地理数据的概念范文

导语：如何才能写好一篇地理数据的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

（武汉科技大学城市学院信息工程学部 湖北 武汉 430083）

摘 要：数据仓库与数据挖掘是大数据时代产生的一门新兴交叉的课程。针对该课程的特点，将CDIO工程教学理念融合到教学过程，重新设置了教学目标与大纲、调整了教学内容、改进了教学方法，总结了数据挖掘课程教学实践的一般流程并给出具体的实验教学设计方案。

关键词 ：教学改革；数据仓库；数据挖掘；CDIO

中图分类号：G642 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．09．040

收稿日期：2015－03－15

1 CDIO简介

CDIO工程教育模式是基于项目的学习的一种模式。CDIO中，C（Conceive）构思，根据工程实践，让学生掌握专业知识的基本原理，确定未来发展方向；D（Design）设计，以产品设计与规划为核心，解决具体问题；I（Implement）执行，以制造为核心，组织一体化的课程实践，其中包括学生必须掌握的理论知识与实践能力；O（Operate）运作，即产品应用的各个环节。它以产品的研发到运行的生命周期为载体，通过系统的产品设计让学生以主动的、实践的、课程有机联系的方式学习。CDIO代表工程项目生命全周期，是产业转型升级对创新人才需求的形势。

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为技术知识与推理、个人专业能力和素质、团队合作与沟通能力、在企业和社会环境下CDIO系统四个层面，大纲要求以综合的培养方式达到这四个层面的预定目标。其精髓在于：以工程项目设计为导向、工程能力培养为目标的工程教育模式。

2 “数据仓库与数据挖掘”课程概况

当今的大数据时代，人们处理数据的能力大大增强，快速增长的海量数据已经远远超出人们的理解能力，因此数据仓库与数据挖掘技术得到了广泛关注，有效地挖掘和运用海量数据，获得有价值的知识和信息，从而帮助人们制定正确的决策。很多高校为工程类专业本科生开设这门专业课，研究如何将信息处理技术运用于企业管理决策的具体实际。

本工程课程涉及到数据仓库的设计与构建技术、联机分析处理OLAP技术、分类与预测、聚类、关联规则算法、数据挖掘应用综合项目技术等多方面的知识和技能。通过课程的学习，不仅要求学生掌握在数据仓库与数据挖掘方面的知识，还要求培养学生的工程CDIO能力。

但是目前许多高校在工程教育采用的教学方式存在以下问题：培养目标不清楚，学术化倾向严重；人才培养模式单一，缺乏多样性和适应性；工程性缺失和实践环节薄弱；课程体系与产业结构调整不适应等。在教学过程中，强调教师的主导作用，却忽视了学生的主体作用，忽视了学生的工程意识、工程素质和工程实践能力的培养。这与高校培养创新性应用型人才的目标相悖。因此，改革势在必行。

3 “数据仓库与数据挖掘”课程改革实践

3．1 基于CDIO理念的教学目标与大纲

CDIO教育理念所提倡的工程毕业生的能力分为技术知识与推理、个人专业能力和素质、团队合作与沟通能力、在企业和社会环境下CDIO系统四个层面，四个层面上进行综合培养的教学模式。在CDIO能力培养目标方面，课程在四个能力层面上建立培养目标。

针对“数据仓库与数据挖掘概述”内容，知识点是数据仓库的含义与特征、数据挖掘的任务、多维数据模型。讲授数据仓库的概念、特点、构成以及数据挖掘和数据处理的基本知识，使学生有一个初步的理解。培养学生技术知识与推理能力。

针对“联机分析处理OLAP”内容，知识点是数据仓库的数据组织、数据预处理、数据存储、基于多维数据模型的数据分析。本阶段如果不结合直观的举例讲解，学生就失去了兴趣，因此笔者要布置一些思考题，教会学生自主学习，自己查阅教材、网络等资源资料，从中提炼出结论。培养个人分析问题、解决问题的能力、所学知识的灵活应用能力；

针对“分类与预测、聚类、关联规则”内容，知识点是数据采集、关联规则算法的设计、结果分析。在这个阶段经常会是“数据的堆砌”，讲了很广泛的算法知识却没有足够的时间进行深入理解。因此应抓住关键的概念、能力，引导学生提出问题，并学会调查研究，为学生提供深层学习的机会，并把在第一层面所学的知识运用到对问题的解决之中去。这样，学习的焦点就从“覆盖”的方式过渡到以学生为中心的学习方式。培养数据获取能力、程序设计能力、问题表达能力；

针对“数据挖掘应用综合项目”内容，知识点是项目的准备、进度管理、文档管理和项目设计和实现。实际工作牵涉到企业或者组织的各个部门多类人员，所有团队成员之间协同、合作，会有分工、沟通、协调，甚至会有妥协，这就要求在运用实例的过程中一定要具有团队合作精神。培养工程系统能力和人际团队能力。

3．2 改革教学内容

在教学内容中安排了两级项目：多种初级项目和一个高级项目。初级项目是将课程内容分成各种项目，数据主要来源于SQL Server 2008的示例数据仓库Adventure Works DW，以项目实现促进理论学习；高级项目是综合性项目：“卷烟产品销售规律挖掘”，利用卷烟产品历史销售数据中蕴含的信息，采用数据挖掘技术对各个卷烟品种销售的关联关系进行分析并预测，以制定更加合理的卷烟产品营销策略。具体项目设置如下：

项目一：基于SQL Server 2008的数据仓库数据库及多维数据模型设计。步骤如下：分析组织的业务状况及数据源结构组织需求调研，收集分析需求采用信息包图法设计数据仓库的概念模型利用星型图设计逻辑模型物理模型设计构建多维数据模型。本项目旨在个人能力的培养（分析问题、解决问题的能力、所学知识的灵活运用能力等）。

项目二：关联规则挖掘。使用商业智能开发工具进行购物篮分析，以达到重新设计网站功能，提高产品的零售量。

项目三：潜在客户分析即分类及预测。使用商业智能开发工具分析购买自行车的潜在客户。

项目四：K－Means聚类分析。使用商业智能开发工具分析客户购买自行车情况分析。

项目五：贝叶斯网络应用。使用商业智能开发工具解决一个简单的预测和诊断问题。

项目二至五旨在培养学生个人能力（数据获取能力、程序设计能力等）和人际团队能力（问题表达能力、人际交流能力），倡导学生乐于探究、勤于动手。

高级项目：数据挖掘应用综合项目“卷烟产品销售规律挖掘”。将一个相对独立的项目交由学生自己处理，从信息的收集，方案的设计，到项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。通过综合项目，学生完成了CDIO的四个阶段，提升CDIO所提倡的四大能力，具体体现如表1所示。

3．3 改革教学方法

在课程教学方法是项目教学法为主，任务驱动法和案例教学法为辅的教学模式，起到很好的教学效果。

4 结语

CDIO工程教育模式由麻省理工学院和瑞典皇家工程学院提出，包括构思、设计、实现和运作四个环节，是国际流行的工程人才培养理念，强调对学生创新思维、实践能力和团队协作精神的培养。本文体现了CDIO理念的能力培养要求，将数据仓库设计开发方法和数据挖掘技术融入具有较强工程背景与应用价值的项目设计与开发中，理论与实践紧密结合，推动课程建设和课程教学改革。

参考文献

1 顾佩华，沈民奋，陆小华译．重新认识工程教育—国际CDIO培养模式与方法［M］．北京：高等教育出版社，2009

2 郭长虹． 重构CDIO特色的工程图学课程体系［J］．图文学报，2013（3）

3 王丽丽． CDIO视角下项目驱动法在“数据仓库与数据挖掘”教学中的应用［J］．电子商务，2013（9）

篇2

关键词：地理信息系统；空间数据仓库；数据仓库；认知过程

0引言

进入21世纪后，对空间数据仓库的研究方兴未艾，在许多次的国际学术会议上都有相关[1~3]。例如在泰国召开的ISPRS第三届动态与多维GIS会议暨CPGIS第十届地理信息年会、北京召开的第20届国际制图协会国际学术会议、南非召开的第21届国际制图协会国际学术会议等。还有一些ESRI公司的白皮书、全球性用户大会、SSD国际会议、数字地球国际会议、GIS国际会议等也开始讨论空间数据仓库问题[4~8]。将空间数据仓库技术引入到我国大概是20世纪90年代末，文献[9~14]的发表开创了我国空间数据仓库理论与技术研究的新局面，此后又陆续出现了一些这方面的论文。

总体说来，上述工作对空间数据仓库的理论和方法进行了初步研究，在概念、原理、结构、操作与算法等方面进行了初步论述，已取得了卓有成效的成绩。但是到目前为止，空间数据仓库的概念框架和认知过程等方面还是缺乏系统的论述，没有形成一套比较完整的空间数据仓库概念框架体系和认知过程体系。

1概念框架

空间数据仓库是GIS技术和数据仓库技术相结合的产物，其定义很多，但中心思想包含三方面内容：①空间数据仓库是在网络环境下，实现对异地、异质、异构不同源数据库中地理空间数据、专题数据及时间数据的统一、整合、集成处理，形成用户获取数据的共享操作模式；②空间数据仓库可根据需求对这些数据再进行测绘专业处理，提供多种空间数据产品，满足用户更高层次——对数据产品的需求；③基于空间数据产品，空间数据仓库可从多维的角度进行空间数据立方体分析和空间数据挖掘分析，提供综合的、多维的、面向分析的空间辅助决策支持信息，满足用户空间决策分析的需求。

空间数据仓库的概念框架分为外部结构、内部结构。外部结构主要描述空间数据仓库与外部系统的关系；内部结构主要描述空间数据仓库的内部功能模块组成。

1．1外部结构

数据库系统处于空间数据仓库系统的最底层，管理着若干种不同的地理空间数据库和专题数据库，它们各自独立，形成了各式各样的异地异质异构的数据库系统，它们主要为空间数据仓库提供数据源。应用系统处于空间数据仓库系统的最上层，它通过一个标准的接口从空间数据仓库中提取地理空间数据、空间数据产品和空间辅助决策分析信息，为应用系统服务。其具体外部结构如图1所示。



1．2内部结构

空间数据仓库的内部组成应由八个独立功能模块构成，分层次实现空间数据仓库系统。其中，第一层次的功能模块是空间数据仓库的基础处理模块，由多源空间数据抽取、多源空间数据整合、多源空间数据统一、空间数据仓库元数据组成；第二层次的功能模块是空间数据仓库的服务模块，由空间数据产品服务、空间数据立方体分析、空间数据挖掘分析组成；第三层次的功能模块是空间数据仓库的对外数据接口模块，由对外数据交换格式组成。第一层次的功能模块为第二层次的功能模块服务，第二层次的功能模块为第三层次的功能模块服务。其具体内部结构图如图2所示。

当应用系统提出需求时：①多源空间数据抽取功能模块从各源数据库系统中抽取出相应地理范围（矩形、多边形、椭圆）的不同种类的地理空间数据、专题数据；②多源空间数据整合功能模块对这些由图幅范围组织的地理空间数据进行相应地理范围的裁剪、拼接、接边、图形编辑、拓扑重组等整合处理，形成裁剪拼接和接边好的、具有完整拓扑关系的、物理上无缝的、按区域范围组织的地理空间数据；③多源空间数据统一功能模块对这些整合处理好的地理空间数据进行数学基础、数据编码、数据格式、数据精度等方面的统一处理，形成能相互叠加的地理空间数据；④将经抽取、整合、统一处理好的地理空间数据提交给空间数据产品服务功能模块，经过集成、融合、派生和关联等测绘专业算法处理，生成应用系统所需的各种空间数据产品；⑤基于已生成的空间数据产品，进行空间数据立方体分析和空间数据挖掘分析，得到面向空间辅助决策分析的结果；⑥将这些空间数据产品和空间辅助决策分析结果，以对外数据交换格式的形式提交给应用系统使用。

2认知过程

2．1认知过程概念图

空间数据仓库是描述地理现象的一个重要分支，其认知过程应与地理空间信息的认知过程基本一致，不同之处在于其描述的内容和范围大小的区别。因此，建立空间数据仓库的认知过程，实际上是要经过一个地理现象认识、抽象、组织、分析和应用的过程。其具体的认知过程概念框图如图3所示。

2．2认知过程描述

这14个世界模型和13个转换算子的组合构成了三个层次世界，即实体世界、目标世界和产品世界。其中，现实世界、地理现实世界、地理工程现实世界和地理工程概念世界这四个世界模型，以及命名、选择、抽象这三个转换算子，共同构成实体世界；地理工程尺度世界、地理要素分类世界、地理要素编码世界、地理要素几何世界和地理要素集合世界这五个世界模型，以及度量、分层、编码、测量和聚集这五个转换算子，共同构成目标世界；地理空间抽取世界、地理空间整合世界、地理空间统一世界、地理空间产品世界、地理空间决策世界这五个世界模型，以及提取、处理、变换、计算、分析这五个转换算子，共同构成产品世界。

数据库概念设计阶段、地理空间数据库实现阶段和空间数据仓库实现阶段构成了空间数据仓库系统实现过程的三个阶段，这三个阶段分别对应着三个层次世界，即实体世界、目标世界和产品世界。其中，前两个阶段是为地理空间数据库的建立服务的，由它们实现实体世界向目标世界的转换；后一个阶段是为空间数据仓库的建立服务的，由它们实现目标世界向产品世界的转换。

由此可见，空间数据仓库的认知过程主要就是这14个世界模型通过这13个转换算子的转换实现三个层次世界的过程。这个认知过程指导了空间数据仓库的实现。

3认知的概念定义

3．1世界模型

实际上，这些世界模型主要是依靠具体的实体模型或数据模型描述来实现的。每个世界模型均有其描述的地理空间对象，因此这些世界模型描述的内容大不相同，必须定义出这些世界模型。

3．1．1现实世界模型

现实世界中，人们能看到一系列物质和现象，对于这些物质和现象，不管是否能叫上名字，它们都是客观存在的，并且相互之间通过它们的关系组成了自然界的千差万别。由此可见，能将现实世界中所有物质和现象集合以及它们之间的相互关系用一定的形式进行描述就是现实世界模型。

现实世界的物质和现象集合中，隐含着许多不同的地理现象类，如地质、矿产、石油、自然地理等地理现象类。地理现象类是现实世界的一个子集。由此可见，能将现实世界中所有地理现象类集合以及它们之间的相互关系用一定的形式进行描述就是地理现实世界模型。

本文原文

3．1．3地理工程现实世界模型

地理现实世界的地理现象类集合中，特指一个或若干个地理现象就是地理工程现实世界，如自然地理等。地理工程现实世界是地理现实世界的一个子集。由此可见，能将地理现实世界指的地理现象以及它们之间的相互关系用一定的形式进行描述就是地理工程现实世界模型。

3．1．4地理工程概念世界模型

要用计算机来描述地理工程现实世界中的地理现象，就必须对它们进行抽象描述，形成地理现象在人们头脑中的反映，生成概念模型。由此可见，能将地理工程现实世界指的地理现象以及它们的内部关系用一定的形式进行抽象的概念描述就是地理工程概念世界模型。

3．1．5地理工程尺度世界模型

将地理现象抽象成概念模型，仅有这些还远远不够，因为现实世界中的所有地理现象均是有度量的，所以用计算机描述这些地理现象时，也必须是可度量的。度量主要包括描述地理现象的欧几里德几何坐标系和数学单位尺度。由此可见，对地理工程概念世界中的抽象地理现象进行欧几里德几何坐标系和数学单位尺度描述就是地理工程尺度世界模型。

3．1．6地理要素分类世界模型

按照GIS理论，概念中的地理现象最终都是通过多种地理要素来表达的，因此如何对地理要素进行合理的设计和划分就显得十分重要。根据ARC/INFO的分层理论，只有将这些地理要素进行分类分级，才能高效地处理它们。由此可见，对地理工程尺度世界中具有尺度度量的地理现象进行地理要素的分类分级描述就是地理要素分类世界模型。

3．1．7地理要素编码世界模型

要使计算机能识别和处理地理要素，就必须给这些地理要素进行分类分级编码，即用一串数字来表示它们，该分类分级编码就成为该地理要素在计算机中的唯一标志符，以便计算机能识别和处理。由此可见，对地理要素分类世界中具有明确分类分级定义的地理要素进行分类分级编码描述就是地理要素编码世界模型。

3．1．8地理要素几何世界模型

为了便于计算机的存储和管理，必须将地理要素细分为几何目标。地理要素几何目标包括基本目标和复合目标。基本目标按地理要素的空间特征划分为点状目标、线状目标、面状目标、体状目标和表面状目标等五种；复合目标由基本目标集合嵌套构成。由此可见，对地理要素编码世界中具有明确分类分级编码的地理要素进行几何目标的划分和描述就是地理要素几何世界模型。

3．1．9地理要素集合世界模型

因为地理要素在一定的条件下由相同或不同的点、线、面、表面和体等五类空间目标组合而成，所以在实际使用中，必须通过计算机系统把数据库中存储的基本目标、复合目标还原成地理要素。由此可见，对地理要素几何世界中具有基本目标、复合目标描述的地理要素进行数据库的几何目标集合操作就是地理要素集合世界模型。

定义9地理要素集合世界模型。设Con中地理要素点状目标、线状目标、面状目标、体状目标、表面目标集合分别表示为Po、Lo、Ao、To、So，Atr为地理要素的某一地理特征集合，则地理要素集合世界模型为Ent={e|(Po，Lo，Ao，To，So)∈Atr}。

3．1．10地理空间抽取世界模型

地理空间抽取的主要功能就是从源数据库中按地理区域范围（矩形、椭圆、多边形等）抽取出满足一定条件的不同种类的地理空间数据。由此可见，对地理要素集合世界中的地理空间数据按一定地理区域范围和地理特征进行抽取的操作描述就是地理空间抽取世界模型。

3．1．11地理空间整合世界模型

数据库中存储的地理空间数据是以图幅为单位组织的，但应用系统使用数据是无图幅概念的，是以地理区域范围为组织的。由此可见，对地理空间抽取世界中抽取出的地理空间数据进行图形裁剪、图形拼接、图形接边、图形编辑和拓扑重组等整合处理，形成以地理区域范围为组织的无缝数据集合操作就是地理空间整合世界模型。

定义11地理空间整合世界模型。设Con中图形裁剪、图形拼接、图形编辑、图形接边、拓扑重组功能分别表示为Cut、Stitch、Meet、Edit和Topology，整合功能集合表示为Fun={Cut，Stitch，Meet，Edit，Topology}，则地理空间整合世界模型Pro={e|(e∈Ext，e∈Fun)}。

3．1．12地理空间统一世界模型

实现地理空间数据整合后，必须对来自不同源数据库中的地理空间数据进行统一，因为地理空间数据存在着差异。这些差异表现在如下方面，即数学基础差异、数据编码差异和数据格式差异、数据精度差异。由此可见，对地理空间整合世界中的地理空间数据进行数学基础、数据编码、数据格式、数据精度的统一操作和描述就是地理空间统一世界模型。

3．1．13地理空间产品世界模型

随着应用的深入，单纯的地理空间数据已越来越不能满足用户的需求，用户更加希望使用的是经过测绘专业处理的、经过二次加工处理的地理空间数据产品，后者在实际中具有更大的应用价值。由此可见，对地理空间统一世界中的地理空间数据进行测绘专业处理生成空间数据产品的操作就是地理空间产品世界模型。

定义13地理空间产品世界模型。设Con中单一、集成、融合、派生和关联的功能分别表示为Single、Integrate、Fuse、Derive和Relate，测绘专业处理算法集合为Fru={Single，Integrate，Fuse，Derive，Relate}，则地理空间产品世界模型Pdu={e|(e∈Uni，e∈Fru}。

3．1．14地理空间决策世界模型

建立空间数据仓库的最终目的是为空间决策支持服务，为用户提供大量的具有空间决策支持的信息，这可通过空间数据仓库中的空间数据立方体分析和空间数据挖掘分析来实现。由此可见，对地理空间产品世界中的空间数据产品进行空间数据立方体分析和空间数据挖掘分析，生成空间决策支持信息的操作和描述就是地理空间决策世界模型。

定义14地理空间决策世界模型。设Con中的空间数据立方体分析和空间数据挖掘分析分别表示为Scube、Smine，空间决策分析算法集合为Sdss={Scube，Smine}，则地理空间决策世界模型Dss={e|(e∈Pdu，e∈Sdss)}。

3．2转换算子

在空间数据仓库的认知过程中，14个世界模型的变换离不开13个转换算子，即命名、选择、抽象、度量、分层、编码、测量、聚集、提取、处理、变换、计算和分析，由它们实现每两个世界模型的转换。这些转换算子主要是依靠元数据来实现的，因为每个世界模型均有描述它的元数据，要实现两个世界模型的转换，通晓这两个世界的元数据是转换的前提。虽然这些转换算子的具体定义不同，但它们都是实现每两个世界模型的转换，从数学的定义上说就是由某个世界模型通过函数转换到另一个世界模型上，因此这些转换算子的宏观数学定义是一致的。

4结束语

目前，空间数据仓库理论和技术研究才刚刚起步，其目标是支持数字地球发展、空间数据集成、空间决策支持发展的需求。因此应该抓住这个千载难逢的好机会，将我国的空间数据仓库研究与建立迈上一个新台阶，以支持我国的空间数据基础设施建设。本文对空间数据仓库的概念框架和认知过程体系进行了一定程度的技术探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

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[3]ZOU Yijiang.The research of metadata on spatial data warehouse[C]. Durban：21th ICC Academic Press，2003：225－226.

［4］ESRI. ESRI open strategy white papers on SDE/CAD client & spatial data warehousing[EB/OL].（1998）.Esri/com/base/compay/opengis.

[5]ESRI. An ESRI white papers，mapping for the data warehouse[EB∕OL].（2002）.Esri/com/base/compay/opengis.

[6]TOM B，GRAY J， SLUTZ D.Microsoft terraserver：a spatial data warehouse.microsoft research advanced technology pision[EB/OL].（2004）.terraserver.Microsoft.com/.

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[10]李琦，杨超伟.空间数据仓库及其构建策略[J].中国图像图形学报，1999，4（11）：984－990.

[11]杨群，闾国年，陈钟明.地理信息数据仓库的技术研究[J].中国图像图形学报，1999，4（8）：621－626.

[12]周炎坤，李满春.大型空间数据仓库初探[J].测绘通报，2000，22（8）：22－23.

篇3

关键词：地理信息系统；测量工作；空间数据；无线管理

前言

地理信息系统是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。利用地理信息技术为数据库的建立提供必要的技术支持，方便信息的查询，但是地理信息平台不提供模拟决策分析和辅助决策功能，因此，要以地理空间数据库为基础，基于模型，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提供帮助。

一、地理信息系统的数据管理方式

（一）地理信息系统的含义

地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internte、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。地理信息系统应用到测绘业，就可以产生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和质量管理水平，同时也是测绘服务业的重大创新和革命。

（二）空间数据的描述方式和特征

测量工作的土要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X、Y、Z点串表现的点、线或多边形，这种形式为矢量形式；还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形，如图片、图像等，这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式，矢量形式是空间数据的主要表达方式之一，矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。空间数据主要具有以下几个基本特征：

1. 每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征；

2. 非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求，因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统；

3. 空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系，因而增加了问题的复杂性；

4. 分类编码特征，明确每一个、每组空间对象；

5. 海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。

（三）地理信息系统的数据管理方式

基于空间数据具有自身的上述特殊特征，国内外对空间数据的管理进行了大量研究和开发，长期以来，地理信息系统空间数据的管理方法主要有以下4种类型。

1. 文件与关系数据库混合管理系统

由于空间数据具有其自身的上述特殊特征，这种关系数据库管理系统难以满足要求，囚而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。

2. 全关系型空间数据库管理系统

全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展，由CIS软件在此基础上进行开发，使之不仅能管理结构化的属性数据，也能管理非结构化的图形数据。

3. 对象――关系数据库管理系统

由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要，所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展，通过定义操纵各种空间对象的API函数，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。

4. 面向对象空间数据库管理系统

目前，面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理，因为它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求，定义出合适的数据结构和一组操作。

二、空间数据的无线管理方式

现在的测量均是将测区按某种比例尺划分成若干图幅进行，在测区表现和浏览方面不直观。地理信息系统可以管理多种测量数据之后，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，也就是将测量的成果成片的管理起来，形成一个完整的提供作体系，在测绘工作中，使工作人员可以直观的了解整个测区，以达到最为理想的工作效果。实现无缝空间数据库有两个不同的阶段：

（一）在逻辑概念上的“无缝”组织阶段。所谓逻辑要领上的“无缝”组织，只是从用户的视角来看待空间数据库，它基于Morton码的瓦片式大型地理空间数据库设计思想，并建立了一个“无缝”GIS数据库。然而，它们仍然只是一种逻辑概念上的“无缝”组织，能够完成地理数据的几何接边和逻辑接边，但物理上仍然按照图幅的概念进行存储管理，对同一地物实体在多个几何标识和同一地物标识间进行后台关联处理，对用户来说是不可见的，因而说是逻辑上的“无缝”组织。

1. 优点：在用户视点上，系统便于操作，在一定程度上解决了传统地理空间数据库的组织弱点。

2. 缺点：因为其物理底层依然是分幅方式管理地图，其分割地理实体的机制依旧，通过多个几何标识进行后台关联处理使系统的灵活性降低；查询检索依然不便（通过关联涉及多图幅或多专题）：地理实体的完整性与一致性维护；数据分步管理等对“关联机制”的“压力”；插入或修改数据库会使“关联机制”不得不作相应的变动。所以逻辑上的“无缝”在本质上依然没有解决问题。

（二）在逻辑上和物理概念上真正的地理空间数据库无缝组织阶段。物理概念上真正的地理数据无缝组织是从底层、从设计者的视角解决了传统GIS的分幅管理的问题使客观对象在地理数据库中以唯一的几何和物理标识被记录，这样从本质上（物理结构）使客观世界中的完整地物对象得以在计算机中被存贮。这样，不但从用户视角看，其在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，其物理地层结构也是无缝的。

1. 优点：从内到外统一了逻辑与物理的“无缝”概念，从本质上解决了GIS数据组织上的弱点问题。

2. 缺点：数据的入库要求过于严格，在现实情况下有一定的难度；对己有GIS数据库的改造工作量较大。

三、测量数据管理方式改变后的研究

地理信息系统的多种空间数据管理方式，虽然形式有多种，但主要是为了实现空间数据的管理。如果真正利用地理信息系统来管理测量数据，测量工作者的任务还很艰巨，这就要求测绘业同仁，认真学习，在实践中不断的探索并大胆实践。地理信息系统也是在详细分析了空间数据整体特征的基础上，确定了具有规定性的空间数据描述特征（点、线、面）后开发的。也就是说测量数据要符合规定性的整体空间数据描述特征后，才可以被管理、再利用，这就要求测量人员要努力提高自身素质，把握新事物的内在规律，掌握新的管理方式的基本要求。另外，测量工作的目的已不再是单纯的测图，随着测绘技术的不断更新，作为基础测绘的测量成果需要共享、需要分发，被其他行业利用，需要测量人员利用不断更新的技术为社会提供更好的数字产品。

篇4

[关键词]地理信息 GIS 发展 应用

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-278-1

0引言

GIS的发展一方面使得计算机知识得到了推广和应用，另一方面也提高了我国信息技术。对基于计算机技术的GIS 技术的发展趋势进行探讨，能够有效指导GIS 研究工作的开展。

1地理信息系统概述

1.1地理信息系统的基本概念

地理信息系统（GIS肠eogarphiealIL-oflrmationSystem）是一种决策支持系统，具有信息系统的各种特点，一方面，它是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉类学科，另一方面它是在计算机硬件和软件系统的支持下对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。综合而言它是为区域和工程规划、设计、管理决策服务的信息加工与管理技术的学科池是一种综合性强、适用性广的工具。

1.2地理信息系统的构成

地理信息系统（GSI）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

1.3地理信息系统（GSI）的特征

地理信息系统具有以下三个方面的特征：1.具备采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力具有很强的空间性和动态性；2.以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息；3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理。并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法作用于空间数据，产生有用的信息并完成人类依靠传统方法难以完成的任务。

2地理信息系统的基本功能

地理信息系统（GIS）的基本功能体现在6个方面：1.数据的采集与编辑，用于获取数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。2.数据转换与处理，保证数据在入库时内容上的完整性，逻辑上的一致性。3.数据的存储和管理功能地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。4.制图功能根据GIS的数据结构及绘图仪的类型，用户可获得矢量化的地图或栅格地图。可以为用户输出全要素地图，也可以根据用户需要分层输出各层的地图。5.空间查询与空间分析功能包括拓扑空间查询、缓冲区分析、数字高程模型的建立、地形分析等等。6.二次开发和编程功能用户可以在自己的编程环境中调用GIS的命令和函数，或者GIS系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。

3 GIS的发展

3.1 GIS软硬件技术

随着计算机技术的发展，让GIS能够将更为复杂、更为大量的计算任务完成，使其所处理的空间分析和图形更加复杂等等优势。此外，努力改善开发平台能力能够决定GIS技术的发展，并能将软件的可移植性增强和其所应用的领域扩大化，在相关技术的辅助下，将GIS系统的集成度和用户友好度提高。美国的ARC/INFO、MAPINFO，澳大利亚GENAMAP和加拿大的TITAN/GIS、PCI是目前较好的GIS开发平台；而国内中国地质大学的MAP/GIS和北大遥感所的CITYSTAR软件也比较好。这些都是较为强大的二次开发功能；但在各个领域的开发利用的重点不一样，在数据结构、集成化和智能化都有所不同。

3.2 MGIS―多媒体GIS

多媒体技术能够将声、像、图、文和通讯等集合到一体，通过最为直观的方式和感知信息，以及形象可感的、甚至能够声控对话的人机界面对信息处理进行操纵。GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计深受多媒体技术的影响，多媒体技术能够让呈现更为丰富、灵活、友好的表现形式。多媒体地理信息系统（MGIS）实现了文字、图形（图像）、色彩、声音、色彩、动画等技术的融合，使得GIS应用的市场和领域更为广阔。它一方面能够将生动直观、高效快捷的信息服务提供给社会经济、文化教育、旅游、商业和决策管理等领域，另一方面能够让电脑技术真正渗入到人们生活当中。多媒体技术在GIS领域的应用以及具有良好集成能力的MGIS的出现，都是技术发展的必然结果。

3.3 WebGIS技术

基于Web的GIS系统综合利用了信息处理、计算机图形学、数据库、Internet、地理信息系统（GIS）、软件工程等先进技术，借助现代网络通信设备，使各类数据能够很方便的到网络上。达到了由用户自定义数据检索方式、自定义图形层结构、在网络上直接处理数据，显示各类图形等目标。

4 GIS技术的应用

4.1 GIS在地理学中的应用

一般来说，地理学任何一门分支学科在具体的研究过程中，都必须收集前人的成果资料，并进行调研和分析测试，上述数据则是GIS信息管理分析的重要数据源之一，它和专题地图提供的数据以及各种遥感数据构成了GIS的三大数据源。在地理学的研究工作中，不管研究对象、研究目的有何差异，三种类型的基本数据是利用GIS进行管理与分析的必要条件；然后针对具体问题采用各分支学科的研究方法，解决所要研究的问题；最后可以应用GIS进行专题地图的编辑处理，或者应用GIS数据库资料及相应的数据模型对研究对象的现状或发展趋势进行分析与预测。

4.2 GIS在环境科学领域的应用

随着“数字地球”的概念的提出“，数字环保”的概念随之形成“。数字环保”是在EMIS、DE、DE、GPS等技术的基础上所衍生的大型系统工程。当前，引进地理信息系统（GIS）技术已经成为当前环境管理信息系统建设的一个热点，GIS使EMIS的功能更加强大，可实现环境制图、专题分析、统计分析表现、空间等值分析、模拟结果表现、信息查询等功能。不仅把环境信息进行科学直观化，将管理者置身于自然和社会环境中，而且使管理工作变得直观、生动和全面。GIS除了在环境管理方向有重要的应用之外，在环境规划、环境监测与评价以及环境影响评价等方面都有重要的应用。

5结束语

在当今这个信息化的社会中，唯有有效地利用自身资源，掌握更全面、更准确的信息，更快地作出科学的决策，才能在激烈的竞争中站稳脚跟，并同时给企业带来更高的回报。GIS技术在我国取得了广泛的应用，我们只有正确了解GIS技术发展动向，利用GIS最新技术开发产品，推广应用，发展产业，才能立足于世界信息技术发展的潮流中。

参考文献

[1]吴云丰，陈学辉.地理信息系统的应用及发展动态探析[J].硅谷，2014，15：8+5.

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【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具

1引言

近年来，随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要，这些分散的系统要求集成运行，以实现信息共享，提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1，2]，在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3，4]。

地理信息系统集成可以分为两个层次，一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成，侧重于地理信息的空间分析；另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。

在计算机集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）领域，集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用，集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器（Enabler）的集成平台在企业应用中获得极大成功[6]，中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7]，收到巨大的经济和社会效益。

文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性，地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验，结合信息技术的新发展，提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。

2地理信息系统集成分析

回顾地理信息系统的发展过程，可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式：

（1）同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式，它适用于任意系统之间的数据和模型集成。

（2）大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构，提供二次开发语言，构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换（如Arcedit和Arcplot），具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外，其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上，不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。

（3）采用应用程序接口（API）的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯，提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。

（4）对象连接与嵌入（OLE）的自动化功能（Automation）提供了对象之间的互操作功能，一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer，都提供OLEAutomation，用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。

（5）最近发展起来的对象—关系数据库技术（ORDBMS）将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统，用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据，可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。

（6）OPENGIS组织采用COBRA标准，了其简单特征规范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作为开放地理信息系统的基础，这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一，但这种方式需要从底层重新开发GIS软件，在短期内很难直接应用于工程实践。

在以上地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。

（1）地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式（如（1）和（2）），又可以为以后基于API（如（3）和（5））面向对象的地理系统集成（包括（4）—（6））提供发展余地。

（2）地理信息涉及不同的时间、空间和属性，需要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。

（3）地理分析模型与多种地理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

基于以上的分析，本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台，以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。

3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构

近年来，客户/服务器（Client/Sever，C/S）体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义，但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下，一个或更多个客户机和一个或更多个服务器，以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统，共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统，在该模式下，应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求，网络通信服务系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。

地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构（图1）。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择，以及有关输入输出选择项，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。

当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现；如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合，数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式（如ARC/INFO的E00格式等），也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性，无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能可以作为服务器，服务器软件类型的变化都不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

4基于元数据的地理信息系统数据集成平台

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关键词： GIS；环境地理信息系统；空间数据库

一、地理信息系统的概念

地理信息系统是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS 技术在环境领域的延伸。

地理信息系统在环境管理中的应用的主要功能有:

1、基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑，以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。

2、空间统计分析是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。包括各种属性数据的集征数、离散特征数及其分类分级统计等。

3、叠加分析功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息。

4、缓冲区分析是GIS 的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析，结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。

综上所述,空间分析是地理信息系统软件的核心,空间统计分析、叠加分析、缓冲分析等功能为地理信息系统提供了强大的环境分析功能与广阔的应用空间。随着其功能的不断完善和发展,地理信息系统将为环境各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具,成为各部门日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理信息系统在环境管理中的具体应用

由于地理信息系统具有强大的信息服务和管理功能,具有广泛的应用范围。具体体现在两个方面,一是它可以应用在环境管理的各个环节，如区域环境规划、环境监督管理、区域环境监测及环境评价研究等；二是它可以广泛应用在国家、省、市等不同层次的管理。下面简单介绍一下它的具体应用。

1、电子地图使环境管理工作变得轻松直观

由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得环境监测点位、污染源等的空间分布及其与环境敏感区域的空间关系等信息。可以对各种环境数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为环境决策提供科学快捷的支持。

2、强大的环境规划手段

区域环境规划是EGIS 应用发展的重点领域之一,目前基于EGIS 的环境规划模型还处于深化研究阶段,将环境应用模型与GIS 集成为一体,可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS 能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响,因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。

3、危险物运输管理

借助GIS 的运行路径选择功能,可以对危险物转移运输线路进行优化选择,能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划。并可以通过GPS对危险物的运输线路进行实时监控。

4、环境模型模拟分析

环境模型在环境决策中有着重要的作用,如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况,为决策提供科学的参考依据。常用的模型主要有大气扩散模型、1 维水污染扩散模型、2维水污染扩散模型等等,实现各种模型的模拟结果的生成、2维和3维的显示等功能。　5、为数字环保提供技术平台

数字环保是最近提出来的终极环境管理系统,它是继数字地球概念提出以后,环保领域提出的新概念,它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向,EGIS 作为数字环保的基础平台,将能够为用户提供实时动态环境信息服务,也能够为环境管理者提供决策信息,逐步控制污染,改善环境状况,提高人民生活水平。

三、发展环境地理信息系统的策略探讨和建议

随着国外EGIS 技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立环境地理信息系统的条件开始逐渐成熟,而且将成为我国发展GIS的重点领域，从GIS在我国近几年的发展领域也可以看出这种趋势。

发展EGIS 应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。

1、统一规划。

为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建EGIS 的发展框架。

2、注重基础。

在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础环境数据库的积累与建设。

3、紧密跟进、高起点开发、协调发展。

在技术上紧密跟进国外先进的GIS 技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的EGIS。

当前我国各地许多部门虽然已经开展了EGIS的研究与开发,但这些开发均是出于本部门的需要,很少考虑到将来部门之间的数据交流和共享,加上没有全国性的EGIS 发展框架和数据标准,数据的通用性将成为影响EGIS 开发的关键因素,建议有关部门及时组织开展EGIS 发展体系和框架标准的研究。

四、结束语

地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域,特别是在环境领域,原有的多种环境信息处理技术(环境模型、环境规划分析) 正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有环境特征的地理信息管理系统,即环境地理信息系统( EGIS) 。它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。

参考文献:

[1]张清宇、田伟利、沈旭，环境管理信息系统[M]，北京:化学工业出版社，2005

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关键词：工作过程导向；课程整体设计；地理信息系统原理

中图分类号：G642.4 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2012）12-0160-03

一、工作过程导向课程整体设计的背景

《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（[2011]12号）中将高等职业教育人才培养目标确定为适应社会需求的高端技能型专门人才，这个人才培养目标与普通高校、中等职业教育的人才培养目标是不同的。

专业人才培养方案是实现人才培养目标的总体设计，课程教学是实现人才培养目标的重要途径。课程教学理念、方法的差异将直接导致人才培养质量的差异。

传统的课程教学理念是以学科体系为导向、以掌握知识为目标、以教师讲课为主体、以应试为考核基础、以逻辑分析分载体。这种课程教学理念和模式在当前高职院校中体现的教学效果不甚理想，主要原因是高职院校生源知识学习、逻辑思考能力相对较差，传统教学模式下培养的能力正好是他们的劣势，使学生逐渐自我否定、自我放弃。导致的结果是学生极度厌学，老师满腹委屈，培养出来的学生不适应企业工作需求。各种现实都在提示我们，传统课程教学理念不适应高职院校学生、不适应市场人才需求，传统的课程教学理念和方法必须改革。

近几年，姜大源教授、戴士弘教授等许多知名职业教育研究领域的专家就高等职业教育课程体系构建、课程教学理念与方法等问题做了深入的研究，提出一个专业的课程体系构建应该是在充分解读一个职业的工作过程的基础上，提出典型工作岗位，针对典型工作岗位设置学习领域，并将该典型工作岗位的工作过程转化为学习情境。将传统的学科体系的人才培养方案解构，重构为依据职业岗位工作需求的行动体系人才培养方案，该人才培养方案就是由若干体现某一职业完整的工作过程的一系列串联或并联的学习情境（课程）构成的，即由一系列工作过程导向课程构成。因此，研究工作过程导向课程设计是完成职业教育改革的基础，意义重大。

本文就高职专业地理信息与地图制图专业《地理信息系统原理》课程，做基于工作过程导向的课程整体设计研究。

二、基于工作过程导向的《地理信息系统原理》课程整体设计

课程目标设计课程内容的目标用能力来描述、内容用任务来表达、学时用“理、实”一体化的时间之和而不能分割计算。

（一）目标设计

1.原则。从实际工作（企业）需要和职业教育（学校）需要综合考虑出发，在有序性、整体性、生成性的原则统筹下进行整体设计，设计思路必须有系统的逻辑路线。

2.总体目标。本课程的总体目标是：在学生的职业成长和学习认知两大规律的指导下，通过项目（基于GIS技术的地形图的生产与应用）的完整工作过程、成果验收与成果展示等环节后，学生能应用GIS原理组织和管理空间数据库、能生产空间和属性数据、能进行地图设计与出版、能进行不同数据格式的转换与数据处理、能应用GIS数据进行辅助决策，并在此过程中体会与实践自学意识、质量意识、安全意识、创新意识和团队意识，实现学生知识、技能、素质目标的集成化培养。

3.能力目标。

（1）能正确判读大比例地形图。

（2）能依据地形图内容合理构建GIS空间数据库与属性数据库（含地物类型与地图投影）。

（3）能使用GIS编辑工具生产、编辑（含拓扑编辑）各类符合国家标准的空间和属性数据。

（4）能依据相关数据生产各类专题地图、普通地图，并能按国标设计版面和出版地图。

（5）能处理不同来源、不同格式的数据，能输出各类不同的数据格式。

（6）能应用相关数据生成DEM影像、地势图以及三维地形图。

（7）能应用DEM影像进行各类空间分析，并可将结果应用于辅助决策。

4.知识目标：

（1）了解GIS技术在各行各业中的应用，以及学校历届毕业生主要从事的GIS方面的工作。

（2）掌握GIS的栅格数据结构的基本概念及数据层的概念。

（3）掌握GIS的矢量数据结构的基本概念、矢量数据类型，以及矢量数据实体间的拓扑关系的建立、维护与应用的方法。

（4）掌握我国常用的大地坐标系、地图投影、基本比例尺、制图综合、地理信息编码等GIS的地理基础知识。

（5）掌握GIS的数据来源以及数据的规范化与标准化问题。

（6）掌握常用GIS空间分析（如缓冲分析、叠加分析、重分类、空间插值、网络分析）的基本原理及其应用实例。

（7）掌握TIN和DEM的概念，以及基于DEM的地形分析。

5.素质目标：

（1）熟悉常用的GIS专业英语词汇，能使用一款英文版的GIS软件，培养学生的专业英语学习能力。

（2）能与同学相互合作完成模拟GIS项目，并将项目作业过程及成果逻辑、流畅、简洁地展示、答辩与交流，培养学生的与人合作和与人交流的能力。

（3）能通过网络、图书馆及专家咨询等途径解决工作过程中遇到的难题，并将这些问题的产生原因、重点难点和解决思路以逻辑、简洁的书面语言形式表达出来，培养学生的解决问题、自我学习以及信息处理的能力。

（二）课程内容（学习情境）设计

《地理信息系统原理》课程教学内容设计以行动为导向、以项目为载体、以任务来驱动、以学生为主体、能力知识素质目标相互渗透，完美实现工学结合的教学模式。

在设置的工作情境下，要求学生完成5个项目，其中3个项目为A线项目，2个为B线项目。3个A线项目在课内进行，工作过程按照以下七个步骤循环推进。

B线项目为综合性训练项目，由学生课外完成。

（三）能力训练项目设计

（四）考核方案设计

基于工作过程的《地理信息系统原理》课程考核应注重过程考核、能力考核、职业态度和职业习惯考核，不应以期末考试成绩来一锤定音。成绩组成：

1.过程表现成绩30%（包括作品完成质量、上课出勤率、作品汇报及答辩情况）。

2.作品绩效成绩40%（包括学生自评、考评小组评价、小组互评、教师评价、B项项目）。

3.期末考试成绩30%（包括理论考试和上机考核）。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育：课程与教材辨[J].中国职业技术教育，2008，（19）.

[2]赵昕.工作过程知识导向的职业教育课程开发[J].职业技术教育，2007，28（7）.

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[关键字]土地管理 地理信息系统 应用研究

[中图分类号] F301.2 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2013）-4-9-1

0 引言

随着社会经济的发展，土地使用越来越紧张，人们发觉自己的生存空间开始变得狭小。因此，国家对土地的管理越来越规范，如何推进土地管理的科学性也成为当务之急。只有对土地进行科学的规划以及在土地的使用过程中严格按要求执行，土地的管理才能进入科学管理的进程之中。在这中背景下，地理信息系统在土地管理中的应用也是应运而生。

1 土地管理及地理信息系统的特点

土地管理不是一个单一概念，它包含的方面很多。生物、地貌、水文之类，在土地管理中都是不可或缺的。土地管理就是将这所有因素的变化都要考虑当中，并对这些做出精准的分析的管理。要对这样的数据有确切的记录，就应该使用地理信息系统。地理信息系简称3S，它的使用除了对土地使用有直观的了解外，还可以对分析的结果有准确快速的记录，让土地管理者有一目了然的深度把握。

本节主要是对地理信息系统在土地管理中的一般功能加以简单的介绍。GIS主要以地理空间数据库为基础，能够适时提供多种空间的和动态的地理信息，用于决策服务。它的功能主要如下：

（1）信息社会的发展使GIS能够有足够有能力整理和分析数据，能够做出很好的管理决策。地理信息系统要依靠电脑的发展和支持，这样才能让地理信息系统准确无误地进行地理定位以及动态分析。当下，地理信息系统是具有地理图形和空间定位的空间型数据管理系统[1]。

（2）立体性也是地理信息系统的另一个特点，全方位地掌握数据的的各种动向。GIS的目的是研究和决策地理有关知识。它又必须以地理模型这种方法作为策略，也能预测某个区域内数据方向。GIS的综合能力强。

（3）GIS又能和其他的技术相结合，能够对其他的多维信息及各种土地数据融合成新的文字图片信息，简单明了，很容易做出决定，最后运用到实际中。GIS也可以说是多种现代科技于一身，它包含有声音、影像等等。因此GIS就比其他单一的工具更有优势，比那些工具更全面、更方便、更实用，深受使用者的一致好评。

2 土地管理中地理信息系统的应用

上文主要是将土地管理和地理信息系统的概念和特点进行介绍。本节将用实例加以说明。

2.1GIS使用的主要步骤

首先，就是把要管理的土地进行计算，反复改正，将正确的数据输入计算机中；然后，将数据和计算机中的方式图建成一定的关系图，与其他的进行对比；再次，把关系模型图进行图片的重叠，得到相应的数据图；最后，就是将刚输入计算机的原图逐一与上步得到的数据图进行比照，又可以得出新的数据[2]。这样最后的结论就是GIS的效果图。

2.2准确地输入数据

GIS现在说来也还是一个比较新的土地管理技术手段，很多地方目前还是没有统一标准。所以，在实际的操作过程中应尽可能按土地管理中的具体详细的要求做，但不是说不要其他方面的借鉴。

2.3GIS的具体应用

目前，土地管理信息系统数据库主要应用于如下几方面：GIS自身能够很好地记忆输入数据的具体信息；能很快地进行数据的找寻工作；能够将所有的数据信息融合汇总。图文之间能够很快地转换，转换之后的数据相应出现，不会有差别。GIS还能应用在生活的各个领域，比如，地区的人口密集度；森林资源的保护程度；城区的合理规划；山区土地的利用是否合理等等这些都可以使用GIS。GIS功能的全方位性注定使用范围的广阔性。

3 地理信息系统应用的发展方向

新时期，技术的广泛运用，GIS的发展也成为新时期讨论的又一个焦点。这意味着GIS已经是土地管理中不可或缺的一部分。GIS的应用前景总结主要有以下五个方面：

3.1 GIS精确度研究

GIS得出的数据精准与否直接关系到土地管理结果是否得当，也关系到项目进程是否顺利，更关系到GIS发展前景。GIS精准度中是有误差的处理功能，这项功能主要有：建立误差模型；跟踪误差出处，还要对误差进行最后的解决方案。误差虽不能避免，GIS精准度就是尽可能将误差减到最小。

3.2 GIS多维关系研究

空间数据的查询是GIS使用最频繁的一项，很多时候在找寻某一个图形的时候，就要建立多维关系模型。GIS的多维关系研究主要是以土地管理提供的信息标准作为基础，使用多种手段才能有效。这项关系研究主要有定位模式，输出模式，得出多维图。这样才能让使用者很好运用到工作中。

3.3 GIS信息决定研究

GIS信息决定研究就是利用多维数据中心信息进行统一分析、处理、才能做出最好的应用。当前这项功能研究有：GIS和其他技术相互融合，这不仅能得到图片的空间信息，还能够做出图片的时间信息；研究某地区受灾情况的解决方案，更好帮助使用者解决方案的时效性；多维信息建立模型方案，满足使用者多方面要求。

3.4 GIS对日常生活研究

GIS看似和个人的日常生活没有什么关系，但其隐含的作用很多。GIS不仅仅是在土地管理有突出变现，在日常生活，如人口问题，也是可以使用GIS。首先将一个区域的人口数据图输入计算机，建立人口模型，进行人口图片的比对，最后就可以得出这个区域内的人口管理信息数据。

3.5 GIS需法律法规的完善

GIS的正确使用，目前还有很多不完善的地方。如何让其更好地为使用者服务，就需要现行的法律法规的正确指导。有了一个完好的使用环境，才能将其功能发挥到最大。

4 结束语

新时期是科技信息迅猛发展的时期，计算机的使用给地理信息系统提供了广阔的平台。地理信息系统在土地管理中势必借助这样的发展契机，发挥出自身更大更好的优势为人们所用。我们使用者也要在科技更新的时代，时刻准备接受新事物，不能将科技拒之门外。当下，地理信息系统在土地管理中发挥着举足轻重的作用，按这样的良好发展状态，GIS必将迎来辉煌的明天，成为科技的领头羊。

参考文献

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关键词： 地理信息系统GIS空间数据

中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：

引言：

从上世纪60年代初的GIS萌芽，到网格GIS概念提出的今天，短短的四十年内，GIS从研究室走向生了产一线，从空间数据管理发展为空间信息服务，从技术升华为科学。它作为“数字地球”的基础，“3S”的核心，已几乎渗透到国民经济的各个部门，影响和改变着我们的生产、生活和工作方式。80年代末到90年代以来，我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。进入90年代以来，沿海、沿江经济开发区的发展，土地的有偿使用和外资的引进，急需GIS为之服务，有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。

地理信息系统的基本概念

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”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。

二、我国地理信息系统的发展状况

我国地理信息系统（GIS）市场的发展大致可以分为3个阶段，第一阶段从上世纪70年代后期到80年代末期，是理论研究和技术探索的阶段。老一代科学家为发展GIS理论，培养人才，普及和传播GIS技术，作出了很大的贡献，为中国GIS市场的起步奠定了基础。第二阶段，从上世纪90年代初期到本世纪初，这是GIS商业市场开始出现，GIS普及大为提高的阶段。在全国范围，不少部门、机构和企业建立了专题GIS，GIS应用市场初步形成，实现了GIS从理论研究到实际应用的转变。最近几年进入第三阶段，是中国GIS市场快速发展的阶段。在这一阶段，用户数量迅速增长，应用领域更为广泛，应用水平不断提高，部门级的、集成化的应用系统开始出现，市场已具有一定的规模。国内GIS软件产业开始出现。与十几年前相比，国内GIS应用的广度和深度都发生了很大变化，国家对空间信息服务市场的重视也越来越高，这与人们对GIS的认同有很大关系。从“九五”开始，国家就将空间信息领域列为重要发展领域之一，“十五”和“十一五”期间更是重中之重。

三、GIS的基本特点

GIS 数据以数字数据的形式表现了现实世界客观对象(公路, 土地利用, 海拔)。 现实世界客观对象可被划分为二个抽象概念: 离散对象(如房屋) 和连续的对象领域(如降雨量或海拔) 。这二种抽象体在GIS系统中存储数据主要的二种方法为: 栅格（网格）和矢量。 栅格（网格）数据由存放唯一值存储单元的行和列组成。它与栅格（网格）图像是类似的，除了使用合适的颜色之外，各个单元记录的数值也可能是一个分类组，例如土地使用状况，一个连续的值，或是降雨量，或是当数据不是可用时记录的一个空值。栅格数据集的分辨率取决于地面单位的网格宽度。通常存储单元代表地面的方形区域， 但也可以用来代表其它形状。栅格数据既可以用来代表一块区域，也可以用来表示一个实物，实物被存储为... 矢量数据利用了几何图形例如点，线（一系列点坐标），或是面（形状决定于线）来表现客观对象。例如，在住房细分中以多边形来代表物产边界，以点来精确表示位置。矢量同样可以用来表示具有连续变化性的领域。利用等高线和不规则三角网（TIN）来表示海拔或其他连续变化的值。TIN的记录对于这些连接成一个由三角形构成的不规则网格的点进行评估。三角形所在的面代表地形表面。 利用栅格或矢量数据模型来表达现实既有优点也有缺点。栅格数据设置在面内所有的点上都记录同一个值，而矢量格式只在需要的地方存储数据，这就使得前者所需的存储的空间大于后者。对于栅格数据可以很轻易地实现覆盖的操作，而对于矢量数据来说要困难得多。矢量数据可以象在传统地图上的矢量图形一样被显示出来，而栅格数据在以图象显示时显示对象的边界将呈现模糊状。 除了以几何向量坐标或是栅格单元位置来表达的空间数据外，另外的非空间数据也可以被存储。在矢量数据中，这些附加数据为客观对象的属性。例如，一个森林资源的多边形可能包含一个标识符值及有关树木种类的信息。在栅格数据中单元值可存储属性信息，但同样可以作为与其他表格中记录相关的标识符。

四、GIS与地理及测绘的关系

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。

五、GIS在我同测绘系统中的应用

经过多年的努力，中国分别于1994年、1998年、2006年分别建成了全国1:100万、1:25万和1：5万基础地理数据库。其中1:25万地形数据库含819图幅，包括水系、交通、境界、居民点、地形、植被等14层要素。1：5万数据库含22000多图幅，地名数据库共有520万条地名,是迄今为止中国国家基础地理信息系统中覆盖国土范围最大、内容最丰富的高精度、多数据类型的基础地理信息数据库。我国现有省级、副省级、地级和县级城市共660 余个,其中大多数开展了基础地理数据库。浙江、江苏等十多个省市完成了1：10000数据库建设，上海、北京、深圳等许多大中城市建立了从1:2000到:500的大比例尺基础地理数据库。此外，部分省市正在建设基于统一共享平台的服务体系。例如，北京市建成了超大规模北京市空间地理数据库，对全市2001-2006年各年度的各种分辨率航空影像和卫星影像进行了统一存储，与地址库、政务电子地图库有机连接，实现了信息整合与共享服务。

经过国家测绘局等部门多年的不懈能力，建立了全国统一的天文大地网(1951-1978)、国家一、二等水准网(1951-1998，经历了三次联测)和国家重力网(1957/1985)，布设了国家高精度的GPS A级网(1992/1996，27个点，精度达10-8)和B级网(1991-1997，近800个点)，形成了具有厘米级精度的我国三维地心框架基础及我国大陆大板块间的速度场模型；建立了我国GPS连续运行基准站网(包括武汉、北京等8个站，卫星定轨精度达厘米级)，自1997年起我国GPS精密星历；1998年开展了南海群岛卫星定位网与全国天文大地网的联测。2000年以后，完成了国家2000大地控制网的建设（其中包括大地控制网点2500点左右以及2000重力网30点等）；自2002年开始国家测绘局开展了分区域实现省市厘米级大地水准面的建设工作（目前已经完成了15个省），使我国平面坐标系统、高程系统和重力测量系统在规模、精度和统一性方面都位居世界先进行列。

“八五”、和“九五”期间，国家测绘局组织开展了自主研制开发数字化测图技术的联合攻关并取得一系列科研成果，并建立了7个数字化测绘生产示范基地和建成了全国1:100万基础地理信息数据库等。“十五”期间，组织实施了国家基础测绘设施项目”通过技术开发、装备革新和系统集成，研究解决遥感数据处理技术、三维仿真等技术、地理空间数据库系统异构平台技术、海量空间信息存储备份和管理技术和广域连网数据传输应用等关键技术，建成航空航天遥感数据处理系统、基础地理信息管理服务技术体系、基础地理信息数据生产技术体系，建立国家基础地理信息系统数据传输网络。通过推进测绘生产组织结构的调整、技术改造以及测绘产品模式的变革，全面实现整个测绘行业从传统模拟测绘技术体系向数字化测绘技术提醒的跨越，并通过数字化测绘成果的推广应用，促进我国国民经济和社会信息化。

参考文献：

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关键词：测绘 信息化 保障

随着经济的快速发展和社会的全面进步，各领域各方面对测绘不断提出新的更高要求，测绘发展的机遇和挑战并存。面对新的形势和新的需求，必须坚持走信息化发展道路，加快信息化测绘体系建设，推进测绘信息化进程，为经济社会发展提供可靠、适用、及时的测绘保障。目前，我国测绘地理信息发展正进入全面构建数字中国的关键期、测绘产品服务需求的旺盛期、地理信息产业发展的机遇期、加快建设测绘强国的攻坚期。

一、信息化测绘体系的基本概念和内涵

信息化测绘是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段，它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向。

由于测绘可以理解为一项事业，也可以理解为一种业务行为，还可以理解为专业技术，因此，对信息化测绘体系的认识各有不同。如果信息化测绘体系中的测绘是指测绘事业，那么，信息化测绘体系是个大概念，是与测绘信息化发展相关联的技术、信息、产品、网络、装备和设施、管理与服务等要素所构成的有机整体，是测绘信息化发展的综合体现和测绘事业发展进步的整体性标志；如果信息化测绘体系中的测绘是指测绘业务行为，如地理信息的获取、处理和服务等行为，那么，信息化测绘体系是测绘业务流程和手段现代化的具体体现，是个内涵适中的概念；如果把测绘仅仅理解为一项专业技术，则信息化测绘体系是测绘技术形态的具体体现，强调测绘技术的发展，等同于信息化测绘技术体系，是个小概念。

在实际工作中，既不能把信息化测绘体系作为大概念运用，解释为整体的测绘事业体系，囊括测绘事业发展的全部内容，将数字中国地理空间框架、测绘公共服务等涵盖其中，也不能将信息化测绘体系作为小概念运用，解释为纯粹的技术体系，而失去其真正涵义，弱化其本质内容。所以，信息化测绘体系应该解释为测绘业务手段现代化的综合体现和重要标志，主要强调地理信息获取、处理、服务等过程和手段的信息化。

按照业务流程划分，信息化测绘体系可以分为现代化的测绘基准体系、实时化的地理信息获取体系、自动化的地理信息处理体系、网络化的地理信息服务体系。按照主体功能划分，信息化测绘体系主要由基准体系、技术体系、装备体系、标准体系等组成，其中：技术体系是测绘信息化发展中技术形态变革的体现，是数字化测绘技术体系的升级和扩展，主要包括空间对地观测技术和地理信息处理、管理、显示、服务、应用等技术，核心是快速卫星导航定位技术、精确与定量遥感技术、网络地理信息系统技术、虚拟现实技术、空间信息网格技术等；装备体系是测绘信息化发展中基础设施和装备条件变革的体现，主要包括卫星导航定位系统平台、现代测绘基准体系基础设施、航空航天遥感影像快速获取平台、先进野外测绘技术装备、地理信息数据处理技术装备以及地理信息数据交换传输服务网络等。

二、信息化测绘体系建设的总体思路

信息化测绘体系建设要坚持需求牵引、统筹规划，政府主导、企业推进，依靠科技、创新机制，突出重点、协调发展的原则。要紧密围绕党和国家的中心工作，准确把握经济建设、社会发展和人民生活对测绘的需求特点，统筹规划信息化测绘体系建设全局。充分发挥政府测绘部门的主导作用，加大财政资金对信息化测绘体系建设的支持力度。充分发挥企业和竞争机制的重要作用，提升市场配置资源的效率。加强测绘科技进步与自主创新，着力解决测绘信息化发展中的重大关键技术问题，大力提高测绘生产力水平，推进测绘生产组织结构调整。要以加快测绘科技进步、提高测绘装备和设施水平为重点，努力实现地理信息获取、处理和服务各环节的协调发展。要着力制度建设和机制创新，为信息化测绘体系建设创造良好环境条件。

未来十年左右，信息化测绘体系建设要实现以下总体目标：测绘科技进步取得突出成效，测绘技术装备和测绘基础设施全面改善，测绘生产力水平显著提高。构成信息化测绘体系的现代基准体系、技术体系、装备体系、标准体系等较为完善，地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化全面实现，测绘信息化整体水平显著提高。测绘较好地满足经济社会发展的需要，对全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会的保障能力和服务水平显著提高。

三、信息化测绘体系建设的重点任务

建立适应信息社会要求的信息化测绘体系是测绘信息化建设的基本要求和重要途径，也是一项重大的系统工程，需要政府、企业、事业单位等各方面共同推进，测绘及相关行业共同参与，尤其要注重发挥测绘相关企业的作用。要充分利用各方面力量，不断提高测绘科技自主创新能力，提升信息化测绘基础设施自主保障能力，全面推进测绘基准体系基础设施、高分辨率立体测图卫星以及测绘卫星应用系统建设，增强地理信息的快速获取和更新能力，充实完善数字化测绘技术装备，促进测绘生产技术及管理手段的优化升级，提高地理信息采集、处理和提供服务的整体实力。信息化测绘体系建设的重点任务包括以下几个方面。

3.1现代化测绘基准体系建设

现代化测绘基准体系是地理信息获取、处理和开发利用的基础条件和基本保障。要利用现代测绘理论和高新技术手段，建立与维护覆盖全国、陆海统一的新一代高精度、三维、动态、多功能测绘基准体系，形成较为完善的现代测绘基准体系基础设施。重点是建设覆盖全国的卫星定位连续运行基准站网和国家空间大地控制网，全面提高高程控制网和重力基本网的密度与精度。

3.2实时化地理信息获取体系建设

实时化和空间化地理信息获取体系是地理信息数据获取手段的重大进步。要着力建设陆、海、空、天一体化的先进测绘基础设施，不断完善自主卫星导航定位系统，研制发射满足测绘要求的高分辨率遥感卫星，发展地理信息数据的快速获取技术手段，主要包括：高精度卫星导航定位系统、高分辨率卫星遥感系统、数字航空遥感系统、重力卫星系统和航空重力系统以及地面移动快速测量系统等。

3.3自动化地理信息处理体系建设

自动化和智能化地理信息处理体系是地理信息数据处理手段的重大变革。要充分利用信息技术、人工智能技术等高新技术，研制自动化、智能化的地理信息数据处理平台，发展海量地理信息数据快速、精确处理和集成管理的技术手段，包括：自动化智能化的卫星导航定位、卫星遥感、航空遥感等对地观测数据处理系统，地面测量数据快速处理系统以及地理信息数据管理、保密处理、产品制作等技术系统。

3.4网络化地理信息服务体系建设