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一、国外GIS的发展历史与现状
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。从外部看表现为计算机的软硬件系统,而其内涵却是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,计算机系统的支持是GIS的主要特征,使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析。
世界上第一个GIS是在1963年由加拿大测量学家R.F.托姆林森提出并建立的,称为加拿大地理信息系统,主要用于自然资源的管理与规划。稍后,美国哈佛大学研究出SY-MAP系统软件。但当时的计算机技术水平不高、存储容量小、磁带存储速度慢,使得GIS带有更多的机助制图色彩,用于地学分析和空间数据模拟的功能极为简单。
进入70年代以后,计算机软硬件技术飞速发展,尤其是大容量的存储设备——硬盘的使用,为空间数据的输入、存储、检索和输出提供了强有力的手段;高性能的图形显示器的发展,增强了人机对话和高质量图形显示功能,促使GIS朝着实用方向迅速发展。在此阶段的标志是一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统,据统计70年代大约有300个系统投入使用,例如美国地质调查局从1970年到1976年建立了50多个信息系统,用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息;日本国土地理院从1974年开始建立数字国土信息系统,存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形、地质等信息,为国家和地区土地规划服务;瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统。一些商业公司开始活跃起来,软件在市场上受到欢迎,许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计和应用研究,成立了各种GIS研究实验室。
80年代是GIS普及和推广应用阶段。随着计算机的迅速发展和普及,地理信息系统也逐步走向成熟,并在全世界范围内全面地推向应用阶段,第三世界国家也开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。高性能微型计算机的问世,使得微机地理信息系统得到了蓬勃发展,并使地理信息系统工具具有更高的效率、更强的通用性和独立性,更少地依赖于应用领域和计算机硬件环境,为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。GIS的应用从解决比较简单的规划管理问题(如道路、输电线等)转为更复杂的区域开发和决策问题,例如土地利用、沙漠化、城市化、环境与资源评价等。随着GIS与卫星遥感技术的结合,GIS开始用于全球变化与全球监测。80年代是GIS发展具有突破性的年代,仅1989年市场上有报价的GIS软件就达70多家,并涌现出一批有代表性的GIS软件,如:ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。
进入90年代以后,微机地理信息系统得到了迅猛的发展,并且性能也得到了极大加强,向综合性、智能性发展。GIS已成为一种新兴的确定性产业,投入使用的GIS系统,每2~3年就翻一番,GIS市场的年增长率大于35%,从事GIS的厂家超过300家。GIS已渗透到各行各业,愈来愈多的国际性会议以GIS为主题,愈来愈多的学术刊物以GIS为标题,愈来愈多的学科,如地理学、工程学、森林学、城乡规划、计算机科学、测绘学、航天遥感、矿床地质、水资源等都把GIS作为发展方向。国家和地区性的GIS研究中心在美、英等主要西方国家中建立。
二、我国地理信息系统的发展
我国地理信息系统的研制与应用始于70年代末期,它的发展基础是计算机制图、计算机技术、计量地理和遥感技术。
1978~1980年为准备阶段,主要是进行舆论准备,正式提出倡议,开始组建队伍和实验研究。
1981~1985年为起步阶段,主要是对地理信息系统进行理论探索和区域性实验研究,并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981年在四川渡口二滩进行实验,以航空遥感资料为基础,进行数据采集和数据库模型设计;1984年开始,国家测绘局测绘科学研究所着手组建国土基础信息系统;1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。
1986~1993年为初步发展阶段,地理信息系统被列入国家“七五”攻关课题,取得了重要进展和实际效益,形成了比较系统的研究计划:研究资源与环境信息系统国家规范和标准,解决信息共享和系统兼容问题;开展全国性和区域性的信息系统的建立和应用模式研究;研制和开发软件系统与专家系统,全国建成了一批数据库、开发了一系列的空间信息处理与制图软件;完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统。
1994年以来为软件商品化阶段,在国外成熟软件在我国得到广泛应用的同时,带动了具有自主版权的国产地理信息系统基础软件的的崛起,一批起点高、功能强、价格低廉的国产软件相继研制成功,并推向市场。为客观地了解我国GIS基础软件的开发水平、开发现状和产业化前景,推动具有我国自主版权的GIS基础软件的健康发展,国家遥感中心、中国地理信息系统协会、中国海外信息系统协会从1996年开始对国产GIS基础软件和专项应用软件进行测评,从四年的测评结果来看,国产GIS软件的发展情况喜人,软件的功能、性能、品种和商品化程度都有了较大幅度的提高,完全可以在相关领域内实际应用,与国外优秀GIS软件的差距正在逐步缩小,个别领域已经超过了国外GIS软件,在微机(PC)GIS软件和某些应用领域具备了与国外软件竞争的实力。
三、地理信息系统(GIS)的发展趋势
GIS技术的发展已经取得了巨大的成就,并对社会的发展作出了巨大的贡献,但对人们的期望和要求来讲还远远不够,GIS的进一步发展应主要表现在以下几个方面:
1.多媒体地理数据的管理与操作管理
在一个多种数据类型并存的混合系统中,如何实现各类数据的随意操作和有效管理,这是现今信息媒体多元化新时代的一个突出问题,它比单一地图数据库的操作要复杂得多。信息资源库包括的主要内容有:地理数据库、专业数据库、图像库、文件库和声音库等。
2.数字制图技术
纸基地图在任何时候都是不可能被取代的,利用数字地图库直接生产纸基地图,即数字地图环境下的自动编图的核心是数字地图的自动制图综合技术,它比屏幕显示为目的的电子地图的制作要复杂得多,要处理各要素之间的关系,目前仍视为一个国际性的难题。此外,还应包括建立基于地图数据库和GIS技术集成的地图生产系统。
3.“3S”集成技术
GPS(全球定位系统)、RS(遥感)、GIS(地理信息系统)产生的时间不一,理论基础和技术特点也不尽一致,但它们的学科性质是相通的,即共同研究、表达和分析地球科学信息,在逐步发展过程中构成了相辅相成的关系,三者的结合覆盖了信息采集、处理和分析的全过程,使GPS、RS、GIS构成的卫星对地观测系统成为地球系统科学研究的重要手段。
4.空间可视化技术与虚拟现实技术
可视化是指运用计算机图形图像处理技术,将复杂的科学现象或自然景观,甚至十分抽象的概念图形化,以便于理解现象、发现规律和传播知识。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,构成一个以视觉为主的可感知环境。空间可视化技术与虚拟现实技术可用于制作动态地图、地形环境仿真、地图设计制作等方面。
5.三维GIS和时态GIS技术
在地质、矿山、地下水、大气、环境等方面,人们不仅需要研究现象的二维分布,更需要研究其三维空间分布甚至与时间有关的时空分布特征和规律,因此,对于真三维和四维GIS的需求更加迫切,而真四维是在真三维的基础上增加时间维。
6.网络GIS和WWW GIS技术
由于万维网具有开放性和友好的用户界面,它迅速成为网络信息处理和分布的主要工具。在服务器端,GIS软件系统通过CGi(连接器)与万维网的HTTP(超文本传输协议)服务器相连;在客户端,有万维网浏览器以HTML(超文本标注语言)建立用户界面。
系统设计原则
地理信息系统的建设是一项复杂的系统工程,需耗费大量的人力、物力和财力。因此,在设计之初,就应考虑到各方面的因素,按照系统工程的方法实施。为了使这个信息系统能够顺利实施,开发系统时必须遵循以下原则:
1)实用性原则
实用性是系统建设的最基本原则,保证系统实用,满足用户对城市进行管理和规划的需求。
2)先进性原则
系统的设计应立足于高起点、高水平,在考虑性能价格比的同时必须优先考虑系统的先进性。软硬件平台选择及采用的技术手段应选用目前国内外最新技术,避免系统过早被淘汰。
3)规范性原则
规范性是系统建设的基础,在系统实施过程中首先要制定系统的规范标准及系统建设方式,以保证系统正确实施、按时完成,便于管理和扩充。
4)可扩充性原则
系统的功能、代码和数据的组织必须考虑系统易于扩充,以便满足将来发展需要。5)安全性原则
系统在设计之初就应对安全性问题给予充分的考虑,避免数据丢失和超范围使用。6)可靠性原则
可靠性是系统运行的基本保证,没有系统的可靠性,系统就难以正常运行,系统就难以发挥出效益。
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的操作对象是空间数据,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,空间索引介于空间操作算法和空间对象之间,它通过筛选作用,大量与特定空间操作无关的空间对象被排除,从而提高空间操作的速度和效率。
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。
数据库管理系统是操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,通过定义一系列操作空间对象(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操作的机理和过程。
OGC即OpenGIS协会(OpenGISConsortium)其目的是使用户可以开放地操纵异质的地理数据,促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性(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-开放的地理数据互操作规范)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操作环境,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、互操作性和易用性。
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、操作、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0.9996。
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WWW的任一个节点,Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间检索和空间分析。
GIS互操作互操作是指在异构环境下的两个或多个实体,尽管它们实现的语言、执行的环境和基于的模型不同,但仍然可以相互通信和协作,以完成某一特定任务。这些实体包括应用程序、对象、系统运行环境等。空间数据的互操作针对异构的数据库和平台,实现数据处理的互操作,与数据转换相比,它是“动态”的数据共享,独立于平台,具有高度的抽象性,是空间数据共享的发展方向。
组件式GIS是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS系统(包括基础平台和应用系统)。其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件,每个组件完成不同的功能。各个GIS组件之间,以及GIS组件与其它非GIS组件之间,都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终的GIS基础平台以及应用系统。
客户机/服务器结构即C/S结构,是一种分布式系统结构,在该体系中,客户端通常是同最终用户交互的应用软件系统,而服务器由一组协作的过程构成,为客户端提供服务。客户机和服务器通常运行相同的微内核,一个客户机/服务器机制可以有多个客户端,或者多个服务器,或者兼而有之。客户机/服务器模式基于简单的请求/应答协议,即客户端向服务器提出信息处理的请求,服务器端接收到请求并将请求解译后,根据请求的内容执行相应操作,并将操作结果传
地理信息系统标准化的内容及涵义
关于地理信息系统和云计算的含义分析
地理信息系统:
地理信息系统简称"GIS",它的主要目的是研究地理和决策地理,是一个具有空间信息感的一项新型系统,它运作的核心就是计算,帮助人们在测绘地理信息时进行空间上的分析和处理,最终将结果和数据库结合在一起。而地理信息系统在地质找矿、测绘中都获得了很多的好评和应用,而人们在进行地质测绘的过程中,还可以借助地理信息系统测绘出来的数据进行分析、采集、存储等,来给人们在地质测绘技术中提供数字化的信息,帮助人们更好的完成地质测绘的工作。
云计算:
云计算通过网络“云”将非常多的数据信息通过处理并分解成很多个小程序,然后在通过由多种服务器组成的系统来进行分析和处理这些小程序,并将得到结果反馈给用户。早期的云计算,其实就是分布计算的一种,将数据任务进行分发,然后在将结果进行合并,所以云计算也被人们称为网格计算。它的优势,就是能在短时间内能完成以万为单位的数据处理,给人们提供非常强大的网络服务。
测绘地理信息大数据与云计算的应用分析
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关于地理信息大数据的应用
在目前信息化的时代下,地理信息大数据的应用已经成为了未来的发展趋势,同时还能社会学科和自然学科的发展提供非常重要基础。通过对地理相关内容的分析,使人们明确的知道它主要是以自然知识为主。而又通过对各种圈(生物圈、大气圈、岩石圈)的了解,才慢慢的涉及到关于数据方面的知识。在目前的情况下,一般采用的是“38”技术,也就是(卫星定位系统、地理信息系统、遥感信息技术)首先,关于"GPS"的使用,能帮助人们很好的掌握地理位置信息位置而且还给地理信息系统注入了活力。"GIS"的使用,能帮助人们在测绘技术的信息进行空间上的分析和处理,最终将结果和数据库给结合在一起。因为"GIS”本身就是一个具有空间信息感的一项新型系统,它运作的核心就是计算。最后就是"RS"技术,也就是卫星遥感信息技术,遥感技术在工作中主要的工具是遥感卫星和环境监测卫星,它能够将反映出来的图像进行细致的分析和研究,还能为人们在新项目中,对于不同比例的图形提供新的影像,给人们在提供地理信息数据的时候提供很大的便利条件。
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