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地理信息的定義范文1
關鍵詞：GIS 技術 工程 測量 應用
中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0013-01
1 三維GIS技術的定義及特點
二維地理信息系統GIS也可以通過額外的屬性信息系統快速轉換，但存儲管理效率低，且輸出的函數是不直觀。多個二維地理信息系統GIS和圖像處理系統能夠處理高度信息，但他們不是變量作為獨立變量高度處理，只是作為輔助屬性變量，可以顯示剖面起伏地形，但下面的地形信息不存在的，是他們在家里也通常被稱為二維系統。在三維空間是一維，二維對象與傳統地理信息系統GIS的二維空間中的一維，二維物體的表現是不一樣的。這是當時占主導地位的請求，數據采集方法及相關計算機技術發展狀況。實現我們所采用的網格生成算法分成兩個步驟：第一，生成一個搜索所有離散的數據點的凸包；天生的再次占領了一個初始三角，并在此基礎上，逐一加入其他離散點，平衡端三角網。
地理信息系統GIS的特征在三維地理信息系統GIS中，空間政策通過，三坐標軸來定義，與二維地理信息系統GIS的定義在一個二維平面完全分歧的性質的政策不同的是，三維視覺暗示比二維地理信息系統GIS的復雜的多，甚至在一個特殊的三維可視化理論、算法和系統。三維空間數據庫的空間對象的存儲和管理，使三維地理信息系統GIS與計算機輔助設計，商業數據庫和科學計算可視化，也不同于傳統的二維地理信息系統GIS。公共對象浮離散點的坐標指數；指數個有序列表記錄的三角網時代邊緣控制自然，以及最后存儲三角形的邊信息。但二維地理信息系統GIS存在難以克服缺乏約束，質量的基礎上抽象的符號系統，以領先的發起者誘導的自然。
2 三維GIS技術的應用方法
我們使用姆算法，該算法求解平面點集凸殼問題的政策的最佳算法，該算法的復雜性是澳注冊的算法可以很好的天然德勞內三角法律適用，我們需要格網地形模型的可視化。從廣義上講，與二維地理信息系統GIS的控制，三維地理信息系統GIS的客觀世界，展示給人以更現實的電磁污染，它的三維建模技術，用戶通過地理現象，不僅能表達空間對象的平面之間的關系，并能描述和表達的垂直關系；此外空間物體在三維空間的分化和控制也是一個三維地理信息系統GIS排斥的影響。數據結構的性質，錫中點算法，線，面之間的拓撲關系，我們采取了以下數據結構作為存儲結構錫。它可以由擴展的關系數據庫系統也可能由面向對象的空間數據庫存儲管理系統在三維空間對象?？紤]到三維這個概念是不滿意的，作者稱之為“地形三維”或面對。三維可視化三維地理信息系統GIS，三維物體的重要特點是三維可視化，三維物體隱含的。關于建立和保護三維地理信息系統GIS在每一個階段，三維對象的輸入、編輯、存儲和管理，或在其空間支配和分化或輸出功率，只要觸摸到一個三維物體的三維可視化問題。空間數據庫的重點是三維地理信息系統GIS，表現的是三維空間的分化排他性的能力。三維地理信息系統GIS的三維地理信息系統GIS不僅表示三維物體，并研究了一維，二維物體在三維空間中的表現。離散點表作為離散點坐標數據建立索引數據庫，為未來的表和表的三角形中點。此外，我們主宰離散數據和數字的數組來存儲1個數據點，和排序的數據點中的第一點的坐標在最后位置上的數組。我們先拉出值最小的點作為參考點，離散的數據點服從和參考點之間的夾角大小的數組。使用×坐標最小的點作為參考點有兩點原因：最小數據點必須凸包極；采用的最低點為參考點，其他數據點和參考點之間的夾角在之間，在這個區間，角的正切值是隨著角度的增加，利于編程。在目前的二維地理信息系統GIS已在0，1，2維空間元素必須是三維膨脹，在幾何線索生長三維信息，同時增長三維蘇建議指導方針。數據結構可以更好地建立數據模型，拓撲關系，但在其點和三角形，邊緣之間形成快速索引，有利于我們在錫自然算法的實現，具體如下。文章最后還對三維地理信息系統GIS提出了幾個關鍵點值得注意。我們認為，三維地理信息系統GIS的質量依然是一二維地理信息系統GIS，而重點仍然是三維空間數據庫。
3 現代GIS技術在工程測量中的應用
GIS工程測量中，三維高程信息變得越來越重要。方便如果凸包的極數的一些離散點；指出增長三維地理信息系統GIS面臨的一個完整的三維數據模型和數據結構的差，數據采集的數據存儲和處理上的困難，三維空間分化能力弱，困難，除了一手和臉的科學計算可視化理論技術，數據庫管理技術，數字記憶的加工技術和二維地理信息系統GIS長期發展提供理論和實踐經驗等有益成分。三維物體的建模及可視化表達三維地理信息系統GIS使泵的整個過程是必要的，這是一個基本功能的三維地理信息系統GIS。二維平面空間地理信息系統GIS有限公司-獨家-完整的分工是分工基礎上，三維地理信息系統GIS的三維有限獨家-完整的分類是根據劃分矢量結構的幾何組成之間的拓撲關系，并提出了五種簡化拓撲李清遠關系。傳統的二維地理信息系統GIS將一維，二維物體的垂直投影到二維平面上，它們存儲投影效果的幾何形狀和彼得狀態的關系。
4 結語
三維地理信息系統GIS技術實現介紹二維地理信息系統GIS開始在第二十世紀六十年代計算機輔助繪圖，今天已經深入到社會的各行各業中，如土地管理，電信，電力，水利，城網，火災，交通和城市規劃等。在地理信息系統GIS的深，人們越來越要求從真正的三維空間的處理問題。在當今工程測量中，隨著科技信息的迅猛發展，使用GIS等高端技術已經成為發展的趨勢。
參考文獻
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[關鍵詞] 地理信息系統；集成二次開發；基礎開發
1、地理信息系統內涵
地理信息系統，是20世紀60年代創立并發展起來的新興技術，英文全稱為為Geographical Information System，簡稱GIS，地理信息系統融合多種學科，包括地圖學、遙感學、測繪學、空間科學、環境學、信息科學、管理科學、計算機科學等，是現代用來分析和處理海量地理數據的重要技術手段，不同的應用領域對地理信息系統有不同的定義，有的側重GIS的技術內涵進行定義，有的偏重GIS的應用功能進行定位。比如有的把它定義為對空間數據進行采集、存貯、提取、分析以及顯示的工具，有的定義為協助發展和規劃，進而做出決定的工具，無論側重哪個方面，GIS都是利用現代科技手段獲取地球信息，利用數學方法完成信息之間的轉換、預測、驗證。這一過程的核心是計算機技術，數據庫、地圖可視化和空間分析是基本技術，地球系統內的信息流組成其主要研究內容，主要研究和服務對象是資源環境。地理信息系統與其他信息系統相比，它的顯著優勢是具有處理空間分布數據的能力。通過有效結合屬性數據和空間數據，再利用計算機技術進行分析、處理，最后用圖表或曲線形式反映出來，為社會服務。
2、地理信息系統應用開發的方式
地理信息系統的開發方式包括基礎開發、借助GIS工具進行二次開發和集成二次開發，在基礎開發過程中，開發者不依賴GIS軟件，而是利用程序設計語言采集、處理、分析空間數據信息，采用相關算法進行獨立設計。這種開發方式可以大大節省成本，但是設計復雜需要大量人力物力，并且功能無法與商業化GIS軟件相比。借助GIS工具進行二次開發，當前大多數軟件商都向開發者推薦利用GIS軟件開發宏語言，用戶利用宏語言能夠非常方便地進行二次應用，但是這種開發方法的宏語言非常有限。集成二次開發是利用專業的GIS工具軟件，實現GIS的基本功能，利用可視化開發工具作為開發平臺，進行二者的集成開發。目前主要有OLE/DOE技術和GIS組件技術。
3、地理信息系統應用現狀
3.1應用于礦產資源調查、預測。近年來，隨著地理信息系統的不斷發展，越來越多地被應用到礦產資源的調查、評價與預測中，這種應用在地理信息系統產生初期就受到國內外找礦工作者的關注。在礦產勘查階段使用該技術，能夠幫助找礦工作者準確快速判斷地形，了解地貌露頭巖組合特性，以及地下構造形態、斷層走向等信息，工作者可以通過掌握這些信息，繪制出常規測繪無法達到地區的地形圖，如沙漠、高原、戈壁等，對找礦工作者有很大幫助。
3.2應用在城市規劃和管理領域。城市規劃和管理涉及的要素非常廣泛，包括人口、交通、環境、資源、金融、經濟等等，GIS數據庫管理可以把這些信息全部納入城市系統，然后進行城市多目標的開發規劃。近年來，GIS技術在我國取得了非常顯著的成果。北京、上海、天津，深圳等發達城市已將建立了相當完善的GIS管理系統，還有一批城市如?？凇⒙尻柕鹊卣诜e極籌備建設城市GIS系統，GIS系統的建設大大提高了城市的管理水平，促進了城市飛速向前發展。
3.3應用在水文和水利領域。GIS技術可以用來研究河流治理、水污染以及洪水安全保障等方面的問題。GIS技術有著傳統方法無法企及的優越性，不僅速度快而且信息量龐大，并可實現思維的可視化，通過對水情、水庫、雨量信息的掌握，可以高效解決水文模型研究中一直存在的數量不足、信息量單一的問題，大大豐富了水文地質的研究領域，提高了水文模型研究的精度。我國的黃土高原小流域動態監測系統研究、黃河三角洲洪水災情分析系統研究、黃土高原三川河流區域治理與開發信息系統研究等在這方面的應用研究比較突出。
3.4在人們生活中的應用。近年來，GSM移動通信技術取得了飛速發展，使得GIS的應用范圍擴展到人們的生活中，集成GIS、GPS、GSM技術已經在車輛安全防范系統和調度系統內得到應用。有效地幫助人們反劫防盜，為醫療救護提供有效引導，舉個醫療救護方面的實例，當患者向急救中心尋求救助時，監控中心可以通過GIS電子地圖查找患者的具置，同時搜索最近的急救車進行救援，大大提高了救援效率，為患者爭取了寶貴的時間，當患者進入救護車后，監控中心利用雙向通話功能，對救護車上的施救醫生進行指導，通過GIS的最優路徑功能，指引救護車用最快速度到達醫院?；颊摺⒓覍?、醫生之間也可以通過GIS，并有效結合GPS、GSM無線通信和網絡，可以建立全方位的溝通體系，幫助患者進行及時、有效的治療。如果在車輛移動目標、重點保護單位、家居等安裝GPS、GSM無線通信設備，那么無論我們在哪里在干什么事情，都可以通過由GIS、GPS、互聯網等無線通信技術組成的綜合服務系統中獲得幫助和商務服務，使我們真正處于全方位、立體的數字化生活中。
本文主要介紹了地理信息系統在不同領域的應用現狀，地理信息系統的發展速度非常快，應用范圍越來越廣泛，并且隨著第三產業的發展，地理信息系統的發展空間將進一步擴展，不僅為人們提供功能更加豐富的服務平臺，并且極大地促進我國的經濟發展。
參考文獻：
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[2]陳述彭.地球信息科學[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]黃杏元.地理信息系統概論[M].北京：高等教育出版社，2001.
地理信息的定義范文3
一、地理信息系統概述
地理信息系統是一種重要的空間信息系統，是指在計算機系統的支持下，對地球表層以及大氣層的地理分布數據進行收集、存儲、管理、計算、分析和描述的信息管理系統。地理信息系統的對象是多種地理實體、地理現象和空間關系數據，包括空間定位、圖形和遙感數據等，用于分析和處理在一定地理區域內分布的地理實體、現象及過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。
地理信息系統英文簡稱為GIS，是進行空間數據處理的有力工具，在實際生活中具有廣闊的應用范圍，并能帶來巨大的經濟效益，因此受到普遍關注和重視，目前，GIS正處速發展期，在現實生活中的影響也在不斷增加。但是，傳統的GIS因其技術發展的不成熟，也面臨諸多問題和難題需要解決，比如技術更新后歷史數據的保管和使用問題，為此，我們為有效解決這些問題，認為當前改進GIS，進行數據模型研究具有緊迫性，也是具有重大價值的課題。
二、GIS數據模型歷史發展
GIS數據模型的構建意義已經不言而喻，能夠有效地實現地理信息傳遞和具化，指導日常生活選擇和科研工作，使地理信息系統功能發揮最大效能。傳統上采用的是CAD數據模型，也就是計算機輔助設計模型，和Coverage 數據模型，也被稱為地理相關模型，同時隨著技術的進步，地理數據庫數據模型，也稱為Geo Data base模型。下文就這三種數據模型進行分析。
1.CAD數據模型
CAD數據模型采用二進制貯存數據方式進行地理信息的管理，點、線、面相結合，較為全面描述地理信息。但是，其不足在于缺乏對地理信息的屬性分析和描述，只以圖形和符號作為屬性表達主要方式，在此情形下地理數據的拓撲關系自然難以建立。
2.Coverage 數據模型
美國ESRI公司（中文名為環境系統研究協會公司）于1981年推出Arc Info地理信息系統軟件，實現了對第一代地理數據模型的改革，并發展為現在常用的Coverage 數據模型。此模型主要有兩方面性能：一是，聯系空間數據和屬性數據，此由第一代數據系統基礎上發展而來，將以二進制貯存的空間數據和以數據表貯存的屬性數據相連接，這樣保證了地理信息系統的完整；二是，矢量要素間拓撲關系得以保存，這樣有利于信息的拓展，而不僅僅是單獨的點線面結合方式，結點之處就是信息拓展的途徑和范圍。這也決定了Coverage 數據模型的最大優勢用戶可自行制定特征表，并可進行字段更改和與外部數據建立聯系。
Coverage 數據模型自有其優勢，但是也存在諸多不足和缺陷。其最大局限性就是信息或者說是數據聚集在點線面中不具有獨特特征，也即是，從每條線傳遞的信息行為相同，無法準確識辨其特征。還有一個缺陷就是該模型運用復雜，因為技術的限制尚難發揮更大功能，這也就需要開發人員攻克難關。
3.Geo Data base模型
該模型也稱為地理數據庫數據模型，這是Arc Info 8新推出的面向對象模型，這種智能化數據模型將空間對象屬性和行為相結合，運用現代技術和標準對數據對象進行組件定義。用戶可以自己拓展數據模型，信息屬性也在Geo Data base中定義。這也簡化了操作人員的操作，不再需要不斷書寫代碼來進行屬性定義。而當進行代碼操作時是可以實現更為復雜的行為。
該數據模型的優點在于：首先，貯存數據信息統一，所有的地理信息數據都可以進行貯存和實現統一管理。其次，數據精確化編錄，通過智能化檢驗，可以避免信息編錄的錯誤。第三，實現用戶直觀操作，該系統面向用戶，用戶可以根據興趣選擇數據。第四，要素間豐富的相鄰關系。其五，數據形象得以形象化描述，并能實現連續性。第六，實現多用戶的共同編輯。
無疑，新的數據系統是高智能和多功能的，比傳統數據模型更能滿足用戶和處理人員需要。就當前我們無法預知這種數據模型是否就不存在缺陷，但是，科技總是進步的，人類的認識也是無止境的。這種基于認識論的斷言，使我們明白，即使是再完善的系統，都有其改革處或者說創新處。
三、Geo Data base模型的完善處
雖然Geo Data base模型已經臻于完善，但是我們認為尚有其忽視的地方應該引起注意，比如，對于地理信息系統的時效性特征研究仍然不足，因此，應該在Geo Data base模型地基礎上建立時態 GIS，即時態信息系統，實現時空的聯合，主要應該實現以下方面功能：
首先，時空立方模型的構建，實現二維向三維的轉變。比如任意給定一個時間值就能從截面中獲得相關信息數據。反之，根據給定的數據，可以很快對應數據產生時間。當然這種模型的缺點是隨著時間的發展，數據量增大，會造成處理的復雜性，但是，我們可以隨時進行數據更新，并掌握地理信息變化規律，在此基礎上可以避免這一問題。
其次，時空復合模型的創新。其原理是劃分時空單元，這樣時空數據發生變化時就能在整個單元區間產生新的對象。空間和時空屬性實現“分離―聚合-分離”的循環，不斷更新。這樣同時也解決了單純建立時空立方模型的缺陷。
當然還有許多學者對時空模型提出更多的修正建議，本文認為都值得參考。比如邏輯設計、索引變更處理，以及如何實現數據查詢的快捷化等，都是具有重要意義的。我們始終認為，科學無極限，那么GIS數據模型的構建也必然還有很大發展空間。
四、結語
增強現實地理信息系統的實現是一項綜合工程，目前，穿戴式計算機等移動計算設備、顯示設備以及交互設備都還在快速發展中，增強現實系統由于其能夠提供移動、多維和實時的地理信息信息服務，同時又不影響用戶在現場對真實場景的感知的優勢，增強現實的移動、多維和實時特性和GIS技術形成了天然聯系，具有十分廣闊的應用前景。
參考文獻：
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關鍵詞：工程測量；GIS；應用；探討
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
工程測量,是指工程項目各階段所進行的測量工作,包括測量數據、方法和技術在內的總和。隨著社會科技的進步,現代工程測量已突破了傳統靜態的測定,逐步向著動態化,數字化、自動化、智能化方向發展,在與光學、機械學、自動化科學和計算機技術的相互交叉滲透中,產生出了一系列數據采集、處理、監控的測繪新技術,為工程測量提供了新的方法和手段,其中包括全球定位系統(GPS),遙感技術(RS),地理信息系統(GIS)及數字化成圖技術。目前,工程測量的服務范圍相當廣泛,其應用領域除交通、城規、農林、水電、資源外,還廣泛應用于環境評估、國土管理、通訊、公共管理、統計和金融商業等領域。從上個世紀后期到現在，隨著數字化測繪技術的提高，GIS技術的不斷成熟、現代工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展。隨著社會科技的發展。人們對信息的需求，越來越精細化，同時對地理信息的需求也越來越要求信息更加具體和細化，因此第三維的高程信息顯得越來越重要。信息社會的到來使得人們對信息的廣泛性、精確性、實時性以及綜合性上的要求都越來越高，地理信息系統在這種背景下產生和發展起來的。
1 GIS技術的概念
GIS技術主要有三種定義：①基于工具箱的定義，認為GIs是一個從現實世界采集、存貯、轉換、顯示空間數據的工具集合；②數據庫定義，認為GIs是一個數據庫系統，在數據庫里的大多數數據能被索引和操作，以回答各種各樣的問題；③基于組織機構的定義，認為GIs是一個功能集合，能夠存貯、檢索、操作和顯示地理數據，是一個集數據庫、專家和持續經濟支持的機構團體和組織結構，提供解決環境問題的各種決策支持?；诠ぞ呦涞亩x強調對地理數據的各種操作，基于數據庫的定義強調用來處理空間數據的數據組織的差異，而基于組織的定義強調機構和人在處理空間信息上的作用，而不是他們需要的工具的作用。
2 GIS技術的發展
GIS（Geographical Information System）地理信息系統，是一門以地理信息為核心，以計算機技術作支持，集空間科學、環境科學、遙感科學、地理學、地圖學、信息學管理學于一體建立起來的綜合技術與學科。自上個世紀60年代興起以來，得到廣泛關注和迅猛發展，目前已成為許多學科領域獲取、存儲、查詢、分析、管理地理空間信息重要工具。GIS的核心是基于實測數據的數據庫，除具有優良的數據庫管理功能外，還具有超強的數字化制圖系統，以及通過空間查詢和空間分析后的輔助決策功能。2006年2月我國GIS系統——國家基礎地理信息系統1：50000數據庫通過驗收，這是我國目前比例尺最大精度最高的GIS系統，目前該數據庫已在國土規劃、農林水電、交通國防等部門使用，產生了良好的經濟效益和社會效益。
3 三維GIS技術的特點
在三維GIS技術中，可通過X、Y、Z三個坐標軸來定義空間目標，且與二維GIS的平面目標有完全不同的區別。三維GIS技術在客觀世界的表達更能體現出真實感受，以立體造型技術將地理空間現象呈現在客戶面前，既能表現空間對象的平面關系，也能描述并表達垂直關系。另外，對空間對象的三維空間分析與操作也是三維GIS技術的特有技能，與CAD等計算機可視化軟件相比，它具備獨特的管理對象能力與空間分析能力。三維空間數據庫作為三維GIS技術的核心，三維空間分析更具獨特能力。與功能的增加相對應的是，三維GIS技術的專業理論研究也比二維GIS技術更復雜。在三維GIs中，空間目標通過x、Y、z三個坐標軸來定義，它與二維GIS中定義在二維平面上的目標具有完全不同的性質。在目前二維GIs中已存在的0，1，2維空間要素必須進行三維擴展，在幾何表示中增加三維信息，同時增加三維要素來表示體目標。空間目標通過三維坐標定義使得空間關系也不同于二維GIS，其復雜程度更高。二維GIs對于平面空間的有限互斥完整劃分是基于面的劃分，三維GIS對于三維空間的有限互斥完整劃分則是基于體的劃分，因而，通過分析基于（單一）體劃分的三維矢量結構GIs幾何成分之間的拓撲關系，李青元提出五組簡化的拓撲關系。三維GIS的可視表現也比二維GIS復雜得多，以致于出現了專門的三維可視化理論、算法和系統。
4 GIS在工程測量中的應用
4.1 數據獲得
地理數據的測量最基本內容就是屏幕顯示地理數據，也就是用戶選擇視覺變量（色彩、尺寸、紋理）的前提下，實現全要素顯示、分區顯示、分圖層顯示等。但是這種表示不同屬性地理數據大多以色彩、尺寸及紋理的不同來區分，不能達到形象的效果。因此，數據符號是三維GIS測量的重要方面，利用工具軟件實現強大的地理數據符號化功能，并加以圖例說明，這樣就可將地理數據活靈活現地搬上屏幕，實現地理數據的可視化。另外，將屏幕地圖上標好注記，就能獲得簡單的電子地圖，電子地圖是三維GIS技術進行工程測量的產品之一。
4.2 科學計算
將各種各樣經過處理的模型進行分級分類數據，并將統計數據以專題圖的方式表現出來。例如以不同的色彩或者紋理來顯示分類圖；以同一個色相中的不同飽和度表現分級圖；以直方圖、圓餅圖等體現統計的數據等。科學的計算可視化數據可充分表達人們對信息的深入理解。
4.3 查詢
主要通過對地理信息語言的查詢，能夠實現對數據庫中內容或相關圖標等進行直觀化、形象化的操作查詢，也就是說查詢結果中既包括數據，也包括與之相關的文字、表格及圖形。
4.4 可視化
三維仿真地圖主要通過仿真技術，以三維立體形式直觀表現空間現象信息，讓用戶體驗到真實環境的感覺。因此，三維GIS技術是地理信息可視化的主要潛力產品形式之一。另外，通過多媒體技術和可視化相結合，能有效改善傳統的地理信息僅通過文本、表格、圖形等方式表達并傳輸空間信息的單一方法，而是以文本、圖像、圖形、動畫、聲音及視頻一體化的多媒體空間表現內容，極大豐富了地理信息的可視化形式。
4.5 描述空間分析結果
三維GIS技術的空間分析包括網絡分析、地形分析、緩沖區分析及疊加分析。通過可視化技術的應用，可以將地理現象的空間分析結果更形象、更直觀地表達出來。例如以通視分析方法對地形進行測量，可通過間斷或者連續的線段來表示地表中的通視或者不通視。即使時間或者空間發生了改變，例如在不同時間、不同圖幅中任一要素的緩沖區等，都可以通過三維GIS技術方式描述。
4.6 采集地圖動畫
前面提高的可視化方法是對測量數據的靜態表示，地圖動畫則是一種動態表達形式。地圖動畫是在傳統的二維空間或者三維空間事物的前提下，加上時間維，讓有關時間的地圖內容等隨著動畫的改變而改變。地圖動畫能有效彌補靜態地圖表現方法的不足，讓觀察者更自然、更直觀地理解時空數據，常用的地圖動畫表現方式主要有：開窗的放大與縮小、拉縮鏡頭、閃爍強調、漫游平移及有關運動動畫等
5 結束語
測繪技術在工程測量中的應用正全面地推廣和普及開來，而工程本身對工程測量的要求也愈來愈嚴格，我們應該把握好現代工程測量的發展趨勢，接受并運用新技術、新方法來迎接工程測量的新挑戰。GIS測繪技術的提高，GIS技術的不斷成熟、必然促使現代工程測量朝著測量數字工程化的方向發展。大力開展數字化測繪技術的應用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創造經濟效益的首要任務。
參考文獻：
地理信息的定義范文5
關鍵詞：網格；資源共享；環境教育；地理信息服務
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）01-0094-05
1 概述
教育資源共享是促進教育均衡發展的重要途徑，要求利用信息技術發展的新成果，為教師和學生提供更便捷、高效、準確的教育資源[1]。國家教育部通過各級精品課程的建設，初步形成了教育資源共享體系，并期望通過精品課程資源共享項目的執行，構建國家級和省級的教育資源共享平臺，這表明政府管理者已經充分認識到了教育資源共享的重要性，并著力提煉優質教育資源，提高教育資源的利用率。環境教育是提升公民環境素質的必要途徑，在當前環境問題嚴重的背景下，環境教育顯得尤為重要[2]。由于環境教育需要的教學素材復雜多樣，采用傳統的教學方法很難讓受教育對象產生共鳴。為了提高環境教育質量，國外采取了學校教育和戶外實踐教學相結合的模式，國內主要采用建立環境教育基地的形式開展環境教育[3，4]。無論采用國外的經驗，還是通過環境教育基地的帶動，都不能實現全民的環境教育。網絡是傳播知識的新平臺，通過網絡資源共享，能夠解決環境教育過程中缺乏素材的問題，縮小城市和鄉村環境教育發展差距，從而實現全民的環境教育提升。
網絡上存在的環境教育資源多種多樣，其中以文檔資源、圖片資源和視頻資源為數較多，資源的多源異構特征是導致資源難以快速、準確的檢索和下載的主要原因，因此需要應用新型網絡共享技術，構建資源整合平臺，形成環境教育資源虛擬管理和服務系統。網格是整合和管理網絡上多源、異構資源的新技術，是互聯網上信息交流和資源共享的新途徑，也是當前信息技術研究的熱點[5，6]。地理信息服務網格是網格技術支持下的地理信息服務新模式[7-10]，是由異地多源的地理信息資源、存儲設備和相關軟件組成的虛擬整體，能夠為用戶提供更快速、更準確、更全面、更可靠的地理信息[11]。由于環境教育資源主要反映區域環境問題，與地理位置有著密不可分的聯系，研究以地理信息為框架，基于地理信息服務網格的環境教育資源共享模式具有重要的技術價值和現實意義。
2 地理信息服務網格框架下的環境教育資源存儲體系
環境教育資源具有地域性，與地理信息密切相關，因此以地理信息為框架，組織和管理環境教育資源是可行的。當前地理信息服務數據多采用直接附屬存儲方式，存在存取效率低、擴展性差的缺陷[12]?？紤]到環境教育資源既包含地理數據，也包含包括文檔、視頻、動畫等多媒體數據，存儲時既要考慮地理數據的有效集成，也要考慮多媒體數據的集成。
2.1 環境教育資源數據集成方案
主要采用元數據和數據中間件方式實現環境教育資源數據集成。對于多媒體數據和空間數據中的屬性數據，采用元數據的方式實現集成。對于空間數據中的幾何數據，由于包含了多種文件類型，如shape、Mif、coverage等格式，主要采用中間件處理方式，在設計中間件時重點考慮了屬性數據完整性，采用非拓撲結構進行數據集成。
2.2 基于OGSA-DAI的數據訪問
由于環境教育數據存儲存在多源、異構等特點，具有較大的復雜性，需要構建新型的訪問機制，因此，該文基于面向服務的思想，利用開放網格下的數據訪問與集成技術（OGSA-DAI），以網格服務的形式提供環境教育資源訪問接口。
基于OGSA-DAI的數據訪問需首先配置網格數據服務，網格數據服務配置的XML結構為：
jdbc：oraclehin：@localhost：1014：LIKEDB
其中，relationmetadata標簽描述相關數字資源的元數據，用以向用戶反饋數據語義、格式和元數據；dataResource標簽描述數據源信息，如磁盤驅動器、服務器端口號、數據庫名稱等。
最后，編輯/server-config.wsdd文件，在服務組注冊器中加入網格服務工廠。
2.3 環境教育資源數據索引策略
為了使索引算法滿足環境教育數據異構特點，實現幾何數據的有效索引，該文采用一種自適應雙層網格索引方法，該方法通過建立兩級網格索引，對地理數據的圖幅進行縮影，能夠保證在幾何要素分級顯示時快速定位，加快了資源檢索效率。索引過程分為3步：首先，判斷幾何數據圖幅是否規則，不規則采用網格樹索引，規則的采用網格索引；然后，對索引進行編碼；最后，實現網格索引。
2.4 環境教育資源數據緩存策略
數據緩存技術包括服務器緩存和客戶端緩存，主要應用于單源數據。在網格環境下可以使用分布式緩存技術，根據客戶端是否存在數據，如果存在，則直接不從數據庫下載，如果部分存在，則只下載缺失部分。在地理數據的緩存淘汰時，選擇了臨時緩存和常用緩存相結合的策略，臨時緩存采用先進先出策略，常用緩存來源于臨時緩存，臨時緩存升級為常用緩存的條件是臨時緩存的使用頻率，當常用緩存裝滿時，計算緩存數據使用頻數，將頻數最小的數據移入臨時緩存。
3 環境教育資源網格服務的構建
Web Service技術為網格環境下的信息服務提供了有效途徑，OGSA（Open Grid Service Architecture）提供了構建網格服務的框架模型，它采用Web服務框架，支持許多開發工具和擴展服務，并且通過注冊和發現支持服務的動態組合。OGSA定義了兩種實現方式：OGSI（Open Grid Service Infrastructure，開放網格基礎設施）和WSRF（Web Service Resource Framework，服務器資源框架），相比OGSI，WSRF保證了接口和操作對數據的通用性，對資源和服務進行較好的區分，因此，該文基于WSRF構建環境教育資源網格服務。
3.1 技術路線
基于WSRF構建環境教育資源網格服務的技術路線見圖1，由3部分組成：
1） 封裝地理信息、多媒體編輯組件，將地理信息和多媒體數據的編輯功能、數據庫引擎等封裝成為COM+組件，并進行注冊。
2） 將封裝了的COM+組件包裝成為標準的Web Service，以便于服務的。
3） 使用工具對Web Service服務進行轉換。
3.2 網絡要素服務的實現
網絡要素服務是為客戶端提供數據服務，用戶通過它獲取網格中的數據資源。為了解決網格環境下異構數據的互操作問題，首先需定義數據互操作接口，并使用XML技術對接口和數據進行封裝，因此，網絡要素服務構建主要任務是接口和參數的XML實現，對于地理數據數據采用GML實現。由于GML格式地理數據數據量大，且不易建立索引，數據存儲時不采用GML格式，在Web環境下需要將地理數據庫中的數據進行GML轉換。為了與開放地理空間信息聯盟（OGC）定義的數據類型相一致，在服務組件中構建地理數據類，用以實現服務器中的地理數據的GML解析，同時也實現了GML格式數據向服務器內部格式的轉換。
3.3 網絡地圖服務的實現
地圖是瀏覽、檢索、展示環境教育資源的框架和媒介，網絡服務構建時應重點考慮網絡地圖服務的實現技術。網絡地圖服務規范是OGC有關網絡服務的重要內容，其目的是通過定義網絡地圖互操作規范，將來自于本地或網絡的地理數據轉換以圖像形式可視化。
網絡地圖服務定義了三個操作：GetCapabilities、GetMap和GetFeatureInfo。其中，GetCapabilities操作用于獲取服務元數據，GetMap用于獲取地圖圖像，可以是PNG、GIF、JPG或SVG等格式，GetFeatureInfo用于獲取要素特征信息。
GetCapabilities的定義包括Service和Capability兩個部分，Service部分確定在某一個具體服務器中調用服務的類型，定義為：
WMS
HYNUEdu.MapService
環境教育地圖資源共享
1000
500
Capability指定服務器功能，包括能夠支持哪些操作，操作的輸出以及操作的URL前綴，包含了Request元素、Exception元素、Layer元素。
4 資源服務性能測試與分析
4.1 測試環境
數據存儲服務器6臺，其中3臺用于存儲地圖資源，3臺用于存儲其他格式教育資源，元數據服務器1臺，負載平衡服務器1臺，交換機1臺，服務器CPU為Intel Core2 Duo 2160，2G內存，千兆網卡，服務器操作系統采用Linux；客戶端為4臺安裝Windows XP操作系統的PC。
4.2 測試數據
使用了地圖數據和其他教學資源數據，測試數據類型見表1。
[數據類型＼&文件數/個＼&數據量/G＼&MODIS影像數據（空間分辨率1km）＼&1＼&2＼&MODIS影像數據（空間分辨率500m）＼&2＼&8＼&MODIS影像數據（空間分辨率250m）＼&16＼&16＼&TM影像（空間分辨率30m）＼&100＼&60＼&IKNOS影像（空間分辨率4m）＼&20＼&10＼&地形數據（DEM，分辨率1000m）＼&1＼&0.1＼&地形數據（DEM，分辨率25m）＼&200＼&1.0＼&全球政區圖＼&1＼&0.02＼&1：100萬地名數據＼&40＼&0.03＼&1：25萬地名＼&800＼&0.08＼&視頻文件（480P）＼&80＼&16G＼&Flash文件＼&100＼&0.2＼&PPT文件＼&500＼&12＼&JPG圖片＼&10000＼&1.2＼&總計＼&11861＼&126.63＼&]
4.3服務性能測試
4.3.1 響應速度測試
依托于帶寬為10m的校園網絡環境，進行了4臺終端的并發測試，每個終端同時生成16個線程向服務機群請求數據，記錄每次相應時間，結果見表2。
表2 服務響應效率
[操作次數＼&響應時間/ms＼&總耗時/ms＼&1＼&1330＼&2240＼&2＼&1220＼&1800＼&3＼&1280＼&1900＼&4＼&1560＼&2870＼&5＼&160＼&1236＼&6＼&120＼&1178＼&7＼&10＼&112＼&8＼&10＼&125＼&]
機群對請求響應較快，最慢的響應為1.33s，可以預計在當前服務器配置環境下，機群能夠支持64個以上用戶的并發訪問。第7、8次操作的響應時間為10，這是由于機群和客戶端緩存作用，說明緩存技術能夠大幅地提高服務器響應效率。其中第4次響應時間最長，總耗時接近3s，其原因為第4次操作涉及到對異構地圖資源的查詢操作，需要耗費較多的服務器機時，也說明，系統服務性能主要取決于地圖服務的性能。
4.3.2 地圖服務響應測試
地圖服務返回的圖像格式為PNG格式，圖像大小400×300像素。測試結果見表3。
表3 地圖服務響應時間（ms）
[操作＼&終端1＼&終端2＼&終端3＼&終端4＼&1＼&2812＼&1，039＼&1，964＼&2，025＼&2＼&1，504＼&2，151＼&1，711＼&2，101＼&3＼&1，587＼&1，901＼&1，757＼&1，126＼&4＼&1，621＼&1，381＼&1，185＼&1，913＼&5＼&1，230＼&1，850＼&1，435＼&1，253＼&6＼&1，747＼&1，674＼&1，404＼&1，357＼&]
地圖服務響應較快，皆低于3s的用戶最大忍受時間，平均響應時間為1.672s，這說明本文提出的地圖服務構建方案技術可行，能夠解決網格環境下跨平臺異構地理數據的互操作和Web Service服務無狀態的問題。系統啟動時需要根據用戶的請求鏈接數據庫，導致了系統對首次服務響應的時間較長，但也沒有超過3s，是可以接受的。
5 結論
在國家大力推進教育公平的背景下，應用新型信息技術實現教育信息資源的有效共享具有緊迫性和重要的現實意義。網格技術的出現和發展為教育信息資源的共享提供了可靠的應用環境，將網格技術應用于環境教育資源共享本身也是對網格技術應用的深化。該文對環境教育資源網格系統的構建技術進行了初步嘗試，并對網格系統設計方案進行了測試和分析，結果表明，構建資源網格服務系統具有較快速響應速度，響應時間皆低于3s，且利用緩存技術能夠有效提升系統服務性能。
系統更快速響應，用戶才能獲得更好的服務體驗。因此，要構建支持更快速響應的網格平臺，除了在提升硬件設備性能外，還需要在網格服務調度、地圖服務模式和P2P技術的應用等方面，進行深入研究。
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地理信息的定義范文6
論文摘要：地理信息系統，它能把各種信息用地理和相關的視圖結合起來，利用計算機圖形與數據庫技術來采集，分析數據，從而為土地利用，城市規劃以及政府部門管理提供新知識為工程設計和規劃，管理決策服務。作為基礎測繪測量，需要不斷地學習，不斷地更新技術，學好用好地理信息系統，為社會提供更好的數字產品。
地理信息系統技術在中國的出現和發展已經經過了近20年的歷程，國內外著名的地理信息系統軟件在中國的各個行業均得到了廣泛應用，在所有利用地理信息系統技術建設的應用系統中，地理信息系統的一個最基本職能就是管理數字地形圖，讓用戶能夠輕松地利用它快速地檢索所需要地區的地形數據，并按照用戶需要的格式進行輸出。我們目前接觸過的地理信息系統有多種，但對其數據管理方式有所了解的并不多。
1、地理信息系統的數據管理方式
1 .1地理信息系統定義
地理信息系統是近十幾年來發展起來的一門綜合應用系統，它能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來，并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、CAD技術、遙感、GPS技術、Internte、多媒體技術及虛擬現實技術等融為一體，利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數據，從而為土地利用、資源評價與管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務。此多種應用系統應用到地質測繪業，就可以產生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質量管理水平，同時也是地質測繪服務業的重大創新和革命。
1.2空間數據的描述方式和特征
測量工作的土要成果是與地理位置相關的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X. Y. Z點串表現的點、線或多邊形，這種形式為矢量形式;還有一種以像素陣列方式表現的點、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數據的主要表達方式之一，矢量數據庫的管理方法與空間數據的特征密切相關?？臻g數據主要具有以下幾個基本特征:
(1)每個空間對象都具有空間坐標，即空間對象隱含了空間分布特征;
(2)非結構化特征使它不滿足關系數據模型的范式要求，因而空間圖形數據難以直接采用關系數據庫管理系統;
(3)空間關系特征要求記錄拓撲信息以表達多種空間關系，因而增加了問題的復雜性;
(4)分類編碼特征，明確每一個、每組空間對象;
(5)海量數據特征等都對矢量數據的管理方法大大增加了難度。
1.3地理信息系統的數據管理方式
基于空間數據具有自身的上述特殊特征，國內外對空間數據的管理進行了大量研究和開發，長期以來，地理信息系統空間數據的管理方法主要有以下4種類型。
(1)文件與關系數據庫混合管理系統
由于空間數據具有其自身的上述特殊特征，這種關系數據庫管理系統難以滿足要求，囚而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統管理幾何圖形數據，用商用關系數據庫管理系統管理屬性數據，它們之間的聯系通過目標標識或者內部連接碼進行連接。
(2)全關系型空間數據庫管理系統
全關系型空間數據庫管理系統是指圖形和屬性數據都用現有的關系數據庫管理系統管理。關系數據庫管理系統的軟件不作任何擴展，由CIS軟件在此基礎上進行開發，使之不僅能管理結構化的屬性數據，也能管理非結構化的圖形數據。
(3)對象——關系數據庫管理系統
由于直接采用通用的關系數據庫管理系統的效率不高，而非結構化空間數據對GIS來說又十分重要，所以人們在關系數據庫管理系統中進行擴展，通過定義操縱各種空間對象的API函數，使之能直接存儲和管理非結構化的空間數據。
(4)面向對象空間數據庫管理系統
目前，面向對象數據模型是最適應于空間數據的表達和管理，因為它不僅支持變長記錄，而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向對象的空間數據庫管理系統允許用戶定義對象的數據結構以及它的操作。因而可以將空間對象根據GIS的需求，定義出合適的數據結構和一組操作。
2、空間數據的無線管理
現在的測量均是將測區按某種比例尺劃分成若干圖幅進行，在測區表現和瀏覽方面不直觀。地理信息系統可以管理多種測量數據之后，通過地理信息系統的空間數據的無縫管理，也就是將測量的成果成片的管理起來，形成一個完整的提供作體系，在地質測繪的工作中，使我們可以直觀的了解整個測區，以達到最為理想的工作效果。
實現無縫空間數據庫有兩個不同的階段:
一是在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領上的“無縫”組織，只是從用戶的視角來看待空間數據庫，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數據庫設計思想，并建立了一個“無縫”GIS數據庫。然而，它們仍然只是一種邏輯概念上的“無縫”組織，能夠完成地理數據的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照圖幅的概念進行存儲管理，對同一地物實體在多個幾何標識和同一地物標識間進行后臺關聯處理，對用戶來說是不可見的，因而說是邏輯上的“無縫”組織。
優點:在用戶視點上，系統便于操作，在一定程度上解決了傳統地理空間數據庫的組織弱點。
缺點:因為其物理底層依然是分幅方式管理地圖，其分割地理實體的機制依舊，通過多個幾何標識進行后臺關聯處理使系統的靈活性降低;查詢檢索依然不便(通過關聯涉及多圖幅或多專題):地理實體的完整性與一致性維護;數據分步管理等對“關聯機制”的“壓力”;插入或修改數據庫會使“關聯機制”不得不作相應的變動。所以邏輯上的“無縫”在本質上依然沒有解決問題。
二是在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數據庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數據無縫組織是從底層、從設計者的視角解決了傳統GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數據庫中以唯一的幾何和物理標識被記錄，這樣從本質上(物理結構)使客觀世界中的完整地物對象得以在計算機中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無縫的，同時從設計者視角看，其物理地層結構也是無縫的。
優點:從內到外統一了邏輯與物理的“無縫”概念，從本質上解決了GIS數據組織上的弱點問題。
缺點:數據的入庫要求過于嚴格，在現實情況下有一定的難度;對己有GIS數據庫的改造工作量較大。
