導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)地理信息系統(tǒng) 應(yīng)用 特點(diǎn) 前景

地理信息系統(tǒng)在我國經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從原先簡單的技術(shù)逐漸發(fā)展為一種綜合性的產(chǎn)業(yè)化。但是與實(shí)際的投入相比，地理信息系統(tǒng)并沒有完全發(fā)揮出應(yīng)用的作用，沒有達(dá)到預(yù)計(jì)效果?，F(xiàn)階段，我國信息技術(shù)發(fā)展的速度非?？?，但是應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域都與位置有著密切的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)的發(fā)展受到限制，無法產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此，需要不斷提高地理信息技術(shù)，建立一種基于位置服務(wù)的移動(dòng)地理信息系統(tǒng)，提高地理信息系統(tǒng)的發(fā)展速度，實(shí)現(xiàn)高效地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。這樣才能夠使地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更加廣泛，在最大程度上適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。

1 研究現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)從產(chǎn)生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了多半個(gè)世紀(jì)，技術(shù)逐漸走向成熟。而我國的地理信息系統(tǒng)研究起步較晚，落后西方國家近20年時(shí)間。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在我國的應(yīng)用越來越廣泛，占據(jù)四分之一的市場(chǎng)份額。我國的城市規(guī)劃、資源管理、自然風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、定位導(dǎo)航等方面都在使用地理信息系統(tǒng)來工作。近幾年，我國開始大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)與工程建設(shè)，在這些工程開發(fā)的過程中，地理信息系統(tǒng)起到了重要的作用，對(duì)國土資源管理與工程自然風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防做出巨大貢獻(xiàn)。因此，我國開始重點(diǎn)發(fā)展地理信息系統(tǒng)技術(shù)，投入大量人力、物力、財(cái)力，培養(yǎng)先進(jìn)的人才與技術(shù)人員，逐漸形成一個(gè)完整的發(fā)展體系。

但是，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究的發(fā)展過程中，也存在相應(yīng)的問題，對(duì)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展造成了影響。其中最主要的問題為：

（1）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)理論與模型的建立沒有相互統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展，無法實(shí)現(xiàn)模型與實(shí)際地理的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（2）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)體系、功能、技術(shù)人員等方面的建設(shè)無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求；

（3）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究方面存在諸多不足，難以建立地理與事物之間的拓?fù)潢P(guān)系。

2 特點(diǎn)與功能研究

2.1 特點(diǎn)研究

移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)是其快速發(fā)展的因素之一，主要的特點(diǎn)有：

（1）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)設(shè)備的物理體積較小，攜帶非常的方便，可以直接進(jìn)行單手操作；

（2）采用的供電方式非常好，是自供直流電源，系統(tǒng)工作時(shí)可以為系統(tǒng)提供充足的電源，系統(tǒng)停止工作時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能模式，如果采用高能電池，可以長時(shí)間在野外進(jìn)行采集工作；

（3）操作簡單，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的輸入模式非常人性化，可以根據(jù)不同的習(xí)慣切換手寫、筆觸、鍵盤燈模式；

（4）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以應(yīng)用在交通行業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、電力系統(tǒng)建設(shè)、煤田探測(cè)、城市化建設(shè)等諸多方面；

（5）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)設(shè)備可以直接連接到無線網(wǎng)絡(luò)，通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、信息交流等；

（6）可以進(jìn)行全天24小時(shí)服務(wù)，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)在工作的過程中，熒光屏?xí)鶕?jù)周圍環(huán)境的亮度自行調(diào)節(jié)，進(jìn)入省電、經(jīng)濟(jì)、高效模式；

（7）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)設(shè)備的性價(jià)比非常高，軟件開發(fā)成功之后可以安裝在多個(gè)設(shè)備上，不受用戶使用數(shù)量的限制，使用數(shù)量越多，設(shè)備的平均價(jià)值就越低，非常合適。

2.2 功能研究

移動(dòng)地理信息系統(tǒng)融入了現(xiàn)代高端科學(xué)信息技術(shù)，設(shè)備功能越來越全面，主要的功能有：

（1）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)逐漸開始進(jìn)入高端產(chǎn)品模式，功能逐漸接近計(jì)算機(jī)，不僅有了最初的文字編輯與記事薄功能，還具備了時(shí)間提醒、音樂播放器、錄音、計(jì)算器等諸多功能；

（2）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)導(dǎo)航功能，現(xiàn)在大多數(shù)的汽車都安裝有導(dǎo)航系統(tǒng)，這正是基于移動(dòng)地理信息系統(tǒng)上，可以在道路的岔口進(jìn)行導(dǎo)航提示，準(zhǔn)確的確認(rèn)路線；

（3）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的位置定位功能，為了方便工作管理，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備持有者的位置進(jìn)行定位，確定該位置的緯度、經(jīng)度、行進(jìn)的時(shí)間與方向等；

（4）隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)代最為主要的通訊設(shè)備。移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)已經(jīng)逐漸朝著手機(jī)功能目標(biāo)發(fā)展，已經(jīng)具備了正常手機(jī)的功能，這是缺少一些特殊的功能。

（5）移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的預(yù)案儲(chǔ)備功能，可以通過設(shè)備制定好相應(yīng)的路線和方案，在需要的時(shí)候進(jìn)行回放，確保工作過程中不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。

3 應(yīng)用前景

移動(dòng)地理信息系統(tǒng)集地理信息、導(dǎo)航定位、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)于一身，功能非常全面。現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，用戶對(duì)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)有著廣泛的需求，生活中各個(gè)方面都涉及到移動(dòng)地理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用范圍非常廣泛，可以應(yīng)用在軍事、環(huán)保、監(jiān)測(cè)、國土資源管理、交通系統(tǒng)、風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害的預(yù)警與防預(yù)、管線巡檢、天氣預(yù)報(bào)等諸多領(lǐng)域當(dāng)中。不管在哪個(gè)行業(yè)當(dāng)中，都需要移動(dòng)信息系統(tǒng)的協(xié)助，才能夠完成工作。因此，移動(dòng)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用還有巨大的發(fā)展與提升空間。

4 結(jié)束語

移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用能夠大大促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高我國的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的研究，融入新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，從而取得相應(yīng)的效果。改進(jìn)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的存儲(chǔ)和調(diào)度，加強(qiáng)理論與模型之間的結(jié)合，提高系統(tǒng)的功能，并將移動(dòng)地理信息系統(tǒng)與社會(huì)各行各業(yè)完美的結(jié)合，在最大程度上提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)

[1]王強(qiáng)，李耀華，陳璐琳，蘇艷華.國內(nèi)運(yùn)營商發(fā)展移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的策略[J].現(xiàn)代電信科技，2010（05）.

[2]肖宇航.移動(dòng)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué)，2010.

篇2

(一)地理信息系統(tǒng)具備多重功能

地理信息系統(tǒng)的基本功能為直觀的反映地理事物，展現(xiàn)事物的空間分布，完成地理數(shù)據(jù)的可視化操作。地理信息系統(tǒng)也能直接連接計(jì)算機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的整合。這種功能使得信息系統(tǒng)能夠在課堂教學(xué)中發(fā)揮極大的作用，提高空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力。除基本功能外，地理信息系統(tǒng)還具備對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理的能力。在教學(xué)中，教師只需點(diǎn)擊其中的一個(gè)區(qū)域便可獲得其具體信息，了解其空間分布。地理信息系統(tǒng)所具備的該項(xiàng)功能能夠提高信息查詢的效率，保證教學(xué)效果。

(二)地理信息系統(tǒng)滿足數(shù)字化時(shí)代的要求

隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，各地在信息化系統(tǒng)的投資上也在不斷擴(kuò)大。地理信息系統(tǒng)作為高端數(shù)字技術(shù)，其開發(fā)與應(yīng)用對(duì)信息化建設(shè)的完善起到了重要作用。從當(dāng)前的情況來看，電子地圖等數(shù)字化信息技術(shù)已經(jīng)逐漸為人們所熟知。將電子地圖等數(shù)字化信息技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)中，能夠使學(xué)生掌握現(xiàn)代化的數(shù)字技術(shù)，學(xué)會(huì)分析和應(yīng)用信息系統(tǒng)，從而適應(yīng)數(shù)字時(shí)代對(duì)人才的要求。

二、地理信息系統(tǒng)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用方法

(一)完成地理數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)

在地理教學(xué)中會(huì)涉及到大量的數(shù)據(jù)信息，對(duì)于這些信息的表現(xiàn)，以往通常使用投影儀等設(shè)備，將數(shù)據(jù)信息以柱形圖或折線圖的形式呈現(xiàn)出來。這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，但呈現(xiàn)的形式過于單一，無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使用地理信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的處理，能夠使數(shù)據(jù)信息以多樣化的形式展現(xiàn)出來，提高了信息的可視性。地理信息系統(tǒng)不僅能夠完成柱形圖等具體圖樣的展示，還能將信息以三維立體圖的形式展現(xiàn)出來，完成圖形間的任意轉(zhuǎn)化。另外，使用地理信息系統(tǒng)也能夠減輕教師的負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，完整的呈現(xiàn)各種地理分布圖。

(二)完成地理圖像的解析

地理教學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間意識(shí)，使學(xué)生具備分析各種圖形的能力。將地理信息系統(tǒng)運(yùn)用于地理教學(xué)中，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的各項(xiàng)感官，使學(xué)生掌握分析圖形的能力。地理信息系統(tǒng)具有投影清晰、規(guī)范等優(yōu)點(diǎn)，在完成數(shù)據(jù)展示的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的疊加呈現(xiàn)，將原本處于復(fù)合狀態(tài)的圖像分別展現(xiàn)出來。且地理信息系統(tǒng)易于存儲(chǔ)信息，相關(guān)數(shù)據(jù)信息能夠長期存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，不易造成損壞。另外，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的完美結(jié)合，使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如在講解世界海洋分布時(shí)，教師可以將海洋中的暖流和寒流用不同顏色的線條標(biāo)注出來，同時(shí)完成信息的動(dòng)態(tài)演示，使數(shù)據(jù)信息形象的呈現(xiàn)出來。

(三)完成課堂習(xí)題的編制

除信息的存儲(chǔ)與展示外，地理信息系統(tǒng)還能完成課堂習(xí)題的編制，使學(xué)生能夠及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)，達(dá)到隨學(xué)隨練的目的。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行習(xí)題的編制，能夠提高習(xí)題的針對(duì)性，保證評(píng)價(jià)的公平，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。如在學(xué)習(xí)氣候類型時(shí)，教師通過地理信息系統(tǒng)為學(xué)生設(shè)置課堂習(xí)題，讓學(xué)生填寫各地的氣候類型，降雨特點(diǎn)等，達(dá)到鞏固教學(xué)內(nèi)容的目的。與此同時(shí)，教師也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)學(xué)生的成績進(jìn)行評(píng)定，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行習(xí)題的編制，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，以便于制定出具有針對(duì)性的教學(xué)方案。

(四)完成教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展

利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，能夠深化教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生的視野，使學(xué)生接觸到更多的地理知識(shí)。如在學(xué)習(xí)我國臨近國家現(xiàn)狀時(shí)，教師可以利用地理信息系統(tǒng)為學(xué)生展現(xiàn)日本、印度、俄羅斯等地的氣候特點(diǎn)和風(fēng)土人情，并配以相關(guān)的解說，使學(xué)生能夠身臨其境的感受別國的風(fēng)情。地理信息系統(tǒng)是一種較為直觀的教學(xué)工具，具有良好的教學(xué)輔助功能。將其與計(jì)算機(jī)設(shè)備共同應(yīng)用于教學(xué)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的精確呈現(xiàn)，也能擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)到更多的地理知識(shí)。

三、結(jié)語

篇3

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；電力設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

現(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的情況日益普遍，該系統(tǒng)與電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，為電力信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行在輔助決策上具有一定的幫助。

1 地理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的重要性

地理信息系統(tǒng)（geographic informationsystem ，GIS）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也可簡單的稱之為電力 GIS 系統(tǒng)。這種應(yīng)用模式主要是將地理信息系統(tǒng)的原理與電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備、變電站、輸電網(wǎng)絡(luò)、電力終端以及電力生產(chǎn)負(fù)荷、管理等核心內(nèi)容想融合形成的一種對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行信息化生產(chǎn)管理的綜合性智能化信息系統(tǒng)。該信息系統(tǒng)可以直觀的提供電力系統(tǒng)中相應(yīng)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、電力生產(chǎn)和管理信息以及電力傳輸應(yīng)用過程中途徑的山川、河流、城鎮(zhèn)、環(huán)境等等一系列的電力系統(tǒng)信息與自然地理環(huán)境信息集中于一體，通過查詢 GIS 系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)、照片、圖像和技術(shù)參數(shù)等信息就可以實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，在電力系統(tǒng)的維護(hù)和管理中有著十分重要的作用。

2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，除了使電力系統(tǒng)具備GIS的基本特點(diǎn)之外，還擁有了更多的特點(diǎn)，具體的內(nèi)容以下幾個(gè)方面：

（1）由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)復(fù)雜，信息量龐大，對(duì)于實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)測(cè)有著更高的要求，因此，在電力GIS系統(tǒng)中如果要達(dá)到對(duì)電力系統(tǒng)中的瞬時(shí)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集、傳輸、分析、響應(yīng)和處理，就需要系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力傳輸速度達(dá)到較高的要求，GIS系統(tǒng)的開放性和先進(jìn)性都能滿足這方面的要求，可以使電力系統(tǒng)的應(yīng)用更加高效和快速。

（2）電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量比較大，對(duì)于GIS的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，電力企業(yè)在電力系統(tǒng)的搭建和維護(hù)過程中通常會(huì)使系統(tǒng)具有更好的可維護(hù)性，結(jié)合GIS系統(tǒng)的開放性特點(diǎn)，可以使電力GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的單次輸入和多次輸出，再通過進(jìn)行層次的保護(hù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的方式，從而確保數(shù)據(jù)信息的一致性，使系統(tǒng)參數(shù)的傳遞和分析更加精確和可靠。

（3）電力系統(tǒng)的傳輸距離和范圍以及使用終端的復(fù)雜程度，對(duì)于系統(tǒng)的拓?fù)浞治瞿芰娃D(zhuǎn)換能力要求比較嚴(yán)格，GIS系統(tǒng)自身的單機(jī)工作模式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)多終端、接口類型復(fù)雜、信息覆蓋面廣泛的要求，充分利用GIS系統(tǒng)在局域網(wǎng)環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)，不僅可以提高電力GIS系統(tǒng)的拓?fù)淠芰娃D(zhuǎn)換能力，還能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行電力信息數(shù)據(jù)的整合分析工作，并可以實(shí)現(xiàn)資源的網(wǎng)絡(luò)共享。

3. 地理信息系統(tǒng)在電力設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 電力設(shè)計(jì)中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的需求分析

地理信息系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)、分析網(wǎng)絡(luò)等方面的能力較強(qiáng)，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)地理信息系統(tǒng)合理應(yīng)用，一來有利于對(duì)數(shù)據(jù)在管理上進(jìn)行更好的規(guī)劃設(shè)計(jì)，二來可優(yōu)化電力設(shè)計(jì)工作人員的工作效率、勞動(dòng)強(qiáng)度等，使電力設(shè)計(jì)的直觀性、交互性更為突出，此外，該系統(tǒng)可有效保障電網(wǎng)設(shè)計(jì)的安全性、可靠性、合理性、科學(xué)性，且符合節(jié)能降耗與經(jīng)濟(jì)環(huán)保的要求。

3.2 電力設(shè)計(jì)中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的目標(biāo)分析

地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)到的工程數(shù)據(jù)均保存在系統(tǒng)內(nèi)，并在地圖中以直觀的方式表現(xiàn)出來，為變電站的選址設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等提供初步設(shè)計(jì)以及可行性研究報(bào)告等，在對(duì)新變電站、新通信線、新線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過地理信息系統(tǒng)，可達(dá)到充分掌握周邊地理環(huán)境以及電網(wǎng)情況的目標(biāo)，有效減少了外出考察工作的次數(shù)，使電力設(shè)計(jì)的更為全面，盡可能減少了修改設(shè)計(jì)方案的次數(shù)。

4. 電力設(shè)計(jì)中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的思路分析

4.1 數(shù)據(jù)分析

基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)屬于電力設(shè)計(jì)的前提條件。就數(shù)據(jù)的采集手段而言，可通過多種途徑獲得地理數(shù)據(jù)，例如工程測(cè)量方法、激光雷達(dá)方法、航測(cè)方法、衛(wèi)星遙感方法等。此外，數(shù)據(jù)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(jù)在更新方面的效率為地理信息系統(tǒng)達(dá)到實(shí)用的重要因素。電網(wǎng)工程所涉及到的數(shù)據(jù)有多項(xiàng)，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于 110KV 的線路等。而電網(wǎng)工程的數(shù)據(jù)主要是用來對(duì)電網(wǎng)的基本屬性與地理屬性等進(jìn)行管理。此外，在供電局原工程資料的管理系統(tǒng)處、設(shè)計(jì)院處等也可獲取細(xì)節(jié)方面的屬性資料，例如電源廠站所有設(shè)備的相關(guān)資料、變電站所有設(shè)備的相關(guān)資料以及線路各個(gè)桿塔的相關(guān)資料。

4.2 地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)型號(hào)的選擇

地理信息屬于地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在，對(duì)于電力設(shè)計(jì)而言，地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的開發(fā)平臺(tái)是否合適將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的結(jié)果產(chǎn)生非常關(guān)鍵的影響。由于一個(gè)地區(qū)的地理數(shù)據(jù)十分放大，并且設(shè)計(jì)單位、供電局、電網(wǎng)公司等單位的相關(guān)人員在電網(wǎng)規(guī)劃中均是應(yīng)用該系統(tǒng)，這一現(xiàn)伏要求了地理信息系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)在可靠性、運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)容量等方面均需具備過硬的能力。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在多種地理信息的開發(fā)平臺(tái)中，以 Arc 地理信息系統(tǒng)平臺(tái)（來自美國的 ESRI公司）最為適合，該開發(fā)平臺(tái)可使多個(gè)用戶通過網(wǎng)絡(luò)在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

4.3 地理信息系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)的分析

地理信息系統(tǒng)在基于遙感航測(cè)影像以及地形圖的情況下，對(duì)電網(wǎng)工程中所涉及到的多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及融合，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于 330KV 的線路等。通過空間數(shù)據(jù)上的查詢功能、分析功能等，從而給予輸電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)工作、勘測(cè)工作以及規(guī)劃工作等提供指導(dǎo)，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。如此一來，不漢可提高已有數(shù)據(jù)資源的共享程度，且還是外業(yè)的工作量實(shí)現(xiàn)最小化，有效提升了內(nèi)部的工作效率。地理信息系統(tǒng)所應(yīng)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(wù)器，該模式支持局域網(wǎng)的訪問。通過標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，可達(dá)到輸變電接人相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)這一目標(biāo)，并且為處理、分析以及儲(chǔ)存地理信息系統(tǒng)中輸變電設(shè)備相關(guān)信息打好了基礎(chǔ)。

4.4 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)中的主要功能分析

4.4.1 電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)該功能是通過地理信息系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)有的電網(wǎng)信息而實(shí)現(xiàn)的，從而在地理信息系統(tǒng)中規(guī)劃出電網(wǎng)的主框架。

4.4.2 線路規(guī)劃在地理信息系統(tǒng)中對(duì)不低于 110KV 的線路進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，可掌握線路的多項(xiàng)信息，例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉(zhuǎn)角坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角等。

4.4.3 數(shù)據(jù)管理在對(duì)數(shù)據(jù)的管理上，主要包括了：①導(dǎo)出或?qū)穗娋W(wǎng)工程的數(shù)據(jù)；②基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；③管理元數(shù)據(jù)；④導(dǎo)出在系統(tǒng)中不同專業(yè)初步設(shè)計(jì)的成果；

4.4.4 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(biāo)，可根據(jù)導(dǎo)出的坐標(biāo)而計(jì)算著變電站在一定高程下的土石方需求量。

5. 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

5.1 在開發(fā)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的維護(hù)平臺(tái)中，結(jié)合多種類型（空間參照系具有差異）的數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)編輯元數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)配置以及導(dǎo)人（導(dǎo)出）數(shù)據(jù)的作用。

5.2 在開發(fā)元數(shù)據(jù)的服務(wù)系統(tǒng)期間，許多多項(xiàng)性能進(jìn)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(jù)、瀏覽元數(shù)據(jù)以及查詢?cè)獢?shù)據(jù)的功能，通過圖形化地圖載體，使用戶可更為直觀的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與操作。

5.3 在線路設(shè)計(jì)期間，需實(shí)時(shí)顯示線路的緩沖區(qū)、坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角度數(shù)等，并預(yù)先將輸電線在平臺(tái)管理中設(shè)計(jì)到保密性問題時(shí)，需對(duì)權(quán)限嚴(yán)格控制。因此需設(shè)計(jì)相應(yīng)的審批流程，但審批流程應(yīng)盡可能簡潔，從而便于設(shè)計(jì)人員的工作。比如：輸電線路建模，系統(tǒng)采用坐標(biāo)錄入、手工調(diào)整、以及文件導(dǎo)入等多種方式，對(duì)線路進(jìn)行編輯維護(hù)。實(shí)現(xiàn)在地理圖上添加輸電桿塔、架空導(dǎo)線，并顯示出用戶指定的文字標(biāo)注信息（線路名稱、塔號(hào)等）。同時(shí)提供便捷的工具處理設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系及電纜進(jìn)站。

結(jié)束語：

綜上所述，經(jīng)過調(diào)查資料顯示和實(shí)踐證明電力 GIS 系統(tǒng)既能夠充分發(fā)揮 GIS 系統(tǒng)的全部優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能夠結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，進(jìn)行整合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)控制管理的智能化和人性化，對(duì)于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化有著十分重要的應(yīng)用意義。

參考文獻(xiàn)：

篇4

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)；災(zāi)害預(yù)報(bào)

我國屬自然災(zāi)害頻發(fā)國家，地質(zhì)災(zāi)害由于具有不確定性、突發(fā)性、成因復(fù)雜性，給國家和人民帶來了巨大的損失。提高國家地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全已經(jīng)成為備受國家和社會(huì)關(guān)注的重要問題。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，該技術(shù)在城市管理、礦產(chǎn)資源勘探、地質(zhì)災(zāi)害等多個(gè)領(lǐng)域中都發(fā)揮出重要作用，在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能有效提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的科學(xué)性。

1地理信息系統(tǒng)含義和特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是一門綜合性學(xué)科，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)地球整體或部分表面空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸類、運(yùn)算、分析、處理、儲(chǔ)存等操作。在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍如圖1所示。由眾多模塊構(gòu)成的地理信息系統(tǒng)能通過建立空間模型，對(duì)地理空間進(jìn)行綜合分析，并通過復(fù)雜動(dòng)態(tài)化的運(yùn)算預(yù)測(cè)空間內(nèi)地理信息[1]。

2地理信息系統(tǒng)的作用

地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的地理信息采集功能，加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究，有助于提高人類對(duì)重大地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力，對(duì)保障國民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重大意義[2]。加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究，對(duì)國內(nèi)多個(gè)研究領(lǐng)域都有重要的推動(dòng)作用，尤其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治部門而言，有助于該部門深入研究不同地區(qū)的地理信息特點(diǎn)，制訂出更科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害防治方案。在實(shí)際應(yīng)用過程中，地理信息系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息工程技術(shù)、遙感技術(shù)等對(duì)空間信息進(jìn)行采集、分析和處理，并將信息處理結(jié)果、地理分析功能和一般數(shù)據(jù)庫操作進(jìn)行集成化處理，在此過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的動(dòng)態(tài)化處理，對(duì)空間模型中各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并最終達(dá)到預(yù)防重大地質(zhì)災(zāi)害的目的。

3地理信息系統(tǒng)的分類

（1）專題信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分析專項(xiàng)目標(biāo)，具有明確的主題意義，對(duì)特定項(xiàng)目的服務(wù)質(zhì)量較好，如在水資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。（2）區(qū)域信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以區(qū)為單位，對(duì)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，區(qū)域的劃分可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，如對(duì)長江某流域地理信息進(jìn)行研究等。（3）地理信息系統(tǒng)。與上述兩個(gè)系統(tǒng)相比，地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)雜，在實(shí)際工作中具有較多要求和限制。該系統(tǒng)主要是利用圖像數(shù)字化工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析、探索及儲(chǔ)存，還能在用戶的要求下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。地理信息系統(tǒng)不僅能對(duì)地球表層地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理，還能對(duì)環(huán)境資源信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理[3]。

4地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

4.1對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)價(jià)和管理

利用地理信息系統(tǒng)采集、分析和處理區(qū)域地理數(shù)據(jù)完善空間信息管理系統(tǒng)[4]，這一功能讓人們能夠更加深入地探索地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和分布特點(diǎn)，還能在空間信息管理系統(tǒng)中展示歷史地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和等級(jí)，幫助地理專家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生位置。災(zāi)害發(fā)生前會(huì)有一些征兆，如滑坡前緣土體隆起并出現(xiàn)放射性裂縫，護(hù)坡前緣坡腳位置多年堵塞的泉水突然復(fù)活，動(dòng)物異常驚恐等。利用地理信息系統(tǒng)能對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)可能發(fā)生滑坡的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害的不同征兆后，對(duì)滑坡災(zāi)害的影響范圍、災(zāi)害等級(jí)等進(jìn)行科學(xué)性測(cè)評(píng)，并結(jié)合測(cè)評(píng)結(jié)果制定針對(duì)性的防范策略。

4.2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度劃分和評(píng)估

地質(zhì)災(zāi)害的類型較多，如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤鹽堿化等，各類地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因非常復(fù)雜，且具有突發(fā)性和不確定性特點(diǎn)。以往受到科技水平的限制，人們難以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)程度進(jìn)行科學(xué)的劃分和評(píng)估，利用地理信息系統(tǒng)則能使操作人員準(zhǔn)確獲取地理信息數(shù)據(jù)，在空間信息管理系統(tǒng)中錄入地理信息數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)、地質(zhì)災(zāi)害原因和影響范圍等進(jìn)行預(yù)測(cè)，并為后續(xù)類似地質(zhì)災(zāi)害的防控提供參考。相關(guān)部門也能利用地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)制訂相應(yīng)的預(yù)防或救災(zāi)計(jì)劃，提高預(yù)防或救災(zāi)措施的科學(xué)性和合理性，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)或資源分配不足等問題。

4.3地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用

利用專業(yè)系統(tǒng)能有效提高地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的全面性，為地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提供更加全面的數(shù)據(jù)參考，提高地質(zhì)災(zāi)害防治工作的科學(xué)性。地理信息系統(tǒng)的主要功能是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理，專家系統(tǒng)的主要功能是利用專家知識(shí)分析空間信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在操作過程中，操作人員也能利用專家經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證地質(zhì)災(zāi)害信息的準(zhǔn)確性，通過對(duì)比專家經(jīng)驗(yàn)和地理信息系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行反向完善，使二者能相互促進(jìn)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用，有助于提高我國地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)管理質(zhì)量。

4.4地質(zhì)災(zāi)害防治研究

受科技水平的限制，以往地質(zhì)災(zāi)害的治理主要以事后治理為主，即在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的損失評(píng)估采取相應(yīng)的治理和救災(zāi)手段，不可避免地造成大量資源的浪費(fèi)，并且很多高等級(jí)、高強(qiáng)度自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)通常還會(huì)誘發(fā)其他次生災(zāi)害，若未能對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，會(huì)造成更大的危害和損失。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了地質(zhì)災(zāi)害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)為例，可利用該系統(tǒng)及時(shí)地監(jiān)測(cè)、采集、分析和整理災(zāi)情信息，依托災(zāi)情數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型，分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的次生災(zāi)害，制訂針對(duì)性的地質(zhì)災(zāi)害防治方案，為救援部門準(zhǔn)備救援物資、組織救援人員、制訂救援計(jì)劃提供參考。吉安市地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)界面圖如圖2所示。

5結(jié)束語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的逐漸成熟，為資源管理、國土規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等多個(gè)領(lǐng)域都帶來了新的技術(shù)保障，使其獲得更好的發(fā)展。在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中科學(xué)地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能顯著提高系統(tǒng)的全面性和準(zhǔn)確度，提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控水平，提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理和運(yùn)用能力，幫助相關(guān)部門在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前對(duì)其進(jìn)行更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后制訂科學(xué)性更強(qiáng)的救災(zāi)計(jì)劃，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙子良,石德強(qiáng),汪瑋.基于地理信息系統(tǒng)和遙感的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)研究:以咸寧市咸安區(qū)為例[J].資源環(huán)境與工程,2019,33(S1):64-69.

[2]王克峰,李芹.地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)及群測(cè)群防體系基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)[J].測(cè)繪與空間地理信息,2017,40(11):100-102.

[3]高華晨.滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析及其防治研究[D].武漢:湖北工業(yè)大學(xué),2020.

篇5

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息系統(tǒng)，應(yīng)用

前言

從目前的實(shí)際角度來說，大數(shù)據(jù)時(shí)代下的地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究已經(jīng)成為了當(dāng)代地理學(xué)術(shù)方面重要的研究應(yīng)用，下面我們就對(duì)大數(shù)據(jù)下的地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析和簡述。

一、大數(shù)據(jù)對(duì)地理信息系統(tǒng)發(fā)展的重要性。

在目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技不斷的發(fā)展的大環(huán)境下，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)悄然到來，從某種意義上來說，地理信息的測(cè)繪部門和相應(yīng)的技術(shù)在某方面來說受到了重大的影響和挑戰(zhàn)，如果我們可以合理的對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，那么我們就可以起到一個(gè)推進(jìn)器的作用，從而推動(dòng)地理測(cè)繪信息部分和機(jī)構(gòu)的發(fā)展，但同時(shí)，我們要注意一點(diǎn)，從目前階段我國的測(cè)繪地理信息機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始重視大數(shù)據(jù)技術(shù)，并且已經(jīng)在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了地區(qū)檢測(cè)，如果地理信息系統(tǒng)部分和機(jī)構(gòu)可以在工作中加入大數(shù)據(jù)幾乎，那么大數(shù)據(jù)會(huì)讓地理信息部門和機(jī)構(gòu)的工作變得更加便捷。大數(shù)據(jù)技術(shù)讓地理信息行業(yè)發(fā)生了天翻地覆的變化，一方面，許多專業(yè)和學(xué)者都希望在大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境下對(duì)地理信息系統(tǒng)中施展拳腳。另一方面，大數(shù)據(jù)有效的促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展和變革，最后。大數(shù)據(jù)時(shí)代下，他的商業(yè)價(jià)值無法估量他的潛力無疑是巨大的，我們應(yīng)該進(jìn)行具體的探究和思考，然后完成一系列的轉(zhuǎn)型，讓技術(shù)和管理之間聯(lián)系密切，把握住商機(jī)，獲得足夠的發(fā)展空間，為地理信息行業(yè)取得良好發(fā)展做出一定程度上的探路。

二、大數(shù)據(jù)背景下地理信息系統(tǒng)所要接受的挑戰(zhàn)。

（一）地理空間數(shù)據(jù)為什么一直在持續(xù)的增加？因?yàn)閺哪壳皝砜矗覈牡乩砜臻g數(shù)據(jù)處理在速度方面在不斷的增加，在這個(gè)不斷加快的過程中，地理空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)就會(huì)凸顯出來，所以這個(gè)情況我們要及時(shí)的針對(duì)好，利用地理空間數(shù)據(jù)整體的特點(diǎn)，來進(jìn)行大數(shù)據(jù)空間存取技術(shù)的大范圍普及和使用，經(jīng)過我們反復(fù)的實(shí)踐和分析下，可以得出一個(gè)結(jié)論，那就是當(dāng)前地理信息系統(tǒng)在目前的大數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)代下面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其中最大的問題是在于是否我們可以有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息空想以至我們可以完成大數(shù)據(jù)文件管理和大數(shù)據(jù)文件的保護(hù)，同時(shí)可以在面對(duì)眾多文件和重復(fù)數(shù)據(jù)的情況下，進(jìn)行科學(xué)有效的整理，保證自身的效率和存儲(chǔ)質(zhì)量。

（二）我們還有一個(gè)數(shù)據(jù)整理的問題要進(jìn)行分析，眾所周知，大量的地理信息，地理信息心痛可以系統(tǒng)的進(jìn)行數(shù)據(jù)信息或者別的途徑來進(jìn)行信息上的獲取，但是目前傳統(tǒng)的組織方法和處理方法等不能適應(yīng)現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)結(jié)技術(shù)的走向，在這樣的背景下，我們要最大限度的提高自身的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的效率，我們要最大程度的進(jìn)行有效的提升基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)更新效率能力，從而有效的滿足用戶需求，從而逐漸在這個(gè)大時(shí)代背景下被人們所重視。

三、大數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

（一）首先大數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，完美的提高了地理信息系統(tǒng)的高效存儲(chǔ)能力，隨著目前科技的飛速發(fā)展下，計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備已經(jīng)呈現(xiàn)出了頹勢(shì)，已經(jīng)不能和以往相比了，對(duì)于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)也已經(jīng)變的更加的簡單，特別要注意的是，計(jì)算機(jī)標(biāo)配硬盤的容量一般都符合原定的標(biāo)準(zhǔn)要求，單體磁盤的服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)容量可以達(dá)到30TB，但是在客觀世界的影響下，我們通常所說的地理信息系統(tǒng)經(jīng)常在應(yīng)急保障方面和實(shí)時(shí)導(dǎo)航上已經(jīng)獲得了社會(huì)等廣泛的應(yīng)用所以這就要求了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量變得越來越高，相反，如果儲(chǔ)存量越來越低，那么地理信息系統(tǒng)會(huì)受到打擊，所以這樣說來數(shù)據(jù)庫就要多個(gè)類型的數(shù)據(jù)支持和結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)支持才行。

（二）在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，我們要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展和升級(jí)，因?yàn)閺哪壳皝砜?，大?shù)據(jù)背景下基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)量已經(jīng)發(fā)展的速度越來越快，如果不升級(jí)就導(dǎo)致了無法進(jìn)行信息的及時(shí)更新容納。從目前來看，F(xiàn)階段的數(shù)據(jù)庫使用，關(guān)系類型的數(shù)據(jù)庫比較常用而且硬件的升級(jí)也是十分重要，他在一定程度上，有利于數(shù)據(jù)庫進(jìn)行采分割擴(kuò)展和非規(guī)范擴(kuò)展等。升級(jí)硬件設(shè)備會(huì)花費(fèi)大量的資金，同時(shí)，數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器性能和容量提升的空間也很小，而數(shù)據(jù)庫分割不適合非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，我們要進(jìn)行進(jìn)一步的程序修改，這就導(dǎo)致了程序和模型的獨(dú)立性受到了破壞，然而非規(guī)范化的處理，可以增加大量冗余的同時(shí)來實(shí)現(xiàn)一致性的難度大幅度增加，由此可見，我們必須要爭地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行水平發(fā)展，才能保證他有足夠的伸縮性和擴(kuò)展性。

四、結(jié)語

地理信息系統(tǒng)的工作是大量存取數(shù)據(jù)等任務(wù)，隨著目前我國的科技在不斷的發(fā)展和生活水平不斷提高的大前提下，我們應(yīng)該對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行重視，眾所周知，大數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)中最重要的組成部分，（其內(nèi)容為遙感技術(shù)、地理信息采集等）所以在大數(shù)據(jù)的前提背景下，地理信息系統(tǒng)的未來有著廣闊的前景，在未來的發(fā)展中地理信息系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 陳戈，方朝陽，喬新，李海濤，張彩云，陳勇，韓冬. 一個(gè)基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的海洋大氣地理信息系統(tǒng)平臺(tái)軟件――MAGIS [J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，（09）：31-32.

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篇6

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)管理

中圖分類號(hào)：UI69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）34-0350-01

1、地理信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系

從地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過程可以看出，地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展與制圖系統(tǒng)存在著密切的聯(lián)系，兩者相同之處是基于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)、顯示和處理，從系統(tǒng)構(gòu)成和功能上看，一個(gè)地理信息系統(tǒng)具有機(jī)制制圖系統(tǒng)所有組成和功能，并且地理信息系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)處理功能。

地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的區(qū)別就在于地理信息系統(tǒng)具有對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋、判斷和分析的能力，而不是簡單的數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)中的信息也能被廣泛地利用，它的核心就是具有獨(dú)特的數(shù)據(jù)管理，因此，地理信息系統(tǒng)是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)必須包含數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析和應(yīng)用，是以文件管理的形式儲(chǔ)存圖形，并且圖形要素不能分解、查詢、沒有拓?fù)潢P(guān)系等。它與地圖數(shù)據(jù)庫以及地理數(shù)據(jù)庫的區(qū)別是地理信息系統(tǒng)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來、不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策的分析，它是地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。

地理信息系統(tǒng)和CAD系統(tǒng)的區(qū)別是，二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形，它在屬性方面弱，更缺乏分析和判斷能力。

計(jì)算機(jī)制圖是地理信息系統(tǒng)采集、儲(chǔ)存、處理空間數(shù)據(jù)的有力工具和手段。嚴(yán)格地講，計(jì)算機(jī)地圖制圖是以傳統(tǒng)的地圖制圖原理為基礎(chǔ)，并且利用電子計(jì)算機(jī)及其連接的輸入、輸出裝置作為主要工具，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形數(shù)字處理的方法來實(shí)現(xiàn)地圖信息的獲取、變換、傳輸、識(shí)別、儲(chǔ)存、處理、顯示和繪圖輸出等。計(jì)算機(jī)地圖制圖又稱機(jī)助制圖。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過不同的地圖制圖表現(xiàn)出來。例如：在測(cè)繪制圖中，點(diǎn)的坐標(biāo)，水系，道路，房屋以及植被面的屬性等，利用不同的軟件繪制和表現(xiàn)出來等等。

2、地理信息系統(tǒng)具有的特征

地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣科學(xué)，它具有多學(xué)科交叉的特征，地理信息系統(tǒng)又是計(jì)算機(jī)化的信息系統(tǒng)，需要得到計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的支持。

地理信息系統(tǒng)處理的對(duì)象為地理空間信息，地理信息系統(tǒng)用于處理自然界特定空間內(nèi)各種地理現(xiàn)象的信息，地理信息系統(tǒng)的核心組成是地理數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫，包括屬性數(shù)據(jù)庫、圖形數(shù)據(jù)庫和遙感影像數(shù)據(jù)庫等，地理信息系統(tǒng)能夠在同一的平臺(tái)內(nèi)綜合處理這些信息，這是地理信息系統(tǒng)不同于其他信息系統(tǒng)的重要一點(diǎn)，并且包含的內(nèi)容是豐富的和廣泛的。

地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種地圖，它通過圖表、文字、色彩等信息形象的表現(xiàn)出來，地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的制圖功能，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制圖和一般意義上的機(jī)助制圖技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有空間分析功能，從而使地理信息系統(tǒng)區(qū)別于機(jī)助制圖系統(tǒng)，也正是空間分析功能賦予地理信息系統(tǒng)以強(qiáng)大的生命力?？臻g模擬地理信息系統(tǒng)是整個(gè)地球或部分區(qū)域的資源、環(huán)境在計(jì)算機(jī)中的縮影。地理信息系統(tǒng)可以依據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用模型，快速模擬自然過程的演變和過程，取得地理預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

在各行各業(yè)中，通過地理信息系統(tǒng)選擇優(yōu)化方案，避免不合理的決策，并且解決資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人口有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用課題，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中有助于決策支持系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)除了具有信息的一般特性還具有以下獨(dú)特特性：①空間分布性。它具有先定位后定性以及在區(qū)域上的分布特點(diǎn)，屬性的表現(xiàn)形式是多層次的。②數(shù)據(jù)量大。因?yàn)樗哂锌臻g特征和屬性特征還隨時(shí)間的變化而變化，所以數(shù)據(jù)量很大。③地理信息系統(tǒng)具有載體的多樣性，除物體的物質(zhì)和能量本身外，還通過文字、數(shù)字、影像、符號(hào)、磁帶、光盤等等來描述地理實(shí)體。

3、地理信息系統(tǒng)的主要應(yīng)用

從地理信息系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系以及地理信息系統(tǒng)特征和地理信息系統(tǒng)的分類中不難看出，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景廣闊，表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)商業(yè)化、系統(tǒng)的專門化、企業(yè)化、全球化、大眾化和智能化。地理信息系統(tǒng)是一種對(duì)自然與人類應(yīng)用非常廣泛的系統(tǒng)工具，它的博才取勝和運(yùn)籌帷幄的優(yōu)勢(shì)，使它成為能夠影響人們生活的各個(gè)方面、有關(guān)各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的基本工具。它的應(yīng)用分為兩種情況，一種是利用地理信息系統(tǒng)來處理用戶的數(shù)據(jù)，在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)出用戶的地理信息系統(tǒng)軟件，并且在測(cè)繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)情監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、國防、宏觀決策支持等一百多個(gè)領(lǐng)域，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，下面結(jié)合例子來論述地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

地理信息系統(tǒng)在綜合分析評(píng)價(jià)與模擬預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，它不僅對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)和提取，而且通過世界模擬，得到綜合評(píng)價(jià)，并且用這些數(shù)據(jù)以命令、函數(shù)和分析模擬程序?qū)ξ磥斫Y(jié)果作出定量的和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，對(duì)比不同決策方案的效果以及產(chǎn)生的后果，做出最優(yōu)決策，避免和預(yù)防災(zāi)難發(fā)生。例如，通過對(duì)大興安嶺火災(zāi)的研究、普查和分析，應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)十幾萬個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析篩選出氣溫、風(fēng)速、降水等氣候要素，以及植被生長情況、積雪覆蓋程度，用模糊數(shù)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)模型，并且建立微機(jī)系統(tǒng)多因子的綜合指標(biāo)來預(yù)防災(zāi)情發(fā)生。

地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪事業(yè)中的應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)和全球定位技術(shù)，為測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展起決定的作用，使地圖數(shù)據(jù)的獲取和成圖流程都發(fā)生了根本的改變，成圖的周期大大縮短，保證精度提高，促成地圖品種的多樣化。

地理信息系統(tǒng)在地理空間數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用，它可以對(duì)地理數(shù)據(jù)的采集和組織進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)庫管理、更新、維護(hù)，且可對(duì)在決策中所需的地理信息，用多種方式進(jìn)行快速查詢和檢查。例如在城市建設(shè)中，地面下的類管線以及測(cè)量控制網(wǎng)，規(guī)劃路線等基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，通過地理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)地下管線信息的全方位的現(xiàn)代化管理，為市政工程設(shè)計(jì)以及規(guī)劃建設(shè)提供查詢服務(wù)，一旦遇到問題，可以快速提出堅(jiān)決方案。

在資源管理和環(huán)境保護(hù)中的作用，利用地理信息系統(tǒng)可以進(jìn)行資源清查，將各方面來源的數(shù)據(jù)匯聚在一起，通過系統(tǒng)的分析使原始的數(shù)據(jù)快速再現(xiàn)，根據(jù)不同時(shí)期的土地類型以及土地利用現(xiàn)狀的分析，進(jìn)行合理的開發(fā)和科學(xué)的管理。在環(huán)境保護(hù)方面，利用地理信息系統(tǒng)建立了環(huán)境檢測(cè)，分析及預(yù)報(bào)系統(tǒng)，客觀、全面、正確地反映區(qū)域的污染程度以及空間的分布狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理的科學(xué)化和自動(dòng)化提供最基本的條件。

參考文獻(xiàn)

篇7

關(guān)鍵字：城市建設(shè)；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(shù)是利用地面物體波譜特性，通過掃描影像識(shí)別地面物體的物理屬性，具有紫外、可見光、紅外、遠(yuǎn)紅外直至微波等遙感工作波段。對(duì)這些波段的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行圖像處理和信息提取，就會(huì)獲取大量的專業(yè)信息，如，對(duì)水體、植被、水系、地質(zhì)、災(zāi)害、土地利用、水土流失、海岸侵蝕等，用于對(duì)城市建設(shè)的資源環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃管理的輔助決策。

地理信息系統(tǒng)是地圖學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)融合的1門信息技術(shù)，地理信息系統(tǒng)是城市建設(shè)信息采集、存儲(chǔ)、管理、分析、表達(dá)的有力工具。城市建設(shè)信息量大且繁雜，既有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，又有歷史數(shù)據(jù)；既有環(huán)境數(shù)據(jù)，又有經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)；既有矢量數(shù)據(jù)，又有柵格數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)中80%以上與空間位置相關(guān)。地理信息系統(tǒng)可有效地存儲(chǔ)和管理這些龐雜的數(shù)據(jù)[1]。

城市建設(shè)中的遙感應(yīng)用

城市遙感是現(xiàn)階段遙感技術(shù)最具活力的領(lǐng)域之一，也是遙感最具有應(yīng)用價(jià)值的領(lǐng)域之一。其主要表現(xiàn)在：a）城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(jù)、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、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(shè)施和地名等，它與地形圖相比不僅現(xiàn)勢(shì)性好且更直觀；b）城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。采用兩期衛(wèi)星影像，經(jīng)過幾何配準(zhǔn)、疊加分析，找出變化目標(biāo)，再將變化目標(biāo)同城市總體規(guī)劃進(jìn)行比較，用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輔助檢查，通過現(xiàn)場(chǎng)檢查確定變化目標(biāo)屬性，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)現(xiàn)狀的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為城市總體規(guī)劃的實(shí)施提供保障；c）城市綠化覆蓋率計(jì)算。采用遙感影像進(jìn)行城市綠化覆蓋率的計(jì)算，獲取城區(qū)內(nèi)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(jù)庫。

由此可見，遙感技術(shù)是城市建設(shè)中獲取信息的重要手段之一，可快速實(shí)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(diào)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(guān)系，按不同層次、不同內(nèi)容編制系列基礎(chǔ)圖件，客觀、真實(shí)、系統(tǒng)地反映城市的建設(shè)成就和存在問題，為制定城市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成技術(shù)

遙感是空間數(shù)據(jù)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(jù)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(shí)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(jù)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(qiáng)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(jià)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(jù)，遙感和地理信息系統(tǒng)很容易在數(shù)據(jù)層次上實(shí)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(jù)管理工具。遙感和地理信息系統(tǒng)平臺(tái)一體化集成，可以由3個(gè)層次及途徑實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)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(shí)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(tái)之間的數(shù)據(jù)互操作問題。數(shù)據(jù)互操作實(shí)現(xiàn)有2個(gè)途徑，a）將遙感數(shù)據(jù)或者地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)都以標(biāo)準(zhǔn)格式保存，2個(gè)平臺(tái)都支持；b）遙感和地理信息系統(tǒng)平臺(tái)直接支持對(duì)方數(shù)據(jù)格式。很明顯后者比前者更加方便。

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

影像天然地具有企業(yè)級(jí)應(yīng)用的潛力，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)多個(gè)用戶在同一幅圖上同時(shí)進(jìn)行操作。這對(duì)于大型企業(yè)級(jí)應(yīng)用更加有利，其中，最主要的優(yōu)勢(shì)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(diǎn)，具有很高的存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)資源，可為若干個(gè)客戶端提供影像共享服務(wù)。

平臺(tái)一體化分析

在遙感軟件中進(jìn)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(shí)現(xiàn)無縫鏈接和交換。比如，在遙感軟件中處理的數(shù)據(jù)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(jù)，直接導(dǎo)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(gè)不同的軟件平臺(tái)下工作，操作感和處理效率類似在1個(gè)平臺(tái)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(tái)都提供了二次開發(fā)功能。在進(jìn)行地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，將專業(yè)的影像數(shù)據(jù)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(jù)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(gè)遙感與地理信息系統(tǒng)一體化集成系統(tǒng)。要實(shí)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(tái)提供的二次開發(fā)接口，都能通過程序開發(fā)語言調(diào)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(jù)上，還會(huì)從整個(gè)軟件構(gòu)架體系上真正實(shí)現(xiàn)融合，從而達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)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(yīng)這種用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，更好地為用戶提供服務(wù)，全球最大的地理信息系統(tǒng)技術(shù)提供商Esri公司與全球遙感領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者美國ITT VIS公司，建立了全球戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)和建設(shè)遙感與地理信息系統(tǒng)一體化平臺(tái)。

ENVI是采用IDL（交互式數(shù)據(jù)處理開發(fā)語言）開發(fā)的、功能強(qiáng)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(shí)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(shè)中的應(yīng)用

遙感與地理信息系統(tǒng)一體化解決了數(shù)據(jù)、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(tái)。下面介紹2種空間信息一體化平臺(tái)的構(gòu)建思路。

空間數(shù)據(jù)一體化管理與分析平臺(tái)

平臺(tái)結(jié)構(gòu)見圖1，主要包括3個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和中心和數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用中心。3個(gè)部分都是通過廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)進(jìn)行連接[6]。

圖 1空間數(shù)據(jù)一體化管理與分析平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)處理中心

數(shù)據(jù)處理中心依托ENVI遙感圖像處理系統(tǒng)，快速對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，完成影像的幾何校正、融合、增強(qiáng)等處理流程。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與中心

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與中心主要完成兩部分工作：a）將數(shù)據(jù)處理中心處理好的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫管理，并建立必要的元數(shù)據(jù)信息；b)將遙感數(shù)據(jù)與共享。

空間數(shù)據(jù)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(chǔ)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的容器，實(shí)現(xiàn)了多源空間數(shù)據(jù)的集中和分布式管理。

遙感數(shù)據(jù)共享是基于ArcGIS Server平臺(tái)構(gòu)建。ArcGIS Server 是功能強(qiáng)大的基于服務(wù)器的 地理信息系統(tǒng) 產(chǎn)品，用于構(gòu)建集中管理的、支持多用戶的、具備高級(jí)地理信息系統(tǒng)功能的企業(yè)級(jí)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與服務(wù)。它支持OGC標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，其中，針對(duì)柵格影像數(shù)據(jù)，可選擇WCS服務(wù)。其最大的特點(diǎn)是可超過3個(gè)波段的多波段影像數(shù)據(jù)，并保持影像的光譜信息。

數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用中心

數(shù)據(jù)分析和應(yīng)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(wǎng)或者局域網(wǎng)從數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與中心的空間數(shù)據(jù)庫或者Web Services中獲取影像數(shù)據(jù)，并結(jié)合城市建設(shè)應(yīng)用模型，提取相應(yīng)的專題信息。同時(shí)，將獲得的專題信息應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

空間數(shù)據(jù)一體化管理與分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一采集并分發(fā)數(shù)據(jù)，各部門通過網(wǎng)絡(luò)快速檢索、瀏覽、下載數(shù)據(jù)，根據(jù)所在單位以及處理事務(wù)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)配和快速應(yīng)用。

應(yīng)急救災(zāi)遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)

以水情災(zāi)害為例，應(yīng)急救災(zāi)遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)見圖2。分為4個(gè)組成部分：災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、遙感信息共享服務(wù)平臺(tái)、平臺(tái)應(yīng)用門戶[3]。

圖2應(yīng)急救災(zāi)遙感地理信息系統(tǒng)一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)

災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)依托ENVI/IDL+ArcGIS Engine二次開發(fā)功能，構(gòu)建包括基于遙感的水情監(jiān)測(cè)、基于地理信息系統(tǒng)的損失評(píng)估系統(tǒng)和應(yīng)急決策系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)災(zāi)害信息的收集、分析以及決策為一體的完整應(yīng)急救災(zāi)信息平臺(tái)。

ENVI是個(gè)非常開放的平臺(tái)，提供豐富的影像處理函數(shù)供外部程序調(diào)用。同時(shí)，IDL具有很好的擴(kuò)展性，能很方便地與其他開發(fā)環(huán)境（VB、VC、.NET、Java等）進(jìn)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(tái)的通用API。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

采用空間數(shù)據(jù)模型，儲(chǔ)存遙感影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，供其他平臺(tái)使用，是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”。

遙感信息共享服務(wù)平臺(tái)

采用B/S平臺(tái)，快速將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或者災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)中的災(zāi)情信息到網(wǎng)上。實(shí)現(xiàn)快速共享機(jī)制。

平臺(tái)應(yīng)用門戶

平臺(tái)應(yīng)用門戶是以遙感信息共享服務(wù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，根據(jù)權(quán)限和使用對(duì)象性質(zhì)劃分為決策領(lǐng)導(dǎo)、救災(zāi)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(zāi)情信息。

結(jié)語

隨著空間信息市場(chǎng)的快速發(fā)展，遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)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(shì)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(gè)最佳的解決方案?；谶@個(gè)解決方案，將遙感與地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)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。

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

篇8

【關(guān)鍵詞】地理 信息系統(tǒng) 集成平臺(tái)

1 引言

現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)的研究，探討構(gòu)建更加合理的地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。地理信息集成平臺(tái)的構(gòu)建，為城市的建設(shè)和規(guī)劃、環(huán)境的監(jiān)督和測(cè)試、城市公共安全以及地質(zhì)勘測(cè)等方面做出了很大的貢獻(xiàn)。地理信息系統(tǒng)的集成常常被分為兩個(gè)層次：其中的一個(gè)層次是偏向于地理信息之間的空間分析，是各層地理信息之間相互關(guān)系的集成；另一個(gè)層次是關(guān)于地理信息之間不同的模型和數(shù)據(jù)，相互組織和管理方面的技術(shù)層次的集成問題。本文主要介紹第二個(gè)層次上的地理信息系統(tǒng)的集成問題。

2 地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)

地理信息系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程，地理信息系統(tǒng)的集成技術(shù)在這段發(fā)展過程中也逐漸分成了下面幾種形式：

（1）同樣一款GIS軟件的系統(tǒng)在不同的模塊或者是不同的系統(tǒng)之間選擇，使用Import/Export的文本和文件之間的交換形式。這種方式是最為簡單，它對(duì)于任何系統(tǒng)或者模塊之間的數(shù)據(jù)和模型的集成都適用。（2）大型的商業(yè)GIS軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型具有一致性，可以對(duì)開發(fā)語言進(jìn)行二次提供，從而構(gòu)成軟件的開發(fā)平臺(tái)。利用二進(jìn)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形勢(shì)在不同的模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不同的GIS軟件系統(tǒng)之間具有密切關(guān)系的話，也可以采用這種數(shù)據(jù)集成方式。（3）采用API的形式進(jìn)行集成，也就是應(yīng)用程序接口的形式。例如軟件系統(tǒng)ARC/INFO能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和服務(wù)器之間的通訊就是通過RPC的接口來完成，提供了ARC/INFO與ARCVIEW之間的集成。另外用戶使用時(shí)也可以根據(jù)RPC的規(guī)范模式開發(fā)應(yīng)用模塊，以此來實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的集成?；贏PI的思想技術(shù)還有ESRI提出的分布式計(jì)算環(huán)境。（4）對(duì)象之間進(jìn)行的互操作功能是通過對(duì)象連接和嵌入的自動(dòng)化功能來實(shí)現(xiàn)的。很多的商業(yè)GIS軟件都可以提供對(duì)象嵌入的自動(dòng)化功能，用戶也能夠利用這些軟件作為能夠嵌入自己系統(tǒng)的對(duì)象。（5）還有一種信息系統(tǒng)集成形式是關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)（ORDBMS），它可以將空間數(shù)據(jù)之間作為一種類型的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行集成，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)，使用者可以通過這個(gè)平臺(tái)直接對(duì)矢量的空間數(shù)據(jù)、普通關(guān)系的數(shù)據(jù)以及遙感的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理，也能夠利用這種的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的接口（API）對(duì)GIS的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。（6）地理信息系統(tǒng)朝著開放以及互操作方向發(fā)展的標(biāo)志是OPENGIS組織對(duì)于COBRA標(biāo)準(zhǔn)的采用，它了一些簡單的規(guī)范特征，這些都是地理信息系統(tǒng)開放的基礎(chǔ)，但是這種形式對(duì)于GIS軟件有了新的要求，需要重新開發(fā)GIS軟件。

根據(jù)這些形式的分析，地理信息系統(tǒng)的集成技術(shù)有了總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫集成平臺(tái)、模型集成平臺(tái)這些平臺(tái)結(jié)構(gòu)分別是基于客戶/服務(wù)器、元數(shù)據(jù)或者關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建而成的，并且在這些基礎(chǔ)上可以空間建模對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間處理，以便于進(jìn)行空間的決策。

3 地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)

近年來隨著客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的推廣使用，許多分布式系統(tǒng)中已經(jīng)普遍使用這種C/S結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，不再需要對(duì)單一的客戶設(shè)置單一的服務(wù)器，而是把多個(gè)客戶機(jī)或者服務(wù)器通過各種硬件網(wǎng)絡(luò)和支撐平系到一起，實(shí)現(xiàn)各客戶機(jī)各平臺(tái)之間的通信，從而將所有的客戶機(jī)、服務(wù)器和軟硬件系統(tǒng)組成一個(gè)整體性的系統(tǒng)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)分布式的計(jì)算分析。這種基于客戶/服務(wù)器的分布式系統(tǒng)主要由前端的客戶機(jī)和后端的服務(wù)器兩部分組成。當(dāng)客戶端有需求的時(shí)候就可以向系統(tǒng)發(fā)出命令請(qǐng)求，分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)就會(huì)把接收到的命令請(qǐng)求傳送到相應(yīng)的服務(wù)器，服務(wù)器接收到請(qǐng)求之后就按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算，然后再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)把分析計(jì)算的結(jié)果反饋給客戶端，基于C/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式的計(jì)算分析。

將客戶/服務(wù)器機(jī)制引入地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地理信息的分布式處理。將地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)分為兩層C/S結(jié)構(gòu)，其中第一層C/S結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)的前端客戶和整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、模型庫集成平臺(tái)和對(duì)應(yīng)的應(yīng)用模型組成，第二層C/S結(jié)構(gòu)是則主要由平臺(tái)、模型以及相關(guān)商用軟件組成?；镜目蚣芙Y(jié)構(gòu)由客戶端、模型和數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器與信息處理功能服務(wù)器三部分組成。在平時(shí)工作中客戶端主要是對(duì)用戶進(jìn)行引導(dǎo)，指引客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、模型功能的選擇和某些輸入輸出項(xiàng)的選擇，然后將這些信息進(jìn)行整理，提交到地理信息系統(tǒng)的模型、數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的相關(guān)服務(wù)器中。這些服務(wù)器的主要作用是在模型數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索選擇，根據(jù)用戶端發(fā)送的相關(guān)需求選擇合適的模型，當(dāng)出現(xiàn)特殊需求的時(shí)候要重建模型或者對(duì)不同的模型進(jìn)行功能組合搭配。確定好模型以后，根據(jù)模型的具體情況把相關(guān)的模型數(shù)據(jù)整理后提交給數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的服務(wù)器，經(jīng)過不同的功能處理服務(wù)器的轉(zhuǎn)化處理將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS、GIS等服務(wù)器能夠識(shí)別操作的數(shù)據(jù)信息，最后這些服務(wù)器的操作結(jié)果會(huì)經(jīng)過模型集成平臺(tái)的服務(wù)器再反饋給用戶客戶端。

4 結(jié)語

本文介紹一種以客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)，從多個(gè)角度討論這種集成平臺(tái)所涉及的相關(guān)地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)。通過C/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶需求的分布式處理，解決了關(guān)于地理信息之間不同的模型和數(shù)據(jù)，相互組織和管理方面的技術(shù)層次的集成問題?，F(xiàn)階段我國對(duì)于地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)的構(gòu)建技術(shù)還不夠成熟，需要技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)于這方面的研究，提高我國對(duì)于地理信息的分析計(jì)算技術(shù)，促進(jìn)我國地理信息行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時(shí)代；地理信息系統(tǒng)；問題分析；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）05-0019-02

以往學(xué)者對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面的研究較多偏向整體方面的研究，較為缺乏對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)在技術(shù)層次方面的探討。本研究從地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方面的問題著手進(jìn)行研究，提出了基于大數(shù)據(jù)的MongoDB和Dremel的解決措施。

1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的必要性

受當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的限制，早期的地理信息系統(tǒng)主要采用RDBMS進(jìn)行管理，或者采用文件與RDBMS的方式進(jìn)行管理，如國產(chǎn)GIS軟件GeoStar就采用后者的方式予以實(shí)現(xiàn)，其屬性數(shù)據(jù)仍沿用RDBMS管理模式，圖形、影響和DEM則交由文件系統(tǒng)管理[1]。但GIS本身固有的空間數(shù)據(jù)和海量數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)處理快速響應(yīng)的需求，決定了以RDBMS為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和以統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榇淼膫鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)GIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理的發(fā)展需求。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，帶給了地理信息系統(tǒng)新的變革。就整體而言，大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在以下區(qū)別。

大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式存在諸多不同：首先，大數(shù)據(jù)沒有抽樣概念，其針對(duì)的是全部數(shù)據(jù)，即全樣本數(shù)據(jù)概念，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式無論是統(tǒng)計(jì)學(xué)還是數(shù)據(jù)挖掘，都是以在數(shù)據(jù)中抽取樣本研究的方式進(jìn)行；其次，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)注重?cái)?shù)據(jù)的因果關(guān)系分析，而大數(shù)據(jù)則完全無視數(shù)據(jù)的因果關(guān)系而在乎數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)信息；再次，傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)處理技術(shù)十分追求優(yōu)良的精確性、高度的一致性，使得其并不具備良好的可擴(kuò)展性，而大數(shù)據(jù)則因?yàn)槎鄻踊臄?shù)據(jù)類型需要必須具備良好的可拓展性，并不再盲目追求計(jì)算結(jié)果的精確性，雖然RDBMS數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)有了并行計(jì)算，但追求高度一致性和容錯(cuò)性的特點(diǎn)使得其無法像MapReduce等大數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)那樣具備“秒級(jí)定律”的可用性和可拓展性；最后，大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)類型也不同于以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，其數(shù)據(jù)處理對(duì)象包括了以數(shù)字、字符為代表的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、員工簡歷信息等為代表的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、音頻、視頻等為代表的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)這三大類型，在數(shù)據(jù)處理難度大為艱巨的同時(shí)，數(shù)據(jù)處理能力也得到了極大的提升[2]。

由以上四個(gè)方面的對(duì)比可以看出，大數(shù)據(jù)相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理技術(shù)，無疑更能滿足地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理快速響應(yīng)的需求，因而地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)已成為時(shí)代的必然。

2 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的問題分析

2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)特點(diǎn)注定了其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有明顯的非結(jié)構(gòu)化特征，其數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)出典型的大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，即海量數(shù)據(jù)規(guī)模（Volume）、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)體系（Velocity）、多樣化的數(shù)據(jù)類型（Variety）、快速變化的數(shù)據(jù)模型（Vitality）和高價(jià)值低密度（Value），以及高復(fù)雜度（Complexity）的大數(shù)據(jù)5V+1C特性。我國巨大的地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)需求，爆炸性增長的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、越來越快速的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)以及越來越多樣化和清晰化的數(shù)據(jù)描述需求等等這些都對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)提出了高要求。此外，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)、大量重復(fù)數(shù)據(jù)的處理也對(duì)其應(yīng)用大數(shù)據(jù)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

雖然地理信息系統(tǒng)目前已實(shí)現(xiàn)對(duì)海量空間數(shù)據(jù)通過多種途徑進(jìn)行匯總，但其對(duì)海量空間數(shù)據(jù)的組織、處理、加工和存儲(chǔ)技術(shù)仍是較為落后[3]。在數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面主要呈現(xiàn)為非結(jié)構(gòu)化的海量空間數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不相兼容，致使對(duì)海量空間數(shù)據(jù)的管理、處理和加工效果仍是差強(qiáng)人意，以此為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)增值產(chǎn)品自然無法順利產(chǎn)生，這已成為制約我國地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭和用戶需求的現(xiàn)實(shí)需要，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)集的實(shí)時(shí)更新要求正不斷被提升，在客觀上需要不斷加強(qiáng)的計(jì)算能力及效率。這既是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)的客觀需要，同時(shí)也是其海量空間數(shù)據(jù)順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然要求。

3 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)研究

3.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

盡管GIS軟件已經(jīng)通過加入對(duì)象關(guān)系模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)RDBMS的性能擴(kuò)展，使其能夠同時(shí)管理圖形、屬性數(shù)據(jù)、影響和DEM數(shù)據(jù)，并已實(shí)現(xiàn)了多比例尺空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，但該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式已觸碰到既有技術(shù)發(fā)展的瓶頸，并且是導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合能力與效率低下的重要原因。此外，以C/S架構(gòu)為基礎(chǔ)的GIS系統(tǒng)由于自身的封閉性導(dǎo)致了其自身的數(shù)據(jù)共享能力偏弱，對(duì)批量數(shù)據(jù)處理后的存儲(chǔ)與同步性更新能力與效率也仍是有待加強(qiáng)。有鑒于此，有必要采取大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，對(duì)傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式進(jìn)行革新。

大數(shù)據(jù)處理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式的一大明顯區(qū)別是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式的不同。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式在這一環(huán)節(jié)主要依靠RDBMS來實(shí)現(xiàn)。RDBMS尤其擅長結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但卻無法很好地存儲(chǔ)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)處理方式均很擅長對(duì)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。此外，大數(shù)據(jù)普遍采用分布式數(shù)據(jù)庫或分布式計(jì)算集群實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。其數(shù)據(jù)庫類型被人統(tǒng)稱為NoSQL，盡管傳統(tǒng)的RDBMS也有分布式數(shù)據(jù)庫，但它的存儲(chǔ)方式仍以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，并在高一致性、高精確度等方面進(jìn)行嚴(yán)格要求，因而無法實(shí)現(xiàn)良好的擴(kuò)展功能，而NoSQL則沒有這方面的嚴(yán)格限制。因此，NoSQL云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)是未來地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主流技術(shù)。

NoSQL摒棄了RDBMS的關(guān)系與連接特性，保證了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的極佳可拓展性。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的靈活多變，更是大大減少了其在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和更新操作時(shí)的系統(tǒng)開銷。以MongoDB為例，它為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多樣化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式的兼容，采用了面向文檔的數(shù)據(jù)庫管理措施，使得其具備優(yōu)良的可拓展性。其原理就是將RDBMS中“行”的概念替換成“文檔”模型，因而能夠確保實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)文檔或數(shù)組的嵌套，并實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜層次關(guān)系的單一記錄存儲(chǔ)[4]。它所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分松散，保障了其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的靈活多變特性，并能夠有效支持復(fù)雜的屬性數(shù)據(jù)，在索引結(jié)構(gòu)方面也由于自身復(fù)雜層次關(guān)系的簡化和查詢索引技術(shù)的強(qiáng)大，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)RDBMS查詢功能的完全支持。

由此可見，文檔型NoSQL存儲(chǔ)技術(shù)十分符合地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，并且避免了地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)在存儲(chǔ)海量空間數(shù)據(jù)時(shí)耗費(fèi)的數(shù)據(jù)壓縮與轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)開銷，因而能夠通過對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的革新有效提升地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)讀取與更新時(shí)的效率。

3.2 數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫都會(huì)建立多比例尺的空間數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要調(diào)動(dòng)不同比例尺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，來增強(qiáng)地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理響應(yīng)速度的需求[1]。但就其實(shí)際操作而言仍無法較好地滿足地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理接近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的要求，其矢量數(shù)據(jù)的自動(dòng)綜合能力也是差強(qiáng)人意。但在大數(shù)據(jù)時(shí)代，該空間數(shù)據(jù)的處理方式完全可以用大數(shù)據(jù)的交互式數(shù)據(jù)處理方式來予以解決。

交互式數(shù)據(jù)處理，主要指通過人機(jī)交互來逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，它能讓數(shù)據(jù)被及時(shí)地處理和修改，并讓處理結(jié)果立刻被用戶知悉和運(yùn)用。當(dāng)前交互式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有Spark和Dremel等。作為高效分布式計(jì)算系統(tǒng)，Spark在性能上要比Hadoop在數(shù)據(jù)處理上的效率提升100倍，并提供了比Hadoop更為上層的API。Spark的代碼簡潔，Hadoop要實(shí)現(xiàn)與其相同功能的代碼往往需要數(shù)十倍或上百倍的長度。Dremel則通過組建規(guī)模上千的集群來實(shí)現(xiàn)PB級(jí)別海量數(shù)據(jù)的秒級(jí)處理。因?yàn)镚oogle專門設(shè)計(jì)Dremel用來彌補(bǔ)MapReduce的不足，因而Dremel在規(guī)模上、交互式查詢能力都要比后者優(yōu)越。

以Dremel為例，它通過嵌套式的數(shù)據(jù)模型來支持對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的并行處理。通過用列式存儲(chǔ)方法來保存數(shù)據(jù)，進(jìn)而在數(shù)據(jù)處理和分析時(shí)只需要針對(duì)指定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因而減少了CPU和磁盤的訪問量。最后，Dremel結(jié)合了Web搜索和并行DBMS的技術(shù)，通過借鑒Web搜索的“查詢樹”概念，將復(fù)雜巨大化的查詢搜索分割成并發(fā)在大量節(jié)點(diǎn)上處理的較小簡單數(shù)據(jù)查詢。簡單而言，交互式數(shù)據(jù)處理方式就是通過對(duì)數(shù)據(jù)的分片存儲(chǔ)和對(duì)查詢功能的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的快速處理。

由此可見，地理信息系統(tǒng)傳統(tǒng)的多比例尺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完全可以通過Dremel嵌套式數(shù)據(jù)模型的列式存儲(chǔ)方式進(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)而在響應(yīng)實(shí)際數(shù)據(jù)處理需求時(shí)通過類似Web搜索的處理方法調(diào)出符合查詢要求的分片數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化，因?yàn)閿?shù)據(jù)搜索的系統(tǒng)開銷大為降低，因而大大提升地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)速度。

4 結(jié)束語

經(jīng)過探討地理信息系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)處理問題，并針對(duì)性地給出基于大數(shù)據(jù)的解決措施，可以發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在未來的地理信息系統(tǒng)具備廣闊的應(yīng)用前景。除了本文所提及的MongoDB和Dremel大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，大數(shù)據(jù)還有以MapReduce為代表的批量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、以Storm為代表的流式數(shù)據(jù)處理技術(shù)和以Neo4j為代表的圖數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它們都在未來的地理信息系統(tǒng)發(fā)展中大有可為。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，濰坊市燃?xì)馐聵I(yè)發(fā)展迅猛，燃?xì)夤艿罃?shù)量急劇增加。城區(qū)管道燃?xì)庖呀?jīng)從中心城區(qū)向郊區(qū)延伸，并實(shí)現(xiàn)了燃?xì)夤芫W(wǎng)的全區(qū)覆蓋，燃?xì)饩用裼脩?0萬戶，工業(yè)用戶3000多戶。濰坊市城區(qū)已有1200km各種壓力級(jí)制的燃?xì)夤艿?，管網(wǎng)管理的難度越來越大，涉及面越來越廣，手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規(guī)劃、科學(xué)管理、安全供氣、優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的要求，建立地下燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)是解決問題的捷徑。通過地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理，為城市燃?xì)庖?guī)劃、管網(wǎng)管理、燃?xì)馐鹿暑A(yù)防及突發(fā)事故的處理等迅速、準(zhǔn)確地提供管網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。目前，我市燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)已經(jīng)建立并進(jìn)一步擴(kuò)展中。

一、建立地理信息系統(tǒng)的必要性

1、燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的基本功能。燃?xì)夤芫€相關(guān)地形、管深、材質(zhì)甚至管內(nèi)介質(zhì)參數(shù)就是地理信息，這一系統(tǒng)數(shù)據(jù)量巨大，有空間定位的特點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)可以對(duì)管網(wǎng)的空間、屬性特征及時(shí)序特征在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述。建立燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)可以使地下燃?xì)夤芫€變暗為明，直接了解管線的走向、相互間距、埋設(shè)深度等，避免在建設(shè)施工中發(fā)生重大事故。在建立信息數(shù)據(jù)庫后，應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析和各種專業(yè)算法，可以動(dòng)態(tài)模擬出管道內(nèi)溫度、壓力、流量等參數(shù)，并提供燃?xì)夤艿劳话l(fā)事故應(yīng)急處理的決策方案。

2、燃?xì)夤芫W(wǎng)地埋信息系統(tǒng)功能可以進(jìn)一步拓展。目前大多燃?xì)夤静捎脠D形軟件系統(tǒng)CAD進(jìn)行管線的圖檔管理，功能比較單一。一個(gè)功能強(qiáng)大的燃?xì)夤芫W(wǎng)地埋信息系統(tǒng)，必須能快速處理各種海量的空間數(shù)據(jù)，自動(dòng)處理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的管理拓?fù)潢P(guān)系，并能實(shí)施有關(guān)查詢統(tǒng)計(jì)，決策分析。建立這樣一個(gè)系統(tǒng)首先要選擇系統(tǒng)運(yùn)行的GIS平臺(tái)軟件。GIS平臺(tái)是具有模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)等完備功能的通用型軟件，燃?xì)夤芫W(wǎng)信息系統(tǒng)是在GIS平臺(tái)上二次開發(fā)出的應(yīng)用系統(tǒng)。以Mapinfo為代表的國外GIS軟件功能強(qiáng)大，但價(jià)格昂貴，國產(chǎn)GIS界面簡潔，使用方便，功能已接近國外軟件，價(jià)格較低，便于維護(hù)。

3、 地理信息技術(shù)構(gòu)建強(qiáng)大的基礎(chǔ)工作平臺(tái)。在信息化發(fā)展過程中，有很多方面需要地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)圖形平臺(tái)。市政公共設(shè)施的建設(shè)高速發(fā)展，大量的塑料管材開始不斷投入使用。對(duì)于鋼管，一些原有的標(biāo)志點(diǎn)已無法繼續(xù)使用或者需要通過荒蕪地區(qū)。在毫無參照物的情況下，將地理信息與電子標(biāo)志系統(tǒng)進(jìn)行融合，改變巡線人員利用拴點(diǎn)圖、竣工圖和經(jīng)驗(yàn)來判斷管道走向、拐點(diǎn)、管徑、材質(zhì)等方面情況的舊有模式，通過利用標(biāo)志器探測(cè)儀來對(duì)整個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)進(jìn)行綜合的分析判斷，可大大提高效率，降低工作強(qiáng)度。

二、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)信息的共享，保證信息一致性、唯一性和及時(shí)性。將通用地理信息的相關(guān)內(nèi)容與電子標(biāo)志系統(tǒng)進(jìn)行融合，通過相應(yīng)的指令就可以調(diào)出探測(cè)區(qū)域管網(wǎng)的圖號(hào)、地名、調(diào)壓站、閥門井、工程號(hào)、坐標(biāo)定位、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析等相關(guān)的信息。實(shí)現(xiàn)與SCADA的連接，可遠(yuǎn)程定位監(jiān)控，并可實(shí)時(shí)查看當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，利用先進(jìn)的GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，搜尋當(dāng)前所在位置，通過CAD/GIS數(shù)據(jù)庫，完成對(duì)該區(qū)域管道情況的綜合處理。

2、利用先進(jìn)的ID標(biāo)志器，可以快速地對(duì)標(biāo)志器內(nèi)的信息進(jìn)行讀取，分析判斷，進(jìn)而了解地下管網(wǎng)的相關(guān)情況。

3、通過電子信息標(biāo)志器內(nèi)置的芯片，將所需要的信息儲(chǔ)存在電子信息標(biāo)志器中。信息儲(chǔ)存功能包括很多內(nèi)容，其中對(duì)管網(wǎng)管理非常有用的功能包括：按照管道類型(高壓、次高壓、中壓、低壓)、按照設(shè)備類型(變徑、套管、遙控閥門、閥門井等)、按照行政區(qū)域(各區(qū))、按照通氣狀態(tài)、按照時(shí)間設(shè)置(年、月)進(jìn)行多種組合的數(shù)據(jù)查詢和儲(chǔ)存處理。

4、通過相應(yīng)的管理軟件對(duì)電子信息標(biāo)志器的發(fā)放情況、埋設(shè)情況、驗(yàn)收情況進(jìn)行管理。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的收集和匯總分析，對(duì)制定管道維護(hù)計(jì)劃和處理突發(fā)事件提供有益的幫助。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)維護(hù)和通信系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，系統(tǒng)數(shù)據(jù)更加安全可靠。

三、 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

1、管網(wǎng)運(yùn)行。管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可以為管網(wǎng)運(yùn)行管理人員提供管網(wǎng)分布基本信息，根據(jù)管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)拴點(diǎn)功能精確定位特定的管道、閥門井和調(diào)壓站等。將管網(wǎng)地理信息數(shù)據(jù)錄入到電子標(biāo)志系統(tǒng)中，配合GPS衛(wèi)星定位儀，當(dāng)探測(cè)裝置運(yùn)行時(shí)，可以隨時(shí)查看探測(cè)裝置周圍管道情況以及泄漏管道影響的區(qū)域。當(dāng)巡線人員需要探測(cè)不明管道位置和管道相關(guān)情況時(shí)，利用探測(cè)裝置可以迅速探測(cè)管道情況，進(jìn)一步發(fā)揮管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的效能，確保管網(wǎng)運(yùn)行更加安全可靠。

2、應(yīng)急搶險(xiǎn)。EMS的精確定位技術(shù)還可應(yīng)用在管網(wǎng)事故搶修方面。如在管網(wǎng)事故緊急搶修時(shí)，可以采用EMS與GPS相結(jié)合，通過GPS系統(tǒng)準(zhǔn)確獲取搶修的地面位置，并利用EMS快速確定故障區(qū)域，協(xié)助搶險(xiǎn)人員分析事故的影響范圍和影響程度，生成搶修方案，有效實(shí)施搶修作業(yè)。

3、綜合調(diào)度。利用地理信息系統(tǒng)，可以建立強(qiáng)大的管網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)，對(duì)各區(qū)域管道的精確路線、埋設(shè)深度等信息進(jìn)行系統(tǒng)化的構(gòu)建，為調(diào)度中心對(duì)管道的綜合調(diào)度、安全運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

四、對(duì)未來的展望

1、完善基本信息數(shù)據(jù)。當(dāng)前的管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)還不全面、不準(zhǔn)確，有的舊管道沒有基礎(chǔ)資料，以及由于信息不暢、管理流程不清等原因造成的管道壓力不符、設(shè)施名稱不統(tǒng)一等實(shí)際問題較多，因此，還需要經(jīng)過大量的補(bǔ)測(cè)更新工作來逐步完善。

2、更新現(xiàn)有地形圖。圖庫中新地形圖缺乏，現(xiàn)有的地形圖不能滿足燃?xì)馐聵I(yè)快速發(fā)展需要，造成新測(cè)管道缺乏地形依據(jù)。由測(cè)繪院提供新的地形圖，對(duì)還沒有參照物的燃?xì)夤艿?，組織測(cè)量人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)測(cè)，著力健全新地形的相關(guān)資料。對(duì)已完成的相關(guān)工程項(xiàng)目的資料進(jìn)行歸檔，并與圖檔管理部門和管網(wǎng)所密切配合，逐步完善各項(xiàng)資料。

3、建立系統(tǒng)模塊。在建立燃?xì)夤芫W(wǎng)信息系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)各燃?xì)夤镜膶?shí)際需要，確定系統(tǒng)的功能要求能到哪一個(gè)層次，兼顧務(wù)實(shí)和發(fā)展。切忌在基礎(chǔ)功能都沒能很好實(shí)現(xiàn)的情況下盲目追求較高層次的功能。各種GIS系統(tǒng)中，最內(nèi)核算的功能是數(shù)據(jù)的維護(hù)，燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS圍繞數(shù)據(jù)庫這一中心，最常用也最實(shí)用的是運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行基本查詢、出圖、事故處理等功能，這一系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)編輯子系統(tǒng)、圖形管理子系統(tǒng)、管網(wǎng)管理子系統(tǒng)、決策分析子系統(tǒng)、查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、用戶管理子系統(tǒng)。