Ein geografisches Informationssystem ist ein System, das entworfen ist, um alle Typen von geografischen Daten zu gewinnen, zu versorgen, zu manipulieren, zu analysieren, zu führen, und zu präsentieren. Das Akronym GIS wird manchmal für die geografische Informationswissenschaft oder geospatial Informationsstudien verwendet, um sich auf die akademische Disziplin oder Karriere des Arbeitens mit geografischen Informationssystemen zu beziehen. In den einfachsten Begriffen ist GIS das Mischen des Kartenzeichnens, die statistische Analyse und die Datenbanktechnologie.

Von einem GIS kann als ein System gedacht werden — er schafft digital und "manipuliert" Raumgebiete, die, Zweck Gerichtsbarkeits- oder anwendungsbezogen sein können. Allgemein ist ein GIS für eine Organisation kundenspezifisch. Folglich kann ein GIS, der für eine Anwendung, Rechtsprechung, Unternehmen oder Zweck entwickelt ist, nicht notwendigerweise zwischendurchführbar oder mit einem GIS vereinbar sein, der für eine andere Anwendung, Rechtsprechung, Unternehmen oder Zweck entwickelt worden ist. Was einen GIS übertrifft, ist eine Raumdateninfrastruktur (SDI), ein Konzept, das keine solche einschränkenden Grenzen hat.

In einem allgemeinen Sinn beschreibt der Begriff jedes Informationssystem, das integriert, versorgt, editiert, analysiert, teilt, und geografische Information zeigt, um das Entscheidungsbilden zu informieren. Der Begriff GIS-zentrisch ist jedoch als der Gebrauch von Esri ArcGIS geodatabase als das Datenbehältnis des Aktivpostens/Eigenschaft spezifisch definiert worden, das zum computerisierten Wartungsverwaltungssystem (CMMS) als ein Teil des Unternehmensanlagenmanagements und der analytischen Softwaresysteme zentral ist. GIS-zentrische Zertifikat-Kriterien sind von der Nationalen Vereinigung von GIS-zentrischen Lösungen (NAGCS) spezifisch definiert worden. GIS Anwendungen sind Werkzeuge, die Benutzern erlauben, interaktive Abfragen (benutzergeschaffene Suchen) zu schaffen, Rauminformation zu analysieren, Daten in Karten zu editieren, und die Ergebnisse aller dieser Operationen zu präsentieren. Geografische Informationswissenschaft ist die Wissenschaft, die geografischen Konzepten, Anwendungen und Systemen unterliegt.

Anwendungen

GIS ist ein relativ breiter Begriff, der sich auf mehrere Technologien und Prozesse beziehen kann, so wird er vielen Operationen, in Technik, Planung, Management und Analyse beigefügt.

Geschichte der Entwicklung

Eine der ersten Anwendungen der Raumanalyse in der Epidemiologie ist der "Rapport sur la marche et les effets du choléra dans Paris et le département de la Seine. Année 1832" Rapport sur la marche et les effets du choléra dans Paris et le département de la Seine. Année 1832. Der französische Geograph Charles Picquet vertritt die 48 Bezirke der Stadt Paris durch den Halbtonfarbenanstieg gemäß dem Prozentsatz von Todesfällen pro 1000 Einwohner. Diese neue von Digitaldaten geschaffene Karte zeigt die Intensität der Verwüstungen der Cholera in Paris.

1854 hat John Snow einen Cholera-Ausbruch in London mit Punkten gezeichnet, um die Positionen von einigen Einzelfällen, vielleicht der frühste Gebrauch der geografischen Methode zu vertreten. Seine Studie des Vertriebs der Cholera hat zur Quelle der Krankheit, eine verseuchte Wasserpumpe geführt (die Pumpe der Broad Street, deren Griff er getrennt hatte, so den Ausbruch begrenzend), innerhalb des Herzens des Cholera-Ausbruchs. Während die Grundelemente der Topografie und des Themas vorher im Kartenzeichnen bestanden haben, war die Karte von John Snow mit kartografischen Methoden einzigartig, um nicht nur Trauben von geografisch abhängigen Phänomenen zu zeichnen sondern auch zu analysieren.

Der Anfang des 20. Jahrhunderts hat die Entwicklung von photozincography gesehen, der Karten erlaubt hat, in Schichten, zum Beispiel eine Schicht für die Vegetation und ein anderer für Wasser gespalten zu werden. Das wurde besonders verwendet, um Konturen zu drucken - diese ziehend, war eine arbeitsintensive Aufgabe, aber sie auf einer getrennten Schicht zu haben, hat bedeutet, dass sie auf ohne die anderen Schichten gearbeitet werden konnten, um den Damestein zu verwirren. Diese Arbeit wurde Glasteller ursprünglich angezogen, aber später wurde Plastikfilm mit den Vorteilen eingeführt, mit weniger Abstellraum leichter zu sein und, unter anderen weniger spröde seiend. Als alle Schichten beendet wurden, wurden sie in ein Image mit einer großen Prozess-Kamera verbunden. Sobald Farbendruck eingegangen ist, wurde die Schicht-Idee auch verwendet, um getrennte Druckplatten für jede Farbe zu schaffen. Während der Gebrauch von Schichten viel später eine der typischen Haupteigenschaften eines zeitgenössischen GIS geworden ist, wie man betrachtet, ist der fotografische gerade beschriebene Prozess kein GIS an sich - weil die Karten gerade Images ohne Datenbank waren, um sie damit zu verbinden.

Durch die Kernwaffenforschung gespornte Computerhardware-Entwicklung hat zu Mehrzweckcomputeranwendungen 'der kartografisch darstellenden' bis zum Anfang der 1960er Jahre geführt.

Das Jahr 1960 hat die Entwicklung des ersten wahren betrieblichen GIS in der Welt in Ottawa, Ontario, Kanada durch die Bundesabteilung der Forstwirtschaft und Ländlichen Entwicklung gesehen. Entwickelt von Dr Roger Tomlinson wurde es Canada Geographic Information System (CGIS) genannt und wurde verwendet, um Daten zu versorgen, zu analysieren, und zu manipulieren, die für Canada Land Inventory (CLI) - eine Anstrengung gesammelt sind, die Landfähigkeit für das ländliche Kanada zu bestimmen, indem sie Information über Böden, Landwirtschaft, Unterhaltung, Tierwelt, Schwimmvogel, Forstwirtschaft und Landgebrauch an einer Skala 1:50,000 kartografisch dargestellt wird. Ein geltender Klassifikationsfaktor wurde auch hinzugefügt, um Analyse zu erlauben.

CGIS war eine Verbesserung über den 'Computer, der' Anwendungen kartografisch darstellt, weil es Fähigkeiten für die Bedeckung, das Maß zur Verfügung gestellt hat und zu zu digitalisieren zu zu/scannen. Es hat ein nationales Koordinatensystem unterstützt, das den Kontinent, codierte Linien als Kreisbogen abgemessen hat, die eine wahre eingebettete Topologie haben, und es das Attribut und die locational Information in getrennten Dateien versorgt hat. Infolge dessen ist Tomlinson bekannt als der 'Vater von GIS', besonders für seinen Gebrauch von Bedeckungen in der Förderung der Raumanalyse von konvergenten geografischen Daten geworden.

CGIS hat in die 1990er Jahre gedauert und hat eine große Digitallandquellendatenbank in Kanada gebaut. Es wurde als ein Großrechner-basiertes System zur Unterstutzung der föderalistischen und provinziellen Quellenplanung und des Managements entwickelt. Seine Kraft war weiter Kontinent Analyse des Komplexes datasets. Der CGIS war in einer kommerziellen Form nie verfügbar.

1964 hat Howard T. Fisher das Laboratorium für die Computergrafik und Raumanalyse in der Absolventenschule von Harvard des Designs gebildet (LCGSA 1965-1991), wo mehrere wichtige theoretische Konzepte im Raumdatenberühren entwickelt wurden, und der vor den 1970er Jahren Samensoftwarecode und Systeme, wie 'SYMAP', 'BRATROST' und 'ODYSSEE' verteilt hatte - der als Quellen für die nachfolgende kommerzielle Entwicklung — zu Universitäten, Forschungszentren und Vereinigungen weltweit gedient hat.

Bis zum Anfang der 1980er Jahre, M&S (später Zwischengraph) zusammen mit Bentley Systems Incorporated für die CAD-Plattform Rechnend, ist Environmental Systems Research Institute (ESRI), CARIS (Computer Geholfenes Quelleninformationssystem) und ERDAS (Erdquellendatenanalyse-System) als kommerzielle Verkäufer der GIS Software erschienen, erfolgreich viele der CGIS-Eigenschaften vereinigend, das Verbinden der ersten Generationsannäherung an die Trennung von räumlichen und Attribut-Information mit einer zweiten Generation nähert sich organisierenden Attribut-Daten in Datenbankstrukturen.

In der Parallele hat die Entwicklung von zwei öffentlichen Bereichssystemen (MOOS und GRAS GIS) gegen Ende der 1970er Jahre und Anfang der 1980er Jahre begonnen.

Am Ende des 20. Jahrhunderts war das schnelle Wachstum in verschiedenen Systemen konsolidiert und auf relativ wenigen Plattformen standardisiert worden, und Benutzer begannen, das Konzept zu erforschen, GIS Daten über das Internet anzusehen, Datenformat und Übertragungsstandards verlangend. Mehr kürzlich kann eine steigende Zahl von freien, offene Quelle GIS Pakete, die auf einer Reihe von Betriebssystemen geführt sind, und kundengerecht angefertigt werden, um spezifische Aufgaben durchzuführen. Zunehmend werden Geospatial-Daten und kartografisch darstellende Anwendungen über das World Wide Web bereitgestellt.

Mehrere herrische Artikel über die Geschichte von GIS sind veröffentlicht worden.

GIS Techniken und Technologie

Moderne GIS Technologien verwenden Digitalinformation, für die verschiedene digitalisierte Datenentwicklungsmethoden verwendet werden. Der grösste Teil der üblichen Methodik der Datenentwicklung ist digitization, wohin ein Hardcopy-Karte- oder Überblick-Plan in ein Digitalmedium durch den Gebrauch eines Programms des computergestützten Designs (CAD) und geo-Verweise-anbringende Fähigkeiten übertragen wird. Mit der breiten Verfügbarkeit von ortho-berichtigten Bildern (sowohl von Satelliten-als auch Luftquellen), leitet das Digitalisieren wird die Hauptallee, durch die geografische Daten herausgezogen wird. Leitet das Digitalisieren schließt die Nachforschung von geografischen Daten direkt oben auf den Luftbildern statt durch die traditionelle Methode ein, die geografische Form auf einem getrennten digitalisierenden Block (Haupt-unten digitalisierend) zu verfolgen.

Die Verbindung der Information von verschiedenen Quellen

GIS verwendet räumlich-zeitliche (Raum-Zeit-) Position als die Schlüsselindex-Variable für ganze andere Information. Da eine Verwandtschaftsdatenbank, die Text oder Zahlen enthält, viele verschiedene Tische mit allgemeinen Schlüsselindex-Variablen verbinden kann, kann GIS sonst Information ohne Beziehung durch das Verwenden der Position als die Schlüsselindex-Variable verbinden. Der Schlüssel ist die Position und/oder das Ausmaß in der Raum-Zeit.

In jeder Variable, die räumlich, und zunehmend auch zeitlich gelegen werden kann, kann mit einem GIS Verweise angebracht werden. Positionen oder Ausmaße in der Erdraum-Zeit können als Daten/Zeiten des Ereignisses und x, y registriert werden, und z koordiniert das Darstellen, die Länge, die Breite und die Erhebung beziehungsweise. Diese GIS-Koordinaten können andere gemessene Systeme der Temporo-Raumverweisung (zum Beispiel, Filmrahmenzahl, Strom-Eichmaß-Station, Autobahn-Meile-Anschreiber, Landvermesser-Abrisspunkt vertreten, Adresse, Straßenkreuzung, Eingangstor, das Wassertiefe-Loten, POS oder den CAD-Zeichnungsursprung/Einheiten bauend). Auf registrierte Zeitlich-Raumdaten angewandte Einheiten können sich weit ändern (selbst wenn mit genau dieselben Daten, Karte-Vorsprünge sieh), aber die ganze raumzeitliche Erdposition und Ausmaß-Verweisungen sollten ideal relatable zu einander und schließlich zu einer "echten" physischen Position oder Ausmaß in der Raum-Zeit sein.

Verbunden durch die genaue Rauminformation kann eine unglaubliche Vielfalt von wirklichen und geplanten vorigen oder zukünftigen Daten analysiert, interpretiert und vertreten werden, um Ausbildung und das Entscheidungsbilden zu erleichtern. Diese Schlüsseleigenschaft von GIS hat begonnen, neue Alleen der wissenschaftlichen Untersuchung in Handlungsweisen und Muster der vorher überlegten wirklichen Information ohne Beziehung zu öffnen.

GIS Unklarheiten

GIS Genauigkeit hängt von Quelldaten ab, und wie sie verschlüsselt wird, um Verweise angebrachte Daten zu sein. Landvermesser sind im Stande gewesen, ein hohes Niveau der Stellungsgenauigkeit zur Verfügung zu stellen, die abgeleitete Positionen des GPS verwertet. das hochauflösende Digitalterrain und die Luftbilder, die starken Computer, Webtechnologie, ändern die Qualität, das Dienstprogramm und die Erwartungen von GIS, Gesellschaft auf einer großartigen Skala zu dienen, aber dennoch gibt es andere Quelldaten, der einen Einfluss auf die gesamte GIS Genauigkeit hat wie: Papierkarten, die, wie man findet, nicht sehr passend sind, um die gewünschte Genauigkeit seit dem Altern von Karten zu erreichen, betreffen ihre dimensionale Stabilität.

Im Entwickeln einer topografischen Digitaldatenbasis für einen GIS sind topografische Karten die Hauptquelle von Daten. Luftfotografie und Satellitenimages sind Extraquellen, um Daten zu sammeln und Attribute zu identifizieren, die in Schichten über ein Positionsfaksimile der Skala kartografisch dargestellt werden können. Die Skala einer Karte und geografischen Übergabe-Bereichsdarstellungstyps ist sehr wichtige Aspekte, da der Informationsinhalt hauptsächlich vom Skala-Satz abhängt und locatability der Darstellungen der Karte resultierend. Um eine Karte zu digitalisieren, muss die Karte innerhalb von theoretischen Dimensionen überprüft werden, hat dann in ein Rasterformat gescannt, und resultierende Rasterdaten müssen eine theoretische Dimension durch einen Gummi sheeting/warping Technologieprozess gegeben werden.

Eine quantitative Analyse von Karten bringt Genauigkeitsprobleme in den Fokus. Die elektronische und andere Ausrüstung, die verwendet ist, um Maße für GIS zu machen, ist viel genauer als die Maschinen der herkömmlichen Karte-Analyse. Alle geografischen Daten sind von Natur aus ungenau, und diese Ungenauigkeiten werden sich durch GIS Operationen auf Weisen fortpflanzen, die schwierig sind vorauszusagen.

Ein GIS kann auch vorhandene Digitalinformation umwandeln, die in der Karte-Form in Formen noch nicht sein kann, die es anerkennen, für seine Datenanalyse-Prozesse verwenden, und im Formen der kartografisch darstellenden Produktion verwenden kann. Zum Beispiel können durch die entfernte Abfragung erzeugte Digitalsatellitenimages analysiert werden, um eine einer Karte ähnliche Schicht der Digitalinformation über vegetative Deckel auf Landpositionen zu erzeugen. Eine andere ziemlich kürzlich entwickelte Quelle, um GIS Positionsgegenstände zu nennen, ist der Thesaurus von Getty von Geografischen Namen (GTGN), der ein strukturiertes Vokabular ist, das ungefähr 1,000,000 Namen und andere Information über Plätze enthält.

Ebenfalls können erforschte Volkszählung oder hydrologische tabellarische Daten in der einer Karte ähnlichen Form gezeigt werden, als Schichten der thematischen Information dienend, für eine GIS-Karte zu bilden.

Datendarstellung

GIS Daten vertreten echte Gegenstände (wie Straßen, Landgebrauch, Erhebung, Bäume, Wasserstraßen, usw.) mit Digitaldaten, die die Mischung bestimmen. Echte Gegenstände können in zwei Abstraktionen geteilt werden: getrennte Gegenstände (z.B, ein Haus) und dauernde Felder (wie Niederschlag-Betrag oder Erhebungen). Traditionell gibt es zwei breite Methoden, die verwendet sind, um Daten in einem GIS für beide Arten von Abstraktionen zu versorgen, die Verweisungen kartografisch darstellen: Rasterimages und Vektor. Punkte, Linien und Vielecke sind das Zeug von kartografisch dargestellten Positionsattribut-Verweisungen. Eine neue hybride Methode, Daten zu versorgen, ist die von sich identifizierenden Punkt-Wolken, die dreidimensionale Punkte mit der RGB Information an jedem Punkt verbinden, ein "3D-Farbenimage" zurückgebend. Thematische Karten von GIS werden dann immer mehr realistisch visuell beschreibend dessen, was sie beginnen, zu zeigen oder zu bestimmen.

Datenfestnahme

Datenfestnahme — die hereingehende Information ins System — verbraucht viel von der Zeit von GIS Praktikern. Es gibt eine Vielfalt von Methoden, die verwendet sind, um in Daten in einen GIS einzugehen, wo es in einem Digitalformat versorgt wird.

Vorhandene Daten, die auf Papier oder LIEBLINGS-Filmkarten gedruckt sind, können digitalisiert oder gescannt werden, um Digitaldaten zu erzeugen. Ein Digitalisierer erzeugt Vektor-Daten, weil ein Maschinenbediener Punkte, Linien und Vieleck-Grenzen aus einer Karte verfolgt. Abtastung einer Karte läuft auf Rasterdaten hinaus, die weiter bearbeitet werden konnten, um Vektor-Daten zu erzeugen.

Überblick-Daten kann in einen GIS von Digitaldatenerfassungssystemen auf Überblick-Instrumenten mit einer Technik genannt Koordinatengeometrie (COGO) direkt eingegangen werden. Positionen von einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) wie Global Positioning System (GPS), ein anderes Überblick-Werkzeug, können auch gesammelt und dann in einen GIS importiert werden. Eine aktuelle Tendenz in der Datenerfassung gibt Benutzern die Fähigkeit, Feldcomputer mit der Fähigkeit zu verwerten, lebende Daten mit Radioverbindungen oder getrennten Editiersitzungen zu editieren. Das ist durch die Verfügbarkeit des niedrigen Kostenranges des kartografisch darstellenden GPS Einheiten mit der Dezimeter-Genauigkeit in Realtime erhöht worden. Das beseitigt das Bedürfnis, Prozess, Import anzuschlagen, und die Daten im Büro zu aktualisieren, nachdem Feldforschung gesammelt worden ist. Das schließt die Fähigkeit ein sich zu vereinigen Positionen haben das Verwenden eines Laserentfernungsmessers gesammelt. Neue Technologien erlauben auch Benutzern, Karten sowie Analyse direkt im Feld zu schaffen, Projekte effizienter machend und genauer kartografisch darstellend.

Entfernt gefühlte Daten spielen auch eine wichtige Rolle in der Datenerfassung, und bestehen Sie aus einer Plattform beigefügten Sensoren. Sensoren schließen Kameras, Digitalscanner und LIDAR ein, während Plattformen gewöhnlich aus dem Flugzeug und den Satelliten bestehen. Kürzlich mit der Entwicklung von Miniatur-UAVs wird Luftdatenerfassung möglich an viel niedrigeren Kosten, und auf einer häufigeren Basis. Zum Beispiel wurde der Aeryon Pfadfinder verwendet, um ein 50-Acre-Gebiet mit einer Boden-Beispielentfernung in nur 12 Minuten kartografisch darzustellen.

Die Mehrheit von Digitaldaten kommt zurzeit aus der Foto-Interpretation von Luftfotographien. Bildschirmausgabe-Arbeitsplätze werden verwendet, um Eigenschaften direkt von Stereopaaren von Digitalfotographien zu digitalisieren. Diese Systeme erlauben Daten, in zwei und drei Dimensionen, mit Erhebungen gemessen direkt von einem Stereopaar gewonnen zu werden, das Grundsätze der Fotogrammetrie verwendet. Zurzeit werden analoge Luftfotos gescannt, bevor sie in ein Bildschirmausgabe-System eingegangen werden, aber als hohe Qualität werden Digitalkameras preiswerter, dieser Schritt wird ausgelassen.

Entfernte Satellitenabfragung stellt eine andere wichtige Quelle von Raumdaten zur Verfügung. Hier verwenden Satelliten verschiedene Sensorpakete, um den reflectance von Teilen des elektromagnetischen Spektrums oder der Funkwellen passiv zu messen, die aus einem aktiven Sensor wie Radar gesandt wurden. Entfernte Abfragung sammelt Rasterdaten, die weiter mit verschiedenen Bändern bearbeitet werden können, um Gegenstände und Klassen von Interesse wie Landdeckel zu identifizieren.

Wenn Daten gewonnen werden, sollte der Benutzer in Betracht ziehen, ob die Daten entweder mit einer Verhältnisgenauigkeit oder mit absoluter Genauigkeit gewonnen werden sollten, seitdem das nicht nur beeinflussen konnte, wie Information interpretiert wird sondern auch die Kosten der Datenfestnahme.

Zusätzlich zum Sammeln und Eingehen in Raumdaten wird in Attribut-Daten auch in einen GIS eingegangen. Für Vektor-Daten schließt das Zusatzinformation über die im System vertretenen Gegenstände ein.

Nach hereingehenden Daten in einen GIS verlangen die Daten gewöhnlich das Redigieren, um Fehler oder weitere Verarbeitung zu entfernen. Für Vektor-Daten muss es "topologisch richtig" gemacht werden, bevor es für etwas fortgeschrittene Analyse verwendet werden kann. Zum Beispiel, in einem Straßennetz, müssen Linien mit Knoten an einer Kreuzung in Verbindung stehen. Fehler wie Unterschwingungen und Überschwingen müssen auch entfernt werden. Für gescannte Karten müssen Makel auf der Quellkarte eventuell vom resultierenden Raster entfernt werden. Zum Beispiel könnte ein Fleck des Schmutzes zwei Linien verbinden, die nicht verbunden werden sollten.

Übersetzung des Rasters zum Vektoren

Das Datenumstrukturieren kann durch einen GIS durchgeführt werden, um Daten in verschiedene Formate umzuwandeln. Zum Beispiel kann ein GIS verwendet werden, um eine Satellitenbildkarte zu einer Vektor-Struktur durch das Erzeugen von Linien um alle Zellen mit derselben Klassifikation umzuwandeln, während man die Zelle Raumbeziehungen, wie Angrenzen oder Einschließung bestimmt.

Fortgeschrittenere Datenverarbeitung kann mit der Bildverarbeitung, eine Technik entwickelt gegen Ende der 1960er Jahre durch NASA und den privaten Sektor vorkommen, um Kontrasterhöhung zur Verfügung zu stellen, falsche Farbenübergabe und eine Vielfalt anderer Techniken einschließlich des Gebrauches von zwei dimensionalem Fourier verwandeln sich.

Seit Digitaldaten wird gesammelt und auf verschiedene Weisen versorgt, die zwei Datenquellen können nicht völlig vereinbar sein. So muss ein GIS im Stande sein, geografische Daten von einer Struktur bis einen anderen umzuwandeln.

Vorsprünge, Koordinatensysteme und Registrierung

Die Erde kann durch verschiedene Modelle vertreten werden, von denen jedes einen verschiedenen Satz von Koordinaten (z.B, Breite, Länge, Erhebung) für jeden gegebenen Punkt auf der Oberfläche der Erde zur Verfügung stellen kann. Das einfachste Modell soll annehmen, dass die Erde ein vollkommener Bereich ist. Da mehr Maße der Erde angewachsen haben, sind die Modelle der Erde hoch entwickelter und genauer geworden. Tatsächlich gibt es Modelle, die für verschiedene Gebiete der Erde gelten, um vergrößerte Genauigkeit (z.B, nordamerikanische Gegebenheit, 1927 - NAD27 - Arbeiten gut in Nordamerika, aber nicht in Europa) zur Verfügung zu stellen. Sieh Gegebenheit (Erdmessung) für mehr Information. Das neuere Geodätische Weltsystem, 1984 - WGS84, arbeitet gut um die Welt.

Raumanalyse mit GIS

Das ist ein sich schnell änderndes Feld, und GIS Pakete schließen analytischer Werkzeuge als eingebaute Standardmöglichkeiten oder als fakultativer toolsets, Zusatzfunktionen oder 'Analytiker' zunehmend ein. In vielen Beispielen werden solche Möglichkeiten von den ursprünglichen Softwarelieferanten zur Verfügung gestellt (kommerzielle Verkäufer oder zusammenarbeitend nicht kommerzielle Entwicklungsmannschaften), während in anderen Fällen Möglichkeiten entwickelt worden sind und von Dritten zur Verfügung gestellt werden. Außerdem bieten viele Produkte Werkzeugkästen für Softwareentwickler (SDKs), Programmiersprachen und Sprachunterstützung, scripting Möglichkeiten und/oder spezielle Schnittstellen an, um jemandes eigene analytische Werkzeuge oder Varianten zu entwickeln. Die Website Geospatial Analyse und vereinigter book/ebook versucht, einem vernünftig umfassenden Handbuch zum Thema zur Verfügung zu stellen. Der Einfluss dieser unzähligen Pfade, um Raumanalyse durchzuführen, schafft eine neue Dimension zur Geschäftsintelligenz genannt "Raumintelligenz", die, wenn geliefert, über das Intranet, Zugang zu betrieblichen Sorten demokratisiert, die nicht gewöhnlich in diesen Typ der Information eingeweiht sind.

Hang und Aspekt

Hang, Aspekt und Oberflächenkrümmung in der Terrain-Analyse werden alle aus Nachbarschaft-Operationen mit Erhebungswerten angrenzender Nachbarn einer Zelle abgeleitet. Autoren wie Skidmore, Jones und Zhou und Liu haben Techniken verglichen, um Hang und Aspekt zu berechnen. Hang ist eine Funktion der Entschlossenheit, und die Raumentschlossenheit, die verwendet ist, um Hang und Aspekt zu berechnen, sollte immer angegeben werden

Die Erhebung an einem Punkt wird rechtwinklige Tangenten das (steigungs)-Durchführen des Punkts in einer Ostwest- und Nordsüdrichtung haben.

Diese zwei Tangenten geben zwei Bestandteile, z /  x und z /  y, der man dann verwendet wird, um die gesamte Richtung des Hangs und den Aspekt des Hangs zu bestimmen. Der Anstieg wird als eine Vektor-Menge mit Bestandteilen definiert, die den partiellen Ableitungen der Oberfläche im x und den y Richtungen gleich sind.

Die Berechnung des gesamten 3x3 Bratrost-Hang und Aspekt für Methoden, die Ostwest- und Nordsüdbestandteil bestimmen, verwendet die folgenden Formeln beziehungsweise:

Zhou und Liu beschreiben einen anderen Algorithmus, um Aspekt wie folgt zu berechnen:

Datenanalyse

Es ist schwierig, Feuchtgebiet-Karten mit Niederschlag-Beträgen zu verbinden, die an verschiedenen Punkten wie Flughäfen, Fernsehstationen und Höhere Schulen registriert sind. Ein GIS kann jedoch verwendet werden, um zwei - und dreidimensionale Eigenschaften der Oberfläche der Erde, Untergrunds und Atmosphäre von Informationspunkten zu zeichnen. Zum Beispiel kann ein GIS eine Karte mit isopleth oder Höhenlinien schnell erzeugen, die sich unterscheidende Beträge des Niederschlags anzeigen.

Von solch einer Karte kann als eine Niederschlag-Höhenlinienkarte gedacht werden. Viele hoch entwickelte Methoden können die Eigenschaften von Oberflächen von einer begrenzten Zahl von Punkt-Maßen schätzen. Eine zweidimensionale vom Oberflächenmodellieren von Niederschlag-Punkt-Maßen geschaffene Höhenlinienkarte kann überzogen und mit jeder anderen Karte in einem GIS Bedeckung des gemeinsamen Bereichs analysiert werden.

Zusätzlich, von einer Reihe von dreidimensionalen Punkten oder Digitalerhebungsmodell, isopleth Linien, die Erhebungskonturen vertreten, kann zusammen mit der Steigungsanalyse, der beschatteten Erleichterung und den anderen Erhebungsprodukten erzeugt werden. Wasserscheiden können für irgendwelchen gegeben Reichweite, durch die Computerwissenschaft von allen Gebieten leicht definiert werden, die aneinander grenzend und von jedem gegebenen Punkt von Interesse hart sind. Ähnlich kann ein erwarteter thalweg dessen, wo Oberflächenwasser in periodisch auftretenden und dauerhaften Strömen würde reisen wollen, von Erhebungsdaten im GIS geschätzt werden.

Das topologische Modellieren

Ein GIS kann anerkennen und die Raumbeziehungen analysieren, die innerhalb digital versorgter Raumdaten bestehen. Diese topologischen Beziehungen erlauben dem komplizierten Raummodellieren und der Analyse, durchgeführt zu werden. Topologische Beziehungen zwischen geometrischen Entitäten schließen traditionell Angrenzen ein (was daran angrenzt, was), Eindämmung (was einschließt, was), und Nähe (wie nahe etwas zu etwas anderem ist).

Netze

Geometrische Netze sind geradlinige Netze von Gegenständen, die verwendet werden können, um miteinander verbundene Eigenschaften zu vertreten, und spezielle Raumanalyse auf sie durchzuführen. Ein geometrisches Netz wird aus Rändern zusammengesetzt, die an Verbindungspunkt-Punkten verbunden, mit Graphen in der Mathematik und Informatik ähnlich werden. Gerade wie Graphen können Netze Gewicht zuteilen lassen und in seine Ränder fließen, die verwendet werden können, um verschiedene miteinander verbundene Eigenschaften genauer zu vertreten. Geometrische Netze sind häufig an Musterstraßennetze und öffentliche Dienstprogramm-Netze wie elektrische, Gas- und Wassernetze gewöhnt. Das Netzmodellieren wird auch in der Transport-Planung, dem Hydrologie-Modellieren und dem Infrastruktur-Modellieren allgemein verwendet.

Das hydrologische Modellieren

Hydrologische Modelle von GIS können ein Raumelement zur Verfügung stellen, an dem andere hydrologische Modelle, mit der Analyse von Variablen wie Hang, Aspekt und Wasserscheide oder Einzugsgebiet Mangel haben. Terrain-Analyse ist für die Hydrologie grundsätzlich, da Wasser immer unten einen Hang überflutet. Da die grundlegende Terrain-Analyse eines Digitalerhebungsmodells (DEM) mit Berechnung des Hangs und Aspekts verbunden ist, sind DEMs für die hydrologische Analyse sehr nützlich. Hang und Aspekt können dann verwendet werden, um Richtung des Oberflächenentscheidungslaufs zu bestimmen, und folglich Anhäufung für die Bildung von Strömen, Flüssen und Seen zu überfluten. Gebiete des auseinander gehenden Flusses können auch eine klare Anzeige der Grenzen eines Auffangens geben. Einmal eine Fluss-Richtung und Anhäufungsmatrix ist geschaffen worden, Abfragen können dass das Show-Beitragen oder die Streuungsgebiete an einem bestimmten Punkt durchgeführt werden. Mehr Detail kann zum Modell, wie Terrain-Rauheit, Vegetationstypen und Boden-Typen hinzugefügt werden, die Infiltration und evapotranspiration Raten und folglich das Beeinflussen des Oberflächenflusses beeinflussen können. Einer des Hauptgebrauches des hydrologischen Modellierens ist in der Umweltverunreinigungsforschung.

Das kartografische Modellieren

Der Begriff "kartografisches Modellieren" wurde (wahrscheinlich) von Dana Tomlin in seiner Doktordoktorarbeit und später in seinem Buch ins Leben gerufen, das den Begriff im Titel hat. Das kartografische Modellieren bezieht sich auf einen Prozess, wo mehrere thematische Schichten des gemeinsamen Bereichs erzeugt, bearbeitet und analysiert werden. Tomlin hat Rasterschichten verwendet, aber die Bedeckungsmethode kann (sieh unten) mehr allgemein verwendet werden. Operationen auf Karte-Schichten können in Algorithmen, und schließlich in Simulierungs- oder Optimierungsmodelle verbunden werden.

Karte-Bedeckung

Die Kombination von mehreren räumlichen datasets (Punkte, Linien oder Vielecke) schafft einen neuen Produktionsvektoren dataset, visuell ähnlich dem Stapeln mehrerer Karten desselben Gebiets. Diese Bedeckungen sind mathematischen Venn-Diagramm-Bedeckungen ähnlich. Eine Vereinigungsbedeckung verbindet die geografischen Eigenschaften und Attribut-Tische von beiden Eingängen in eine einzelne neue Produktion. Eine durchschneiden Bedeckung definiert das Gebiet, wo beide Eingänge überlappen und eine Reihe von Attribut-Feldern für jeden behält. Eine symmetrische Unterschied-Bedeckung definiert ein Produktionsgebiet, das das Gesamtgebiet von beiden Eingängen abgesehen vom überlappenden Gebiet einschließt.

Datenförderung ist ein der Vektor-Bedeckung ähnlicher GIS-Prozess, obwohl es entweder im Vektoren oder in der Rasterdatenanalyse verwendet werden kann. Anstatt die Eigenschaften und Eigenschaften von beiden datasets zu verbinden, ist Datenförderung mit dem Verwenden einer "Büroklammer" oder "Maske" verbunden, um die Eigenschaften einer Datei herauszuziehen, die innerhalb des Raumausmaßes eines anderen dataset fallen.

In der Rasterdatenanalyse wird die Bedeckung von datasets durch einen Prozess vollbracht, der als "lokale Operation auf vielfachen Rastern" oder "Karte-Algebra bekannt ist," durch eine Funktion, die die Werte der Matrix jedes Rasters verbindet. Diese Funktion kann einige Eingänge mehr wiegen als andere durch den Gebrauch eines "Index-Modells", das den Einfluss von verschiedenen Faktoren auf ein geografisches Phänomen widerspiegelt.

Geostatistics

Geostatistics ist eine Analyse des Punkt-Musters, die Feldvorhersagen von Datenpunkten erzeugt. Es ist eine Weise, auf die statistischen Eigenschaften jener speziellen Daten zu schauen. Es ist von allgemeinen Anwendungen der Statistik verschieden, weil es den Gebrauch der Graph-Theorie und Matrixalgebra verwendet, um die Anzahl von Rahmen in den Daten zu vermindern. Nur die Eigenschaften der zweiten Ordnung der GIS Daten werden analysiert.

Wenn Phänomene gemessen werden, diktieren die Beobachtungsmethoden die Genauigkeit jeder nachfolgenden Analyse. Wegen der Natur der Daten (z.B Verkehrsmuster in einer städtischen Umgebung; Wettermuster über den Pazifischen Ozean), ein unveränderlicher oder dynamischer Grad der Präzision wird immer im Maß verloren. Dieser Verlust der Präzision wird von der Skala und dem Vertrieb der Datenerfassung bestimmt.

Um die statistische Relevanz der Analyse zu bestimmen, wird ein Durchschnitt bestimmt, so dass Punkte (Anstiege) außerhalb jedes unmittelbaren Maßes eingeschlossen werden können, um ihr vorausgesagtes Verhalten zu bestimmen. Das ist wegen der Beschränkungen des angewandten statistischen und der Datenerfassungsmethoden, und Interpolation ist erforderlich, das Verhalten von Partikeln, Punkten und Positionen vorauszusagen, die nicht direkt messbar sind.

Interpolation ist der Prozess, durch den eine Oberfläche, gewöhnlich ein Raster dataset durch den Eingang von an mehreren Beispielpunkten gesammelten Daten geschaffen wird. Es gibt mehrere Formen der Interpolation, jeder, der die Daten verschieden abhängig von den Eigenschaften der Datei behandelt. Im Vergleichen von Interpolationsmethoden sollte die erste Rücksicht darin bestehen, ob sich die Quelldaten (genau oder ungefähr) ändern werden. Als nächstes ist, ob die Methode, eine menschliche Interpretation oder Ziel subjektiv ist. Dann gibt es die Natur von Übergängen zwischen Punkten: Sind sie plötzlich oder allmählich. Schließlich gibt es, ob eine Methode global ist (sie verwendet die komplette Datei, um das Modell zu bilden), oder lokal, wo ein Algorithmus für eine kleine Abteilung des Terrains wiederholt wird.

Interpolation ist ein gerechtfertigtes Maß wegen eines Raumautokorrelationsgrundsatzes, der anerkennt, dass an jeder Position gesammelte Daten eine große Ähnlichkeit zu, oder Einfluss jener Positionen innerhalb seiner unmittelbaren Umgebung haben werden.

Digitalerhebungsmodelle (DEM), triangulierte unregelmäßige Netze (TIN), Rand-Entdeckungsalgorithmen, Vielecke von Thiessen, Analyse von Fourier, haben bewegende Durchschnitte, umgekehrte Entfernungsgewichtung, kriging, Fugenbrett (beschwert), und Tendenz-Oberflächenanalyse ist alle mathematischen Methoden, interpolative Daten zu erzeugen.

Adresse geocoding

Geocoding interpoliert Raumpositionen (X, Y Koordinaten) von Straßenadressen oder irgendwelchen anderen räumlich Verweise angebrachten Daten wie Postleitzahlen, Paket-Menge und Adresspositionen. Ein Bezugsthema ist zu geocode individuellen Adressen wie eine Straßenmittelachse-Datei mit Adressbereichen erforderlich. Die individuellen Adresspositionen sind historisch interpoliert, oder, durch das Überprüfen von Adressbereichen entlang einem Straßensegment geschätzt worden. Diese werden gewöhnlich in der Form eines Tisches oder Datenbank zur Verfügung gestellt. Der GIS wird dann einen Punkt ungefähr legen, wo diese Adresse entlang dem Segment der Mittelachse gehört. Zum Beispiel wird ein Adresspunkt 500 am Mittelpunkt eines Liniensegmentes sein, das mit der Adresse 1 anfängt und mit der Adresse 1000 endet. Geocoding kann auch gegen wirkliche Paket-Daten normalerweise aus Selbstverwaltungssteuerkarten angewandt werden. In diesem Fall wird das Ergebnis des geocoding ein wirklich eingestellter Raum im Vergleich mit einem interpolierten Punkt sein. Diese Annäherung wird zunehmend verwendet, um genauere Positionsauskunft zu geben.

Es gibt mehrere potenziell gefährliche Verwahrungen, die häufig überblickt werden, wenn man Interpolation verwendet. Sieh den vollen Zugang für Geocoding für mehr Information.

Verschiedene Algorithmen werden verwendet, um mit dem Adresszusammenbringen zu helfen, wenn sich die Rechtschreibungen von Adressen unterscheiden. Adressinformation, dass eine besondere Entität oder Organisation Daten wie die Post anhaben, kann das Bezugsthema nicht völlig vergleichen. Es konnte Schwankungen in der Straßenname-Rechtschreibung, dem Gemeinschaftsnamen usw. geben. Folglich ist der Benutzer allgemein in der Lage, das Zusammenbringen von Kriterien strenger zu machen, oder jene Rahmen zu entspannen, so dass mehr Adressen kartografisch dargestellt werden. Sorge muss gebracht werden, um die Ergebnisse nachzuprüfen, um Adressen falsch wegen übereifriger zusammenpassender Rahmen nicht kartografisch darzustellen.

Rückseite geocoding

Rückseite geocoding ist der Prozess, eine geschätzte Straßenadressnummer zurückzugeben, weil es sich auf eine gegebene Koordinate bezieht. Zum Beispiel kann ein Benutzer auf ein Straßenmittelachse-Thema klicken (so eine Koordinate zur Verfügung stellend) und Information zurückgeben lassen, die die geschätzte Hausnummer widerspiegelt. Diese Hausnummer wird von einer diesem Straßensegment zugeteilten Reihe interpoliert. Wenn der Benutzer am Mittelpunkt eines Segmentes klickt, das mit der Adresse 1 anfängt und mit 100 endet, wird der zurückgegebene Wert irgendwo nahe 50 sein. Bemerken Sie, dass Rückseite geocoding wirkliche Adressen, nur Schätzungen dessen nicht zurückgibt, was dort auf der vorher bestimmten Reihe basieren sollte.

Datenproduktion und Kartenzeichnen

Kartenzeichnen ist das Design und die Produktion von Karten oder die Sehdarstellungen von Raumdaten. Die große Mehrheit des modernen Kartenzeichnens wird mit der Hilfe von Computern gewöhnlich mit einem GIS getan, aber Produktionsqualitätskartenzeichnen wird auch durch das Importieren von Schichten in ein Designprogramm erreicht, um es zu raffinieren. Der grösste Teil der GIS Software gibt dem Benutzer wesentliche Kontrolle über das Äußere der Daten.

Kartografische Arbeit dient zwei Hauptfunktionen:

Erstens erzeugt es Grafik auf dem Schirm oder auf Papier, die die Ergebnisse der Analyse den Leuten befördern, die Entscheidungen über Mittel treffen. Wandkarten und andere Grafik können erzeugt werden, dem Zuschauer erlaubend, die Ergebnisse von Analysen oder Simulationen von potenziellen Ereignissen sich zu vergegenwärtigen und dadurch zu verstehen. Webkarte-Server erleichtern Vertrieb von erzeugten Karten durch WWW-Browser mit verschiedenen Durchführungen der webbasierten Anwendung, Schnittstellen (AJAX, Java, Blitz, usw.) programmierend.

Zweitens kann andere Datenbankinformation für die weitere Analyse oder den Gebrauch erzeugt werden. Ein Beispiel würde eine Liste aller Adressen innerhalb von einer Meile (1.6 km) eines toxischen Sturzes sein.

Grafische Anzeigetechniken

Traditionelle Karten sind Abstraktionen der echten Welt, eine Stichprobenerhebung von wichtigen Elementen, die auf einer Platte von Papier mit Symbolen porträtiert sind, um physische Gegenstände zu vertreten. Leute, die Karten verwenden, müssen diese Symbole interpretieren. Landkarten zeigen die Gestalt der Landoberfläche mit Höhenlinien oder mit der beschatteten Erleichterung.

Heute können grafische Anzeigetechniken wie Schattierung basiert auf der Höhe in einem GIS Beziehungen unter Karte-Elementen sichtbar machen, jemandes Fähigkeit erhöhend, Information herauszuziehen und zu analysieren. Zum Beispiel wurden zwei Typen von Daten in einem GIS verbunden, um eine Perspektiveansicht von einem Teil der Grafschaft von San Mateo, Kalifornien zu erzeugen.

• Das Digitalerhebungsmodell, aus auf einem horizontalen 30-Meter-Bratrost registrierten Oberflächenerhebungen bestehend, zeigt hohe Erhebungen als weiße und niedrige Erhebung als schwarz.
• Das Begleiten Landsat Thematisches Mapper Image zeigt ein falsch-farbiges Infrarotimage, das am gemeinsamen Bereich in 30-Meter-Pixeln oder Bildelementen, für dieselben Koordinatenpunkte, Pixel durch das Pixel als die Erhebungsinformation herabsieht.

Ein GIS wurde verwendet, um die zwei Images einzuschreiben und zu verbinden, um die dreidimensionale Perspektiveansicht zu machen, die die Schuld von San Andreas, mit den Thematischen Mapper Bildpixeln, aber dem beschatteten Verwenden der Erhebung des landforms herabsieht. Die GIS-Anzeige hängt vom Betrachtungspunkt des Beobachters und Zeit des Tages der Anzeige ab, um die Schatten richtig zu machen, die durch die Strahlen der Sonne an dieser Breite, Länge, und Zeit des Tages geschaffen sind.

Ein archeochrome ist eine neue Weise, Raumdaten zu zeigen. Es ist ein thematischer auf einer 3D-Karte, die auf ein spezifisches Gebäude oder einen Teil eines Gebäudes angewandt wird. Ihm wird der Sehanzeige von Hitzeverlust-Daten angepasst.

Räumlicher ETL

ETL Raumwerkzeuge stellen die Daten zur Verfügung, die Funktionalität des traditionellen Extrakts bearbeiten, Verwandeln Sich, Last (ETL) Software, aber mit einem primären Fokus auf der Fähigkeit, Raumdaten zu führen. Sie versorgen GIS Benutzer mit der Fähigkeit, Daten zwischen verschiedenen Standards und Eigentumsformaten zu übersetzen, während sie die Daten en route geometrisch umgestalten.

GIS Datenbergwerk

GIS oder Raumdatenbergwerk sind die Anwendung von Datenbergwerksmethoden zu Raumdaten. Datenbergwerk, das die teilweise automatisierte Suche nach verborgenen Mustern in großen Datenbanken ist, bietet große potenzielle Vorteile für die angewandte GIS-basierte Beschlussfassung an. Typische Anwendungen einschließlich der Umweltüberwachung. Eine Eigenschaft solcher Anwendungen ist, dass die Raumkorrelation zwischen Datenmaßen den Gebrauch von Spezialalgorithmen für die effizientere Datenanalyse verlangt.

GIS Entwicklungen

Viele Disziplinen können aus GIS Technologie einen Nutzen ziehen. Ein aktiver GIS Markt ist auf niedrigere Kosten und dauernde Verbesserungen in der Hardware und den Softwarebestandteilen von GIS hinausgelaufen. Diese Entwicklungen werden abwechselnd auf einen viel breiteren Gebrauch der Technologie überall in Wissenschaft, Regierung, Geschäft und Industrie, mit Anwendungen einschließlich Immobilien, Gesundheitswesens, Verbrechen kartografisch darstellende, nationale Verteidigung, nachhaltige Entwicklung, Bodenschätze, Landschaftsgestaltung, Archäologie, regional und Gemeinschaftsplanung, Transport und Logistik hinauslaufen. GIS weicht auch in Positionsbasierte Dienstleistungen (LBS) ab. PFD. erlauben ermöglichten beweglichen Geräten von GPS, ihre Position in Bezug auf feste Anlagen (nächstes Restaurant, Tankstelle, Hydrant), bewegliches Vermögen (Freunde, Kinder, Polizeiauto) zu zeigen oder ihre Position zurück zu einem Hauptserver für die Anzeige oder andere Verarbeitung weiterzugeben. Diese Dienstleistungen setzen fort, sich mit der vergrößerten Integration der GPS Funktionalität mit der immer stärkeren beweglichen Elektronik (Mobiltelefone, PDAs, Laptops) zu entwickeln.

OGC Standards

Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein internationales Industriekonsortium von 384 Gesellschaften, Regierungsstellen, Universitäten und Personen, die an einem Einigkeitsprozess teilnehmen, um öffentlich verfügbare geoprocessing Spezifizierungen zu entwickeln. Offene Schnittstellen und durch Spezifizierungen von OpenGIS definierte Protokolle unterstützen zwischendurchführbare Lösungen, die das Web, die drahtlosen und Positionsbasierten Dienstleistungen und die Hauptströmung ES "geo-ermöglichen", und Technologieentwickler ermächtigen, komplizierte Rauminformation und Dienstleistungen zugänglich und nützlich mit allen Arten von Anwendungen zu machen. Protokolle von Open Geospatial Consortium (OGC) schließen Web Map Service (WMS) und Web Feature Service (WFS) ein.

GIS Produkte werden durch den OGC in zwei Kategorien gebrochen, die darauf gestützt sind, wie völlig und genau die Software den OGC Spezifizierungen folgt.

Entgegenkommende Produkte sind Softwareprodukte, die sich zu den Spezifizierungen von OpenGIS von OGC anpassen. Als ein Produkt geprüft und so entgegenkommend durch das OGC Testprogramm bescheinigt worden ist, wird das Produkt automatisch eingeschrieben wie "entgegenkommende" auf dieser Seite.

Durchführende Produkte sind Softwareprodukte, die Spezifizierungen von OpenGIS durchführen, aber einen Gehorsam-Test noch nicht bestanden haben. Gehorsam-Tests sind für alle Spezifizierungen nicht verfügbar. Entwickler können ihre Produkte als das Einführen des Entwurfs oder der genehmigten Spezifizierungen einschreiben, obwohl sich OGC das Recht vorbehält, jeden Zugang nachzuprüfen und nachzuprüfen.

Kartografisch darstellendes Web

In den letzten Jahren hat es eine Explosion gegeben, Anwendungen im Web wie Google-Karten und Karten von Bing kartografisch darzustellen. Diese Websites geben den öffentlichen Zugang zu riesigen Beträgen von geografischen Daten.

Einige von ihnen, wie Google-Karten und OpenLayers, stellen eine API aus, die Benutzern ermöglichen, kundenspezifische Anwendungen zu schaffen. Diese Werkzeuge bieten allgemein Straßenkarten, luftigen/Satelliten Bilder, geocoding, Suchen und Routenplanungsfunktionalität an.

Andere Anwendungen dafür, geografische Information im Web zu veröffentlichen, schließen GeognoSIS von Cadcorp, den Server von ArcIMS von ESRI, Google Erde, Google Fusionstische und die offenen Quellalternativen von MapServer, Mapnik und GeoServer ein.

Globale Klimaveränderung, Klimageschichtsprogramm und Vorhersage seines Einflusses

Karten sind traditionell verwendet worden, um die Erde zu erforschen und seine Mittel auszunutzen. GIS Technologie, als eine Vergrößerung der kartografischen Wissenschaft, hat die Leistungsfähigkeit und analytische Macht davon erhöht, traditionell kartografisch darzustellen. Jetzt, als die wissenschaftliche Gemeinschaft die Umweltfolgen von anthropogenen Tätigkeiten anerkennt, die Klimaveränderung beeinflussen, wird GIS Technologie ein wesentliches Werkzeug, um die Einflüsse dieser Änderung mit der Zeit zu verstehen. GIS ermöglicht die Kombination von verschiedenen Quellen von Daten mit vorhandenen Karten und aktueller Information von Erdbeobachtungssatelliten zusammen mit den Produktionen von Klimaveränderungsmodellen. Das kann im Verstehen der Effekten der Klimaveränderung auf komplizierten natürlichen Systemen helfen. Eines der klassischen Beispiele davon ist die Studie des Arktischen Eisschmelzens.

Die Produktionen von einem GIS in der Form von mit Satellitenbildern verbundenen Karten erlauben Forschern, ihre Themen auf Weisen anzusehen, die wörtlich nie vorher gesehen worden sind. Die Images sind auch unschätzbar, für die Effekten der Klimaveränderung Nichtwissenschaftlern zu befördern.

Das Hinzufügen der Dimension der Zeit

Die Bedingung der Oberfläche der Erde, Atmosphäre und Untergrunds kann durch die Fütterung von Satellitendaten in einen GIS untersucht werden. GIS Technologie gibt Forschern die Fähigkeit, die Schwankungen in Erdprozessen im Laufe der Tage, Monate und Jahre zu untersuchen.

Als ein Beispiel können die Änderungen in der Vegetationsenergie im Laufe einer wachsenden Jahreszeit belebt werden, um zu bestimmen, als Wassermangel in einem besonderen Gebiet am umfassendesten war. Die resultierende Grafik, die als ein normalisierter Vegetationsindex bekannt ist, vertritt ein raues Maß der Pflanzengesundheit. Das Arbeiten mit zwei Variablen würde dann mit der Zeit Forschern erlauben, Regionalunterschiede im Zeitabstand zwischen einem Niedergang im Niederschlag und seiner Wirkung auf die Vegetation zu entdecken.

GIS Technologie und die Verfügbarkeit von Digitaldaten auf regionalen und globalen Skalen ermöglichen solche Analysen. Die Satellitensensorproduktion, die verwendet ist, um eine grafische Vegetation zu erzeugen, wird zum Beispiel von Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) erzeugt. Dieses Sensorsystem entdeckt die Beträge der Energie, die von der Oberfläche der Erde über verschiedene Bänder des Spektrums für Flächen von ungefähr 1 Quadratkilometer widerspiegelt ist. Der Satellitensensor erzeugt Images einer besonderen Position auf der Erde zweimal täglich. AVHRR und mehr kürzlich die Gemäßigte Entschlossenheit, die Spectroradiometer (MODIS) Darstellt, sind nur zwei von vielen für die Erdoberflächenanalyse verwendeten Sensorsystemen. Mehr Sensoren werden folgen, jemals größere Datenmengen erzeugend.

Zusätzlich zur Integration der Zeit mit Umweltstudien wird GIS auch für seine Fähigkeit erforscht, den Fortschritt von Menschen überall in ihren Tagesarbeiten zu verfolgen und zu modellieren. Ein konkretes Beispiel des Fortschritts in diesem Gebiet ist die neue Ausgabe von zeitspezifischen Bevölkerungsdaten durch die US-Volkszählung. In dieser Datei werden die Bevölkerungen von Städten seit Tages- und Abendstunden gezeigt, das Muster der Konzentration und durch nordamerikanische pendelnde Muster erzeugten Streuung hervorhebend. Die Manipulation und Generation von Daten, die erforderlich sind, das Daten zu erzeugen, wären ohne GIS nicht möglich gewesen.

Mit Modellen, um vorzuspringen, haben die Daten, die durch einen GIS vorwärts rechtzeitig gehalten sind, Planern ermöglicht, Politikentscheidungen mit Raumentscheidungshilfe-Systemen zu prüfen.

Semantik

Werkzeuge und Technologien, die aus der W3C's Semantischen Webtätigkeit erscheinen, erweisen sich nützlich für Datenintegrationsprobleme in Informationssystemen. Entsprechend sind solche Technologien als ein Mittel vorgeschlagen worden, Zwischenfunktionsfähigkeit und Datenwiedergebrauch unter GIS Anwendungen zu erleichtern und auch neue Analyse-Mechanismen zu ermöglichen.

Ontologie ist ein Schlüsselbestandteil dieser semantischen Annäherung, weil sie eine formelle, maschinenlesbare Spezifizierung der Konzepte und Beziehungen in einem gegebenen Gebiet erlauben. Das erlaubt der Reihe nach einem GIS, sich auf die beabsichtigte Bedeutung von Daten aber nicht seiner Syntax oder Struktur zu konzentrieren. Zum Beispiel hat das Denken, dass ein Landdeckel-Typ, der als laubwechselnde needleleaf Bäume in einem dataset klassifiziert ist, eine Spezialisierung oder Teilmenge des Landdeckel-Typ-Waldes in einem anderen gröber ist, dataset klassifiziert kann einem GIS helfen, automatisch die zwei datasets unter der allgemeineren Landdeckel-Klassifikation zu verschmelzen. Versuchsweise Ontologie ist in Gebieten entwickelt worden, die mit GIS Anwendungen, zum Beispiel die Hydrologie-Ontologie verbunden sind, die durch die Amtliche Landesvermessung im Vereinigten Königreich und die SÜßE vom Strahlantrieb-Laboratorium der NASA entwickelte Ontologie entwickelt ist. Außerdem werden einfachere Ontologie und semantische metadata Standards von W3C Geo Incubator Group vorgeschlagen, um geospatial Daten im Web zu vertreten.

Neue Forschung läuft auf dieses Gebiet hinaus kann in der Internationalen Konferenz für die Geospatial Semantik und die Erde Cognita - Richtungen zur Geospatial Semantischen Webwerkstatt auf der Internationalen Semantischen Webkonferenz gesehen werden.

Gesellschaft

Mit der Popularisierung von GIS im Entscheidungsbilden haben Gelehrte begonnen, die sozialen Implikationen von GIS zu prüfen. Es ist behauptet worden, dass die Produktion, der Vertrieb, die Anwendung und die Darstellung der geografischen Information größtenteils mit dem sozialen Zusammenhang verbunden sind. Andere zusammenhängende Themen schließen Diskussion über das Copyright, die Gemütlichkeit und die Zensur ein. Eine optimistischere soziale Annäherung an die GIS Adoption soll es als ein Werkzeug für die öffentliche Teilnahme verwenden.

Siehe auch

• AM/FM/GIS
• An der Position kartografisch darzustellen
• Automobilnavigationssystem
• Kartenzeichnen
• Abrechnungsstelle
• Vergleich der GIS Software
• Computerisiertes Wartungsverwaltungssystem
• Verbrechen, das kartografisch darstellt
• Kartografisch gegendarzustellen
• Digital geologisch kartografisch darzustellen
• Digitaler grafischer Raster-
• Verteilter GIS
• Esri
• Feldkarte
• Erdmessung
• Geografische Datendateien
• Geografische Informationswissenschaft
• Geografische Informationssysteme in chinesischem
• Geoinformatics
• Geomatics
• GIS und Wasserwissenschaft
• GIS Anwendungen
• GIS-zentrischer
• GISCorps
• GIS Tag
• GIS in der Archäologie
• GIS in der geospatial Intelligenz
• Historischer GIS
• Liste der GIS Software
• Karte-Datenbankmanagement
• Öffnen Sie GIS Konsortium
• OpenStreetMap
• Teilnehmender GIS
• Pictometry internationaler
• Öffentliche Teilnahme GIS
• Entfernte Abfragung
• Shapefile
• Raumentscheidungshilfe-System
• Topologisch Integrierte Geografische Verschlüsselung und (TIGER), ein US-Standard für GIS Daten Verweise anzubringen
• Traditionelle Kenntnisse GIS
• Virtueller Erdball
• Postleitzahl

Kommentare

Einige, die vom Geografischen Bundesdatenkomitee wiederbekommen sind

Notationen

• IGRS-GIS Institut für Geoinformatics & Remote Sensing

Weiterführende Literatur

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• Worboys, Michael und Matt Duckham. (2004) GIS: eine Rechenperspektive. Boca Raton: CRC Presse.
• Wheatley, David und Gillings, kennzeichnet (2002) Raumtechnologie und Archäologie. Die archäologische Anwendung von GIS. London, New York, Taylor & Francis.

Links

• Vereinigung von Geografischen Informationslaboratorien für Europa (FLINK) - Förderung des akademischen Unterrichtens und der Forschung über GIS am europäischen Niveau
• Cartography and Geographic Information Society (CaGIS)
• Richtungszeitschrift - alle Dinge Position
• Geografisches Bundesdatenkomitee — USA-Bundesregierungsstandardagentur.
• Geographic Information System (GIS) Bildungswebsite — Bildungsseite mit PDF Lehren und Videos, um freie GIS Software zu begleiten.
• GIS Entwicklung - das Geospatial Nachrichtennetz
• Landvermesser Vereinigtes Geospatial Soziales Unterstützungsnetz Globales soziales Unterstützungsnetz, das geospatial Foren, geospatial Unterrichtsvideos, Industrienachrichten und Unterstützungsgruppen zeigt, auf geolocation gestützt.
• GIS Halle-Informationsseite über GIS.
• GISWiki. NEWS.Reader - Auffindbares Futter aggregator für eine große Sammlung von GIS Nachrichten, größtenteils in Englisch.
• GITA - Geospatial Information & Technologievereinigung.
• International Cartographic Association (ICA), der Weltkörper dafür, kartografisch darzustellen, und GIScience Fachleuten
• National States Geographic Information Council (NSGIC)
• Offenes Forum auf Teilnehmenden Geografischen Informationssystemen und Technologien - ein globales Netz von PGIS/PPGIS englisch sprechenden Praktikern und Forschern mit spanischen, portugiesischen und französisch sprechenden Kapiteln.
• Open Geospatial Consortium, Inc.
• Open Source Geospatial Fundament
• USGS GIS Poster — Oft zitiert, "Was GIS" Poster ist.