地理信息定义精选(九篇)

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第1篇：地理信息定义范文

关键词：地理信息；服务聚合；体系结构

中图分类号：X703文献标识码： A

随着地理信息应用不断深入，人们使用地理信息服务的方式和频率正在发生巨大变化。长期以来，测绘部门主要以离线方式提供基础地理数据，无法满足人们对地理信息快速获取与集成应用的要求。针对这些应用需求，国家、省、市州测绘部门已开始建设各个层次的地理信息公共服务平台，各专业部门也开始建设专业信息资源服务平台。在地理信息应用方面，横向包括交通专业服务、水利专业服务、国土专业服务等，纵向有国家、省、市州的地理信息服务，不同服务之间数据结构复杂。在此背景下，研究异构平台之间服务的聚合，实现对异构服务的综合调度与聚合，能有效促进地理信息资源的共享与高效利用。

1地理信息服务聚合定义

目前，许多国内外文献都提及到服务聚合这一术语，但是关于地理信息服务聚合却没有一个权威的定义。许多研究人员从不同角度对地理信息服务聚合进行定义和研究。

刘兴万结合补偿机制给出了地理信息服务聚合的定义：以面向软件架构和Web 服务技术为基础，将多源、异构的地理信息服务，按照一定质量指标构建补偿服务链，然后进行集成和组装，形成新的满足特定应用需求的地理信息服务，这个过程称为地理信息服务聚合。在地理信息服务补偿机制中，当某个服务调用异常时，其他服务作为补偿服务参与聚合过程，从而保证了服务聚合的顺利完成。

刘书雷基于服务聚合技术的研究成果，结合空间信息服务聚合应用实际给出了空间信息（地理信息）服务聚合定义：空间信息服务聚合是指将现有的一组自治的、功能比较单一且互补的空间信息服务按照一定的业务逻辑和规则进行集成和组合，从而形成新的、增值的空间信息服务来满足复杂空间信息应用需求的过程。

在该定义描述中，聚合的对象是现有的一组自治的、功能比较单一且互补的空间信息服务，聚合的方法是按照一定的业务逻辑和规则进行集成和组合，聚合的目标是满足复杂空间信息应用需求，聚合的结果是形成新的、增值的空间信息服务。

超图软件提出地理信息服务聚合的目的是为了解决如何重用 GIS 数据，如何重用 GIS 功能。地理信息服务聚合遵循标准化的服务规范，对不同来源的标准化地理信息服务进行整合，包括解析、集成基于标准的空间数据，重用和重组地理信息服务提供者的 GIS 功能，最终产生新的地理信息服务。服务是聚合的主体，聚合的结果是产生新的服务，聚合的条件是遵循标准化的服务规范。

地理信息服务聚合是指根据用户的需求，将不同类型，不同来源的服务进行聚合整理，并以统一的 REST 风格服务聚合结果。通过服务聚合，向用户提供更全面，更复杂的地理信息服务。

地理信息服务聚合应包括三方面要素：服务提供者，服务聚合，聚合结果。

（1）服务提供者：参与聚合过程的地理信息服务，这些服务往往由不同的软件厂商提供，如 ArcGIS、Super Map、Map GIS、New Map 等，不同厂商对服务接口定义不同。

（2）服务聚合：遵循标准的接口规范，解析服务请求，调用所需服务，完成不同地理信息服务之间的聚合，满足用户特定的需求。

（3）聚合结果：聚合形成的新的地理信息服务，并且基于统一的标准规范对外。地理信息服务聚合能极大地促进 GIS 发展与应用，满足用户更广泛的应用需求。地理信息服务聚合不是 GIS 数据与功能的简单叠加，而是通过聚合不同服务来实现 GIS 功能的整合与共享。因此，遵循一定的标准规范，可以简化服务映射过程，从而降低聚合的工作量。

地理信息服务聚合分为客户端聚合和服务端聚合两种方式，客户端聚合是指

服务器本身不对服务做出处理，而将多个服务返回给客户端，在客户端完成对多

源服务的整合。在这种方式下，客户端具有聚合能力，可聚合不同厂商提供的服

务，也可以将服务与本地的数据和功能进行集成。

客户端聚合是在客户端完成聚合过程，通常适用于服务使用者。但是，客户

端聚合多个服务，会对客户端造成压力，影响性能，难以满足大型专业应用系统

建设的需求，而且，聚合结果难以通过标准方式再次出去。

在服务端聚合方式下，服务聚合在服务端完成，遵循标准的服务规范，聚合

多源、异构的 GIS 服务，并且将聚合的结果通过标准的服务接口对外，聚合后的服务还可以继续与其他 GIS 服务进行聚合。

服务聚合在服务端实现，是对服务再次加工，因此多适合于服务提供者。服

务端聚合相对于客户端聚合而言，不占用客户端的系统资源，不存在影响客户端

性能问题，这正是服务端聚合的优势。

2地理信息服务聚合体系结构

许多研究者从不同的侧重点提出了地理信息服务体系结构，如唐宇的三层结构，刘云翔的七层结构，他们都采用层次化的体系结构来抽象地理信息服务聚合。

地理信息服务聚合是一个复杂的过程，受软硬件环境、服务资源、标准规范各方面的影响。基于面向服务的模式，地理信息服务聚合体系结构可以分为四个层次：支撑层、服务层、聚合层与应用层。

2.1支撑层

该层包括服务聚合的软硬件环境与相关标准规范。软硬件环境包括网络环境、计算设备、存储设备、数据库软件、操作系统、GIS 开发软件等，支撑层为服务聚合实现提供基本保障。

服务聚合的对象是不同来源的地理信息服务，标准规范的制定促进了地理信息服务资源共享与互操作。空间信息（地理信息）服务标准是对服务提供者提供的 GIS 服务和聚合后的服务进行约束的条件。无论是服务提供者，还是聚合后的服务，它们都需要遵循相应的空间信息服务标准进行。空间信息服务标准主要包括国际标准化组织（ISO/TC211））和 OGC 制定的空间信息服务标准与规范，以及一些软件提供商推出的服务接口规范，如 Google Maps、Virtual Earth 等。GeoRSS“地理编码对象的聚合”，RSS 在地理信息领域的扩展，已得到包括 Yahoo、微软和 Google 等公司的支持，是一个地理对象聚合事实上的标准。

2.2服务层

服务层包括不同软件商提供的各种地理信息服务，服务资源是聚合的直接对

象，遵循规范的服务解决了地理信息共享与互操作的障碍。ISO19119 采用语义的分类方法，把空间信息服务分为六类：地理信息人机交互服务、地理信息模型/信息管理服务、地理信息工作流/任务服务、地理信息处理服务、地理信息通信服务、地理信息系统管理服务。

2.3聚合层

聚合层将两个或多个 GIS 服务进行聚合，形成功能复杂的新服务，是地理信息服务聚合的关键部分，主要包括以下几个方面的技术：

（1）地理信息服务描述与注册

地理信息服务描述是服务发现、服务匹配和服务组合的重要前提条件。采用良好的描述方式对地理信息服务进行描述是提高服务发现效率、提高服务匹配准确度的重要途径。

地理信息服务描述有两种方式：一种是基于语法的描述方式，另一种是基于语义的描述方式。前者采用一定的规范对服务使用过程中需要用到的信息进行描述，但是这些信息在计算机看来只是字符串，这样的描述信息能被计算机读取却不能被计算机“理解”，基于语法的描述方式最具代表性的就是 WSDL；后者基于语义技术对服务进行描述，既描述服务的基本信息，也描述这些信息本身的含义，在一定程度上能被计算机“理解”，本体作为一种不同本体交流的语义基础，能够被用于地理信息的语义描述。

服务注册是在注册中心完成的。注册中心的构建是面向服务结构中服务资源共享的关键，是实现服务，发现和调用的基础。UDDI 是一套基于 Web 的分布式信息服务注册中心实现规范，包含一组协议访问标准，帮助用户注册所提供的服务，并使之能被其他用户发现、访问，是一个与平台无关的、开放式的架构。

（2）服务发现与匹配

在完成服务描述与注册后，下一步的关键是如何进行服务发现与匹配，从复杂、繁多的服务资源中找到符合要求的数据与服务。

服务查找方式包括基于关键字框架的网络服务发现技术和基于语义的网络服务匹配技术。前者来源于信息检索技术，主要思想是对关键字进行统计，在信息提取时进行匹配。基于语义的地理信息服务匹配是在语义的基础上进行服务需求描述和匹配判断，能精确和高效地找到功能符合要求的服务。

（3）服务聚合与质量评价

服务聚合需要解决如何将抽象的服务聚合流程模型映射到具体的服务调用过程，如何对服务聚合过程进行监控，记录聚合执行相关数据，异常处理机制如何工作等问题。这一部分技术包括服务聚合算法，服务聚合流程管理，服务聚合监控和异常处理机制。通过服务质量 Qos 参数评价，对服务聚合流程设计进行调整与完善，改进聚合算法，提高聚合服务效率与质量，更好地满足用户需求。

2.4 应用层

应用层是指以门户网站的形式向用户提供地理信息聚合服务。面向普通用户提供地图浏览、信息检索，空间分析等功能。向专业用户提供调用地理信息聚合的 API，一般包括 JavaScriptAPI、SilverlightAPI、FlexAPI 等等，通过这些二次开发接口，专业用户可以方便、快捷的接入聚合后的地理信息服务。

参考文献

[1]欧其健, 徐永书, 夏定辉.地理信息服务的思考与探究[J].地理空间信息，2011，

[2]王建涛.基于Web的地理信息服务的研究与实践[D]. 郑州：信息工程大学，2005

[3]刘岳峰.地理信息服务概述[J].地理信息世界，2004，2(6)：

第2篇：地理信息定义范文

【关键词】：地理信息；网络服务技术；发展

中图分类号： K825.89文献标识码： A

0、引言

为了实现各种地理空间信息资源的网络服务，首先需要构建强大的注册服务中心。这个中心一是要广域、分布式的，二是可注册各种数据资源、处理资源、传感器资源和地学知识等，同时也提供数据服务、处理服务、知识服务和传感资源等服务。除此之外，还能调度、启动传感器，能够启动数据的处理过程，并能够按用户需求构建服务链，提供集成服务。由于目前通用计算机领域的网络注册服务技术与标准如UDDI等还不能完全满足地理信息网络服务的要求，我们需要对它进行扩展，使之能够实现空间数据、处理软件、传感器和地学模型的分布式注册、目录管理、地理信息资源的发现与绑定等系列功能，并具备高效的空间信息资源检索与服务链构建能力。

1、GSW的概念框架

现有的 SDI 或者基于网络的地理信息应用允许使用者访问、共享和可视化地查看已注册的地理数据。然而，在许多复杂的地理空间决策方案中用户需要更高性能、更智能化的网络计算工具。从另一方面来讲，主流信息技术的进步，包括高速网络访问，网络服务结构、高性能计算和云计算的发展，为地理信息服务平台将海量地理数据转换成有效的信息和知识提供了技术环境。我们可以很明显地看到这些研究的边界已经逐渐从面向数据的SDI向面向信息的 SDI，再向面向知识的地理信息基础设施(CI)转移。这样的趋势象征着一个完整的基于网络的转换工作流程，也就是“对地观测数据－空间信息－地学知识”。为了认识在地理信息基础设施中的地理知识发现和管理，需要一个中间件来连接数据、信息与知识。图1展示GSW在支持数据－信息－知识转换中发挥了有效的基础作用。GSW 在一端聚集传感器数据而在另一端为具体领域的应用。与传统的网络地理信息服务相比，GSW在数据资源方面截然不同，将数据资源从静态数据库延伸到实时数据收集的传感器。而且，GSW支持的具体的应用将可能支持辅助决策的自动实时的服务组合。

图1GSW和数据－信息－知识转换工作流

在GSW应用中，地理数据、信息、知识、软件、硬件都可以被抽象成为地理信息资源。硬件基础设施，如计算、存储和网络设施是地理空间查询和应用的支撑性资源。地理数据、信息和知识同样也是资源，数据收集工具和传感器也可以被视为地理信息资源。从网络服务角度来看，所有的地理信息资源可以包装成地理信息服务。

GSW的最终目的是建立新一代多层次、多粒度、多维的时空数据管理、时空分析、可视化和处理服务网络。GSW 连接各种传感器和具有异步数据管理和动态可视化的能力的传感网络。研究者可以利用 GSW 在网络环境中开发高精度和高性能的地理分析算法和建模工具。同时，GSW 也支持分布式地理信息资源的自动协调和使用。事实上，GSW 将要建立一个基于网络的智能服务平台，这个平台通过整合地球观测传感网络来支持实时的地理信息和决策支持服务。

GSW的概念框架，它是由5个部分组成的: 地理信息资源、地理空间服务、地理应用程序、以及GSW互操作性和安全性标准。两个额外的协议层———资源访问和标准服务协议被用来促进地理信息资源、服务和应用部分的交互。GSW 包含注册异构地理信息资源功能。一旦地理信息资源被注册到注册中心，用户可以通过资源查询服务查询需要的资源。为了满足应用需求，传感器、数据、信息和知识资源也通过多样的服务进行分层组织和连接。

2、GSW的挑战

2.1地理空间信息资源的有效管理

在GSW中，服务和应用建立在地理信息资源上(参见图1) 。因此，地理信息资源的有效管理是GSW的核心。资源管理的主要问题是地理信资源存在各种不同的类型。不同的生产者通过多种多样的网络协议来提供资源。在 GSW 中，当执行特殊地理分析任务时，地理信息资源的协调也同样具有挑战性。主要问题包括:

1)构建与地理空间信息资源分类以及描述方法相适应的标准规范体系。参照当前的地球观测传感器网络与地理信息服务标准，定义有普适性的地理信息资源描述模型和建模方法。

2)开发自动的地理信息资源注册和查询服务接口以及资源访问协议。

3)建立与地理信息资源相关，并且能够对地理信息资源进行自动化智能化协调管理的框架。在给定资源约束条件情况下，设计最优的地理信息资源部署、配置和分配机制。

2.2互操作和标准化

对于基于互联网的地理信息服务来说，互操作是一个长期需要研究与关注的问题。除了万维网联盟(W3C)和其他国际组织定义的网络服务标准之外，OGC也已经了大量的地理信息服务标准，以便能实现地理信息及处理软件的共享与互操作。在GSW中，常规网络地理信息服务已经实现了很好的标准化，剩余的问题集中在地理信息资源和复杂地理分析处理服务方面。新兴的云计算标准必将为 GSW 实现可伸缩性、按需、低代价的地理信息服务提供好的技术支撑。主要问题包括:

1)定义抽象的资源参考模型来促进地理信息资源的发现和共享。

2)开发抽象的地理信息服务链模型使复杂的地理信息服务组织成为可能。

3)建立具有语义功能的动态的面向服务的集成构架，在这种构架下缩短资源和服务距离。

4)设计一套完整的服务质量体系和安全标准，确保分布式计算环境中稳健的地理空间服务质量。

5)与其他领域的科学家合作来了解跨学科的特殊应用的互操作需求，检验资源和服务的互操作，尤其是在云计算环境中。

2.3 综合的GSW平台

近来，大多网络地理信息系统都专注于信息的查询和可视化，而不是复杂的地理空间分析。所以，地理信息科学的门户或者空间信息服务门户网站只提供了有限的地理问题解决能力。基于合适的互操作方法和安全标准，在多维综合的环境中GSW平台可提供“即插即用”符合标准的高性能地理信息服务。主要问题包括:

1)基于资源虚拟化技术建立高度可靠的资源服务中心。

2)开发一系列地理信息处理、地学计算和地理模拟等网络软件工具，并根据按需服务要求把它们部署在 GSW 上。

3)为解决一些特定问题构造自动/半自动的地理信息服务组合模型。

4)设计具有云计算能力和高性能的 GSW 接口来支持在多用户环境中可伸缩和低代价的地理信息计算服务。

5)开发交互式的协作处理和地理分析结果可视化环境，并提供用户体验和交互性强的测试环境。

6)增加一些新的 GSW 应用，特别是灾害应急和全球气候变化研究等应用实例来证明 GSW的能力和实用性。

3、地理信息资源网络服务技术的发展

最近几年，已经开发了3个独立的模型。它们分别是具有云计算能力的开放式遥感图像处理平台(OpenRS)、地理信息服务链组合工具( GeoChaining) 和地理信息公共服务软件平台(GeoGlobe)。下面对这些原型进行简单的介绍。

OpenRS其目标是实现更高的可扩展、可伸缩、可配置、可定制的遥感影像处理工具包，这个工具包可以实现先进的处理功能或者应用的开发。OpenRS 框架包含了基础影像处理操作，如影像映射、影像放大、地理定位和分类等。

GeoGlobe 项目的目的是设计和实现一个多尺度三维空间信息共享与可视化环境。这个环境可以在全球范围内整合和展示多源多时相多尺度栅格矢量地理数据，并具有地理信息公共服务平台功能。GeoGlobe 平台采用了一系列先进的技术，包括全球无缝空间数据模型，多分辨率小波金字塔，分布式数据节点的点对点数据迁移策略，多用户并发控制和调度机制等技术来保障大量分布式地理数据的高效组织、传输和可视化。

GeoGhaining 是具有直观交互的拖拽式地理信息软组件服务组合工具及集成式地理信息网络服务链模型构建框架。

4、结语

地理空间信息及资源的网络服务是我们当前和未来一个时期的重要发展方向。地理空间数据网络服务技术已经比较成熟，我国在大力推动其发展，推动公共服务。在处理服务方面，部分技术可以满足要求，用户自定义服务链构建方法达到实用水平，相关的标准化组织也颁布了一些标准，有些研究机构推出了原型系统。具有对地观测传感网实时调度与数据获取、自动处理与智能服务的传感网集成服务是地理空间信息资源网络服务最高阶段和发展方向，目前还处于研究探索阶段，单项关键技术已经突破，但是协同观测与智能服务还有大量的问题有待研究。

参考文献

[1]葛文.地理信息服务发现方法研究[D].信息工程大学,2012.

第3篇：地理信息定义范文

关键字：地图制图学，地理信息，评价模型

中图分类号： G874 文献标识码： A

一、地图空间信息量的相关研究

地图空间信息量度量是地图信息传输理论的一个最基础的问题,定量计算地图空间信息量一方面可以为地图设计、地图分析评价提供依据；另一方面亦为地图综合提供选取标准,控制地图综合的评价指标。鉴于此,此处紧紧围绕地图空间信息量的度量这一基础研究问题,分别从地图元素层次和专题地图层次研究空间信息量度量的方法,并探讨地图空间信息量度量在地图信息传输和制图综合中的初步应用。具体地,主要研究内容包括：1.系统地分析了地图空间信息量度量的当前进展,包括地图空间信息的分类、度量方法及其应用等方面,详细分析了现有研究中存在的主要问题。进而,为了建立合理的地图空间信息量度量模型,分析了不同领域的信息定义,指出了信息产生的本质即多样性或差异性特征,并结合地图制图的特点,系统地阐述了地图空间信息的定义、分类方法、度量准则以及基于特征的信息量度量的数学模型2.系统地研究了点要素、线要素和面要素的空间信息量度量方法。针对点要素的空间信息量度量,研究提出了一种改进的弧比弦算法,并用来定量描述节点的重要性程度,进而建立了节点的空间信息量度量方法。针对线要素和面要素,提出了基于认知的线、面要素几何形态分解方法,给出了定量的描述指标。在此基础上,采用层次策略,分别提出了基于弯曲的线要素空间信息量度量方法和基于凸包的面要素空间信息量度量方法。最后,采用实际的地图要素数据对所提出的方法进行了实验验证和分析,结果表明了所提方法的正确性。3.系统地研究了点状专题图、线状专题图和面状专题图的空间信息量度量方法。采用“专题地图空间信息的认知空间信息内容构成空间信息内容描述空间信息量的层次度量”的研究思路,重点研究提出了专题图空间信息的层次分类和描述方法,包括元素层次的结构形态信息、邻域层次的拓扑邻接信息和整体层次的空间分布信息,并分别建立了各层次空间信息量的计算模型。最后,采用实际地图数据对所提出的方法进行了合理性验证和对比实验分析,结果表明所提方法的合理性和优越性。

二、地理信息服务方法研究

地理信息服务有效促进了地理信息的共享和功能复用，目前越来越多的企业或组织将自己拥有的地理空间数据和软件功能开放为地理信息服务供人们享用。然而，随着网络上地理信息服务的数量不断增多，人们获取满足需求的地理信息服务变得越来越困难。因此，迫切需要高效的地理信息服务发现方法来帮助人们查找和选择所需服务。引入信息检索技术、语义网技术、数据挖掘技术以及多属性综合评价技术来研究地理信息服务发现方法，从基于基本描述和简单语义的地理信息服务发现、基于本体语义和规则支持的地理信息服务发现、基于分类与聚类的地理信息服务发现以及基于QoS的地理信息服务发现四个方面进行了深入研究。在地理信息服务发现的理论和方法上取得了一些成果。主要工作和创新点如下：1.分析了地理信息服务发现的背景、意义以及相关理论和技术基础。从地理信息系统的服务化转变、地理信息服务共享中存在的问题出发，对地理信息服务发现的背景进行了分析与思考，在此基础上进一步指出地理信息服务发现研究的重要意义。确立了网络服务技术、语义网技术、网络服务质量评价作为地理信息服务发现三大技术基础并阐述了相关理论和方法。给出了地理信息服务发现的定义，提出了地理信息服务发现的框架和方法，总结了地理信息服务发现的评价方法。2.现有网络环境下，基于关键字的地理信息服务发现方法无法取得满意的服务查找效果。针对此问题，论文引入信息检索技术、WordNet词汇语义技术进行改进，实现了基于基本描述和简单语义的地理信息服务发现方法。基于基本描述的地理信息服务匹配方法将基于编辑距离的服务名称匹配和基于向量空间的服务描述匹配相结合。然后重点研究了基于简单语义的地理信息服务匹配方法，该方法通过构造虚拟文档和引入WordNet词汇语义实现“操作级”的地理信息服务匹配，且能够支持词汇间同义关系、上位关系和下位关系的简单语义功能。3.研究了基于本体语义和规则支持的地理信息服务发现方法以解决语义环境下的服务发现问题。围绕该问题，分析了地理信息本体构建的准则、方法与工具、地理信息本体的逻辑构成、地理信息本体的集成方法。然后从数据或信息语义、功能或操作语义、执行语义和服务质量语义四个方面出发，明确了地理信息服务的语义蕴含，并运用OWL-S对地理信息服务进行语义化描述。将加权语义距离和Wu-Palmer法相结合，改进了本体概念语义相似度的计算方法，在此基础上结合服务接口依赖关系，提出了支持接口多态性的本体语义地理信息服务输入输出IO匹配方法，然后进一步研究了规则支持的地理信息服务前提效果PE匹配方法。4.针对数量的增多和种类的繁杂多样使得地理信息服务变得混乱和无规则而影响服务发现效率的问题，论文提出将分类与聚类应用于地理信息服务发现。为此，分析了地理信息服务分类规范，为地理信息服务机器分类算法的类标选择奠定基础，并将朴素贝叶斯分类和k邻近分类法用于地理信息服务自动分类，实现了相关算法并进行了实验验证，阐述了地理信息服务类别匹配的方法。

三、地图制图学与地理信息工程学科的发展趋势和任务

1. 以空间认知为核心的地图制图学与地理信息工程学科理论体系将进一步完善和深化

目前, 在地图空间认知研究方面, 理论体系尚不完善, 空间认知过程研究不够深入, 用于指导地图设计和可视化还不够有力。据此, 今后要重点研究以下问题:

（1） 空间认知理论体系框架;

（2） 空间认知过程、实验方法与技术;

（3）.地图可视化系统中的地图关系及表示方法;

2. 基于保质设计的地图自动制图综合及其过程控制的智能化将取得突破性进展, 并进入实用化阶段

目前的研究离实际应用还存在不尽如人意的地方: 一是自动综合模型、算法还不具普适性; 二是自动综合结果还有不尽如人意的地方。因此, 还必须进行持久深入的研究。今后重点研究的问题应包括:

（1） 几何信息的尺度依赖与空间认知理论的联系;

（2） 多尺度空间数据库的数据模型与数据结构;

（3） 网络环境下的空间数据多尺度表达与在线式自动综合理论与方法质量评价;

3. 地理空间信息数据库向图形( 矢量数据) 、影像( 栅格数据) 和数字高程模型( 格网数据)的多源数据一体化及完全面向对象发展

根据国内外研究进展, 我国在该领域应重点研究:

（1） 图形( 矢量数据) 、影像( 栅格数据) 与数字高程模型( 格网数据) 数据融合的理论和方法;

（2） 海量图形、影像与数字高程模型数据的一体化管理及高效快速索引技术;

（3） 基于图形、影像与数字高程模型数据一体化的完全面向对象的方法;

参考文献:

[1]夏文珏, 李􀀁 斌, 龚健雅. 基于工作流技术的动态GIS服务链研究[J] . 武汉大学学报(信息科学版) , 2005, 30(11) : 982- 985.

[2]祝玉华, 王家耀. 基于Multi Agents 的Web GI S 体系结构研究[A] . 中国数字城市发展战略论文集[C] . 西安:西安地图出版社, 2005.

[3] 武芳, 邓红艳, 钱海忠. 基于遗传算法的线要素自动化简模型[J] . 测绘学报, 2003, 32(4) : 345- 355.

第4篇：地理信息定义范文

关键词：地理信息；公共平台；服务架构

地理信息数据能够在城市建设、土地规划、水利建设、环境保护方面提供很多的信息，这也是其可以进行广泛应用的重要原因。经济的快速发展推动着城市建设的发展，在进行城市建设过程中对地理信息的利用是非常多的，正是因为城市建设过程中利用了很多的地理信息，使得政府职能部门对如何利用先进的空间信息技术开展政府服务提出了思考。地理信息公共平台的建设就是为了更好的利用地理空间信息来为政府服务提供依据。

1 地理信息公共平台设计思想及原则

1.1 设计思想

政府职能部门在不断建设的过程中实现了信息化建设，在信息化建设中，政府职能部门在服务方面对地理信息数据的依赖性是非常强的，利用地理信息的支撑作用，政府职能部门实现了对信息资源的整合，同时也是为了更好的实现职能部门的信息化建设，更好地推进地理信息社会化进程。地理信息公共平台的建设在信息资源方面实现了信息共享，同时在成本方面也能够更加的节约。利用地理信息公共平台中的地理信息，可以作为很多企业的工作基础资料，然后在工作中再结合自己部门的专业数据，这样能在最大程度上节约数据建设的成本，同时能够实现信息共享。地理信息公共平台的建设能够通过很多的方式来进行访问，公众可以利用互联网技术来获得想要的服务，政府部门可以利用政府网络来获得服务。

1.2 设计原则

地理信息公共平台在进行建设的时候一定要满足以下几方面设计原则。地理信息共同平台在操作方面一定要非常的好用，在进行系统设计的时候要考虑到多种人员的操作习惯，在进行设计的时候页面要非常的美观，同时在操作方面也要做到非常的人性化，尤其在操作流程方面。地理信息公共平台在使用的时候一定要保证高效性，系统的运行速度一定要得到保证，同时在信息查询方面速度也要保证，信息一定要做到及时更新，这样才能更好的满足用户的需求。更好的保证空间信息的高度集成，提高政府职能部门的办公效率。地理信息共享平台在运行的时候一定要具备较强的安全性，这样才能避免出现黑客或者是病毒入侵的情况，因此，在进行设计的时候一定要采取保护措施，可以对一些比较重要的信息进行访问权限控制，同时也要做好数据安全加密措施，这样能够更好的保证数据的安全，对于系统数据要进行定期的备份，这样能够保证万无一失。地理信息公共平台在进行设计的时候要具备跨平台运行的能力，这样能够更好的实现灵活方便的操作，同时也能进行服务定制，使系统在发展过程中能够更好的满足用户的需求，同时还具备很强的扩展性。

2 地理信息公共平台体系结构设计

2.1 支撑层

地理信息公共平台在建设的时候，支撑层是整个地理信息公共平台的基础，起到支撑的作用。在支撑层中主要包括网络设备、服务器设备、存储备份设备已经安全保密系统。这些设备和系统能够更好的保证地理信息公共平台在使用的时候不会出现很大的问题。

2.2 数据层

地理信息公共平台在建设的时候主要是要面向政府和公众，在地理信息系统中涉及到很多的社会经济信息要进行整合。平台的数据要以基础的地理信息数据作为基础，同时要结合多部门对地理信息数据的需求，可以实现数据资源的合理利用和建库，同时也能满足多种需要。在数据层中，主要有电子地图数据、地理实体数据、影响数据和三维数据。这些数据在使用的时候能够更好的满足人们多方面的需求。

2.3 服务层

地理信息公共平台在建设的时候最核心的部分就是要建设好服务层。在服务层中，包括平台门户网站建设、服务管理系统、地理信息基础服务软件系统和二次开发接口。人们在使用地理信息公共平台的时候可以通过门户网站进行访问，而且能够更好的通过服务管理系统实现对用户的统一管理。普通用户主要通过门户网站获得所需的在线地理信息服务，专业用户则可通过调用二次开发接口，在平台地理信息上进行自身业务信息的分布式集成，快速构建业务应用系统。

2.4 应用层

应用层主要包括平台管理系统和应用示范两部分。平台管理系统包括数据交换管理、运行维护、安全管理等。应用示范则面向不同类型的用户提供多种服务，如应用于测绘应急服务、环保、教育、医疗卫生等领域。

3 地理信息公共平台关键技术

3.1 Web Service技术

简单对象访问协议是一种轻量的、简单的、基于XML的协议，它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。使用SOAP不用考虑任何特定的传输协议，可以允许任何类型的对象或代码，在任何平台上，以任何一种语言相互通信。SOAP包含封装、编码规则、PRC表示、绑定等四部分内容，并且采用了已经广泛使用的两个协议：HTTP和XMI。。SOAP具有扩展、简单、与厂商无关、与编程语言无关、与平台无关等优点。

WSDL是一个用来描述Web服务和说明如何与Web服务通信的XML语言。WSDL描述说明的是Web服务的三个基本属性：服务做些什么；如何访问服务；服务位于何处。WSDL支持4种消息交换方式：单向；请求响应；要求应答；通知。

UDDI是为解决Web服务的和发现问题而制订的新一代基于Internet的电子商务技术标准。UDDI列表保存在UDDI注册中心，每个列表可以包含以下内容：白页：地址、联系人和已知标识符；黄页：基于标准分类法的行业类别；绿页：有关业务公开的服务的技术信息。

3.2 SOA技术

面向服务的体系结构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以使用一种统一和通用的方式进行交互。SOA具有下列技术特性：分散式架构，SOA的组成模块是由许多分散在网络上的系统组合而成。关系松散的界面，传统的系统主要是将应用系统功能需求切割成相互关联的小零组件，SOA的作法是以界面标准来组合系统，大幅提高系统变更的弹性度。依据开放的标准，使用开放标准是SOA的核心特色，SOA着重于标准与互动性，将可避免不同平台（NET web services与Java web services）开发程式间相互整合的困扰。以流程单位构建，在建构系统时，根据流程要求将其切割成服务界面，使用者就可以依据服务界面开发或选择合适的模块来完成工作。

4 结束语

地理信息系统的应用是非常广的，这样就使得地理信息在很多的部门中都得到了很好的应用，建设地理信息公共平台能够更好的满足地理信息服务的功能，同时在提供服务的时候能够做到更加的高效。对地理信息公共平台设计思想和原则进行分析，能够更好的了解平台的建设过程，在使用的时候能够取得更好的效果。

参考文献

第5篇：地理信息定义范文

【关键词】GIS；插件；框架

【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0130-01

随着承钢生产规模的不断扩大，公司对通信网络的要求日益增高，无论是设计、施工、维护等各个方面的需求都追求完善。然而承钢信息化资源的管理还仅仅是依赖手工完成，耗费了大量的人力、物力的同时也暴露了许多缺点，例如：各种信息的采集和更新工作不够准确、及时；整理、查询、修改工作日趋繁重；对整个系统情况不易把握、维护不便等等。因此，地理信息管理系统的设计与开发则显得尤为重要。它能够提供丰富的采集、检索、分析统计功能，可以对各种通信资源进行综合、准确、高效的图形化管理，既减少了人力、物力、财力的浪费，也有效的提高了工作效率。

一、承钢地理信息系统介绍

1、地理信息系统简介

地理信息系统（Geographic Information System），简称GIS，是一种用于采集、存储、管理、显示、描述和分析特定空间中有关地理分布的数据信息系统。它是建立在空间实体数据库（包括空间数据、属性数据、图形数据等等）的基础上，在计算机软、硬件系统的支持下，采用地理模型等分析方法，实现对空间地理信息的实时地分析和研究，以便解决复杂的规划和管理问题。

2、承钢地理信息系统架构

承钢地理信息系统采用ArcGIS系列产品线，是在Visual 2008集成开发环境下建立的基于ArcGIS Engine 93和ArcGISServer 9.3应用的开发项目，即在vs2008中注册ArcGIS Engine开发组件，然后创建基于窗体的应用程序，添加ArcGIS Engine组件并编写代码来建立应用逻辑。本系统采用C/S（客户端/服务端）+B/S（浏览器/服务端）相结合的混合结构模式以及ArcSDE和Oraclel0的混合数据库模式进行设计。

3、承钢地理信息系统基本功能

（1）数据的采集、审核、编辑与更新：

该功能主要用于实时、动态地获取地理空间数据，从而保证系统数据数据在内容与时间上的完整性等等。本系统支持离线增加、删除和编辑功能，能够随时对端局、管道、杆路、光缆、电缆、配线架、交接箱、分线盒等网络设施进行日常维护。

（2）数据的查询、检索、统计与计算：

这是地理信息系统的最基本功能。它提供对各种信息资源实体的查询、显示和定位功能，我们能够根据系统提供的各种关键字，在地图上进行快速的查询、定位各种属性，还包括基于网络拓扑模型的路由计算功能。能够根据各种数据模型进行空间数据的统计分析操作，指导进一步的数据更新和采集。

（3）数据显示与输出

数据的显示功能包括了GIS的基本功能，如：地图放大、缩小、漫游、全图、视图、鹰眼等等。数据输出方式则包括了地图输出、网络传输、图层打印、图层管理等等。

二、插件式GIS框架的具体应用

所谓插件式GIS框架，是指在不修改程序主体的情况下，通过插件模块的方式来实现各种功能的软件。在软件开发的过程中，整个应用程序被划分为主体程序、插件对象、插件协议三部分。主体程序独立于插件对象存在，通过调用插件对象来实现不同的功能；插件协议是沟通主体程序和插件对象的桥梁，是插件对象能够被主体辨识的关键所在；插件对象包含了一系列基本的功能模块，比如：放大、缩小、全图、漫游等等。插件式GIS框架通过模块化的思想，大大提高了承钢地理信息管理系统的可重用性和可集成性，从而为系统的日后维护奠定了基础。

接下来，我们将插件式GIS框架在承钢地理信息管理系统中的具体应用简单介绍如下：

1、主体程序的设计

首先，启动vs2008，新建一个WinFonn类型的C#项目，项目名称定义为CGGIS.MainGIS，并将Forml窗体修改为MamGIS窗体，即主体程序的主窗体。主体程序MainGIS将在Load方法中，在程序被加载时完成插件的加载和解析工作，包括ICommand、ITool、IMenuDef、IToolBarDef对象等等。

2、插件协议的设计

插件协议是主体程序和插件对象之间进行交流的平台，是实现插件式GIS框架设计的关键所在。主体程序需要将多个属性传递给插件对象，我们通过IApplication接口来进行描述而这些属性。根据设计需要，我们定义了如下几种接口：ICommand、ITool、IltemDef.ITooBarDef、IMenuDefo

（1）ICommand接口在框架UI层上表现为一个命令按钮，本接口定义了10个属性、2个方法。包括这个Command要显示的图片、文字、名称等等。OnClick（ ）是当用户点击该Command的时所触发的事件，OnCreate（ ）是当实例化继承ICommand这个接口的类的时候需要调用的方法。

（2）ITool接口在框架UI层上表现为一个工具按钮，它继承自ICommand接口，只是又曾加了一个Cursor属性和9个方法。这些方法大多是与键盘或鼠标有关的事件，比如OnMouseDown（ ）、OnMouseMove（ ）、OnKeyDown（ ）等。

（3）IltemDef.IToolBarDef接口都代表了UI层上的一个工具条，用于存储ICommand、ITool对象。

（4）IMenuDef接口代表UI层上的一个菜单栏，共有3个属性、1个方法。

3、插件对象的设计

本系统中设计了多种不同类型的插件，简单介绍如下：

（1）ICommand类型插件AddData，它的UI对象被放在MainTool工具条上，主要实现数据添加功能。

（2）ITool类型插件Pan，用来实现地图平移功能。

（3）ITool类型插件ZoomIn/ZoomOut，用来实现地图放大、缩小功能。

第6篇：地理信息定义范文

关键词：数字校园；基础地理信息平台；基础地理信息服务；数据库；平台构建方法

文献标识码：A中图分类号：P208 文章编号：1009-2374（2016）19-0018-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.009

近年来，随着计算机网络技术、信息数字化、管理模式场地不断创新，建设以精确、高效、及时、共享的校园信息数据整合为目的的“数字校园”已经成为当前新型创新校园建设的重要内容。“数字校园”基础地理信息平台则是“数字校园”建设内容的核心内容之一。它以强大的数据管理技术和地理空间信息服务为依托，通过对学校各部门机构的业务、学生日常管理和学校资源进行深度的数据整合，为校园事务管理、决策提供重要的技术支撑。本文以当前“数字校园”建设的现实需求为出发点，总结了当前关于“数字校园”基础地理信息平台的建设方法，研究了构建“数字校园”基础地理信息平台数据的构建思路、平台的构建目标、平台的建设内容，为建设符合当前的“数字校园”发展的校园基础地理信息平台提供了一种新的借鉴模式。

1平台构建思路

“数字校园”基础地理信息平台作为当前“数字校园”建设的基础系统支撑，必须有一体化服务体系的构建思路。以地理信息技术、计算机网络技术、数据库技术、SOA面向服务技术等的技术集成为基础，使得平台从海量的数据与单一的信息表达方式中脱离出来，进而实现“数字校园”中各类地理信息服务的“可视化”。所以，在“数字校园”基础地理信息平台建设方面，要更好地服务于现代教学信息需求，将可以数字化的信息进行模块分析，充分结合学校实际管理流程与当前运行模式，以整合当前数字校园实际需求出发，以实用高效的业务操作平台模式进行构建。

2平台设计目标与框架设计

考虑到校园具有典型的社区特性，校园内日常业务与日常管理工作主要以在校学生与教职员工为主体，“数字校园”基础地理信息平台应该以实现校园的数字化管理、校园信息化为构建目标。基础的框架应以地理数据信息库为主，将空间基础地理信息数据与属性数据统一表达到校园数字地图上，通过地图与数据的形式为校园内各个职能部门和学生提供丰富的基础地理信息服务，实现校园信息管理“一张图”。同时“数字校园”基础地理信息平台的设计框架还应综合考虑平台的基础支撑与数据管理环境、平台建设采用的数据标准与系统安全共享体系等，深入研究平台各个功能应用之间的相互关系，从而保证平台的科学性、规范性和高效性。

3平台建设内容

根据“数字校园”基础地理信息平台构建的思路和目标，平台的建设主要内容包括如下方面：基础数据的标准化处理、基础地理信息数据库建设、系统开发平台的选用和平台主要功能设计等。

3.1基础数据标准化处理

基础数据标准化是“数字校园”基础地理信息数据生产、平台构建的基础。平台基础数据信息标准化是指数据的采集标准化、数据融合科学化、成果数据标准化。对平台数据搜集和采集以及最后数据成果的生产都必须在国家规定的法律范围内，一些法律没有涉及到的领域，要参照同类学校的建设模式，对数据信息的收集、整理和分析使用，要注意严格保密教学对象的隐私，对重要的数据资源要进行加密处理，防止出现数据信息的外泄，给学校正常的教学活动造成不良影响。如在平台的基础地理信息数据入库与分类编码过程中，依据《大比例尺地形图数据处理与入库标准》《“数字校园”基础地理信息分类与编码标准规范》等当前国家现有数据信息标准化体系成果，才能更好地保证平台数据的兼容性和共享性。

3.2基础地理信息数据库建设

可以说地理基础信息数据对现代“数字校园”有着非常重要的作用，信息数据的高效传输和应用才能保证“数字校园”基础功能等正常发挥，从这个角度来看，核心的地理信息数据库建设是基础。在满足学校开展各项教学管理的基础上，要依据现有数据库建库原则与方法，提高数据库资源的应用效益，未来数据库资源还可以进行多层次、多维度的开发，适应更多的服务需求。基础平台建库内容由空间数据库、属性数据库与其他数据库组成。空间数据库以地理空间数据为主，如现势地形数据库、地下管线数据库、影像数据库、路网数据库等。属性数据库有空间属性数据库与专题属性数据库构成。空间属性数据库主要根据地理空间分类进行构建，主要用于校园空间地物的文字解释；专题属性数据库主要依据学校职能，分别从科研、教学、后勤、学生管理、教师队伍管理等方面出发构建的供平台专题数据检索与分析的数据库，如各部门业务及人员管理数据库、学生信息数据库、在职人员信息数据库等专题数据库。平台空间数据库设计如图2所示：

3.3系统开发平台选用

“数字校园”基础地理信息平台的开发平台应具备基于GIS功能设计。当前平台的主流开发一般采用某一成熟的具备二次功能开发的GIS软件或者专业的组件式GIS软件（如Arcgis、SupermapObject等）为基础，以第三方数据服务器（如SQLServer2005、Oracle等）作为数据的物理存储介质，基于某一开发编程平台（如、等）作为开发平台的方式进行。以利用Supermap公司提供的组件开发为例：整个基础平台根据系统需求可采用C/S架构模式或B/S架构模式，采用C#编程语言和组件开发与定制平台的核心组件库、通用组件库及基础组件库，并以此三种组件库来搭建平台及专题应用子系统；针对校园基础信息平台信息功能，可采用基于服务对象SOA架构模式进行布局，采用SuperMapGIS产品所提供的和WebService接口实现异构GIS平台之间的数据共享及GIS功能共享与定制。

3.4平台主要功能设计

在该平台的主要功能设计方面，最核心的就是校园GIS的系统的功能，其中相关的模块有数据管理模块、数据检索模块、专题图定制、信息模块等。按照技术标准规范，该系统使用矢量和栅格两种组成方式。平台是基于位置服务的信息提供，将与空间位置有关的信息按照各类实体的空间结构、特征、属性等按照一定的组织方式划分为层，并按照专题要素进行分层组织，以适应各种专题管理、分析和应用的需要。属性数据是用以描述空间要素的特征，通常用关系型数据库管理、增强系统数据检索功能。如果平台采用SQLServer2005或MicrosoftOfficeAccess作为属性数据库介质，数据间可以通过定义主键标识码来进行空间数据和属性数据关联。信息可基于SOA面向服务设计，针对不同部门的业务和联系，平台可以通过定义不同服务接口来实现，提高平台的信息效率与提供更好的位置服务。比如校园突发事件功能模块，平台通过以校园信息点为驱动，根据信息点类型结合地理位置信息，通过平台里定义的接口更好地进行服务信息检索和提供专题热点信息搜索提示。

4结语

现代教育教学在不断探索变革，“互联网＋”的持续深入发展，在“数字校园”领域，“互联网＋”结合数据传输、信息化处理、计算机通讯等技术，将使得“数字校园”基础地理信息平台逐渐成为学校现代化教育的一个重要发展内容，也是教育教学水平提升的重要体现。“数字校园”建设是未来校园软件、硬件设施建设的重要基础，在物联网时代，现代教学模式也在不断摸索创新，为了提供更优质的教学管理服务，让学生在精确的信息引导下高效学习，校园基础地理信息平台作为数字校园的“大脑”更显得不可或缺。随着信息技术的高速发展，城市建设步伐的不断加快，平台应用前景将更加广阔，将在现代教育领域得到更普及的应用与更快的发展。

参考文献

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[3]曾峰．基于GIS的三维数字校园系统设计研究[D]．大连海事大学，2013．

[4]闫丽娟．校园三维地理信息系统的建模与可视化研究[D]．大连理工大学，2013．

[5]冯晓刚，王相东．数字校园系统构建研究——以西安建筑科技大学为例[J]．测绘与空间地理信息，2010，（6）．

[6]杨斌．基于GIS的数字校园服务信息系统设计与开发[J]．测绘工程，2011，（5）．

第7篇：地理信息定义范文

关键词：地理信息系统；数据管理；无缝空间数据库

Abstract: The work of Surveying and mapping is to construct a service for national economy of sex of a foundation, early sex and commonweal sex work. Surveying and mapping technology development, to the mapping management a new topic. This paper based on the analysis of geographic information system, data management, seamless spatial database management methods and specific measures.

Keywords: geographic information system; data management; seamless spatial database

中图分类号：P25

前言

地理信息系统，它能把各种信息用地理和相关的视图结合起来，利用计算机图形与数据库技术来采集，分析数据，从而为土地利用，城市规划以及政府部门管理提供新知识为工程设计和规划，管理决策服务。作为基础测绘测量，需要不断地学习，不断地更新技术，学好用好地理信息系统，为社会提供更好的数字产品。

地理信息系统的数据管理方式

1 .1 地理信息系统定义

地理信息系统（Geographic Information System 简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科，是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internte、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。此多种应用系统应用到地质测绘业，就可以产生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和质量管理水平，同时也是地质测绘服务业的重大创新和革命。

1.2 空间数据的描述方式和特征 测量工作的主要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X.、Y.、Z点串表现的点、线或多边形，这种形式为矢量形式；还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形，如图片、图像等，这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式，矢量形式是空间数据的主要表达方式之一，矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。空间数据主要具有以下几个基本特征：

①每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征；

②非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求，因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统；

③空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系，因而增加了问题的复杂性；

④分类编码特征，明确每一个、每组空间对象；

⑤海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。

1.3 地理信息系统的数据管理方式 基于空间数据具有自身的上述特殊特征，国内外对空间数据的管理进行了大量研究和开发，长期以来，地理信息系统空间数据的管理方法主要有以下4种类型。

①文件与关系数据库混合管理系统 由于空间数据具有其自身的上述特殊特征，这种关系数据库管理系统难以满足要求，囚而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。

②全关系型空间数据库管理系统 全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展，由CIS软件在此基础上进行开发，使之不仅能管理结构化的属性数据，也能管理非结构化的图形数据。

③对象——关系数据库管理系统 由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要，所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展，通过定义操纵各种空间对象的API函数，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。

④面向对象空间数据库管理系统 目前，面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理，因为它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求，定义出合适的数据结构和一组操作。

2、无缝空间数据库管理的优缺点 现在的测量均是将测区按某种比例尺划分成若干图幅进行，在测区表现和浏览方面不直观。地理信息系统可以管理多种测量数据之后，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，也就是将测量的成果成片的管理起来，形成一个完整的提供作体系，在地质测绘的工作中，可以直观的了解整个测区，以达到最为理想的工作效果。实现无缝空间数据库有两个不同的阶段：

2.1 在逻辑概念上的“无缝”组织阶段。所谓逻辑要领上的“无缝”组织，只是从用户的视角来看待空间数据库，它基于Morton码的瓦片式大型地理空间数据库设计思想，并建立了一个“无缝”GIS数据库。然而，它们仍然只是一种逻辑概念上的“无缝”组织，能够完成地理数据的几何接边和逻辑接边，但物理上仍然按照图幅的概念进行存储管理，对同一地物实体在多个几何标识和同一地物标识间进行后台关联处理，对用户来说是不可见的，因而说是逻辑上的“无缝”组织。

①优点：在用户视点上，系统便于操作，在一定程度上解决了传统地理空间数据库的组织弱点。

②缺点：因为其物理底层依然是分幅方式管理地图，其分割地理实体的机制依旧，通过多个几何标识进行后台关联处理使系统的灵活性降低；查询检索依然不便（通过关联涉及多图幅或多专题）：地理实体的完整性与一致性维护；数据分步管理等对“关联机制”的“压力”；插入或修改数据库会使“关联机制”不得不作相应的变动。所以逻辑上的“无缝”在本质上依然没有解决问题。

2.2 在逻辑上和物理概念上真正的地理空间数据库无缝组织阶段。物理概念上真正的地理数据无缝组织是从底层、从设计者的视角解决了传统GIS的分幅管理的问题使客观对象在地理数据库中以唯一的几何和物理标识被记录，这样从本质上（物理结构）使客观世界中的完整地物对象得以在计算机中被存贮。这样，不但从用户视角看，其在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，其物理地层结构也是无缝的。

①优点：从内到外统一了逻辑与物理的“无缝”概念，从本质上解决了GIS数据组织上的弱点问题。

②缺点：数据的入库要求过于严格，在现实情况下有一定的难度；对己有GIS数据库的改造工作量较大。

3、提高地理信息系统数据管理的措施

3.1 能够写成程序、编成系统的，必须是对一种规律认识的升华。地理信息系统也是在详细分析了空间数据整体特征的基础上，确定了具有规定性的空间数据描述特征（点、线、面）后面开发的。也就是说测量数据要符合规定性的整体空间数据描述特征后，才可以被管理、再利用，这就要求测量人员要努力提高自身素质，把握新事物的内在规律，掌握新的管理方式的基本要求。

3.2 测量工作的目的已不再是单纯的测图，随着测绘技术的不断更新，作为基础测绘的测量成果需要共享、需要分发，被其他行业利用，需要测量人员利用不断更新的技术为社会提供更好的数字产品。

第8篇：地理信息定义范文

摘要：

环境保护是当前社会关注的热点问题，本文探讨了地理信息技术在环境保护和污染源管理中具有的优势和特点，设计并实现了环境保护与污染管理综合信息系统，利用地理信息技术为环境保护与污染管理工作提供了技术支撑。

关键词：

地理信息；环境保护；污染管理

1引言

人口、资源和环境是当今人类社会所共同面临的严峻问题。随着全球性环境的日益恶化，人们已越来越认识到环境保护的重要性。中国地域辽阔，环境问题突出，面对我国环境污染和生态破坏的严峻形势，环境保护工作任务艰巨。随着信息技术的快速发展，特别是地理信息技术的不断成熟和进步，可以为环境保护提供强有力的技术支撑。基于地理信息技术，可以方便地获取、存储、管理和显示各种环境信息，对环境进行有效的监测、模拟、分析和评价，从而为环境保护提供全面、及时、准确和客观的信息服务和技术支持。本文结合基于地理信息搭建的环境保护与污染源管理综合信息系统（以下简称“系统”）进行论述，系统采用了先进的信息化手段，为服务型政府提供环境监测、优化、管理、污染源控制、治理、消灭，政策制定、检验、评估、修正等，并为进一步探究环境问题成因提供了支持。

2系统设计

2.1设计思想

在系统设计和建模过程中，采用面向对象的软件设计方法，遵守统一建模语言的标准规范，并渗透到设计、开发和实施环节，系统设计主要遵循以下设计思想：

（1）严格按工程化方法来进行组织和管理，做到结构合理、功能完善。

（2）按任务、需求、功能和技术指标，对系统进行总体规划和科学设计。

（3）严格制定数据标准和数据采集的技术规范，以保证数据质量。

2.2设计原则

在满足环保管理工作需求的基础上，充分利用地理信息、现代通信、计算机网络技术和在线监测等技术，建设以地理信息数据和环境监测专题数据为基础的数据库，构建一个松散耦合、可扩展的服务管理框架系统。系统设计主要遵循以下原则：

（1）实用性和可行性

在系统的建设中，要利用成熟的技术和工具，同时考虑应用系统对处理能力的需求，防止发生性能瓶颈。业务相关的地理信息数据的完整性、更新，业务数据精确的地理位置、更新等问题也应考虑在内。实用性与可行性的思想贯穿了整个系统的设计过程。符合环保资源管理业务要求、操作简便、提高效能、现势性强是系统建设的根本目标，也是系统设计的出发点。

（2）安全性和稳定性

系统的应用性必须有高安全性，并对信息进行严格的权限管理。从技术角度，采用严格的安全与保密措施，确保系统的稳定性、保密性和数据的一致性。在保证用户权限合法性的同时，保证数据的准确性，确保环保资源运行数据和系统的安全性和稳定性。

（3）标准化和规范化

地理信息数据、环保专题数据和系统设计都必须遵照国家规范标准和行业规范标准，设计标准信息分类编码体系，规范系统数据库及元数据，建立开放式、标准化数据格式等。选择符合工业标准的软、硬件，采用组件式、模块化的设计思想和开发方法，对现有异构数据源进行容错处理，与在用的MicrosoftOffice、Adobe等软件兼容，实现数据交互。

（4）先进性与前瞻性

信息技术发展非常快，硬件更新换代迅速，性能价格比不断跃升。系统建立还必须充分考虑技术的发展趋势，如采用关系数据库管理空间数据、WebGIS应用、OpenGIS规范及空间数据互操作等问题。同时在硬件配置和系统设计中考虑系统升级，使系统具有较强的扩展能力，技术处于应用系统领先地位，确保系统能适应现代信息技术高速发展。

（5）系统性与易用性

环保业务数据之间关系复杂，业务综合分析和数据要素之间的相关性和互构性，需要按照环境管理的要素科学划分，保证系统在对象级别上具有较好的关联性、整体性和一致性。在满足系统数据和功能复杂性的基本要求的同时，尽量考虑用户的使用与操作习惯，做到功能强大、操作简单。

3系统关键技术

（1）WebService技术

系统中不同应用系统如何集成，是整个环保信息化过程一个重点也是一个难点，系统采用Web服务（WebService）来整合业务。Web服务是使应用程序可以用与系统无关、与编程语言无关的方式进行相互通信的一项技术。Web服务是一个软件接口，它描述了一组操作，可以在网络上通过消息传递来访问这组操作。符合OGC（开放地理空间信息联盟OpenGISConsortium）标准的地理信息Web服务，同样可以类似消息传递。基于Web服务的应用集成是松散耦合的、可复用的软件模块，目的是在Internet上不同操作系统、硬件系统和编程语言间提供支持，方便应用的和实现。Web服务使用“发现”机制定位服务，以实现松散耦合，使用服务说明来定义如何使用服务，使用标准的传送格式进行通讯，其技术架构包括UDDI、WSDL、SOAP等。系统通过提供应用Web服务注册、集成、发现机制，系统将采用基于面向服务的架构（SOA），构建基于Web服务的建模、装配、动态更改管理及制定的基础管理框架系统，提供一种可管理的、自我服务的模式。Web服务在业务集成上有如下特点：基于工业标准，减少在异构环境对私有适配器和连接器的要求。松散的耦合，请求不必针对特定应用的API。异步执行方式。在等待第一个响应的同时可以执行第二个响应。可靠性。保证消息被投递一次且仅有一次。安全性。必须支持鉴别、授权标准以保护被交换信息的完整性。

（2）XML技术

系统存在很多与外部系统/设备间的数据交换以达到共享的目标，这种数据交换是无法通过简单的HTML格式、ASCII字符或者数据库的数据转换实现无缝集成的。而XML则可以解决这一问题：XML(可扩展标识语言)是W3C为适应Internet的发展，解决上述技术难点而推出的新型Web语言，是ISO（国际标准化组织）所制订的SGML的一个精简集。它并不是类似于HTML的预定义的标识语言，而是用于定义其他标识语言的一种元语言。与HTML中有固定数量的标识不同，XML用于描述信息的标识可以自行建立，以强化特定专业数据的结构和关联。实现基于XML标准格式的分布式的多源异构数据统一访问，产生XML格式的数据流，使之通过各类Web服务实现在内部应用系统之间的传输，驱动成业务数据模型，实现环保数据的具体应用。

4数据库建设

数据库建设的目标是：以污染源数据环境测点为核心，整合地理信息、属性数据，通过具体应用需求，达到信息共享的目的。数据库总体建设主要包括：空间数据库、业务数据库两块。空间数据库以基础地理信息数据为基础，整合环保专题数据地理信息图层，构成环保地理信息的基础。业务数据库以污染源、环境监测点、建设项目为核心数据，扩展出在线监测、监控、视频数据、手工监测数据；监察管理数据、排污数据、环境统计数据等。空间数据库和业务数据库将被有机地整合到一起，共同为系统的应用服务。

（1）数据抽取

数据抽取的现状主要分为两大类，第一类为由外向内的抽取，第二类为至下而上抽取。第一类数据抽取：由环保应用子系统采集数据，数据存放在环保监测指挥中心外部，与环保监测指挥中心数据库在物理上是隔离的。如监测站的大环境监测数据等，这一类数据的抽取方式为。按照数据标准进行提取、清洗、转换等步骤，然后进入中心数据库。第二类数据抽取：在环保监测指挥中心数据库内，各个环保应用子系统的数据汇集到中心数据库。为了实现环境管理信息层次划分、数据交换、数据共享和数据等多种环境管理的需要，需要将上述数据按照一定的规则进行抽取，存放到环保综合数据库中。抽取方式是建立数据的抽取规则，由数据抽取引擎来完成数据抽取任务。

（2）数据交换与共享

建立基于元数据的数据交换与共享服务。元数据的作用是可以通过它检索、访问数据库，可以有效利用计算机的系统资源，从而满足环保局内不同用户对不同类型的环保信息资源的需求以及数据交换、更新、检索、数据库集成等操作。将建立基础地理数据、专题数据和业务数据的元数据库，建立完整、详细的数据目录体系。通过对元数据的管理，从系统管理整体把握系统内各类数据的类型、质量、精度、空间参考、生产更新周期、提供单位、使用权限等信息，通过系统提供的元数据管理工具进行编辑修改等维护工作。在元数据层面上，各种异构数据的类型、格式、精度等差异将对使用者透明，避免了因为数据的异构特征导致的信息共享障碍。同时，系统将对外提供元数据功能。数据交换与共享单位可以通过访问系统所的元数据信息，了解、查看和共享元数据，通过元数据的共享，进而实现对应空间数据的共享。

5系统开发和实现

按照既定的设计思想和设计原则，搭建的环保综合管理信息化系统功能流程图如图1所示。系统搭建后主界面及监控、统计界面，如图2和图3所示。

6结束语

系统结合地理信息、环保信息，建立“一企一档”，并结合“全国污染源普查”数据，对管辖区域内的环境持续改善提供长效动态管理机制。环保在线监测系统带来的海量数据，特别是空间支持决策系统夯实了基础，如何充分整合信息化的数据，拓展应用，让数据更好地为管理服务，成为当前信息化发展和应用提升的主要任务。

参考文献：

[1]胡筱敏.环境学概论[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.

[2]邬伦.地理信息系统[M].北京：科学出版社，2005.

[3]杨帆，孙水裕.地理信息系统在环境保护中的应用[J].科协论坛，2009，（10）.

第9篇：地理信息定义范文

关键词:地理信息系统;GIS;空间数据库;计算机应用;地理

中图分类号:TP391 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)08(c)-0103-01

地理信息系统是60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术,是一门介于信息科学、计算机科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学为一体的新兴学科。由于涉及面广,不同行业给出的GIS定义也不同,在地学领域一般认为,GIS的核心是计算机科学,基本技术是数据库地图的可视化及空间的分析。可以这样定义:它是在计算机软、硬件支持下,以一定的格式采集、存储、管理、分析、模拟、显示和应用部分地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。从外部来看表现为计算机软、硬件系统,其内涵是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的高度信息化的地理系统。GIS作为一种专门用于管理地理分布数据的计算机系统,具有强大的模拟现实功能。强大之处在于将空间信息的处理与属性信息完美结合起来,可以快速地获取所需要的信息,能以图形或文字报告等形式表示处理的结果。地理空间数据是地理信息系统的血液。整个GIS都是围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现展开的。从目前来说,数据采集特别是空间数据的采集是建立GIS的主要瓶颈。经验表明,数据库的建库费用,在系统总投资中占较大的比重,通常是GIS硬件的5倍至10倍。可见空间数据在地理信息系统中的地位。

一、空间数据库的特点:GIS空间数据库与普通的数据库在模型及功能上有很大的差别,总的来说,空间数据有以下特征。空间特征:每一个空间对象具有空间坐标。除了通用数据库管理系统或文件系统关键字索引和辅关键字索引以外,一般都需要建立空间索引。非结构化特征:空间数据不满足结构化的要求。将一条记录表达一个空间对象时,它的数据项有可能是变长的。例如,一条弧段的坐标,其长度将是不可预料的;此外,一个对象也可能包含另外的一个或多个对象。空间关系的特征:空间数据中记录的拓扑信息表达了多种的空间关系。该种拓扑数据结构一方面既方便了空间数据的查询和空间分析,另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。海量数据特征:空间数据库是海量数据。由于空间数据量大,需要在二维空间上划分出块或者图幅,垂直方向上分层来组织。由于空间数据的如上几个特征,当前通用的关系数据库系统难以满足要求。而大部分GIS软件将采用混合管理的模式――即用文件系统来管理几何图形数据,用商用的关系数据库管理属性数据。但是存在的问题是,文件管理系统的功能较弱,特别在数据的安全性、以及一致性、完整性、并发控制、数据损坏后的恢复方面都缺乏基本的功能。所以GIS开发商一直在寻找商用数据库管理系统来同时管理图形和属性数据。

二、空间数据库分类:空间数据可分为矢量数据和栅格数据两大类。矢量数据用点、线、面等来描述现实世界,表达地表信息,通过坐标值来定义,是数学的表达方式。栅格数据用一定的空间分解力来解析地表的信息,通过灰度、色调来定义。以前矢量数据以其数据结构严密,拓扑关系完善、数学分析方便、图形输出精美、数据记录量小等诸多的优点而为广大GIS用户青睐,但随着计算机硬件的发展,制约栅格数据的硬件问题得到解决。国民经济的快速发展,对制图周期和更新周期提出了更高的要求,矢量数据复杂的内容、漫长的采集期,不便快速更新的缺点反而越来越突出。现在栅格数据和矢量数据相互相成,互相转化,使矢量图的内容相对数字地形而言,内容大为减少,缩短了矢量数据生产和更新的周期。

三、空间数据库的建立与应用:本文已经从概念上对空间数据库进行了分析。为了进一步对它的应用有深入的了解,本文以一个空间数据库的实例展开研究。GSI技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等各方面都是得到了广泛的应用的,本文以某区土地资源GIS的空间的应用为例。1.数据采集与处理。对某区96年l:1万分幅土地利用现状变更图(清绘薄膜)进行扫描并进行几何纠正;利用MPagiS平台对分幅扫描图进行点线数据分层采集。输出分幅线划图,供外业进行线状地物变更调查,将线状地物及其属性变更到2007年度。将变更的线状地物补充到采集的点线数据文件中。进行图幅误差校正、投影变换、建立地图库、图幅接边处理、拓扑处理生成图斑。然后输出彩色分幅图,供外业变更地类图斑,将地类图斑及其属性变更到2007年度。将变更的地类图斑及相关的点线地物补充到相应的点线区数据文件中,更新点线区数据文件。2.建立图幅的索引。这是指这个地区的标准分幅土地利用现状图的表,记录了每个图幅的图名、图号、经度、纬度等信息,也是标准图幅输出的依据。3.建立系统的数据字典。数据字典设计是数据库设计的重要内容,它描述了数据库中的属性字段的属性与组成,规范数据库的数据描述,减少数据冗余。其中包含有土地利用现状分类(地类)字典、行政代码字典、权属性质字典等,它们都是按现行的各种技术规程和国家标准进行设计的。4.数据的入库:数据入库即建立土地利用数据库工程的过程。引入数据字典、接图表和管理文件。把辖区各层数据文件加入项目,再把图面配置文件加入到项目。进行各项逻辑检查、数据综合处理以及输出数据预处理等数据处理工作。对系统编辑、实时变更处理、数据汇总统计、图件输出、报表输出、数据库格式与国家格式的转换等功能的运行。通过运行情况,可看出良好稳定,无差错、死机现象。

四、总结与展望:由于GIS应用于地学领域目前尚处于探索和发展阶段,加之在建立基于GIS的空间数据库并不是很多,在数据库的建立方面,还需进一步补充和完善,在确定多层区域的方法方面,有待更深入地探讨和研究。

作者单位:中国地质大学信息工程学院

参考文献:

[1]宋关福,钟耳顺,刘纪远等.多源空间数据库无缝集成研究[J].地理科学进展,2007,19(2)