GIS开发工具从从他们的组成结构上主要分为组件式、集成式、模块式和网络式四个类别。
一、组件式GIS开发工具
组件式GIS开发工具是近年计算机技术发展的产物,代表了GIS开发的发展方向。它不仅有标准的开发平台和简单易用的标准接口,还可以实现自由、灵活的重组。组件式GIS开发工具的核心技术是微软的组件对象模型(COM)技术,新一代组件式GIS开发工具多是采用ActiveX控件技术实现的。比较常见的组件式GIS开发工具有:TatukGIS公司的Developer Kernel、ThinkGeo公司的Map Suite GIS、Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects等。
优势:在无缝集成和灵活性方面优势明显。GIS开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言,只要熟悉基于Windows平台的通用集成开发环境,了解控件的属性、方法和事件,就可以实现GIS系统开发了。
二、集成式GIS开发工具
集成式GIS开发工具意思是集合了各种功能模块的GIS开发包。比较常见的有:ESRI公司推出的ArcGIS、MapInfo 公司的MapInfo等。
优势:各项功能已形成独立的完整系统,提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能,缺点是系统复杂、庞大和成本较高,并且难于与其它应用系统集成。
三、模块式GIS开发工具
模块式GIS开发工具是把GIS系统按功能分成一些模块来运行。比较常见的有:Intergraph公司的MGE。
优势:开发的GIS系统具有较强的针对性,便于二次开发和应用。
四、网络GIS(Web GIS)开发工具
WebGIS是指基于Internet平台的GIS地理信息系统,是利用网络技术来扩展和完善GIS地理信息系统的新技术。目前WebGIS还处于初级发展阶段,不过已经有很多公司推出了WebGIS开发工具,TatukGIS公司的Internet Server (IS)、 ThinkGeo公司的Map Suite Web Edition、MapInfo公司的MapInfo ProSever、Intergraph公司的GeoMedia Web Map等。
优势:开发的GIS系统具有良好的可扩展性和跨平台特性,使GIS真正实现大众化。
总结
综上所述,GIS开发工具中组件式GIS开发工具在无缝集成和灵活性方面优势明显,而网络GIS(Web GIS)开发工具使GIS系统具有良好的可扩展性和跨平台特性,并且使GIS真正实现大众化,这两种GIS开发工具均是GIS开发的不错选择。
崔永林1 王霞2 刘洪义1
(1山东省德州市国土资源局,德州,253012;2中国农业大学土地资源管理系,北京,100094)
摘要:采用GIS技术建立科学、完善、实用的城镇土地定级估价信息系统(ULEIS)是当前土地管理工作中,亟须解决的一个问题。本文介绍了基于组件式GIS,结合德州市区实际建立的城镇土地定级估价管理信息系统的设计思想,对系统模块的组成进行了分析与设计。
关键词:GIS;城镇土地;定级估价;信息系统
1 引言
11 系统设计背景
随着我国市场经济和土地使用制度改革不断深化,科学管理土地价格、有效调控土地市场已成为一项重要的任务。土地定级和基准地价是我国土地市场管理的基础,但由于我国城镇土地定级估价工作起步相对较晚,技术手段还不完善,在技术层面上还存在以下一些问题。
(1)现有的城镇土地定级估价更新调整方法耗时长、投入大,不能满足基准地价的现势性要求,这是一个迫切需要解决的问题。
(2)各地测算基准地价的方法差异较大,实现土地定级、基准地价更新的技术方法与技术手段缺少统一的工作流程标准。
(3)各地所建立的基准地价体系,只能反映评估期日一定时效内的地价水平,大多数是静态的数据,缺乏有效的管理和应用。
(4)所开发的软件系统大多数停留在定级估价基础资料处理和地价信息的查询打印等功能上,不能及时、准确、全面监测更新城市的地价水平、分布状况及变化趋势,难以适时的进行宏观调控。
因此,适应土地参与宏观调控的需要,有效增强调控土地市场的能力,研究开发科学、完善、实用的城镇土地定级估价信息系统(ULEIS)是当前土地管理工作中亟须解决的一个问题。
12 系统总体目标
选择适当的平台,开发集土地定级(调整)、基准地价测算(更新)、宗地(标定)地价计算、地价指数编制、地价分析、地价信息管理及系统维护于一体的地价管理和监测系统,实现属性数据与空间数据、静态数据与动态数据的有机结合,达到科学管理地价、适时监测土地市场运行状态的目标。
13 系统技术路线
131 系统业务流程技术路线
按照目前全国城镇土地定级与基准地价更新的整体要求,将城镇土地定级与基准地价更新及地价动态监测相结合进行。在全面进行城镇土地利用和土地市场调查的基础上,采用“多因素综合评判法,并利用市场交易样点地价进行校核”的技术路线进行土地定级;采用“以土地定级为基础,以市场交易地价资料为依据”的技术路线进行基准地价更新;在土地级别与基准地价确定以后,按级别、分用途设立监测点,评估监测点地价。
132 系统实现技术路线
主要采用组件技术,在MAPGIS平台上构建,所有的空间数据和属性数据都由大型数据库来管理,实现空间数据和属性数据的一体化管理、更新,从而实现具有真正意义上的网络版。用大型数据库(SQL Server2000)对该系统的所有空间数据和属性数据进行统一的一体化存储管理。通过大型数据库进行管理,可以很好的解决系统的并发性、安全性,从而实现数据共享,便于协同工作。
14 系统设计原则
系统设计主要坚持实用性原则、可靠安全性原则、标准化原则和可扩展性原则。
15 系统开发环境
服务器端:Windows 2000 Server,Microsoft SQL Server 关系型数据库有较强的功能和较低的价位。
GIS 软件:遵循“统一规划、统一配置、统一实施”的原则,选取国内研究机构研发的MAPGIS软件平台。
二次开发软件:采用面向对象的程序设计语言Micosoft visual c+ + 60。
16 系统集成框架 (图1)
图1 系统总体设计框架图
2 系统数据库设计原则
21 规范化原则
数据模型的设计采用E-R模型,按照现有大型数据库的设计标准,遵照3 NF的要求进行设计,以减少数据冗余和提高效率。
各种表(对象)的命名规范化。不同的数据库产品对对象的命名有不同要求,因此,数据库中的各种对象的命名、后台程序的代码编写应采用大小写敏感的形式,各种对象命名长度不要超过30个字符,便于应用系统适应不同的数据库。
22 空间数据与属性数据一体化存贮原则
按统一的地理坐标将地理实体要素进行分层叠合符合图形数据库设计的发展趋势。将具有相同空间特征和属性实体意义的图形要素存放在同一图层中,以文件形式进行存取,以保证图形数据及其属性数据的相对独立性和安全性。例如,评估区域底图信息分别由底图点文件、底图线文件和底图区文件分层叠加。土地级别图信息由级别注记点文件、级别边界线文件、级别区域区文件及级别属性表文件构成,并与底图叠加,形成土地级别图。
3 系统功模块能设计
31 数据管理模块功能设计
主要功能是对市场交易样点和监测点进行数据的输入、删除、编辑,进行数据维护更新。
311 样点地价录入与维护
对于历年新发生的样点提供录入、修改、删除界面,客户端可以向服务器传送数据,且此类数据一经录入,即能够供客户端进行宗地地价评估使用。
312 监测点数据录入与维护
包括新增监测点信息输入,监测点选择,监测点删除三部分。
32 定级模块功能设计
主要功能是交互式地选择影响城镇土地级别的各项定级因素,并根据因素类型,自动计算作用分值;采用多种方法确定因素权重,自动确定土地级别;对划分的土地级别进行合理性检验,输出各项定级成果;为基准地价更新和级别提供数据。
321 辅助图层选择
由用户选择参与土地定级的图形要素图层,并加载相应的图形文件。其中包括工作底图、道路网格、河流水系、山地丘陵、过境交通、注记点文件等。
322 土地定级类型选择
提供商业用地土地定级、住宅用地土地定级、工业用地土地定级、综合用地土地定级四个选项,用户可根据定级需要选择土地定级类型。
323 定级因素体系设置
主要包括两个方面的功能:定级因素体系管理和定级因素体系选择。
324 特尔菲法确定因素权重
提供可编辑的专家库信息,并根据已确定的定级因素体系,在专家库中选择专家打分,根据打分结果计算各因素权重,并进行均值方差检验。
325 评价单元设置
在采用网格法进行定级时,由用户输入定级网格的大小及进行网格划分的图幅范围,并生成相应的网格文件。
326 因素网格作用分计算
分别计算网格中各因素的作用分,并生成各因素等值线图。其中对于点、线状地物提供线性衰减和非线性衰减两种计算方法。在衰减计算中的相对距离计算,提供两点直线距离、最短路径距离、最佳路径距离三种算法。
327 土地级别确定
依据权重计算网格总分值、生成总分值等值线与土地级别图。
328 土地级别的调整
主要是利用图形编辑模块中提供的编辑工具调整土地级别界线。
329 面积量算
采用解析法,计算定级成果中各级土地的面积,并将计算结果以字符形式输出。
3210 结果输出
(1)能够显示或打印输出不同用途、各级别面积、比例等,显示或打印输出级别图。
(2)进行可选设置 是否进行结果确认和上传服务器,确定上传内容与形式。
33 基准地价评估更新模块功能设计
主要功能是完成对定级范围以内的土地估价形成相应的专题地图及报表、统计图等,包括估价样点的采集,样点数据地价计算,样点数据地价修正,样点数据统一性检验,样点数据异常数据检验与剔除,基准地价计算等模块。
331 评估公共信息设置
包括两个功能界面,一是基准地价内涵输入界面,二是估价参数设置界面。
基准地价内涵输入界面提供用户对基准日,不同用途(商业,住宅,工业用的)各级别基准地价条件(土地使用年限,开发条件,容积率)的输入。
估价参数设置界面提供用户对不同用途不同级别的土地还原率、房屋还原率、综合还原利率,不同建筑结构下的重置造价、残值率、耐用年限的输入。
332 样点数据录入与维护
样点数据输入界面提供用户输入采集样点的相关信息;样点数据编辑界面提供用户对采集样点的属性字段数据修改以及样点数据的删除。
333 样点地价计算与修正
包括样点地价计算界面,样点地价修正系数输入界面,样点地价修正界面和样点基准地价显示界面。
样点地价计算界面提供用户选择不同样点类型(租赁样点,征地样点,出让样点,房屋买卖样点,房地产开发样点等),然后显示出相关类型的样点数据,对不同类型的样点数据提供计算公式计算得出初始样点地价。
样点地价修正条件输入界面包括楼层修正系数输入界面,交易期日修正系数确定界面,基础设施修正幅度输入界面。
样点地价修正界面提供在用户确定修正系数的前提下对初始样点地价修正。
样点基准地价显示界面显示经过修正后的最终样点地价。
334 基准地价计算
基准地价计算界面提供用户选择用地类型,土地级别,依据样点地价、监测点地价、地价指数,采用相应的计算方法(算术平均法、加权平均法、单元分值-地价拟合法),建立起计算模型进行基准地价计算。
335 基准地价修正系数体系建立
包括影响因素确定界面,影响因素权重确定界面和修正系数显示界面。
影响因素权重确定界面提供成对因素比较法和特尔菲法两种方法,成对比较法由用户输入比较值,然后计算出各影响因素的权重值,特尔菲法能够对专家打分进行统计并确定权重。
修正系数显示界面提供在影响因素权重确定的前提下,计算出各因素的修正系数并显示出修正系数表。
336 评估结果显示与输出
评估结果显示与输出界面能够显示基准地价图,基准地价表以及基准地价修正系数表,并能让用户有选择的选择打印输出或上传服务器。
34 宗地地价评估功能设计
宗地地价评估功能设计思想:在土地定级和基准地价评估成果建立的基础上,采用系统提供的分类基准地价修正系数体系对宗地标定地价进行评估。系统还提供收益还原法计算宗地地价、成本逼近法计算宗地地价、市场比较法计算宗地地价。
341 宗地条件输入
包括人工输入宗地条件界面和人工选择宗地界面。
342 选择估价方法
包括基准地价修正法计算界面,收益还原法计算界面、成本逼近法计算界面、市场比较法计算界面,剩余法计算界面。
基准地价修正法计算界面包括宗地地价评估影响因素体系确定界面和因素修正系数确定界面。
宗地地价评估影响因素体系确定界面主要是确定宗地估价的影响因素,在用户选定宗地地块的前提下,提供用户选择影响该宗地地块的影响因素。
因素修正系数确定界面在用户确定宗地影响因素的前提下,量算到各影响因素的距离,参照基准地价修正系数表给出选定因素的修正系数值。
343 宗地地价计算
宗地地价计算界面能让用户选择简单平均、加权平均或直接采用某一方法对各种方法得出的结果进行计算,得出最终的宗地地价。
344 评估结果输出
评估结果输出界面能够让用户输出评估宗地的基本信息、简单的评估过程、不同评估方法结果以及最终结果(单位地价、宗地面积、总地价等),即输出一个简单的宗地估价报告。
35 地价监测模块功能设计
土地地价动态监测模块的主要设计思路是通过对监测点及市场交易样点资料的地价计算,由得出的地价进行动态监测指标计算,编制地价指数表。
351 生成地价区段
在土地定级图,基准地价图,工作底图基础上,提供交互式划分地价区段功能。用户可以通过图形编辑模块中相关线编辑功能自己划分地价区段,以级别界线,街区道路,河流,宗地界线等线状地物为依据。当划分的区段存在这些线状地物时,自动修正区段边界为这些线状地物;并且自动计算所属级别和该地价区段总面积;输入区段的编号,并且输入地价区段中商业用途、工业用途和居住用途面积的比例,系统自动计算出该地价区段中该用途的实际土地面积。
352 监测点数据录入与维护
包括新增监测点信息输入,监测点选择,监测点删除三部分。
353 监测点地价评估
在这个功能中,可以调用宗地地价评估功能。监测点地价评估中,用户通过对计算方法的选择及对不同方法计算的结果权重确定,得出最终的监测点地价。
354 地价动态监测指标值计算
在监测点地价及市场交易样点地价的基础上,计算地价动态监测指标值:地价水平值、地价增长量、地价增长率和地价指数。
355 编制地价指数表
由所计算出来的地价指数来编制地价指数表。对于首次建立地价动态监测体系,给用户提供的是各区段、各用途、各级别、综合平均地价。以后各年份以2006年为基期,供地价指数表(定比、环比皆提供)。
356 地价动态监测指标值分析
对地价水平值、地价增长量、地价增长率和地价指数(包括各级别、各用途、各区段)进行分析,得出分析图、趋势图等。
357 结果输出
能够显示或打印输出监测点信息、动态监测指标表、地价指数表等。
进行可选设置:是否进行结果确认或上传服务器,确定上传内容与形式。
36 查询统计模块
统计查询模块的设计思想是,开发一个系统,就必须要有数据,经过处理后获得所需数据,用户通过系统可以找到自己需要或感兴趣的数据。但很多用户在查询中针对不一样的需要点要进行不一样的查询方式。
361 目标属性查询
用户可以通过在图层上选中目标点(线、面),来查询该目标点(线、面)的属性。
362 目标空间查询
用户可以通过输入目标点(线、面)的属性条件或限制条件或逻辑表达式,在图层上查询到所需的目标点(线、面)。
363 双属性统计
对于图层上的点(线、面),用户不仅仅可以查询单个目标点(线、面),还可以对满足两个属性的点(线、面)进行统计,生成统计图和统计表图等。
以上查询可以对地价样点、监测点等数据进行空间数据与属性数据的双向查询,满足用户基本的查询要求。
4 系统安全设计
41 用户级别划分
将系统功能分模块对不同用户开放,规定不同级别用户对数据的不同读、写、修改权限。运行系统设置用户的口令与密码,定期对用户更新、删除维护管理。
42 用户口令检查
用户进入系统需输入注册过的口令,密码,否则系统拒绝用户的使用,口令的建立与更改只有系统管理员具有该权利,对保密信息的查询还应建立高级用户口令。
43 跟踪系统运行建立日志文件
防止用户不负责任地使用本系统,及事故责任的追查,系统自行跟踪用户使用情况,建立用户档案,记录上层菜单功能项激活情况及重要功能项的执行过程。事务档案文件中包括,用户名、口令密码、进入退出系统时间、激活菜单功能项清单序列。
44 数据的定期备份转贮
定期地对数据备份,建立备份记录,包括备份时间、 *** 作人员、数据存储量等有关信息。
45 入库数据的严格检查
通过格式转换而进入系统的其他数据在正式入库之前,先进入缓冲区进行检查,并配置数据查阅功能,图形化显示供人机交互式检查。
5 结语
城镇土地定级估价是随着国家对土地使用制度的改革而产生的一个新领域,很多方面还处于探索阶段。在城镇土地定级估价工作中,计算机产业的发展为新技术的应用奠定了基础。基于组件式GIS技术建立起来的城镇土地定级估价信息系统就是新技术在土地管理工作中应用的一个范例,它的建立使土地管理工作进一步走向规范化、信息化、科学化,进而不断推动土地有偿使用制度改革的深化,并使其不断完善和发展。
以GIS为核心的数字化成图系统的设计与实现
[摘要]
本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图系统的优越性,以及以GIS为核心的数字化成图系统的设计目标和基础地形要素的编码方案。文中还结合SuperMap Survey的开发过程,介绍了如何设计与实现基于GIS内核的专业数字化成图系统。
It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and GISIn this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are discussedIn addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also explainedSpecially,SuperMap Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS
[关键词]
数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey
Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey
1. 引言
数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多,但到目前为止,都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在:
(1) 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的,它偏重于对空间几何信息的描述;而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理,这就导致了在数据转换的过程中,不仅空间信息会有损失,属性信息损失的情况会更严重。
(2) 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求,仍需要大量的后期编辑工作,造成了资源的浪费,延长了系统的建设周期。
(3) GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换,往往不能直接对基础数据库进行 *** 作,造成了基础数据维护与更新的不便。
(4) 在数据转换的过程中,除了信息损失外,还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。
导致上述问题的原因有很多,归纳起来,主要有以下几方面的原因:
(1) 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。
(2) 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同,再加上缺乏相应的统一标准作为参照,这就导致了数据在表达上的差异性。
(3) 由于受到基础开发平台及开发力量的限制,数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前,绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商,这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。
目前,市场上数字化成图系统较多,按其开发方式来分,主要可以分为两大类:(1)以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能,但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异,这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。(2)独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制,在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统,需要完全从底层做起,开发难度高,周期长,投资大。 组件式GIS(Components GIS,ComGIS)技术的出现,为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。
2 ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性
21 什么是组件式GIS技术
组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development,简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同,基于组件开发不只是一种分布计算的新花样,而是一种广泛的体系结构,支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。
由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性,所以它将影响应用程序构成的各个方面,包括所有类型的客户机,应用程序服务器和数据库服务器,将对应用程序开发的各个方面产生深刻影响。
基于组件开发的两个重要规范分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位,已经得到广泛应用,并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM,MicroSoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。
所谓组件式GIS,是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件,GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互,这种交互甚至可以跨计算机实现。
目前,国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好,纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是,国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡,在许多方面甚至优于国外同类产品,这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。
22 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性
组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段,与传统的开发手段相比较,其优越性主要表现在:
(1) 组件式GIS本身就是一个完整的GIS,其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发,可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。
(2) 组件式GIS具有灵活的开发手段。我们可以自由选择自己所熟悉的计算机语言进行开发(如VB,VC,Delphi,C Builder等),而不必专门学习二次开发语言。组件式GIS提供两种不同层次上的开发,一是基于ActiveX控件进行开发;二是直接基于组件式GIS的底层类库(SDK)进行开发。我们可以根据自己的需要灵活选择。
(3) 由于组件式GIS完全封装了GIS的功能,这使是开发人员可以完全专注于专业功能的实现,这就使得开发难度和开发周期大大降低。
(4) 基于组件式GIS开发的数字化成图系统具有良好的可扩充性。组件式GIS可以与包括数字化成图系统在内的其他系统无缝集成,开发人员可以直接使用已经写好的程序代码;组件式GIS平台往往由多个组件组成,开发人员可以根据系统的需要,随时选用新的组件对系统进行升级;在组件平台功能增强的情况下,开发人员甚至不用重新编译整个程序就可直接使用增强的底层功能,这就大大降低了系统维护和升级的难度。
表1 使用ComGIS的开发手段与传统的开发手段的比较
比较内容\开发手段 基于ComGIS平台 基于CAD平台 完全由底层开发
与GIS的兼容性 完全兼容 差 一般
是否以GIS为核心 是 否 很难做到
对空间数据库的支持 好 很差 差
开发难度 低 低 高
开发周期 短 短 长
开发投资 小 小 大
可扩展性 好 一般 较好
开发语言的选择 很多 少 很多
是否支持可视化开发 是 否 是
是否自主版权 是 否 是
3 以GIS为核心的数字化成图系统的设计
31 系统的设计目标
传统的数字化成图系统经过多年的发展,已经形成了一套比较完整的理论和技术体系。但是,GIS技术的飞速发展和广泛应用,对数字化成图系统提出了更高的要求,ComGIS技术的出现为传统的数字化成图系统向以GIS为核心的数字化成图系统的转变提供了一个较为理想的开发手段。与传统的数字化成图系统相相比较,以GIS为核心的数字化成图系统在设计上需要达到以下目标:
(1) 以GIS为核心,面向GIS。这就要求在系统的开发过程中充分考虑GIS对数据的要求,解决当前成图系统数据进入GIS所存在的问题。以GIS为核心是整个系统设计的灵魂和精华所在。
(2) 兼顾制图与GIS的双重需求。在满足GIS需要的同时,还必须考虑到制图对于数据表达的要求,其核心是实体的符号化表达。
(3) 开放性设计。不同地区、不同的GIS对数据的要求千差万别,这就要求数字化成图系统具有较大的灵活性和可定制性,以不变应万变。可定制性的内容应包括实体代码、实体属性、实体分层等。
(4) 对空间数据库的支持。近几年来,基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Sever等)的空间数据库技术在GIS工程建设中得到了广泛的应用,如何直接基于空间数据库进行数据的存储、管理、维护与更新是急需解决的问题之一。
(5) 多源数据集成。当前,数字化成图系统的电子数据格式和GIS的数据格式很多,数字化成图系统如果以对这些数据格式有着良好的支持,这会大大降低数据入库的难度,解决GIS工程建设中的数据瓶颈问题。
(6) *** 作简便,符合作业人员的作业习惯。面向GIS进行数字化成图系统,工作量的增加是不可避免的。以GIS为核心的数字化成图系统必须提供高效简便的 *** 作方式,以提高作业效率。
(7) 标准化与规范化。
32基础地形数据编码的设计
地形数据编码是在GIS中唯一标识某一地物的关键字。基础地形数据编码的设计也是在GIS中进行制图的需要,也是实现基础空间信息共享的基础。基础地形数据的编码是开发以GIS为核心的数字化成图系统的基础,是系统成败的关键之一。在进行基础地形数据编码设计时,必须遵循几个原则:(1)遵从国家和行业标准。(2)方便应用。用户可根据不同的需求,分层和按专题要素提取基础地形要素信息,随意定制专题显示及输出。(3)系统实现便利。在实际进行设计时,可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充,以满足系统的实际需要。
在实际系统的开发中,我们采用了基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案。该方案的特点是在地理要素分类的基础上,加入构成地理要素的实体的分类与特征属性,能够较好地满足GIS制图与分析的应用需求。有关该编码的详细内容可参考《基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案》(梁军,金文华)一文,本文不再赘述。
下面是一个地形要素的编码示例
编码 = 地形要素分类码(4位) 地形要素特征码
如: 1 1 1 0 2 0 (三角点点状符号的编码)
33 系统的功能设计
在功能设计上,以GIS为核心的数字化成图系统必须兼顾制图与GIS的双重需求。按其工作流程,可将其划分为以下几个模块:
(1) 数据输入模块。在此模块中,应支持目前常见的几种数据采集手段。包括:野外数字化测图(测绘)、扫描图矢量化、其他格式的电子数据(GIS数据和CAD数据)转入。在数据输入模块中,还需支持空间数据库作为其数据源。
(2) 编辑模块。这是以GIS为核心的数字化成图系统的核心模块。在编辑模块中,所有GIS实体的创建过程都必须是由系统完全封装而且是自动完成的。
(3) 查询、统计与分析。基于现有系统,可以直接完成一些常见的、简单的查询、统计与分析功能。
(4) 输出模块。包括几个方面的内容:制图输出、报表输出、其他格式的GIS数据输出、数据直接存入空间数据库。
4以GIS为核心的数字化成图系统SuperMap Survey的实现
41 组件式GIS平台的选择
SuperMap Survey是北京超图地理信息技术有限公司开发的一套完全以GIS为核心的数字化成图系统。在组件式GIS平台的选择上,我们选择了全组件式GIS平台---SuperMap2000作为SuperMap Survey的开发平台。SuperMap2000是北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台,与其他的ComGIS平台相比较,SuperMap2000更加适合作为以GIS为核心的数字化成图系统开发的基础平台,这主要是因为:
u SuperMap提供了两种层次的开发手段:ActiveX控件和SDK。特别是提供SDK的开发手段,特别适合开发这样的系统。
u 多组件组成。SuperMap2000由SuperMap核心控件、SuperWorkspace、SuperLegend、SuperTopo、Super3D、SuperLayout等多个组件,在组件的选择上具有很大的灵活性,使得整个系统的扩充性大大增强。
u 开放的线型和符号制作功能。SuperMap 2000 内置功能强大的线型编辑器和符号编辑器,允许用户根据专业需要设计新的线型和符号。
u 强大的制图、编辑和捕捉功能。SuperMap2000提供了可与CAD相媲美的编辑和捕捉功能,缩小了GIS和CAD系统在这方面的差距。
u 独特的多源空间数据无缝集成技术(SIMS)。SuperMap 2000 的数据转换功能可以方便地共享其他GIS软件平台的地理数据,提供了转换多种数据格式的能力。
u 空间数据库支持。通过SuperMap的空间数据库引擎,可以直接支持基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Server等)存储和管理空间数据。
42 SuperMap Survey的实现
在开发SuperMap Survey的时候,我们采用了SuperMap的底层SDK,编程语言采用了Visual C 60。在SuperMap SDK的支持下,我们针对数字化成图系统的需要进行了功能的扩充。在数据的存储结构上,我们采用了SuperMap2000所提供的SDB格式的数据存储结构,它是最大优点是采用双文件结构,而不是常见的一层一组文件的存储方式,这样就有利于保持数据的完整性。在编辑制图方面,我们对SuperMap底层所提供的编辑功能作了进一步的扩充,增加了适合数字化成图所需要的编辑功能。系统对于空间数据库的支持和其他格式GIS数据的支持,是基于SuperMap2000的空间数据库技术和SIMS技术来实现的。
经过紧张的开发,我们基于SuperMap2000的SDK,现已初步完成了以GIS为核心的数字化成图系统的开发工作,基本上实现了系统的设计目标。在SuperMap Survey中,我们实现了以下功能:
(1) 支持常用的测绘手段进行野外数字化测图。包括测记法(包括电子手簿),内外业一体化数据采集(电子平板)。利用SuperMap Survey可进行常规的大比例尺数字化测图。
(2) 扫描图矢量化。SuperMap Survey支持常见图像格式的图像调入、配准、切边、配准和屏幕矢量化。
(3) 支持基于SQL Server和Oracle等的空间数据库 *** 作。可直接编辑数据库中的数据。
(4) 支持多种格式的GIS数据和CAD数据的导入和导出。
(5) 适合数字化成图系统的编辑和捕捉功能。完全自动化的GIS实体创建。专为地籍测量定制的地籍测量模块。
(6) 提供最为常用的GIS查询、统计和分析功能。
(7) 基于模板的标准图件输出。
(8) 开放性设计。使用SuperMap Survey所提供的参数管理程序可方便地定制各种参数。
图1 基于SuperMap2000开发的以GIS为核心的数字化成图系统
五 结论
以GIS为核心的数字化成图系统的开发,较好地解决了传统的数字化成图系统所提供的电子数据进入GIS所存在的问题,在实际应用中取得了良好的效果。
在系统开发的过程中,我们深深地体会到,以ComGIS作为数字化成图系统的开发平台,与传统的开发技术相比较,开发难度适中,开发周期短,开发投资小,与GIS的兼容性好,是开发以GIS为核心的数字化成图系统的理想选择。
[参考文献]
[1]陈述彭等,《地理信息系统导论》,科学出版社,北京,20001
[2]杨德麟等,《大比例尺数字测图的原理、方法和应用》,清华大学出版社,北京,19982
[3]宋关福、钟耳顺,”组件式地理信息系统研究与开发”, 《图像图形学报》,Vol3 No4 ,19984
[4]中科院地理信息产业发展中心,《杭州市土地信息系统基础地形信息编码与分层方案》,20002
[5]北京超图地理信息技术有限公司,《理解SuperMap GIS》,20009
不知道怎么发上来
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软件主要包括以下几类: *** 作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件,等等。GIS软件的选型,直接影响其它软件的选择,影响系统解决方案,也影响着系统建设周期和效益。
地理信息系统是能提供存储、显示、分析地理数据功能的软件。主要包括数据输入与编辑、数据管理、数据 *** 作以及数据显示和输出等。作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科,得到了广泛关注和迅猛发展。
扩展资料
开发方法:
1、集成式GIS,优点是各项功能已形成独立的完整系统;缺点是系统复杂、庞大,成本较高,并且难于与其他应用系统集成。
2、模块化GIS,具有较强的工程针对性,便于开发和应用。
3、组件式GIS,具有标准的组件式平台,各个组件不但可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。
4、WebGIS,未来的WebGIS将是基于COM/AetiveX或COBRA/Java开发的分布式对象GIS系统。
参考资料来源:百度百科——GIS软件
一、系统开发模式
(一)GIS二次开发模式
GIS二次开发模式主要有三种:独立开发模式、宿主型开发模式、GIS组件开发模式。独立开发难度太大,宿主型二次开发受GIS平台所提供的脚本语言的限制,因此,结合GIS工具软件与可视化开发语言的集成二次开发方式是GIS应用开发的主流。它的优点是既可以充分利用GIS工具软件对空间数据库的管理、分析功能,又可以充分利用可视化软件开发工具的高效方便等编程优点,集二者之所长,不仅能大大提高应用系统的开发效率,而且使用面向对象的可视化软件开发出来的应用程序具有更好的用户界面,更强大的数据库功能。
组件式GIS的基本思想是把GIS的各功能模块划分为若干个组件,每个组件完成不同的功能。各个GIS组件之间,以及GIS组件与其他非GIS组件之间,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终的GIS应用系统。组件式GIS具有二次开发方便、易于集成、无限扩展等特点。有利于提高二次开发的效率,增强GIS系统中各子系统之间的集成度,便于与其他信息系统集成,为其他信息系统提供地理信息处理功能。
因此,本系统采用VBNET+Arc GIS Engine+Access集成的组件式GIS二次开发模式,利用建立在组件开发基础上的Esri Arc GIS提供的Arc GIS Engine实现GIS的基本功能,以通用软件开发工具,尤其是可视化开发工具Visual BasicNET为开发平台,进行二者的集成开发。
(二)应用程序的四层模型
面向对象的、基于模块化的组件设计需要能够方便地修改应用程序的各个部分。完成这一目标的一种好方法就是在层上工作,将一个应用程序的主要功能分离到不同的层或者级中。从本质上讲,层代表了一个应用程序主要的功能。系统采用的是当前比较流行的多层应用程序中的四层模型。四层模型的结构关系图见图13—4。
图13—4 四层模型的结构关系图
(1)用户层
用户层只提供用户使用界面和简单的界面数据合法性验证。
(2)业务外观层
业务外观层为用户层提供处理信息浏览界面。这一层是作为SGWMISsln解决方案文件中的Business Facade项目实现的。业务外观层用作隔离层,它将用户界面与各种业务功能的实现隔离开来。除了低级系统和支持功能之外,对数据库服务器的所有调用都是通过此程序集进行的。
(3)业务规则层
业务规则层是作为SGWMISsln解决方案文件中的Business Rules项目实现的,它包含各种业务规则和逻辑的实现。
(4)数据访问层
数据访问层为业务规则层提供数据服务。这一层是作为SGWMISsln解决方案文件中的Data Ac cess项目的实现。
这种分层设计方式很有用,因为每一层都可以独立地修改。可以修改商务层,不断地从数据层接受相同的数据,并把这些数据传递到表示层,而不用担心出现歧义。也可以修改表示层,使得对于外观的修改不必改动下面的商务层逻辑。
二、系统主要功能
系统主要包括系统管理、研究区信息、水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染风险评价、污染预警、帮助等功能模块。
(一)系统管理功能
包括项目管理、添加文件、查看结果、退出系统。
(1)项目管理:实现新建项目、打开项目、保存项目、关闭项目的功能。
(2)添加文件:用于添加研究区水质数据文件和相关的图形文件。
(3)查看结果:用于查看当前项目已保存过的水质评价、水质预测、水质预警等运行结果。
(二)研究区信息管理功能
包括数据信息和空间信息管理两方面,实现各种基本信息数据的输入,并对已存储的各种数据内容进行修改、添加、删除等 *** 作。
(三)图形显示功能
对于空间图形,可以任意选择显示一个或多个图层,对于矢量图层可以任意放大、缩小、漫游、全屏显示和复位等。图形显示窗口是一个如图13—5所示的窗口,它包括:工具栏、目录树栏、视图区和缩略图区。
图13—5 图形显示窗口
(1)工具栏
工具栏里提供了比较常用的视图工具,包括 打开新地图, 添加shapefile文件, 删除选中图层, 设置图层颜色, 打印地图, 将地图输出为, 放大、 缩小工具, 拖动工具, 全屏显示, 属性查询等。
(2)目录树栏:包含了图件各层信息,包括标注,点图层、线图层、面图层。可以在图层选项中任意打开或关闭某一层,从而选取需要显示的信息。
(3)缩略图区:该区显示了当前图的缩略图,图中的红色方框表示右侧视图区当前显示区域。挪动视图,红框的位置随视图的移动而移动,从而实现了用鹰眼对全图进行缩放浏览跟踪。
(4)视图区:显示图件的大量信息,包括所有的点、线、面,标注、图例等。
三、帮助
系统提供了HTML格式的帮助文件,用户可以从中了解系统所有功能的 *** 作步骤,如图13—6。
图13—6 系统帮助
四、系统特点
地下水污染预警系统是一个集MIS、GIS业务和水质污染预警专业模型为一体的图文一体化信息系统,系统具有以下特点:
(1)系统采用通过Net开发平台将Arc GIS Engine中提供的GIS控件和自主开发的组件有机地融合在地下水水质与污染预警管理中,是一种理想的组合方式。
(2)系统从设计到实现都遵循了实用性原则。该系统易于使用、便于系统管理、数据更新简便,具有优化的系统结构和完善的数据库系统,以及友好的用户界面。
(3)系统具有一定的空间分析功能、具备缓冲区分析、叠加分析、空间插值等功能,而且能够对空间数据进行等值线、等值面作图等。
(4)采用面向对象设计与交互式设计的思想,系统功能逻辑清晰、内容丰富、功能较强。具有模糊综合评价、神经网络、灰色模型、时间序列分析等数学模型。可以进行水质评价、预测、含水层固有脆弱性评价、污染源荷载风险评价、污染风险评价、水质污染预警。运行结果能以形象、直观的地图、表格和图表以及由它们互相组合形成的复合地图等多种形式表现用户所需的信息。
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地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
什么是地理信息系统篇一:地理信息系统的基本概念
(一)数据与信息
数据是一种未经加工的原始资料,是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号。数字、文字、符号、图像都是数据。
信息(Information)是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。信息来源于数据(Data)。
数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。例如,从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息;从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息;从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。
(二)地理信息
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图象和图形的总和。地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征(简称属性)及时域特征三部分。空间位置数据描述地物所在位置。这种位置既可以根据大地参照系定义,如大地经纬度坐标,也可以定义为地物间的相对位置关系,如空间上的相邻、包含等;属性数据有时又称非空间数据,是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。时间数据对环境模拟分析非常重要,正受到地理信息系统学界越来越多的重视。空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。
地理信息除了具有信息的一般特性,还具有以下独特特性:
(1)空间分布性。地理信息具有空间定位的特点,先定位后定性,并在区域上表现出分布式特点,其属性表现为多层次,因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。
(2)数据量大。地理信息既有空间特征,又有属性特征,另外地理信息还随着时间的变化而变化,具有时间特征,因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展,我们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。这必然对数据处理与分析带来很大压力。
(3)信息载体的多样性。地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身,除此之外,还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。对于地图来说,它不仅是信息的载体,也是信息的传播媒介。
(三)地理信息系统
地理信息系统(GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处
理的方式和产品输出的类型。
2、GIS的 *** 作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复很费,提高数据共享程度和实用性。
什么是地理信息系统篇二:地理信息系统名词解释大全(整理版本)
地理信息系统GeographicInformationSystemGIS作为信息技术的一种,是在计算机硬、软件的支持下,以地理空间数据库(GeospatialDatabase)为基础,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。地理信息系统属于空间型信息系统。
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。凡数值(特征码或类型值)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。这样,对同一种空间要素,其区域网格的大小,随该要素分布特征而不同。
不规则三角网模型简称TIN,它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络,区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上,该点的高程值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程)。
拓扑关系拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系,拓扑数据也有利于空间要素的查询。
拓扑结构为在点、线和多边形之间建立关联,以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。这种结构应包括以下内容:唯一标识,多边形标识,外包多边形指针,邻接多边形指针,边界链接,范围(最大和最小x、y坐标值)。
游程编码是逐行将相邻同值的网格合并,并记录合并后网格的值及合并网格的长度,其目的是压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。
空间数据结构是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构,是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征,数据精度高,数据存储的冗余度低,便于进行地理实体的网络分析,但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
栅格数据结构基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构,指将空间分割成有规则的网格,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构,其中包含空间对象的概要信息。作为一种辅助性的空间数据结构,空间索引介于空间 *** 作算法和空间对象之间,它通过筛选作用,大量与特定空间 *** 作无关的空间对象被排除,从而提高空间 *** 作的速度和效率。
空间数据编码是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。编码的目的是用来提供空间数据的地理分类和特征描述,同时为了便于地理要素的输入、存储、管理,以及系统之间数据交换和共享的需要。
Delaunay三角网即由狄洛尼三角形组成的三角网,它是在地形拟合方面表现最出色的三角网,因此常被用于TIN的生成。狄洛尼三角形有三个最邻近的点连接而成,这三个相邻点对应的Voronoi多边形有一个公共的顶点,此顶点同时也是狄洛尼三角形外接圆的圆心。
Voronoi多边形即泰森多边形,它采用了一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包含一个数据点,各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。
栅格数据压缩编码有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的,就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息,其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
边界代数算法边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法,它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换,而是根据边界的拓扑信息,通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点,实现了矢量格式到栅格格式的高速转换,而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系,因此算法简单、可靠性好,各边界弧段只被搜索一次,避免了重复计算。
DIME文件美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值,提供了关于城市街道,住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。在1990年的人口普查中,TIGER取代了DIME文件。
空间数据内插即通过已知点或分区的数据,推求任意点或分区数据的方法。空间数据压缩即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A,这个自己作为一个新的信息源,在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比。
坐标变换实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,包括几何纠正和投影转换,他们是空间数据处理的基本内容之一。
仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。它的主要特性为:同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形,因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
数据精度是考察数据质量的一个方面,即对现象描述的详细程度。精度低的数据并不一定准确度也低。
空间数据引擎是一种空间数据库管理系统的实现方法,即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎,以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是ESRI的SDE。
空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口,它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不同厂商GIS的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型DBMS,由DBMS统一管理;同样,客户也可以通过空间数据引擎从关系型DBMS中获取其他类型GIS的数据,并转化成客户可以使用的方式。
数据库管理系统是 *** 作和管理数据库的软件系统,提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统,支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的`与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。一般而言,GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
分布式数据库是一组数据的集合,这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上,而逻辑上属于同一个系统。它具有分布性,同时在逻辑上互相关联。
对象-关系管理模式/型是指在关系型数据库中扩展,通过定义一系列 *** 作空间对象(如点、线、面)的API函数,来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
缓冲区分析是根据分析对象的点、线、面实体,自动建立他们周围一定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。
叠合分析是指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
空间分析是基于空间数据的分析技术,它以地学原理为依托,通过分析算法,从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。
网络分析是运筹学模型中的一个基本模型,即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化。它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排,并使其运行效果最好。
透视图从数字高程模型绘制透视立体图是DEM的一个极其重要的应用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态,非常直观。与采用等高线表示地形形态
相比有其自身独特的优点,更接近人们的直观视觉。调整视点、视角等各个参数值,就可从不同方位、不同距离绘制形态各不相同的透视图制作动画。
网络是一个由点、线的二元关系构成的系统,通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。
变量筛选分析是通过寻找一组相互独立的变量,使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。
变量聚类分析是将一组数据点或变量,按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类的空间统计分析方法。两个数据点在m为空间的相似性可以用这些点在变量空间的距离来度量。
数字地面模型简称DTM,是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列,它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
数字高程模型当数字地面模型的地面属性为海拔高程时,则该模型即为数字高程模型。简称DEM。
GIS应用模型是根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,具体化为信息世界中可 *** 作的机理和过程。
OGC即OpenGIS协会(OpenGISConsortium)其目的是使用户可以开放地 *** 纵异质的地理数据,促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互 *** 作性(Interoperablity),OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商,数据生产商以及一些高等院校,政府部门等,其技术委员会负责具体标准的制定工作。
开放式地理信息系统(OpenGIS)OpenGIS(OpenGeodataInteroperationSpecification,OGIS-开放的地理数据互 *** 作规范)由美国OGC(开放地理信息系统协会)提出。其目标是,制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互 *** 作环境,与传统的地理信息处理技术相比,基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互 *** 作性和易用性。
数据结构是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。
空间数据质量是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时,所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量,一般描述为空间数据的可靠性和精度,用误差来表示。
数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化,变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达,是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点:一是用数字化手段统一处理地球问题;二是最大限度地利用信息资源。
虚拟现实也称虚拟环境或人工现实,是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、 *** 作、检测等试验,有身临其境之感。
地图投影是建立平面上的点(用平面直角坐标或极坐标表示)和地球表面上的点(用纬度和精度表示)之间的函数关系。
投影转换是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一一对应的关系。
虚拟地理环境简称VGE,是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实,它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界,一个关于地理系统的虚拟实验室,它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等,并直接观测交互后的结果,通过多次的循环反馈,最后获取地学规律。
高斯-克吕格投影Gauss-KruegerProjection①是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。
②一种等角横切椭圆柱投影。其投影带中央子午线投影成直线且长度不变,赤道投影也为直线,并与中央子午线正交。
UTM投影全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为09996。
电子地图当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件,这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
元数据[空间]是指描述空间数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是空间数据交换的基础,也是空间数据标准化与规范化的保证,在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。
Web地理信息系统(WebGIS)是Web技术和GIS技术相结合,即利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。从>
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