação Geográfica (SIG)

O surgimento do sistema de informações geográficas (GIS) resolveu muitos problemas relacionados à localização na produção e na vida das pessoas e desempenhou um papel importante em muitos campos, como levantamento de terras, planejamento urbano e monitoramento de desastres. Com a popularização do 5G e o rápido desenvolvimento da tecnologia de Internet móvel, o GIS móvel também se tornou o foco da indústria de GIS. Mobile GIS combina GIS, posicionamento móvel, banco de dados móvel e outras tecnologias relacionadas, que podem resolver problemas difíceis de resolver e não podem ser superados pelo GIS tradicional e abrir novos modos de aplicação para aplicativos GIS, como navegação em aplicativos públicos, campo A inspeção de dados e outros aspectos refletem as vantagens incomparáveis ​​do GIS tradicional e trazem grande comodidade à produção e à vida das pessoas. A demanda por serviços baseados em localização está aumentando a cada dia, e o GIS móvel continua a fornecer às pessoas serviços de informações geográficas "a qualquer hora, em qualquer lugar" em desenvolvimento. Este capítulo o levará ao mundo do GIS móvel e entenderá o passado e o futuro do GIS móvel.

1.1 Sistema de Informação Geográfica

1.1.1 Visão geral do GIS

1.1.1.1 Conceitos básicos de SIG

(1) Informações geográficas.

Informação geográfica é um termo geral para números, textos, imagens e gráficos que representam a quantidade, qualidade, características de distribuição, inter-relações e mudanças de substâncias relacionadas ao círculo geográfico ou aos elementos inerentes ao ambiente geográfico.
A informação geográfica pertence à informação espacial, estando a identificação da sua localização associada a dados, sendo este o sinal mais significativo que a distingue de outros tipos de informação.
A informação geográfica é regional, multidimensional e temporal. Sua regionalidade refere-se à identificação da posição espacial por meio das coordenadas geográficas estabelecidas pela rede de latitude e longitude ou rede de quilômetros. A multidimensionalidade se manifesta na realização de estruturas tridimensionais multitemáticas com base no espaço bidimensional. Além disso, as características temporais das informações geográficas são muito óbvias e as informações geográficas podem ser divididas em ultracurto prazo (como tufões, terremotos), curto prazo (como enchentes de rios, baixa temperatura no outono) e médio prazo. -prazo (como uso da terra, estimativa de rendimento das culturas) de acordo com a escala de tempo. , longo prazo (como urbanização, erosão do solo), ultralongo prazo (como mudanças na crosta, mudanças climáticas), etc.

(2) Sistema de informação.

Um sistema que pode coletar, armazenar, processar dados e informações e responder a uma série de perguntas dos usuários é chamado de sistema de informação. O sistema de informação tem quatro funções de coleta de dados, gerenciamento, análise e apresentação.
Os sistemas de informação podem ser divididos em cinco tipos: sistemas de processamento de dados, sistemas de informação gerencial, sistemas de apoio à decisão, sistemas especialistas e escritórios virtuais. Diferentes tipos de sistemas têm diferentes funções, características e desempenham papéis diferentes. Os sistemas de informação comuns incluem sistema de informação do campus, sistema de informação de gestão de biblioteca, sistema de informação de gestão empresarial, sistema de informação de arquivo pessoal, sistema de informação de espaço, etc.

(3) Sistema de Informação Geográfica.

Sistema de Informação Geográfica, o nome em inglês é Sistema de Informação Geográfica, referido como GIS. De diferentes perspectivas, para diferentes propósitos e diferentes aplicações, a definição de GIS é diferente. No momento, não há uma que seja totalmente aceita. Este livro explicará o conceito de GIS a partir dos dois aspectos a seguir.
Com o suporte de software e hardware de computador, o GIS é um sistema de computador cuja principal tarefa é coletar, armazenar, gerenciar, recuperar, analisar e descrever a localização e distribuição de objetos espaciais e dados de atributos relacionados, bem como responder a perguntas do usuário.

O GIS tem a capacidade de processar e analisar dados geoespaciais, que é a chave para distinguir o GIS de outros sistemas de informação.

Além disso, do ponto de vista das disciplinas: GIS é uma disciplina no campo de gravação, processamento, análise e expressão de dados de referência terrestre ou dados geoespaciais. cartografia.

Uma Breve História do Desenvolvimento GIS

A metade da década de 1960 foi o estágio inicial de desenvolvimento do GIS. Com o desenvolvimento da cartografia e da informática, aumenta a demanda das pessoas por planejamento e gestão dos recursos naturais e do meio ambiente, o que promove o surgimento dos SIG. O primeiro GIS do mundo é o Canadian Geographic Information System (CGIS). Durante esse período, as pessoas começaram a explorar ideias e métodos técnicos de GIS, e as organizações e instituições de pesquisa em GIS continuaram a surgir.

A década de 1970 foi a fase de consolidação do desenvolvimento do SIG. Nesse período, o software e o hardware dos computadores se desenvolveram rapidamente e começaram a ser usados ​​​​dispositivos de armazenamento de grande capacidade, o que proporcionou condições favoráveis ​​\u200b\u200bpara o rápido desenvolvimento do GIS. A demanda por SIG começou a aumentar e, em um curto período de tempo, muitos SIG com diferentes temas, diferentes escalas e diferentes tipos foram estabelecidos em todo o mundo. Ao mesmo tempo, vários softwares GIS foram desenvolvidos com sucesso um após o outro, e as áreas de recursos naturais e meio ambiente começaram a usar GIS para processamento de dados.
A década de 1980 foi a fase de promoção e aplicação do SIG. Devido ao maior desenvolvimento da tecnologia de computador, o GIS amadureceu gradualmente, o escopo e os campos de aplicação estão se expandindo e começou a ser aplicado a algumas questões globais, como desertificação global e mudança climática global. O GIS teve um grande progresso neste período, ao mesmo tempo, o GIS do meu país também fez grandes progressos.
Desde a década de 1990, o GIS entrou no estágio de industrialização. Com o estabelecimento de produtos de informação geográfica e a popularização de produtos de informação digital em todo o mundo, o GIS tornou-se uma indústria determinística. Atualmente, o GIS tem desempenhado um grande papel na produção, vida, estudo e trabalho das pessoas.

1.1.1.3 Componentes do SIG

O GIS é composto principalmente de cinco partes: sistema de hardware do computador, sistema de software do computador, dados espaciais, modelo de análise de aplicativos, gerenciamento de desenvolvimento do sistema e usuários.

(1) Sistema de hardware do computador.

O sistema de hardware do computador consiste em três partes: a primeira parte é o equipamento de processamento de dados, que é o corpo principal e o núcleo do hardware GIS, como vários computadores, servidores e estações de trabalho gráficas; a segunda parte é o equipamento de entrada de dados, como digitalizadores, scanners, equipamentos de medição digital, etc.; a terceira parte é o equipamento de saída de dados, como plotters, impressoras, etc.

(2) Sistema de software de computador.

O sistema de software de computador pode ser dividido em três partes: software de sistema de computador, que se refere principalmente ao sistema operacional do computador, é a parte básica do ambiente de software GIS; software GIS, que é a parte central de todo o GIS, é usado para a operação de várias funções GIS, como entrada e verificação de dados, armazenamento e gerenciamento de dados, transformação de dados, saída e apresentação de dados, interface do usuário, etc.; software de banco de dados, GIS precisa suportar dados espaciais complexos, portanto, armazenamento de dados, gerenciamento, recuperação e saída são links muito importantes, o software de banco de dados relativamente maduro (como Oracle, SQL Server, banco de dados de código aberto, etc.) desempenhou um papel importante.

(3) Dados espaciais.

Dados espaciais referem-se a dados econômicos naturais, sociais e humanos que se referem à posição espacial na superfície terrestre, que podem ser gráficos, imagens, textos, tabelas e números, etc. É o objeto de operação do GIS, que vem de vários mapas, imagens de sensoriamento remoto, dados de observação de posição, modelo digital de terreno, resultados geodésicos, etc. Ele descreve as características espaciais, características de atributos e características temporais de entidades geográficas. As feições espaciais representam a localização espacial de entidades geográficas e seus relacionamentos; as feições de atributo representam o nome, o tipo, a quantidade e a qualidade das entidades geográficas; as feições temporais representam as mudanças relativas das entidades geográficas ao longo do tempo. Os dados espaciais são geralmente armazenados no computador na forma de um banco de dados, o que é conveniente para os usuários processarem e usarem.

(4) Modelo de análise de aplicativos.

As ferramentas GIS básicas não podem atender a todos os requisitos de aplicativos específicos, portanto, é necessário construir modelos de análise de aplicativos especializados. Por exemplo, modelo de análise de uso da terra, modelo de análise de inundação, modelo de seleção de local hospitalar, modelo de análise de rota de entrega de carga, modelo de erosão do solo, etc. O estabelecimento e seleção do modelo de análise de aplicação GIS é um fator importante para a aplicação bem-sucedida do GIS.O modelo de análise de aplicação é a chave para os benefícios sociais e econômicos da tecnologia GIS e ocupa uma posição muito importante no GIS.

(5) Gerenciamento de desenvolvimento de sistemas e usuários.

Com os componentes anteriores, não basta formar um GIS completo, são necessárias pessoas para concluir o projeto, desenvolvimento, organização, gerenciamento, manutenção, atualização do sistema, bem como extrair informações diversas e apoiar a tomada de decisões.