導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇地理數(shù)據(jù)的概念，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

（武漢科技大學(xué)城市學(xué)院信息工程學(xué)部 湖北 武漢 430083）

摘 要：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時(shí)代產(chǎn)生的一門(mén)新興交叉的課程。針對(duì)該課程的特點(diǎn)，將CDIO工程教學(xué)理念融合到教學(xué)過(guò)程，重新設(shè)置了教學(xué)目標(biāo)與大綱、調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)了教學(xué)方法，總結(jié)了數(shù)據(jù)挖掘課程教學(xué)實(shí)踐的一般流程并給出具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞 ：教學(xué)改革；數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；數(shù)據(jù)挖掘；CDIO

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．09．040

收稿日期：2015－03－15

1 CDIO簡(jiǎn)介

CDIO工程教育模式是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)的一種模式。CDIO中，C（Conceive）構(gòu)思，根據(jù)工程實(shí)踐，讓學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的基本原理，確定未來(lái)發(fā)展方向；D（Design）設(shè)計(jì)，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)與規(guī)劃為核心，解決具體問(wèn)題；I（Implement）執(zhí)行，以制造為核心，組織一體化的課程實(shí)踐，其中包括學(xué)生必須掌握的理論知識(shí)與實(shí)踐能力；O（Operate）運(yùn)作，即產(chǎn)品應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)。它以產(chǎn)品的研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，通過(guò)系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。CDIO代表工程項(xiàng)目生命全周期，是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)創(chuàng)新人才需求的形勢(shì)。

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為技術(shù)知識(shí)與推理、個(gè)人專業(yè)能力和素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力、在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下CDIO系統(tǒng)四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式達(dá)到這四個(gè)層面的預(yù)定目標(biāo)。其精髓在于：以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育模式。

2 “數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘”課程概況

當(dāng)今的大數(shù)據(jù)時(shí)代，人們處理數(shù)據(jù)的能力大大增強(qiáng)，快速增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的理解能力，因此數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，有效地挖掘和運(yùn)用海量數(shù)據(jù)，獲得有價(jià)值的知識(shí)和信息，從而幫助人們制定正確的決策。很多高校為工程類專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)這門(mén)專業(yè)課，研究如何將信息處理技術(shù)運(yùn)用于企業(yè)管理決策的具體實(shí)際。

本工程課程涉及到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建技術(shù)、聯(lián)機(jī)分析處理OLAP技術(shù)、分類與預(yù)測(cè)、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則算法、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用綜合項(xiàng)目技術(shù)等多方面的知識(shí)和技能。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，不僅要求學(xué)生掌握在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘方面的知識(shí)，還要求培養(yǎng)學(xué)生的工程CDIO能力。

但是目前許多高校在工程教育采用的教學(xué)方式存在以下問(wèn)題：培養(yǎng)目標(biāo)不清楚，學(xué)術(shù)化傾向嚴(yán)重；人才培養(yǎng)模式單一，缺乏多樣性和適應(yīng)性；工程性缺失和實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱；課程體系與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不適應(yīng)等。在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，卻忽視了學(xué)生的主體作用，忽視了學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這與高校培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的目標(biāo)相悖。因此，改革勢(shì)在必行。

3 “數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘”課程改革實(shí)踐

3．1 基于CDIO理念的教學(xué)目標(biāo)與大綱

CDIO教育理念所提倡的工程畢業(yè)生的能力分為技術(shù)知識(shí)與推理、個(gè)人專業(yè)能力和素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力、在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下CDIO系統(tǒng)四個(gè)層面，四個(gè)層面上進(jìn)行綜合培養(yǎng)的教學(xué)模式。在CDIO能力培養(yǎng)目標(biāo)方面，課程在四個(gè)能力層面上建立培養(yǎng)目標(biāo)。

針對(duì)“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘概述”內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的含義與特征、數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)、多維數(shù)據(jù)模型。講授數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念、特點(diǎn)、構(gòu)成以及數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)，使學(xué)生有一個(gè)初步的理解。培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)知識(shí)與推理能力。

針對(duì)“聯(lián)機(jī)分析處理OLAP”內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、基于多維數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)分析。本階段如果不結(jié)合直觀的舉例講解，學(xué)生就失去了興趣，因此筆者要布置一些思考題，教會(huì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自己查閱教材、網(wǎng)絡(luò)等資源資料，從中提煉出結(jié)論。培養(yǎng)個(gè)人分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、所學(xué)知識(shí)的靈活應(yīng)用能力；

針對(duì)“分類與預(yù)測(cè)、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則”內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集、關(guān)聯(lián)規(guī)則算法的設(shè)計(jì)、結(jié)果分析。在這個(gè)階段經(jīng)常會(huì)是“數(shù)據(jù)的堆砌”，講了很廣泛的算法知識(shí)卻沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行深入理解。因此應(yīng)抓住關(guān)鍵的概念、能力，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，并學(xué)會(huì)調(diào)查研究，為學(xué)生提供深層學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，并把在第一層面所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到對(duì)問(wèn)題的解決之中去。這樣，學(xué)習(xí)的焦點(diǎn)就從“覆蓋”的方式過(guò)渡到以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式。培養(yǎng)數(shù)據(jù)獲取能力、程序設(shè)計(jì)能力、問(wèn)題表達(dá)能力；

針對(duì)“數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用綜合項(xiàng)目”內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)是項(xiàng)目的準(zhǔn)備、進(jìn)度管理、文檔管理和項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。實(shí)際工作牽涉到企業(yè)或者組織的各個(gè)部門(mén)多類人員，所有團(tuán)隊(duì)成員之間協(xié)同、合作，會(huì)有分工、溝通、協(xié)調(diào)，甚至?xí)型讌f(xié)，這就要求在運(yùn)用實(shí)例的過(guò)程中一定要具有團(tuán)隊(duì)合作精神。培養(yǎng)工程系統(tǒng)能力和人際團(tuán)隊(duì)能力。

3．2 改革教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容中安排了兩級(jí)項(xiàng)目：多種初級(jí)項(xiàng)目和一個(gè)高級(jí)項(xiàng)目。初級(jí)項(xiàng)目是將課程內(nèi)容分成各種項(xiàng)目，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于SQL Server 2008的示例數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)Adventure Works DW，以項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)促進(jìn)理論學(xué)習(xí)；高級(jí)項(xiàng)目是綜合性項(xiàng)目：“卷煙產(chǎn)品銷售規(guī)律挖掘”，利用卷煙產(chǎn)品歷史銷售數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)各個(gè)卷煙品種銷售的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)，以制定更加合理的卷煙產(chǎn)品營(yíng)銷策略。具體項(xiàng)目設(shè)置如下：

項(xiàng)目一：基于SQL Server 2008的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)及多維數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)。步驟如下：分析組織的業(yè)務(wù)狀況及數(shù)據(jù)源結(jié)構(gòu)組織需求調(diào)研，收集分析需求采用信息包圖法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念模型利用星型圖設(shè)計(jì)邏輯模型物理模型設(shè)計(jì)構(gòu)建多維數(shù)據(jù)模型。本項(xiàng)目旨在個(gè)人能力的培養(yǎng)（分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力等）。

項(xiàng)目二：關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘。使用商業(yè)智能開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行購(gòu)物籃分析，以達(dá)到重新設(shè)計(jì)網(wǎng)站功能，提高產(chǎn)品的零售量。

項(xiàng)目三：潛在客戶分析即分類及預(yù)測(cè)。使用商業(yè)智能開(kāi)發(fā)工具分析購(gòu)買(mǎi)自行車的潛在客戶。

項(xiàng)目四：K－Means聚類分析。使用商業(yè)智能開(kāi)發(fā)工具分析客戶購(gòu)買(mǎi)自行車情況分析。

項(xiàng)目五：貝葉斯網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。使用商業(yè)智能開(kāi)發(fā)工具解決一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)和診斷問(wèn)題。

項(xiàng)目二至五旨在培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人能力（數(shù)據(jù)獲取能力、程序設(shè)計(jì)能力等）和人際團(tuán)隊(duì)能力（問(wèn)題表達(dá)能力、人際交流能力），倡導(dǎo)學(xué)生樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手。

高級(jí)項(xiàng)目：數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用綜合項(xiàng)目“卷煙產(chǎn)品銷售規(guī)律挖掘”。將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，從信息的收集，方案的設(shè)計(jì)，到項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的進(jìn)行，了解并把握整個(gè)過(guò)程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。通過(guò)綜合項(xiàng)目，學(xué)生完成了CDIO的四個(gè)階段，提升CDIO所提倡的四大能力，具體體現(xiàn)如表1所示。

3．3 改革教學(xué)方法

在課程教學(xué)方法是項(xiàng)目教學(xué)法為主，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和案例教學(xué)法為輔的教學(xué)模式，起到很好的教學(xué)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

CDIO工程教育模式由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工程學(xué)院提出，包括構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作四個(gè)環(huán)節(jié)，是國(guó)際流行的工程人才培養(yǎng)理念，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)。本文體現(xiàn)了CDIO理念的能力培養(yǎng)要求，將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)融入具有較強(qiáng)工程背景與應(yīng)用價(jià)值的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，推動(dòng)課程建設(shè)和課程教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)

1 顧佩華，沈民奮，陸小華譯．重新認(rèn)識(shí)工程教育—國(guó)際CDIO培養(yǎng)模式與方法［M］．北京：高等教育出版社，2009

2 郭長(zhǎng)虹． 重構(gòu)CDIO特色的工程圖學(xué)課程體系［J］．圖文學(xué)報(bào)，2013（3）

3 王麗麗． CDIO視角下項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘”教學(xué)中的應(yīng)用［J］．電子商務(wù)，2013（9）

篇2

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；認(rèn)知過(guò)程

0引言

進(jìn)入21世紀(jì)后，對(duì)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的研究方興未艾，在許多次的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上都有相關(guān)[1~3]。例如在泰國(guó)召開(kāi)的ISPRS第三屆動(dòng)態(tài)與多維GIS會(huì)議暨CPGIS第十屆地理信息年會(huì)、北京召開(kāi)的第20屆國(guó)際制圖協(xié)會(huì)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議、南非召開(kāi)的第21屆國(guó)際制圖協(xié)會(huì)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議等。還有一些ESRI公司的白皮書(shū)、全球性用戶大會(huì)、SSD國(guó)際會(huì)議、數(shù)字地球國(guó)際會(huì)議、GIS國(guó)際會(huì)議等也開(kāi)始討論空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)問(wèn)題[4~8]。將空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)引入到我國(guó)大概是20世紀(jì)90年代末，文獻(xiàn)[9~14]的發(fā)表開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)理論與技術(shù)研究的新局面，此后又陸續(xù)出現(xiàn)了一些這方面的論文。

總體說(shuō)來(lái)，上述工作對(duì)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的理論和方法進(jìn)行了初步研究，在概念、原理、結(jié)構(gòu)、操作與算法等方面進(jìn)行了初步論述，已取得了卓有成效的成績(jī)。但是到目前為止，空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念框架和認(rèn)知過(guò)程等方面還是缺乏系統(tǒng)的論述，沒(méi)有形成一套比較完整的空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)概念框架體系和認(rèn)知過(guò)程體系。

1概念框架

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其定義很多，但中心思想包含三方面內(nèi)容：①空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地、異質(zhì)、異構(gòu)不同源數(shù)據(jù)庫(kù)中地理空間數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)及時(shí)間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、整合、集成處理，形成用戶獲取數(shù)據(jù)的共享操作模式；②空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可根據(jù)需求對(duì)這些數(shù)據(jù)再進(jìn)行測(cè)繪專業(yè)處理，提供多種空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品，滿足用戶更高層次——對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的需求；③基于空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品，空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可從多維的角度進(jìn)行空間數(shù)據(jù)立方體分析和空間數(shù)據(jù)挖掘分析，提供綜合的、多維的、面向分析的空間輔助決策支持信息，滿足用戶空間決策分析的需求。

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念框架分為外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)。外部結(jié)構(gòu)主要描述空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與外部系統(tǒng)的關(guān)系；內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要描述空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的內(nèi)部功能模塊組成。

1．1外部結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)處于空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的最底層，管理著若干種不同的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)和專題數(shù)據(jù)庫(kù)，它們各自獨(dú)立，形成了各式各樣的異地異質(zhì)異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它們主要為空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供數(shù)據(jù)源。應(yīng)用系統(tǒng)處于空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的最上層，它通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口從空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取地理空間數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品和空間輔助決策分析信息，為應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。其具體外部結(jié)構(gòu)如圖1所示。



1．2內(nèi)部結(jié)構(gòu)

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的內(nèi)部組成應(yīng)由八個(gè)獨(dú)立功能模塊構(gòu)成，分層次實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)。其中，第一層次的功能模塊是空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)處理模塊，由多源空間數(shù)據(jù)抽取、多源空間數(shù)據(jù)整合、多源空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一、空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)元數(shù)據(jù)組成；第二層次的功能模塊是空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的服務(wù)模塊，由空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)、空間數(shù)據(jù)立方體分析、空間數(shù)據(jù)挖掘分析組成；第三層次的功能模塊是空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的對(duì)外數(shù)據(jù)接口模塊，由對(duì)外數(shù)據(jù)交換格式組成。第一層次的功能模塊為第二層次的功能模塊服務(wù)，第二層次的功能模塊為第三層次的功能模塊服務(wù)。其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)提出需求時(shí)：①多源空間數(shù)據(jù)抽取功能模塊從各源數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中抽取出相應(yīng)地理范圍（矩形、多邊形、橢圓）的不同種類的地理空間數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)；②多源空間數(shù)據(jù)整合功能模塊對(duì)這些由圖幅范圍組織的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)地理范圍的裁剪、拼接、接邊、圖形編輯、拓?fù)渲亟M等整合處理，形成裁剪拼接和接邊好的、具有完整拓?fù)潢P(guān)系的、物理上無(wú)縫的、按區(qū)域范圍組織的地理空間數(shù)據(jù)；③多源空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一功能模塊對(duì)這些整合處理好的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)精度等方面的統(tǒng)一處理，形成能相互疊加的地理空間數(shù)據(jù)；④將經(jīng)抽取、整合、統(tǒng)一處理好的地理空間數(shù)據(jù)提交給空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)功能模塊，經(jīng)過(guò)集成、融合、派生和關(guān)聯(lián)等測(cè)繪專業(yè)算法處理，生成應(yīng)用系統(tǒng)所需的各種空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品；⑤基于已生成的空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)立方體分析和空間數(shù)據(jù)挖掘分析，得到面向空間輔助決策分析的結(jié)果；⑥將這些空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品和空間輔助決策分析結(jié)果，以對(duì)外數(shù)據(jù)交換格式的形式提交給應(yīng)用系統(tǒng)使用。

2認(rèn)知過(guò)程

2．1認(rèn)知過(guò)程概念圖

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是描述地理現(xiàn)象的一個(gè)重要分支，其認(rèn)知過(guò)程應(yīng)與地理空間信息的認(rèn)知過(guò)程基本一致，不同之處在于其描述的內(nèi)容和范圍大小的區(qū)別。因此，建立空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)知過(guò)程，實(shí)際上是要經(jīng)過(guò)一個(gè)地理現(xiàn)象認(rèn)識(shí)、抽象、組織、分析和應(yīng)用的過(guò)程。其具體的認(rèn)知過(guò)程概念框圖如圖3所示。

2．2認(rèn)知過(guò)程描述

這14個(gè)世界模型和13個(gè)轉(zhuǎn)換算子的組合構(gòu)成了三個(gè)層次世界，即實(shí)體世界、目標(biāo)世界和產(chǎn)品世界。其中，現(xiàn)實(shí)世界、地理現(xiàn)實(shí)世界、地理工程現(xiàn)實(shí)世界和地理工程概念世界這四個(gè)世界模型，以及命名、選擇、抽象這三個(gè)轉(zhuǎn)換算子，共同構(gòu)成實(shí)體世界；地理工程尺度世界、地理要素分類世界、地理要素編碼世界、地理要素幾何世界和地理要素集合世界這五個(gè)世界模型，以及度量、分層、編碼、測(cè)量和聚集這五個(gè)轉(zhuǎn)換算子，共同構(gòu)成目標(biāo)世界；地理空間抽取世界、地理空間整合世界、地理空間統(tǒng)一世界、地理空間產(chǎn)品世界、地理空間決策世界這五個(gè)世界模型，以及提取、處理、變換、計(jì)算、分析這五個(gè)轉(zhuǎn)換算子，共同構(gòu)成產(chǎn)品世界。

數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)階段、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)階段和空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)階段構(gòu)成了空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的三個(gè)階段，這三個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)著三個(gè)層次世界，即實(shí)體世界、目標(biāo)世界和產(chǎn)品世界。其中，前兩個(gè)階段是為地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立服務(wù)的，由它們實(shí)現(xiàn)實(shí)體世界向目標(biāo)世界的轉(zhuǎn)換；后一個(gè)階段是為空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建立服務(wù)的，由它們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)世界向產(chǎn)品世界的轉(zhuǎn)換。

由此可見(jiàn)，空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)知過(guò)程主要就是這14個(gè)世界模型通過(guò)這13個(gè)轉(zhuǎn)換算子的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次世界的過(guò)程。這個(gè)認(rèn)知過(guò)程指導(dǎo)了空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)。

3認(rèn)知的概念定義

3．1世界模型

實(shí)際上，這些世界模型主要是依靠具體的實(shí)體模型或數(shù)據(jù)模型描述來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)世界模型均有其描述的地理空間對(duì)象，因此這些世界模型描述的內(nèi)容大不相同，必須定義出這些世界模型。

3．1．1現(xiàn)實(shí)世界模型

現(xiàn)實(shí)世界中，人們能看到一系列物質(zhì)和現(xiàn)象，對(duì)于這些物質(zhì)和現(xiàn)象，不管是否能叫上名字，它們都是客觀存在的，并且相互之間通過(guò)它們的關(guān)系組成了自然界的千差萬(wàn)別。由此可見(jiàn)，能將現(xiàn)實(shí)世界中所有物質(zhì)和現(xiàn)象集合以及它們之間的相互關(guān)系用一定的形式進(jìn)行描述就是現(xiàn)實(shí)世界模型。

現(xiàn)實(shí)世界的物質(zhì)和現(xiàn)象集合中，隱含著許多不同的地理現(xiàn)象類，如地質(zhì)、礦產(chǎn)、石油、自然地理等地理現(xiàn)象類。地理現(xiàn)象類是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)子集。由此可見(jiàn)，能將現(xiàn)實(shí)世界中所有地理現(xiàn)象類集合以及它們之間的相互關(guān)系用一定的形式進(jìn)行描述就是地理現(xiàn)實(shí)世界模型。

本文原文

3．1．3地理工程現(xiàn)實(shí)世界模型

地理現(xiàn)實(shí)世界的地理現(xiàn)象類集合中，特指一個(gè)或若干個(gè)地理現(xiàn)象就是地理工程現(xiàn)實(shí)世界，如自然地理等。地理工程現(xiàn)實(shí)世界是地理現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)子集。由此可見(jiàn)，能將地理現(xiàn)實(shí)世界指的地理現(xiàn)象以及它們之間的相互關(guān)系用一定的形式進(jìn)行描述就是地理工程現(xiàn)實(shí)世界模型。

3．1．4地理工程概念世界模型

要用計(jì)算機(jī)來(lái)描述地理工程現(xiàn)實(shí)世界中的地理現(xiàn)象，就必須對(duì)它們進(jìn)行抽象描述，形成地理現(xiàn)象在人們頭腦中的反映，生成概念模型。由此可見(jiàn)，能將地理工程現(xiàn)實(shí)世界指的地理現(xiàn)象以及它們的內(nèi)部關(guān)系用一定的形式進(jìn)行抽象的概念描述就是地理工程概念世界模型。

3．1．5地理工程尺度世界模型

將地理現(xiàn)象抽象成概念模型，僅有這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中的所有地理現(xiàn)象均是有度量的，所以用計(jì)算機(jī)描述這些地理現(xiàn)象時(shí)，也必須是可度量的。度量主要包括描述地理現(xiàn)象的歐幾里德幾何坐標(biāo)系和數(shù)學(xué)單位尺度。由此可見(jiàn)，對(duì)地理工程概念世界中的抽象地理現(xiàn)象進(jìn)行歐幾里德幾何坐標(biāo)系和數(shù)學(xué)單位尺度描述就是地理工程尺度世界模型。

3．1．6地理要素分類世界模型

按照GIS理論，概念中的地理現(xiàn)象最終都是通過(guò)多種地理要素來(lái)表達(dá)的，因此如何對(duì)地理要素進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和劃分就顯得十分重要。根據(jù)ARC/INFO的分層理論，只有將這些地理要素進(jìn)行分類分級(jí)，才能高效地處理它們。由此可見(jiàn)，對(duì)地理工程尺度世界中具有尺度度量的地理現(xiàn)象進(jìn)行地理要素的分類分級(jí)描述就是地理要素分類世界模型。

3．1．7地理要素編碼世界模型

要使計(jì)算機(jī)能識(shí)別和處理地理要素，就必須給這些地理要素進(jìn)行分類分級(jí)編碼，即用一串?dāng)?shù)字來(lái)表示它們，該分類分級(jí)編碼就成為該地理要素在計(jì)算機(jī)中的唯一標(biāo)志符，以便計(jì)算機(jī)能識(shí)別和處理。由此可見(jiàn)，對(duì)地理要素分類世界中具有明確分類分級(jí)定義的地理要素進(jìn)行分類分級(jí)編碼描述就是地理要素編碼世界模型。

3．1．8地理要素幾何世界模型

為了便于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和管理，必須將地理要素細(xì)分為幾何目標(biāo)。地理要素幾何目標(biāo)包括基本目標(biāo)和復(fù)合目標(biāo)?；灸繕?biāo)按地理要素的空間特征劃分為點(diǎn)狀目標(biāo)、線狀目標(biāo)、面狀目標(biāo)、體狀目標(biāo)和表面狀目標(biāo)等五種；復(fù)合目標(biāo)由基本目標(biāo)集合嵌套構(gòu)成。由此可見(jiàn)，對(duì)地理要素編碼世界中具有明確分類分級(jí)編碼的地理要素進(jìn)行幾何目標(biāo)的劃分和描述就是地理要素幾何世界模型。

3．1．9地理要素集合世界模型

因?yàn)榈乩硪卦谝欢ǖ臈l件下由相同或不同的點(diǎn)、線、面、表面和體等五類空間目標(biāo)組合而成，所以在實(shí)際使用中，必須通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本目標(biāo)、復(fù)合目標(biāo)還原成地理要素。由此可見(jiàn)，對(duì)地理要素幾何世界中具有基本目標(biāo)、復(fù)合目標(biāo)描述的地理要素進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的幾何目標(biāo)集合操作就是地理要素集合世界模型。

定義9地理要素集合世界模型。設(shè)Con中地理要素點(diǎn)狀目標(biāo)、線狀目標(biāo)、面狀目標(biāo)、體狀目標(biāo)、表面目標(biāo)集合分別表示為Po、Lo、Ao、To、So，Atr為地理要素的某一地理特征集合，則地理要素集合世界模型為Ent={e|(Po，Lo，Ao，To，So)∈Atr}。

3．1．10地理空間抽取世界模型

地理空間抽取的主要功能就是從源數(shù)據(jù)庫(kù)中按地理區(qū)域范圍（矩形、橢圓、多邊形等）抽取出滿足一定條件的不同種類的地理空間數(shù)據(jù)。由此可見(jiàn)，對(duì)地理要素集合世界中的地理空間數(shù)據(jù)按一定地理區(qū)域范圍和地理特征進(jìn)行抽取的操作描述就是地理空間抽取世界模型。

3．1．11地理空間整合世界模型

數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的地理空間數(shù)據(jù)是以圖幅為單位組織的，但應(yīng)用系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)是無(wú)圖幅概念的，是以地理區(qū)域范圍為組織的。由此可見(jiàn)，對(duì)地理空間抽取世界中抽取出的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形裁剪、圖形拼接、圖形接邊、圖形編輯和拓?fù)渲亟M等整合處理，形成以地理區(qū)域范圍為組織的無(wú)縫數(shù)據(jù)集合操作就是地理空間整合世界模型。

定義11地理空間整合世界模型。設(shè)Con中圖形裁剪、圖形拼接、圖形編輯、圖形接邊、拓?fù)渲亟M功能分別表示為Cut、Stitch、Meet、Edit和Topology，整合功能集合表示為Fun={Cut，Stitch，Meet，Edit，Topology}，則地理空間整合世界模型Pro={e|(e∈Ext，e∈Fun)}。

3．1．12地理空間統(tǒng)一世界模型

實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)整合后，必須對(duì)來(lái)自不同源數(shù)據(jù)庫(kù)中的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，因?yàn)榈乩砜臻g數(shù)據(jù)存在著差異。這些差異表現(xiàn)在如下方面，即數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異、數(shù)據(jù)編碼差異和數(shù)據(jù)格式差異、數(shù)據(jù)精度差異。由此可見(jiàn)，對(duì)地理空間整合世界中的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)精度的統(tǒng)一操作和描述就是地理空間統(tǒng)一世界模型。

3．1．13地理空間產(chǎn)品世界模型

隨著應(yīng)用的深入，單純的地理空間數(shù)據(jù)已越來(lái)越不能滿足用戶的需求，用戶更加希望使用的是經(jīng)過(guò)測(cè)繪專業(yè)處理的、經(jīng)過(guò)二次加工處理的地理空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品，后者在實(shí)際中具有更大的應(yīng)用價(jià)值。由此可見(jiàn)，對(duì)地理空間統(tǒng)一世界中的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪專業(yè)處理生成空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品的操作就是地理空間產(chǎn)品世界模型。

定義13地理空間產(chǎn)品世界模型。設(shè)Con中單一、集成、融合、派生和關(guān)聯(lián)的功能分別表示為Single、Integrate、Fuse、Derive和Relate，測(cè)繪專業(yè)處理算法集合為Fru={Single，Integrate，F(xiàn)use，Derive，Relate}，則地理空間產(chǎn)品世界模型Pdu={e|(e∈Uni，e∈Fru}。

3．1．14地理空間決策世界模型

建立空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的最終目的是為空間決策支持服務(wù)，為用戶提供大量的具有空間決策支持的信息，這可通過(guò)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的空間數(shù)據(jù)立方體分析和空間數(shù)據(jù)挖掘分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn)，對(duì)地理空間產(chǎn)品世界中的空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行空間數(shù)據(jù)立方體分析和空間數(shù)據(jù)挖掘分析，生成空間決策支持信息的操作和描述就是地理空間決策世界模型。

定義14地理空間決策世界模型。設(shè)Con中的空間數(shù)據(jù)立方體分析和空間數(shù)據(jù)挖掘分析分別表示為Scube、Smine，空間決策分析算法集合為Sdss={Scube，Smine}，則地理空間決策世界模型Dss={e|(e∈Pdu，e∈Sdss)}。

3．2轉(zhuǎn)換算子

在空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)知過(guò)程中，14個(gè)世界模型的變換離不開(kāi)13個(gè)轉(zhuǎn)換算子，即命名、選擇、抽象、度量、分層、編碼、測(cè)量、聚集、提取、處理、變換、計(jì)算和分析，由它們實(shí)現(xiàn)每?jī)蓚€(gè)世界模型的轉(zhuǎn)換。這些轉(zhuǎn)換算子主要是依靠元數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槊總€(gè)世界模型均有描述它的元數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)世界模型的轉(zhuǎn)換，通曉這兩個(gè)世界的元數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)換的前提。雖然這些轉(zhuǎn)換算子的具體定義不同，但它們都是實(shí)現(xiàn)每?jī)蓚€(gè)世界模型的轉(zhuǎn)換，從數(shù)學(xué)的定義上說(shuō)就是由某個(gè)世界模型通過(guò)函數(shù)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)世界模型上，因此這些轉(zhuǎn)換算子的宏觀數(shù)學(xué)定義是一致的。

4結(jié)束語(yǔ)

目前，空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)理論和技術(shù)研究才剛剛起步，其目標(biāo)是支持?jǐn)?shù)字地球發(fā)展、空間數(shù)據(jù)集成、空間決策支持發(fā)展的需求。因此應(yīng)該抓住這個(gè)千載難逢的好機(jī)會(huì)，將我國(guó)的空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)研究與建立邁上一個(gè)新臺(tái)階，以支持我國(guó)的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。本文對(duì)空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念框架和認(rèn)知過(guò)程體系進(jìn)行了一定程度的技術(shù)探討，希望能起到拋磚引玉的作用。

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篇3

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測(cè)量工作；空間數(shù)據(jù)；無(wú)線管理

前言

地理信息系統(tǒng)是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。利用地理信息技術(shù)為數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供必要的技術(shù)支持，方便信息的查詢，但是地理信息平臺(tái)不提供模擬決策分析和輔助決策功能，因此，要以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，基于模型，提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)提供幫助。

一、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

（一）地理信息系統(tǒng)的含義

地理信息系統(tǒng)是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來(lái)，并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對(duì)象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、Internte、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)采集、存儲(chǔ)、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)，從而為土地利用、資源評(píng)價(jià)與管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門(mén)行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到測(cè)繪業(yè)，就可以產(chǎn)生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質(zhì)量管理水平，同時(shí)也是測(cè)繪服務(wù)業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。

（二）空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征

測(cè)量工作的土要成果是與地理位置相關(guān)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(diǎn)串表現(xiàn)的點(diǎn)、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(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現(xiàn)在測(cè)量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)方式之一，矢量數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關(guān)。空間數(shù)據(jù)主要具有以下幾個(gè)基本特征：

1. 每個(gè)空間對(duì)象都具有空間坐標(biāo)，即空間對(duì)象隱含了空間分布特征；

2. 非結(jié)構(gòu)化特征使它不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求，因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；

3. 空間關(guān)系特征要求記錄拓?fù)湫畔⒁员磉_(dá)多種空間關(guān)系，因而增加了問(wèn)題的復(fù)雜性；

4. 分類編碼特征，明確每一個(gè)、每組空間對(duì)象；

5. 海量數(shù)據(jù)特征等都對(duì)矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。

（三）地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

基于空間數(shù)據(jù)具有自身的上述特殊特征，國(guó)內(nèi)外對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理進(jìn)行了大量研究和開(kāi)發(fā)，長(zhǎng)期以來(lái)，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的管理方法主要有以下4種類型。

1. 文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理系統(tǒng)

由于空間數(shù)據(jù)具有其自身的上述特殊特征，這種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)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(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)，用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系通過(guò)目標(biāo)標(biāo)識(shí)或者內(nèi)部連接碼進(jìn)行連接。

2. 全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是指圖形和屬性數(shù)據(jù)都用現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件不作任何擴(kuò)展，由CIS軟件在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，使之不僅能管理結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù)，也能管理非結(jié)構(gòu)化的圖形數(shù)據(jù)。

3. 對(duì)象――關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

由于直接采用通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率不高，而非結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)對(duì)GIS來(lái)說(shuō)又十分重要，所以人們?cè)陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中進(jìn)行擴(kuò)展，通過(guò)定義操縱各種空間對(duì)象的API函數(shù)，使之能直接存儲(chǔ)和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)。

4. 面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

目前，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是最適應(yīng)于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理，因?yàn)樗粌H支持變長(zhǎng)記錄，而且支持對(duì)象嵌套、信息的繼承與聚集。面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)允許用戶定義對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它的操作。因而可以將空間對(duì)象根據(jù)GIS的需求，定義出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。

二、空間數(shù)據(jù)的無(wú)線管理方式

現(xiàn)在的測(cè)量均是將測(cè)區(qū)按某種比例尺劃分成若干圖幅進(jìn)行，在測(cè)區(qū)表現(xiàn)和瀏覽方面不直觀。地理信息系統(tǒng)可以管理多種測(cè)量數(shù)據(jù)之后，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的無(wú)縫管理，也就是將測(cè)量的成果成片的管理起來(lái)，形成一個(gè)完整的提供作體系，在測(cè)繪工作中，使工作人員可以直觀的了解整個(gè)測(cè)區(qū)，以達(dá)到最為理想的工作效果。實(shí)現(xiàn)無(wú)縫空間數(shù)據(jù)庫(kù)有兩個(gè)不同的階段：

（一）在邏輯概念上的“無(wú)縫”組織階段。所謂邏輯要領(lǐng)上的“無(wú)縫”組織，只是從用戶的視角來(lái)看待空間數(shù)據(jù)庫(kù)，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思想，并建立了一個(gè)“無(wú)縫”GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，它們?nèi)匀恢皇且环N邏輯概念上的“無(wú)縫”組織，能夠完成地理數(shù)據(jù)的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照?qǐng)D幅的概念進(jìn)行存儲(chǔ)管理，對(duì)同一地物實(shí)體在多個(gè)幾何標(biāo)識(shí)和同一地物標(biāo)識(shí)間進(jìn)行后臺(tái)關(guān)聯(lián)處理，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的，因而說(shuō)是邏輯上的“無(wú)縫”組織。

1. 優(yōu)點(diǎn)：在用戶視點(diǎn)上，系統(tǒng)便于操作，在一定程度上解決了傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的組織弱點(diǎn)。

2. 缺點(diǎn)：因?yàn)槠湮锢淼讓右廊皇欠址绞焦芾淼貓D，其分割地理實(shí)體的機(jī)制依舊，通過(guò)多個(gè)幾何標(biāo)識(shí)進(jìn)行后臺(tái)關(guān)聯(lián)處理使系統(tǒng)的靈活性降低；查詢檢索依然不便（通過(guò)關(guān)聯(lián)涉及多圖幅或多專題）：地理實(shí)體的完整性與一致性維護(hù)；數(shù)據(jù)分步管理等對(duì)“關(guān)聯(lián)機(jī)制”的“壓力”；插入或修改數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)使“關(guān)聯(lián)機(jī)制”不得不作相應(yīng)的變動(dòng)。所以邏輯上的“無(wú)縫”在本質(zhì)上依然沒(méi)有解決問(wèn)題。

（二）在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫組織階段。物理概念上真正的地理數(shù)據(jù)無(wú)縫組織是從底層、從設(shè)計(jì)者的視角解決了傳統(tǒng)GIS的分幅管理的問(wèn)題使客觀對(duì)象在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中以唯一的幾何和物理標(biāo)識(shí)被記錄，這樣從本質(zhì)上（物理結(jié)構(gòu)）使客觀世界中的完整地物對(duì)象得以在計(jì)算機(jī)中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無(wú)縫的，同時(shí)從設(shè)計(jì)者視角看，其物理地層結(jié)構(gòu)也是無(wú)縫的。

1. 優(yōu)點(diǎn)：從內(nèi)到外統(tǒng)一了邏輯與物理的“無(wú)縫”概念，從本質(zhì)上解決了GIS數(shù)據(jù)組織上的弱點(diǎn)問(wèn)題。

2. 缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)的入庫(kù)要求過(guò)于嚴(yán)格，在現(xiàn)實(shí)情況下有一定的難度；對(duì)己有GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的改造工作量較大。

三、測(cè)量數(shù)據(jù)管理方式改變后的研究

地理信息系統(tǒng)的多種空間數(shù)據(jù)管理方式，雖然形式有多種，但主要是為了實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的管理。如果真正利用地理信息系統(tǒng)來(lái)管理測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量工作者的任務(wù)還很艱巨，這就要求測(cè)繪業(yè)同仁，認(rèn)真學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中不斷的探索并大膽實(shí)踐。地理信息系統(tǒng)也是在詳細(xì)分析了空間數(shù)據(jù)整體特征的基礎(chǔ)上，確定了具有規(guī)定性的空間數(shù)據(jù)描述特征（點(diǎn)、線、面）后開(kāi)發(fā)的。也就是說(shuō)測(cè)量數(shù)據(jù)要符合規(guī)定性的整體空間數(shù)據(jù)描述特征后，才可以被管理、再利用，這就要求測(cè)量人員要努力提高自身素質(zhì)，把握新事物的內(nèi)在規(guī)律，掌握新的管理方式的基本要求。另外，測(cè)量工作的目的已不再是單純的測(cè)圖，隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷更新，作為基礎(chǔ)測(cè)繪的測(cè)量成果需要共享、需要分發(fā)，被其他行業(yè)利用，需要測(cè)量人員利用不斷更新的技術(shù)為社會(huì)提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。

篇4

[關(guān)鍵詞]地理信息 GIS 發(fā)展 應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] P228.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-278-1

0引言

GIS的發(fā)展一方面使得計(jì)算機(jī)知識(shí)得到了推廣和應(yīng)用，另一方面也提高了我國(guó)信息技術(shù)。對(duì)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的GIS 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，能夠有效指導(dǎo)GIS 研究工作的開(kāi)展。

1地理信息系統(tǒng)概述

1.1地理信息系統(tǒng)的基本概念

地理信息系統(tǒng)（GIS腸eogarphiealIL-oflrmationSystem）是一種決策支持系統(tǒng)，具有信息系統(tǒng)的各種特點(diǎn)，一方面，它是一門(mén)介于地球科學(xué)與信息科學(xué)之間的交叉類學(xué)科，另一方面它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的支持下對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、模擬、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。綜合而言它是為區(qū)域和工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理決策服務(wù)的信息加工與管理技術(shù)的學(xué)科池是一種綜合性強(qiáng)、適用性廣的工具。

1.2地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

地理信息系統(tǒng)（GSI）是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。

1.3地理信息系統(tǒng)（GSI）的特征

地理信息系統(tǒng)具有以下三個(gè)方面的特征：1.具備采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力具有很強(qiáng)的空間性和動(dòng)態(tài)性；2.以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息；3.由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理。并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT(mén)的地理分析方法作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用的信息并完成人類依靠傳統(tǒng)方法難以完成的任務(wù)。

2地理信息系統(tǒng)的基本功能

地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本功能體現(xiàn)在6個(gè)方面：1.數(shù)據(jù)的采集與編輯，用于獲取數(shù)據(jù)，保證GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在內(nèi)容與空間上的完整性。2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理，保證數(shù)據(jù)在入庫(kù)時(shí)內(nèi)容上的完整性，邏輯上的一致性。3.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的高新技術(shù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)定義、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、通訊功能等。4.制圖功能根據(jù)GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及繪圖儀的類型，用戶可獲得矢量化的地圖或柵格地圖?？梢詾橛脩糨敵鋈氐貓D，也可以根據(jù)用戶需要分層輸出各層的地圖。5.空間查詢與空間分析功能包括拓?fù)淇臻g查詢、緩沖區(qū)分析、數(shù)字高程模型的建立、地形分析等等。6.二次開(kāi)發(fā)和編程功能用戶可以在自己的編程環(huán)境中調(diào)用GIS的命令和函數(shù)，或者GIS系統(tǒng)將某些功能做成專門(mén)的控件供用戶開(kāi)發(fā)使用。

3 GIS的發(fā)展

3.1 GIS軟硬件技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，讓GIS能夠?qū)⒏鼮閺?fù)雜、更為大量的計(jì)算任務(wù)完成，使其所處理的空間分析和圖形更加復(fù)雜等等優(yōu)勢(shì)。此外，努力改善開(kāi)發(fā)平臺(tái)能力能夠決定GIS技術(shù)的發(fā)展，并能將軟件的可移植性增強(qiáng)和其所應(yīng)用的領(lǐng)域擴(kuò)大化，在相關(guān)技術(shù)的輔助下，將GIS系統(tǒng)的集成度和用戶友好度提高。美國(guó)的ARC/INFO、MAPINFO，澳大利亞GENAMAP和加拿大的TITAN/GIS、PCI是目前較好的GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)；而國(guó)內(nèi)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的MAP/GIS和北大遙感所的CITYSTAR軟件也比較好。這些都是較為強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)功能；但在各個(gè)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用的重點(diǎn)不一樣，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、集成化和智能化都有所不同。

3.2 MGIS―多媒體GIS

多媒體技術(shù)能夠?qū)⒙?、像、圖、文和通訊等集合到一體，通過(guò)最為直觀的方式和感知信息，以及形象可感的、甚至能夠聲控對(duì)話的人機(jī)界面對(duì)信息處理進(jìn)行操縱。GIS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能及應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)深受多媒體技術(shù)的影響，多媒體技術(shù)能夠讓呈現(xiàn)更為豐富、靈活、友好的表現(xiàn)形式。多媒體地理信息系統(tǒng)（MGIS）實(shí)現(xiàn)了文字、圖形（圖像）、色彩、聲音、色彩、動(dòng)畫(huà)等技術(shù)的融合，使得GIS應(yīng)用的市場(chǎng)和領(lǐng)域更為廣闊。它一方面能夠?qū)⑸鷦?dòng)直觀、高效快捷的信息服務(wù)提供給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化教育、旅游、商業(yè)和決策管理等領(lǐng)域，另一方面能夠讓電腦技術(shù)真正滲入到人們生活當(dāng)中。多媒體技術(shù)在GIS領(lǐng)域的應(yīng)用以及具有良好集成能力的MGIS的出現(xiàn)，都是技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

3.3 WebGIS技術(shù)

基于Web的GIS系統(tǒng)綜合利用了信息處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、Internet、地理信息系統(tǒng)（GIS）、軟件工程等先進(jìn)技術(shù)，借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，使各類數(shù)據(jù)能夠很方便的到網(wǎng)絡(luò)上。達(dá)到了由用戶自定義數(shù)據(jù)檢索方式、自定義圖形層結(jié)構(gòu)、在網(wǎng)絡(luò)上直接處理數(shù)據(jù)，顯示各類圖形等目標(biāo)。

4 GIS技術(shù)的應(yīng)用

4.1 GIS在地理學(xué)中的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，地理學(xué)任何一門(mén)分支學(xué)科在具體的研究過(guò)程中，都必須收集前人的成果資料，并進(jìn)行調(diào)研和分析測(cè)試，上述數(shù)據(jù)則是GIS信息管理分析的重要數(shù)據(jù)源之一，它和專題地圖提供的數(shù)據(jù)以及各種遙感數(shù)據(jù)構(gòu)成了GIS的三大數(shù)據(jù)源。在地理學(xué)的研究工作中，不管研究對(duì)象、研究目的有何差異，三種類型的基本數(shù)據(jù)是利用GIS進(jìn)行管理與分析的必要條件；然后針對(duì)具體問(wèn)題采用各分支學(xué)科的研究方法，解決所要研究的問(wèn)題；最后可以應(yīng)用GIS進(jìn)行專題地圖的編輯處理，或者應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)資料及相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型對(duì)研究對(duì)象的現(xiàn)狀或發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。

4.2 GIS在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著“數(shù)字地球”的概念的提出“，數(shù)字環(huán)?！钡母拍铍S之形成“。數(shù)字環(huán)?！笔窃贓MIS、DE、DE、GPS等技術(shù)的基礎(chǔ)上所衍生的大型系統(tǒng)工程。當(dāng)前，引進(jìn)地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境管理信息系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)，GIS使EMIS的功能更加強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境制圖、專題分析、統(tǒng)計(jì)分析表現(xiàn)、空間等值分析、模擬結(jié)果表現(xiàn)、信息查詢等功能。不僅把環(huán)境信息進(jìn)行科學(xué)直觀化，將管理者置身于自然和社會(huì)環(huán)境中，而且使管理工作變得直觀、生動(dòng)和全面。GIS除了在環(huán)境管理方向有重要的應(yīng)用之外，在環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)等方面都有重要的應(yīng)用。

5結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今這個(gè)信息化的社會(huì)中，唯有有效地利用自身資源，掌握更全面、更準(zhǔn)確的信息，更快地作出科學(xué)的決策，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，并同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)更高的回報(bào)。GIS技術(shù)在我國(guó)取得了廣泛的應(yīng)用，我們只有正確了解GIS技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，利用GIS最新技術(shù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，推廣應(yīng)用，發(fā)展產(chǎn)業(yè)，才能立足于世界信息技術(shù)發(fā)展的潮流中。

參考文獻(xiàn)

[1]吳云豐，陳學(xué)輝.地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)態(tài)探析[J].硅谷，2014，15：8+5.

篇5

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)GIS數(shù)據(jù)集成平臺(tái)GIS模型集成平臺(tái)可視化建模工具

1引言

近年來(lái)，隨著GIS應(yīng)用的廣泛和深入建立了一大批地理信息系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際的需要，這些分散的系統(tǒng)要求集成運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)信息共享，提高運(yùn)行效率。在國(guó)家“八五”攻關(guān)中就開(kāi)展了這方面的研究[1，2]，在“九五”攻關(guān)中對(duì)系統(tǒng)實(shí)用化和運(yùn)行業(yè)務(wù)化提出了更高的要求。地理信息系統(tǒng)集成的重要性得到普遍的認(rèn)識(shí)[3，4]。

地理信息系統(tǒng)集成可以分為兩個(gè)層次，一個(gè)是地理信息之間相互關(guān)系的概念層次集成，側(cè)重于地理信息的空間分析；另一個(gè)是不同數(shù)據(jù)和模型之間組織和管理的技術(shù)層次集成。本文所指的地理信息系統(tǒng)集成主要指后者意義上的集成。

在計(jì)算機(jī)集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）領(lǐng)域，集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或集成平臺(tái)的概念得到廣泛的應(yīng)用，集成平臺(tái)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成、功能集成所需的基本信息處理和通信公共服務(wù)的集合[5]。IBM公司基于系統(tǒng)使能器（Enabler）的集成平臺(tái)在企業(yè)應(yīng)用中獲得極大成功[6]，中國(guó)在CIMS應(yīng)用中也廣泛使用集成平臺(tái)技術(shù)[7]，收到巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

文獻(xiàn)[8]中作者論述了地理信息系統(tǒng)集成的概念、內(nèi)涵和必要性，地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)的功能和特點(diǎn)。本文借鑒CIMS的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合信息技術(shù)的新發(fā)展，提出了基于客戶/服務(wù)器的地理信息系統(tǒng)集成總體結(jié)構(gòu)，基于元數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的地理信息系統(tǒng)模型集成平臺(tái)和可視化構(gòu)模工具方法。

2地理信息系統(tǒng)集成分析

回顧地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，可以看出地理信息系統(tǒng)的集成在技術(shù)上可以分為如下幾種形式：

（1）同一GIS軟件系統(tǒng)不同模塊之間或不同系統(tǒng)之間采用Import/Export的文本文件交換形式。這是最簡(jiǎn)單也是效率最低的一種方式，它適用于任意系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和模型集成。

（2）大型商業(yè)GIS軟件如ARC/INFO具有一致的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，構(gòu)成軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。不同模塊之間可以采用二進(jìn)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（如Arcedit和Arcplot），具有密切關(guān)系的不同GIS軟件系統(tǒng)之間也可以采用這種方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在這種模式下用戶除了在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用模型被宿主系統(tǒng)調(diào)用外，其它所有的操作只能建立在這個(gè)商業(yè)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，不同的商業(yè)軟件平臺(tái)一般無(wú)法直接進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和功能互補(bǔ)。

（3）采用應(yīng)用程序接口（API）的形式進(jìn)行集成。如ARC/INFO提供RPC接口實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端的通訊，提供ARC/INFO與ARCVIEW的集成。同時(shí)用戶可以遵循RPC規(guī)范開(kāi)發(fā)應(yīng)用模塊以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。ESRI提出的分布式計(jì)算環(huán)境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。

（4）對(duì)象連接與嵌入（OLE）的自動(dòng)化功能（Automation）提供了對(duì)象之間的互操作功能，一些最近開(kāi)發(fā)的商業(yè)GIS軟件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司開(kāi)發(fā)的Surfer，都提供OLEAutomation，用戶可以將該軟件作為一個(gè)對(duì)象嵌入自己的系統(tǒng)。

（5）最近發(fā)展起來(lái)的對(duì)象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)（ORDBMS）將空間數(shù)據(jù)作為一種數(shù)據(jù)類型直接集成進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，用戶可以在這種平臺(tái)上直接管理矢量空間數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)和普通關(guān)系數(shù)據(jù)，可以利用這種數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的API開(kāi)發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)。

（6）OPENGIS組織采用COBRA標(biāo)準(zhǔn)，了其簡(jiǎn)單特征規(guī)范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作為開(kāi)放地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，這無(wú)疑是地理信息系統(tǒng)軟件向開(kāi)放和互操作發(fā)展的重要方向之一，但這種方式需要從底層重新開(kāi)發(fā)GIS軟件，在短期內(nèi)很難直接應(yīng)用于工程實(shí)踐。

在以上地理信息系統(tǒng)集成的各種形式中，都存在如下的問(wèn)題需要解決。

（1）地理信息采集和應(yīng)用的分布性特點(diǎn)決定了地理信息系統(tǒng)的分布性，地理信息系統(tǒng)集成需要一種分布式空間數(shù)據(jù)管理和分析模型的相互通訊機(jī)制。這種機(jī)制既可以適應(yīng)在目前比較成熟的基于數(shù)據(jù)文件交換形式（如（1）和（2）），又可以為以后基于API（如（3）和（5））面向?qū)ο蟮牡乩硐到y(tǒng)集成（包括（4）—（6））提供發(fā)展余地。

（2）地理信息涉及不同的時(shí)間、空間和屬性，需要有一種有效的地理數(shù)據(jù)管理的機(jī)制，并提供數(shù)據(jù)融合的能力。

（3）地理分析模型與多種地理數(shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系，不同模型之間有復(fù)雜的串并聯(lián)關(guān)系，模型的組織與管理是需要解決的另一個(gè)重要問(wèn)題。

基于以上的分析，本文提出了基于客戶/服務(wù)器機(jī)制的地理信息系統(tǒng)集成總體結(jié)構(gòu)，基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)集成平臺(tái)和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的模型集成平臺(tái)，以及在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)集成平臺(tái)、模型集成平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行可視化建模以輔助空間決策的方法和技術(shù)。

3基于客戶/服務(wù)器的地理信息系統(tǒng)集成總體結(jié)構(gòu)

近年來(lái)，客戶/服務(wù)器（Client/Sever，C/S）體系結(jié)構(gòu)在分布式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管這種模式至今還沒(méi)有一個(gè)完整的權(quán)威性定義，但人們對(duì)這個(gè)概念的基本看法是一致的。在C/S結(jié)構(gòu)下，一個(gè)或更多個(gè)客戶機(jī)和一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器，以及下層的硬件網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和支撐平臺(tái)進(jìn)程間通信系統(tǒng)，共同組成一個(gè)支持分布式計(jì)算、分析和表示的系統(tǒng)，在該模式下，應(yīng)用分為前端的客戶部分和后端的服務(wù)器部分。客戶方發(fā)出請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)系統(tǒng)將請(qǐng)求的內(nèi)容傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求完成預(yù)定的操作，然后把結(jié)果送回客戶。

地理信息系統(tǒng)集成平臺(tái)引入客戶/服務(wù)器機(jī)制后，可以將地理信息系統(tǒng)集成定義為兩層C/S結(jié)構(gòu)（圖1）。前端用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)集成平臺(tái)、模型庫(kù)集成平臺(tái)、應(yīng)用模型構(gòu)成第1層C/S結(jié)構(gòu)，集成平臺(tái)和應(yīng)用模型與商業(yè)軟件構(gòu)成第2層C/S結(jié)構(gòu)?？蛻舳素?fù)責(zé)引導(dǎo)用戶輸入數(shù)據(jù)源、功能要求和模型選擇，以及有關(guān)輸入輸出選擇項(xiàng)，將這些信息提交模型集成平臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器。模型集成平臺(tái)服務(wù)器負(fù)責(zé)在模型庫(kù)中檢索符合用戶功能要求的模型，并支持模型的組合和建立新的模型，然后將這些模型（包括模型庫(kù)中已有的和通過(guò)宏語(yǔ)言或API新建的）對(duì)數(shù)據(jù)的要求提交數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器，其功能請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為RS服務(wù)器、GIS服務(wù)器、RDBMS服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)的基本操作并提交給這些服務(wù)器。數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器、RS、GIS、RDBMS服務(wù)器操作結(jié)果將返回給模型集成平臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)而返回給客戶端。

當(dāng)客戶端有特殊的顯示、制圖要求時(shí)，模型集成平臺(tái)服務(wù)器將負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的要求調(diào)用其它服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)；如果客戶端要求將模型運(yùn)行的結(jié)果進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，模型集成平臺(tái)將向數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，完成在數(shù)據(jù)庫(kù)中的注冊(cè)。數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器除了接收模型集成平臺(tái)發(fā)出的請(qǐng)求外，還可以直接響應(yīng)按照時(shí)間、空間和屬性信息數(shù)據(jù)查詢的要求，在空間框架的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多元數(shù)據(jù)的融合，數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的功能也是調(diào)用RS、GIS、RDBMS服務(wù)器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。模型與數(shù)據(jù)庫(kù)之間、模型與模型之間即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交換形式（如ARC/INFO的E00格式等），也為將來(lái)全部過(guò)渡到API的內(nèi)存交換形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。

這種設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)只考慮軟件的功能而不會(huì)過(guò)分依賴于具體的軟件平臺(tái)，因此系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性，無(wú)論采用商業(yè)軟件還是采用國(guó)產(chǎn)軟件，只要具有該項(xiàng)功能可以作為服務(wù)器，服務(wù)器軟件類型的變化都不會(huì)影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于將來(lái)采用國(guó)產(chǎn)軟件和系統(tǒng)的升級(jí)換代。

4基于元數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)

篇6

關(guān)鍵詞： GIS；環(huán)境地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)庫(kù)

一、地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)是收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸。

地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用的主要功能有:

1、基本功能包括對(duì)空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點(diǎn)、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測(cè)量地圖上線段的長(zhǎng)度或指定區(qū)域的面積。

2、空間統(tǒng)計(jì)分析是指對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。包括各種屬性數(shù)據(jù)的集征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類分級(jí)統(tǒng)計(jì)等。

3、疊加分析功能允許兩個(gè)或多個(gè)圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統(tǒng)計(jì)疊加。合成疊加得到一個(gè)新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;統(tǒng)計(jì)疊加可以統(tǒng)計(jì)一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對(duì)不同的圖層進(jìn)行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。

4、緩沖區(qū)分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，要分析一旦倉(cāng)庫(kù)爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析，結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。

綜上所述,空間分析是地理信息系統(tǒng)軟件的核心,空間統(tǒng)計(jì)分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的環(huán)境分析功能與廣闊的應(yīng)用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展,地理信息系統(tǒng)將為環(huán)境各部門(mén)提供一個(gè)功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具,成為各部門(mén)日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的具體應(yīng)用

由于地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能,具有廣泛的應(yīng)用范圍。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，如區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)及環(huán)境評(píng)價(jià)研究等；二是它可以廣泛應(yīng)用在國(guó)家、省、市等不同層次的管理。下面簡(jiǎn)單介紹一下它的具體應(yīng)用。

1、電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)掛接,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法,地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門(mén)對(duì)各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡(jiǎn)單和輕松。如通過(guò)直接對(duì)地圖要素進(jìn)行查詢,可以獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關(guān)系等信息?？梢詫?duì)各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的統(tǒng)計(jì)并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示,為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。

2、強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段

區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS 應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS 能夠更好地考慮和評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。

3、危險(xiǎn)物運(yùn)輸管理

借助GIS 的運(yùn)行路徑選擇功能,可以對(duì)危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開(kāi)人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運(yùn)輸計(jì)劃。并可以通過(guò)GPS對(duì)危險(xiǎn)物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4、環(huán)境模型模擬分析

環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用,如可以通過(guò)模型模擬出污染事故發(fā)生后各個(gè)時(shí)間的擴(kuò)散情況,為決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。常用的模型主要有大氣擴(kuò)散模型、1 維水污染擴(kuò)散模型、2維水污染擴(kuò)散模型等等,實(shí)現(xiàn)各種模型的模擬結(jié)果的生成、2維和3維的顯示等功能?！?、為數(shù)字環(huán)保提供技術(shù)平臺(tái)

數(shù)字環(huán)保是最近提出來(lái)的終極環(huán)境管理系統(tǒng),它是繼數(shù)字地球概念提出以后,環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念,它將是未來(lái)十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向,EGIS 作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺(tái),將能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境信息服務(wù),也能夠?yàn)榄h(huán)境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環(huán)境狀況,提高人民生活水平。

三、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議

隨著國(guó)外EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開(kāi)始逐漸成熟,而且將成為我國(guó)發(fā)展GIS的重點(diǎn)領(lǐng)域，從GIS在我國(guó)近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢(shì)。

發(fā)展EGIS 應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。

1、統(tǒng)一規(guī)劃。

為了降低空間數(shù)據(jù)資源采集和管理的成本,為了適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需要,必須在多方部門(mén)的參與下,統(tǒng)一規(guī)劃和構(gòu)建EGIS 的發(fā)展框架。

2、注重基礎(chǔ)。

在統(tǒng)一規(guī)劃的思路和明確的發(fā)展框架下,不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的積累與建設(shè)。

3、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

在技術(shù)上緊密跟進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的GIS 技術(shù),高起點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā),與我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié)調(diào),共同發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的EGIS。

當(dāng)前我國(guó)各地許多部門(mén)雖然已經(jīng)開(kāi)展了EGIS的研究與開(kāi)發(fā),但這些開(kāi)發(fā)均是出于本部門(mén)的需要,很少考慮到將來(lái)部門(mén)之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒(méi)有全國(guó)性的EGIS 發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為影響EGIS 開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門(mén)及時(shí)組織開(kāi)展EGIS 發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。

四、結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)是近二十年來(lái)迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析) 正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)( EGIS) 。它將成為各個(gè)環(huán)境管理部門(mén)日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式?？梢哉f(shuō)它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志。

參考文獻(xiàn):

[1]張清宇、田偉利、沈旭，環(huán)境管理信息系統(tǒng)[M]，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005

篇7

關(guān)鍵詞：工作過(guò)程導(dǎo)向；課程整體設(shè)計(jì)；地理信息系統(tǒng)原理

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A？搖 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0160-03

一、工作過(guò)程導(dǎo)向課程整體設(shè)計(jì)的背景

《教育部關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見(jiàn)》（[2011]12號(hào)）中將高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)確定為適應(yīng)社會(huì)需求的高端技能型專門(mén)人才，這個(gè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與普通高校、中等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)是不同的。

專業(yè)人才培養(yǎng)方案是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的總體設(shè)計(jì)，課程教學(xué)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。課程教學(xué)理念、方法的差異將直接導(dǎo)致人才培養(yǎng)質(zhì)量的差異。

傳統(tǒng)的課程教學(xué)理念是以學(xué)科體系為導(dǎo)向、以掌握知識(shí)為目標(biāo)、以教師講課為主體、以應(yīng)試為考核基礎(chǔ)、以邏輯分析分載體。這種課程教學(xué)理念和模式在當(dāng)前高職院校中體現(xiàn)的教學(xué)效果不甚理想，主要原因是高職院校生源知識(shí)學(xué)習(xí)、邏輯思考能力相對(duì)較差，傳統(tǒng)教學(xué)模式下培養(yǎng)的能力正好是他們的劣勢(shì)，使學(xué)生逐漸自我否定、自我放棄。導(dǎo)致的結(jié)果是學(xué)生極度厭學(xué)，老師滿腹委屈，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不適應(yīng)企業(yè)工作需求。各種現(xiàn)實(shí)都在提示我們，傳統(tǒng)課程教學(xué)理念不適應(yīng)高職院校學(xué)生、不適應(yīng)市場(chǎng)人才需求，傳統(tǒng)的課程教學(xué)理念和方法必須改革。

近幾年，姜大源教授、戴士弘教授等許多知名職業(yè)教育研究領(lǐng)域的專家就高等職業(yè)教育課程體系構(gòu)建、課程教學(xué)理念與方法等問(wèn)題做了深入的研究，提出一個(gè)專業(yè)的課程體系構(gòu)建應(yīng)該是在充分解讀一個(gè)職業(yè)的工作過(guò)程的基礎(chǔ)上，提出典型工作崗位，針對(duì)典型工作崗位設(shè)置學(xué)習(xí)領(lǐng)域，并將該典型工作崗位的工作過(guò)程轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)情境。將傳統(tǒng)的學(xué)科體系的人才培養(yǎng)方案解構(gòu)，重構(gòu)為依據(jù)職業(yè)崗位工作需求的行動(dòng)體系人才培養(yǎng)方案，該人才培養(yǎng)方案就是由若干體現(xiàn)某一職業(yè)完整的工作過(guò)程的一系列串聯(lián)或并聯(lián)的學(xué)習(xí)情境（課程）構(gòu)成的，即由一系列工作過(guò)程導(dǎo)向課程構(gòu)成。因此，研究工作過(guò)程導(dǎo)向課程設(shè)計(jì)是完成職業(yè)教育改革的基礎(chǔ)，意義重大。

本文就高職專業(yè)地理信息與地圖制圖專業(yè)《地理信息系統(tǒng)原理》課程，做基于工作過(guò)程導(dǎo)向的課程整體設(shè)計(jì)研究。

二、基于工作過(guò)程導(dǎo)向的《地理信息系統(tǒng)原理》課程整體設(shè)計(jì)

課程目標(biāo)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的目標(biāo)用能力來(lái)描述、內(nèi)容用任務(wù)來(lái)表達(dá)、學(xué)時(shí)用“理、實(shí)”一體化的時(shí)間之和而不能分割計(jì)算。

（一）目標(biāo)設(shè)計(jì)

1.原則。從實(shí)際工作（企業(yè)）需要和職業(yè)教育（學(xué)校）需要綜合考慮出發(fā)，在有序性、整體性、生成性的原則統(tǒng)籌下進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)思路必須有系統(tǒng)的邏輯路線。

2.總體目標(biāo)。本課程的總體目標(biāo)是：在學(xué)生的職業(yè)成長(zhǎng)和學(xué)習(xí)認(rèn)知兩大規(guī)律的指導(dǎo)下，通過(guò)項(xiàng)目（基于GIS技術(shù)的地形圖的生產(chǎn)與應(yīng)用）的完整工作過(guò)程、成果驗(yàn)收與成果展示等環(huán)節(jié)后，學(xué)生能應(yīng)用GIS原理組織和管理空間數(shù)據(jù)庫(kù)、能生產(chǎn)空間和屬性數(shù)據(jù)、能進(jìn)行地圖設(shè)計(jì)與出版、能進(jìn)行不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理、能應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助決策，并在此過(guò)程中體會(huì)與實(shí)踐自學(xué)意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、技能、素質(zhì)目標(biāo)的集成化培養(yǎng)。

3.能力目標(biāo)。

（1）能正確判讀大比例地形圖。

（2）能依據(jù)地形圖內(nèi)容合理構(gòu)建GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)（含地物類型與地圖投影）。

（3）能使用GIS編輯工具生產(chǎn)、編輯（含拓?fù)渚庉嫞└黝惙蠂?guó)家標(biāo)準(zhǔn)的空間和屬性數(shù)據(jù)。

（4）能依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)各類專題地圖、普通地圖，并能按國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)版面和出版地圖。

（5）能處理不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)，能輸出各類不同的數(shù)據(jù)格式。

（6）能應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)生成DEM影像、地勢(shì)圖以及三維地形圖。

（7）能應(yīng)用DEM影像進(jìn)行各類空間分析，并可將結(jié)果應(yīng)用于輔助決策。

4.知識(shí)目標(biāo)：

（1）了解GIS技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用，以及學(xué)校歷屆畢業(yè)生主要從事的GIS方面的工作。

（2）掌握GIS的柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念及數(shù)據(jù)層的概念。

（3）掌握GIS的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、矢量數(shù)據(jù)類型，以及矢量數(shù)據(jù)實(shí)體間的拓?fù)潢P(guān)系的建立、維護(hù)與應(yīng)用的方法。

（4）掌握我國(guó)常用的大地坐標(biāo)系、地圖投影、基本比例尺、制圖綜合、地理信息編碼等GIS的地理基礎(chǔ)知識(shí)。

（5）掌握GIS的數(shù)據(jù)來(lái)源以及數(shù)據(jù)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。

（6）掌握常用GIS空間分析（如緩沖分析、疊加分析、重分類、空間插值、網(wǎng)絡(luò)分析）的基本原理及其應(yīng)用實(shí)例。

（7）掌握TIN和DEM的概念，以及基于DEM的地形分析。

5.素質(zhì)目標(biāo)：

（1）熟悉常用的GIS專業(yè)英語(yǔ)詞匯，能使用一款英文版的GIS軟件，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)能力。

（2）能與同學(xué)相互合作完成模擬GIS項(xiàng)目，并將項(xiàng)目作業(yè)過(guò)程及成果邏輯、流暢、簡(jiǎn)潔地展示、答辯與交流，培養(yǎng)學(xué)生的與人合作和與人交流的能力。

（3）能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館及專家咨詢等途徑解決工作過(guò)程中遇到的難題，并將這些問(wèn)題的產(chǎn)生原因、重點(diǎn)難點(diǎn)和解決思路以邏輯、簡(jiǎn)潔的書(shū)面語(yǔ)言形式表達(dá)出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的解決問(wèn)題、自我學(xué)習(xí)以及信息處理的能力。

（二）課程內(nèi)容（學(xué)習(xí)情境）設(shè)計(jì)

《地理信息系統(tǒng)原理》課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)以行動(dòng)為導(dǎo)向、以項(xiàng)目為載體、以任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)、以學(xué)生為主體、能力知識(shí)素質(zhì)目標(biāo)相互滲透，完美實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式。

在設(shè)置的工作情境下，要求學(xué)生完成5個(gè)項(xiàng)目，其中3個(gè)項(xiàng)目為A線項(xiàng)目，2個(gè)為B線項(xiàng)目。3個(gè)A線項(xiàng)目在課內(nèi)進(jìn)行，工作過(guò)程按照以下七個(gè)步驟循環(huán)推進(jìn)。

B線項(xiàng)目為綜合性訓(xùn)練項(xiàng)目，由學(xué)生課外完成。

（三）能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)

（四）考核方案設(shè)計(jì)

基于工作過(guò)程的《地理信息系統(tǒng)原理》課程考核應(yīng)注重過(guò)程考核、能力考核、職業(yè)態(tài)度和職業(yè)習(xí)慣考核，不應(yīng)以期末考試成績(jī)來(lái)一錘定音。成績(jī)組成：

1.過(guò)程表現(xiàn)成績(jī)30%（包括作品完成質(zhì)量、上課出勤率、作品匯報(bào)及答辯情況）。

2.作品績(jī)效成績(jī)40%（包括學(xué)生自評(píng)、考評(píng)小組評(píng)價(jià)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、B項(xiàng)項(xiàng)目）。

3.期末考試成績(jī)30%（包括理論考試和上機(jī)考核）。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大源.職業(yè)教育：課程與教材辨[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2008，（19）.

[2]趙昕.工作過(guò)程知識(shí)導(dǎo)向的職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)[J].職業(yè)技術(shù)教育，2007，28（7）.

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[關(guān)鍵字]土地管理 地理信息系統(tǒng) 應(yīng)用研究

[中圖分類號(hào)] F301.2 [文獻(xiàn)碼] C [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-4-9-1

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地使用越來(lái)越緊張，人們發(fā)覺(jué)自己的生存空間開(kāi)始變得狹小。因此，國(guó)家對(duì)土地的管理越來(lái)越規(guī)范，如何推進(jìn)土地管理的科學(xué)性也成為當(dāng)務(wù)之急。只有對(duì)土地進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃以及在土地的使用過(guò)程中嚴(yán)格按要求執(zhí)行，土地的管理才能進(jìn)入科學(xué)管理的進(jìn)程之中。在這中背景下，地理信息系統(tǒng)在土地管理中的應(yīng)用也是應(yīng)運(yùn)而生。

1 土地管理及地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

土地管理不是一個(gè)單一概念，它包含的方面很多。生物、地貌、水文之類，在土地管理中都是不可或缺的。土地管理就是將這所有因素的變化都要考慮當(dāng)中，并對(duì)這些做出精準(zhǔn)的分析的管理。要對(duì)這樣的數(shù)據(jù)有確切的記錄，就應(yīng)該使用地理信息系統(tǒng)。地理信息系簡(jiǎn)稱3S，它的使用除了對(duì)土地使用有直觀的了解外，還可以對(duì)分析的結(jié)果有準(zhǔn)確快速的記錄，讓土地管理者有一目了然的深度把握。

本節(jié)主要是對(duì)地理信息系統(tǒng)在土地管理中的一般功能加以簡(jiǎn)單的介紹。GIS主要以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，能夠適時(shí)提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，用于決策服務(wù)。它的功能主要如下：

（1）信息社會(huì)的發(fā)展使GIS能夠有足夠有能力整理和分析數(shù)據(jù)，能夠做出很好的管理決策。地理信息系統(tǒng)要依靠電腦的發(fā)展和支持，這樣才能讓地理信息系統(tǒng)準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行地理定位以及動(dòng)態(tài)分析。當(dāng)下，地理信息系統(tǒng)是具有地理圖形和空間定位的空間型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[1]。

（2）立體性也是地理信息系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)，全方位地掌握數(shù)據(jù)的的各種動(dòng)向。GIS的目的是研究和決策地理有關(guān)知識(shí)。它又必須以地理模型這種方法作為策略，也能預(yù)測(cè)某個(gè)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)方向。GIS的綜合能力強(qiáng)。

（3）GIS又能和其他的技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)ζ渌亩嗑S信息及各種土地?cái)?shù)據(jù)融合成新的文字圖片信息，簡(jiǎn)單明了，很容易做出決定，最后運(yùn)用到實(shí)際中。GIS也可以說(shuō)是多種現(xiàn)代科技于一身，它包含有聲音、影像等等。因此GIS就比其他單一的工具更有優(yōu)勢(shì)，比那些工具更全面、更方便、更實(shí)用，深受使用者的一致好評(píng)。

2 土地管理中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

上文主要是將土地管理和地理信息系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)進(jìn)行介紹。本節(jié)將用實(shí)例加以說(shuō)明。

2.1GIS使用的主要步驟

首先，就是把要管理的土地進(jìn)行計(jì)算，反復(fù)改正，將正確的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中；然后，將數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)中的方式圖建成一定的關(guān)系圖，與其他的進(jìn)行對(duì)比；再次，把關(guān)系模型圖進(jìn)行圖片的重疊，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)圖；最后，就是將剛輸入計(jì)算機(jī)的原圖逐一與上步得到的數(shù)據(jù)圖進(jìn)行比照，又可以得出新的數(shù)據(jù)[2]。這樣最后的結(jié)論就是GIS的效果圖。

2.2準(zhǔn)確地輸入數(shù)據(jù)

GIS現(xiàn)在說(shuō)來(lái)也還是一個(gè)比較新的土地管理技術(shù)手段，很多地方目前還是沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。所以，在實(shí)際的操作過(guò)程中應(yīng)盡可能按土地管理中的具體詳細(xì)的要求做，但不是說(shuō)不要其他方面的借鑒。

2.3GIS的具體應(yīng)用

目前，土地管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用于如下幾方面：GIS自身能夠很好地記憶輸入數(shù)據(jù)的具體信息；能很快地進(jìn)行數(shù)據(jù)的找尋工作；能夠?qū)⑺械臄?shù)據(jù)信息融合匯總。圖文之間能夠很快地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)相應(yīng)出現(xiàn)，不會(huì)有差別。GIS還能應(yīng)用在生活的各個(gè)領(lǐng)域，比如，地區(qū)的人口密集度；森林資源的保護(hù)程度；城區(qū)的合理規(guī)劃；山區(qū)土地的利用是否合理等等這些都可以使用GIS。GIS功能的全方位性注定使用范圍的廣闊性。

3 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展方向

新時(shí)期，技術(shù)的廣泛運(yùn)用，GIS的發(fā)展也成為新時(shí)期討論的又一個(gè)焦點(diǎn)。這意味著GIS已經(jīng)是土地管理中不可或缺的一部分。GIS的應(yīng)用前景總結(jié)主要有以下五個(gè)方面：

3.1 GIS精確度研究

GIS得出的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)與否直接關(guān)系到土地管理結(jié)果是否得當(dāng)，也關(guān)系到項(xiàng)目進(jìn)程是否順利，更關(guān)系到GIS發(fā)展前景。GIS精準(zhǔn)度中是有誤差的處理功能，這項(xiàng)功能主要有：建立誤差模型；跟蹤誤差出處，還要對(duì)誤差進(jìn)行最后的解決方案。誤差雖不能避免，GIS精準(zhǔn)度就是盡可能將誤差減到最小。

3.2 GIS多維關(guān)系研究

空間數(shù)據(jù)的查詢是GIS使用最頻繁的一項(xiàng)，很多時(shí)候在找尋某一個(gè)圖形的時(shí)候，就要建立多維關(guān)系模型。GIS的多維關(guān)系研究主要是以土地管理提供的信息標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，使用多種手段才能有效。這項(xiàng)關(guān)系研究主要有定位模式，輸出模式，得出多維圖。這樣才能讓使用者很好運(yùn)用到工作中。

3.3 GIS信息決定研究

GIS信息決定研究就是利用多維數(shù)據(jù)中心信息進(jìn)行統(tǒng)一分析、處理、才能做出最好的應(yīng)用。當(dāng)前這項(xiàng)功能研究有：GIS和其他技術(shù)相互融合，這不僅能得到圖片的空間信息，還能夠做出圖片的時(shí)間信息；研究某地區(qū)受災(zāi)情況的解決方案，更好幫助使用者解決方案的時(shí)效性；多維信息建立模型方案，滿足使用者多方面要求。

3.4 GIS對(duì)日常生活研究

GIS看似和個(gè)人的日常生活沒(méi)有什么關(guān)系，但其隱含的作用很多。GIS不僅僅是在土地管理有突出變現(xiàn)，在日常生活，如人口問(wèn)題，也是可以使用GIS。首先將一個(gè)區(qū)域的人口數(shù)據(jù)圖輸入計(jì)算機(jī)，建立人口模型，進(jìn)行人口圖片的比對(duì)，最后就可以得出這個(gè)區(qū)域內(nèi)的人口管理信息數(shù)據(jù)。

3.5 GIS需法律法規(guī)的完善

GIS的正確使用，目前還有很多不完善的地方。如何讓其更好地為使用者服務(wù)，就需要現(xiàn)行的法律法規(guī)的正確指導(dǎo)。有了一個(gè)完好的使用環(huán)境，才能將其功能發(fā)揮到最大。

4 結(jié)束語(yǔ)

新時(shí)期是科技信息迅猛發(fā)展的時(shí)期，計(jì)算機(jī)的使用給地理信息系統(tǒng)提供了廣闊的平臺(tái)。地理信息系統(tǒng)在土地管理中勢(shì)必借助這樣的發(fā)展契機(jī)，發(fā)揮出自身更大更好的優(yōu)勢(shì)為人們所用。我們使用者也要在科技更新的時(shí)代，時(shí)刻準(zhǔn)備接受新事物，不能將科技拒之門(mén)外。當(dāng)下，地理信息系統(tǒng)在土地管理中發(fā)揮著舉足輕重的作用，按這樣的良好發(fā)展?fàn)顟B(tài)，GIS必將迎來(lái)輝煌的明天，成為科技的領(lǐng)頭羊。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 地理信息系統(tǒng)GIS空間數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：C922 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言：

從上世紀(jì)60年代初的GIS萌芽，到網(wǎng)格GIS概念提出的今天，短短的四十年內(nèi)，GIS從研究室走向生了產(chǎn)一線，從空間數(shù)據(jù)管理發(fā)展為空間信息服務(wù)，從技術(shù)升華為科學(xué)。它作為“數(shù)字地球”的基礎(chǔ)，“3S”的核心，已幾乎滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，影響和改變著我們的生產(chǎn)、生活和工作方式。80年代末到90年代以來(lái)，我國(guó)的GIS隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走上了全面發(fā)展階段。進(jìn)入90年代以來(lái)，沿海、沿江經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的發(fā)展，土地的有償使用和外資的引進(jìn)，急需GIS為之服務(wù)，有力地促進(jìn)了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。用于城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力及各種基礎(chǔ)設(shè)施管理的城市信息系統(tǒng)在我國(guó)許多城市相繼建立。

地理信息系統(tǒng)的基本概念

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過(guò)程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問(wèn)題。

二、我國(guó)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)地理信息系統(tǒng)（GIS）市場(chǎng)的發(fā)展大致可以分為3個(gè)階段，第一階段從上世紀(jì)70年代后期到80年代末期，是理論研究和技術(shù)探索的階段。老一代科學(xué)家為發(fā)展GIS理論，培養(yǎng)人才，普及和傳播GIS技術(shù)，作出了很大的貢獻(xiàn)，為中國(guó)GIS市場(chǎng)的起步奠定了基礎(chǔ)。第二階段，從上世紀(jì)90年代初期到本世紀(jì)初，這是GIS商業(yè)市場(chǎng)開(kāi)始出現(xiàn)，GIS普及大為提高的階段。在全國(guó)范圍，不少部門(mén)、機(jī)構(gòu)和企業(yè)建立了專題GIS，GIS應(yīng)用市場(chǎng)初步形成，實(shí)現(xiàn)了GIS從理論研究到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。最近幾年進(jìn)入第三階段，是中國(guó)GIS市場(chǎng)快速發(fā)展的階段。在這一階段，用戶數(shù)量迅速增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，應(yīng)用水平不斷提高，部門(mén)級(jí)的、集成化的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)，市場(chǎng)已具有一定的規(guī)模。國(guó)內(nèi)GIS軟件產(chǎn)業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)。與十幾年前相比，國(guó)內(nèi)GIS應(yīng)用的廣度和深度都發(fā)生了很大變化，國(guó)家對(duì)空間信息服務(wù)市場(chǎng)的重視也越來(lái)越高，這與人們對(duì)GIS的認(rèn)同有很大關(guān)系。從“九五”開(kāi)始，國(guó)家就將空間信息領(lǐng)域列為重要發(fā)展領(lǐng)域之一，“十五”和“十一五”期間更是重中之重。

三、GIS的基本特點(diǎn)

GIS 數(shù)據(jù)以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式表現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界客觀對(duì)象(公路, 土地利用, 海拔)。 現(xiàn)實(shí)世界客觀對(duì)象可被劃分為二個(gè)抽象概念: 離散對(duì)象(如房屋) 和連續(xù)的對(duì)象領(lǐng)域(如降雨量或海拔) 。這二種抽象體在GIS系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)主要的二種方法為: 柵格（網(wǎng)格）和矢量。 柵格（網(wǎng)格）數(shù)據(jù)由存放唯一值存儲(chǔ)單元的行和列組成。它與柵格（網(wǎng)格）圖像是類似的，除了使用合適的顏色之外，各個(gè)單元記錄的數(shù)值也可能是一個(gè)分類組，例如土地使用狀況，一個(gè)連續(xù)的值，或是降雨量，或是當(dāng)數(shù)據(jù)不是可用時(shí)記錄的一個(gè)空值。柵格數(shù)據(jù)集的分辨率取決于地面單位的網(wǎng)格寬度。通常存儲(chǔ)單元代表地面的方形區(qū)域， 但也可以用來(lái)代表其它形狀。柵格數(shù)據(jù)既可以用來(lái)代表一塊區(qū)域，也可以用來(lái)表示一個(gè)實(shí)物，實(shí)物被存儲(chǔ)為... 矢量數(shù)據(jù)利用了幾何圖形例如點(diǎn)，線（一系列點(diǎn)坐標(biāo)），或是面（形狀決定于線）來(lái)表現(xiàn)客觀對(duì)象。例如，在住房細(xì)分中以多邊形來(lái)代表物產(chǎn)邊界，以點(diǎn)來(lái)精確表示位置。矢量同樣可以用來(lái)表示具有連續(xù)變化性的領(lǐng)域。利用等高線和不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）來(lái)表示海拔或其他連續(xù)變化的值。TIN的記錄對(duì)于這些連接成一個(gè)由三角形構(gòu)成的不規(guī)則網(wǎng)格的點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。三角形所在的面代表地形表面。 利用柵格或矢量數(shù)據(jù)模型來(lái)表達(dá)現(xiàn)實(shí)既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。柵格數(shù)據(jù)設(shè)置在面內(nèi)所有的點(diǎn)上都記錄同一個(gè)值，而矢量格式只在需要的地方存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這就使得前者所需的存儲(chǔ)的空間大于后者。對(duì)于柵格數(shù)據(jù)可以很輕易地實(shí)現(xiàn)覆蓋的操作，而對(duì)于矢量數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)要困難得多。矢量數(shù)據(jù)可以象在傳統(tǒng)地圖上的矢量圖形一樣被顯示出來(lái)，而柵格數(shù)據(jù)在以圖象顯示時(shí)顯示對(duì)象的邊界將呈現(xiàn)模糊狀。 除了以幾何向量坐標(biāo)或是柵格單元位置來(lái)表達(dá)的空間數(shù)據(jù)外，另外的非空間數(shù)據(jù)也可以被存儲(chǔ)。在矢量數(shù)據(jù)中，這些附加數(shù)據(jù)為客觀對(duì)象的屬性。例如，一個(gè)森林資源的多邊形可能包含一個(gè)標(biāo)識(shí)符值及有關(guān)樹(shù)木種類的信息。在柵格數(shù)據(jù)中單元值可存儲(chǔ)屬性信息，但同樣可以作為與其他表格中記錄相關(guān)的標(biāo)識(shí)符。

四、GIS與地理及測(cè)繪的關(guān)系

1、GIS的物理外殼是計(jì)算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng)，它又由若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成，如數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、圖像處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出子系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)的優(yōu)劣、結(jié)構(gòu)直接影響著GIS的硬件平臺(tái)、功能、效率、數(shù)據(jù)處理的方式和產(chǎn)品輸出的類型。

2、GIS的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，即點(diǎn)、線、面、體這類有三維要素的地理實(shí)體。空間數(shù)據(jù)的最根本特點(diǎn)是每一個(gè)數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)其定位、定性和定量的描述、這是GIS區(qū)別于其它類型信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是其技術(shù)難點(diǎn)之所在。

3、GIS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評(píng)價(jià)能力，可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息，實(shí)現(xiàn)地理空間過(guò)程演化的模擬和預(yù)測(cè)。

4、 GIS與測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)有著密切的關(guān)系。大地測(cè)量、工程測(cè)量、礦山測(cè)量、地籍測(cè)量、航空攝影測(cè)量和遙感技術(shù)為GIS中的空間實(shí)體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)；電子速測(cè)儀、GPS全球定位技術(shù)、解析或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的使用，可直接、快速和自動(dòng)地獲取空間目標(biāo)的數(shù)字信息產(chǎn)品，為GIS提供豐富和更為實(shí)時(shí)的信息源，并促使GIS向更高層次發(fā)展。地理學(xué)是GIS的理論依托。

有的學(xué)者斷言，“地理信息系統(tǒng)和信息地理學(xué)是地理科學(xué)第的主要工具和手段。如果說(shuō)GIS的興起和發(fā)展是地理科學(xué)信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學(xué)的興起和發(fā)展將是打開(kāi)地理科學(xué)信息革命的一扇大門(mén)，必將為地理科學(xué)的發(fā)展和提高開(kāi)辟一個(gè)嶄新的天地”。GIS被譽(yù)為地學(xué)的第三代語(yǔ)言——用數(shù)字形式來(lái)描述空間實(shí)體。

五、GIS在我同測(cè)繪系統(tǒng)中的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)多年的努力，中國(guó)分別于1994年、1998年、2006年分別建成了全國(guó)1:100萬(wàn)、1:25萬(wàn)和1：5萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。其中1:25萬(wàn)地形數(shù)據(jù)庫(kù)含819圖幅，包括水系、交通、境界、居民點(diǎn)、地形、植被等14層要素。1：5萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)含22000多圖幅，地名數(shù)據(jù)庫(kù)共有520萬(wàn)條地名,是迄今為止中國(guó)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中覆蓋國(guó)土范圍最大、內(nèi)容最豐富的高精度、多數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。我國(guó)現(xiàn)有省級(jí)、副省級(jí)、地級(jí)和縣級(jí)城市共660 余個(gè),其中大多數(shù)開(kāi)展了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。浙江、江蘇等十多個(gè)省市完成了1：10000數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，上海、北京、深圳等許多大中城市建立了從1:2000到:500的大比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，部分省市正在建設(shè)基于統(tǒng)一共享平臺(tái)的服務(wù)體系。例如，北京市建成了超大規(guī)模北京市空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)全市2001-2006年各年度的各種分辨率航空影像和衛(wèi)星影像進(jìn)行了統(tǒng)一存儲(chǔ)，與地址庫(kù)、政務(wù)電子地圖庫(kù)有機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)了信息整合與共享服務(wù)。

經(jīng)過(guò)國(guó)家測(cè)繪局等部門(mén)多年的不懈能力，建立了全國(guó)統(tǒng)一的天文大地網(wǎng)(1951-1978)、國(guó)家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)(1951-1998，經(jīng)歷了三次聯(lián)測(cè))和國(guó)家重力網(wǎng)(1957/1985)，布設(shè)了國(guó)家高精度的GPS A級(jí)網(wǎng)(1992/1996，27個(gè)點(diǎn)，精度達(dá)10-8)和B級(jí)網(wǎng)(1991-1997，近800個(gè)點(diǎn))，形成了具有厘米級(jí)精度的我國(guó)三維地心框架基礎(chǔ)及我國(guó)大陸大板塊間的速度場(chǎng)模型；建立了我國(guó)GPS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)(包括武漢、北京等8個(gè)站，衛(wèi)星定軌精度達(dá)厘米級(jí))，自1997年起我國(guó)GPS精密星歷；1998年開(kāi)展了南海群島衛(wèi)星定位網(wǎng)與全國(guó)天文大地網(wǎng)的聯(lián)測(cè)。2000年以后，完成了國(guó)家2000大地控制網(wǎng)的建設(shè)（其中包括大地控制網(wǎng)點(diǎn)2500點(diǎn)左右以及2000重力網(wǎng)30點(diǎn)等）；自2002年開(kāi)始國(guó)家測(cè)繪局開(kāi)展了分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)省市厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面的建設(shè)工作（目前已經(jīng)完成了15個(gè)省），使我國(guó)平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和重力測(cè)量系統(tǒng)在規(guī)模、精度和統(tǒng)一性方面都位居世界先進(jìn)行列。

“八五”、和“九五”期間，國(guó)家測(cè)繪局組織開(kāi)展了自主研制開(kāi)發(fā)數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)并取得一系列科研成果，并建立了7個(gè)數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)示范基地和建成了全國(guó)1:100萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)等。“十五”期間，組織實(shí)施了國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪設(shè)施項(xiàng)目”通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)、裝備革新和系統(tǒng)集成，研究解決遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)、三維仿真等技術(shù)、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)異構(gòu)平臺(tái)技術(shù)、海量空間信息存儲(chǔ)備份和管理技術(shù)和廣域連網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，建成航空航天遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、基礎(chǔ)地理信息管理服務(wù)技術(shù)體系、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)體系，建立國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)推進(jìn)測(cè)繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整、技術(shù)改造以及測(cè)繪產(chǎn)品模式的變革，全面實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)繪行業(yè)從傳統(tǒng)模擬測(cè)繪技術(shù)體系向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)提醒的跨越，并通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪成果的推廣應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化。

參考文獻(xiàn)：

篇10

關(guān)鍵詞：測(cè)繪 信息化 保障

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步，各領(lǐng)域各方面對(duì)測(cè)繪不斷提出新的更高要求，測(cè)繪發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。面對(duì)新的形勢(shì)和新的需求，必須堅(jiān)持走信息化發(fā)展道路，加快信息化測(cè)繪體系建設(shè)，推進(jìn)測(cè)繪信息化進(jìn)程，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠、適用、及時(shí)的測(cè)繪保障。目前，我國(guó)測(cè)繪地理信息發(fā)展正進(jìn)入全面構(gòu)建數(shù)字中國(guó)的關(guān)鍵期、測(cè)繪產(chǎn)品服務(wù)需求的旺盛期、地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇期、加快建設(shè)測(cè)繪強(qiáng)國(guó)的攻堅(jiān)期。

一、信息化測(cè)繪體系的基本概念和內(nèi)涵

信息化測(cè)繪是我國(guó)測(cè)繪實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測(cè)繪向數(shù)字化測(cè)繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段，它代表著我國(guó)測(cè)繪在進(jìn)入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。

由于測(cè)繪可以理解為一項(xiàng)事業(yè)，也可以理解為一種業(yè)務(wù)行為，還可以理解為專業(yè)技術(shù)，因此，對(duì)信息化測(cè)繪體系的認(rèn)識(shí)各有不同。如果信息化測(cè)繪體系中的測(cè)繪是指測(cè)繪事業(yè)，那么，信息化測(cè)繪體系是個(gè)大概念，是與測(cè)繪信息化發(fā)展相關(guān)聯(lián)的技術(shù)、信息、產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)、裝備和設(shè)施、管理與服務(wù)等要素所構(gòu)成的有機(jī)整體，是測(cè)繪信息化發(fā)展的綜合體現(xiàn)和測(cè)繪事業(yè)發(fā)展進(jìn)步的整體性標(biāo)志；如果信息化測(cè)繪體系中的測(cè)繪是指測(cè)繪業(yè)務(wù)行為，如地理信息的獲取、處理和服務(wù)等行為，那么，信息化測(cè)繪體系是測(cè)繪業(yè)務(wù)流程和手段現(xiàn)代化的具體體現(xiàn)，是個(gè)內(nèi)涵適中的概念；如果把測(cè)繪僅僅理解為一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，則信息化測(cè)繪體系是測(cè)繪技術(shù)形態(tài)的具體體現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，等同于信息化測(cè)繪技術(shù)體系，是個(gè)小概念。

在實(shí)際工作中，既不能把信息化測(cè)繪體系作為大概念運(yùn)用，解釋為整體的測(cè)繪事業(yè)體系，囊括測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的全部?jī)?nèi)容，將數(shù)字中國(guó)地理空間框架、測(cè)繪公共服務(wù)等涵蓋其中，也不能將信息化測(cè)繪體系作為小概念運(yùn)用，解釋為純粹的技術(shù)體系，而失去其真正涵義，弱化其本質(zhì)內(nèi)容。所以，信息化測(cè)繪體系應(yīng)該解釋為測(cè)繪業(yè)務(wù)手段現(xiàn)代化的綜合體現(xiàn)和重要標(biāo)志，主要強(qiáng)調(diào)地理信息獲取、處理、服務(wù)等過(guò)程和手段的信息化。

按照業(yè)務(wù)流程劃分，信息化測(cè)繪體系可以分為現(xiàn)代化的測(cè)繪基準(zhǔn)體系、實(shí)時(shí)化的地理信息獲取體系、自動(dòng)化的地理信息處理體系、網(wǎng)絡(luò)化的地理信息服務(wù)體系。按照主體功能劃分，信息化測(cè)繪體系主要由基準(zhǔn)體系、技術(shù)體系、裝備體系、標(biāo)準(zhǔn)體系等組成，其中：技術(shù)體系是測(cè)繪信息化發(fā)展中技術(shù)形態(tài)變革的體現(xiàn)，是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系的升級(jí)和擴(kuò)展，主要包括空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)和地理信息處理、管理、顯示、服務(wù)、應(yīng)用等技術(shù)，核心是快速衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、精確與定量遙感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、空間信息網(wǎng)格技術(shù)等；裝備體系是測(cè)繪信息化發(fā)展中基礎(chǔ)設(shè)施和裝備條件變革的體現(xiàn)，主要包括衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)平臺(tái)、現(xiàn)代測(cè)繪基準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施、航空航天遙感影像快速獲取平臺(tái)、先進(jìn)野外測(cè)繪技術(shù)裝備、地理信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)裝備以及地理信息數(shù)據(jù)交換傳輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等。

二、信息化測(cè)繪體系建設(shè)的總體思路

信息化測(cè)繪體系建設(shè)要堅(jiān)持需求牽引、統(tǒng)籌規(guī)劃，政府主導(dǎo)、企業(yè)推進(jìn)，依靠科技、創(chuàng)新機(jī)制，突出重點(diǎn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。要緊密圍繞黨和國(guó)家的中心工作，準(zhǔn)確把握經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和人民生活對(duì)測(cè)繪的需求特點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃信息化測(cè)繪體系建設(shè)全局。充分發(fā)揮政府測(cè)繪部門(mén)的主導(dǎo)作用，加大財(cái)政資金對(duì)信息化測(cè)繪體系建設(shè)的支持力度。充分發(fā)揮企業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的重要作用，提升市場(chǎng)配置資源的效率。加強(qiáng)測(cè)繪科技進(jìn)步與自主創(chuàng)新，著力解決測(cè)繪信息化發(fā)展中的重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，大力提高測(cè)繪生產(chǎn)力水平，推進(jìn)測(cè)繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整。要以加快測(cè)繪科技進(jìn)步、提高測(cè)繪裝備和設(shè)施水平為重點(diǎn)，努力實(shí)現(xiàn)地理信息獲取、處理和服務(wù)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展。要著力制度建設(shè)和機(jī)制創(chuàng)新，為信息化測(cè)繪體系建設(shè)創(chuàng)造良好環(huán)境條件。

未來(lái)十年左右，信息化測(cè)繪體系建設(shè)要實(shí)現(xiàn)以下總體目標(biāo)：測(cè)繪科技進(jìn)步取得突出成效，測(cè)繪技術(shù)裝備和測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施全面改善，測(cè)繪生產(chǎn)力水平顯著提高。構(gòu)成信息化測(cè)繪體系的現(xiàn)代基準(zhǔn)體系、技術(shù)體系、裝備體系、標(biāo)準(zhǔn)體系等較為完善，地理信息的獲取實(shí)時(shí)化、處理自動(dòng)化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用社會(huì)化全面實(shí)現(xiàn)，測(cè)繪信息化整體水平顯著提高。測(cè)繪較好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，對(duì)全面建設(shè)小康社會(huì)和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的保障能力和服務(wù)水平顯著提高。

三、信息化測(cè)繪體系建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)

建立適應(yīng)信息社會(huì)要求的信息化測(cè)繪體系是測(cè)繪信息化建設(shè)的基本要求和重要途徑，也是一項(xiàng)重大的系統(tǒng)工程，需要政府、企業(yè)、事業(yè)單位等各方面共同推進(jìn)，測(cè)繪及相關(guān)行業(yè)共同參與，尤其要注重發(fā)揮測(cè)繪相關(guān)企業(yè)的作用。要充分利用各方面力量，不斷提高測(cè)繪科技自主創(chuàng)新能力，提升信息化測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施自主保障能力，全面推進(jìn)測(cè)繪基準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施、高分辨率立體測(cè)圖衛(wèi)星以及測(cè)繪衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，增強(qiáng)地理信息的快速獲取和更新能力，充實(shí)完善數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)裝備，促進(jìn)測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)及管理手段的優(yōu)化升級(jí)，提高地理信息采集、處理和提供服務(wù)的整體實(shí)力。信息化測(cè)繪體系建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)包括以下幾個(gè)方面。

3.1現(xiàn)代化測(cè)繪基準(zhǔn)體系建設(shè)

現(xiàn)代化測(cè)繪基準(zhǔn)體系是地理信息獲取、處理和開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)條件和基本保障。要利用現(xiàn)代測(cè)繪理論和高新技術(shù)手段，建立與維護(hù)覆蓋全國(guó)、陸海統(tǒng)一的新一代高精度、三維、動(dòng)態(tài)、多功能測(cè)繪基準(zhǔn)體系，形成較為完善的現(xiàn)代測(cè)繪基準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施。重點(diǎn)是建設(shè)覆蓋全國(guó)的衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)和國(guó)家空間大地控制網(wǎng)，全面提高高程控制網(wǎng)和重力基本網(wǎng)的密度與精度。

3.2實(shí)時(shí)化地理信息獲取體系建設(shè)

實(shí)時(shí)化和空間化地理信息獲取體系是地理信息數(shù)據(jù)獲取手段的重大進(jìn)步。要著力建設(shè)陸、海、空、天一體化的先進(jìn)測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施，不斷完善自主衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，研制發(fā)射滿足測(cè)繪要求的高分辨率遙感衛(wèi)星，發(fā)展地理信息數(shù)據(jù)的快速獲取技術(shù)手段，主要包括：高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、高分辨率衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、數(shù)字航空遙感系統(tǒng)、重力衛(wèi)星系統(tǒng)和航空重力系統(tǒng)以及地面移動(dòng)快速測(cè)量系統(tǒng)等。

3.3自動(dòng)化地理信息處理體系建設(shè)

自動(dòng)化和智能化地理信息處理體系是地理信息數(shù)據(jù)處理手段的重大變革。要充分利用信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等高新技術(shù)，研制自動(dòng)化、智能化的地理信息數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，發(fā)展海量地理信息數(shù)據(jù)快速、精確處理和集成管理的技術(shù)手段，包括：自動(dòng)化智能化的衛(wèi)星導(dǎo)航定位、衛(wèi)星遙感、航空遙感等對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，地面測(cè)量數(shù)據(jù)快速處理系統(tǒng)以及地理信息數(shù)據(jù)管理、保密處理、產(chǎn)品制作等技術(shù)系統(tǒng)。

3.4網(wǎng)絡(luò)化地理信息服務(wù)體系建設(shè)