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關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；地理信息系統(tǒng)；電子圖紙繪制

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.項(xiàng)目背景與目標(biāo)

電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)發(fā)展能力的重要組成部分，是保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，好的規(guī)劃是最大的經(jīng)濟(jì)，電網(wǎng)企業(yè)是投資密集型企業(yè)，規(guī)劃的優(yōu)化程度提高，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。配電網(wǎng)變化頻繁，每日產(chǎn)生大量的信息，由于規(guī)劃人員無法像計(jì)算機(jī)一樣具有大量的計(jì)算能力來求解規(guī)劃的優(yōu)化模型、記憶大容量的關(guān)系型數(shù)據(jù)，且目前通過計(jì)算機(jī)獲得的優(yōu)化結(jié)果無法清楚地考慮線路約束和地理環(huán)境限制，因此現(xiàn)有的手段工作量比較大，獲得的規(guī)劃方案可能存在可行性問題，或者優(yōu)化程度不高。

通過建設(shè)基于地理信息平臺的電網(wǎng)規(guī)劃圖形分層系統(tǒng)，在地理信息、電力設(shè)備分布和網(wǎng)架接線現(xiàn)狀信息平臺基礎(chǔ)上，構(gòu)筑電網(wǎng)規(guī)劃輔助支持軟件平臺，利用GIS可視化的優(yōu)越性不但實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃信息一張圖”，結(jié)合GIS的空間分析、多源數(shù)據(jù)集成、海量數(shù)據(jù)存儲和拓?fù)浞治龅膽?yīng)用，為配網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)提供輔助分析工具優(yōu)化規(guī)劃流程，創(chuàng)新形式、整合資源，有助于提升電網(wǎng)規(guī)劃決策的科學(xué)性、規(guī)范性，提升供電可靠性，保證電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)、可行，保證電網(wǎng)安全、可靠，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化的發(fā)展目標(biāo)均具有重要的意義。

1.1 研究背景。江門供電局是廣東電網(wǎng)公司直屬國有大型一類供電企業(yè)，供電面積9600平方公里，共有供電客戶211萬戶。在“十二五”期間，江門供電局的信息化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，成績顯著，但與國內(nèi)領(lǐng)先的地市級電力企業(yè)相比還存在較大差距。

為滿足精益化管理、綠色電網(wǎng)的發(fā)展對信息化需求不斷增大的需要，針對目前電網(wǎng)規(guī)劃工作中存在的問題，從“提高規(guī)劃決策工作效率”的核心價值理念出發(fā)。通過基于江門國土資源管理局的半開放性數(shù)字江門地理信息平臺進(jìn)行開發(fā)，構(gòu)建統(tǒng)一的基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃可視化輔助支持工作界面，整合各層級電網(wǎng)元件，為電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)提供接口資源；結(jié)合GIS矢量圖和2000∶1地理影像圖，統(tǒng)一規(guī)劃電子圖形繪制形式，實(shí)現(xiàn)多圖互動，提升圖形精度，提高規(guī)劃決策工作效率。

1.2 現(xiàn)狀及問題。在電網(wǎng)規(guī)劃工作中，各電壓層級、各縣區(qū)局均應(yīng)用不同的圖形界面進(jìn)行電子圖紙繪制。有應(yīng)用google地球軟件繪制，有應(yīng)用AutoCAD（配合航拍圖或萬分之一矢量圖）繪制。對我局來說，目前影響電網(wǎng)規(guī)劃工作主要有以下幾點(diǎn)：

（1）電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用外國軟件引擎內(nèi)帶來一定的數(shù)據(jù)擔(dān)憂。

（2）圖形界面的不統(tǒng)一造成坐標(biāo)統(tǒng)一，比例不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)集成困難，電網(wǎng)規(guī)劃層間協(xié)同難度加大，橫向協(xié)作容易出現(xiàn)信息錯位。

1.3 建設(shè)目標(biāo)。本項(xiàng)目結(jié)合配網(wǎng)信息化建設(shè)情況，為提高配網(wǎng)規(guī)劃效率，減輕工作量，通過建立基于江門地理信息平臺、打通配網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)的各專業(yè)系統(tǒng)信息壁壘，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)地理信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、配網(wǎng)運(yùn)行信息、客戶營銷信息的有機(jī)融合。在規(guī)劃方法研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建面向配網(wǎng)規(guī)劃決策的配網(wǎng)多源信息綜合分析可視化展示平臺，實(shí)現(xiàn)面向配網(wǎng)規(guī)劃的多源信息的高效融合和集中展示，有效提升配網(wǎng)規(guī)劃決策的信息化水平和配網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量。項(xiàng)目具體圍繞以下建設(shè)目標(biāo)開展工作：（1）國土部門的地理信息平臺是一個國內(nèi)半開放平臺，由國土部門加密共享形式對各個部門進(jìn)行地理信息開放，可自己開發(fā)圖形界面，數(shù)據(jù)不需進(jìn)行外部上傳，數(shù)據(jù)保密有保障。（2）基于地理信息平臺，構(gòu)建統(tǒng)一的電網(wǎng)規(guī)劃可視化GIS工作界面，整合各層級電網(wǎng)元件，為電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)提供接口資源。（3）結(jié)合GIS矢量圖和2000∶1地理影像圖，統(tǒng)一規(guī)劃電子圖形繪制形式，實(shí)現(xiàn)多圖互動，提升圖形精度，提高規(guī)劃決策工作效率。

2.系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。利用GIS技術(shù)，將地理信息與規(guī)劃數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對海量空間數(shù)據(jù)的有效管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)地進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃決策，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時參考以下的原則：（1）GIS為規(guī)劃展示基礎(chǔ)，所有規(guī)劃工作都可以在GIS的支持下完成，電力元素等都顯示在GIS平臺中。（2）支持電網(wǎng)規(guī)劃的電子圖紙繪制及分層功能。（3）具有良好的可擴(kuò)展性，能夠以無縫方式集成其他業(yè)務(wù)功能等。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)采用JavaEE技術(shù)架構(gòu)，運(yùn)用輕量級的技術(shù)框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，整體上是多層架構(gòu)的B/S系統(tǒng)。同時系統(tǒng)的模型基礎(chǔ)和展現(xiàn)應(yīng)用平臺是基于WebGIS平臺技術(shù)展現(xiàn)電網(wǎng)各個元件信息、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案等相關(guān)信息。

系統(tǒng)從邏輯上分為多個技術(shù)層面：（1）模型層：模型層用來表達(dá)電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?，是與實(shí)現(xiàn)無關(guān)的描述，由GIS平臺管理拓?fù)溥B接關(guān)系，并為實(shí)時數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)服務(wù)平臺共享。（2）數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層包括關(guān)系型數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)兩部分。（3）平臺層：平臺層主要是采用的WEBGIS平臺，提供應(yīng)用程序編程接口API，方便上層開發(fā)。（4）應(yīng)用層：數(shù)據(jù)庫表在設(shè)計(jì)時面向應(yīng)用主題進(jìn)行分析，并基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和集成數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)分析功能，為大量的業(yè)務(wù)分析提供服務(wù)。（5）表現(xiàn)層：系統(tǒng)的主界面采用瀏覽器，所有功能都在GIS上實(shí)現(xiàn)和展現(xiàn)。

3.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 基于GIS的電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)集成江門地理信息平臺的地形數(shù)據(jù)地圖，并與設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)，構(gòu)建了統(tǒng)一的電網(wǎng)規(guī)劃可視化GIS工作界面，整合各層級電網(wǎng)元件，為電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)提供接口資源。

3.2 電網(wǎng)圖層管理。為了更合理高效的組織圖層，便于管理和查看，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了如下的圖層管理體系：運(yùn)行體系、在建體系、近期規(guī)劃體系、中期規(guī)劃體系、遠(yuǎn)期規(guī)劃體系。每一類別體系都存儲3種類型的電網(wǎng)要素信息，并對每個類型管理期各個版本的數(shù)據(jù)。

3.3 規(guī)劃電子圖紙繪制。結(jié)合GIS矢量圖和地理影像圖，通過多種方式進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的電子圖紙繪制，實(shí)現(xiàn)多圖互動，提升圖形精度。系統(tǒng)可提供兩種錄入模式：（1）絕對坐標(biāo)模式：通過輸入絕對坐標(biāo)的方式錄入電網(wǎng)要素，包括變電站、線路、變壓器等要素的空間信息和屬性信息。（2）地圖描繪模式：通過在地圖上描繪點(diǎn)，把規(guī)劃設(shè)計(jì)方案繪制到平臺上，這種模式直觀、操作方便，也適用于電網(wǎng)要素的選址討論，并且系統(tǒng)地對每種方案進(jìn)行評估預(yù)測分析，可判斷規(guī)劃的合理性，經(jīng)過不斷地修改，即可得到最優(yōu)的規(guī)劃方案。

3.4 規(guī)劃方案對比。規(guī)劃方案對比是實(shí)現(xiàn)不同規(guī)劃方案之間技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的比較，客觀反映出規(guī)劃方案的優(yōu)劣及可行性。對比內(nèi)容包括不同方案之間電網(wǎng)規(guī)模、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備投資估算、供電可靠性等方面的比較。規(guī)劃人員從規(guī)劃方案的縱向?qū)Ρ戎械玫揭?guī)范項(xiàng)目的可行性，從橫向?qū)Ρ戎械玫讲煌桨钢g的優(yōu)劣。該功能能夠輔助規(guī)劃人員進(jìn)行規(guī)劃方案的決策，減輕規(guī)劃人員工作負(fù)擔(dān)，提高規(guī)劃科學(xué)性。

結(jié)語

通過對電網(wǎng)規(guī)劃圖形設(shè)計(jì)需求及特點(diǎn)的分析，設(shè)計(jì)了適合電網(wǎng)規(guī)劃圖形設(shè)計(jì)的GIS平臺系統(tǒng)?？梢杂行У剌o助電網(wǎng)規(guī)劃人員的規(guī)劃工作，使規(guī)劃工作更具科學(xué)性、高效性。該系統(tǒng)具有以下顯著特點(diǎn)：

（1）有效提升配網(wǎng)規(guī)劃決策的信息化水平和配網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量。

（2）建立了基于GIS的統(tǒng)一電網(wǎng)規(guī)劃電子圖紙繪制設(shè)計(jì)平臺。

（3）實(shí)現(xiàn)多圖層互動設(shè)計(jì)，包括：地形數(shù)據(jù)地圖、電網(wǎng)元件信息及電網(wǎng)規(guī)劃各版本的圖層。

（4）提高規(guī)劃日常管理水平。提供規(guī)劃方案對比分析、規(guī)劃報告自動生成等實(shí)用化功能，大大提高了工作效率，滿足規(guī)劃人員日常使用的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘偉.管理信息系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

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從PPBI目前提供的解決方案來看,基于云的位置智能解決方案主要有四類。

第一類,支持云平臺。2010年5月,PBBI與微軟簽署了一個長期的整合全球Bing Maps的合作協(xié)議,這使得PBBI的全線產(chǎn)品可以獲取Bing Maps的數(shù)據(jù)和服務(wù)資源,可訪問全球豐富的影像、航拍圖片等數(shù)據(jù)資源,而無需安裝任何單獨(dú)的插件。據(jù)了解,MapInfo 核心產(chǎn)品已開始支持Bing Maps,包括MI Professional、MI Developer和等。

第二類,建立基于SaaS的平臺。PBBI已經(jīng)建立的MapInfo Stratus,就是新一代基于SaaS的地理信息服務(wù)平臺。孫冠軍介紹,該平臺能夠提供端到端的一站式服務(wù),在體系架構(gòu)、用戶體驗(yàn)方面均有全新突破和創(chuàng)新,能夠提供更多的專業(yè)分析能力。除了增加更多專業(yè)的空間分析功能,該平臺特點(diǎn)還包括:MapInfo Professional 可作為云的前端軟件用來分享數(shù)據(jù);允許快速建立Web 2.0網(wǎng)絡(luò)地理信息共享平臺;提供強(qiáng)大的RIA控件,滿足用戶快速自定義開發(fā)的需求;整合了基于Web 2.0 風(fēng)格的地圖和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);核心技術(shù)是基于MapInfo Developer 的SOA服務(wù)的。

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關(guān)鍵詞 GIS 警務(wù) 信息

中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Application of GIS in Community Policing System

WANG Chengyu[1]， ZHANG Yueke[2]， FANG Zhongqing[1]

（[1] Yangzhou Institute of Technology， Yangzhou， Jiangsu 225009；

[2] Jiangsu Yitu Geographic Information Engineering Co.， Ltd.， Yangzhou， Jiangsu 225009）

Abstract From geographic information systems and police information necessity briefly discusses the background of project disciplines. Through Changping Machikou community policing system instance， describes the basic functions of the community policing system and analyzes the problems in the future development of community policing system faces.

Key words GIS； policing； information

1 GIS概述

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System， 簡稱GIS）是一種采集、存儲、管理、分析、顯示輸出地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理和空間分析能力，使得它迅速成為各學(xué)科領(lǐng)域強(qiáng)有力的決策分析平臺和主要技術(shù)支持手段。如地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電力、水利、規(guī)劃、商業(yè)等各種行業(yè)，都可以利用GIS的空間分析和顯示功能實(shí)現(xiàn)輔助決策，將大量抽象、枯燥的數(shù)據(jù)變得生動、直觀和易于理解。

自從上世紀(jì)八十年代國際上GIS技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模的普及、應(yīng)用以來，各種機(jī)構(gòu)組織實(shí)施了大量的GIS工程項(xiàng)目，覆蓋了廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。我國GIS應(yīng)用的普及和推廣工作始于八十年代末、九十年代初。早期的應(yīng)用多集中在自然資源監(jiān)控、管理，如，土地資源的合理利用和州、市的綜合設(shè)施管理等。近年來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等高速發(fā)展，使得GIS逐步演變?yōu)樾畔a(chǎn)業(yè)中一個重要的發(fā)展領(lǐng)域，產(chǎn)生了大量更具商業(yè)價值的應(yīng)用方向，如車輛調(diào)度監(jiān)控、導(dǎo)航、網(wǎng)上資源信息等等，這吸引了大量的資金，許多公司開始承接各類與GIS技術(shù)密切相關(guān)的項(xiàng)目，GIS產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了重要的改變，整個GIS產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出發(fā)展迅猛的強(qiáng)勁勢頭。

北京超圖公司SuperMap GIS軟件的定位是“為各種規(guī)模地理信息系統(tǒng)應(yīng)用提供完整GIS解決方案”。從功能上劃分，SuperMap擁有從數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)建設(shè)到網(wǎng)上的完整GIS解決方案，SuperMap Survey 為GIS前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，SuperMap Deskpro為桌面數(shù)據(jù)處理軟件。SuperMap Objects、eSuperMap 分別提供組件式GIS開發(fā)平臺和嵌入式GIS開發(fā)平臺，SuperMap IS則是快速的Internet地理信息工具，SuperMap均支持空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)，支持矢量和柵格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲，為建設(shè)GIS系統(tǒng)提供完整解決方案。所以，經(jīng)過多方面考慮對比后，本次工程采用超圖公司的GIS平臺。

2 警務(wù)信息化的意義

警務(wù)信息與GIS結(jié)合后，以城市電子地圖為背景，采用GIS可視化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有接警、處警指揮調(diào)度、案事件時空分析等多種綜合管理功能的智能輔助決策系統(tǒng)。系統(tǒng)順應(yīng)公安科技強(qiáng)警之策略，使公安部門能全面提高業(yè)務(wù)處理能力和管理水平、提高科學(xué)決策能力，特別是快速反應(yīng)及實(shí)戰(zhàn)能力，進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)管力度，嚴(yán)厲打擊各種違法犯罪活動，為維護(hù)社會穩(wěn)定提供有力的保證。

3 實(shí)際應(yīng)用案例

昌平區(qū)馬池口社區(qū)包括馬池口村、白浮村、橫橋村，社區(qū)面積共記14.9平房公里。馬池口社區(qū)警務(wù)工作站的主要職責(zé)包括：（1）收集情報信息；（2）加強(qiáng)實(shí)有人口管理；（3）嚴(yán)密出租房屋管理；（4）開展安全防范；（5）開展社區(qū)巡邏；（6）服務(wù)社區(qū)群眾。

根據(jù)社區(qū)警務(wù)的職責(zé)和實(shí)際需求，我們本次項(xiàng)目的主要任務(wù)是將大量的警務(wù)數(shù)據(jù)與地理空間信息無縫結(jié)合并實(shí)現(xiàn)空間查詢和初步的分析功能。馬池口社區(qū)警務(wù)系統(tǒng)建設(shè)包含的警務(wù)相關(guān)信息主要包括：（1）常住人口（常住人口、重點(diǎn)人口、人戶分離、精神病呆傻）；（2）暫住人口；（3）企業(yè)事業(yè)單位；（4）治安；（5）法律法規(guī)；（6）刑事案件；（7）社區(qū)防范；（8）兩委班子；（9）特殊群件；（10）依靠力量。而系統(tǒng)主要結(jié)合的空間信息有當(dāng)時最新的衛(wèi)星影像圖和昌平區(qū)電子地圖。

通過GIS工具，警務(wù)系統(tǒng)將社區(qū)警務(wù)工作內(nèi)容從以往枯燥的文字轉(zhuǎn)變到直觀的電子地圖和衛(wèi)星遙感影像圖上。同時根據(jù)空間地理信息系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，將實(shí)際看到的內(nèi)容在地圖上用不同顏色，不同圖案加以區(qū)分，使得社區(qū)警務(wù)人員的工作對象一目了然，同時也使得社區(qū)警務(wù)工作變得輕松快捷高效。系統(tǒng)提供地圖放大、縮小和漫游功能，通過上述功能，用戶可以將地圖任意縮放和漫游，清晰的瀏覽到全社區(qū)的房屋、路段等詳細(xì)信息。

根據(jù)警務(wù)信息的處理特點(diǎn)和需求，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人口數(shù)據(jù)與空間房屋信息的鏈接，并且對各種人口進(jìn)行區(qū)別管理。

系統(tǒng)提供對各種警務(wù)信息的簡單查詢，同時實(shí)現(xiàn)了基于字段的高級查詢，這種混合查詢方式，使得十分繁瑣的查詢工作變得十分簡單便捷，并且可以快速將查詢結(jié)果進(jìn)行空間地圖定位?？梢源蟠蟮靥岣呱鐓^(qū)警務(wù)工作人員的工作效率。

系統(tǒng)還提供了簡單的空間量算和分析功能，例如空間距離、空間面積量算以及最佳路徑分析等功能，這里不一一列舉。

4 展望

由于社區(qū)警務(wù)站建設(shè)的特性，一個警務(wù)站管理一個或若干個社區(qū)，一個社區(qū)由一個或若干個村組成，某個派出所由若干個警務(wù)站有機(jī)組成，也就是說，完成了一個派出所內(nèi)所有警務(wù)站的建設(shè)，該派出所的管理系統(tǒng)也就同時完成建設(shè)。

同樣的，如果完成了北京市公安局昌平分局下屬所有派出所的社區(qū)警務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，那么整個昌平區(qū)警務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)也就同時完成。

在社區(qū)警務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的過程中，如果不重視警務(wù)系統(tǒng)的平臺和協(xié)同作業(yè)，勢必引發(fā)這樣的幾個問題：（1）如果一個派出所中的一個或其中若干個警務(wù)站制作了警務(wù)系統(tǒng)，而其它的警務(wù)站都沒有建設(shè)警務(wù)系統(tǒng)，那么這時，如果有居民從一個社區(qū)移居到另一個社區(qū)，原來管理好的豐富的資料將無法利用，甚至作廢。而另外的那個社區(qū)又十分需要這樣的一份詳盡的個人資料，尤其是這個人還帶有一點(diǎn)歷史背景。（2）如果每個警務(wù)系統(tǒng)都各自為政，沒有一個有效的環(huán)境使它們連為一體，那么同樣發(fā)生居民遷居時，該居民的資料也需要從一個警務(wù)站的警務(wù)系統(tǒng)中取出，再由另一個警務(wù)站的警務(wù)系統(tǒng)重新錄入，這同樣也是一項(xiàng)不小的工作。尤其是在警務(wù)站與警務(wù)站之間的進(jìn)行互通有無時將造成極大的困難。

因此，在社區(qū)警務(wù)管理系統(tǒng)的建設(shè)中，應(yīng)該遵循“平臺統(tǒng)一、數(shù)據(jù)互通”的技術(shù)方案，并用統(tǒng)一的權(quán)限控制平臺，控制每一個人的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，使得數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行安全共享。當(dāng)然，這就需要公安部門進(jìn)行自上而下的統(tǒng)一部署和建設(shè)。總之，警務(wù)GIS的建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要科學(xué)地提出系統(tǒng)的總體構(gòu)想、合理的分階段目標(biāo)、準(zhǔn)確的系統(tǒng)功能界定、信息的規(guī)范，還要靠各方面的協(xié)調(diào)和長期的投入才可以完成。

參考文獻(xiàn)

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[3] 王成余，尹希寶.基于數(shù)字昌平組件式WebGIS 的實(shí)現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2011（3）：94-96.

篇4

本文根據(jù)三維網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀和移動開發(fā)模式現(xiàn)狀，基于Cordova混合開發(fā)框架結(jié)合cesium可視化，展開移動3DWebGIS快速跨平臺開發(fā)研究，以實(shí)際需求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個移動3DWebGIS原型系統(tǒng)，涉及地圖服務(wù)、地理定位技術(shù)、傾斜攝影模型批量動態(tài)展示等技術(shù)。論述了從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的方方面面，搭建了原型系統(tǒng)，并在手機(jī)真機(jī)上成功運(yùn)行，為后續(xù)的跨平臺移動3DWebGIS開發(fā)者提供了參考。

【關(guān)鍵詞】混合開發(fā) 三維可視化 移動GIS

1 引言

目前，三維可視化技術(shù)與Web GIS（地理信息系統(tǒng)）系統(tǒng)發(fā)展迅速，同時三維可視理論正在得到不斷地完善，因此3DWebGIS的實(shí)現(xiàn)成為了可能。3DWebGIS既結(jié)合了Web GIS跨平臺、開發(fā)效率高、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合了三維可視化空間信息平臺展示直觀和空間分析功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。3DWebGIS在各個領(lǐng)域都有著急切的應(yīng)用需求。在GIS領(lǐng)域，同樣有幾款基于WebGL的優(yōu)秀三維可視化框架：如開源的Openwebglobe、Webglearth、Cesium，商業(yè)的ArcGIS Earth，SuperMap Earth。其中Cesium是一款很適合GIS數(shù)據(jù)可視化的地圖引擎，無需任何插件，使用WebGL來進(jìn)行硬件加速圖形化顯示三維場景，而且Cesium基于Apache開源協(xié)議，支持商業(yè)和非商業(yè)免費(fèi)使用。

近年來，隨著電子信息技術(shù)以及智能設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，手機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用種類和數(shù)量也越來越多。同時，移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和迅速普及，傳輸數(shù)據(jù)的速度和容量更令人滿意。但主流的移動終端操作系統(tǒng)卻有Android、iOS、Windows Phone等，如果開發(fā)者針對不同的操作系統(tǒng)進(jìn)行原生（Native App）開發(fā)，由于操作系統(tǒng)間的移植性差，導(dǎo)致應(yīng)用開發(fā)門檻高和開發(fā)周期長。如果采用Web應(yīng)用開發(fā)則一次開發(fā)即可在各種智能手機(jī)瀏覽器上運(yùn)行，但存在表現(xiàn)略差，用戶體驗(yàn)差，沒法在App Store中下載、無法通過應(yīng)用下載獲得盈利機(jī)會與手機(jī)硬件交互差。混合應(yīng)用（Hybrid App）兼具了Native App的所有優(yōu)勢，也兼具了Web App使用HTML5跨平臺開發(fā)低成本的優(yōu)勢，是一種折中的良好解決方案， Cordova是其中的優(yōu)秀代表。

因此本文基于Cordova和Cesium兩大開發(fā)熱點(diǎn)，展開移動3DWebGIS研究，以實(shí)際需求出發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，快速實(shí)現(xiàn)一個原型系統(tǒng)。

2 需求分析與目標(biāo)

2.1 需求分析

本文收集了Contextcapture 4.3（smart3d）生產(chǎn)的b3dm格式的傾斜攝影實(shí)驗(yàn)成果一份、kmz世界各國GDP數(shù)據(jù)一份。預(yù)期開發(fā)一個跨平臺的移動3DWebGIS，進(jìn)行三維展示。

2.2 總體目標(biāo)

（1）基于最新Cordova混合應(yīng)用（Hybrid App）技術(shù)和cesium三維可視化平臺。

（2）快速開發(fā)一個操作友好、易于擴(kuò)展、部署方便、視覺美觀的移動3DWebGIS系統(tǒng)。

（3）體現(xiàn)栽雌教開發(fā)可選性強(qiáng)、靈活組合、功能強(qiáng)大、易于定制的特點(diǎn)。

3 總體架構(gòu)

系統(tǒng)主要劃分客戶端和服務(wù)器端，主要基于Cordova和Cesium，在移動端實(shí)現(xiàn)用戶交互、手機(jī)定位、三維展示、場景漫游。服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，基礎(chǔ)地圖采取調(diào)用國家天地圖的WMTS切片，b3dm和kmz數(shù)據(jù)采用tomcat8.0。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 Cordova與Cesium結(jié)合

Cordova是Adobe貢獻(xiàn)給Apache后的開源項(xiàng)目，是從PhoneGap（Phonegap是一款開源的開發(fā)框架，旨在讓開發(fā)者使用HTML、Javascript、CSS等Web APIs開發(fā)跨平臺的移動應(yīng)用程序。原本由Nitobi公司開發(fā)，現(xiàn)在由Adobe擁有。）中抽出的核心代碼，是驅(qū)動PhoneGap的核心引擎。你可以把它們的關(guān)系想象成類似于Webkit和Google Chrome的關(guān)系。

Cesiumjs是一套javascript庫，用來渲染3D地球，2D區(qū)域地圖，和多種GIS要素。不需要安裝任何插件就能在支持最新HTML5標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器上運(yùn)行。支持WebGL硬件加速，非常適合動態(tài)數(shù)據(jù)在GIS圖層上的展示，是一跨平臺，開源，非常有前途的webgis表現(xiàn)層庫。

兩者結(jié)合步驟如下：

（1）安裝最新穩(wěn)定版的Nodejs，本文采用的版本是6.10。

（2）安裝npm，由于國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)速度問題，本文安裝的是npm的淘寶NPM鏡像cnpm。

（3）使用npm安裝cordova，使用cordova創(chuàng)建個新的cordova項(xiàng)目。

（4）下載cesium（3d-tiles分支）項(xiàng)目，安照如下結(jié)構(gòu)部署項(xiàng)目。

4.2 地圖底圖

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)網(wǎng)站。它是“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務(wù)平臺的公眾版?！疤斓貓D”網(wǎng)站裝載了覆蓋全球的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分為矢量、影像、三維3種模式。其中中國的數(shù)據(jù)覆蓋了從宏觀的中國全境到微觀的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊。覆蓋全球范圍的1：100萬矢量數(shù)據(jù)和500米分辨率衛(wèi)星遙感影像，覆蓋全國范圍的1：25萬公眾版地圖數(shù)據(jù)、導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)、15米和2.5米分辨率衛(wèi)星遙感影像，覆蓋全國300多個地級以上城市的0.6米分辨率衛(wèi)星遙感影像等地理信息數(shù)據(jù)。本文采用的是天地圖的影像和注記圖層。采用WMTS格式。

WMTS，切片地圖Web服務(wù)（OpenGIS Web Map Tile Service）當(dāng)前版本是1.0.0。WMTS標(biāo)準(zhǔn)定義了一些操作，這些操作允許用戶訪問切片地圖。WMTS可能是OGC首個支持RESTful訪問的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

WMTS提供了一N采用預(yù)定義圖塊方法數(shù)字地圖服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。WMTS彌補(bǔ)了WMS不能提供分塊地圖的不足。WMS針對提供可定制地圖的服務(wù)，是一個動態(tài)數(shù)據(jù)或用戶定制地圖（需結(jié)合SLD標(biāo)準(zhǔn)）的理想解決辦法。WMTS犧牲了提供定制地圖的靈活性，代之以通過提供靜態(tài)數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)地圖）來增強(qiáng)伸縮性，這些靜態(tài)數(shù)據(jù)的范圍框和比例尺被限定在各個圖塊內(nèi)。這些固定的圖塊集使得對WMTS服務(wù)的實(shí)現(xiàn)可以使用一個僅簡單返回已有文件的Web服務(wù)器即可，同時使得可以利用一些標(biāo)準(zhǔn)的諸如分布式緩存的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制實(shí)現(xiàn)伸縮性。

Cesium提供WebMapTileServiceImageryPr

ovider接口實(shí)現(xiàn)WMTS加載。

4.3 傾斜攝影動態(tài)加載

對于傾斜模型，如果單純采用默認(rèn)的三維模型加載方案會出現(xiàn)瀏覽器吃緊致使崩潰或者高延遲低幀率等影響正?？梢暬换サ膯栴}。

而3DTiles是Cesium團(tuán)隊(duì)為海量的異構(gòu)三維地理空間數(shù)據(jù)集所設(shè)計(jì)的一個開放的規(guī)范，該規(guī)范適用于各種常見的地理數(shù)據(jù)，3DTiles已成功的在Cesium平臺實(shí)現(xiàn)，3DTiles的主要目的是針對大規(guī)模的異構(gòu)數(shù)據(jù)源提高其加載速度和渲染性能，它只對瀏覽器用戶所給定的可見的三維視圖窗口進(jìn)行不同級別的切片顯示，由于它是基于WEBGL設(shè)計(jì)開發(fā)出來的，因此可以更快的加載與處理三維數(shù)據(jù)，并且為了減少客戶端的處理，3DTiles可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和批動態(tài)處理。該技術(shù)已被部分三維軟件采用。

在傾斜攝影方面，ContextCapture Center，其前身Smart3DCapture技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的解決方案，軟件解決方案，使生產(chǎn)從簡單的照片，高分辨率的三維模型，無需任何人工干預(yù)。從ContextCapture Center4.3起能生成Cesium3DTiles格式的傾斜模型，直接用已有的服務(wù)器進(jìn)行。然后運(yùn)用cesium中的3d-tile分支，就可以在web端加載傾斜攝影模型。

4.4 地圖定位

在使用Cordova開發(fā)移動app的時候會遇到定位的問題，cordova提供了自己的cordova-plugin-geolocation插件，這個插件在iOS上面定位不會出現(xiàn)問題，但是在安卓手機(jī)上會出現(xiàn)定位位置偏移或者定位失敗的問題。因此在網(wǎng)上找了一些相關(guān)的資料，大部分對于安卓定位的解決方案都是采用百度地圖的安卓SDK進(jìn)行定位。

安裝https：///mrwutong/cordova-qdc-baidu-location這個插件，找到插件用百度下載下來的開發(fā)包替換android目錄下的所有文件。然后修改插件目錄下的plugin.xml里面相應(yīng)代碼為圖4代碼。

這樣就可以把百度5.3的SDK換成6.3的SDK。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)基于Cordova架構(gòu)和Cesium開發(fā)包，采用基于Javascript語言開發(fā)，測試真機(jī)為華為麥芒4，其更新版本對應(yīng)為安卓6.0系統(tǒng)。

進(jìn)入所建項(xiàng)目目錄，使用：cordova platform add android命令添加android環(huán)境。

使用：cordova build命令編譯項(xiàng)目平臺。

生成的apk安裝在真機(jī)上運(yùn)行效果如圖5。

進(jìn)入地球界面后根據(jù)手機(jī)定位信息，飛行到當(dāng)前位置。

點(diǎn)擊加載文件和傾斜按鈕可分別加載包含GDP信息的kmz專題文件和傾斜攝影數(shù)據(jù)。可利用鼠標(biāo)進(jìn)行不同尺度，不同方位三維漫游查看。

6 結(jié)語

本文根據(jù)3DWebGIS的開發(fā)現(xiàn)狀和智能終端應(yīng)用開發(fā)模式現(xiàn)狀，結(jié)合兩大熱點(diǎn)技術(shù)：Cordova框架及Cesium三維可視化平臺，從實(shí)際需求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個移動3DWebGIS原型系統(tǒng)，涉及地圖服務(wù)、地理定位技術(shù)、傾斜攝影模型批量動態(tài)展示等技術(shù)。論述了從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的方方面面，并成功運(yùn)行，為后來的跨平臺移動3DWebGIS開發(fā)者提供了參考。

后續(xù)可從客戶端離線地圖、三維大數(shù)據(jù)渲染、三維空間分析多方面入手展開進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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[8]An Introduction to Cesium Android Apps with Cordova[EB/OL] http：/// 2016/05/18/An-Introduction-to-Cesium-Android-Apps-with-Cordova/.

篇5

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；高中地理；教學(xué)觀念；教學(xué)方式

地理信息系統(tǒng)是一種多學(xué)科交叉的信息系統(tǒng)，可以以圖形化、數(shù)字化的方式向用戶提供所收集和處理后的地理要素信息。相較于傳統(tǒng)的地圖顯示模式而言，使用地理信息系統(tǒng)可以更加直觀形象的表達(dá)空間分析效能，增強(qiáng)學(xué)生對地理教學(xué)過程中所涉及的地理要素的識別與記憶能力，激發(fā)學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生地理關(guān)聯(lián)能力、空間想象能力以及感知能力的培養(yǎng)。在高中地理教學(xué)中結(jié)合地理信息系統(tǒng)開展教學(xué)活動對于改進(jìn)教學(xué)模式、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提升教學(xué)靈活性具有積極的推動意義。

一、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.改變學(xué)生信息獲取方式，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)

地理信息系統(tǒng)中包含的內(nèi)容豐富而全面，對實(shí)際問題的分析與解決具有十分顯著的應(yīng)用意義。在高中地理教學(xué)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)輔助教學(xué)不僅可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識到地理要素之間的關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題，還能夠推動學(xué)生形成正確的、客觀的態(tài)度和觀念開展地理課程學(xué)習(xí)，不斷提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，拓展學(xué)生知識的獲取來源和學(xué)習(xí)能力。

2.促進(jìn)教師理論知識和教學(xué)技能的提升

應(yīng)用地理信息系統(tǒng)開展教學(xué)活動可以將素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)踐活動。教師在應(yīng)用過程中會不斷的提升自身理論知識儲備，探尋適當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)方式，以更加生動的方式將自己對地理信息技術(shù)的理解和認(rèn)識傳授給學(xué)生。

3.擴(kuò)散學(xué)生的地理學(xué)思想

地理具有自身的學(xué)科特點(diǎn)和特殊性，即其具有自然學(xué)科與人文學(xué)科雙重屬性。為向?qū)W生展示這些屬性，促進(jìn)地理學(xué)思想的傳承和發(fā)展，教師在教學(xué)活動中就必須結(jié)合現(xiàn)有資源，以最佳的方式向?qū)W生傳達(dá)。

二、地理信息系統(tǒng)在高中地理教學(xué)中的引入方式

高中地理教學(xué)的重點(diǎn)在于讓學(xué)生對地理事物、現(xiàn)象以及不同地區(qū)之間的時間、空間差異性形成一個全面的了解，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建自主的、系統(tǒng)性的、邏輯性的地理知識體系結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，教學(xué)模式有限，課堂教學(xué)不可避免的會降低學(xué)生興趣，增大學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。而地理信息系統(tǒng)具有豐富的內(nèi)容和資源、靈活的展現(xiàn)方式，可以有效幫助改善課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。具體來說，在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)開展高中地理教學(xué)時可以從以下三步出發(fā)逐漸深入。

1.基于地理信息系統(tǒng)的教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)教學(xué)方式下的地理學(xué)科教學(xué)處于一種簡單的單向流動狀態(tài)，學(xué)生的個體差異、思維差異以及知識積累差異需要沒有得到足夠的關(guān)注。這主要是因?yàn)榻虒W(xué)活動中的互動性不足所造成的。

將地理信息系統(tǒng)引入到高中地理教學(xué)中，為其使用適當(dāng)?shù)?、符合教學(xué)需求的教學(xué)觀念，既能夠解決傳統(tǒng)教學(xué)方式中存在的問題，增強(qiáng)地理學(xué)科體系結(jié)構(gòu)內(nèi)的知識關(guān)聯(lián)性，還能夠?qū)⒏泳唧w實(shí)際的地理問題引入到課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。新的教學(xué)觀念具體體現(xiàn)為教學(xué)與過程整合、師生互動提升、地理人才與地理知識儲備有用等。上述觀念下，教師可以在知識傳授的基礎(chǔ)上應(yīng)用地理信息系統(tǒng)提升課堂教學(xué)靈活性，鼓勵學(xué)生從自身情況出發(fā)運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，并參照地理信息系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識應(yīng)用方式和范圍，滿足學(xué)生差異化學(xué)習(xí)需求。

2.基于地理信息系統(tǒng)的教學(xué)手段轉(zhuǎn)變

地理信息系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、信息處理以及結(jié)果顯示等功能，將其作為教輔工具，可以替代傳統(tǒng)高中地理教學(xué)中所使用的掛圖、手冊等工具，以更豐富多樣的圖表的方式集成更多地理要素之間的聯(lián)系。同時，使用地理信息系統(tǒng)還能夠依照教學(xué)需求開展快速繪圖、專題制作、三維顯示等操作內(nèi)容，為地理教學(xué)內(nèi)容的定量分析提供新的、高效的教學(xué)途徑。

3.基于地理信息系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容引入

考慮到地理教學(xué)內(nèi)容具有非常顯著的時空特性、定量分析特性、空間分布特性等，在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)開展教學(xué)時可以事先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)與歸納，然后再結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容引入地理信息相關(guān)技術(shù)開展地理問題解決活動。

三、實(shí)施策略

首先掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力范圍，圍繞教學(xué)材料和相關(guān)課題確定軟件應(yīng)用方式，如等高線教學(xué)、剖面圖教學(xué)等；其次制定較為具體的時間和流程方案，并依照教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)基于地理信息系統(tǒng)的解決方案；再次要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神，讓學(xué)生通過實(shí)際操作的方式從地理信息系統(tǒng)軟件中獲取關(guān)聯(lián)教學(xué)內(nèi)容；最后教師要及時總結(jié)歸納教學(xué)活動中的知識點(diǎn)、并開展針對性的、重點(diǎn)性的教師點(diǎn)評和學(xué)生自我評價活動。具體流程圖如圖1所示。

圖1 基于GIS的高中地理教學(xué)

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;地價動態(tài)監(jiān)測

中圖分類號:X84文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 06-0000-01

Land Price Monitoring System against ORACLE MAPVIEWER

Sun Junchi

(Jining University,Qufu273155,China)

Abstract:Monitoring the land price is completed by information collection and tracking from typical discrete monitoring points of similar level regions. ORACLE MapViewer as a WebGIS services can directly generate spatial data into GIS applications efficiently,which provides a good solution to the implementation of dynamic monitoring system for land price.

Keyword:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;Monitoring of the land price

一、引言

土地價格是指在一定基準(zhǔn)日、設(shè)定用途、設(shè)定土地利用狀況為城市平均容積率、設(shè)定土地使用權(quán)年限為法定最高年限、設(shè)定土地開發(fā)程度為城市平均土地開發(fā)程度條件下的國有出讓土地使用權(quán)市場價格。地價動態(tài)監(jiān)測是指應(yīng)用多平臺、多時相、多波段和多源數(shù)據(jù)對土地資源與土地各要素時空變化進(jìn)行的監(jiān)視與探測。

地價動態(tài)監(jiān)測在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的運(yùn)用與實(shí)施主要通過建立對區(qū)域性土地具有代表性的離散監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)模型來完成。對該數(shù)據(jù)模型的建立與使用涉及到海量數(shù)據(jù)收集、智能數(shù)據(jù)分析、結(jié)論信息的多形式呈現(xiàn)等問題。因此,選用正確的技術(shù)框架與數(shù)據(jù)模型將決定著本應(yīng)用實(shí)施的成功與否。

二、地價動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的Web應(yīng)用

當(dāng)前主流的Web應(yīng)用主要分為.net技術(shù)和java技術(shù)兩大類。技術(shù)對于應(yīng)用來說,主要有四個方面的決定因素:1.開發(fā)效率:開發(fā)效率決定著應(yīng)用的成本,是應(yīng)用選擇技術(shù)的第一因素;2.技術(shù)穩(wěn)定性與通用性:技術(shù)的穩(wěn)定性決定著產(chǎn)品的質(zhì)量,通用性同樣可以降低運(yùn)營成本;3.多種技術(shù)的可融性:復(fù)雜的應(yīng)用往往是多種技術(shù)的融合體,不同技術(shù)間的協(xié)同運(yùn)行同樣是產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵;4.技術(shù)的延續(xù)性:技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展決定著產(chǎn)品的命運(yùn),沒有技術(shù)的延續(xù)就沒有產(chǎn)品的升級與再使用。

就地價動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)工作來說,本應(yīng)用涉及到的技術(shù)有:Web應(yīng)用技術(shù)、空間地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)等。本設(shè)計(jì)工作主要有以下特點(diǎn):1.海量數(shù)據(jù):由于地價監(jiān)測工作是通過多個監(jiān)測點(diǎn)在相當(dāng)長一段時期內(nèi)的價格波動來得到結(jié)論性數(shù)據(jù),因此本系統(tǒng)中將涉及海量的數(shù)據(jù)采集。且數(shù)據(jù)的采集由多個終端協(xié)同完成,應(yīng)采用基于瀏覽器的Web應(yīng)用;2.空間地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):本系統(tǒng)中將涉及監(jiān)測點(diǎn)的80西安坐標(biāo)、不同級別地域的面積與邊界等各項(xiàng)信息、道路或河流的地理分布等等多種地理信息,涉及到地理數(shù)據(jù)的處理;3.數(shù)據(jù)分析:本系統(tǒng)的核心即是將采集的海量數(shù)據(jù)經(jīng)由建立的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)加工與處理來得到有關(guān)于土地價格的結(jié)論性信息。在智能數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)提煉與數(shù)據(jù)分析方面都有很高的技術(shù)要求;4.GIS系統(tǒng):本系統(tǒng)不管是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還是結(jié)論性數(shù)據(jù),除用文本形式、圖表形式、對比圖形式等表現(xiàn)之外,最直觀與最完整的表現(xiàn)形式就是地理信息系統(tǒng)。

綜合以上各項(xiàng)要求,本文系統(tǒng)基于ORACLE MAPVIEWER的地價動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究主要采用J2EE技術(shù),所有相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品均來源于ORACLE公司。ORACLE公司的各項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:1.ORACLE公司的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品是業(yè)界的領(lǐng)頭軍,ORACLE數(shù)據(jù)庫在性能、存儲、網(wǎng)絡(luò)等各方面均是最有實(shí)力的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品;2.ORACLE數(shù)據(jù)庫提供空間地理數(shù)據(jù)類型,是多數(shù)GIS系統(tǒng)必不可少的數(shù)據(jù)后臺解決方案;3.ORACLE公司已收購SUN公司,JAVA全線產(chǎn)品已屬于ORACLE公司;4.就J2EE技術(shù)來說,ORACLE公司推出了自己的相關(guān)框架產(chǎn)品ADF,ADF框架可以高效、全面地實(shí)現(xiàn)J2EE;5.J2EE經(jīng)由多年的發(fā)展,已在各技術(shù)領(lǐng)域形成了豐富的資源庫,多種框架、算法與功能模塊均可找到可以借鑒的案例;6.ORACLE公司針對自己的SPATIAL數(shù)據(jù)類型推出了自己的WebGIS服務(wù)器MapViewer。MapViewer可基于XML、JAVA等多種實(shí)現(xiàn)形式,最大效率地實(shí)現(xiàn)了地圖服務(wù)應(yīng)用。

ORACLE公司的多個產(chǎn)品,有效地將空間地理數(shù)據(jù)類型、J2EE、WebService、WebGIS等多種技術(shù)有效地結(jié)合在一起,并且這些技術(shù)集來源于同一個公司,在技術(shù)接口與技術(shù)融合上都有著相當(dāng)大的優(yōu)勢。對于同一家公司的多線產(chǎn)品即可全面滿足本系統(tǒng)的需求這一點(diǎn)來說,選用ORACLE的J2EE技術(shù)與MapViewer服務(wù)器無疑是地價動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)工作的最佳方案。

三、小結(jié)

地價地態(tài)監(jiān)測工作是一項(xiàng)繁瑣而又重要的工作。一個合適的產(chǎn)品能夠讓該工作得到事半功倍的效果。ORACLE公司的多元化產(chǎn)品,有效地將空間地理數(shù)據(jù)類型、J2EE、WebGIS、數(shù)據(jù)分析等多種技術(shù)有效地結(jié)合在一起,為多項(xiàng)技術(shù)的無縫鏈接提供了開發(fā)保障。

本文分析了基于ORACLE MAPVIEWER的地價動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的WebGIS實(shí)現(xiàn)與解決實(shí)施方案,為地價動態(tài)監(jiān)測工作的信息化提供了新的技術(shù)思路。

參考文獻(xiàn):

[1]余志文.四層分布式Web GIS機(jī)構(gòu)體系[J].測繪通報,2005,3:23-25

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篇7

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篇8

    [關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng) 多格式數(shù)據(jù)源 多源數(shù)據(jù)集成

    一、多數(shù)據(jù)格式是多源空間數(shù)據(jù)集成的瓶頸

    1、空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)

    空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)主要可以概括為以下幾個層次:

    (1)多語義性

    地理信息指的是地理系統(tǒng)中各種信息,由于地理系統(tǒng)的研究對象的多種類特點(diǎn)決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元(feature),在現(xiàn)實(shí)世界中其幾何特征是一致的,但是卻對應(yīng)著多種語義,如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征;同時也包括經(jīng)濟(jì)社會信息,如行政區(qū)界限、人口、產(chǎn)量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義,但不同系統(tǒng)解決問題的側(cè)重點(diǎn)也有所不同,因而會存在語義分異問題。

    (2)多時空性和多尺度

    GIS數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的時空特性。一個GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時間不同空間的數(shù)據(jù)系列;也有同一空間不同時間序列的數(shù)據(jù)。不僅如此,GIS會根據(jù)系統(tǒng)需要而采用不同尺度對地理空間進(jìn)行表達(dá),不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數(shù)據(jù)集成包括不同時空和不同尺度數(shù)據(jù)源的集成。

    (3)獲取手段多源性

    獲取地理空間的數(shù)據(jù)的方法有多種多樣,包括來自現(xiàn)有系統(tǒng)、圖表、遙感手段、GPS手段、統(tǒng)計(jì)調(diào)查、實(shí)地勘測等。這些不同手段獲得的數(shù)據(jù)其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。

    (4)存儲格式多源性

    GIS數(shù)據(jù)不僅表達(dá)空間實(shí)體(真實(shí)體或者虛擬實(shí)體)的位置和幾何形狀,同時也記錄空間實(shí)體對應(yīng)的屬性,這就決定了GIS數(shù)據(jù)源包含有圖形數(shù)據(jù)(又稱空間數(shù)據(jù))和屬性數(shù)據(jù)兩部分。圖形數(shù)據(jù)又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統(tǒng)的GIS一般將屬性數(shù)據(jù)放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,而將圖形數(shù)據(jù)存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。

    2、多源空間數(shù)據(jù)集成的迫切性

    隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和普及,信息共享已經(jīng)成為一種必然的要求。地理信息也不例外,隨著信息技術(shù)以及GIS自身的發(fā)展,GIS已經(jīng)從純粹地學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的圈子跳了出來,正和IT行業(yè)完全融合,人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進(jìn)一步發(fā)展,必須完全融入大型MIS(管理信息系統(tǒng))中。1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢鰯?shù)字地球的概念,更是將地理信息技術(shù)推到了最前沿。然而地理信息要真正實(shí)現(xiàn)共享,必須解決地理信息數(shù)據(jù)多格式、多數(shù)據(jù)庫集成等瓶頸問題。隨著技術(shù)發(fā)展,GIS已經(jīng)逐步走向完全以純關(guān)系數(shù)據(jù)存儲和管理空間數(shù)據(jù)的發(fā)展道路,這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因?yàn)镚IS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象,有很強(qiáng)的時空特性,獲取數(shù)據(jù)的手段也復(fù)雜多樣,這就形成多種格式的原始數(shù)據(jù),再加上GIS應(yīng)用系統(tǒng)很長一段時間處于以具體項(xiàng)目為中心孤立發(fā)展?fàn)顟B(tài)中,很多GIS軟件都有自己的數(shù)據(jù)格式,這使得GIS的數(shù)據(jù)共享問題變得尤為突出。

    空間數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)類型的一種,同普通數(shù)據(jù)一樣需要走過從分散到統(tǒng)一的過程。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中,先是數(shù)據(jù)去適應(yīng)系統(tǒng),每一個系統(tǒng)都為傾向于擁有自己的數(shù)據(jù)格式;隨著數(shù)據(jù)量的增多,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生;隨著時代的發(fā)展,信息共享的需求越來越多,不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換成了瓶頸;SQL(標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化查詢語言)以及ODBC的出現(xiàn)為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數(shù)據(jù)如何引進(jìn)這種思想,或者說將空間數(shù)據(jù)也納進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行規(guī)范和管理,從而使空間數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí)。

    二、 GIS多源數(shù)據(jù)集成模式比較

    由于地理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)格式各異,給信息共享帶來了極大的不便,解決多格式數(shù)據(jù)源集成一直是近年來GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中需要解決的重要問題。目前,實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的方式大致有三種,即:數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)互操作模式、直接數(shù)據(jù)訪問模式。

    1 、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式

    格式轉(zhuǎn)換模式是傳統(tǒng)GIS 數(shù)據(jù)集成方法(圖1)。在這種模式下,其他數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后,復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫或文件中。這是目前GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的主要辦法。目前得到公認(rèn)的幾種重要的空間數(shù)據(jù)格式有:ESRI公司的Arc/Info Coverage、ArcShape Files、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式主要存在的問題是:

    (1)由于缺乏對空間對象統(tǒng)一的描述方法,從而使得不同數(shù)據(jù)格式描述空間對象時采用的數(shù)據(jù)模型不同,因而轉(zhuǎn)換后不能完全準(zhǔn)確表達(dá)源數(shù)據(jù)的信息。

    (2)這種模式需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,違背了數(shù)據(jù)分布和獨(dú)立性的原則;如果數(shù)據(jù)來源是多個或企業(yè)單位,這種方法需要所有權(quán)的轉(zhuǎn)讓等問題[1]。 美國國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會(NSDI)制定了統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范SDTS(Spatial Data Transformation Standard),包括幾何坐標(biāo)、投影、拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典,也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。許多軟件利用SDTS提供了標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊,Intergraph公司在MGE產(chǎn)品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數(shù)據(jù)格式之間缺乏統(tǒng)一的空間對象描述基礎(chǔ)的問題。但SDTS目前還很不完善,還不能完全概括空間對象的不同描述方法,并且還不能統(tǒng)一為各個層次以及從不同應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);并且SDTS沒有為數(shù)據(jù)的集中和分布式處理提供解決方案,所有的數(shù)據(jù)仍需要經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換復(fù)制到系統(tǒng)中,不能自動同步更新。

    2 、數(shù)據(jù)互操作模式

    數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGIS consortium (OGC) 制定的規(guī)范。OGC是為了發(fā)展開放式地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、研究地學(xué)空間信息標(biāo)準(zhǔn)化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和分布計(jì)算的情況下,GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上,能透明地獲取所需的信息。OGC為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范,從而使得一個系統(tǒng)同時支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。根據(jù)OGC頒布的規(guī)范,可以把提供數(shù)據(jù)源的軟件稱為數(shù)據(jù)服務(wù)器(Data Servers),把使用數(shù)據(jù)的軟件稱為數(shù)據(jù)客戶(Data Clients),數(shù)據(jù)客戶使用某種數(shù)據(jù)的過程就是發(fā)出數(shù)據(jù)請求,由數(shù)據(jù)服務(wù)器提供服務(wù)的過程,其最終目的是使數(shù)據(jù)客戶能讀取任意數(shù)據(jù)服務(wù)器提供的空間數(shù)據(jù)。OGC規(guī)范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實(shí)現(xiàn)不同平臺間服務(wù)器和客戶端之間數(shù)據(jù)請求和服務(wù)提供了統(tǒng)一的協(xié)議。OGC規(guī)范正得到OMG和ISO的承認(rèn),從而逐漸成為一種國際標(biāo)準(zhǔn),將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前,還沒有商業(yè)化GIS軟件完全支持這一規(guī)范。

    數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)集成提供了嶄新的思路和規(guī)范。它將GIS帶入了開放式的時代,從而為空間數(shù)據(jù)集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據(jù)。OGC標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的非空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上。但是OGC標(biāo)準(zhǔn)更多考慮到采用了OpenGIS協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和空間數(shù)據(jù)客戶軟件,對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式的處理辦法還缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。而從目前來看,非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體。

    數(shù)據(jù)互操作規(guī)范為多源數(shù)據(jù)集成帶來了新的模式,但這一模式在應(yīng)用中存在一定局限性:首先,為真正實(shí)現(xiàn)各種格式數(shù)據(jù)之間的互操作,需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問接口,在一定時期內(nèi)還不現(xiàn)實(shí);其次,一個軟件訪問其他軟件的數(shù)據(jù)格式時是通過數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的,這個數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)際上就是被訪問數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,也就是說,用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件,并且同時運(yùn)行,才能完成數(shù)據(jù)互操作過程。

    3、直接數(shù)據(jù)訪問模式

    顧名思義,直接數(shù)據(jù)訪問指在一個GIS軟件中實(shí)現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問,用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。直接數(shù)據(jù)訪問不僅避免了繁的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數(shù)據(jù)格式不要求用戶擁有該數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,更不需要該軟件運(yùn)行。直接數(shù)據(jù)訪問提供了一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多源數(shù)據(jù)集成模式。

    目前使用直接數(shù)據(jù)訪問模式實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的GIS軟件主要有兩個,即: Intergraph 推出的GeoMedia系列軟件和中國科學(xué)院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心研制的SuperMap。GeoMedia實(shí)現(xiàn)了對大多數(shù)GIS/CAD軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問,包括:MGE、Arc/Info、Frame、Oracle Spatial、SQL Server、Access MDB等(圖2)。SuperMap 2.0則提供了存取SQL Server、Oracle Spatial、ESRI SDE、Access MDB、SuperMap SDB文件等的能力,在以后的版本中將逐步支持對Arc/Info Coverage、AutoCAD DWG、MicroStation DGN、ArcView等數(shù)據(jù)格式的直接訪問。

    三、多源空間數(shù)據(jù)格式集成的展望

篇9

今年以來，地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動向與趨勢，在多方面都有具體體現(xiàn)，比如IT與地理信息的深度融合，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的地理信息服務(wù)，未來最具有市場規(guī)模的移動地理信息服務(wù)模式；比如大數(shù)據(jù)與智能地理信息融合，不僅提供直接的地圖內(nèi)容，還提供基于大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的更有價值的應(yīng)用；比如許多地理信息技術(shù)公司通過自行提供多個環(huán)節(jié)或者通過與合作伙伴一起為最終用戶服務(wù)提供一體化的解決方案，在市場競爭中展示出了明顯的優(yōu)勢等。

為此，本刊記者對話湖南省國土資源廳基礎(chǔ)測繪處處長陳建軍。

Q：國家測繪地理信息局要求第一次地理國情普查要重視“邊普查、邊應(yīng)用”，有哪些需要注意的要點(diǎn)？

A：2014年是地理國情普查工作的關(guān)鍵年。根據(jù)《湖南省第一次地理國情普查技術(shù)路線》和《實(shí)施綱要》，大部分具體工作都要在今年完成，同時，按照國家測繪地理信息局“邊生產(chǎn)、邊應(yīng)用”的要求，掌握好進(jìn)度與質(zhì)量并穩(wěn)步推進(jìn)應(yīng)用就顯得尤為重要了。一是各相關(guān)技術(shù)承擔(dān)單位要加強(qiáng)技術(shù)交流、不斷提高效率與總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；二是1：1萬地形圖的更新任務(wù)減少，以急需或填空為主；三是將部分成果邊生產(chǎn)邊應(yīng)用，特別是應(yīng)用于天地圖?湖南的更新和數(shù)字城市的內(nèi)容豐富。

Q：如何進(jìn)一步深化地理信息資源的開發(fā)與利用？

A：現(xiàn)在，我們擁有的各類地理信息資源比較大，應(yīng)用的廣度與深度有著巨大的潛力。一是要對現(xiàn)有地理信息資源的深入分析，包括全省、市縣的地理信息數(shù)據(jù)，通過數(shù)字湖南、數(shù)字城市、第二次土地利用調(diào)查、集體土地確權(quán)、地理國情普查等工作，積累了海量數(shù)據(jù)，我們對此應(yīng)該系統(tǒng)分析與梳理，建立數(shù)據(jù)資源目錄體系，強(qiáng)化數(shù)據(jù)集中與集成；二是要挖掘數(shù)據(jù)的應(yīng)用潛力，數(shù)據(jù)就是資源，資源就意味著服務(wù)價值，需要開拓思路與集思廣益去挖掘地理信息服務(wù)價值，特別是研究基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的服務(wù)，移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)非常快，4G通訊為網(wǎng)絡(luò)地圖提供很好環(huán)境。

Q：做好服務(wù)是地理信息的核心競爭力，你對此有何建議？

A：一是進(jìn)一步拓展共建共享合作范圍，主動共享資源，強(qiáng)化體制機(jī)制建設(shè)，建設(shè)交換共享平臺，最終要建成“地理空間與自然資源數(shù)據(jù)庫”；二是湖南CORS要適當(dāng)收費(fèi)與提高服務(wù)水平，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)與推廣；三是天地圖?湖南要不斷優(yōu)化，提供豐富多樣的服務(wù)接口，拓展基于平臺的專題應(yīng)用，探索構(gòu)建GIS云的運(yùn)行與服務(wù)模式；四是做好CGCS2000坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)工作，這個工作必須提到重要工作日程上來；五是做好與不動產(chǎn)登記的銜接。

篇10

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)多格式數(shù)據(jù)源多源數(shù)據(jù)集成

一、多數(shù)據(jù)格式是多源空間數(shù)據(jù)集成的瓶頸

1、空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)

空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)主要可以概括為以下幾個層次：

（1）多語義性

地理信息指的是地理系統(tǒng)中各種信息，由于地理系統(tǒng)的研究對象的多種類特點(diǎn)決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元（feature），在現(xiàn)實(shí)世界中其幾何特征是一致的，但是卻對應(yīng)著多種語義，如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征；同時也包括經(jīng)濟(jì)社會信息，如行政區(qū)界限、人口、產(chǎn)量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義，但不同系統(tǒng)解決問題的側(cè)重點(diǎn)也有所不同，因而會存在語義分異問題。

（2）多時空性和多尺度

GIS數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的時空特性。一個GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時間不同空間的數(shù)據(jù)系列；也有同一空間不同時間序列的數(shù)據(jù)。不僅如此，GIS會根據(jù)系統(tǒng)需要而采用不同尺度對地理空間進(jìn)行表達(dá)，不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數(shù)據(jù)集成包括不同時空和不同尺度數(shù)據(jù)源的集成。

（3）獲取手段多源性

獲取地理空間的數(shù)據(jù)的方法有多種多樣，包括來自現(xiàn)有系統(tǒng)、圖表、遙感手段、GPS手段、統(tǒng)計(jì)調(diào)查、實(shí)地勘測等。這些不同手段獲得的數(shù)據(jù)其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。

（4）存儲格式多源性

GIS數(shù)據(jù)不僅表達(dá)空間實(shí)體（真實(shí)體或者虛擬實(shí)體）的位置和幾何形狀，同時也記錄空間實(shí)體對應(yīng)的屬性，這就決定了GIS數(shù)據(jù)源包含有圖形數(shù)據(jù)（又稱空間數(shù)據(jù)）和屬性數(shù)據(jù)兩部分。圖形數(shù)據(jù)又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統(tǒng)的GIS一般將屬性數(shù)據(jù)放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，而將圖形數(shù)據(jù)存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。

2、多源空間數(shù)據(jù)集成的迫切性

隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和普及，信息共享已經(jīng)成為一種必然的要求。地理信息也不例外，隨著信息技術(shù)以及GIS自身的發(fā)展，GIS已經(jīng)從純粹地學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的圈子跳了出來，正和IT行業(yè)完全融合，人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進(jìn)一步發(fā)展，必須完全融入大型MIS（管理信息系統(tǒng)）中。1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢鰯?shù)字地球的概念，更是將地理信息技術(shù)推到了最前沿。然而地理信息要真正實(shí)現(xiàn)共享，必須解決地理信息數(shù)據(jù)多格式、多數(shù)據(jù)庫集成等瓶頸問題。隨著技術(shù)發(fā)展，GIS已經(jīng)逐步走向完全以純關(guān)系數(shù)據(jù)存儲和管理空間數(shù)據(jù)的發(fā)展道路，這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因?yàn)镚IS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象，有很強(qiáng)的時空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段也復(fù)雜多樣，這就形成多種格式的原始數(shù)據(jù)，再加上GIS應(yīng)用系統(tǒng)很長一段時間處于以具體項(xiàng)目為中心孤立發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，很多GIS軟件都有自己的數(shù)據(jù)格式，這使得GIS的數(shù)據(jù)共享問題變得尤為突出。

空間數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)類型的一種，同普通數(shù)據(jù)一樣需要走過從分散到統(tǒng)一的過程。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中，先是數(shù)據(jù)去適應(yīng)系統(tǒng)，每一個系統(tǒng)都為傾向于擁有自己的數(shù)據(jù)格式；隨著數(shù)據(jù)量的增多，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生；隨著時代的發(fā)展，信息共享的需求越來越多，不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換成了瓶頸；SQL（標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化查詢語言）以及ODBC的出現(xiàn)為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數(shù)據(jù)如何引進(jìn)這種思想，或者說將空間數(shù)據(jù)也納進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行規(guī)范和管理，從而使空間數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí)。

二、GIS多源數(shù)據(jù)集成模式比較

由于地理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)格式各異，給信息共享帶來了極大的不便，解決多格式數(shù)據(jù)源集成一直是近年來GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中需要解決的重要問題。目前，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的方式大致有三種，即：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)互操作模式、直接數(shù)據(jù)訪問模式。

1、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式

格式轉(zhuǎn)換模式是傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)集成方法（圖1）。在這種模式下，其他數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后，復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫或文件中。這是目前GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的主要辦法。目前得到公認(rèn)的幾種重要的空間數(shù)據(jù)格式有：ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式；AutoDesk的DXF格式和DWG格式；MapInfo的MIF格式；Intergraph的dgn格式等等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式主要存在的問題是：

（1）由于缺乏對空間對象統(tǒng)一的描述方法，從而使得不同數(shù)據(jù)格式描述空間對象時采用的數(shù)據(jù)模型不同，因而轉(zhuǎn)換后不能完全準(zhǔn)確表達(dá)源數(shù)據(jù)的信息。

（2）這種模式需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，違背了數(shù)據(jù)分布和獨(dú)立性的原則；如果數(shù)據(jù)來源是多個或企業(yè)單位，這種方法需要所有權(quán)的轉(zhuǎn)讓等問題[1]。美國國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會（NSDI）制定了統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范SDTS（SpatialDataTransformationStandard），包括幾何坐標(biāo)、投影、拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典，也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。許多軟件利用SDTS提供了標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式。目前，ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊，Intergraph公司在MGE產(chǎn)品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數(shù)據(jù)格式之間缺乏統(tǒng)一的空間對象描述基礎(chǔ)的問題。但SDTS目前還很不完善，還不能完全概括空間對象的不同描述方法，并且還不能統(tǒng)一為各個層次以及從不同應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；并且SDTS沒有為數(shù)據(jù)的集中和分布式處理提供解決方案，所有的數(shù)據(jù)仍需要經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換復(fù)制到系統(tǒng)中，不能自動同步更新。

2、數(shù)據(jù)互操作模式

數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的規(guī)范。OGC是為了發(fā)展開放式地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、研究地學(xué)空間信息標(biāo)準(zhǔn)化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和分布計(jì)算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上，能透明地獲取所需的信息。OGC為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范，從而使得一個系統(tǒng)同時支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。根據(jù)OGC頒布的規(guī)范，可以把提供數(shù)據(jù)源的軟件稱為數(shù)據(jù)服務(wù)器（DataServers），把使用數(shù)據(jù)的軟件稱為數(shù)據(jù)客戶（DataClients），數(shù)據(jù)客戶使用某種數(shù)據(jù)的過程就是發(fā)出數(shù)據(jù)請求，由數(shù)據(jù)服務(wù)器提供服務(wù)的過程，其最終目的是使數(shù)據(jù)客戶能讀取任意數(shù)據(jù)服務(wù)器提供的空間數(shù)據(jù)。OGC規(guī)范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等，為實(shí)現(xiàn)不同平臺間服務(wù)器和客戶端之間數(shù)據(jù)請求和服務(wù)提供了統(tǒng)一的協(xié)議。OGC規(guī)范正得到OMG和ISO的承認(rèn)，從而逐漸成為一種國際標(biāo)準(zhǔn)，將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前，還沒有商業(yè)化GIS軟件完全支持這一規(guī)范。

數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)集成提供了嶄新的思路和規(guī)范。它將GIS帶入了開放式的時代，從而為空間數(shù)據(jù)集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據(jù)。OGC標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的非空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上。但是OGC標(biāo)準(zhǔn)更多考慮到采用了OpenGIS協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和空間數(shù)據(jù)客戶軟件，對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式的處理辦法還缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。而從目前來看，非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體。

數(shù)據(jù)互操作規(guī)范為多源數(shù)據(jù)集成帶來了新的模式，但這一模式在應(yīng)用中存在一定局限性：首先，為真正實(shí)現(xiàn)各種格式數(shù)據(jù)之間的互操作，需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問接口，在一定時期內(nèi)還不現(xiàn)實(shí)；其次，一個軟件訪問其他軟件的數(shù)據(jù)格式時是通過數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的，這個數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)際上就是被訪問數(shù)據(jù)格式的宿主軟件，也就是說，用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件，并且同時運(yùn)行，才能完成數(shù)據(jù)互操作過程。

3、直接數(shù)據(jù)訪問模式

顧名思義，直接數(shù)據(jù)訪問指在一個GIS軟件中實(shí)現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。直接數(shù)據(jù)訪問不僅避免了繁的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數(shù)據(jù)格式不要求用戶擁有該數(shù)據(jù)格式的宿主軟件，更不需要該軟件運(yùn)行。直接數(shù)據(jù)訪問提供了一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多源數(shù)據(jù)集成模式。

目前使用直接數(shù)據(jù)訪問模式實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的GIS軟件主要有兩個，即：Intergraph推出的GeoMedia系列軟件和中國科學(xué)院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心研制的SuperMap。GeoMedia實(shí)現(xiàn)了對大多數(shù)GIS/CAD軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，包括：MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(圖2)。SuperMap2.0則提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力，在以后的版本中將逐步支持對Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等數(shù)據(jù)格式的直接訪問。

三、多源空間數(shù)據(jù)格式集成的展望

1、文件方式和數(shù)據(jù)庫方式

傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)往往采用文件方式，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸將屬性數(shù)據(jù)移植到數(shù)據(jù)庫平臺上；隨著技術(shù)發(fā)展，圖形數(shù)據(jù)也可以和屬性數(shù)據(jù)一起存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。文件方式對數(shù)據(jù)管理安全性較差，存在著屬性和圖形分開管理的問題，不適合網(wǎng)絡(luò)共享發(fā)展的需要；數(shù)據(jù)庫方式則實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲和管理，便于開發(fā)兩層、三層甚至多層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢來看，純關(guān)系數(shù)據(jù)庫方案取代文件方案是發(fā)展的必然趨勢，這也是IT發(fā)展的主流趨勢。隨著對信息量需求的增大以及信息需求種類增多，數(shù)據(jù)倉庫的建立，將是GIS文件系統(tǒng)向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展的主流。

2、OpenGIS、SDTS與DLG/F

OpenGIS是目前的主流標(biāo)準(zhǔn)，但SDTS并不會停滯不前，相反筆者認(rèn)為SDTS將會與OpenGIS走向一體化。SDTS可以為OpenGIS提供一個轉(zhuǎn)換和存取空間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是不依賴任何一種特定GIS軟件格式的，該標(biāo)準(zhǔn)中利用頭文件描述格式的方式使得數(shù)據(jù)服務(wù)者不必專門提供格式說明，而數(shù)據(jù)客戶也不必專門學(xué)習(xí)該格式，只需讀取SDTS頭文件就可獲得數(shù)據(jù)服務(wù)者提供的數(shù)據(jù)格式。筆者認(rèn)為利用SDTS做數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，利用OGC作數(shù)據(jù)互操作的標(biāo)準(zhǔn)（例如空間SQL標(biāo)準(zhǔn)），簡單地說就是如果說SDTS提供了數(shù)據(jù)格式的頭文件，而OGC標(biāo)準(zhǔn)則提供了讀寫這個頭文件的標(biāo)準(zhǔn)方法。如果再采用數(shù)據(jù)庫作后臺，利用空間數(shù)據(jù)引擎，空間數(shù)據(jù)引擎按照SDTS存取空間數(shù)據(jù)，按照OGC標(biāo)準(zhǔn)對客戶軟件提供操作接口，這將是空間數(shù)據(jù)集成的理想解決方案。USGS還提供了一種稱作DLG/F的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的動態(tài)存儲結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)可以將拓?fù)潢P(guān)系動態(tài)記錄下來，同時可以讓用戶添加自定義的空間數(shù)據(jù)類型。怎樣利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也將是OpenGIS以及SDTS發(fā)展的方向。

3、統(tǒng)一空間實(shí)體編碼

多源空間數(shù)據(jù)據(jù)格式集成還有一個很重要的方面就是如何處理不同數(shù)據(jù)庫對空間實(shí)體采用的編碼方式不同的問題。從理論上來說，一個系統(tǒng)對同一空間實(shí)體的編碼應(yīng)該是唯一的，實(shí)際上由于不同領(lǐng)域從不同視角對同一空間實(shí)體編碼并不一樣，甚至?xí)霈F(xiàn)不同空間實(shí)體具有相同編碼的情況，這些編碼放在同一系統(tǒng)中，就會出現(xiàn)空間實(shí)體標(biāo)識的嚴(yán)重問題。從目前來看，OpenGIS和SDTS都是基于地理特征（Feature）定義空間實(shí)體的，但都還不能真正提供一個通用的空間實(shí)體編碼體系。

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