地理信息系统类型

地理信息系统类型


发布日期: 1970-01-01 更新日期: 2015-01-28 编辑:giser 浏览次数: 4045

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摘要: WebGIS 随着计算机技术、网络技术、数据库技术等的发展以及应用的不断深化,GIS技术的发展呈现出新的特点和趋势,基于互联网的WebGIS就是其中之一。WebGIS除了应用于传统的国土、资源、环境等政府管理领域外,也正在促进与老百姓生活息息相关的车载导航、移...

WebGIS

随着计算机技术、网络技术、数据库技术等的发展以及应用的不断深化,GIS技术的发展呈现出新的特点和趋势,基于互联网的WebGIS就是其中之一。WebGIS除了应用于传统的国土、资源、环境等政府管理领域外,也正在促进与老百姓生活息息相关的车载导航、移动位置服务、智能交通、抢险救灾、城市设施管理、现代物流等产业的迅速发展。 GIS经历了单机环境应用向网络环境应用发展的过程,网络环境GIS应用从局域网内客户/服务器(Client/Server,C/S)结构的应用向Internet环境下浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)结构的Web GIS应用发展。随着Internet的发展,WebGIS开始逐步成为GIS应用的主流,WebGIS相对于C/S结构而言,具有部署方便、使用简单、对网络带宽要求低的特点,为地理信息服务的发展奠定了基础。

早期的WebGIS功能较弱,主要用于电子地图的发布和简单的空间分析与数据编辑,难以实现较为复杂的图形交互应用(如GIS数据的修改和编辑、制图)和复杂的空间分析,还无法取代传统的C/S结构的GIS应用,因此出现了B/S结构与C/S结构并存的局面,而C/S结构涉及客户端与服务器端之间大量数据转输,无法在互联网平台实现复杂的、大规模的地理信息服务。

目前,国内外许多GIS软件厂商相继推出了WebGIS软件产品,如:美国ESRI公司的ArcGIS IMS和MapObjects IMS,美国MapInfo公司的MapXtreme,美国INTERGRAPH公司的GeoMedia Web Map和GeoMedia Web Enterprise,国内的中地公司的MAPGIS IMS,超图公司的SuperMap IS等。并且,随着电子政务和企业信息化(电子商务)的发展,构建由多个地理信息系统构成的信息系统体系,跨越传统的单个地理信息系统边界,实现多个地理信息系统之间的资源(包括数据、软件、硬件和网络)共享、互操作和协同计算,构建空间信息网格(Spatial Information Grid),成为GIS应用发展需要解决的关键技术问题。这要求将GIS的数据分析与处理的功能移到服务器端,通过多种类型的客户端(如PC、移动终端)上Web Browser或桌面软件调用服务器端的功能,来实现传统C/S结构GIS所具有的功能,最终使B/S结构取代C/S结构的应用,通过GIS应用服务器之间的互操作和协同计算,构建空间信息网格。

三维GIS

随着GIS研究与应用的不断深入,人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。在应用要求较为强烈的部门如采矿、地质、石油等领域已率先发展专用的具有部分功能的三维GIS。因此,许多学者开始了对三维GIS的研究,并针对地质、矿山等特殊应用领域,建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析,功能较为单一。随着计算机技术的发展,人们己不满足于一些简单的三维显示、查询等功能。于是,许多模拟系统开始集成传统的GIS技术和三维可视化技术(包括虚拟现实技术),以数据库为基础,研究海量数据的存取和可视化。近几年,随着网络技术的飞速发展,GIS研究和应用也开始转向Iniemet网络,称之为Web-GIS。同样,三维GIS也有转向Web的趋势。荷兰的ITC对三维Web-GIS进行了比较深入的研究和实现,在Web上实现数字城市应用,并建立了一些具有初步功能的实验系统(ZlatanovasS.,1999)。

一些商用GIS系统也加入了三维GIS模块,如ArcView 3D Analyst、Titan 3D、ERDAS IMAGINE等。这些三维GIS模块通过处理遥感图像数据和三维地形数据,能在实时三维环境下,提供地形分析和实时三维飞行浏览。但这些三维GIS系统主要集中于二维表面地形的分析,仅将数据在三维环境中进行显示,在空间查询等方面功能比较简单,还不是真正的三维GIS系统(通常称之为2.5维)。武汉适普公司开发的IMAGIS结合三维可视化技术和虚拟现实技术,能够对三维对象进行建模、移动、漫游等操作,但缺乏空间数据库的有效管理,空间查询和分析功能较弱。国防科学技术大学开发了x-2000三维军事电子地图系统,以X-2000空间数据库为核心,实现了地形分析、空间查询、真三维再现等多项功能。原武汉测绘科技大学也在其研制的GeoStar系统中加入了三维GIS模块,可以应用于城市规划等领域中。武汉中地数码公司开发的MAPGIS-TDE中的构建平台是一个开放的、可扩展的三维开发平台,提供系列面向三维应用的专业建模、分析及可视平台,提供系列面向三维应用的专业建模、分析及可视化工具;用户可借助构建平台提供的面向专业应用的建模、分析与可视化接口构建自己的三维应用。

目前,国内外诸多学者对三维GIS的三维数据结构、三维建模以及单一领域的应用提出了许多方法和技术手段。三维GIS的研究经过十多年的发展,在取得许多成就的同时,仍然存在着诸多问题。目前三维GIS还没有通用的基础开发平台。虽然已经开发了许多三维GIS原型系统,但也只是集中于一些特殊的应用领域,特别是地质、数字城市等领域,离普遍应用还有较大的差距。

时态GIS

传统的GIS处理的是无时间概念的数据,只能是现实世界在某个时刻的“快照”。然而,GIS所描述的现实世界是随时间连续变化的,随着GIS应用领域的不断扩大,时间维必须作为与空间等量的因素加入到GIS中来。将时间的影响考虑到GIS应用中,就产生了时态GIS或四维GIS。

时态GIS主要应用在以下几种情况:一是对象随时间变化很快,噪声污染、水质检测、日照变化等,一秒钟得到一个甚至几个数据;二是历史回溯和衍变,地籍变更、环境变化、灾难预警等需要根据已有数据回溯过去某一时刻的情况或预测将来某一时刻的情况;三是地球科学家想对某一时刻的所有地质条件或某一时间段内的平均地质条件进行评价,他们是否能容易地获得在“A 时刻的值或从时间B到时间C这段时间内的值”。

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