分享
Scan me 分享到微信

空间信息技术的前生今世

  我同地图打了四十多年交道,我们的一些观念和专业概念在此期间都发生了翻天覆地的变化。20世纪60年代末,我还在加州大学伯克利分校作为本科生科研助理,当时的研究课题是通过摄影测量来对学校的树林进行高分辨率的等高线地图解析。

  在那段时间,立体匹配航空图片和3D表面的连续正视图出现了。我们设计了一个连接到立体测图仪的机械手臂,一条一条地进行等高线的绘制。

  经过反复研究,这个过程得到了升级:我们通过使用电位器来调整机械手臂的运动,并把X,Y坐标直接记录到键控穿孔机中。经过对这个仪器几个月的不断调整,最后产生了几箱包含等高线数据的穿孔卡片,用它们来描述地形信息。

  这些卡片还会经过一系列的修正工作,直到等高线变得明显。虽然在今天看来,这套方法实在是不够专业,但是通过将多学科的知识融合起来,我们可以利用机械手段得到地图了。

  70年代:计算机制图

  在上世纪70年代,随着地理学基本理论、计算机软硬件等相关领域的发展,计算机制图逐渐出现了。如下图所示,我们回忆一下当时比较重要的一些观点和技术:(部分概念摘自维基百科)

  "测量学:准确确定地表或三维空间内点的位置以及它们之间的距离和角度的科学。除了对地球表面点的定位,还经常被政府部门用作土地边界测定。

  "摄影测量:遥感技术的前身,可以通过航拍影片来确定地物的几何特征等属性。

  "遥感:通过位于飞机、航天器、卫星等设备上的传感器,对地物进行实时监测,可以获得地物的多种属性。

  "计算机辅助设计和计算机辅助制图:使用计算机技术,来对工程图或其他类型的图进行绘制。

  "自动制图:在绘图仪或图形显示器等计算机设备的帮助下进行生产地图的过程。

  "图像处理:输入照片或视频等各种不同形式的图像后,输出图像处理的结果或图像的一组特征或参数。

  利用新的数字地图形式来进行自动化制图,在当时已经是很大的进步了。精确地图要素的图像渲染过程对传统制图也产生了很大的影响。

  80年代:高效

  进入80年代后,空间数据库管理有了很大的发展,电子地图的坐标系统和属性数据描述都有了一些进步,科学研究的重点转移到了地图映射和数据组织上。一些新的观点和名词也随之出现:

  "自动制图和设施管理:制图流程的自动化,并在地图上显示对设施的管理。

  "地理信息系统:一个用来采集、存储、分析、管理和处理空间数据的信息系统。

  "地理信息科学:关于地理信息系统发展和应用的科学理论。

  "桌面测绘:包括使用台式计算机进行数字测图的功能。

  "企业级地理信息系统:一个用来提供组织内的地理空间功能的平台,为信息流服务。

  地理查询开始流行,发展速度非常快。为了节约成本和促进信息获取,很多组织开始引入并使用地理查询功能。一些同数据库关联的点、线、面被用来描述地理实体。

  90年代的发展

  地图分析和建模在90年代改变了传统的测绘模式,并引入了新的基础地理要素:连续面。一些重要的名词和观点如下:

  "制图模型:形成了一套互动操作来处理原始数据和中间数据,并用来模拟空间决策过程。

  "地图代数:一套简单有效的法则,来对地理数据进行有效操作。通过对地图的操作,操作人员可以完成一些复杂的任务。

  "地理信息学:包含了以前测绘学的概念和空间数据管理等新的内容,如空间数据的获取、建模、分析和管理等。

  这个时代体现了人们对地图分析和建模功能的兴趣。传统制图业出现了一些新的理念和发展,空间数据库管理系统的出现也使很多组织都开始应用空间分析和统计功能。

  新世纪:大众测绘

  2000年以后出现了更多的制图方法,也把制图技术带给了大众。随着个人电脑的增多和互联网的发展,空间信息的一些应用使地图的应用范围更广,甚至在逐渐改变人们的生活方式。这期间一些名词包括:

  "全球定位系统(GPS):接收卫星信号后,可以通过GPS接收器来进行定位、定时、定速。

  "移动GIS:将地理空间数据同移动设备进行了集成,将GPS、手持设备和GIS软件有效结合起来。

  "网络地图:可以用来设计、管理、创建和传输地图。

  "虚拟现实:允许用户同计算机模拟环境进行交互。

  "地理空间技术:通过GPS、GIS和遥感等手段,对地球表面进行可视化、测量、绘图、现象分析等操作。

  地理空间技术正在改变着人们的生活,因为它可以用来进行实时导航定位、定期查看房价变化、查看某家餐馆的菜单……并能够帮助人们"飞"到世界上的任何角落。

  尽管空间信息并不是全球电子革命的重要因素,但是它的确能够丰富我们的技术并为我们带来好处。30年前少数研究者才知道的GIS技术,现在已经渗透到我们生活中来并形成了产业,这也证明了它的价值。

  那么,未来会出现一些什么观点呢?(译者/ Seventhcode)

        本文作者为Berry & Associates公司创始人。

 

喜欢您正在阅读的内容吗?欢迎免费订阅泰伯每周精选电邮。 立即订阅

参与评论

【登录后才能评论哦!点击

  • {{item.username}}

    {{item.content}}

    {{item.created_at}}
    {{item.support}}
    回复{{item.replynum}}
    {{child.username}} 回复 {{child.to_username}}:{{child.content}}

更多精选文章推荐