地理信息要素范文
时间:2023-11-27 17:55:16
导语:如何才能写好一篇地理信息要素,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
Abstract: The data structure of basic geographic information elements is researched, using VB and ACCESS database as a development tool, the basic elements of data dictionary query geographic information system is designed and developed to realize the accurate inquiry of fundamental geographic information.
Key words: fundamental geographic information data dictionary;database;query
中图分类号:P208 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)03-0278-01
0引言
基础地理数据要素的数据量是庞大的,仅第一部分就包含了475个数据要素,这对于测绘部门基层用户的外出携带、使用和查找都比较繁琐。为解决这些困难,我们研究和开发出了一套使用简单、查询快捷的基础地理数据要素查询系统。
1系统数据库的设计
基础地理数据要素主要分四部分内容,第一部分有要素名称、要素描述和要素分类代码,这部分的内容相对每个数据要素具有唯一性;第二部分是属性表,包含属性名称、属性描述、数据类型字段要求、属性值域或示例、约束/条件和备注,每个数据要素的属性表中都含有多项记录;第三部分为几何表示,包含几何特征、图形代码、表示方法、属性、几何表示示例和制图表示示例,其中几何特征、图形代码、表示方法和属性含有多项记录,而几何表示示例和图形表示示例具有唯一性;第四部分为相关要素、关系和备注,这三项也具有唯一性。
为了数据库的方便存储、查询,我们把第一部分、第三部分和第四部分中具有唯一性的项合并为一个表,并把要素分类代码定义为索引。其中几何表示示例和图形表示示例为图形数据,我们把这两项的类型定义为OLE对象,以二进制的方式存储在数据表中。为了方便查询我们在表中增加了“要素简码”字段,要素简码字段存储的是要素名称的汉语拼音缩写,如“大地原点”的要素简码为“ddyd”。
属性表中含有多项记录,我们为属性表单独建立了一个表,并使用要素分类代码与要素表相关联。
几何表示中的几何特征、图形代码、表示方法和属性项也含有多项记录,我们为这四项也单独建了一个表,并使用要素分类代码与要素表相关联。
2系统功能的设计与实现
系统根据需要设计了两大功能模块:录入模块和查询模块,系统功能如图1。
2.1 基础地理信息要素数据字典录入模块系统需要录入三个数据库表的数据,分别是要素表的录入、属性表的录入和几何表示表的录入。
2.1.1 要素表的录入。要素表的录入模块分为添加、修改、删除和存储功能。其中包含几何表示示例和制图表示示例两个图形数据,对于这两个数据需要先进行图片的扫描,形成位图文件,然后系统读入位图文件,并以OLE对象的形式存储在数据库表中,这样就可以在查询系统中调用、显示图形元素。
2.1.2 属性表和几何表示表的录入。属性表和几何表示表的录入模块分为添加、修改、删除和存储功能。
2.2 基础地理信息要素数据字典查询模块根据基础地理信息要素数据的特点和实际的应用情况,我们在查询系统中设计了两种查询方式:按要素简码查询和要素分类代码查询。
2.2.1 要素简码查询。要素简码是要素名称的汉语拼音缩写,我们也在系统中为要素简码设计了模糊查询功能,模糊查询功能就是在查询过程中输入要素名称的汉语品音缩写的前n位,系统会把要素简码前n位为输入字符的所有要素都显示出来。
例如:输入“dd”,系统会把所有要素简码是以“dd”开头的要素都显示出来,方便了用户的选择。这种查询方式是用户的主要查询手段。
2.2.2 要素分类代码查询。要素分类代码是由6位数字组成的,同样我们在系统中也设计了模糊查询的功能,例如:输入“11”,系统会把要素分类代码是以“11”开头的所有要素都显示出来,方便用户的选择。
2.2.3 要素数据的输出。系统的输出方式是采用了直接调用Execl的方式,把查询到的数据直接输出到Execl文件中,用户可以很方便地进行数据的打印、编辑、保存和传输。
3结束语
《基础地理信息要素数据字典查询系统》是在充分、全面分析基础地理信息要素数据的数据结构,结合用户使用实际的需求而进行研究、设计开发的,也确实为基层用户在作业过程中更加快捷、高效地查询要素数据提供了方便,证实是值得推广的查询工具。
参考文献:
[1]段怡红,吕玉霞,李建利,等.《基础地理信息要素数据字典第2、3部分》编制说明[Z].国家测绘局测绘标准化研究所.
[2]GB/T 20258.1-2007 基础地理信息要素数据字典 第一部分:1:500 1:1000 1:2000基础地理信息要素数据字典[S].
[3]GB/T 20258.2-2006 基础地理信息要素数据字典 第2部分:1:5000 1:10000 基础地理信息要素数据字典[S].
篇2
【关键词】地理信息系统;辅助;地理教学
地理信息技术是地理课程独特的辅助教学技术,它能扩展传统媒体和计算机多媒体的功能,充分发挥地理空间性、综合性和地理“理性”的特征。地理信息技术辅助教学是地理教学方法改革、辅助教学理论与实践的重要内容。将地理信息技术的功能用于课堂教学,并与地理教学目标、内容、过程、方法相融合,实现教学内容的呈现方式、教师的教学方式、学生的学习方式的变革。
当前地理信息系统对于中学地理教师而言已经很是熟悉,但是理解不够深刻,至少还没有真正的将地理信息系统应用起来,他们对于地理信息系统的理解还停留在中学地理课本中,中学地理教学内容中有现代地理学研究新技术手段3S技术,即地理信息系统、遥感技术、全球定位技术,这些技术近些年来发展迅猛,在日常生活中我们会经常接触到,已经成为常规技术,应用于各行各业。在现代地理教学中我们也应该借助地理信息系统的直观表现效果辅助地理教学,加深学生学习了解的印像,帮助学生理解自然现象。
1 地理信息技术概况
地理信息系统与计算机及遥感技术结合,提供地理空间数据的采集、储存、检查、操作与分析。最新的地理信息技术已经发展到对地理空间信息进行可视化的动态分析,在三维图形中对信息进行交互操作,并结合网络、多媒体和立体视觉给人创造个虚拟的数字地球和数字城市,其对于空间数据强大的管理处理和分析能力已经在农业、林业、空页、国土、规划等等行业部门中得到应用,因为人类的行为大部分与位置和空间分布有关,所以应用非常广泛。地理信息系统的广泛应用创造了巨大的经济效益和社会效益。现代地理信息技术正深刻改变着人们的生活和工作,同时也冲击着传统的思维方式和教育观念。
2 共享地理信息系统辅助地理教学
可以应用的共享地理信息系统很多,最为常见的有城市电子地图、交通信息系统、旅游地理信息系统、E都市、Google earth、Visual map、Mapabc、Mapbar等等。大众最为熟悉了解的地理信息系统当属google earth,网络支持的google earth在我们的日常生活中应用普遍,人们出行前在google earth上可以方便目的地的相关自然、人文情况,给人们的生活带来很大的便利。
在地理教学中使用google earth会有更好的使用效果,可以观赏全球任何地区的地貌。点击塔里木盆地,只见一条条排列整齐的沙垄横亘在盆地内部;点击珠穆朗玛峰,依次操作鼠标左键、右键可从高空鸟瞰、近景观看过渡到侧面观赏,旋转屏幕右上角的指北方向,可以绕山峰一周进行观赏,使人真正体验其雄伟和高大。调节观看的高度、方向和倾角,可以进行高低、远近以及缩放欣赏,地球上任一地区的大地貌和小地貌都能一览无余。如果操作左键、右键(或改变鼠标上面轮子的转动方向)可以分别放大和缩小所观赏区域的范围及其地表细微的形态和景观。这些基本功能的应用对于学生了解地球地形地貌基本情况是最为直观、高效的教学手段。Google earth中丰富的街景图片,建筑的三维模型等等都将成为人文地理教学很好的展示工具。
3 专业地理信息系统辅助地理教学
地理信息系统能回答地理事物在哪里、有怎样的空间分布趋势、各地理事物之间空间关系如何等问题。其次,它也能进行直观的模拟演示、数据统计输出等。
3.1 直观的表现地理事物的分布特征、分布规律:
教学中,教师可以应用地理信息系统在空间上显示符合某一条件的地理要素的特性,帮助学生认识地理空间概念。例如,利用地理信息系统对地理事物的空间分布、查询、显示功能,辅助讲授自然与人文要素的分布,也可对各地理要素之间的空间关系进行分析,帮助学生掌握地理要素的分布特征、空间分布规律,提高学生分析地理问题、解决地理问题的能力。
3.2 直观的表现事物地理环境状况:
利用地理信息系统技术,可确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布。例如,确定离某条河流100千米内人口大于20万的城市分布,从而为内河运输、灌溉发电、洪灾预防等各种人类活动提供环境分析与决策,这有助于学生形成理性分析地理问题的能力。另外,也可以借助地理信息系统查询功能,例如,查询某城市一个地点到另一个地点的线段,或较大区域内一个城镇到另一个城镇的线路,地理信息系统可以提供多条线路,也可能给出最佳路径,这些功能对于培养学生的空间分析、空间判断和决策能力都有好处。
3.3 能够反映地理事物变化情况:
利用地理信息系统能显示地理事物在不同时段的地理信息的空间分布,能展现其各阶段的特征,有助于学生认识地理事物的发展过程。例如,在讲授城市化或土地利用变化等问题时,利用地理信息系统直观显示不同时段的城市扩展或土地利用变化信息,能帮助学生对城市化过程或土地利用变迁有深刻的了解。另外,地理信息系统能灵活添加图层要素,例如,叠加城市交通、城市商业网点等信息,使教学过程灵活多变,能培养学生科学、客观地分析问题的能力。
3.4 实现数据统计分析与地理情况的真实模拟:无论是地理科学本身,还是地理教学,直观性是一个重要的特性。地理信息系统能实现统计分析、图表直观显示。具体来说 专题地图制作(地理信息系统软件可以绘制交通图、地形图、行政区划图、旅游规划图等各类专题图)等。
3.5 现代广泛行业应用的地理信息系统能够反映诸多人文地理:在“数字北京”“数字深圳”系统中,能够进行三维漫游,实现从“街区”进入房屋内部的漫游。同时,还可以通过各种属性库链接查询感兴趣的信息,包括各类多媒体信息。这对学生提高学习兴趣,学习新课程中的城市地理、城乡规划等知识非常有好处。
4 结论
篇3
[关键词]地理信息生成 地图制图 一体化
[中图分类号] P28 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-198-2
针对地理信息系统与地图制图不同的应用需求,最早的做法是建立两个不同的数据库为各自所用。但在后来的实际工作中发现,这样的做法有很大问题,一方面,它造成了大量信息数据的多余,另一方面也给数据信息的维护和更新造成不便。地理信息系统与地图制图应用需求的不统一需要采用必要的技术使得二者能够协调的共存于同一系统。
1制图数据与建库数据的不同
地理信息系统(GIS)与地图制图的应用需求有所不同,地理信息系统是为了能够管理空间数据信息,展开数据分析,规划以及决策等一系列工作,而地图制图是为了能够将地理要素用统一规范的符号准确地呈现出来,不同的应用需求使得这两者之间存在差异。如果是建立它们各自的数据库展开工作,会造成信息的重复,不仅产生多余的信息,而且增加了工作人员的劳动量,影响效率。表1详细的列出了制图数据和GIS建库数据之间的差异,由图表可知,GIS建库数据更侧重于地理空间信息的统一性和独立的地理意义,而制图数据更倾向于实体对象的规范形式表达,因此,为了能够按照制图标准进行操作,地图制图常常不能够维持信息完整性的地理意义。两者主要的不同之处在于数据的连续性,数据的完整性,以及数据结构。
2地理信息生成与地图制图的一体化处理
2.1一体化设计思路
一体化的设计思路仍然将空间分析作为应用目标,仅建立一套基础地理信息数据库,利用派生制图信息,于GIS的制图表达功能实现地理实体的符号化表达,达到制图规范要求。
2.2设计模型
一个和地理信息科学相关的软件系统需要应用合理的模型来描述事物的空间定位、属性及彼此的关系。该一体化的设计思路包括两个模型:GIS软件的分析型数据模型,②制图数据模型。设计模型具体见图1。
观察图1能够得出,分析模型对应的信息,无法直接进行制图作业,因为缺少辅助制图要素,需通过某种机制对缺失数据进行补偿,让它能够满足制图需求。
2.3制图数据补偿
一体化实现流程的核心为地理信息数据库的建立。数据需符合基础地理信息要素分类及编码规范,编码制定需兼顾制图要素,作为制图信息补偿的依据。补偿具有注记、线型化对象与填充对象三种,注记可从地理要素属性字段中提取,由程序设定其标注位置:线型化对象与填充对象亦能依据核心要素数据采用一定算法生成。由于存在不同比例尺数据建库与制图的差异,因此采取基于规则的制图信息补偿策略,根据已有几何数据和属性数据生产新的几何数据或注记。设计应用Super Map SDX+空间数据引擎进行GIS建库,基于该引擎对空间数据进行访问,基于Super Map Objects实现制图数据补偿规则算法,对1∶10000基础地理信息建库和制图,象出九种规则,具体见表2。
这些规则进行了高度抽象,每种都能够通过配置不同参数来实现对不同制图数据的补偿,同一地理要素可应用多个补偿规则。因为GIS数据库中几乎每一类地物要素都缺失了制图信息,所以可以设计制作一个专门的工具,以用XML格式存储配置信息。
2.4地理要素分层和符号化
经过制图数据补偿后的数据,依旧根据地理特征进行分类与组织,必须首先进行重新分层,解决符号和符号之间的压盖关系,然后通过GIS软件的符号化功能制图。通常而言,地图是依据控制点、人工地物、道路、铁路等信息层从上而下叠加而成,然而也存在特殊的情形。例如,于一张图中,铁路或是位于道路的上方,或是位于道路的下方。这种数据之间彼此压盖的情况也存在于沟渠和道路、沟渠和铁路等方面:除此之外,同一个道路层内的数据在制图时,一般来说是先采集的道路信息先显示,采集的道路信息盖在先显示的数据之上。然而工作者在采集道路数据尤其是立交桥时,不一定就是按照从最下方的层面到最上方的层面的次序进行操作的,假若操作的时候,没有按照次序进行,那么在制图时,信息显示就会有误。所以,在地理要素的属性表中增加一个overpass字段,overpass值愈高,表示愈位于上方,依据overpass值的大小,系统就能够识别地理要素的压盖顺序。应用以上的方法,可以处理地理信息系统数据中缺失制图数据以及要素压盖问题。根据该设计思路所制成的地图见图2。
篇4
关键词:数字地图制图;符号;要素关系;注记
中图分类号: K99 文献标识码: A
数字地图数据与基础地理信息系统的一致化问题是当前地理信息系统建设的关键问题之一,也是推动数字地图数字化进程的重要任务。在实现数字地图制图的数学模型中,不同地图制图平台对制图要素与地理信息要素的分类及代码独立性也不同,从而制约了数字地图平台间信息数据的交换与利用。为此,国家标准化组织颁布实施的“基础地理信息要素分类与代码标准GB/T 13923-2006 (以下简称国标码),以面向地理信息实体对象为原则,不是面向地图制图要素的,并不涵盖地图制图要素,不能满足地图制图的需要”[1],为实现数字地图制图技术的发展提供了重要的参考标准。
随着信息技术特别是计算机技术在地图制图领域的应用,使得能够依托现有的基础地理信息数据库,采用数字化技术和自动化技术,来实现对地理环境信息的快速获取、转存、分析及利用,以满足现代各行业的应用需求。然而GIS信息系统在设计之初,主要侧重于空间数据的查询及分析等功能,忽视了地图制图功能,因此,利用现有的通用制图软件,也只能对一些通用的数据或图形进行处理,而且处理过程纷繁复杂,基于此,建立能够实现对基础地理信息系统中的空间数据进行自动转换为地图制图系统就显得尤为迫切和必要。
1 基于基础地理信息地图制图系统的总体模型及数据库结构
基础地理信息系统数据在转换为数字地图制图要素的过程中,需要全方位的探讨基础地理信息系统与数字制图之间的转换问题,既要满足地图制图规则要求,又要能够基于国家相关比例尺规则,从而为空间数据信息的转换提供必要的参考依据。其系统结构如下所示:
从其系统组成来看,重点是依托基础地理信息系统数据库来实现对主要数据的组织和管理。特别是系统后台对基础地理数据库的挖掘,既有地理空间信息,又有相关属性信息,在制图规则下实现对地理数据信息的符号化、要素关系注记和处理等一系列操作,并满足对相应地图数据的输出。
2 对数字地图制图系统的功能分述
数字地图制图系统根据基础地理信息系统数据特征,在制图规则的处理下来划分为空间数据、图形数据、符号关联数据及注记数据等四大类,并依托存储系统来是实现对相应符号和字体参数的转换与调整。
2.1 对基础地理信息的预处理
符号化处理是数字地图制图系统的首要任务,也是实现对基础地理信息数据库系统进行直接转换的前提,因此从系统设计上必须要从满足对普通地图的制图表达要求,除了利用独立的地图符号模块外,还需要对基础地理信息系统中的特殊要素如境界,水系等要素进行专门处理,对路网的交叉,河流的渐变等处理。也就是说,基于基础地理信息系统的数字地图制图系统,必须能够从系统数据的复杂关系的处理上来提取相应数据要素及属性,以满足对地图制图系统的设计需要。
2.2 对基础地理信息的符号化转换
符号化转换是制图系统的关键环节,结合现有地图符号库各相关比例尺地形符号的特征,对传统地图制图系统符合设计进行了优化,特别是对于非结构化地图符号的处理,增加了符号可变因子及参数,能够对地图制图表达式进行按需调整,如对道路虚线与实际道路相交、道路拐弯点的显示处理等问题。通过对符号库数据及符合配置规则的分析,统一了符合代码转换要求,并能够将基础地理信息系统中的符号,按照符号配置表中的序号与对应的符号代码建立关联,从而实现相应地图数据的有序转换。
2.3 优化数字制图的显示规则
从基础地理数据库中获得的空间数据,根据图层显示规则来进行分类存储,而在数据显示过程中,结合人的视觉层次感需要,能够从各图层要素的空间顺序上进行有效叠置,并满足制图系统对各图层名称及要素类型之间的自动调整和匹配。如在地理信息要素处理中,对于某一公路桥标示,当需要分析从道路与点状水系之间的重叠关系时,则可以将公路桥移动到点状水系的上一层,从而将公路桥作为一个独立的数据单元来进行处理,增强了数据集内各要素的显示灵活性。
在数字地图制图系统显示处理上,交通信息网是地图制图的重要内容,也是体现数据分层叠加、灵活显示的典型。因此,在对交通网进行自动绘制过程中,需要从公路层各要素的关系出发,正确处理公路网中各单线、双线、以及道路规格、属性等信息,这时就需要将道路信息进行符号化的过程中,通过设置不同的线型、颜色及宽度等参数,从而构成多样化公路层网络显示平面。另外,在对公路网进行绘制时,引入优先级技术,根据道路等级等属性特征,对各道路进行优先级绘制,如先绘制双层道路等级较低的底层,再绘制双层道路等级较高的底层,再绘制低等级的单线型道路,再绘制高等级的单线型道路,再绘制双层道路等级低的上层,最后再绘制双层道路等级高的上层,达到对不同等级、不同重要性道路及附属物之间的分层显示。
2.4对数字地图制图系统中河系结构的处理
在地图上表示河流时需要能够结合比例尺的大小来绘制出河流的形状、大小及水流状况,而河流较宽时,需要绘制水涯线符合来满足河岸线的要求。而在地图信息中,由于受到比例尺的影响,对于河流的绘制大多采用单线来表示,从而难以正确反映河流的自然现状,如主支流的划分、河流长度、宽度等信息。因此,在数字地图制图系统中,对河系实体及内在规律要求的分析,是建立在相应的河系知识规则模块基础上,并通过对地图信息的采集和转换,使其能够自动根据河系的特点及要求,以人机交互的方式来实现对河流水系的有效设置。
2.5 对数字地图制图系统中的要素关系的处理
在数字地图制图系统中,从系统设计之初所建立的各类要素关系处理模块,旨在有效解决数据转换过程中的各类要素之间的依附关系和冲突关系,从而实现对各要素关系的准确描述和转换。比如对某伏流河各出入口的相互依赖关系,对铁路站与铁路之间依附关系的处理等,都需要从点状符号及线条规则上进行转换,以满足系统中各要素关系的准确表示,如下图所示:
对于地图系统中点线面等多种要素冲突关系的处理,也是确保地图信息合理性和准确性的关键,如对于符号宽度的界定,对图示符号之间的真重叠与假冲突等,都需要从要素关系的自动检测和优化智能观来进行统一解决,以避免各类假冲突关系的发生。
2.6 对数字地图制图系统中居民地点的自动注记
注记是地图系统中的主要内容,若要实现对地图制图系统的自动注记,需要对注记点的形状、要素等进行自动配置,如注记字体、大小、字体颜色,以及标注方式和位置等。本系统在设计时对点注记使用传统8位置方式,以正右侧为最佳位置点,并可以通过微调处理来满足上下左右移动,缺省条件下为正右侧注记,并对注记进行栅格化处理。需要注意的是,注记处理不仅需要考虑注记之间的关系,还要分析注记与要素之间的关系,并在注记管理中避免关系冲突的发生。
2.7 对数字地图制图系统数据的输出
在系统数据输出设计上,结合当前常用的图像处理软件,主要以EMF格式进行输出,从而满足多数用户对相应地图数据的制版、打印输出需要。
3结语
基于基础地理信息的数字地图制图系统的设计,必须满足系统运行的稳定性及可行性要求,通过对本系统进行的全面测试来看,不仅能够获得高质量的成图效果,还能大大减少制图时间,提高成图效率。
参考文献:
篇5
关键词: 地理国情监测; 测绘技术; 统计分析
中图分类号: P2 文献标识码: A
一、引 言
地理国情是重要的基本国情,是国土疆域面积、地理区域划分、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与土地覆盖、城市布局和城镇化扩张、生产力空间布局等自然和人文地理要素的宏观性、整体性、综合性体现。监测地理国情就是要对地理方面的国情进行动态地测绘、统计和分析研究,并及时地理国情监测报告。我国地域辽阔,地理国情复杂,与此同时,经济社会快速发展,地表变化频繁。充分利用测绘先进技术、数据资源和人才优势,积极开展地理国情监测,为政府、企业和社会各方面提供真实可靠和准确权威的地理国情信息,是测绘事业科学发展的战略选择,也是面向未来测绘工作的重要使命。
二、地理国情是重要和基本的国情
1、科学认识地理国情的丰富内涵
地理国情涵盖了与地理空间位置相关的自然和人文地理信息,具有宏观性、整体性和综合性的地理信息。地理国情信息可以分为基础地理信息、地理统计信息和地理演化信息。其中,基础地理信息是能够直观地反映在地图、遥感影像等载体上的地理要素分布信息,主要包括地形地貌、道路交通、土地利用和土地覆盖等地理要素的分布信息,属于能够直接观测的对象型信息,也是基础测绘最主要的表述内容;地理统计信息是在地理信息的基础上,利用地理信息系统、数理统计等技术方法进行统计分析所获得的数据和信息,如国土面积、流域大小、道路长度以及各种地理实体的统计数据或数量信息;地理演化信息是在动态测绘基础上,获取时间序列的地理信息,通过统计和对比分析揭示监测对象的变化规律,并对监测对象未来的发展演化方向进行分析预测所形成的趋势信息。
2、地理国情是科学发展的重要决策依据
地理国情信息全面反映国家自然资源及其消费主体的空间关系,是科学规划自然资源消费空间布局的重要支持。地理国情信息可以将重要水体、森林及污染情况等自然环境要素信息集成整合,综合反映国家生态和环境发展现状,为生态文明建设提供科学数据支持。以地理国情数据为基础,实现各类经济社会信息与地理信息的融合处理,深入揭示经济社会发展的空间演变和内在关系,准确判断发展趋势,是开展国民经济统计、城乡规划、重大战略和重要工程实施、工农业生产布局以及科学研究等工作的重要基础依据,对于提升管理决策的科学化水平具有十分重要的意义。推动经济社会科学发展,必须以地理国情监测为基础和前提。
三、监测地理国情是提升测绘服务水平的必然要求
当前,地理信息数据已经基本实现了对陆地国土的初步覆盖,未来测绘工作的主要任务将是监测各种自然和人文地理要素的变化情况,提供地理国情信息服务。因此,监测地理国情是测绘工作的重要战略方向,也是提高测绘工作地位的重大举措和提升测绘服务水平的必然要求。
1、开展地理国情监测是基础测绘业务的重要拓展
测绘是获取、处理和提供地理信息的活动,开展地理国情监测是基础测绘的重要内容,是站在国家大局和宏观战略的高度,对基础测绘业务的重要拓展。测绘部门作为基础测绘的组织者和实施者,开展地理国情监测既是职责所在,也有独特的专业化优势。一是测绘部门本身就是基础地理信息获取、处理和服务提供者,可充分利用最新科技成果,严格遵守测绘标准规范,对位置精度和属性准确性等方面要求非常高,从而可以保证地理国情监测成果的准确性和权威性;二是测绘部门已经建成覆盖全部陆地国土的国家级基础地理信息数据库,部分省份建成了省级基础地理信息数据库,为开展地理国情监测提供丰富的基础地理信息数据支持;三是测绘部门拥有技术精、装备较好的测绘队伍,为开展地理国情监测提供了人才保障。
2、加强地理国情监测,为管理决策科学化提供持续支持
社会的快速发展加剧了地表形态的变化,管理决策需更全面和及时地掌握地理国情变化信息。仅仅提供基础地理信息的静态数据,已不能满足管理决策的实际需求,必须加强地理国情监测,获取地表变化数据,加强信息集成整合与统计分析,为科学管理决策提供详实、权威的地理国情数据支持,促进管理决策的空间化和科学化。一是要在现有基础地理信息数据资源基础上,实施地理国情信息的全国性普查,加快构建地理国情信息本底数据库;二是充分利用现代测绘技术和信息技术手段,全面获取地形地貌变化、交通路网发展、地表覆盖演变(如耕地、林地等变化)、城市扩张、水系变迁、环境污染、海岸进退以及生产力空间布局、生物多样性、自然灾害影响等地理要素变化信息;三是加强地理国情信息的集成整合与统计分析,充分揭示地理国情信息的分布特征、内在联系及发展演化规律,揭示经济社会发展和自然资源环境在地理空间上的变化和演进。
四、夯实基础,强化支撑,加快推进地理国情监测
1、建立地理国情监测机制,强化测绘部门的监督管理职能
地理国情监测既是测绘发展的战略方向,也是一项复杂庞大的系统工程。持续开展地理国情监测,提升地理国情信息服务水平,必须建立顺畅有效的工作机制。一是明确地理国情数据是重要地理信息数据,并通过修改《测绘法》调整重要地理信息数据审核制度,强化测绘部门相关职能,由测绘部门适时地理国情监测报告;二是在现有条件下加快调整基础测绘工作内容,把地理国情监测作为基础测绘的重点任务,放在特别突出的位置大力推进,与此同时,将地理国情信息直接作为基础测绘成果由测绘部门适时;三是按照不同周期,不同尺度以及不同范围,建立健全各级测绘部门既分工明确、又统筹协调的工作机制;四是要建立地理国情监测标准体系,科学制定地理国情信息分类和编码、监测工艺和技术规程、产品体系与产品模式等标准规范;五是要培养一批覆盖全国、布局合理、满足地理国情监测要求的专业化人才,确保地理国情监测的顺利实施。
2、建设信息化测绘体系,强化地理国情监测的手段支撑
地理国情监测是对地表实施持续的动态测绘,对测绘技术、装备和基础设施提出了更高要求。要切实加大投入力度,加强科技自主创新,加快发展我国自主的测绘卫星和先进航空遥感平台,建设地面快速测量系统,着力构建以先进测绘技术和现代化装备设施为核心的信息化测绘体系。要根据地表变化的区域特点和地理国情监测要求,进一步优化测绘技术装备和基础设施的功能分布和区域布局,不断增强地理国情监测的支撑手段。
3、完善数字地理空间框架,强化地理国情监测的数据支撑
根据地理国情监测的新要求,加快完善各级基础地理信息数据库,进一步拓展基础地理信息要素类型,丰富信息内容。加快建立基础地理信息动态更新机制,不断提高基础地理信息的现势性。要统筹协调全国基础地理信息资源建设,加快推进涵盖主要地理国情要素的基础地理信息数据库建设与更新,充分发挥中央和地方等各方面积极性,形成整体合力,共同完善数字地理空间框架,夯实基础地理信息数据资源支持。
结束语
地理国情监测是新形势下测绘基础保障作用的提升和拓展,是测绘行为、测绘成果提升作用和地位的必由之路。监测地理国情将成为现代测绘工作重要的组成部分,我们要紧紧抓住这一机遇,拓宽测绘服务领域,提升测绘服务保障能力,促进基础测绘工作快速发展,理顺和强化各级测绘管理机制和职能,促进地理信息资源共建共享机制的建设,努力做好各项相关工作。
参考文献
[1]徐德明. 监测地理国情服务科学发展[N]. 人民日报(节选)2011-03-29
篇6
abstract: This river City 1:500 foundation geography information database construction is originally a number river geography space frame to constuct one of the core contentses of engineering.The article elaborated this river City in detail 1:500 foundation geography information database data sortings with set up a database work, introduce 1:the contents and method and homologous check procedure of 500 foundation geography information database quality checks.
关键词:数字本溪基础地理信息数据库质量检查
Keyword: he number this river foundation geography information database quality checks
Abstract: Benxi 1:500 scale fundamental geographic information database construction is one of the main contents of Digital Benxi Geospatial Framework Construction. The paper describes data processing and database construction of Benxi city 1:500 fundamental geographic information database and introduces data quality examination items, method and relevant programs.
Key Words: Digital Benxi; Fundamental geographic information; Database quality examination
中图分类号:U212.22文献标识码:A文章编号:
1 引言
2006年,国家测绘局开展了数字城市地理空间框架建设,据不完全统计,全国已有30个省份近230个城市开展了数字城市建设工作。数字城市建设成果已在包括政府机关,企事业单位在内的几十个领域取得广泛应用,开发的各种典型应用系统多达1000个以上,有力地推动了城市管理和服务的空间化、精细化、动态化和可视化,为城市战略研究、决策形成、规划制定、应急响应等重大战略举措提供了支持,提升了城市整体经营水平。
本溪市在2009年成为数字城市地理空间框架建设试点城市之一,主要建设内容包括:基础地理信息数据建设、地理信息公共平台建设、典型应用示范建设和支撑环境建设等。本溪市1:500基础地理信息数据库建设是本工程的核心内容之一,它为本溪市各种城市信息提供统一的、权威的地理空间数据平台,在信息资源按地理空间进行整合和共享中具有基础性作用。本文详细阐述了本溪市1:500基础地理信息数据库数据整理与建库工作,介绍了1:500基础地理信息数据库质量检查的内容与方法及相应的检查程序。可为其他数字城市大比例尺数据的建库工作提供借鉴。
2 原始数据的分析与利用
2.1 CAD数据
该项目CAD数据分别由3家单位制作,共计有1:500数据2149幅。该批数据分别于2001、2002年生产。采用1980本溪市城市坐标系,高斯-克吕格投影,3°分带,中央经线为123°45′;1985国家高程基准,高于基准高程160m,等高距为0.5m和1m。由于各单位的数据采集标准并不完全一致,因此在数据整理时需要补充或删除部分要素,以求统一。
2.2 地籍数据
本溪市的城镇地籍调查数据为1:500比例尺,坐标系采用1980西安坐标系,1985国家高程基准,高斯-克吕格投影,3°分带,包含41带号。通过对地籍数据的分析整理,我们主要利用其中的房屋、围墙、行政区和行政区界线要素更新地形图,宗地注记可以用来更新单位名称,其他要素仅供参考。
3 作业流程
1)提取城镇地籍调查数据中的房屋、围墙、道路、水系等可利用要素。
2)将上述数据进行投影变换,变化到城市坐标系下。
3)将DLG数据导入EPS 2008地理信息工作站中,进行各类要素类的编辑和重新划分。
4)利用提取的城镇地籍数据进行地形图相关要素的更新及编辑,对各要素进行属性连接。
5)对设计中要求建立拓扑关系的要素进行拓扑处理。
6)对数据进行属性、空间、接边等方面的质量检查。
7)数据接边融合。
8)数据的输出处理及格式转换。
4 检查内容
1)坐标系、完整性、数据版本、数据结构是否正确;
2)要素内容是否有丢漏;
3)要素处理是否到位;
4)数据结构(分层、属性项)是否符合设计要求,属性是否完整与正确,是否存在属性异常值;
5)是否存在数据异常情况,如大片小区房屋的层数全为1,大片高程点高程相矛盾等;
6)要素归属是否符合规定;
7)有向线、有向点方向是否正确;
8)等高线、高程点高程属性是否正确;
9)要素是否经过接边融合处理,包括图幅内部间要素;
10)是否存在重复数据、拓扑关系、自相交等。
5 检查方法
检查主要采用人工核对检查、程序与人工交互检查等方法。
5.1 人工核对检查
1)要素处理检查:按照要素分类,逐类检查要素表达是否达到设计书要求及有无错漏,例如:面状水系、居民地、植被等需要构面的是否构面,构面是否构到位;阳台、门廊、门顶、檐廊、柱廊、雨罩;龙门吊、天吊;工矿设施范围线等相类似的要素区分是否正确;交通要素中的公路、街道表示是否正确;管线类连线、各类检修井归类是否正确;要素关系处理是否正确等。
2)属性检查:检查数据的属性完整性与正确性、检查代码归属,对需手工赋的如有名称的水系、交通等要素的属性要着重检查;
3)查漏:与原来的矢量地形图数据进行核对,是否有遗漏。
4)查接边:检查各要素的接边融合情况。
5.2 程序检查
检查程序是利用空间数据的图形与图形、图形与属性、属性与属性之间存在的拓扑关系、逻辑关系和规律,检查和发现数据中存在的问题,下面列举主要的检查项目和修复工具的功能。
1)检查项目
“层名合法性检查“——按照模板检查出不符合要求的层。
“空间逻辑检查“——检查出不符合逻辑的相交重叠情况。
“悬挂点检查“——标注出悬挂点。
“等高线矛盾检查“——根据等高线高度,将不符合等高距的曲线列举出来。
“高程点与等高线匹配检查“——可检查出点线矛盾。
“房屋属性检查“——可检查出房屋属性填写错误的数据。
“必填项空值检查“——如必填项为空则被标记出来。
2)修复工具
“重叠对象修复“——可将完全重叠的同类数据删除至只保留一组。
“空间逻辑修复“——经此工具修复,可以大大降低空间逻辑错误。
“断线修复“——将相连的同种属性线划连成一条线。
6 结束语
篇7
摘 要 地理信息的微观经济学分析主要利用经济学的基本原理,按照地理信息的实际情况,研究如何利用和配置社会资源进行地理信息的生产、将产品分配到社会各需要的阶层并实现社会福利的最大化,研究地理信息市场的组织、结构等,促进地理信息市场的良性运作。
关键词 地理信息 微观经济学 经济地理
客观世界是一个庞大的信息源,随着现代科学技术的发展,特别是借助近代数学,空间科学和计算机科学,人们已能够迅速地采集到地理空间的几何信息,物理信息和人文信息,并适时适地的识别、转换、存储、传输、显示及应用这些信息,使地理信息逐渐成为对信息社会进行服务的一项主要内容。随着卫星导航技术的应用、基于位置的服务、数字城市等地理信息服务范围和服务领域的变化,社会化的应用客户日益增加,以地理空间位置为基础平台的社会经济数据加工和产品服务已成为现代信息服务产业中不可或缺的部分,地理内容便作为一种经济要素进入社会经济活动中。
一、地理信息与微观经济
1.什么是地理信息
地理信息是指与空间地理分布有关的信息,它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形、图像等的总称;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,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。
2.微观经济学的基本概念
微观经济是指个量经济活动,即单个经济单位的经济活动,是指个别企业、经营单位及其经济活动,如个别企业的生产、供销、个别交换的价格等。主要研究单个经济单位的各种经济行为以及相应的经济变量。在微观经济分析中,一个社会的经济资源通常是给定的,因此实际上要解决的主要是既定的经济资源应该如何配置的问题。
3.地理信息与微观经济分析
地理信息微观经济分析是在微观经济学理论的支持下,研究家庭、企业采用地理学基本原理和信息方法描述现实世界以及通过消费地理信息来支持经济博弈的微观经济模式的一种理论探讨。
当前大量的地理世界的描述和经济分析的工作基本以宏观为主,对个人、单个企业的描述方法则较为简单,现代信息技术的进步有可能使一个社会个体的信息得到满足,也使在地理平台上的信息描述和规律分析开始遇到极微小尺度上信息内容分析的挑战,同时以信息、数据方式表现的地理内容也开始需要分析供给和需求问题,微观经济领域内容开始以从未有过的挑战方式进入地理信息领域。
地理信息微观经济分析不仅仅是描述信息技术支持下微观尺度世界的特征,更重要的是研究信息技术反应地理世界的方法,从事地理信息工作的企业如何能够在经济活动中生存、成长等问题。地理信息微观经济分析领域研究地理信息生产和加工销售的厂商行为和经济学特点,以及应用地理信息在经济活动中的企业行为、地理信息消费者效用等。
二、地理信息微观经济与经济地理的区别
1.经济地理的研究内容
经济地理学是研究经济活动区位、空间组织及其与地理环境相互关系的学科,研究的经济活动的地理环境包括自然环境、社会文化环境、经济环境等。这些环境与经济发展关系密切,包括微观上的企业区位与环境关系,中观尺度上的区域经济可持续发展,宏观尺度上的经济全球化与环境条件利用等都是其研究的对象。
2.区别分析
为了更好的研究地理信息的发展与微观经济学的关系,必须将其与经济地理学这一地理科学系统中最为发达的分支学科的研究内容加以区分。经济地理学所研究的经济活动的地域系统,包括各经济部门在地域上的布局,也包括各地区经济部门的结构、规模和发展,以及地域布局和部门结构的相互联系,其经济活动必然发生在一定的地域内,与一定的地理环境相关,所以经济地理学具有明显的地域性。因此,地理信息微观经济分析与经济地理学是有差别的,地理信息微观经济分析是直接将地理信息作为一种经济要素进行研究,探讨的是它在要素和商品市场的表现与行为。
三、结语
地理信息产业是一个有着巨大潜力的新兴信息产业,其产业成果已经在我国广泛应用并在国民经济的重大领域发挥着日益重要的作用。面对着激烈的国外市场竞争,解决我国地理信息产业发展中的现实问题,是必要且迫切的。
在地理信息微观经济分析中研究的重要内容之一便是企业的行为,这是长期以来地理信息行业研究十分薄弱的部分,企业加工微观地理信息的成本和收益将直接描述地理信息的市场和价格。
在经济全球化和技术迅猛发展的背景下,今后的地理信息产业领域的国际竞争将日益激烈,美国和欧洲相继降低地理信息产品的价格,这为我国的地理信息建设提供了更多可选择的、质量更好、价格更低的数据资源和产品,同时又给我国的地理信息产业带来了更大的市场竞争压力。为此,我国应加强对地理信息微观经济的研究分析,加速有自主产权的空间地理信息资源建设,促进地理信息产品在国民经济建设中的应用,从而增强我国地理信息产业的国际竞争实力。
参考文献:
[1]陆守一.地理信息系统实用教程.北京:中国林业出版社.2000.
[2]蒋殿春,黄有光.高级微观经济学.北京:北京大学出版社.2006.8.
[3]李旭旦.人文地理学.北京:中国大百科全书出版社.1984.
篇8
[关键字]地理国情 变化监测 现代测绘技术 测绘
[中图分类号] P217
[文献码] C
[文章编号] 1000-405X(2012)-10-33-1
[基金项目]福建省测绘地理信息局2011-2012年科技创新基金资助
0 引言
地理国情监测概念的一经提出,犹如拨云见日一般,给新时期测绘工作者指出了新的工作方向和目标,拓宽了测绘工作的视野和领域,赋予了测绘部门更沉甸甸的职责和更重大的使命,也将成为测绘工作一项重要内容。但是,地理国情监测是一个全新的概念,没有现成的政策、法规、制度用以遵守,没有现成的工作机制加以运用,没有成熟的技术体系、规范流程作为参考,因此,地理国情监测的本质是什么,测绘工作与地理国情监测之间中有怎样具体的联系和区别,测绘工作在地里国情监测中扮演着什么样的角色,处于什么样的地位,起着什么样的作用,有什么样的测绘技术手段能够应用于地理国情监测中,这些都应该是作为测绘工作者必须加以分析和思考的问题。
1地理国情监测概念的涵义
地理国情监测的内涵十分丰富,无法用简单的一句话给以确切的、准确的描述,因此,只能从广义和狭义的两个方面笼统概况。从广义的地理国情监测应该是对所有的地理国情信息的监测、统计和分析。从狭义的定义来说,地理国情监测的内涵主要定义在与推动经济发展方式转变关系密切的地表和相关人文信息的变化监测上。
从开展地理国情监测的具体方法上来说,地理国情监测,就是综合利用全球导航卫星系统(GNSS)、航空航天遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)等现代测绘技术,综合各时期测绘成果档案,对地形、水系、湿地、冰川、沙漠、地表形态、地表覆盖、道路、城镇等要素进行动态和定量化、空间化的监测,并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等,要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据,从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。
2 测绘工作与地理国情监测的关系
测绘工作是指按照统一的测绘基准和测绘系统,获取基础地理信息的资料,测制和更新地图、影像图和数字化产品。 而地理国情监测则是基于测绘成果和现代化监测手段,对与经济、社会、自然等有关的地理要素进行定量的监测和统计分析,为决策部门提供现势性较强的决策依据。两者既存在着一定的联系,有存在着差别。
二者最大的区别是前者定性反映地理信息要素,后者对地理国情信息进行定量分析。两者的相似性主要表现在:
a)测绘与地理国情监测的定位基础是一样的。测绘成果与地理国情监测成果都必须以国家规定的空间定位基础为准。
b)测绘与地理国情监测的数据源是一样的。测绘和地理国情监测的数据源主要都是通过各种测绘技术手段来获取的地理信息数据。
因此,测绘为地理国情监测提供重要的基础资料,地理国情监测又可从测绘成果中中直接提取多种基本地理信息。
3 测绘部门主导地理国情监测工作的有效性
1) 测绘部门负责地理国情监测工作于法有据
测绘法第二条规定:"测绘,是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。"可见由测绘部门负责地理国情监测工作有较强的法律依据。
2)国务院对测绘部门开展地理国情监测工作提出了明确要求
《国务院关于加强测绘工作的意见》提出:"积极开展基础地理信息变化监测和综合分析工作,及时提供地表覆盖、生态环境等方面的变化信息,为加强和改善宏观调控提供科学依据。"地理国情监测是信息化测绘体系建设的重要内容,是提高测绘公共服务的数量和质量的重要方式。
3)测绘部门开展地理国情监测具有得天独厚的人才、技术和装备条件
目前,测绘部门拥有覆盖全国的多比例尺的基础地理信息数据,测绘部门负责地理国情监测可以避免许多重复投入和劳动。改革开发以来,因从事基础测绘等公益性工作,测绘部门储备了一批地理信息数据获取、采集、处理的专业人才队伍,只要对这支队伍稍加培训,就能承担地理国情监测工作。
4) 测绘部门开展地理国情监测更能体现公正权威
公正是所有监测工作的生命,只有公正才能树立真正的权威。测绘部门是地理信息服务的提供者,自身一般不使用测绘成果和地理信息数据,受法律授权和政府委托独立开展地理国情监测工作,监测结果依法公开,处于中立地位,没有部门利益牵扯,在程序上可以保证监测工作的公正。
5) 测绘部门的成功实践说明测绘部门开展地理国情监测切实可行
"十一五"以来,各级测绘部门按照服务经济发展、服务政府中心工作的要求,积极践行按需测绘,根据地方实际需求,主动开展了地理情况动态监测和分析,为城市规划提供了科学依据。各级测绘部门多年来的成功实践证明,测绘部门开展地理国情监测不仅完全可行,而且十分有效。
4 结束语
利用现代测绘技术,并综合各时期已有测绘成果档案,对地形、地表覆盖等要素进行地理国情监测,可以准确地形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律。因此,地理国情监测与测绘工作是鱼和水的关系,是密不可分的。
参考文献
[1] 柏玉霜,陈洪宛.测绘部门开展地理国情监测的必要性[N].中国测绘报,2011.2.25:第003版.
[2] 郗建荣.重点监测生态环境地质灾害[N].法制日报,2011.3.8:第004版.
[3] 杨彬镛,陶燕.浙江省启动地理国情监测工作[N].中国测绘报,2011.6.28:第001版.
[4] 王倩,姜晓虹.从美国测绘部门的转型发展看地理国情监测[N].中国测绘报,2011.5.10:第002版.
[5] 宁镇亚,熊伟.夯实测绘科技支撑 推进地理国情监测[N].中国测绘报,2011.4.29:第003版.
[6] 张远.地理国情监测测绘服务经济社会发展的新抓手[N].中国测绘报,2011.3.22:第003版.
篇9
摘要:丝绸之路历史地理信息开放平台是国家社科基金重大项目以及国家文化产业支持项目双重支持、重点建设的重大工程,以服务“一带一路”国家基础建设为目标,针对二千年陆上丝绸之路地理信息进行采集、储存、分析、管理。它的设计定位是:开放的,服务于科研、教学与政府咨询的综合性基础历史地理信息平台;设计理念为开放、便捷、易管理、好操作。对历史地理学研究的意义在于:(一)方便学者利用丝路沿线综合的历史地理数据资源。(二)为丝绸之路历史地理长时段、综合性问题研究提供平台。(三)利用平台资源,方便学者开发自己的个性化专题研究内容。
关键词:丝绸之路;历史地理;GIS;设计理念
GIS用于历史地理学研究是近年来历史地理研究手段的革命,这种革命不仅拓展了历史地理学的研究内容,同时也带来了研究理念与思维方式的变革。然而,利用GIS进行历史研究,需要计算机、软件系统、地图资源等辅助工具,方便的平台系统是推动其发展的基础条件,因此,近年来各国政府与科研院所大都投入人力、物力,致力于本国的历史地理信息平台建设,分门别类的历史地理信息平台年年增加。[1]由复旦大学历史地理研究中心与哈佛大学联合开发的中国历史地理信息系统(CHGIS)也是其中重要的历史地理信息平台。中国历史悠久,历史地理信息丰富,如何挖掘历史资源,利用大数据理念进行历史研究,建设多要素、多专题历史地理信息系统尤为重要,而综合的历史地理信息平台搭建就更加迫切,丝绸之路历史地理信息平台就是在这样的契机与时代背景之下建立起来的。丝绸之路历史地理信息系统(SRHGIS)是受国家社科基金重大项目支持,围绕国家“一带一路”倡议而建设的有关陆上丝绸之路的历史地理信息系统,其目的是根据现有的研究内容,建立一套自汉代张骞打通西域以来至1949年以前丝绸之路沿线逐年连续变化的、开放的基础历史地理数据库,内容包括二千年丝绸之路沿线自然环境、土地利用、交通、商贸、民族、宗教、文物遗址、文化传播等要素的数据集,为丝路沿线综合性学术研究提供历史地理基础数据。[2]作为丝绸之路历史地理信息系统建设,该数据集内容丰富,涉及目前丝绸之路沿线自然与人文要素的方方面面,需要系统平台进行存储、管理、分析与输出。丝绸之路历史地理数字化应用平台主要针对以上系统数据而建,旨在借助现代计算机技术、3S技术(RS、GPS、GIS技术),搭建一套集丝绸之路历史地理时空数据存储、管理、应用、分析和共享的时空大数据科研服务平台(以下简称“平台”),目前已试用上线。①本文主要介绍这一平台的理念、架构、特色与价值,以方便历史地理学者了解、利用及科研服务。
一、丝绸之路历史地理信息平台的结构设计理念与技术优势
作为历史地理信息平台,最关键的要素不外乎对数据的采集、管理、分析与共享功能的实现。由于历史地理信息系统有别于地理信息系统,它所涉及的数据时间跨度长,历史资料采集困难,数据开发与管理相对复杂;同时,它所服务的学者领域也非常广泛,包括历史学者、地理学者、考古工作者等,这其中要求历史学者需要熟悉地理信息系统的理念,地理学者也要明了历史数据的提取。作为跨学科的应用平台,为了能更好地服务于各学科学者的需求,平台设计的总体理念定位在开放、便捷、易管理和好操作上。开放:丝绸之路历史地理信息平台是集数据集与分析应用于一体的开放平台,平台与用户数据分离,使用方便。一般的GIS应用系统多是封闭的专用系统,这种系统的GIS部分需要特殊定制,GIS系统与用户数据集成在一起,不可分离。这样的封闭系统需要GIS专业人员做特殊开发,虽然功能强大,但费时费力,应用面窄。本系统的设计是将系统平台与基础地理数据以及用户数据分开,平台只提供基本、通用的系统功能,可以独立操作。用户自己可以利用平台建立专题数据,平台则自动实现用户专题数据和丝路专题数据的链接,自动生成各种专题历史地图和专题历史地理信息系统。便捷:系统设计时突出了平台的通用性,平台可适应多种学科的需要:历史学、考古学、地理学、经济学乃至文学等。可以利用平台的各种功能,生成具有各自学科特点的GIS系统。考虑到从事人文学科的学者通常对于计算机和应用软件比较陌生,系统设计还考虑到方便使用,多利用鼠标进行选择,尽量减少直接输入。易管理、好操作:平台设计较为简捷,数据中心与门户可以实现一站式丝绸之路沿线历史地理数据资源的、搜索、浏览、申请、审核、评价、收藏、下载等功能。利用元数据进行数据统一组织和,不同类型数据支持多种操作,如在线浏览、查询、下载,且支持多种数据格式,转换方便。技术系统直接决定平台运转的速度与操作程序,为方便广大用户在不同尺度地图与不同水平的计算机上进行系统操作,西安云图信息技术有限公司在开发该平台时,大量参考与综合目前国内外最先进的技术系统,其优势表现在以下四个方面。首先,平台构建于云服务和时空大数据技术之上,能够实现大规模时空数据的存储、、共享和可视化展示,同时还支持多种基于“云模式”的空间分析模型,可以对平台数据和用户贡献数据进行空间叠加、在线制图和数据分析,方便进行多源数据的探查、叠加和知识发现。相比目前业内其他相关公开的系统,该平台不但提供了开放的用户数据、在线制图和上传数据共享的功能,还具备强大的在线可视化和分析建模能力。其次,平台融合了多种主流技术及其框架,商业组件和开源技术并存。第三,平台接入了大量第三方服务,极大丰富了平台的数据和功能,如天地图、高德、Google、OSM、百度等地图服务、哈佛CHGIS地名数据服务以及台湾中央研究院中国历史地图数据服务等。此外,平台本身所有数据和在线模型分析功能都以标准REST服务方式对外提供,以方便其他系统对接调用,扩展了平台应用领域。第四,基础数据数量大也是本平台的一个特色。基础数据包括多比例尺基础地理数据(行政、地名、水系、交通等)、历史地图数据、影像数据、高程数据等。如1∶100万基础地理数据,实现丝路沿线比例尺尺度1∶100万地理数据建设,包括交通、地名、水系、境界、铁路、湖泊、居民地等常用基本要素。高程数据:进行丝路沿线90米分辨率和境内30米,重点区域达到15米分辨率高程数据库建设。开展了丝路沿线影像数据库的建设,下载、匀色、拼接、裁剪,搭建了丝路沿线中高分辨率影像数据库。
二、丝绸之路历史地理信息平台的结构与组成
丝绸之路历史地理信息平台具备时态GIS、三维虚拟展示、WebGIS、云GIS、空间建模和分析功能。平台的组成大体包括三个部分:1.基础设施。包括计算机硬件、软件以及部署环境的建设,数据库、虚拟化环境、集群环境、GIS平台、操作系统、Web服务等。2.数据中心。数据中心主要负责对历史地理时空数据库的建设与管理,包括基础地理和影像数据、历史地名数据、历史专题数据(生态环境、土地利用、交通商贸、城址城市、民族宗教、文化传播等)、资源和目录数据、运维管理数据。同时融入数据的采集和ETL工具、数据的运维管理子系统,实现一站式丝绸之路沿线历史地理数据资源、搜索、浏览、申请、审核、评价、收藏、下载等功能,是本平台的核心。3.平台系统。平台系统包括科研数据集共享和门户子系统、时空数据框架子系统、科研模型分析子系统、智能推荐和统计分析子系统、运维管理子系统。其中时空数据框架与空间模型分析最具操作性。时空数据框架是基于ArcGISGeodatabase模型设计实现的一套时空数据库,采用Post-greSQL和ArcSDE进行存储和管理,内容包括丝路时态基础地理、影像、高程等数据,还包括各个科研专题数据库,各个专题数据和基础数据通过统一的定位、编码和时态框架进行集成,数据格式为gdb。在本平台,它是地图的入口,实现“丝绸之路”各类资源数据分目录导航、定位、叠加、浏览、查询和统计分析应用,基于HTML5和Javascript技术实现,是一个集成系统,整合7个专题(自然环境、土地利用、交通商贸、民族宗教、文化传播、城址城镇、文化遗产)和基础数据,提供基本GIS功能、图层操作功能、资源目录查询和导航功能、时态推演功能、变化分析功能、多时态对比功能等。且通过二三维Web方式对丝绸之路基础和专题要素进行综合展示、查询、分析和应用。空间模型分析子系统建立在丝路几个专题系统分析基础上,采用Web的方式对科研分析模型进行集成、Web、动态运算和展示。实现模型创建、和Web集成调用,将GIS分析模型搬到云端,实现在Web端的参数调整、动态分析和结果展示。是基于Python、GP和SOE所进行的扩展开发。
三、丝绸之路历史地理信息平台的基本功能
1.历史地名查询功能:作为历史地理信息系统,历史地名的转换是非常重要的。由于中国历史跨度长,地名变更的频率高,一地多名或多地重名的现象经常出现,因此,地名数据库就成为历史地理信息平台不可或缺的组成部分,也成为查询地理信息最重要的环境,丝绸之路历史地理信息平台专门设计了强大的历史地名数据库,吸收目前国内相关平台的优点,保留CHGIS所创造的历史地名“生存期”概念,同时在地名的辨识方面又有所创新。地名点包括政区地名、自然地物名称、交通驿站名称、历史民族聚落点、国家名称等,层级与类别较以往更加复杂,平台的搜索功能也非常强大。
2.地图的叠加与分析功能:时空框架综合了平台所有的空间数据,以目录的形式呈现,支持多要素的空间叠加,进行区域的多要素综合分析,为进行丝绸之路沿线区域综合研究提供方便。另外,在时空框架中实现内置模型,包括可视区域分析、地形分析、成本距离计算、动态插值分析、水文分析、网格分析、趋势分布分析、剖面分析、加权叠加分析、热度分析、社交网络分析等。这些分析模型的植入,大大方便了历史地理学长时段、综合性的运算与处理能力,也是进行可视化研究的一个捷径。
3.强大的制图功能:地图制作与输出是本平台最重要的功能之一,平台专门在时空框架中设置了绘图工具,可以直接进行点、线、面的绘制,地图要素丰富,图库符号齐全,操作系统简单。操作者可以任意添加数据,制作自己所需的地图,也可利用丝绸之路网络平台内的数据进行重新编辑。同时接入了天地图、高德、Google、OSM、EsriOcean等多种格式的底图图层,支持多种底图切换,并设置了无底图模块。另外,我们与台湾中央研究院计算中心合作,接入由其开发的中国历史地图集数字化成果,历史政区底图齐备。
4.地图在线配准功能:历史地图时代早,包含丰富的历史地理信息,河流、水文、交通、聚落信息量非常大,传统历史文献中很难找到这样的记载。但由于受测绘技术与水平限制,与今天的地图信息进行比照、提取较为困难,因此,历史地理学者多方探求历史地图数字化的方法,进行相关数据的提取。而历史地图数字化的第一步就需要进行地图配准。丝绸之路历史地理信息平台建有丝路地图数据库,同时配备了地图在线配准软件,将图库中的地图或自已的地图上传到平台之上,可以进行在线配准,为地图信息的提取、利用提供了便利条件。
5.三维动画演示功能:历史河流水量变化、湖泊伸缩、水利工程利用、交通道路走向的可视复原,可以形象地帮助我们理解历史时期自然与人文要素在空间的变动过程,丝绸之路历史地理信息平台在三维动画演示功能上也做了相应的尝试,更直观地显示出历史要素的空间动态过程。
6.地图的卷帘、对比功能:丝绸之路历史地理信息平台设计了地图的卷帘与三窗口对比功能,随意选择两种格式的底图都可以进行卷帘查看。三窗口对比可以选择任意三个不同时期的水系图或湖泊分布图等,在同一页面上比对,这对于历史变迁的显示一目了然,非常适合历史地图的对照与比较研究。
7.历史地图数据库及利用:平台为实现历史地图的网络和共享,定义了历史地图元数据项,包括贡献者、单位、数据时间、主题词、描述、学科类别、数据类型、空间位置等。可以根据空间和属性条件对历史地图进行检索和浏览,为提高图像网络浏览速度,采用深度缩放技术进行实现。
8.地图故事呈现:地图故事模块采用图文并茂的方式对历史事件进行可视化,该模块完全开放给注册用户,用户可以利用个人中心,根据时间、地点、人物、事件等要素地图故事。地图故事中集成了强大的制图功能,可以进行点、线、面、文字和标记绘制,除了这些简单的制图功能,还可以绘制复杂的军事符号和曲线符号,用于表达诸如古代战争、人口迁移等带有动态过程的可视化分析。
四、平台对历史地理研究的价值与意义
1.平台建设对于丝路沿线综合历史地理信息资源的利用具有重要价值。丝绸之路历史地理信息平台首先是相关历史地理信息资源管理的系统,它将目前国内外各种类型的历史地理数据分别存储,包括文献资料、地图资源、图像资料、考古文物信息、声频音频资料全部纳入到系统当中,利用平台方便的查询系统,随时调用,数字化地图也可以实现部分在线配准功能,方便了历史地理信息的提取,历史地理学者在这个平台之上,可以方便地找到自己所需的各种数据资源,从而大大提高了资料的使用效率,是丝绸之路研究不可或缺的资源宝库。
2.平台建设为丝绸之路历史地理问题综合研究提供方便。平台是在丝绸之路历史地理信息系统开发基础之上搭建的,丝绸之路专题数据库是它的基础,七个专题子系统中融合了大量历史地理数据,都是经过细致考证、考察、定位而形成的系统数据集。[3]利用这些数据,配合平台的地图开发功能、分析软件以及地图在线配准功能,将数据、地图、分析融为一体,大大方便了历史地理工作者的科研需求,无论进行丝路沿线的历史、考古还是针对区域研究,都可以在线使用,将丝绸之路沿线专题历史问题的研究进一步加强与深化,特别是对于丝路沿线长时段、综合要素的历史分析具有得天独厚的优势,因此,对历史地理工作者来讲,它是一个非常方便的科研基础平台。
3.开放信息系统也是方便学者开发个性专题研究内容的数据平台。丝绸之路历史地理信息平台是一个开放的工作平台,该平台是基于丝路时空框架数据库和相关服务体系,用于实现面向科研和服务的大数据平台。用户通过该平台可以进行丝路时空框架专题数据查询、浏览、分析、统计、研究和制图,也可以共享自己的科研成果,对于平台的科研成果还可以进行申请、下载,利用平台提供的模型分析功能,基于丝路数据进行时空分析,且根据自己的需求,生成新的研究数据与成果,可以用于科研与教学,也可以在平台上形成共享。因此,该平台也是科研工作者与爱好者进行个性化产品开发的一个很好的工作系统。
总之,在信息化时代,地理学研究手段不断更新,服务于历史地理研究的专题性、开放的历史地理信息系统应用面越来越广,开放的历史地理基础平台尤其需要。因此,建设共享的丝绸之路历史地理信息平台,可以助力历史地理研究,推动历史地理学科的信息化建设,提高历史地理专题研究的精度,增加历史地理学研究手段,为历史地理学在新的历史时期打开更广阔的学术前景。
参考文献:
[1]王大学.国际学界国家历史地理信息系统建设与利用的现状及启示[J].江苏师范大学学报(社会科学版),2016(3).
[2]张萍.丝绸之路历史地理信息系统建设的构想及其价值与意义[J].陕西师范大学学报(哲学社会科学版),2016(1).
篇10
[关键词]地理国情 监测 3S技术 遥感数据
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-51-1
我国第一次全国地理国情普查定于2013年-2015年期间开展,随着这一通知的下发,地理国情普查工作在全国范围内陆续开展起来,这对促进我国生态文明建设以及社会经济发展具有重要意义。测绘高新技术是保障地理国情普查工作顺利高效开展的技术保障,在地理国情监测中,系统研究与全面掌握高新测绘技术,是地理国情普查工作中不可或缺的环节之一。
13S技术在地理国情监测中的应用
3S技术是一种综合通讯技术、计算机技术、传感技术以及空间技术、导航技术等的现代信息技术。在地理国情普查工作中,主要以卫星定位与导航技术、地理信息系统技术以及遥感技术,即GPS、GIS、RS等技术,动态获取、分析以及评估城镇化、土地利用率、地形地貌以及城市布局等地理要素信息,以完成地理国情监测。其中,GPS技术能够快速且精确地提供地理国情监测中所需的点、线、面等三维坐标信息,具有监测的效率高与精度高等特点;GIS技术对监测的各类信息进行分层分级的高效管理,并能将监测的地理信息实行组合分析、修改更新等处理。“可视化”功能是GIS技术最为显著的功能,它能够以计算机屏幕为载体,实现地图上地理信息的再现,并可实现各类地理信息的动态监测。GIS技术具有强大的数据输入、编辑、预处理以及数据管理等各种功能,在地理情报普查工作中,进行灾害监测、区域以及生态规划、土地利用评价等各方面都具有广泛的应用。此外,在地理情报监测中,常用的RS技术主要包括地面遥感技术、航空或航天摇撼技术几种,可以对地表各类现象以及地物进行远距离识别与测控,在地理情报监测中,主要应用于估测作物产量以及调查植被、海洋资源等。可见,在地理情报普查工作中,综合运用3S技术,可实时动态获取各类地理要素信息,并全面监测与评价污染排放、资源消耗以及粮食安全等信息,从而为国家各相关部门进行科学决策提供准确可靠的参考依据。
2飞艇遥感信息系统与基于云计算的空间运行系统
为促进我国地理国情监测工作的顺利高效开展,实践“构建测绘强国,强化地理国情监测”的战略,我国加强了遥感信息系统的建设。例如,2011年,中国特种飞行器研究所与国家测绘工程技术研究中心开展了双边合作,在吸收国内外关于遥感系统、有人飞艇以及无人飞艇等方面的科研成果的基础上,加强了对飞艇遥感信息系统的建设,这一高新测绘技术的研制可为我国地理国情信息检测与普查工作提供装备与技术支撑。除加强对遥感系统的建设之外,对多尺度、类型各样的遥感影像数据等海量的遥感数据实施自动化解译与分类,是提高地理国情监测工作效率的基本保障。基于此,应以我国各地区地理环境的不同情况,积极建设各地区的地理要素的特征数据库以及遥感数据解译知识库等,提高各类地理国情信息统计分析的综合能力。
同时,在地理国情监测具有监测精度要求高、监测效率要求高以及数据量大等特点,因此,在监测中,要高效高精度地处理大量的DEM数据、矢量线划数据、遥感数据等各类数据,积极构建一种成本低廉、高效的自动化数据处理系统。而云计算技术的产生使这种自动化数据处理系统的建设成为了可能。运用云计算技术,能够建设包括数据的高速存储、传输网络、计算机群等在内的云处理平台,通过服务集中、资源共享的地理信息数据处理手段,实现对地理信息数据的自动化高速处理。在基于云计算的空间运行系统的建设中,分布式地理信息数据服务系统与多任务地理信息数据并行处理系统,是该空间运行系统的两大核心部分。
3无人飞机航摄系统与地理信息应急监测车的应用
当前,在我国的地理国情监测工作中,已初步建立起了一个专业的遥感影像获取网络,该服务网络系统主要应用无人飞机航摄系统的队伍(对于三十支)组成,在地理情报监测中,通过各种数字遥感设备(如负载数码相机等)进行记录,并以遥感数据处理技术为载体,对记录的高分辨率的遥感影像进行同步传输,从而实现实时监测地理国情的目标,为我国地理国情普查工作奠定了坚实的基础。
近几年,在重大自然灾害的应急救灾工作中,提供灾情遥感监测的测绘保障服务成为重点关注的内容。基于此,我国与2011年研制了一种提供区域测绘服务保障的移动式应急测绘装备――地理信息应急监测车,该服务保障装备综合了各种先进的测绘技术,如全球定位技术以及遥感技术等,为全面掌握灾情,以有效开展抢险救灾指挥工作,该装备设计了移动会议系统、应急运输保障系统等七个子系统,是我国地理信息测绘中应急保障的非常重要的技术支撑。
在地理国情监测工作中,测绘高新技术是重要的技术保障。在实际工作中,要积极加强地理国情监测技术系统建设,在已有的技术成果基础之上,积极会发技术优势,开发新技术,确保地理国情监测的时效性与精细化,促进监测效率的全面提升。
参考文献
[1]李维森.地理国情监测与测绘地理信息事业的转型升级[J].地理信息世界,2013,(5):11-14.
[2]韩尚.地理国情监测与测绘工作之间的关系探讨[J].地球,2012,(10):33-34.