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地理信息可視化技術范文1
【關鍵詞】三維GIS；新疆油田項目；實例研究
隨著現代勘測技術在地形圖繪制中的應用，并且由于計算機信息技術的快速發展，地理信息系統（Geographic Information System）開始被人們認識，并且得到了快速發展。由于GIS具有地理定位功能、地理信息采集分析儲存輸出功能、動態預測以及空間分析功能等，所以其在地理探究、地理項目決策中起到了重要作用。隨著3D（三維）技術的不斷發展和應用，人們將三維技術與GIS技術相結合，就是三維GIS技術，該技術整合了三維技術和IS技術的優點，其使用起來更方面更直觀，得到了廣泛認可。
1、三維GIS（地理信息系統）
GIS即地理信息系統，綜合了地圖學與地理學，屬于信息系統范疇，主要包括數據、硬件、過程、軟件以及人員等部分?；谌S空間的GIS即三維GIS，三維GIS廣泛應用采礦、石油、地質、交通以及航空等領域中，目前，三維GIS開發利用的思路主要分為兩個大類：一類是從可視化理念出發，另一類是從數據庫理念出發。而三維GIS新的發展方向是綜合空間管理理念與可視化理念，構建集成三維GIS系統。一個三維GIS可行性方案一般包括：分析、建模（主要方式有拓撲建模、數據建模以及網絡建模）以及解決方案等。常用的三維GIS軟件主要有Google earth系列、超圖系列、國遙系列、中科宇圖系列、Skyline系列、ArcGIS 3D系列等。
2、三維GIS技術的應用現狀以及新疆地區的三維GIS應用
目前，三維GIS的應用已經越來越廣泛，例如Google earth實景地圖的應用，已經深入到千家萬戶，使用起來簡單方便，且內容豐富。并且，隨著“數字地球”的提出和建設發展，三維GIS技術得到了更廣泛的應用。“數字地球”的核心技術是3S，即GIS技術、RS（遙感）技術以及GPS（全球定位系統）技術。在“數字地球”的六項基礎技術之中，有一項是虛擬現實以及可視化技術，其所用的編程語言就是三維造型的面向對象的語言，正是對三維空間造型的要求，使得三維GIS技術在“數字地球”中處于核心技術地位。
在新疆地區，三維GIS技術的應用也越來越受重視，在兩千零五年，“新疆公路交通GIS和遙感技術應用研究”項目順利通過驗收。該項目使用的軟件平臺是國內先進的三維GIS軟件系統，結合三維GIS技術、RS技術以及VR（虛擬現實）技術，研發了三維可視化公路GIS，也叫做“新疆公路數字沙盤”。
新疆油田開采項目中，也應用到了三維GIS技術，使用的軟件平臺是skylinesoft公司的terrasuite系統（簡稱Skyline terrasuite系統）。并且目前，新疆地區正在籌劃開發研究基于三維GIS技術的非金屬礦產資源三維建模以及分析系統。
3、新疆公路項目中三維GIS技術應用實例研究
本文主要對基于實景的三維可視化公路地理信息系統的開發建設進行研究。研究內容主要包括：項目介紹、核心技術、三維可視化系統地理信息系統在公路管理中的應用、三維可視化系統地理信息系統。
3.1 項目介紹
“新疆公路交通GIS和遙感技術應用研究”是基于三維GIS技術、RS技術以及VR（虛擬現實）技術的三維可視化公路系統，該項目構建的地理信息系統，具有信息查詢功能、三維實景仿真功能以及動態可視化功能。該項目還對GIS技術在新疆公路管理、出行以及修建等中的應用做出了前景估計，初步構思了新疆未來公路的數字化控制方案。
3.2 核心技術
該項目的核心技術是三維GIS技術、VR技術以及RS技術。VR技術即虛擬現實，通過VR技術，系統可以顯示實景仿真效果，RS技術即遙感技術，通過RS技術，可實現系統的對公路信息的采集傳輸處理等功能。
3.3 三維可視化系統地理信息系統在公路中的應用
該項目研發的三維可視化系統地理信息系統在公路中，可用于公路施工建設、公路路政管理、公路維修養護、公路應急管理、人們出行管理等。
3.4 三維可視化系統地理信息系統
三維可視化系統地理信息系統主要包括五個層次：服務用戶層、應用業務層、數據業務層、數據地理層以及信息采集層。利用RS技術從高空中，收集地表的地理信息（在此處主要為被監控路段的公路及公路兩側信息），采集到的這些信息均為實時動態的信息。然后將這些信息通過采集信息層傳輸到數據地理層，在數據地理層中嵌有三維GIS軟件平臺，三維GIS軟件平臺與遙感RS技術兼容，能對收集到的信息進行動態監測、做出矢量圖，將實景信息收入到近景影像庫，并對交通流量進行監控等。這些處理后的信息通過GIS系統傳輸到數據業務層以及應用業務層。在三維可視化系統地理信息系統，三維GIS技術的應用主要包括對信息進行分析，建立模型，模型的方式主要有拓撲建模、數據建模以及網絡建模，在公路系統中，采用的主要是數據模型，然后解決方案一般都是利用三維GIS軟件對相關信息進行處理傳輸。數據業務層主要包括有關公路的信息，如路況信息、路面信息、安全設施、隧道或橋梁情況、綠化情況、坐標信息等。而應用業務層則運用了VR技術，將經過三維GIS技術處理過的信息轉換成基于可視化模式的三維實景圖，在可視化公路管理中心中，實時三維實景圖可以更加準確直觀的將公路信息顯示出來，便于進行公路施工建設、公路路政、公路維修養護、公路應急措施、人們出行等管理。服務用戶層主要是面向大眾的，用于查詢公路信息等。
4、結論
本文首先介紹了GIS（地理信息系統）以及三維GIS技術，三維GIS技術開發利用的思路主要包括：從可視化理念出發，從數據庫理念出發。三維GIS新發展方向是綜合空間管理理念與可視化理念，構建集成三維GIS系統。一個三維GIS可行性方案一般包括：分析、建模（主要方式有拓撲建模、數據建模以及網絡建模）以及解決方案等。三維GIS技術在實際中應用廣泛，例如Google earth實景地圖、“數字地球”、 新疆三維可視化公路地理信息系統、新疆油田三維GIS技術開采等。本文最后對新疆三維可視化公路GIS技術項目進行了介紹，并對其開展了進一步的研究分析，主要研究了其核心技術、三維可視化系統地理信息系統在公路管理中的應用以及三維可視化系統地理信息系統。
參考文獻：
[1]張高巍，王婷婷，張富強.試驗場三維GIS實現的新方法[J].軟件，2012，33（8）：44-47
[2] 許懿娜，閔世平，繆志修，等.三維 GIS 技術在斷面測量中的應用[J].測繪科學，2012，8
[3]蘇偉志.基于GIS三維地形的數字高程模型建模實例[J].電腦知識與技術，2009，5（29）：8267-8269
[4]劉潔，李宏.基于三維GIS的新疆空管系統的設計與實現[J].地理空間信息，2012，10（4）：86-88
[5]李邵軍，馮夏庭，王威，周輝.基于地層信息三維洞室可視化仿真技術研究[J].巖士力學，2008，29（1）：56-69
[6]張海龍.基于ArcView GIS的沉降觀測數據三維分析研究[J].城市地質，2010，3：32-37
[7]唐中實，王淑偉，尹平，謝喆 ，張肅，朱賢澤.基于GML3.0與Direct3D的三維地形可視化研究與實現[J].測繪科學，2006， 31（1）：137-184
[8]魏祖寬，蔣楠，金在弘.電力信息系統中三維GIS關鍵技術的應用研究[J].計算機與現代化，2010，5：83-88
[9]王淼，陳晨，張麗玲.基于鉆孔數據和GMS的地層三維建模與可視化的研究[J].工程建設與設計，2007，11：72-74
作者簡介：
地理信息可視化技術范文2
【關鍵詞】GIS技術；煤礦地質測量；信息系統；具體應用
當今社會，以信息技術為核心的知識經濟時代，信息技術的飛速發展，由于其廣泛的滲透性和先進性，可高效，和諧更好的與傳統產業對接。網絡和信息已成為數字的基本手段，他們在企業中的應用起著至關重要的作用。由于種種歷史原因，我國煤炭礦山企業的信息基礎設施十分落后，在粗放階段煤礦管理，沒有統一的信息標準體系和共享機制的礦井生產系統，導致在一個煤礦網絡和信息工作落后于時代。礦區作為一個復雜的地理系統，由于其地形變化中，礦體，圍巖的影響，結構和圍巖壓力和采礦活動，以盡量減少由采礦造成的損失，預測，評價的影響，本文將從一些技術方面闡述基于GIS的煤礦地質測量信息系統的應用。
1 地理信息系統
地理信息系統（GIS）是一種存儲，收集，管理，和對地球和地理分布的地表空間信息系統數據描述分析。與一般的信息系統不同的是，它收集的信息是基于地理空間分布特征反映了地理實體的結構及其動態變化規律。從學科的角度，GIS是地理地圖制圖學的一個課題，測量和計算機科學的基礎開始發展起來的，具有獨立的學科體系；從功能上，GIS與空間數據的采集，存儲，顯示，編輯，分析，處理，輸出和應用功能。
煤礦地理信息系統（煤礦GIS）是用來描述煤礦地質信息，地下環境和設備的應用軟件。煤礦地理信息系統可以有效地建立礦山空間數據庫，實現礦山的全景顯示，動態顯示，真實，直觀，準確，清楚地表明形成，骨折，礦體與圍巖形成，表達的鉆井，礦（軸，軸），道路，溝渠，采空區，采空區，采工作面表達形式，配備和各種機械設備，操作空調，表達礦井風流狀況、瓦斯濃度、地應力場等現象。煤礦地理信息系統可以有效地利用現有的數據對未采區和回采工作面深部及戰線，地質構造，礦體，礦床分帶的變化及其他開采條件預測。
2 煤礦安全生產地理信息系統的概念及體系結構
2.1 煤礦安全生產地理信息系統
地理信息系統（GIS）是基于地理空間數據庫，描述，存儲，和空間信息輸出分析一個交叉學科的理論和方法，它是地理模型分析方法的使用，多種空間和動態的地理信息系統，及時提供地理研究和決策服務的計算機技術。目前，煤礦安全生產地理信息系統的開發包括兩個方面，一是用計算機語言（VB，VC）與其他組合軟件（AutoCAD）擁有自己的知識產權信息系統，二是基于地理信息系統的基礎上，利用圖書館的兩倍的功能的發展，開發專用軟件，地理信息系統。而煤礦安全生產地理信息系統是地理信息技術和信息的煤礦安全生產相結合，充分發揮了GIS的功能，實現共享和煤礦安全生產信息資源的應用，地理信息系統在煤礦中的具體應用。
2.2 基本體系結構
煤礦安全信息管理系統是基于Internet，是煤礦安全監察與當代先進的互聯網技術需求相結合構造?；A架構主要包括：文本數據庫（包括新聞，政策法規，學術論文，煤礦安全監察類），圖形數據庫和網絡。
基于Web GIS技術的支持，集成的地理空間數據和跟蹤井下安全實時監控系統，對所有的數據存儲在后臺數據庫的共享和煤礦安全信息網絡平臺的決定，由空間數據存儲平臺，安全專業的陽關應用平臺和Web協作服務平臺是由三部分組成的?；贕IS的煤礦安全管理系統，以安全生產為中心提供的監測，分析，規劃，決策。修復系統可分為：安全生產決策管理（的崇山峻嶺生產調度系統），礦山地理信息管理系統，全面的煤礦崇山峻嶺和網絡服務支持系統的質量控制系統。
綜上所述，現階段國內煤礦安全生產地理信息系統的結構主要是由一個安全系統信息庫，圖形信息庫，屬性信息數據庫，網絡支持系統和用戶系統，主要通過企業在企業局域網中實現信息共享。
3 基于GIS的煤礦地質測量信息系統的應用
3.1 GIS應用于礦區開采的數據庫建立
GIS是空間數據庫發展的主體它所管理的數據主要是二維或三維的空間型地理數據，主要包括地理實體的具體空間位置、拓撲關系和屬性。對于這些數據的管理GIS是按照圖層的方式來進行的，這樣的管理方式對地理數據的修改和提取非常方便。
地理信息系統采用野外數字測圖、手工和掃描數字化、遙感與攝影測量等多種方式采集空間數據。對于礦區開采沉陷的監測必須要用到礦區的測量數據、礦區的開采方法、地質采礦條件、地質構造等各方面的資料，這些基本上都是外業的數字測圖和手工繪制，對這些采集過來的數據進行有效地數據庫管理、更新、維護、進行快速的查詢和檢索，并且使用多種方式輸出所需的地理空間信息，以便于對礦區的沉陷情況作進一步的預測。GIS與面向特定領域的專業應用模型相結合，進行有關數據處理、信息管理、空間分析、反演預測、決策支持等已經成為一種需要。綜合多方面的因素考慮地理信息系統對于礦區開采沉陷數據庫的建立是非常合適的。
利用GIS技術解決礦區開采沉陷中出現的問題具有很大的優越性：首先GIS理論和技術方法是礦區多層空間以及資源環境等動態時空信息的存儲、處理、復合、分析與評價的最好方法。開采沉陷所涉及到的數據都是具有空間內涵的數據，GIS的最大特點就是管理處理具有空間內涵的數據，并且GIS的數據庫管理功能可以對大量的開采沉陷數據進行統一的管理；其次二維礦圖管理是目前GIS技術非常成熟的應用，利用GIS的制圖功能可以繪制出礦區開采沉陷監測所需的各種可視化圖形。而且GIS的空間查詢和分析功能還可以對開采所引起的一些損害進行全方位動態監測并可以確定損害的程度，在采動過程中隨時根據監測所顯示的資料對開采方案作出適當的調整。
3.2 GIS應用于礦區開采沉陷預測的可視化系統
可視化（Visualization）是對人腦印象構造一種方針，目的是便于人們理解現象、發現規律和傳播知識。由于可視化能迅速、形象的表示空間地理信息。傳統開采沉陷的預測的可視化方法工作量大并且復雜、預測的速度慢、繪制出來的圖形直觀效果較差而且精度低，但是利用GIS進行開采沉陷的預測的可視化在傳統方法的基礎上大大提高了預測的精度和預測的速度。
礦區開采引發的地表變形，可導致地表的土層破壞、平地積水、地面裂縫、周邊的山體滑坡和房屋倒塌等現象。利用ArcGIS中的ArcScene對地面沉降預測數據進行模擬和三維動態顯示，能夠很直觀的得出三維可視化圖形，也可以進行等值線繪制、任意的剖面圖制作、任意的點位變形數據提取和最大變形方向等多種三維可視化隨即應用分析，可進行礦區開采沉陷方面的一系列災害性的后果預測分析。另外可基于ArcGIS的3D擴展模塊生成各種地表變形的三維動態場景和三維動態實時可視化，并且可以進行動態演示。
GIS的可視化系統和空間分析功能在礦區開采沉陷的分析中具有著重大的意義。主要有開采沉陷數據的輸入與輸出、已開采地區的沉陷預測可視化、未開采地區的沉陷預測可視化、開采沉陷數據的管理和開采沉陷數據的可視化輸出等。
目前GIS在礦業領域的應用還包括有：礦區不同比例尺的遙感測圖、地質勘測、資源管理應用、礦山規劃與設計、工程地質應用、環境污染監測、礦區測量控制網建立、建筑物變形監測等各個方面。
4 結束語
礦區作為一個實時動態地區，礦區的開采沉陷必然會引起地表的變形與破壞，GIS作為一種新興技術融入到礦區開采沉陷中，對礦區的各種變形進行預測、分析與評價，并且能夠繪制出各種具有可視化效果的變形曲線和圖形，可以說這兩者結合起來具有十分廣闊的前景。煤礦地質測量空間信息系統，使煤礦地質測量信息采集的多源化、管理的網絡、決策支持的智能化，以及與其它系統的集成得到了實現，具有數據收集、分析、處理、儲存和等便捷功能，必將成為煤礦企業地址測量工作的重要發展方向。
參考文獻：
[1]姜在炳.煤礦地質測量空間信息系統及其發展趨勢[J].煤田地質與勘探，2005（4）.
地理信息可視化技術范文3
基本農田土地開發整理管理地理信息服務系統采用C／S模式和B／S模式相結合的復合型體系結構。系統需要實現的功能包括基本農田土地開發整理專題地理空間信息數據的編輯、綜合管理、查詢統計、專題分析、空間分析、自然災害預案等。由于C／S模式具有良好的交互性，能夠滿足對GIS圖形數據的大量復雜操作和對系統響應時間的要求。因此，基于系統安全性、行業應用嚴謹性及速度要求，將基本農田土地開發整理專題數據的錄入編輯、自然災害預案規劃、空間分析等功能放到C／S模式下實現。B／S模式主要用于災情信息數據的上報與。
2系統功能設計
2．1基礎設施空間地理數據可視化表達與展示
采用不同顏色與樣式的符號、線條、區域及填充圖案等，表達基礎設施地理空間地圖數據（各級行政區劃、各級行政中心、公路、鐵路、河流、居民地、房屋等），直觀、形象。
2．2系統參數設置
系統參數設置功能包括當前用戶登錄系統密碼修改、系統用戶授權設置、基本農田土地開發整理項目種類符號化定制、基本農田土地開發整里附屬設施種類符號化定制、系統登錄日志等。
2．3GIS地圖操作
GIS基本圖形操作功能包括單個選擇地圖實體、圓形選擇地圖實體、矩形選擇地圖實體、多邊形選擇地圖實體、地圖放大、地圖縮小、地圖漫游、瀏覽整個地圖場景、返回前一視圖窗口、改變地圖視窗窗口、設置鼠標在地圖窗口范圍內外移動過程中是否自動切換顯示區域、圖層信息、信息標注、地圖輸出至圖片文件等。
2．4GIS空間分析功能
GIS空間分析功能包括距離量算、面積量算、地理位置定位（主要地名定位、公路定位、居民地定位、基本農田土地開發整理項目區定位等）、空間搜索分析、自然災情預案規劃等。
2．5GIS專題分析功能
依據一項或者多項相關基本農田土地開發整理資源指標數據，基于GIS地圖數據可以制作多種方式專題圖（范圍專題圖、等級符號專題圖、點密度專題圖、獨立值專題圖、餅圖、直方圖、格網專題圖）顯示，系統設計GIS專題分析功能包括基于三級行政區劃專題分析、基于四級行政區劃專題分析、綜合災情專題分析等。
2．6基本農田土地開發整理專題地圖數據更新維護
設計功能包括基本農田土地開發整理專題地圖數據更新、基本農田土地開發整理附屬設施專題地圖維護等。
2．7數據導入與輸出
系統設計基于多種格式文件外部批量數據導入數據庫功能，查詢統計數據輸出至Excel表格文件或者直接輸出至打印機，GIS圖形數據輸出至多種格式圖形文件或者直接輸出打印機。
2．8系統數據庫設計
系統數據庫主要包含基本農田土地開發整理資源數據庫、基本農田土地開發整理附屬設施數據庫、自然地理資源數據庫、其它資源數據庫等。系統關鍵技術應用包括：①基本農田土地開發整理資源信息數據和基礎地理空間專題數據有效融合技術；②基本農田土地開發整理資源的相關指標數據的空間地圖可視化表達與展示技術；③基于GIS技術面向基本農田土地開發整理資源管理應用系統領域的基礎地理空間數據庫與基本農田土地開發整理專題空間數據庫開發技術；④基于可視化程序設計開發技術、數據庫技術、地理信息系統等技術，設計開發基本農田土地開發整理資源管理地理信息服務系統。
3示范應用系統開發
采用VisualC＃2008可視化程序設計開發語言，基于SQLServer2008數據庫平臺及MapX5．02地理信息系統開發組件完成黑龍江省望奎縣基本農田土地開發整理資源管理地理信息服務試驗系統。系統各項指標依據上述設計思想進行設計開發，實踐證明，系統中強大的地理信息空間分析功能能夠為基本農田土地開發整理管理相關部門進行決策提供直觀、有效、科學的地圖空間可視化技術支持保障，提高了工作效率。本文來自于《現代化農業》雜志?，F代化農業雜志簡介詳見
4結語
地理信息可視化技術范文4
隨著移動通信業務的信息化提升，對移動宏觀呈現的相關技術進行研究有著非常重要的意義。通過信息化手段，將移動通信業務信息根據區域、類型等多種方式更好地展示于高層領導，把業務上多元管理的城市要素（告警信息、話務信息、人數信息等）映射到網格單元或區域，實現對移動通信業務要素的宏觀呈現。
實現方法根據GIS的特點，結合移動通信部門的具體要求，采用B/S模式，在基于分布式關系數據庫基礎之上，采用面向服務的設計思想，秉持數據存儲、業務邏輯管理、服務、應用相分離的設計原則，具體實現如下：首先準備好底層支撐數據庫，數據來源包括測繪的基礎地理信息數據、移動通信設備的部署數據、移動通信業務數據等等；然后對各數據資源進行分析、整合、規范化和標準化處理，根據移動通信的業務需求，分析抽取符合移動通信業務管理需求的數據信息；最后將其按照一定的規則可視化到以地理信息為基礎的地圖上，實現移動通信的網格化服務、集團業務、GIS宏觀監控、區域支持監控、數據業務、客戶漫游行為等信息的宏觀呈現，如圖1所示。
關鍵技術通信數據以多源性、動態性、海量性為特征，如何建立統一的數據標準、以更豐富的可視化手段來表達相關的信息是當前通信運營商需要解決的一個重要課題。結合GIS的海量數據管理處理能力、空間數據分析能力以及豐富的可視化表達方式，在實現與通信相關的信息呈現時需要解決以下幾個關鍵技術難題。
多源移動通信數據的集成與分析由于移動通信相關數據來源的不同而導致數據格式各異，給信息的應用帶來了極大的不便，因此需要解決多源數據的集成問題。相關的數據包括基礎地理信息數據、通信設備部署數據、通信業務數據、氣象數據等，其中基礎地理信息數據來源于具有測繪資質的單位測繪所得，而通信設備部署數據及業務數據來源于通信運營商，氣象數據來源于氣象部門的監測，要實現對這些數據的充分利用，首先要實現多源數據的集成。目前，實現多源數據集成的方式大致有三種，即：數據格式轉換模式、數據互操作模式、直接數據訪問模式[4]。數據格式轉換法就是把不同格式的數據經過專門的數據轉換程序進行轉換，變成統一的數據格式，并存儲到統一的數據庫或文件中。但由于缺乏對對象統一的描述方法，從而使得不同數據格式描述對象時采用的模型不盡相同，因而轉換后不能完全準確地表達源數據的信息，造成部分信息的丟失。數據互操作模式是在異構數據庫和分布計算的情況下，在相互理解的基礎上，透明地獲取所需要的信息。該模式為多源數據的共享和集成提供了新的思路，但這一模式在應用中也存在一定的局限性：如增加用戶的負擔等等。直接數據訪問法是利用空間數據引擎的方法實現多元數據的無縫集成，即在一個GIS軟件中實現對其他數據格式的直接訪問、存取和空間分析，避免了繁瑣的數據轉換，不失為一種更為經濟實用的多源數據集成模式。綜合以上分析，在多源通信信息集成和分析時，可采用直接數據訪問法，以保證數據的準確性和數據訪問的效率。
空間地理信息和移動信息數據的可配置動態交互為了用易于理解的方式顯示大容量的、結構化的移動信息數據，通過相關的移動信息數據和與其位置相關的空間地理信息的交互則可以進一步加深對數據內容、數據組織結構和數據關系的理解程度。移動通信領域多源數據集成分析之后，將有用的信息有效地傳遞給用戶的最好方式就是結合GIS實現空間地理信息和移動信息數據的可配置動態交互。通信信息可視化表達的基礎是地理信息數據庫，所有用戶關注的信息最后都可視化表達到以地理信息數據為基礎的電子地圖上。信息可視化的方式按其結合程度來說有三種[5]：后置處理，是將科學和工程計算的結果解釋成可視的信息；實時跟蹤處理，信息可視化顯示與計算過程同步進行；交互控制，在計算過程中根據顯示結果隨時對模型和控制參數進行修改和引導。此外，在相應的移動信息呈現給用戶的同時，用戶可以通過一定的方式如移動鼠標、點擊鼠標、鍵盤輸入等，在以空間地理信息為基礎的平臺上進行信息的配置，根據用戶的命令請求，空間地理信息數據通過一定的映射關系實現與深度移動信息數據的交互。整個過程的實施是實時動態的，也就是所說的可配置動態交互。通過這一可配置的動態交互，可以使信息的呈現更為直觀、形象，實現多源數據的集成性、交互探討性和信息的動態性。因此空間地理信息和移動信息數據的可配置動態交互可以將通信信息以更為生動、直觀、形象的模式展現給用戶，并且在分析的過程中可以靈活地檢索數據，方便多源信息的對比、綜合與分析。
地理信息可視化技術范文5
關鍵詞:GIS;旅游信息 三維可視化 視覺疊加分析
中圖分類號:F592.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)09(a)-0234-02
Research on Visualization of3D Tourism around Henan province Based on GIS
XiapengZheng hong-yan
(Jiangsu Institute of Geological Surveying and Mapping,Nanjing 210008)
Abstract:Tourism is one of the most dynamic and potential profession,which is has leaped to the world’s largest scale industries．It is pop industry in many developed countries,and become prior development industry in developingcountries and regions．The research on visualization of tourism information and the optimal-routing,must play a significant role in tourism information express, transmission and utilization.
Key Words:Geographic information system(GIS);Tourism information;3D Visualization;Visual overlay analysis
1研究背景和意義
隨著旅游業的蓬勃發展,地理信息系統作為一種通用技術,在國內外旅游領域中得到了廣泛地應用[1]。旅游業是與地理信息相關性極強的行業,GIS中的諸多要素如圖件、區域景觀資源、交通路線等與旅游密不可分。GIS支撐下的旅游信息系統可以完成一般旅游信息系統不能完成的一些特殊功能,如圖形分析、空間數據綜合處理等。
目前,地理信息系統技術正日趨成熟,并在諸多行業得到廣泛應用。這一技術可以直觀而形象的展示空間信息、分析事物空間分布規律,從而支持決策。因此,地理信息系統是有效解決這一問題的重要手段之一,將成為未來旅游信息化的重要組成部分。GIS的這種發展趨勢,更加符合旅游信息數據庫和數據表達的要求,對于更好地表達旅游信息、促進旅游信息的傳播和利用,無疑具有推進作用。
為了實現焦作云臺山地區的旅游與環境的三維可視化,河南省旅游局利用GIS技術進行了該區域旅游與環境的三維可視化分析,制作了三維立體效果圖,為河南省旅游業的發展提供了更為直觀的基礎空間數據。
2三維可視化建模的前期準備
2.1 主要內容
基于GIS河南省旅游信息可視化研究,涉及測繪工程、地理信息系統、計算機技術、空間數據庫等專業內容,本文主要研究內容如下:GIS數據格式的統一,要素類的創建與提取,遙感影像的處理與轉換,DEM數據的拼接與提取,坐標系的投影與轉換,基于GIS的三維可視化疊加分析。
2.2 設計流程
使用ENVI軟件,提取衛星遙感影像DEM數據,導入到ArcGIS Geodatabase數據庫,使用GolbalMapper提取河南省的行政區劃圖,導入到ArcGIS Geodatabase數據庫。根據河南省行政區劃,提取相應的DEM灰度圖,進行柵格拼接,加載河南省行政區劃,根據河南省的行政區劃范圍進行柵格數據的裁剪,得到河南省DEM灰度圖,根據得到的結果,生成河南省TIN數據,加載到ArcScene里面,結合河南省地形渲染圖,進行可視化疊加分析。最終得到河南省數字地面三維模型。
根據研究的內容,選取遙感影像、DEM、行政區劃圖等原始數據,利用ArcGIS、MapInfo、Global Mapper等工具實現旅游信息可視化。
2.3 數據處理及軟件的選擇
本研究涉及以下幾種數據源,包括遙感影像DEM、地形數據、地區界線狀圖,由于原始數據格式不統一,首先通過ArcGIS、Global Mapper、ENVI等相關工具進行轉換,最終統一成ArcGIS的“.shp”文件及柵格數據。
3河南省旅游三維可視化模型的生成
3.1 河南省行政區劃圖的提取
使用Global Mapper軟件對基礎地理數據進行格式轉換,加載到ArcCatalog里,提取出的行政區劃范圍。為了數據精確性、完整性、一致性提供保障,將初步提取的的行政區線要素進行拓撲檢查,保證每條邊的聯通性、無重疊性。然后將拓撲檢查后的的行政區線要素轉換為面狀地理要素,供DEM數據的提取。
3.2 河南省遙感影像DEM的獲取
原始數據由于在數據結構、數據組織、數據表達等信息系統不一致而需要對原始數據進行轉換與處理。柵格數據為hgt文件中,有部分數據DEM數據不完整,有部分無高程數據的壞點,且不能使用ArcGIS軟件直接打開,需要使用ENVI軟件進行影像修復和格式轉換。
因為研究區域可能是一個非常大的范圍,跨越了若干相鄰數據,而空間數據是分幅存儲的,因此要對這些相鄰的數據進行拼接。空間數據拼接是空間數據處理的重要環節,也是地理信息系統空間數據分析中經常需要進行的操作。
使用ArcToolbox中的數據管理工具投影轉換,進行坐標系的轉換,我們進行投影變換,將GCS_WGS_1984等地理坐標系統一轉換為轉為WGS_1984_PDC_Mercator投影坐標系。
我們所需要的是將拼接和投影轉換后的DEM數據加載到ArcMap里,同時加載的行政區劃面狀數據,選擇數據管理工具里的柵格數據裁剪工具,對DEM數據的進行裁剪,最終得到DEM數據。
3.3 TIN數據的生成與河南省地貌圖的渲染
TIN為不規則三角網的縮寫,在地理信息系統中有廣泛應用;根據區域的有限個點集將區域劃分為相等的三角面網絡,數字高程有連續的三角面組成,三角面的形狀和大小取決于不規則分布的測點的位置和密度,能夠避免地形平坦時的數據冗余,又能按地形特征點表示數字高程特征。通過等高線和高程點建立不規則的三角網,然后在TIN基礎上通過線性和雙線性內插建DEM。同樣,也可以通過DEM數據轉換為TIN數據。在表面建模或建模簡化可視化過程中,經常需要將柵格表面轉換成TIN表面。使用ArcMap里的3D分析工具,將河南省DEM數據轉換為TIN數據。調整DEM數據的顯示方式,變換色階,生成河南省地貌渲染圖。
3.4 河南省旅游三維可視化的疊加分析
ArcScene是ArcGIS三維分析模塊3D Analyst所提供的一個三維場景工具,它可以更加高效地管理三維GIS數據、進行三維分析、創建三維要素以及建立具有三維場景屬性的圖層。利用ArcGIS三維分析模塊可以進行創建表面、進行各種表面分析及在ArcScene中數據的三維可視化。
3.4.1 三維疊加的基本設置
在三維場景中瀏覽數據更加直觀和真實,對于同樣的數據,三維可視化將使數據能夠提供一些平面圖上無法直接獲得的信息。疊加,即將要素所在區域的表面模型的值作為要素的高程值,如將所在區域柵格表面的值作為一幅遙感影像的高程值,可以對其做立體顯示;突出則是指根據要素的某個屬性或任意值突出要素,如要想在三維場景中顯示建筑物要素,可以使用其高度或樓層數這樣的屬性來將其突出顯示。加載TIN數據到ArcScene里,同時加載河南省地貌渲染圖和河南省旅游景點要素類到,設置相關參數,生成三維效果。
3.4.2 三維場景效果的修正
在實現要素或表面的三維可視化時,需要注意以下一些問題。
(1)添加到場景中的圖層必須具有坐標系統才能正確顯示;地形顯示地過。
(2)為更好地表示地表高低起伏的形態,有時需要進行垂直拉伸,以免顯示過于陡峭或平坦。
(3)為全面地了解區域地形地貌特征,可以進行動畫旋轉。
(4)為增加場景真實感,需要設置合適的背景顏色。
(5)方位角、入射高度角及 根據不同分析需求,設置不同的場景光照條件,包括入射表面陰影對比度。
本文對生成的三維場景進行修飾,調整其高程拉伸因子和河南省地貌渲染圖的顯示方式,以達到良好的顯示效果,同時添加了三維注記（如圖1、圖2)。
4三維應用
本文以河南省1∶25萬地形數據、河南省1∶25萬DEM及焦作Landsat-7 ETM+30米分辨率多光譜遙感影像等作為研究數據源,實現河南省旅游信息的可視化,以及對河南省著名旅游景點的三維分析。通過使用Global Mapper、ENVI等相關軟件,對不同數據格式進行統一,導入到ArcGIS中,進行矢量、柵格數據的裁剪,拼接,生成TIN表面,在ArcScene中進行三維可視化疊加分析,得到了河南省旅游三維可視化信息,并且疊加河南省道路網絡信息,使河南省的旅游信息更加直觀的顯現出來。基于GIS的旅游信息可視化研究為游客提供了一個有利的幫手,隨著地理信息系統工作者和旅游工作者的共同努力,該領域的研究會不斷發展,不斷完善(如圖3、圖4)。
5結語
本文結合河南省焦作市云臺山景區的實際,在旅游信息可視化與環境三維可視化方面做了較為詳細的研究。它具有強大的數據管理功能和實用的數據分析功能并可以對旅游路線進行動態模擬;同時具有靈活的數據查詢功能。它能夠全面顯示云臺山地區的旅游景點、路線、山川、峽谷以及旅游的最佳時間。由于時間和技術水平的限制,本研究還不夠完善,還需做進一步的研究,使其逐步完善。
本系統的開發與及應用能給云臺山旅游事業開創一個新天地,能提高旅游從業人員的工作質量和效率,能夠提高旅游事業的安全預測和管理水平,能大大地節省人力、物力和財力,,同時也為我國的旅游事業的發展提供了一個新的思路,必將產生良好的經濟效益和社會效益,其應用前景十分廣泛。
參考文獻
[1] 李文杰,曹靖.GIS在國內旅游領域的應用回顧與展望[J].內蒙古師范大學學報(哲學社會科學版),2008,37(4):112～116.
[2] 葉張煌,楊志,劉林清.GIS在龍虎山旅游管理和開發中的應用[J].地理空間信息,2006,4(6):16～18.
[3] CHEVERSTK,MITCHELL K,DAVIES N.Design of anobjectmode for context sensitive tourist guide[J].ComputerGraphics,1999(23).
[4] SMITH S L J.Recreation geography[M].London:Longman,1988.
地理信息可視化技術范文6
[關鍵詞]GIS 選址 便利店 商圈
[中圖分類號] P228.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-250-1
1概述
便利店，英文簡稱CVS（Convenience Store）是一種用以滿足顧客應急性、便利性需求的零售業態。該業態最早起源于美國，繼而衍生出兩個分支，即傳統型便利店與加油站型便利店。
2便利店選址的相關因素
超市選址應從較大區域的地理與環境分析到小范圍的商圈地理分析，綜合自然地理特別是人文地理的各方面因素，以確定最終的定位點。在超市選址時，考慮的主要因素應是：
①對自己的目標顧客是否為最方便。
②購物時，是否有利于與周圍商店比較和選擇。
③區域內是否有足夠的購買需求和購買力。
④交通條件的優劣等。
超市的區位選擇與人口的密度正相關，人口密度大的地域超市選址的概率就大，而從消費能力來講人口高度密集的中心城區與城郊相比，超市在中心城區選址的概率更大。消費者克服空間距離的作用所要付出的空間費用或時間費用是決定消費者選擇超市的另一個重要因子。一般隨著距超市距離的增加，在該超市購買的家庭數會劇減，特別是消費者日常生活用品表現的更為明顯，因此超市多在交通可達性好的地點布局。
3地理信息系統（GIS）的概念與發展
1988年美國國家地理信息與分析中心（NCGIA）對地理信息系統的定義是“為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數據而建立的計算機化的數據庫管理系統”。在地理信息系統中，現實世界被表達成一系列的地理要素和地理現象，這些地理特征至少由空間位置參考信息和非位置信息兩個部分組成。
3.1地理信息系統的空間數據結構
地理信息是指表征地理圈或地理環境固有要素或物質的數量、質量、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。地理信息是有關地理實體的性質、特征和運動狀態的表征和一切有用的知識，它是對地理數據的解釋。在地理信息中，其位置是通過數據進行標識的，這是地理信息區別于其他類型信息最顯著的標志。
空間數據結構是指適合于計算機系統存儲、管理和處理的地學圖形的邏輯結構，是地理實體的空間排列方式和相互關系的抽象描述。內部數據結構基本上可分為兩大類：矢量結構和柵格結構，兩類結構都可用來描述地理實體的點、線、面三種基本類型。
3.2 GIS的特點
3.2.1空間可視化
（1）空間地物輪廓特征的可視化
信息系統是對現實世界的計算機模擬，而地理信息系統則突出了它對現實世界空間關系的模擬。使用我們對于在空間中各事物的狀態有一個非常直觀的感受。
（2）具有空間參照特點的地物專題屬性信息的可視化
地理信息系統的空間可視化功能還包括對空間分布的地物的屬性信息的圖形可視化，這一點是由地理信息系統的一個重要特征來保證的，即GIS實現了空間信息和屬性信息的集成管理，并能夠完善地建立二者之間的聯系。
3.2.2空間導向
利用地理信息系統，我們不僅可以縱覽研究區域的全域，還可以利用縮放和漫游等GIS所提供的基本功能深入到我們更感興趣的區域去研究。
3.2.3空間思維
地理信息系統的空間數據庫在存貯各地物的空間描述信息的同時，還存貯了地物之間的空間關系，這一特點為進行空間分析提供了基礎。
地理信息系統的空間思維，就是要利用GIS數據庫中已經存貯的信息，通過GIS的工具（例如緩沖區分析、疊置分析），生成GIS空間數據庫中并求存貯的信息。
4地理信息系統的空間分析
空間分析起源于60年代地理科學的計量革命，現早已成為地理信息系統的核心功能之一，它特有的對地理信息（特別是隱含信息）的提取、表現和傳輸功能，是地理信息系統區別于一般信息系統的主要功能特征。GIS空間分析的基本功能，包括空間查詢與量算，緩沖區分析、疊加分析、路徑分析、空間插值、統計分類分析等。
4.1空間查詢與量算
圖形與屬性互查是最常用的查詢，主要有兩類：第一類是按屬性信息的要求來查詢定位空間位置，稱為“屬性查圖形”；第二類是根據對象的空間位置查詢有關屬性信息，稱為“圖形查屬性”?？臻g量算主要包括：幾何量算、形狀量算、質心量算、距離量算。
4.2緩沖區分析
所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。從數學的角度看，緩沖區分析的基本思想是給定一個空間對象或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由鄰域半徑R決定。緩沖區分析可以解決公共設施（商場、郵局、銀行、醫院、學校等）的服務半徑，鐵路、公路以及航運河道對其所穿過區域經濟發展的重要性等問題。
4.3疊加分析
疊加分析是地理信息系統最常用的提取空間隱含信息的手段之一。地理信息系統的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面，進行疊加產生一個新數據層面的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊加分析不僅包含空間關系的比較，還包含屬性關系的比較。空間并是指兩層多邊形疊加相交后生成的新的多邊形層中各多邊形的屬性項等于原始兩多邊形的屬性項之和；空間交是指兩層多邊形疊加相交后生成的新的多邊形層中各多邊形的屬性項等于原始兩多邊形的屬性項之差；空間切是指兩層多邊形疊加相交后生成的新的多邊形層，其屬性值等于原被切多邊形屬性值。
4.4網絡分析
對地理網絡（如交通網絡）、城市基礎設施網絡（如各種網線、電力線、電話線、供排水管線等）進行地理分析和模型化，是地理信息系統中網絡分析功能的主要目的。網絡分析是運籌學模型中的一個基本模型，它的根本目的是研究、籌劃一項網絡工程如何安排，并使其運行效果最好。網絡分析的主要功能：路徑分析、資源分配、連通分析。
