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					地理資訊系統概念


第三章 地理資訊系統之組成
        本章學習重點

•   地理資訊系統之組成成分有哪些?
•   地理資訊系統的硬體發展如何?
•   地理資訊系統的軟體發展如何?
•   地理資訊系統的資料種類及形態有哪些?
•
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (1)
地理資訊系統中讓人們最易感受到的是電
 腦硬體,它負責地理資料之輸入、儲存、
 運算、展示之物理實體裝置,包括電腦
 主機、輸出裝置、輸入裝置、輔助儲存
 裝置等組成。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (2)
在電腦主機的選擇上,端賴使用者之功能需求牽
 涉到資料種類(向量式或網格式),資料量規
 模,處理時效(on-line or off-line),資料傳播
 分享(如廣域網路、區域網路、網際網路),
 精度(或比例尺大小),速度,形式,使用方
 法,作業系統(UNIX, OS/2, Windows 系列,
 Linux, Netware)及軟體種類(專業版GIS,桌
 上型GIS,導航軟體)而選用工作站級、主從
 式架構級、桌上型個人電腦、筆記型電腦或嵌
 入式系統如PDA(可供野外調繪或工程查報用
 或汽車導航用)。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (3)
在輸入方面,具備有十字游標(Crosshair
cursor)的數位板(Digitizing tablet),十字
游標可用以描繪現有的地圖(紙本)或照片
(航照圖)以及大型的草圖(如藍曬圖)。
數位板則可想像成一個含有數千個小點(Dot)
的矩陣。奇 中每一點都有一個機器位址,當
你要在平板上描繪一條直線時,則可用十字
游標橫越過平板上的這些點而使得它們在主
記憶體中的狀態值由0變成1。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (4)
影像掃瞄儀(Image scanner)用以將類
比的照片或地圖轉換為數值的影像的設
備,以供將傳統類比地圖或影像轉換為
數值資料為電腦可接受的資料格式。解
析測圖儀為將類比立體航照相片資料轉
換為數值資料,可與電腦連線輸入。測
繪儀器如全方位經緯儀直接測得數位資
料輸入電腦。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (5)
在輸出方面,常用的特定設備包括:圖形
 顯示器、高解析度的印表機、繪圖機
 (Plotter)等,以供輸出彩色地圖或幻燈
 片、統計圖表和文件報告。繪圖機對地
 理資訊系統的使用者及管理人員非常重
 要。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (6)
在儲存方面,對地理資訊統而言,也是非
 常重要,因為地理資料量非常龐大,一
 旦損毀,損失將是非常非常大。因此,
 資料備份是需要經常執行的。常用的特
 定設備包括:磁帶機、磁碟機、光碟機
 (Optical disk)、燒錄器、隨身碟等用
 以儲存大量資料。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (7)
在網路方面,發展極為迅速。由於地理資料庫
之獲得與建立十分費時費力,如能夠將地理資
料與相關單位共享則能提高其資料價值及效用,
於是分散式地理資訊系統(Distributed GIS,
DGIS)概念興起。而其所憑藉的是網路技術。
網路的定義很廣,有按傳輸之區域範圍分、按
傳輸媒介分、按頻寬分、按網路架構分、按標
準分、按通訊協定分,詳細情形請讀者參閱相
關網路書籍。
3.1 地理資訊系統之組成架構—
       電腦硬體 (8)
Client    Web      Applicatio    Map      Data
Viewer   Browser       n        Server   Server
                    Server




圖3-2 簡單的分散式地理資訊系統架構
3.2 地理資訊系統之組成架構—
      電腦軟體 (1)

 電腦系統軟體
由電腦廠商所提供為使用者使用電腦
提供方便的處理系統,通常包括作業
系統如UNIX, LINUX, WINDOWS等,
編輯處理,編譯處理,診斷處理,維
護使用說明手冊。
3.2 地理資訊系統之組成架構—
      電腦軟體 (2)

• 地理資訊系統軟體和其他支援軟體
•地理資訊系統軟體和其他支援軟體通常
  包括通用的GIS套裝軟體
•應用分析處理軟體
3.2 地理資訊系統之組成架構—
      電腦軟體 (3)
     GIS人機介面
輸入 編輯處理 查詢 分析 輸出


    一般應用軟體
                   地理資
                   料庫
 電腦系統軟體(作業系統)
       3.2 地理資訊系統之組成架構—
 客戶端         電腦軟體 (4)
       ArcInfo      ArcEditor   ArcView
                                                   MapObjects
                                                                      ArcIMS Viewer




伺服端                                                                     TCP/IP
                                                                        HTTP
                 ArcSDE                   ArcIMS




                                                                參考ESRI中國(北京)
                                                                有限公司網站
資料庫
                                                                http://www.esrichina-
                 DBMS                       FILES
                                                                bj.cn/produce/ESRI/
                                                                ArcEditor/
  3.2 地理資訊系統之組成架構—
        電腦軟體 (5)
          超圖空間資料倉庫
          GDO(Geographic Date Object)Server



                                                     客户端




        空間查詢、分析請求
                                              結果顯示




                  結果返回
 伺服端
                                                     客户端
(參考吳小鋒、張潤朋,基於GeoMedia
WebMap的WebGIS研究與開發,中山大學
城市與資源規劃系,廣東 廣州 510275)
                                              結果顯示
     3.3地理資料庫 (1)

 一般資料庫皆是描述一事件、一物件
或一筆交易的屬性資料或屬性之間之
關係。然而,地理資料庫之構成也類
似於一般資料庫,但是則包含了描述
空間位置圖形資料(Spatial graphic
data)及屬性(Attribute )等二部份。
   3.3地理資料庫 (2)

 地理資料庫依空間資料類型分:向量
式,網格式,影像式,測量,拓撲位
相的資料庫。
    3-3地理資料庫 (3)

 向量式地理資料庫按資料型態分:
1. 1.點:代表某些點狀的地理現象。
2. 2.線:一維的資料,例如河川、道路
     系統,公共設施管線﹐都是一維的
     線性資料。
    3-3地理資料庫 (4)

 .面:二維的資料,例如各種土地利用
 的範圍、行政區域、地籍資料等﹐是
 一種平面的資料。
4.容積:三度空間的資料﹐用來表現如
  地質、大氣、海洋等現象﹐這種資料
  除了具有X﹑Y位置之外﹐在垂直方向
  也有不同屬性。
     3-3地理資料庫 (5)

 地理屬性資料編碼(Geocoding)及分
類(Classification)是用來描述地理物
件的性質或數量,其技巧是非常重要,
有助於地理資料庫之建立。
   3-3地理資料庫 (6)

 1.識別資料:用來描述空間物件的
識別,如街道名、鄉鎮名等。
2.類別資料:如土地利用型態﹑土壤
的類別﹑電話線和電力線的
區分。這種資料只有種類的區分,而
沒有數量﹑大小或等級的差別。
   3-3地理資料庫 (7)

 3.級序資料:資料具有等級大小的關
係。例如:國道、省道、縣道的分級﹐
院轄市、縣、市、鄉、鎮等不同層次的
行政單位。
4.數量資料:例如交通流量、人口數量、
高度、溫度等可以量度 的資料。
           3-4人員 (1)
        地圖展示
                        Tina:
                        GIS Map Designer


Mike:
 GIS
 User   路徑分析




        成圖輸出




                       Kevin:
                       旅館預定經理
        旅館預定

				
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