地理系统
软件主要包括以下几类:操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件,等等。 GIS软件的选型,直接影响其它软件的选择,影响系统解决方案,也影响着系统建设周期和效益。
地理信息系统是能提供存储、显示、分析地理数据功能的软件。主要包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示和输出等。作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科,得到了广泛关注和迅猛发展。

(1)地理系统扩展阅读
开发方法:
1、集成式GIS,优点是各项功能已形成独立的完整系统;缺点是系统复杂、庞大,成本较高,并且难于与其他应用系统集成。
2、模块化GIS,具有较强的工程针对性,便于开发和应用。
3、组件式GIS,具有标准的组件式平台,各个组件不但可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。
4、WebGIS,未来的WebGIS将是基于COM/AetiveX或COBRA/Java开发的分布式对象GIS系统。
㈡ 地理上 什么是高压系统 低压系统
1、高压系统
反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋,也是气压系统中的高压。
影响:由于反气旋中的空气向四周辐散,形成下沉气流。因此,反气旋控制本市时,一般天气都比较好。冬季多晴冷天气,夏季多晴热高温天气,春秋两季多风和日丽、秋高气爽的天气。
2、低压系统
气旋(cyclone),指北(南)半球,大气中水平气流呈逆(顺)时针旋转的大型涡旋。在同高度上,气旋中心的气压比四周低,又称低压。
影响:由于气流从四面八方流入气旋中心,中心气流被迫上升而凝云致雨,所以气旋过境时,云量增多,常出现阴雨天气,即气旋雨。在锋面天气系统中,无论冷锋还是暖锋,锋面上方的暖气团都是沿锋面抬升的,都将形成有云和降水的天气,即锋面雨。
当两种系统结合在一起形成锋面气旋后,将辐合成更强烈的上升气流,天气变化将更为剧烈,往往会产生云、雨甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。

(2)地理系统扩展阅读
研究史
早在19世纪60年代,人们就发现并开始研究温带气旋的结构和活动规律。英国气象局首任局长R.菲茨罗伊,根据H.W.多沃的见解和自己在航海过程中所积累的资料,于1863年首次提出温带气旋和反气旋地区的地面气流结构。
1878年,R.艾伯克龙比结合气压场给出了一个气旋天气图模式,将气压形势和天气结合在一起。20世纪初期,英国气象学家N.肖提出了反映气旋中气流切变和风暴特征的气旋模式,并将降水分布同气流联系起来。
1918年和1921年,挪威学者J.皮耶克尼斯和H.索尔贝格提出了新的气旋模式和气旋生命史模式,首次将气团、锋、气压场和天气分布有机地结合在一起。挪威学派的这些成果,一直被气象界广泛采用。
30年代,J.皮耶克尼斯和芬兰学者E.H.帕尔门等,根据高空探测资料,对温带气旋和锋面的三维结构作了很多研究。40年代末至50年代初,帕尔门进一步将气旋族和长波联系起来,确定了温带气旋和高空大气长波的关系。
这些结论,已为60年代的卫星云图所证实。气旋分类的方法很多,通常按气旋形成和活动的主要地区或热力结构进行分类。按地区不同,可分为温带气旋、热带气旋和极地气旋性涡旋(见极地气象学)等;按热力结构的不同,可分为冷性气旋和热低压等。
温带气旋大多数属锋面气旋。热带气旋和地方性热低压属暖性低压。发生在热带洋面上强烈的气旋性涡旋,当其中心风力达到一定程度时,就称为台风或飓风;当其移入温带后,将逐渐具有温带气旋的特色。
㈢ 地理系统演化
4.8.1 地理系统演化过程的动力机制
地理系统演化过程的动力来源主要包括4个方面,即来自固体地球内部的内营力、来自大气圈和水圈的外营力、生物作用以及人类活动。在地理系统形成与演化过程的不同历史时期,各种动力作用的过程及其表现形式各不相同。
在原始地理系统形成的初级阶段(主要指太古宙),由于原始的大气圈、水圈尚在形成阶段,促使系统形成和演化的源动力主要是来自于固体地球内部的内营力。当大气圈和水圈形成以后,地理系统的演化过程开始受内营力和外营力的共同作用与影响。从作用方式来看,内营力的作用方式主要表现为地震活动、火山爆发、岩浆活动、变质作用等,其作用结果表现为地壳的抬升和下降、大陆的分离和重新组合,以及固体岩石结构、构造或化学成分的变化等;而外营力作用的方式主要表现为分化作用、地面流水作用、地下水作用、冰川作用、海水作用、湖水和湖沼的作用等,其作用结果表现为侵蚀、搬运、沉积及地表物质结构、构造或化学成分的变化。内、外营力的共同作用为各类不同生物的生存创造了必要的地理环境,在外界能量(太阳能)输入的条件下,生命过程也开始了,通过漫长的生物进化过程,在地球表面又形成了生物圈。当地球上出现生物以后,地理系统的演化除了受到内营力和外营力的控制和影响外,还受到来自于生物圈的生物作用。生物作用对地理系统的演化有着不可忽视的影响,譬如,微生物及自然生态系统中其他还原者使土壤圈中的成土过程大大加速,从而为森林及其他植被的生长提供了良好的土壤环境,而大面积原始森林的出现,又使大气中的氧气大量增加,气候环境得到改善,从而为人类的产生和发展创造了优良的条件。
在地球史上,人类的出现是较晚的事情,但是人类活动却是地理系统演化过程的一个重要的动力来源,它对于地理系统的演化起着重要的作用。可以说,如果没有人类活动,则地理系统演化的结果绝对不会出现今天的格局,就不会有今天的人文地理环境(系统)。就人类活动的性质来看,它既不同于内、外营力作用过程,也不同于生物作用过程。在人类产生的初期,人类活动只是机械地适应自然,更多地体现了人的自然属性,这个时期,人类活动对地理系统演化的影响并不十分显著。但是,随着人类生产力水平的提高,人类具备了改造自然的能力,并且随着科学技术的进步,这种改造自然的能力越来越强大,从而使人类活动更多地具有目的性、能动性和社会性的特点。人类活动的参与,使自然的地理系统演化过程发生了改变,原来由纯自然要素构成的自然地理系统,由于人类活动的干扰和影响,已被深深地打上了人类活动的烙印,今天我们所看到的一切地理景观都是经过人类活动改造的景观,就是在高山、极地、海洋底部也留下了人类的足迹。
目前,随着人类活动范围的扩大、活动强度的增加,人文地理系统的内涵(构成要素)愈来愈丰富,其结构也愈来愈复杂。然而,人类活动所引起的地理系统演化过程是具有继承性的。人类活动对地理系统的改造是在内、外营力作用过程、生物作用过程的基础上进行的,人类活动虽然能够部分或局部地改变来自于大气圈、水圈的外营力作用过程和来自于生物圈的生物作用过程,但却不能改变来自于固体地球内部的内营力作用过程和来自于地球外界的太阳能输入过程。
4.8.2 地理系统演化过程的自组织途径
地理系统的演化过程,就是通过与外界环境的物质和能量交换以及子系统的相互干扰作用,经历着从无序的混沌状态转换为有序结构,然后再周而复始的一种过程。地理系统演化过程的机理就是这种自组织机制。譬如,地质史上泛大陆的形成与分离过程,冰期与间冰期的交替出现过程,以及地表生物群落的演替过程和地域结构的形成与演化过程等等,都是地理系统的自组织过程。在地理系统的演化过程中,自组织途径主要有以下两条。
(1)控制参量的变化引起自组织
控制参量的变化可以分为缓慢变化和突变两种情形。当外界环境对系统的作用缓慢发生时,即系统的控制参量逐步改变,系统逐渐接近于发生质变的临界点时,系统就会从旧态变为新态。尤为引人注意的是,在控制变量的缓慢变化引起自组织的过程中,在临界点上,外界环境对系统的作用并未改变,但系统却发生了质变。而且,环境向系统输入的能流、物流并不是有序的固定量,而是无规则的,但系统却“创造”出了某种有序结构。譬如,在远古代时期,随着大气中含氧量的逐渐增加,生物对环境的适应能力也随之逐渐变化,当大气中氧气的浓度达到0.1%(自阻止的临界点)的时候,厌氧生物就转化为喜氧生物,使生物圈经历了一次自组织,从而对地理系统的演化过程产生了深刻的影响。另一种情形是控制参量的突变,即突发性变化引起自组织。这种自组织过程在地理系统的演化过程中也是经常发生的,譬如,地震、火山的爆发等都是由于来自于固体地球内营力的突发性变化所引起的。
(2)系统要素的质与量的变化引起自组织
地理系统是由众多的地理要素构成的,当某一地理要素发生质变时,系统本身也要发生变化,在一定的条件下就会发生自组织现象。一方面,一部分要素会离开系统,而某些新要素会进入系统,这就从本质上改变了地理系统要素的质的构成;另一方面,可能是由于诸要因素内部的原因,即是说任何要素由于内部矛盾终究要转变为另一种东西。
1)要素数目的变化引起自组织。地理系统要素数目的变化会使系统在宏观上产生一种全新的行为,这已是众所周知的事实。这里所要强调的是地理要素数目的增加为所出现的自组织模式数目的增加提供了可能性。也就是说当地理要素增加时,地理系统可能出现的状态个数也会增加。
2)要素运动量的变化引起自组织。例如,山间物质经过侵蚀搬运,形成冲积扇;人口的定向扩散形成城镇聚落等。地理系统的这种变化,从本质上讲,是与地理要素运动量的变化有关。任何地理要素运动量的变化会引起各要素的重新排列,并在一定条件下形成自组织。
在地理系统的演化过程中,上述几种自组织方式通常相互交织,联合作用,从而规定和影响着整个系统的自组织过程。
4.8.3 地理系统演化过程的熵标志
为了建立地理系统的熵的概念,许多学者从不同的途径作了一些具有十分有益的尝试性工作。其中,一条途径就是从熵概念产生的源出发,建立地理系统的“热力学熵”。首先,地理学家们从物质扩散和能量运动的角度,将地理系统与热力学系统作了比较,其结果表明,地理系统与热力学系统有着惊人的相似。就地球表面的物质扩散过程而言,其发生的机理与热传导过程有着惊人的相似。地貌学家的研究表明,地貌发育过程完全可以用热传导方程描述:
耗散结构、自组织、突变理论与地球科学
式中:H(x,y,t)为地表的高度,它是地平面坐标(x、y)及时间坐标t的函数;f(x,y,t)为地球内动力的作用,它相当于热传导过程中的热源项。据此,地貌学家将地貌参数与热力学参数相类比,如热力学场是由温度T和热量Q来表现,而地貌场则可以类似地用高度H和质量M来表现,即:T←→H,dQ←→dM,进而地貌系统的熵被定为
耗散结构、自组织、突变理论与地球科学
总之,通过与热力学系统相似性的类比,揭示了地理系统的“热力学本质”,并建立了地理系统的热力学熵的概念,从而证明了地理系统演化过程的熵标志具有“时间之矢”的特性,为地理学家运用耗散结构理论、协同学理论等研究地理系统的演化过程提供了依据。
㈣ 什么是地理信息系统
地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息有多种来源和不同特点,地理信息系统要具有对各种信息处理的功能。从野外调查、地图、遥感、环境监测和社会经济统计多种途径获取地理信息,由信息的采集机构或器件采集并转换成计算机系统组织的数据。这些数据根据数据库组织原理和技术,组织成地理数据库。地理数据库是系统的核心部分。库中各种地理数据通常以多边形(矢量)方式和网格(光栅)方式进行组织。多边形作为区域的基本单元可以是某一级行政、经济区划单位,或某一地理要素的类型轮廓,它是由地理要素的专题信息(如类型代码)和几何信息(多边形边界的x、у坐标值及其拓扑信息)构成(见多边形数据系统)。
网格方式对某一区域按地理坐标或平面坐标建立规则的网格,并对每个网格单元按行、列顺序赋于不同地理要素代码,构成矩阵数据格式(见网格数据系统)。为了实现数据资源的共享和互换,地理数据库必须做到数据规范化和标准化,并有效地对各种地理数据文件进行管理,实现对数据的监控、维护、更新、修改和检索。地理数据通过软件的处理,进行分析计算,并加以显示。显示的方式有地理图、统计表和其他形式。

㈤ 地理信息系统是什么
顾名思义,地理信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息,又常称为空间信息。一般来说,GIS可定义为:"用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术"。从GIS系统应用角度,可进一步定义为:"GIS由计算机系统、地理数据和用户组成,通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析,生成并输出各种地理信息,从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务"
㈥ 地理系统
(1)地理系统是一个开放系统
地理科学研究地理系统的模型有孤立系统、封闭系统、开放系统三类。相比之下开放的地理系统具有“活”性,更具有普遍意义。开放性是地理系统的首要特性,耗散结构理论引入“地理熵”(geography entropy)剖析地理系统的这一特性。假定地理系统各要素间有n种组合,第i种组合的概率为Pi,则地理熵S定义为:
(2)地理系统是一个非平衡系统
在地理系统中,耗散结构的所谓地理时空有序,就是地理时空对称的破缺,所谓地理组织和结构性的产生,实质上是地理对称性减少。完全的地理系统就意味着没有任何地理秩序,没有任何地理结构和信息,这正是孤立的地理系统处在平衡态的特点。开放的地理系统则越出地理平衡区到达非平衡态的区域,向有序、复杂、高级的进化正是地理对称性的破缺(包括地理时空、结构和功能对称性的破缺),系统不断地通过引入外界的负熵流,抵消系统本身的熵产生,维持对称性破缺后形成的动态有序结构的相对稳定性;不断地进行“新陈代谢”、“加强营养”,而不至于因返回地理平衡态而瞬息窒死。
按耗散结构理论,地理系统远离平衡态是由于系统内部存在的各种“地理梯度”产生“地理梯度力”(简称地理力),导致了“地理流”的出现。地理流
由于熵是一个广延量,对单个的局部熵求和即可得到整个地理系统的总熵产生。运用这种化整为零和集零为整的方法,注意到平衡与非平衡态、非平衡线性区与非线性区矛盾的转化,即可保证地理系统在非平衡态达到有序结构。
总之,地理系统内地理力的存在,就意味着“非平衡”,地理系统维持着这种促使其有序的非平衡,并在不断打破内部各自“平衡”的基础上创造新的非平衡。从系统进化的定义看,平衡就是地理系统中每一个要素在系统内部的地位、作用、性质和功能上都没有多少差异,耗散结构使地理系统内部的各个要素“高度分工协作”,要素间的对称性不复存在,要素对系统的责任更明显,各要素间的关系更密切,各要素功能于系统的整体功能大大强化。
(3)地理系统是要素间有非线性相互作用的系统
地理系统是由各个组成要素或各个组成部分相互作用,并具有一定结构,能完成一定功能的整体。地理系统是一个等级系列,其要素就是指气候、地貌、水文、土壤、植被、动物以及人类活动等单项的“条条”要素。这些“条条”要素本身就可以成为地理系统的子系统。
地理系统是一个具有整体性和倏忽性等重要特性的复杂系统,因此在地理系统中,作为输出能量物质的“营养源”的自然地理系统和作为输入营养的“营养汇”的人文地理系统之间相互促进又相互制约,彼此间存在着极复杂的非线性相互作用(反馈、自催化、自组织、自我复制等),同时自然、人文地理系统内部的各要素间的非线性联系更为密切。这种非线性相互作用使无数个地理要素的微观行为得到“协同”和“合作”,产生出宏观的“序”,其结果形成了错综复杂的层次结构系统,如农业与气象气候、矿产资源与采掘工业、人口与生产和生活资料等,各个自然要素、人文要素、非线性子关系、子层次的有机集合组成了地理系统的结构和功能。其结构和功能的性质取决于人文地理系统开发利用方向与自然地理系统所提供的物质、能量的潜在利用方向之间的非线性协同关系,若二者不存在重大偏离,则协同效应显著,协同系数大时,地理系统视为耗散结构,否则为非耗散结构。良性的耗散结构具有极强的协同力(自调节能力和抗干扰能力),系统功能的发挥利用耗散结构的进一步良化,其结果降低了系统的熵值,巩固和革新了地理系统的耗散结构。恶性的非耗散结构则使系统的不稳定性增大,熵值升高,结构遏制功能的良好发挥,功能的反作用进一步恶化结构,其结果只能加速地理系统耗散结构的消亡。
地理系统内自然和人文地理要素的协同和合作具有异常巨大的良化能力。如果系统内某一地理要素发生扰动(这一扰动可由人类有目的地诱发,也可由人类盲目开发或其他原因引起),引起关联因子的扰动,而要素群体的共同扰动产生比线性叠加远为巨大的协同效应,从而使地理系统产生各子系统前所未有的有序结构和“特异”功能。地理要素的扰动改变了地理系统差异的内容,变更了地理系统演变的轨迹,良化了系统的结构与功能。但扰动在产生协同效应的同时,同样会产生消极效应破坏有序结构,恶化系统功能。由此可见,人类在对地理要素有目的的诱发产生扰动的同时,尽可能地控制扰动幅度和方向,方可更有效地发挥要素间非线性相互作用产生的协同效应对地理系统结构与功能的异常巨大的良化能力。
(4)地理系统是一个动态涨落系统
地理系统的时间组织性决定了地理系统是一个演变的动态系统,其演变的重要机制是偶然性的随机涨落,它的产生与放大取决于系统熵的二阶超量的贡献,即系统的超熵产生:
与此同时,由于地理系统具有等级性和包容性的特点,一个有限大小的基本地理系统的环境要素总处在不停地随机变动之中,从而形成对基本地理系统宏观状态的各种随机扰动,即地理系统的“外部涨落”或“外部噪声”。地理系统的内涨落与外涨落互相叠加、同步和共振,造成系统涨落特性的复杂性,构成了其本身形成耗散结构的触发机制和破旧立新达到有序结构的先行官,进而加剧了地理系统演化规律的复杂性。
1)众多涨落的并存,决定了地理系统进化是个由环境选择的过程。对于在具体时空条件下的地理系统进化来说,地理系统耗散结构的形成,并非由旧状态中的任何一个涨落放大而来。实际上能成为一次具体进化内部根据的,只是众多涨落中某一个或很少的几个,其余的只能被淘汰。具体哪个涨落被放大或淘汰,归根到底由环境选择决定。环境在众多同时并存的涨落中选择某一个或少数几个与自身产生的“外涨落”步调一致的涨落,将其放大并稳定下来形成新的有序结构,即耗散结构,从而决定了地理系统进化的实际方向。
2)涨落形成过程的随机性,决定了地理系统进化方向的偶然性。由于地理系统内每一个子系统或每一个要素的运动本质上都是随机的,不可能从原则上完全预言。在某一特定的时刻,系统在所有形成的数目惊人的涨落类型中,实际上恰好形成这种或那种特定类型的涨落只具有概率的确定性,这就决定了地理系统演化的方向不可能纯属必然,而是带有偶然性。正如普利高津指出的“系统进化的最终状态决定于微小涨落产生的几率,在这种意义上,演变变成为一个随机的过程了”。
3)几个涨落的合作与竞争,导致了地理系统进化过程的复杂性。对于地理系统的进化来说,能够被放大的涨落往往不是一个,而是一个以上。在这种情况下,系统进化最终出现哪一种特定的有序结构,由这几个涨落间的合作和竞争结果决定。在合作与竞争过程中,随着某一参量达到新的临界值,合作的基础不复存在,竞争机制不断加强,具有旺盛生命力和远大发展前途的涨落在竞争中获胜,单独主宰整个系统的有序结构。这无疑加大了地理系统进化的复杂性。
㈦ 地理信息系统
地理信息系统(GIS)出现于20世纪60年代。它作为地学领域专家的有力工具受到越来越普遍的关注,开始在多个领域得到应用。
GIS是对地球空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模和表示的计算机系统。它不仅可以管理数字和文字(属性)信息,而且可以管理空间信息(图形),并能提供各种空间分析的方法,对多种不同的空间信息进行综合分析解释,解决空间实体之间的相互关系,分析在一定地理区域内发生的各种现象和过程。GIS为地质学家提供了在计算机辅助下对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源信息进行综合分析和解释的有力工具。由于GIS具有交互式处理能力和快速运算能力,通过反复尝试,使地质学家能够比较容易地完善自己的知识模型。
GIS按其研究开发的目的可以分为国家基础地理信息系统、城市地理信息系统和企业地理信息系统等等;按其研究开发针对的范围可分为全球的、区域的和局部的地理信息系统;按其时空模型可分为二维(位置模型)、三维(位置模型+数字高程模型)和四维(三维+时间模型)地理信息系统或动态地理信息系统。
除了软件和硬件外,数据是地理信息系统的关键。GIS获取数据的主要手段有GPS(Global Positioning System:全球定位系统)、DTS(数字全站仪)、DPS(数字摄影测量系统)和RS(遥感技术)。
GIS于20世纪80年代中期开始在地学界得到应用。美国地质调查局在1985年建立了GIS实验室,鼓励专业人员应用新技术。仅仅几年时间在基础地质、环境与灾害、矿产资源评价和区域地质调查方面的信息管理项目即达几十个。
GIS在地学中的应用前景很广。信息经GIS分析处理,可绘出用常规测绘难以到达的地区如戈壁、沙漠、高原、雪山等的地形图。目前GIS在地学中的应用主要包括:
(1)地质找矿及矿产资源预测评价
德国发射的SPOT卫星主要用于石油、天然气及其他矿产的调查。它可对地貌进行立体观测,产生高分辨率、高精度的图像。使用该图像,在前期勘探阶段能准确、迅速查明地形、地表露头、岩性组合和覆盖区地下构造的基本形态。
(2)国土资源管理
我国于1990年利用GIS建立了1:100万全国国土资源信息系统和1:400万全国自然资源综合开发决策信息系统及某些省、市、县的国土规划与管理信息系统,用于国家与区域的经济建设和规划。
(3)自然灾害的评估与防治
我国于1990年建立了洪水险情预报系统。在1991年我国江淮地区发生的特大洪灾和1994年闽江和珠江流域等地发生的大洪灾中,太湖流域的1:25万GIS信息系统和1:20万GIS土地规划信息库结合遥感图像分别对洪水进行了监测,对灾情进行了准确的评估,使洪灾损失降到了最低限度。日本应用GIS分析1995年大阪神户地震引起的滑坡也是一个突出的例子。
在抗震设防区划和抗震防灾规划方面,利用GIS编制的抗震防灾规划具有应用方便、资料实用性强和能够实现资源共享等特点。
(4)建立地学信息库和编制地学图件
目前,不少国家,如美国、德国、法国、加拿大和中国等均已利用GIS进行了这方面工作。
㈧ 地理环境、自然综合体、地理系统三个概念的一基本联系是什么
地理连地理环境自然综合体和地理系统这三个概念呢,基本上都是地理的,可以说地理环境是属于地理系统下面的,然后自然综合体呢也是在地理环境上面的,一级比一级大。
