地图符号所表示的制图区域内,各种自然和社会经济现象的分布、联系以及时间变化等的内 容部分(又称地理要素),如江河山地、平原、土质植被、居民点、道路、行政界限或其他 专题内容等,这是地图构成要素中的主体部分。数学要素是决定图形分布位置和几何精度的 数学基础,是地图的“骨架”。其中包括地图投影及坐标网、比例尺、大地控制点等。地图 投影是用数学方法将地球椭球面上的图形转绘到平面上:坐标网是各种地图的数学基础,是 地图上不可缺少的要素;比例尺表示坐标网和地图图形的缩小程度;大地控制点是保证将地 球的自然表面转绘到椭球面上,再转绘到平面直角坐标网内时,具有精确的地理位置。辅助 要素是为了便于读图与用图而设置的。如图例就是显示地图内容的各种符号的说明,还有图 名、地图编制和出版单位、编图时间和所用编图资料的情况、出版年月等。有的地图上还有 补充资料,用以补充和丰富地图的内容。如在图边或图廓内空白处,绘制一些补充地图或剖 面图、统计图等。有时还有一些表格或某一方面的重点文字说明。 从地理信息系统的发展过程可以看出,地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密 切的联系,两者的相通之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。从系统构成与功能上看, 个地理信息系统具有机助制图系统的所有组成和功能,并且地理信息系统还有数据处理的 功能。地图是一种图解图像,是根据地理思想对现实世界进行科学抽象和符号表示的一种地 理模型,是地理思维的产物,也是实体世界地理信息的高效载体,地图可以从不同方面、不 同专题,系统地记录和传输实体世界历史的、现在的和规划预测的地理景观信息 4.2.3计算机科学 地理信息系统技术的创立和发展是与地理空间信息的表达、处理、分析和应用手段的不 断发展分不开的。二十世纪六十年代初,在计算机图形学的基础上出现了计算机化的数字地 图。地理信息系统与计算机的数据库技术(DBMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制 图(CAM)和计算机图形学( Computer Graphics)等有着密切的联系。但是它们却无法取代地理 信息系统的作用。 数据库管理系统( Database Management System)是操作和管理数据库的软件系统,提供可 被多个应用程序和用户调用的软件系统,支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建 立、更新、查询和维护功能,GIS在数据管理上借鉴DBMS的理论和方法,非几何属性数 据有时也采用通用DBMS或在其上开发的软件系统管理;对于空间地理数据的管理,通用 的DBMS有两个明显的弱点:第一,缺乏空间实体定义能力:目前流行的网状结构、层次 结构、关系结构等,都难以对空间结构全面、灵活、高效地加以描述;第二,缺乏空间关系 查询能力:通用的DBMS的查询主要是针对实体的查询,而GIS中则要求对实体的空间关 系进行查询,如关于方位、距离、包容、相邻、相交和空间覆盖关系等,显然,通用DBMS 难以实现对地理数据空间査询和空间分析。数据是信息的载体,对数据进行解释可提取信息 通用数据库和地理数据库都是针对数据本身进行管理,而GIS则在数据管理基础上,通过 地理模型运算,产生有用的地理信息,取得信息的多少和质量,与地理模型的水平密切相关。 计算机图形学是利用计算机处理图形信息以及借助图形信息进行人一一机通讯处理的 技术,是GIS算法设计的基础。GIS是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的,但 是计算机图形学所处理的图形数据是不包含地理属性的纯几何图形,是地理空间数据的几何 抽象,可以实现GIS底层的图形操作,但不能完成数据的地理模型分析和许多具有地理意 义的数据处理,不能构成完整的GIS。 计算机辅助设计( CAD, Computer- Aided Design)是通过计算机辅助设计人员进行设计,以 提高设计的自动化程度,节省人力和时间:专门用于制图的计算机辅助制图( Computer- Aided Mapping),采用计算机进行几何图形的编辑和绘制。GiS与CAD和CAM的区别在于:第地图符号所表示的制图区域内，各种自然和社会经济现象的分布、联系以及时间变化等的内 容部分（又称地理要素），如江河山地、平原、土质植被、居民点、道路、行政界限或其他 专题内容等，这是地图构成要素中的主体部分。数学要素是决定图形分布位置和几何精度的 数学基础，是地图的“骨架”。其中包括地图投影及坐标网、比例尺、大地控制点等。地图 投影是用数学方法将地球椭球面上的图形转绘到平面上；坐标网是各种地图的数学基础，是 地图上不可缺少的要素；比例尺表示坐标网和地图图形的缩小程度；大地控制点是保证将地 球的自然表面转绘到椭球面上，再转绘到平面直角坐标网内时，具有精确的地理位置。辅助 要素是为了便于读图与用图而设置的。如图例就是显示地图内容的各种符号的说明，还有图 名、地图编制和出版单位、编图时间和所用编图资料的情况、出版年月等。有的地图上还有 补充资料，用以补充和丰富地图的内容。如在图边或图廓内空白处，绘制一些补充地图或剖 面图、统计图等。有时还有一些表格或某一方面的重点文字说明。 从地理信息系统的发展过程可以看出，地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密 切的联系，两者的相通之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。从系统构成与功能上看， 一个地理信息系统具有机助制图系统的所有组成和功能，并且地理信息系统还有数据处理的 功能。地图是一种图解图像，是根据地理思想对现实世界进行科学抽象和符号表示的一种地 理模型，是地理思维的产物，也是实体世界地理信息的高效载体，地图可以从不同方面、不 同专题，系统地记录和传输实体世界历史的、现在的和规划预测的地理景观信息。 4．2．3 计算机科学 地理信息系统技术的创立和发展是与地理空间信息的表达、处理、分析和应用手段的不 断发展分不开的。二十世纪六十年代初，在计算机图形学的基础上出现了计算机化的数字地 图。地理信息系统与计算机的数据库技术(DBMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制 图(CAM)和计算机图形学(Computer Graphics)等有着密切的联系。但是它们却无法取代地理 信息系统的作用。 数据库管理系统(Database Management System)是操作和管理数据库的软件系统，提供可 被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建 立、更新、查询和维护功能，GIS 在数据管理上借鉴 DBMS 的理论和方法，非几何属性数 据有时也采用通用 DBMS 或在其上开发的软件系统管理；对于空间地理数据的管理，通用 的 DBMS 有两个明显的弱点：第一，缺乏空间实体定义能力：目前流行的网状结构、层次 结构、关系结构等，都难以对空间结构全面、灵活、高效地加以描述；第二，缺乏空间关系 查询能力：通用的 DBMS 的查询主要是针对实体的查询，而 GIS 中则要求对实体的空间关 系进行查询，如关于方位、距离、包容、相邻、相交和空间覆盖关系等，显然，通用 DBMS 难以实现对地理数据空间查询和空间分析。数据是信息的载体，对数据进行解释可提取信息， 通用数据库和地理数据库都是针对数据本身进行管理，而 GIS 则在数据管理基础上，通过 地理模型运算，产生有用的地理信息，取得信息的多少和质量，与地理模型的水平密切相关。 计算机图形学是利用计算机处理图形信息以及借助图形信息进行人——机通讯处理的 技术，是 GIS 算法设计的基础。GIS 是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的，但 是计算机图形学所处理的图形数据是不包含地理属性的纯几何图形，是地理空间数据的几何 抽象，可以实现 GIS 底层的图形操作，但不能完成数据的地理模型分析和许多具有地理意 义的数据处理，不能构成完整的 GIS。 计算机辅助设计(CAD,Computer-Aided Design)是通过计算机辅助设计人员进行设计，以 提高设计的自动化程度，节省人力和时间；专门用于制图的计算机辅助制图(Computer-Aided Mapping)，采用计算机进行几何图形的编辑和绘制。GIS 与 CAD 和 CAM 的区别在于：第