全球信息网格中的地理空间信息保障.
全球信息网格中的地理空间信息保障
2012-08-16
论文导读:信息采集、存贮与交换格式标准、影像与地理空间信息精度和质量标准、地理空间信息的分类与代码、统一体系结构、统一空间定位、影像与地理空间信息的安全、保密及技术服务标准等。广义地讲,影像与地理空间信息标准体系,是关于全球数字化地理空间基础框架及其...
信息采集、存贮与交换格式标准、影像与地理空间信息精度和质量标准、地理空间信息的分类与代码、统一体系结构、统一空间定位、影像与地理空间信息的安全、保密及技术服务标准等。广义地讲,影像与地理空间信息标准体系,是关于全球数字化地理空间基础框架及其应用的一系列技术行为准则。
GIG的建设与加速发展给世界新军事测绘变革带来了深远的影响,它昭示人们:应进一步深化对信息化战争的认识。
不断提高军事测绘在现代高技术战争、特别是军事斗争准备中的重要地位和意义,加速实现从机械化保障向信息化保障的根本性转化。
应进一步推进军事测绘信息网络化建设。未来的信息化战争,以宽带、大容量、数字化的网络传输能力为基础和前提,所以,加快军事测绘信息网络化建设,特别是末端建设和移动网络的建设势在必行。
应进一步提高一体化建设水平。未来作战是联合作战,只有加快建设和发展适合自己国情的综合集成系统,才能真正实现情报侦察、预警探测、信息对抗,特别是武器平台控制的现代化目标。
应进一步加强综合军事测绘保障理论研究。面对世界新军事测绘变革的影响,应不断跟踪信息化测绘保障建设的特点与对策,加大军事测绘理论创新的力度,促进多出成果,加速发展。
军事测绘全球信息网格地理空间信息美军正致力于建设“全球信息网格”(GIG,Global Information Grid),计划将美军在全球范围内的计算机网、传感器网和武器平台网联为一体,实现从传感器到射手、从总统府到散兵坑的“无缝信息链接”。
GIG是网格技术在美军推行其在全球利益过程中的一个具体应用,是美军“全球信息,全球获取”思想的具体体现。因此,要认识GIG,首先要从网格技术说起。
网格技术网格(grid)是借鉴电力网(Electric PowerGrid)的概念提出的。网格的目的是希望用户在使用网格计算能力时,就如同现在使用电力一样方便。我们在使用电力时,不需要知道它是从哪个发电站来的,也不需要知道该电力是通过什么样的发电机产生的,不管是水利发电,还是火力发电,我们使用的是一种统一形式的“电能”。网格也希望给最终使用者提供的是与地理位置无关,与具体的计算设施无关的通用的计算能力。
网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性,让人们透明地使用计算、存储等其他资源。
网格是一种基础设施,通过它可实现对因特网上所有资源可靠的、一致的、普遍的访问,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源和知识资源等。网格通过网格中间件层(或称网格操作系统),为用户提供一个分布、共享、—6—透明、安全和容错的计算服务环境。
也有人把网格称为第三代互联网。认为,因特网只是将所有计算机连接起来,实现了计算机之间的通讯,互相发送E-mail。万维网使用统一的超文本协议实
现了网页的连通,仍然停留在信息交换的阶段。网格试图解决资源的真正共享,使各结点大量闲置的计算资源和存储资源得到统一支配和使用。
总之,网格是一个功能强大的网,是一种基础设施,是一种能实现资源共享的服务环境。其中的资源各不相同,就构成了各种不同应用领域不同用途的网格。
全球信息网格GIG是网格技术的一个具体应用,它是美军为了获得决战决胜所必需的知识优势和决策优势而建设的一个全球性的网。GIG是美军“全球信息,全球获取”战略与网格技术结合的产物,是美军为谋取全球利益而布设的一个“天罗地网”。
GIG的提出GIG对信息和决策优势至关重要。它将使C4I与联合部队一体化,提高系统间的互操作性,提高带宽容量的最优化使用,进而显着地提高联合部队在多频谱环境下的作战能力。GIG军事行动的能力,同时为在普通环境和核环境下的命令与控制(C2)、作战支持、作战服务支持、情报和商业功能提供通用的操作环境。
全球信息网格的定义2000年3月31日,美国国防部发布了关于GIG的指南和政策备忘录,给出了GIG新的修改后的定义,并延用至今:
全球互联的、端对端的、能根据作战人员、决策层和保障人员的需求对信息进行收集、处理、贮存、分发和管理的信息能力、相关过程和人员的集合。GIG系统包括了多种专用或租借的通信计算机系统和服务器,各种软件(含应用
软件)和数据,安全设备,以及实现信息优势的其它相关技术。
它还包括了像在1996年克林格-科恩法案中5142条所规定的国家安全系统。GIG在战时和和平时期支持国防部、国家安全部门和相关情报部门的任务
和职责(包括战略、作战、战术和商业等方面的任务和职责)。GIG从所有的行
动地点(包括基地、哨所、兵营、站、所、机动平台和部署地点等)提供各种能力。GIG为联军、盟军和非国防部用户和系统提供了接口。
地理空间信息是GIG的基础美军建设GIG这样一个强大的网络,其目的就是为整个联合作战部队提供通用作战图(COP,Common Operational Picture),实现战场空间态势的共同理解,最终夺取知识优势和决策优势。地理空间信息叠加威胁分析、气象和海洋环境情报、友邻位置和后勤情况等其它战场信息后,联合部队的指挥官通过获取这些作战地区的详细信息,就能对变化的态势做出迅速反应,并通盘考虑友军在敌人决策圈内作战的各种问题。
所以,地理空间信息提供了所有其它相关战略和战术信息赖以存在的必要框架,为联合部队的协同作战提供了通用的地理空间框架。因此,地理空间信息是COP的基础,也是GIG的基础。
对军事作战而言,任何不带有精确的地理位置与时间属性的指挥、控制与战场态势信息都是毫无意义的。美军现有的作战指挥与控制系统都离不开地理空间信息的保障。地理空间信息作为基础平台信息,已成为作战指挥控制系统的重要组成部分,为实现协同作战提供了重要的共同地形操作环境(CTOE)。
为确保联合作战的胜利,美军已建立了各种各样的指挥、控制、通信、计算
机以及情报、侦察系统,如全球指挥与控制系统(GCCS)、国防信息基础设施(DII)、国防部情报信息系统(DODIIS)、陆军战术指挥控制系统(ATCCS)、陆军战斗指挥系统(ABCS)等。这些系统是联合作战部队各级作战单元获取、传输、处理、分发作战指令与战场态势信息的主要工具,是美军保障整个联合作战部队的信息需求的必要手段,也是赢得信息优势的关键。
这么多指挥与控制系统的协同作战,需要一个共同的参考框架。显然,地理空间框架是最合适的共同的空间参考框架,是联合作战中实现互操作的基础。
最近几年,美军大力研发一些与指挥控制系统配套的军事测绘保障系统或大型数据库系统,使地理空间框架真正成为指挥控制系统的基准框架。这些保障系统主要有:战斗地形信息系统(CTIS)、联合测图系统(JMTK)、21世纪部队旅及
旅以下部队战斗指挥系统(FBCB2)、影像产品数据库(IPL)、全源情报分析系统(ASAS)。实现现有指挥、控制、通信、计算机以及情报、侦察系统的互联、互通和互操作,并将它们统一到一个共同的战场空间参考框架中正是美军建设GIG,夺取知识优势和决策优势的初衷。
美军的地理空间信息保障部门在GIG中的作用地理空间信息是美军实现互操作的关键,是COP的基础,并为美军三军、民用机构以及盟军实施联合与协同作战提供通用地理空间框架。
地理空间信息保障(GI&S)是对地表上任一位置的大地测量、地磁、影像、重力测量、航空、地形、水道测量、海岸测量、人文景观和地名资料等信息,实施精确地采集、提取、存储、分发和开发利用。美军的联合作战地理空间信息保障条令详细规定了上至国家,下至军种、联合司令部和下属联合部队内部的地理空间信息供应者和用户之间的角色和关系。这清楚地表明了地理空间信息在军事作战中扮演着重要的角色。
地理空间信息为分层叠加所有其它战场信息并进而形成通用作战图提供了重要基础。在战场可视化方面,地理空间信息可帮助指挥官有效地计划和执行军事行动,提供导航和精确瞄准。无论平时还是战时,没有最新的地理空间信息,联合部队司令官就不可能有效地实施军事行动指挥。
地理空间信息保障的目标是给指挥官提供关于战场的及时、完整和精确的信息。
美国地理空间情报局(NGA)是美国军方的最高测绘领导机构,主要任务是为国防部提供全球的地图、地理影像和空间数据产品。作为“国家地理空间情报系统”(NSGI)的职能管理部门,NGA管理着大到国家小至战术层面所用的国家地理空间信息资源。NGA是GIG中关键的组成部门之一,在GIG中主要生产和分发下列信息:基础图像信息:包括全球基本设施和目标描述,对潜在的各种军事威胁,与威胁有关的研究、发展和采办活动的图像信息以及经济、政治图像信息。
地理空间基础数据:包括正射影像数据、大地控制点数据、地图数据,测绘学、地理和地球物理学知识及导航信息。
到2010年,与GIG相配套的全球地理空间基础框架数据库、基础地物数据库和控制图像库将建成并得以完善。以此为基础构建的通用地理空间信息作战平台和系统,将为上至国防部,下至单个士兵提供清晰的战场态势。这些通用平台和系统主要包括:“国防部信息基础设施通用操作环境”(DIICOE)及“通用地形操作环境”(CTOE)、“通用作战图”(COP)和“通用关联操作图”(CROP)等。它们不但可为各级作战指挥系统提供共享战场环境信息的平台,还可利用地理信
息系统技术特有的环境分析功能辅助指挥官决策,从而实现知识优势和决策优势。
地理信息系统空间分析方法及其若干应用 吴静
地理信息系统空间分析方法及其若干应用吴静 发表时间：2018-01-16T10:06:49.090Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：吴静 [导读] 摘要：地理信息系统是一种特殊的具有特定性的空间信息系统，它能够提供地理空间共享以及地图服务，地理信息系统是60年代中期发展起来的，近年来获得了非常迅速的发展，由于其种类、数量非常多 四川省冶金地质勘查局测绘工程大队四川成都 610212 摘要：地理信息系统是一种特殊的具有特定性的空间信息系统，它能够提供地理空间共享以及地图服务，地理信息系统是60年代中期发展起来的，近年来获得了非常迅速的发展，由于其种类、数量非常多，加上发展变化非常快，因此对地理信息系统的定义也非常多，简单来说，地理信息系统就是利用计算机软硬件进行输入、输出及分析的系统，当前它已经在现代经济活动的方方面面得到了应用，人们对地理信息系统的了解也逐渐深入.基于此，本文着重针对有关地理信息系统空间分析的相关问题进行了分析。 关键词：信息系统；空间；分析方法；应用 近年来，计算机技术发展非常迅速，虽然地理信息系统的输入、存储和输出功能进展较快，但是空间分析功能的发展就显得比较落后。而空间分析是建立在空间目标位置和属性表达以及目标间复杂空间关系表达的基础上，若要提高空间分析能力，必须解决空间关系描述与表达，而空间关系的建立也是提高ＧＩＳ效率的一个关键。 1 空间拓扑关系描述 空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。ＧＩＳ传统的基于矢量数据结构的结点－段－边形，用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系。 目前，对于空间实体之间的拓扑关系的描述，主要有基于网络的拓扑模型和基于点集拓扑理论的拓扑模型，前者比后者具有直观、结构清晰、互导性强、便于组织存储等优点。基于点集拓扑的空间拓扑关系描述有三种方法：四元组、九元组和维６４２００８扩展法。基于点集拓扑的空间关系描述框架能够十分有效地描述有公共元素的空间目标间的拓扑关系，甚至能够根据交集的维数更进一步区分成为各种不同的形式，但是基于点集拓扑的空间关系描述框架无法描述分离开的、没有公共元素的目标间的拓扑空间关系，这正是其缺点所在。 2 地理信息系统空间分析方空间位置 2.1叠置分析 叠置分析是通过叠加至少两层地图要素而得到一个新的要素层，其结果是分割原要素并生成新要素，且新要素中包含原要素的全部属性。据此，叠置分析既可生成新的空间关系，还可联系输入数据层的属性并生成新的属性关系。总体而言，叠置分析是按数学模型计算分析新要素的属性，从而解决用户面临的问题。 在城市规划中，建设用地适宜性评价是一种典型的格栅叠置，其通过对用地评定因子图层进行标准化处理、重新分类及加权叠加，从而形成用地适宜性评价结果。对于灾害风险综合评估、城镇发展条件综合评价及生态敏感性综合评价等规划，都可采用多因子叠加分析法来实现叠置分析。在规划中，两期用地的演变亦可进行叠置分析，即：根据土地利用数据，叠置获得两期土地利用的变化图层，用以分析土地利用的变化；根据城市建设用地数据，叠置获得两期建设用地转化的图层，用以辅助规划评估或比选规划方案。此外，还应深入挖掘矢量数据中的叠置分析功能，其中矢量叠置蕴含一种拓扑关系及其包含至少两个矢量图层的并集、交集、属性的空间赋值与关联等功能，如建设量的分区统计便是矢量叠置的具体应用。 2.2相关分析 在同一空间范围内，任一小的空间单元都包含多项属性信息，而相关分析的研究内容是对应位置上的属性信息是否具有相关关系及这一相关关系的表现。在相关分析中，通常包括时间域、空间域，两者关注的焦点分别是不同时期同一属性的观测值、同一时期不同属性的观测值。在规划中，相关分析涉及较多的社会领域、自然领域。例如，犯罪高发地的成因分析研究的是在同一地區，犯罪率与家庭收入、教育水平、失业率、租住比例、新迁入居民比例及单亲家庭比例等属性的相关性。在规划中，还可运用相关分析来分析土地利用演变的驱动力。例如，在某一省域的区县范围内，先空间化处理社会经济统计指标，再从土地利用转化的角度开展主成分分析、相关分析、回归分析及因子分析，从而探明引起这一区域土地利用演变的驱动力。 3 空间拓扑关系的应用 3.1软件平台中的空间拓扑关系建立 软件平台中的空间拓扑关系的建立常为了拓扑检错和拓扑应用。拓扑检错是在建立好拓扑规则后，再打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。拓扑应用主要指的是为了提供空间分析的功能，比如线拓扑生成面、网络分析功能等。在软件平台中，拓扑关系的建立和使用的过程如下：获取图形文件，新建或打开。 对图形文件进行拓扑关系的建立，即根据需求调用特定的模块对其进行处理。 3.2根据所得的拓扑关系进行拓扑检错或拓扑应用 当然，拓扑关系的建立是可以在进行图形绘制的时候进行的，但是由于所需要的拓扑关系待定，就需要考虑所有的拓扑关系，而此时图形还在动态变化当中，因此在每次图形更新的时候都需要对其进行拓扑关系的建立，如此将严重影响图形绘制及拓扑关系的建立的效率。 以使用ＡｒｃＧＩＳ进行最短路径分析为例，其使用的拓扑关系是线文件的网络拓扑关系，这种关系在其它拓扑处理时使用很少，因此如果是在图形绘制时就建立网络拓扑关系，就会造成的时间上的浪费。而ＡｒｃＧＩＳ实行的机制就是首先在ＡｒｃＭａｐ中进行图形的矢量化，而后在ＡｒｃＣａｔａｌｏｇ中建立其网络拓扑关系，最后再在ＡｒｃＭａｐ中进行最短路径分析。这种性质的，值得在软件平台设计时借鉴。 3.3二次开发中的空间拓扑关系建立 空间拓扑关系是ＧＩＳ中空间分析的基础，限制着其在空间分析方面的应用。目前大多数的应用软件都是通过二次开发实现的，这种软件开发的空间分析功能就不仅是建立在其使用平台的基础上，而且还要看其平台所提供的二次开发组件。例如ＥＳＲＩ公司所提供的Ｍ
北京市政务地理空间信息资源共享服务平台
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gridgis基于网格计算的地理信息系统
概述 1 近年来计算机硬件的飞速发展和软件的进一步成熟，并伴随着的流行和高性能计算机的利用以及低耗费高速Internet 网络的发展，使计算机网络成为单个统一强大的计算机资源的梦想正在逐步成为可能。所谓网格，是指将机群、(Grid)超级计算机、大规模存储系统、数据库以及其他地理上分散的特殊仪器设备，甚至个人计算机等所有的计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等连接起来作为单个统一资源使用。从而能够方便快捷地解决各种复杂的问题。继实现了计算机硬件的连通，实现了Internet Web 网页的连通，试图实现互联网上所有的资源全面连通，Grid 掀起第次网络技术浪潮。因此有人也称网格为第代因特33网。 但是必须注意到，我们平常所接触的信息中，地理空间信息的比例可以占到左右80%[1]，然而地理空间信息在网上传送的信息中所占的比例却远未达到这一数字。这是因为作为专业处理地理信息的管理信息系统——地理信息系统，，虽然应用领域日 (Geographical Information System GIS)益广泛，却严重滞后于网络技术发展的速度，绝大多数系统仍运行在单机环境下，即便是上了网，也基本还停留在C/S 结构的专用局域网上，无法为社会大众使用。随着计算机网络、计算机通信等技术的发展，研究的重点已经由传统GIS 的数据结构和算法的研究转移到网络和分布式GIS(WebGIS)上。 GIS 但是基于协议的万维网并不能很好地解决人们TCP/IP 在地理空间信息共享方面所出现的问题，主要是由于分布式数据环境中协议的点对点传输优点变成TCP/IP (Peer-to-peer)了缺点，使万维网上出现了大量的信息孤岛。在最近几年中“数字地球”、“数字城市”成为了发展的方向，实践GIS 证明，传统的技术已经不能解决“数字地球”、“数字城市”的实时处理和信息共享问题，因为它们需要能够使地理 空间信息提供者能够实时地将地理空间信息提供给最需要的用户、而地理空间信息使用者又能够知道哪里能够找到急需的地理空间信息，当前的分布式技术还远未达到这种要GIS 求，必须在具有异构性、可扩展性(Heterogeneity)、动态自适应性和多级管理域等特(Scalability)(Adaptability)点的网格技术的基础上，这种情况下，网格计算的并行处理优势突出显示出来，基于网格计算的应运而生，构建新GIS 一代的网络地理信息系统——网格成了研GIS(GridGIS)GIS 究的一个主要方向。 网格计算及其研究进展 2 网格计算是将一个网络中众多计算机资源在同一时间用于单个问题的处理，通常是用于需要极大量计算机处理周期或访问大量数据的科学或技术问题[2]。网格计算可以看作分布式大规模集群计算和网络分布式并行处理的一种形式。它可以局限在一家公司内计算机工作站的网络上，或者是一种公众的协作在此情况下，有时也被认为是一种对等计算的(形式。事实上，有许多应用，包括协同工程，数据查询，)高吞吐量计算，理所当然还有分布式超级计算都将会受益于网格基础结构的发展。根据所言，网格是一个无Larry Smarr 缝的、集成计算的、协同的环( Integrated computational ) 境[3]。网格的功能可以被等分成两个逻辑网格：计算网格(和访问网格。计算网格可Computational grid)(Access grid)以提供虚拟的、无限制的计算和分布数据资源。访问网格将提供一组协作环境。 从世纪年代末期以来，网格研究就吸引了众多的注2080意力。很多国家都投入了大量研究资金，希望能抓住机遇、 掌握未来的命运。从美国、日本等发达国家到印度这样的发 GridGIS ——基于网格计算的地理信息系统 王铮 1,2 ，吴兵 1 （．华东师范大学城市与环境信息科学教育部开放实验室，上海；．中国科学院科技政策与管理科学研究所，北京） 1 2000622100080摘要： 讨论了网格计算的有关概念及其最新的研究进展，并在此基础上提出了基于网格计算的地理信息系统－的概念、特点及其GridGIS 体系结构。旨在解决目前地理空间信息的共享严重滞后于网络技术发展的速度而得不到有效利用和应用并没有像所预期的那样深入人们GIS 生活的方方面面的困惑。 关键词：网格计算；地理信息系统；网格GIS —— GridGIS Geographical Information System Based on Grid Computing WANG Zheng 1,2, WU Bing 1 (1. Geocomputation Open Laboratory, Ministry of State Education of China, East China Normal University, Shanghai 200062; ，2. Institute of Policy and Management Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080) 【】Abstract ，，This paper suggests a GridGIS model . In the model, parallel computing and heterogeneity scalability adaptability of GIS are considered as key problems which need GridGIS to solve; besides, multi-level structure of GridGIS has been suggested in the model.【】Key words （）Grid computing; Geographical information system GIS ; GridGIS 第29卷 第4期Vol.29 № 4计 算 机 工 程Computer Engineering 2003年3月 March 2003 ? 基金项目论文? 中图分类号： TP 212.2文章编号：1000—3428(2003)04—0038—03 文献标识码：A —38—
空间信息网格的框架结构和关键技术
1空间信息网格的框架体系和关键技术 杜娟1，关泽群 1 （1 武汉大学遥感信息工程学院，武汉市珞瑜路129号，430079） (dusongjuan@https://www.360docs.net/doc/a03712833.html,) 摘要：本文首先分析了网格兴起的背景和国内外在网格领域的研究进展，并结合空间信息自身的特点提出空间信息网格的概念，接着建立了空间信息网格三层体系结构，最后阐述了空间信息网格的元数据目录、存储资源代理、互操作技术、智能体技术、空间信息网格服务以及安全机制等关键技术。 关键词：网格、空间信息网格、体系结构、元数据、互操作 1 引言 计算机网络技术的发展已经历了分别以Internet和WEB为代表的两次浪潮[1]。现在，新一代的网格技术已逐渐成为计算机网络技术发展的主流，被称之为网络技术的第三次浪潮。在Internet实现计算机硬件的连通，WEB实现网页的连通之后，网格技术试图实现互联网上所有资源的全面连通，即利用高速国际互联网或专用网络把地理上广泛分布的计算资源、存储资源、通信资源、网络资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等连成一个逻辑整体，最终实现在网格这个虚拟组织环境上进行资源共享和协同工作[2]。 由于空间信息具有关系复杂、非结构化、数据量大、随时间变化以及多源异构等特点，使得传统的空间信息系统和WebGIS都不能很好的解决空间资源的有效共享和充分利用问题。网格的出现为空间信息科学的发展带来了机遇。在网格环境下的空间信息技术不仅可使所有可共享的资源实现充分共享，而且强调资源共享的一体化管理，由此产生了空间信息网格（Spatial Information Grid，SIG）。 空间信息网格（Spatial Information Grid，SIG）是一种汇集和共享地理上分布的各种海量空间信息资源，对其进行一体化组织与管理，具有按需服务能力的空间信息基础设施。其最终目标是将Internet上的空间信息服务站点连接起来，实现服务点播（Service On Dem- and）和一步到位的服务（One Click Is Enough）[3]。 2 网格技术研究进展 网格的概念一经提出，很快就受到了世界各国的高度重视，并且成为研究与开发的竞争焦点。美国、英国和日本等发达国家都投入了数亿的研究资金进行网格技术的相关研究。美 1本课题得到教育部博士点基金（20030486045）资助。
全空间地理信息系统展望
全空间地理信息系统展望 发表时间：2018-04-03T14:58:41.560Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：吴茜邹春梅 [导读] 地理信息系统的应用范围不断拓宽，不仅在灾害与应急中有所应用，在生命健康与卫生管理中也多次出现。 四川省冶金地质勘查局测绘工程大队四川成都 610212 摘要：地理信息系统的应用范围不断拓宽，不仅在灾害与应急中有所应用，在生命健康与卫生管理中也多次出现，经过多年发展已经成为我国信息发展中重要组成部分。可见，地理信息系统具有重要作用。 关键词：全空间；地理信息系统；展望 伴随着科学技术的发展，GIS技术得以快速发展，并在人们的现实生活中发挥着重要作用，全空间地理信息系统也在这种情况下发展起来，并渗透到人们的实际生活中。因此，对于全空间地理信息系统的研究也在不断增多，基于此，有必要对全空间地理信息系统展开研究。 一、全空间地理信息系统之地球与宇宙 在地理信息系统出现的最初阶段，主要在测绘与地理科学中应用，其关注重点是人们生活与工作地表空间，在应用地理信息系统的过程中需要得到信息资源的支持。在国家经济快速发展的今天，地理信息系统的应用范围也在不断扩大，从最开始的测绘与地理科学扩大到现在的环境科学等领域，随着地理地理信息系统在这些领域中的应用，不仅有效增强了空间数据分析与处理能力，还强化了制图效果。以地理信息系统在医学领域中的应用为例，它的应用使得人体健康与生态环境联系在一起，如很多癌症的出现则与环境污染有直接关系，环境受到污染以后，人们的生活环境便发生变化，很多原本对人体有益的物质被污染物扼杀，取而代之的是对人体有害的物质，人类长期生活在这样的环境中身体内部就会生病，再加上得不到及时治疗便会转化为癌症。同样，在犯罪心理学的研究上也应用了大量的地理信息系统，随着地理信息系统在犯罪分析中的应用，相关工作人员可以大致分析出犯罪环境特征，并获得有价值的犯罪时空线索，进而为案件的侦破提供良好意见。由此可见，地理信息系统的应用范围正在不断扩大，已经从地球表面扩大到宇宙，如对于月球的研究就应用了地理信息系统，不仅了解了月球表面所分布的岩石数据，还能够推理出月球的演化情况，这些信息的获得对人类探知月球有着十分重要的意义。 二、从宏观空间到微观空间 现代GIS所应用的范围主要集中于低速运动的宏观空间，基本上服从于牛顿力学规律。但作为一门空间科学，或一种空间思维体系，现代GIS同样可以推广应用到小尺度、甚至是微型空间，如人体空间、体育竞技场空间。当前，地理信息系统与生命科学的交叉融合，使得面向人体管理、生命微循环等现象与问题可以利用GIS来描述、分析和模拟。由此，人体地理信息系统（Human GIS）应该成为发展方向。人体地理信息系统的空间坐标系是由一个主坐标系和若干局部坐标系构成的综合坐标系。在此三维坐标体系下，以人体解剖理论为指导，采用面向对象的方法，将人体分解为若干具有独立功能的机体，每一个功能机体可以进一步分解为若干子部分，从而可以构建一个数字人体；以东方人体经络理论和西方人体微循环理论为指导，构建各功能机体的有机联系，从而建立人体循环系统。在此基础上，可以将日常体检和医疗检查的各种资料集成，形成一个完整的人体健康数据系统，为身体健康诊断和治疗方案的制定等提供较为系统的科学数据支撑。建立每一个人的人体GIS系统，将是一项巨大而长远的任务。足球、篮球、排球等体育竞技场空间是一个在有限时空范畴内人与人高度交互的空间，可以将GIS的空间观点用于描述和模拟这些竞技运动，发展体育竞技GIS系统（Sports GIS），服务于体育训练和体育游戏活动。 三、全空间地理信息系统之室内与室外 在科学技术的带动下，各种各样的网络技术出现在人们生活，随着网络技术的发展，人与人之间的距离被无形缩小。通过研究发现，在地理信息系统的作用下，人们所关注的事物在不断扩大。在建设地理信息系统的应保证将人们每天80%的室内空间作为主要关注点，尤其是在室内空间表达的过程中一定要加大对即将出现问题的关注，以便做好详细且周到的分析，在实际建设中还要注意与室内小巧物品管理机制的联系，并借助该机制顺利与室外相连接。对于室内地理信息系统来说，已经成为现代地理信息系统主要发展方向，只要在必要技术的作用下，基本可以实现全面连接，且实现精密管理。不仅如此，随着室内地理信息系统的应用，还可以将管理空间向水下与地下延伸，这样不仅可以不断提升现代社会安全系数，还能给人们营造良好的生活氛围，让人们更好的享受生活。如为实现安全设计，强化安全保障，商场经常会将每个房间都作为一个管理点，这时就需要应用到地理信息系统，在该系统的作用下，可以有效弥补当下不足，同时也能为做好管理工作奠定基础，这也是避免安全事故发生的有效方式。 四、全空间地理信息系统之小数据与大数据 地理信息系统是一门具有处理与分析相结合的学科。现阶段，大数据时代已经到来，并成为现代科学主要方向，越来越多的人也逐渐加大了对大数据的关注。现代地理信息系统所面临的社会环境正在发生变化，既遇到了机遇也遇到了挑战。通过研究发现，在地理信息系统中最重要的是大数据空间解析，它所关注的是数据中所包含的显性与隐性知识，意在借助多元空间实现表达，并在大数据空间化的作用下完成重构，这样不仅可以更好的完成空间映射，还能很好的完成数据分析。要了解全空间地理信息系统中的小数据与大数据，应从以下几方面入手：第一，从理论分析角度讲，其主要关注点在于分析物理空间与人类空间之间的关系，注重多元空间的表达与规划，在网络技术的影响代，多元化大数据不断出现，并以各种不同的形式展示出来，这样一来就实现了大数据空间协同表达，尤其是可靠性评价逐渐增多。第二，从大数据空间统计分析角度讲，做好大数据区域总量估算采样，实现样本评价已经成为一项十分重要的内容，这时就需要加大对样本规模与质量的关注。如在随机分布与正态分布中，离不开理论推导的应用，在这一内容中经常需要将带有瑕疵的样本应用其中，用于计算均值、方差等，这时就需要对瑕疵样本中的样本量等进行研究，并在以模拟数据为主的内容上构建合适的模型，再在实际时空要素的作用下实现地理数据分布实验。第三，从时空地理数据分析角度讲，主要是为了进一步实现大数据时空关联，强化陆地表层曲面模型建设。对于多元空间体系来说，正确识别其中的关键因子，需要得到地理系统认识体系的支持，在该体系的作用下可以将大数据划分成两个部分，一部分为空间平稳，另一部分为空间非平稳，同时，区域参量空间也会在这种情况下形成。第四，从网络数据分析角度讲，发展大数据的异构在时空轨迹上主要有表达模型与距离测度两种，其中前者可以离散时空轨迹等。总的来说，在研究测度并不相同的情况下，轨迹距离在某种程度上也会出现差异，这时就需要结合实际情况构建合适的模型，并利用人流等进行时空轨迹分析与检验。第五。从大数据
《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)
第一章 1.地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.地理信息系统的主要组成部分：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。 3.GIS功能分为以下五个方面： ①数据采集与输入；②数据编辑与更新； ③数据存储与管理；④空间数据分析与处理； ⑤数据与图形的交互显示。 4.21世纪GIS应用新的发展趋势：网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。 5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次： ①按空间数据结构类型；②按分析对象的维数； ③按分析的复杂性程度。 第二章 1.ArcGIS的基础模块：ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。 2.Geoprocessing地理处理框架：具有强大的空间数据处理和分析工具，包括地理处理工具的集合和模型构建器。 第三章 1.空间数据采集：是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。 2.数据组织：就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程， 3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。 4.地理数据库：是按照层次型的数据对象来组织地理数据。 5.要素类：是具有相同几何类型和属性的要素的集合，即同类空间要素的集合。 6.地理数据库建立的一般过程： ①地理数据库设计；②地理数据库建立； ③建立地理数据库的基本组成项；④向地理数据库各项加载数据； ⑤进一步定义地理数据库。 7.地理数据库的基本组成项：对象类、要素类和要素数据集 8.要素类的分类：简单要素类和独立要素类。 9.创建拓扑的优势：
北京市政务地理空间信息资源共享服务平台建设与应用实践
市政务地理空间信息资源共享服务平台建设与 应用实践 凯军田鹏桂红付哲 市信息资源管理中心 主任市信息资源管理中心 副主任 市信息资源管理中心 部门副部长 市信息资源管理中心 部门部长 市信息资源管理中心 部门副部长 摘要 政务地理空间信息资源是电子政务的重要基础信息资源，是不可或缺的信息化基础软设施。但由于长期以来受传统观念、行政体制、管理模式、技术手段等多方面因素的制约，导致我国地理空间信息资源跨部门、跨区域共享困难，“信息孤岛”现象严重，这直接影响到了我国地理空间信息资源共享应用的进程。为了解决这些问题，也为了满足“数字”、“数字奥运”建设的要求，市开展了“政务地理空间信息资源共享服务平台”相关的理论、关键技术、机制创新等方面的全方位研究和创新。通过近10年的建设，市初步建成了适合首都信息化发展的政务地理空间信息资源共享服务体系。本文结合“数字”、“数字奥运”建设成果，对市政务地理空间信息资源共享服务平台建设与应用实践工作进行了系统、概要地总结。 关键词：政务地理空间信息资源；共享服务平台； 1．建设背景 1999年11月29日，时任市市长淇正式提出“数字”的概念及其实施计划。2002年，首都“十五”信息化规划重点工程“市信息资源网中心工程”和“市空间信息工程”开始组织实施。 本平台的建设是在数字地球、数字、空间信息工程的背景下开始规划建设的，并伴随着数字的推进而逐步完善。自2002年开始，市先后组织开发了“市综合遥感影像数据库系统”、“市地址数据库管理与应用服务系统”和“市政务信息图层共享服务系统”等重要系统，全市政务基础共享地理空间信息资源数据库初步建成。 为了更好地满足业务部门的应用需求，迫切需要对3个系统进行整合，从源代码级别进行重新设计、整合、集成、完善，将遥感影像、地址数据、政务信息图层等市现有的政务地理空间信息资源进行集中管理和提供共享服务，并解决安全性、可靠性、高效性等问题，为市政府各部门提供一个政府部统一的综合政务地理空间信息服务窗口，以满足各部门对地理空间信息数据的共享应用需求。 自2005年7月至今，经过三期的建设，平台已成为一个多源、海量政务地理空间信息资源管理、共享和服务的大型平台，已经为全市38个政府部门63个业务系统提供了高效、安全、高可靠的政务地理空间信息资源应用服务，成为全
地理信息系统重点
地理信息系统 1.数据和信息的定义：数据是人类认识过程的直接记录或原始素材，而信息是对数据的解释，是对数据加工后的有认识意义的结果。 2.信息的特性：客观性、实用性、传输性、共享性 3.地理空间数据和信息的三个基本特征：①空间位置特征②属性特征③时态特征 4.地理信息系统区别于一般信息系统的几个主要特点（不能只写五个标题）： ①地理空间数据和信息的特殊复杂性 地理信息系统的属性数据或信息，是除空间位置及关系以外，所有描述地物自然或人文属性的定义或定量的数据或信息，正相当于一般信息系统所处理的数据和信息。 ②必须具备科学可视化功能 可视化功能是地理信息系统的必要条件，而一般信息系统可以没有可视化功能，这是地理信息系统区别于一般信息系统的另一个主要特点。可视化，或科学可视化，已成为现代科学中的热门话题，指通过图形图像等可以看见并认证的手段，来形象表现科学数据的构架和内涵。大量研究表明，可视化能极大地提高信息、知识的理解和传播效率。 ③区域性和多层次 地理信息系统以地理空间数据和信息为处理对象；而地理空间数据和信息又通常以区域为单位来组织，因此，区域性是地理信息系统的天然特征。地理信息系统还具有鲜明的层次性，层次性包含两个含义，一个是不同比例尺的区域层次，地球上的区域层次是很多的。另一个是描述地理要素的专题层次，或图层。 ④数据量较大 地理信息系统的数据量大，第一来自于它的区域性、多层次特点；第二也是因为地理信息系统包括可视化表达所必须的图形图像数据，而图形图像数据所涉及的数据量经常是很大的。 ⑤注重空间分析 地理信息系统和所有信息系统一样，必须具备分析功能，以提取有用之信息。但是，地理信息系统有自己独特的空间分析功能。空间分析是地理信息系统中最核心、最重要概念之一。空间分析指一切涉及空间位置要素的分析或区域性分析，用以提取地理空间信息乃至关于地物时空分布、组合、联系和发展的知识。 5.地理信息系统与一般计算机制图系统的区别： ①有无空间分析功能 ②地理信息系统的图形处理偏重于地理空间中的自然形态及其关系；而一般制图系统更擅长规则 的、有数学表达的形体的图形处理，因而非常适合于工程设计及工程图绘制。 6.地理信息系统的基本功能： ①数据采集和输入
地理空间信息资源管理与共享平台解决方案
地理空间信息资源管理与共享平台解决方案 1.1总体结构 地理空间信息资源管理与共享平台主要起到一个基础支撑作用，使XX地理信息可以统一管理和对外发布服务，集约化资源，减少重复投入建设，各委办局可以基于此平台搭建自己的专业应用系统。地理空间信息资源管理与共享支撑平台包括地理信息资源管理平台和地理信息资源共享交换服务平台。资源管理平台主要对XX地理空间信息进行更新、管理；共享交换服务平台主要实现数据资源共享交换和对外发布服务。 1.1.1数据中心功能仓库 数据中心提供多源异构数据的统一管理，提供功能的管理设计工具、支持数据操作的功能插件和设计应用系统工具——数据中心资源设计器，并在框架方面提供给用户多种常用数据管理的功能和扩
展接口。 1.1.2数据中心数据仓库 为了实现用户更好地对多源异构数据进行分类、集中地管理，数据中心引入“数据仓库”的理念和数据组织管理方式。它由数据中心数据仓库、数据中心工作空间、视图界面和系统菜单四大部分组成，系统菜单主要是实现对数据中心工作空间中的图层进行相关的编辑操作，视图界面是在对应的视窗中显示、查看数据容和属性。 1.1.3数据中心设计器 数据中心设计器把数据资源和功能资源有效的进行管理，按需定制用户关心的目录系统；工作空间实现数据资源的编辑、维护和修改。 1.1.4工作流编辑器 业务工作流设计器主要完成业务流程的定义、流程活动的权限配置、活动功能配置；工作流监视器主要负责监视各个流程的状态；工作流引擎是工作流管理系统的核心，负责解释业务过程的过程定义，驱动过程和活动的执行，维护工作流控制数据和工作流相关数据，并提供支持用户操作的接口。
利用空间信息网格的海流场远程可视化
第35卷第3期2010年3月武汉大学学报·信息科学版 G eomatics and Information Science of Wuhan University Vol.35No.3March 2010 收稿日期:2009201219。 项目来源:国家863计划资助项目(2006AA09Z139);国家908专项预研资助项目(908203201209);中国科学院知识创新资助项目 (kzcx22yw 2304)。 文章编号:167128860(2010)0320350203文献标志码:A 利用空间信息网格的海流场远程可视化 何亚文1,2,3 杜云艳1 苏奋振1 肖如林1,3 (1 中国科学院地理科学与资源研究所,北京大屯路甲11号,100101)(2中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所,烟台市春晖路17号,264003) (3 中国科学院研究生院,北京玉泉路甲19号,100049) 摘 要:结合海洋科学的发展,分析了海流场数据远程可视化共享的应用需求;利用Web 服务技术及空间信息网格技术,提出了海流场数据远程可视化的逻辑架构及实现方法;在Arc GIS Server 平台上实现了B/S 架构的海流场远程可视化应用平台。实验表明,利用空间信息网格可以屏蔽海流场数据的分布性、异构性,实现数据的实时动态可视化共享。 关键词:海流场;空间信息网格;Web 服务;可视化中图法分类号:P208;P731 海洋环境信息中的海流场数据具有分布性、 异构性、时效性、动态性及抽象性,传统的网络地图及其他的空间信息可视化技术不能满足用户对海流场数据实时动态可视化的应用需求。本文结合空间信息网格技术,研究了海流场可视化的技术流程和实现方法,以Arc GIS Server 为平台,实现了一个基于Web 的二维海流场可视化平台(简称为海流可视化平台)。 1 海流场可视化的需求与技术背景 海流场数据可以通过多种方式获取,如直接观察、数值模拟和数据同化,不同方法获取的数据无论在语法还是语义上都存在很大的差别,这就成为海流场数据应用和共享的一个瓶颈。海流场是海岸海洋主要水动力因素之一[1,2],为了加深对海洋动力、运动状况的了解,掌握海洋运动更准确的规律,实现海流场数据的集成应用与共享,海流场数据的远程可视化就显得十分迫切。传统的海流场数据可视化无法做到实时远程可视化。同时,不同的可视化软件和模型在结构上又存在异构性,对输入的数据又有不同的格式要求,因此,不能实现不同的海流场数据可视化软件和模型的 共享和重用,造成了大量的数据冗余和资源浪费。 空间信息网格是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源,对其进行一体化组织与处理,从而具有按需服务能力、强大的空间数据管理和信息处理能力的空间信息基础设施[327]。空间信息网格技术要想实现多源、异构空间信息的“一站式”集成应用和可视化,就要解决网络上异构分布式资源的互操作问题,而Web 服务技术是基于对象/组件模型的分布式计算技术,可以屏蔽网络资源的分布性和异构性,应用于空间信息网格技术,可以帮助其解决异构分布式资源的集成应用问题。 2 海流场远程可视化方法 海洋环境信息作为一种空间信息,可以利用GIS 软件将其他信息资源如本文研究的海流场数据,以地图的方式在地理空间上进行可视化表达。本文提出的海流场数据可视化方法的逻辑架构,主要可以分为资源层、服务层和应用层3层。 1)资源层。该层主要包括多源海流场数据和可视化模型。对于海流场数据而言,主要是通过记录海流在某点的经、纬度来标记其空间坐标,
智慧城市地理空间信息共享服务平台的建设和应用
智慧城市地理空间信息共享服务平台的建设与应用 2013年4月
1、引言 城市地理空间信息共享服务平台建设是“智慧郑州”建设的一项重要的基础工程。郑州市地理空间信息共享服务平台建设按照“智慧城市”理念和框架，采用统一的数据模型和数据标准，建立了全市多源、多尺度、多时态的城市空间数据管理平台，提出并实现了跨行业、跨部门、跨平台地理空间信息共享与服务模式，打破了城市不同行业、不同部门间的信息壁垒，在城市规划、国土资源管理、市政建设、交通监管、城市网格化管理等领域发挥了重要作用。郑州市地理空间信息共享服务平台建设是“智慧郑州空间数据基础设施”的核心内容。 图1智慧郑州中的地理空间信息平台的定位 2、地理空间信息平台的构建 城市地理信息系统简称“UGIS”。是一种运用计算机硬、软件及网络技术，实现对城市各种空间和非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。它是城市基础设施之一，也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的先
进工具。郑州市地理空间信息共享服务平台的主要建设内容可概括为数据中心、系统平台、业务应用三个方面。 图2 平台构建图 2.1云计算数据中心 云计算数据中心即全市建立一个地理空间云数据管理中心，统一管理、更新、维护和分发全市核心地理空间信息。该数据中心集成全市域7446.2平方公里范围内历年的9大类30余种数百层的城市空间基础和专题信息，具体包括基准数据、基础地图数据、扩展地图数据、地籍地政数据、自然资源数据、基础设施数据、政务地理数据、社会经济数据、其他数据等，建立了丰富详实的城市空间信息数据库，实现了海量数据的集中统一管理。同时需要建立了一套完整的数据管理和更新维护机制。在组织管理上，采用了“集中建库管理、分工更新维护”的工作模式，空间数据集中存储在全市统一的数据中心，空间数据生产、加工和应用的相关部门按照分工负责数据的生产、更新和维护，做到“数源法定、部门联动、分工负责”，保证了数据的权威性、可靠性、现势性和有效性；在数据组织方法上，提出了“分层存储、分幅更新”的数据组织与更新策略，兼顾了数据生产、数据管理的需要，提高了数据组织的合理性和科学性。 2.2系统平台 城市地理空间信息系统平台的建设、管理和应用涉及到城市建设和管理的
地理信息系统问答题
地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？ （1）系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）应用人员:GIS 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；（5）应用模型:解决某一专门应用的应用模型，是GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。 试比较矢量与栅格数据结构各有什么特征？ 答：矢量数据的特点：用离散的点、线、面织成的边界或表向来表达空间实体，用标识符 表达的内容描述空间实体的属性。描述的空间对象位置明确，属性隐含。矢量数据之间的关系表示丁空间数据的拓扑关系。栅格数据的特点：用离散的量化的网格值来表示和描述空间目标；具有属性明显、位置隐含的特点；数据结构简单，易于遥感数据结合，但数据量大；几何和属性偏差；面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系。（1）栅格数据结构类型具有“属性明显、位置隐含”的特点，它易于实现，且操作简单，有利于基于栅格的空间信息模型的分析，而采用矢量数据结构则麻烦的多；（2）但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，工作效率较低。因此，对于基于栅格数据结构的应用来说，需要根据应用项目的自身特点及其精度要求来恰当地平衡栅格数据的表达精度和工作效率两者之间的关系。（3）另外，因为栅格数据格式的简单性（不经过压缩编码），其数据格式容易为大多数程序设计人员和用户所理解，基于栅格数据基础之上的信息共享也较矢量数据容易。矢量数据具有“位置明显，属性隐含”的特点，数据表达精度较高数据存储量小，较高分辨率，便于进行网络分析，但在多辨析跌至和抠门那个键均值处理等操作比较苦难。 什么是栅格四叉树结构？请比较常规四叉树与线性四叉树的区别？ 答：栅格四叉树结构是指将空格键区域按照四个象限进行递归分n 次，每次分割形成2n*2N 个子象限中的属性数值都相同为止，该子象限就不再分割。常规四叉树与线性四叉树的区别：常规四叉树：常规四叉树每个节点通常储存 6 个量，即4 个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值。常规四叉树可采用子下而上的方法建立，对栅格按莫顿码顺序进行检测，这种方法除了要记录叶节点，还要记录中间节点。常规四叉树在处理上简便灵活，而且当栅格矩阵很大，存储和处理整个矩阵较困难时，可用常规四叉树存储法；线性四叉树：线性四叉树每个节点只存储3 个量，即莫顿码、深度（或节点大小）和节点值。线性四叉树编码不需要记录中间节点的、0 值节点，也不适用指针，仅记录非0 值也节点，并用莫顿码表示叶节点的位置。线性四叉树比常规四叉树节省存储空间；由于记录节点地址，既能直接找到其在四叉树中的走向路径，又可以换算出他在整个栅格区域内的行列位置，压缩和解压缩比较方便，各部分分辨率可不同，即可精确地表示图形结构，又可减少存储量，易于进行大部分图形操作和运算。 请举例说明常用的矢量和栅格数据的转换方法？ 矢量转栅格：矢量转栅格：内部点扩散法，即由多边形内部种子点向周围邻点扩散，直至到达各边界为止；复数积分算法，即由待判别点对多边形的封闭边界计算复数积分，来判断两者关系；射线算法和扫描算法，即由图外某点向待判点引射线，通过射线与多边形边界交点数来判断内外关系；边界代数算法，是一种基于积分思想的矢量转栅格算法，适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换，方法是由多边形边界上某点开始，顺时针搜索边界线，上行时边界左侧具有相同行坐标的栅格减去某值，下行时边界左侧所有栅格点加上该值，边界搜索完之后即完成多边形的转换。栅格转矢量：即是提取具有相同编号的栅格集合表示的多边形区域的边界和边界的拓扑栅格转矢量关系，并表示成矢量格式边界线的过程。步骤包括：多边形边界提取，即使用高通滤波将栅格图像二值化；边界线追踪，即对每个弧段由一个节点向另一个节点搜索；拓扑关系生成和去处多余点及曲线圆滑。答：矢量向栅格转换方法：矢量向栅格转换处理的更笨任务就是把点、线或面的矢量数据，转换成对应的栅格数据，这一过程叫做栅格化。栅格化可以分别针对点、线和面来进行，点的栅格化是线和面栅格化的基础。转换方法：立矢量数据的平面直角坐标系和栅格行列坐标系之间的对应关系。点的栅格化：矢量坐标（x，y），转换后的栅格但愿行列值（I，J）；线的栅格化：线的栅格化先分解成折线的每一个线段的栅格化，对应一条线段的栅格化，先使用点栅格化地方法，栅格化线段的两个端点，然后再栅格化线段中间的部分；面得栅格化：基于弧段数据的栅格化方法与线段栅格化地方法类似，基于多边形数据栅格化地方法，这种方法是以非拓扑的实体的实体多边形作为栅格化地处理单元，将一个多边形的内部栅格单元赋予多边形的属性值，基于多边形数据的栅格化方法包括：内点填充法、边界代数法和包含检验法等。栅格向矢量的转换方法：栅格数据结构向矢量数据结构转化又称为矢量化。矢量化方法：1）二值化，想根据栅格数据建立一个阈值，再根据这个阈值将不同的数据灰度严肃哦到2 个弧度形成二值图。2）细化，是消除线画横断面栅格树的差异，使得每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的单个栅格的宽度。细化又可分为“剥皮法”，