GIS和GPS分別是什麼?? - 手錶

By Faithe
at 2006-04-30T00:00

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什麼是GIS?
什麼是GPS?
這兩個有什麼相同點和不同點?
功能又分別是什麼?

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By Todd Johnson
at 2006-05-03T14:00

GIS英文全名為Geographic Information System，一套完整的GIS運作系統，儲存龐大的空間資訊，不但能呈現電子地圖，且具有詳細屬性資料以備查詢，並能讓人們在電腦螢幕上操作、疊合、重組、抽離、分析各種空間資訊，一目了然，看到自己的生活環境與周遭世界。GIS是一門新技術，所牽涉的學術基礎涵蓋地圖學、電腦資訊科學、地理學、測量學、遙感探測、數學、統計及商業資料處理。而在應用方面，大致可分為六類型：
1.地點(Location)查詢：如「最近一家麥當勞在哪裡？」
2.狀況(Condition)查詢：如「台北市目前共有幾家金石堂？」
3.趨勢(Trend)探討：如「過去二十年來，台灣各縣市人口增長趨勢與分布情形為何？」
4.最佳路線(Routing)安排：求得兩點間最具效率，或景點最多的途徑等，像快遞公司每5.日送貨服務最經濟省時的走法，就需要做進一步的分析計算。
6.模式分析(Pattern)：如垃圾掩埋場最適地點的選擇評估，或野生動物棲地活動範圍與道路間的關係。
7.預測性的虛擬模型(Modeling)：如洩油事件，在風向與潮流等當地條件的影響下，多少噸原油在24小時、48小時甚至一星期後，污染將擴散至哪些地區，對該區生態造成多大衝擊？
　　GIS起源於北美。1965年美國首度將統計量化資料用電腦自動繪圖方式以地圖的形式來呈現，它能快速有效地呈現資料特色，並能連結不同參數做簡單分析，這對日後GIS在都市區域規劃及資源管理運用，奠下了發展基礎。而加拿大於1966年開始建立加拿大地理資訊系統，這套系統堪稱世界上最早建立的全國性地理資訊系統，目前已歸併於加拿大國土資料系統中。至1985年，北美已有上千套GIS相關應用系統，但GIS真正普遍的推展應用，是在1980年代後期；此時，世界其他國家在美加等國的支援激勵下，也開始有了顯著的進展。而台灣正式推動GIS，是在學術界與內政部資訊中心推動下，由經建會於1987年進行國土資訊系統的可行性分析，並於1990年成立國土資訊系統推動小組，以內政部資訊中心為核心幕僚，推動單位則包括經濟部、農委會、環保署、主計處、地政司、營建署、交通部及各地方政府的推動委員會；但目前尚未有高層級的獨立專責機構(如美國地質測量所或日本國土廳)，也缺乏國家級的GIS研究實驗中心，加上空間數位資料的整合性與開放流通的問題，因此GIS的發展受到很大的限制，仍多半停留在最初發展或過渡階段。然而GIS若只具有簡單的電子地圖查詢功能，而無法整合各種空間資料並加以套疊分析，並不是一個真正的GIS系統。
全球衛星定位系統（Global Position System, GPS）為美國國防部開發，利用規模遍及全球的人造衛星之航法系統，由24顆人造衛星所構成，其中包括三顆預備衛星。利用對民間開放的C/A碼標準測法，能得到數十米的精度，為無線電定位法的一種。
衛星定位系統整體運作上可分成三部份：太空部分、地面部分以及訊號部分。
　　GPS 的定位是利用衛星基本三角定位原理，GPS 接收裝置以測量無線電信號的傳輸時間來量測距離，以距離來判定衛星在太空中的位置，這是一種高軌道與精密定位的觀測方式。假設衛星在11,000英哩高處，測量我們的距離，首先以11,000英哩為半徑，以此衛星為圓心畫一圓，而我們位置正處於球面上。
　　再假設第二顆衛星距離我們12,000英哩，而我們正處於這二顆球所交集的圓周上。現在我們再以第三顆衛星做精密定位，假設高度13,000 英哩，我們即可進一步縮小範圍到二點位置上，但其中一點為非我們所在的位置極有可能在太空中的某一點，因此，我們捨棄這一點參考點，選擇另一點為位置參考點。
　　如果要獲得更精確的定位，則必定要再測量第四個顆衛星，從基本物理的觀念上來說，以訊號傳輸的時間乘以速度即是我們與衛星的距離，我們將此測得的距離稱為虛擬距離，在 GPS 的測量上，我們測的是無線信號，速度幾乎達18萬6千英哩/Sec的光速，而時間卻短的驚人，甚至只要0.06秒，時間的測量需要二個不同的時錶，一個時錶裝置於衛星上以記錄無線電信號傳送的時間，另一個時錶則裝置在接收器上，用以記錄無線電信號接收的時間，雖然衛星傳送信號至接收器的時間極短，但時間上並不同步，假設衛星與接收器同時發出聲音給我們，我們會聽到二種不同的聲音，這是因為衛星從11,000英哩遠的地方傳來，所以會有延遲的時間，因此，我們可以延遲接收器的時間，從此延遲的時間╳速度，就是接收器到衛星的距離，此即為 GPS 的基本定位原理。
參考網站：http://library.cksh.tp.edu.tw/bulletin/910501.html
　　　　　http://big5.ccidnet.com:89/gate/big5/software.ccid...
　　　　http://3w.gfec.com.tw/service/content/gps.htm

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