開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地理信息系統(tǒng)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

地理信息系統(tǒng)論文:多媒體技術(shù)與地理信息系統(tǒng)論文

摘要將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題是：如何有效地管理多媒體數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；其次，在區(qū)域分析過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體播放功能.指出用擴(kuò)充的關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為多媒體數(shù)據(jù)模型較適宜；多媒體功能的實(shí)現(xiàn)則取決于多媒體數(shù)據(jù)的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求.最后展示了多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用前景.

關(guān)鍵詞多媒體技術(shù)，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，區(qū)域分析，數(shù)據(jù)模型

現(xiàn)今由于多媒體技術(shù)的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用軟件都大量使用了多媒體技術(shù).如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強(qiáng)GIS信息的表現(xiàn)能力，擴(kuò)大GIS的應(yīng)用領(lǐng)域.那么怎樣將多媒體技術(shù)應(yīng)用于GIS軟件中呢我們認(rèn)為應(yīng)從兩方面來設(shè)計(jì)科技論文：其一是怎樣將多媒體數(shù)據(jù)溶于GIS數(shù)據(jù)庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應(yīng)用過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個(gè)內(nèi)容及其應(yīng)用前景談?wù)勎覀兊目捶?

1多媒體數(shù)據(jù)的有效管理

通常，應(yīng)用軟件中的多媒體數(shù)據(jù)有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，播放時(shí)從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)；另一種是播放時(shí)，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據(jù)庫又分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，即我們可根據(jù)媒體數(shù)據(jù)的特性或應(yīng)用軟件的要求將多媒體數(shù)據(jù)分別溶于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中.

1.1GIS數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理

1.1.1GIS空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理目前，多數(shù)GIS應(yīng)用軟件所能描述的空間目標(biāo)都是靜態(tài)的，實(shí)際上，很多GIS所要表達(dá)和研究的空間目標(biāo)都不會(huì)是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關(guān)注能對時(shí)空過程和時(shí)空目標(biāo)進(jìn)行描述和分析的時(shí)態(tài)GIS(temporalGIS).時(shí)態(tài)GIS的組織優(yōu)秀是時(shí)空數(shù)據(jù)庫，即設(shè)計(jì)一個(gè)合理的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是建立時(shí)態(tài)GIS的關(guān)鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時(shí)態(tài)GIS產(chǎn)品的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，一但時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究有所突破，不僅能解決時(shí)態(tài)GIS的應(yīng)用問題，還將解決空間數(shù)據(jù)庫中動(dòng)畫數(shù)據(jù)的管理問題，即可通過使用動(dòng)畫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在屏幕上動(dòng)態(tài)播放時(shí)空過程.如動(dòng)態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動(dòng)情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關(guān)時(shí)空數(shù)據(jù)模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進(jìn)行改進(jìn).這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個(gè)狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎(chǔ)上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時(shí)空過程的數(shù)據(jù).

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個(gè)問題，一個(gè)是如何建立索引；另一個(gè)是如何設(shè)計(jì)用來描述兩個(gè)狀態(tài)變化量的差文件.

關(guān)于建索引的問題，筆者認(rèn)為：基態(tài)，亦a,b,c,d分別表示時(shí)態(tài)GIS的4個(gè)時(shí)期；T.時(shí)間軸；t0,t1,…,tn分別表示時(shí)態(tài)在GIS某個(gè)時(shí)期的n+1個(gè)時(shí)態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)一次數(shù)據(jù)狀態(tài)——“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)總是變化的，每產(chǎn)生一個(gè)新的現(xiàn)在時(shí)態(tài)，就應(yīng)生成一個(gè)現(xiàn)在時(shí)態(tài)與前一次時(shí)態(tài)的差文件，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)在時(shí)態(tài)所處的時(shí)間位置來決定是否產(chǎn)生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當(dāng)n為2i(i=2,3,…)的整數(shù)倍時(shí)，就需產(chǎn)生tn-2i～tn的索引差文件.相應(yīng)地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時(shí)態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個(gè)數(shù)正好比新建的索引差文件個(gè)數(shù)少一個(gè).

關(guān)于差文件，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素.(1)由于差文件是通過對兩個(gè)時(shí)態(tài)的目標(biāo)信息進(jìn)行異或而產(chǎn)生的，這意味著差文件包含有兩類目標(biāo)信息：一類是前一時(shí)態(tài)有而后一時(shí)態(tài)無的目標(biāo)信息；另一類是前一時(shí)態(tài)無而后一時(shí)態(tài)有的目標(biāo)信息.為了能根據(jù)差文件快速、連續(xù)地由一個(gè)狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進(jìn)行檢索，應(yīng)在差文件中將這兩類目標(biāo)信息予以標(biāo)識區(qū)分.(2)兩個(gè)狀態(tài)之間目標(biāo)變化應(yīng)是有對應(yīng)關(guān)系的，即01(目標(biāo)從無到有)；10(目標(biāo)從有到無)；1N(目標(biāo)從一個(gè)變成多個(gè))；N1(目標(biāo)從多個(gè)變成一個(gè))，以及目標(biāo)空間信息無變化，屬性信息有變化；目標(biāo)局部空間信息有變化等.為了能進(jìn)行快速檢索，在差文件中應(yīng)將兩類各目標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系予以標(biāo)明，當(dāng)然，這會(huì)增加差文件生成過程的復(fù)雜性.(3)和所有地圖數(shù)據(jù)庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關(guān)系信息組成，差文件中應(yīng)將每個(gè)目標(biāo)這3種信息之間的關(guān)系予以標(biāo)明.

1.1.2GIS屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理有些GIS的應(yīng)用中，認(rèn)為多媒體數(shù)據(jù)是一種特殊的專題屬性數(shù)據(jù).怎樣選擇多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，使得既能遵循其自身特點(diǎn)，又能有效地建立起它與空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)在GIS應(yīng)用中的關(guān)鍵所在.

目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據(jù)庫使用的是關(guān)系模型.為能將關(guān)系模型應(yīng)用于多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關(guān)系模型進(jìn)行擴(kuò)充，使它不但能處理格式化數(shù)據(jù)，也能處理非格式化數(shù)據(jù).楊學(xué)良［2］就這個(gè)問題提出了3種技術(shù)策略：將多媒體數(shù)據(jù)文件名作為關(guān)系中元組某列(或?qū)傩?；將每個(gè)元組作為一個(gè)完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據(jù)以及非格式化數(shù)據(jù)的引用項(xiàng)，而非格式化數(shù)據(jù)單獨(dú)存貯.

對比這3種技術(shù)策略，第一種技術(shù)策略方法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行播放.第二、三種技術(shù)策略雖然能夠?qū)崿F(xiàn)并發(fā)控制和恢復(fù)，以及實(shí)現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取的應(yīng)用，但由于此兩種技術(shù)策略將每個(gè)元組所對應(yīng)的空間目標(biāo)的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，又不利于那些只需使用空間目標(biāo)的專業(yè)屬性的一些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn).為此，我們認(rèn)為，在第一種技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)或多個(gè)屬性項(xiàng)，用于存放多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，當(dāng)我們需要對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行特殊應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)文件信息和數(shù)據(jù)流信息對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作.

1.2GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成

多媒體數(shù)據(jù)生成的另一種方式是在GIS應(yīng)用中，邊統(tǒng)計(jì)、分析運(yùn)算，邊生成結(jié)果數(shù)據(jù)——多媒體數(shù)據(jù).

1.2.1空間分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成空間分析是一組分析結(jié)果依賴于所分析對象的位置信息技術(shù)［3］，因此，空間分析要求獲得目標(biāo)的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結(jié)果，我們可用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實(shí)［4］是一種由計(jì)算機(jī)生成的高級人機(jī)交互系統(tǒng)，即構(gòu)成一個(gè)以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設(shè)備可在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗(yàn)，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術(shù)來觀察地形分析或網(wǎng)絡(luò)分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn).此時(shí)以動(dòng)畫形式顯示的媒體數(shù)據(jù)隨使用者的操作產(chǎn)生并顯示.

1.2.2統(tǒng)計(jì)分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成統(tǒng)計(jì)分析就是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法主要有：統(tǒng)計(jì)特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關(guān)分析，通過一組實(shí)際觀測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)變量之間因果關(guān)系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據(jù)是在統(tǒng)計(jì)分析之后由系統(tǒng)自動(dòng)生成并播放的.

2GIS應(yīng)用系統(tǒng)中多媒體功能的實(shí)現(xiàn)

在GIS應(yīng)用軟件中進(jìn)行多媒體功能實(shí)現(xiàn)，首先是受GIS應(yīng)用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應(yīng)用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應(yīng)用軟件相結(jié)合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實(shí)現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能

2.1空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的播放

由前所述，空間數(shù)據(jù)庫中存貯的多是各期間的時(shí)空數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以應(yīng)用程序不能直接調(diào)用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據(jù)時(shí)態(tài)GIS的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)畫播放程序來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示功能.

下面簡述動(dòng)態(tài)顯示時(shí)態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時(shí)態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據(jù)ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當(dāng)i＜j時(shí)，轉(zhuǎn)(3)；否則結(jié)束.

如果用上述算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)空過程，還有很多細(xì)節(jié)需要設(shè)計(jì).首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個(gè)狀態(tài)差文件，就需根據(jù)差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動(dòng)畫技術(shù)，擦除前一狀態(tài)信息實(shí)質(zhì)為恢復(fù)該處顯示內(nèi)容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內(nèi)容，再予以顯示新狀態(tài)信息.

2.2屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用

一般來說，多媒體數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：一個(gè)是簡單播放；另一個(gè)是對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據(jù)庫中其他屬性的要求進(jìn)行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據(jù)文件格式RIFF，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，通過調(diào)用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實(shí)現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3多媒體技術(shù)在GIS中的應(yīng)用前景

(1)實(shí)現(xiàn)資源信息的科學(xué)管理，提供信息服務(wù).GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據(jù)信息形式，而在管理空間信息的同時(shí)，對圖形、圖象、視頻、聲音、動(dòng)畫等形式的信息進(jìn)行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個(gè)人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會(huì)豐富教育、娛樂軟件的內(nèi)容及表現(xiàn)手段.比如有關(guān)地理、歷史等課程的教學(xué)軟件和娛樂軟件的設(shè)計(jì).(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術(shù)合為一體的這類系統(tǒng)會(huì)比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產(chǎn)公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且可以動(dòng)態(tài)地刪去當(dāng)天已售出的房子，給出不同價(jià)格等；旅游導(dǎo)游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導(dǎo)游路線時(shí)，就能對不同地方的景點(diǎn)產(chǎn)生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向，它會(huì)改變?nèi)藗兊墓ぷ鳌⑸?、思維方式，推動(dòng)信息社會(huì)的前進(jìn).

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)維護(hù)專員求職簡歷樣本

引言

隨著數(shù)字城市的提倡和應(yīng)用,城市地理空間框架和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也隨之發(fā)展。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),基于模型,提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)提供幫助,是一種決策支持系統(tǒng)。數(shù)字城市則是基于地理信息系統(tǒng)而應(yīng)用,給各部門和行業(yè)提供地理信息數(shù)據(jù),瀏覽和提取地理信息,應(yīng)用于各項(xiàng)專題中。

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)不是簡單的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng),而是基礎(chǔ)測繪管理工作的重要內(nèi)容,必須有相應(yīng)的行政管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與之配套。因此,基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。

計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)將以基礎(chǔ)地理信息中心作為網(wǎng)絡(luò)中心,其它各測繪院、機(jī)關(guān)、測繪管理處、質(zhì)量檢查站等為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件以微機(jī)為主,網(wǎng)絡(luò)中心使用部分服務(wù)器及工作站,外圍設(shè)備包括繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、光盤機(jī)、磁帶機(jī)、數(shù)字化儀等。

軟件環(huán)境

應(yīng)用軟件(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形圖像處理等)宜采用成熟的國產(chǎn)化軟件,如武漢測繪科技大學(xué)的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)Virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪科學(xué)研究院的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、國產(chǎn)矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分應(yīng)用軟件自己開發(fā),但要避免低水平的重復(fù)開發(fā)現(xiàn)象。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)一完整的技術(shù)體系,如數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)等。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)沒有國標(biāo)和行標(biāo)時(shí),可按國標(biāo)和行標(biāo)的建標(biāo)指導(dǎo)原則建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。此外,還應(yīng)有一批訓(xùn)練有素的技術(shù)干部作為系統(tǒng)的支撐。

管理體系

嚴(yán)格地說,基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)是為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)測繪管理需要而建立的一套現(xiàn)代化的測繪管理系統(tǒng),因此必須根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及辦公自動(dòng)化的特點(diǎn),建立一套新的管理體系,包括測繪行業(yè)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、成果管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)版權(quán)管理等。

二.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

由于目前地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)依舊不能完全脫離現(xiàn)有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,故本文結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle,探討了利用地理信息應(yīng)用軟件ArcGIS與Oracle之間的中問件ArcSDE進(jìn)行基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)的方法,以便為行業(yè)的發(fā)展提供參考。

1.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組成

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)包括國家、省區(qū)和市縣級,它由地理數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境組成,當(dāng)然數(shù)據(jù)是優(yōu)秀,有5個(gè)基本分庫為大地測量數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫和數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫;管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境是數(shù)據(jù)的存儲、管理和運(yùn)行維護(hù)的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)條件。

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的組成,主要包括以下幾種:

1)大地測量數(shù)據(jù).

這里大地測量數(shù)據(jù)包括市級GPSD、E級點(diǎn)和一二級控制點(diǎn)成果。

2)4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)

4D包括數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)。

3)其它數(shù)據(jù)

主要有地形地籍?dāng)?shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)等。將上述的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好以后,就可以進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行初始數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)建庫。對于地形地籍?dāng)?shù)據(jù),可以采用武漢大學(xué)開發(fā)的數(shù)字測圖軟件SCZT采集外業(yè)數(shù)據(jù),經(jīng)過檢查合格轉(zhuǎn)換成南方CASS數(shù)據(jù),再經(jīng)過檢查合格后轉(zhuǎn)出.shp數(shù)據(jù),導(dǎo)入CMS地籍入庫管理軟件進(jìn)行屬性填寫、拓?fù)錂z查修改,進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫管理得到的城市地形地籍?dāng)?shù)據(jù)。

2.ArcSDE中間件的應(yīng)用

本次試驗(yàn)通過ArcSDE進(jìn)行存儲數(shù)據(jù)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行管理。它是ESRI公司提供的一個(gè)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的地理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,可以提供空間和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù),符合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)的要求,所以選用它作為中間件。

3.數(shù)據(jù)庫的建設(shè)方案

3.1軟件配置

本次試驗(yàn)基于Oraclel0g、ArcSDE、ArcGIS。先安裝Oracle,創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫sdeorcl;安裝ArcGIS,安裝ArcSDE,postinstallation安裝設(shè)置連接數(shù)據(jù)庫,連接測試數(shù)據(jù)庫sdeorcl,見圖2。

3.2數(shù)據(jù)庫的組成與分級

1)組成

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的優(yōu)秀,如前文所述,按類型分為大地測量數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)和數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)5個(gè)分庫,分庫又可以根據(jù)比例尺和分辨率的變化細(xì)分為子庫,子庫又可以根據(jù)要素分成若干層。

2)分級

針對本次試驗(yàn)考慮,市縣級基礎(chǔ)地理信息庫的數(shù)據(jù)尺度包括1:500,1:1000和1:2000。

3.3數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)圖層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

取地籍調(diào)查數(shù)據(jù)為例,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),通過SDE建立數(shù)據(jù)集土地權(quán)屬“TDQS”,對照數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立要素地類宗地一ZD、宗地注記一ZDZJ、界址線一JZX、界址線注記一JZXZJ、界址點(diǎn)一JZD、界址點(diǎn)注記一JZDZJ、房屋一Fw、房屋注記一FWZJ層。其中,宗地一ZD層根據(jù)宗地屬性結(jié)構(gòu)描述表設(shè)置表結(jié)構(gòu),見表2。

3.4數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

根據(jù)外業(yè)測量,內(nèi)業(yè)處理得出數(shù)據(jù),例宗地層,通過ArcSDE導(dǎo)入。根據(jù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編輯sde@ZGB02.sde下SDE.TDQS要素集的要素圖層SDE.ZD的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),使之與設(shè)計(jì)相符。并通過對照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一一對應(yīng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(見圖3),導(dǎo)人數(shù)據(jù)(見圖4),確認(rèn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入成功。

為了豐富數(shù)據(jù)庫的建設(shè),今后將在成果數(shù)據(jù)的檢查、海量數(shù)據(jù)的入庫管理、各種比例尺數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)的更新、數(shù)據(jù)庫的移植上深入研究,以便更好的為行業(yè)發(fā)展提供服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)論文:對基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的構(gòu)思

〖摘要〗測繪工作是為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、前期性和公益性的工作。測繪技術(shù)的發(fā)展,給測繪管理工作提出了新的課題。傳統(tǒng)的測繪管理方法(包括行業(yè)管理、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、測繪資料管理及對外提供服務(wù)等)已不能滿足現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。本文就利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)及GIS技術(shù)建設(shè)省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的有關(guān)問題提出作者的初步見解。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ) 地理信息系統(tǒng)

1 引言

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)給傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)帶來了革命性的變化。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)使傳統(tǒng)的航測技術(shù)產(chǎn)生了根本的變革。以GIS、GPS、RS為代表的3S的技術(shù)給測繪業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。國家測繪局以發(fā)展數(shù)字化測繪技術(shù)為起點(diǎn),以推廣3S技術(shù)應(yīng)用為龍頭,先后在四川、北京、黑龍江、陜西、湖北、廣東、海南等地建立七個(gè)數(shù)字化測繪技術(shù)生產(chǎn)示范基地,并將發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè)確定為測繪行業(yè)的發(fā)展方向和歸宿,1995年底,國家基礎(chǔ)地理信息中心正式成立,同時(shí)在原來技術(shù)工作的基礎(chǔ)上,開始籌建國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。

廣西地區(qū)的GIS技術(shù)應(yīng)用屬全國較早的省份之一,北海市規(guī)劃局、北海市土地局、南寧市土地局、柳州市規(guī)劃局等均已建立或正在建設(shè)自己的地理信息系統(tǒng)。在測繪系統(tǒng),3S技術(shù)應(yīng)用起步雖然較晚,但經(jīng)過各方面的共同努力,進(jìn)步很快。以廣西測繪局為代表的數(shù)字化測繪生產(chǎn)技術(shù)已基本形成生產(chǎn)規(guī)模,GPS應(yīng)用技術(shù)已比較成熟,廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)建設(shè)工作進(jìn)展順利,其它專題GIS技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用正在起步,數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)將在今后幾年的1:5萬、1:1萬地形圖更新建庫工作中得到廣泛應(yīng)用。

測繪技術(shù)的發(fā)展,給測繪管理工作提出了新的課題。測繪行業(yè)管理、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、測繪產(chǎn)品(成果、資料)管理及對外提供服務(wù)等,無論從哪方面來說,傳統(tǒng)的管理方法均不能滿足現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。形勢的發(fā)展對基礎(chǔ)地理信息提出了迫切要求[liu1][1] 。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)及GIS技術(shù),建設(shè)廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng),必須提到議事日程。本文就有關(guān)問題提出作者的初步見解,以期拋磚引玉,引起討論,推動(dòng)此項(xiàng)工作的健康而又快速地發(fā)展。

2 廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

一個(gè)省級的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)不是簡單的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng),而是基礎(chǔ)測繪管理工作的重要內(nèi)容,必須有相應(yīng)的行政管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與之配套。因此,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。

2.1 計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)將以廣西基礎(chǔ)地理信息中心作為網(wǎng)絡(luò)中心,其它各測繪院、機(jī)關(guān)、測繪管理處、質(zhì)量檢查站等為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件以微機(jī)為主,網(wǎng)絡(luò)中心使用部分服務(wù)器及工作站,外圍設(shè)備包括繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、光盤機(jī)、磁帶機(jī)、數(shù)字化儀等。

2.2 軟件環(huán)境

系統(tǒng)軟件采用技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的軟件,如UNIX、WINDOS95、WINDOWS NT及數(shù)據(jù)庫管理軟件?；A(chǔ)軟件平臺應(yīng)選擇國產(chǎn)軟件,這對于將來的應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)安全及促進(jìn)我國地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均具有重要意義;在目前國產(chǎn)軟件暫時(shí)不能滿足要求的情況下,可先使用成熟的商業(yè)軟件(如ARC/INFO,GENAMAP等),但需要保證數(shù)據(jù)將來能移植到國產(chǎn)軟件平臺。應(yīng)用軟件(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形圖像處理等)宜采用成熟的國產(chǎn)化軟件,如武漢測繪科技大學(xué)的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)Virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪科學(xué)研究院的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、國產(chǎn)矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分應(yīng)用軟件自己開發(fā),但要避免低水平的重復(fù)開發(fā)現(xiàn)象。

2.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)一完整的技術(shù)體系,如數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)等。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)沒有國標(biāo)和行標(biāo)時(shí),可按國標(biāo)和行標(biāo)的建標(biāo)指導(dǎo)原則建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。此外,還應(yīng)有一批訓(xùn)練有素的技術(shù)干部作為系統(tǒng)的支撐。

2.4 管理體系

嚴(yán)格地說,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)是為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)測繪管理需要而建立的一套現(xiàn)代化的測繪管理系統(tǒng),因此必須根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及辦公自動(dòng)化的特點(diǎn),建立一套新的管理體系,包括測繪行業(yè)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、成果管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)版權(quán)管理等。

2.5 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的優(yōu)秀。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部分包括:

管理數(shù)據(jù)庫:行政辦公、人事檔案管理、財(cái)務(wù)管理、測繪行業(yè)管理、質(zhì)量監(jiān)督管理、測繪生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等數(shù)據(jù)。

技術(shù)數(shù)據(jù)庫:所有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)書、技術(shù)文檔說明等。

1/25萬數(shù)據(jù)庫:是全國1/25萬數(shù)據(jù)庫的分庫,包括地形、地名、數(shù)字高程模型、景觀影象四個(gè)部分。

1/5萬數(shù)據(jù)庫。

1/1萬數(shù)據(jù)庫及基礎(chǔ)數(shù)字地面高程模型。

1/5千數(shù)據(jù)庫(重點(diǎn)地區(qū))。

數(shù)字正射影像庫。

大地測量成果數(shù)據(jù)庫。

地名數(shù)據(jù)庫。

境界數(shù)據(jù)庫:包括國界、省界、地區(qū)界、市界、縣界

、鄉(xiāng)界、村界、屯界等。

其它專題數(shù)據(jù)庫:如綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202)專題等。

3 廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)方針

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)擬本著“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的方針,綜合利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、辦公信息系統(tǒng)(OIS)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等技術(shù)手段,進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。同時(shí),系統(tǒng)的建設(shè)要高起點(diǎn)并切合實(shí)際,以保證系統(tǒng)有較長的生命周期及良好的可擴(kuò)展性。因此,該系統(tǒng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)原則:

3.1 實(shí)用性

確立以滿足現(xiàn)代測繪管理工作為主要目標(biāo)的思路。從實(shí)際出發(fā),以解決實(shí)際應(yīng)用問題為主,這樣容易見效益,也使得系統(tǒng)自身能獲得滾動(dòng)發(fā)展和不斷完善、擴(kuò)充、更新的能力。

3.2 先進(jìn)性

當(dāng)前,國內(nèi)外地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用已取得了一定的經(jīng)驗(yàn),因此,本系統(tǒng)的建設(shè)在技術(shù)方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面應(yīng)具有一定的先進(jìn)性,系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)應(yīng)采用軟件工程學(xué)所倡導(dǎo)的開發(fā)模式及最新的理論、技術(shù)和方法,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)流與控制流集成化、軟件功能部件化等最新分析設(shè)計(jì)方法,同時(shí),考慮到系統(tǒng)的發(fā)展完善,系統(tǒng)的軟硬件配置將具有一定時(shí)期的先進(jìn)性;另外對系統(tǒng)的運(yùn)行管理要有較高的要求,以保證系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性和較長的生命周期。3.3 可擴(kuò)展性

根據(jù)客觀情況,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)將是一個(gè)不斷完善、逐步提高的長期發(fā)展過程,這樣就要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

事實(shí)上,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ):廣西測繪局全局的數(shù)字化測繪生產(chǎn)已基本形成規(guī)模,計(jì)算機(jī)的使用已比較普遍,局屬各單位基本上都建立了自己的局域網(wǎng),各級領(lǐng)導(dǎo)對此已有一定的認(rèn)識,1996年成立的廣西基礎(chǔ)地理信息中心已經(jīng)從整體上考慮這方面的有關(guān)問題。只要領(lǐng)導(dǎo)重視,各方面共同努力,此項(xiàng)工作會(huì)取得較快的進(jìn)展。

4 須重點(diǎn)考慮的幾個(gè)問題

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè),在技術(shù)方面已基本成熟,只要遵循上述提出的“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的建設(shè)方針,系統(tǒng)建設(shè)工作可順利開展。在實(shí)施過程中,須重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)主要問題:

4.1 經(jīng)費(fèi)投入問題

系統(tǒng)建設(shè)需要大量的經(jīng)費(fèi)投入。一方面,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目,部分經(jīng)費(fèi)可從基礎(chǔ)測繪經(jīng)費(fèi)中投入。另一方面,系統(tǒng)建設(shè)工作屬科研項(xiàng)目,應(yīng)投入部分科研經(jīng)費(fèi)。部分專題數(shù)據(jù)庫建庫經(jīng)費(fèi)可從專題經(jīng)費(fèi)中解決(如9202工程)。類似如地名數(shù)據(jù)庫、境界數(shù)據(jù)庫這樣的專題建設(shè)費(fèi)用可聯(lián)合其它有關(guān)部門共同解決。

4.2 管理問題

現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展給測繪管理工作提出的挑戰(zhàn)是不可避免的,與其被動(dòng)地接受,不如主動(dòng)地迎接。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè),必定給測繪局乃至測繪系統(tǒng)的行政管理、生產(chǎn)、質(zhì)量管理、測繪成果管理等帶來重大變化。如測繪成果提供方式由現(xiàn)在的模擬產(chǎn)品方式向數(shù)字化產(chǎn)品方式過渡,再如數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)將使現(xiàn)在航測生產(chǎn)方法徹底改變,在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi),模擬測繪產(chǎn)品與數(shù)字化測繪產(chǎn)品并存等等,其中有一系列問題需要研究和探討。

4.3 人才問題

技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開高素質(zhì)的技術(shù)人才。測繪行業(yè)過去一段時(shí)期人才流失比較嚴(yán)重。新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用一方面可鍛煉和培養(yǎng)人才,另一方面可吸引人才,給技術(shù)人才以用武之地。

4.4 數(shù)據(jù)版權(quán)問題

模擬的測繪產(chǎn)品版權(quán)問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的版權(quán)問題亟待解決,因?yàn)閿?shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供,可以輕而易舉地進(jìn)行復(fù)制。要解決這個(gè)問題,除了法律外,還需要制定一系列的管理規(guī)章制度,如“權(quán)威數(shù)據(jù)審查制度”,當(dāng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)者提交設(shè)計(jì)成果時(shí),同時(shí)應(yīng)提交所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源證明,以限制數(shù)據(jù)的非法使用。

4.5 數(shù)據(jù)更新與數(shù)據(jù)版本管理問題

為滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,必須定期更新數(shù)據(jù),保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。數(shù)據(jù)更新后,歷史數(shù)據(jù)仍須保存。因此必須建立一套有效的數(shù)據(jù)版本管理機(jī)制,確保有效數(shù)據(jù)能長期保存,又避免不必要的數(shù)據(jù)冗余。

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)創(chuàng)新

一、《地理信息系統(tǒng)》課程教學(xué)存在的問題

1.課程設(shè)置不盡合理

GIS是一門綜合性學(xué)科,要求學(xué)生具有計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)以及地學(xué)的相關(guān)知識,尤其是要開設(shè)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《程序設(shè)計(jì)》、《高等數(shù)學(xué)》、《概率統(tǒng)計(jì)》等課程,但很多高校地理教育專業(yè)無法滿足相應(yīng)教師需求或無法安排足夠課時(shí),致使學(xué)生對《地理信息系統(tǒng)》課程部分教學(xué)內(nèi)容很難接受。

2.軟硬件設(shè)施不足

GIS是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)習(xí)時(shí)數(shù)在總課時(shí)中所占比例很大,因此在開設(shè)課程的同時(shí),需要相應(yīng)的GIS實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室所需設(shè)備不多,40~50臺計(jì)算機(jī)組成的局域網(wǎng)、一臺數(shù)字化儀、繪圖儀及掃描儀完全可以滿足教學(xué)和部分科研的硬件要求,軟件方面目前用的較多的有中國地質(zhì)大學(xué)的MAPGIS和美國的ARC/INFO系列軟件。但在很多高校地理教育專業(yè)開設(shè)的《地理信息系統(tǒng)》課程都無法保證實(shí)踐教學(xué)的軟硬件設(shè)施,主要以理論知識傳授為主,使得學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)枯燥乏味,缺乏激情和動(dòng)力。

3.教學(xué)模式有待改進(jìn)

在我國應(yīng)試教育影響下,學(xué)生養(yǎng)成了被動(dòng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,缺乏自主學(xué)習(xí)的能力和意志,從而造成專業(yè)學(xué)習(xí)的高分低能現(xiàn)象,高校地理教育專業(yè)教學(xué)也存在“灌輸式”教育現(xiàn)象。為了21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展、自主學(xué)習(xí),相應(yīng)地,依據(jù)學(xué)科背景和專業(yè)特色,研究和實(shí)踐新的考核模式勢在必行。

4.學(xué)生層次不一

學(xué)生素質(zhì)參差不齊,對計(jì)算機(jī)掌握程度不同,加上文理科學(xué)生思維方式以及學(xué)習(xí)興趣等差異,致使統(tǒng)一的《地理信息系統(tǒng)》課程教學(xué)無法充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性,教學(xué)效果不佳。

二、《地理信息系統(tǒng)》課程教學(xué)改革探索

1.善用多媒體技術(shù)

利用多媒體技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是現(xiàn)代高校教育普遍采用的形式。GIS的理論性和技術(shù)性要求學(xué)生不僅要掌握其理論知識,還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此在教學(xué)中滲透實(shí)踐課程非常必要。合理設(shè)置實(shí)踐課程,與課堂教學(xué)穿插進(jìn)行,使學(xué)生深入理解課堂教學(xué)中學(xué)到的有關(guān)GIS的基本理論、基本知識和基本技術(shù)方法,并熟悉流行GIS工具軟件的使用、掌握軟件開發(fā)與數(shù)據(jù)處理等技能。

2.實(shí)行多層次教學(xué)

根據(jù)學(xué)生素質(zhì)差異和愛好,可以把學(xué)生分為基本理論、軟件開發(fā)和軟件應(yīng)用三個(gè)層次,這種層次教學(xué)模式可以使不同能力的學(xué)生各盡所能,各有所獲。學(xué)生自由分組,在共同完成基本理論課程學(xué)習(xí)后,以課題小組的形式各自完成任務(wù)?；纠碚摻M以掌握GIS的基本理論、基本知識和基本技術(shù)方法等為主,主要是為了滿足中學(xué)地理教學(xué)需求,考核方式為閉卷考核或提交學(xué)習(xí)筆記和GIS相關(guān)論文;軟件開發(fā)組對學(xué)生計(jì)算機(jī)能力要求較高,包括GIS工具軟件和GIS應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),需增加上機(jī)實(shí)踐的課時(shí),考核方式為提交軟件成果;軟件應(yīng)用組要充分掌握一至兩種GIS專業(yè)軟件的使用,并能用GIS專業(yè)軟件解決和分析地理學(xué)中的一些問題,可以制作基本的圖件,需增加上機(jī)實(shí)踐的課時(shí),考核方式為制作指定地理專題圖。

3.提倡文理分科

地理學(xué)在高等教育中屬于理科,授予理學(xué)或管理學(xué)學(xué)位。因此在地理學(xué)專業(yè)招生中,一般只招收理科生,但由于在高中階段地理屬于文科,為適應(yīng)地理學(xué)科綜合性和實(shí)用性發(fā)展的需要,2000年后,我國許多高校地理專業(yè)招生紛紛實(shí)行文理兼收,這有利于所培養(yǎng)的人才滿足就業(yè)市場需要。但文理科學(xué)生在學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)效果上的差異,使得傳統(tǒng)模式的GIS教學(xué)無法滿足全體學(xué)生需求。文科生在接受GIS相關(guān)知識上存在難度,但他們的地理基礎(chǔ)好于理科生,為平衡這種差異,文理分科教學(xué)是最好的選擇。

4.強(qiáng)化案例教學(xué)

哈佛大學(xué)在20世紀(jì)初創(chuàng)造了案例教學(xué)法,即圍繞一定的培訓(xùn)目的,把現(xiàn)實(shí)生活中真實(shí)的情景加以典型化處理,形成供思考分析和決斷的案例,通過獨(dú)立分析研究和相互討論的方式,來提高分析問題和解決問題能力。采用案例教學(xué)法,可以提高學(xué)生對GIS的興趣以及應(yīng)用GIS進(jìn)行綜合分析和解決實(shí)際問題的能力。實(shí)施地理信息系統(tǒng)案例教學(xué),要通過若干個(gè)案例設(shè)計(jì),把GIS基本概念和基本操作融合,形成一個(gè)有序的、多樣的案例群,構(gòu)建一個(gè)完整的教學(xué)過程,并突出案例的針對性、趣味性、完整性和實(shí)用性。

5.促進(jìn)教學(xué)研結(jié)合

GIS是地學(xué)研究的重要手段和方法,讓學(xué)生參與科研是培養(yǎng)學(xué)生能力、進(jìn)行地學(xué)研究和思維的有效手段。學(xué)生對GIS的基本理論、基本知識和基本技術(shù)方法學(xué)習(xí)后,通過相關(guān)GIS項(xiàng)目的研究,讓學(xué)生認(rèn)識到GIS的重要性,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教與學(xué)中進(jìn)行研究,在研究中進(jìn)行教學(xué)。高校地理教育專業(yè)以培養(yǎng)中學(xué)地理教師為主要目標(biāo),學(xué)制三年,《地理信息系統(tǒng)》課程作為專業(yè)選修課學(xué)時(shí)有限,在有限時(shí)間內(nèi)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性是進(jìn)行GIS課程教學(xué)改革的主要目的。本研究所做的嘗試和探索今后將在本校地理教育(專科)、地理科學(xué)(本科)以及開設(shè)《地理信息系統(tǒng)》課程的其它地學(xué)專業(yè)逐步實(shí)施并不斷改進(jìn),期待培養(yǎng)更多更好的對GIS感興趣的地理工作者。

地理信息系統(tǒng)論文:簡論地理信息系統(tǒng)在云南瘧疾監(jiān)測中的應(yīng)用

通過收集云南省50多年瘧疾防治資料,云南省地理資料,人文和社會(huì)資料。建立云南省瘧疾地理信息系統(tǒng),摸清云南省的瘧疾自然疫源地,為今后云南省瘧疾防治提供科學(xué)的依據(jù)運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)建立云南省瘧疾地理信息系統(tǒng),分析探討云南省瘧疾的流行態(tài)勢。運(yùn)用該系統(tǒng)能很好地放映出云南省瘧疾自然疫源地,并且能為防治提供科學(xué)的防治規(guī)劃。

地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。它的優(yōu)勢是數(shù)據(jù)綜合、地理模擬和空間分析能力。而瘧疾是一種自然疫源性疾病,它的存在和分布,都是跟一定的自然地理?xiàng)l件和一定的生物群落密切相關(guān),受到地理景觀和動(dòng)物地理學(xué)的支配。因此,基于醫(yī)學(xué)地理學(xué)和流行病學(xué)理論為指導(dǎo),以GIS為優(yōu)秀技術(shù)建立的瘧疾地理信息系統(tǒng),

將為我們研究瘧疾流行提供了新的信息手段。

GIS在疾病防治中的應(yīng)用概況

使用統(tǒng)計(jì)和圖形分析方法,GIS可以對多層次數(shù)據(jù)形式的地圖進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析。這些數(shù)據(jù)包括地圖數(shù)據(jù)、氣象氣候數(shù)據(jù)、土壤植被數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)、人文經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、媒介分布和疾病流行率分布。各種空間數(shù)據(jù)標(biāo)定后,就可以進(jìn)行信息復(fù)合、查詢檢索和數(shù)學(xué)建模。一旦建立,GIS就提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)的、定量的、可視的空間分析系統(tǒng),可被用來籌劃和開展瘧疾防治計(jì)劃。周曉農(nóng)等應(yīng)用GIS預(yù)測模3型對不同區(qū)域血吸蟲病流行程度進(jìn)行預(yù)測。

建立云南省瘧疾GIS的必要性

近年來,云南瘧疾疫情呈現(xiàn)上升趨勢,流行范圍不斷擴(kuò)大,并向城市、人口密集區(qū)蔓延。特別是邊境地區(qū)瘧疾流行最為嚴(yán)重,在云南省4000多公里的邊境線上,最為嚴(yán)重的是與緬甸接壤的瑞麗市和騰沖縣,2005年這兩個(gè)縣的瘧疾發(fā)病數(shù)突破千人,還有幾個(gè)內(nèi)地縣,仍然是高發(fā)區(qū),瘧疾GIS由于蚊種種類、生態(tài)環(huán)境、地理、氣象水文、人文經(jīng)濟(jì)等的不同,云南省瘧疾GIS的建立,將有助于我們盡快找出與我省瘧疾發(fā)生、傳播密切相關(guān)的地理環(huán)境因子(如氣溫、降雨量、植被、土壤、宿主動(dòng)物數(shù)量及種群分布、媒介能量變動(dòng)等),用模糊數(shù)學(xué)方法建立預(yù)測預(yù)報(bào)數(shù)學(xué)模型,為同樣是因重大生態(tài)環(huán)境改變而正在進(jìn)行的西糯渡水電站、瀾滄江水利水電開發(fā)提供瘧疾流行的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),有助于我省所有監(jiān)測點(diǎn)的分區(qū)規(guī)劃,并加強(qiáng)質(zhì)量控制,也有利于疫情信息的管理和準(zhǔn)確地劃定疫源地范圍,為云南省瘧疾的監(jiān)測、防治、預(yù)測預(yù)報(bào)提供新的信息手段,為領(lǐng)導(dǎo)決策、預(yù)防控制提供科學(xué)依據(jù),也可以為全區(qū)其他疾病的監(jiān)測和控制信息系統(tǒng)建立提供方法論上的借鑒。

云南省瘧疾GIS的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)目標(biāo)

基于我省瘧疾疫情資料,1982年以來的監(jiān)測資料,瘧疾自然疫源地資料,結(jié)合現(xiàn)在的基礎(chǔ)地理、生態(tài)環(huán)境變化、氣象水文和人文經(jīng)濟(jì)資料,建立云南省瘧疾GIS,實(shí)現(xiàn)歷史病情、時(shí)空分布規(guī)律綜合分析以及生態(tài)環(huán)境、人文經(jīng)濟(jì)綜合病因分析、病情實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測預(yù)報(bào)和防治決策提供科學(xué)依據(jù)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立通過軟件,應(yīng)用基礎(chǔ)資料建成基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫,生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫,氣象水文數(shù)據(jù)庫、人文經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫、歷史暴發(fā)疫點(diǎn)數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,在此基礎(chǔ)上派生出若干數(shù)據(jù)庫。并把數(shù)據(jù)庫掛接在數(shù)據(jù)圖層集的相應(yīng)圖層上。各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫由5~30個(gè)字段組成,如按蚊密度及分類、血檢查陽性率、IFA、發(fā)病人數(shù)、死亡人數(shù)、發(fā)病類型、發(fā)病年齡、年均氣壓、年日照時(shí)數(shù)、年均溫度、年降水量、居民地及工礦用地面積、耕地面積、道路用地面積、水域面積、森林覆蓋率、人口密度、流動(dòng)人口指數(shù)及城鎮(zhèn)化水平等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以GIS為優(yōu)秀技術(shù)建立云南省瘧疾地地理信息系統(tǒng),其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。本軟件系統(tǒng)主要包括兩大部分:

信息庫及管理系統(tǒng)和模型庫及管理系統(tǒng)。系統(tǒng)基于WindowsXP平臺,以地理信息系統(tǒng)軟件(如美國ESR I公司的ArcGIS8.3),實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的無縫結(jié)合,為科學(xué)、合理的環(huán)境管理與環(huán)境決策提供有效服務(wù)。

系統(tǒng)功能

疫情信息管理利用GIS的數(shù)據(jù)庫集成和更新功能,把將發(fā)生瘧疾的基本情況,如地點(diǎn)、時(shí)間、姓名、性別、年齡、病型及轉(zhuǎn)歸等輸入數(shù)據(jù)庫,疫情記錄將定期地進(jìn)行地點(diǎn)匹配。在需要時(shí),GIS可提供通用,靈活的輸入、維護(hù)、更新和查詢此數(shù)據(jù)庫的方法。

疫情預(yù)測預(yù)報(bào)運(yùn)用GIS,結(jié)合遙感、衛(wèi)星定位及專家評判法等,篩選并確定與瘧疾發(fā)生及流行的相關(guān)地理環(huán)境因子,如氣溫、降雨量、植被、土壤、按蚊種群分布、媒介能量變動(dòng)等,用模糊數(shù)學(xué)方法建立預(yù)測預(yù)報(bào)數(shù)學(xué)模型。通過日常的監(jiān)測獲取相關(guān)因子的數(shù)據(jù),輸入該模型,達(dá)到瘧疾疫情預(yù)測預(yù)報(bào)的目的。

防治規(guī)劃在GIS支持下,對所有監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行綜合評價(jià),列出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和非風(fēng)險(xiǎn)區(qū),確定監(jiān)測的優(yōu)秀區(qū)和監(jiān)測的起始時(shí)間,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置的科學(xué)化。疫情傳播模擬和監(jiān)控:利用GIS的疊置分析功能,分析同一疫源地不同時(shí)間的空間數(shù)據(jù),模擬出疫情傳播的線路圖,并通過緩沖區(qū)分析和數(shù)學(xué)運(yùn)算,計(jì)算出疫源地面積。

結(jié)束語

適應(yīng)信息社會(huì)及信息高速公路的發(fā)展是時(shí)代的需要。也為我國GIS及遙感技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)生領(lǐng)域提供了新的契機(jī)。公共衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,迫切需要建立各種疾病的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),系統(tǒng)將由于GIS技術(shù)的介入使得面貌煥然一新。云南省瘧疾GIS的研究仍處于起步階段,一旦經(jīng)費(fèi)到位和有精通GIS技術(shù)的地理信息及計(jì)算機(jī)專家的充分合作,建立起瘧疾GIS是完全可能的。我省對瘧疾進(jìn)行了5o余年的防治和監(jiān)測,有經(jīng)驗(yàn)豐富的瘧疾防治專業(yè)隊(duì)伍,瘧防工作必定因云南省瘧疾GIS的建立而大步邁向新階段。

地理信息系統(tǒng)論文:淺談基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)構(gòu)思

摘 要:本文就利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)及gis技術(shù)建設(shè)基礎(chǔ)系統(tǒng)的有關(guān)問題提出作者的初步見解。

關(guān)鍵詞:數(shù)字城市,基礎(chǔ)地理信息

引言

隨著數(shù)字城市的提倡和應(yīng)用,城市地理空間框架和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也隨之發(fā)展。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),基于模型,提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)提供幫助,是一種決策支持系統(tǒng)。數(shù)字城市則是基于地理信息系統(tǒng)而應(yīng)用,給各部門和行業(yè)提供地理信息數(shù)據(jù),瀏覽和提取地理信息,應(yīng)用于各項(xiàng)專題中。

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)不是簡單的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng),而是基礎(chǔ)測繪管理工作的重要內(nèi)容,必須有相應(yīng)的行政管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與之配套。因此,基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。

計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)將以基礎(chǔ)地理信息中心作為網(wǎng)絡(luò)中心,其它各測繪院、機(jī)關(guān)、測繪管理處、質(zhì)量檢查站等為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)c/s網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件以微機(jī)為主,網(wǎng)絡(luò)中心使用部分服務(wù)器及工作站,外圍設(shè)備包括繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、光盤機(jī)、磁帶機(jī)、數(shù)字化儀等。

軟件環(huán)境

應(yīng)用軟件(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形圖像處理等)宜采用成熟的國產(chǎn)化軟件,如武漢測繪科技大學(xué)的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪研究院的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、國產(chǎn)矢量化軟件geoscan、mapvector等;部分應(yīng)用軟件自己開發(fā),但要避免低水平的重復(fù)開發(fā)現(xiàn)象。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)一完整的技術(shù)體系,如數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)等。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)沒有國標(biāo)和行標(biāo)時(shí),可按國標(biāo)和行標(biāo)的建標(biāo)指導(dǎo)原則建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。此外,還應(yīng)有一批訓(xùn)練有素的技術(shù)干部作為系統(tǒng)的支撐。

管理體系

嚴(yán)格地說,基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)是為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)測繪管理需要而建立的一套現(xiàn)代化的測繪管理系統(tǒng),因此必須根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及辦公自動(dòng)化的特點(diǎn),建立一套新的管理體系,包括測繪行業(yè)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、成果管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)版權(quán)管理等。

二.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

由于目前地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)依舊不能完全脫離現(xiàn)有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,故本文結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫oracle,探討了利用地理信息應(yīng)用軟件arcgis與oracle之間的中問件arcsde進(jìn)行基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)的方法,以便為行業(yè)的發(fā)展提供參考。

1.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組成

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)包括國家、省區(qū)和市縣級,它由地理數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境組成,當(dāng)然數(shù)據(jù)是優(yōu)秀,有5個(gè)基本分庫為大地測量數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫和數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫;管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境是數(shù)據(jù)的存儲、管理和運(yùn)行維護(hù)的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)條件。

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的組成,主要包括以下幾種:

1)大地測量數(shù)據(jù).

這里大地測量數(shù)據(jù)包括市級gpsd、e級點(diǎn)和一二級控制點(diǎn)成果。

2)4d產(chǎn)品數(shù)據(jù)

4d包括數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)。

3)其它數(shù)據(jù)

主要有地形地籍?dāng)?shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)等。將上述的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好以后,就可以進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行初始數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)建庫。對于地形地籍?dāng)?shù)據(jù),可以采用武漢大學(xué)開發(fā)的數(shù)字測圖軟件sczt采集外業(yè)數(shù)據(jù),經(jīng)過檢查合格轉(zhuǎn)換成南方cass數(shù)據(jù),再經(jīng)過檢查合格后轉(zhuǎn)出.shp數(shù)據(jù),導(dǎo)入cms地籍入庫管理軟件進(jìn)行屬性填寫、拓?fù)錂z查修改,進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫管理得到的城市地形地籍?dāng)?shù)據(jù)。

2.arcsde中間件的應(yīng)用

本次試驗(yàn)通過arcsde進(jìn)行存儲數(shù)據(jù)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行管理。它是esri公司提供的一個(gè)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的地理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,可以提供空間和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù),符合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)的要求,所以選用它作為中間件。

3.數(shù)據(jù)庫的建設(shè)方案

3.1軟件配置

本次試驗(yàn)基于oraclel0g、arcsde、arcgis。先安裝oracle,創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫sdeorcl;安裝arcgis,安裝arcsde,postinstallation安裝設(shè)置連接數(shù)據(jù)庫,連接測試數(shù)據(jù)庫sdeorcl,見圖2。

3.2數(shù)據(jù)庫的組成與分級

1)組成

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的優(yōu)秀,如前文所述,按類型分為大地測量數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)和數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)5個(gè)分庫,分庫又可以根據(jù)比例尺和分辨率的變化細(xì)分為子庫,子庫又可以根據(jù)要素分成若干層。

2)分級

針對本次試驗(yàn)考慮,市縣級基礎(chǔ)地理信息庫的數(shù)據(jù)尺度包括1:500,1:1000和1:2000。

3.3數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)圖層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

取地籍調(diào)查數(shù)據(jù)為例,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),通過sde建立數(shù)據(jù)集土地權(quán)屬“tdqs”,對照數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立要素地類宗地一zd、宗地注記一zdzj、界址線一jzx、界址線注記一jzxzj、界址點(diǎn)一jzd、界址點(diǎn)注記一jzdzj、房屋一fw、房屋注記一fwzj層。其中,宗地一zd層根據(jù)宗地屬性結(jié)構(gòu)描述表設(shè)置表結(jié)構(gòu),見表2。

3.4數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

根據(jù)外業(yè)測量,內(nèi)業(yè)處理得出數(shù)據(jù),例宗地層,通過arcsde導(dǎo)入。根據(jù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編輯下sde.tdqs要素集的要素圖層sde.zd的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),使之與設(shè)計(jì)相符。并通過對照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一一對應(yīng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(見圖3),導(dǎo)人數(shù)據(jù)(見圖4),確認(rèn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入成功。

為了豐富數(shù)據(jù)庫的建設(shè),今后將在成果數(shù)據(jù)的檢查、海量數(shù)據(jù)的入庫管理、各種比例尺數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)的更新、數(shù)據(jù)庫的移植上深入研究,以便更好的為行業(yè)發(fā)展提供服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)論文:基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的構(gòu)思

〖摘要〗測繪工作是為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、前期性和公益性的工作。測繪技術(shù)的發(fā)展,給測繪管理工作提出了新的課題。傳統(tǒng)的測繪管理方法(包括行業(yè)管理、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、測繪資料管理及對外提供服務(wù)等)已不能滿足現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。本文就利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)及GIS技術(shù)建設(shè)省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的有關(guān)問題提出作者的初步見解。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ) 地理信息系統(tǒng)

1 引言

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)給傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)帶來了革命性的變化。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)使傳統(tǒng)的航測技術(shù)產(chǎn)生了根本的變革。以GIS、GPS、RS為代表的3S的技術(shù)給測繪業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。國家測繪局以發(fā)展數(shù)字化測繪技術(shù)為起點(diǎn),以推廣3S技術(shù)應(yīng)用為龍頭,先后在四川、北京、黑龍江、陜西、湖北、廣東、海南等地建立七個(gè)數(shù)字化測繪技術(shù)生產(chǎn)示范基地,并將發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè)確定為測繪行業(yè)的發(fā)展方向和歸宿,1995年底,國家基礎(chǔ)地理信息中心正式成立,同時(shí)在原來技術(shù)工作的基礎(chǔ)上,開始籌建國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。

廣西地區(qū)的GIS技術(shù)應(yīng)用屬全國較早的省份之一,北海市規(guī)劃局、北海市土地局、南寧市土地局、柳州市規(guī)劃局等均已建立或正在建設(shè)自己的地理信息系統(tǒng)。在測繪系統(tǒng),3S技術(shù)應(yīng)用起步雖然較晚,但經(jīng)過各方面的共同努力,進(jìn)步很快。以廣西測繪局為代表的數(shù)字化測繪生產(chǎn)技術(shù)已基本形成生產(chǎn)規(guī)模,GPS應(yīng)用技術(shù)已比較成熟,廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)建設(shè)工作進(jìn)展順利,其它專題GIS技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用正在起步,數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)將在今后幾年的1:5萬、1:1萬地形圖更新建庫工作中得到廣泛應(yīng)用。

測繪技術(shù)的發(fā)展,給測繪管理工作提出了新的課題。測繪行業(yè)管理、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、測繪產(chǎn)品(成果、資料)管理及對外提供服務(wù)等,無論從哪方面來說,傳統(tǒng)的管理方法均不能滿足現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。形勢的發(fā)展對基礎(chǔ)地理信息提出了迫切要求[liu1][1] 。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)及GIS技術(shù),建設(shè)廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng),必須提到議事日程。本文就有關(guān)問題提出作者的初步見解,以期拋磚引玉,引起討論,推動(dòng)此項(xiàng)工作的健康而又快速地發(fā)展。

2 廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

一個(gè)省級的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)不是簡單的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng),而是基礎(chǔ)測繪管理工作的重要內(nèi)容,必須有相應(yīng)的行政管理體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與之配套。因此,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。

2.1 計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)將以廣西基礎(chǔ)地理信息中心作為網(wǎng)絡(luò)中心,其它各測繪院、機(jī)關(guān)、測繪管理處、質(zhì)量檢查站等為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件以微機(jī)為主,網(wǎng)絡(luò)中心使用部分服務(wù)器及工作站,外圍設(shè)備包括繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、光盤機(jī)、磁帶機(jī)、數(shù)字化儀等。

2.2 軟件環(huán)境

系統(tǒng)軟件采用技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的軟件,如UNIX、WINDOS95、WINDOWS NT及數(shù)據(jù)庫管理軟件?；A(chǔ)軟件平臺應(yīng)選擇國產(chǎn)軟件,這對于將來的應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)安全及促進(jìn)我國地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均具有重要意義;在目前國產(chǎn)軟件暫時(shí)不能滿足要求的情況下,可先使用成熟的商業(yè)軟件(如ARC/INFO,GENAMAP等),但需要保證數(shù)據(jù)將來能移植到國產(chǎn)軟件平臺。應(yīng)用軟件(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形圖像處理等)宜采用成熟的國產(chǎn)化軟件,如武漢測繪科技大學(xué)的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)Virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪科學(xué)研究院的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、國產(chǎn)矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分應(yīng)用軟件自己開發(fā),但要避免低水平的重復(fù)開發(fā)現(xiàn)象。

2.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)一完整的技術(shù)體系,如數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)等。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)沒有國標(biāo)和行標(biāo)時(shí),可按國標(biāo)和行標(biāo)的建標(biāo)指導(dǎo)原則建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。此外,還應(yīng)有一批訓(xùn)練有素的技術(shù)干部作為系統(tǒng)的支撐。

2.4 管理體系

嚴(yán)格地說,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)是為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)測繪管理需要而建立的一套現(xiàn)代化的測繪管理系統(tǒng),因此必須根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及辦公自動(dòng)化的特點(diǎn),建立一套新的管理體系,包括測繪行業(yè)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、成果管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)版權(quán)管理等。

2.5 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的優(yōu)秀。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部分包括:

管理數(shù)據(jù)庫:行政辦公、人事檔案管理、財(cái)務(wù)管理、測繪行業(yè)管理、質(zhì)量監(jiān)督管理、測繪生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等數(shù)據(jù)。

技術(shù)數(shù)據(jù)庫:所有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)書、技術(shù)文檔說明等。

1/25萬數(shù)據(jù)庫:是全國1/25萬數(shù)據(jù)庫的分庫,包括地形、地名、數(shù)字高程模型、景觀影象四個(gè)部分。

1/5萬數(shù)據(jù)庫。

1/1萬數(shù)據(jù)庫及基礎(chǔ)數(shù)字地面高程模型。

1/5千數(shù)據(jù)庫(重點(diǎn)地區(qū))。

數(shù)字正射影像庫。

大地測量成果數(shù)據(jù)庫。

地名數(shù)據(jù)庫。

境界數(shù)據(jù)庫:包括國界、省界、地區(qū)界、市界、縣界、鄉(xiāng)界、村界、 屯界等。

其它專題數(shù)據(jù)庫:如綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202)專題等。

3 廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)方針

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)擬本著“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的方針,綜合利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、辦公信息系統(tǒng)(OIS)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等技術(shù)手段,進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。同時(shí),系統(tǒng)的建設(shè)要高起點(diǎn)并切合實(shí)際,以保證系統(tǒng)有較長的生命周期及良好的可擴(kuò)展性。因此,該系統(tǒng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)原則:

3.1 實(shí)用性

確立以滿足現(xiàn)代測繪管理工作為主要目標(biāo)的思路。從實(shí)際出發(fā),以解決實(shí)際應(yīng)用問題為主,這樣容易見效益,也使得系統(tǒng)自身能獲得滾動(dòng)發(fā)展和不斷完善、擴(kuò)充、更新的能力。

3.2 先進(jìn)性

當(dāng)前,國內(nèi)外地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用已取得了一定的經(jīng)驗(yàn),因此,本系統(tǒng)的建設(shè)在技術(shù)方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面應(yīng)具有一定的先進(jìn)性,系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)應(yīng)采用軟件工程學(xué)所倡導(dǎo)的開發(fā)模式及最新的理論、技術(shù)和方法,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)流與控制流集成化、軟件功能部件化等最新分析設(shè)計(jì)方法,同時(shí),考慮到系統(tǒng)的發(fā)展完善,系統(tǒng)的軟硬件配置將具有一定時(shí)期的先進(jìn)性;另外對系統(tǒng)的運(yùn)行管理要有較高的要求,以保證系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性和較長的生命周期。

3.3 可擴(kuò)展性

根據(jù)客觀情況,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)將是一個(gè)不斷完善、逐步提高的長期發(fā)展過程,這樣就要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

事實(shí)上,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ):廣西測繪局全局的數(shù)字化測繪生產(chǎn)已基本形成規(guī)模,計(jì)算機(jī)的使用已比較普遍,局屬各單位基本上都建立了自己的局域網(wǎng),各級領(lǐng)導(dǎo)對此已有一定的認(rèn)識,1996年成立的廣西基礎(chǔ)地理信息中心已經(jīng)從整體上考慮這方面的有關(guān)問題。只要領(lǐng)導(dǎo)重視,各方面共同努力,此項(xiàng)工作會(huì)取得較快的進(jìn)展。

4 須重點(diǎn)考慮的幾個(gè)問題

廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè),在技術(shù)方面已基本成熟,只要遵循上述提出的“總體設(shè)計(jì)、急用優(yōu)先、重點(diǎn)優(yōu)先、成熟優(yōu)先、分步實(shí)施”的建設(shè)方針,系統(tǒng)建設(shè)工作可順利開展。在實(shí)施過程中,須重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)主要問題:

4.1 經(jīng)費(fèi)投入問題

系統(tǒng)建設(shè)需要大量的經(jīng)費(fèi)投入。一方面,廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目,部分經(jīng)費(fèi)可從基礎(chǔ)測繪經(jīng)費(fèi)中投入。另一方面,系統(tǒng)建設(shè)工作屬科研項(xiàng)目,應(yīng)投入部分科研經(jīng)費(fèi)。部分專題數(shù)據(jù)庫建庫經(jīng)費(fèi)可從專題經(jīng)費(fèi)中解決(如9202工程)。類似如地名數(shù)據(jù)庫、境界數(shù)據(jù)庫這樣的專題建設(shè)費(fèi)用可聯(lián)合其它有關(guān)部門共同解決。

4.2 管理問題

現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展給測繪管理工作提出的挑戰(zhàn)是不可避免的,與其被動(dòng)地接受,不如主動(dòng)地迎接。廣西基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè),必定給測繪局乃至測繪系統(tǒng)的行政管理、生產(chǎn)、質(zhì)量管理、測繪成果管理等帶來重大變化。如測繪成果提供方式由現(xiàn)在的模擬產(chǎn)品方式向數(shù)字化產(chǎn)品方式過渡,再如數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)將使現(xiàn)在航測生產(chǎn)方法徹底改變,在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi),模擬測繪產(chǎn)品與數(shù)字化測繪產(chǎn)品并存等等,其中有一系列問題需要研究和探討。

4.3 人才問題

技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開高素質(zhì)的技術(shù)人才。測繪行業(yè)過去一段時(shí)期人才流失比較嚴(yán)重。新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用一方面可鍛煉和培養(yǎng)人才,另一方面可吸引人才,給技術(shù)人才以用武之地。

4.4 數(shù)據(jù)版權(quán)問題

模擬的測繪產(chǎn)品版權(quán)問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的版權(quán)問題亟待解決,因?yàn)閿?shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供,可以輕而易舉地進(jìn)行復(fù)制。要解決這個(gè)問題,除了法律外,還需要制定一系列的管理規(guī)章制度,如“權(quán)威數(shù)據(jù)審查制度”,當(dāng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)者提交設(shè)計(jì)成果時(shí),同時(shí)應(yīng)提交所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源證明,以限制數(shù)據(jù)的非法使用。

4.5 數(shù)據(jù)更新與數(shù)據(jù)版本管理問題

為滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,必須定期更新數(shù)據(jù),保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。數(shù)據(jù)更新后,歷史數(shù)據(jù)仍須保存。因此必須建立一套有效的數(shù)據(jù)版本管理機(jī)制,確保有效數(shù)據(jù)能長期保存,又避免不必要的數(shù)據(jù)冗余。

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)

摘 要 從結(jié)構(gòu)功能上分析了地理信息系統(tǒng)的概念及主要研究內(nèi)容,并且對當(dāng)前地理信息系統(tǒng)研究中的幾個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,如面向?qū)ο蠹夹g(shù)、三維技術(shù)、圖象處理和人工智能技術(shù)等作了簡要介紹. 關(guān)鍵詞 地理信息系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),空間數(shù)據(jù)庫. 以計(jì)算機(jī)為優(yōu)秀的信息處理系統(tǒng)技術(shù)是二次世界大戰(zhàn)后科技革命的主要標(biāo)志之一.在信息的諸多類型中與空間相關(guān)的信息是十分重要的一類.人類生存的地球這個(gè)三維空間中的萬物無不與空間位置相關(guān),如何利用計(jì)算機(jī)處理空間相關(guān)信息是地理信息系統(tǒng)(geographic information system,簡稱GIS)產(chǎn)生和發(fā)展的原動(dòng)力.GIS技術(shù)在國防、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測和保護(hù)等與國民經(jīng)濟(jì)乃至國家命脈相關(guān)的重要領(lǐng)域的成功應(yīng)用,極大地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,同時(shí),也極大地刺激了GIS技術(shù)的迅速發(fā)展,使之成為世界各國激烈競爭的高科技熱點(diǎn)之一[1].國家科委將其列入九五重中之重科技攻關(guān)項(xiàng)目.MAPGIS,VIEWGIS,CITYSTAR,GEOSTAR等一批優(yōu)秀國產(chǎn)GIS軟件已經(jīng)開始在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,成為國內(nèi)GIS市場一支不可忽視的力量. 本文將側(cè)重從GIS技術(shù)的角度討論GIS的定義、研究內(nèi)容及研究動(dòng)態(tài). 1.GIS的定義和研究內(nèi)容 1.1 GIS的定義 GIS是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多門學(xué)科綜合的技術(shù).要給出GIS的準(zhǔn)確定義是困難的,因?yàn)镚IS涉及的面太廣,站在不同的角度,給出的定義就不同.通?？梢詮?種不同的途徑來定義GIS[2].(1)面向功能的定義.GIS是采集、存儲、檢查、操作、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng).(2)面向應(yīng)用的定義.這種方式根據(jù)GIS應(yīng)用領(lǐng)域的不同,將GIS分為各類應(yīng)用系統(tǒng),例如土地信息系統(tǒng)、城市信息系統(tǒng)、規(guī)劃信息系統(tǒng)、空間決策支持系統(tǒng)等.(3)工具箱定義方式.GIS是一組用來采集、存儲、查詢、變換和顯示空間數(shù)據(jù)的工具的集合.這種定義強(qiáng)調(diào)GIS提供的用于處理地理數(shù)據(jù)的工具.(4)基于數(shù)據(jù)庫的定義.GIS是這樣一類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),它的數(shù)據(jù)有空間次序,并且提供一個(gè)對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的操作集合,用來回答對數(shù)據(jù)庫中空間實(shí)體的查詢. 我們認(rèn)為,雖然GIS是一門多學(xué)科綜合的邊緣學(xué)科,但其優(yōu)秀是計(jì)算機(jī)科學(xué),基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫、地圖可視化及空間分析(見圖1);因此,可以這樣定義:GIS是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 雖然GIS使用了地圖、可視化、數(shù)據(jù)庫等技術(shù),但與CAD系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等均有很大的區(qū)別. CAD系統(tǒng)提供交互式的圖形處理功能,以輔助象建筑、VLSI等人造對象的設(shè)計(jì),其主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)者與計(jì)算機(jī)模型的交互.目前許多CAD開始支持對象的非圖形性質(zhì),而GIS處理的數(shù)據(jù)大多來自現(xiàn)實(shí)世界,較之CAD的人造對象更為復(fù)雜,數(shù)據(jù)量更大.另外,CAD中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡單.更重要的是,GIS強(qiáng)調(diào)對空間數(shù)據(jù)的分析,CAD這方面的功能要弱得多. 計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動(dòng)符號化,具有輔助設(shè)計(jì)地圖和產(chǎn)生高質(zhì)量矢量形式的輸出機(jī)制.它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析,地理數(shù)據(jù)往往缺少拓?fù)潢P(guān)系;另外,它與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是各種類型信息系統(tǒng)的優(yōu)秀.通用數(shù)據(jù)庫側(cè)重非圖形數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲與查詢,其圖形查詢與顯示功能極為有限,其數(shù)據(jù)分析功能也很有限.然而,數(shù)據(jù)庫的一些基本技術(shù),如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等,都在GIS中廣泛采用,成為GIS的優(yōu)秀技術(shù). 由此可見,GIS已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立的、具有鮮明特色的研究領(lǐng)域.GIS的研究內(nèi)容很廣泛,下面我們從輸入、存儲、操作和分析、輸出4個(gè)方面來討論GIS的研究內(nèi)容. 1.2 GIS的研究內(nèi)容 (1)輸入.地理數(shù)據(jù)如何有效地輸入到GIS中是一項(xiàng)瑣碎、費(fèi)時(shí)、代價(jià)昂貴的任務(wù),大多數(shù)的地理數(shù)據(jù)是從低質(zhì)地圖輸入GIS.常用的方法是數(shù)字化和掃描.數(shù)字化的主要問題是低效率和高代價(jià);掃描輸入則面臨另一個(gè)問題,掃描得到的柵格數(shù)據(jù)如何變換成GIS數(shù)據(jù)庫通常要求的點(diǎn)、線、面、拓?fù)潢P(guān)系屬性等形式.就這一領(lǐng)域目前的研究進(jìn)展而言,全自動(dòng)的智能地圖識別短期內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)的可能;因而,交互式的地圖識別是矢量化方法的一種較為現(xiàn)實(shí)的途徑.市場上已有多種交互式矢量化軟件出售. 目前GIS的輸入正在越來越多地借助非地圖形式,遙感就是其中的一種形式.遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)成為GIS的重要數(shù)據(jù)來源.與地圖數(shù)據(jù)不同的是,遙感數(shù)據(jù)輸入到GIS較為容易,但如果通過對遙感圖象的解釋來采集和編譯地理信息則是一件較為困難的事情;因此,GIS中開始大量融入圖象處理技術(shù),許多成熟的GIS產(chǎn)品,如MAPGIS中都具有功能齊全的圖象處理子系統(tǒng). 地理數(shù)據(jù)采集的另一項(xiàng)主要進(jìn)展是GPS技術(shù).GPS可以準(zhǔn)確、快速地定位在地球表面的任何地點(diǎn),因而,除了作為原始地理信息的來源外,GPS在飛行器跟蹤、緊急事件處理、環(huán)境和資源監(jiān)測、管理等方面有著很大的潛力. (2)存儲.GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)兩大類,如何在計(jì)算機(jī)中有效存儲和管理這兩類數(shù)據(jù)是GIS的基本問題.在計(jì)算機(jī)高速發(fā)展的今天,盡管微機(jī)的硬盤容量已達(dá)到GB級,但計(jì)算機(jī)的存儲器對靈活、高效地處理地圖這類對象仍是不夠的.GIS的數(shù)據(jù)存儲卻有其獨(dú)特之處.大多數(shù)的GIS系統(tǒng)中采用了分層技術(shù),即根據(jù)地圖的某些特征,把它分成若干層,整張地圖是所有層疊加的結(jié)果.在與用戶的交換過程中只處理涉及到的層,而不是整幅地圖,因而能夠?qū)τ脩舻囊笞鞒隹焖俜磻?yīng). 地理數(shù)據(jù)存儲是GIS中最低層和最基本的技術(shù),它直接影響到其他高層功能的實(shí)現(xiàn)效率,從而影響整個(gè)GIS的性能.基于微機(jī)平臺的MAPGIS能夠快速、高效地處理多達(dá)上萬幅的海量地圖庫,這不僅在國產(chǎn)GIS軟件中處于領(lǐng)先地位,即使與國外同類產(chǎn)品相比仍是其中佼佼者,這與MAPGIS較好地解決了地理數(shù)據(jù)的存儲問題密切相關(guān). (3)地理數(shù)據(jù)的操作和分析.GIS中對數(shù)據(jù)的操作提供了對地理數(shù)據(jù)有效管理的手段.對圖形數(shù)據(jù)(點(diǎn)、線、面)和屬性數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改等基本操作大多可借鑒CAD和通用數(shù)據(jù)庫中的成熟技術(shù);有所不同的是GIS中圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起,形成對地物的描述,對其中一類數(shù)據(jù)的操作勢必影響到與之相關(guān)的另一類數(shù)據(jù),因而操作帶來的數(shù)據(jù)一致性和操作效率問題是GIS數(shù)據(jù)操作的主要問題. 地理數(shù)據(jù)的分析功能,即空間分析,是GIS得以廣泛應(yīng)用的重要原因之一.通過GIS提供的空間分析功 能,用戶可以從已知的地理數(shù)據(jù)中得出隱含的重要結(jié)論,這對于許多應(yīng)用領(lǐng)域是至關(guān)重要的. GIS的空間分析分為兩大類:矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析.矢量數(shù)據(jù)空間分析通常包括:空間數(shù)據(jù)查詢和屬性分析,多邊形的重新分類、邊界消除與合并,點(diǎn)線、點(diǎn)與多邊形、線與多邊形、多邊形與多邊形的疊加,緩沖區(qū)分析,網(wǎng)絡(luò)分析,面運(yùn)算,目標(biāo)集統(tǒng)計(jì)分析.柵格數(shù)據(jù)空間分析功能通常包括:記錄分析、疊加分析、濾波分析、擴(kuò)展領(lǐng)域操作、區(qū)域操作、統(tǒng)計(jì)分析. (4)輸出.將用戶查詢的結(jié)果或是數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以合適的形式輸出是GIS問題求解過程的最后一道工序.輸出形式通常有兩種:在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示或通過繪圖儀輸出.對于一些對輸出精度要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域,高質(zhì)量的輸出功能對GIS是必不可少的.這方面的技術(shù)主要包括:數(shù)據(jù)校正、編輯、圖形整飾、誤差消除、坐標(biāo)變換、出版印刷等. 2 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài) 近年來地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速,其主要的原動(dòng)力來自日益廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔⑾到y(tǒng)不斷提高的要求.另一方面,計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展為地理信息系統(tǒng)提供了先進(jìn)的工具和手段,許多計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù),如面向?qū)ο蠹夹g(shù)、三維技術(shù)、圖象處理和人工智能技術(shù)都可直接應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)中[3].下面我們對當(dāng)前地理信息系統(tǒng)研究中的幾個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域作一介紹. 2.1 GIS中面向?qū)ο?object oriented)技術(shù)研究 面向?qū)ο蠓椒槿藗冊谟?jì)算機(jī)上直接描述物理世界提供了一條適合于人類思維模式的方法,面向?qū)ο蟮募夹g(shù)在GIS中的應(yīng)用,即面向?qū)ο蟮腉IS,已成為GIS的發(fā)展方向.這是因?yàn)榭臻g信息較之傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫處理的一維信息更為復(fù)雜、瑣:請記住我站域名碎,面向?qū)ο蟮姆椒槊枋鰪?fù)雜的空間信息提供了一條直觀、結(jié)構(gòu)清晰、組織有序的方法,因而倍受重視[4].圖2展示了面向?qū)ο蟮腉IS的一般結(jié)構(gòu). 面向?qū)ο蟮腉IS較之傳統(tǒng)GIS有下列優(yōu)點(diǎn):(1)所有的地物以對象形式封裝,而不是以復(fù)雜的關(guān)系形式存儲,使系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)良好、清晰;(2)以對象為基礎(chǔ),消除了分層的概念;(3)面向?qū)ο蟮姆诸惤Y(jié)構(gòu)和組裝結(jié)構(gòu)使GIS可以直接定義和處理復(fù)雜的 地物類型;(4)根據(jù)面向?qū)ο髄ate_binding(后編譯)的思想,用戶可以在現(xiàn)有抽象數(shù)據(jù)類型和空間操作箱上定義自己所需的數(shù)據(jù)類型和空間操作方法,增強(qiáng)系統(tǒng)的開發(fā)性和可擴(kuò)充性;(5)基于icon的面向?qū)ο蟮挠脩艚缑?便于用戶操作和使用. Smallworld GIS是目前面向?qū)ο驡IS中最為典型的代表.一些傳統(tǒng)的GIS也開始部分采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),如ARC/INFO 7.0,Intergraph的TIGRIS,SYSTEM 9,FACET系統(tǒng)等. 面向?qū)ο蟮腉IS也存在一些尚待進(jìn)一步研究的問題:(1)大對象的操作仍受硬件條件的限制;(2)對象的獨(dú)立性與顆粒度問題;(3)矢量和柵格數(shù)據(jù)統(tǒng)一的、支持動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和復(fù)合對象表示的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題. 2.2 時(shí)空系統(tǒng)(spatio_temporal system) 傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)只考慮地物的空間特性,忽略了其時(shí)間特性.在許多應(yīng)用領(lǐng)域中,如環(huán)境監(jiān)測、地震救援、天氣預(yù)報(bào)等,空間對象是隨時(shí)間變化的,而這種動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律在求解過程中起著十分重要的作用.過去GIS忽略時(shí)態(tài)主要是受器件的限制,也有技術(shù)方面的原因.近年來,對GIS中時(shí)態(tài)特性的研究變得十分活躍,即所謂“時(shí)空系統(tǒng)”[5]. 地物除了具有三維空間中的空間性質(zhì)外,如何刻畫時(shí)間維的變化也十分重要.通常把GIS的時(shí)間維分成處理時(shí)間維(transaction time dimension)和有效時(shí)間維(valid time dimension).處理時(shí)間又稱數(shù)據(jù)庫時(shí)間或系統(tǒng)時(shí)間,它指在GIS中處理發(fā)生的時(shí)間.有效時(shí)間亦稱事件時(shí)間或?qū)嶋H時(shí)間,它指在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域

地理信息系統(tǒng)論文:多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘　要　將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題是：如何有效地管理多媒體數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；其次，在區(qū)域分析過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體播放功能.指出用擴(kuò)充的關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為多媒體數(shù)據(jù)模型較適宜；多媒體功能的實(shí)現(xiàn)則取決于多媒體數(shù)據(jù)的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求.最后展示了多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用前景.

關(guān)鍵詞　多媒體技術(shù)，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，區(qū)域分析，數(shù)據(jù)模型.

現(xiàn)今由于多媒體技術(shù)的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用軟件都大量使用了多媒體技術(shù).如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強(qiáng)GIS信息的表現(xiàn)能力，擴(kuò)大GIS的應(yīng)用領(lǐng)域.那么怎樣將多媒體技術(shù)應(yīng)用于GIS軟件中呢我們認(rèn)為應(yīng)從兩方面來設(shè)計(jì)：其一是怎樣將多媒體數(shù)據(jù)溶于GIS數(shù)據(jù)庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應(yīng)用過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個(gè)內(nèi)容及其應(yīng)用前景談?wù)勎覀兊目捶?

1　多媒體數(shù)據(jù)的有效管理

通常，應(yīng)用軟件中的多媒體數(shù)據(jù)有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，播放時(shí)從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)；另一種是播放時(shí)，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據(jù)庫又分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，即我們可根據(jù)媒體數(shù)據(jù)的特性或應(yīng)用軟件的要求將多媒體數(shù)據(jù)分別溶于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中.

1.1　GIS數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理

1.1.1　GIS空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理　目前，多數(shù)GIS應(yīng)用軟件所能描述的空間目標(biāo)都是靜態(tài)的，實(shí)際上，很多GIS所要表達(dá)和研究的空間目標(biāo)都不會(huì)是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關(guān)注能對時(shí)空過程和時(shí)空目標(biāo)進(jìn)行描述和分析的時(shí)態(tài)GIS(temporal GIS).時(shí)態(tài)GIS的組織優(yōu)秀是時(shí)空數(shù)據(jù)庫，即設(shè)計(jì)一個(gè)合理的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是建立時(shí)態(tài)GIS的關(guān)鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時(shí)態(tài)GIS產(chǎn)品的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，一但時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究有所突破，不僅能解決時(shí)態(tài)GIS的應(yīng)用問題，還將解決空間數(shù)據(jù)庫中動(dòng)畫數(shù)據(jù)的管理問題，即可通過使用動(dòng)畫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在屏幕上動(dòng)態(tài)播放時(shí)空過程.如動(dòng)態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動(dòng)情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關(guān)時(shí)空數(shù)據(jù)模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進(jìn)行改進(jìn).這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個(gè)狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎(chǔ)上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時(shí)空過程的數(shù)據(jù).

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個(gè)問題，一個(gè)是如何建立索引；另一個(gè)是如何設(shè)計(jì)用來描述兩個(gè)狀態(tài)變化量的差文件.

關(guān)于建索引的問題，筆者認(rèn)為：基態(tài)，亦a,b,c,d分別表示時(shí)態(tài)GIS的4個(gè)時(shí)期；T.時(shí)間軸；t0,t1,…,tn分別表示 時(shí)態(tài)在GIS某個(gè)時(shí)期的n+1個(gè)時(shí)態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時(shí)態(tài) 一次數(shù)據(jù)狀態(tài)——“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)總是變化的，每產(chǎn)生一個(gè)新的現(xiàn)在時(shí)態(tài)，就應(yīng)生成一個(gè)現(xiàn)在時(shí)態(tài)與前一次時(shí)態(tài)的差文件，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)在時(shí)態(tài)所處的時(shí)間位置來決定是否產(chǎn)生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當(dāng)n為2i(i=2,3,…)的整數(shù)倍時(shí)，就需產(chǎn)生tn-2i～tn的索引差文件.相應(yīng)地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時(shí)態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個(gè)數(shù)正好比新建的索引差文件個(gè)數(shù)少一個(gè).

關(guān)于差文件，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素.(1)由于差文件是通過對兩個(gè)時(shí)態(tài)的目標(biāo)信息進(jìn)行異或而產(chǎn)生的，這意味著差文件包含有兩類目標(biāo)信息：一類是前一時(shí)態(tài)有而后一時(shí)態(tài)無的目標(biāo)信息；另一類是前一時(shí)態(tài)無而后一時(shí)態(tài)有的目標(biāo)信息.為了能根據(jù)差文件快速、連續(xù)地由一個(gè)狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進(jìn)行檢索，應(yīng)在差文件中將這兩類目標(biāo)信息予以標(biāo)識區(qū)分.(2)兩個(gè)狀態(tài)之間目標(biāo)變化應(yīng)是有對應(yīng)關(guān)系的，即01(目標(biāo)從無到有)；10(目標(biāo)從有到無)；1N(目標(biāo)從一個(gè)變成多個(gè))；N1(目標(biāo)從多個(gè)變成一個(gè))，以及目標(biāo)空間信息無變化，屬性信息有變化；目標(biāo)局部空間信息有變化等.為了能進(jìn)行快速檢索，在差文件中應(yīng)將兩類各目標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系予以標(biāo)明，當(dāng)然，這會(huì)增加差文件生成過程的復(fù)雜性.(3)和所有地圖數(shù)據(jù)庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關(guān)系信息組成，差文件中應(yīng)將每個(gè)目標(biāo)這3種信息之間的關(guān)系予以標(biāo)明.

1.1.2　GIS屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理　有些GIS的應(yīng)用中，認(rèn)為多媒體數(shù)據(jù)是一種特殊的專題屬性數(shù)據(jù).怎樣選擇多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，使得既能遵循其自身特點(diǎn)，又能有效地建立起它與空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)在GIS應(yīng)用中的關(guān)鍵所在.

目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據(jù)庫使用的是關(guān)系模型.為能將關(guān)系模型應(yīng)用于多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關(guān)系模型進(jìn)行擴(kuò)充，使它不但能處理格式化數(shù)據(jù)，也能處理非格式化數(shù)據(jù).楊學(xué)良［2］就這個(gè)問題提出了3種技術(shù)策略：將多媒體數(shù)據(jù)文件名作為關(guān)系中元組某列(或?qū)傩?；將每個(gè)元組作為一個(gè)完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據(jù)以及非格式化數(shù)據(jù)的引用項(xiàng)，而非格式化數(shù)據(jù)單獨(dú)存貯.

對比這3種技術(shù)策略，第一種技術(shù)策略方法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行播放.第二、三種技術(shù)策略雖然能夠?qū)崿F(xiàn)并發(fā)控制和恢復(fù)，以及實(shí)現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取的應(yīng)用，但由于此兩種技術(shù)策略將每個(gè)元組所對應(yīng)的空間目標(biāo)的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，又不利于那些只需使用空間目標(biāo)的專業(yè)屬性的一些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn).為此，我們認(rèn)為，在第一種技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)或多個(gè)屬性項(xiàng)，用于存放多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，當(dāng)我們需要對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行特殊應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)文件信息和數(shù)據(jù)流信息對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作.

1.2　GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成

多媒體數(shù)據(jù)生成的另一種方式是在GIS應(yīng)用中，邊統(tǒng)計(jì)、分析運(yùn)算，邊生成結(jié)果數(shù)據(jù)——多媒體數(shù)據(jù).

1.2.1　空間分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成　空間分析是一組分析結(jié)果依賴于所分析對象的位置信息技術(shù)［3］，因此，空間分析要求獲得目標(biāo)的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結(jié)果，我們可用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實(shí)［4］是一種由計(jì)算機(jī)生成的高級人機(jī)交互系統(tǒng)，即構(gòu)成一個(gè)以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設(shè)備可在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗(yàn)，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術(shù)來觀察地形分析或網(wǎng)絡(luò)分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn).此時(shí)以動(dòng)畫形式顯示的媒體數(shù)據(jù)隨使用者的操作產(chǎn)生并顯示.

1.2.2　統(tǒng)計(jì)分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成　統(tǒng)計(jì)分析就是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法主要有：統(tǒng)計(jì)特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關(guān)分析，通過一組實(shí)際觀測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)變量之間因果關(guān)系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據(jù)是在統(tǒng)計(jì)分析之后由系統(tǒng)自動(dòng)生成并播放的.

2　GIS應(yīng)用系統(tǒng)中多媒體功能的實(shí)現(xiàn)

在GIS應(yīng)用軟件中進(jìn)行多媒體功能實(shí)現(xiàn)，首先是受GIS應(yīng)用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應(yīng)用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應(yīng)用軟件相結(jié)合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實(shí)現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能

2.1　空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的播放

由前所述，空間數(shù)據(jù)庫中存貯的多是各期間的時(shí)空數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以應(yīng)用程序不能直接調(diào)用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據(jù)時(shí)態(tài)GIS的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)畫播放程序來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示功能.

下面簡述動(dòng)態(tài)顯示時(shí)態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時(shí)態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據(jù)ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當(dāng)i＜j時(shí)，轉(zhuǎn)(3)；否則結(jié)束.

如果用上述算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)空過程，還有很多細(xì)節(jié)需要設(shè)計(jì).首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個(gè)狀態(tài)差文件，就需根據(jù)差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動(dòng)畫技術(shù)，擦除前一狀態(tài)信息實(shí)質(zhì)為恢復(fù)該處顯示內(nèi)容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內(nèi)容，再予以顯示新狀態(tài)信息.

2.2　屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用

一般來說，多媒體數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：一個(gè)是簡單播放；另一個(gè)是對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據(jù)庫中其他屬性的要求進(jìn)行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據(jù)文件格式RIFF，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，通過調(diào)用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實(shí)現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3　多媒體技術(shù)在GIS中的應(yīng)用前景

(1)實(shí)現(xiàn)資源信息的科學(xué)管理，提供信息服務(wù).GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據(jù)信息形式，而在管理空間信息的同時(shí)，對圖形、圖象、視頻、聲音、動(dòng)畫等形式的信息進(jìn)行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個(gè)人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會(huì)豐富教育、娛樂軟件的內(nèi)容及表現(xiàn)手段.比如有關(guān)地理、歷史等課程的教學(xué)軟件和娛樂軟件的設(shè)計(jì).(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術(shù)合為一體的這類系統(tǒng)會(huì)比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產(chǎn)公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且可以動(dòng)態(tài)地刪去當(dāng)天已售出的房子，給出不同價(jià)格等；旅游導(dǎo)游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導(dǎo)游路線時(shí)，就能對不同地方的景點(diǎn)產(chǎn)生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向，它會(huì)改變?nèi)藗兊墓ぷ?、生活、思維方式，推動(dòng)信息社會(huì)的前進(jìn).

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查

1、地理信息系統(tǒng)概念及國內(nèi)外常用的地理信息系統(tǒng)軟件

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System 簡稱GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù),圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科,是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,它可以對空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過對多因素的綜合分析,它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息,并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。

目前世界上常用的GIS軟件已達(dá)400多種。它們大小不一,風(fēng)格各異。國外較著名的有ARC/INFO,GENAMAP,MGE等;國內(nèi)較著名的有MAP/GIS,Geostar和CITYSTAR等。雖然GIS起步晚,但它發(fā)展快,目前已成功地應(yīng)用到一百多個(gè)領(lǐng)域。

2、地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)外研究應(yīng)用

盡管現(xiàn)存的地理信息系統(tǒng)軟件很多,但對于它的研究應(yīng)用,歸納概括起來有二種情況。一是利用GIS系統(tǒng)來處理用戶的數(shù)據(jù);二是在GIS的基礎(chǔ)上,利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)出用戶的專用的地理信息系統(tǒng)軟件。目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域的規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個(gè)領(lǐng)域。在美國及發(fā)達(dá)國家,地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測、投資評價(jià)、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來,隨我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,加速了地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的進(jìn)程,在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面先從GIS理論上提煉和歸納,然后給出應(yīng)用的例子。

1.地理信息系統(tǒng)在地理空間數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用,即以多種方式錄入的地理數(shù)據(jù),以有效的數(shù)據(jù)組織形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理、更新、維護(hù)、進(jìn)行快速查詢檢索,以多種方式輸出決策所需的地理空間信息。目前流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),與GIS中數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在對地理空間數(shù)據(jù)的管理上,存在兩個(gè)明顯的不足;一是缺乏空間實(shí)體定義能力;二是缺乏空間關(guān)系查尋能力,這使得GIS 在對空間數(shù)據(jù)管理上的應(yīng)用日趨活躍。如ARC/INFO在公路管理中的應(yīng)用;ARC/INFO在對市政設(shè)施管理中的應(yīng)用。后者如北京某測繪部門以北京市大比例尺地形圖為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上綜合疊加地下及地面的八大類管線(包括上水、污水、電力、通訊、燃?xì)?、工程管線)以及測量控制網(wǎng),規(guī)劃路等基礎(chǔ)測繪信息,形成一個(gè)測繪數(shù)據(jù)的城市地下管線信息系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)了對地下管線信息的全面的現(xiàn)代化管理。為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理部門、市政工程設(shè)計(jì)與管理部門、城市交通部門與道路建設(shè)部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務(wù)。

2.GIS在綜合分析評價(jià)與模擬預(yù)測中的應(yīng)用。GIS不僅可以對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、存儲和提取,而且還是現(xiàn)實(shí)世界模型,可以將對現(xiàn)實(shí)世界各個(gè)側(cè)面的思維評價(jià)結(jié)果作用其上,得到綜合分析評價(jià)結(jié)果;也可以將自然過程、決策和傾向的發(fā)展結(jié)果以命令、函數(shù)和分析模擬程序作用上這些數(shù)據(jù)上,摸擬這些過程的發(fā)生發(fā)展,對未來的結(jié)果作出定量的和趨勢預(yù)測,從而預(yù)知自然過程的結(jié)果,對比不同決策方案的效果以及特殊傾向可能產(chǎn)生的后果,以作出最優(yōu)決策,避免和預(yù)防不良后果的發(fā)生。如GIS在焦作東部礦區(qū)煤礦底板突水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用 ;GIS在土地信息和土壤保護(hù)中的應(yīng)用。后者如美國資源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蝕為主要目的的多用途專用的土地GIS。該系統(tǒng)通過收集耕地面積、濕地分布面積、季節(jié)性洪水覆蓋面積、土壤類型、專題圖件信息、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等信息,建立了潛在威斯康星地區(qū)的土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P,其中A為潛在的土壤侵蝕(面積/年),R為降雨量,K為侵蝕土壤參數(shù),L為坡長,S為坡度參數(shù),C為耕地面積,P為管理參數(shù)。探討了土壤惡化的機(jī)理,提出了合理的方案,達(dá)到土壤保護(hù)的目的,還可以利用它對土地進(jìn)行長期的動(dòng)態(tài)研究,避免土質(zhì)的重心惡化。這里把土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P作用到與之有關(guān)數(shù)據(jù),達(dá)到綜合分析評價(jià)及模擬預(yù)測結(jié)果。

3.GIS的空間查詢和空間分析功能的應(yīng)用。為了便于管理和開發(fā)地理信息(空間信息和屬性信息),在建庫時(shí)是分層處理的。也就是說,根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)分類,性質(zhì)相同或相近的歸并一起,形成一個(gè)數(shù)據(jù)層。這樣GIS對單副或多副圖件及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和指標(biāo)量算。這種應(yīng)用以原始圖為輸入,而查詢和分析結(jié)果則是以原始圖經(jīng)過空間操作后生成的新圖件來表示,在空間定位上仍與原始圖一致。因此,也可將其稱為空間函數(shù)變換。這種空間變換包括疊置分析、緩沖區(qū)分析、拓?fù)淇臻g查詢、空集合分析(邏輯交運(yùn)算、邏輯并運(yùn)算、邏輯差運(yùn)算)。這方面應(yīng)用例子有很多,例如在城市規(guī)劃過程中,對城市中救護(hù)車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規(guī)劃;

如何安排多路警車交通路線,以保證在緊急時(shí)刻,在任意地方應(yīng)至少能有一輛警車在事發(fā)后最短時(shí)間內(nèi)趕到出事地點(diǎn);在環(huán)境保護(hù)方面,對水土流失導(dǎo)致土地資源的破壞進(jìn)行評價(jià);在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)過程中,對整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行客觀地、全面地評價(jià),以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布狀態(tài);在地學(xué)方面,MAPGIS在油氣勘探中和在成礦預(yù)測中的應(yīng)用,解決了肉眼所不能看見的深部構(gòu)造問題和指明礦產(chǎn)的遠(yuǎn)景區(qū)。在大都市防震減災(zāi)系統(tǒng)中的應(yīng)用,1994年的美國洛杉機(jī)大地震,就是利用RAC/INFO進(jìn)行災(zāi)后應(yīng)急響應(yīng)決策支持,成為大都市利用GIS技術(shù)建立防震減災(zāi)系統(tǒng)的成功范例。日本橫濱大地震后,日本政府決定利用GIS技術(shù)建立更好的能快速響應(yīng)的防震減災(zāi)系統(tǒng)。日本建筑署建設(shè)研究所、NASDA等政府機(jī)構(gòu)在聯(lián)合國區(qū)域發(fā)展支持下,建立了防震減災(zāi)應(yīng)急系統(tǒng),選用ARC/INFO對橫濱大地震的震后影響作出評估,建立各類數(shù)字地圖庫,如地質(zhì)、斷層、倒塌建筑等圖庫。把各類圖層進(jìn)行疊加分析得出對應(yīng)急有價(jià)值的信息,該系統(tǒng)的建成使有關(guān)機(jī)構(gòu)可以對象神戶一樣的大都市大地震作出快速響應(yīng),最大程度地減少傷亡和損失。在野生動(dòng)植物保護(hù)中的應(yīng)用,世界野生動(dòng)物基金會(huì)(WWF)采用GIS軟件ARC/INFO作為“老虎與人類”保護(hù)項(xiàng)目的主要技術(shù)工具。利用ARC/INFO空間分析功能,WWF已找到新的方法來幫助世界最大的貓科動(dòng)物改變它目前瀕于滅種的境地。

4.GIS的輸出功能在地圖制圖中的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展是從地圖制圖開始的,因而GIS的主要功能之一用于地圖制圖,建立地圖數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比,利用GIS建立起地圖數(shù)據(jù)庫,可以達(dá)到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖,而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題,如行政區(qū)劃圖、土地利用圖、道路交通圖等等。更重要的是由于GIS是一種空間信息系統(tǒng)。它所制作的圖也能夠反映一種空間關(guān)系,可以制作多種立體圖形,而制作立體圖形的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是數(shù)字高程模型。在地圖的輸出中,MAPGIS達(dá)到世界先進(jìn)水平。

5.運(yùn)用GIS系統(tǒng),建立起專題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng)。專題信息系統(tǒng)如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、草場資源信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)和目前上海正在建立長途電信局GIS系統(tǒng)等等。這類信息系統(tǒng)具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn),系統(tǒng)數(shù)據(jù)項(xiàng)的選擇和操作功能是為特定的專門目的服務(wù)。區(qū)域信息系統(tǒng)如加拿大國家信息系統(tǒng)、美國Oakridge地區(qū)模式信息系統(tǒng)等等。這類信息系統(tǒng)主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務(wù)為目標(biāo),可以有不同的規(guī)模,其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)項(xiàng)多,功能齊全,通常具有較強(qiáng)的開放性。這兩種信息系統(tǒng)與上述四種GIS應(yīng)用或多或少有重疊處,但這里強(qiáng)調(diào)的是完整性、系統(tǒng)性、故與它們分開討論。

6.地理信息系統(tǒng)與遙感圖像處理系統(tǒng)的結(jié)合的應(yīng)用。遙感數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)重要信息源。其實(shí)目前大多數(shù)GIS系統(tǒng)已揉進(jìn)圖像處理功能,并把它作為其一個(gè)子模塊。這種應(yīng)用如海灣戰(zhàn)爭期間,美國國防制圖局GIS實(shí)時(shí)服務(wù),為戰(zhàn)爭需要在工作站上建立了GIS與遙感的集成系統(tǒng),它能用自動(dòng)影像匹配和自動(dòng)目標(biāo)識別技術(shù)處理,處理衛(wèi)星和高低偵察機(jī)實(shí)時(shí)獲得戰(zhàn)場數(shù)字影像,及時(shí)地將反映戰(zhàn)場現(xiàn)狀的正射影影像疊加到數(shù)字地圖上,數(shù)據(jù)直接傳送到海灣前線指揮部和五角大樓,為軍事決策提供24小時(shí)的實(shí)時(shí)服務(wù)。

7.應(yīng)用GIS一些二次開發(fā)函數(shù)庫開發(fā)出具有特定功能軟件系統(tǒng)。如國家九五攻關(guān)項(xiàng)目“緊缺金屬資源快速勘察評價(jià)系統(tǒng)”,這個(gè)系統(tǒng)中,分為地質(zhì)變量信息提取模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、物探數(shù)據(jù)處理模塊、圖像處理模塊、綜合預(yù)測模塊等,其中地質(zhì)變量信息提取模塊使用了MAPGIS中基本輸入函數(shù)、空間功能分析函數(shù),目前這個(gè)系統(tǒng)已初具皺形。

8.GIS中屬性數(shù)據(jù)的綜合及融合。在現(xiàn)有的GIS中,屬性數(shù)據(jù)只是用于檢索和查詢,或進(jìn)行簡單的統(tǒng)計(jì),難以深入的分析,難以發(fā)掘隱含在其中的模式和規(guī)律。在眾多項(xiàng)的屬性數(shù)據(jù)中,有時(shí)將幾個(gè)屬性項(xiàng)的屬性數(shù)值加以綜合,構(gòu)成一個(gè)具有某領(lǐng)域特定意義的新屬性項(xiàng)新屬性值,這種綜合不是綜合前屬性數(shù)據(jù)值的簡單反映,也不是它們的孤立集合,而是經(jīng)過某領(lǐng)域研究人員深思熟慮的綜合分析,用數(shù)量表示某領(lǐng)域問題的綜合概念和結(jié)果特征。國家科委九五攻關(guān)項(xiàng)目“緊缺礦產(chǎn)資源開發(fā)評價(jià)系統(tǒng)”中,我們對研究區(qū)進(jìn)行合理網(wǎng)格大小劃分后,利用GIS空間分析功能,求得每個(gè)網(wǎng)格單元的各地層、巖體、脈體的面積及相應(yīng)的面積百分?jǐn)?shù)、各斷裂的長度、方向等眾多的屬性數(shù)值,在此基礎(chǔ)上,我們用具有特定意義數(shù)學(xué)模型計(jì)算出三個(gè)綜合屬性值,分別為相對熵、斷裂的優(yōu)益度和中心對稱度。用相對熵來考查圍巖蝕變組合特征與礦化的關(guān)系;在以構(gòu)造為主要控礦因素的內(nèi)生礦產(chǎn)中,用斷裂的優(yōu)益度來評價(jià)每個(gè)網(wǎng)格單元是否有利儲礦;用中心對稱度來研究和圈定古火山機(jī)構(gòu)、小型等軸狀隱伏侵入體等具有放射狀斷裂體系的環(huán)形構(gòu)造。

數(shù)據(jù)融合的概念始于70年代,但直接促其迅速發(fā)展的是進(jìn)入90年代以后,最初以軍事應(yīng)用為目的的數(shù)據(jù)融合技術(shù)現(xiàn)今亦用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)。我們在開發(fā)國家科委九五攻關(guān)項(xiàng)目“緊缺礦產(chǎn)資源開發(fā)評價(jià)系統(tǒng)”中,引進(jìn)數(shù)據(jù)融合技術(shù),融合GIS的屬性數(shù)據(jù),進(jìn)行地質(zhì)異常單元的圈定與評價(jià)。利用GIS對空間數(shù)據(jù)強(qiáng)大的顯示功能,顯示其結(jié)果。我們在開發(fā)國家科委九五攻關(guān)項(xiàng)目“緊缺礦產(chǎn)資源開發(fā)評價(jià)系統(tǒng)”中,如前面所述,求出各網(wǎng)格單元的各屬性項(xiàng)的屬性數(shù)據(jù)值(即各變量值),我們知道,地學(xué)數(shù)據(jù)是典型的多源空間數(shù)據(jù),它們的量剛不一、形式多樣;既有定量數(shù)據(jù)、又有定性文字描述數(shù)據(jù),因此在數(shù)據(jù)融合前,必須統(tǒng)一量剛、把定性數(shù)據(jù)定量化,然后篩選出獨(dú)立、有用的變量(包括綜合變量),選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型(包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型)和模型單元,確定地質(zhì)異常臨界值大小,根據(jù)它對未知單元進(jìn)行異常圈定和異常評價(jià),最后利用GIS其顯示結(jié)果。通過GIS空間疊加分析,對其屬性數(shù)據(jù)值的預(yù)處理、篩選、數(shù)據(jù)融合,利用GIS管理、顯示,使其結(jié)果的應(yīng)用范圍與利用價(jià)值大大提高。

總之,GIS為人類由客觀世界到信息世界的認(rèn)識、抽象過程以及由信息世界返回客觀世界的利用改造過程的發(fā)展和轉(zhuǎn)化,創(chuàng)造了空前良好的條件和環(huán)境。

地理信息系統(tǒng)論文:分析地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的策略建設(shè)

一、地理信息系統(tǒng)概述及創(chuàng)新的重要性

地理信息系統(tǒng)(GIS)是一門交叉學(xué)科,具有較高的技術(shù)性和實(shí)踐性,已在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,這使得社會(huì)對GIS專業(yè)人員的數(shù)量需求和質(zhì)量要求在不斷增加[1-3]。2012年底,我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已達(dá)到2000億元,增長率超過30%。到“十二五”末期,產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值有望超過4000億元。經(jīng)過近20年的發(fā)展,我國與西方國家的GIS理論與應(yīng)用研究水平的差距已顯著縮小,但要想促進(jìn)我國地理信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、加快地理信息產(chǎn)品和服務(wù)的研發(fā)速度、提高我國地理信息企業(yè)國際競爭力,必須注重相關(guān)科研人員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在科教興國、人才強(qiáng)國、建設(shè)創(chuàng)新型國家等一系列的重大戰(zhàn)略中,高等學(xué)校承擔(dān)著培養(yǎng)大批創(chuàng)新型人才的重任[4],GIS專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的高低將直接關(guān)系我國GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自1999 年全國開始招收GIS本科專業(yè)以來,我國已有200多所高校開設(shè)了GIS 專業(yè)[5]。然而,在保證了我國地理信息系統(tǒng)發(fā)展后備人才數(shù)量優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,如何提高本科生的創(chuàng)新能力是GIS專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的重要任務(wù)之一。

二、GIS專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制約因素

目前,國內(nèi)高校在GIS專業(yè)本科生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面總體處于摸索階段,盡管或多或少地為學(xué)生提供了各種載體和平臺,但尚未從根本上突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式?？傮w而言,制約GIS本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的包括:

1.與國際水平相差較大,知識獲取滯后

了解領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀與趨勢是進(jìn)行創(chuàng)新的前提,進(jìn)而才能從中發(fā)現(xiàn)問題,尋找創(chuàng)新點(diǎn)。GIS起源于加拿大,美國、歐洲、日本發(fā)展迅速,在該領(lǐng)域處于引導(dǎo)地位。雖然近二十年來我國也取得了顯著的成績,但總體水平仍與歐美發(fā)達(dá)國家有一定差距。由于外語水平有限,教師不能及時(shí)地追蹤國外最新研究成果,導(dǎo)致學(xué)生接收新知識的途徑減少,無法及時(shí)掌握研究前沿。此外,現(xiàn)有的GIS相關(guān)教材較多,其中的基本概念、經(jīng)典理論和方法等內(nèi)容大同小異,各編者會(huì)根據(jù)自身所做實(shí)際科研工作完成教材中案例教學(xué)內(nèi)容的編寫。但所做工作從項(xiàng)目立項(xiàng)、實(shí)際開展到成果發(fā)表、出版成冊,通常要經(jīng)歷2-5年左右的時(shí)間。因此,教材內(nèi)容的時(shí)效性難以保證,不能夠反映最新的動(dòng)態(tài),而這部分內(nèi)容恰恰是教材中最能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。

2.學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足,創(chuàng)新意識不強(qiáng)

我國的教育模式和國外先進(jìn)教學(xué)模式的根本區(qū)別就在于是否鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展,自主學(xué)習(xí)[6]。興趣是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性最好的東西,更是進(jìn)行創(chuàng)新的主要源動(dòng)力之一。傳統(tǒng)的教學(xué)注重理論講授,多為“老師講,學(xué)生聽”的填鴨形式,缺少啟發(fā)式和討論式教學(xué),勢必壓抑學(xué)生獨(dú)立性和創(chuàng)造性的發(fā)揮[7]。限于現(xiàn)有的學(xué)生考核體系,學(xué)生被動(dòng)地接收書本上的知識,不求甚解,嚴(yán)重缺乏對現(xiàn)有知識的質(zhì)疑和發(fā)散性思維。

此外,仍有一部分學(xué)生將考試及格作為學(xué)習(xí)的主要目的,對書本上的知識死記硬背,沒有獨(dú)立思考的過程,難以應(yīng)用專業(yè)知識解決實(shí)際問題。如,目前尚有一部分本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)老師提供,學(xué)生只需選擇題目,對選題的意義、數(shù)據(jù)的來源及處理等問題缺乏思考,最終只是機(jī)械地完成工作,老師怎么說就怎么做,整個(gè)過程對老師的依賴程度很大,沒有達(dá)到鍛煉的目的。

3.動(dòng)手能力較差,阻礙創(chuàng)新實(shí)踐

GIS專業(yè)培養(yǎng)的人才,不但要有一定的理論基礎(chǔ),而且要具備不同層面的實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生中存在創(chuàng)新的主觀愿望,但不知道如何去創(chuàng)新,他們在直覺思維能力、邏輯思維能力、聯(lián)想思維能力、發(fā)散思維能力、逆向思維能力等方面都還比較稚嫩,需要加強(qiáng)培養(yǎng)和鍛煉[8]。

此外,大部分學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力欠缺,缺乏創(chuàng)新技能,即便有了好的想法,但不具備實(shí)現(xiàn)的途徑,逐漸失去了信心與熱情。在上機(jī)課上用軟件進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理時(shí),學(xué)生只要按照老師說的輸入幾個(gè)參數(shù)、點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就能得出分類結(jié)果,但大多數(shù)學(xué)生缺乏主動(dòng)性,不去探究點(diǎn)擊鼠標(biāo)的背后是怎樣的原理、怎樣的算法。本科階段學(xué)習(xí)的一個(gè)重要目的是要知其然且要知其所以然,只有主動(dòng)地多問一些問什么,多思考、多動(dòng)手,才能真正把知識應(yīng)用起來,把軟件當(dāng)成一個(gè)工具,而不是為了用軟件而用軟件。

三、對策與建議

1.創(chuàng)造接觸新知識的平臺和途徑

鑒于書本知識更新較慢的現(xiàn)狀,GIS專業(yè)教師需及時(shí)追蹤本領(lǐng)域最新國內(nèi)外動(dòng)態(tài),補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中來。如,在幻燈片中增加時(shí)效性較強(qiáng)的內(nèi)容,帶動(dòng)學(xué)生討論;向?qū)W生介紹國內(nèi)外認(rèn)可度較高的專業(yè)網(wǎng)站和論壇,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí);推薦領(lǐng)域內(nèi)的 經(jīng)典文獻(xiàn)和最新研究成果等,讓學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科前沿。根本目的是使學(xué)生接收新知識的來源多元化,做到“眼觀六路,耳聽八方”。

“授人以魚,不如授人以漁”,為使學(xué)生具備創(chuàng)新的意識,最為重要的是幫助學(xué)生建立自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維模式。我學(xué)院針對本科三年級學(xué)生開設(shè)了科技論文寫作與專業(yè)文獻(xiàn)檢索課程,教會(huì)學(xué)生文獻(xiàn)檢索的基本方法,綜述和研究論文的寫作要求,讓學(xué)生自己檢索并閱讀文獻(xiàn),初步掌握學(xué)科動(dòng)態(tài)。對于有能力的學(xué)生,教師可以推薦其閱讀英文文獻(xiàn),不僅能了解國外最新學(xué)科動(dòng)態(tài),還可以提高自身英語水平。相應(yīng)地,學(xué)生要花時(shí)間、花精力認(rèn)真閱讀,并寫讀書筆記。

此外,鼓勵(lì)學(xué)生多去聽講座,聽各類講座?？蒲袆?chuàng)新工作強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的交織與借鑒,讓學(xué)生不要局限于自己的專業(yè),而要拓展視野、開闊思路,這有助于創(chuàng)新想法的形成。

2.教學(xué)方法改革,提高學(xué)生創(chuàng)新主動(dòng)性

現(xiàn)代教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,教學(xué)要以學(xué)生為中心,使學(xué)生處于主動(dòng)的地位。教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際,不斷完善教法、提高教學(xué)水平,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。我校定期舉辦教師授課、說課競賽,鼓勵(lì)教師間的技能切磋和經(jīng)驗(yàn)交流,最終作用于學(xué)生,產(chǎn)生積極影響。此外,我院探索性地進(jìn)行了本科生導(dǎo)師制的嘗試。學(xué)生選定導(dǎo)師后,可以盡早地了解到導(dǎo)師在做什么研究工作,為什么做,怎么做,并逐漸熟悉科研工作的基本流程、概念和一些具體環(huán)節(jié)。吸納有能力的學(xué)生參與導(dǎo)師的研究項(xiàng)目,在導(dǎo)師的引導(dǎo)下,他們可以自主地完成小任務(wù),并嘗試發(fā)現(xiàn)新的、尚未解決的新問題。

此外,向?qū)W生介紹各類項(xiàng)目申請書(如大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目)的背景和撰寫要求,積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各類的大學(xué)生創(chuàng)新競賽。當(dāng)學(xué)生的身份由參與者變成了項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,勢必會(huì)滿足他們的好奇心,讓他們獲得成功的體驗(yàn),樹立自信心,今后進(jìn)行自主探索和創(chuàng)新的動(dòng)力大大提升。

3.提高實(shí)際動(dòng)手能力,多參與科研實(shí)踐

有了好的想法還需要去實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新過程,需要有一定的實(shí)踐能力作為支撐。GIS專業(yè)尤其強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,GIS專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)同時(shí)具備一定的理論基礎(chǔ)和不同層面的實(shí)踐能力。要達(dá)到這樣的要求,僅靠課堂教學(xué)是不夠的,只有通過實(shí)踐教學(xué)將理論與實(shí)際很好地結(jié)合,全面增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力、創(chuàng)造性思維能力,提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,建立獨(dú)立的科研和工作方法體系,才能為將來工作和走向社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[9]。目前,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)已初步建立了課堂實(shí)踐、野外實(shí)踐、科研實(shí)踐、競賽實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)的“五位一體”實(shí)踐教學(xué)模式,并取得了較好的效果。近年來,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)的學(xué)生在老師指導(dǎo)下自主選題、刻苦鉆研,多次在“全國GIS操作技能大賽”等各類專業(yè)技能大賽上獲獎(jiǎng)。此外,三十余名學(xué)生獲得了工信部、測繪學(xué)會(huì)和中地?cái)?shù)碼公司共同頒發(fā)的GIS應(yīng)用工程

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)生自我評價(jià)

畢業(yè)在即，我將踏入社會(huì)，開始新的征程。回顧四年的大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光，我最大的收獲就是不斷地成長，從懵懂無知中經(jīng)受挫折，漸漸形成自己的思想，感悟到人生的艱辛。人活著很艱難，而理想和現(xiàn)實(shí)的差距使我們不得不遵從客觀條件的限制。但是，理想代表著希望，代表著我們對生活的美好憧憬。生活即使荊棘遍布，有了理想我們?nèi)杂峦鼻?。所以，剛?cè)雽W(xué)的時(shí)候，我希望自己能夠成才，學(xué)有所成，找到一份理想的工作。

大學(xué)一年級，冒著一點(diǎn)傻氣，凡是感興趣的課外活動(dòng)我都積極地參與。失敗了無數(shù)次，但還是有所收獲。大學(xué)二年級，計(jì)算機(jī)類課程排山倒海似的襲來，壓得我喘不過氣。當(dāng)我決定選修雙學(xué)位之后，我更加覺得學(xué)業(yè)繁重了。大學(xué)三年級，我漸漸適應(yīng)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)節(jié)奏，但還是不免覺得吃力。大學(xué)四年級，我選擇找工作?？粗佳型瑢W(xué)日日奮戰(zhàn)，我頓生一種緊迫感，感覺在學(xué)校學(xué)習(xí)的時(shí)光不多了，要好好珍惜。

四年之中我最遺憾的事情是社會(huì)實(shí)踐較少，對社會(huì)的認(rèn)識還不夠深刻。我擔(dān)任過干事、副部長、部長，基本上都是在學(xué)校里活動(dòng)，而且我認(rèn)為自己在原有的崗位上沒能做到最好。要兼顧好學(xué)業(yè)和學(xué)生工作需要技巧，我感覺自己還不錯(cuò)，年年都拿獎(jiǎng)學(xué)金，還擔(dān)任學(xué)生干部?，F(xiàn)在總結(jié)這段人生，我覺得自己輸了。

大學(xué)起步階段，我沒有提前規(guī)劃自己的職業(yè)生涯，對自己的定位是不準(zhǔn)確的。而我選擇的雙學(xué)位方向和自己專業(yè)關(guān)聯(lián)不大，導(dǎo)致我擇業(yè)的時(shí)候像是站著一個(gè)岔道口，茫然無措。我希望自己能從事法律類工作，雖然屈指算來，雙學(xué)位讀了兩年，但與四年制的本科生來說我接受的法學(xué)教育是不系統(tǒng)的。當(dāng)然，教育還是其次的，受過教育的平庸之輩不是少數(shù)。關(guān)鍵是我缺乏自己的思想，被動(dòng)地接受知識，沒有想過這些知識能用來做什么。也許我應(yīng)該選擇考法學(xué)碩士，但那只是也許。多年之后我會(huì)認(rèn)為自己的青春又一次虛度了吧。

理科適合男生也適合女生學(xué)習(xí)，但對于個(gè)體而言，理科不適合我學(xué)習(xí)?；蛘哒f，我缺乏探索精神。在我開始接觸地理信息系統(tǒng)這個(gè)專業(yè)課程的時(shí)候，我不知道自己在學(xué)些什么，有什么實(shí)際應(yīng)用，抽象得讓我無法理解。由此看來，雖然我的成績處于前列，但我找不到自己的位置。

我深深地領(lǐng)悟到,一個(gè)找不到自己的人已經(jīng)迷失了方向，但他的閃光點(diǎn)能幫助他找回自己。所以我對生活充滿信心，人生就是不斷體驗(yàn)挫折的曲折過程，雖然我已面臨和將要面臨很多磨難，但只要我堅(jiān)持下去，離成功就越來越近了.

地理信息系統(tǒng)論文:多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘　要　將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題是：如何有效地管理多媒體數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；其次，在區(qū)域分析過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體播放功能.指出用擴(kuò)充的關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為多媒體數(shù)據(jù)模型較適宜；多媒體功能的實(shí)現(xiàn)則取決于多媒體數(shù)據(jù)的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求.最后展示了多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用前景.

關(guān)鍵詞　多媒體技術(shù)，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，區(qū)域分析，數(shù)據(jù)模型.

現(xiàn)今由于多媒體技術(shù)的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用軟件都大量使用了多媒體技術(shù).如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強(qiáng)GIS信息的表現(xiàn)能力，擴(kuò)大GIS的應(yīng)用領(lǐng)域.那么怎樣將多媒體技術(shù)應(yīng)用于GIS軟件中呢我們認(rèn)為應(yīng)從兩方面來設(shè)計(jì)：其一是怎樣將多媒體數(shù)據(jù)溶于GIS數(shù)據(jù)庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應(yīng)用過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個(gè)內(nèi)容及其應(yīng)用前景談?wù)勎覀兊目捶?

1　多媒體數(shù)據(jù)的有效管理

通常，應(yīng)用軟件中的多媒體數(shù)據(jù)有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，播放時(shí)從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)；另一種是播放時(shí)，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據(jù)庫又分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，即我們可根據(jù)媒體數(shù)據(jù)的特性或應(yīng)用軟件的要求將多媒體數(shù)據(jù)分別溶于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中.

1.1　GIS數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理

1.1.1　GIS空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理　目前，多數(shù)GIS應(yīng)用軟件所能描述的空間目標(biāo)都是靜態(tài)的，實(shí)際上，很多GIS所要表達(dá)和研究的空間目標(biāo)都不會(huì)是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關(guān)注能對時(shí)空過程和時(shí)空目標(biāo)進(jìn)行描述和分析的時(shí)態(tài)GIS(temporal GIS).時(shí)態(tài)GIS的組織優(yōu)秀是時(shí)空數(shù)據(jù)庫，即設(shè)計(jì)一個(gè)合理的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是建立時(shí)態(tài)GIS的關(guān)鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時(shí)態(tài)GIS產(chǎn)品的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，一但時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究有所突破，不僅能解決時(shí)態(tài)GIS的應(yīng)用問題，還將解決空間數(shù)據(jù)庫中動(dòng)畫數(shù)據(jù)的管理問題，即可通過使用動(dòng)畫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在屏幕上動(dòng)態(tài)播放時(shí)空過程.如動(dòng)態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動(dòng)情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關(guān)時(shí)空數(shù)據(jù)模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進(jìn)行改進(jìn).這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個(gè)狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎(chǔ)上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時(shí)空過程的數(shù)據(jù).

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個(gè)問題，一個(gè)是如何建立索引；另一個(gè)是如何設(shè)計(jì)用來描述兩個(gè)狀態(tài)變化量的差文件.

關(guān)于建索引的問題，筆者認(rèn)為：基態(tài)，亦a,b,c,d分別表示時(shí)態(tài)GIS的4個(gè)時(shí)期；T.時(shí)間軸；t0,t1,…,tn分別表示 時(shí)態(tài)在GIS某個(gè)時(shí)期的n+1個(gè)時(shí)態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時(shí)態(tài) 一次數(shù)據(jù)狀態(tài)——“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)總是變化的，每產(chǎn)生一個(gè)新的現(xiàn)在時(shí)態(tài)，就應(yīng)生成一個(gè)現(xiàn)在時(shí)態(tài)與前一次時(shí)態(tài)的差文件，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)在時(shí)態(tài)所處的時(shí)間位置來決定是否產(chǎn)生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當(dāng)n為2i(i=2,3,…)的整數(shù)倍時(shí)，就需產(chǎn)生tn-2i～tn的索引差文件.相應(yīng)地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時(shí)態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個(gè)數(shù)正好比新建的索引差文件個(gè)數(shù)少一個(gè).

關(guān)于差文件，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素.(1)由于差文件是通過對兩個(gè)時(shí)態(tài)的目標(biāo)信息進(jìn)行異或而產(chǎn)生的，這意味著差文件包含有兩類目標(biāo)信息：一類是前一時(shí)態(tài)有而后一時(shí)態(tài)無的目標(biāo)信息；另一類是前一時(shí)態(tài)無而后一時(shí)態(tài)有的目標(biāo)信息.為了能根據(jù)差文件快速、連續(xù)地由一個(gè)狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進(jìn)行檢索，應(yīng)在差文件中將這兩類目標(biāo)信息予以標(biāo)識區(qū)分.(2)兩個(gè)狀態(tài)之間目標(biāo)變化應(yīng)是有對應(yīng)關(guān)系的，即01(目標(biāo)從無到有)；10(目標(biāo)從有到無)；1N(目標(biāo)從一個(gè)變成多個(gè))；N1(目標(biāo)從多個(gè)變成一個(gè))，以及目標(biāo)空間信息無變化，屬性信息有變化；目標(biāo)局部空間信息有變化等.為了能進(jìn)行快速檢索，在差文件中應(yīng)將兩類各目標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系予以標(biāo)明，當(dāng)然，這會(huì)增加差文件生成過程的復(fù)雜性.(3)和所有地圖數(shù)據(jù)庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關(guān)系信息組成，差文件中應(yīng)將每個(gè)目標(biāo)這3種信息之間的關(guān)系予以標(biāo)明.

1.1.2　GIS屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理　有些GIS的應(yīng)用中，認(rèn)為多媒體數(shù)據(jù)是一種特殊的專題屬性數(shù)據(jù).怎樣選擇多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，使得既能遵循其自身特點(diǎn)，又能有效地建立起它與空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)在GIS應(yīng)用中的關(guān)鍵所在.

目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據(jù)庫使用的是關(guān)系模型.為能將關(guān)系模型應(yīng)用于多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關(guān)系模型進(jìn)行擴(kuò)充，使它不但能處理格式化數(shù)據(jù)，也能處理非格式化數(shù)據(jù).楊學(xué)良［2］就這個(gè)問題提出了3種技術(shù)策略：將多媒體數(shù)據(jù)文件名作為關(guān)系中元組某列(或?qū)傩?；將每個(gè)元組作為一個(gè)完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據(jù)以及非格式化數(shù)據(jù)的引用項(xiàng)，而非格式化數(shù)據(jù)單獨(dú)存貯.

對比這3種技術(shù)策略，第一種技術(shù)策略方法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行播放.第二、三種技術(shù)策略雖然能夠?qū)崿F(xiàn)并發(fā)控制和恢復(fù)，以及實(shí)現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取的應(yīng)用，但由于此兩種技術(shù)策略將每個(gè)元組所對應(yīng)的空間目標(biāo)的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，又不利于那些只需使用空間目標(biāo)的專業(yè)屬性的一些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn).為此，我們認(rèn)為，在第一種技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)或多個(gè)屬性項(xiàng)，用于存放多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，當(dāng)我們需要對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行特殊應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)文件信息和數(shù)據(jù)流信息對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作.

1.2　GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成

多媒體數(shù)據(jù)生成的另一種方式是在GIS應(yīng)用中，邊統(tǒng)計(jì)、分析運(yùn)算，邊生成結(jié)果數(shù)據(jù)——多媒體數(shù)據(jù).

1.2.1　空間分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成　空間分析是一組分析結(jié)果依賴于所分析對象的位置信息技術(shù)［3］，因此，空間分析要求獲得目標(biāo)的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結(jié)果，我們可用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實(shí)［4］是一種由計(jì)算機(jī)生成的高級人機(jī)交互系統(tǒng)，即構(gòu)成一個(gè)以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設(shè)備可在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗(yàn)，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術(shù)來觀察地形分析或網(wǎng)絡(luò)分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn).此時(shí)以動(dòng)畫形式顯示的媒體數(shù)據(jù)隨使用者的操作產(chǎn)生并顯示.

1.2.2　統(tǒng)計(jì)分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成　統(tǒng)計(jì)分析就是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法主要有：統(tǒng)計(jì)特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關(guān)分析，通過一組實(shí)際觀測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)變量之間因果關(guān)系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據(jù)是在統(tǒng)計(jì)分析之后由系統(tǒng)自動(dòng)生成并播放的.

2　GIS應(yīng)用系統(tǒng)中多媒體功能的實(shí)現(xiàn)

在GIS應(yīng)用軟件中進(jìn)行多媒體功能實(shí)現(xiàn)，首先是受GIS應(yīng)用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應(yīng)用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應(yīng)用軟件相結(jié)合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實(shí)現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能

2.1　空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的播放

由前所述，空間數(shù)據(jù)庫中存貯的多是各期間的時(shí)空數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以應(yīng)用程序不能直接調(diào)用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據(jù)時(shí)態(tài)GIS的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)畫播放程序來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示功能.

下面簡述動(dòng)態(tài)顯示時(shí)態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時(shí)態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據(jù)ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當(dāng)i＜j時(shí)，轉(zhuǎn)(3)；否則結(jié)束.

如果用上述算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)空過程，還有很多細(xì)節(jié)需要設(shè)計(jì).首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個(gè)狀態(tài)差文件，就需根據(jù)差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動(dòng)畫技術(shù)，擦除前一狀態(tài)信息實(shí)質(zhì)為恢復(fù)該處顯示內(nèi)容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內(nèi)容，再予以顯示新狀態(tài)信息.

2.2　屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用

一般來說，多媒體數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：一個(gè)是簡單播放；另一個(gè)是對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據(jù)庫中其他屬性的要求進(jìn)行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據(jù)文件格式RIFF，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，通過調(diào)用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實(shí)現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3　多媒體技術(shù)在GIS中的應(yīng)用前景

(1)實(shí)現(xiàn)資源信息的科學(xué)管理，提供信息服務(wù).GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據(jù)信息形式，而在管理空間信息的同時(shí)，對圖形、圖象、視頻、聲音、動(dòng)畫等形式的信息進(jìn)行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個(gè)人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會(huì)豐富教育、娛樂軟件的內(nèi)容及表現(xiàn)手段.比如有關(guān)地理、歷史等課程的教學(xué)軟件和娛樂軟件的設(shè)計(jì).(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術(shù)合為一體的這類系統(tǒng)會(huì)比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產(chǎn)公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且可以動(dòng)態(tài)地刪去當(dāng)天已售出的房子，給出不同價(jià)格等；旅游導(dǎo)游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導(dǎo)游路線時(shí)，就能對不同地方的景點(diǎn)產(chǎn)生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向，它會(huì)改變?nèi)藗兊墓ぷ?、生活、思維方式，推動(dòng)信息社會(huì)的前進(jìn).

地理信息系統(tǒng)論文:地理信息系統(tǒng)在物流配送中的應(yīng)用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統(tǒng)對企業(yè)，尤其對電子商務(wù)的發(fā)展至關(guān)重要[1]。本文在對兩者的融合進(jìn)行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統(tǒng)解決方案，以實(shí)現(xiàn)對物流配送過程的全程管理。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)，物流，電子商務(wù)

1 引言

物流是指計(jì)劃、執(zhí)行與控制原材料或最終產(chǎn)品從產(chǎn)地到使用地點(diǎn)的實(shí)際流程，物流服務(wù)具體包括定單管理、運(yùn)輸、倉儲、裝卸、送遞、報(bào)關(guān)、退貨處理、信息服務(wù)及增殖業(yè)務(wù)。顯然，貨物運(yùn)輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)而縮短物流時(shí)間，降低成本的問題，而地理信息系統(tǒng)（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統(tǒng)用戶進(jìn)行預(yù)測、監(jiān)測、規(guī)劃管理和決策提供科學(xué)依據(jù)?？梢?，將其應(yīng)用于物流配送系統(tǒng)中，可大大加強(qiáng)對物流過程的全面控制和管理，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)的物流配送服務(wù)，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

2 現(xiàn)代物流與GIS融合

1）地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣科學(xué)，可作為應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應(yīng)用、融合和交叉滲透，并且實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實(shí)體的兩面，以地理實(shí)體為主線組織起來?？臻g信息還包括了空間要素之間的幾何關(guān)系，使GIS能夠支持一般管理信息系統(tǒng)所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規(guī)劃和決策?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業(yè)領(lǐng)域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術(shù)本身也融入了這些商業(yè)領(lǐng)域的通用模型（如ARC/INFO的網(wǎng)絡(luò)分析模塊），因而GIS技術(shù)在各個(gè)商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用在深度上和廣度上不斷發(fā)展。事實(shí)上，凡是涉及到地理分布的領(lǐng)域都可以應(yīng)用GIS技術(shù)。

2）物流的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，物流也向著現(xiàn)代化方向迅速發(fā)展。物流現(xiàn)代化不僅指物流手段 (物流設(shè)施、設(shè)備等 )和物流技術(shù)達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，而且指物流管理 (包括物流組織、物流計(jì)劃的編制、物流運(yùn)輸方案的選擇、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的確定，等等)的科學(xué)化[4]。

現(xiàn)代物流作為一種先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù)，已經(jīng)被認(rèn)為是企業(yè)在降低物資消耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以外重要的"第三利潤源"[5]，它通過降低流通費(fèi)用，縮短流通時(shí)間，可以整合企業(yè)價(jià)值鏈、延伸企業(yè)的控制能力，加快企業(yè)資金周轉(zhuǎn)為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤。

尤其在電子商務(wù)環(huán)境下，供應(yīng)商必須全面、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地掌握散布在全國各個(gè)中轉(zhuǎn)倉庫、經(jīng)銷商、零售商以及各種運(yùn)輸環(huán)節(jié)之中的產(chǎn)品流動(dòng)狀況，并以此制定生產(chǎn)和銷售計(jì)劃，及時(shí)調(diào)整市場策略。因此電子商務(wù)的發(fā)展更加推動(dòng)了現(xiàn)代物流業(yè)迅速興起。

那么，把GIS技術(shù)融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運(yùn)輸、倉儲、裝卸、送遞等各個(gè)環(huán)節(jié)（如圖1），并對其中涉及的問題如運(yùn)輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設(shè)置、合理裝卸策略、運(yùn)輸車輛的調(diào)度和投遞路線的選擇等進(jìn)行有效的管理和決策分析，這樣才符合現(xiàn)代物流的要求，才有助于物流配送企業(yè)有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。實(shí)際上，隨著電子商務(wù)、物流和GIS本身的發(fā)展，GIS技術(shù)將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

3 基于GIS的物流配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統(tǒng)的需求主要集中在以下幾個(gè)方面：

1)、通過客戶提供的詳細(xì)地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現(xiàn)的輔助決策，實(shí)現(xiàn)對車輛路線的合理編輯（如創(chuàng)建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會(huì)員客戶，單位客戶和個(gè)人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點(diǎn)擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環(huán)境以發(fā)現(xiàn)潛在客戶；

6)、通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用GIS，以圖形的方式顯示業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各種相關(guān)操作結(jié)果的數(shù)值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實(shí)現(xiàn)對配送區(qū)域的拆分、合并；

3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)基于GIS的物流配送系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成，空間數(shù)據(jù)索引采用基于改進(jìn)R-Tree的空間數(shù)據(jù)索引結(jié)構(gòu)，屬性數(shù)據(jù)索引采用B+樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用三層結(jié)構(gòu)模型，并采用Java Applet進(jìn)行開發(fā)，這樣與平臺無關(guān)又具有較好的安全性，使海量空間數(shù)據(jù)的存儲、分析和共享成為可能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.3 系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

由上述分析，基于GIS的物流配送系統(tǒng)應(yīng)集成以下主要模型：設(shè)施定位模型、車輛路線模塊、配送區(qū)域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設(shè)施定位模型。用于確定一個(gè)或多個(gè)設(shè)施的位置。在物流系統(tǒng)中，倉庫和運(yùn)輸路線共同組成了物流網(wǎng)絡(luò)，倉庫處于網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上，節(jié)點(diǎn)決定著線路，如何根據(jù)供求的實(shí)際需要并結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益等原則，在既定區(qū)域內(nèi)設(shè)立多少個(gè)倉庫，每個(gè)倉庫的位置，每個(gè)倉庫的規(guī)模，以及倉庫之間的物流關(guān)系等，運(yùn)用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個(gè)起始點(diǎn)、多個(gè)終點(diǎn)的貨物運(yùn)輸中，如何降低物流作業(yè)費(fèi)用，并保證服務(wù)質(zhì)量的問題。

3）網(wǎng)絡(luò)物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網(wǎng)點(diǎn)布局問題。如將貨物從N個(gè)倉庫運(yùn)往到M個(gè)商店，每個(gè)商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個(gè)倉庫提貨送給那個(gè)商店，所耗的運(yùn)輸代價(jià)最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4) 配送區(qū)域劃分模型。根據(jù)各個(gè)要素的相似點(diǎn)把同一層上的所有或部分要素分為幾個(gè)組，用以解決確定服務(wù)范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設(shè)立X個(gè)分銷點(diǎn)，要求這些分銷點(diǎn)要覆蓋某一地區(qū)，而且要使每個(gè)分銷點(diǎn)的顧客數(shù)目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)為圓心某半徑內(nèi)配送點(diǎn)的數(shù)目，以此判斷哪一個(gè)配送中心距離最近，為安排配送做準(zhǔn)備。

4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

那么，基于GIS的物流配送系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛或貨物的實(shí)際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態(tài)，以便進(jìn)行合理調(diào)度和管理。

2）提供運(yùn)輸路線規(guī)劃和導(dǎo)航

規(guī)劃出運(yùn)輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計(jì)線路，并同時(shí)顯示汽車運(yùn)行路徑和運(yùn)行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內(nèi)的主要建筑、運(yùn)輸車輛、客戶等進(jìn)行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數(shù)據(jù)等建立模型來進(jìn)行物流網(wǎng)絡(luò)的布局模擬，并以此來建立決策支持系統(tǒng)，以提供更有效而直觀的決策依據(jù)。

5結(jié)束語

當(dāng)今，隨著電子商務(wù)的再次興起和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，物流業(yè)愈來愈成為熱點(diǎn)[6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數(shù)據(jù)的優(yōu)勢來建立基于GIS的物流配送系統(tǒng)雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發(fā)展趨勢。

地理信息系統(tǒng)論文:試論地理信息系統(tǒng)中測量數(shù)據(jù)的管理方式

論文關(guān)鍵詞：地理信息　測量　數(shù)據(jù)管理

論文摘要：地理信息系統(tǒng)，它能把各種信息用地理和相關(guān)的視圖結(jié)合起來，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集，分析數(shù)據(jù)，從而為土地利用，城市規(guī)劃以及政府部門管理提供新知識為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃，管理決策服務(wù)。作為基礎(chǔ)測繪測量，需要不斷地學(xué)習(xí)，不斷地更新技術(shù)，學(xué)好用好地理信息系統(tǒng)，為社會(huì)提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在中國的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了近20年的歷程，國內(nèi)外著名的地理信息系統(tǒng)軟件在中國的各個(gè)行業(yè)均得到了廣泛應(yīng)用，在所有利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)建設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)的一個(gè)最基本職能就是管理數(shù)字地形圖，讓用戶能夠輕松地利用它快速地檢索所需要地區(qū)的地形數(shù)據(jù)，并按照用戶需要的格式進(jìn)行輸出。我們目前接觸過的地理信息系統(tǒng)有多種，但對其數(shù)據(jù)管理方式有所了解的并不多。

1、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

1 .1地理信息系統(tǒng)定義

地理信息系統(tǒng)是近十幾年來發(fā)展起來的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來，并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、Internte、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)，從而為土地利用、資源評價(jià)與管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。此多種應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用到地質(zhì)測繪業(yè)，就可以產(chǎn)生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質(zhì)量管理水平，同時(shí)也是地質(zhì)測繪服務(wù)業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。

1.2空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征

測量工作的土要成果是與地理位置相關(guān)的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X. Y. Z點(diǎn)串表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，這種形式為矢量形式;還有一種以像素陣列方式表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式?，F(xiàn)在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)方式之一，矢量數(shù)據(jù)庫的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關(guān)?？臻g數(shù)據(jù)主要具有以下幾個(gè)基本特征:

(1)每個(gè)空間對象都具有空間坐標(biāo)，即空間對象隱含了空間分布特征;

(2)非結(jié)構(gòu)化特征使它不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求，因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);

(3)空間關(guān)系特征要求記錄拓?fù)湫畔⒁员磉_(dá)多種空間關(guān)系，因而增加了問題的復(fù)雜性;

(4)分類編碼特征，明確每一個(gè)、每組空間對象;

(5)海量數(shù)據(jù)特征等都對矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。

1.3地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

基于空間數(shù)據(jù)具有自身的上述特殊特征，國內(nèi)外對空間數(shù)據(jù)的管理進(jìn)行了大量研究和開發(fā)，長期以來，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的管理方法主要有以下4種類型。

(1)文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)

由于空間數(shù)據(jù)具有其自身的上述特殊特征，這種關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)難以滿足要求，囚而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)，用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系通過目標(biāo)標(biāo)識或者內(nèi)部連接碼進(jìn)行連接。

(2)全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指圖形和屬性數(shù)據(jù)都用現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件不作任何擴(kuò)展，由CIS軟件在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，使之不僅能管理結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù)，也能管理非結(jié)構(gòu)化的圖形數(shù)據(jù)。

(3)對象——關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

由于直接采用通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的效率不高，而非結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)對GIS來說又十分重要，所以人們在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進(jìn)行擴(kuò)展，通過定義操縱各種空間對象的API函數(shù)，使之能直接存儲和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)。

(4)面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

目前，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是最適應(yīng)于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理，因?yàn)樗粌H支持變長記錄，而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用戶定義對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它的操作。因而可以將空間對象根據(jù)GIS的需求，定義出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。

2、空間數(shù)據(jù)的無線管理

現(xiàn)在的測量均是將測區(qū)按某種比例尺劃分成若干圖幅進(jìn)行，在測區(qū)表現(xiàn)和瀏覽方面不直觀。地理信息系統(tǒng)可以管理多種測量數(shù)據(jù)之后，通過地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的無縫管理，也就是將測量的成果成片的管理起來，形成一個(gè)完整的提供作體系，在地質(zhì)測繪的工作中，使我們可以直觀的了解整個(gè)測區(qū)，以達(dá)到最為理想的工作效果。

實(shí)現(xiàn)無縫空間數(shù)據(jù)庫有兩個(gè)不同的階段:

一是在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領(lǐng)上的“無縫”組織，只是從用戶的視角來看待空間數(shù)據(jù)庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)思想，并建立了一個(gè)“無縫”GIS數(shù)據(jù)庫。然而，它們?nèi)匀恢皇且环N邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數(shù)據(jù)的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照圖幅的概念進(jìn)行存儲管理，對同一地物實(shí)體在多個(gè)幾何標(biāo)識和同一地物標(biāo)識間進(jìn)行后臺關(guān)聯(lián)處理，對用戶來說是不可見的，因而說是邏輯上的“無縫”組織。

優(yōu)點(diǎn):在用戶視點(diǎn)上，系統(tǒng)便于操作，在一定程度上解決了傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)庫的組織弱點(diǎn)。

缺點(diǎn):因?yàn)槠湮锢淼讓右廊皇欠址绞焦芾淼貓D，其分割地理實(shí)體的機(jī)制依舊，通過多個(gè)幾何標(biāo)識進(jìn)行后臺關(guān)聯(lián)處理使系統(tǒng)的靈活性降低;查詢檢索依然不便(通過關(guān)聯(lián)涉及多圖幅或多專題):地理實(shí)體的完整性與一致性維護(hù);數(shù)據(jù)分步管理等對“關(guān)聯(lián)機(jī)制”的“壓力”;插入或修改數(shù)據(jù)庫會(huì)使“關(guān)聯(lián)機(jī)制”不得不作相應(yīng)的變動(dòng)。所以邏輯上的“無縫”在本質(zhì)上依然沒有解決問題。

二是在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數(shù)據(jù)庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數(shù)據(jù)無縫組織是從底層、從設(shè)計(jì)者的視角解決了傳統(tǒng)GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數(shù)據(jù)庫中以唯一的幾何和物理標(biāo)識被記錄，這樣從本質(zhì)上(物理結(jié)構(gòu))使客觀世界中的完整地物對象得以在計(jì)算機(jī)中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無縫的，同時(shí)從設(shè)計(jì)者視角看，其物理地層結(jié)構(gòu)也是無縫的。

優(yōu)點(diǎn):從內(nèi)到外統(tǒng)一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質(zhì)上解決了GIS數(shù)據(jù)組織上的弱點(diǎn)問題。

缺點(diǎn):數(shù)據(jù)的入庫要求過于嚴(yán)格，在現(xiàn)實(shí)情況下有一定的難度;對己有GIS數(shù)據(jù)庫的改造工作量較大。

3、測量數(shù)據(jù)管理方式改變后的思考

地理信息系統(tǒng)的多種空間數(shù)據(jù)管理方式，雖然形式有多種，但主要是為了實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的管理。如果真正利用地理信息系統(tǒng)來管理測量數(shù)據(jù)，測量工作者的任務(wù)還很艱巨，這就我們測繪業(yè)同仁，認(rèn)真學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中不斷的探索并大膽實(shí)踐，這就要求我們在實(shí)際的工作中，首選能夠?qū)懗沙绦?、編成系統(tǒng)的，必須是對一種規(guī)律認(rèn)識的升華。地理信息系統(tǒng)也是在詳細(xì)分析了空間數(shù)據(jù)整體特征的基礎(chǔ)上，確定了具有規(guī)定性的空間數(shù)據(jù)描述特征(點(diǎn)、線、面)后面開發(fā)的。也就是說測量數(shù)據(jù)要符合規(guī)定性的整體空間數(shù)據(jù)描述特征后，才可以被管理、再利用，這就要求測量人員要努力提高自身素質(zhì)，把握新事物的內(nèi)在規(guī)律，掌握新的管理方式的基本要求。其次，測量工作的目的已不再是單純的測圖，隨著測繪技術(shù)的不斷更新，作為基礎(chǔ)測繪的測量成果需要共享、需要分發(fā)，被其他行業(yè)利用，需要測量人員利用不斷更新的技術(shù)為社會(huì)提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。