地理信息解决方案范文

导语：如何才能写好一篇地理信息解决方案，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。

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关键词：电网规划；地理信息系统；电子图纸绘制

中图分类号：TP311 文献标识码：A

1.项目背景与目标

电网规划是电网发展能力的重要组成部分，是保证电网结构合理的关键环节，好的规划是最大的经济，电网企业是投资密集型企业，规划的优化程度提高，将产生巨大的经济效益。配电网变化频繁，每日产生大量的信息，由于规划人员无法像计算机一样具有大量的计算能力来求解规划的优化模型、记忆大容量的关系型数据，且目前通过计算机获得的优化结果无法清楚地考虑线路约束和地理环境限制，因此现有的手段工作量比较大，获得的规划方案可能存在可行性问题，或者优化程度不高。

通过建设基于地理信息平台的电网规划图形分层系统，在地理信息、电力设备分布和网架接线现状信息平台基础上，构筑电网规划辅助支持软件平台，利用GIS可视化的优越性不但实现“规划信息一张图”，结合GIS的空间分析、多源数据集成、海量数据存储和拓扑分析的应用，为配网规划方案设计提供辅助分析工具优化规划流程，创新形式、整合资源，有助于提升电网规划决策的科学性、规范性，提升供电可靠性，保证电网规划经济、可行，保证电网安全、可靠，实现电网优化的发展目标均具有重要的意义。

1.1 研究背景。江门供电局是广东电网公司直属国有大型一类供电企业，供电面积9600平方公里，共有供电客户211万户。在“十二五”期间，江门供电局的信息化建设稳步推进，成绩显著，但与国内领先的地市级电力企业相比还存在较大差距。

为满足精益化管理、绿色电网的发展对信息化需求不断增大的需要，针对目前电网规划工作中存在的问题，从“提高规划决策工作效率”的核心价值理念出发。通过基于江门国土资源管理局的半开放性数字江门地理信息平台进行开发，构建统一的基于GIS的电网规划可视化辅助支持工作界面，整合各层级电网元件，为电网规划数据提供接口资源；结合GIS矢量图和2000∶1地理影像图，统一规划电子图形绘制形式，实现多图互动，提升图形精度，提高规划决策工作效率。

1.2 现状及问题。在电网规划工作中，各电压层级、各县区局均应用不同的图形界面进行电子图纸绘制。有应用google地球软件绘制，有应用AutoCAD（配合航拍图或万分之一矢量图）绘制。对我局来说，目前影响电网规划工作主要有以下几点：

（1）电网规划应用外国软件引擎内带来一定的数据担忧。

（2）图形界面的不统一造成坐标统一，比例不统一，数据集成困难，电网规划层间协同难度加大，横向协作容易出现信息错位。

1.3 建设目标。本项目结合配网信息化建设情况，为提高配网规划效率，减轻工作量，通过建立基于江门地理信息平台、打通配网规划相关的各专业系统信息壁垒，实现配网地理信息、网络拓扑信息、配网运行信息、客户营销信息的有机融合。在规划方法研究基础上，构建面向配网规划决策的配网多源信息综合分析可视化展示平台，实现面向配网规划的多源信息的高效融合和集中展示，有效提升配网规划决策的信息化水平和配网规划质量。项目具体围绕以下建设目标开展工作：（1）国土部门的地理信息平台是一个国内半开放平台，由国土部门加密共享形式对各个部门进行地理信息开放，可自己开发图形界面，数据不需进行外部上传，数据保密有保障。（2）基于地理信息平台，构建统一的电网规划可视化GIS工作界面，整合各层级电网元件，为电网规划数据提供接口资源。（3）结合GIS矢量图和2000∶1地理影像图，统一规划电子图形绘制形式，实现多图互动，提升图形精度，提高规划决策工作效率。

2.系统技术架构

2.1 设计准则。利用GIS技术，将地理信息与规划数据相结合，实现对海量空间数据的有效管理，进而实现科学地进行电网规划决策，系统设计时参考以下的原则：（1）GIS为规划展示基础，所有规划工作都可以在GIS的支持下完成，电力元素等都显示在GIS平台中。（2）支持电网规划的电子图纸绘制及分层功能。（3）具有良好的可扩展性，能够以无缝方式集成其他业务功能等。

2.2 系统架构。系统整体设计实现采用JavaEE技术架构，运用轻量级的技术框架进行实现，整体上是多层架构的B/S系统。同时系统的模型基础和展现应用平台是基于WebGIS平台技术展现电网各个元件信息、电网规划设计方案等相关信息。

系统从逻辑上分为多个技术层面：（1）模型层：模型层用来表达电网拓扑模型，是与实现无关的描述，由GIS平台管理拓扑连接关系，并为实时数据库，应用数据库和数据服务平台共享。（2）数据层：数据层包括关系型数据和实时数据两部分。（3）平台层：平台层主要是采用的WEBGIS平台，提供应用程序编程接口API，方便上层开发。（4）应用层：数据库表在设计时面向应用主题进行分析，并基于基础数据和集成数据建立数据分析功能，为大量的业务分析提供服务。（5）表现层：系统的主界面采用浏览器，所有功能都在GIS上实现和展现。

3.系统功能设计

3.1 基于GIS的电网数据管理。系统集成江门地理信息平台的地形数据地图，并与设备拓扑关系数据，构建了统一的电网规划可视化GIS工作界面，整合各层级电网元件，为电网规划数据提供接口资源。

3.2 电网图层管理。为了更合理高效的组织图层，便于管理和查看，系统设计了如下的图层管理体系：运行体系、在建体系、近期规划体系、中期规划体系、远期规划体系。每一类别体系都存储3种类型的电网要素信息，并对每个类型管理期各个版本的数据。

3.3 规划电子图纸绘制。结合GIS矢量图和地理影像图，通过多种方式进行电网规划设计方案的电子图纸绘制，实现多图互动，提升图形精度。系统可提供两种录入模式：（1）绝对坐标模式：通过输入绝对坐标的方式录入电网要素，包括变电站、线路、变压器等要素的空间信息和属性信息。（2）地图描绘模式：通过在地图上描绘点，把规划设计方案绘制到平台上，这种模式直观、操作方便，也适用于电网要素的选址讨论，并且系统地对每种方案进行评估预测分析，可判断规划的合理性，经过不断地修改，即可得到最优的规划方案。

3.4 规划方案对比。规划方案对比是实现不同规划方案之间技术经济性的比较，客观反映出规划方案的优劣及可行性。对比内容包括不同方案之间电网规模、技术参数、设备投资估算、供电可靠性等方面的比较。规划人员从规划方案的纵向对比中得到规范项目的可行性，从横向对比中得到不同方案之间的优劣。该功能能够辅助规划人员进行规划方案的决策，减轻规划人员工作负担，提高规划科学性。

结语

通过对电网规划图形设计需求及特点的分析，设计了适合电网规划图形设计的GIS平台系统。可以有效地辅助电网规划人员的规划工作，使规划工作更具科学性、高效性。该系统具有以下显著特点：

（1）有效提升配网规划决策的信息化水平和配网规划质量。

（2）建立了基于GIS的统一电网规划电子图纸绘制设计平台。

（3）实现多图层互动设计，包括：地形数据地图、电网元件信息及电网规划各版本的图层。

（4）提高规划日常管理水平。提供规划方案对比分析、规划报告自动生成等实用化功能，大大提高了工作效率，满足规划人员日常使用的要求。

参考文献

[1]钟伟.管理信息系统[M].北京：科学出版社，2005.

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从PPBI目前提供的解决方案来看,基于云的位置智能解决方案主要有四类。

第一类,支持云平台。2010年5月,PBBI与微软签署了一个长期的整合全球Bing Maps的合作协议,这使得PBBI的全线产品可以获取Bing Maps的数据和服务资源,可访问全球丰富的影像、航拍图片等数据资源,而无需安装任何单独的插件。据了解,MapInfo 核心产品已开始支持Bing Maps,包括MI Professional、MI Developer和等。

第二类,建立基于SaaS的平台。PBBI已经建立的MapInfo Stratus,就是新一代基于SaaS的地理信息服务平台。孙冠军介绍,该平台能够提供端到端的一站式服务,在体系架构、用户体验方面均有全新突破和创新,能够提供更多的专业分析能力。除了增加更多专业的空间分析功能,该平台特点还包括:MapInfo Professional 可作为云的前端软件用来分享数据;允许快速建立Web 2.0网络地理信息共享平台;提供强大的RIA控件,满足用户快速自定义开发的需求;整合了基于Web 2.0 风格的地图和业务数据;核心技术是基于MapInfo Developer 的SOA服务的。

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关键词 GIS 警务 信息

中图分类号：P208 文献标识码：A

Application of GIS in Community Policing System

WANG Chengyu[1]， ZHANG Yueke[2]， FANG Zhongqing[1]

（[1] Yangzhou Institute of Technology， Yangzhou， Jiangsu 225009；

[2] Jiangsu Yitu Geographic Information Engineering Co.， Ltd.， Yangzhou， Jiangsu 225009）

Abstract From geographic information systems and police information necessity briefly discusses the background of project disciplines. Through Changping Machikou community policing system instance， describes the basic functions of the community policing system and analyzes the problems in the future development of community policing system faces.

Key words GIS； policing； information

1 GIS概述

地理信息系统（Geographic Information System， 简称GIS）是一种采集、存储、管理、分析、显示输出地理信息的计算机系统，具有强大的空间数据处理和空间分析能力，使得它迅速成为各学科领域强有力的决策分析平台和主要技术支持手段。如地质、农业、林业、电力、水利、规划、商业等各种行业，都可以利用GIS的空间分析和显示功能实现辅助决策，将大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解。

自从上世纪八十年代国际上GIS技术进入大规模的普及、应用以来，各种机构组织实施了大量的GIS工程项目，覆盖了广泛的应用领域。我国GIS应用的普及和推广工作始于八十年代末、九十年代初。早期的应用多集中在自然资源监控、管理，如，土地资源的合理利用和州、市的综合设施管理等。近年来，计算机网络技术、通讯技术、GPS技术、数据库技术等高速发展，使得GIS逐步演变为信息产业中一个重要的发展领域，产生了大量更具商业价值的应用方向，如车辆调度监控、导航、网上资源信息等等，这吸引了大量的资金，许多公司开始承接各类与GIS技术密切相关的项目，GIS产业结构也随之发生了重要的改变，整个GIS产业已呈现出发展迅猛的强劲势头。

北京超图公司SuperMap GIS软件的定位是“为各种规模地理信息系统应用提供完整GIS解决方案”。从功能上划分，SuperMap拥有从数据采集、系统建设到网上的完整GIS解决方案，SuperMap Survey 为GIS前端数据采集系统，SuperMap Deskpro为桌面数据处理软件。SuperMap Objects、eSuperMap 分别提供组件式GIS开发平台和嵌入式GIS开发平台，SuperMap IS则是快速的Internet地理信息工具，SuperMap均支持空间数据库技术，支持矢量和栅格数据的数据库存储，为建设GIS系统提供完整解决方案。所以，经过多方面考虑对比后，本次工程采用超图公司的GIS平台。

2 警务信息化的意义

警务信息与GIS结合后，以城市电子地图为背景，采用GIS可视化技术、分布式数据库技术、网络技术，具有接警、处警指挥调度、案事件时空分析等多种综合管理功能的智能辅助决策系统。系统顺应公安科技强警之策略，使公安部门能全面提高业务处理能力和管理水平、提高科学决策能力，特别是快速反应及实战能力，进一步强化监管力度，严厉打击各种违法犯罪活动，为维护社会稳定提供有力的保证。

3 实际应用案例

昌平区马池口社区包括马池口村、白浮村、横桥村，社区面积共记14.9平房公里。马池口社区警务工作站的主要职责包括：（1）收集情报信息；（2）加强实有人口管理；（3）严密出租房屋管理；（4）开展安全防范；（5）开展社区巡逻；（6）服务社区群众。

根据社区警务的职责和实际需求，我们本次项目的主要任务是将大量的警务数据与地理空间信息无缝结合并实现空间查询和初步的分析功能。马池口社区警务系统建设包含的警务相关信息主要包括：（1）常住人口（常住人口、重点人口、人户分离、精神病呆傻）；（2）暂住人口；（3）企业事业单位；（4）治安；（5）法律法规；（6）刑事案件；（7）社区防范；（8）两委班子；（9）特殊群件；（10）依靠力量。而系统主要结合的空间信息有当时最新的卫星影像图和昌平区电子地图。

通过GIS工具，警务系统将社区警务工作内容从以往枯燥的文字转变到直观的电子地图和卫星遥感影像图上。同时根据空间地理信息系统的技术特点，将实际看到的内容在地图上用不同颜色，不同图案加以区分，使得社区警务人员的工作对象一目了然，同时也使得社区警务工作变得轻松快捷高效。系统提供地图放大、缩小和漫游功能，通过上述功能，用户可以将地图任意缩放和漫游，清晰的浏览到全社区的房屋、路段等详细信息。

根据警务信息的处理特点和需求，系统实现了人口数据与空间房屋信息的链接，并且对各种人口进行区别管理。

系统提供对各种警务信息的简单查询，同时实现了基于字段的高级查询，这种混合查询方式，使得十分繁琐的查询工作变得十分简单便捷，并且可以快速将查询结果进行空间地图定位。可以大大地提高社区警务工作人员的工作效率。

系统还提供了简单的空间量算和分析功能，例如空间距离、空间面积量算以及最佳路径分析等功能，这里不一一列举。

4 展望

由于社区警务站建设的特性，一个警务站管理一个或若干个社区，一个社区由一个或若干个村组成，某个派出所由若干个警务站有机组成，也就是说，完成了一个派出所内所有警务站的建设，该派出所的管理系统也就同时完成建设。

同样的，如果完成了北京市公安局昌平分局下属所有派出所的社区警务系统的建设，那么整个昌平区警务系统的建设也就同时完成。

在社区警务系统建设的过程中，如果不重视警务系统的平台和协同作业，势必引发这样的几个问题：（1）如果一个派出所中的一个或其中若干个警务站制作了警务系统，而其它的警务站都没有建设警务系统，那么这时，如果有居民从一个社区移居到另一个社区，原来管理好的丰富的资料将无法利用，甚至作废。而另外的那个社区又十分需要这样的一份详尽的个人资料，尤其是这个人还带有一点历史背景。（2）如果每个警务系统都各自为政，没有一个有效的环境使它们连为一体，那么同样发生居民迁居时，该居民的资料也需要从一个警务站的警务系统中取出，再由另一个警务站的警务系统重新录入，这同样也是一项不小的工作。尤其是在警务站与警务站之间的进行互通有无时将造成极大的困难。

因此，在社区警务管理系统的建设中，应该遵循“平台统一、数据互通”的技术方案，并用统一的权限控制平台，控制每一个人的数据访问权限，使得数据能够进行安全共享。当然，这就需要公安部门进行自上而下的统一部署和建设。总之，警务GIS的建设是一个复杂的系统工程，要科学地提出系统的总体构想、合理的分阶段目标、准确的系统功能界定、信息的规范，还要靠各方面的协调和长期的投入才可以完成。

参考文献

[1] 许发见，李民强，汪宏伟.警务地理信息系统的应用研究[J].湖北警官学院学报，2007（2）：83-87.

[2] 宋关福，钟耳顺.组件式地理信息系统研究与开发[J].中国图像图形学报，1998（4）：314-317.

[3] 王成余，尹希宝.基于数字昌平组件式WebGIS 的实现[J].测绘与空间地理信息，2011（3）：94-96.

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本文根据三维网络地理信息系统的开发现状和移动开发模式现状，基于Cordova混合开发框架结合cesium可视化，展开移动3DWebGIS快速跨平台开发研究，以实际需求出发，设计了一个移动3DWebGIS原型系统，涉及地图服务、地理定位技术、倾斜摄影模型批量动态展示等技术。论述了从设计到实现的方方面面，搭建了原型系统，并在手机真机上成功运行，为后续的跨平台移动3DWebGIS开发者提供了参考。

【关键词】混合开发 三维可视化 移动GIS

1 引言

目前，三维可视化技术与Web GIS（地理信息系统）系统发展迅速，同时三维可视理论正在得到不断地完善，因此3DWebGIS的实现成为了可能。3DWebGIS既结合了Web GIS跨平台、开发效率高、易于扩展等优点，又结合了三维可视化空间信息平台展示直观和空间分析功能强大的优点。3DWebGIS在各个领域都有着急切的应用需求。在GIS领域，同样有几款基于WebGL的优秀三维可视化框架：如开源的Openwebglobe、Webglearth、Cesium，商业的ArcGIS Earth，SuperMap Earth。其中Cesium是一款很适合GIS数据可视化的地图引擎，无需任何插件，使用WebGL来进行硬件加速图形化显示三维场景，而且Cesium基于Apache开源协议，支持商业和非商业免费使用。

近年来，随着电子信息技术以及智能设备技术的飞速发展，手机的功能越来越强大，应用种类和数量也越来越多。同时，移动互联网的快速发展和迅速普及，传输数据的速度和容量更令人满意。但主流的移动终端操作系统却有Android、iOS、Windows Phone等，如果开发者针对不同的操作系统进行原生（Native App）开发，由于操作系统间的移植性差，导致应用开发门槛高和开发周期长。如果采用Web应用开发则一次开发即可在各种智能手机浏览器上运行，但存在表现略差，用户体验差，没法在App Store中下载、无法通过应用下载获得盈利机会与手机硬件交互差。混合应用（Hybrid App）兼具了Native App的所有优势，也兼具了Web App使用HTML5跨平台开发低成本的优势，是一种折中的良好解决方案， Cordova是其中的优秀代表。

因此本文基于Cordova和Cesium两大开发热点，展开移动3DWebGIS研究，以实际需求出发，进行系统功能设计，快速实现一个原型系统。

2 需求分析与目标

2.1 需求分析

本文收集了Contextcapture 4.3（smart3d）生产的b3dm格式的倾斜摄影实验成果一份、kmz世界各国GDP数据一份。预期开发一个跨平台的移动3DWebGIS，进行三维展示。

2.2 总体目标

（1）基于最新Cordova混合应用（Hybrid App）技术和cesium三维可视化平台。

（2）快速开发一个操作友好、易于扩展、部署方便、视觉美观的移动3DWebGIS系统。

（3）体现栽雌教开发可选性强、灵活组合、功能强大、易于定制的特点。

3 总体架构

系统主要划分客户端和服务器端，主要基于Cordova和Cesium，在移动端实现用户交互、手机定位、三维展示、场景漫游。服务器端实现，基础地图采取调用国家天地图的WMTS切片，b3dm和kmz数据采用tomcat8.0。系统结构图如图1。

4 关键技术

4.1 Cordova与Cesium结合

Cordova是Adobe贡献给Apache后的开源项目，是从PhoneGap（Phonegap是一款开源的开发框架，旨在让开发者使用HTML、Javascript、CSS等Web APIs开发跨平台的移动应用程序。原本由Nitobi公司开发，现在由Adobe拥有。）中抽出的核心代码，是驱动PhoneGap的核心引擎。你可以把它们的关系想象成类似于Webkit和Google Chrome的关系。

Cesiumjs是一套javascript库，用来渲染3D地球，2D区域地图，和多种GIS要素。不需要安装任何插件就能在支持最新HTML5标准的浏览器上运行。支持WebGL硬件加速，非常适合动态数据在GIS图层上的展示，是一跨平台，开源，非常有前途的webgis表现层库。

两者结合步骤如下：

（1）安装最新稳定版的Nodejs，本文采用的版本是6.10。

（2）安装npm，由于国内网络速度问题，本文安装的是npm的淘宝NPM镜像cnpm。

（3）使用npm安装cordova，使用cordova创建个新的cordova项目。

（4）下载cesium（3d-tiles分支）项目，安照如下结构部署项目。

4.2 地图底图

“天地图”是国家测绘地理信息局建设的地理信息综合服务网站。它是“数字中国”的重要组成部分，是国家地理信息公共服务平台的公众版。“天地图”网站装载了覆盖全球的地理信息数据，这些数据分为矢量、影像、三维3种模式。其中中国的数据覆盖了从宏观的中国全境到微观的乡镇、村庄。覆盖全球范围的1：100万矢量数据和500米分辨率卫星遥感影像，覆盖全国范围的1：25万公众版地图数据、导航电子地图数据、15米和2.5米分辨率卫星遥感影像，覆盖全国300多个地级以上城市的0.6米分辨率卫星遥感影像等地理信息数据。本文采用的是天地图的影像和注记图层。采用WMTS格式。

WMTS，切片地图Web服务（OpenGIS Web Map Tile Service）当前版本是1.0.0。WMTS标准定义了一些操作，这些操作允许用户访问切片地图。WMTS可能是OGC首个支持RESTful访问的服务标准。

WMTS提供了一N采用预定义图块方法数字地图服务的标准化解决方案。WMTS弥补了WMS不能提供分块地图的不足。WMS针对提供可定制地图的服务，是一个动态数据或用户定制地图（需结合SLD标准）的理想解决办法。WMTS牺牲了提供定制地图的灵活性，代之以通过提供静态数据（基础地图）来增强伸缩性，这些静态数据的范围框和比例尺被限定在各个图块内。这些固定的图块集使得对WMTS服务的实现可以使用一个仅简单返回已有文件的Web服务器即可，同时使得可以利用一些标准的诸如分布式缓存的网络机制实现伸缩性。

Cesium提供WebMapTileServiceImageryPr

ovider接口实现WMTS加载。

4.3 倾斜摄影动态加载

对于倾斜模型，如果单纯采用默认的三维模型加载方案会出现浏览器吃紧致使崩溃或者高延迟低帧率等影响正常可视化交互的问题。

而3DTiles是Cesium团队为海量的异构三维地理空间数据集所设计的一个开放的规范，该规范适用于各种常见的地理数据，3DTiles已成功的在Cesium平台实现，3DTiles的主要目的是针对大规模的异构数据源提高其加载速度和渲染性能，它只对浏览器用户所给定的可见的三维视图窗口进行不同级别的切片显示，由于它是基于WEBGL设计开发出来的，因此可以更快的加载与处理三维数据，并且为了减少客户端的处理，3DTiles可以对数据进行预处理和批动态处理。该技术已被部分三维软件采用。

在倾斜摄影方面，ContextCapture Center，其前身Smart3DCapture技术的基础上发展起来的一种新的解决方案，软件解决方案，使生产从简单的照片，高分辨率的三维模型，无需任何人工干预。从ContextCapture Center4.3起能生成Cesium3DTiles格式的倾斜模型，直接用已有的服务器进行。然后运用cesium中的3d-tile分支，就可以在web端加载倾斜摄影模型。

4.4 地图定位

在使用Cordova开发移动app的时候会遇到定位的问题，cordova提供了自己的cordova-plugin-geolocation插件，这个插件在iOS上面定位不会出现问题，但是在安卓手机上会出现定位位置偏移或者定位失败的问题。因此在网上找了一些相关的资料，大部分对于安卓定位的解决方案都是采用百度地图的安卓SDK进行定位。

安装https：///mrwutong/cordova-qdc-baidu-location这个插件，找到插件用百度下载下来的开发包替换android目录下的所有文件。然后修改插件目录下的plugin.xml里面相应代码为图4代码。

这样就可以把百度5.3的SDK换成6.3的SDK。

5 系统实现

系统基于Cordova架构和Cesium开发包，采用基于Javascript语言开发，测试真机为华为麦芒4，其更新版本对应为安卓6.0系统。

进入所建项目目录，使用：cordova platform add android命令添加android环境。

使用：cordova build命令编译项目平台。

生成的apk安装在真机上运行效果如图5。

进入地球界面后根据手机定位信息，飞行到当前位置。

点击加载文件和倾斜按钮可分别加载包含GDP信息的kmz专题文件和倾斜摄影数据。可利用鼠标进行不同尺度，不同方位三维漫游查看。

6 结语

本文根据3DWebGIS的开发现状和智能终端应用开发模式现状，结合两大热点技术：Cordova框架及Cesium三维可视化平台，从实际需求出发，设计了一个移动3DWebGIS原型系统，涉及地图服务、地理定位技术、倾斜摄影模型批量动态展示等技术。论述了从设计到实现的方方面面，并成功运行，为后来的跨平台移动3DWebGIS开发者提供了参考。

后续可从客户端离线地图、三维大数据渲染、三维空间分析多方面入手展开进一步研究。

参考文献

[1]屠卫平.基于PhoneGap的跨平台移动GIS应用研究[D].上海：华东师范大学，2013.

[2]高云成.基于Cesium的WebGIS三维客户端实现技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2014.

[3]王德生.基于HTML5和WebGL的三维WebGIS系统构建及应用[D].福州：福建师范大学，2014.

[4]肖敏.基于ApacheCordova的跨平台智能家居终端应用研发[D].广州：华南理工大学，2015.

[5]牛艺博.基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D].兰州：兰州交通大学，2015.

[6]肖鹰东.基于混合风格的移动基站查勘GIS系统框架的研究与实现[D].成都：西南交通大学，2016.

[7]李俊金.基于3D GIS Cesium的数字城市建模技术[J].信息与电脑，2016（19）：45-46.

[8]An Introduction to Cesium Android Apps with Cordova[EB/OL] http：/// 2016/05/18/An-Introduction-to-Cesium-Android-Apps-with-Cordova/.

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【关键词】地理信息系统；高中地理；教学观念；教学方式

地理信息系统是一种多学科交叉的信息系统，可以以图形化、数字化的方式向用户提供所收集和处理后的地理要素信息。相较于传统的地图显示模式而言，使用地理信息系统可以更加直观形象的表达空间分析效能，增强学生对地理教学过程中所涉及的地理要素的识别与记忆能力，激发学生对理论学习的兴趣，促进学生地理关联能力、空间想象能力以及感知能力的培养。在高中地理教学中结合地理信息系统开展教学活动对于改进教学模式、培养学生自主学习、提升教学灵活性具有积极的推动意义。

一、地理信息系统的应用优势

1.改变学生信息获取方式，增强学生专业素养

地理信息系统中包含的内容丰富而全面，对实际问题的分析与解决具有十分显著的应用意义。在高中地理教学中应用地理信息系统辅助教学不仅可以让学生在学习过程中认识到地理要素之间的关联，帮助学生应用理论知识解决实际问题，还能够推动学生形成正确的、客观的态度和观念开展地理课程学习，不断提升学生的信息素养，拓展学生知识的获取来源和学习能力。

2.促进教师理论知识和教学技能的提升

应用地理信息系统开展教学活动可以将素质教育转化为具体的实践活动。教师在应用过程中会不断的提升自身理论知识储备，探寻适当的实现方式，以更加生动的方式将自己对地理信息技术的理解和认识传授给学生。

3.扩散学生的地理学思想

地理具有自身的学科特点和特殊性，即其具有自然学科与人文学科双重属性。为向学生展示这些属性，促进地理学思想的传承和发展，教师在教学活动中就必须结合现有资源，以最佳的方式向学生传达。

二、地理信息系统在高中地理教学中的引入方式

高中地理教学的重点在于让学生对地理事物、现象以及不同地区之间的时间、空间差异性形成一个全面的了解，并在此基础上构建自主的、系统性的、逻辑性的地理知识体系结构。传统的教学方式下，教学模式有限，课堂教学不可避免的会降低学生兴趣，增大学生的学习难度。而地理信息系统具有丰富的内容和资源、灵活的展现方式，可以有效帮助改善课堂氛围，激发学生的学习兴趣。具体来说，在应用地理信息系统开展高中地理教学时可以从以下三步出发逐渐深入。

1.基于地理信息系统的教学观念转变

传统教学方式下的地理学科教学处于一种简单的单向流动状态，学生的个体差异、思维差异以及知识积累差异需要没有得到足够的关注。这主要是因为教学活动中的互动性不足所造成的。

将地理信息系统引入到高中地理教学中，为其使用适当的、符合教学需求的教学观念，既能够解决传统教学方式中存在的问题，增强地理学科体系结构内的知识关联性，还能够将更加具体实际的地理问题引入到课堂教学中，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。新的教学观念具体体现为教学与过程整合、师生互动提升、地理人才与地理知识储备有用等。上述观念下，教师可以在知识传授的基础上应用地理信息系统提升课堂教学灵活性，鼓励学生从自身情况出发运用所学知识解决实际问题，并参照地理信息系统进行对比分析，进一步拓展学生的知识应用方式和范围，满足学生差异化学习需求。

2.基于地理信息系统的教学手段转变

地理信息系统具有更强大的数据分析、信息处理以及结果显示等功能，将其作为教辅工具，可以替代传统高中地理教学中所使用的挂图、手册等工具，以更丰富多样的图表的方式集成更多地理要素之间的联系。同时，使用地理信息系统还能够依照教学需求开展快速绘图、专题制作、三维显示等操作内容，为地理教学内容的定量分析提供新的、高效的教学途径。

3.基于地理信息系统的教学内容引入

考虑到地理教学内容具有非常显著的时空特性、定量分析特性、空间分布特性等，在应用地理信息系统开展教学时可以事先对教学内容进行总结与归纳，然后再结合具体的教学内容引入地理信息相关技术开展地理问题解决活动。

三、实施策略

首先掌握学生的学习水平和学习能力范围，围绕教学材料和相关课题确定软件应用方式，如等高线教学、剖面图教学等；其次制定较为具体的时间和流程方案，并依照教学内容设计基于地理信息系统的解决方案；再次要充分调动学生的学习积极性，发挥学生的自主学习精神，让学生通过实际操作的方式从地理信息系统软件中获取关联教学内容；最后教师要及时总结归纳教学活动中的知识点、并开展针对性的、重点性的教师点评和学生自我评价活动。具体流程图如图1所示。

图1 基于GIS的高中地理教学

参考文献：

[1]牟琳.地理信息系统在高中地理合作学习中的实践与探索[D].成都：四川师范大学，2012

[2]段玉山.GIS基础教育理论与实践及BISPGIS开发研究[D].华东师范大学，2003

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关键词:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;地价动态监测

中图分类号:X84文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 06-0000-01

Land Price Monitoring System against ORACLE MAPVIEWER

Sun Junchi

(Jining University,Qufu273155,China)

Abstract:Monitoring the land price is completed by information collection and tracking from typical discrete monitoring points of similar level regions. ORACLE MapViewer as a WebGIS services can directly generate spatial data into GIS applications efficiently,which provides a good solution to the implementation of dynamic monitoring system for land price.

Keyword:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;Monitoring of the land price

一、引言

土地价格是指在一定基准日、设定用途、设定土地利用状况为城市平均容积率、设定土地使用权年限为法定最高年限、设定土地开发程度为城市平均土地开发程度条件下的国有出让土地使用权市场价格。地价动态监测是指应用多平台、多时相、多波段和多源数据对土地资源与土地各要素时空变化进行的监视与探测。

地价动态监测在计算机系统中的运用与实施主要通过建立对区域性土地具有代表性的离散监测点的数据模型来完成。对该数据模型的建立与使用涉及到海量数据收集、智能数据分析、结论信息的多形式呈现等问题。因此,选用正确的技术框架与数据模型将决定着本应用实施的成功与否。

二、地价动态监测系统中的Web应用

当前主流的Web应用主要分为.net技术和java技术两大类。技术对于应用来说,主要有四个方面的决定因素:1.开发效率:开发效率决定着应用的成本,是应用选择技术的第一因素;2.技术稳定性与通用性:技术的稳定性决定着产品的质量,通用性同样可以降低运营成本;3.多种技术的可融性:复杂的应用往往是多种技术的融合体,不同技术间的协同运行同样是产品成败的关键;4.技术的延续性:技术的可持续性发展决定着产品的命运,没有技术的延续就没有产品的升级与再使用。

就地价动态监测系统研究设计工作来说,本应用涉及到的技术有:Web应用技术、空间地理数据库技术、GIS系统、数据仓库、数据分析与挖掘技术等。本设计工作主要有以下特点:1.海量数据:由于地价监测工作是通过多个监测点在相当长一段时期内的价格波动来得到结论性数据,因此本系统中将涉及海量的数据采集。且数据的采集由多个终端协同完成,应采用基于浏览器的Web应用;2.空间地理数据结构:本系统中将涉及监测点的80西安坐标、不同级别地域的面积与边界等各项信息、道路或河流的地理分布等等多种地理信息,涉及到地理数据的处理;3.数据分析:本系统的核心即是将采集的海量数据经由建立的数据模型进行数据加工与处理来得到有关于土地价格的结论性信息。在智能数据挖掘、数据提炼与数据分析方面都有很高的技术要求;4.GIS系统:本系统不管是基础数据还是结论性数据,除用文本形式、图表形式、对比图形式等表现之外,最直观与最完整的表现形式就是地理信息系统。

综合以上各项要求,本文系统基于ORACLE MAPVIEWER的地价动态监测系统研究主要采用J2EE技术,所有相关技术产品均来源于ORACLE公司。ORACLE公司的各项技术产品主要优势体现在:1.ORACLE公司的数据库产品是业界的领头军,ORACLE数据库在性能、存储、网络等各方面均是最有实力的数据库产品;2.ORACLE数据库提供空间地理数据类型,是多数GIS系统必不可少的数据后台解决方案;3.ORACLE公司已收购SUN公司,JAVA全线产品已属于ORACLE公司;4.就J2EE技术来说,ORACLE公司推出了自己的相关框架产品ADF,ADF框架可以高效、全面地实现J2EE;5.J2EE经由多年的发展,已在各技术领域形成了丰富的资源库,多种框架、算法与功能模块均可找到可以借鉴的案例;6.ORACLE公司针对自己的SPATIAL数据类型推出了自己的WebGIS服务器MapViewer。MapViewer可基于XML、JAVA等多种实现形式,最大效率地实现了地图服务应用。

ORACLE公司的多个产品,有效地将空间地理数据类型、J2EE、WebService、WebGIS等多种技术有效地结合在一起,并且这些技术集来源于同一个公司,在技术接口与技术融合上都有着相当大的优势。对于同一家公司的多线产品即可全面满足本系统的需求这一点来说,选用ORACLE的J2EE技术与MapViewer服务器无疑是地价动态监测系统工作的最佳方案。

三、小结

地价地态监测工作是一项繁琐而又重要的工作。一个合适的产品能够让该工作得到事半功倍的效果。ORACLE公司的多元化产品,有效地将空间地理数据类型、J2EE、WebGIS、数据分析等多种技术有效地结合在一起,为多项技术的无缝链接提供了开发保障。

本文分析了基于ORACLE MAPVIEWER的地价动态监测系统的WebGIS实现与解决实施方案,为地价动态监测工作的信息化提供了新的技术思路。

参考文献:

[1]余志文.四层分布式Web GIS机构体系[J].测绘通报,2005,3:23-25

[2]Oracle.Oracle Spatial User’s Guide and Reference[M].2009

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软件十年・中国软件行业地理信息系统信赖产品奖(ArcGIS)

Platform软件(北京)有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

北京百会纵横科技有限公司

软件十年・中国软件行业管理软件信赖产品奖

北京邦永科技有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

北京开拓天际科技有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

北京民安信科技发展有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

北京勤哲软件技术有限责任公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

北京清科锐华软件有限公司

软件十年・中国软件行业优秀管理软件产品奖

北京万户网络技术有限公司

软件十年・第十四届中国国际软件博览会金奖

(万户网络协同办公平台ezOFFICE)

北京智恒联盟科技有限公司

软件十年・中国网络Web安全解决方案最佳创新奖

(WebGuard 、 WebPecker)

博士德软件科技开发有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

软件十年・中国软件行业中小企业管理软件信赖产品奖

软件十年・中国软件行业汽车相关行业信息化优秀解决方案奖

东软集团股份有限公司

软件十年 ・中国软件行业人才培养贡献奖(软件人才培养方案)

软件十年・中国软件行业优秀解决方案奖(政府采购解决方案 )

软件十年・中国软件行业优秀解决方案奖(东软医疗联盟解决方案 )

软件十年・中国软件行业优秀解决方案奖(电力企业数据中心解决方案)

福建南威软件工程发展有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

软件十年・中国软件行业电子政务优秀解决方案奖(电子政务解决方案)

广联达软件股份有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

软件十年・中国软件行业建筑业信息化优秀解决方案奖

广州安正软件科技有限公司

2010推动中国金融行业创新发展金引擎奖

广州越维信息科技有限公司

软件十年・中国软件行业最佳外包服务奖

软件十年・IT服务管理软件信赖产品奖(越维IT服务管理系统OMS)

杭州钢之盟信息科技有限公司

软件十年・中国软件行业最佳商业模式创新奖

杰迪软件(上海)有限公司 JDA Software (Shanghai) Co.,Ltd

软件十年・中国软件行业供应链管理优秀解决方案奖(供应链管理解决方案)

昆山中创软件工程有限责任公司

软件十年・中国软件行业最佳外包服务奖

普巴软件有限公司

软件十年・中国软件行业协同软件信赖产品奖(F1协同管理平台)

软件十年・中国软件行业工具软件信赖产品奖(F1软件开发平台)

普华基础软件股份有限公司

软件十年・最佳国产基础软件平台厂商奖

启明信息技术股份有限公司

软件十年・中国软件行业制造业信息化优秀解决方案奖

(启明企业资源计划解决方案)

软件十年・中国软件行业最佳商业模式创新奖

锐特信息技术有限公司

软件十年・中国软件行业绿色信息环境奖(GSCM绿色供应链管理平台)

山东中创软件工程股份有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

山东中创软件商用中间件股份有限公司

软件十年・中国软件行业中间件信赖产品奖

(中创软件集成化中间件套件InforSuite)

软件十年・中国软件行业中间件信赖产品奖

(中创软件WEB应用安全套件InforGuard)

陕西安源科技有限公司

软件十年・中国软件行业煤炭信息管理软件信赖产品奖(煤炭信息管理软件)

软件十年・中国软件行业煤炭行业信息化优秀解决方案奖

(煤炭行业信息化解决方案)

上海北塔软件股份有限公司

软件十年・中国软件行业IT运维管理软件信赖产品奖

(北塔BTIM IT综合管理软件)

上海蓝盟网络技术有限公司

软件十年・中国软件行业最佳IT桌面支持外包服务奖

上海神机软件有限公司

软件十年・中国软件行业最具价值软件企业奖

软件十年・中国软件行业图形算量软件最佳解决方案奖

深圳市金蝶中间件有限公司

软件十年・中国软件行业最佳技术创新奖

2010中国电子政务智慧元金奖

太极计算机股份有限公司

软件十年・中国软件行业优秀解决方案奖(太极应急平台解决方案)

软件十年・中国软件行业创新企业奖

天津神舟通用数据技术有限公司

软件十年・中国软件行业数据库信赖产品奖(神通数据库管理系统)

盈世信息科技(北京)有限公司

软件十年・中国软件行业邮件系统信赖产品奖(Coremail XT V2.0)

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    [关键词] 地理信息系统 多格式数据源 多源数据集成

    一、多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈

    1、空间数据多源性的产生和表现

    空间数据多源性的产生和表现主要可以概括为以下几个层次:

    (1)多语义性

    地理信息指的是地理系统中各种信息,由于地理系统的研究对象的多种类特点决定了地理信息的多语义性。对于同一个地理信息单元(feature),在现实世界中其几何特征是一致的,但是却对应着多种语义,如地理位置、海拔高度、气候、地貌、土壤等自然地理特征;同时也包括经济社会信息,如行政区界限、人口、产量等。一个GIS研究的决不会是一个孤立的地理语义,但不同系统解决问题的侧重点也有所不同,因而会存在语义分异问题。

    (2)多时空性和多尺度

    GIS数据具有很强的时空特性。一个GIS系统中的数据源既有同一时间不同空间的数据系列;也有同一空间不同时间序列的数据。不仅如此,GIS会根据系统需要而采用不同尺度对地理空间进行表达,不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS数据集成包括不同时空和不同尺度数据源的集成。

    (3)获取手段多源性

    获取地理空间的数据的方法有多种多样,包括来自现有系统、图表、遥感手段、GPS手段、统计调查、实地勘测等。这些不同手段获得的数据其存储格式及提取和处理手段都各不相同。

    (4)存储格式多源性

    GIS数据不仅表达空间实体(真实体或者虚拟实体)的位置和几何形状,同时也记录空间实体对应的属性,这就决定了GIS数据源包含有图形数据(又称空间数据)和属性数据两部分。图形数据又可以分为栅格格式和矢量格式两类。传统的GIS一般将属性数据放在关系数据库中,而将图形数据存放在专门的图形文件中。不同的GIS软件采取不同的文件存储格式。

    2、多源空间数据集成的迫切性

    随着Internet网络的飞速发展和普及,信息共享已经成为一种必然的要求。地理信息也不例外,随着信息技术以及GIS自身的发展,GIS已经从纯粹地学技术系统的圈子跳了出来,正和IT行业完全融合,人们对空间信息的需求也越来越多。GIS要进一步发展,必须完全融入大型MIS(管理信息系统)中。1998年美国副总统戈尔提出数字地球的概念,更是将地理信息技术推到了最前沿。然而地理信息要真正实现共享,必须解决地理信息数据多格式、多数据库集成等瓶颈问题。随着技术发展,GIS已经逐步走向完全以纯关系数据存储和管理空间数据的发展道路,这为GIS完全和MIS无缝集成迈出了重要的一步。但因为GIS处理的数据对象是空间对象,有很强的时空特性,获取数据的手段也复杂多样,这就形成多种格式的原始数据,再加上GIS应用系统很长一段时间处于以具体项目为中心孤立发展状态中,很多GIS软件都有自己的数据格式,这使得GIS的数据共享问题变得尤为突出。

    空间数据作为数据类型的一种,同普通数据一样需要走过从分散到统一的过程。在计算机的发展过程中,先是数据去适应系统,每一个系统都为倾向于拥有自己的数据格式;随着数据量的增多,数据库系统应运而生;随着时代的发展,信息共享的需求越来越多,不同数据库之间的数据交换成了瓶颈;SQL(标准结构化查询语言)以及ODBC的出现为这一难题提供了比较满意的解决方案。但是空间数据如何引进这种思想,或者说将空间数据也纳进标准组织和标准协议进行规范和管理,从而使空间数据共享成为现实。

    二、 GIS多源数据集成模式比较

    由于地理信息系统的图形数据格式各异,给信息共享带来了极大的不便,解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题。目前,实现多源数据集成的方式大致有三种,即:数据格式转换模式、数据互操作模式、直接数据访问模式。

    1 、数据格式转换模式

    格式转换模式是传统GIS 数据集成方法(图1)。在这种模式下,其他数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后,复制到当前系统中的数据库或文件中。这是目前GIS系统数据集成的主要办法。目前得到公认的几种重要的空间数据格式有:ESRI公司的Arc/Info Coverage、ArcShape Files、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。 数据转换模式主要存在的问题是:

    (1)由于缺乏对空间对象统一的描述方法,从而使得不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同,因而转换后不能完全准确表达源数据的信息。

    (2)这种模式需要将数据统一起来,违背了数据分布和独立性的原则;如果数据来源是多个或企业单位,这种方法需要所有权的转让等问题[1]。 美国国家空间数据协会(NSDI)制定了统一的空间数据格式规范SDTS(Spatial Data Transformation Standard),包括几何坐标、投影、拓扑关系、属性数据、数据字典,也包括栅格格式和矢量格式等不同的空间数据格式的转换标准。许多软件利用SDTS提供了标准的空间数据交换格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模块,Intergraph公司在MGE产品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解决了不同数据格式之间缺乏统一的空间对象描述基础的问题。但SDTS目前还很不完善,还不能完全概括空间对象的不同描述方法,并且还不能统一为各个层次以及从不同应用领域为空间数据转换提供统一的标准;并且SDTS没有为数据的集中和分布式处理提供解决方案,所有的数据仍需要经过格式转换复制到系统中,不能自动同步更新。

    2 、数据互操作模式

    数据互操作模式是OpenGIS consortium (OGC) 制定的规范。OGC是为了发展开放式地理数据系统、研究地学空间信息标准化以及处理方法的一个非盈利组织。GIS互操作是指在异构数据库和分布计算的情况下,GIS用户在相互理解的基础上,能透明地获取所需的信息。OGC为数据互操作制定了统一的规范,从而使得一个系统同时支持不同的空间数据格式成为可能。根据OGC颁布的规范,可以把提供数据源的软件称为数据服务器(Data Servers),把使用数据的软件称为数据客户(Data Clients),数据客户使用某种数据的过程就是发出数据请求,由数据服务器提供服务的过程,其最终目的是使数据客户能读取任意数据服务器提供的空间数据。OGC规范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,为实现不同平台间服务器和客户端之间数据请求和服务提供了统一的协议。OGC规范正得到OMG和ISO的承认,从而逐渐成为一种国际标准,将被越来越多的GIS软件以及研究者所接受和采纳。目前,还没有商业化GIS软件完全支持这一规范。

    数据互操作为多源数据集成提供了崭新的思路和规范。它将GIS带入了开放式的时代,从而为空间数据集中式管理和分布存储与共享提供了操作的依据。OGC标准将计算机软件领域的非空间数据处理标准成功地应用到空间数据上。但是OGC标准更多考虑到采用了OpenGIS协议的空间数据服务软件和空间数据客户软件,对于那些历史存在的大量非OpenGIS标准的空间数据格式的处理办法还缺乏标准的规范。而从目前来看,非OpenGIS标准的空间数据格式仍然占据已有数据的主体。

    数据互操作规范为多源数据集成带来了新的模式,但这一模式在应用中存在一定局限性:首先,为真正实现各种格式数据之间的互操作,需要每个每种格式的宿主软件都按照着统一的规范实现数据访问接口,在一定时期内还不现实;其次,一个软件访问其他软件的数据格式时是通过数据服务器实现的,这个数据服务器实际上就是被访问数据格式的宿主软件,也就是说,用户必须同时拥有这两个GIS软件,并且同时运行,才能完成数据互操作过程。

    3、直接数据访问模式

    顾名思义,直接数据访问指在一个GIS软件中实现对其他软件数据格式的直接访问,用户可以使用单个GIS软件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了繁的数据转换,而且在一个GIS软件中访问某种软件的数据格式不要求用户拥有该数据格式的宿主软件,更不需要该软件运行。直接数据访问提供了一种更为经济实用的多源数据集成模式。

    目前使用直接数据访问模式实现多源数据集成的GIS软件主要有两个,即: Intergraph 推出的GeoMedia系列软件和中国科学院地理信息产业发展中心研制的SuperMap。GeoMedia实现了对大多数GIS/CAD软件数据格式的直接访问,包括:MGE、Arc/Info、Frame、Oracle Spatial、SQL Server、Access MDB等(图2)。SuperMap 2.0则提供了存取SQL Server、Oracle Spatial、ESRI SDE、Access MDB、SuperMap SDB文件等的能力,在以后的版本中将逐步支持对Arc/Info Coverage、AutoCAD DWG、MicroStation DGN、ArcView等数据格式的直接访问。

    三、多源空间数据格式集成的展望

篇9

今年以来，地理信息产业发展的动向与趋势，在多方面都有具体体现，比如IT与地理信息的深度融合，基于移动互联网的地理信息服务，未来最具有市场规模的移动地理信息服务模式；比如大数据与智能地理信息融合，不仅提供直接的地图内容，还提供基于大数据实现的更有价值的应用；比如许多地理信息技术公司通过自行提供多个环节或者通过与合作伙伴一起为最终用户服务提供一体化的解决方案，在市场竞争中展示出了明显的优势等。

为此，本刊记者对话湖南省国土资源厅基础测绘处处长陈建军。

Q：国家测绘地理信息局要求第一次地理国情普查要重视“边普查、边应用”，有哪些需要注意的要点？

A：2014年是地理国情普查工作的关键年。根据《湖南省第一次地理国情普查技术路线》和《实施纲要》，大部分具体工作都要在今年完成，同时，按照国家测绘地理信息局“边生产、边应用”的要求，掌握好进度与质量并稳步推进应用就显得尤为重要了。一是各相关技术承担单位要加强技术交流、不断提高效率与总结生产经验；二是1：1万地形图的更新任务减少，以急需或填空为主；三是将部分成果边生产边应用，特别是应用于天地图・湖南的更新和数字城市的内容丰富。

Q：如何进一步深化地理信息资源的开发与利用？

A：现在，我们拥有的各类地理信息资源比较大，应用的广度与深度有着巨大的潜力。一是要对现有地理信息资源的深入分析，包括全省、市县的地理信息数据，通过数字湖南、数字城市、第二次土地利用调查、集体土地确权、地理国情普查等工作，积累了海量数据，我们对此应该系统分析与梳理，建立数据资源目录体系，强化数据集中与集成；二是要挖掘数据的应用潜力，数据就是资源，资源就意味着服务价值，需要开拓思路与集思广益去挖掘地理信息服务价值，特别是研究基于网络环境的服务，移动互联网发现非常快，4G通讯为网络地图提供很好环境。

Q：做好服务是地理信息的核心竞争力，你对此有何建议？

A：一是进一步拓展共建共享合作范围，主动共享资源，强化体制机制建设，建设交换共享平台，最终要建成“地理空间与自然资源数据库”；二是湖南CORS要适当收费与提高服务水平，加强技术培训与推广；三是天地图・湖南要不断优化，提供丰富多样的服务接口，拓展基于平台的专题应用，探索构建GIS云的运行与服务模式；四是做好CGCS2000坐标转换服务工作，这个工作必须提到重要工作日程上来；五是做好与不动产登记的衔接。

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[关键词]地理信息系统多格式数据源多源数据集成

一、多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈

1、空间数据多源性的产生和表现

空间数据多源性的产生和表现主要可以概括为以下几个层次：

（1）多语义性

地理信息指的是地理系统中各种信息，由于地理系统的研究对象的多种类特点决定了地理信息的多语义性。对于同一个地理信息单元（feature），在现实世界中其几何特征是一致的，但是却对应着多种语义，如地理位置、海拔高度、气候、地貌、土壤等自然地理特征；同时也包括经济社会信息，如行政区界限、人口、产量等。一个GIS研究的决不会是一个孤立的地理语义，但不同系统解决问题的侧重点也有所不同，因而会存在语义分异问题。

（2）多时空性和多尺度

GIS数据具有很强的时空特性。一个GIS系统中的数据源既有同一时间不同空间的数据系列；也有同一空间不同时间序列的数据。不仅如此，GIS会根据系统需要而采用不同尺度对地理空间进行表达，不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS数据集成包括不同时空和不同尺度数据源的集成。

（3）获取手段多源性

获取地理空间的数据的方法有多种多样，包括来自现有系统、图表、遥感手段、GPS手段、统计调查、实地勘测等。这些不同手段获得的数据其存储格式及提取和处理手段都各不相同。

（4）存储格式多源性

GIS数据不仅表达空间实体（真实体或者虚拟实体）的位置和几何形状，同时也记录空间实体对应的属性，这就决定了GIS数据源包含有图形数据（又称空间数据）和属性数据两部分。图形数据又可以分为栅格格式和矢量格式两类。传统的GIS一般将属性数据放在关系数据库中，而将图形数据存放在专门的图形文件中。不同的GIS软件采取不同的文件存储格式。

2、多源空间数据集成的迫切性

随着Internet网络的飞速发展和普及，信息共享已经成为一种必然的要求。地理信息也不例外，随着信息技术以及GIS自身的发展，GIS已经从纯粹地学技术系统的圈子跳了出来，正和IT行业完全融合，人们对空间信息的需求也越来越多。GIS要进一步发展，必须完全融入大型MIS（管理信息系统）中。1998年美国副总统戈尔提出数字地球的概念，更是将地理信息技术推到了最前沿。然而地理信息要真正实现共享，必须解决地理信息数据多格式、多数据库集成等瓶颈问题。随着技术发展，GIS已经逐步走向完全以纯关系数据存储和管理空间数据的发展道路，这为GIS完全和MIS无缝集成迈出了重要的一步。但因为GIS处理的数据对象是空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段也复杂多样，这就形成多种格式的原始数据，再加上GIS应用系统很长一段时间处于以具体项目为中心孤立发展状态中，很多GIS软件都有自己的数据格式，这使得GIS的数据共享问题变得尤为突出。

空间数据作为数据类型的一种，同普通数据一样需要走过从分散到统一的过程。在计算机的发展过程中，先是数据去适应系统，每一个系统都为倾向于拥有自己的数据格式；随着数据量的增多，数据库系统应运而生；随着时代的发展，信息共享的需求越来越多，不同数据库之间的数据交换成了瓶颈；SQL（标准结构化查询语言）以及ODBC的出现为这一难题提供了比较满意的解决方案。但是空间数据如何引进这种思想，或者说将空间数据也纳进标准组织和标准协议进行规范和管理，从而使空间数据共享成为现实。

二、GIS多源数据集成模式比较

由于地理信息系统的图形数据格式各异，给信息共享带来了极大的不便，解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题。目前，实现多源数据集成的方式大致有三种，即：数据格式转换模式、数据互操作模式、直接数据访问模式。

1、数据格式转换模式

格式转换模式是传统GIS数据集成方法（图1）。在这种模式下，其他数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统中的数据库或文件中。这是目前GIS系统数据集成的主要办法。目前得到公认的几种重要的空间数据格式有：ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式；AutoDesk的DXF格式和DWG格式；MapInfo的MIF格式；Intergraph的dgn格式等等。数据转换模式主要存在的问题是：

（1）由于缺乏对空间对象统一的描述方法，从而使得不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同，因而转换后不能完全准确表达源数据的信息。

（2）这种模式需要将数据统一起来，违背了数据分布和独立性的原则；如果数据来源是多个或企业单位，这种方法需要所有权的转让等问题[1]。美国国家空间数据协会（NSDI）制定了统一的空间数据格式规范SDTS（SpatialDataTransformationStandard），包括几何坐标、投影、拓扑关系、属性数据、数据字典，也包括栅格格式和矢量格式等不同的空间数据格式的转换标准。许多软件利用SDTS提供了标准的空间数据交换格式。目前，ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模块，Intergraph公司在MGE产品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解决了不同数据格式之间缺乏统一的空间对象描述基础的问题。但SDTS目前还很不完善，还不能完全概括空间对象的不同描述方法，并且还不能统一为各个层次以及从不同应用领域为空间数据转换提供统一的标准；并且SDTS没有为数据的集中和分布式处理提供解决方案，所有的数据仍需要经过格式转换复制到系统中，不能自动同步更新。

2、数据互操作模式

数据互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的规范。OGC是为了发展开放式地理数据系统、研究地学空间信息标准化以及处理方法的一个非盈利组织。GIS互操作是指在异构数据库和分布计算的情况下，GIS用户在相互理解的基础上，能透明地获取所需的信息。OGC为数据互操作制定了统一的规范，从而使得一个系统同时支持不同的空间数据格式成为可能。根据OGC颁布的规范，可以把提供数据源的软件称为数据服务器（DataServers），把使用数据的软件称为数据客户（DataClients），数据客户使用某种数据的过程就是发出数据请求，由数据服务器提供服务的过程，其最终目的是使数据客户能读取任意数据服务器提供的空间数据。OGC规范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等，为实现不同平台间服务器和客户端之间数据请求和服务提供了统一的协议。OGC规范正得到OMG和ISO的承认，从而逐渐成为一种国际标准，将被越来越多的GIS软件以及研究者所接受和采纳。目前，还没有商业化GIS软件完全支持这一规范。

数据互操作为多源数据集成提供了崭新的思路和规范。它将GIS带入了开放式的时代，从而为空间数据集中式管理和分布存储与共享提供了操作的依据。OGC标准将计算机软件领域的非空间数据处理标准成功地应用到空间数据上。但是OGC标准更多考虑到采用了OpenGIS协议的空间数据服务软件和空间数据客户软件，对于那些历史存在的大量非OpenGIS标准的空间数据格式的处理办法还缺乏标准的规范。而从目前来看，非OpenGIS标准的空间数据格式仍然占据已有数据的主体。

数据互操作规范为多源数据集成带来了新的模式，但这一模式在应用中存在一定局限性：首先，为真正实现各种格式数据之间的互操作，需要每个每种格式的宿主软件都按照着统一的规范实现数据访问接口，在一定时期内还不现实；其次，一个软件访问其他软件的数据格式时是通过数据服务器实现的，这个数据服务器实际上就是被访问数据格式的宿主软件，也就是说，用户必须同时拥有这两个GIS软件，并且同时运行，才能完成数据互操作过程。

3、直接数据访问模式

顾名思义，直接数据访问指在一个GIS软件中实现对其他软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GIS软件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了繁的数据转换，而且在一个GIS软件中访问某种软件的数据格式不要求用户拥有该数据格式的宿主软件，更不需要该软件运行。直接数据访问提供了一种更为经济实用的多源数据集成模式。

目前使用直接数据访问模式实现多源数据集成的GIS软件主要有两个，即：Intergraph推出的GeoMedia系列软件和中国科学院地理信息产业发展中心研制的SuperMap。GeoMedia实现了对大多数GIS/CAD软件数据格式的直接访问，包括：MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(图2)。SuperMap2.0则提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力，在以后的版本中将逐步支持对Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等数据格式的直接访问。

三、多源空间数据格式集成的展望

1、文件方式和数据库方式

传统的空间数据往往采用文件方式，随着技术的进步，逐渐将属性数据移植到数据库平台上；随着技术发展，图形数据也可以和属性数据一起存放在关系数据库中。文件方式对数据管理安全性较差，存在着属性和图形分开管理的问题，不适合网络共享发展的需要；数据库方式则实现了空间数据和属性数据一体化存储和管理，便于开发两层、三层甚至多层网络应用系统。从发展趋势来看，纯关系数据库方案取代文件方案是发展的必然趋势，这也是IT发展的主流趋势。随着对信息量需求的增大以及信息需求种类增多，数据仓库的建立，将是GIS文件系统向数据库系统发展的主流。

2、OpenGIS、SDTS与DLG/F

OpenGIS是目前的主流标准，但SDTS并不会停滞不前，相反笔者认为SDTS将会与OpenGIS走向一体化。SDTS可以为OpenGIS提供一个转换和存取空间数据的标准，该标准是不依赖任何一种特定GIS软件格式的，该标准中利用头文件描述格式的方式使得数据服务者不必专门提供格式说明，而数据客户也不必专门学习该格式，只需读取SDTS头文件就可获得数据服务者提供的数据格式。笔者认为利用SDTS做数据标准，利用OGC作数据互操作的标准（例如空间SQL标准），简单地说就是如果说SDTS提供了数据格式的头文件，而OGC标准则提供了读写这个头文件的标准方法。如果再采用数据库作后台，利用空间数据引擎，空间数据引擎按照SDTS存取空间数据，按照OGC标准对客户软件提供操作接口，这将是空间数据集成的理想解决方案。USGS还提供了一种称作DLG/F的标准，该标准设计了空间数据在数据库中的动态存储结构，利用该结构可以将拓扑关系动态记录下来，同时可以让用户添加自定义的空间数据类型。怎样利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也将是OpenGIS以及SDTS发展的方向。

3、统一空间实体编码

多源空间数据据格式集成还有一个很重要的方面就是如何处理不同数据库对空间实体采用的编码方式不同的问题。从理论上来说，一个系统对同一空间实体的编码应该是唯一的，实际上由于不同领域从不同视角对同一空间实体编码并不一样，甚至会出现不同空间实体具有相同编码的情况，这些编码放在同一系统中，就会出现空间实体标识的严重问题。从目前来看，OpenGIS和SDTS都是基于地理特征（Feature）定义空间实体的，但都还不能真正提供一个通用的空间实体编码体系。

参考文献

1.Onspatialdatabaseintegration,ThomasDevogele,GeographicalInformationScience,1998,12(4)

2.Issuesandprospectsforthenextgenerationofthespatialdatatransferstandard(SDTS),DAVIDARCTUR,DAVIDHAIR,GEORGETIMSON,etc,GeographicalInformationScience,1998,12(4)

3.Towardsintegratedgeographicinformationprocessing，DAVIDJ.ABEL,BENGCHINCOOI,KIAN-LEETANetc,GeographicalInformationScience,1998,12(4)