導語：如何才能寫好一篇地理信息解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電網規劃；地理信息系統；電子圖紙繪制

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

1.項目背景與目標

電網規劃是電網發展能力的重要組成部分，是保證電網結構合理的關鍵環節，好的規劃是最大的經濟，電網企業是投資密集型企業，規劃的優化程度提高，將產生巨大的經濟效益。配電網變化頻繁，每日產生大量的信息，由于規劃人員無法像計算機一樣具有大量的計算能力來求解規劃的優化模型、記憶大容量的關系型數據，且目前通過計算機獲得的優化結果無法清楚地考慮線路約束和地理環境限制，因此現有的手段工作量比較大，獲得的規劃方案可能存在可行性問題，或者優化程度不高。

通過建設基于地理信息平臺的電網規劃圖形分層系統，在地理信息、電力設備分布和網架接線現狀信息平臺基礎上，構筑電網規劃輔助支持軟件平臺，利用GIS可視化的優越性不但實現“規劃信息一張圖”，結合GIS的空間分析、多源數據集成、海量數據存儲和拓撲分析的應用，為配網規劃方案設計提供輔助分析工具優化規劃流程，創新形式、整合資源，有助于提升電網規劃決策的科學性、規范性，提升供電可靠性，保證電網規劃經濟、可行，保證電網安全、可靠，實現電網優化的發展目標均具有重要的意義。

1.1 研究背景。江門供電局是廣東電網公司直屬國有大型一類供電企業，供電面積9600平方公里，共有供電客戶211萬戶。在“十二五”期間，江門供電局的信息化建設穩步推進，成績顯著，但與國內領先的地市級電力企業相比還存在較大差距。

為滿足精益化管理、綠色電網的發展對信息化需求不斷增大的需要，針對目前電網規劃工作中存在的問題，從“提高規劃決策工作效率”的核心價值理念出發。通過基于江門國土資源管理局的半開放性數字江門地理信息平臺進行開發，構建統一的基于GIS的電網規劃可視化輔助支持工作界面，整合各層級電網元件，為電網規劃數據提供接口資源；結合GIS矢量圖和2000∶1地理影像圖，統一規劃電子圖形繪制形式，實現多圖互動，提升圖形精度，提高規劃決策工作效率。

1.2 現狀及問題。在電網規劃工作中，各電壓層級、各縣區局均應用不同的圖形界面進行電子圖紙繪制。有應用google地球軟件繪制，有應用AutoCAD（配合航拍圖或萬分之一矢量圖）繪制。對我局來說，目前影響電網規劃工作主要有以下幾點：

（1）電網規劃應用外國軟件引擎內帶來一定的數據擔憂。

（2）圖形界面的不統一造成坐標統一，比例不統一，數據集成困難，電網規劃層間協同難度加大，橫向協作容易出現信息錯位。

1.3 建設目標。本項目結合配網信息化建設情況，為提高配網規劃效率，減輕工作量，通過建立基于江門地理信息平臺、打通配網規劃相關的各專業系統信息壁壘，實現配網地理信息、網絡拓撲信息、配網運行信息、客戶營銷信息的有機融合。在規劃方法研究基礎上，構建面向配網規劃決策的配網多源信息綜合分析可視化展示平臺，實現面向配網規劃的多源信息的高效融合和集中展示，有效提升配網規劃決策的信息化水平和配網規劃質量。項目具體圍繞以下建設目標開展工作：（1）國土部門的地理信息平臺是一個國內半開放平臺，由國土部門加密共享形式對各個部門進行地理信息開放，可自己開發圖形界面，數據不需進行外部上傳，數據保密有保障。（2）基于地理信息平臺，構建統一的電網規劃可視化GIS工作界面，整合各層級電網元件，為電網規劃數據提供接口資源。（3）結合GIS矢量圖和2000∶1地理影像圖，統一規劃電子圖形繪制形式，實現多圖互動，提升圖形精度，提高規劃決策工作效率。

2.系統技術架構

2.1 設計準則。利用GIS技術，將地理信息與規劃數據相結合，實現對海量空間數據的有效管理，進而實現科學地進行電網規劃決策，系統設計時參考以下的原則：（1）GIS為規劃展示基礎，所有規劃工作都可以在GIS的支持下完成，電力元素等都顯示在GIS平臺中。（2）支持電網規劃的電子圖紙繪制及分層功能。（3）具有良好的可擴展性，能夠以無縫方式集成其他業務功能等。

2.2 系統架構。系統整體設計實現采用JavaEE技術架構，運用輕量級的技術框架進行實現，整體上是多層架構的B/S系統。同時系統的模型基礎和展現應用平臺是基于WebGIS平臺技術展現電網各個元件信息、電網規劃設計方案等相關信息。

系統從邏輯上分為多個技術層面：（1）模型層：模型層用來表達電網拓撲模型，是與實現無關的描述，由GIS平臺管理拓撲連接關系，并為實時數據庫，應用數據庫和數據服務平臺共享。（2）數據層：數據層包括關系型數據和實時數據兩部分。（3）平臺層：平臺層主要是采用的WEBGIS平臺，提供應用程序編程接口API，方便上層開發。（4）應用層：數據庫表在設計時面向應用主題進行分析，并基于基礎數據和集成數據建立數據分析功能，為大量的業務分析提供服務。（5）表現層：系統的主界面采用瀏覽器，所有功能都在GIS上實現和展現。

3.系統功能設計

3.1 基于GIS的電網數據管理。系統集成江門地理信息平臺的地形數據地圖，并與設備拓撲關系數據，構建了統一的電網規劃可視化GIS工作界面，整合各層級電網元件，為電網規劃數據提供接口資源。

3.2 電網圖層管理。為了更合理高效的組織圖層，便于管理和查看，系統設計了如下的圖層管理體系：運行體系、在建體系、近期規劃體系、中期規劃體系、遠期規劃體系。每一類別體系都存儲3種類型的電網要素信息，并對每個類型管理期各個版本的數據。

3.3 規劃電子圖紙繪制。結合GIS矢量圖和地理影像圖，通過多種方式進行電網規劃設計方案的電子圖紙繪制，實現多圖互動，提升圖形精度。系統可提供兩種錄入模式：（1）絕對坐標模式：通過輸入絕對坐標的方式錄入電網要素，包括變電站、線路、變壓器等要素的空間信息和屬性信息。（2）地圖描繪模式：通過在地圖上描繪點，把規劃設計方案繪制到平臺上，這種模式直觀、操作方便，也適用于電網要素的選址討論，并且系統地對每種方案進行評估預測分析，可判斷規劃的合理性，經過不斷地修改，即可得到最優的規劃方案。

3.4 規劃方案對比。規劃方案對比是實現不同規劃方案之間技術經濟性的比較，客觀反映出規劃方案的優劣及可行性。對比內容包括不同方案之間電網規模、技術參數、設備投資估算、供電可靠性等方面的比較。規劃人員從規劃方案的縱向對比中得到規范項目的可行性，從橫向對比中得到不同方案之間的優劣。該功能能夠輔助規劃人員進行規劃方案的決策，減輕規劃人員工作負擔，提高規劃科學性。

結語

通過對電網規劃圖形設計需求及特點的分析，設計了適合電網規劃圖形設計的GIS平臺系統?？梢杂行У剌o助電網規劃人員的規劃工作，使規劃工作更具科學性、高效性。該系統具有以下顯著特點：

（1）有效提升配網規劃決策的信息化水平和配網規劃質量。

（2）建立了基于GIS的統一電網規劃電子圖紙繪制設計平臺。

（3）實現多圖層互動設計，包括：地形數據地圖、電網元件信息及電網規劃各版本的圖層。

（4）提高規劃日常管理水平。提供規劃方案對比分析、規劃報告自動生成等實用化功能，大大提高了工作效率，滿足規劃人員日常使用的要求。

參考文獻

[1]鐘偉.管理信息系統[M].北京：科學出版社，2005.

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從PPBI目前提供的解決方案來看,基于云的位置智能解決方案主要有四類。

第一類,支持云平臺。2010年5月,PBBI與微軟簽署了一個長期的整合全球Bing Maps的合作協議,這使得PBBI的全線產品可以獲取Bing Maps的數據和服務資源,可訪問全球豐富的影像、航拍圖片等數據資源,而無需安裝任何單獨的插件。據了解,MapInfo 核心產品已開始支持Bing Maps,包括MI Professional、MI Developer和等。

第二類,建立基于SaaS的平臺。PBBI已經建立的MapInfo Stratus,就是新一代基于SaaS的地理信息服務平臺。孫冠軍介紹,該平臺能夠提供端到端的一站式服務,在體系架構、用戶體驗方面均有全新突破和創新,能夠提供更多的專業分析能力。除了增加更多專業的空間分析功能,該平臺特點還包括:MapInfo Professional 可作為云的前端軟件用來分享數據;允許快速建立Web 2.0網絡地理信息共享平臺;提供強大的RIA控件,滿足用戶快速自定義開發的需求;整合了基于Web 2.0 風格的地圖和業務數據;核心技術是基于MapInfo Developer 的SOA服務的。

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關鍵詞 GIS 警務 信息

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A

Application of GIS in Community Policing System

WANG Chengyu[1]， ZHANG Yueke[2]， FANG Zhongqing[1]

（[1] Yangzhou Institute of Technology， Yangzhou， Jiangsu 225009；

[2] Jiangsu Yitu Geographic Information Engineering Co.， Ltd.， Yangzhou， Jiangsu 225009）

Abstract From geographic information systems and police information necessity briefly discusses the background of project disciplines. Through Changping Machikou community policing system instance， describes the basic functions of the community policing system and analyzes the problems in the future development of community policing system faces.

Key words GIS； policing； information

1 GIS概述

地理信息系統（Geographic Information System， 簡稱GIS）是一種采集、存儲、管理、分析、顯示輸出地理信息的計算機系統，具有強大的空間數據處理和空間分析能力，使得它迅速成為各學科領域強有力的決策分析平臺和主要技術支持手段。如地質、農業、林業、電力、水利、規劃、商業等各種行業，都可以利用GIS的空間分析和顯示功能實現輔助決策，將大量抽象、枯燥的數據變得生動、直觀和易于理解。

自從上世紀八十年代國際上GIS技術進入大規模的普及、應用以來，各種機構組織實施了大量的GIS工程項目，覆蓋了廣泛的應用領域。我國GIS應用的普及和推廣工作始于八十年代末、九十年代初。早期的應用多集中在自然資源監控、管理，如，土地資源的合理利用和州、市的綜合設施管理等。近年來，計算機網絡技術、通訊技術、GPS技術、數據庫技術等高速發展，使得GIS逐步演變為信息產業中一個重要的發展領域，產生了大量更具商業價值的應用方向，如車輛調度監控、導航、網上資源信息等等，這吸引了大量的資金，許多公司開始承接各類與GIS技術密切相關的項目，GIS產業結構也隨之發生了重要的改變，整個GIS產業已呈現出發展迅猛的強勁勢頭。

北京超圖公司SuperMap GIS軟件的定位是“為各種規模地理信息系統應用提供完整GIS解決方案”。從功能上劃分，SuperMap擁有從數據采集、系統建設到網上的完整GIS解決方案，SuperMap Survey 為GIS前端數據采集系統，SuperMap Deskpro為桌面數據處理軟件。SuperMap Objects、eSuperMap 分別提供組件式GIS開發平臺和嵌入式GIS開發平臺，SuperMap IS則是快速的Internet地理信息工具，SuperMap均支持空間數據庫技術，支持矢量和柵格數據的數據庫存儲，為建設GIS系統提供完整解決方案。所以，經過多方面考慮對比后，本次工程采用超圖公司的GIS平臺。

2 警務信息化的意義

警務信息與GIS結合后，以城市電子地圖為背景，采用GIS可視化技術、分布式數據庫技術、網絡技術，具有接警、處警指揮調度、案事件時空分析等多種綜合管理功能的智能輔助決策系統。系統順應公安科技強警之策略，使公安部門能全面提高業務處理能力和管理水平、提高科學決策能力，特別是快速反應及實戰能力，進一步強化監管力度，嚴厲打擊各種違法犯罪活動，為維護社會穩定提供有力的保證。

3 實際應用案例

昌平區馬池口社區包括馬池口村、白浮村、橫橋村，社區面積共記14.9平房公里。馬池口社區警務工作站的主要職責包括：（1）收集情報信息；（2）加強實有人口管理；（3）嚴密出租房屋管理；（4）開展安全防范；（5）開展社區巡邏；（6）服務社區群眾。

根據社區警務的職責和實際需求，我們本次項目的主要任務是將大量的警務數據與地理空間信息無縫結合并實現空間查詢和初步的分析功能。馬池口社區警務系統建設包含的警務相關信息主要包括：（1）常住人口（常住人口、重點人口、人戶分離、精神病呆傻）；（2）暫住人口；（3）企業事業單位；（4）治安；（5）法律法規；（6）刑事案件；（7）社區防范；（8）兩委班子；（9）特殊群件；（10）依靠力量。而系統主要結合的空間信息有當時最新的衛星影像圖和昌平區電子地圖。

通過GIS工具，警務系統將社區警務工作內容從以往枯燥的文字轉變到直觀的電子地圖和衛星遙感影像圖上。同時根據空間地理信息系統的技術特點，將實際看到的內容在地圖上用不同顏色，不同圖案加以區分，使得社區警務人員的工作對象一目了然，同時也使得社區警務工作變得輕松快捷高效。系統提供地圖放大、縮小和漫游功能，通過上述功能，用戶可以將地圖任意縮放和漫游，清晰的瀏覽到全社區的房屋、路段等詳細信息。

根據警務信息的處理特點和需求，系統實現了人口數據與空間房屋信息的鏈接，并且對各種人口進行區別管理。

系統提供對各種警務信息的簡單查詢，同時實現了基于字段的高級查詢，這種混合查詢方式，使得十分繁瑣的查詢工作變得十分簡單便捷，并且可以快速將查詢結果進行空間地圖定位。可以大大地提高社區警務工作人員的工作效率。

系統還提供了簡單的空間量算和分析功能，例如空間距離、空間面積量算以及最佳路徑分析等功能，這里不一一列舉。

4 展望

由于社區警務站建設的特性，一個警務站管理一個或若干個社區，一個社區由一個或若干個村組成，某個派出所由若干個警務站有機組成，也就是說，完成了一個派出所內所有警務站的建設，該派出所的管理系統也就同時完成建設。

同樣的，如果完成了北京市公安局昌平分局下屬所有派出所的社區警務系統的建設，那么整個昌平區警務系統的建設也就同時完成。

在社區警務系統建設的過程中，如果不重視警務系統的平臺和協同作業，勢必引發這樣的幾個問題：（1）如果一個派出所中的一個或其中若干個警務站制作了警務系統，而其它的警務站都沒有建設警務系統，那么這時，如果有居民從一個社區移居到另一個社區，原來管理好的豐富的資料將無法利用，甚至作廢。而另外的那個社區又十分需要這樣的一份詳盡的個人資料，尤其是這個人還帶有一點歷史背景。（2）如果每個警務系統都各自為政，沒有一個有效的環境使它們連為一體，那么同樣發生居民遷居時，該居民的資料也需要從一個警務站的警務系統中取出，再由另一個警務站的警務系統重新錄入，這同樣也是一項不小的工作。尤其是在警務站與警務站之間的進行互通有無時將造成極大的困難。

因此，在社區警務管理系統的建設中，應該遵循“平臺統一、數據互通”的技術方案，并用統一的權限控制平臺，控制每一個人的數據訪問權限，使得數據能夠進行安全共享。當然，這就需要公安部門進行自上而下的統一部署和建設。總之，警務GIS的建設是一個復雜的系統工程，要科學地提出系統的總體構想、合理的分階段目標、準確的系統功能界定、信息的規范，還要靠各方面的協調和長期的投入才可以完成。

參考文獻

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[3] 王成余，尹希寶.基于數字昌平組件式WebGIS 的實現[J].測繪與空間地理信息，2011（3）：94-96.

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本文根據三維網絡地理信息系統的開發現狀和移動開發模式現狀，基于Cordova混合開發框架結合cesium可視化，展開移動3DWebGIS快速跨平臺開發研究，以實際需求出發，設計了一個移動3DWebGIS原型系統，涉及地圖服務、地理定位技術、傾斜攝影模型批量動態展示等技術。論述了從設計到實現的方方面面，搭建了原型系統，并在手機真機上成功運行，為后續的跨平臺移動3DWebGIS開發者提供了參考。

【關鍵詞】混合開發 三維可視化 移動GIS

1 引言

目前，三維可視化技術與Web GIS（地理信息系統）系統發展迅速，同時三維可視理論正在得到不斷地完善，因此3DWebGIS的實現成為了可能。3DWebGIS既結合了Web GIS跨平臺、開發效率高、易于擴展等優點，又結合了三維可視化空間信息平臺展示直觀和空間分析功能強大的優點。3DWebGIS在各個領域都有著急切的應用需求。在GIS領域，同樣有幾款基于WebGL的優秀三維可視化框架：如開源的Openwebglobe、Webglearth、Cesium，商業的ArcGIS Earth，SuperMap Earth。其中Cesium是一款很適合GIS數據可視化的地圖引擎，無需任何插件，使用WebGL來進行硬件加速圖形化顯示三維場景，而且Cesium基于Apache開源協議，支持商業和非商業免費使用。

近年來，隨著電子信息技術以及智能設備技術的飛速發展，手機的功能越來越強大，應用種類和數量也越來越多。同時，移動互聯網的快速發展和迅速普及，傳輸數據的速度和容量更令人滿意。但主流的移動終端操作系統卻有Android、iOS、Windows Phone等，如果開發者針對不同的操作系統進行原生（Native App）開發，由于操作系統間的移植性差，導致應用開發門檻高和開發周期長。如果采用Web應用開發則一次開發即可在各種智能手機瀏覽器上運行，但存在表現略差，用戶體驗差，沒法在App Store中下載、無法通過應用下載獲得盈利機會與手機硬件交互差?；旌蠎茫℉ybrid App）兼具了Native App的所有優勢，也兼具了Web App使用HTML5跨平臺開發低成本的優勢，是一種折中的良好解決方案， Cordova是其中的優秀代表。

因此本文基于Cordova和Cesium兩大開發熱點，展開移動3DWebGIS研究，以實際需求出發，進行系統功能設計，快速實現一個原型系統。

2 需求分析與目標

2.1 需求分析

本文收集了Contextcapture 4.3（smart3d）生產的b3dm格式的傾斜攝影實驗成果一份、kmz世界各國GDP數據一份。預期開發一個跨平臺的移動3DWebGIS，進行三維展示。

2.2 總體目標

（1）基于最新Cordova混合應用（Hybrid App）技術和cesium三維可視化平臺。

（2）快速開發一個操作友好、易于擴展、部署方便、視覺美觀的移動3DWebGIS系統。

（3）體現栽雌教開發可選性強、靈活組合、功能強大、易于定制的特點。

3 總體架構

系統主要劃分客戶端和服務器端，主要基于Cordova和Cesium，在移動端實現用戶交互、手機定位、三維展示、場景漫游。服務器端實現，基礎地圖采取調用國家天地圖的WMTS切片，b3dm和kmz數據采用tomcat8.0。系統結構圖如圖1。

4 關鍵技術

4.1 Cordova與Cesium結合

Cordova是Adobe貢獻給Apache后的開源項目，是從PhoneGap（Phonegap是一款開源的開發框架，旨在讓開發者使用HTML、Javascript、CSS等Web APIs開發跨平臺的移動應用程序。原本由Nitobi公司開發，現在由Adobe擁有。）中抽出的核心代碼，是驅動PhoneGap的核心引擎。你可以把它們的關系想象成類似于Webkit和Google Chrome的關系。

Cesiumjs是一套javascript庫，用來渲染3D地球，2D區域地圖，和多種GIS要素。不需要安裝任何插件就能在支持最新HTML5標準的瀏覽器上運行。支持WebGL硬件加速，非常適合動態數據在GIS圖層上的展示，是一跨平臺，開源，非常有前途的webgis表現層庫。

兩者結合步驟如下：

（1）安裝最新穩定版的Nodejs，本文采用的版本是6.10。

（2）安裝npm，由于國內網絡速度問題，本文安裝的是npm的淘寶NPM鏡像cnpm。

（3）使用npm安裝cordova，使用cordova創建個新的cordova項目。

（4）下載cesium（3d-tiles分支）項目，安照如下結構部署項目。

4.2 地圖底圖

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設的地理信息綜合服務網站。它是“數字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務平臺的公眾版?！疤斓貓D”網站裝載了覆蓋全球的地理信息數據，這些數據分為矢量、影像、三維3種模式。其中中國的數據覆蓋了從宏觀的中國全境到微觀的鄉鎮、村莊。覆蓋全球范圍的1：100萬矢量數據和500米分辨率衛星遙感影像，覆蓋全國范圍的1：25萬公眾版地圖數據、導航電子地圖數據、15米和2.5米分辨率衛星遙感影像，覆蓋全國300多個地級以上城市的0.6米分辨率衛星遙感影像等地理信息數據。本文采用的是天地圖的影像和注記圖層。采用WMTS格式。

WMTS，切片地圖Web服務（OpenGIS Web Map Tile Service）當前版本是1.0.0。WMTS標準定義了一些操作，這些操作允許用戶訪問切片地圖。WMTS可能是OGC首個支持RESTful訪問的服務標準。

WMTS提供了一N采用預定義圖塊方法數字地圖服務的標準化解決方案。WMTS彌補了WMS不能提供分塊地圖的不足。WMS針對提供可定制地圖的服務，是一個動態數據或用戶定制地圖（需結合SLD標準）的理想解決辦法。WMTS犧牲了提供定制地圖的靈活性，代之以通過提供靜態數據（基礎地圖）來增強伸縮性，這些靜態數據的范圍框和比例尺被限定在各個圖塊內。這些固定的圖塊集使得對WMTS服務的實現可以使用一個僅簡單返回已有文件的Web服務器即可，同時使得可以利用一些標準的諸如分布式緩存的網絡機制實現伸縮性。

Cesium提供WebMapTileServiceImageryPr

ovider接口實現WMTS加載。

4.3 傾斜攝影動態加載

對于傾斜模型，如果單純采用默認的三維模型加載方案會出現瀏覽器吃緊致使崩潰或者高延遲低幀率等影響正?？梢暬换サ膯栴}。

而3DTiles是Cesium團隊為海量的異構三維地理空間數據集所設計的一個開放的規范，該規范適用于各種常見的地理數據，3DTiles已成功的在Cesium平臺實現，3DTiles的主要目的是針對大規模的異構數據源提高其加載速度和渲染性能，它只對瀏覽器用戶所給定的可見的三維視圖窗口進行不同級別的切片顯示，由于它是基于WEBGL設計開發出來的，因此可以更快的加載與處理三維數據，并且為了減少客戶端的處理，3DTiles可以對數據進行預處理和批動態處理。該技術已被部分三維軟件采用。

在傾斜攝影方面，ContextCapture Center，其前身Smart3DCapture技術的基礎上發展起來的一種新的解決方案，軟件解決方案，使生產從簡單的照片，高分辨率的三維模型，無需任何人工干預。從ContextCapture Center4.3起能生成Cesium3DTiles格式的傾斜模型，直接用已有的服務器進行。然后運用cesium中的3d-tile分支，就可以在web端加載傾斜攝影模型。

4.4 地圖定位

在使用Cordova開發移動app的時候會遇到定位的問題，cordova提供了自己的cordova-plugin-geolocation插件，這個插件在iOS上面定位不會出現問題，但是在安卓手機上會出現定位位置偏移或者定位失敗的問題。因此在網上找了一些相關的資料，大部分對于安卓定位的解決方案都是采用百度地圖的安卓SDK進行定位。

安裝https：///mrwutong/cordova-qdc-baidu-location這個插件，找到插件用百度下載下來的開發包替換android目錄下的所有文件。然后修改插件目錄下的plugin.xml里面相應代碼為圖4代碼。

這樣就可以把百度5.3的SDK換成6.3的SDK。

5 系統實現

系統基于Cordova架構和Cesium開發包，采用基于Javascript語言開發，測試真機為華為麥芒4，其更新版本對應為安卓6.0系統。

進入所建項目目錄，使用：cordova platform add android命令添加android環境。

使用：cordova build命令編譯項目平臺。

生成的apk安裝在真機上運行效果如圖5。

進入地球界面后根據手機定位信息，飛行到當前位置。

點擊加載文件和傾斜按鈕可分別加載包含GDP信息的kmz專題文件和傾斜攝影數據?？衫檬髽诉M行不同尺度，不同方位三維漫游查看。

6 結語

本文根據3DWebGIS的開發現狀和智能終端應用開發模式現狀，結合兩大熱點技術：Cordova框架及Cesium三維可視化平臺，從實際需求出發，設計了一個移動3DWebGIS原型系統，涉及地圖服務、地理定位技術、傾斜攝影模型批量動態展示等技術。論述了從設計到實現的方方面面，并成功運行，為后來的跨平臺移動3DWebGIS開發者提供了參考。

后續可從客戶端離線地圖、三維大數據渲染、三維空間分析多方面入手展開進一步研究。

參考文獻

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【關鍵詞】地理信息系統；高中地理；教學觀念；教學方式

地理信息系統是一種多學科交叉的信息系統，可以以圖形化、數字化的方式向用戶提供所收集和處理后的地理要素信息。相較于傳統的地圖顯示模式而言，使用地理信息系統可以更加直觀形象的表達空間分析效能，增強學生對地理教學過程中所涉及的地理要素的識別與記憶能力，激發學生對理論學習的興趣，促進學生地理關聯能力、空間想象能力以及感知能力的培養。在高中地理教學中結合地理信息系統開展教學活動對于改進教學模式、培養學生自主學習、提升教學靈活性具有積極的推動意義。

一、地理信息系統的應用優勢

1.改變學生信息獲取方式，增強學生專業素養

地理信息系統中包含的內容豐富而全面，對實際問題的分析與解決具有十分顯著的應用意義。在高中地理教學中應用地理信息系統輔助教學不僅可以讓學生在學習過程中認識到地理要素之間的關聯，幫助學生應用理論知識解決實際問題，還能夠推動學生形成正確的、客觀的態度和觀念開展地理課程學習，不斷提升學生的信息素養，拓展學生知識的獲取來源和學習能力。

2.促進教師理論知識和教學技能的提升

應用地理信息系統開展教學活動可以將素質教育轉化為具體的實踐活動。教師在應用過程中會不斷的提升自身理論知識儲備，探尋適當的實現方式，以更加生動的方式將自己對地理信息技術的理解和認識傳授給學生。

3.擴散學生的地理學思想

地理具有自身的學科特點和特殊性，即其具有自然學科與人文學科雙重屬性。為向學生展示這些屬性，促進地理學思想的傳承和發展，教師在教學活動中就必須結合現有資源，以最佳的方式向學生傳達。

二、地理信息系統在高中地理教學中的引入方式

高中地理教學的重點在于讓學生對地理事物、現象以及不同地區之間的時間、空間差異性形成一個全面的了解，并在此基礎上構建自主的、系統性的、邏輯性的地理知識體系結構。傳統的教學方式下，教學模式有限，課堂教學不可避免的會降低學生興趣，增大學生的學習難度。而地理信息系統具有豐富的內容和資源、靈活的展現方式，可以有效幫助改善課堂氛圍，激發學生的學習興趣。具體來說，在應用地理信息系統開展高中地理教學時可以從以下三步出發逐漸深入。

1.基于地理信息系統的教學觀念轉變

傳統教學方式下的地理學科教學處于一種簡單的單向流動狀態，學生的個體差異、思維差異以及知識積累差異需要沒有得到足夠的關注。這主要是因為教學活動中的互動性不足所造成的。

將地理信息系統引入到高中地理教學中，為其使用適當的、符合教學需求的教學觀念，既能夠解決傳統教學方式中存在的問題，增強地理學科體系結構內的知識關聯性，還能夠將更加具體實際的地理問題引入到課堂教學中，培養學生應用理論知識解決實際問題的能力。新的教學觀念具體體現為教學與過程整合、師生互動提升、地理人才與地理知識儲備有用等。上述觀念下，教師可以在知識傳授的基礎上應用地理信息系統提升課堂教學靈活性，鼓勵學生從自身情況出發運用所學知識解決實際問題，并參照地理信息系統進行對比分析，進一步拓展學生的知識應用方式和范圍，滿足學生差異化學習需求。

2.基于地理信息系統的教學手段轉變

地理信息系統具有更強大的數據分析、信息處理以及結果顯示等功能，將其作為教輔工具，可以替代傳統高中地理教學中所使用的掛圖、手冊等工具，以更豐富多樣的圖表的方式集成更多地理要素之間的聯系。同時，使用地理信息系統還能夠依照教學需求開展快速繪圖、專題制作、三維顯示等操作內容，為地理教學內容的定量分析提供新的、高效的教學途徑。

3.基于地理信息系統的教學內容引入

考慮到地理教學內容具有非常顯著的時空特性、定量分析特性、空間分布特性等，在應用地理信息系統開展教學時可以事先對教學內容進行總結與歸納，然后再結合具體的教學內容引入地理信息相關技術開展地理問題解決活動。

三、實施策略

首先掌握學生的學習水平和學習能力范圍，圍繞教學材料和相關課題確定軟件應用方式，如等高線教學、剖面圖教學等；其次制定較為具體的時間和流程方案，并依照教學內容設計基于地理信息系統的解決方案；再次要充分調動學生的學習積極性，發揮學生的自主學習精神，讓學生通過實際操作的方式從地理信息系統軟件中獲取關聯教學內容；最后教師要及時總結歸納教學活動中的知識點、并開展針對性的、重點性的教師點評和學生自我評價活動。具體流程圖如圖1所示。

圖1 基于GIS的高中地理教學

參考文獻：

[1]牟琳.地理信息系統在高中地理合作學習中的實踐與探索[D].成都：四川師范大學，2012

[2]段玉山.GIS基礎教育理論與實踐及BISPGIS開發研究[D].華東師范大學，2003

篇6

關鍵詞:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;地價動態監測

中圖分類號:X84文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 06-0000-01

Land Price Monitoring System against ORACLE MAPVIEWER

Sun Junchi

(Jining University,Qufu273155,China)

Abstract:Monitoring the land price is completed by information collection and tracking from typical discrete monitoring points of similar level regions. ORACLE MapViewer as a WebGIS services can directly generate spatial data into GIS applications efficiently,which provides a good solution to the implementation of dynamic monitoring system for land price.

Keyword:WebGIS;MapViewer;Spatial;ADF;Monitoring of the land price

一、引言

土地價格是指在一定基準日、設定用途、設定土地利用狀況為城市平均容積率、設定土地使用權年限為法定最高年限、設定土地開發程度為城市平均土地開發程度條件下的國有出讓土地使用權市場價格。地價動態監測是指應用多平臺、多時相、多波段和多源數據對土地資源與土地各要素時空變化進行的監視與探測。

地價動態監測在計算機系統中的運用與實施主要通過建立對區域性土地具有代表性的離散監測點的數據模型來完成。對該數據模型的建立與使用涉及到海量數據收集、智能數據分析、結論信息的多形式呈現等問題。因此,選用正確的技術框架與數據模型將決定著本應用實施的成功與否。

二、地價動態監測系統中的Web應用

當前主流的Web應用主要分為.net技術和java技術兩大類。技術對于應用來說,主要有四個方面的決定因素:1.開發效率:開發效率決定著應用的成本,是應用選擇技術的第一因素;2.技術穩定性與通用性:技術的穩定性決定著產品的質量,通用性同樣可以降低運營成本;3.多種技術的可融性:復雜的應用往往是多種技術的融合體,不同技術間的協同運行同樣是產品成敗的關鍵;4.技術的延續性:技術的可持續性發展決定著產品的命運,沒有技術的延續就沒有產品的升級與再使用。

就地價動態監測系統研究設計工作來說,本應用涉及到的技術有:Web應用技術、空間地理數據庫技術、GIS系統、數據倉庫、數據分析與挖掘技術等。本設計工作主要有以下特點:1.海量數據:由于地價監測工作是通過多個監測點在相當長一段時期內的價格波動來得到結論性數據,因此本系統中將涉及海量的數據采集。且數據的采集由多個終端協同完成,應采用基于瀏覽器的Web應用;2.空間地理數據結構:本系統中將涉及監測點的80西安坐標、不同級別地域的面積與邊界等各項信息、道路或河流的地理分布等等多種地理信息,涉及到地理數據的處理;3.數據分析:本系統的核心即是將采集的海量數據經由建立的數據模型進行數據加工與處理來得到有關于土地價格的結論性信息。在智能數據挖掘、數據提煉與數據分析方面都有很高的技術要求;4.GIS系統:本系統不管是基礎數據還是結論性數據,除用文本形式、圖表形式、對比圖形式等表現之外,最直觀與最完整的表現形式就是地理信息系統。

綜合以上各項要求,本文系統基于ORACLE MAPVIEWER的地價動態監測系統研究主要采用J2EE技術,所有相關技術產品均來源于ORACLE公司。ORACLE公司的各項技術產品主要優勢體現在:1.ORACLE公司的數據庫產品是業界的領頭軍,ORACLE數據庫在性能、存儲、網絡等各方面均是最有實力的數據庫產品;2.ORACLE數據庫提供空間地理數據類型,是多數GIS系統必不可少的數據后臺解決方案;3.ORACLE公司已收購SUN公司,JAVA全線產品已屬于ORACLE公司;4.就J2EE技術來說,ORACLE公司推出了自己的相關框架產品ADF,ADF框架可以高效、全面地實現J2EE;5.J2EE經由多年的發展,已在各技術領域形成了豐富的資源庫,多種框架、算法與功能模塊均可找到可以借鑒的案例;6.ORACLE公司針對自己的SPATIAL數據類型推出了自己的WebGIS服務器MapViewer。MapViewer可基于XML、JAVA等多種實現形式,最大效率地實現了地圖服務應用。

ORACLE公司的多個產品,有效地將空間地理數據類型、J2EE、WebService、WebGIS等多種技術有效地結合在一起,并且這些技術集來源于同一個公司,在技術接口與技術融合上都有著相當大的優勢。對于同一家公司的多線產品即可全面滿足本系統的需求這一點來說,選用ORACLE的J2EE技術與MapViewer服務器無疑是地價動態監測系統工作的最佳方案。

三、小結

地價地態監測工作是一項繁瑣而又重要的工作。一個合適的產品能夠讓該工作得到事半功倍的效果。ORACLE公司的多元化產品,有效地將空間地理數據類型、J2EE、WebGIS、數據分析等多種技術有效地結合在一起,為多項技術的無縫鏈接提供了開發保障。

本文分析了基于ORACLE MAPVIEWER的地價動態監測系統的WebGIS實現與解決實施方案,為地價動態監測工作的信息化提供了新的技術思路。

參考文獻:

[1]余志文.四層分布式Web GIS機構體系[J].測繪通報,2005,3:23-25

[2]Oracle.Oracle Spatial User’s Guide and Reference[M].2009

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軟件十年?中國軟件行業地理信息系統信賴產品獎(ArcGIS)

Platform軟件(北京)有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

北京百會縱橫科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業管理軟件信賴產品獎

北京邦永科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

北京開拓天際科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

北京民安信科技發展有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

北京勤哲軟件技術有限責任公司

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軟件十年?中國軟件行業優秀管理軟件產品獎

北京萬戶網絡技術有限公司

軟件十年?第十四屆中國國際軟件博覽會金獎

(萬戶網絡協同辦公平臺ezOFFICE)

北京智恒聯盟科技有限公司

軟件十年?中國網絡Web安全解決方案最佳創新獎

(WebGuard 、 WebPecker)

博士德軟件科技開發有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

軟件十年?中國軟件行業中小企業管理軟件信賴產品獎

軟件十年?中國軟件行業汽車相關行業信息化優秀解決方案獎

東軟集團股份有限公司

軟件十年 ?中國軟件行業人才培養貢獻獎(軟件人才培養方案)

軟件十年?中國軟件行業優秀解決方案獎(政府采購解決方案 )

軟件十年?中國軟件行業優秀解決方案獎(東軟醫療聯盟解決方案 )

軟件十年?中國軟件行業優秀解決方案獎(電力企業數據中心解決方案)

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軟件十年?中國軟件行業電子政務優秀解決方案獎(電子政務解決方案)

廣聯達軟件股份有限公司

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2010推動中國金融行業創新發展金引擎獎

廣州越維信息科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳外包服務獎

軟件十年?IT服務管理軟件信賴產品獎(越維IT服務管理系統OMS)

杭州鋼之盟信息科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳商業模式創新獎

杰迪軟件(上海)有限公司 JDA Software (Shanghai) Co.,Ltd

軟件十年?中國軟件行業供應鏈管理優秀解決方案獎(供應鏈管理解決方案)

昆山中創軟件工程有限責任公司

軟件十年?中國軟件行業最佳外包服務獎

普巴軟件有限公司

軟件十年?中國軟件行業協同軟件信賴產品獎(F1協同管理平臺)

軟件十年?中國軟件行業工具軟件信賴產品獎(F1軟件開發平臺)

普華基礎軟件股份有限公司

軟件十年?最佳國產基礎軟件平臺廠商獎

啟明信息技術股份有限公司

軟件十年?中國軟件行業制造業信息化優秀解決方案獎

(啟明企業資源計劃解決方案)

軟件十年?中國軟件行業最佳商業模式創新獎

銳特信息技術有限公司

軟件十年?中國軟件行業綠色信息環境獎(GSCM綠色供應鏈管理平臺)

山東中創軟件工程股份有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

山東中創軟件商用中間件股份有限公司

軟件十年?中國軟件行業中間件信賴產品獎

(中創軟件集成化中間件套件InforSuite)

軟件十年?中國軟件行業中間件信賴產品獎

(中創軟件WEB應用安全套件InforGuard)

陜西安源科技有限公司

軟件十年?中國軟件行業煤炭信息管理軟件信賴產品獎(煤炭信息管理軟件)

軟件十年?中國軟件行業煤炭行業信息化優秀解決方案獎

(煤炭行業信息化解決方案)

上海北塔軟件股份有限公司

軟件十年?中國軟件行業IT運維管理軟件信賴產品獎

(北塔BTIM IT綜合管理軟件)

上海藍盟網絡技術有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳IT桌面支持外包服務獎

上海神機軟件有限公司

軟件十年?中國軟件行業最具價值軟件企業獎

軟件十年?中國軟件行業圖形算量軟件最佳解決方案獎

深圳市金蝶中間件有限公司

軟件十年?中國軟件行業最佳技術創新獎

2010中國電子政務智慧元金獎

太極計算機股份有限公司

軟件十年?中國軟件行業優秀解決方案獎(太極應急平臺解決方案)

軟件十年?中國軟件行業創新企業獎

天津神舟通用數據技術有限公司

軟件十年?中國軟件行業數據庫信賴產品獎(神通數據庫管理系統)

盈世信息科技(北京)有限公司

軟件十年?中國軟件行業郵件系統信賴產品獎(Coremail XT V2.0)

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    [關鍵詞] 地理信息系統 多格式數據源 多源數據集成

    一、多數據格式是多源空間數據集成的瓶頸

    1、空間數據多源性的產生和表現

    空間數據多源性的產生和表現主要可以概括為以下幾個層次:

    (1)多語義性

    地理信息指的是地理系統中各種信息,由于地理系統的研究對象的多種類特點決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元(feature),在現實世界中其幾何特征是一致的,但是卻對應著多種語義,如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征;同時也包括經濟社會信息,如行政區界限、人口、產量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義,但不同系統解決問題的側重點也有所不同,因而會存在語義分異問題。

    (2)多時空性和多尺度

    GIS數據具有很強的時空特性。一個GIS系統中的數據源既有同一時間不同空間的數據系列;也有同一空間不同時間序列的數據。不僅如此,GIS會根據系統需要而采用不同尺度對地理空間進行表達,不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數據集成包括不同時空和不同尺度數據源的集成。

    (3)獲取手段多源性

    獲取地理空間的數據的方法有多種多樣,包括來自現有系統、圖表、遙感手段、GPS手段、統計調查、實地勘測等。這些不同手段獲得的數據其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。

    (4)存儲格式多源性

    GIS數據不僅表達空間實體(真實體或者虛擬實體)的位置和幾何形狀,同時也記錄空間實體對應的屬性,這就決定了GIS數據源包含有圖形數據(又稱空間數據)和屬性數據兩部分。圖形數據又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統的GIS一般將屬性數據放在關系數據庫中,而將圖形數據存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。

    2、多源空間數據集成的迫切性

    隨著Internet網絡的飛速發展和普及,信息共享已經成為一種必然的要求。地理信息也不例外,隨著信息技術以及GIS自身的發展,GIS已經從純粹地學技術系統的圈子跳了出來,正和IT行業完全融合,人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進一步發展,必須完全融入大型MIS(管理信息系統)中。1998年美國副總統戈爾提出數字地球的概念,更是將地理信息技術推到了最前沿。然而地理信息要真正實現共享,必須解決地理信息數據多格式、多數據庫集成等瓶頸問題。隨著技術發展,GIS已經逐步走向完全以純關系數據存儲和管理空間數據的發展道路,這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因為GIS處理的數據對象是空間對象,有很強的時空特性,獲取數據的手段也復雜多樣,這就形成多種格式的原始數據,再加上GIS應用系統很長一段時間處于以具體項目為中心孤立發展狀態中,很多GIS軟件都有自己的數據格式,這使得GIS的數據共享問題變得尤為突出。

    空間數據作為數據類型的一種,同普通數據一樣需要走過從分散到統一的過程。在計算機的發展過程中,先是數據去適應系統,每一個系統都為傾向于擁有自己的數據格式;隨著數據量的增多,數據庫系統應運而生;隨著時代的發展,信息共享的需求越來越多,不同數據庫之間的數據交換成了瓶頸;SQL(標準結構化查詢語言)以及ODBC的出現為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數據如何引進這種思想,或者說將空間數據也納進標準組織和標準協議進行規范和管理,從而使空間數據共享成為現實。

    二、 GIS多源數據集成模式比較

    由于地理信息系統的圖形數據格式各異,給信息共享帶來了極大的不便,解決多格式數據源集成一直是近年來GIS應用系統開發中需要解決的重要問題。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。

    1 、數據格式轉換模式

    格式轉換模式是傳統GIS 數據集成方法(圖1)。在這種模式下,其他數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換后,復制到當前系統中的數據庫或文件中。這是目前GIS系統數據集成的主要辦法。目前得到公認的幾種重要的空間數據格式有:ESRI公司的Arc/Info Coverage、ArcShape Files、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。 數據轉換模式主要存在的問題是:

    (1)由于缺乏對空間對象統一的描述方法,從而使得不同數據格式描述空間對象時采用的數據模型不同,因而轉換后不能完全準確表達源數據的信息。

    (2)這種模式需要將數據統一起來,違背了數據分布和獨立性的原則;如果數據來源是多個或企業單位,這種方法需要所有權的轉讓等問題[1]。 美國國家空間數據協會(NSDI)制定了統一的空間數據格式規范SDTS(Spatial Data Transformation Standard),包括幾何坐標、投影、拓撲關系、屬性數據、數據字典,也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數據格式的轉換標準。許多軟件利用SDTS提供了標準的空間數據交換格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊,Intergraph公司在MGE產品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數據格式之間缺乏統一的空間對象描述基礎的問題。但SDTS目前還很不完善,還不能完全概括空間對象的不同描述方法,并且還不能統一為各個層次以及從不同應用領域為空間數據轉換提供統一的標準;并且SDTS沒有為數據的集中和分布式處理提供解決方案,所有的數據仍需要經過格式轉換復制到系統中,不能自動同步更新。

    2 、數據互操作模式

    數據互操作模式是OpenGIS consortium (OGC) 制定的規范。OGC是為了發展開放式地理數據系統、研究地學空間信息標準化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構數據庫和分布計算的情況下,GIS用戶在相互理解的基礎上,能透明地獲取所需的信息。OGC為數據互操作制定了統一的規范,從而使得一個系統同時支持不同的空間數據格式成為可能。根據OGC頒布的規范,可以把提供數據源的軟件稱為數據服務器(Data Servers),把使用數據的軟件稱為數據客戶(Data Clients),數據客戶使用某種數據的過程就是發出數據請求,由數據服務器提供服務的過程,其最終目的是使數據客戶能讀取任意數據服務器提供的空間數據。OGC規范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實現不同平臺間服務器和客戶端之間數據請求和服務提供了統一的協議。OGC規范正得到OMG和ISO的承認,從而逐漸成為一種國際標準,將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前,還沒有商業化GIS軟件完全支持這一規范。

    數據互操作為多源數據集成提供了嶄新的思路和規范。它將GIS帶入了開放式的時代,從而為空間數據集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據。OGC標準將計算機軟件領域的非空間數據處理標準成功地應用到空間數據上。但是OGC標準更多考慮到采用了OpenGIS協議的空間數據服務軟件和空間數據客戶軟件,對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標準的空間數據格式的處理辦法還缺乏標準的規范。而從目前來看,非OpenGIS標準的空間數據格式仍然占據已有數據的主體。

    數據互操作規范為多源數據集成帶來了新的模式,但這一模式在應用中存在一定局限性:首先,為真正實現各種格式數據之間的互操作,需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統一的規范實現數據訪問接口,在一定時期內還不現實;其次,一個軟件訪問其他軟件的數據格式時是通過數據服務器實現的,這個數據服務器實際上就是被訪問數據格式的宿主軟件,也就是說,用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件,并且同時運行,才能完成數據互操作過程。

    3、直接數據訪問模式

    顧名思義,直接數據訪問指在一個GIS軟件中實現對其他軟件數據格式的直接訪問,用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數據格式。直接數據訪問不僅避免了繁的數據轉換,而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數據格式不要求用戶擁有該數據格式的宿主軟件,更不需要該軟件運行。直接數據訪問提供了一種更為經濟實用的多源數據集成模式。

    目前使用直接數據訪問模式實現多源數據集成的GIS軟件主要有兩個,即: Intergraph 推出的GeoMedia系列軟件和中國科學院地理信息產業發展中心研制的SuperMap。GeoMedia實現了對大多數GIS/CAD軟件數據格式的直接訪問,包括:MGE、Arc/Info、Frame、Oracle Spatial、SQL Server、Access MDB等(圖2)。SuperMap 2.0則提供了存取SQL Server、Oracle Spatial、ESRI SDE、Access MDB、SuperMap SDB文件等的能力,在以后的版本中將逐步支持對Arc/Info Coverage、AutoCAD DWG、MicroStation DGN、ArcView等數據格式的直接訪問。

    三、多源空間數據格式集成的展望

篇9

今年以來，地理信息產業發展的動向與趨勢，在多方面都有具體體現，比如IT與地理信息的深度融合，基于移動互聯網的地理信息服務，未來最具有市場規模的移動地理信息服務模式；比如大數據與智能地理信息融合，不僅提供直接的地圖內容，還提供基于大數據實現的更有價值的應用；比如許多地理信息技術公司通過自行提供多個環節或者通過與合作伙伴一起為最終用戶服務提供一體化的解決方案，在市場競爭中展示出了明顯的優勢等。

為此，本刊記者對話湖南省國土資源廳基礎測繪處處長陳建軍。

Q：國家測繪地理信息局要求第一次地理國情普查要重視“邊普查、邊應用”，有哪些需要注意的要點？

A：2014年是地理國情普查工作的關鍵年。根據《湖南省第一次地理國情普查技術路線》和《實施綱要》，大部分具體工作都要在今年完成，同時，按照國家測繪地理信息局“邊生產、邊應用”的要求，掌握好進度與質量并穩步推進應用就顯得尤為重要了。一是各相關技術承擔單位要加強技術交流、不斷提高效率與總結生產經驗；二是1：1萬地形圖的更新任務減少，以急需或填空為主；三是將部分成果邊生產邊應用，特別是應用于天地圖?湖南的更新和數字城市的內容豐富。

Q：如何進一步深化地理信息資源的開發與利用？

A：現在，我們擁有的各類地理信息資源比較大，應用的廣度與深度有著巨大的潛力。一是要對現有地理信息資源的深入分析，包括全省、市縣的地理信息數據，通過數字湖南、數字城市、第二次土地利用調查、集體土地確權、地理國情普查等工作，積累了海量數據，我們對此應該系統分析與梳理，建立數據資源目錄體系，強化數據集中與集成；二是要挖掘數據的應用潛力，數據就是資源，資源就意味著服務價值，需要開拓思路與集思廣益去挖掘地理信息服務價值，特別是研究基于網絡環境的服務，移動互聯網發現非?？?，4G通訊為網絡地圖提供很好環境。

Q：做好服務是地理信息的核心競爭力，你對此有何建議？

A：一是進一步拓展共建共享合作范圍，主動共享資源，強化體制機制建設，建設交換共享平臺，最終要建成“地理空間與自然資源數據庫”；二是湖南CORS要適當收費與提高服務水平，加強技術培訓與推廣；三是天地圖?湖南要不斷優化，提供豐富多樣的服務接口，拓展基于平臺的專題應用，探索構建GIS云的運行與服務模式；四是做好CGCS2000坐標轉換服務工作，這個工作必須提到重要工作日程上來；五是做好與不動產登記的銜接。

篇10

[關鍵詞]地理信息系統多格式數據源多源數據集成

一、多數據格式是多源空間數據集成的瓶頸

1、空間數據多源性的產生和表現

空間數據多源性的產生和表現主要可以概括為以下幾個層次：

（1）多語義性

地理信息指的是地理系統中各種信息，由于地理系統的研究對象的多種類特點決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元（feature），在現實世界中其幾何特征是一致的，但是卻對應著多種語義，如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征；同時也包括經濟社會信息，如行政區界限、人口、產量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義，但不同系統解決問題的側重點也有所不同，因而會存在語義分異問題。

（2）多時空性和多尺度

GIS數據具有很強的時空特性。一個GIS系統中的數據源既有同一時間不同空間的數據系列；也有同一空間不同時間序列的數據。不僅如此，GIS會根據系統需要而采用不同尺度對地理空間進行表達，不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數據集成包括不同時空和不同尺度數據源的集成。

（3）獲取手段多源性

獲取地理空間的數據的方法有多種多樣，包括來自現有系統、圖表、遙感手段、GPS手段、統計調查、實地勘測等。這些不同手段獲得的數據其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。

（4）存儲格式多源性

GIS數據不僅表達空間實體（真實體或者虛擬實體）的位置和幾何形狀，同時也記錄空間實體對應的屬性，這就決定了GIS數據源包含有圖形數據（又稱空間數據）和屬性數據兩部分。圖形數據又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統的GIS一般將屬性數據放在關系數據庫中，而將圖形數據存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。

2、多源空間數據集成的迫切性

隨著Internet網絡的飛速發展和普及，信息共享已經成為一種必然的要求。地理信息也不例外，隨著信息技術以及GIS自身的發展，GIS已經從純粹地學技術系統的圈子跳了出來，正和IT行業完全融合，人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進一步發展，必須完全融入大型MIS（管理信息系統）中。1998年美國副總統戈爾提出數字地球的概念，更是將地理信息技術推到了最前沿。然而地理信息要真正實現共享，必須解決地理信息數據多格式、多數據庫集成等瓶頸問題。隨著技術發展，GIS已經逐步走向完全以純關系數據存儲和管理空間數據的發展道路，這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因為GIS處理的數據對象是空間對象，有很強的時空特性，獲取數據的手段也復雜多樣，這就形成多種格式的原始數據，再加上GIS應用系統很長一段時間處于以具體項目為中心孤立發展狀態中，很多GIS軟件都有自己的數據格式，這使得GIS的數據共享問題變得尤為突出。

空間數據作為數據類型的一種，同普通數據一樣需要走過從分散到統一的過程。在計算機的發展過程中，先是數據去適應系統，每一個系統都為傾向于擁有自己的數據格式；隨著數據量的增多，數據庫系統應運而生；隨著時代的發展，信息共享的需求越來越多，不同數據庫之間的數據交換成了瓶頸；SQL（標準結構化查詢語言）以及ODBC的出現為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數據如何引進這種思想，或者說將空間數據也納進標準組織和標準協議進行規范和管理，從而使空間數據共享成為現實。

二、GIS多源數據集成模式比較

由于地理信息系統的圖形數據格式各異，給信息共享帶來了極大的不便，解決多格式數據源集成一直是近年來GIS應用系統開發中需要解決的重要問題。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。

1、數據格式轉換模式

格式轉換模式是傳統GIS數據集成方法（圖1）。在這種模式下，其他數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換后，復制到當前系統中的數據庫或文件中。這是目前GIS系統數據集成的主要辦法。目前得到公認的幾種重要的空間數據格式有：ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式；AutoDesk的DXF格式和DWG格式；MapInfo的MIF格式；Intergraph的dgn格式等等。數據轉換模式主要存在的問題是：

（1）由于缺乏對空間對象統一的描述方法，從而使得不同數據格式描述空間對象時采用的數據模型不同，因而轉換后不能完全準確表達源數據的信息。

（2）這種模式需要將數據統一起來，違背了數據分布和獨立性的原則；如果數據來源是多個或企業單位，這種方法需要所有權的轉讓等問題[1]。美國國家空間數據協會（NSDI）制定了統一的空間數據格式規范SDTS（SpatialDataTransformationStandard），包括幾何坐標、投影、拓撲關系、屬性數據、數據字典，也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數據格式的轉換標準。許多軟件利用SDTS提供了標準的空間數據交換格式。目前，ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊，Intergraph公司在MGE產品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數據格式之間缺乏統一的空間對象描述基礎的問題。但SDTS目前還很不完善，還不能完全概括空間對象的不同描述方法，并且還不能統一為各個層次以及從不同應用領域為空間數據轉換提供統一的標準；并且SDTS沒有為數據的集中和分布式處理提供解決方案，所有的數據仍需要經過格式轉換復制到系統中，不能自動同步更新。

2、數據互操作模式

數據互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的規范。OGC是為了發展開放式地理數據系統、研究地學空間信息標準化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構數據庫和分布計算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎上，能透明地獲取所需的信息。OGC為數據互操作制定了統一的規范，從而使得一個系統同時支持不同的空間數據格式成為可能。根據OGC頒布的規范，可以把提供數據源的軟件稱為數據服務器（DataServers），把使用數據的軟件稱為數據客戶（DataClients），數據客戶使用某種數據的過程就是發出數據請求，由數據服務器提供服務的過程，其最終目的是使數據客戶能讀取任意數據服務器提供的空間數據。OGC規范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等，為實現不同平臺間服務器和客戶端之間數據請求和服務提供了統一的協議。OGC規范正得到OMG和ISO的承認，從而逐漸成為一種國際標準，將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前，還沒有商業化GIS軟件完全支持這一規范。

數據互操作為多源數據集成提供了嶄新的思路和規范。它將GIS帶入了開放式的時代，從而為空間數據集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據。OGC標準將計算機軟件領域的非空間數據處理標準成功地應用到空間數據上。但是OGC標準更多考慮到采用了OpenGIS協議的空間數據服務軟件和空間數據客戶軟件，對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標準的空間數據格式的處理辦法還缺乏標準的規范。而從目前來看，非OpenGIS標準的空間數據格式仍然占據已有數據的主體。

數據互操作規范為多源數據集成帶來了新的模式，但這一模式在應用中存在一定局限性：首先，為真正實現各種格式數據之間的互操作，需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統一的規范實現數據訪問接口，在一定時期內還不現實；其次，一個軟件訪問其他軟件的數據格式時是通過數據服務器實現的，這個數據服務器實際上就是被訪問數據格式的宿主軟件，也就是說，用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件，并且同時運行，才能完成數據互操作過程。

3、直接數據訪問模式

顧名思義，直接數據訪問指在一個GIS軟件中實現對其他軟件數據格式的直接訪問，用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數據格式。直接數據訪問不僅避免了繁的數據轉換，而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數據格式不要求用戶擁有該數據格式的宿主軟件，更不需要該軟件運行。直接數據訪問提供了一種更為經濟實用的多源數據集成模式。

目前使用直接數據訪問模式實現多源數據集成的GIS軟件主要有兩個，即：Intergraph推出的GeoMedia系列軟件和中國科學院地理信息產業發展中心研制的SuperMap。GeoMedia實現了對大多數GIS/CAD軟件數據格式的直接訪問，包括：MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(圖2)。SuperMap2.0則提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力，在以后的版本中將逐步支持對Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等數據格式的直接訪問。

三、多源空間數據格式集成的展望

1、文件方式和數據庫方式

傳統的空間數據往往采用文件方式，隨著技術的進步，逐漸將屬性數據移植到數據庫平臺上；隨著技術發展，圖形數據也可以和屬性數據一起存放在關系數據庫中。文件方式對數據管理安全性較差，存在著屬性和圖形分開管理的問題，不適合網絡共享發展的需要；數據庫方式則實現了空間數據和屬性數據一體化存儲和管理，便于開發兩層、三層甚至多層網絡應用系統。從發展趨勢來看，純關系數據庫方案取代文件方案是發展的必然趨勢，這也是IT發展的主流趨勢。隨著對信息量需求的增大以及信息需求種類增多，數據倉庫的建立，將是GIS文件系統向數據庫系統發展的主流。

2、OpenGIS、SDTS與DLG/F

OpenGIS是目前的主流標準，但SDTS并不會停滯不前，相反筆者認為SDTS將會與OpenGIS走向一體化。SDTS可以為OpenGIS提供一個轉換和存取空間數據的標準，該標準是不依賴任何一種特定GIS軟件格式的，該標準中利用頭文件描述格式的方式使得數據服務者不必專門提供格式說明，而數據客戶也不必專門學習該格式，只需讀取SDTS頭文件就可獲得數據服務者提供的數據格式。筆者認為利用SDTS做數據標準，利用OGC作數據互操作的標準（例如空間SQL標準），簡單地說就是如果說SDTS提供了數據格式的頭文件，而OGC標準則提供了讀寫這個頭文件的標準方法。如果再采用數據庫作后臺，利用空間數據引擎，空間數據引擎按照SDTS存取空間數據，按照OGC標準對客戶軟件提供操作接口，這將是空間數據集成的理想解決方案。USGS還提供了一種稱作DLG/F的標準，該標準設計了空間數據在數據庫中的動態存儲結構，利用該結構可以將拓撲關系動態記錄下來，同時可以讓用戶添加自定義的空間數據類型。怎樣利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也將是OpenGIS以及SDTS發展的方向。

3、統一空間實體編碼

多源空間數據據格式集成還有一個很重要的方面就是如何處理不同數據庫對空間實體采用的編碼方式不同的問題。從理論上來說，一個系統對同一空間實體的編碼應該是唯一的，實際上由于不同領域從不同視角對同一空間實體編碼并不一樣，甚至會出現不同空間實體具有相同編碼的情況，這些編碼放在同一系統中，就會出現空間實體標識的嚴重問題。從目前來看，OpenGIS和SDTS都是基于地理特征（Feature）定義空間實體的，但都還不能真正提供一個通用的空間實體編碼體系。

參考文獻

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