GIS技術(shù)主要內(nèi)容

1、GIS技術(shù)主要內(nèi)容GIS(Geographic Information Systems)是多種學科交叉的產(chǎn)物，它以地理空間為基礎，米 用地理模型分析方法，實施提供多種空間和動態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策 服務的計算機技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)(無論它來自數(shù)據(jù)庫，電子表格文件或 直接在程序中輸入)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對顯示結(jié)果瀏覽，操作和分析。其顯示范圍 可以從洲際地圖到非常詳細的街區(qū)地圖，現(xiàn)實對象包括人口，銷售情況，運輸線路以及其他 內(nèi)容。目前比較前沿的相關技術(shù)主要有如下幾種：一、Inter operable GIS目前的地理信息系統(tǒng)大多是基于具體的、相互獨立和封閉的平

2、臺開發(fā)的，它們采用不同 的窨數(shù)據(jù)格式，對地理數(shù)據(jù)的組織也有很大的差異。這使得在不同軟件上開發(fā)的系統(tǒng)這間的 數(shù)據(jù)交換存在困難，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準也只能部分地解決問題。另外，不同的應用部門對地 理現(xiàn)象有不同的理解。對地理信息有不同的數(shù)據(jù)定義，這就阻礙了應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享， 帶來了領域間共同協(xié)作時信息共享和交流的障礙，限制了地理信息系統(tǒng)處理技術(shù)的發(fā)展。 地理數(shù)據(jù)的繼承與共享、地理操作的分布與共享、GIS的社會化和大眾化等客觀需求，使得 盡可能降低采集、處理地理數(shù)據(jù)的成本以及實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的共享和互操作成為共識?；ゲ僮?地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)就是訓了鋤頭傳統(tǒng)GIS開發(fā)方式帶來的數(shù)據(jù)語義表達上不可調(diào)和的矛

3、盾，這是一個新的GIS系統(tǒng)集成平臺，它實現(xiàn)了在異構(gòu)不幸下多個地理信息系統(tǒng)之間的互 相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務。1996年，美國成立了開放地理信息系統(tǒng)聯(lián)合會(OGC,Open Gis Consortium)旨在利用其 擔出的開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范(OGIS)給出一個分布式訪問地理數(shù)據(jù)和獲得地理數(shù)據(jù)處理 能力的軟件框架，各軟件開發(fā)商可以通過實現(xiàn)和使用規(guī)范所描述的公共接口模板進行互操 作。0GIS規(guī)范是互操作GIS研究中的重大進展，它在傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)軟件和未來的高帶 寬網(wǎng)絡環(huán)境下的異構(gòu)地學處理環(huán)境之間架起一座橋梁。目前，0GIS規(guī)范初具規(guī)模，很多GIS 則牛開發(fā)商也先后聲明支持該規(guī)范。國內(nèi)的

4、一些具有戰(zhàn)略眼光的GIS軟件商也在密切關注 著OGIS規(guī)范，并己著手開發(fā)遵循該規(guī)范的基礎性GIS軟件。二、3D&4DGISGIS處理的空間數(shù)據(jù)，從本質(zhì)上說是三維連續(xù)分布的。但是，目前GIS的主要應用還停 留在處理地球表面的數(shù)據(jù)上，大多數(shù)GIS平臺都支持點、線、面三類空間物體，不能很好 地支持曲面(體)，這主要是因為三維GIS在數(shù)據(jù)的采集、管理、分析、表示和系統(tǒng)設計等 方面要比二維GIS復雜得多。盡管有些GIs軟件還采用建立數(shù)字高程模型的方法來處理和 表達地形的起伏，但涉及到地下和地上的亮三維的自然和人工景觀就顯得無能為力，只能把 它們先投影到地表，再進行處理，這種方式實際上還是以二維的形式來處

5、理數(shù)據(jù)的。這種試 圖用二維系統(tǒng)來描述三維空間的方法，必然存在不能精確地反映、分析和顯示三維信息的問 題。三維G1S目前的研究重點集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如數(shù)字表面模型、斷面、柱狀實體等) 的設計、優(yōu)化與實現(xiàn)，以及體視化技術(shù)的運用、三維系統(tǒng)的功能和模塊設計等方面。另一方面，地理后息系統(tǒng)所描述的地理對象往往具有時間屬性，即時態(tài)。隨著時間的推移， 地理對象的特征會發(fā)生變化，而這種變化司能是很大的，但目前大多數(shù)地理信息系統(tǒng)都不能 很好地支持地理對象和組合事件時間維的處理。許多GIS應用領域的要求都是基于肘間特 征的，如區(qū)域人口的變化、平均年齡的變化、洪水最高水位的變化等。對這樣的應用背景， 僅采取作為屬性

6、數(shù)據(jù)庫中的一個屬性不能很好地解決問題，因此，如何設計井運用四維GIS 來描述、處理地理對象的時態(tài)特征也是GIS的一個重要研究領域。三、Component GIS (ComGIS)構(gòu)件式軟件技術(shù)成為了當今軟件技術(shù)的潮流之一，它的出現(xiàn)改變了以往封閉、復雜、難 以維護的軟件開發(fā)模式。ComGIS便是順應這一潮流的新一代地理信息系統(tǒng)，是面向?qū)ο?技術(shù)和構(gòu)件式軟件技術(shù)在GIs軟件開發(fā)中的應用。ComGIS的基本思想是把GIS的功能模塊劃分為多個控件，每個控件完成不同的功能。各 個GIS控件之間，以及GIS控件與其它非GIs控件之間，可以方使地通過可視化的軟件開 發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS應用?？丶?/p>

7、如同一推各式各樣的積木，割門分別實現(xiàn) 不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根據(jù)需要把實現(xiàn)各種功能的“積木”搭建起來，就構(gòu) 成地理信息系統(tǒng)基礎平臺和應用系統(tǒng)。組件軟件的可編程和可重用的特點在為系統(tǒng)開發(fā)商提供有效的系統(tǒng)維護方法的同時，也為 GIS最終用戶提供了方便的二次開發(fā)手段。因此，ComGIS；陪在很大程度上推動GIS軟件 的系統(tǒng)集成化和應用大眾化，同時也很好地適應了網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，是一種WebGIS的解 決方案。目前，國內(nèi)外一些著名的GIS軟件廠商都推出了基于COM技術(shù)的GIS軟件。ComGIS 的出現(xiàn)給國內(nèi)GIS基礎軟件的開發(fā)提供了一個良好的機遇，它打破了 GIS勘出軟件由幾個 廠商壟

8、斷的格局，開辟了以提供專業(yè)組件來打入GIS市場的新途徑。四、Web GIS飛速發(fā)展的Internet / Intranet已經(jīng)成為GIS新的系統(tǒng)平臺，利用Internst技術(shù)在web上 發(fā)布空間數(shù)據(jù)供用戶瀏覽和使用是GIS發(fā)展的必然趨勢。從www的任一節(jié)點，Internet用 戶可以瀏覽WebG!S站點中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖，進行各種空間檢索和空間分析， 這就是基于www的地理信息系統(tǒng)(WebGIS)o WebG!S顯然要求支持Internet / Intranet標 準，具有分布式應用體系結(jié)構(gòu)，它可以看作是由多主機、多數(shù)據(jù)庫與多臺終端通過Internet / Intranet組成的網(wǎng)絡.其

9、 網(wǎng)絡Client端為GIS功能層和數(shù)據(jù)管理層，用以獲得信息和各種 應用i網(wǎng)絡Server端為數(shù)據(jù)維護層，提供數(shù)據(jù)信息和系統(tǒng)服務。WebGIS系統(tǒng)可以分為四個部分：webGIS瀏覽器，用以顯示空間數(shù)據(jù)信息并支持C11ent端 的在線處理，如查詢和分析等；WebGIS信息代理，用以均衡網(wǎng)絡負載，實現(xiàn)空間信息網(wǎng) 絡化；WebGIS服務器，用隊病足瀏覽器的數(shù)據(jù)請求，完成后臺空間數(shù)據(jù)庫的管理；W功 GJS編輯器，提供導入空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的功能，形成完整的GIS對象、GIS模型和GIS數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)的編輯和表現(xiàn)環(huán)境。目前，WebGIS的實現(xiàn)方法有Java編程法、ActiveX法、公共網(wǎng)夫接口法(CGl)、服

10、務器應用程序接口法(ServerAPl)和插件法(PlUgins)等。國外 ESRI、Maplnfo、Intergraph、 AutoDesk等公司已經(jīng)提供了他們各自的WebGIS解決方案，國內(nèi)的武漢測繪科技大學實現(xiàn) 了 Internet GeoStar；北京大學李瘍教授、許卓群教授和中科院這感應用研究所楊崇俊研究 員各自領導的課題組都在從事WebGIS開發(fā)，許多其他的GIS公司也在WebGIS方面做了 很多工作。WebGIS是GIS走向杜會化和大眾化的有 效途徑，也是GIS發(fā)展的必由之路。五、Cyber GIS賽博空間(CyberSpace)目前在媒體中較多出現(xiàn)，它以計算機技術(shù)、現(xiàn)代通后、網(wǎng)

11、絡技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的綜合應用為基礎，構(gòu)造出一種人們進行社會交往和交流的新型空間，是一 個人工世界?？茖W家預言未來的人們將在賽博空間里的信息海洋中生活，從一個節(jié)點到另一 個節(jié)點，從一個信息源到另一個信息源進行信息交流和信息創(chuàng)造。世界各地的人民在全新的 賽博空間中漫游.實現(xiàn)相互之間的通信、貿(mào)易和科教活動。計算機軟件技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了從軟件的模塊化到軟件的對象化轉(zhuǎn)變的過程，目前，正在進 一步向軟件的智能化發(fā)展。軟件智能體(Agent)是軟件設計進一步抽象的結(jié)果，是為適應廣 泛的分布式網(wǎng)絡計算環(huán)境而發(fā)展起來的軟件技術(shù)方向。麻省理工學院媒體實驗室主任貝蒂. 梅斯(PatieMaes)認為：軟件智能體是“駐留在復雜動態(tài)環(huán)境中的計算機系統(tǒng)，它們自治地感 知環(huán)境并作用于環(huán)境，從而實現(xiàn)設定的目標集或任務。”作為軟件智能體的一種，空間智能體處于分布式網(wǎng)絡計算環(huán)境中，感知并作用于這一環(huán) 境，以各種不同的形式出現(xiàn)，實現(xiàn)空間