地理信息定义范文

时间:2023-11-30 17:45:20

导语:如何才能写好一篇地理信息定义,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。

地理信息定义

篇1

【关键词】 脱位;骶髂关节;经皮内固定;中西医;康复护理

自2007年开始,我们对12例不稳定骨盆损伤骶髂关节脱位的患者采用牵引复位经皮空心加压螺钉内固定,经加强术前术后中西医康复护理,取得了满意的临床疗效。

1 临床资料

本组12例,男7例,女5例,年龄27~56岁。车祸伤7例,高处坠落伤3例,挤压伤2例,创伤至手术时间4~9d。12例经X线照片,CT检查均合并骨盆前环损伤,伴有耻骨联合分离4例,伴有耻骨、坐骨支骨折6例,髋臼骨折2例,AO分型为B型、C型(垂直、旋转不稳定),5例合并有其他肢体骨折。本组12例在前环内固定的同时进行微创经皮空心加压螺钉内固定,术前术后进行中西医治疗和康复护理,12例患者均获随访,随访时间6~20个月,结果12例骨折复位良好,术后无1例发生再移位,无医源性的血管神经损伤,功能恢复良好,效果满意。

2 护理

2.1 心理护理 心理护理要贯穿于该患者围手术期的全过程。患者多因事发突然, 患者无精神准备,受伤后需要他人照顾,会不太适应。并且担心手术能否成功,愈后和费用。此时护士应多与患者沟通交流,耐心倾听患者的主诉,讲解手术的必要性、目的、手术简要过程以及术后的康复知识,并介绍成功例子,消除患者的紧张焦虑,使其主动配合手术、治疗。

2.2 骨钉牵引的护理 术前应行大重量骨牵引,做好骨牵引的护理非常重要,可使脱位的关节或错位的骨折复位,并维持复位后的位置;减轻关节面所承受的压力,缓解疼痛[1]。

术前均行骶髂关节患侧股骨髁上牵引复位,重量约为患者体重的1/6~1/9,牵引后行床边X线照片动态检查,如未见复位的可调整牵引方向或者追加牵引重量,根据骨折脱位的不同类型(垂直、旋转不稳定、开书型等)配合加用骨盆悬吊、手法复位等,直到脱位复位。股骨髁上牵引时,应将床尾抬高20~25cm,以作对抗牵引。经常检查牵引针处有无不适,特别是保持牵引孔处皮肤的清洁,牵引孔处有结痂不要随意清除,避免发生感染。牵引重量切勿过重,未经医生许可牵引重量不得随意改变。经常检查牵引功效,牵引绳与滑轮是否合槽,牵引重量以及位置是否正确。牵引过程中应指导患者进行功能锻炼,利用床上吊环进行上肢锻炼以及扩胸、深呼吸运动,指导患者行双下肢股四头肢等长收缩和踝泵练习,防止伤肢肌肉萎缩、关节僵硬、下肢静脉栓塞和因长期卧床而致各种并发症。保证正确。行牵引治疗时,患肢下垫软忱,患肢保持外展中立位,脚尖朝上,防止患肢外旋和内收。

2.3 饮食的调护

术前进高热量、高蛋白、高粗纤维、高维生素及果胶成分丰富的食物,多饮水,以保证营养供给,并保持大便通畅。术后宜进高蛋白、高糖、富含胶原、微量元素(铜、锌、铁、钙)剂维生素A、C丰富的食物,如瘦肉、猪皮、肝、蛋黄、豆制品、胡萝卜、新鲜蔬菜和水果等,以补充足够的营养,促进伤口愈合剂机体恢复。适当进食有润肠通便作用的食物,如蜂蜜、芝麻、核桃等,清晨空腹饮温开水,可刺激胃-结肠反射而促进排便;防止大便干结。

2.4 中西药治疗的护理 药物治疗按损伤三期分期辨证治疗,早期活血化瘀,疏通督脉,续损接骨,消肿止痛,可选用髓伤I号方或活血止痛胶囊。中期可选以续筋接骨为主,内服接骨丹。骨折后期助阳补火,温补脾肾,补益气血,可选用髓伤II号方、健步壮骨丸等,并用骨伤洗剂水煎外洗。 服用中药时忌辛、辣、寒、凉、烟、酒。

2.5 针灸治疗患者取俯卧位,取穴患侧入、大肠俞、关元俞、小肠俞,用28号(45~75mm)毫针,针刺同时辅以TDP局部照射,每次30分钟,每日1次,7次为1个疗程。

3 预防并发症

3.1 预防发生泌尿道感染、肺部感染 、褥疮 不稳定骨盆损伤骶髂关节脱位患者早期均会出现尿潴留,临床上采用持续留置导尿间隙和膀胱训练的方法,鼓励患者多喝水,以增加尿量,尽早拔除尿管;指导并鼓励患者正确有效的咳嗽、咳痰,预防肺部感染;在患者骶尾部垫一水垫,水垫上铺上一块质地柔软的大浴巾,每2~3小时更换一次水垫,预防褥疮。

3.2 为促进下肢血液流动减少血栓发生,可以协助患者活动下肢,如挤压小腿腓肠肌,足背伸屈运动等,促进小腿静脉血液回流,减少局部受压时间[2]。

4 术后康复指导

4.1 术后早期 指麻醉清醒后至术后第2天,用软枕固定患侧髋关节于外展15°、屈曲30°位。鼓励患者进行患肢股四头肌的等长收缩及主动膝、踝关节的屈伸活动锻炼,以加速下肢静脉回流、减轻肿胀。

4.2 术后中期 指术后第3~14天,此期已拔除负压引流,应开始应用关节持续被动活动(CPM)机做关节松动活动,从30°开始,2次/d,每次50~60min,隔日关节活动度增加5°。鼓励患者进行主动髋、膝关节屈伸运动,每天2~3次,并持续股四头肌等长收缩锻炼,同时配合针灸、按摩、理疗等康复措施,以恢复股四头肌的功能,增加腿部的力量,为下地行走做准备。术后第4天,病人在床边练习站立。

4.3 术后后期 指术后2周以后,手术切口已愈合,患者多数可出院继续康复。指导患者继续进行康复训练的方法,包括下肢主动屈伸运动、股四头肌锻炼、床边站立,3周后开始扶拐不负重或部分负重行走,3个月后弃拐独立行走,并逐渐恢复体力劳动。

5 体会

骶髂关节脱位采用经皮空心加压螺钉固定,手术创伤小、方法简单易行[3]。术前术后对患者进行中西医治疗和康复护理,消除患者的紧张焦虑,使其主动配合手术、治疗,术后无1例发生再移位,无医源性的血管神经损伤,功能恢复良好,极大地促进骶髂关节脱位患者术后功能的康复。

参考文献

[1] 朱文军.经皮骶骼螺钉内固定治疗骶髂关节脱位的护理[J].中医正骨,2010,22(5): 73-75.

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关键词:地理实体数据;制作方法

中图分类号: C93 文献标识码: A

0 前言

地理实体数据加工制作,为地理信息公共服务平台提供了基础数据支持。测绘部门长期积累的基础地理信息数据资源按照统一标准的整合、加工、处理,形成了以面向地理实体、分层细化为重要特征的数据;实现了基础地理信息数据单纯以“数字化地形图”形式充当显示背景的作用向“基础性、共享性和框架支撑”作用转化;为政府部门提供一站式地理信息服务。

1 地理实体数据定义

地理实体数据是采用实体化的数据模型,以地理要素为空间数据表达与分类分层组织的基本单元。地理信息资源一般都包含空间位置信息,地理实体数据可用于属性挂接和空间分析。用户通过地理实体数据将相关社会经济、 自然资源信息进行空间化挂接。

地理实体包括基本实体、扩展实体两类。其中基本地理实体是指能够比较方便地从基础地理信息数据成果中提取整合的实体对象,包括境界实体、政区实体、道路实体、铁路实体、河流实体、房屋实体、院落实体等;扩展地理实体由地理实体生产部门及应用部门根据具体数据源及应用情况而定义并整合。

2 地理实体数据的概念模型

地理实体数据的概念模型由图元层与实体层构成。

图元层为地理实体的构成单元,用点、线、面表达。这些点、线、面以图元标识码(ElemID)唯一标识。

实体层由一个或多个图元构成,用图元或图元的组合表达。地理实体通过实体标识码(EntiID)进行标识。

3 地理实体数据预处理

3.1 水系及附属设施

(1)对面状、线状水系层进行图形及属性的连通性、一致性检查处理。

(2)对数据中双线河渠增加河流中心线,如果河流通过水库或湖泊等相连,则构建骨架线时需同时采集穿越水库或湖泊的骨架线,以保证水网数据的连续贯通。单线河从旁侧汇入双线河渠时,必须用河流中心线连接单线河使其与双线河渠的河流骨架线相接,并处理骨架线与单线河的拓扑关系,骨架线属性与所在河流一致。

3.2交通及附属设施

(1)对铁路编码及名称等属性进行连通性、一致性检查修改。

(2)对国道、省道的编码及名称进行连通性、一致性检查修改。

(3)为保证某一条国道、省道贯穿连通,需处理重复路段,处理方式与铁路重复路段方式相同。

(4)城市道路如果为某条公路贯穿连通必不可少的组成部分,其分类代码仍为相应城市道路的分类代码,但其道路编号必须与所连接的公路保持一致,以保证这条公路的贯穿连通。

3.3 境界与政区

(1)对政区面层ENTIID和NAME属性的完整性检查。

(2)对境界与政区进行一致性处理,政区数据应由相应的界线构面而成。

4地理实体数据生产

地理实体数据使用地理实体标识码(Entity ID,EntiID)、图元的标识码(Element ID,ElemID)、信息分类码(Classification ID,ClasID)三类编码。

地理实体数据是针对政区、境界、公路、水系、铁路进行实体化处理,图元的标识码是唯一标识构成地理实体的点、线、面图元。

4.1政区实体化处理及编码方式

政区实体由不同级别的行政单元构成,包括国家、省(直辖市、自治区、特别行政区)、地区(地级市、自治州、盟)、县(市辖区、县级市、自治县、旗、自治旗、特区、林区)、乡(区公所、镇、苏木、民族乡、民族苏木、街道)等。

政区实体标识码结构如图2-3所示。

图2-3 政区实体标识码结构

4.2 境界实体化处理及编码方式

境界是行政区域的边界,每个境界实体由相邻行政区域单元定义。境界实体按不同级别行政单元划分,包括国家、省(直辖市、自治区、特别行政区)、地区(地级市、自治州、盟)、县(市辖区、县级市、自治县、旗、自治旗、特区、林区)、乡镇的行政边界。

境界实体标识码是境界两侧相邻政区实体标识码的组合。

4.3 道路实体化处理及编码方式

道路实体由道路中心线或车道中心线构成,并形成连通的道路网络。道路实体按道路名称或路线编号构建,即将具有相同名称或路线编号(国、省、县、乡、专用道编号),并且在空间上相连的道路的中心线定义为表示该道路的实体。道路实体标识码结构如图2-5所示:

图2-5 道路实体标识码结构

4.4 铁路实体化处理及编码方式

铁路实体由铁路中心线构成,并形成连通的铁路网络。铁路实体按铁路名称或线路名称代码构建,即将具有同一名称或路线代码,并且在空间上相连的铁路中心线定义为表示该铁路的实体。

4.5 河流实体化处理及编码方式

河流实体由河流骨架线构成,并形成连通的水系网络。河流实体按河流名称代码构建,即将具有同一名称,并且在空间上相连的河流的骨架线定义为表示该河流的实体。如果河流通过水库或湖泊等相连,则构建骨架线时需同时采集穿越水库或湖泊的虚拟线,以保证水网数据的连通。河流实体标识码结构如图2-7所示:

图2-7 河流实体标识码结构

5实体数据质检

利用质检软件与人工相结合,对整合后的实体数据进行质量检查,为了保证实体数据的质量,满足数据入库的要求,也是更好的保证电子地图制作的效果。实体数据检查的主要内容如下:

(1)数据数学基础的正确性检查

(2)实体空间关系、拓扑结构正确性检查

(3)实体数据属性结构、实体数据属性内容的正确性检查

(4)完整性、一致性检查

(5)接边检查

6结束语

本文对基础地理数据实体化处理方法进行了深入细致的研究,为了保证数据的现势性,应建立起多级互动的协同更新维护机制,开展数据生产与联动更新的一体化技术方法研究并形成实用化软件工具,需要对平台的地理实体数据、地名地址数据、电子地图数据等及时更新。因而今后要对数据快速更新进行进一步的研究,以满足实际应用、服务对现势性的需求。

参考文献

[1]王旭辉,张保钢.北京市基础地理信息框架数据初探[J]. 北京测绘,2011,3:1-3.

[2]徐开明.地理空间框架数据的含义和作用[J],测绘与空间地理信息,2005,28(5):63-66.

[3]蒋捷.面向信息服务的SDI数字地理空间数据框架研究[J],地理信息世界,2006,4(3):28-34.

[4]曾元武,任 娟,陈泽鹏.广东省级公共地理框架数据生产技术方案[J].测绘通报,2011 ,8:57-59.

篇3

【关键词】“3S”技术;地理信息技术;考点诠释

地理信息技术指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称,主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。近年考试考查中,该考点呈现材料的方式比较新,并与学科知识联系较为紧密;考查角度比较新,侧重考查考生的比较辨析能力。考题更加重视知识点的纵深,所以想仅从题面上就能看到考点并不容易。笔者认为应引导学生学会分析和挖掘考点,在平时复习中要多读图看图,运用图解法将提供新材料、新情境的文字式选择题进行迁移突破,化难为易;运用图图互变、文图互变、图表互变转换思维角度,推导地理规律和原理。目前现代地理信息技术的应用不仅仅是一种单一技术的应用,常常是两种或多种技术的综合应用,其中地理信息系统是必不可少的,如遥感和地理信息系统在自然灾害监测中的应用,本文就该考点作详尽具体的诠释。

一、遥感(RS)

1.定义:是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备,对地表物体进行远距离的感知。

2.组成:有遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等。

3.遥感的优越性:(1)提高研究工作的精度和质量,节省人力、财力,提高效率;(2)遥感信息作为重要的信息源,为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展,提供了条件。

4.应用:区域地理环境研究的前提是获取地理信息,在区域地理环境研究中,遥感广泛应用于资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。遥感技术的应用范围很广。除了森林火灾、洪水监测外,还广泛应用于农业、地质、海洋研究、环境监测等许多方面。而且我国的遥感技术也已经在世界上具领先地位。具体应用分析如下:

二、全球定位系统(GPS)

利用卫星,在全球范围内适时进行导航、定位的系统,称为全球定位系统,简称GPS。

1.组成:GPS包括三个部分:空间部分―GPS卫星星座;地面控制部分―地面监控系统;用户设备部分―GPS信号接收机。地面上任何一点、任何时刻的上空至少有4颗GPS卫星。用他们提供的星历参数和时间信息算出地面点的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息(GPS卫星定位的基本原理);用户设备部分――GPS信号接收机。

2.特点:全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性

3.应用:(1)为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间;(2)在区域地理环境研究中的应用:如野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一,全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔),从而可在野外调查中获得更为精准的数据;(3)在日常生活中应用――GPS导航。无论是在何时何地,只要拥有GPS信号接收机,就能知道自己前进的方向和所处的地理坐标。目前GPS广泛的应用于交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。

三、地理信息系统(GIS)

专门处理地理空间数据的汁算机系统,称为“地理信息系统”,简称“GIS”。

1.地理信息系统的简要程序:其工作流程由地理空间数据的输入、管理、分析和表达等过程构成,即“信息源――数据处理――数据库――空间分析――表达”。

2.应用的领域相当广泛:凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可用到;(1)在区域地理环境研究中,地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息;(2)利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能,可对区域内的地理要素进行精确的分析、评价;(3)运用地理信息系统对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测;(4)地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广。在城市管理中的具体应用如下:

四、地理信息技术与数字地球

1.“3S”技术的联系和区别:(1)遥感技术主要用于地理信息数据的获取,全球定位系统主要用于地理信息的空间定位,地理信息系统主要用来对地理信息数据的管理、更新、空间分析和应用评价等;(2)遥感技术为地理信息系统提供信息数据,加快了地理信息数据库系统的更新,保证了地理信息系统的时效性,全球定位系统为遥感信息数据地面定位目标选择、野外验证、图像分类等提供了必要的数据信息,为更好地利用遥感技术解决实际问题提供支持。既互为独立发展又相互促进。

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关键词:三维GIS;工程测量; 应用

1、 三维GIS技术概述

1.1三维GIS技术的定义

GIS技术主要有三种定义:一是基于工具箱的角度,认为GIS技术是一个由现实世界中采集、转换、显示、存储空间数据的工具集合;二是基于数据库的角度,将GIS认定为一个数据库系统,并且在数据库中的大多数据都可以作或索引,能回答各种各样的问题;三是基于组织机构的角度,认为GIS技术是一个集合多种功能,如检索、存储、操作及地理数据显示的组织机构,可解决各种环境问题。有关三维地理信息系统(3D GIS)主要是对区域空间内的对象实现三位描述并分析的GIS系统。

1.2三维GIS技术的特点

在三维GIS技术中,可通过X、Y、Z三个坐标轴来定义空间目标,且与二维GIS的平面目标有完全不同的区别。空间目标经过三维坐标定义,具有更复杂的意义。二维GIS在平面空间中实现“有限―互斥―完整划分”是以“面”为单位,在三维空间中则以“体”为单位。另外,三维GIS技术的可视功能比二维GIS更为复杂,因此出现很多关于三维可视化的专业理论、算法及系统。总体而言,三维GIS技术在客观世界的表达更能体现出真实感受,以立体造型技术将地理空间现象呈现在客户面前,既能表现空间对象的平面关系,也能描述并表达垂直关系。另外,对空间对象的三维空间分析与操作也是三维GIS技术的特有技能,与CAD等计算机可视化软件相比,它具备独特的管理对象能力与空间分析能力。三维空间数据库作为三维GIS技术的核心,三维空间分析更具独特能力。与功能的增加相对应的是,三维GIS技术的专业理论研究也比二维GIS技术更复杂。

2、 三维空间数据的获取

目前三维GIS技术在工程测量中的主要特征即集成实时化、数字化、智能化、动态化、一体化。具体的获取数据方法可分为两大类:一是点方式数据获取技术,主要利用全站仪器、天文大地测量、GPS接收机等常规的测量方法,以及激光雷达等技术实现逐点、逐面采集空间坐标与属性的方式;二是面状方式数据获取技术。主要利用航空遥感获得大面积影像记录,并从中提取物理与几何特性。

有关三维空间数据的采集与更新,传统的测量方法存在一定局限性。如遥感或者航空摄影等方式测量建筑物时,虽然能获得目标的纹理特征、空间信息等,但是主要是获得建筑顶面信息,却无法获得建筑物的纹理数据及集合数据;地面摄影测量则只能获得建筑物立面的相关信息;通过激光扫描系统能获得距离感较好的场景式三维描述,但是获得数据的噪音大,很难形成信息与拓扑关系的提取。不同的获取数据手段方式之间大多具有互补性,因此可利用多传感器获得更多的源数据,并通过融合方式建立3D模型,这也是当前研究的热点话题,不同传感器的组合方式能够获得不同的空间数据采集系统。

其中最具代表性的研究成果主要有:根据地面的摄影测量与航空测量组合获得3D空间数据;通过“地图、激光扫描、地面摄影”组合方式,从平面图及空中激光扫描的数字表面模型(DSM)中获取三维信息;利用专业建模工具,如3Dmax、OpenGL、AutoCAD、VRML等建立起三维模型,并将CCD中获得的信息粘贴或者镶嵌到立体模型中,形成逼真的数字景观图;通过CSG方法实现真3D模型,并利用3s技术等构成集成的地面车载或者机载数据系统;通过AutoCAD建立起几何模型,并对模型实行真实的相片纹理映射,以生成真3D模型,再从地面摄影中获得纹理信息。

3、 三维GIS技术在工程测量中的有效应用

地理信息数据作为比一般事务数据更复杂的内容,除了具备基本事务数据的属性外,还具备独立的属性即空间定位。因此,地理信息数据是以空间参考为依据,通过定点、定线及定面等方式与地球表面建立联系的空间信息。

3.1地理数据的获得

地理数据的测量最基本内容就是屏幕显示地理数据,也就是用户选择视觉变量(色彩、尺寸、纹理)的前提下,实现全要素显示、分区显示、分图层显示等。但是这种表示不同属性地理数据大多以色彩、尺寸及纹理的不同来区分,不能达到形象的效果。因此,数据符号是三维GIS测量的重要方面,利用工具软件实现强大的地理数据符号化功能,并加以图例说明,这样就可将地理数据活灵活现地搬上屏幕,实现地理数据的可视化。另外,将屏幕地图上标好注记,就能获得简单的电子地图,电子地图是三维GIS技术进行工程测量的产品之一。

3.2可视化的科学计算

将各种各样经过处理的模型进行分级分类数据,并将统计数据以专题图的方式表现出来。例如以不同的色彩或者纹理来显示分类图;以同一个色相中的不同饱和度表现分级图;以直方图、圆饼图等体现统计的数据等。科学的计算可视化数据可充分表达人们对信息的深入理解。

3.3查询地理信息

主要通过对地理信息语言的查询,能够实现对数据库中内容或相关图标等进行直观化、形象化的操作查询,也就是说查询结果中既包括数据,也包括与之相关的文字、表格及图形。

3.4地理信息的三维可视化体现

三维仿真地图主要通过仿真技术,以三维立体形式直观表现空间现象信息,让用户体验到真实环境的感觉。因此,三维GIS技术是地理信息可视化的主要潜力产品形式之一。另外,通过多媒体技术和可视化相结合,能有效改善传统的地理信息仅通过文本、表格、图形等方式表达并传输空间信息的单一方法,而是以文本、图像、图形、动画、声音及视频一体化的多媒体空间表现内容,极大丰富了地理信息的可视化形式。

3.5空间分析结果的描述

三维GIS技术的空间分析包括网络分析、地形分析、缓冲区分析及叠加分析。通过可视化技术的应用,可以将地理现象的空间分析结果更形象、更直观地表达出来。例如以通视分析方法对地形进行测量,可通过间断或者连续的线段来表示地表中的通视或者不通视。即使时间或者空间发生了改变,例如在不同时间、不同图幅中任一要素的缓冲区等,都可以通过三维GIS技术方式描述。

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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.

关键词:基础地理信息要素数据字典;数据库;查询

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].

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一、地理信息系统概述

地理信息系统(Geographical Infor-

mation System,简称GIS)是20世纪60年代创立并发展起来的一门新兴技术。它集地图学、测绘学、遥感学、环境学、空间科学、信息科学、管理科学及计算机科学于一体,是现代分析和处理海量地理数据的一种重要技术。不同的部门与应用领域,对GIS的定义也不尽相同。或将其定义为“一种对空间数据进行采集、存贮、提取、分析和显示的工具”,或是“一个协助发展与规划,并且作出决定的工具”,或定义它为“一种处理空间数据的系统”这些定义有的侧重于GIS的技术内涵,有的则强调GIS的应用功能。不论侧重哪个方面, GIS实现地球系统科学研究工作的总体思路都是利用现代科技手段获取地球信息、利用数学方法进行各种信息之间的转换、预测和验证。实施这一思路的核心是计算机技术,基本技术是数据库、地图可视化及空间分析,主要研究内容是地球系统内的信息流,并以资源环境为主要研究和服务对象。这是GIS不同定义的共性。与其他信息系统相比,其强大之处是能处理空间分布数据。它将空间数据与属性数据结合起来,经现代计算机技术分析、处理之后,结果以图、表或曲线等形式反映出来,提高了人们的认识能力和信息处理能力,为科学管理和决策提供了重要手段。

二、地理信息系统的应用

随着地理信息系统技术的不断完善,其应用已渗透到社会各个方面,涉及所有相关的空间信息领域,包括诸如土地、海洋、农林业、水利、矿产资源、自然灾害预测、全球变化、环境保护等等。在各个应用领域中,以土地信息系统(LIS)、城市信息系统(VIS) 、自动制图与设施管理(AM/FM) 、环境信息系统(EIS)等占主导地位。发达国家以GIS应用于城市和设施管理为特征,而发展中国家则侧重于资源管理。

1.GIS 与数字城市

GIS、RS(Remote Sensing,遥感)和GPS(Global Positioning System,全球卫星定位系统)技术构成了空间信息技术的主要部分,即通常所说的3S 技术,其中GIS技术是核心技术。城市是人类活动最活跃的环节,GIS 技术的应用集中体现在城市应用中。近两年来,数字城市已经成为国内信息化的热点问题,而且还有持续升温趋势。而以GIS 为核心的空间信息技术是数字城市的核心应用技术,它与无线通信、宽带网络和无线网络日趋融合在一起, 为城市生活和商务提供了一种立体的,多层面的信息服务体系。数字城市建设包括4部分内容,即基础设施、电子政务、电子商务及公众信息服务。而GIS应用贯穿上述4个部分和各个层面,从城市基础地理信息数据库到政府空间数据共享、电子商务物流配送以及基于网络的公众地理信息服务,GIS都发挥着不可缺少的作用。从具体的应用来说,GIS已经广泛应用于构成数字城市的众多行业,如城市规划、城市地下管网、电力、电信、公安、消防、急救等方面。

2.GIS 与企业信息化

GIS技术在企业整个商务过程中都能发挥重要的作用。以GIS 为核心的空间信息技术可以无缝集成到企业信息化的整体业务平台中,与企业的财务系统、销售系统、工作流管理系统、客户关系管理系统等融合,并且在底层数据库层面上实现数据的相互调用。当建立在网络架构上时则可以实现远程和分布式计算。

3.GIS 与人们的生活

近几年来,随着GSM 移动通信技术的发展,GIS的应用范围迅速扩展到人们的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM 的技术已开始广泛应用于车辆安全防范系统和调度系统,为人们提供车辆反劫防盗、报警、道路指引、医疗救护以及在此系统平台基础上扩展各种电子商务增值服务。以医疗救护为例,当患者向监控中心请求急救时,监控中心可以从GIS 电子地图上查看到患者的具置,并同时搜索最近的急救车辆,让最近的车辆前去接患者。患者进入救护车后,监控中心可以通过双向通话功能, 指导救护车上的医生实施救护治疗,同时通过GIS 的最优路径功能,给救护车指引道路, 使其以最快的速度到达医院或急救中心。而在救护车行进的过程中, 患者的家属可以通过互联网立即上网查询救护车的行进位置及患者的状态信息。通过GIS,并结合GPS 和GSM 无线通信及网络,使患者、家属、救护车及医生之间建立了无缝沟通体系,最终使患者能得到快速、及时的治疗。

如果在车辆移动目标、家居固定点目标、重点保护单位甚至路灯上都安装了GPS、GSM 或其他无线通信设备,那么我们在城市生活中,无论是开车、行走或者是在单位、在家里,都可以通过由GIS、GPS、互联网以及无线通信技术构成的综合服务系统获得急救、报警和各种商务服务,真正使我们处于立体的、全方位的数字化生活中,体验数字空间高科技价值。

三、GIS发展趋势

一个优秀的GIS软件应具备支持数字( 区域、城市) 地球的能力, 应是在OS、DBMS等软件之上的应用集成平台。GIS 软件的发展要实现从简单的二维或三维处理向多维处理的转变;实现从以系统为中心向以数据为中心的转变;实现从面向地图的处理向面向空间实体及其时空关系处理的转变; 实现从单纯的管理型向分析决策型转变。在技术体系上, GIS软件的发展应向以下几个方向努力。

(1)数据组织与融合方面。目前计算机运算速度能满足海量空间数据的运算, 因此要改变以图层为基础的组织方式, 实现直接面向空间实体的数据组织;实现不同尺度空间数据之间的互动;实现矢量数据、影像数据的互动;实现多维属性与嵌套表组织;实现多源空间数据的装载与融合, 支持数据仓库机制;具有强大的索引机制。

(2)数据存储、查询和分析处理方面。实现从面向过程的分析、处理手段向面向问题的分析、处理手段发展;实现以空间数据为基础的数据挖掘;实现联机分析处理( OLAP)与联机事务处理( OLTP);实现扩充的、支持空间的关系概念与关系运算。

(3)空间数据管理和计算方面。实现多用户同步空间数据操作与处理机制;实现数据、服务和多级B/S体系结构;实现不同GIS 系统之间的互连与互操作;实现空间数据分布式存储与数据安全;实现空间数据高效压缩与解压缩。

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摘 要:本文对乌兰察布市相关的地理信息进行了收集和分析,开发平台选用ESRI公司的ArcGIS Server9.2,根据我市地理数据特点和实际要求,制定了设计方案,结合Arc-GIS-Server特点开发完成乌兰察布市基于Web服务的地理数据系统。

关键词:地理数据分发系统; ArcGIS Server;Web服务

1 系统开发技术路线

2 数据分发

2.1 构建模型的方法

我市(乌兰察布市)地理数据有六类要素,分别有水系(地址结构)、居民用地(居住和农牧业)、交通(国线、省线、其他)、管线(城市及地区管网建设)、土质地貌(地理情况)、植被(城市绿化及牧区),每个要素的下边又有很多详细的分支。根据以上情况我们建立了此地理信息模型。

2.2 服务

先构建house_polygonclip(居民地及设施)、water_polygonclip(水系)、(traffic-polygoncli)交通类、training-polygonclipp(管线类)、relief-polygonclipp(地貌类)、vegetation-polygonclipp(植被情况)等模型,再把模型应用到ArcCatalo或ArcGIS-Server -Manager中实行,本人采用ArcCatalo模型实行。

2.3 程序调用

在开发界面加载Geoprocessing-Resource-Manager控件,选择“Edit-Resources”,然后在Geoprocessing-ResourceItem编辑器增加setclip,在信息窗口中为其定义规定数值。

然后加载Task-Manager控件,同要素(需要定义)集分发的Mennew链接。同时要加载该控件的六个Geoprocessing-Task,将属性“Task-Results-container”都设置为Task-Results1。

3 本市地图数据的

由于本人开发的的程序都是以File-Geodatabase方式存储,所以要数据就不许先要将File-Geodatabase中的地理数据都要进行转换,以.MXD方式进行导出导出。从而完成这一操作取名“WLCB-PXMidFGISFGDB-DB”。

从Arc-Catalog中打开文件链接:乌兰察布市地理信息数据,右键打开地图文档“WLCB-PXMidFGISFGDB-DB.mxd”,选定“Publish-to-ArcGIS Server”进行数据的处理,并将名称改为“WLCB-PXMidFGISFGDB-DB”,进行下一步选定“Mapping”和“Geodata-Access”。此时两项服务,即地图服务WLCB-PXMidFGISFGDB和Geodata服务。

4 调用已的乌兰察布地图数据

必须在已经设定的Web-Map-Application中调。

用来的地图信息步骤有:

(1)创建MapResource-Manager控件

(2)打开相应数据,进行编辑资源管理操作

(3)创建新的项目之后,选择有关的服务处理程序

(4)当创建相应的Map控件后,设置Map-Resource-Manager属性,就可以调用地图服务程

数据同样要创建ModelBuilder,架构Model控件,在ArcGIS-Server-Manager中相关数据,通过Geoproces(地理数据处理)和Task服务实现相关数据的连接与。由于所涉及到的要素集,要素类所涉及的具体内容有区别,所以架构Model时所采用的方法也要有相应的去别。

参考文献:

[1]Manjor Paul, S.K.Ghosh.An Approach for Service Oriented Discovery and Retireval of Spatial Data[A]. International Workshop on Service Oriented Software Engineering[C].Shanghai:ACM Press,2006:88-94.

[2]Tomokazu Fujino. SVG+Ajax+R: a new framework for putational Statistics,2007,Vol.22, No.4,Dec.

[3]汪F琦,吴健平,范力铭.基于ArcGIS Server的企业级GIS系统研究[J].甘肃联合大学学报,2006,20(06):83-87.

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关键词:GEOSURF5.2;教育地理信息系统;地图搜索引擎

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)24-0085-02

一、建设背景

随着Internet技术的不断发展和人们对地理信息系统(GIS)的需求,利用Internet在WEB上空问数据,为用户提供数据浏览、查询、分析等功能,已经成为GIS发展的必然趋势。

银川市――宁夏回族自治区首府,常住人口将近165万。在“西部大开发”的热潮带动下,经济基础的发展和人们对生活水平的日益提高,驱使公益事业的发展必须加快步伐。本系统的建设能够更好地服务于人民,为构建“和谐社会”作出更大的贡献。

二、GEOSURF组件技术及其应用优势

(一)GEOSURF5.2组件技术

GEOSURF5.2分为管理层、服务层和应用层三个层次,包括四个部分:可视化地图JavaBeans组件GeoSurfBeans、地图搜索引擎GeoSurfMapServer、服务配置与管理工具GeoSurf Admin和客户端二维地图浏览器。GeoSurfBeans运用JavaBeans组件技术,对数据获取、表现、查询、编辑和出土等操作进行封装,创建可复用,平立的可视化组件,利用这些组件,可以快速构建新的应用程序,提高二次开发效率。GeoSurf MapServer包括地图服务、WEB要素服务和WEB覆盖服务,是在GeoSurf Beans的基础上,采用Server技术构建的地图服务,能够提供矢量地图、栅格地图和正射影象地图服务。GeoSurf Admin提供地图源数据定义、WEB程序服务、连接、日志、驱动程序与管理等一系列工具;生成地图定义文件、日志文件、索引定义文件等,并把地图定义文件与GeoSurf Server关联起来,部署在支持Servlet的WEB服务器上,提供给客户端访问。客户端二维地图浏览器提供对矢量和影响数据的获取、查询、浏览、编辑和分析。

(二)GEOSURF5.2应用优势

由于GEOSURF5.2提供的一系列组件,支持多用户同步访问,支持数据库连接池,再利用丰富的组件技术,能够快速的把地图服务和地图定义文件联系在一起,并通过布局向导配置客户端界面,完成地图WEB应用程序快速部署,从而大大的提高了开发效率,降低了开发成本。

三、系统功能及实现过程

(一)系统总体功能概述

银川市教育地理信息系统是采用JAVA语言,在数字地图的基础上叠加教育行政部门、学校的相关信息,利用GeoSurf 5.2的瘦客户端在WEB上空间数据。用户通过浏览器可以方便的使用数字地图,可以平滑的放大、缩小、漫游、目标定位和搜索地图目标,可以通过智能化的地理信息查找和分析一定范围内的目标(目标必须为教育行政部门或学校)。用户可以选择去学校的最短路径,测量实地距离,分析学校及周围的临近设施分布状况,并且能够查看银川市所有学校的详细信息。系统管理员可以通过可视化界面进行动态数据管理和维护。

(二)系统功能实现过

1.数据生成。数字地图使用银川市行政区划范围内1:50000地形图32副,城镇居民区1:2000地图约为180平方公里,在WGS 84坐标系的基础上以人民广场中心点为基准进行了旋转。数据要素主要包括交通、居民地、植被、水系、地名(党政机关、企事业单位),其中,学校及教育机构单独分类表示,数据以SHAPE格式存储。

将制作好的SHAPE格式数据,使用GeoSurf Admin导入到分块工具中,将矢量数据,按照金字塔级数分块为栅格图片,存放于指定路径下即可。公交线路数据严格的实现所有公交站点必须压在公交线路上,不能出现同名线路共存。

2.客户端实现。根据系统功能要求,客户端设置了工具栏,地图显示区域,查询结果显示区域和2个查寻按钮(地图搜索和出行导航)。系统采用的是JAVA语言进行开发,因此客户端界面以JSP格式存在。在JSP界面中,根据数据分块的数据文件,计算出地图的显示范围,最大、最小分辨率等信息,并将工具栏和2个按钮的触发响应指向服务器端服务。

3.服务器端实现。服务器端响应客户端的触发,调用GEOSURF组件或相应服务,将请求进行处理,再将处理结果发至客户端JSP界面。

(1)工具栏功能处理。直接调用GeoSurfBeans组件,就能够实现放大,缩小,漫游,框选,圆选,点查询,测距等功能。

(2)地图搜索功能。根据系统设计,搜索功能采用模糊查询实现。在客户端界面输入要查找的学校名称或关键字,将命令传向服务器,服务器处理完毕,将检索结果分条显示于查询显示区域,并且在地图上高亮显示出来。单击其中一条记录(学校名称),便可以查看该学校的详细信息。

(3)出行导航。系统设计的出行导航即为公交换乘。根据银川市的实际情况,设计了一次换乘。此功能的实现需要借助0RACLEloi。

使用数据库初始化工具,先将建立好的ORACLEloi的数据库进行初始化。通过公交数据生成工具,将SHAPE文件导入到数据库中,在数据库里生成站点表、线路表、直达表和一次换乘表。服务器响应客户端的请求,从ORACLE中检索出请求结果,并显示于客户端查询结果显示区域,单击其中任意一种换乘方案,地图上便能高亮显示行驶线路。

4.数据更新的实现。由于客户端设计了查询学校和教育机构详细信息功能,而学校的详细信息又在不短的变化中,系统特制作了此模块。考虑到银川市教育网采用ASP语言进行开发,为了更好的与之结合,系统数据更新模块也采用ASP语言进行开发,数据库采用了ACCESS数据库。数据更新模块涵概了数据录入、数据修改,数据查询,统计,数据删除等功能。管理员可以通过此模块对学校和教育机构详细信息进行实时的更新。系统建立初期,可以使用本模块将学校及教育机构信息录入数据库。

四、结语

在实际开发过程中,更深刻的体会到GEOSURF组件技术的应用优势。这些优势使得《银川市教育地理信息系统》的开发更加方便、快捷。系统借助ORACLEloi与JAVA语言的无缝结合和强大的数据存储功能,成功的实现了公交换乘问题。

本系统的建立,使得市民可以通过互联网查询到银川市教育行政单位和所有中小学的地理位置、交通信息、学校概况、师资力量等基本信息。系统建设在为用户提供空间数据浏览、查询和分析的同时,也为促进教育事业发展,加速教育信息化进程做出了最大的社会效应;同时,也为教育行政部门、市委、市政府决策提供了一个最佳的信息支持平台。

参考文献

[1]吴信才.地理信息系统原理、方法及应用fM].北京:电子工业出版社,2009.

[2]王家耀.空间信息系统原理[M].北京:科技出版社,2001.

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【关键词】 iData数据工厂 CMYK RGB 数据入库

1 引言

地形图图式符号设置与符号配色是南方数码iData数据工厂软件系统中核心部分,iData根据色彩对应法则建立CMYK色值与RGB色值的关系,以及图层的颜色与RGB色值对应关系。系统颜色模块可自主设置图层、要素代码的颜色。通过自定义颜色,改善了图面视觉效果,方便了地形图中的点、线、面、文字信息的入库与质量检查。

2 CMYK与RGB之间的关系

RGB模式是由Red红、Green绿、Blue蓝三种颜色为基色进行叠加而模拟出大自然色彩的组合模式,是一种加色模式。CMYK(Cyan青、Mageata品红、Yellow黄、Black黑)是印刷上使用比较普遍的色彩模式。RGB是通过自身发光来呈现色彩,而CMYK则是通过墨点反射光来呈现色彩,它与RGB成补色关系。

地形图图式是用四色(CMYK),按规定色值进行分色。就地形图配色而言,RGB色彩模式是最佳的色彩模式,因为它可以提供全屏幕的24bit的色彩范围,即真彩色显示。在打印过程中,系统自动将RGB模式转换为CMYK模式,因为CMYK模式所定义的色彩要比RGB模式定义的色彩少,RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印的范围之外,从RGB转换到CMYK由于某些颜色不能表现,出现打印后失真的现象。南方数码iData数据工厂颜色系统较好地解决了打印后失真的技术难题。

3 iData软件个性化颜色实现

3.1 模版中颜色的定义

iData数据工厂软件中有RGB与CMYK两种颜色显示模式。在模版设置中,其中颜色代码表显示了系统颜色的设置。通过定义多种颜色值来准确表达相关要素。对于RGB与CMYK的对应,则通过相关软件实现。

如图1所示,在符号化模板中,以表格的形式定义了多种色号,每个色号关联了相应的RGB值及对应的CMYK值。在配置图层颜色及各个地物颜色时,可以直接调用这些色号,从而实现图层及地物RGB和CMYK颜色的自定义。

3.2 图层与要素的标准颜色设置

iData数据工厂颜色模块建立了颜色与地形要素分类代码之间的关系,图层设色、分代码设色,颜色与代码相对应。图层可以将复杂的图形数据有序地组织起来,通过设置图层的特性可以控制地理要素的代码、颜色、线型、线宽,以及是否显示等。iData数据工厂的模版将各个图层及地物的颜色通过颜色号来定义,并与颜色表链接,使各种颜色符合图式规范、技术设计要求。模版自定义除了对每一图层设置颜色,甚至可以按照不同的标准和个性需要对每一种地物进行颜色的个性化定制。图层、代码与图式、iData颜色号见图2。

3.3 要素的个性化颜色定制

随着地理信息化发展,原有图式符号中的颜色已不适应当前地形图编辑和数据入库的技术要求,生产过程中会根据代码特点对相关要素的点、线、面颜色进行局部或全图的调整,以达到区分地物和属性最直观的目的。

为了满足在个性化设置的需求,iData在标准数据库的基础上增加了符号化信息存储的专属字段,在生产过程中允许用户随时改变某个或某种地物的颜色,这些临时颜色信息将被存储在这个字段中。最后出图的时候通过删除这个字段储存的颜色信息,点击“全部恢复默认色”,则能快速的将个性化过的地物恢复出图的标准色,满足图式和技术设计要求。

3.4 面状实体的颜色填充

在标准输图中,面状地物一般不需要面域色。但是在地理信息入库时,面状地物普色能进一步地显示面状地物性质,也能清楚的反映该要素的封闭状态。在iData环境里,关闭面状地物符号化的情况下,能够非常清晰地看到面状地物的骨架线和面域,便于图面的巡视检查。而面普色还可以设置为透明度,这样面状地物在叠盖时很容易通过颜色的深浅来识别。见图3地形图入库面状要素。

4 颜色分组修改器

在地形图数据入库时,会根据不同的地物或者不同的属性对容易混淆或不易判辩的地物要素选择不同色号,图2显示特定符号的颜色,通过颜色快速查看到图形与代码是否一致、图形与代码是否正确、地物间相互关系是否合理。例如对城际道路和城市道路设置不同中心线、路边线、以及路肩线颜色,通过颜色设置来强化地物要素的线型,图面颜色层次更加明显,便于发现数据问题。尤其是图幅接边,线、面属性颜色相同视为同一属性,否则为非同一属性。边不接问题就会暴露无遗,同样按颜色修改图形和属性问题也较方便,从而提高了数据入库效率和库体质量。

iData环境除了可对某些特定的要素设置特别颜色外,还提供了分层设置颜色的工具条,见图4。运用编码对道路边线、中心线相对应的面要素实体进行分组,并对每一组分别赋予个性颜色,能快速地进行线、面一致性检查。

除了对编码的分组设置颜色,还能根据属性、名称进行颜色设置。将不同名称的道路的中心线分组形式赋与颜色,也可根据颜色来区分房屋的层数、性质、高层房屋和普通房屋。

5 结语

对地形图入库要素的颜色进行综合设置,即不增加图面载负量,又利用色彩的形式表示其要素类别及等级,进一步描述地理信息要素,取得良好效应。

iData数据工厂的生产平台为我们提供了多种颜色选择空间,入库过程中自由设置颜色、合理地搭配颜色,能够有效的提高作业效率和入库的数据质量。把美学的用色观点、方法与测绘地理信息有机的结合起来,使测绘产品既是测绘成果,又是艺术作品。

参考文献

[1]ISBN 978-7-81141-004-4.凌善金著.地图美学.安徽省师范大学出版社,2010年出版.

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关键词:SVG GML 可视化 WebGIS

中图分类号: P208,TP75 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)11-0036-03

Abstract:Spatial data display in the work of WebGIS and vector transmission problems, introduce GML and SVG technology, establish the WebGIS visualization model based on SVG/GML.This model as a server-side data interchange format GML geographic information exchange and data sharing, in SVG as a vector map publishing format to achieve spatial information visualization, will greatly improve the visual performance of WebGIS.And this model gives the application example of the system of map display WebGIS system, analyzes the method to realize the system function.

Key Words:SVG;GML;visualization;WebGIS

1 空间数据可视化

基于WebGIS平台的空间数据,主要任务是把存放在数据库中的空间信息和图形文件的空间数据出去。要实现GIS系统的数据互操作和共享功能,前提必须是进行空间数据时依照统一的标准,并且能够解析出执行标准格式的空间数据。

1.1 空间数据可视化形式

空间信息的可视化是指利用图像处理技术、地图制图学及计算机图形学等,使用图形图像及图形符号,结合文字、图表和视频等可视化的形式,充分显示地理学信息输入、处理、查询、分析及预测中的数据和结果。

空间信息可视化中最重要的形式是地图,电子地图比纸质地图具有更多的优点。优点如下:第一,SVG(可伸缩矢量图形规范标准)在完成空间数据组织结构的同时,通过XSL或CSS添加各种样式,即能够对各个图形元素进行填充又能使用滤镜效果功能等;第二,SVG的颜色管理支持RGB规范并且能够呈现出丰富的色彩;第三,SVG 支持蒙版及剪切路径技术,能够显示出路径定义区域之内的图形,从而来屏蔽区域外的图形,并可以运用在鹰眼图的操作功能上。

1.2 基于GIS的可视化

建立在GIS的可视化,其主要用处是既能用来空间对象的空间展现规律,又能对下一步需要分析的数据进行直接查询。GIS中涵盖大量的空间地理信息,提供丰富的图形图像信息的同时还与相关的数据和资料建立相应的联系,对象属性位置变化规律可以运用可视化提供的结果来进行分析。

2 SVG及GML在WebGIS中的应用

SVG――可任意放缩矢量图像格式(Scalable Vector Graphics)的简称。它基于XML(可扩展标识语言),是一个全新的标准开放的矢量图像和动画格式。SVG中体现的矢量图形、色彩填充、滤镜效果、动态交互及音效等效果是通过运用简单等文本语句完成的,SVG已成将来的Web图形图像的一种标准。GML(Geography Markup Language,地理标识语言)是XML应用在地理空间信息领域的中的语言。运用GML不仅可以、存储各种特征的地理信息,而且还能够控制地理信息在Web浏览器中的显示。GML是表示实体的空间信息和属性的编码标准,但它并没有支持显示图形的功能。空间数据可视化可通过采用以GML描述GIS数据,SVG进行客户端显示的方式来实现。

SVG以文本的形式来描述矢量图形,尺寸小,而且能够进行高效率的压缩,该功能在网络上传输是非常合适的。SVG技术在WebGIS中用来承担地理信息的传输,大大降低了网络负载。GML拥有巨大的地理空间信息的描述功能。使用GML在服务端中来完成地理信息的透明共享功能,在WebGIS在技术上可以同时采用SVG作为地理信息可视化的手段以及地理信息网络传输的载体应用其中。

3 基于SVG与GML的WEBGIS模型

引进GML、SVG等技术,在Web GIS 中采用GML作为服务端地理信息交换和数据共享,GIS 应用服务器以GML格式数据作为对GIS服务器请求的响应,并在服务端将GML转换为 SVG,然后以SVG图形格式通过网络传输至用户端,实现地理信息空间数据的可视化。建立基于SVG与GML的WebGIS模型,该模型由客户层、Web 服务层、GIS功能层和数据层组成。如图1所示。

(1)客户层主要是负责地图的可视化。通过 DOM+Java Script形式进行开发可以降低网络传输的负载,把图形浏览、图层控制及缩放及等操作功能放在客户层,不需要重新去请求数据的GIS功能。在SVG文档中,可以直接通过脚本语言操作SVG文档的DOM树来实现地图的可视化,而专题制图、图层编辑及查询等操作则需要和服务器的交互来实现。

(2)Web服务层的作用是数据。WFS(Web Feature Services,网络要素服务)是负责将GML文档转化为SVG格式的组件,而Web 服务层则主要是根据Web 服务WMS(Web Map Services,网络地图服务)定义接口的组件。转换组件用于把GML文档数据操作组件经过处理后得到的GML文档,转换为SVG文档的格式,然后再将其传给客户层。

(3)GIS功能层主要内容是GML文档数据操作组件。当Web服务层发送请求时,该GIS功能层组件就向数据层请求数据,并且把得到的GML文档存储。在请求数据时也会对已存储的GML文档数据进行搜索,如果请求的数据已存在,则返回。

(4)数据层的作用是提供包含GML格式数据及地理数据库的GIS数据。当数据层收到数据请求时,数据库中的数据将根据GML转换组件转换为GML文档,再从数据层中返回。如果GML文档有变化时,数据库也会利用转换组件对相应的数据进行修改。

4 基于SVG/GML的WEBGIS地图展示系统的实现

根据以上设计的可视化模型结构建立基于SVG/GML的WebGIS地图展示系统,以三亚市旅游地理信息系统TGIS为例,主要实现地图地图在线编辑、图层管理功能;地图操作控制功能,包括地图放大和缩小、鹰眼窗口、图层控制、地理属性显示等;公交路线查询显示功能。所获取的地图数据是shape文件格式存放的地理数据,要使客户端用户观察到地图,则需要将shape文件格式的地图数据转换成SVG格式存放在服务器上。当文件格式转换成SVG文档时,在客户端只要安装了浏览器插件后,即可实现对地图的浏览。经过测试,客户端交互操作便捷,整个系统运行良好,性能较稳定。

随着WebGIS应用的深入,更多的用户提出了在线编辑和修改空间数据的需求,因此TGIS通过使用 提供的 TcpMap 技术以及MapControl 技术实现了地图对象的在线编辑功能,允许多个管理者(Manager)同时在线编辑空间数据,实现远程数据的采集和维护。

4.2 地图操作及控制功能

地图操作控制功能用于用户浏览,主要功能有地图的缩放、漫游、区域选择、鹰眼、图层控制等基本的地图操作。这样用户可以在地图中对其所感兴趣的地理信息进行快速、方便的选取和控制。可使用SuperMap IS中AjaxControls的MapControl、PanToolControl、ViewEntireToolControl、QuickZoomOutToolControl、QuickZoomInToolControl等地图漫游控件、全图显示控件、地图缩放控件实现对地图的操作。

4.3 公交路线查询、显示功能

公交路线查询显示功能采用的应用模型是SuperMap基于全组件式的GIS 技术,这个公交网络模型的实现主体是公交网络组件(SMISBusNetwork.dll)。技术流程为数据采集、数据预处理、建模入库、动态查询/分析和。

公交网络模型根据所查询的内容分类定义为三个数据集:公交站点名称数据集、线路数据集、线路与站点关系数据集。包含的字段主要有:SmID-SuperMap 保留字段,站点唯一标示;SmUserID-该站点所属的信息点编号,属公交站点名称数据集,该字段用于公交换乘线路以及查询经过该站点的线路;Direction-行车方向,即如果线路来回相同,则该字段为空;Priority-表示该条线路的优先级,默认设置为0,以数值的大小来定义优先级的高低等。如图2所示。

查询的核心代码:

function GetBusSolutionByNames(busSolutionParames) {

var startStop=document.getElementById("startStop").value;

var endStop=document.getElementById("endStop").value;

var name=new Array();

name.push(startStop, endStop);

if (!startStop || typeof (startStop) != "string") {

alert(resource_inputStartStop);

return;

}

if (!endStop || typeof (endStop) != "string") {

alert(resource_inputEndStop);

return;

}

var spatialAnalystManager = MapControl1.GetSpatialAnalystManager();

spatialAnalystManager.GetBusSolutionByNames(name,busSolutionParam, OnGetBusSolutionComplete, OnActionError, "GetBusSolutionByNames");

}

5 结语

WebGIS是利用Web技术来空间数据,给用户提供空间数据浏览、查询以及分析等功能。但不同的空间数据格式具有不同的空间数据模型,因此WebGIS用户不能同时查看分布在其他空间数据库中的数据,无法实现异构、多源空间数据的共享、交换和互操作。WebGIS中服务器端和客户端的交互由于受网络限制,一直以来海量空间数据的传输、图形图像的表达都是WebGIS的技术瓶颈。通过把SVG 技术、GML 技术引入到 WebGIS中,以解决WebGIS中空间数据可视化、互操作困难等矢量传输的问题。通过建立基于SVG的WebGIS模型来实现空间数据可视化,便于信息查询、搜索和资源共享,减少了服务器和客户之间的频繁交互,从而提高WebGIS服务的互操作性。

参考文献

[1]孙鸽,郭朝珍.基于SVG的WebGIS空间分析系统的研究与实现[J].小型微型计算机系统,2012.

[2]张丹华.基于GML和SVG的空间数据可视化接口设计[J].陕西理工学院学报:自然科学版,2011.

[3]解永青.基于SVG的矢量WebGIS性能优化方法研究[J].安徽农业大学,2012.

[4]李心颖.基于ASP和WebGIS的旅游地理信息系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2012.