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篇1

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；統(tǒng)計；發(fā)展策略

中圖分類號：P23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-07-0052-1

統(tǒng)計信息作為社會經濟信息的主體，是國家和地區(qū)最重要的基礎性信息資源，具有典型的地域特征。統(tǒng)計數(shù)據的采集、整理和分析必須以地理空間為框架，才能反映其本質特征和地域規(guī)律。作為關系我國國計民生的重要工作，成功的將地理信息系統(tǒng)引入統(tǒng)計領域，改變了人們認識統(tǒng)計數(shù)據的方式，也為統(tǒng)計業(yè)務的深入開展提供了重要的信息手段[1]。相信，未來潛在的數(shù)據價值將通過地理信息系統(tǒng)充分顯現(xiàn)出來，并為更多的領域進行科學的分析與決策，為我國社會經濟的持續(xù)建設與發(fā)展提供各項服務。

1 地理信息系統(tǒng)的重要作用

綜合統(tǒng)計工作的各方面實踐，地理信息系統(tǒng)在統(tǒng)計工作中的重要作用日益得到重視。

1.1 整合統(tǒng)計數(shù)據

地理信息系統(tǒng)的框架作用，可以較好地整合各類統(tǒng)計數(shù)據，在統(tǒng)一平臺上同時管理日常統(tǒng)計及各項普查獲得的宏觀及微觀數(shù)據，克服傳統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據集成管理困難的不足，提高統(tǒng)計數(shù)據管理與分析的一體化程度，從而有利于探尋不同數(shù)據之間的相互關系及內在規(guī)律。

1.2 規(guī)范統(tǒng)計調查

普查區(qū)劃分與繪圖工作是普查的重要組成部分。利用地理信息技術劃分普查區(qū)界線，對普查區(qū)地圖實行電子化管理，建立普查區(qū)電子地圖數(shù)據庫，有利于科學安排普查工作、合理規(guī)劃調查路線、準確定位調查對象及周圍環(huán)境，保證普查對象和日常統(tǒng)計調查對象的不重不漏；有利于監(jiān)控普查和統(tǒng)計調查實施過程，提高普查和統(tǒng)計調查數(shù)據質量；有利于不斷積累調查資料和地理信息變化資料，減輕基層普查人員的工作量。有了地理信息系統(tǒng)，每一次普查的普查區(qū)圖制作都可以在上一次的基礎上進一步完善，同時，電子化的普查區(qū)圖還有助于更深入地開發(fā)分析普查成果，發(fā)揮其他部門電子地圖無法替代的、能將統(tǒng)計信息關聯(lián)到普查區(qū)與建筑物的獨特作用[2]。

1.3 深化統(tǒng)計應用

結合空間信息展示統(tǒng)計數(shù)據，可以豐富統(tǒng)計數(shù)據的表達形式，將統(tǒng)計數(shù)據在空間上的分布特征、差異及相關性等直觀的表達出來，對數(shù)據的特征看得更為清晰，便于各種數(shù)據的比較和分析?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的統(tǒng)計信息空間分析，如緩沖區(qū)分析、鄰域分析、人口重心分析，可以揭示各類統(tǒng)計對象在地理分布上的相似性與差異性，闡明分布異同的原因，評價不同區(qū)域不同類型統(tǒng)計對象增減速度、數(shù)量多寡、密度大小、構成類型與分布，及其同區(qū)域自然、社會、經濟、政治與文化條件的相互關系，為制訂各類發(fā)展規(guī)劃、調整行業(yè)布局與生產力布局提供科學根據。疊加在地圖上的大量經濟社會數(shù)據，可為用戶提供更加全面綜合、形式多樣、宏觀與微觀相結合的統(tǒng)計服務，有助于提升統(tǒng)計的影響力。

1.4 提升管理水平

可以為統(tǒng)計工作提供更加全面、多樣、宏觀與微觀相結合的統(tǒng)計數(shù)據。在應急反應方面，統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)的作用更是重要。如發(fā)生地震，可通過該系統(tǒng)很快確定地震中心周邊一定區(qū)域內的人口、單位情況，白天關注正在上班的人口，晚上關注居民戶人口；如果大江大河發(fā)生水污染情況，可即時查詢污染源下游一定距離及河流周邊的人口、自來水廠及其他資源分布情況，方便政府快速了解情況，有針對性地快速決策[3]。這一系統(tǒng)如作為電子政務建設的基礎之一，將有助于改進各級政府的管理方式，提高政府的管理水平。

地理信息系統(tǒng)之所以重要，還因為地理信息系統(tǒng)有利于加強基本單位名錄庫建設這一統(tǒng)計基礎工作?；締挝幻泿焱ㄟ^地理信息系統(tǒng)的空間表達形式使統(tǒng)計信息更為精細，使基層統(tǒng)計過程成為一個更具可觀測、檢驗、控制特性，甚至可以重復的過程。在此基礎上可使今后的統(tǒng)計工作越做越好，越做越細。

2 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展策略

統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設要與人口普查緊密結合，要探索普查區(qū)電子地圖的應用方式。鑒于地理信息系統(tǒng)的基礎性、框架性、綜合性的特點，應當發(fā)揮其累積效應，要集中人力、財力、物力，朝著建立全系統(tǒng)統(tǒng)一的統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)目標邁進。

制定統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)標準規(guī)范體系。建立和完善普查區(qū)電子地圖繪制與共享標準，統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設與應用標準，制定統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設指導規(guī)范，制定統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)數(shù)據公開標準和管理方法。

規(guī)范和完善普查區(qū)電子地圖的管理。在總結第二次全國經濟普查和第六次全國人口普查的普查區(qū)劃分與繪圖電子化工作經驗的基礎上，進一步整合、規(guī)范和完善各類基礎地理數(shù)據和普查區(qū)電子地圖，加強管理，為普查數(shù)據開發(fā)和統(tǒng)計業(yè)務工作提供更好服務。探索建立普查區(qū)電子地圖的維護、更新、使用機制。

建立統(tǒng)一的統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)。所謂統(tǒng)一的統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)，是指集成了各項普查及日常統(tǒng)計數(shù)據，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)利用空間框架整合各類統(tǒng)計信息的優(yōu)勢，滿足各方需求的、綜合性的統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)。各地將以統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設平臺為基礎，以各地的電子化普查區(qū)圖為空間框架，裝載本地各項普查及統(tǒng)計數(shù)據，定制專題欄目，構建具有本地特色的、動態(tài)的社會經濟統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)。希望通過統(tǒng)計系統(tǒng)“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)、特色定制、數(shù)據整合”的方式，達到既節(jié)省成本、縮短開發(fā)周期，又能滿足各項普查及專業(yè)統(tǒng)計業(yè)務需求的目的。同時，也為第三次全國經濟普查更好的利用電子化普查區(qū)圖和地理信息系統(tǒng)、提高普查工作效率和質量奠定了基礎。

參考文獻

[1] 王建軍.統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設取得重要成果.中國信息報,2010,(01).

[2] 孫靚.全國統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設應用推廣演示會召開.

中國信息報,2010,(06).

篇2

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；道路規(guī)劃；地下管線規(guī)劃

一、 地理信息系統(tǒng)的特性

1技術先進的特性

隨著時代的進步，我國互聯(lián)網技術也在不斷的提高，因此地理信息系統(tǒng)也在不斷的進行升級。當前主要采用的是全新32位的應用系統(tǒng)。因為系統(tǒng)一定要保持很高的技術水準，才可以為城市地下管線提供更好的服務，因此在軟件的選擇上，一定要采用成熟而且運用廣泛的技術軟件。

2效果實用的特性

地理信息系統(tǒng)還具有很強的實用性，在系統(tǒng)的設置過程中，結合了國內外有關此系統(tǒng)的各種先進技術的優(yōu)點，然后在我根據我的具體情況，設計出有自主特性的專業(yè)化系統(tǒng)。系統(tǒng)還可以提供給出滿足我國國家標準要求和行業(yè)標準要求的圖例或圖示的編碼數(shù)據庫，用來滿足用戶的各種不同需求。

3經濟費用成本低

因為這個系統(tǒng)是一個非常專業(yè)話的管理軟件，對比引進國外的技術系統(tǒng)然后再進行再次開發(fā)來說，費用成本會比較低，符合市場經濟效益原則。因為如果進行再次開發(fā)，不僅會耗費更多的時間，在技術和操作上面也無法跟專業(yè)的系統(tǒng)軟件相比擬。況且國外的技術系統(tǒng)在開放性上面都存在著較大的局限性，嚴重地阻礙了我國技術然于安改革創(chuàng)新能力的發(fā)揮。

4數(shù)據共享性特性

本系統(tǒng)擁有與其他地理系統(tǒng)軟件的眾多接口。當前，很多地理信息系統(tǒng)都會出ASCII這個軟件，所以本系統(tǒng)也一樣支持該數(shù)據的輸出，達到讓本系統(tǒng)的數(shù)據資源得到共享化的目的。

5功能多樣和全面特性

本系統(tǒng)功能多樣而且全面，不僅具備很多數(shù)字圖表操作的功能，還具有很多立體空間操作的性能，使用戶操作起來更加的方面和快速。

6易于操作的特性

本系統(tǒng)操作起來非常方便，即使對于新手來說，也會很容易上手，對于數(shù)據的輸入、文字的修改編輯、查找、統(tǒng)計、分析、圖形表格等方面都設置有專門的按鈕和對應的菜單，讓用戶操作起來感到簡便。此外，本系統(tǒng)還擁有在線服務的幫助功能，對于用戶來說，只要稍微進行簡單的培訓，就可以進行操作使用。

7友好界面的特性

本系統(tǒng)的最后一個特性就是界面的友好性。它充分從用戶的角度去思考問題和進行設計。在設置的準則上與Windows一致。此外，還特別注重界面的美觀效果和操作功能的簡便性。讓用戶用起來就像在使用日常的電腦一樣，提高用戶的好感度和熟悉度。

二、 地下管線管理的現(xiàn)狀

我國傳統(tǒng)的地下管線信息系統(tǒng)管理比較落后，存在如下缺點：

1技術落后

我國傳統(tǒng)的地下管線信息管理采用人工存檔方式，這種管理模式存在三方面缺陷：第一，各類圖紙、資料容易損壞、丟失，且管線數(shù)據的精度低，往往只能畫到1：500或1：1000的圖紙上；第二，管線數(shù)據信息量大，類別極多，每年都會增加圖紙，這使查詢、統(tǒng)計等實際工作非常不方便；第三，沒有專門的管線分析功能，無法把多種管線與地形疊加使用。

2管理體制落后

地下管線是城市基礎信息的一部分，應該有城市測繪部門或檔案管理部門進行統(tǒng)一設計來說則可分為管徑規(guī)格不同的主干管和庭院管。熱力和工業(yè)管道主要以其傳輸材料性質劃分，例如熱力管線根據傳輸物質的不同可分為熱水管線和蒸汽管線。工業(yè)管道主要包括工業(yè)用氣管道、排渣管道和石油管道。地下電纜寶庫電力電纜管線和電信電纜管線。電力管線又可分為供電電纜和路燈電纜，即所謂的強電管線和弱電管線；電信管線按其功能可分為市內電話、長途電話、電報、電視及其它專用電纜等。地下管線和地下電纜均采用直埋方式鋪設，統(tǒng)稱為地下管線。

三、GIS在城鄉(xiāng)地下管線規(guī)劃中應用

1、地理信息數(shù)據包括空間數(shù)據與屬性數(shù)據，通過對道路、建筑、人口等相關信息的查詢， 為城市總體規(guī)劃的編制提供了直觀的規(guī)劃資料。城鄉(xiāng)規(guī)劃設計與管理以地理空間數(shù)據及城市發(fā)展現(xiàn)狀為基礎，通過開展基礎地形圖數(shù)據的測繪、入庫與動態(tài)更新，建立城鄉(xiāng)規(guī)劃信息系統(tǒng)，實現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的科學化與智能化。在規(guī)劃最終成果的制作階段，提供基于GIS標準的規(guī)劃成果數(shù)字產品，使規(guī)劃管理部門可以得到直接為GIS系統(tǒng)所接受的規(guī)劃成果，方便規(guī)劃管理部門更好地利用GIS技術優(yōu)勢，為城市建設與規(guī)劃管理實現(xiàn)辦公自動化服務。

2、GIS具有強大的圖形操作功能，支持土地集成化管理，對城市土地利用狀況及土地權屬界線信息可以第一時間掌握， 并支持城市土地的合理利用，使城鄉(xiāng)規(guī)劃更具科學性和透明性。GIS在各地規(guī)劃審批中的應用較多，例如，通過數(shù)字化制圖后，將海量空間信息以數(shù)據庫形式存儲，利用GIS技術搭建規(guī)劃管理信息系統(tǒng)和圖形繪制系統(tǒng)，支持規(guī)劃業(yè)務審批，存儲業(yè)務審批圖文信息；利用城市地理信息系統(tǒng)，在建設項目報建時，通過申請卡，記錄到屬性數(shù)據庫中， 制作數(shù)字化地形圖景，并對建設工程規(guī)劃進行準確定位，進行規(guī)劃審批工作[4]；將適時更新的影像圖疊加上基礎地形數(shù)據，開展現(xiàn)狀地圖的繪制，進而開展土地利用的調查分析等。

3、利用各種基礎數(shù)據資料，基于GIS環(huán)境的空間查詢、統(tǒng)計、分析等功能，為各類規(guī)劃編制的條件分析、方案制定與評價選擇提供空間分析支持和決策輔助。GIS可以輔助規(guī)劃師，通過對規(guī)劃方案的模擬、規(guī)劃方案的選擇、規(guī)劃方案的評估等進行輔助決策支持。利用GIS有效的管理空間數(shù)據，進行空間可視化分析，以確定商業(yè)中心位置，并根據分析數(shù)據進行潛在市場的分析。GIS對城鄉(xiāng)規(guī)劃的動態(tài)調整提供技術支持，GIS可以對城鄉(xiāng)規(guī)劃的實施進行監(jiān)督和反饋， 以對規(guī)劃方案進行調整。例如，對舊城區(qū)進行改造時，GIS可以對總建筑物層數(shù)、退進變化的高精度三維地理模型進行總量的調查，進而開展拆遷分析，預估拆遷工作量；將GIS利用在城市交通管理信息系統(tǒng)中，統(tǒng)計分析包括城市道路紅線位置、主干道車輛流量、人行道上流量等具體內容，為城市交通管理提供有效信息。

4、從整合市政管線建設的角度來看，將地理信息系統(tǒng)引入管線信息管理有如下作用：

（1）提高信息的共享程度。如果通訊網絡數(shù)據雖由郵政部門輸入并管理，但其他部門施工是我時候，通過查詢很快就能得到電纜的分布情況，同理也能較方便地了解其他公共設施的分布情況，以避免掘斷光纜、鑿穿煤氣管道等事故的發(fā)生。

（2）提高數(shù)據的更新周期。當某一局部官網改變以后，只能將改變部分的官網圖輸入，則計算機網絡內的數(shù)據便得到了更新，這樣用戶能很快的了解管線工程的現(xiàn)狀。

四、結束語

隨著我國城市規(guī)模的不斷發(fā)展和人口經濟的長足發(fā)展，城鄉(xiāng)規(guī)劃技術創(chuàng)新逐步具備了條件，GIS技術的積累、研究和實踐也日趨成熟和完善。GIS技術提供了多層次和多目標的綜合服務， 對于組織和管理地理空間信息的技術系統(tǒng)，它為城市規(guī)劃的建設提供了更多的幫助，是城鄉(xiāng)規(guī)劃建設創(chuàng)新實踐的技術基礎，為城鄉(xiāng)規(guī)劃管理提供了新的思路，GIS未來的發(fā)展趨勢將為計算機數(shù)據管理在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用提供更加廣闊的前景 。

參考文獻

篇3

【關鍵詞】電力設計；市政；地理信息系統(tǒng)；應用

一、市政電力設計地理信息系統(tǒng)的需求性

地理信息系統(tǒng)在處理數(shù)據、分析網絡等方面的能力較強，在電網設計中，通過對地理信息系統(tǒng)合理應用，一來有利于對數(shù)據在管理上進行更好的規(guī)劃設計，二來可優(yōu)化電力設計工作人員的工作效率、勞動強度等，使電力設計的直觀性、交互性更為突出，此外，該系統(tǒng)可有效保障電網設計的安全性、可靠性、合理性、科學性，且符合節(jié)能降耗與經濟環(huán)保的要求。

二、市政電力設計中地理信息系統(tǒng)的應用目標

地理信息系統(tǒng)可將電網中所涉及到的工程數(shù)據均保存在系統(tǒng)內，并在地圖中以直觀的方式表現(xiàn)出來，能夠為變電站的選址設計、線路設計、電網規(guī)劃設計等提供初步設計以及可行性研究報告等。在對新變電站、新通信線、新線路等進行設計時，通過地理信息系統(tǒng)，可達到充分掌握周邊地理環(huán)境以及電網情況的目標，有效減少外出考察工作的次數(shù)，使電力設計的更為全面，盡可能減少修改設計方案的次數(shù)。

三、電力設計中地理信息系統(tǒng)的應用思路

1、數(shù)據分析

基礎的地理數(shù)據屬于電力設計的前提條件。就數(shù)據的采集手段而言，可通過多種途徑獲得地理數(shù)據，例如工程測量方法、激光雷達方法、航測方法、衛(wèi)星遙感方法等。此外，數(shù)據的形式也可以有多種，例如矢量電子地圖形式、數(shù)字柵格圖形式、數(shù)字高程模型形式以及數(shù)字正射影像形式等。地理數(shù)據在更新方面的效率為地理信息系統(tǒng)達到實用的重要因素。

電網工程所涉及到的數(shù)據有多項，其中包括了設計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網中不低于110KV的線路等。而電網工程的數(shù)據主要是用來對電網的基本屬性與地理屬性等進行管理。此外，在供電局原工程資料的管理系統(tǒng)處、設計院處等也可獲取細節(jié)方面的屬性資料，例如電源廠站所有設備的相關資料、變電站所有設備的相關資料以及線路各個桿塔的相關資料。

2、地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺型號的選擇

地理信息屬于地理信息系統(tǒng)的基礎所在，對于電力設計而言，地理信息系統(tǒng)所應用的開發(fā)平臺是否合適將會對項目的結果產生非常關鍵的影響。由于一個地區(qū)的地理數(shù)據十分放大，并且設計單位、供電局、電網公司等單位的相關人員在電網規(guī)劃中均是應用該系統(tǒng)，這一現(xiàn)狀要求了地理信息系統(tǒng)的開發(fā)平臺在可靠性、運行速度、數(shù)據容量等方面均需具備過硬的能力。通過對比發(fā)現(xiàn)，在多種地理信息的開發(fā)平臺中，以Arc地理信息系統(tǒng)平臺（來自美國的ESRI公司）最為適合，該開發(fā)平臺可使多個用戶通過網絡在平臺上實現(xiàn)數(shù)據共享。

3、地理信息系統(tǒng)大致結構的分析

地理信息系統(tǒng)在基于遙感航測影像以及地形圖的情況下，對電網工程中所涉及到的多項數(shù)據進行管理及融合，其中包括了設計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網中不低于220KV的線路等。通過空間數(shù)據上的查詢功能、分析功能等，從而給予輸電網中的設計工作、勘測工作以及規(guī)劃工作等提供指導，使電網結構最優(yōu)化。如此一來，不僅可提高已有數(shù)據資源的共享程度，且還使外業(yè)的工作量實現(xiàn)最小化，有效提升內部的工作效率。

地理信息系統(tǒng)所應用的模式為C/S的模式，其中C代表的是客戶端，S代表的是服務器，該模式支持局域網的訪問。通過標準、統(tǒng)一的數(shù)據平臺，可達到輸變電接入相關專業(yè)系統(tǒng)這一目標，并且為處理、分析以及儲存地理信息系統(tǒng)中輸變電設備相關信息打好了基礎。

4、地理信息系統(tǒng)中的主要功能分析

（1）電網規(guī)劃與設計

該功能是通過地理信息系統(tǒng)并結合現(xiàn)有的電網信息而實現(xiàn)的，從而在地理信息系統(tǒng)中規(guī)劃出電網的主框架。

（2）線路規(guī)劃

在地理信息系統(tǒng)中對不低于110KV的線路進行初步設計，可掌握線路的多項信息，例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉角坐標以及轉角等。

（3）數(shù)據管理

在對數(shù)據的管理上，主要包括了：①導出或導入電網工程的數(shù)據；②基礎地理數(shù)據；③管理元數(shù)據；④導出在系統(tǒng)中不同專業(yè)初步設計的成果。

（4）變電站選址的規(guī)劃

通過地理信息系統(tǒng)繪制出變電站的站址，并從中獲取四周坐標，可根據導出的坐標而計算著變電站在一定高程下的土石方需求量。

四、市政電力系統(tǒng)中地理信息系統(tǒng)關鍵技術的應用要點

第一，在開發(fā)基礎地理數(shù)據的維護平臺中，結合多種類型（空間參照系具有差異）的數(shù)據，進而實現(xiàn)編輯元數(shù)據、修改數(shù)據、數(shù)據配置以及導入（導出）數(shù)據的作用。

第二，在開發(fā)元數(shù)據的服務系統(tǒng)期間，需對多項性能進行考慮，例如互操作性、專用性、通用性等，并在系統(tǒng)中為用戶提供下載元數(shù)據、瀏覽元數(shù)據以及查詢元數(shù)據的功能，通過圖形化地圖載體，使用戶可更為直觀的對數(shù)據進行處理與操作。

第三，在線路設計期間，需實時顯示線路的緩沖區(qū)、坐標以及轉角度數(shù)等，并預先將輸電線路的基本設計規(guī)程導入系統(tǒng)中，從而在設計過程中實現(xiàn)實時計算。

第四，在平臺管理中設計到保密性問題時，需對權限嚴格控制。因此需設計相應的審批流程，但審批流程應盡可能簡潔，從而便于設計人員的工作。

五、結束語

總而言之，隨著我國經濟社會的發(fā)展，我國對電力的需求也越來越大，這就在很大程度上促進了我國市政電力系統(tǒng)的建設與發(fā)展。地理信息系統(tǒng)的應用為電力系統(tǒng)提供了基于地理信息的管理和維護的平臺，對于市政電力系統(tǒng)的建設與完善具有重要意義。

參考文獻：

[1]李小明，陸小藝.地理信息系統(tǒng)在電力設計中的應用[J].科技風，2011，19：89+91.

[2]解衛(wèi)衛(wèi).基于ArcGIS Engine的電力地理信息系統(tǒng)平臺設計[D].山東科技大學，2010.

篇4

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)(GIS)；數(shù)字化技術；MapInfo；MapX

中圖分類號：TP315文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2009)05-122-03

Application of Digital Technology in Geographic Information System

MA Yuan1,YAN Fei2

(1.School of Information Engineering,Chang′ an University,Xi′ an,710064,China;

2.Shaanxi Branch,China Unicom,Xi′ an,710075,China)

Abstract：As the robust development of the computer software,the digital technology was born,which is the core factor of Geographic Information System(GIS).This technology makes people work more efficiently.The paper analyses the digital technology in the GIS.Then further analyses the developing method of ComGIS.This paper also introduces how to design and develop the GIS by using MapX technology.The system′s spatial database and function design are stressed,which can solves some important problems faced with in practice.

Keywords：Geographic Information System(GIS);digital technology;MapInfo;MapX

0 引 言

地理信息系統(tǒng)(GIS)是對各種空間信息進行收集、存儲、分析和可視化表達的信息處理和管理系統(tǒng)［1］。GIS提供的信息產品不僅僅是簡單的文字和數(shù)據，而且還有一幅幅空間圖形或圖象。位置圖往往比文字更能說明空間問題，它給人以直觀完整而深刻的印象［2］。隨著軟件技術的發(fā)展而不斷出現(xiàn)的各種數(shù)字化技術則是實現(xiàn)GIS的基礎和保障。

1 數(shù)字化技術簡介

地圖數(shù)據的數(shù)字化是建立地理信息系統(tǒng)的首要任務，目前使用最廣泛的數(shù)字化工具是美國MapInfo公司推出的桌面地理信息系統(tǒng)MapInfo。系統(tǒng)的操作界面則由面向對象的編程語言完成，常用的有Visual Basic、Delphi和Visual C。系統(tǒng)的后臺數(shù)據庫和操作界面建立好之后，就需要使用一個專門的地理信息系統(tǒng)控件MapX或者Map Objects來完成系統(tǒng)對數(shù)據的操作。下面我們就來看看這些數(shù)字化技術。

1.1 數(shù)字化工具MapInfo

系統(tǒng)建立者將紙質地圖或電子版的綜合地圖通過數(shù)字化工具建立空間數(shù)據庫和屬性數(shù)據庫，再通過一個特定控件將數(shù)據庫連接到系統(tǒng)的操作中［3］。雖然MapInfo其本身也是一個地理信息系統(tǒng)產品，可以完成地理信息系統(tǒng)的很多功能，但是用戶為了建立符合其自身使用特點的地理信息系統(tǒng)產品時，常借助它作為地圖的數(shù)字化工具，并將數(shù)字化后得到的圖形數(shù)據和屬性數(shù)據存儲在MapInfo自帶的類關系型數(shù)據庫中。

MapInfo小巧易用，價位較低，是系統(tǒng)建立者優(yōu)選的數(shù)字化產品。MapInfo的主要技術特點之一是按圖層組織地圖［4］。也就是說，將一幅綜合地圖加工成多個層層疊加的透明圖層，每個圖層包含了整個地圖的一個不同方面［5］?，F(xiàn)以交通管理地理信息系統(tǒng)為例，第一圖層可以是高速公路，第二圖層可以是一級公路，第三圖層是二級公路，第四圖層是由公路連接的城市組成，以此類推，就可以形成一幅完整的公路圖。

1.2 系統(tǒng)開發(fā)語言Visual Basic

數(shù)字化建庫完成后，地理信息系統(tǒng)的建立工作就已經完成70％了，接下來就是利用可視化編程語言如Visual Basic,Delphi或Visual C，建立符合用戶需求的系統(tǒng)操作界面。由于MapInfo公司與Microsoft公司保持著長期的合作伙伴關系，它們的產品有著更好的兼容性，所以通常選擇Microsoft公司的Visual Basic語言來建立系統(tǒng)的操作界面。

1.3 基于組件式GIS的MapX

系統(tǒng)界面建立好之后，就是要實現(xiàn)系統(tǒng)對數(shù)據的操作了。這里用到了組件式地理信息系統(tǒng)的概念。組件式地理信息系統(tǒng)(Components GIS，ComGIS)的基本思想是把地理信息系統(tǒng)的各大功能模塊分為若干個控件，每個控件完成不同的功能［6］。各個GIS控件之間，以及GIS控件與其它非GIS控件之間，可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS應用系統(tǒng)［7］。在組件式技術已經成為業(yè)界標準的時代，使用GIS控件就如同使用我們熟悉的Active X控件一樣簡單方便，使非專業(yè)開發(fā)者同樣能得心應手地開發(fā)出符合用戶需求的地理信息系統(tǒng)產品。目前常用的GIS控件有MapX和Map Objects，其中前者比后者的功能略強，又考慮到數(shù)據格式和經濟因素等實際情況，往往使用MapX作為系統(tǒng)開發(fā)時使用的GIS控件。MapX同樣是美國著名的桌面地理信息系統(tǒng)廠商MapInfo公司推出的，那么它將會與數(shù)字化工具MapInfo有更好的融合。使用MapX時，只需在可視化開發(fā)環(huán)境中將MapX控件放入窗體，并對其進行編程，就可以實現(xiàn)數(shù)據的空間可視化、專題分析、數(shù)據綁定、地圖編輯等地理信息系統(tǒng)功能。

2 地理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)

以上簡單介紹了建立地理信息系統(tǒng)時用到的數(shù)字化技術和工具，概括來說，建立地理信息系統(tǒng)的步驟如下：首先，應用MapInfo數(shù)字化各類信息，完成空間數(shù)據和屬性數(shù)據的數(shù)字化建庫工作，數(shù)字化后的數(shù)據可以存儲在MapInfo自帶的數(shù)據庫中，也可以存儲在其它外部數(shù)據庫中［8］；接著，在可視化編程工具Visual Basic中添加MapX控件，編制符合用戶需求的界面和功能，完成整個地理信息系統(tǒng)的開發(fā)。

下面以本人參與實現(xiàn)的某樓宇管理系統(tǒng)為例，讓大家直觀感受各數(shù)字化技術和工具是如何相互支持，支撐起整個地理信息系統(tǒng)的。

首先，利用掃描儀掃描圖紙，或者利用現(xiàn)有的電子版圖紙，存為柵格文件；接著，在MapInfo中調入該文件，設置投影方式并配準［9］；再次，以得到的柵格圖紙為藍本，新建圖層并覆蓋在該柵格圖紙之上，將其作為編輯矢量地圖圖層的參考［10］；最后，采用手工繪制方法分層繪制相關地理對象，如樓宇房間圖層。在建立了房間圖層的圖形數(shù)據后，同時需要建立相應的該房間圖層的屬性表。屬性表的建立比較簡單，通過與關系型數(shù)據庫的表結構設計和輸入相類似的方法即可完成，需要注意的是要將圖形數(shù)據對象和它的屬性數(shù)據一一對應。

一幅圖層的圖形數(shù)據和屬性數(shù)據建立好之后，該圖層的數(shù)字化工作就完成了。要完成整個綜合地圖的數(shù)字化，就要將構成這幅綜合地圖的各個圖層按照同樣的方法分別數(shù)字化，最后將這些包含圖形數(shù)據和屬性數(shù)據的圖層疊加在一起即可。

在實現(xiàn)了系統(tǒng)的空間數(shù)據庫之后，就要在面向對象的編程語言Visual Basic中添加MapX控件來編制用戶界面和實現(xiàn)系統(tǒng)功能了。

3 系統(tǒng)功能實例

鑒于對具體需求的分析，在上例中，系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據輸入輸出與管理模塊、系統(tǒng)基本功能模塊、空間查詢分析模塊、專題渲染模塊、數(shù)據綁定模塊和系統(tǒng)實時幫助模塊等地理信息系統(tǒng)較為基本的功能模塊。此外，還根據用戶在管理中遇到的常見問題，實現(xiàn)了智能檢測模塊、立體效果模塊和宣傳功能模塊，滿足了用戶的需求。

3.1 鷹眼圖

系統(tǒng)基本功能模塊中的鷹眼圖是GIS中一個基本的功能，它是為了方便用戶瀏覽地圖而設計。鷹眼圖窗口中的矩形代表的是原地圖窗口中的地圖在整幅地圖中的位置。鷹眼圖如圖1所示。這時要通過一個單獨的MapX控件來顯示鷹眼圖，與主地圖的MapX控件相獨立。

3.2 I查詢

空間查詢可以是圖形查詢，可以是屬性查詢，更可以是二者之間的交叉查詢。I查詢是空間查詢中一個最基本的查詢功能，它的特點是鼠標點擊任何一個目標圖元，無論這個圖元在整個地圖集的哪一個圖層上，都能彈出其對應的全部屬性信息，如圖2所示。

3.3 上級查找

智能檢測可以在管線出現(xiàn)故障時，相對智能地顯示出可能出現(xiàn)故障的線路或節(jié)點。上級查找是其中一項實用的功能，它利用Search方法以及具有方向性的節(jié)點編碼，通過子節(jié)點向上查父節(jié)點的方式，根據輸入的節(jié)點號，按流向查找某一管線節(jié)點的上級節(jié)點，在地圖上標注出上級節(jié)點編號，并加亮顯示該管線，如圖3所示。

3.4 立體效果

為了能夠直觀反映樓宇內各房間的情況，系統(tǒng)中還設計實現(xiàn)了房間的三維立體模塊。首先，使用3D Home Architect Deluxe建立立體效果模型，然后利用Flash MX將導出的圖片生成人機互動界面，最后在Visual Basic中加入控件Swflash.ocx與原系統(tǒng)進行整合。以某房間為例，立體效果展示過程如圖4所示。

各個功能模塊是在明確具體需求的基礎上設計的，每一功能模塊中的每個功能都用以實現(xiàn)一個特定的管理目的，最終形成了一個操作簡單，提供交互式和可視

化環(huán)境，使復雜模式與數(shù)據處理對用戶透明的管理系統(tǒng)。不難看出，利用數(shù)字化技術可以將地理信息系統(tǒng)這一思想滲透到生產生活的各個方面，使得人們對信息的管理更加直觀高效，并為管理中的各種數(shù)據提供強有力的查詢和分析，從而為管理決策提供了依據。

參考文獻

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篇5

關鍵詞：組件式地理信息系統(tǒng) 信息查詢 實置咨詢

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0201-02

1 組件式地理信息系統(tǒng)介紹

由于面向對象技術的發(fā)展以及它在地理信息系統(tǒng)開發(fā)中的應用，地理信息系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計方法和思想也隨之發(fā)生了改變，于是組件式地理信息系統(tǒng)應運而生。組件式地理信息系統(tǒng)是用幾個能夠完成不同功能的ActivX標準組件來實現(xiàn)各大功能模塊構建而成的，這些標準組件可以完成諸如圖形編輯、坐標轉換、數(shù)據查詢、數(shù)據分析和數(shù)據處理等功能。這種標準組件的生產建立在相當嚴格的標準之下，具有良好的通用性和兼容性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用；各組件之間，均可通過如本設計中用到的Visual Studio 2008這一類的可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的地理信息系統(tǒng)。組件式地理信息系統(tǒng)開發(fā)方法大致可分為如下三種： 獨立的底層開發(fā)模式、單純的二次開發(fā)模式和集成二次發(fā)模式。而從目前的應用上來看，集成二次開發(fā)模式已經成為GIS 開發(fā)的主流。而組件式地理信息系統(tǒng)則是以這種集成二次開發(fā)模式為基礎而產生的。

ArcGIS Engine是美國ESRI公司推出的用于建立自定義程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫，由ArcEngine Developer Kit和Arc-Engine Runtime 兩部分組成。包括基礎服務、數(shù)據存取、地圖表達、開發(fā)組件及運行時選項等五部分。用戶可以使用ArcEngine將GIS功能嵌入到現(xiàn)有的應用程序中，包括Microsoft Office的Word和Excel等產品中，也可以建立能分發(fā)給眾多用戶的自定義高級GIS 系統(tǒng)應用程序。ArcEngine開發(fā)工具包（DeveloperKit）是一個基于組件的軟件開發(fā)產品，用于建立和部署自定義GIS和制圖應用程序，使用ArcEngine開發(fā)工具包，開發(fā)人員在建立定制的地圖接口方面具有前所未有的靈活性。

2 設計的內容

2.1 功能分為三大類：地圖的基本操作；查詢功能；空間分析功能

（1）地圖的基本操作：加載并顯示地圖，可對地圖進行大小縮放、移動、漫游等操作。

（2）查詢功能：能夠查詢學校各類服務設施、教學場所、宿舍區(qū)等的相關信息。本系統(tǒng)采用了兩種查詢方式：點擊查詢（通過點擊圖像上的任意地物所處的位置，查出該位置所屬地物的屬性信息）；屬性查詢（通過選擇待查詢的地物的屬性，找到查詢對象并高亮顯示其在地圖中的位置）。

（3）空間分析功能：系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖層間的緩沖區(qū)分析、圖上地物的距離面積量算等相關功能。

2.2 目標

（1）以天津城建大學為例，建立校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)對天津城市建設學院的所有建筑信息的檢索查詢，可通過點擊、搜索菜單進行點擊查詢或進行屬性查詢來確定地物位置。

（2）可以直接在地圖上通過量算工具得到兩點間距離或者指定范圍的面積計算，實現(xiàn)不同圖層間的緩沖區(qū)分析功能。

2.3 程序工作的基本框架

見圖1。

2.4 功能需求

本設計中的系統(tǒng)主要由地圖操作子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)這三個部分組成。相關實現(xiàn)的功能模塊主要有：

（1）地圖操作模塊：地圖的縮放與漫游、圖層操作；

（2）信息查詢模塊：空間屬性信息查詢、地理實體相關信息點擊查詢；

（3）空間分析模塊：緩沖區(qū)分析、距離面積量算。

各個功能模塊與系統(tǒng)的聯(lián)系如圖2所示。

3 應用實例

（1）數(shù)據準備：采用ArcGIS中調入設計中所用的CAD數(shù)據文件--各地物圖形的數(shù)據， 將其轉化為ArcGIS可用的shp格式文件，將CAD文件進行格式轉換的方法有很多種，本設計中采用的屬性分層法。

（2）圖形屬性數(shù)據的整理、分類、修改：由于采用屬性分層的方法進行了對應的數(shù)據轉換，所得到的圖像文件繼承了原有數(shù)據中的屬性表，但是其中有很多屬性數(shù)據是無用的，所以我們要對對應文件的屬性表進行修改、整理。

（3）界面設計：首先對系統(tǒng)主界面進行設計，打開visual studio 2008，在打開的界面上新建一個以C#為開發(fā)語言的工程，并添加將要用的ArcEngine相關組件。.在窗體中添加如下組件以實現(xiàn)相關功能。其次其他界面的設計，通過ArcEngine提供的控件可實現(xiàn)主要的地圖操作功能，所以筆者只做了查詢功能的相關界面設計。如屬性查詢功能，是一個GIS查詢系統(tǒng)必備的基本查詢功能，也是現(xiàn)下比較流行和實用的一項功能，使用者可以利用相關屬性定位，該屬性所屬實置。新建一個窗體，在窗體上添加三個lable控件、兩個combobox控件，一個textbox控件，一個listbox控件，一個groupbox控件，以及四個控制按鈕。

（4）功能實現(xiàn)：本系統(tǒng)中實現(xiàn)地圖的基本操作的功能是通過向ArcGIS Engine ToolbarControl中添加對應的按鈕實現(xiàn)的。具體實現(xiàn)代碼見附錄。

將對應代碼輸入程序最終可以將本系統(tǒng)用到的對應功能按鈕添加進ToolBarControl控件中，最終程序實現(xiàn)功能如圖3所示。

4 結語

組件式地理信息系統(tǒng)具有良好的通用性和兼容性等多種特性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用，因此對于該系統(tǒng)的開發(fā)應用越來越廣，本文運用ArcEngine相關組件開發(fā)了校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)了地圖的縮放與漫游、圖層操作，空間屬性信息查詢、地理實體相關信息點擊查詢，緩沖區(qū)分析、距離面積量算等功能。

參考文獻

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篇6

關鍵字：城市建設；遙感；一體化；ENVI/IDL；ArcGIS

Abstract: This paper describes the significance of remote sensing and geographic information systems integration and integration of the integrated three levels: management and sharing of data integration, platform integration and system integration development, pointed out that the integration of remote sensing and geographic information systems integration can achieve complementary advantages, to enhance the operability of the geographic information system software, to enhance the work efficiency of the space and image analysis, and effectively save the cost of the system, and proposed management and analysis of spatial data integration platform and emergency relief, remote sensing and geographic information systems integration the construction scheme of the system, it is bound to play an important role in urban management.Key words: urban construction; remote sensing; integration; the ENVI / IDL; the ArcGIS

引言

遙感技術是利用地面物體波譜特性，通過掃描影像識別地面物體的物理屬性，具有紫外、可見光、紅外、遠紅外直至微波等遙感工作波段。對這些波段的數(shù)據信息，進行圖像處理和信息提取，就會獲取大量的專業(yè)信息，如，對水體、植被、水系、地質、災害、土地利用、水土流失、海岸侵蝕等，用于對城市建設的資源環(huán)境進行規(guī)劃管理的輔助決策。

地理信息系統(tǒng)是地圖學與現(xiàn)代信息技術融合的1門信息技術，地理信息系統(tǒng)是城市建設信息采集、存儲、管理、分析、表達的有力工具。城市建設信息量大且繁雜，既有實時數(shù)據，又有歷史數(shù)據；既有環(huán)境數(shù)據，又有經濟數(shù)據；既有矢量數(shù)據，又有柵格數(shù)據。這些數(shù)據中80%以上與空間位置相關。地理信息系統(tǒng)可有效地存儲和管理這些龐雜的數(shù)據[1]。

城市建設中的遙感應用

城市遙感是現(xiàn)階段遙感技術最具活力的領域之一，也是遙感最具有應用價值的領域之一。其主要表現(xiàn)在：a）城市空間基礎數(shù)據的獲取。采用高分辨率衛(wèi)星遙感影像，獲取信息量極其豐富的數(shù)字矢量線劃數(shù)據、數(shù)字柵格數(shù)據、數(shù)字正射影像數(shù)據、數(shù)字高程模型，直接用作城市規(guī)劃的背景圖，在其上面疊加地形圖、道路紅線、地塊分界線、重要設施和地名等，它與地形圖相比不僅現(xiàn)勢性好且更直觀；b）城市規(guī)劃動態(tài)監(jiān)測。采用兩期衛(wèi)星影像，經過幾何配準、疊加分析，找出變化目標，再將變化目標同城市總體規(guī)劃進行比較，用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)提供的基礎數(shù)據輔助檢查，通過現(xiàn)場檢查確定變化目標屬性，實現(xiàn)城市建設現(xiàn)狀的動態(tài)監(jiān)測，為城市總體規(guī)劃的實施提供保障；c）城市綠化覆蓋率計算。采用遙感影像進行城市綠化覆蓋率的計算，獲取城區(qū)內綠化覆蓋率、綠化面積和綠化類型分類等信息，建立城市綠化數(shù)據庫。

由此可見，遙感技術是城市建設中獲取信息的重要手段之一，可快速實現(xiàn)城市范圍國土資源與生態(tài)環(huán)境的多層次、全方位綜合調查，系統(tǒng)研究城市資源與環(huán)境的空間分布規(guī)律及其相互聯(lián)系、相互制約的關系，按不同層次、不同內容編制系列基礎圖件，客觀、真實、系統(tǒng)地反映城市的建設成就和存在問題，為制定城市國民經濟和社會發(fā)展的中長期規(guī)劃、國土資源和生態(tài)環(huán)境的綜合整治規(guī)劃以及城市經濟可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供科學依據。

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成技術

遙感是空間數(shù)據采集和分類的有效工具，地理信息系統(tǒng)是管理和分析空間數(shù)據的有效工具[2]。遙感影像已成為地理信息系統(tǒng)的主要信息源。作為地理信息系統(tǒng)的核心組成部分，遙感影像是提供及時信息的理想方式。在空間信息的許多行業(yè)，離開遙感影像，地理信息系統(tǒng)就是不完整的。另一方面，遙感獲取豐富的、海量的空間數(shù)據有賴于地理信息系統(tǒng)的有效管理與共享，利用地理信息系統(tǒng)強大的空間分析功能提取更深層次的專題信息，全面提升影像的利用價值。

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成

遙感影像類似于地理信息系統(tǒng)中的柵格數(shù)據，遙感和地理信息系統(tǒng)很容易在數(shù)據層次上實現(xiàn)集成[2]。地理信息系統(tǒng)軟件沒有提供完善的圖像處理功能，遙感軟件中也缺少空間分析及數(shù)據管理工具。遙感和地理信息系統(tǒng)平臺一體化集成，可以由3個層次及途徑實現(xiàn)。

數(shù)據一體化管理與共享

遙感影像和圖像分析功能可以作為核心組成部分與地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)一體化，首先解決的問題就是遙感與地理信息系統(tǒng)平臺之間的數(shù)據互操作問題。數(shù)據互操作實現(xiàn)有2個途徑，a）將遙感數(shù)據或者地理信息系統(tǒng)數(shù)據都以標準格式保存，2個平臺都支持；b）遙感和地理信息系統(tǒng)平臺直接支持對方數(shù)據格式。很明顯后者比前者更加方便。

遙感數(shù)據主要格式為柵格，地理信息系統(tǒng)主要由矢量數(shù)據格式組成。柵格和矢量一體化管理，需要1種數(shù)據模型，同時儲存柵格和矢量數(shù)據，支持分布式管理。

影像天然地具有企業(yè)級應用的潛力，因為它可以實現(xiàn)多個用戶在同一幅圖上同時進行操作。這對于大型企業(yè)級應用更加有利，其中，最主要的優(yōu)勢就是節(jié)省成本。我們可以分享同一影像資源，顯著地減少成本。而影像由于自身的特點，具有很高的存儲要求，尤其是高空間分辨率、多光譜影像?；赪eb services的共享方式提供了1種合理的解決方式，它集中利用了計算機資源，可為若干個客戶端提供影像共享服務。

平臺一體化分析

在遙感軟件中進行的圖像處理工作流，與地理信息系統(tǒng)軟件下的地理信息系統(tǒng)工作流實現(xiàn)無縫鏈接和交換。比如，在遙感軟件中處理的數(shù)據通過菜單功能直接傳送到地理信息系統(tǒng)軟件中，無需中間的保存、打開等步驟；地理信息系統(tǒng)軟件中分析的數(shù)據，直接導入遙感軟件中，且保持同步顯示；遙感軟件中集成地理信息系統(tǒng)軟件的部分組件功能。雖然在2個不同的軟件平臺下工作，操作感和處理效率類似在1個平臺下作業(yè)。

系統(tǒng)一體化集成開發(fā)

大多數(shù)遙感和地理信息系統(tǒng)軟件平臺都提供了二次開發(fā)功能。在進行地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)時，將專業(yè)的影像數(shù)據處理和分析工具集成到地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境中，在同一系統(tǒng)中既能完成遙感數(shù)據的專業(yè)處理與分析，又能完成地理信息系統(tǒng)空間分析和共享等工作，形成1個遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成系統(tǒng)。要實現(xiàn)一體化集成系統(tǒng)，前提是遙感和地理信息系統(tǒng)軟件平臺提供的二次開發(fā)接口，都能通過程序開發(fā)語言調用，并整合在一起。

ENVI/IDL與Arc地理信息系統(tǒng)一體化集成方案

遙感與地理信息系統(tǒng)不僅從數(shù)據上，還會從整個軟件構架體系上真正實現(xiàn)融合，從而達到優(yōu)勢互補，進一步提升地理信息系統(tǒng)軟件的可操作性，提升空間和影像分析的工作效率，并有效節(jié)約系統(tǒng)成本。為了適應這種用戶需求和技術發(fā)展趨勢，更好地為用戶提供服務，全球最大的地理信息系統(tǒng)技術提供商Esri公司與全球遙感領域的領導者美國ITT VIS公司，建立了全球戰(zhàn)略合作伙伴關系，共同開發(fā)和建設遙感與地理信息系統(tǒng)一體化平臺。

ENVI是采用IDL（交互式數(shù)據處理開發(fā)語言）開發(fā)的、功能強大的、完整的遙感圖像處理軟件。ArcGIS是全球使用最廣的地理信息系統(tǒng)軟件。ENVI/IDL與ArcGIS一體化集成解決方案，在真正意義上實現(xiàn)了遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成。

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化在城市建設中的應用

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化解決了數(shù)據、分析與共享三者之間的融合問題，形成完整的空間信息平臺。下面介紹2種空間信息一體化平臺的構建思路。

空間數(shù)據一體化管理與分析平臺

平臺結構見圖1，主要包括3個組成部分：數(shù)據處理中心、數(shù)據儲存和中心和數(shù)據分析和應用中心。3個部分都是通過廣域網/局域網進行連接[6]。

圖 1空間數(shù)據一體化管理與分析平臺結構圖

數(shù)據處理中心

數(shù)據處理中心依托ENVI遙感圖像處理系統(tǒng)，快速對遙感數(shù)據進行預處理，完成影像的幾何校正、融合、增強等處理流程。

數(shù)據儲存與中心

數(shù)據儲存與中心主要完成兩部分工作：a）將數(shù)據處理中心處理好的遙感數(shù)據進行入庫管理，并建立必要的元數(shù)據信息；b)將遙感數(shù)據與共享。

空間數(shù)據庫模型采用Geodatabase，它是按一定的模型和規(guī)則組合起來的存儲空間數(shù)據和屬性數(shù)據的容器，實現(xiàn)了多源空間數(shù)據的集中和分布式管理。

遙感數(shù)據共享是基于ArcGIS Server平臺構建。ArcGIS Server 是功能強大的基于服務器的 地理信息系統(tǒng) 產品，用于構建集中管理的、支持多用戶的、具備高級地理信息系統(tǒng)功能的企業(yè)級地理信息系統(tǒng)應用與服務。它支持OGC標準服務，其中，針對柵格影像數(shù)據，可選擇WCS服務。其最大的特點是可超過3個波段的多波段影像數(shù)據，并保持影像的光譜信息。

數(shù)據分析和應用中心

數(shù)據分析和應用中心是在遙感/地理信息系統(tǒng)軟件的支持下，通過廣域網或者局域網從數(shù)據儲存與中心的空間數(shù)據庫或者Web Services中獲取影像數(shù)據，并結合城市建設應用模型，提取相應的專題信息。同時，將獲得的專題信息應用于實際生產。

空間數(shù)據一體化管理與分析平臺實現(xiàn)了統(tǒng)一采集并分發(fā)數(shù)據，各部門通過網絡快速檢索、瀏覽、下載數(shù)據，根據所在單位以及處理事務需要對數(shù)據進行分析。實現(xiàn)資源的統(tǒng)一調配和快速應用。

應急救災遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)

以水情災害為例，應急救災遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)的結構見圖2。分為4個組成部分：災情遙感監(jiān)測平臺、數(shù)據庫系統(tǒng)、遙感信息共享服務平臺、平臺應用門戶[3]。

圖2應急救災遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)結構圖

災情遙感監(jiān)測平臺

災情遙感監(jiān)測平臺依托ENVI/IDL+ArcGIS Engine二次開發(fā)功能，構建包括基于遙感的水情監(jiān)測、基于地理信息系統(tǒng)的損失評估系統(tǒng)和應急決策系統(tǒng)。實現(xiàn)災害信息的收集、分析以及決策為一體的完整應急救災信息平臺。

ENVI是個非常開放的平臺，提供豐富的影像處理函數(shù)供外部程序調用。同時，IDL具有很好的擴展性，能很方便地與其他開發(fā)環(huán)境（VB、VC、.NET、Java等）進行集成開發(fā)[4,5]。ArcGIS提供ArcObjects軟件組件庫，也提供了模塊化、可伸縮、跨平臺的通用API。

數(shù)據庫系統(tǒng)

采用空間數(shù)據模型，儲存遙感影像數(shù)據、基礎地理數(shù)據和社會經濟數(shù)據，供其他平臺使用，是整個系統(tǒng)的“心臟”。

遙感信息共享服務平臺

采用B/S平臺，快速將數(shù)據庫系統(tǒng)或者災情遙感監(jiān)測平臺中的災情信息到網上。實現(xiàn)快速共享機制。

平臺應用門戶

平臺應用門戶是以遙感信息共享服務平臺為基礎，根據權限和使用對象性質劃分為決策領導、救災人員和普通用戶三類用戶。用戶通過客戶端瀏覽器，如，IE快速瀏覽災情信息。

結語

隨著空間信息市場的快速發(fā)展，遙感與地理信息系統(tǒng)的結合日益緊密。遙感與地理信息系統(tǒng)的一體化集成逐漸成為1種趨勢和發(fā)展潮流。ENVI/IDL與ArcGIS為遙感和地理信息系統(tǒng)的一體化集成提供了1個最佳的解決方案。基于這個解決方案，將遙感與地理信息系統(tǒng)緊密結合，達到優(yōu)勢互補，進一步提升地理信息系統(tǒng)軟件的可操作性，提升空間和影像分析的工作效率，并有效節(jié)約系統(tǒng)成本。必將在水利行業(yè)中發(fā)揮重要的作用。

參考文獻：

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[5] ITT Visual Information Solutions.ENVI Tutorials[D]. ITT Visual Information Solutions,2009.

篇7

關鍵詞：統(tǒng)計；GIS；大數(shù)據

一、概述

地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據為基礎，與其他行業(yè)結合，注重空間決策支持分析、社會應用及服務，系統(tǒng)發(fā)展日趨成熟，已經成功應用于資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業(yè)、商業(yè)金融等幾乎所有領域。

統(tǒng)計信息是國家、地區(qū)重要的基礎性信息資源，是國情國力、區(qū)域發(fā)展狀況的指南針，更是科學決策的重要依據與參考。隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）的廣泛應用，將統(tǒng)計信息與地理信息結合，分析其空間特性及相互關系，已成為統(tǒng)計發(fā)展與服務的必然趨勢。

二、GIS在統(tǒng)計工作中的應用

GIS應用與統(tǒng)計始于2001年，國家統(tǒng)計局普查中心組織開展了以基本單位普查為基礎的國家社會經濟統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)建設，2004年該系統(tǒng)建設”被列為國家863計劃，專門研究開發(fā)統(tǒng)計行業(yè)的3S（即GPS、RS、GIS）應用。在第二次全國經濟普查中，GIS已初步在北京、四川、云南、湖北等24省市進行全面或部分應用，隨后又應用于第五、六人普、三經普中。截至目前，GIS在統(tǒng)計的應用已經擴展至26個省及8個地市。

（一）普查區(qū)管理電子化

傳統(tǒng)模式下，行政區(qū)劃碼以excel或名錄庫形式存儲管理，區(qū)域劃分基于紙質地圖，普查區(qū)劃分無法重復利用。引入GIS后，可以與名錄庫動態(tài)關聯(lián)，采用電子地圖劃分區(qū)域，利用如衛(wèi)星圖、導航圖等作為參考準確劃分，規(guī)劃調查線路，通過移動設備定位，調整普查區(qū)邊界，確保調查范圍精準，合理確定調查樣本。同時可進行網格化管理，每個移動調查設備只裝載工作區(qū)域的普查區(qū)地圖，提高準確度，輻射普查區(qū)域內所有調查對象，特別是應用于大型普查，如人口普查、經濟普查、農業(yè)普查以及調查等。

（二）數(shù)據展示直觀化

不同區(qū)域數(shù)據直接顯示在其各自區(qū)域中，排名制圖一目了然。直觀化更體現(xiàn)在信息規(guī)律的揭示上，從大量的調查數(shù)據中發(fā)現(xiàn)各種統(tǒng)計現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律及區(qū)域空間分布特征。通過將統(tǒng)計數(shù)據進行空間表達，實現(xiàn)對現(xiàn)象的結構、相互關系和發(fā)展演化規(guī)律的認識，并挖掘獲取知識。例如，通過地圖空間分布的展示，對比人均GDP和地區(qū)文盲率可以直觀發(fā)現(xiàn)經濟發(fā)展與人口教育的相互關系，根據人口遷移量發(fā)現(xiàn)人口遷移的影響因素等。

（三）查詢分析空間化

在查詢上，查詢方式更加直接和多樣。實現(xiàn)“指標到圖形”的查詢，以指標為關鍵詞查詢結果地圖顯示。實現(xiàn)“圖形到指標”的查詢，按照地理位置查詢，獲得區(qū)域內的統(tǒng)計數(shù)據和信息。

在分析上，GIS具有較強的數(shù)據綜合以及空間分析能力，能夠將海量統(tǒng)計數(shù)據的定量和定性分析充分結合，從而加強統(tǒng)計數(shù)據分析的廣度與深度。增加空間維后，與空間相關的空間關系、聚類、疊加及趨勢等分析方法均可應用，利于挖掘隱式存儲的信息。例如，在區(qū)域經濟分析中，將我國各省人均GDP增量變化作為區(qū)域統(tǒng)計變量，對不同時期的該指標進行空間相關性分析，可以發(fā)現(xiàn)各省經濟發(fā)展之間的空間相互作用以及各個區(qū)域內的空間結構特征。

（四）決策支持科學化

在GIS中，動態(tài)模擬、預測屬于高層次應用，通過集成空間分析模型能夠實現(xiàn)海量數(shù)據集成和空間建模，盡可能模擬符合現(xiàn)實的模型。

通過空間分布分析模型，展現(xiàn)空間分布特征，例如用趨勢面分析反映空間分布趨勢，用空間聚合與分解反映空間對比與趨勢；通過空間相關分析模型，發(fā)現(xiàn)地理位置與指標的關系；通過預測評價與決策模型，著重研究動態(tài)發(fā)展，推測趨勢輔助決策。例如用人口與社會經濟分布重心模型，可計算人口、經濟、商業(yè)、基本單位等的分布重心。通過分析分布重心的變化，可以了解該區(qū)域人口與社會經濟活動間的相互作用規(guī)律，分析區(qū)域的綜合變化情況。應用空間相互作用模型，可預測各種統(tǒng)計現(xiàn)象間的空間相互作用，從而指導公共服務設施、交通運輸、人口、科技教育等分布與規(guī)劃。

三、大數(shù)據時代統(tǒng)計GIS的發(fā)展

“大數(shù)據時代”重點強調收集和分析大量信息的能力，從復雜的數(shù)據里找到不容易昭示的規(guī)律。從數(shù)據內容上講，“大數(shù)據”不僅是單純的數(shù)字，更多是圖片、音視頻、GPS和地理定位等半結構化或非結構化數(shù)據。從分析方法上講，除了常規(guī)統(tǒng)計分析方法、空間分析模型外，分析對象交互及相關關系，挖掘隱含規(guī)律成為未來發(fā)展的主題。

（一）大數(shù)據時代對政府統(tǒng)計的挑戰(zhàn)

原國家統(tǒng)計局局長馬建堂曾指出：“大數(shù)據時代”的來臨，對統(tǒng)計數(shù)據的生產方式帶來了很大的挑戰(zhàn)。統(tǒng)計部門要充分利用海量數(shù)據并對其進行標準化處理，發(fā)掘這一數(shù)據寶庫，認真把握好這一促進政府統(tǒng)計改革發(fā)展的難得機遇。

對統(tǒng)計數(shù)據權威的挑戰(zhàn)。大數(shù)據時代，由于數(shù)據開放與技術發(fā)展，電力、通信、金融、電商等均擁有海量數(shù)據，對數(shù)據的需要不僅僅依賴于政府統(tǒng)計機構。

對統(tǒng)計調查方式的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)“我問你報’的調查方式需要大數(shù)據來補充和完善，可應用于消費價格、工業(yè)品價格、居民收入、交通運輸、人口統(tǒng)計等方面。例如，通過搜集網絡信息實現(xiàn)大數(shù)據在未來消費品和工業(yè)品價格統(tǒng)計中的應用；可以通過行政記錄、物聯(lián)網技術等途徑，完善居民收入和交通運輸統(tǒng)計等。大數(shù)據時代調查樣本就是全部總體，每次調查都是一次普查。

對統(tǒng)計服務的挑戰(zhàn)。大數(shù)據的核心是預測，是數(shù)據重組、再利用與擴展，其隱含的信息與知識是巨大的。公眾對數(shù)據開放呼聲日益高漲，對統(tǒng)計成果的生產速度、豐富性與深度需求都有了質的提高，如何反映動態(tài)的現(xiàn)在和預測準確的未來尤為重要。

（二）大數(shù)據時代對GIS的影響

第一，需更高的存儲性能。大數(shù)據涵蓋影像、圖片等非結構化數(shù)據，而GIS的應用是通過對這些數(shù)據的存儲、讀寫，加之空間分析結合地圖展示，這對GIS的存儲性能提出了更高的要求。

第二，需更強的數(shù)據處理能力。從數(shù)據量上說，GIS的數(shù)據量巨大，在某些場景中數(shù)據實時更新頻率極高（如堵車分析），這對數(shù)據計算處理能力提出更高的要求。從數(shù)據內容上說，GIS領域中有大量結構化和非結構化數(shù)據，傳統(tǒng)的數(shù)據結構很難滿足要求。

第三，需更全的數(shù)據挖掘能力。使用各種分析模型處理結構化數(shù)據，并使用數(shù)據挖掘技術提取非結構化數(shù)據的隱藏信息。

（三）大數(shù)據時代統(tǒng)計GIS展望

在大數(shù)據時代下統(tǒng)計GIS的未來發(fā)展應注信息共享、輔助業(yè)務及數(shù)據挖掘。一是將分散在政府部門的數(shù)據通過地理位置信息融合，減少信息孤島；二是應用于調查工作與日常分析；三是重視GIS高層次應用。研究對半結構化、非結構化數(shù)據的空間分析方法，挖掘數(shù)據深層價值，生產出高質量的統(tǒng)計數(shù)據產品。（作者單位：西安市統(tǒng)計局）

參考文獻：

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[3] 孫銀宇.基于地理信息系統(tǒng)的多元服務[R].青海統(tǒng)計局2015

篇8

關鍵詞：智能地理信息系統(tǒng)； 農業(yè)； 宏觀決策支持系統(tǒng)

中圖分類號：E993.2 文獻標識碼：A 文章編號：

0.引言

目前狀況下，我國的農業(yè)已經逐步完善，自動化程度越來越高，在各個環(huán)節(jié)都有了較大程度上的進步。而我國幅員遼闊，農業(yè)分布相對廣泛。因此，在地理空間區(qū)域之內分布的數(shù)據對于相關來說就顯得十分重要，相關部門將其作為應用的主要核心對象，這樣一來，就可以促使農業(yè)宏觀決策支持系統(tǒng)自動化的正常運行，并由此對其中的各項功能予以實現(xiàn)。地理信息系統(tǒng)技術在農業(yè)系統(tǒng)自動化中的應用，主要表現(xiàn)在兩個方面：其一，通過對地理信息系統(tǒng)技術進行有效的運用，可以為相關的系統(tǒng)提供給一個管理及運用平臺；其二，可以使相關系統(tǒng)自動化之中的各個系統(tǒng)得到有機的集成。由此可見，地理信息系統(tǒng)技術在農業(yè)自動化中的有效應用，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1.發(fā)展狀況

近幾年來，計算機技術發(fā)展迅速，尤其表現(xiàn)在硬件以及軟件的發(fā)展之上。計算機用戶數(shù)量逐漸增加，這為地理信息系統(tǒng)技術在電力系統(tǒng)自動化之中的應用提供了良好的環(huán)境。早期，地理信息系統(tǒng)技術在農業(yè)系統(tǒng)自動化中的應用較為局限，僅僅是將地理信息系統(tǒng)作為相關的數(shù)據處理工具。但是，隨著計算機技術的發(fā)展以及用戶數(shù)量的逐年上升，新型的地理信息系統(tǒng)逐漸被建立起來，并且這一系統(tǒng)主要是基于客戶/服務器之上。

2.環(huán)境的配置原則

要想對地理信息系統(tǒng)技術在宏觀決策支持系統(tǒng)中應用的有效性進行保證，就必須優(yōu)化選擇出適應程度高、針對性強的系統(tǒng)環(huán)境。所以，在確保農業(yè)系統(tǒng)自動化設計要求的前提下，應當盡量選擇一個相對較好的系統(tǒng)環(huán)境，這就要求所選擇的設備與軟件具有較高的質量與較強的穩(wěn)定性。一般情況下，系統(tǒng)的環(huán)境配置原則需要滿足以下幾個方面的條件：①保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，同時，所選擇的設備以及軟件具有較高的性能，只有這樣，才能使得系統(tǒng)運行保持在一個較高的效率至上；②具備較強的網絡互聯(lián)能力，能夠與局域網以及廣域網進行有效的聯(lián)接；③所選擇的設備以及軟件兼容性較強，且在價格方面具備一定程度的優(yōu)勢；④具有較高的可擴展性，只有這樣，才能使得相關設備在長時間運行的情況之下仍然保持高效率；⑤具有非常高的安全性能，這樣一來，就可以為系統(tǒng)以及系統(tǒng)之中的相關數(shù)據提供一定程度上的保障。綜上所述，在選擇系統(tǒng)環(huán)境之時，一定要注意參考以上的幾個條件，只有這樣，才能保證地理信息系統(tǒng)技術在宏觀決策支持系統(tǒng)中的應用更為穩(wěn)定、可靠、有效。

3.硬件環(huán)境

一般情況下，用戶的請求數(shù)量加多，且時間間隔較小，這就給服務器提出了更高的要求，要求服務器具有非常高的處理能力。因此，必須選擇配置極高的計算機來作為系統(tǒng)的服務器。而從客戶端的角度來看，它的工作較為簡單，僅僅只需對一些簡單的操作進行執(zhí)行。所以，用于客戶端的計算機并不需要十分高的配置，即使所配備的計算機性能相對較弱，也能完成其分內的任務。然而，對客戶端而言，它主要是作為瀏覽器來進行使用，因此對于其顯示器的選擇必須十分重視，因為一個性能較高、適應程度較高的顯示器將會在很大程度上提升瀏覽的效果。

4.網絡環(huán)境以及軟件環(huán)境

軟件環(huán)境的配置與硬件環(huán)境的配置同樣重要，在整個環(huán)節(jié)之中也發(fā)揮了十分關鍵的作用。對于地理信息系統(tǒng)來說，它所訪問的數(shù)據數(shù)量十分龐大，因為只有這樣，才可以保證其功能順利實現(xiàn)。這在空間的顯示以及分析之上表現(xiàn)的尤為突出，因為在進行這一操作之時必須要訪問數(shù)量非常龐大的數(shù)據，才能達到理想的效果。所以，系統(tǒng)的網絡環(huán)境以及軟件環(huán)境都必須具有較高的暢通性。

5.功能模塊

地理信息系統(tǒng)技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用主要存在著三個功能模塊，分別是地圖管理功能模塊、輔助制圖功能模塊、設備管理功能模塊。下面我們對這三個功能模塊進行分別闡述。

5.1 地圖管理功能模塊

這一功能模塊的主要作用是實現(xiàn)對于電子地圖的有效編輯以及對龐大圖庫的有效管理。對于圖庫的管理來說，它所包含的內容十分廣泛，主要有：①將相關的圖件矢量化；②基于GIS的圖形管理,實現(xiàn)與遙感影像、矢量地形圖等多種數(shù)據的疊加顯示；③圖幅的無縫拼接以及投影變換；

5.2 輔助制圖功能模塊

這一功能模塊的主要作用是對相應的農業(yè)網絡進行可靠而有效的管理，通過這種管理，可以將農業(yè)網絡進行直觀的反映，且具有較高的及時性、便捷性以及形象性。同時，這一模塊可以對網絡元素進行一定程度上的分析，然后根據分析設計出一套與之相對應的屬性數(shù)據庫，并為用戶提供各種各樣的網絡輸入手段。這主要包含了兩個方面：一方面，提供給用戶手動輸入的方式，且輸入方式具有一定的便捷性；另一方面，在提供手動輸入方式的同時，也采取了外掛數(shù)據庫方式，通過這種方式可以實現(xiàn)對大量的數(shù)據進行批量的數(shù)據輸入操作，極大的便利了用戶以及電力企業(yè)。

5.3 設備管理功能模塊

通過這一功能模塊，運用各種輔助工具，對多種數(shù)據進行有效的管理，這些數(shù)據主要包括基本臺帳數(shù)據、缺陷數(shù)據、檢修數(shù)據以及故障數(shù)據等。在將數(shù)據有效的管理之后，這一功能模塊對模糊地名進行一定程度上的定位，并在電力網絡規(guī)定的范圍內進行區(qū)域的劃定，由此實現(xiàn)對相關設備類型的有效指定以及檢修條件的構造。這樣一來，一旦確定了指定的目標，就可以簡單、方便、快速的進行目標尋找。

參考文獻：

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篇9

關鍵詞　多媒體技術，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據，屬性數(shù)據，區(qū)域分析，數(shù)據模型

現(xiàn)今由于多媒體技術的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用于地理信息系統(tǒng)(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS信息的表現(xiàn)能力，擴大GIS的應用領域.那么怎樣將多媒體技術應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設計科技論文：其一是怎樣將多媒體數(shù)據溶于GIS數(shù)據庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.

1　多媒體數(shù)據的有效管理

通常，應用軟件中的多媒體數(shù)據有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據庫當中，播放時從數(shù)據庫中取數(shù)據；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據庫又分為空間數(shù)據庫和屬性數(shù)據庫，即我們可根據媒體數(shù)據的特性或應用軟件的要求將多媒體數(shù)據分別溶于空間數(shù)據庫和屬性數(shù)據庫中.

1.1　GIS數(shù)據庫中多媒體數(shù)據的管理

1.1.1　GIS空間數(shù)據庫中多媒體數(shù)據的管理　目前，多數(shù)GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態(tài)的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態(tài)GIS(temporal GIS).時態(tài)GIS的組織核心是時空數(shù)據庫，即設計一個合理的時空數(shù)據模型是建立時態(tài)GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態(tài)GIS產品的時空數(shù)據模型，一但時空數(shù)據模型的研究有所突破，不僅能解決時態(tài)GIS的應用問題，還將解決空間數(shù)據庫中動畫數(shù)據的管理問題，即可通過使用動畫技術來實現(xiàn)在屏幕上動態(tài)播放時空過程.如動態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關時空數(shù)據模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個時間的數(shù)據狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數(shù)據.

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設計用來描述兩個狀態(tài)變化量的差文件.

關于建索引的問題，筆者認為：基態(tài)，亦a，b，c，d分別表示時態(tài)GIS的4個時期；T.時間軸；t0，t1，…，tn分別表示 時態(tài)在GIS某個時期的n+1個時態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時態(tài) 一次數(shù)據狀態(tài)——“現(xiàn)在”時態(tài)總是變化的，每產生一個新的現(xiàn)在時態(tài)，就應生成一個現(xiàn)在時態(tài)與前一次時態(tài)的差文件，同時根據現(xiàn)在時態(tài)所處的時間位置來決定是否產生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當n為2i(i=2，3，…)的整數(shù)倍時，就需產生tn-2i～tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個數(shù)正好比新建的索引差文件個數(shù)少一個.

關于差文件，筆者認為在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態(tài)的目標信息進行異或而產生的，這意味著差文件包含有兩類目標信息：一類是前一時態(tài)有而后一時態(tài)無的目標信息；另一類是前一時態(tài)無而后一時態(tài)有的目標信息.為了能根據差文件快速、連續(xù)地由一個狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進行檢索，應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區(qū)分.(2)兩個狀態(tài)之間目標變化應是有對應關系的，即01(目標從無到有)；10(目標從有到無)；1N(目標從一個變成多個)；N1(目標從多個變成一個)，以及目標空間信息無變化，屬性信息有變化；目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索，在差文件中應將兩類各目標之間的對應關系予以標明，當然，這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數(shù)據庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關系信息組成，差文件中應將每個目標這3種信息之間的關系予以標明.

1.1.2　GIS屬性數(shù)據庫中多媒體數(shù)據的管理　有些GIS的應用中，認為多媒體數(shù)據是一種特殊的專題屬性數(shù)據.怎樣選擇多媒體數(shù)據的數(shù)據模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數(shù)據的聯(lián)系，是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.

目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據庫使用的是關系模型.為能將關系模型應用于多媒體數(shù)據管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關系模型進行擴充，使它不但能處理格式化數(shù)據，也能處理非格式化數(shù)據.楊學良［2］就這個問題提出了3種技術策略：將多媒體數(shù)據文件名作為關系中元組某列(或屬性)；將每個元組作為一個完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據以及非格式化數(shù)據的引用項，而非格式化數(shù)據單獨存貯.

對比這3種技術策略，第一種技術策略方法簡單、容易實現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現(xiàn)并發(fā)控制和恢復，以及實現(xiàn)對多媒體數(shù)據進行編輯和拮取的應用，但由于此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設計的復雜性，又不利于那些只需使用空間目標的專業(yè)屬性的一些應用的實現(xiàn).為此，我們認為，在第一種技術策略的基礎上，增加一個或多個屬性項，用于存放多媒體數(shù)據的文件信息和數(shù)據流信息，當我們需要對多媒體數(shù)據文件進行特殊應用時，可根據文件信息和數(shù)據流信息對多媒體數(shù)據文件進行操作.

1.2　GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據的生成

多媒體數(shù)據生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統(tǒng)計、分析運算，邊生成結果數(shù)據——多媒體數(shù)據.

1.2.1　空間分析中多媒體數(shù)據的生成　空間分析是一組分析結果依賴于所分析對象的位置信息技術［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網絡分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結果，我們可用虛擬現(xiàn)實技術來實現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實［4］是一種由計算機生成的高級人機交互系統(tǒng)，即構成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設備可在這個環(huán)境中實現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術來觀察地形分析或網絡分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動態(tài)旋轉.此時以動畫形式顯示的媒體數(shù)據隨使用者的操作產生并顯示.

1.2.2　統(tǒng)計分析中多媒體數(shù)據的生成　統(tǒng)計分析就是用數(shù)理統(tǒng)計方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計方法主要有：統(tǒng)計特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關分析，通過一組實際觀測數(shù)據分析系統(tǒng)變量之間因果關系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計結果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據是在統(tǒng)計分析之后由系統(tǒng)自動生成并播放的.

2　GIS應用系統(tǒng)中多媒體功能的實現(xiàn)

在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現(xiàn)，首先是受GIS應用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應用軟件相結合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能

2.1　空間數(shù)據庫中多媒體數(shù)據的播放

由前所述，空間數(shù)據庫中存貯的多是各期間的時空數(shù)據，這些數(shù)據的結構與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以應用程序不能直接調用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據時態(tài)GIS的空間數(shù)據庫結構，設計一個相應的動畫播放程序來實現(xiàn)動態(tài)顯示功能.

下面簡述動態(tài)顯示時態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當i＜j時，轉(3)；否則結束.

如果用上述算法來實現(xiàn)動態(tài)顯示時空過程，還有很多細節(jié)需要設計.首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個狀態(tài)差文件，就需根據差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動畫技術，擦除前一狀態(tài)信息實質為恢復該處顯示內容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內容，再予以顯示新狀態(tài)信息.

2.2　屬性數(shù)據庫中多媒體數(shù)據的應用

一般來說，多媒體數(shù)據主要應用于兩個方面：一個是簡單播放；另一個是對多媒體數(shù)據進行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據庫中其他屬性的要求進行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據文件格式RIFF，根據多媒體數(shù)據的文件信息和數(shù)據流信息，通過調用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3　多媒體技術在GIS中的應用前景

(1)實現(xiàn)資源信息的科學管理，提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據信息形式，而在管理空間信息的同時，對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會豐富教育、娛樂軟件的內容及表現(xiàn)手段.比如有關地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設計.(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術合為一體的這類系統(tǒng)會比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內部結構，而且可以動態(tài)地刪去當天已售出的房子，給出不同價格等；旅游導游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導游路線時，就能對不同地方的景點產生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術和GIS技術相結合，是計算機應用領域的一個發(fā)展方向，它會改變人們的工作、生活、思維方式，推動信息社會的前進.

參考文獻

1　張祖勛.時態(tài)GIS數(shù)據結構的研討.測繪通報，1996， (1): 19～21

2　楊學良.多媒體計算機技術及其應用.北京：電子工業(yè)出版社，1995.138～139

篇10

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；3S系統(tǒng)；石油；石油勘探；

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2011）08-0242-01

一、地理信息系統(tǒng)(GIs)的概念

GIS是計算機科學、地理學、測量學、地圖學等多門學科綜合的技術。因此，可以將GIS理解為：它是地理數(shù)據的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計算機系統(tǒng)。目前，GIS已經成為一個獨立的、具有鮮明特色的研究領域。

二、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)

近年來地理信息技術發(fā)展迅速，其主要的原動力來自于目益廣泛的應用領域對GIS的不斷提高的要求。另一方面計算機科學的發(fā)展為地理信息系統(tǒng)提供了先進的工具和手段，計算機領域的先進技術，如網絡技術、面向對象技術、三維技術、圖像處理和人工智能技術都可以直接應用到GIS中。目前GIS的主要進展方向為：

（一）基于Internet的GIS--WebGIS

隨著Internet技術的不斷發(fā)展和人們對地理信息系統(tǒng)(GIS)的需求，利用Internet在Web上和出版空間數(shù)據，為用戶提供空間數(shù)據瀏覽、查詢和分析的功能，已經成為GIS發(fā)展的必然趨勢。

（二）面向對象技術的發(fā)展

面向對象技術為人們在計算機上直接描述物理世界提供了一條適合人類思維模式的方法，面向對象的方法為描述復雜的空間信息提供了一條直隨著數(shù)據挖掘技術的不斷發(fā)展與成熟，空間數(shù)據挖掘已成為人們研究的熱點之一。

（三）3S系統(tǒng)集成(cls與RS、GPS的集成）

地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)和空間定位系統(tǒng)(GPS)集成的3S系統(tǒng)中，GPS是以24顆衛(wèi)星組成的無線電導航系統(tǒng)，能快速、準確地提供地球空間中任意位置的精確空間坐標，它可為GIS確定地圖和遙感影像中地物的空間坐標。

三、石油行業(yè)與地理信息系統(tǒng)

（一）石油與地理信息

石油勘探丌發(fā)描述的對象是地球的地質構造、巖性、物性、電性、油氣的生儲蓋等特征，這些信息都與地理信息密切相關。利用地理信息系統(tǒng)對油FFI勘探資料信息進行管理、查詢、分析，既很方便又十分必要。

（二）地理信息系統(tǒng)在油用應用中的重要性及緊迫性

經過幾十年的經營，各大油田在勘探、開發(fā)、地面工程等方面已頗具規(guī)模，各種數(shù)據信息已經以海量計，傳統(tǒng)的信息管理與決策方法已經不適應現(xiàn)代企業(yè)管理的要求。地理信息系統(tǒng)的推廣應用給我們帶來了全新的技術方法和觀念，我們應抓住機遇，運用地理信息系統(tǒng)技術，開發(fā)和完善適用于油田勘探開發(fā)的石油類地理信息系統(tǒng)，用來管理、分析大量的勘探開發(fā)圖形信息，為油田的勘探開發(fā)提供科學的決策依據。

（三）石油類地理信息系統(tǒng)的特點

有關石油勘探的地理信息系統(tǒng)與城市地理信息系統(tǒng)或其它地表類地理信息系統(tǒng)相比具有明顯的特點，主要表現(xiàn)在應用領域廣闊，覆蓋面積大，相關專業(yè)多，且多有專業(yè)交叉。在我國，各大油田一般經過幾十年的建設，積累了海量級的不同類別的基礎數(shù)據和圖形數(shù)據。

且各種靜態(tài)數(shù)據、動態(tài)數(shù)據之間還存在著錯綜復雜的邏輯關系，其復雜性、專業(yè)性是其它專業(yè)的地理信息系統(tǒng)所不能比擬的。

（四）地理信息系統(tǒng)在石油勘探中的應用類型

地理信息系統(tǒng)在油田勘探開發(fā)中的應用大概可以分為這幾個方面：靜態(tài)查詢、動態(tài)分析、動態(tài)監(jiān)測。

1.靜態(tài)查詢在數(shù)字地圖的基礎上配合圖形庫、數(shù)據庫，建立地理信息查詢系統(tǒng)，可以查詢地理、地貌、井口位置、地質構造信息、儲層信息、井相關圖形、井相關數(shù)據等數(shù)據資料及相關圖形。

2.動念分析在圖形庫、數(shù)據庫完備的情況下，結合相應的分析模塊，對探井信息、儲量信息、油井產量、注水信息等按時間、條件、區(qū)塊進行統(tǒng)計、分類，并可自動生成相應的柱狀圖、餅狀圖及其它相關圖、表。

（五）石油勘探資料對數(shù)字地球工作的意義

數(shù)字地球的開發(fā)工作目前還基本上停留在地球表面的掃描、遙感、測繪上，對于更加復雜的地下情況還只作了初步工作。然而一個完整的虛擬數(shù)字地球，不僅應當包含地上，也應當包含地下的詳細資料，地下情況的數(shù)字資料主要為物探數(shù)據、鉆井數(shù)據和測井數(shù)據，這比地上部分的難度要大得多，且意義重于地上部分。