地理信息科学定义精选(九篇)

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第1篇：地理信息科学定义范文

解读GIS

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic Information service）。

GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。GIS与其他信息系统最大的区别是对空间信息的存储管理分析，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。

由于不同的部门和不同的应用目的，GIS的定义也有所不同。当前对GIS的定义一般有四种观点：即面向数据处理过程的定义、面向工具箱的定义、面向专题应用的定义和面向数据库的定义。Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合技术系统”。有学者认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”，俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。面向数据库是定义则是在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和数据库间的连接，认为GIS是空间分析方法和数据管理系统的结合。面向专题应用的定义是在面向过程定义的基础上，强调GIS所处理的数据类型，如土地利用GIS、交通GIS等；我们认为地理信息系统它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它和其他计算系统一样包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。只不过GIS中的所有数据都具有地理参照，也就是说，数据通过某个坐标系统与地球表面中的特定位置发生联系。

开创美好未来

在这次的大会上，来自各行各业的专家和代表交流经验和技术。国家测绘地理信息局副局长李朋德指出，“如果想要利用地理信息来提升国家治理能力和现代化建设，一定要把地理信息当做一种公共语言、公共知识，让地理信息数据成为国家的公共财富。这样我们的数据才能够权威，才能够支撑我们国家治理能力和现代化建设中的空间决策，比如说空间的规划，以及生态文明建设的监测等。缺乏统一的空间位置、平台，这些事都难以实现。”但如何才能做到呢？李朋德认为，“要培养更多领导干部和整个社会的地理空间思维能力。提出来，大家要有战略思维，我觉得我们各级干部还应该要有空间思维，就像《孙子兵法》所说的，识地形，天时、地利、人和，这个地利在哪儿、天时在哪儿，就是时空概念。怎么样能把复杂的地理信息引入到党政行政学院，怎么样把这些知识带进幼儿园、中学、大学，怎么让所有的受教育者都形成空间思维能力，这对于我们国家的协作、合作能力是至关重要的。”

中国科学院院士周成虎发表了题为《创新GIS》的讲话。他指出，GIS的发展，经历了上个世纪七八十年代的大型机时代，九十年代的个人机时代，本世纪初的互联网时代，以及刚刚起步的大数据时代。这期间GIS发生了巨大的变化，主要表现在：遥感影像、实时感知、海量动态数据成为主流数据；高性能计算、云服务成为新的支撑技术体系；普适化应用、知识化服务的地理信息应用网络主导应用模式。可以说，GIS科学与技术正处于一个重大变革的时期。大数据要求人们改变对精确性的苛求，转而追求混杂性；要求人们改变对因果关系的追问，转而追求相关关系。这是一种革命性的思维转变，对GIS也提出了新的挑战与要求。

Esri中国信息技术有限公司技术总监沙志友在技术和应用展示环节上表示，GIS已经发生变化，主要两个方面。第一方面，地图已经成为人们日常生活中非常重要的组成部分，已经不是GIS专业或者GIS圈的专业知识和技术，只要智能手机装着一份电子地图， 74%的成人都会在自己的生活和工作中去采用电子地图或者地图知识解决遇到的问题。第二方面就是IT消费者化，ArcGIS消费者化不仅影响着公众的消费者，实际对GIS的组织结构也产生比较大的影响，这并不意味着组织结构面向的的公众消费者，而是把组织结构需要采用公众消费者的思维去规划、设计、去管理自己内部的信息化的系统。

第2篇：地理信息科学定义范文

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。

第3篇：地理信息科学定义范文

GIS（Geographic Information System）是综合类的技术学科。是基于计算机技术的发展、遥感技术的广泛运用，再与地质学科相互辅助和结合的新型科学理论。即属于又区别于信息科学。

地理信息系统的定义最早由西方国家确定，主要目的是为了获取空间数据，并将这些数据做储存和整理，方便检索和分析，这里的数据主要指空间定位数据。对这些数据运用信息化技术进行管理，就是西方地理中心对地理信息系统的定义。在我国，对它的定义则内容涵盖的更加广泛和全面一些。国内的定义认为地理信息系统，是对承载地理信息的所有物质进行一系列的分析整理活动（数据的输入、数据的存放、数据的修改以及进行计算和分析，再输出的过程）。这里的物质，包含文字材料、图片信息、各类型的数据。

由上，我们将地理信息系统的定义归纳总结为：针对地表空间，具有采集信息、存储数据、并能够便捷的进行维护、及时更新的功能。具有综合分析、管理和预测的特征；它的主要工具是使用计算机的软件、硬件的作用，结合地理理论知识，快速有效的分析复杂的地表空间信息。

地理信息系统的主要核心来源于计算机系统，另一方面管理和使用者则是地理信息系统表现形式和运行方式的决定者。主要内容则是通过空间的数据来体现。因此，完整的地理信息系统的构成，必须含有其核心：计算机硬件系统以及软件系统；其内容的体现：空间数据的收集。运行方式的决定者，操作人员。

2.地理信息系统的内容

（1）特定的专题信息。这一方面的内容是某一地理资源体系或地理形态的专项信息类别。是专项为某种目的服务的，具有很强的专业性和目的性。

（2）根据地域形态或区域划分不同，设定的地理信息系统。这一内容主要服务于相应的区域。是地区内对气候、资源、生态环境等地理情况的综合分析和了解的主要工具。比如国家地理信息系统。

（3）主要的系统工具。主要是计算机软件系统的工具运用。一般性是以软件包形式出现。将所有图片信息、文字材料组合形成综合信息，借助数字化软件，将其数字化，以方便于管理和查询；

3.GIS的主要运用

国际上，地理信息系统的首次出现是在加拿大，于1964年由加拿大政府批准，称为CGIS（加拿大国家地理信息系统）。这为后期GIS的发展做了铺垫。在这之后，GIS在美国得到了高速发展，在二十年间，由美国研究开发的GIS软件已超过两百个。

国内GIS的发展从上世纪80年代初才开始萌芽，主要由国家科技发展委员会进行组织，建立了专项的研究小组，主要规范研究我国国家资源和生态环境体系。随着遥感技术得到越来越广泛的运用，一些专门性研究所和国家高等院校开始加入到研究队伍中来。丰富了研究体系，并取得了明显的研究成绩。

关于地理信息系统的运用，在国内外主要在土地和资源的规划、勘测方面。例如城市的规划、水土流失的研究、水资源管理等方面。地理信息系统逐步发展，不再是单一的在地理、自然科学领域的运用。同时在社会科学领域中，它可以帮助社会经济的发展，进行规划管理，协助研究的作用。

3.1水文地质的地理信息系统运用

由于GIS在我国的发展时间较短，在水文地质方面的应用还处于基础萌芽阶段。其实，水文地质方面的GIS运用在一些发达国家已经发展的较为成熟，为我国的GIS实践，提供了宝贵的经验。

3.1.1国外对水文地质方面GIS的应用的发展

上世纪90年代初，美国亚拉巴马州的莫比尔市，开展了专题讨论会。讨论了地下水模型以及水文资源运用方面的问题。这次专题讨论会还讨论了GIS的主要技术问题。比如计算机软件的应用，硬件的使用以及结合遥感系统的发展等各个方面。

紧接着美国“地理信息系统和水资源专题讨论会”的召开，在奥地利的维也纳也召开了同类型的学术讨论会，主要讨论了水文学和水资源管理的实际应用。这次讨论会比较全面的提出了GIS在水文地质专业的应用。包含了相关的决策系统，遥感技术的具体应用方法，三维立体技术以及四维技术的问题研究，低下水系统如何运用GIS系统等。

3.1.2 GIS在水文地质方面的应用形式

（1）决策支持系统：主要运用于地下水管理中，由操作者即信息管理工作人员、操作工具即主要的计算机硬件、软件系统，主要的载体即用户操作体系组成。主要作用是帮助决策者进行决策。主要方式的是数据库和基本模型库的综合利用，以构建半结构化的过程。主要的研究成果是识别和分析采集到的空间数据库。并形成相应的图像显示出来。以Sandia国家实验室为例，在环境保护的决策系统中，提出了定量化的概率形式来评估监测井网。因为按照美国的环境恢复法要求，必须设置地下水监测系统。但是只规定了关于数量的设定，监测井网的质量和其他方面的细节之处则需要通过管理者的主观判断。这就容易形成较大的误差和环境保护结果的区别。

（2）地下水系统：主要是地下水流模型的运用。可以有效准确的模拟地下水的具置、地下水流量的大小以及根据测算结果，进行地下水量补给的过程。这一系列活动的原理，来源于GIS的各个方面，例如对专业模型的开发和设计。方便清楚模拟情景展示等。以水量的平衡模型来举例。主要利用数学微积分，根据水文数据、地形遥感图像，运算出区域年降水量平衡、构建一维模型。来研究某一区域的年水量是否平衡。

（3）不同的含水层确定：这一应用，可以判断出冲击含水层和深层含水层。首先运用信息软件生成地域空间图像。采集已挖掘水井的含水层深度。分析出供水的主要含水层。

（4）地下水监测网的设计：为了促使GIS性能的一体化，运用分析法和排列法等方式，验证实例已达到对空间数据的管理。因为其具有灵活形象的显示功能，在评价权重方案和监测最优监测点方面，有非常重要的作用。

（5）数据的比较和计算设置：GIS在地下水流模型边界的排列方面、以及地质图和地区地表厚度图的数据比较是非常有效的，结果也十分准确。这给社会学科的部分解释提供了有力依据。但是对宽阔的山谷、高原地区等起伏较小的地表高度数据的形成，有部分错误性。需要进一步的检查。

GIS在水文地质方面的应用形式多样，比如在水源保护方面：GIS可以开发出相应的用户界面。储存水源保护区的GIS数据库。提供给用户自由提取信息。方便对水源保护区的管理和描述。例如对潜在污染源的识别和预防机制的建立。在研究地下水方面：通过遥感技术可以有效辨别地表形态，利用高分辨率的卫星数据，可以为地下水的开采确定目标区域，提高地下水开采的质量和效率。还有编制水文地质图方面都有较为广泛和有效的应用。

第4篇：地理信息科学定义范文

关键词: 地理时空本体; 时间本体; 空间本体

时间与空间永远是人类永恒的话题, 也是一直困扰着各学科的少数共同概念之一. 对于地理学而言, 其所有的研究对象都与时间和空间密切相关.地理信息具有区域性、多维结构特征和动态变化特征. 地理信息系统的出现, 使其以地理信息世界来表达地理现实世界, 来真实、快速地模拟各种自然过程和思维过程. 传统的地理信息系统中只考虑了地物的空间特性, 忽略了其时间特性. 而在许多应用领域, 这种动态变化规律在问题的求解过程中起着十分重要的作用. 因此, 近年来对g is 中时态特性的研究十分活跃, 即所谓“时空系统”. 时空语义对于在建立真实世界和地理信息系统的联系起极其重要的桥梁作用. 但是, 受到研究理论和技术制约, 目前对于时空g is 的研究进展仍十分缓慢. 随着g is 的智能化、网络化和大众化的发展必然趋势, 对g is 理论和技术上的创新也提出了更高的要求.

为此, 将本体论作为新的理论和方法引入时空g is 的研究中具有十分重要的意义. 论文由于本体技术对于地理信息科学研究的重要性以及地理信息科学中时空的重要性, 地理本体必须包含一个对于世界的全面的时空观点, 成了地理时空本体研究的重要背景. 本文介绍了时空本体的相关概念、表示模型等, 综述了目前时空本体的研究进展, 并对目前研究中存在的一些问题及发展方向进行了探讨.

1 时空本体的起源基础

本体最初为哲学概念, 是指关于存在及其本体和规律的学说, 是关于世界某个方面的一个特定的分类体系. 本体论发展到后来, 演变成了一种“借用”或“承诺”. 后来被引入人工智能领域后, 本体被认为是共享的概念模型的明确的形式化规范说明[ 1 ]. 在地理信息领域, 虽然目前还没有达成共识的地理本体的概念, 但一致认为地理本体应该包含哲学本体和信息本体的内涵.

时空地理本体的研究是建立在前人对时间本体和空间本体的大量研究成果之上的. 毕业论文这里简要介绍时间本体以及空间本体的基元、属性以及表示模型等.

1. 1 时间本体

心理学和哲学领域通常把时间分为3 种, 即自然时间( natu ral t im e )、习俗时间( conven t ional t im e) 和逻辑时间( logic t im e) [ 2 ]. 在人工智能领域,由于应用领域的复杂性, 需要使时间概念更加明确. 因而时间本体的建立一般是基于时间基元( tempo ral p rim it ive) 的, 时间基元的选择对于表示时间概念的时间模型尤其重要. 目前对于时间基元主要有两种对立的观点, 即时间点( in stan t s o r po in t s) 和时间段(periods o r in tervals). 有些学者认为时间基元可以同时包含二者. 此外, 也有学者并不基于纯粹的时间基元建立时间本体. 例如moen 等人便从语言学角度出发, 研究了基于原因、结果等概念上的时间本体[ 3 ].

时间本体的属性主要涉及次序、结构和界限性等问题. 时间的次序性问题主要为: 时间流是线形、分支还是循环的? 时间的结构是密集的、离散的还是连续的? 时间是有限的还是无限的? 线性时间是最普遍的模型, 而分支模型考虑了将来可能发生的多种可能性, 循环时间可以看作是线性时间的特殊形式. 密集型时间与有理数集(q ) 同构, 离散时间与整数集(z) 同构, 而连续时间则与实数集(r ) 同构. 时间的无限延展可以发生在连续的线性时间和循环时间中, 却不能发展在离散的线性或分支时间里; 在时间系统里引入度量关系就可以转化为一个日历系统.

决定时间关系类型以及时间表现形式的时间约束有基于定性时间关系的和基于定量信息的, 也有将二者融合进行约束的. 定性关系主要有a llen的时间区间代数[ 4 ]、m atu szee 等人的基于时间段端点的局部信息方法[ 5 ]、f rek sa 基于邻近概念的半区间方法[ 6 ]等. 定量关系中最简单的例子是根据日期或其他准确的数值形式获得时间信息. kau tz和l adk in[ 7 ]等人提出了把时间的定性和定量关系相结合的方法来处理不同精度时间知识的可得性.

时间关系的表示模型很多, 根据它们所采用的时间本体的基元不同可以大致分为两类, 即以时间点为时间基元的表示模型和以时间段为时间基元的表示模型. 在人工智能早期的研究中, 多数的工作是以时间点为时间基元的, 例如状态演算(situat ional calcu lu s) [ 8 ]、b ruce 的ch rono s 系统[ 9 ]以及时间专家系统( t im e specialist) [ 10 ]等. 但是在后来的研究中, 以a llen 为首的许多学者认为时间段比时间点更能体现人们常识中的时间概念.a llen 提出, 由于时间段是表示属性(p ropert ies) 和事件(even t s) 的最好概念, 因而它应该是唯一的时间基元. 此后, 许多学者都以此为依据建立一些模型. 也有学者提出过包含两种基元的时间模型, 例如v ila[ 11 ]等人.

1. 2 空间本体

对于空间本体的基元, 主要有基于点和基于区域两种选择[ 12 ]. 最初的空间数学理论中, 把点作为基本空间实体, 并用点把区域定义为点的集合. 在q sr (定性空间表示) 中, 更趋向于把区域作为基本空间实体. 尽管本体的出现意味着为多数空间和几何概念建立新的理论, 但是多数学者仍认为区域是本体基元.

除了基元问题外, 空间本体还要考虑空间的性质, 即它是同维的还是混合维的、离散的还是连续的、有限的还是无限的.硕士论文 这些问题引发了允许什么样的基元“计算”的问题. 即相当于逻辑理论中什么样的简单非逻辑符号在没有定义而只是被某个公理既约束条件下可以被承认. 另一个本体问题就是多维空间的建模问题, 一个方法是通过分别考虑每个维来进行空间建模, 但这种方法仍非常不完备.

由于空间关系可以分为3 类, 即拓扑关系、方位关系和度量关系. 因而, 其表示模型可以分为拓扑模型、方向模型和度量模型. 空间拓扑模型有点集拓扑和区域拓扑两类, 影响较大的是rcc 模型[ 13 ] , 它是以区域作为空间基元的. 方向模型研究中, 使用了点和区域两种基元, 例如f rank 的“锥形法”和“投影法”[ 14 ]以及f rek sa 的“双十字模型”[ 15 ]等都是针对点对象的; 而goyal 和egenhofer 的mbr 法则[ 16 ]依据于区域. 度量关系模型中多以点为空间基元, 定量度量关系通常使用欧氏距离来进行量算, 偶尔也采用曼哈顿距离等; 而定性度量关系则常用远、近、中等等来表示距离. 在定位时, 度量关系往往需要和方向关系进行结合.

2 时空本体的研究进展

现实世界中时间和空间是紧密联系、不可分割的. 因而, 人们日益认识到真实世界的时空模型的重要性和必要性. 目前, 有两种建立时空模型的思路, 其一是利用已有的时间模型和空间模型; 其二是试图重新建立统一的时空模型. 前者主要是在已有的时态模型的基础上添加对空间的支持能力; 或在已有的空间模型的基础上添加对时态的支持; 或者是将时态模型和空间模型作正交组合. 后者则将时空看作原子实体, 以此为基础建立新的时空统一模型. 两种思路各有千秋, 从实现难度看, 前者与现有研究基础结合比较紧密, 更易于实现; 而从理论角度看, 后者则更为完美. 总的说来, 目前从本体角度对时空关系进行研究仍处于探索阶段, 尚无十分成熟的理论和技术方法.

2. 1 主要研究趋向

目前孤立研究时间关系或空间关系的学者较多, 但是将二者结合起来, 并明确提出从本体角度研究时空关系的学者仍比较少, 主要有a uf rank, b it tner t , p ierre grenon 等. f rank 最早开始在对时空数据库的基础本体的研究中提出了一个5 层的本体, 每层都应用不同的规则. 他把自然事实看作一个四维场模型, 构造公式a= f (x , y , z , t) 来表示一个只有唯一值的函数, 该公式表明只有唯一的时空世界[ 17 ]. 此外他还从语言学和认知角度研究了时空g is 中的本体的一致性[ 18 ].

但也有学者认为时空本体并非是唯一的, 单一四维模型不能有效的表达现实世界的时空关系.b it tner[ 19 ]首先提出了建立两种时空本体, 即sna pon to logy (快照本体) 和span on to logy (时段本体) , 前者认为永久的实体处于特定的时刻之中, 后者认为实体持续存在于完整的时间之中. 并且他提出了粒度的概念来分解空间和时间, 分别建立对应的本体论. grenon[ 20 ]定义的时空本体在时空表示方面也区分了两种对象: 持续对象(endu ran t) , 可以在给定时刻存在的物质、性质、关系、功能等; 连续对象(perdu ran t) , 对应某个过程, 并不在某个给定时刻存在, 而是作为整体存在于一段时间之内.这两种对象分别对应e2本体和p2本体. 持续对象可以作为连续对象的组成部分, 参与连续对象对应的过程. 他还给出了时空本体的20 条公理. 在随后的工作中, grenon 和sm ith[ 21 ] 针对地理现实的动态性, 进一步提出一个好的本体应该既能表示同时发生的现实又能表示历史事实, 针对这两个不同的任务他们提出了用当代哲学本体中的三维和四维相结合的办法来解决, 他们建立了一个包括两个成分的形式本体sna p 和span , 一个是针对地理对象, 一个针对地理过程. sna p 处理三维实世界, 包括它们所处的空间区域以及所有的性质、功率、功能、角色以及其他从一个时刻到下一个时刻保持一致的实体. span 则适于处理包括持续实体在内的过程以及这些过程发生的时空体( spat io tempo ralvo lum es). 国内也有学者[ 22 ]将其分为tsoo (时空对象本体) 和tspo (时空过程本体) , 其观点与grenon 观点实质相同.

虽然目前对于时空本体的形式化尚未取得一致性意见, 但是有一些学者提出了自己对建立时空本体的规范性要求的看法. galton[ 23 ] 在在回顾了地理学以及地理信息科学范围内的多种现象种类后, 确定了3 个可以全面、适当处理这些现象的时空地理本体所必要条件, 一个这样的本体必须:①提供合适的表现和操作形式以适当处理基于场和基于对象的世界视点间的丰富的相互连接的网络; ②把基于场和基于对象的模型, 以及用来处理这些模型的表现形式扩展到时间领域; ③提供一种方法来发展时空范围以及范围内存在的现象的不同模型, 尤其是对于那些诸如暴风雪、洪水、野火等似乎既表现为对象性又表现为过程性的双重性的现象.

2. 2 时空本体库

由于时间与空间都属于常识范畴, 是重要的常识概念, 因此, 任何重要的上层本体都必须考虑时间和空间的问题. 目前已有的时空本体库里一般是将时间本体与空间本体分开建立. 比较大型的本体库有斯坦福大学的p ro tégé本体库[ 24 ]、cyc 上层本体库[ 25 ] , ieee 的标准上层本体工作组开发的sumo 本体[ 26 ]等. 其中p ro tégé本体库中涉及到时间和空间本体的有na sa 开发的sw eet( sem an t ic w eb fo r earth and environm en tal term ino logy ) 本体系统; o gc (open g is con so rt ium ) 的地理标记语言o gc 本体系统; iso的owl 本体中包括地理信息空间框架( iso 19107: 2003)、地理信息时间框架( iso 19108:2002)、地理信息空间坐标参考( iso 19111: 2003)、地理信息空间地理标记参考( iso 19112: 2003) 等.比较常用的是以语言命名的daml 时间本体和空间本体. 也有学者尝试着对建立统一的时空本体提出了自己的构想, 如胡鹤在其博士论文中利用owl dl 对daml 时间本体和空间本体进行结合建立了统一的时空本体框架[ 27 ]. 此外, 还有一些小的时间本体、空间本体以及时空本体的存在.

2. 3 研究热点

2. 3. 1时空本体建模的形式化语言与推理

f rank 认为本体需要形式化语言来描述, 并且这种语言应该具有客观的形式、明确的声明性、类型化、自动的一致性检验机制以及可执行性[ 17 ]. 研究时空本体的传统方法主要是逻辑的方法. 且使用较多的是以一阶谓词逻辑为基础, 引入其他非经典逻辑的方法. 例如,wo lter 等人[ 28 ] (2000) 采用语义的方法, 将时态模型t 和空间模型s 结合成一个多维时空结构. 他们把时空解释成时间和空间结构的迪卡尔乘积, 并基于brcc - 8 进行时空表示, 构造st 0、st 1、st 2 这3 个时空逻辑. 对st i 应用模态算子、得到stb i, 在stb i 上添加时间区域项得到stb i+ . wo lter[ 29 ]等人(2002) 构造了一阶时空逻辑(fo st ) , 并指出在基于无限时间流的拓扑时态模型中, 由于时态操作符和作用于区域变量上的量词导致fo st 的可满足问题是不可判定的, 他们将brcc- 8 嵌入到双模态逻辑s4u 中(可判定的) , 然后再把s4u 嵌入到一阶逻辑单变量子集中(n p- 完全的) , 构造出命题时空语言(pst ) , 有关任意拓扑模型中的pst 公式可满足性问题的计算性质还有待研究. 通过在brcc- 8 中加入区间时态逻辑(all - 13) 得到arcc- 8 逻辑. arcc- 8公式在时态拓扑模型中是n p 完全的. bennet t 等人[ 30 ] (2002) 将命题时态逻辑ptl 和空间模态逻辑s4u 结合起来, 形成了“二维”时空逻辑pstl.

pstl 是否可判定, 仍然是未解决的问题, 但通过嵌入pstl 到rcc8 空间逻辑, 能得到一些可判定的子系统. m u ller[ 31 ] (2002) 把时间和空间看成同质(homogeneity) 的, 以时空区域(时空历史) 为基本实体, 在扩展a sher 的空间逻辑公理集基础上,定义了时序关系和时空约束, 建立了一阶时空逻辑模型, 并基于该逻辑提出了有关运动的推理理论.随着更易被人和机器理解的描述逻辑(dl ) 的出现与发展, haarslev 在alc (d) 的基础上对描述逻辑进行了扩展. 他研究了alcrp (d ) 理论作为地理信息系统领域的知识表示和查询操作的基础, 通过具体领域和一个角色形成谓词算子的结合, 把时间推理加入了空间和术语推理中, 克服了过去alc(d) 只能进行概念推理或只能进行空间定性推理的局限性. 并且haarslev 还证明了alcrp (d ) 在具体的时空领域应用中具有明显的优势[ 32 ]. 该方法后来被sw iss 国家基金委o fes 支助的部分欧洲know ledgew eb 和d ip 项目所采用.

2. 3. 2时空本体的粒度问题　粒度是构成完整的空间和时间数据所必需的, 粒度问题是影响时空不确定性的关键因素. 大量的应用要求事实以及其时空背景一起存储, 这就需要根据合适的粒度来表示. 并且, g is 中时空数据可以用不同的粒度来记录和查询. 因此需要在不同粒度之间进行转化与合并. 目前已经有许多学者分别研究了时间粒度和空间粒度的问题. bet t in i[ 33 ] 等人提出了形式化表示的时间粒度——日历代数(calendar a lgeb ra) , 并把它应用到时间数据库、时间csp、时间数据挖掘等领域. 他将时间划分为日历法中的年、月、日、小时、分钟等不同粒度. wo rboys[ 34 ]等则研究了空间的粒度问题. b it tner (2000) 采用了一个基于粗糙集理论的时间或空间粒度理论, 提出用大致位置的方法来表示近似空间区域[ 35 ] 或时间段[ 36 ]. stell[ 37 ](2003) 对时空粒度的定性外延进行了研究. 但是这些工作都没有形式化理论来解决时空信息的多时空粒度问题. b it tner 的理论只适合解决单一的时间或空间问题, 而stell 只进行了描述, 没有给出明确定义和操作.ith 和b rogaard[ 38 ] 于2002 年在对l ew is 提出的个体与个体和的部分- 整体关系的分类进行总结的基础上提出了粒度划分(granu lar part it ion). 该方法以集理论和部分- 整体理论为其理论基础, 可作为形式化本体的工具和人类认知表现结构. 随后sm ith 和b it tner 又提出了粒度划分的形式化理论[ 39 ] , 并针对时空本体sna p和span 提出了粒度时空本体sna p 和span [ 40 ].国内也有部分学者提出了自己的观点, 王生生等人[ 41 ]提出了一个对于时空数据模型通用的支持多粒度和不确定性时空粒度的理论. 他主要是使用了时间粒度和空间粒度的乘积空间来表示时空粒度.也有人[ 22 ]提出了用于g is 整合的时空语义粒度,即时空对象粒度本体与时空过程粒度本体, 二者都可以根据粗糙程度进一步细分为良性粒度和粗糙粒度.

2. 3. 3时空本体的应用　由于时空问题普遍存在于各领域中, 因而时空本体的研究对于解决不同时空表示系统之间的交互、集成、共享、重用等有着重要的意义. 医学论文 目前, 时空本体已经引起了生物信息化、g is、常识库建造以及语义w eb 领域学者的广泛关注, 并且在一些应用领域已有一些实证研究. 但是,目前对于地理时空本体的应用研究仍然处于探索阶段, 主要用于时空推理方面, 例如, kaupp inen 和hyv nen 等[ 42 ]建立20 世纪到2004 年的芬兰的时间区域本体, 他们使用了本体的时间序列模型来进行推理以解决与历史相关的数据库中的信息查询问题, 该方法成功的表示了芬兰历史地理区域随时间演变的过程.

3 结论与展望

总的来说, 目前对于时空地理本体的研究, 仍然处于起步阶段, 因而很多研究领域都存在亟待解决的问题.

(1) 地理时空本体基元的选择. 不同基元的选择受人们对时空现象认知的影响, 反过来, 基元的选择对于时空本体的形式化表示至关重要, 以不同基元为基础的时空本体会影响人们对世界的进一步认知以及知识的交流. 目前对于时空本体基元的选择仍未有统一看法.

(2) 地理时空本体的形式化表示以及时空本体的建立. 目前对时空本体采用的形式化工具多是基于一阶谓词逻辑的基础上的, 而使用描述逻辑定义时空本体的工作仍较少. 因此应该进一步研究时空本体的形式化方法, 建立良性的形式化时空本体, 使得所建立的时空本体更适合于人们对时空常识的理解. 此外, 如何在建立的时空本体之间进行转化, 尤其是如何在以不同基元为基础的时空本体之间进行转化与无缝结合也是个值得探索的问题.

(3) 地理时空本体粒度的研究. 粒度的变化影响人们对地理时空的认识, 不同粒度下, 人们认知的时空范围大小与层次有所不同. 如何选择适合人们不同视点需求并且易于在g is 中表达的粒度是值得进一步研究的课题.

(4) 地理时空本体与实际应用. 时空本体是可应用于各学科领域的顶级本体, 因此, 可以表达地理学领域与时空相关的一切地理现象. 但是, 目前对于地理时空本体的实际应用研究尚不多, 工作总结 仍然处于探索阶段. 因而, 应该积极探索地理时空本体的广泛应用领域, 并建立与具体应用领域相关的推理规则, 推理模型等, 以解决领域中的实际问题. 参考文献:

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第5篇：地理信息科学定义范文

近年来，随着市场经济的发展和全球化进程的加快，社会对福利、救助、社区服务、行政区域精细界定及地名信息准确率的要求日益增高，对规范化、标准化和信息化服务的要求也日趋迫切。当前，民政信息化管理水平已不能满足发展的需求，如何充分利用地理信息系统、网络地理信息系统“双平台”，成为解决民政信息管理难题的关键所在。

GIS，电子政务之友

建设地理信息系统，对推进电子政务、社会决策具有重要的辅助作用。首先，通过整合不同渠道的信息，GIS将碎片化消息由微观转为宏观，有助于决策者更好把握信息，提供“运筹帷幄、决胜千里”的全局感，提高领导对问题的判断能力、宏观把握能力以及发现潜在信息的可能。如基础地理空间技术为电子政务的海量数据管理、多源空间数据和非空间数据的融合、Web 地理信息系统技术和自主版权软件系统的开发、空间分析、空间数据挖掘和空间辅助决策等提供了技术支撑，帮助政府随时掌握情况变化，在突发事件中实现实时跟踪和显示，便于应急事件处理和指挥调度。

其次，GIS的应用有助于政务信息整合和推进公共服务。地理信息在推动电子政务的同时，也为跨部门信息系统协同服务打下了基础。电子政务需要各个部门报送本部门的权威数据，并将信息化成果通过统一的地理信息平台进行展示。这不仅符合业务管理的需要，而且可以调动各部门参与建设和运行的积极性，有利于形成多部门、多信息系统协同服务的良好应用局面。同时，地理信息系统的应用还可以提供地理环境相关信息查询，根据输入的地址，在地图上了解这个区域民政机构分布，及与市民生活相关的各种公共服务机构的动态信息。

最后，GIS可以为电子政务提供清晰易读的可视化工具。地理信息系统通过面向应用的专题系列地图、多媒体动态电子地图系统、三维显示技术和虚拟现实技术等手段，将枯燥的数字通过图形方式直观展现，有助于发掘隐藏在各种信息之中的潜在联系，从而大幅度提高政府决策、应对的质量和效率。

多项功能，整合系统运用

民政地理信息系统（民政GIS）是民政电子政务建设的重要组成部分。依靠民政GIS，不仅可以实现对数据的空间分析、模拟表达和辅助决策，而且能够完成民政的业务处理、综合业务管理和非空间分析决策，有助于提高民政决策的科学性和时空性，极大提升民政的工作效率和公众形象。

基础地理信息平台。基础地理信息平台是上海民政地理信息系统最底层的功能平台，可以满足其他个性化图层管理需求，建立面向服务的地理信息基础功能。如提供选址模型，平台可综合某个区域的人口、社区、交通和商业等数据建立模型，进行合理性分析，为其他系统或上层业务平台、区划管理平台提供标准化的基础构架。此外，平台严格把控操作者权限，系统用户可设为多种不同身份，不同身份对不同图层的操作权限各不相同，有效避免了泄密或误操作。

数据标准化。在上海市测绘院提供的标准底图基础上，系统按照等保三级要求，对标准底图数据进行筛选、梳理，同时进行非处理和加工美化。建立民政业务数据规范和交换标准、规范采集机制，为实现民政业务系统和GIS系统的双向整合和数据交换提供基础。通过对各应用系统数据进行标准化建设，可针对民政数据特性，区分、规范家庭数据与个人数据，从技术方案和数据特性等方面进行标准化处理。

上海民政内外网与民政地理系统整合。通过建设民政门户网站、子网站和电子政务平台子门户，实现民政业务数据与地理信息数据的整合，实现外网和内网民政业务数据展示。其美观、大方、人性化的展示方式就是利用了基础地理信息平台提供的相关功能，从而实现民政业务数据的查询、展现、统计、业务分析、专题分析等功能。尤其是运用四维展示方式后，大大加强了系统业务分析、专题分析能力。

功能平台，信息一览无余

通过民政GIS的建设，可以充分展现民政工作成果，合理分配社会资源。通过本系统可获取民政各应用系统的实时或周期性数据，并进行适当分析和图形化展示，为决策提供辅助服务，包括展示、统计、分析、预警、预测等多个功能。

展示功能。充分展示民政机构设施信息情况（含福利事业类、福利企业类、社会救助类、老龄工作类、社区建设类、双退优抚类、婚姻收养类、殡葬设施类等13类）。各类信息能够单独展现也能够和其他类别信息叠加展现。

查询功能。一是民政机构设施属性信息查询。属性信息包括文字、图片、动画等各类信息，通过模糊查询、自定义条件查询、空间查询等工具，从不同角度来展示民政机构设施。二是特定目标查询，民政机构或对象信息可以根据所属区域来纵向划分为市级、区级、街镇，同时根据属性信息（如在建或已建、公办或民办等）进行横向划分，达到快速查询定位特定目标的目的。

专题分析功能。一是民政机构设施专题分析。以某个民政机构设施为核心，通过整合各种多媒体属性数据、该机构设施相关的民政信息、非民政信息（含人口数据、经济数据等），运用专门的分析工具，从不同角度来分析该机构设施。二是民政对象专题分析。以某类民政对象为核心，在地图上任意画区域（矩形、圆、多边形），根据民政对象的地址信息自动统计该区域的民政对象数量，并以撒点、着色、动态示意图等形象的形式来表示各行政区域的民政业务情况。三是民政业务专题分析。以某个民政业务工作内容为核心，整合各种民政信息和非民政信息，通过各种工具和数学模型，深入、细致地展现和分析该业务专题的各个方面，为各级领导及业务相关部门提供决策支持服务。

第6篇：地理信息科学定义范文

关键词：地理本体；空间数据服务；语义推理；服务资源检索

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.25.098

1地理本体在空间数据服务中的作用

空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，然而空间数据的多源性、多语义性、多时空性、多尺度性以及表示方法的多样性等特点造成了不同数据之间的多维异构性，这对空间数据的综合应用及系统间的交流造成了极大的不便，造成了目前的空间数据服务的智能化程度较低的现状。

本体的出现为空间数据的语义表达和推理提供了有效的手段，现阶段本体在异构数据集成、智能数据检索、数据挖掘抽取等方面发挥了重要的作用，取得了一定的应用效果。但在领域知识的形式化表达、时空推理分析、潜在语义的发现等方面仍没能很好地发挥本体技术的语义表达和解析能力的优势。本文将在空间信息服务网络环境下，尝试将本体引入到空间数据服务检索中，通过示例展示对领域知识的表达和推理方法，试图为地理本体的应用提供思路和参考。

2地理本体在空间数据服务中的应用

本体知识库所能提供的语义知识不仅仅是行业术语以及概念间的层次关系，更重要的是这些术语间的语义关联。地理本体可通过语义属性和推理规则表达反映地学领域知识的潜在语义关联，可解决目前因为语义关系而造成的空间数据服务的无法精确选择、空间数据服务中的过多依赖人工交互、关键词查询中的匹配错误等问题。

2.1地理本体在空间数据服务中的应用

将地理本体引入到OWS（OGC Web Service体系）中，通过建立面向空间数据服务的多层地理本体和基于本体技术的空间数据服务机制，实现在多源空间数据服务过程中的智能化和精确化，可解决目前因为语义关系而造成的空间数据服务的无法精确选择、空间数据服务中的过多依赖人工交互、关键词查询中的匹配错误等问题。

基于本体的空间数据服务资源发现技术主要研究在不同的数据源服务之间，如何利用基于本体的语义逻辑，来搜索和定位到最适合于用户真实需要的数据源服务。在基于Web服务的数据服务系统中，传统注册中心能够管理的仅仅是服务注册信息，也就是WSDL中必需的信息。这些信息的结构是无差别的，不仅对于数据源是无差别的，甚至对于数据源和计算资源之间也是无差别的。基于本体的改进，就将这种资源发现过程复杂化，查询的请求会被推理机基于已经构建的本体体系来进行推理，推理的结果将大大有助于准确定位用户最终需要的某个数据资源。

当用户提出空间数据服务请求时，首先根据服务要求进行基于语义的分析和匹配，待确定针对特定空间数据资源的具体应用本体后，才通过空间数据资源的接口获得具体的资源数据和服务，使得空间数据服务处理过程是基于语义的，便于多源空间数据服务的集成和互操作。

2.2地理本体应用举例

地理本体在空间数据服务中数据检索的应用中，地理本体知识库的建立和完善是重点，是语义分析和推理的重要依据，直接关系到应用的效果，需要采用与领域专家交互的反复改进和完善过程，目前存在较多的本体建立方法，此处不再累述。下面将通过一个典型案例来反映地理本体在空间数据检索中的应用技术。

用户通常能看到图像的来源（遥感卫星数据）和基本属性，能了解到具体应用所需要的图像特性，但不能直接建立应用和遥感卫星间的关联，下面的实例将采用基于语义的本体技术，来解决应用和卫星间的语义相关性推理分析。

（1）建立一个实验本体，包含有：image、satellite和application三个类（概念），image类的主要语义属性有：分辨率resolution、图像文件大小size、图像反映区域area，satellite类的主要语义属性有：卫星类型kind、传感器名称sensor、轨道orbit，application类的主要语义属性有：应用领域field、应用时间time。

（2）定义这些类间的语义关联，包含有：反映应用关系的applyTo语义关系、反映数据来源的getFrom语义关系、反映使用关系的getUse语义关系，使用OWL描述如下所示：

（3）编写语义推理规则，本实例使用Jena推理机进行语义推理，用于表达遥感应用和观测卫星间潜在语义关系的语义推理规则如下所示：

[ getUse： （？img http：//#applyTo ？app），

（？img http：//#getFrom ？sat）

->

（？app http：//#getUse ？sat） ]

该推理规则所反映的语义含义为：若某个image实例存在与某个application实例对应的applyTo语义关系，并且该image实例存在与某个satellite实例对应的getFrom语义关系，则可推断出该application实例存在与该satellite实例对应的getUse语义关系。

（4）添加各类的实例，设定各实例的语义性，以及各实例间的applTo和getUse对象间语义关系，具体对象属性设置如图1中实线所示（实线表示预先描述的语义信息）。根据上面定义的语义规则，可以分析并发现图1中虚线对应的getUse语义关系的存在（虚线表示经过推导产生的潜在语义关联），下面将使用Jena推理机制，实现这些虚线所表示的对象关系的自动推理产生。

基于此本体库的语义推理演示页面如下所示，其信息检索过程如下：

首先是图像的数据类型属性查询页面，可以通过该页面检索到需要查看的image信息；

查询成功后，可以查看到image实例的全部数据类型属性信息和对象属性关系；

点击具体applicatin实例或satellite实例的超链接可以打开对应实例的属性信息显示页面，若点击application1超链接，则打开application1的属性信息页面，如图2所示，可以看到getuse对象属性对应到satellite1和satellite2；

若点击application2超链接，则在打开的application2的属性信息页面中，如图3所示，可以看到getuse对象属性对应到satellite3。

通过演示页面可以看出，经过Jena基于规则进行的语义推理，推导出了图1中虚线所示的GetUse对象属性，获得了预期的语义推理效果，实现了领域专家知识与程序代码的分离和形式化表达。

同样可依据相同的方法，定义更多类的对象属性，并设定相应的推理规则，即可完成同义关系、近义关系、反义关系等概念间关系的分析，还可对时空关系和领域知识进行形式化描述和推理，以及经过组合后更复杂的基于语义的空间数据检索推理。

3结论

地理本体在地理信息科学中应用受到业内人士的重视，基于本体的地理信息表达和服务具有独到的优势，解决了地理信息的知识重用、知识共享、智能化、和网络化推广等问题，具有广泛的应用前景。本文在调研和分析国内外地理本体的研究现状基础上，分析了现阶段地理本体在领域知识的形式化表达、时空推理分析、潜在语义发现等方面存在的问题，尝试在空间信息服务网络环境下，将地理本体引入到空间数据服务检索中，给出了空间信息领域知识的本体形式化描述和推理方法，通过典型案例对地理本体应用的具体技术进行了说明。地理本体中的语义关联描述和发现技术将在本体应用中发挥重大的作用，本文对该问题进行了探索性的研究，进一步的研究工作包括有：复杂领域知识的形式化表达、空间信息的时空综合化推理、地理本体在网络环境下的应用模式等。

参考文献

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第7篇：地理信息科学定义范文

关键词：网络拓扑；算法；配电GIS

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）11-0-02

引言

地理信息系统（Geographic　Information　System）起源于20世纪60年代。随着地球科学、计算机技术、大地测量技术、航空技术和信息科学的发展，逐步形成了新的技术系统——地理信息系统。从广义上讲，地理信息系统是加工空间数据成为信息的工具，这些信息通常与地球上某些部分明确相连并用于各种工程决策。

配电GIS系统又称为AM/FM/GIS，是一种面向配电网管理的专业GIS，一般基于通用GIS平台结合专业特点二次开发而成，是GIS在电力信息系统中的一种延伸。配电GIS是地理信息系统在配电系统中的应用，可以提供配电网管理所需的地理层和设备层的基础数据。

配电GIS的最基本特征是在电子地图背景上进行配电网的管理，一般都基于某个地理信息平台开发，目前国外上比较成功的有：Arc/Info、SmallWorld、MapInfo等，国内的有GeoStar、GrowGIS、SuperMap等。目前的配电GIS系统一般都采取客户端/服务器（C/S）构架或浏览器/服务器（B/S）构架或二者同时具备，同时支持多用户分布式处理。

在配电GIS系统中，配电网络拓扑是配电网分析和优化的基础。配电网是一种和地理信息密切相关的网络，线路以及配电设备和用户的分布都有明显的地理特征，在配电网络运行中许多操作都依赖于长度、距离、范围、相对位置等地理因素，地理信息系统在配电网中的应用提高了配电网的管理水平，因此基于地理信息系统（GIS）的配电网络拓扑成为人们最关注的问题之一。

大量文献对配电网络拓扑进行了研究，早期通过人工输入的方法将配电网的接线关系填入特定的数据结构中，这些方法不仅需要人工录入大量的数据且其数据结构通用性、可扩充性差、占用存储空间大。后来发展到先基于矢量图自动生成配电网络的原始拓扑，再转化为适合电力应用的拓扑数据。这类方法虽然提高了建模的效率，但是其数据结构复杂、参与配电网络拓扑建模的设备种类众多，尤其是在配电网规划、设计中配电网的接线图绘制往往不规范，仍然需要大量的人机交互，造成配电网规划、设计的效率低下。

一、配电网拓扑分析算法分析

电力系统网络拓扑分析的任务是处理开关信息的变化，形成新的网络接线，为网络分析的各种应用软件开发奠定基础。配电潮流、短路计算、网络重构等都使用网络各组成部分之间的电气联系这类信息。在实时运行时，这类信息必须随时更新，否则，从一个不能正确反映实际网络电气联系的结构出发所进行的各种计算将会导致错误的结果。

通常网络接线分析包括两个步骤：母线分析和电气岛分析。母线分析是将闭合开关连接在一起的节点集合定义为一个母线；电气岛分析是将线路和变压器连接在一起的母线集合定义为一个“岛”。既有电源又有负荷的“活岛”在物理上对应带电部分；“死岛”在物理上对应停电部分。“活岛”用于计算，“死岛”没有计算意义，但对指导检修却非常重要。常用的网络拓扑分析算法包括树搜索法和邻接矩阵法。

二、树搜索法

树搜索法是目前针对网络拓扑分析的最常用的方法，树搜索法是通过搜索节点的相邻节点的方法来进行网络的拓扑分析，的常用的树搜索法包括深度优先搜索法（Deep　First　Search，简称DFS）和广度优先搜索法（Bread　First　Search，简称BFS）。

1.深度优先搜索法

深度优先搜索法的具体搜索过程是这样的：DFS在访问图中某一起始定点V后，访问V的任意相邻节点V1；再从V1出发，访问与V1相邻但还未访问过的节点V2；再从V2出发，进行类似的访问，……如此进行下去，直到到达所有相邻节点都被访问过的节点U为止。接着，退回一步，返回到前一次刚访问的节点，看是否还有其它没有被访问过的相邻节点。如果有，则访问此节点，之后再从此节点出发进行与前述类似的访问；如果没有就再退回一步进行搜索。重复上述过程，直到连通图中所有节点都被访问过为止。

以图1为例，深度优先搜索法的一个可能的节点访问顺序是：V1，V2，V6，V10，V7，V8，V9，V3，V4，V5。

2.广度优先搜索法

广度优先搜索法的具体搜索过程是这样的：BFS在访问图中某一起始定点V后，由V出发，依次访问V的各个未被访问过的相邻节点V1，V2，…，Vt，再依次访问V1，V2，…，Vt各个未被访问过的相邻节点，如此进行，直到连通图内所有节点都被访问过为止。

以图1为例，广度优先搜索法的一个可能的节点访问顺序是：V1，V2，V6，V3，V7，V10，V4，V5，V8，V9。

由于此种网络拓扑分析方法是利用堆栈技术进行搜索，对所有结点分配母线号，当开关状态发生变化后，重新在每个厂站内进行搜索，并重新为母线编号。这种针对局部网络状态的变化而采取的大范围搜索，不可避免的造成了时间上的浪费。

3.深度优先搜索法与广度优先搜索法比较

深度优先搜索法的算法是一个递归的过程，将深度搜索法的具体搜索过程设计成一个递归函数可以使得程序的编制比较简单和清晰。广度优先搜索法不是一个递归的过程，必须采用一个队列，将某个顶点的未访问的邻接顶点依次放入队列中，然后从队列的头依次取出每个顶点进行访问。图中的每一个顶点进队列一次且仅进队列一次。为了实现逐层访问，算法中使用了一个队列，以记忆正在访问的这一层和上一层的节点，便于向下一层访问。由于队列的操作遵循先进先出的原则，因此在处理过程中，只有在前一步的所有状态处理完后，才能处理后面一步的状态。访问中将线路作为树中的节点数据，与被访问节点属同一线路级别的节点地址放在节点的右链域；比被访问节点的线路级别低的节点地址放入节点的左链域。

三、邻接矩阵法

邻接矩阵通过自乘可以得到全接通矩阵。邻接矩阵法主要通过邻接矩阵的自乘运算得到全接通矩阵，再运用全接通矩阵来判断网络各节点之间的连通关系。

邻接矩阵（Adjacency　Matrix）：是表示顶点之间相邻关系的矩阵。设G=（V，E）是一个图，其中V={v1，v2，…，vn}。G的邻接矩阵是一个具有下列性质的n阶方阵：①对无向图而言，邻接矩阵一定是对称的，而且对角线一定为零，有向图则不一定如此。②在无向图中，任一顶点i的度为第i列所有元素的和，在有向图中顶点i的出度为第i行所有元素的和，而入度为第i列所有元素的和。③用邻接矩阵法表示图共需要n2个空间，由于无向图的邻接矩阵一定具有对称关系，所以扣除对角线为零外，仅需要存储上三角形或下三角形的数据即可，因此仅需要n（n-1）/2个空间。

无向图的邻接矩阵一定是对称的，而有向图的邻接矩阵不一定对称。因此，用邻接矩阵来表示一个具有n个顶点的有向图时需要n2个单元来存储邻接矩阵；对有n个顶点的无向图则只存入上（下）三角阵中剔除了左上右下对角线上的0元素后剩余的元素，故只需1+2+…+（n-1）=n（n-1）/2个单元。无向图邻接矩阵的第i行（或第i列）非零元素的个数正好是第i个顶点的度。有向图邻接矩阵中第i行非零元素的个数为第i个顶点的出度，第i列非零元素的个数为第i个顶点的入度，第i个顶点的度为第i行与第i列非零元素个数之和。用邻接矩阵表示图，很容易确定图中任意两个顶点是否有边相连。

在文献中提出了一种基于关联矩阵的电网拓扑辨识算法。该算法使用节点-支路关联矩阵表示配电网络的基本拓扑结构，定义了矩阵的“与-或”乘法运算，利用连通性的传递性质，实现对配电网络的拓扑辨识。在此基础上，利用节点-支路关联矩阵和节点-节点连通矩阵的对称性，提出了加快计算的技术和实现方法。

文献中把配电网映射成节点-支路模型，形成节点-支路的邻接矩阵，并在此基础上提出了配电网连通域的概念。在文献中重点阐述了连通域的分离算法和基于DFS进行拓扑分析的流程并在配电网动态拓扑着色中进行了运用，以实现各种复杂结构的电力网的网络拓扑分析，该文献中提出矩阵结构的网络拓扑技术，可具有很好的通用性和很强的可扩展性。同时，建立网络拓扑矩阵与电网接线结.构相互对应，具有运用灵活和修改方便的优点。

邻接矩阵算法的优点：可以清晰、直观的表示网络拓扑图的连接情况；但是也存在着明显的缺点：消耗内存空间，在系统运行时消耗内存多；浪费存储空间，因为对于n个顶点的图来说，需要n个存储单元，需要的存储空间大。

四、结束语

网络拓扑分析算法一直都是业界研究的重点，其应用范围广，在许多领域都有其重要的指导意义。客观地说，目前并不存在一种求解拓扑问题的最佳算法，如前文所述的各个算法都有其应用的局限性：树搜索法追求精确解，但是忽略了算法的时间消耗；而邻接矩阵法改进算法则是追求时间快，但是在求解的空间消耗上结果上往往不能让人满意。笔者认为今后在网络拓扑分析的算法研究上应该把握3个方面：继续改进已有网络拓扑分析算法；采用人工智能的思想，创造新的网络拓扑分析算法；集合各个算法的优点，进行混合网络拓扑分析算法的研究。目前这些相关方向业界人士都有所涉及，也都取得了一定成效，相信在不久的将来，网络拓扑分析算法问题一定会有更好的解决方案。

参考文献：

[1]江南，于雪英.地理信息系统及其展望[J].电力系统自动化，2003（18）.

[2]邱家驹，李军.配电网络地理信息系统[J].电力系统自动化，1997，21（3）：13-16.

[3]何春林.配电GIS功能和实现方法初探[J].中国电力，2001（S1）：52-55，59.

第8篇：地理信息科学定义范文

关键词：多源空间数据；GML；集成

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)13-2959-03

Research of Integration Mode for Multi-source Spatial Data Based on GML

LU Lei-yue ,GUAN Ji-hong

(School of Electronics and Information, Tongji University, Shanghai 201804, China)

Abstract: To solve the problem of integration of the multi-source spatial data, this paper introduced the research of integration mode of the different formats. Based on that, the author putted forward to a data integration framework for multi-source spatial data based on GML(Geography Markup Language). Then the author described a GML mode matching algorithm, and above all had a conclusion.

Key word: multi-source spatial data; GML; integration

近年来，随着GIS特别是WebGIS的快速发展与广泛应用，人们对地理信息资源的需求增加越来越快，但是大部分的GIS产品都有自己专用的数据格式，很难实现整个GIS系统集成以便于空间信息的共享和互操作。为了改变当前GIS应用与内部数据模型以及数据格式紧密捆绑的现状，开放式地理信息系统协会（ODC）推出了基于XML的地理标记语言，即GML(Geography Markup Lan? guage)，用于地理信息的编码、传输、存储和。目前GML已成为Internet上地理信息表示事实上的国际标准，广泛应用于Web和分布式地理信息系统中交换和集成空间数据。

1多源空间数据集成模式

目前对于不同格式的空间数据集成主要采取以下三种模式：

1.1数据格式转换模式

数据格式转换模式是指通过某种特定的转换程序将各种异构数据转换成一种数据格式，并将转换后的数据复制到当前系统中。但这种模式也存在缺点，因为它首先需要将异构数据统一起来，这就使得数据间缺少了独立性，而且因为没有统一的描述方法，容易导致异构数据转换后空间数据的信息丢失[1]，这样就会给以后使用这些数据构成隐患；另外由于一般空间数据量比较巨大，所以要集中这样的海量数据就显得非常困难。

1.2数据互操作模式

数据互操作是指空间数据能够在异构数据库和分布计算的情况下交换、理解，不同GIS之间可以直接交互，透明地访问需要的信息[2]。该模式是由OGC (OpenGIS Consortium)制定的规范。数据互操作为多源数据共享与集成提供了崭新的思路，但是它更多地采用了OpenGIS协议的空间数据服务软件和客户软件，对于其它的大量非OpenGIS标准的空间数据格式的处理缺少统一的规范[3]。

1.3直接数据访问模式

直接数据访问模式是指在一个空间信息软件中直接访问其他软件的数据格式，并且用户可以在该软件中读写多种数据格式。这种模式的优点是不但没有了复杂的格式转换，而且因为访问是发生在一个空间信息软件中，所以就不需要用户拥有主机软件，更不需要运行该软件。这种模式无疑更省人力和财力，但是实现起来对于技术要求相对高一些。

2 GML数据集成研究现状

GML(Geography Markup Language)，是开放式地理信息系统协会(OGC)于1999年提出的，在日趋发展的网络环境下，它的提出正是为了成为其中地理数据的一种通用接口，它符合空间数据集成模式中的第二种即数据互操作模式［4］。使用GML对多元异构地理空间数据集成，可以很好的避免以往网络语言描述复杂的空间信息的巨大缺点，因为它对地理空间数据的描述拥有统一的数据格式，从而能够更轻松的便于数据集成。

在国内，对于GML日新月异的发展，也早就已经引起了包括复旦大学、同济大学、武汉大学等众多知名高校学者的重视。武汉大学和国家基础地理信息中心已经开始制定GML国家标准。周水庚课题组早在2003年就提出了一种新颖的方法，用于将GML文档自动转换到SVG文档，在ACM-GIS 2003[5]。从跨入21世纪以来，关佶红课题组就研究了基于GML和SVG的空间信息集成和、GML模式匹配、GML存储机制和查询处理以及压缩算法等[6-9]。

同时国内外众多学者对基于GML的空间数据集成也进行了大量的研究。Rancourt et al. (2001)将GML与先前所定义的空间标准进行比较，得出GML能有效的满足空间数据交换标准的要求的结论，并预测GML将在行业应用中占据主导地位[10]。旷建中等(2005)采用设计模式方法和GML技术设计多源空间数据集成模型，将数据源通过转换函数生成的GML文档，利用合成器合成GML文档，同时保存到GML数据库，实现多个系统的数据集成，为实现多源空间数据集成提供了一个切实可行的方案[11]。邬群勇等（2005）在分析GML数据格式和几何特征基础上，提出一个基于GML的空间数据动态集成框架，探讨了数据动态集成过程，并以福建省漳浦县绥安镇的林业数据为样本，进行了动态集成应用示范[12]。江卫东等（2007）描述了一个基于GML数据互操作模式的多源异构空间数据集成模型，并分析了该模型的运行机制和关键技术[13]，刘占伟等（2007）提出了一个基于GML的多源异构空间数据集成模型，实现了空间数据向GML文档的转换，使用网络服务器技术，在.NET平台上设计实现了该系统，从而实现了基于GML的空间数据集成，而且通过SVG技术实现了数据可视化[14]。

但是，目前的研究工作还远不够系统和深入，实际集成应用方案较少,所提出的一些技术和算法还不能满足海量GML空间数据处理和管理的实际应用需要。因此，还需要进行进一步的研究，探索新的技术方案，开发更有效的算法。

3基于GML的空间数据集成框架

本文借鉴已有的研究成果提出一种基于GML的多源空间数据集成逻辑框架图（如图1），并且通过使用GML技术来实现异构空间数据的集成与互操作。然而多源空间数据因为来自不同的服务器，每份数据可能拥有各自的数据类型。

图1空间数据集成逻辑框架

1）空间数据建立的输入数据结构由于各自的物理结构不同，而且它们的储存方式也不一样，根据这样的多样性数据结构建立其应用模式。

2）基于GML的输出数据结构的语法、结构和编码模式建立模式转换规则，该规则规定了输入异构的空间数据结构应用模式如何转换成GML Schema。转换模块必须根据模式转换规则对实例模型进行转换，建立基于输出数据结构Schema的GML数据文档，并具有对数据进行编码和解码的能力。

3）虽然来自不同数据源的空间数据都已经转换成了GML数据文档，但不同用户的应用模式间可能存在各种语义或结构上的异构，在空间信息集成中造成歧义和困难。很多情况下，有相同概念的模式在结构和命名上都存在着差异；有些模式有相似的数据模型但包含不同的内容，或是用相同的词表达不同的意义。这就需要进行模式匹配了，它的功能是通过两个模式的相关元素间的匹配关系，来找出这两个模式的元素间的映射关系和集成后的模式。

4 GML模式匹配

模式匹配的目的是为了达到数据集成，而数据集成又是以模式匹配为前提。模式匹配就是指通过一定的算法，把两个模式的所有相关元素进行一一映射，经过一定的分析和对彼此元素的相似度来最终确定模式的元素间的映射关系。

GML模式匹配的基本过程是首先对文档进行数据分析，因为GML文件是遵守XML语法的，可以使用基于树的XML解析器；然后就是通过解析器提取模式文件节点生成GML模式树，生成模式树后，就可以设定算法，对两个模式进行匹配了。在匹配的过程中，最关键的就是确定两个元素的相似度，而元素间的相似度主要表现为语义相似度和结构相似度。用户可以根据具体情况设置一个最小相似度值，即阈值，只有两个元素的相似度值高于这一阈值weight，才进行匹配。

下面是该算法的描述：

MATCH（模式树t1，模式树t2）

{设置阈值weight；//0

设置叶节点的结构相似度s；

For each e1为t1的叶子

{后序遍历t1；后序遍历t2；

for each e2为t2的叶子

{计算两个叶节点的相似度值s；

If（s>weight）这两个节点可以进行匹配，生成映射关系；

Else退出；

}

}

返回映射关系；

}

如上可知算法中输入为两个树状结构的GML模式，输出为一个关于两模式间相关元素的映射关系。其中，tree1和tree2分别表示输入的GML模式树1和GML模式树2，t1和t2为模式1和模式2中的元素，tree1’和tree2’是分别对tree1和tree2进行后序遍历得到的结果。

在算法中，核心参数是确定两个树节点的相似度。在进行匹配时，对树采用后序遍历，并且相似度只确定一次以避免在匹配的过程中产生多对多的关系。当被比较的不是叶节点时，通过比较这两个节点的子节点相似度来确定它们的的相似度，即用其所有的子节点的相似度除以所有的子节点数。叶节点的结构相似度为零。

为了正确的确定两个schema树中的各个非叶节点的结构相似度，在对非叶节点进行匹配前，首先要对叶节点进行匹配，令son(e1)和son (e2)分别代表以e1和e2为根节点的子树上的节点的集合，s (a,b)为其中一个模式中的节点a与另一模式中节点b相似度，则有如下公式（1）：

当然最后确定了语义和结构相似度后，需要对两者进行加权求和来获得一个最终相似度，而这个权值由用户自己根据具体情况来确定。

两个模式匹配结束后，可以通过匹配算法生成的映射关系，即模式间元素一一对应的关系来生成集成的模式。

5结束语

GML作为一种OGC开发的基于XML的地理信息编码标准，使用GML来作为多源异构数据的描述格式，并通过使多源空间数据模式转换为统一数据格式来实现标准化数据层次集成，有利于空间信息充分共享和系统互操作。可是由于GML数据可能来自不同的数据源，导致它们的模式也可能不同，因此模式匹配是GML空间信息集成面临的最严重的挑战，如何能够更进一步的改进模式匹配算法从而简化集成过程，还需进一步的研究。

参考文献：

[1]常煜芬,张育平.中间件技术研究[J].计算机应用研究,2001,18(10):2l-23.

[2]黄裕霞,Cliff Kottman.可互操作的GIS研究[J].计算机应用研究,2001,6(9):925-931.

[3]黄裕霞,陈常松.GIS互操作及其体系结构[J].地理研究,2000,9(1):86-92.

[4]袁梅,莫登沅,边少峰.基于GML的空间数据交换格式及其应用[J].测绘科学,2004（1）.

[5] Zhimao Guo,Shuigeng Zhou. G2ST: a novel method to transform GML to SVG[J]. Proceedings of ACM-GIS 2003:161-168, ACM Press, 2003.

[6]朱付保,关佶红,周水庚.基于模型映射的GML文档存储和查询方法[J].计算机研究与发展,2006,43.

[7]李俊,关佶红,李玉珍GML空间数据存储映射模型研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2004, 29(12):1071-1074,2004.

[8]李玉珍,关佶红,李俊.GML空间数据存储研究[J].计算机研究与发展,2004,41:496－451.

[9]关佶红,虞为,安杨.GML模式匹配算法[J].武汉大学学报:信息科学版,2004,29(2): 169-174,2004.

[10]Rancourt M. GML : Spatial Data Exchange for the Internet Age [ D ] . New Brunswick : Department of Geodesy and Geomatics Engineer? ing, University of New Brunswick,2001.

[11]旷建中,马劲松,蒋民锋.基于GML的多源空间数据集成模型研究[J].计算机应用研究，2005(6).

[12]邬群勇,王钦敏,周成虎,等.基于GML的空间数据动态集成及应用研究[J].福州大学学报, 2005(6).

第9篇：地理信息科学定义范文

关键词：土地管理；地理信息系统；应用；分析

中图分类号：F301文献标识码： A

土地管理是一个相当广泛的概念，包含多种数据，这些数据都具有图形和属性特征。其中，图形数据涉及地籍图、宗地图、土地利用现状图、规划图以及各种应不同要求而制作的专题图等图件资料，它们描述了大量图形目标的空间位置和相邻关系；属性数据则是与这些图形数据相关的说明信息，按不同的实体类型可以分为宗地属性、界址点属性、界址线属性。

土地管理的特色是对土地空间特性的管理，而这种空间特性，恰恰就为GIS的应用提供了广阔的天地：首先，利用GIS的数据采集与编辑、信息查询、数据库管理、统计制图、空间分析等功能，土地工作者可将已编码的空间数据结合起来，确定其地理位置，并可以对空间数据进行逻辑分析和运算；其次，GIS在建立和分析地理对象之间的拓扑关系上具有极其强大的功能，可以对各类地物的属性和它们的空间分布进行科学分析和最优决策；再者，GIS的图形用户界面大方直观、简单易用，用户能够快速熟练地掌握其操作技能，并可以方便地浏览和查询地物的分布特征及其属性信息。此外，GIS在土地管理中的应用可以大大改善土地管理系统中基础数据的收集及管理运行方式，提高土地管理工作的效率。

1 GIS在土地管理中的应用

1.1地籍信息管理

地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面积、利用类别、等级等),权属管理(所有权、使用权、他项权利等),附着物信息(地上、地下建筑及各种设施情况),文档信息(调查原始资料、法律、条例等)和图形信息(地籍图、土地利用现状图等)。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、登记、统计、评价，为地籍管理提供依据，为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域,建立地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。

1.2土地评价与利用规划

土地利用规划是一个系统工程,起着对土地利用进行控制、协调和监督的作用,使得土地的社会、经济、生态效益达到最佳状态。从内容上说, 土地利用规划包括土地的自然和经济属性的评价和用地需求量的预测。地理信息系统在土地利用规划中可以发挥巨大的作用,尤其是在土地评价方面,可以进行土地资源清查、土地生产潜力分析、土地适宜性评价和土地人口承载力分析。

1.3土地利用动态监测

由于土地利用动态管理信息系统是为城市规划土地管理分析决策提供及时、准确的土地利用状况信息，因此需要一套完整和科学的实时更新机制，既确保数据的真实性和现势性，又能建立合理、有效的管理体系。在土地利用调查以及动态监测中,可以通过地理信息系统与遥感的结合,获取土地类型和土地利用现状信息,监测土地利用变化,通过地理信息系统数据库以及在地理信息系统的支持下的土地评价分析,利用专家们的知识与学问研究，建立土地利用决策模型,辅助土地利用决策。

1.4土地政策的模拟

政策是支配为既定目标而操去行动的各重原则,是为解Q在土地上所发生的有关法规、程序、体制、效率或权益等问题，提出有系y、有程序解决问题的方式或作法。通过地理信息系统,可以模拟土地政策在土地管理的预先应用原则和效果,为制作完善的土地管理政策提供依据和平台。

1.5土地利用总体规划

土地利用总体规划是在一定规划范围内，根据当地自然和社会经济条件以及国民经济发展要求，协调土地总供给与总需求，确定或调整土地利用结构和用地布局的宏观战略措施。土地利用总体规划是我国今后实施土地用途管制的主要依据,其主要任务有具体落实土地利用总量平衡分解指标的数量与分布,土地生产潜力等级与土地质量等级的划分和图形的编制,土地开发、整治、复垦规划项目的落实与实施,土地用途管理,土地利用动态变化信息反馈等等。

1.6城市地价评估

通过动态制定和监测城市地价，可以调查城市地价的水平及变化趋势，及时向社会提供客观、公正、合理的地价信息，为政府加强地价管理和宏观调控土地市场提供决策依据。

1.7在地质矿产资源管理领域,有助于矿产资源管理地质灾害的预防。

1.8测绘与地图制图

地理信息系统技术源于机助制图。地理信息系统（GIS）技术与遥感（RS）、全球定位系统（GPS）技术在测绘界的广泛应用，为测绘与地图制图带来了一场革命性的变化。集中体现在：地图数据获取与成图的技术流程发生的根本的改变；地图的成图周期大大缩短；地图成图精度大幅度提高；地图的品种大大丰富。数字地图、网络地图、电子地图等一批崭新的地图形式为广大用户带来了巨大的应用便利。测绘与地图制图进入了一个崭新的时代。特别是地形图、地籍图与房产图，在城市基础地理数据方面的内容基本上是一致的，只是地籍图与房产图增加了地籍与房产的专题内容（如宗地、丘、房屋栋号），而城市中的宗地和丘是一致，反映土地的权属范围和界线。建立GIS以后，完全有条件实现三图的统一。

1.9服务窗口的运用

把窗口收件初审，办事程序、办事指南和办件进度，查询；审批等统一到电子政务系统中。实施限时办公制度，明确窗口、各科室和信息中心的职责，提高透明度；使机关人员从繁琐的手工制作中解脱出来，提高办事效率；可以解决应用困难的问题。

2 GIS在土地管理中的应用前景

随着计算机技术和空间技术的进步与快速发展。GIS在土地管理中的应用将会越来越广泛。在未来，GIS不仅将成为土地管理的关键支撑技术之一，对土地管理产生极大的影响，促进土地管理的信息化、现代化，而且将与GPS、DPS(数字摄影测量系统)和RS(遥感技术)等先进技术一起促使自动化土地管理(ALM)产业的形成与发展。目前，遥感(R6)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)三者结合，其功能更为强大，尤其在土地利用动态监测方面。再者Internet与地理信息系统的结合，给地理信息系统提供了新的机遇。这些也都将会在土地管理领域得到长足的应用。

地理信息系统近年发展迅速，其内涵和外延正在不断变化，最初的地理信息系统都是一些具体的应用系统，充其量只能称之为一门技术，现在已发展成一个独立的、充满活力的新兴学科。这已经为大家所公认。地球信息科学从理论上讲是解决地球信息问题，它的范围包括从卫星航空遥感或全球定位系统(GPS)接受信息。变换和校正后进人空间数据库：数据库中的地理信息可以方便地检索、查询，在此数据库和相关知识库的基础上能够定义和生成各种领域专用模型，如城市规划模型、灾害评价模型等：运用这些模型对地理数据进行有效分析，并把分析结果或是决策咨询建议以直观、清晰的形式输出。这一范围包括了计算机科学、地图学、航测、遥感等多种学科的交叉。

3结束语

科学技术是第一生产力。现代土地管理要充分利用高技术，使土地资源得到科学合理的利用、开发、整治和保护，实现土地资源的永续利用与社会、经济、资源环境的协调发展，不断满足社会经济长期发展的需要，达到最佳的社会、资源环境和经济效益。

GIS技术经过近几年的快速发展，已日趋成熟，逐步由静态数据的管理发展为具备辅助日常业务办公等管理功能的信息技术，建立一套基于GIS的管理系统可以大大提高土地整理项目管理的效率，具有较大的现实意义。

参考文献: