发布时间:2023-12-11 10:07:04
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的地理信息系统及应用样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
中图分类号:TL75+1文献标识码: A 文章编号:
一 监测地区(亳州市谯城区)概况本次土地监测的区域为亳州市谯城区,亳州市是安徽省省辖市,位于皖西北边陲,黄淮平原南端。谯城区位于市西北部,西、北、东三面分别与河南省的鹿邑、商丘、夏邑、永城交界,南与涡阳、太和接壤。地处淮北平原北部,地势平坦,西北略高。谯城区辖3个街道、20个镇、2个乡,总面积约2167平方公里。
二 卫星影像及无人机影像的处理与纠正
1,卫星遥感影像的检核与处理卫星遥感图像采用的是2011年11月的spot卫星影像,分辨率为2.5米,作为地类变化前的参照影像。由于此次项目获取的遥感影像已经经过了辐射校正和几何校正以及色彩数据融合等各种处理,所以在收到影像资料后,我们只是进行了精度的检核和色彩的简单调整。首先以该地区的1::10000地形图DLG为基准,在每幅一万图上取分布均匀的明显地物作为检核点。通过检核,发现本次的影像精度在误差允许范围内。然后进行色彩调整,针对本次土地监控的目的,侧重于让建筑物和耕地影像色调保留多光谱影像的光谱信息和全色影像的纹理细节,以便进行前后变化分析,达到准确的提取非建设用地变为建设用地变化的图斑。
2,无人机的影像获取与纠正2.1本次项目的航摄片影像是利用本单位的无人机进行采集的。采集工作的具体流程为:首先对亳州市谯城区进行航迹规划,在地面控制子系统中将规划好的航线载到遥感空中控制子系统,然后地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行。遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄;遥感传感器子系统将拍摄的数据进行存储,无人机平台则利用无线传输通道将飞行数据传输到地面的控制子系统;地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线,必要的情况下,可以根据接收的数据更改本次飞行的计划。
2.2 对飞行质量的要求,主要是航片重叠率与航线弯曲度要符合要求。按照航空遥感的一般要求,拍摄时的航向重叠率为60%,最小不得小于53%;旁向重叠率30%,最小不得小于15%。本次飞行试验考虑到天气等因素以及飞机性能对航拍图片拼接的影响,设计了航向重叠率为80%,旁向重叠率为60%。对于航带弯曲度,一般规定不得超过3%。由于谯城区地势平坦,而摄影季节天气良好,飞行中,受风的干扰小,所以此次拍摄的遥感影像,航带的直线性良好,无人机在该地区的飞行航迹和规划航线能够吻合并且实际拍摄点的纬度值与预设值的差控制在1s内。
2.3 影像的处理纠正无人机采集的遥感影像,几何纠正主要集中于两个方面:数码相机镜头非线性畸变的纠正和针对成像时由行器姿态变化引起的图像旋转和投影变形的纠正。针对每个影像的条件不同可分别进行这样几种处理方式:①利用野外可测控制点求解摄像机的外参数,进行图像单幅纠正。②利用目标区域的大比例尺地形图,选择合适的控制点,然后按照摄影测量的方法进行几何纠正。③在目标区域有正射影像的基础上,将采集的图像与正射图像进行配准,从而实现纠正。④基于机载惯性导航系统INS测得的相机姿态和GPS定位系统获得的相机位置,进行纠正。这样航片经过几何定位和纠正后,就具有了准确的坐标,最后把所有的航片按条件拼接成几张大的图片。
三 利用ecognition软件进行影像前后比对及监测图斑的提取通过以上的步骤,我们就获得了谯城区不同时段的具有相同地理坐标的影像。接下来,就要利用ecognition软件采用面向对象的遥感影像解译思想提取发生变化的地类图斑。
3.1 定制分割参数通过多次试验,本次分类决定采用多层次分割的方法进行:水体和非水体信息的提取以分割参数80为基准进行微调,其它参数均为默认;其它类别信息的提取在首次分割基础上,以分割参数65为基准,其它参数也为默认,进行多重分割来进行分类。
3.2 制定分类策略,创建类层次结构首先分析本地区每种地物类型特征及其相互之间的关系,利用不同对象影像的色调、形状、面积/大小和纹理等属性特征,建立父对象之间、子对象之间以及与邻对象之间的关系三种类型。按照由简单到困难的顺序逐步剥离提取分类体系中每种地物信息,制定合适的分类策略,创建类层次结构。
3.3 分类特征的选取根据创建的类层次结构,选取合适的对象属性,再进行以下几个步骤:首先提取水体信息。在整个研究区均匀选取样本,采用标准最邻近方法,对遥感影像进行分割分类,提取水体信息。在此基础上,依据水体的形状特征,把水体分为河流水面和坑塘水面两类。然后提取植被信息:首先把提取出的水体信息保护起来,在首次分割的基础上对非水体进行再分割,把非水体分为植被和非植被两类,然后根据植被中耕地和林地的不同特征把其分别提取出来。最后对非植被信息进一步细分,从中提取出主要交通道路、城镇居民点和裸地(已收获耕地)信息。至此,分类体系中的所有类别信息已经全部提取出来,然后,通过该软件比较遥感影像与无人机影像相同区域自动提取出地类有变化的地方,输出矢量数据(SHP格式)。
四 利用地理信息系统arcgis对提取的图斑进行筛选及输出成果
4.1 图斑的筛选与剔除将输出的矢量数据加载到arcmap,然后加载遥感影像、无人机影像及2011年的谯城区二调数据库,参照二调库及结合两个时相的影像剔除有误的监测图斑。然后将最终得到的监测图斑依据自西向东,自北像南的顺序分类编号。
4.2 成果的输出将acrmap切换至版面视图(Layout View),将比例尺定为1:8000的页面大小。把监测图斑边界定义为红色,线粗为1,加载行政界线,插入指北针,比例尺以及添加必要的河流注记,道路注记,居民地注记等说明。然后叠加上无人机影像,以乡镇分幅,输出图片格式的成果。将统计出的各个图斑按乡镇及不同地类,分别计算面积并标上所处的村和1:10000图幅号。至此,谯城区的2012年的监测图斑就按要求分类统计出了成果。五 总结通过此次的土地监测,深切的感受到遥感与计算机技术在土地监测中的巨大作用,能快速,有效,准确的对土地的变化做出实时监控。
参考文献:
1 丁晓英 eCognition在土地利用项目中的应用[J].测绘与空间地理信息,2005,28(6):116-120.
2 孙晓霞 张继贤 刘正军.利用面向对象的分类方法从IKONOS全色影像中提取河流和道路[J].测绘科学,2006,31(1):62-63
关键词:消防信息化 地理信息系统 119接警系统 应用。
一、消防地理信息系统的组成
消防地理信息系统分为消防地理信息数据库(包括:基础地理数据库、消防公共地理数据库、业务专用地理数据库)、标准地址数据库、业务关联数据库等。
1、消防地理信息数据库
包括基础地理信息数据库、消防公共地理信息数据库、业务专用地理信息数据库,以矢量库、栅格图片库等形式存储。
、基础地理信息数据库
基础地理信息数据是从国土等部门获取的一些最基础的、为社会各行业和业务部门所共用的常规的公共地理信息(包含建筑物、道路、水系、植被等)。基础地理数据应分为数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)、数字高程模型(DEM)和遥感影像四类。
基础地理信息数据库平台主要功能:数据管理、数据交换、平台管理、数据在线采集
功能要求:
数据现势性要高;城市正射投影图地理信息数据(1:2000);道路线与道路面需重合,并保持道路线完整;空间数据属性完整,属性内容保持一致;线不存在自相交、异点、悬挂、过线现象。影像图幅接边无缝隙、各图幅无色差,与矢量数据精确套合。数据误差范围:1:500、1:2000比例尺地形图的平面位置中误差不大于图上±0.5mm(城市建筑区、丘陵地)和±0.75mm(山地、高山地),相当于0.25米-1米误差。
、消防公共地理信息数据库
消防公共地理信息数据是指与消防业务密切相关、且为下属各单位所共同需要的一些公用性信息。它既可以是包含某一类公共的社会地理目标信息的图层(如体育场馆、党政机关等),也可以是包含某一类公共的消防地理目标信息的图层(如消防重点单位等)。
主要功能:
①通过消防公共地理信息平台提供的基础搜索、定位功能,在地图上定位一个建筑物,并显示详细位置信息(包括消火栓、消防中队及辖区、天然水源、街道及街区、重点单位)
②对建筑工程、城市公共消防设施实行数字化管理如,可以查询位于道路上的所有高层建筑,并以专题地图的形式显示出来。
③判定区域火灾危险性。通过对每一单独建筑的火灾危险性进行量化,并就整个区域内的建筑火灾危险性进行分析、评估,从而确定火灾高危区域,并有针对性地开展灭火演练、增设消防设施、消除火灾隐患,最大限度地确保消防安全。
功能要求:
①道路信息在后期路径分析上起重要作用的数据之一,在原有的数据上细分,将道路划分以节点为端点的一条条小线段,并重新命名,并做序号。
②为支持报警定位,要与道路相对应的门牌数据,建立以道路信息中道路名称,信息字段为索引的门牌号对应数据库。
③消防信息数据、包括消防点的空间信息和站点属性、人员、物质配备等信息。
④危险源空间信息和属性信息,如危险类型、等级
⑤消防重点保卫单位的空间位置和属性信息。
⑥跨平台的API的接口服务,使要使用到的GIS地图及相关功能能方便的通过API接口调用到GIS地图及相关功能。
、消防业务专用地理数据库
业务专用地理信息是指业务性特强、仅与某一种消防业务密切相关的一些具有特殊业务用途的信息。消防地理信息系统提供地址比对和地址匹配功能,可以将各业务部门的MIS数据关联到电子地图上,生成业务GIS图层。
2、标准地址数据库
在收集、分析城市地址信息的基础上,要按照公安部标准地址数据库规范要求,设计相应的地址要素,定义其编码规则,在此基础上利用消防地理信息平台软件提供的工具自动对已有的地址数据进行分析,自动按照地址要素模型提取相应的地址作为数据字典,并对地址进行编码、上图,形成市级标准地址数据库。省级标准地址库是市级标准地址库的汇总,全国标准地址库是各省标准地址库的汇总。标准地名及地址数据库中存储了各类地名,
在各种地理信息应用中,经常需要在已知地址(如火灾事故地点等等)的情况下,在电子地图中找出该地址的相应位置,定位显示数据记录。通过标准地址数据库和地址匹配服务,就可以实现在电子地图上的定位功能。
3、业务地理关联数据库
从业务数据库中提取业务标识码、地址信息、基本信息,并通过地址比对等手段建立地理关联,形成业务地理关联数据库,通过业务地理关联数据库可在地图上查询和定位业务信息,也可以在业务系统中实现业务信息地图定位。
二、消防地理信息平台在119接警系统中的应用:
①电话报警定位
将报警号码定位到电子地图上,便于接警人员快速定位案件发生的地点。固定电话报警:CTI系统将报警电话从公众电话网接入到后台,其传递的信息包括电话号码、地址等信息,地理信息系统要开发一个接口,当交换机发生电话时,GIS通过自身的地址比对技术将固定电话号码定位到地图上,手机报警:,要中国移动或中国联通开通定位服务,即所有拔打119的手机自动获得其定位坐标,其精度在200米左右,根据中国移动或中国联通等的定位网络协议,自动解析手机号码,定位坐标传递到GIS中,GIS直接定位到地图上,并画出200米的范围。
②快速查询最佳出警路线
很多火警119接警、出警系统仍然是人工接警、人工判断出车路线,不免存在人工记忆准确性差,不能确保最优路线等缺点。通过采用消防地理信息系统,可以立即显示出距离火灾现场最近的消防站位置,并通过算法(如Dijkstra算法,双向式A算法)快速量算出两点(从消防站至火灾现场)之间的折线(道路)距离,并结合路况选出最优消防车路线,确保及时到达火灾现场。
③评估化学危险品扩散、影响范围
对于氯气、氨气等挥发性、扩散性的有毒气体、易燃易爆气体泄漏事故,通过消防地理信息系统并结合当时的气象资料(空气湿度、温度、风向等),可以迅速得出有毒气体最低允许浓度分布区域,有助于快速确定警戒和疏散区域,开展抢险救援。
关键词:道路桥梁;地理信息系统;设计与应用
中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:
Geographic Information Systems(简称GIS)——地理信息系统,地理信息系统在我国很多领域都得到了广泛应用,比如道路桥梁、城市信息、土地规划等等。同时也得到了人们的高度重视,这种系统主要是对人们赖以生存的地球表面或地理分布有关的数据信息进行系统的采集、存储、分析及描述的一种新兴技术。
一、道路桥梁地理信息系统的设计
(一)道路桥梁地理信息系统设计的原则
系统在设计和开发的时候,首先需要考虑的是它的可行性,在产品设计之前,要考虑生产出来的会不会得到人们的认可,能不能给人们带来帮助。只有将其可行性构思出来,生产出来的产品才有自己的用武之地。对于道路桥梁地理信息系统的设计,首先要考虑的就是实现桥梁的实用性,实用性是第一位。如果生产出来的产品不具有可行性,那么,就是废品,还会浪费很多人力、财力。
其次,在系统设计的时候还应该存在自己的设计原则。只有按照一定的设计原则进行设计,才能保证设计的过程中出现错误的几率减少,让设计的过程能够顺利进行,才能保证系统开发的效率性。道路桥梁地理信息系统主要采用的开发策略是“总体规划、分布实施”。即在系统开发之前,对系统设计的整体进行一个详细的规划,然后在这个详细的整体规划之下逐个设计之中的小细节。之所以采用这样的策略是防止在实际的过程中,一部分出错连累整体设计的情况发生。同时,如果产品需要升级的话,也可以进行分布操作,方便快捷。
(二)道路桥梁地理信息系统主要设计内容
我国在道路桥梁地理信息系统的设计方面的起步,明显比其他发达国家要晚一些,近几年才逐渐发展起来,所以说关于道路桥梁地理信息系统方面的知识掌握的还不够全面。但是我国个别城市在此方面已经将此种技术应用的狠广泛,起到了带动作用,使这种高新技术得到成功的运用和推广。其主要的设计内容包括以下6个方面:
对桥梁静态数据的查询和检索。
这部分内容是设计的主要内容之一,桥梁的静态数据主要包括桥梁的结构信息、管理单位、图像信息以及修建维护历史等等。地理信息系统都可以将这些数据进行查询和检索。
桥梁技术状况监测方法是每个桥梁管理系统都应该具备的一项技术,主要是对桥梁的质量进行监测。对运用这种技术时所产生的数据的采集和更新也是地理信息系统设计的主要内容之一。
评价功能。
为了保证桥梁的质量,有必要对桥梁进行监测,在此基础上,还要对其中所应用的技术做出评价,使桥梁的建设能够在正确的轨道上运行。
决策功能。
对桥梁的维修和养护工作是延长桥梁寿命的主要手段,所以拥有一个完善的维修养护计划是非常的必要的,管理者就可以根据技术状况的评价结果来制定计划,给出性能趋势。
预测功能。
在桥梁使用的时间内,管理者要根据桥梁每个时期的数据,来预测桥梁未来性能的发展趋势,以此制定更好的维护计划。
生成报表功能。
这种功能也是地理信息系统的主要功能之一。主要是对桥梁使用时所呈现出的各种数据进行自动生成报表功能。
二、道路桥梁地理信息系统的应用
根据上文关于道路桥梁地理信息系统的设计内容,我们可以看到,地理信息系统的用途有很多,针对桥梁管理系统的各个功能,也有着很大的帮助。
1、在地理信息系统对各种数据进行保存的同时,还会将这些数据之间建立其相应的联系,为管理者以后的查找和整理提供了帮助,这样,管理者在平时对桥梁的日常管理中,就可以更加得心应手一些。
2、地理信息系统除了可以收集整理文字数据之外,还能够对图形数据进行绘图,具有AutoCAD、Photoshop等绘图软件的功能,不同形态的数据是实现城市桥梁动态管理的关键所在。地理信息系统正是能实现这种多种数据收集的技术,对桥梁的维护和管理有很大的帮助。
3、地理信息系统最实用的一点是,它可以根据不同数据的显示,实现双向查询、同时显示。在对比之中寻找建筑的缺点以及不完善的地方。对桥梁的管理起到了很大的作用。
结语:
在我国城市道路桥梁的建设中,地理信息系统的强大功能会给桥梁的建设、管理、维护起到很大的作用,虽然这种技术菜刚刚起步,但是它给道路桥梁工作带来的益处是不可言喻的。可以预见,在未来的几年里,地理信息系统技术会逐步向更多领域发展,更好的为人们服务。
参考文献:
[1]赵明宇.地理信息系统在桥梁管理系统中的应用与开发[J].上海公路.2007(4)
关键词:地理信息系统技术;城市规划;应用
Abstract:Geographic information system and city planning business closely together, for the city to provide decision support.Nowadays the society is developing rapidly, the geographic information system technology in all aspects of the application has been improved, the author of the article analyzes the main functions of geographic information system, and discusses the geographic information system in city planning application, for reference
Key words:Geographic information system; city planning; application
中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
前言
随着信息技术的日益发展和深入应用,信息化工程在整个社会中的地位日益突显,特别是作为国民经济和社会发展关键环节的城市信息化工程更是成为一项战略工作。在整个城市的信息化工程中,城市规划与管理的信息化建设又是重中之重,对城市规划与管理起着举足轻重的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。
一、地理信息系统的概念分析
GIS 即地理信息系统(Geographic Information System),地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统,是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。
二、地理信息系统的主要功能
数据采集与编辑功能是指将各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。
属性数据比较规范,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统。除文件管理功能外,属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。
2.3 制图功能
GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。
2.4 空间数据库的管理
有效数据采集和编辑后,形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。
2.5 空间分析功能
通过空间查询与空间分析得出决策结论,是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有:
2.5.1 拓扑和叠加
通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置,根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。
2.5.2 缓冲区分析
缓冲区分析是根据点、线、面的实体,自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。
2.5.3 空间集合分析
是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。
2.5.4 地学分析
地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域,根据每一模块的特点来进行分析。
2.6 数字高程模型的建立
数字高程模型有三种主要的形式,包括格网 DEM、不规则三角网(TIN),以及由两者混合组成的DEM。
三、城市规划对信息处理的新要求
新时期,随着观念的转变,社会的发展,城市规划领域对规划与管理信息的处理有了新要求。
3.1 类型数据处理的综合性
城市规划与管理涉及地理要素和资源环境 社会经济等多种类型的数据 这些数据在时相上是多相的 结构上是多层次的,性质上又有 空间定位 与 属性 之分,既有以图形为主的矢量数据,又有以遥感图像为源的栅格数据,还有关系型统计数据,并且随着城市社会的发展,数据之间的关系将变得更为复杂,这就要求对统计数据与现状图件进行综合分析。
3.2 服务对象的多层次
现今,规划与管理信息的使用对象,不仅有政府主管部门 专业部门和公众的查询需要,还有管理 评价分析和规划预测的不同用户的需求 由于服务对象的多层次性,这对规划设计与管理信息处理提出了很高的要求。
3.3 时间上的现势性
随着城市化进程的加快,城市规划必须加快其更新速度,以适用城市的加速发展 此外,由于弹性规划 滚动规划模式的倡导,规划的制定与修编周期大大缩短 这些变化对规划与管理信息提出了 逐日更新 的要求,以确保信息在时间上的良好现势性。
3 4 空间上的精确性
由于现代规划与规划管理结合的更加紧密,规划设计正从总体规划到详细规划层层深入 互相衔接,最终必须落实到地上 这在空间上,要求提高规划布局图空间定位的精确性。
3 5 信息管理的规范化 智能化和可视化
从规划编制到规划实施的过程中,产生了大量的数据,包括现状的和规划的,而在规划实施后又有了新的现状数据 因而,规划信息管理任务日趋繁重 如何将规划数据规范化,并进行科学的组织与管理是现代城乡规划的重要任务之一 同时,如何与办公自动化实现一体化,并对信息产品进行可视化处理,以便用户简单 明了地进行使用,也将是未来城乡规划信息技术研究的重要方向。
四、地理信息系统在城市规划中的主要应用
4.1 资源管理及配置(Resource Management Configuration)
主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域,解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。解决更重能源及资源上的配置,保证资源合理和发挥最大效益。
4.2 城市规划和管理(Urban Planning and Management)
空间规划是地理信息系统重要应用领域之一,利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。
4.3 应急响应(Emergency Response)
在发生重大灾害时,可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。
4.4 地学研究与应用(Application in GeoScience)
对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。
4.5 商业与市场(Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题,地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。
4.6 分布式地理信息应用(Distributed Geographic Informa-tion Application)
机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。
4.7 城市规划管理(Urban Planning and Management)
利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。
4.8 国土及地籍管理(Land Information System and Cadas-tral Applicaiton)
GIS 利用现有的遥感数据,可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究,包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容,都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。
4.9 生态、环境管理与模拟(Environmental Management andModeling)
实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。
4.10 基础设施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征,无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以很大程度的提高工作效率。
4.11 选址分析(Site Selecting Analysis)
不同的区域地理环境有所不同,可以根据不同的特点,综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素,在一定的区域范围内选择最佳位置,这也是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的对空间的分析功能。
4.12 网络分析(Network System Analysis)
通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。
4.13 可视化应用(Visualization Application)
以数字地形模型为基础,可以建立一定区域区域等三维可视化模型,实现多角度浏览。
五、结束语
总之,GIS 技术的发展,为社会诸多行业领域的发展带来了机遇。目前 GIS 技术推广到城GIS系统以处理和分析空间数据功能,为城市的规划提供了准确的依据,并演绎出丰富多彩的系统应用冠能,满足用户的广泛需求。
参考文献
[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京:科学出版社.1995
[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京:科学出版社.2001
[关键词] 组件式;地理信息系统;作用
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0299-02
1.地理信息系统的涵义
地理信息系统是集合管理科学、城市科学、地理学、信息学等的一门学科。地理信息系统能够为人们提供先进的开发空间分析以及管理地理信息的工具,同时,地理信息系统所具备的可视性以及便捷性是其他系统不能超越的。就内容来分,地理信息系统可以分成应用型地理信息系统以及工具型地理信息系统。应用型地理信息系统主要是内容是按照客户的要求而设计,能够用作与解决一系列实际问题的系统。而工具型地理信息系统具备了分析、处理以及存储等功能。紧跟着地理信息系统的广泛应用,应用型地理信息系统的开发显得十分有必要。地理信息系统快速发展的当前,地理信息系统组件化越来越明显,并成为地理信息系统主要的发展方向。
2.组件技术的相关内容
组件技术是新兴的软件工程技术,组件是由能够重复使用的数据以及程序代码构成,以往的计算机软件发展中,通常都是要把应用系统做成单一的应用程序,所以,当应用过于复杂的时候,程序也会变得好复杂,从而导致了系统升级以及开发的难度加大。紧跟着软件工业技术发展迅速的时候,开发人员每隔几年都需要升级应用程序的做法已经不再适合当前软件发展的要求。为了有效的解决这一问题,一定要把应用程序分为小组件,并将各个小组件组装起来就能够组成应用程序,通过组件的手段能够确保应用程序能够随时升级。组建软件从本质上改变了传统的软件开发观念,并能够促使软件复用以及随时升级,从而能够推动软件业长期稳定发展。
3.组件式地理信息系统的有关内容
3.1 地理信息系统的核心是软件。当前我国已经推出了一系列的软件产品,比如SUPER-MAN、MAPGIS等,已经在相关的领域中取得一定的成绩。但是传统的地理信息系统平台在开发系统的时候,运用一部分的功能就能够满足应用系统的基本功能,而对于剩下的功能而言,一般都不能通过地理信息系统平台开发完成。原因在于地理信息系统平台就如同黑匣子,用户基本上不能对其进行控制。就实际应用而言,地理信息系统不单单只是开发,而是要把地理信息系统有效的和办公自动化、管理信息系统等相结合,但是地理信息系统应用不能完美的和这些系统集成。无疑,地理信息系统平台是能够提供一定的功能的, 而且地理信息系统的实用系统开发者能够轻易的使用,但是,对于地理信息系统不能够提供的功能,基本上都不能依靠地理信息系统平台来实现。
为了完善地理信息系统平台,当前主要采用组件式地理信息系统,组件式地理信息系统能够通过事件以及属性等方式促使用户和客户程序进行一定的交互,进而促使地理信息系统的开发者不需要掌握相关的地理信息系统开发语言,一般情况下,开发者只需要掌握windows的集成开发环境,并要了解组件式地理信息系统的事件以及属性,就能够通过控件组织以及可视化开发语言来满足地理信息系统的要求。为此,组件式地理信息系统所具备的灵活性以及完美的集成能够促使地理信息系统的发展方向。
3.2 组件式地理信息系统的应用
组件式地理信息系统把地理信息系统的功能主要分为几个相对应的控件,按照客户的需求,会把不同功能的控件集成,组成地理信息系统应用系统。对于不同的地理信息系统控件,能够合理的利用可视化软件工具集成,从而促使地理信息系统应用的形成。
对于传统的地理信息系统而言,在与用户交互的时候,通常都是使用菜单的按钮以及命令进行。组件式地理信息系统能够通过事件以及属性促使客户程序和用户进行交互。当前,能够按照地理信息系统应用项目的特征以及用户对编程语言的了解程度,能够合理的对开发环境进行选择。比如,Microsoft公司的Visual Basic,其功能很强大,同时也具备了一定的数据库管理能力,从而使用更加便捷,满足大部分地理信息系统的应用。
3.3 组件式地理信息系统产品
组件式地理信息系统是当前普遍应用的系统,其中最突出的产品就是PapObjects1.2等。同时,ComGIS能够为我国的地理信息系统提供一个良好的软件开发机遇,因为该系统能够打破地理信息系统软件商的垄断现象,并能够为地理信息系统市场带来更加专业的组件。地理信息系统软件的模型主要包括了一定的功能,比如数据存储、查询、图形编辑等。当时不能够把全部的功能都放到同一个控件中,就算是放到同一个控件中,也会导致系统效率的下降,为此,地理信息系统构件的设计一定要满足使用领域的要求。
4.组件式地理信息系统与COM技术
在以往的计算机软件发展中,一般都会把应用程序设计为独立的应用程序,为此,当应用很复杂的时候,程序就会更加大,系统开发的难度就会增加。在组件间的通讯中,一定要有一个接口标准,即COM。COM是组件对象模型,主要是以组件为单元的模型,能够通过统一的手段促使组件间的交互。通过COM,能够确保在软件的组件间进行顺利的通讯。
COM组件中有很多个队形,同时,一个COM对象能够实现多个接口。一般而言,COM主要是依靠接口机制和外部程序获得联系,COM是以二进制代码级为依据,同时是不会特别对特定的计算机语言产生依赖。
COM技术对软件行业产生重大的影响, 为此软件开发公司会为COM提供COM组件,而和其他软件的协调性成为评价软件产品的主要因素之一。地理信息系统软件自第一个地理信息系统组件开发后,大部分的软件公司都为其开发了地理信息系统组件,比如,MapOjects等。此外,除了微软外,当前组件技术较为成熟的还有CORBA/IOP技术。很多的组件式地理信息系统都是以COM为标准主要是因为当前很多的开发工具都支持。
一定要不断优化地理信息系统软件,从而才能满足地理信息系统应用的要求,并能够紧跟时展的潮流。而COMGIS是一种新的地理信息系统软件,因为COM技术具备了透明性高、语言无关性等特征,从而能够促使可视化语言和COM的DLE、DDE越来越受到不同领域的重视。应用该开发方式能够更新应用程序,从而确保应用程序在其他不需要更求的功能不变的前提下,对应用程序进行局部的更新。这种开发方式也不需要专门的语言,能够直接应用到MIS开发中,此外,开发人员也能够按照自身的需要在对象库中选择所需要用到的功能,有效的促使组件的组装,进而不单单能够促使开发过程更加简便,同时也能促使开发周期俄缩短,同时也能够随时都可以按照自身的需要对系统进行升级。
5.组件式地理信息系统的开发
5.1 组件式地理信息系统的形式
通常情况下,组件式地理信息系统有两种形式,即由ActiveX控件集组成的组件式地理信息系统以及形式的组件式地理信息系统。ActiveX能够促使组件在网络环境的前提下,并不需要刻意采用某种语言来创建组件。而且该控件是能够重用、能够编程的一种COM的对象。ActiveX控件主要是通过事件、属性等接口和应用程序进行交互。而对于形式的组件式地理信息系统而言,主要是与ArcGIS相类似。主要用作于为用户提供给一个组件库,从而能够促使用户通过组件开发出不同的功能,同时也能够建立地理信息系统应用系统。由于ActiveX组件式地理信息系统能够轻易在可视化开发环境下进行集成以及开发,为此,以下主要是对形式的组件地理信息系统进行阐述。
5.2 基于接口的组件式地理信息系统
通过COM,能够对软件组件以及和其他组件的连接制定标准,通过利用所制定的标准,可以在分布式系统中建立能够重复使用的软件组件。同时,COM也对基于接口的编程这种变成模式进行了定义。COM接口是指对象间的通讯方式。利用COM开发即利用接口开发。对于全部对象的通讯而言,主要都是通过接口来满足的,而且,对象不会对用户暴露自身的内部资料,为此,接口并不需要时刻连着实现,通过接口,能够为对象把对接口定义的手段提供实现接口。由于接口具有多态、不变以及唯一等特征,同时接口是采用二级制的标准,为此,能够促使应用系统的开发,同时也能满足组件化程序设计的要求,而且,COM接口并不能进行多重继承,只能进行单继承。接口继承重点在于继承,而所派生的接口只能够继承相关的成员函数说明,并不能对基于接口的实现进行继承,原因在于接口定义并不具备函数的实现。通过该继承方式能够促使封装性的提高,同时也能促使应用程序可拓展性以及可维护性的增强。
6.结语
总而言之,一定要重视组件式开发技术在地理信息系统中的应用,同时系统一定要满足用户的要求,不断促使系统操作更加规范简单,而且功能要更具模块化。
参考文献
[关键词]地理信息系统;工程测量;应用
中图分类号:P208;TB22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0236-01
现代工程项目一般具有规模大、精度高、施工环境复杂等特点,为了满足工程建设的这些实际需求,就要对传统的工程测量技术进行革新和完善。随着电子信息技术的全面发展,电子信息技术与工程测量相结合,不断提高测量的效率和质量,这构成了现代工程测量技术的新领域。地理信息系统由于其系统功能和数据处理管理功能的的强大,在工程测量中得到了广泛的应用,本文将对地理信息系统在工程测量中的应用进行探讨。
一、地理信息系统的概述
1.地理信息系统的涵义
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种具有重要意义的空间信息系统,这种系统在计算机技术的支持下对地球空间中的地理数据进行收集、储存、整合、管理、显示,从而为理论研究或相关行业的发展提供支持,它一般由五大要素构成,即系统使用人员、地理信息数据、计算机硬件、分析软件和过程。地理信息系统的主要功能是现实地理信息的专业化数据管理,从其根本属性来讲,该系统是一个具有集中、存储、分析和显示地理参考信息的计算机系统。地理信息系统进过改进和功能的完善可以在科学研究、资源管理、发展规划等领域发挥极好的效果
从地理信息系统运作的内涵来讲,它是一个经过计算机程序和地理数据相互作用有机结合的空间信息模型,在满足用户的信息需求时它的意义才能充分显现出来。该地理信息模型对现实的地球空间和实际地理情况进行了结构化的抽象和模拟,用户根据其实际要求对模型进行观测,并从中提取实际需求的数据,为管理和决策提供信息依据。
2.地理信息系统的功能
随着科学技术的不断发展,各种地理信息系统软件相继出现,但对其应用进行研究,可以归纳出以下两项内容:一是通过GIS系统对用户数据进行处理;二是以GIS为基础,开发出符合用户需求的地理信息软件系统。具体功能如下所述:
1)分析评价与预测功能。GIS系统不仅能够实现对地理信息的提取和存储,同时也可以根据不同地区的实际地理情况建立起相应的模型,并且通过科学的算法从中获取相应的评价结果,以此为各项测量活动提供必要的数据参考。这些发展结果的形式主要为函数和命令,进而对未来结果做出一定的定量与趋势预测,并能预测自然过程中的最终结果,将这些数据与特殊倾向可能出现的后果和各种决策方案产生的效果进行对比,能够做出最优决策,从而最大程度上避免风险的发生。
2)空间的分析和查询功能。良好的人机界面是实现简便化和人性化操作的前提,为了方便和利于工作人员对空间地理信息进行管理,地理信息系统通常运用分层建构的方式完成数据库的建立。该方式的最大优点是在进行数据采集输入时采用原始图像,并且使用经过空间操作的图样来表示信息分析和查询的结果,从而保证了经过处理的空间图像和原始图像具有相同的格式和可视效果。
3)开发具有特定功能的软件系统。其主要内容有数据挖掘模块、地质变量信息的提取模块、图像处理模块、物探数据的处理模块及综合预测模块等,其中地质变量信息的提取模块通过使用MAPGIS中的输入函数和空间功能对整体函数进行分析,使该软件系统目前已基本成形
4)数据输出功能。信息的输出形式和输出效率是影响系统实用性的重要因素,地理信息系统在输出功能上进行了改进,使其能够满足现今社会的要求并提高了工作效率和精度。地图制图是地理信息系统的一个重要功能,也是衡量地理信息测量技术水平的重要指标。通过先进的数据输出功能,能够极大提高地图制图工艺水平,节省了人力资源和物质成本,具有重大的经济效益和社会效益。
二、地理信息系统技术在工程测量中的应用
地理信息系统侧重于对地理数据的分析处理,而工程测量侧重于信息的收集,但两者都属于测绘技术。将地理信息系统技术应用于工程测量中能够实现工程项目整体质量的提升。
1.保证系统环境的稳定性和正确性
工程测量中的地理信息系统要处理很多数据信息,如何确保系统环境的稳定性和正确性成为应用系统过程中工作人员必须要重视的问题。所以,应在满足工程测量基本要求的同时,为地理信息系统配置优质、功能强大且稳定的硬件或软件是保障信息处理正确性和系统处理速度的重要手段。为了满足上述要求,我们可以参照以下五点:一是工作人员配置环境过程中应注重周围环境是否稳定、是否具有高性能、是否达到高效率的条件;二是应保障系统具备强大的连接广域网和局域网的能力;三是系统必须具有较高的性价比和兼容性;四是使系统环境具有可扩展性,这也是保障设备长期使用不间断的前提条件;五是使环境具备良好的安全性,这也是保障系统安全和数据安全的重要手段。
2.硬件环境
GIS系统对运行环境的要求比较高,需要要具备较高的综合配置才能够满足其运行的要求。而从客户端的角度来看,对于硬件运行环境的要求就相对较低,只要能够完成数据的输入、查询、输出等基本功能便可,所以设备配置环境无需很高,满足要求即可。但客户端的主要工作就是浏览网页,所以配置显示器时工作人员必须考虑该设备是否能够达到良好的浏览效果,最好选用一些质量过硬、显存和像素较高的显示器。
3.软件环境与网络环境需要畅通
如果地理信息系统技术的硬件要求达标,那么配置软件环境的好坏直接影响了系统运行是否稳定。为了能够充分发挥地理信息系统的重要功能,保障数据读取过程中的流畅和上传下载过程中的有效性,对网络和软件环境的畅通性提出了更高的要求。工作人员在对网络配置进行选择时,为了满足相应要求必须提供足够的宽带。调制解调器、路由器及HUB这些部件共同组成了网络运行环境,网络环境完善后,工作人员还需选择合理的协议,例如IPX、TCP/IP协议等。
4.特定功能的系统模块
为了适应工程测量的实际需求,需要开发出具有特定功能的系统模块,目前地理信息系统要建立和完善的有四种模块:第一是对地图进行管理的系统功能模块,地图是工程测量的重点内容,该模块要能够实现较强的地图编辑和图库管理功能,对不同格式的地图进行准确的转换,检测样本地图中出现的误差并进行及时的纠正等等;第二是辅助做图的模块,地质图纸是工程建设和运行的基本依据,地理信息系统要能够辅助人工将图像直观形象的予以描述,提高工作人员的工作效率和精确度;第三是进行设备管理的模块,地理信息系统的整体运行和外设功能的操作能够减小系统数据分析和运行中的偏差,并且能够对相关数据进行修复性处理;第四是电网分析模块,该模块在地理信息系统的分析功能已经具有的数据和电网图的基础上,可以精确测量出软件系统的平稳性、组抗性,进一步加增强对工程项目决策的实际作用。
三、结束语
工程测量工作中应用地理信息系统技术能够很大程度上减少工作人员的工作量,提高工作效率,因此,需要进一步推动该项技术的快速发展,为社会创造更多的经济效益。
参考文献
地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)作为一种空间信息处理与分析技术,以它为核心建立社会经济统计地理信息系统,实现了各专业统计数据基于时空框架的集成和整合,集成传统的统计数据管理和分析手段,并为统计数据资源的分析和综合开发利用提供了新的技术手段,在统计信息化建设中具有重要的作用。社会经济信息指一个地区或某个行政区域各政府部门所收集的各类反映地区经济发展和社会现状的数据库资源,其主要内容包括:地理与自然资源信息、人口信息、基本单位信息和宏观经济信息等。社会经济信息是实行科学决策和管理的一项重要参考,是认识区情、制定政策的重要依据。统计信息是社会经济信息的主体,将社会经济现象数量化,是人类深化对客观世界认识的重要途径,是进行科学决策和管理的重要依据,也是开展科学研究的重要素材。
一、社会经济地理信息系统中元数据的提出
在社会经济统计地理信息系统的搭建过程中,面临着海量信息资源、信息资源分布式存储、数据库异构化,统计数据多时段性等问题。将这些数据进行整合和集成,从而实现数据的共享是系统实现的关键。另外,由于统计指标体系复杂而多变,因此不同于一般的数据结构和数据内容相对稳定的管理信息系统,它必须有效管理不断扩展和变化的数据,而且能够自动适应数据的变化。元数据是为了使人和计算机更好地了解数据而抽象出来的对数据的描述。针对统计数据的特征,通过建立元数据库,不仅实现数据源的整合,还充分满足了系统的自适应性。
元数据是描述数据的数据。传统的图书馆卡片、出版图书的版权说明、磁盘的标签等都是元数据。在地理信息数据中,元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其内容主要包括:对数据集的描述,对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据序代(数据生产历史)等的说明;对数据质量的描述,如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、元数据的比例尺等;对数据处理信息的说明,如量纲的转换等;对数据转换方法的描述;对数据库的更新、集成等的说明。
二、元数据库的作用
纸质地图中,元数据主要表现为地图类型、地图图例,包括图名、空间参照系和图廓坐标、地图内容说明、比例尺和精度、编制出版单位和日期及更新日期、销售信息等。在这种形式下,元数据是可读的,生产者和用户之间容易交流,用户通过它可以非常容易地确定该书或地图是否能够满足其应用的需要。社会经济地理信息系统中元数据的主要作用有四个:
1.数据分析需要。地理空间数据分析是地理信息系统有别于其他信息系统的功能,数据分析的每一个过程都要有地理空间元数据的支持。如在叠置分析中,首先系统获取要分析的地理空间数据的坐标体系、空间位置等信息以便将数据显示到一起;然后获取数据的空间信息,将相应的空间特征合并到一起;接下来获取属性数据的结构信息,把相应的属性合并到一起;最后通过数据的结构信息把分析结果存储到新的数据中。
2.系统完整性和可扩展性需求。面向对象的地理信息系统的目标之一是把客观世界中的地理过程或特征表现为类的例子,过程的复杂性导致“类的类”结构。为保证对数据的处理应该获得数据结构静态信息和系统运行中临时形成的面向对象数据结构和系统结构的动态信息,即数据和系统的元数据。开放地理信息系统的特点之一是功能的可扩充性,运行添加的功能块必须获取该模块对特殊地理空间元数据和因该模块的添加引起的系统运转和数据处理过程中系统动态信息。
3.浏览查错功能需求。对数据集空间和属性特征浏览时GIS需要解译数据结构及具体内容,而这些信息是以元数据来表达的。在查错时使用地理空间元数据和系统动态信息有助于检测数据处理及系统运行状态。
4.程序生成。如果允许访问元数据,则可以利用关于结构的信息自动生成可实现某些特殊功能的程序,如数据库查询的优化处理等。
三、元数据管理功能的实现
目前,元数据管理主要有两种方式:一种是创建一个专门的元数据库或目录,这种方式被称为“数字图书馆”;另一种是建立分布式的元数据仓库,并用网关服务器将它们连接起来,这种方式被称为“数据交换中心”。在本系统中,采用“数字图书馆”的形式,建立专门的元数据库。将地理空间元数据信息进行分类和规划,确定各元数据项的类型和长度,并建立相应的地理空间元数据库;利用各种编程工具实现地理空间元数据管理系统,完成对地理空间元数据信息的增、删、改、查、打印预览、输入输出等功能;通过元数据库加速对数据库系统的查询和检索;通过元数据库对系统数据库进行修改和调整。
四、社会经济统计信息元数据的逻辑设计
关键词:地理信息系统 集成式GIS 模块化GIS 组件式GIS 网络GIS 地质灾害
1地理信息系统的基本概念
地理信息系统(Geographic Information System,GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科,它是计算机科学、遥感技术、信息工程与现代地学理论和方法的有机结合。地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据[1,2],进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测[3]等。
地理信息系统,按其内容可以分为三大类[4]:(1)专题信息系统,它是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统和水土流失信息系统等。(2)区域信息系统,主要以区域综合研究和区域的信息服务为目标,可以有不同的规模,如加拿大国家地理信息系统和我国黄河流域信息系统等。(3)地理信息系统工具,它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。地理信息系统的任务,就是对地球表层人文经济(包括人类工程活动)和自然资源及环境多种信息进行综合管理与分析。
2 地理信息系统的开发工具
近年来GIS应用系统发展迅猛,GIS工具软件版本也不断更新升级,比较鲜明的发展动向有[5]:(1)各GIS软件工具厂商在优化性能的同时,重视发展Internet 上的GIS;(2)更换开发语言和开发模式,更换或扩展到Windows NT 平台;(3)在空间数据库管理方面,客户/服务器体系结构仍是GIS 软件追求的目标;(4)除了属性数据外,人们也希望图形数据采用关系数据库管理系统或面向对象的数据库管理系统;(5)理论研究方面,时空数据的处理及其三维或四维GIS仍然是一个研究热点;(6)为了进行空间数据共享和交换,各国都制定了空间数据的交换格式;(7)元数据(Metadata)的记录、处理与标准也是GIS技术发展的一项重要内容;(8)对GIS软件影响较为深刻的技术还有组件对象模型(COM),软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供对象类型库或ActiveX控件。
在地理信息系统的发展过程中,目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。从这些专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别[6]。
(1)
集成式GIS
集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。ESRI公司推出的Arc/Info,Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo,AutoDesk公司的AutoMap,Maptitude[7], MapGIS, MapEngine[8], TitanGIS等都是集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统,提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能,缺点是系统复杂、庞大和成本较高,并且难于与其它应用系统集成。
(2)
模块化GIS
模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块,运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性,便于开发和应用。
(3)
组件式GIS
组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的,代表了GIS系统的发展潮流。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。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型(Component Object Model,简称COM)技术[9],新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的,如Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX,中科院地理信息产业发展中心开发的ActiveMap, 北京灵图公司开发的三维虚拟现实地理信息系统VRMap等。这类GIS系统提供的是为完成GIS系统而推出的各种标准ActiveX控件和类型库(Type Library),使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言,只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境,了解组件式GIS各个控件(包括对象)的属性、方法和事件,就可以实现GIS系统。所以,组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,从一定意义上讲,它代表了GIS系统的发展方向。
(4)
(4)网络GIS(Web GIS)
进入上世纪90年代后期,信息技术迅猛发展,新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟,Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注,Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视,它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统,又称为因特网GIS(Internet GIS)。Internet技术的发展,使地理信息系统发生了质的飞跃,对传统意义上的GIS带来了极大的冲击,导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。
利用这种新方法,从WWW的任意一个节点,Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据,制作专题图件,进行空间查询检索以及空间分析,地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据,使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址,在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外,Internet与组件对象模型技术相结合,进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时,根据数据元的格式安装操纵该数据的控制,用户在网上可调用不同的控件和数据,在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,完全实现远程异构数据的共享。
已经有一些公司推出了Web GIS,如AutoDesk公司的MapGuide,MapInfo公司的MapInfo ProSever,Intergraph公司的GeoMedia Web Map,ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已经推出的Web GIS是利用现有的GIS软件通过CGI或者Sever API构造的过渡产品,随着组件式GIS的发展和分布式对象Web技术的逐渐成熟,未来的Web GIS将是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技术开发的分布式对象GIS系统。
转贴于 3 地理信息系统在地质灾害研究中的应用进展
目前,国内外利用地理信息系统,主要用于研究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理[4]和矿产资源勘查[10]、潜力评价及开发[11]等众多领域。GIS在地质灾害研究中的应用大致有以下几个方面:
(1) 地质灾害评价和管理
利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统[12,13,14],管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测[15,16]。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾害进行历史滑坡编录,分析滑坡的时空分布特征与动态和静态环境因素之间的相关关系,对滑坡灾害风险进行评价和危险区域划分[17]。
(2) 地质灾害的危险度区划评价
由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标[18],运用恰当的数学分析模型[19,20,21],对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。
(3) GIS与专家系统的集成应用
GIS与专家系统的集成应用中,GIS所起的作用主要是管理时空数据,进行空间分析;专家系统所起的主要作用是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险度[22]。二者的结合将使专家经验得到推广,减少野外和室内手工作业工作量,使区域地质灾害的动态管理成为可能。
4 结语
(1)地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。