水文水资源中的地理信息系统技术_孟娟
收稿日期:2010-09-07
作者简介:孟 娟(1982-),女,工程师,硕士研究生,主要从事河道勘测、水文信息建设工作及研究。
2010年12月第7卷 第2期
湖北三峡职业技术学院学报
Journa l ofH uBe i Three G roges V o ca ti ona l and T echn ica l Co llege D ec .2010V o l 17 N o .2
水文水资源中的地理信息系统技术
孟 娟1
陈堂贤
2
(1.三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌 443002;2.长江水利委员会长江三峡水文水资源勘测局,湖北宜昌 443000)
摘 要:本文首先介绍了地理信息系统的基本概念及原理,然后分析了水文水资源对地理信息系统的要求,最后分析了地理信息系统在水资源管理、水土保持及防汛减灾中的应用。
关键词:地理信息系统; 水资源管理; 水土保持; 防汛减灾
中图分类号:P33 文献识别码:A 文章编号:2027/YC -(2010)02-0097-004
前言
近年来,地理信息系统技术在水文水资源上的应用不断深入,很好地支持了水文水资源的信息采集、管理、水文模拟和描述各种水文要素如河道、流域、水文网络、水文地理信息等。地理信息系统(GIS)是一种兼容存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。它在最近30多年里取得了惊人的发展,现已广泛应用于资源调查、区域发展规划、公共设施管理、交通管理等领域,成为一个跨学科、多方向的研究领域。
地理信息系统是一种特殊的信息系统,与其它一般的信息系统相比,G I S 具有空间特性。它在分析和处理问题中都使用空间数据和属性数据,并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用,从而提供了一种基于地理对象的新思维方法。G I S 强调空间分析,通过空间分析模型来分析空间数据,它的成功应用依赖于空间分析模型的研究和设计。
1 水文水资源对地理信息系统的要求
地理信息是水文水资源的重要基础信息之一,85%以上的水文信息都跟地理信息相关。传统的对地理信息的手工处理方式已经被科学技术的进步所
淘汰,水文水资源需要运用先进的信息管理手段来提
高工作效率,推进信息化建设进程。地理信息系统技术为水文水资源信息管理的标准化、网络化、空间化提供了有效的工具。
建设水文信息系统时,要以地理信息系统为框架。由于国家政策上的引导,加上国内水文用户的技术储备和技术需求都达到了一定的层次,同时又借助世界上最先进和成熟的地理信息系统技术,所以地理信息系统技术最近几年在国内水文行业应用情况的发展势头迅猛,应用水平甚至超过了某些传统领域。由于水文水资源行业的特点,要求在开展信息化工作、建设信息化系统时,要着重考虑以下几个方面:
(1)系统要具有良好的可扩展性。由于经费、现阶段的应用需求,以及当前信息技术的发展等各种条件的制约,使得任何一个水文水资源信息系统在设计和规划之初,都无法一步到位。因此,要从宏观、长远、发展的角度来统筹规划。系统建设初期,应以实现常用的迫切的基本功能为主,以后再逐步进行功能扩展,逐渐将系统建成功能完善的决策支持系统。因此,要求基于地理信息系统的系统建设要具有良好的可扩展性,由初级搭建到构架完善,可以无缝扩展,系统数据和程序能够平滑移植。
(2)系统要以数学模型和决策分析为支撑。仅仅应用地理信息系统仅进行简单的浏览、查询和空间数据显示是没有太大意义的,水文行业更迫切需要的是深层次的,带有辅助决策支持的系统。这就要求地理
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信息系统平台具有强大的空间分析功能,以便对各种水文数据进行深层次的研究与分析,使系统起到辅助决策的作用,为有关部门提供科学的计算结果和决策依据。
(3)系统界面友好、工具丰富。图文并茂的界面是地理信息系统的特点,在系统拥有强大功能的同时,也要求使用简单,易于操作。系统要提供丰富的数据编辑工具和专业的制图功能。
(4)系统要应用先进技术,并具有良好的开放性。水文信息化系统建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、通信技术、G I S技术、遥感技术、GPS技术以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统的技术先进性与开放性问题十分重要。因此要求地理信息系统平台一定要遵循国际通用标准,并结合最先进的I T技术,既保证系统的先进性、可发展性,又保证系统的资源共享和开放。
(5)系统要能够管理海量数据。由于行业的特殊性,水文信息系统综合数据库是由水文数据库、实时水雨情库、工程信息库、社会经济信息库、基础地形图库、动态影像库、历史数据库、方法库、超文本库等多个数据库组成。庞大的数据量要求地理信息系统具有海量数据管理功能,同时还要求具有高效、安全、分布式管理等功能特点,确保系统基础的稳定性。
(6)系统要支持综合信息的网络发布。在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代,水文部门要借助网络技术,充分利用网络资源,实现资源共享,这就要求地理信息系统支持B ro w ser/Server模式,支持Internet/ I ntrane t技术,能够结合最先进的网络技术,提供综合信息的网络化服务。
2地理信息系统在水文水资源中的应用
水文建设是关系着国计民生的重要工作,随着技术的不断发展,地理信息系统在水文行业的应用也越来越深入、广泛。目前,地理信息系统在我国水文行业的应用已经颇具规模,在水资源管理、防汛抗旱、水土保持监测、水环境监测评估、水文地质、农田灌溉等应用领域中得到了广泛的应用并产生很大影响。
2.1地理信息系统在水资源管理中的应用
水资源是国家发展中的三大战略资源之一,水资源可持续利用已成为我国经济社会发展的战略问题。但由于人类对水资源规律认识的不足以及常规的规划和管理手段的局限性,对水资源实现综合全面的管理难度很大。随着计算机技术的发展尤其是地理信息系统技术的逐步成熟,开发基于地理信息系统的综合水资源管理系统成为可能。
水资源管理是对水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护等方面在系统层次上的定量分析和综合集成。一方面它提供了进行流域国土规划和经济布局规划的水资源基础,另一方面它通过对水量时空分配的再调整和水环境标准的制定,协调了防洪除涝、节水灌溉、城镇供水、水利发电、水土保持等专项规划之间的关系,在人类开发利用水资源的全过程中占有重要地位。由于水的流动性特点,在流域内一个点上的扰动会影响到周边和下游地区,因此在进行水资源综合管理的过程中,必须基于相应的环境模型分析各项管理战略和开发方案的环境影响,同时结合当地的自然和社会条件,以及各方对水资源功能的要求进行综合、分析和比较,最终拟定水资源管理的最优方案。
在进行水资源规划和管理过程中,需要运用各种环境过程模型,如稳态和动态水流模型、多维水质模型和污染扩散模型等。这些模型大都具有明显的空间特性,但这些环境模型在对空间数据的操作尤其是在结果显示方面仍显困难,而空间分析和空间数据管理正是地理信息系统的优势。地理信息系统可以为这些环境模型提供整体的基于G I S逻辑原理的空间操作规范,用以反映具有空间分布特性的模型研究对象的移动、扩散、动态变化及相互作用过程。在地理信息系统中,基本概念是空间位置、空间分布和空间关系,而基本研究对象是被抽象成点、线、面的空间实体及其相关属性。与之相对应,在环境模型中,基本概念是物质、能量及其运动转化,而基本研究对象是诸如水、人口等明显具有空间分布特性的环境要素。地理信息系统和环境模型在概念和研究对象上的相似性、互补性,使得二者的结合既合理又具有实用价值。
在长江流域水资源管理系统的建设过程中,地理信息系统作为基础的数据平台对数字化地图等空间数据和水文信息等属性数据进行统一的管理,同时,地理信息系统还为长江流域规划项目中所采用的水量模型和水质模型等提供了统一的数据接口,将各个环境模型很好的衔接和协调起来。地理信息系统强大的图形处理和输出能力更为水资源管理决策提供了直观的数据支持。从长江水资源管理系统实际的应用情况来看,地理信息系统技术在长江流
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域水资源相关空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示等方面起到了不可替代的作用,在评价水资源规划方案和进行复杂的水资源管理决策方面也起了重要的支持作用。
2.2地理信息系统在水土保持中的应用
我国七大江河流域的水土流失和土壤侵蚀问题是关系着流域生态环境、经济发展,甚至是七大江河流域实现可持续发展的大问题。水土流失的类型包括水蚀、风蚀、冻融侵蚀等各种类型,并且有大量的滑坡、泥石流等山地灾害。可见,流域的水土保持工作是一个长期而艰巨的任务。水土保持工作中常用的基础数据包括土地利用现状、植被、土壤、地质、坡度、高程、降水量等数据,其中土地利用现状、植被、土壤、地质等专题图可以通过遥感技术来获得,分类矢量化以后作为地理信息系统的数据图层;坡度、高程等指标可以通过地形图提取。因此,利用地理信息系统强大的空间数据存贮、分析功能进行水土保持监测是当前发展的必然趋势。
水土保持监测包括土壤侵蚀和治理情况两个大的方面。通过地理信息系统与遥感技术的有机结合,分层次建立水土保持本底信息库,对治理区按年度监测各项指标,建立动态的监测管理信息系统,用相应的评价模型对土壤侵蚀和治理效果进行动态分析。具体做法可利用高分辨率遥感数据获得治理动态变化的指标,利用全球定位系统进行定点定位,确保各项监测指标在不同的时间序列上地理位置一致。监测成果以数据库、图像库、视频文件等多种方式表达、各地方监测点通过网络上报统计数据,逐级汇总,最后上报到监测中心。监测中心通过水土保持监测网站向社会定期发布水土保持成果或向国家相关部门上报,实现最终的监测目标。当前,全国已经建立了很多基于地理信息系统的水土保持管理系统,如长江流域水土保持动态监测系统等。
2.3地理信息系统在防汛减灾中的应用
我国是自然灾害频发的国家,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,灾害造成的损失也越来越严重,仅洪涝灾害在最近几年造成的损失就高达每年平均千亿元左右。国家和各级政府对防洪减灾十分重视,各生产和科研部门也投入了大量人力和物力研究防洪减灾的工程和非工程措施。在非工程措施中,不少流域先后都建设了防洪决策支持系统,在地理信息系统技术和先进的通讯手段的支持下,进行洪水预报、调度、灾害损失评估、减灾措施和水利工程效益分析等。
将地理信息系统与图像处理、航空摄影及遥感等技术结合,可对洪灾损失及灾后重建计划进行评估。也可利用地理信息系统结合水文和水力学模型用于洪水淹没范围预测。如地理信息系统空间分析扩展模块可用于分析和存储流域地貌特征,提取有关参数,作为地表径流模型的输入文件。将地表径流模拟计算成果与河道断面信息结合,输入水力学模型中,即可预测给定位置的水深。将计算出的水面高程数据输入到地理信息系统中,并覆盖在地形表面,从而确定出洪水可能的淹没范围。再将此淹没范围图与有关基础设施、土地利用、人口密度等其它专题图综合进行分析,可以预测洪水的影响,便于采取应急措施。当前,全国已经建立了很多基于地理信息系统的防汛减灾系统,比如防洪规划信息管理系统、长江防洪智能应急响应系统等。
3结语
地理信息系统技术的应用促进了水文水资源领域的发展,反之,水文水资源领域对地理信息系统技术的需求又促进了地理信息系统的发展,同时也应认识到水文水资源、地理信息系统是不断发展的概念,随着技术的进步和社会需求的变化,其含义也会发生相应的变化。随着/数字地球0、/数字水利0概念的提出和工程水利向资源水利,传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变,水利信息化是必经之路,因此地理信息系统技术与水文水资源紧密结合的应用前景将非常远大。
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[责任编辑:朱玉萍]
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G eograph i c Infor m ation Syste m i n H ydrology and W ater Resources
MENG Juan1C HEN Tangx i a n2
(1.Schoo l o f E lectrical Engineering and Rene w able Ener gy,Three Gor ges Universit y,Yichang443002,H ubei;2.Sanx i a Hydro logy and Water Resources Survey Bureau,Changjiang W ater R esources Co mm ission,Yichang443000,H ubei)
Abst ract:The basic concept and princ i p le of geographic infor m a ti o n syste m is i n troduced firstl y i n this paper, t h en the requ ire m ent o f hydrology and w ater resources to the geograph ic infor m ati o n syste m is ana l y zed.F i n ally,the app lication o f geograph ic i n for m ation syste m in the w ater resources m anage m en,t w ater and so il conservation,fl o od contro lm iti g ation is ill u strated.
K ey W ords:Geograph ic infor m ati o n syste m;w ater resources m anage m en;t w ater and so il conser vati o n;
fl o od contro lm itigation
(上接第70页)
FuzzyM athe m aticsM odel and Applied R esearch
on E val uation of T eachi ng Quality
HAN Yuqing
(Shangq i u P oly technic,Shangqiu476000,H enan)
Abst ract:This artic le tries to propose t h e i m prove m ent progra m to traditi o na l teach i n g evaluati o n syste m in the u-n iversities by i n troducing f u zzy m athe m atics m odel to eva l u ate teacher quality in the un iversities.Based on actual eva-l uation case,the artic le proves the app licati o n prospect and m ethodology va l u e of this m ode.l
K ey W ords:M athe m aticsM ode;l teach i n g eva l u ation;w e i g ht va l u e
(上接第76页)
B I and English L isteni ng Teachi ng i n H i gher V ocational College
WU Songchuan
(Fuji a n college of Water Conservancy and E lectric P o w er,Yong.an366000,China)
Abst ract:This text pr obes the case by app l y i n g TB I to the Eng lish listening teach i n g to i m prove teaching qua lity and co m e tr ue high-efficient lesson,and then raise college students.Eng lish applicati o n ab ility.
K ey W ords:TB I;h i g her vocational co llege;Eng lish listen i n g teach i n g
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武汉大学_地图学与地理信息系统攻读硕士培养方案
地图学与地理信息系统专业攻读硕士学位 研究生培养方案 一、培养目标 本专业培养适应我国社会主义建设事业发展的需要，面向现代化、面向世界、面向未来的德、智、体全面发展的高层次专门人才，具体要求如下： 1.学习和掌握马列主义的基本理论，坚决拥护四项基本原则，拥护中国共产党的领导和党的各项方针政策，热爱社会主义祖国，树立正确的人生观和价值观，遵纪守法，具有较强的事业心和责任感、良好的道德品质和科学道德，积极为社会主义现代化建设服务。 2.勤奋学习，学风端正。具有坚实宽广的基础知识和系统深入的专业知识，了解摄影测量与遥感学科的进展与动态，掌握摄影测量、遥感和地理信息系统的高新技术及数据获取原理等，能独立承担本专业科研和教学任务，具备组织科研项目或工程生产的能力。 3.能较熟练地利用一门外语阅读专业文献和撰写科研论文。 4.身心健康。 二、研究方向 1.地理信息系统开发与应用 主要研究网络地理信息系统的设计方法和软件开发方法等，多维动态地理信息的数据管理和应用方法、动态地理信息系统的模拟和可视化等，移动地理信息系统的软件开发技术、数据传输技术、自适应性可视化技术等。 2.地理信息可视化与虚拟现实技术 主要研究地理信息的动态可视化方法和模型、虚拟现实技术，网络环境下地理信息可视化的数据模型、数据结构、数据传输方法、快速浏览方法等。 3.地图认知的理论方法与应用 主要研究地理空间数据多尺度表达方法、地图认知理论和方法、地图空间认知模型及计算方法、基于地图模型的可视化地学分析方法等。 4.时空数据建模与分析 利用时空相关和时空逼近等理论，研究长时间序列的地图、遥感影像和地理空间数据中时空数据结构化建摸、数据管理和统计分析方法，支持地理信息智能服务的建立。 5.数字（智慧）城市技术方法
地理信息系统应用与发展前景
地理信息系统的应用与发展前景 从20世纪60年代以来，随着网络信息技术等先进技术的不断发展，地理信息系统有了很广泛的应用，并逐渐趋于社会化应用，已成为人们各种活动中不可缺少的系统。本文简要阐述了地理信息系统的相关概念，简单介绍其几项基本的功能，从地理信息系统的发展出发，对地理信息系统的应用以及发展前景进行分析。 所谓地理信息系统主要通过地理空间数据，建立地理模型并进行分析，实现对地理的研究的一种计算机技术系统。其包含的学科比较广泛，涉及了计算机科学、信息科学、地理学等为一体的新兴学科。其功能的全面与系统性，从多维度的地理信息为人们研究与解决地理、环境、灾害、规划等重大问题提供所需的信息资源。地理信息系统作为计算机程序与地理数据组成的地理空间模型，它将客观世界模型化的空间数据，用户可在模型中对空间数据进行分析与预测，方便管理与决策。另外，地理信息系统通过硬软件的结合，使得该系统功能比较多，并有了很广泛的应用。 地理信息系统的相关概念 地理信息系统又被称为GIS，该系统主要通过地理空间数据对地理信息进行收集、储存并分析处理。地理信息系统
经空间的逻辑可扩展至形象思维，而随着人们对地理信息系统的理解逐渐加深，其内涵在不断的丰富，从不同的角度来看其内涵所包含的内容也是各不相同的。第一，从技术上来说，地理信息系统是通过计算机软件与硬件的支持，并进行管理、分析与显示空间数据的信息技术系统。第二，从学科上说，地理信息系统作为一门新兴的交叉学科，主要以测绘学、地理学以及统计学为基础，又通过计算机硬件与软件技术、遥感技术等先进技术支持。第三，从用途上来说，地理信息系统作为一个工具箱，主要包括了采集、存储、管理、处理分析以及现实空间数据等。 我国地理信息系统的发展概况 我国的地理信息系统起步比较晚，但发展速度却非常快，在经过40多年的研究开发与使用，我国的地理信息系统逐渐趋于成熟。在我国对其发展的概况来看，可将其分为三个阶段：一是起步阶段，20世纪70年代初，我国开始将电子计算机应用到测量、绘图等领域中。而在这阶段，国家测绘机研究出了地形测量与航空摄影城图等，为地理信息系系统的发展奠定了基础。且在这一阶段，确立了地理信息系统概念，并逐渐开展了对地理系信息系统的研究与人才培养。二是科研试验阶段。从20世纪80年代开始，我国重视对遥感技术的发展与应用，地理信息系统进入科研?验的阶段。此阶段遥感应用研究所成立，成为专门研究地理信息系
智慧国土地理信息系统解决方案
“智慧国土”地理信息系统解决方案 一、引言 随着社会经济的飞速发展、网络通信技术、电子技术的日益成熟，我国城市信息化建设应用进程逐渐加快，信息化建设与应用在全国各级城市普遍得到认识与重视，为了真正实现“应用促发展”，我们将构建“智慧城市”。“智慧城市”将充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合、以及智能响应的方式，综合各职能部门，整合优化现有资源，提供更好的服务、绿色的环境、和谐的社会，保证城市可持续发展，为企业及大众建立一个优良的工作、生活和休闲的环境。 国土资源前期信息化建设提高了国土资源工作的质量和效率，促进了管理的规范和创新，增强了业务监管能力，提升了系统形象，在国土资源管理中发挥了积极而重大的作用。但是国土资源信息化建设的瓶颈问题依然突出，体现在：统筹的力度不够，网络的覆盖面不宽，应用系统的开发和应用不够，数据的积累、更新、开发、利用跟不上，服务质量和效率还不高。我们将通过“智慧国土”来解决这一系列的问题，通过坚持加强统筹、建用并举的原则、坚持以需求为导向，以应用促发展的原则来提出“智慧国土”的解决方案。 二、“智慧国土”体系架构 国土资源信息化统筹力度不够，主要表现在统筹过程中，中间桥梁的问题没有解决好、没有衔接好，出现分散建设、重复建设现象，没有一个对数据进行整体管理的工具。国土业务种类繁多，并且数据形式也大不同，所以我们必须依据国土资源信息特点来进行数据管理工具的设计，经过分析，数据主要呈现多级别、多年度、多比例尺、数据量大等特点。
按照逻辑统一、物理分散的方式进行管理有如下好处： 管理简便：能方便的实现空间数据的分布式管理，既可以利用商用数据库的出版、订阅机制，也可以通过“松耦合”技术实现数据的远程实时或定时更新；可以简便地支持异种服务器集群服务，当一台服务器不能满足要求时，能够简单的按行政区域将一部分数据分配到其它服务器上；可以极大地简化数据更新、备份工作，能够按行政区或图层来备份、更新数据，减小数据冗余。 效率高：由于数据分散在多个数据库甚至多台服务器上，因此可以有效通过并行算法提高处理效率，并且这些并行的效率是直接在现有操作系统上体现的；数据备份和更新直接面向的是按行政区小规模的数据，所以会更加快速；整个系统的提取、合并、裁剪都会因此获益匪浅。 三、GIS在国土行业的应用 ?国土资源数据中心管理系统 系统主要功能为：多级、多源、多专题数据集中统一管理；跨区域多级数据的查询、统计、分析；数据库的维护；数据的变更等。 ?国土资源电子政务管理系统 系统具有强大的业务搭建能力，包括流程搭建、业务工具搭建、
地理信息系统建设方案
地理信息系统建设方案1.1地理信息系统概述 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由硬件、软件、数据和用户四大要素组成。智能化的系统还应包括知识。其系统的概念模型可由下图描述。根据工作侧重点的不同，信息系统分为事务处理系统和决策支持系统两大类。 图1.1 信息系统概述模型 目前，我国许多城市智慧城市建设中已采用了地理信息系统，虽然在一定程度上发挥着重要作用，但由于没有全面考虑，无法形成各系统得联动，致使系统无法发挥其应有的巨大潜力和威力，而且数据重复建设，造成人力和财力的浪费。因此建设二三维相结合智慧城市地理信息系统，以充分发挥地理信息系统的作用，必然会政府机构、各行各业和市民提供更加准确基于位置的信息服务。 1.2地理信息系统设计思想 地理信息系统依托系统特点，紧紧围绕智慧城市的业务流程，建立一个基于计算机网络、语音系统平台、通信网络以及图象处理接口的综合信息系统，并综合GPS/GIS/GPRS应用、三维仿真技术、数据库管理等高新技术，采用集中管理、
分散控制的体系结构，建立一个准确、高效、全面、规范的地理信息系统，使数据管理与空间信息管理融为一体，多层次、多方位直观地显示相关数据、图形等信息，提供各种警务工作元素在空间的分布状况和实时运行状况，分析其内在联系，做到资源的合理配置和调度，提高各业务部门的快速响应能力和协同处理能力，并利用辅助分析和决策功能，从宏观上提高警务工作的科学化、规范化、合理化。 第一章关键技术 2.1GIS技术 2.1.1基本概念 地理信息系统，英语名Geographic Information System，缩写为GIS，它是一种能把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来，对各种空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统。 GIS提供的信息产品不仅仅是简单的文字和数据，而且还有一幅幅空间图形或图象。大到地球、国家、省市，小到村镇、街道乃至地面上的一个点位，GIS 都能以直观、方便、互动的可视化方式，实现数据信息的快速查询、计算、分析和辅助决策。GIS技术是构建数字地球、数字中国、数字城市的核心技术。 2.1.2软件构成 主要由系统软件（操作系统、网络软件等）、数据库软件（如Oracal、Sybase、SQL Server等）、GIS软件平台（如Arc/Info、MapInfo等）、应用软件（GIS 二次开发软件、GIS组件库等）组成。层次结构如图3.1所示：
基于云计算的移动地理信息系统的研发
基于云计算的移动地理信息系统的研发 科学技术的不断发展，为现今各项信息化管理提供了重要的保障。在地理信息化管理的系统中，数据和信息量较大，实际使用过程中信息传递速度较慢，对信息的管理和传输形成了阻碍。而把Hadoop云计算运用到地理信息化管理系统中，能提升信息传递的速度。基于这样的状况，论文介绍基于云技术的移动地理信息系统的研发，以供参考。 【Abstract】The development of science and technology provides important guarantee for the information management .There are much data and information in geography information management system，and the information transmission speed is slow，which hindered the information management and transmission. The application of Hadoop cloud computation in geographic information management system can improve the information transmission speed. Based on this situation，paper analyzes the research and development of mobile GIS based on the cloud computing，for reference. 标签：云计算；计算机技术；地理信息系统 1 引言 在先进信息的技术支持下，将终端系统运用到地理信息管理系统中，使该系统更具有稳定性。移动GIS能把自身的功能予以不断扩张，实现了在互联网无线通信环境下自由通信。现阶段，在云计算技术的支持下，GIS信息管理平台得到不断的优化，使用户能在较短的时间内获取有效处理海量数据的方法。因此，在论述中，从以下几个方面对移动地理信息系统的研发予以探讨。 2 相关概念简介 2.1 云计算简介 在云计算的概念中，“云”指的是所有互联网与使用的计算机。目前，世界任何角落，均被互联网覆盖，在这样的环境下计算机的使用使云计算具有规模大的特点，世界上一些大的科技公司，时常会有成千上万的云服务器，谷歌公司云服务器的数量甚至超过100万台，即使一些小型技术公司也有成千上万的云服务器的设置。使得云计算拥有相当大的存储容量，其虚拟程度高，因云计算的建立是基于计算机系统的，这使得它与云有一定的相似性。云计算系统中，大部分的功能是在虚拟的情况下完成的，具有较强的扩展能力。在当前社会，计算机技术的发展在社会各行各业中得到广泛应用，在这种情况下，网络中会产生大量的信息，云中资源的数据信息，充分反映了云计算具有很强的扩展能力[1]。 2.2 云计算与GIS的结合
地理信息系统解决方案
警用地理信息系统解决方案 目录 1 理解警用GIS 2 警用GIS的应用 2.1警用基础数据的管理 2.1.1 实有人口管理 2.1.2 视频监控管理 2.1.3 设施管理 2.1.4 重点场所管理 2.2警务指挥调度应用 2.2.1 指挥中心接处警
2.2.2 GPS车辆监控 2.2.3 应急预案 2.2.4 救援路线分析 2.2.5 交通流量控制 2.2.6 移动警用GIS 2.3辅助决策分析 2.3.1 人口分布分析 2.3.2 警情分析 2.3.3 遥感影像应用 2.3.4 最优路径选择分析2.3.5 三维分析 2.3.6 飞行任务管理 3警用GIS解决方案
3.1警用GIS系统总体构架 3.1.1 系统构架图 3.1.2 软件平台体系构架 3.2警用地理信息数据库建设3.2.1 警用地理信息数据分类3.2.2 基础地理数据库建库内容3.3警用GIS系统功能 3.3.1 警用GIS基础平台 3.3.1.1基础GIS管理服务平台3.3.1.2 GPS监控平台 3.3.1.3数据交换平台 3.3.2 警用GIS专业应用系统3.3.2.1 110指挥系统
3.3.2.2 119指挥系统 3.3.2.3 122指挥系统 3.3.2.4实有人口管理系统 3.3.2.5应急预案管理系统 3.3.2.6其他警用专业应用系统 3.3.2.7警用辅助决策系统 3.3.3 警用GIS与其他系统之间的接口和关联技术4软硬件配置 4.1软件配置 4.1.1 系统软件 4.1.2 数据库、中间件和系统开发软件 4.1.3 GIS软件 4.1.4 GIS建议配置方案
农业地理信息系统建设内容与技术方案
阳泉农业地理信息系统建设内容与技术方案 农业综合管理信息系统是结合阳泉市农业管理部门在农业管理、农村管理等方面的需求，设计的集信息采集、发布、处理、存储、开发应用为一体的综合应用系统，为农业决策部门、管理部门、行业协会、普通农户和有关机构提供农业资源管理与决策支持手段，为社会提供全方位的农业信息服务，从整体上提高农业工作的科学化、规范化水平。 一、系统建设内容 开发农业综合管理信息系统，采用先进的GIS和空间数据库技术，以计算机网络为基础，以数据库为核心，建立一个准确、高效、快速、全面、规范的农业管理信息系统。充分利用GIS的技术特点和优势，使农业资源信息采集、信息发布、动态监测、分析、管理、决策与空间信息管理融为一体，直观、形象、动态地显示各种农业资源的空间分布状况以及变化趋势等。此次项目建设以基础应用系统开发为主，开发基于地理信息系统的农业综合管理系统,主要包括以下子系统： 基础信息采集录入系统 农业资源动态监测系统 农作物病虫害防御系统 畜牧业畜禽良种资源地理信息系统 畜牧业统计监测预警系统 代码设计及综合业务管理 二、系统框架
1、总体框架 农业综合管理信息系统按照农业管理需要设计，包含农业信息采集、信息存储、信息管理、服务、应用分析等内容。 2、系统架构 农业综合管理信息系统由农业信息服务网站、农业办公自动化系统、农业地理信息系统三部分组成。 （1）农业信息服务网站 农业信息服务网站是农业综合信息对外发布的窗口，可为互联网用户提供农业新闻、农业政策、产品推荐、科技推广等各方面的信息服务。 （2）农业办公自动化系统 农业办公自动化系统是实现农业办公网络化的平台，可为农业管理人员提供周到的工作安排、公文流转与处理、网上办事、邮件等服务。 （3）农业地理信息系统 农业地理信息系统就是要将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机、自动化、通信和网络等技术与地理学、农业、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科紧密地结合起来，形成一个包括对农作物、土地、土壤从宏观与微观的监测，农作物生长发育状况及其环境要素的现状进行定期的信息获取以及动态分析和诊断预测，耕作措施和管理方案在内的信息系统。将传统的农业生产管理提高到一个以快速调查和监测、适时诊断和分析、高效决策和管理为标志的全新的与信息时代相适应的现代化农业的新阶段。包括：农业信息采集、农业资源动态监测、农业管理、分析与决策支持。 3、数据库架构
多媒体技术在地理信息系统中的应用
摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是：如何有效地管理多媒体数据和空间数据；其次，在区域分析过程中，怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜；多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS 软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.1 多媒体数据的有效管理 通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.1.1 GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1 GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS 的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn 的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即0→1(目标从无到有)；1→0(目标从有到无)；1→N(目标从一个变成多个)；N→1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文
移动GIS解决方案
嵌入式GIS开发平台 嵌入式GIS，是GIS新的发展方向，伴随着智能手机的普及、移动互联网的出现而兴起的新应用，在内核设计上不同于桌面GIS或WEBGIS，嵌入式GIS，更注重内存使用和性能效率，需要设计精巧的GIS数据逻辑组织模型和物理存储格式，以减少内存占用，提高地图显示的效率。 GridGIS Mobile 产品简介 南京跬步科技有限公司，是国内领先的嵌入式GIS软件平台提供商，为客户提供嵌入式GIS 开发平台、项目定制、方案咨询等服务，GridGIS Mobile功能丰富、性能优越、稳定性高、可扩展性强，满足各种行业应用的需求，已经在路政巡检、公安消防、城市应急、环保、交通、电力、农业、GPS监控、城市管理、数据采集等行业得到广泛的应用。 开发方式 GridGIS Mobile以类库的方式进行开发，支持eMbedded Visual C++、Visual Studio 2005、Visual Studio 2008等多种集成开发环境。GridGIS Mobile类图层次关系清晰、结构简练、容易理解、易于开发。用户可以使用GridGIS Mobile类库，根据具体的项目需求定制不同的应用系统。 运行环境 GridGIS Mobile支持windows CE、Pocket PC2003、windows mobile 5.0 for Pocket PC、windows mobile 6.0 for Pocket PC等操作系统的硬件设备。 支持多种CPU类型：如ARMV4、ARMV4I、SH4、MIPS等。 数据结构 根据嵌入式设备资源紧缺的特点，直接延用桌面GIS的数据格式，会带来性能问题，使得嵌入式设备无法支持GIS海量数据的读取。为此，专门设计了适合嵌入式设备的文件格式，提供将MapInfo MIF、ShapeFile等通用格式转成嵌入式设备格式，同时支持将嵌入式设备格式转成通用的MapInfo MIF、ShapeFile等。这种格式通用性好、效率高、满足海量GIS数据的读取、同时支持GIS的数据浏览和编辑，为桌面GIS、WEBGIS平滑地过渡到嵌入式GIS提供了有力的保证。 产品的功能特点 ●支持多源数据 GridGIS Mobile除支持矢量数据以外，还支持各种栅格数据，如BMP、JPEG、PNG等标准栅格格式，采用图象金字塔组织模型，支持海量栅格数据的浏览。 ●地图显示 支持地图的放大、缩小、平移、鹰眼，在地图渲染上支持各种色彩和样式的定制，支持要素动态闪烁效果。 采用动态标注，有效地解决标注的有效避让，使得图面更加清晰易读。 图层管理，控制地图图层的显示与关闭。
税务地理信息系统建设方案
税务地理信息系统方案 2011年1月
税务管理地理信息系统解决方案 目录 1需求分析 (1) 2项目介绍 (1) 3系统主要解决的问题 (2) 4系统设计 (3) 5功能设计 (4) 6系统特点 (11) 7结束语 (11)
税务地理信息系统方案1需求分析 税收工作点多面广，遍布城乡各地，其数据与地理空间信息关系密切，如税源空间分布、纳税人地理位置、税务机关行政分区及税务分片辖区等。在以往开发的数据库信息系统中，对空间信息缺乏规范的管理。计算机用户面对枯燥的数据难以有效地进行管理、分析，更不用说辅助决策了。GIS技术可以将数据库数据叠加在电子地图上，使电子地图与数据库中的数据建立关联，用户面对电子地图进行操作，具有直观、便捷、高效的优点。 2项目介绍 本系统以GIS（地理信息系统）技术、多媒体、网络、数据库技术为支撑，通过与税务行业中现有信息管理系统结合，借助GIS独有的空间分析功能和可视化表达，实现地图与数据库的双向查询，并使地图上的对象（纳税人、税务分区）与数据库中的数据相关联，进一步得到要素分布和相关的各类专题，可以在数据可视化、思维可视化方面提供一种崭新的决策支持手段。对征收、稽查、税源分析、税源监控等方面进行可视化信息管理，把复杂繁多的税收业务变得清晰可视、生动直观。 税务征管中每一条记录都有其空间属性，如税源空间分布、纳税人地理位置、税务机关行政分区及税务分片辖区等都使税务与地理信息系统具有密切的联系。因此，在现有税务部门数据大量集中的基础上，充分发挥地理信息系统强大的地图定位、查询、区域空间分析、多要素综合分析、趋势预测和规划的能力，利用 第 1 页共11 页
地理信息系统应用实例
地理信息系统应用实例 1．城市规划、建设管理 城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。 在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。下面介绍GIS 在密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理方面的应用。 美国威斯康星州的密尔沃基从1976年开始建设城市地理信息系统，并不断发展、完善。由于数据库比较完整，地理信息系统在很多方面发挥了作用，主要可以分为三个方面的活动。 1）地图更新 密尔沃基市常用地图分为三种： 第一种是地籍房产图（当地称为Plot Map），由政府税务部门负责编制。这种地图通常在以下情况下需要修改更新： ●地契内容改变，包括地块边界的变化以及地块权属的变化； ●在一个大的地块内再划分为若干小块，产生新的土地所有者； ●公共道路的拓宽或者连通； ●小地块合并成为大地块； ●其它变化，如道路名称、地名的改变以及错误的纠正。 第二种是一般的测绘图（当地称为Quarter-Section Map）。这种图由政府市政工程部门负责编制，图面上标有主要的地块边界（不作为法律依据），但是没有普通的建筑物，通常在下列情况下需要更新： ●城市建设造成地面重要物体的边界变化； ●重新测量，纠正过时的内容； ●道路打通、拓宽或封死； ●大的地块合并或重新划分； ●街道名称改变； ●地图上的错误纠正。 *下面提及的GIS在环境、道路等方面的应用也可以认为是地理信息系统在城市管理中应用的部分。
移动地理信息系统GIS关键技术
移动地理信息系统GIS关键技术应用 引言 地理信息系统（GIS）是一门综合性的技术，它涉及到地理学、测绘学、计算机科学与技术等学科。它的概念和基础是地理和测绘，技术支撑是计算机技术，应用领域是地理、规划与管理等许多行业和部门。自从20世纪60年代以来，GIS已被各行业所应用。特别是近20年来，伴随计算机技术的迅速发展，GIS取得一次一次重大进步，如空间数据的管理、网络GIS、三维GIS 等技术。 在这些应用过程中，数据的实时更新至关重要。野外数据的传统采集和编辑一直是耗时并且容易出错的工作，需要依赖于纸制地图或传统测量手段，野外数据编辑是通过绘制草图，并做标示来实现。这些野外编辑的数据还要回到办公室通过被手工输入和编译才能进入GIS 数据库。这种作业模式导致GIS数据不能经常更新，且精度很难保证，给GIS分析和决策结果带来极大的不可靠性。当突发事件发生时，如何在最快的时间内做出响应，进行实时的救援应急，并实时掌握现场情况，都需要移动GIS。 因此，随着移动互联网的飞速发展和不断进步，人们对地理空间信息的4A（anytime，anywhere，anybody，anything）服务的需求日益显现。 1．移动GIS的概念与特点 移动GIS 是一种应用服务系统，其定义有狭义与广义之分。狭义的移动GIS是指运行于移动终端（如PDA）并具有桌面GIS功能的GIS，它不存在与服务器的交互，是一种离线运行模式。广义的移动GIS是一种集成系统，是GIS、GNSS（卫星导航定位系统）、移动通信、互联网服务、多媒体技术等的集成。 移动GIS具有以下特点： 1）移动性：运行于各种移动终端上，与服务端可通过无线通信进行交互实时获取空间数据，也可以脱离服务器与传输介质的约束独立运行，具有移动性。 2）动态（实时）性：作为一种应用服务系统，应能及时地响应用户的请求，能处理用户环境中随时间变化的因素的实时影响，如交通流量对车辆运行时间的影响，能提供实时的交通流量影响下的最优道路选择等。
(完整版)GIS在环保中的应用
GIS在环保中的应用 一、GIS技术及其特点 GIS 系统是在数据库管理系统（DBMS）和计算机辅助设计（CAD）两个比较成熟的软件技术基础上发展起来的，并附加了对空间数据进行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能而别具一格。它所提供的专用函数可用来进行测量、坐标变换、图象生成、属性修改、统计分析、拓扑叠加、网络分析等。许多GIS产品还采用了工业标准的组件对象模型（COM）技术，为用户进行功能和结构定制拓展了空间。GIS技术特点可归纳为： 1.1数据输入 数据输入是把现有资料按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的标准和结构组织转换为计算机可处理的形式，输入到数据库中的过程。除了在地图上手扶跟踪数字化、图形扫描外，目前GIS的输入越来越多地借助非地图形式，RS（遥感技术）数据和GPS（全球定位系统）数据已成为GIS的重要数据来源。 1.2数据处理 GIS 对空间数据的处理主要包括数据编辑、数据综合、数据变换等，最终形成具有拓扑关系的空间数据库。GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据，如何有效地存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。大多数GIS系统采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它们分成若干图层分别存储，把选定的图层叠加在一起就形成了一张满足某些特殊要求的专题地图。 1.3空间分析和统计 空间分析和统计是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的关系，为用户提供一个解决各类专门问题的工具。这也是GIS得以广泛应用的重要原因之一。GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。矢量数据空间分析包括：空间数据查询和属性数据分析，缓冲区分析，网络分析等。栅格数据空间分析包括：记录分析、叠加分析、统计分析等。1.4地图显示与输出 GIS 可将空间地理信息以地图、报表、统计图表等形式显示在屏幕上，利用开窗缩放工具可以对所显示的地图中的任意点和范围进行无级开窗缩放，也可以按照某一比例尺显示，进行分析对比。还可按照用户需要设置制图符号和颜色，根据编辑好的空间数据分层选择，通过逐层叠加形成各种专题图，通过绘图机、打印机等输出。 1.5二次开发和编程 大多数GIS系统都提供二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，用户可在自己编程环境中调用GIS的命令和函数。系统配有专门的控件，供用户的开发语言（C++，VB，VC++，Dephi，…）调用等等。用户可以很方便地编制自己的菜单和程序，生成可视化的用户界面，完成GIS的应用功能的开发。 二、GIS技术在环境保护中的应用 随着我国环境信息化的快速发展和计算机新技术在环境保护领域的广泛应用，环境信息系统在环境保护管理和决策工作中发挥着越来越重要的作用。而地理信息系统技术的出现为环境保护工作迈向信息化、现代化提供了技术支持。 目前，全国27个省级环保局及一百多个城市环保部门都已经使用地理信息系统平台软件和相应的硬件设施，大部分省市已经建立环境基础数据库，在GIS平台上开发了城市环境地理信息系统、重点流域水资源管理、环境污染应急预警预报系统等，取得了显著的成效。下面将结合实例分别阐述GIS技术在环保领域的应用情况。 2.1应用GIS制作环境专题图 环境制图是环境科学研究的基本工具和手段。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比，利用GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题图，如污染源分布图、大气质量功能区划图等等。GIS的制
3dgis地理信息系统解决方案
3D GIS 地理信息系统解决方案 立项的背景和意义 一）背景 地理信息系统（GeographyInformationSystem ）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS 作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、 资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术（如GPS、DPS、RS 等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部 门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20 世纪 90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至 人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、 空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维 GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维GIS具有三 个显著的特点： 1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用 户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据（可达数百G），这种巨 大的数据量使得三维GIS 需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增 加了许多新的数据类型，空间关系变得更加复杂。 三维可视化一直以来是虚拟现实、地理信息系统、数字摄影测量等领域的研究重点。早在八十年代末期，随着GIS 研究与应用的不断深入，许多研究者开始了三维GIS 的研究。早期的研究主要面向地质、矿山等特殊应用领域，建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析，功能较为单一。K 和Masry 于1987 年开发了用于矿产资源评估和开采的三维GIS 原型系统，这个系统可能是最早的 三维GIS 系统，具有一些简单的空间分析能力，如最近点分析等。
GIS技术在城市规划中的应用及发展
GIS技术在城市规划领域中的应用及发展 一、城市规划 目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、分区规划等工作；专项规划包括交通规划、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近十年的历史看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因，期中试的程度不够。转型规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能密切的联系。从中央政府的行政管理部门，到城市规划学术界，目前都在呼吁增加城市规划工作内容。 二、GIS技术应用到城市规划领域的必要性 1.城市化的进程对城市规划提出了更高的要求 随着经济、社会和人口的发展, 世界城市化进程逐渐加快。城市化是一把双刃剑, 在给人类带来文明和进步的同时, 也引起了一系列的问题, 如: 环境污染、耕地减少、住房拥挤、交通阻塞等等, 城市规划与管理的工作量急剧上升, 这些对传统的城市规划和城市管理提出了严峻的挑战。传统的工作方式和手段已跟不上现代化城市建设和管理的需要,城市需要一种更加全面、科学、合理的手段和方法进行规划和管理显得尤为重要。G IS 能科学地管理和综合地分析具有空
间特征的城市海量数据, 保证数据现势性和准确性, 科学、准确地反映城市的现状与发展, 是提出合理决策、辅助城市规划和管理的先进的技术工具。 2.城市规划和管理的数据迅速增长, 传统的数据处理方法难以胜任 数据的急速膨胀 城市作为一个国家的政治、经济、文化的集聚中心, 其信息的产生、交换、融合无时不在, 并涉及地理、资源、环境、社会经济、人口等各个方面。随着城市化进程的加快, 数据的类型和层次呈多样化发展。反映城市现状、规划、变迁的各类数据以海量方式呈现, 并且处于不断的更新变化中。利用传统方法进行处理分析, 其工作量相当大, 并且分析的深度难以加强, 分析的广度难以扩展, 也缺乏现势性和直观性。地理信息系统利用先进的计算机技术能对庞大的数据进行存储, 利用遥感技术可对数据及时更新, 准确反映人们赖以生存的现实世界的现势和变迁。 3.提高城市规划和管理的质量和效率的需要 要建设好城市, 必须有科学的城市规划, 并严格按照规划进行建设。现代城市急剧发展的人口和产业、复杂的设施、有限的土地、环境资源的状况不允许城市盲目建设。从城市社会和经济方面来说,城市建设是一项巨大的投资, 建设项目的确定、规模的大小、标准的高低、建设效益的分配都必须合理统筹安排, 而不能凭主观意志盲目决定。城市规划的任务主要是对城市建设的经济、社会和环境条件的分析、论证、决策, 同时要具体地定质、定量、定形、定位地确定城市
“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统设计方案
“掌控地球” 嵌入式可移动地理信息系统 设计方案 二〇一五年一月
目录 1“掌控地球”嵌入式地理信息系统概述 (1) 1.1 背景 (1) 1.2 嵌入式可移动地理信息系统概念 (1) 2“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统总体设计 (3) 2.1 嵌入式可移动地理信息系统综述 (3) 2.2“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统特点 (4) 2.3 “掌控地球”以用户为中心的应用模式 (6) 2.4 “掌控地球”总体架构设计 (6) 2.5服务框架设计 (8) 2.5.1资源规划设计 (8) 2.5.2系统资源URI命名 (9) 2.5.3来自客户端的表示设计 (9) 2.5.4返回客户端的表示设计 (10) 2.5.5资源连通性设计 (11) 2.6建设原则 (11) 2.6.1通用性原则 (11) 2.6.2先进性原则 (12) 2.6.3安全性原则 (12) 2.7“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统政府部门系统应用环境 (13) 2.7.1建议系统环境配置 (13) 2.7.2系统安全保障系统 (13) 2.7.3可选配置通信服务器 (13) 2.7.4建议配置独立专用的机房 (14) 2.7.5建议配置智能移动终端 (14) 3掌控地球系统数据库设计 (14)
3.1数据库组成 (14) 3.2数据组织 (14) 3.3数据精简与保密处理 (15) 4数据集成设计 (16) 4.1标准与规范依据 (17) 4.1.1地图表达 (17) 4.1.2多尺度无缝集成 (18) 4.2遥感影像数据叠加显示 (18) 4.3用户自定义数据 (20) 5“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统PC 网页版栏目设置 (20) 6“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统移动终端栏目设置 (21) 7“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统基本功能设计 (21) 7.1地图显示功能模块 (21) 7.2信息搜索定位功能模块 (22) 7.3道路查询、公交换成、地铁换成功能模块 (22) 7.4全国范围，离线、在线导航功能模块 (22) 7.5历史导航轨迹记录，返导航功能模块 (23) 7.6“我的位置”精确定位功能模块 (23) 7.7行车安全提醒功能模块 (23) 7.8地图标注，行走路线记录功能模块 (24) 7.9地图纠错、用户意见上传功能模块 (24) 8“掌控地球”嵌入式可移动地理信息系统用户可选功能设计 (24) 8.1路网数据自动采集更新功能模块 (24) 8.2拍照、录音记录坐标功能模块 (25) 8.3移动终端点线面编辑功能模块 (25) 8.4政府部门业务移动办理功能模块 (25) 8.5影响分析功能模块 (26) 8.6管道和道路巡检功能模块 (26) 8.7通信导航功能模块 (26) 8.8高级营救导航功能模块 (26)
轨道交通地理信息系统解决方案
前言
前
言
作为城市功能中最活跃的因素，交通已成为城市可持续发展的关键性问题。从全国 大城市来看，交通阻塞、行车速度缓慢已成为城市的顽疾。大力发展轨道交通已然成为 城市交通和经济可持续发展的方向和必然要求，这已经在国外大城市交通设施发展实践 中得到证实。中国作为世界第一人口大国，轨道交通设施的数量和信息化管理技术，已 经严重滞后于经济和社会飞速发展的需求。 近年来，中国的城市轨道交通和铁路系统进入了高速发展阶段，截至2010年底，中 国己有北京、上海、广州等12座城市，先后建成并开通运营了48条城市轨道交通线，共 计1395公里，此外全国铁路营业里程也达到了9万公里以上。根据国家的发展计划，到 2020年，中国城市轨道交通总里程预计将达到6100公里，全国铁路营业里程也将达到12 万公里以上。 轨道交通建设是一项投资巨大，工程极其复杂的项目，轨道交通线路网络的运营、 服务和管理更是一个纷繁浩大的系统工程。面对如此庞大的建设规模和运营线路，如何 保障轨道交通建设、管理、运营能够高效、有序的运转，如何满足乘客对轨道交通高 速、安全、舒适、便捷、经济等特性不断提高的服务需求，已经成为轨道交通发展中面 临的主要课题。 轨道交通信息化发展已经成为国家相关政府部门、企业、科研教学机构及社会公众 现实的迫切需求。 地理信息系统(GeographicInformationSystem，简为GIS)是20世纪60年代开始迅速发 展起来的地理学研究技术，是多种学科交叉的产物。近年来，地理信息系统在全球得到 空前迅速的发展，成为实现现代化科学管理的高新技术。它被广泛地应用到城市规划、 城市地下管网管理、城市交通、社会服务等方面。 GIS具有处理海量数据的存储、进行复杂的逻辑运算和数据挖掘的功能，同时也是 实现空间图形显示与空间信息查询、分析的有效工具。利用GIS的数据输入、存贮、检 索、显示和综合分析应用等功能，将轨道交通基础数据的空间信息与其相关的属性信息 结合，能够通过直观的表达方式进行线路规划、工程设计、指挥调度、安全保障、设备 管理和故障跟踪等。 ArcGIS作为全球领先的GIS平台软件，是美国Esri公司集近40年GIS研发经验，奉献给 用户的一套全面的、完善的、可伸缩的GIS软件平台，以具有强大的空间分析功能和海 量空间数据处理能力著称，使得基于ArcGIS构建的应用系统为相关部门和领导提供了科 学的计算结果和有力的决策依据。ArcGIS产品是目前世界上最为领先的GIS产品，全球有 100多个国家在使用各个级别的ArcGIS产品，全球用户已经超过百万，为各行各业的用 户提供了全面的解决方案。
轨道交通地理信息系统解决方案