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地理空間數據可視化概念范文1
關鍵詞：空間信息技術；物聯網；技術應用
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）07-0050-03
0 引 言
物聯網是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。空間信息技術是指采用現代探測與傳感技術、攝影測量與遙感對地觀測技術、衛星導航定位技術、衛星通信技術和地理信息系統等為主要手段，研究地球空間目標與環境參數信息的獲取、分析、管理、存儲、傳輸、顯示、應用的一門綜合和集成的信息科學和技術[2]。
近年來，在物聯網概念及其應用迅速發展的背景下，空間信息技術迎來了應用與發展的新機遇，并逐漸顯示出了其在物聯網中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術在物聯網中的作用與應用，對于促進多方的技術融合與協同發展的必要性日益顯現。
1 空間信息技術與物聯網的發展概況
1.1 空間信息技術的發展
空間信息技術是當前人類獲取并處理大區域地球空間及其動態信息的唯一技術手段。隨著科技的進步，空間信息技術無論是在單項技術還是在綜合集成上，都得以飛速發展，尤其是在1998年戈爾提出“數字地球”概念后，世界各國均紛紛出臺相關的發展策略與長遠規劃。目前，在空間信息獲取上，全球對地觀測能力不斷增強，人類逐步進入一個多源、多時相、全方位和全天候對地觀測的新時代；在空間定位技術上，則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統為代表，在靜態動態定位精度、運行可靠性以及實時數據上都得以改善與提高；在空間信息分析處理上，GIS作為集地理、測繪、計算機等多學科為一體的交叉綜合性學科快速發展，其以空間數據庫為基礎，進行數據的輸入、輸出、組織和管理，更關鍵的是GIS提供了對信息的認識表達、綜合分析、理解決策等方面的技術和模型，具有強大空間數據處理與空間信息分析功能，業已成為地球空間信息科學的重要理論內涵與技術手段，是空間信息技術深化應用的核心，并向系統結構化、集成化、網絡化、三維化以及智能化等方向發展。
在具體的應用上，國內外相繼開展了數字地球、智慧地球、數字區域、數字城市、數字社區等一系列研究。目前的應用已走出軍事、測繪等傳統領域，進入經濟社會發展各個領域，包括資源環境、城鄉規劃、工程建設、交通、電力、農業、林業、電信、商業、旅游、現代物流等領域以及大眾服務行業，并形成了規模強大的空間信息產業[3]。
1.2 物聯網的發展
物聯網理念最早出現于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書 [4]。1998年，美國麻省理工大學（MIT）提出了“物聯網”的構想。1999年，美國Auto-ID首先明確提出“物聯網”概念。2005年，國際電信聯盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度報告，正式將“物聯網”稱為“the Internet of Things”，并對物聯網概念進行了擴展 [5]。目前，國外對物聯網的研發、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數國家。2008年，歐盟智慧系統整合科技聯盟（EPOSS）發表《2020的物聯網：未來藍圖》的報告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美國總統奧巴馬就職后，將“智慧地球”提升為國家層級的發展戰略，從而引起全球關注。2009年6月，歐盟委員會提交了《歐盟物聯網行動計劃》，隨后了其物聯網戰略。日本政府自20世紀90年代中期以來相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項國家信息技術發展戰略。韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設的產業政策。我國也在2006年的《國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020年）》中將物聯網的核心傳感網列入重點研究領域。2009年，總理提出“感知中國”概念，并于2010年《政府工作報告》中指出要加快物聯網的研發應用，國家工業和信息化部門也把物聯網發展作為國家信息產業確定的三大發展目標之一。
與基礎性研究同步，物聯網應用研究也取得了一定的進展，在倉儲物流、假冒產品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來水網等基礎設施、醫療護理、精準農業傳感技術的精確應用、智能化專家管理系統、遠程監測和遙感系統、生物信息和診斷系統、食物安全追溯系統等領域體現了極大的應用價值，并將發揮巨大的潛在作用。
2 空間信息技術在物聯網中的作用
2.1 為物聯網系統提供空間認知的基準與標準
當前信息技術的發展，使得人們生活在一個由計算與通信技術構成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個對偶空間中，既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過程，也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過程[6]。物聯網系統需要認知物理空間，并促進兩個空間的深度融合，而對于物理空間的認知與基準問題則應包括幾何、物理和時間基準等內容，這些也恰是空間信息技術研究的基本問題?？臻g信息技術在確定空間信息幾何形態和時空分布上的技術進步與應用發展間接上奠定了物聯網系統對于物理空間的認知基準。另一方面，標準化是任何行業發展必須面對的問題，物聯網系統由于其自身綜合性、交叉性等特點，標準化問題尤為突出。而伴隨著空間信息技術發展形成的一系列空間信息標準，包括括數據的格式、精度、質量以及信息的分類編碼、安全保密、技術服務等諸多方面的內容可以直接被物聯網系統標準化所借鑒，至少在空間數據與信息上可以利用現有的標準化成果。
2.2 為物聯網系統提供實時與非實時空間信息
人們接觸的信息中約80%和地理位置相關，物聯網系統中空間信息更是占據重要地位，空間信息技術則可以為物聯網系統提供實時和非實時的空間信息。隨著3S技術（RS、GPS、GIS）的進步以及與信息、通信技術的結合發展，現已實現對于目標的實時與非實時分類識別、跟蹤定位和監測監管。一方面，隨著制圖學與空間數據庫相關理論與技術的進步，業已形成多層次標準化的基礎地理空間數據庫，為物聯網系統提供了基礎地理信息平臺，并直接影響到物聯網應用的廣度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物聯網系統獲取相關空間信息的途徑之一。其中，RS作為宏觀觀測地球的手段，其數據的空間、時間、光譜、輻射分辨率不斷提高，數據傳輸與處理的實時性顯著增強，并積累了大量的歷史數據形成空間影像動態數據庫；GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升，且從靜態擴展到動態，從單點到廣域，從事后處理到實時定位，足以為物聯網提供高精度的實時定位信息，另外，GPS還可以為物聯網系統提供統一的時間信息。
2.3 為物聯網系統提供空間數據的分析處理、集成管理與數據挖掘
物聯網本意是要將物體與物體通過傳感器、網絡等聯合為有機整體，要將物體的特征特性轉換為數據進行信息傳輸交流，這些數據具有異構、分散、多源、海量和時空動態等相關特性，這給系統的數據處理與管理帶來了挑戰。物聯網系統必須將繁雜的數據進行有效的集成聚合與分析處理，才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術之一的地理信息技術則是空間信息的存儲、處理、分析、管理和應用的核心技術，在數據存儲與管理方面，業已形成先進的面向對象數據模型和成熟的空間數據庫技術；在數據的分析處理上，GIS有強大的空間數據處理能力，尤其在空間分析能力上更是其區別于其他信息系統的顯著標志。
空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對象的位置及形態特征的分析與建模的系列技術，物聯網系統的特征要求其具有強大的空間分析能力，以達到對海量空間數據的處理分析、挖掘、推理，并達到智能決策與服務的目的。當前，空間信息技術在數據管理與處理上已從傳統的空間數據管理系統逐步向空間決策支持系統轉變[8]。為適應物聯網的發展需求，空間數據分析與數據挖掘還將向泛空間信息分析、協同實時處理、智能推理、面向公眾服務等方向轉變[9]。
2.4 為物聯網系統提供空間可視化技術
人占據物聯網系統中人與物的信息交互的主導地位。有研究表明，人獲取客觀世界的信息約有80%來自視覺，相對于其它途徑和方式，圖形圖像信息最易被人們直接識別，可視化技術將數據轉換解釋為直觀的圖形，從而簡化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。
物聯網系統中涉及復雜的多源、多維空間數據，空間可視化理論與技術奠定了其可視化的基礎，并在一定程度上提高了人/機、人/物的信息交互效率。此外，GIS的發展已從傳統的2維地圖發展至2.5維與真3維空間信息系統，其基于空間數據庫構建的虛擬環境與情景模擬技術日趨成熟，以數字地球為代表的系統建設也已在應用方向逐漸普及，這些都將在新時代物聯網的建設中向廣度和深度發展。未來計算機技術與人的思維科學將進一步融合，人也會成為物聯網虛擬環境中的一部分，而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術以及虛擬現實技術來保證人與物、人與虛擬環境、人與空間信息的交互。
2.5 為物聯網系統提供其他相關技術支撐
空間信息技術除了在空間數據的管理、處理、可視化等領域以外，還可以為物聯網系統提供很多其他相關技術支撐。例如，在物聯網中人與物的物理空間是連續的，而傳感器所獲取的數據大多為點數據，在獲取連續的空間數據上則需要空間信息相關技術的支撐。遙感就是獲取大范圍數據的最佳手段之一，在物聯網系統中，借助其與相關點數據的關聯反演也是當前通過點源數據獲取大范圍連續數據的技術方法。
另外，早在物聯網概念出現之前，空間信息技術已有了長足的發展，產生了諸多應用基礎平臺與相關支撐技術，例如基礎地理信息平臺、分布式空間數據庫平臺與技術、移動GIS平臺與技術等。在這些平臺之上又成功地出現了一系列應用，如導航、智能購物等公眾LBS服務，又如數字地球、數字城市等大區域范圍的應用。在這樣一些應用上，已經出現了物聯網概念的雛形，這些已建成以及正在發展的平臺為物聯網系統的構建奠定了平臺與技術基礎，很多物聯網系統的構建可以基于上述平臺，添加物聯網的傳感器、網絡通信、人工智能等技術以實現物聯網系統功能，例如冷鏈物流管理系統等[10]。
3 空間信息技術在物聯網建設中的應用
有學者指出物聯網的概念脫胎于應用，其相關技術與應用雛形早已出現，物聯網的應用領域包括資源、環境、工業、農業、公共安全、交通運輸、城市管理、平安家居和醫療健康等等，而這些領域中很多都是空間信息技術傳統與新興的應用領域。在即將來臨的物聯網新時代中，空間信息技術在這些領域中成功的應用案例和知識積累也將為物聯網應用與建設奠定基礎。
3.1 空間定位技術應用
空間定位技術自誕生以來，逐漸由軍方轉向民用，已形成巨大的應用市場，目前較為成熟的應用主要有導航、物流以及各種基于位置的服務（LBS）。在物聯網系統中，空間定位技術提供了人、物的空間位置信息，在物聯網建設中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應用市場。例如，人和物的跟蹤定位，在安全、物流、遠程醫療、LBS服務等相關領域都是不可或缺的，空間定位技術勢必被這些領域物聯網的建設所應用。
3.2 遙感技術應用
遙感是空間信息技術中最具歷史的技術，在地質、資源環境、災害、區域、城市等調查監測、分析預測方面有著成功的應用。作為一種傳感技術，遙感將在這些領域物聯網建設與應用中成為系統信息源之一，也必將因其具有低代價大范圍連續獲取信息的能力而大有作為，尤其是在當前物聯網傳感器以點信息源為主的情況下，遙感獲取的信息恰是物聯網建設應用中有待發掘的藍海領域。
3.3 地理信息系統技術應用
地理信息系統的核心技術涵蓋多源空間數據集成、空間信息可視化、空間分析技術、空間數據挖掘和GIS 應用建模等諸多方面[11]，因此，在各領域的物聯網建設中，GIS不僅可以提供功能強大的數據存儲、處理、交換、分析、管理和應用，還可以提供對空間與非空間信息的認識、分析與數據挖掘、表達和決策的技術和模型。隨著物聯網研究與應用的深入，出現了物聯網與GIS的集成應用[12]，一些物聯網的建設也直接基于GIS而設計開發，因此GIS在物聯網建設中的應用價值和應用前景也越來越被人們所共識。
4 結 語
從物聯網概念的提出，到近年來的快速發展，許多先進理念與科技創新不斷出現，但有學者指出物聯網還缺乏理論依據和技術支撐，物聯網的發展需要傳感、網絡、計算機以及空間信息技術等相關理論技術的支撐。徐冠華院士曾在國家遙感中心成立15周年紀念會上提到，空間信息技術在過去的幾十年里得到了迅速發展，但在產業化和實用化方面還有相當距離，而物聯網概念的誕生及其在各領域的發展恰為空間信息技術的應用提供了廣闊的市場和發展機遇。因此，清醒地認識空間信息技術在物聯網系統建設中的作用及其應用，促進空間信息技術和物聯網的集成結合對于物聯網及其相關產業的快速發展具有重要的現實意義。
參 考 文 獻
[1] 北京郵電大學電子商務研究中心.物聯網研究報告[R].北京，2009.
[2] 寧津生，王正濤.測繪學科發展綜述[J].測繪科學，2006，31（1）：9-15.
[3] 李清泉.關于我國空間信息產業發展的思考[J].地理信息世界， 2004，2（4）：5-8.
[4] GATES B， MYHRVOLD N， RINEARSON P. 未來之路 [M]. 辜正坤，譯.北京：北京大學出版社， 1996.
[5] International Telecommunication Union UIT. ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things[R]. Tunis， Tunisia：ITU telecom World， 2005.
[6] 徐光祐，陶霖密，張大鵬，等.物理空間與信息空間的對偶關系[J].科學通報，2006，51（5）：610-616.
[7] 史照良，龔越新，曹敏，等.測繪技術在物聯網時代的應用[J].現代測繪，2010，33（3）：3-5.
[8] 劉耀林.從空間分析到空間決策的思考[J].武漢大學學報：信息科學版，2007，32（11）：1050- 1055.
[9] 劉耀林.新地理信息時代空間分析技術展望[J].地理信息世界，2011（4）：21-24.
[10] 李清泉，李必軍.物聯網應用在GIS中需要解決的若干技術問題[J].地理信息世界，2010（5）：7-11.
地理空間數據可視化概念范文2
一、GIS 在礦產資源勘查中的具有的優勢
傳統的礦產資源勘查主要是根據專家經驗，對預測區域的地、物、化、遙等資料進行分析判斷，并利用手工的方法，在圖紙上定性圈定礦產預測靶區。應用此方法的礦產勘查評價，僅是處理數據信息，不能進行圖形信息處理，另外，勘查評價過程難以將空間對象的復雜關系利用可視化呈現，評價結果的表達不夠精確。
相比于傳統得到礦產資源勘查方法，GIS 在礦產資源勘查中的具有的優勢主要包括如下三點。
第一，GIS綜合了多種學科知識。GIS作為一項新興科學技術應用，不僅包括地理學、地圖學、信息科學方面的知識，而且包括了測量學、管理科學和計算機等方面的學科知識，具有極強的綜合性。
第二，GIS具有多種功能。GIS不僅具有空間數據的獲取、存儲、顯示，而且具有空間數據的編輯、處理、分析、輸出和應用等功能。
第三，GIS是完整的解決空間問題的系統。它不僅改變了礦產資源勘查的體系，而且簡化了勘查過程，從而提高了礦產資源勘查的效率。
GIS的這些優勢使其可以應用在地質調查、地質礦產預測、地質礦產資源勘查評價等方面。 GIS不僅會改變地質工作者的思維方式，而且對礦產資源勘查的研究方法產生深遠的影響。
二、GIS在礦產資源勘查中的預測方法
目前，GIS礦產資源預測，主要是利用GIS的基本空間分析功能，研究地質礦產實體的空間關系，對未知地段找礦遠景作直觀評價，比如通過控礦因素的疊置分析，可以圈出找礦有利地段，其方法可以概括如下四個方面。
1、通過對地理、地質、礦產、物探、化探等方面的數據采集和分類，并對屬性數據進行編碼，將獲得的圖形進行分層處理，將屬性數據與圖形數據進行連接匹配，建立多源地學的空間數據庫。
2、根據礦產勘查預測的目標，研究成礦地理區域特征和礦產的特點，得出預測區域的成礦規律，并通過定性的研究確定成礦因子變量，確定評價因子。
3、在空間數據庫和評價因子的前提下，利用空間疊加、數據檢索，模型處理等方法，產生礦產勘查預測的專題圖層和屬性，并建立綜合的找礦模型。
4、利用GIS的空間分析功能和數學預測模型，對專題圖層和屬性進行可視化分析，得出成礦的地段，并通過建模方法對優選的成礦區域進行資源量估計。
三、礦產資源勘查GIS 評價工作流程
在GIS沒有成為礦產資源勘查的主要手段之前，國內外常用的評價流程，是通過地質、礦質等方面的資料收集，建立空間數據庫，并通過成礦信息提取，成礦理論的應用進行礦區預測和圈定。GIS出現之后，由于其多源、多時態、多層次空間信息等方面優勢和高效的空間信息分析功能，其逐漸成為礦產資源勘查潛力評價的主要手段。
礦產資源勘查評價流程，第一是通過多源地學方面的信息，比如地質、化探、遙感等方面的信息，建立空間數據庫。第二，利用GIS空間分析功能和評價模式，結合礦產地質對比數據和成礦規律研究，對收集的資料進行信息分析和挖掘，第三，基于GIS 技術，對不同數據源信息建立圖層，并進行歸類，對礦源信息進行空間疊加，進行綜合分析和研究，最終圈定礦產勘查的靶區。礦產資源勘查GIS評價工作流程如圖1所示。[2]
四、GIS 在礦產資源勘查潛力評價應用
GIS 在礦產資源勘查潛力評價應用主要包括建立基于GIS的數據庫、信息要素的提取與模型的建立、礦產資源勘查潛力預測三個方面。
1、建立基于GIS的空間數據庫
我國最早建立的關于礦產勘查的數據庫主要是對非空間數據進行管理。目前數據庫主要是進行空間數據信息的管理，這些信息不僅包括礦產資源的空間位置，而且包括其可視化分布情況。通過GIS 手段對空間信息進行規范和標準化后，可以建立礦產資源勘查評價的數據庫。
空間數據庫建立后，可以實現屬性和圖形信息之間的相互檢索的活動，即可以根據地質圖形檢索地質體的屬性信息，也可以根據地質體的屬性信息檢索地質圖形的相應信息。另外，還可以根據屬性的組合條件進行查詢和檢索。比如根據地質圖空間數據庫中的地層、巖性、構造等屬性信息檢索出相應的地質體特征，還可以通過地質圖形的礦床、鉆孔、斷層、河流、地層、巖體等檢索出它們的屬性?？臻g數據庫一旦建立就可以儲存在計算機內，并可以根據勘查需要不斷進行檢索和查詢，數據庫的建立極大的提高了礦產資源勘查潛力評價的工作效率。 [3，4]
2、信息要素的提取與模型的建立
信息要素提取是指利用GIS的空間分析功能，把地學數據信息以圖層或屬性的形式表現，對地學數據信息中的潛在成礦信息進行發掘，提取礦產資源位置和規模的信息。
礦產資源勘查潛力評價模型主要基于GIS技術建立，根據礦產資源勘查目標或問題，使礦產資源的概念模型表達為具象化的可操作要素。。礦產資源勘查潛力的評價模型包括反映礦床成礦模型、綜合標志找礦模型、礦床地質環境模型和社會經濟模型等內容。[5] GIS可以在潛力評價模型的建立過程中表達各種要素，例如在礦床模型中，利用GIS可把模型的要素表示為成礦地質背景、礦床成礦要素、成礦產物、成礦標識等。
3、礦產資源勘查潛力預測
礦產資源勘查潛力預測的目的，是應用先進地質理論和技術方法，并結合礦產數據和信息，圈定預測區域，縮小勘查目標范圍，提高找礦的效率。[6]
礦產資源勘查潛力預測，主要是利用GIS對礦帶、地質、地球物理和地球化學圖進行分析，利用組合圖進行潛力評價和預測。GIS 在礦產資源勘查潛力預測中的應用流程，具體如圖2 所示。[7]
地理空間數據可視化概念范文3
【關鍵詞】高速公路 交通工程信息化資源管理 地理信息系統 可視化平臺
【中圖分類號】TP311.52 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0196-02
1、引言
近年來，隨著我國國民經濟的快速發展，高速公路建設規模日益擴大，里程和等級不斷提高，對高速公路管理也提出了更高要求。但是與經濟快速發展不匹配的是目前我國的高速公路管理水平還相對落后，這勢必造成高速公路的低效運行，不能很好地滿足國民經濟和社會發展的需求。因此，研發適合我國高速公路管理實際情況的信息管理技術，實現管理工作的現代化、網絡化、信息化，已成為高速公路管理者和有關專家關注的焦點。
目前高速公路交通工程資源種類眾多，交通工程資源是高速公路提供高質量服務的基礎，建立資源管理系統，提高高速公路現有交通工程資源管理水平和使用效率，是實現高速公路管理企業信息化的關鍵。由于高速公路三大系統資源普遍具有空間分布的特征，傳統信息化方法無法有效地針對這一特征提出解決方案，因此采用地理信息系統（Geographic Information System；GIS）技術構建可以有效管理資源空間分布信息的可視化高速公路交通工程資源管理系統將成為路公司管理系統發展的方向。
2、GIS在交通工程信息化資源管理系統中的應用
GIS是由信息演繹而來，是以地理坐標為骨干的信息系統，是對以采集、存儲、管理、分析與空間、地理位置有關的信息系統的統稱。其通過利用數據的空間屬性，實現了圖形與數據的結合。用戶可以在地圖界面上直接對空間對象進行查詢和分析。它以數據可視化、思維可視化的形式，提供了一種新的決策支持方式，使管理者對各方面進行的研究不再是孤立的，而將自己置身于自然和社會環境當中，直觀地掌握全面情況，從而大大提高管理的現代化水平，為實現信息化管理提供更好的手段。
采用GIS技術構建交通工程資源可視化管理系統可以高效直觀地管理高速公路交通工程資源特別是三大系統資源（通訊、監控、收費系統），提高交通工程資源管理水平；提高交通規劃、建設效率；提高工程建設質量；提高現有資源使用效率，合理利用資源，減少重復投資。
構建交通工程資源可視化管理系統先要建立包含空間信息和高速公路工程資源專有屬性信息的綜合數據中心以及以GIS為基礎的可視化管理平臺，在兩者的基礎上根據聯網中心、路公司管理需求形成交通工程資源管理的解決方案。
2.1 建立包含空間信息和高速公路工程資源專有屬性信息的綜合數據中心
建立綜合數據中心就要考慮先對空間信息和高速公路工程資源專有屬性信息數據進行組織分類。在GIS系統中的信息可以組織到專題圖層中。每個圖層有一個主題，同時包含空間數據和屬性數據，圖層中每個特征點都可以通過坐標和屬性來確定和描述。根據我國高速公路交通工程資源管理的特點可將工程資源信息及數據信息分為基本信息圖層、公路工程資源圖層及虛擬圖層三類：
（1）基本信息圖層包含：提供城鎮，國道，省道，河流等一些基本的地理信息的背景圖層、高速公路圖層和立交橋圖層。這部分數據利用現有的GIS資源（如公路局制作的全省公路電子地圖）獲得；
（2）公路工程資源圖層包含：記錄管道、桿路、路肩手孔、人井、工具等資源的管道桿路資源圖層、纜線圖層、電話圖層、通信電源設備圖層、記錄高速公路通信站（指收費站，服務區，通信中心等）端的接入網設備的站端接入設備層、收費站圖層以及其它如可變情報板、監控攝像機、車道稱重、車牌識別相關設備的圖層。這部分是我們數據整理工作的重點，需要我們通過對現有工程圖紙、工程量清單等資料的整理和分析以及有關手段來獲得；
（3）虛擬圖層包含：按照用戶定制的方式顯示一些設備相關屬性值，動態描述分布狀況的數據圖層和根據預先設定的規則顯示設備的運行狀態，提供系統預警功能的狀態圖層。這些數據則要通過動態采集及運算獲得。
組織到專題圖層中的信息數據要建立相應的數據結構，其關鍵在于資源信息庫的數據結構分析設計以及空間數據庫和專題數據庫的統一，由于高速公路資源數據庫與一般的管理信息系統數據庫相比具有自己的特性，公路資源及資源狀況屬性數據在空間和時間上沿線路動態隨機分布并且與其地理位置和地理環境密切相關，因此高速公路資源數據庫應是包含描述空間位置及其拓撲關系的空間數據庫。而且根據目前國內高速公路管理的特點，采用的是里程樁與地理坐標定位相結合的線性參照系統，并建立大地坐標系與里程樁系統的對應關系。根據以上特l生分析，基于GIS的高速公路資源數據庫的建立關鍵是實現大地坐標與里程樁系統的相互轉換、建立空間數據與屬性數據的對應關系和采用動態分段技術。對此我們可以將高速公路資源數據庫實體劃分為基準系、高速公路資源、地理背景三個實體集。通過這一概念模型，我們可以有機地結合兩種技術手段，構建基于空間數據庫和專題數據庫的資源管理平臺。
2.2 搭建以GIS為基礎的可視化管理平臺
在綜合高速公路交通工程資源及基礎信息的配置管理基礎上，以GIS平臺為手段，構建可視的工作平臺。該平臺的總體架構如圖1所示。
該平臺將具有分層數據管理功能，可以通過地理信息技術對基礎信息和專業信息進行分層管理和維護，并用不同的符號分層顯示。對專題數據和圖形可以靈活地進行編輯、更新、備份、恢復等操作，同時改變與后臺數據庫的對應關系。對于一些可監控資源.例如攝像機、可變情報板、車輛檢測儀等，可以監控其運行狀態，并提供預警和警報等功能。
平臺提供查詢工具用戶可對各個路段進行信息查詢，可查詢所有基礎特征和專業特征的屬性信息，可按用戶所確定的屬性名稱進行定位，即可以將用戶指定的地理特征以顯著方式顯示。平臺提供多種數據表達方式、數據表的瀏覽方式、地圖表現方式和統計圖的方式，其中統計圖的式樣、顏色、線形、文字均有多種選擇。系統還提供直方圖、餅圖等多種專題圖，形象直觀地對用戶數據庫中所選擇的字段進行分析。根據用戶要求可以輸出高速公路路段狀況圖等圖件，可輸出各種屬性的報表，打印查詢結果，還可以將地圖與多種專題圖、統計圖表、瀏覽表、圖例、查詢信息等組織在一起打印。同時平臺可以與其他CAD，CAM軟件系統實現不同系統間所用數據文件的交換，從而達到數據共享目的。平臺保留二次開發的可擴展接口，系統將具有非常高的可擴展性及可塑性。
2.3 形成交通工程資源管理的實用解決方案
在建立了綜合數據中心以及以GIS為基礎的可視化管理平臺的基礎上考慮到聯網中心、路公司作為不同的使用者的管理需求。路公司需要管理并維護所屬高速公路的所有工程資源；聯網收費中心需要管理并維護聯網中心的線路設備資源并根據權限查看路網中各路公司的資源狀況。由此針對整個路網本文提出如下交通工程資源管理的解決方案：
（1）對于高速公路工程資源管理系統這樣一個帶有廣域分布特征的系統，為了減少安裝調試的復雜性、提高系統的可維護性，從總體上采用Browsers/ThinClient+WEB/Application Server+DBMS三層（或多層）結構，（BWD）是適合而且可行的系統架構選型。其中對于用戶透明的業務邏輯層可以使用目前的中間件技術完成業務邏輯的定義、修改，對于今后的系統升級提供了有力的技術支持。
系統主要采用B/S結構完成系統的大部分查詢、分析、報表、監控等應用功能，使用ThinClient完成安全度要求比較高的內部數據管理功能。這樣各管理處、服務區都可以很方便的部署本系統而不需要做任何額外的網絡、信息系統建設。
這種結構另外一個重要優點是部署的靈活性。因為采用Web方式，只要有Internet連接就可以登錄系統。
（2）對于整個路網各路公司內部獨立使用可視化系統管理所屬交通工程資源。即聯網中心的應用服務器直接管理內部資源；聯網中心的應用服務器將本中心數據庫不存在的資源的查詢指令分解到各路公司的系統服務器上，得到結果集后將其合并返回。通過這樣的虛擬查詢機制，對于聯網中心使用者來說，這些都是透明的，對所有路公司的開放資源都可以像本地資料一樣直接訪問如圖2所示。
（3）對于路公司可以通過可視化系統監控、管理所屬高速公路的所有交通工程資源。路公司管理者可以通過電腦終端或PDA（手持式計算機）、手機等移動設備登陸系統服務器。對于可監控的公路工程資源，信號采集/控制計算機按照預設的輪詢時間頻率對設備的信號進行采集，并根據采集的結果判斷此設備資源的狀態，是正常運行還是黃色預警還是紅色警報并將信息數據提供給可視化平臺服務器，如圖3所示。
（4）采用GIS（地理信息系統）技術構建的可視化高速公路交通工程資源管理系統包括系統設置、資源管理、綜合查詢、設備監控、數據接口五個功能模塊，其功能架構如圖4。使用者可以通過平臺實現對平臺的系統管理設置，對基礎空間資源和設備資源進行添加與編輯，對資源對象查詢、編輯、監控。同時平臺提供二次開發的可擴展接口并預留未來與GPS等系統的接口。允許對資源對象屬性進行自定義。提供資源對象二次開發接口，按此接口可實現對象動態裝卸功能。系統可按照XML標準導出資源對象屬性；可導人流行的GIS空間數據及CAD、CAM軟件所用數據文件，實現不同系統間的數據交換。
地理空間數據可視化概念范文4
關鍵詞：地理信息系統水利水電工程仿真應用
水利水電工程多數較為龐大而復雜。如何采用科學有效的設計方法以提高設計效率，怎樣直觀清晰地描述復雜工程建設的施工動態過程，是提高工程設計和管理現代化水平的關鍵。因此，尋求新的技術和計算機輔助設計的方法成為必然趨勢。GIS是近年來迅速發展起來的一門地學空間數據與計算機相結合的新型空間信息技術，它把現實世界中對象的空間位置和相關屬性有機地結合起來，滿足用戶對空間信息的管理，并借助其特有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策。
一、GIS在水利水電工程建設中的應用綜述
將GIS應用于水利水電工程建設，以信息的數字化、直觀化、可視化為出發點，可以將復雜施工過程用動畫圖像形象地描繪出來，為全面、準確、快速地分析掌握工程施工全過程提供有力的分析工具，實現工程信息的高效應用與科學管理，以及設計成果的可視化表達，進而為決策與設計人員提供直觀形象的信息支持。這給施工組織設計與決策提供了一個科學簡便、形象直觀的可視化分析手段，有助于推動水利水電設計工作的智能化、現代化發展，極大地提高工程設計與管理的現代化水平，促進工程設計界的“設計革命”。
1．GIS應用于施工導截流三維動態可視化
采用GIS軟件系統與其他平臺結合的模式中集成模式與擴展連接模式相結合的方式來開發施工導截流三維動態可視化仿真系統。將水文實時數據庫和大壩施工實時數據庫等數據庫存放在GIS平臺的表br中，通過Windows的DDE技術將數據傳遞給調洪演算、日徑流模擬、導流實時風險率計算等模塊，這些模塊用VC＋＋、VB等平臺開發16，模擬所得數據再傳回GIS平臺，以圖形、報表的形式輸出。GIS強大的數據庫管理和圖形顯示輸出能力在這種開發模式中得到了充分利用。數據在GIS平臺和VC＋＋、VB等平臺間簡便迅速地傳遞，保證了系統開發環境的協調統一。
通過系統分解，對各子系統分別進行仿真計算和圖形建模，形成初始圖形數據庫。各子系統的圖形在GIS中以主題地圖Theme的形式分層存放，圖形有其對應的屬性Attributesofbr與之對應，圖形與屬性信息具有一一對應的聯系。
GIS中三維可視化過程具體表現為：首先創建和組裝三維場景，接著通過三維實體建模創建三維形狀。三維實體模型可以直接由其三維形體坐標參數構建，也可由二維形體生成，其高度由形體特征的幾何屬性提供，或由表面紋理數據提取。三維實體模型再經過紋理、光照、消隱、陰影等計算顯示在三維場景中。
借助GIS強大的空間查詢能力可以方便地查詢任意時刻施工導流面貌及相應信息。具體實現途徑是：通過仿真模塊得到施工系統各方面的信息，包括主體及擋泄水建筑物幾何形體面貌及其屬性，各施工單元的開始時間、持續時間、水流幾何形狀及其屬性，由此得到各施工單元任意時刻的面貌，組合起來得到施工導流系統任意時刻的整體面貌，把它貯存在施工圖形庫中并與其一一對應的屬性數據建立聯系，通過用戶輸入的查詢時刻，查找該時刻施工圖形庫對應的記錄，激活其所對應的圖素，利用GIS的條件查詢與圖形顯示機制，顯示出該時刻施工導流場景及導流信息，如圖1所示。
2．GIS應用于地下廠房施工動態演示系統
GIS三維空間數據模型主要是表達空間目標的幾何信息和屬性信息，同時相對獨立的表達空間目標的拓撲關系。動態演示是依靠對任意時刻施工面貌的再現實現的。首先運行仿真程序得到確定方案下的洞室施工過程的信息，包括洞室開挖時間參數（持續時間、開始時間、結束時間）、進度參數、強度參數，將這些參數按工序以電子表格的形式輸出。GIS讀取這些數據并將其轉換成相應的數據庫。利用其中的時間參數，通過編程生成任一工序任意時刻的面貌Sit（i工序t時刻的面貌），則地下廠房系統任意時刻的整體面貌St＝∑Sit。演示時通過對施工面貌數據庫的循環，逐條讀取數據庫中每條記錄的形體數據及其他的相關信息，形體數據以圖形的形式顯示在三維圖上，其他信息以文本的形式顯示在信息框中。從地下廠房施工面貌動態演示系統中可以獲得以下信息：
1虛擬的工程環境。應用三維動畫技術，制作工程的三維模型，在計算機內虛構一個完整的工程布置，從各種各樣的視角和路徑都能看見。既能在遠處觀看工程全貌，也能就近了解細部結構。廠房、引水洞、母線洞、尾水管等建筑物結構的相互關系清晰、明了。由于GIS所特有的地形顯示功能，使得地下洞室群所處的地形地貌一目了然。
2地下洞室在各個時刻的形象進度。在施工面貌動態演示系統有時間坐標軸，可觀察任意時刻的形象進度和對應于該時刻的地下洞室群施工面貌。
3單項洞室開挖過程、工作面數量和開挖程序等信息。
4洞室群施工中各單洞施工的邏輯關系。
5施工期間任一時刻同時施工的活動。
實時演示能夠清晰地顯示單洞施工、洞群施工等時間、空間上的邏輯關系，幫助設計人員對施工方案的分析、確認。有助于信息溝通，為決策者提供信息服務。
3．GIS應用于混凝土壩施工全過程三維動態演示系統
利用GIS強大的空間信息處理能力來表現混凝土壩的復雜施工過程具有極大優越性。GIS特有的空間數據組織形式能夠充分反映混凝土壩施工系統復雜的空間關系和施工過程。在混凝土壩施工全過程三維動態演示系統中，GIS的可視化過程，即實現模擬數據到圖像的變換，分為三個子過程：
（1）數據操縱。數據操縱主要完成數據的過濾，是原始數據的加細或增強，并轉化為適合后續可視化操作的表示形式。
（2）可視化映射。可視化映射將數據過濾導出的數據轉換為抽象可視化對象（AVO），體現為各種可視化技術。GIS的可視化過程是基于信息處理的，模型以信息鏈的形式表示，并存放在數據庫中。
（3）繪制。繪制將AVO轉換為可顯示的圖像?？梢岳肎IS強大的動畫及圖形圖像處理技術實現模擬數據、仿真過程的可視化表達。
通過建立坐標系，把現實世界的事物在計算機中對應位置重現出來，及建立實體的數字模型，并按照一定方式將實體與其屬性一一對應，從而反映實體的靜態空間特征?；炷翂问┕は到y的三維可視化仿真數學模型的建立分為兩個步驟。首先建立數字地形模型。數字地形是整個施工系統布置和活動的場所，是三維圖像展示的重要“背景”。通過人工輸入或掃描儀、數字化儀等將地形原始數據（等高線）輸入到系統，經過數據過濾后轉化為三維矢量數據，進一步生成三維地表面模型DTM。利用內插手段，可以生成更高精度的DTM。DTM在經紋理、光照等圖先渲染操作，即生成逼真的壩區數字地形模型，然后建立混凝土壩施工系統中建筑物的三維實體模型。GIS中提供了point，line，polygon三種最基本的形（shape），利用它們可以反映任意復雜的對象。GIS的3D模塊提供了實現三維圖形的拓撲運算、繪制、渲染、紋理和顯示的功能。與地形模型不同的是，實體模型尚需反映其屬性信息。實體與屬性的一一對應可以利用GIS的空間數據組織結構來實現。另外為了體現施工的動態過程，在反映實體的數據結構中還應包括時間特征，以便在三維演示中根據時間順序調用不同的實體單元組成施工面貌。把工程施工任意時刻的整體面貌儲存在圖形庫中，并與其一一對應的屬性數據建立聯系，從而在動畫演示時，按時間順序讀取圖形庫中的形體數據及相應的屬性信息，不斷更新繪圖變量和屬性變量賦值，并不斷刷新屏幕顯示。這樣高速地顯示一系列靜止圖像，當圖像快速連續時，由于視覺的暫留，從而實現了整個混凝土壩施工過程的三維面貌及相應信息的動態顯示。同時利用過程信息，生成三維動畫，如圖2。
4．GIS應用于水利水電工程施工總布置可視化動態演示系統
以GIS軟件為平臺，建立數字化地形，施工場地布置系統中各系統部件的三維數字化模型。系統部件的數據信息與其他相關信息，通過映射關系聯系形成基礎數據庫，成為系統的底層支持。這樣就實現了各系統部件表層的獨立性和深層的耦合性。根據不同工程的施工期長短，選擇恰當的基本時間步長，再輔以典型時刻面貌，可以使施工生產管理者對工程進展情況有一個全面直觀的了解。GIS中信息的可視化組織表現在對系統數據庫的操作及管理上。由于GIS特有的混合數據庫設計結構，把數據貯存形式分為兩個部分：一是圖形數據庫，它主要是存放各種專題圖及組成它們的所有圖素。根據需要，可將不同性質的圖素放在不同的圖層上，以便今后查詢或進行圖層疊加分析。二是圖素的屬性數據庫，它主要用來存放描述圖素的屬性數據?？臻g數據和屬性數據通過內部代碼和用戶標識碼作為公共數據項連接起來，使得描述圖素的屬性數據與其圖素建立一一對應的關系。
該系統實現的總體功能概括如下：
（1）顯示樞紐施工總布置三維全景。
（2）演示樞紐施工全過程三維動態形象，直觀反映各組成部分空間上和時間上的相互關系。
（3）基于三維樞紐布置模型上實現樞紐布置的各種信息可視化查詢，包括建筑物設計參數、設計圖紙、基礎數據、附屬物信息、工程施工進度等。
（4）實現樞紐施工全過程總體施工強度的實時統計及統計結果動態的柱狀圖顯示，包括混凝土澆筑強度、施工機械設備生產率、砂石料等原材料需求量及人力需求量等信息的統計顯示。
（5）實現樞紐工程主要建筑物施工全過程動態演示，包括地下洞室群施工全過程仿真及演示、大壩混凝土澆筑全過程仿真及演示、施工場內交通運輸系統仿真與演示等。
二、討論與展望
GIS本身在不斷發展，它在水利水電工程建設中的應用亦需不斷發展。應用的發展不僅要與GIS本身的發展相結合，還要與水利水電工程專業相結合。在水利水電工程未來的建設中，GIS與其他技術的結合將更加緊密，應用更加廣泛。
1．三維建模
GIS中三維幾何造型技術已很成熟，對于三維地質模型的建立、圖形顯示目前均有較多研究。但水利水電工程中三維數字地形模型的建立大多只是停留在面模型這一層面上。對諸如壩區地形模型等的地質模型的構造，除層狀地層外仍有一定難度。常用模型方法有兩種：表面模型和實體模型。兩種模型對復雜地質體非均勻性的描述均感不足。GIS用于水利水電工程中地質建模是今后應用研究的主要內容之一。但影響GIS數據質量的因素繁多，存在許多不確定性，把握適度質量有一定難度。若進入數據庫的數據質量過高，則造成浪費；反之，質量偏低，則達不到要求。
2．4DGIS
三維GIS目前研究重點集中在三維數據結構的設計、優化與實現技術的運用，三維系統的功能和模塊設計等方面。但是，地理信息系統所描述的地理對象往往具有時間屬性，即時態。隨著時間的推移、地理對象的特征會發生變化，而目前大多數地理信息系統都不能很好地支持地理對象和組合事件維的處理。實際上許多用戶要求都是基于時間特征的，如洪水的最高水位變化等。對這樣的應用背景，僅采取作為屬性數據庫中的一個屬性不能很好地解決問題。故，如何設計并運用4DGIS來描述、處理對象的時態特征也是個重要研究領域。
3．WebGIS
水利水電工程中地理信息和數據的交流范圍要求越來越廣泛。隨著Internet的發展，利用Internet技術在Web上空間數據供用戶瀏覽、使用是GIS發展的必然趨勢。網絡GIS（WebGIS），以網絡瀏覽器為應用工作平臺，使得從WWW的任一個節點，用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據，制作專題圖，并進行各種空間檢索和空間分析，且能在多個客戶端實現原來在本機上才能實現的功能。由于水利工程中地理信息和大量的空間數據都是以文字、數字、圖形和影像方式表示的，將它們數字化，便可方便、快速和及時地將地理信息傳遞到需要的地方，發揮GIS在整個水利水電工程中的應用價值。數據的保密性需加以控制。
4．ComGIS
水利水電工程布置方案的可視化的要求已不局限在單純的表現上。對于布置方案交互式修改，組件式GIS（ComGIS）也是重要的應用發展趨勢之一。
三、結語
地理空間數據可視化概念范文5
智慧城市的目標在于實時獲取信息，并利用這些信息來改善生活質量，減少對環境的影響以及提高城市服務的效率。智慧城市，大有可為！
如今，世界各地都正在以不同的方式發展智慧城市。對中國而言，智慧城市已經掀起了一波又一波的建設熱潮，國家推行的智慧城市試點已經超過200個。
今年8月，國家發展和改革委員會、工業和信息化部、科學技術部等八部委聯合印發的《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》也正式出臺。我們看到，智慧城市在如火如荼發展的同時，也暴露了許多發展的不足之處。
如何撥開紛擾，讓城市有效智能起來？九層之臺，始于累土。建造任何事物的第一步都是建立一個夯實的基礎。打通了“基礎”這個“任督二脈“，智慧城市的“武功”必定突飛猛進。
數據可視化
對于智慧城市來說，這個基礎始于地理空間數據，就是將所有的數據置于一個可視化的環境中。地理空間信息是智慧城市發展的關鍵所在。因為采集的所有關于道路、公共交通路線、污水管道系統、智能電表等的信息都會顯示在地圖上。信息可視化是一個城市核心運營系統的基礎，也是市政服務的基礎。一個強有力的地理空間信息基礎可以幫助一個城市更好地管理其資產和突發事件。
理論上講，智慧城市可以實時監控交通，自動化地通知市民道路擁堵情況以及其它的可選路線；當消防或者其它突發事件發生時，可以即時派遣應急人員；在市政路橋不牢固時，可以警報這些原來都是各自運作的。盡管如此，在全球范圍內，包括加拿大埃德蒙頓和瑞士蘇黎世在內的部分城市已經開始建立智能基礎，利用地理空間數據來監控和改善它們的運營。
埃德蒙頓，是加拿大阿爾伯塔省的省會城市，是第一批建立了數字形式的城市地理空間信息的城市之一。早在上世紀70年代就進行了地理空間信息的數字化轉換。在2007年，該城市基于鷹圖公司的GeoMedia產品，為其GIS數據建立了一個資源庫?，F在，該城市擁有所有類型的位置信息，包括街道網絡、公共交通路線、公共基礎設施、地界以及公園、人行道、公墓的概況。埃德蒙頓市利用這些地理空間數據來改善其市民的生活品質。
數據共享與管理
雖然一個強大的地理空間信息基礎是必不可少的，但可視化還不足以解決一個城市的問題。數據必須是可操作的，作為特定環節的工作流的一部分，例如綜合安防、包括交通/信息服務在內的各類公共服務平臺以及各種管網的基礎設施規劃。
以瑞士蘇黎世為例，在蘇黎世有兩個獨立運作的公共安全調度中心，一個在機場，一個在市區內，擁有著不同的協調和傳輸數據。一些急救車為其中的一個調度中心所管理，其它的急救車又被另一個調度中心管理。如果市區所有的急救車都外出了，那么就很難從機場調用急救車。如果機場的消防警察可以更快地到達某個事發地，但警報卻很難從市區的調度中心呼叫轉移到機場的調度中心。通過鷹圖計算機輔助調度軟件（I/CAD），蘇黎世將兩個應急調度中心整合到一個中央通信中心。通過連接系統和流線型工作流，蘇黎世現已能更好地利用其數據并更有效地調度公共安全工作人員。
類似的情況也發生在加拿大的阿爾伯塔省。在2009年，加拿大阿爾伯塔省將其9個地區公共衛生服務機構整合成一個。同時，原本服務于各市的急救醫療服務機構也被調整，進行統一調度管理，面向全省370萬廣大市民提供服務。在有效采集了各種類型的信息之后，對求助者進行準確定位，調配最近距離的救護車進行救助。
通過地理空間數據和工作流管理來改善服務和降低成本，這僅僅是個開始。隨著移動設備的發展，城市和地區政府旨在將更多的功能轉交到工作人員和廣大市民手上。將地理空間數據和智能電話結合在一起，是從真正意義上將智慧城市的概念啟動。事實上，這也應該是城市利用其地理空間數據的下一步計劃。
數據分析
建立了強大的核心系統，結合從移動設備或者傳感器獲取的實時數據，可以幫助各個城市達成更多的態勢感知能力和達成更好的決策結果。通過更有效地分析與利用數據，各個城市將變得一天比一天智能。最后會形成市民全情投入智慧城市。為市民提供唾手可得的、可靠的以及有求必應的服務，這也是智慧城市努力的方向。
2012年，海克斯康作為智慧城市行業專家正式了其“智慧城市”戰略：以社會經濟的繁榮為目標，以社會和諧穩定為前提，以民生和人民幸福為考核目標，通過以云計算、移動互聯、物聯網為代表的信息技術手段進行融合創新，推進中國新型城市化進程，全力打造以便利城市、健康城市、高效城市、平安城市、綠色城市為特征的智慧城市。
地理空間數據可視化概念范文6
【關鍵詞】房產規劃；GIS；應用
中圖分類號：F293.3 文獻標識碼：A 文章編號：
城市地理信息系統（城市GIS）就是利用地理信息技術將城市系統中地理環境的組成要素及其相互關系映射到信息空間（Cyberspace），建立城市現實地理環境的空間信息模型，構造一個與現實城市相對應的虛擬“數字城市”，為城市政府和企業的管理與決策及市民社會生活提供信息服務。
一、GIS為城市規劃提供直觀和理性的工具
目前城市規劃中常用的軟件有CAD和GIS等?；贑AD 模式的規劃系統雖然解決了在計算機中快速繪圖、編輯和輸出的問題，但由于CAD 數據結構的限制，屬性信息不能直接存儲于CAD 數據中，造成該系統圖形能力強而相對屬性數據的管理能力較弱，因此，CAD一般只能作繪圖軟件。地理信息系統由于其對空間數據和屬性數據的統一管理與分析能力，彌補了原來城市規劃純圖形、純文字的缺陷，而使空間數據的圖形表現和屬性數據的空間分析有了很大的提高，為城市規劃提供了一個直觀和理性的規劃工具。
二、收集地理數據，便于信息統一管理
GIS的數據是和空間地理要素相關的數據。GIS數據按類型可分為空間數據和屬性數據。其中空間數據通常為幾何圖形或圖像數據，屬性數據通常為文檔或表格數據。GIS數據按內容又可以分為基礎數據，如地質、地貌、地形數據; 專題數據，如規劃、房地產、交通、環保、公用事業、公安和消防等數據; 宏觀數據，如綜合統計指標數據。
在規劃的基礎資料收集階段，利用GIS系統收集各種數據，建立城市基礎地理信息數據庫，為規劃前期的各種分析，提供現狀空間與屬性信息的統一管理、查詢檢索和動態更新服務。作為一種有效的工具, 城市基礎地理信息數據庫可以很好的滿足人們對空間數據的管理和查詢的需要,它作為一種應用技術從數據庫技術中分化出來,其目的是為用戶對空間數據的查詢和操作提供便捷的服務。
三、GIS具有存儲、管理和分析數據的功能
GIS可以存儲和管理大量的數據，支持多種表現形式的空間數據，提供良好的數據維護更新能力，以及查詢、疊合、分類、網絡、鄰近、數字高程模型等空間信息的查詢和分析能力，對城市規劃空間分析的理性化具有重要的意義。
做城市規劃設計時，需要計算規劃地塊的開發強度、建筑密度、建筑面積、綠化率、人口密度、容積率等規劃指標。按照常規方法，需要在CAD軟件中用手工方法量取圖形的面積，手工計算數量。這種方法效率低、費時間、錯誤率高，直接影響規劃設計的質量。GIS技術將這種局面徹底改觀。它以數據庫技術為支持，在建庫時分層處理。也就是根據數據的性質分類，性質相同或相近的歸并在一起，形成一個數據層。這樣可以對圖形數據及其屬性數據進行分析和指標量算，在很大程度上減輕了規劃設計人員的體力勞動。
按照傳統的方式，規劃部門或者是利用文件的方式，或者采用目前流行的數據庫方式來管理規劃數據。前者的缺陷是規劃數據的空間實體與屬性信息脫節，數據更新、維護、查詢比較困難；而后者的缺陷是不具備根據數據庫信息定義相應的實體的能力；兩者共同的缺陷是不具備空間查詢定位能力。而GIS技術完全解決了上述問題，其在規劃數據管理上有著廣闊的應用前景，為規劃設計、規劃管理提供了強有力的幫助。
四、GIS為城市規劃提供三維可視化效果圖
在平面上設計和繪制規劃圖紙存在許多局限性，集中在以下幾方面：不能給設計人員和用戶提供真實、直觀、富于真實感的場景，不利于規劃方案的展示；設計方案可能存在著不易發現的設計缺陷，隱藏著規劃風險；設計過程周期長、效率低、資金高；由于規劃設計專業性強，非專業人員和設計人員之間的溝通可能出現障礙，最終可能影響項目的實施；在宣傳規劃方案的效果上還有待增強。
而GIS具有獨特的處理空間數據和空間分析的能力。利用三維GIS技術，規劃設計人員和管理人員可以實時、交互地觀察不同方案在城市環境中的效果，可以從任意角度、方向、沿任意路線對不同方案加以比較，從而為從空間角度評價建筑提供了更加直接、有效的手段，而這些是以往的平面圖和建筑縮微模型所難以實現的。如果利用三維GIS技術，就可以對規劃方案與山體之間的關系進行分析，對方案的高度、體量、外觀以及與整個城市的空間關系進行分析，對地下不可見的管線進行可視化分析。同時，還可以將空間數據與屬性數據結合到一起，公眾可以動態了解規劃設計方案，規劃管理人員可以很容易的查詢虛擬城市中建筑物的相關信息，結合對建筑物的空間分析，對方案的優劣進行評估，從而做出正確的判斷和決策。
五、建立城市規劃GIS系統，為政府整體規劃提供決策支持和辦公自動化服務
隨著城市的不斷發展，城市規劃的工作日益細化，城市規劃中不同部門的管理和規劃，都開始引入GIS信息技術。如果城市規劃、土地、房產和城市建設管理部門的GIS能圍繞業務所涉及的人地關系這一管理的中心環節實現數據共享，則政府可以利用這些基礎數據資料，基于GIS環境的空間查詢、統計、分析等功能，為各類規劃編制的條件分析、方案制定與評價選擇提供空間分析支持和決策輔助，將可以大大地提高管理的質量和效率，減少工作失誤，同時也可以為政府其它部門及企業和市民提供更多的信息服務。在規劃最終成果的制作階段，提供基于GIS標準的規劃成果數字產品，使規劃管理部門可以得到直接為GIS系統所接受的規劃成果，方便規劃管理部門更好地利用GIS技術優勢，為城市建設與規劃管理實現辦公自動化服務。
GIS由于數據更新的快捷性，空間分析的實時性，對城市規劃的動態調整提供了良好的技術支持。借助GIS的作用，可以對城市規劃的實施進行監督和反饋，然后迅速的根據實施狀況對規劃方案進行調整，使城市規劃處于一個通暢的良性循環過程中。
參考文獻
[1] 張雅瓊. 淺析GIS 在城市規劃領域中的應用 [J]. 山西建筑, 2007, 33(25): 55-7.
[2] 張曉瑞, 周國艷. GIS在城市規劃中的應用 [J]. 地理空間信息, 2009, 7(6): 64-66.
[3] 王桂燕. GIS在城市規劃中的應用及前景分析 [J]. 科技展望, 2010, 9: 19，42.
[4] 翟金慧, 張和生. GIS在城市規劃中的應用 [J]. 測繪科學, 2008, 33(增刊): 229-230.
