地理信息系統的核心問題
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地理信息系統的核心問題范文第1篇
關鍵詞：WebGIS；基本原理；實例研究；問題研究；發展趨勢
中圖分類號：TU984.2
文獻標識碼：A
文章編號：1008-0422（2012）06-0103-02
1 引言
二十世紀以來，面對呈指數增長的各種海量信息，GIS作為地理空間信息處理手段，應用日益廣泛且需求量巨大。互聯網技術的迅速普及更使GIS的發展發生了質的變化， GIS也面臨著機遇和挑戰。Internet已成為GIS新的操作平臺，與Internet技術和標準融合后的WebGIS是GIS學界研究的熱點問題。
宋關福[1]從用戶實用角度將WebGIS定義為：WebGIS是Internet技術應用于GIS開發的產物。簡單地說，所謂WebGIS是一個基于Internt/Intranet網絡環境的一種分布式計算機信息系統，是利用萬維網技術對傳統GIS 的改造和發展，它能夠通過網絡進行地理信息的動態、共享、交互分析和查詢，Web分布式交互操作是WebGIS的重心。WebGIS的基本思想就是在互聯網上提供地理信息，為用戶提供空間數據瀏覽、查詢、制作專題地圖和分析的功能。
2 webgis基本原理
2.1信息實現技術
目前用來構建WebGIS 系統的技術方法主要有: 通用網關接口法( Common Gateway Interface- CGI) 、服務器應用程序接口法( Server API) 、插入軟件法( Plug- ins) 、ActiveX 構件法和Java 編程法等，如表1所示。
2.2數據庫管理技術
數據庫管理技術包括以下幾點[2]：
① 由關系型數據庫( RDBMS )管理屬性數據。地理空間數據以文件的形式存儲，由空間數據管理軟件包進行空間操作。地理空間數據文件和關系型數據庫之間以指針或關鍵字建立聯系。
② 對關系型數據庫進行完善，使其統一管理屬性數據和地理空間數據。
③ 在關系型數據庫中引入面向對象技術，建立對象關系型數據庫(ORDB)或純對象數據庫(OODB)，對象與底層表示分離，空間屬性與非空間屬性定位平等，實現了屬性數據和空間數據一體化管理。
2.3實現模型
目前基于 Internet/Intranet 的 WebGIS 應用開發模型一般是 C(客戶機)/S(服務器)的結構以及在此基礎上發展起來的 B(瀏覽器)/S(服務器)結構，體系結構由最開始的二層結構發展到多層結構。其實現模型，歸納起來主要有瘦客戶端/胖服務器模型、胖客戶端/瘦服務器模型、均衡客戶端/服務器模型三種[3]，其中均衡客戶端/服務器模型是目前最常用的模型。其原理、優劣歸納如下表2所示。
3 案例研究——基于webGIS的土地利用總體規劃信息與管理系統
土地利用總體規劃的規劃成果（包括圖件、文本、說明和表格）基本上都是以圖紙、文本的形式保存和管理，存在共享性差、利用效率低、形式單一、成果保存難度大等缺點，利用網絡進行土地利用規劃信息的，推進土地利用規劃信息的全社會共享，提高規劃的開放性和公眾參與性，具有非常重要的現實意義和應用價值[4]。土地利用總體規劃網上信息與管理系統設計流程如圖1所示。
4 問題研究
WebGIS的發展拓展了GIS的應用領域，但是從WebGIS的應用現狀可以看出，這項技術遠未成熟，仍面臨著一系列的技術瓶頸和挑戰：
1）地理空間信息的繼承、共享問題[5]
在開發新的GlS應用的過程中，不可避免要使用舊的地理數據，還要使用其它GIS應用程序生成或處理的地理數據。如何繼承性地使用這些數據對GIS互操作性提出要求。
2）缺乏豐富的空間信息表現手法[6]
傳統的WebGIS以HTML,ASP作為主要的空間信息表達語言，這類語言因不能準確地描述數據的內部結構而難以表達多源、多語義、多尺度和結構復雜的空間數據，無法實現在互聯網上空間信息的查詢、整合和定位。
3）無法實現跨平臺數據訪問
雖然目前微軟的DCOM , OMG的CORBA和SUN的RMI等中間件技術提供了強大的分布式計算的實現手段，但是它們有一個共同的缺陷，就是在實際應用中屬于封閉式的網絡。這使它們無法擴展到迅速發展的互聯網上。這樣的系統往往十分脆弱，如果一端的執行機制發生變化，那么另一端便會崩潰，使得WebGIS無法實現跨平臺的數據訪問。
4）傳輸速率瓶頸和可視化
目前互聯網的帶寬還處于較低的水平，海量空間數據的傳輸和圖像圖形的表達成了WebGIS體系模型的技術瓶頸。在現有的網絡和硬件條件下，如何建立快速的響應和傳輸機制，如何向用戶提供多樣化的、直觀易懂的圖形用戶界面，動態地、客戶化地表現地理空間數據是目前WebGIS的一大難題。
5）分布式操作問題
分布式工作包括空間信息的分布式獲取、存儲和處理、分布式查詢、分析和輸出[7]。在目前的技術條件下，分布式存儲和獲取空間信息已經沒有多少問題，但協同不同地區的計算機來處理、分析分布式數據還不能夠很好地實現。
6）數據的安全性問題
Web-GIS的出現對數據的時效性和GIS數據共享的要求使GIS安全問題變得更加突出。WebGIS安全問題關心的是在網絡環境中的WebGIS的系統、程序、數據等的安全[8]，其中數據的安全仍然是核心問題。
5 WebGIS發展趨勢
GIS發展方向是高性能、低成本、開放性、互操作性和靈活性[9]。隨著空間理論和網絡技術的飛速發展，WebGIS 從技術上將向著更具有互操作性和更加開放化、網絡化、分布化、移動化、可視化的方向發展；從應用上將向著更高層次的數字地球、地球信息科學及大眾化的方向擴展。其發展趨勢包括：
1）基于分布式計算的WebGIS
目前，分布式WebGIS應用已從簡單的在分布式Web瀏覽器上顯示地圖，發展到了基于互聯網的功能綜合，遠程的用戶可以享受普通的GIS數據，并與其他用戶實現實時通訊。現階段，發展分布式WebGIS應用技術集中體現在用品、客戶機和網絡通訊3個方面[10]。目前，國際、國內都十分注重分布式WebGIS的發展，有關專家認為GIS發展趨勢的核心是地理信息開放的分布式計算[11]。
2）第二代互聯網(Next Generation In-ternet，NGI)
第二代互聯網(NGI)是指高性能的計算機及其通信協議，它主要解決的問題是提高網上信息的傳輸速率。許多國家都非常重視NGI的研究，中國正在推廣作為NGI關鍵技術的 Ipv6。隨著NGI技術的發展，WebGIS的數據傳輸瓶頸將被打破，其發展和應用將得到更大的提高。
3）互操作和開放式GIS的應用
如何能使不同格式、不同代碼、不同標準體系的數據和不同比例尺、不同精度、不同時序的地理空間信息進行互操作、共享，已成為WebGIS進一步發展中急待解決的問題。互操作GIS、開放式GIS的出現和地理標記語言(Geography Markup Language，GML)的應用為解決這些難題提供了很好的方法，是未來WebGIS一個重要的發展方向[12]。
4）基于.NET平臺的WebGIS模式
NET是一個建立下一代互聯網的網絡平臺，是一種分布式運算的框架。它以XML為基礎，以Web服務為核心，是生成、部署和運行Web服務及應用程序的平臺，解決了當今軟件開發中有關互操作、集成性、異構數據的共享等核心問題。因此，基于Web Service的GIS系統有望在更高層次上解決目前WebGIS所面臨的多源異構數據的集成、共享、分布式、互操作及運行瓶頸等諸多技術難題。
5）虛擬現實技術與WebGIS的結合
虛擬現實GIS(VRGIS)是目前GIS發展的一個前沿。虛擬GIS就是GIS與虛擬地理環境 (VR)技術的結合[13]。VRGIS 的關鍵技術是3D和4D的建模技術、數據模型的研究、海量數據的存貯和管理、三維顯示技術與可視化技術的集成、面向對象的空間數據庫研究及其與三維實時顯示技術的集成等。
6）WebGIS 的大眾化應用——無線GIS
無線通信技術、移動定位技術和WebGIS的結合形成了移動GIS和無線定位服務。它一方面可以使GIS用戶隨時方便雙向互動地獲取網絡提供的各種地理信息服務，另一方面可以使地理信息隨時隨地地為任何人、任何事進行服務。目前，無線GIS的關鍵技術是移動存貯設備、實時性GPS和GSM集成等[14]。
7）基于網格計算的新一代WebGIS
網格計算是一種利用互聯網或專用網絡把地理上分布的各種計算機、存儲系統和可視化系統等集成在一起。基于網格計算的GIS平臺，能夠分布式、協作化和智能化地處理地理信息，特別適合用于解決涉及大量空間分析的問題，其最終目標是實現空間信息的網格化[15]。
8）GIS 的更高層次——數字地球
數字地球是指以地球為對象，以地理空間為主線，將信息組織起來以實現地球數字化或信息化的復雜系統。數字地球具有空間化、數字化網絡化、智能化和可視化等特征，它為人類提供了一種全新認識地球的方式。
9）網絡三維可視化
在WebGIS中，結合三維可視化技術，完全再現地理環境的真實情況，把所有管理對象都置于一個真實的三維世界里，真正做到了管理意義上的“所見即所得”。
6 結語
隨著信息社會的到來，WebGIS的應用涉及軍事、教育、商業等各個領域，而且將滲透到城市建設和管理中的方方面面，未來其應用領域將會不斷擴大。WebGIS為傳統的GIS發展提供新機遇，隨著技術的進步，開放、分布式、全球化、大眾化的WebGIS將會得到實現。
參考文獻：
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地理信息系統的核心問題范文第2篇
【關鍵詞】總圖；共享平臺；土地信息管理
一、引言
目前，許多大型鋼鐵企業都已經建設了地理信息系統（GIS）系統，并取得了一定成果。攀鋼集團依托攀西地區豐富的釩鈦磁鐵礦資源優勢，依靠自主創新推動鋼鐵釩鈦產業跨越式發展，通過一期、二期以及三期工程建設及近年來的技術改造和資本運營，生產規模和管理水平在不斷發展，對地理信息系統的管理方式已經不能滿足管理上的要求。為適應管理需要，提升總圖管理水平，提高工程實施效率，需要通過攀鋼總圖信息管理系統的建設，提高集團整體信息化管理水平，進而達到節約工程建設投資、準確設計、輔助決策、提高生產效率和管理成本的目的。
二、攀鋼總圖管理現狀
由于攀鋼的二、三期工程建設，弄弄坪工業片區地形、地貌發生了很大變化，目前的總圖管理資料滿足不了使用要求，給總圖管理和項目設計帶來很大不便，同時因資料不詳等因素，使設計與現狀不符的問題經常發生，所以作為設計和管理依據尚欠準確，甚至不能用，根本滿足不了公司緊急項目的設計時間要求，設計周期被迫延長。
現有總圖版與集團公司現代化管理要求差距甚遠，造成投資浪費。攀鋼本部建設以來，特別是一期建設受時代影響，設計資料、竣工資料的收集、保存不完整，缺失嚴重，并且存在施工圖與現場實際存在差異等問題，而且地下情況了解不詳細，使設計成果出現偏差，施工時遇到許多問題和困難，造成設計、施工被動，不可預見費用投入較大。
三、攀鋼總圖管理系統的建設
（一）基礎工作、數據采集
攀鋼自2011年6月開始，對企業總圖資源逐步進行全面勘查、普查，現對攀鋼現有成存量土地基本完成了地上及地下的建構筑物數據采集工作，在此基礎上，采用地理信息系統技術，建立數據庫。為攀鋼總圖信息系統的建立做了大量的基礎工作，奠定牢固基礎。
（二）總體目標
鑒于當前集團公司在總圖管理方面的現狀及存在的問題，本著“高起點、高標準、高質量、高效率”的原則，制定企業總圖管理的目標，建立數據庫，建設攀鋼集團總圖管理系統，實現全面、有效的管理。攀鋼總圖信息管理系統，將作為對攀鋼集團公司信息化規劃的補充和完善的一個子項目進行建設和實施。系統建設需要達到如下目標：
1.實現攀鋼集團范圍內的總圖數據“集中掌控”的管理思想；
2.實現總圖圖形數據和豐富的屬性數據相互關聯，以改變以往只能通過簡單的標注文字造成的信息量不足；
3.通過空間數據庫技術的運用，能夠實現廠區總圖數據的及時更新和數據版本的唯一性，改變以往總圖數據管理混亂的現象，實現廠區總圖數據的動態管理；
4.能夠實現攀鋼土地紅線界定范圍內的初始登記、變更登記、土地征收、審批、土地權證、土地資源臺賬等等。
5.為廠區規劃、設計、工程實施提供現勢性的高精度的地形、管線數據，為攀鋼集團可持續建設與發展提供可靠的決策支持信息，力圖使總圖管理形成一個良性循環，即：土地界定、科學的規劃――工程正確實施 ――現勢的總圖信息――科學的規劃。
6.通過采用計算機技術、網絡技術、3S技術、虛擬現實技術、系統集成技術和信息安全技術，加速攀鋼的信息化進程，提高攀鋼總圖業務管理及決策的信息化水平，提升領導的決策能力和決策效率。
（三）系統體系結構
根據業務需求以及攀鋼總圖信息管理系統架構，攀鋼總圖信息管理系統結構如下圖：
1.數據層：數據層是整個系統運行的基礎，主要用來實現攀鋼總圖信息管理系統基礎地形數據、綜合管線數據、元數據及目錄數據的高效存儲和管理。
2.服務層：服務層是一系列服務的集合，是數據層和應用層相互通信的中間層，是應用層調用系統數據和系統功能的通道，系統在服務層定義了大量的數據引擎服務、地形服務、電子圖服務、管網服務等服務，通過應用服務層，系統完成對各類地理信息的共享和，并實現系統業務功能的處理。
3.應用層：應用層是基于服務層建立的專業業務應用系統。從用戶角度看，可以是一個傳統意義上的桌面應用程序或WEB應用程序，用戶通過應用層來調用服務層提供的各種服務，完成對系統中數據的管理和業務功能的實現。
（四）攀鋼總圖管理系統建設
1.總體思路
系統建設的總體思路是以地理信息共享服務平臺為基礎，建設廠區數據共享服務相關標準體系，將全攀鋼范圍內的地理信息數據納入到該平臺中，實現海量數據管理、空間信息共享、應用功能服務和后臺日志監控，為攀鋼相關部門提供高效安全的地理信息服務，為建立其他GIS專題應用子系統提供基礎數據和基本功能。通過不同系統之間數字資源的互操作，實現數據資源整合、信息，并對外提供資源檢索服務，實現數據資源“集中存儲、分布管理、共享交換”的管理理念。
2.建設內容
（1）建立攀鋼地理信息管理的技術標準及規范
通過項目建設，建立一套完善的地理信息管理技術標準及流程規范，包括數據生成、數據處理入庫、數據更新維護標準，使攀鋼的地理信息項目建設成為鋼鐵行業的樣板工程，達到以“鋼鐵GIS看攀鋼”的目標。
（2）數據整理入庫
在地理信息系統中，數據占有非常重要的地位，前期項目需把目前可用的地理信息數據進行整理入庫。攀鋼總圖信息系統建設過程中涉及多種數據種類，包括基礎地形數據、綜合管線數據、基礎地籍信息數據、地質鉆孔數據及各類專題數據。在前期項目中要完成攀鋼釩弄弄坪主廠區地上部分總圖數據的采集和管網數據入庫。
（3）建立攀鋼地理信息共享服務平臺
利用共享服務平臺，實現系統用戶、權限、數據服務、系統監控的統一集中管理，用戶統一認證；將全攀鋼范圍內的地理信息數據納入到該平臺中，實現海量數據管理、空間信息共享、應用功能服務和后臺日志監控，為攀鋼相關部門提供高效安全的地理信息服務。攀鋼地理信息服務平臺為建立其他GIS專題應用子系統提供基礎數據和基本功能。
共享服務平臺具有良好的擴展性，主要體現在3個方面：首先是數據庫設計具有擴展性，系統實現對數據種類和數據結構的擴充；其次是系統功能擴展性，系統設計和開發采用模塊化、結構化的思路，能方便地進行系統升級和功能擴充；再有是系統應用擴展性，系統功能以服務的形式對其，其他系統通過服務調用本平臺的數據和功能，快速構建滿足自己業務需求的應用系統。
（4）建立總圖信息管理等子系統
在項目第一階段，基于攀鋼地理信息共享服務平臺，實現總圖管理子系統。系統具備良好的開放性和擴展性，并充分利用數據庫的準確數據，陸續實現土地信息管理、交通物流、安全生產、應急救災等管理子系統，最終實現數字化攀鋼的總體建設目標。
四、攀鋼總圖信息管理系統的完善
鑒于前期已開發了攀鋼總圖信息管理系統，為了更科學、合理地管理和利用測繪成果，及時、準確、安全、方便地位測繪成果使用者提供服務，避免重復測繪，做到資源和數據共享，考慮增加其他各專業子系統以對總圖管理系統進行完善。
（一）總圖信息系統完善方案
如果另外單獨開發建設其他專業子系統，獨立維護各子系統相關的地理信息數據，維護成本高，與其他各子系統之間以拷貝方式交換數據，數據的保密性也無法保障。與此相比，在總圖信息管理系統建設完成后，利用原有的信息共享平臺，開發建設各專業系統的思路具有以下優點：
1.可充分利用原有數據，避免數據的重復采集，節約費用，降低成本。在共享平臺的基礎上建設各子系統，通過對各部門原有數據的整合與改造，做到數據的充分利用和共享。
2.可實現各子系統的“共建共享”。在共享平臺的基礎上，遵循標準體系框架，各專業子系統共同建設，實現不同系統的數據交換、共享和各項功能的使用，消除“信息孤島”，為各部門的專業子系統的建設提供統一的數據與服務。
3.共享平臺具有用戶權限控制、資源版權控制等處理機制。對各個相對獨立的數字資源系統中的數據對象、功能結構及其互動關系進行融合、類聚和重組，重新組合為一個新的有機整體，形成一個效能更好、效率更高的新的資源體系；資源整合的基礎上通過信息和檢索服務，向用戶展示資源信息，方便用戶使用數字資源，實現數據資源“集中存儲、分布管理、共享交換”的管理理念。
（二）攀鋼土地信息管理系統的建設
為進一步加強對攀鋼所屬土地承包管理和土地利用現狀管理，應開展攀鋼土地管理信息系統項目建設。
攀鋼土地信息管理系統由土地信息共享子系統和土地業務信息管理子系統組成，其中土地信息共享子系統為土地業務信息管理系統提供數據支撐與服務支撐，土地業務信息管理子系統主要在土地信息共享子系統提供的數據與服務基礎上對攀鋼的土地進行可視化、流程化、規范化、標準化等的管理。
土地信息管理系統主要實現地籍管理，包括初始登記、變更登記、查詢統計、圖形編輯和圖形輸出，以及土地征收、審批，供應資料信息存儲、查詢，土地開發利用、土地處置和評估、土地規劃信息查詢、規劃成果管理、用地預審等各種圖檔材料的管理。
五、結語
隨著信息化建設的不斷深化，越來越要求使用現代化的方式來管理和規劃廠區。攀鋼總圖管理系統作為攀鋼集團公司信息化規劃的補充和完善，其建設將加速攀鋼的信息化進程，提高攀鋼總圖業務管理及決策的信息化水平，提升領導的決策能力和決策效率。在此基礎上，基于同一個信息共享平臺，建設開發土地管理、工程地質等各專業子系統對總圖管理進行完善，可充分利用原有數據，避免數據重復采集，實現數據資源的集中存儲、分布管理和共享交換，實現各專業子系統的共建共享，為各部門的專業子系統的建設提供統一的數據與服務。
參考文獻：
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地理信息系統的核心問題范文第3篇
關鍵詞：3D GIS；SuperMap；三維校園；設計與實現
中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）20-4831-03
Design and Implementation of 3D Digital Campus 3D Based on GIS Technology
YUAN Zhao-feng ，WEI Ao-xue， ZHENG Jia， MU Ming-hui， DING Yan-qing
（Institute of Disaster Prevention disaster information engineering， Hebei 065201，China）
Abstract： The three-dimensional geographic information system （3DGIS） is the GIS spatial query， analysis and decision function and VR （virtual reality） 3D visualization of organic living together， enhance the visual effect of GIS system and 3D spatial analysis ability. Taking the Institute of Disaster Prevention as the research object， the 3D modeling technology， computer network technology， virtual reality technology and software development technology based on HTML+JavaScript， the development environment and SuperMap cloud GIS software development platform， using MVC design patterns and object-oriented development method， realized the 3D campus system of disaster prevention. The system has a 360 degree view three-dimensional scene， 3D measurement， POI query localization function and 3D campus navigation， 3D campus than 2D more visual image， closer to the campus scenery， has a certain application value.
Key words： 3D； GIS； SuperMap； 3D campus； design and Implementation
20世紀70年代初，二維地理信息系統開始起步，至今已經廣泛地應用到各行各業，對社會發展和經濟發展產生了巨大的影響，但是隨著計算機技術的不斷發展和GIS應用的不斷深入，二維地理信息系統已無法滿足人們在某些領域的需求，例如：教育、地質、氣象、數字校園、數字城市等。進入二十世紀90年代后，虛擬現實技術和三維可視化迅猛發展起來，為我們建立三維地理信息系統提供強有力的理論和技術支持，我們能用三維GIS技術進行三維空間的操作和分析，讓空間對象真實、立體的展現在用戶面前。與此同時，隨著高校擴建的步伐不斷加快和國家擴招政策的實施，高校也面臨著一個新的發展，因此，通過把三維GIS技術應用到數字校園中，集成校園導航、校容校貌展示、招生宣傳、校園信息化管理的新一代三維數字校園系統，將是大勢所趨，對學校的對外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理將產生重要的作用。綜上所述，研究三維數字校園是非常必要的。
1 系統總體設計
本文以防災科技學院為研究對象，首先調研校園的基礎信息，在SuperMap Deskpro中建立空間屬性數據庫、對于校園中所有實體對象采用3DMAX軟件建立三維模型，并用SuperMap iServer場景；然后基于三維建模技術、計算機網絡技術、虛擬現實技術和軟件開發技術，HTML+JavaScript開發環境與SuperMap 云GIS軟件開發平臺，采用MVC設計模式和面向對象開發方法進行系統功能開發。系統功能主要有三維場景瀏覽、三維場景基本操作、對象選擇查詢、對象準確定位、對象屬性查詢以及顯示、場景導航等功能。下面是系統架構圖：
2 系統關鍵技術
2.1 二三維一體化技術
隨著3DGIS技術的發展，人們越來越希望在一個系統中同時包含二維和三維的功能，就是實現二三維的一體化技術。本系統采用了超圖的SuperMap iServer服務，改服務是基于跨平臺GIS內核的云GIS應用服務器，具有支持二三維一體化地圖緩存，提供二三維一體化的服務、管理與聚合功能，提供多層次的擴展開發能力，采用面向服務的地理信息共享方式，用于構建SOA應用系統和GIS專有云系統。非常適用于智慧城市、智慧校園系統的應用。
2.2 緩存技術
對于3DGIS系統，如何在短時間內利用現有硬件系統加載大量的三維模型和海量的數據是核心問題，為了解決這個問題，本系統中用到了場景緩存這一新技術，場景緩存是基于整個場景生成的緩存，通過一次操作，即可將已經加載到場景中的不同類型的數據圖層生成不同類型的緩存。系統可以通過場景的緩存能夠使數據在桌面上快速的加載與顯示、使客戶端的更高效瀏覽。但是由于一個場景緩存只能完成一個功能，因此在本系統中，為了在實現3D瀏覽的同時還能對地圖進行屬性查詢等操作，我們采用同時2個場景緩存的技術解決了以上問題。
3 校園空間數據庫及3D建模
3.1 校園空間數據庫的建立
建設校園空間數據庫，首先要對校園空間信息建立清晰的模型，通過對系統的需求進行分析，我們采用面向對象的方法對建立模型，將校園空間數據按其空間特征進行分層組織，細分為點、線、面等實體類型把與地理空間有關的對象抽象為樓房建筑、道路、樹木、草地和管線等通用概念，具體分析如下：
1） 樓房建筑物：要包括教學樓、辦公樓、實驗樓、圖書館、學校醫院、食堂、學生宿舍、體育場館和公共設施的位置以及房屋結構等。
2） 樹木草地：反映校園樹木、綠地、草坪的種類、分布及覆蓋面積等。
3） 道路：反映校園內各主要道路情況，包括道路位置、走向、路面寬度及坡度等。
4） 文字注記：要對校園內的各地理實體標注文字及注記，如樓房名稱、道路名稱等。
經過這樣的數據信息劃分，用戶可以根據關心的重點不同決定哪些圖層以高亮度顯示并進行專門的操作，更加方便了實際的管理。
3.2 3D模型制作與
在制作本系統時為了使所有的模型更加逼真，我們通過拍攝真實的物體得到圖像經過PS等圖像處理軟件優化紋理加工處理后作為紋理貼圖，再使用3DMAX等軟件手工建立目標場景模型數據并貼到模型上，然后利用GIS插件導出，再將場景整合到GIS系統中，“圖2”是3DMAX建模過程。
防災科技學院的場景是建立在三維球體上的一部分，在建立場景時，考慮到場景的顯示效率和顯示效果，場景當中的一些固定且數量較多的實物是通過建立三維符號來減少數據復雜程度的，并對場景當中的部分實物是通過場景緩存添加的。為了增加場景的真實性，通過粒子效果添加噴泉效應防災科技學院全景如圖3所示：
4 功能實現
4.1 定位
根據SuperMap提供的相機類，新建一個實例camera，設置camera的經緯度和高度值，以及角度值等屬性，利用flyingOperator中的 flyto方法將相機定位到用戶查詢的對象的相應位置。實現了用戶的選擇性瀏覽。
4.2 量算
根據SuperMap封裝好的MeasureDistance和MeasureArea類，新建控件measureDisAction和measureAreaAction，通過觸發這兩個控件中對應的觸發后事件和結束后事件完成量算過程。
4.3 查詢
用戶選擇自己感興趣的建筑對象后，系統獲取到你選擇的對象，并將它作為參數傳入對應的函數中，我們可以通過獲取對象字段的方法，讀取到該對象屬性表中的所有字段值，然后將這些字段中篩選并顯示在氣泡中，這樣系統將會顯示出該模型對應實物的屬性信息，校園中各重要建筑及景點都關聯了相應的屬性信息，能快速顯示被點擊物的屬性信息，還可以通過搜索或者選擇建筑的名稱，通過GetFeature3DsBySQLParameters、GetFeature3DsBySQLService這兩個類用SQL查詢的原理查找到對象，從而查找到對象屬性表中的所有字段，通過這些字段中的經緯度坐標對建筑進行定位，建筑名稱進行氣泡顯示，這樣就可以實現定位并查詢建筑物的位置了。
4.4 飛行
三維飛行主要是指指定路線后，能使場景以一定的速度，按照一定的軌跡進行飛行模擬，可以起到校園導航的作用，實現方法是在SuperMap Deskpro中制定好飛行節點和路線，導出成一個飛行文件，程序中我們通過調用這條飛行路線，獲取到其幾個節點的經緯度，相機方向等，設置好速度，同樣用flyingOperator中的 flyto方法，實現節點到節點間的飛行，起到了使用戶能夠更加真實置身于三維場景中，快速熟悉活動路線等作用。
5 總結
在信息化的發展和高校擴招的需求下，高校建設和宣傳的壓力在不斷被增大，好的校園建設是學院硬件的展現，好的宣傳方式則會在院校招生工作中起到積極的作用，而集成校園導航、校容校貌展示、招生宣傳、校園信息化管理的新一代三維虛擬校園地理信息系統，將是大勢所趨，它將校園自然環境、人文環境重現在網上，使用戶身臨其境。三維虛擬校園的發展將會與“數字校園”相結合，在視覺和功能上滿足院校招生、建設、宣傳的需要，成為校園門戶網站不可缺少的重要欄目，對學校的對外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理將產生重要的作用。
參考文獻：
[1] 張華超.毛春宇.虛擬校園導航系統的研制[J].產業與科技論壇，2012，10（3）：53-55.
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地理信息系統的核心問題范文第4篇
關鍵詞：環境保護；信息技術；環境保護信息系統；3S技術
1 環境保護是一項復雜的系統工程
環境保護是當今人類面臨的重大問題，也是我國要處理的基本問題。環境保護是指為了保障人類現今和以后的長久生存和社會經濟的可持續發展，要通過各種措施協調人類與環境的關系，解決已存在或潛在的問題的一種統稱。環境保護包括很多方面：自然環境、地球生物、人類環境、生態環境。環境保護是一項復雜的系統工程，涉及自然科學和社會生活的各個方面和領域，比如行政、法律、經濟、科學技術等。隨著社會的進步和發展，我國的環境保護的任務更加繁重，情勢更加復雜多變，環保部門要與時俱進，采用先進科學技術和方法，服務于我國的環境保護工作。
2 信息技術在環境保護中的應用現狀
隨著計算機和互聯網的普及，信息技術對社會的發展影響越來越大，環境保護也不例外。環境保護必須依靠新興科學技術手段，采用現代管理方法，提高環境保護的工作效率和工作質量，我國環境保護信息系統開發和應用、信息化管理已經有許多年了。環境保護的各部門和各系統基本都為主管的相應業務配備了環境信息管理系統（結構圖如圖1所示）。建立了相對完整的應用體系：國家環保總局有信息中心、全國32個省都建立了省級環境信息中心、超過100個城市建有環境信息中心，信息中心不僅配備了覆蓋率廣的衛星通信專網、先進的硬件設施和軟件系統，也配備了經過專業培訓的信息管理人員，為我國深入認識、掌握環境污染和環境破的程度、根源、危害，進行相關信息的獲取、分析、存儲、調用，有計劃的開展環境保護、預防，生態恢復、控制污染等方面做出了杰出貢獻。
3 信息技術在環境保護信息系統的應用
3.1 環境保護信息系統的主要結構與功能
環境保護信息系統是融合了3S技術、模型技術、多媒體技術、人工智能技術、仿真技術、互聯網技術的具有輔助決策功能的綜合環境保護信息系統，其主要結構包括了上述技術對應的相應系統。環境保護信息系統應有信息的獲取和顯示、查詢、分析、表達、數據監測、融合、自動化集成、開發環境專題子系統、為環境決策的開發和研究提供信息與技術支持等。總之，環境保護信息系統應最大限度的涉及環境相關的各方面我，為環境保護提供最大限度的信息與技術支持。
3.2 計算機技術應用于環境保護信息系統的管理
環境保護信息系統的數據采集、錄入、傳輸、分析、存儲、表達和應用，無不需要依靠計算機技術，建立完整的環境保護信息系統，可以增強環境保護信息的共享，提高資源利用率和孤效率。
3.3 互聯網技術與環境信息系統的融合更能實現環境保護質量的提高
環境保護的目的是促進人類、社會與資源的協調發展，滿足當代人的發展又不損害后代的利益，也就是說，環境信息系統獲取的環境信息、研究的環境保護對策、環境處理工藝等都需要及時的向大眾傳播，應用于現實，而互聯網的運用不僅可以加速信息的傳播，為大眾提供快捷、全面的環境信息，提高環境保護信息系統的服務質量和效率，對提高大眾參與度也具有不可忽視的作用。互聯網和環境保護信息系統的融合是必不可少的部分。
4 3S技術在環境保護信息系統中的運用
3S技術是指環境保護信息系統中最重要的技術。3S技術是指GIS（地理信息系統）、RS（遙感技術）、GPS（全球定位系統）技術。3S技術結合了空間技術、衛星定位、導航系統、傳感技術、通訊技術、計算機技術等多項綜合技術，隨著信息技術的發展，3S技術的部分功能可以實現融合和集成，對信息的采集、錄入、編輯、管理、分析、表達、傳播和應用具有重要作用。
4.1 3S技術利于環境保護信息系統中的模型制作
環境信息的獲取，環境保護的規劃、決策制定很多時候要依靠合理的模型來作參考。3S技術結合了地理學、城市空間學、環境科學等，通過計算機技術和信息技術能實現地理信息、環境空間的信息的獲取、分析、管理和運用，所以，當3S技術和環境模型相融合和集成時，可為大氣、水、土壤、城市、人口等的空間分布和要素分析形成點、線、面的空間模擬實體，并且可表現其相關屬性，方便分析和決策，同時也可檢驗制作的應對系統，比如潮河流水質、空氣質量預測模型等。
4.2 3S技術與ES技術結合使環境保護信息系統更加智能化
ES即專家系統，因其強大的定性分析能力，是人工智能近年來被應用的最廣泛的一個分支。ES系統的核心問題是系統知識的權威性、簡明性和廣泛適用性，ES的定性分析能力和3S技術的結合，可以使環境保護信息系統更為準確、便利的進行模型選擇、評估、校正，對提高環境信息管理，發揮系統的決策功能具有實際意義。
4.3 3S技術與仿真系統集合提高了環境保護信息系統的交互性
環境保護面臨的問題是非常復雜和廣大的，絕大多數需要依靠仿真技術。無論是大的環境問題中復雜環境信息和系統的研究和構建，比如大氣、水體、土壤等不同條件下的不同污染物的量控制、研究和治理方法的實施等，還是小的環境問題比如具體的某種污染物的處理工藝的實驗、分析，處理系統的審核、改進等，都需要集合模型技術、仿真技術在仿真的環境下進行操作，3S、三維動畫、多媒體、多傳感器、高分辨顯示器等結合營造的仿真環境，可以增強工作人員的環境感，增強人機的交互，大大提高工作效率。
4.4 3S與在線監測技術融合使環境保護信息系統更具實用性
環境保護信息系統最重要的功能之一是實行環境監測。污染物的濃度、來源、變化等監測數據是后面分析、采取應對措施的依據。3S技術中的GPS定位功能對監測十分必要。
5 結束語
環境保護是涉及多個方面多個領域的系統工程，應用先進的計算機技術，建立環境保護信息系統，對環境保護適應社會發展，與時俱進，提高保護質量和效率具有重要意義，文章對計算機技術在環境保護信息系統中的應用情況作了分析，具有一定的現實意義。
參考文獻
[1]魏斌，黃明祥.信息技術在生態環境保護中應用及發展趨勢[J].環境保護，2014，42（14）：36-39.
地理信息系統的核心問題范文第5篇
近年來，在應用需求的強大驅動下，我國通信業有了長足的進步。現有通信行業中的許多企業單位，如電信公司或移動集團，其信息系統的主要特征之一是對線路的實時監控要求很高，數據量龐大，如何將實時控制與信息系統集成在一起便成為系統實施的一個關鍵部分。
在參與了某個通信公司的一套網管系統以及決策支持系統的設計后，我們分析了兩者的集成與應用工作，深切地感受到有一個良好的設計策略以及重視所選用的工具是一個關鍵。這個項目主要是對下屬各分站的子網以及有關鏈路的連通情況進行實時監控、實現報警、路由控制和授權等功能，其關鍵在于提供一個實時顯示情況的地圖界面，井將數據匯總和組織，建立起數據倉庫以及進一步實施數據挖掘分析，從而能支持企業的決策分析。我作為設計人員之一，著重在本文中討論控制系統與信息系統集成時的策略。
【正文】
眾所周知，通信行業需要有一整套監控通信網絡的手段，其工作特點是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級提供檢測不同分站鏈接情況的手段。一般來講，由于數據都是海量的，所以，如何將整個網絡系統所得的數據及時處理，以便和決策部門的分析相結合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡言之，分布性、實時性以及數據海量性是解決整個系統設計和集成的核心問題。
首先，讓我們來討論一下“網管監控系統”。由于我參與設計與開發的這個系統并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機通信數據（包括數據流量、鏈路負荷、通往其他結點即主機的連通情況等）加以收集，所以對于具體通信事務的底層操作要求并不很高。
考慮到上述原因，我們采用了一個地理信息系統開發平臺Mapinfo并采用Delphi編程，后臺用SQLServer數據庫（這是由于考慮到決策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計劃之前，我們先對ITU801標準做了詳細的探討，這只是一個有關子網和鏈路定義以及分層等描述的標準，在聽取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個相關的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類以及操作，比如Object、Layer等實現網管界面，井且加入了子網和鏈路的概念，對屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網，而且實現了放大與縮小的功能，大致可以將整個地區的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時，只是顯示出各個分站的概要，小到可以顯示出某臺主機的機柜、機柜直到插件板（因為這些都要實時監控）。我們采用了分層的方法來實現以上縮放。對于一些靜態的數據，如分站，主機的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個ActiveX控件）做成靜態的層次圖放置于數據庫中。
我們新做成的這套系統通過與各分站的專用線路加以連接，能實時地得到數據，顯示于地圖上，反映出各站、各子網、各鏈路的實時狀態，并能將控制命令傳回分站（如強制鏈路中斷、路由轉換等）。
現在，讓我們來討論其中最為關鍵的問題，即是要將實時控制系統與企業信息系統加以集成，我們的設想和體系結構大體上可以用一張簡圖表示。
在這個體系結構中，由各分站保留著詳細的數據，網管系統則在一定時間間隔內將匯總到的數據作少量統計，抽取其中需要保存的內容放入數據庫，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個鏈路的負荷（這些鏈路有可能是動態分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數據仍然是海量的，因此，如果要把這些數據都直接送到各個決策部門，比如送給市場部門是不現實的。所以，我們在數據庫的基礎上建立了數據倉庫，確定了客戶、時間、通信量、計費和故障等幾個數據倉庫的主題，每隔一定時間對數據庫中的原始數據進行清理與抽取等預處理工作，建立好數據倉庫。這里的預處理包括了許多方面的內容，比如有建立計算時間，但是無計費的（計費值為零）的數據，應視為建立失敗的無效數據，需要予以剔除；某些企業租用的是專用線路按月計費，中間的通信因此無計費的一些有關記錄也應剔除等。在預處理之后，再利用OLAPService的分析將數據融合與匯總。按照決策部門的需要提供相應數據（比如：市場部門需要每一分站的收益，客戶分布情況以及客戶費用等）。這些都可以由OLAPService對數據作預先處理，此時處理完的數據在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經過OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經處理后的數據主要存放于另外的相關部門的機器中，而不能與主服務器放在一起。
最后，再來討論由決策人員所使用的系統。由于這些部門并不分散，我們就沒有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi編制了訪問OLAPService的客戶端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網頁的界面提供了數據立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉到季度甚至年），切片，旋轉等操作。為了便于輸出打印數據，還內嵌了Microsoft的Excel數據透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數據轉化為Excel的表格形式，或者轉換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時通信流量的分布曲線圖，可以發現在夜間12點以后明顯通信流量減少，而決策部門便可制定某些優惠或減價措施吸引更多客戶在12點之后使用網絡。
另外，在采用OLAPService中的數據挖掘功能時，其中提供的兩類算法分別是基于決策樹的分類和基于決策樹的聚類，市場部門的聚類算法將客戶根據費用情況加以聚集，以期發現處于同一消費水平的客戶的共同特征，便于制定政策，吸引客戶。這方面的努力我們將會進一步持續進行，以保證有足夠的海量數據而發現其中的規律。
整個系統運行后，其數據采集，數據處理等一系列工作都由程序定期地自動進行，該系統應用已有一段時間，受到了不少好評。當然，也發現了其中有不少問題，比如；主服務器數據庫的容量問題，主站與分站的通信效率問題，還有在網管系統中，網絡故障的確定還不夠細致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統與網管系統之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進一步的解決與改進。
