网络地理信息系统概念

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网络地理信息系统概念范文第1篇

关键词：地理信息系统（GIS）；3S系统集成技术；数字地理空间框架；数字城市

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

一、 地理信息系统的发展简史

地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是以采集、存储、管理、描述地球表面及空间和地理信息的计算机系统，也是一种分析和处理海量地理数据的通用技术。

20世纪60年代初，加拿大测量学家Roger F．Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并成功地建立了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统(CGIS)，用于资源与环境的管理和规划；稍后，北美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会(URISA)、国际地理联合会(IGU)地理数据收集和处理委员会(CGDPS)等等，这些组织与机构的建立极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。

7O年代以后，由于计算机技术的迅速发展以及大型商用数据库系统的建立与使用，地理信息系统对地理空间数据的处理速度与能力取得突破性进展，其应用领域也在迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急响应，从商业服务、区域划分到政治选取分区等，涉及到了许多不同的学科和领域。与此同时，世界上很多国家也相应制订了一些适用于本国地理信息系统的发展规划，并成立了一批政府性、学术性的机构来研究和发展地理信息系统．这段时间是地理信息系统全面发展的阶段。

进人9O年代，随着互联网技术的飞速发展以及国民经济信息化的不断推进， GIS开始逐步向网络地理信息系统(WebGIS)方向转化。WebGIS是将网络技术与地理信息系统二者有机地结合起来，充分发挥网络大范围传输的优势，来扩展地理信息系统的应用性能和服务空间。一个普通的地理信息系统用户只要熟悉网络，就可从Internet的任一节点上浏览WebGIS站点中的各种地理空间数据和属性数据，进行地理空间分析，并通过Internet实现地图和数据等资料的交互传输。

二、数字地球与数字城市

数字地球（Digital Earth）是近年来空间信息化发展过程中的重要概念，其定义为通过信息网络，人们能够任意造访地球上的某一地区，链接、调用大量的地理信息，使整个地球处于信息网之中。将地球上的信息数字化、标准化、智能化、网络化，成为人们可以共享的数据库。数字地球的概念最先由美国副总统戈尔于1998年在美国加利福尼亚科学中心演讲时提出，其实质是以地球为对象，以地理坐标为依据，具有多分辨率、海量和多种数据的融合，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的虚拟地球，是由计算机、数据库和通讯应用网络进行管理的应用系统。

“数字地球”是全球最大的信息化发展战略，很多国家和地区提出了具体的数字化战略。“数字城市”战略成为我国城市现代化发展过程中一个非常重要的计划。所谓数字城市，是充分利用数字化信息处理技术和通信网络技术，将城市的信息资源加以整合利用。数字城市是物质城市在数字化网络空间的再现和反映。数字城市具有全面模拟和仿真物质城市、以及网络化、智能化、互动等超越物质城市的特征。

三、 3S系统集成技术

3S是GPS(全球定位系统)、RS（遥感）、GIS（地理信息系统）的统称。GPS是Global Positionning System 的缩写，即全球定位系统。国际上普遍使用的是由美国政府所主导运用的卫星测位系统。该系统由距离地面20,200公里的24颗卫星组成测地网络,对地表面任何一点、线、多边形都可以进行全天候、高精度的定位、定性和定时。定位是通过三维坐标系统进行的。在定位的同时，通过地面的GPS信号接收器，记载物体的基本属性和测量时间，进行定性和定时，并且将其和位置信息转换成数字式信息进行存储和输出。

遥感技术利用物体具有的发射、反射与吸收电磁波的特性探测物体的质地和空间形状。早期的遥感探测主要是通过航空摄影来探测物体，二十世纪六十年代后，随着人造卫星技术的迅速发展，用于遥感探测的电磁波波段范围不断扩大，即从原来较单调的宽波段向微波、多波段扩展。遥感技术已经具备全天候对地实时高精度监测的功能。与GPS相互结合可以更加全面准确地把握地表景观的状态，并且为地理信息系统提供信息源。

GIS作为空间数据库管理系统，能够保存、管理从GPS、RS以及其它渠道获得的景观物质客体的空间与属性数据(空间数据包括矢量数据和栅格数据)，通过叠加、邻近、网络分析认识和评价客体景观状态和景观作用过程的规律，预测景观发展变化和影响，数字模拟和展示虚拟现实。

四、数字地理空间框架的建设

国际上遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术迅猛发展，我国国民经济信息化建设进程的加快和电子政务建设的全面铺开，对测绘保障能力和服务质量提出了新的要求，以区域地理空间框架为基础的“数字城市”地理信息共享平台的建设，为测绘事业迎来了一个难得的发展战略机遇。在数字地理空间框架建设的基础上，通过实行新的科学管理方法，使城市管理的区域达到精细化、管理部件的内容数字化，管理事件的处置精确化。实现城市管理由粗放型到集约型的转变，进而全面提高城市管理的效率、质量和水平。

数字城市以地理空间框架为定位基准，集成城市自然、社会、经济、人文、环境等综合信息，基于网络基础设施实现城市信息的广泛共享。数字城市地理空间框架既是一城市的空间基础信息平台，也是国家空间数据基础设施的基本组成部分。

“数字北海地理空间框架建设”项目于2007年获得国家测绘局批准纳入“国家测绘局数字区域地理空间框架建设示范工程”计划的第二批试点城市，完成了基础地理信息数据库管理系统、地理信息公共平台、三维城市系统等建设，于2011年9月通过国家级验收。“数字北海地理空间框架建设”，建成多尺度、多数据源、海量空间数据存储的数字北海基础地理信息数据库及管理系统，实现了从基础地理信息数据库到地理信息公共平台数据提取、加工、实体化处理以及电子地图制作的技术流程，完成了版、政务版、公众版地理信息公共平台数据的制作。实现了在线调用、零码组装、在线服务、二三维联动、二次开发和运维管理等服务方式，通过政务网为市政府和各部门提供地理信息服务。完成了三维数字城市地理信息系统建设，建立了基于市国土资源局电子政务的国土资源应用示范平台、北海市旅游信息管理应用示范平台，搭建了公众服务示范平台，实现了面向政府、部门与公众的地理信息服务。该项目的建成，形成北海市唯一、权威、通用的地理信息公共平台。

五、未来地理信息系统发展前景的展望

1.空间数据库的全面更新

GIS的空间数据分为图形数据和属性数据两种，一般的系统中都是将二者分开存储，即用矢量数据或栅格数据存储图形数据，而用关系数据库来存储属性数据，最后通过统一的标识码将二者连接起来，这样做虽然在数据的完整性、并发控制、完全恢复机制等方面具有一定的优势，但是无法实现图形与属性之间的双向查询。目前，一种利用扩展关系可以同时存储图形数据和属性数据的空间数据库Oracle Spatial正在研究当中，预计不久的将来，就可以实现在统一的数据库及统一的用户界面下进行数据的检索统计与分析的功能，来进一步加强地理信息系统数据整体的结合，从而带来空间数据库系统的全面更新。

2.高速率、高带宽的网络地理信息系统的普及

对于WebGIS来说，由于涉及到大容量图形数据的传输，过慢的网速将严重地限制其发展，增加带宽、提高网速成了WebGIS向前发展的一个亟待解决的问题。目前，在局域网方面，已经有一些高速网络技术被研制出来并投入使用，其中一个典型的例子就是新的ATM技术。它是在旧有的ATM技术经过改进之后，应用到WebGIS中，这项技术不仅可以为WebGIS提供高达622 Mb/s的传输速率，而且还可以根据用户的需要来分配带宽，因此特别适合于多媒体数据的传输。此外，FDDI技术的不断完善，不但可以支持从PC机到超级计算机范围的联网，而且在容错性和稳定性方面也具有了明显优势。在广域网方面，相关的技术也在不断地更新。

网络地理信息系统概念范文第2篇

关键词：基础地理信息；概念；作用；应急对应方案

中图分类号：B811文献标识码： A

基础地理信息系统应主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。建立一个以网络技术为支持的地理信息系统、要以数据库技术以及基础地理数据为基础,以便更好地为决策者针对突发事件提供辅助决策的信息系统。

一、基础地理信息系统的概念

基础地理信息系统将以基础地理信息中心作为网络中心，其它各技术部门、机关、管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、数字化仪等。

2、 数据库要求

数据库是系统的核心。一套成熟的基础地理信息系统的数据库部分包括：（1）管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、质量监督管理、技术管理等数据。（2）技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。（3）1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。（4）1/5万数据库。（5）1/1万数据库及基础数字地面高程模型。（6）1/5千数据库（重点地区）（7）数字正射影像库。（8）大地测量成果数据库。（9）境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。（10）其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。

3、空间数据库的维护

实现空间数据的入库、更新、管理、配置等功能,如基础地理信息数据的组织、数据入库、权限控制、图层管理、索引图配置、元数据录入、修改、检索、浏览和维护

4、技术标准体系

系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。

二基础地理信息在应急系统中的作用

基础地理信息在应急指挥系统中的应用主要有三种类型的数据:数字线划图(DL G) 、数字正射影像图(DOM) 、数字高程模型(DEM) 。数字线划图有拓扑关系与属性数据,可作为人口、资源、环境、交通、警情等定位基础、空间分析及各种查询。数字正射影像图具有直观性、可判读性和可测量性,可作为系统的背景数据参与分析。数字高程模型表示地面的起伏情况,在系统中可提供与高程有关的分析。

三基础地理信息在应急系统中的表现

提供丰富的多比例尺、多种类型、多时态的基础地理信息的可视化图形表现,提供多种数据类型的复合表现 ,提供丰富的GIS 查询工具,帮助系统决策者对所关心的空间区域的地理现状有一个全面完整的认识。具体功能如下: ①地图浏览:放大、缩小、漫游、缩放到全图范围、前一视图、后一视图、缩放到选择集。②图层控制:图层的分类控制(显示/ 隐藏) ,分别按专题、图层、当前可视图层,提供三种级别的图层控制操作。③定位:查询结果定位、鹰眼图定位、专题定位。④查询:关键字精确查询、关键字模糊查询、点击查询、单图层查询结果及简单列表窗口、多图层查询结果及层次列表窗口;查询模型可针对查询数据源、字段类型灵活定制。⑤选择:点选择、线选择、矩形选择、圆选择、多边形选择、清除选择集、清除图形元素、缩放到选择集等功能。⑥量测:距离量测、面积量测。

采用GIS 工具及建立的模型库,利用GIS 的分析功能,进行基础地理信息的综合统计、分析,提供应急应对方案。具体功能如下: ①综合热点分析:针对任何关注的区域,提取该区域相关的所有支持地理空间信息及相关的统计信息,以层次化结构进行展示,为辅助决策提供支持。②统计报表:查询结果输出到报表、用户自定义统计、统计结果输出到报表、用户自定义报表、报表打印输出。③地图输出:窗口范围地图打印输出,任意区域范围地图打印输出、打印预览、打印设置、地图整饰、地图输出到图片。④外部数据导入:按一定规则导入数据库,在客户端可以查看,并能与其他信息一起进行分析。⑤模型分析:根据专家库,建立各种选择产生结果模型。

网络地理信息系统概念范文第3篇

关键词:地理信息系统；技术；电力系统；自动化

中图分类号：TM7文献标识码： A

引言

众所周知，我国幅员辽阔，电力资源分布范围相对较广。所以，在地理空间区域之内分布的数据对于电力企业来说就显得十分重要，电力企业将其作为应用的主要核心对象，这样一来，就可以促使电力系统自动化的正常运行，并由此对其中的各项功能予以实现。通过使用地理信息系统，不仅能够为电力企业提供一个基于地理信息的管理和运行平台，还能够使电力企业电力系统自动化中使用的管理信息系统、企业资源规划系统等等得到有效的集成。因此，地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用具有十分重要的意义。

一、空间资源管理系统

电力企业从发电、输电、配电到用电等任何一个环节,都表现出空间性、复杂性等特点。这些特点不但体现在电力企业的空间设备管理上,还体现在最终客户和电力系生产和运营管理上。因此,如何有效管理电力企业的这些复杂的空间资源,是电力企业生产管理和运营管理人员面临的挑战。电力企业在管理上还存在着条块性和集中性的矛盾,因此要正确、全面、及时地掌握电力企业各种资源的信息,没有有效的管理手段和方法,是十分困难甚至是不可能的。随着现代管理研究的不断深人和现代管理技术的不断进步,空间资源规划(SRP)将在电力企业得到广泛、深入的应用,并将为电力企业的管理和决策发挥极其重要的作用。SRP是一套针对动态行业的系统,是传统的GIS和企业资源规划(ERP)系统的有机结合和延伸。电力企业SRP作为一种先进、全局、战略性的理念和方法,将是未来电力企业设计各种应用方案的重要指导思想和原则,而作为SRP基础的AM/FM/GIS,在其实施的全过程中,只有充分尊重这一思想和原则,才能适应电力企业的不断发展。

二、地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用

1、地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的环境配置原则

要想对地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的有效性进行保证,就必须优化选择出适应程度高、针对性强的系统环境。所以,在确保电力系统自动化设计要求的前提下,应当尽量选择一个相对较好的系统环境,这就要求所选择的设备与软件具有较高的质量与较强的稳定性。一般情况下,系统的环境配置原则需要满足以下几个方面的条件:保证系统运行的稳定性,同时,所选择的设备以及软件具有较高的性能,只有这样,才能使得系统运行保持在一个较高的效率至上；具备较强的网络互联能力,能够与局域网以及广域网进行有效的联接;所选择的设备以及软件兼容性较强,且在价格方面具备一定程度的优势;具有较高的可扩展性,只有这样,才能使得相关设备在长时间运行的情况之下仍然保持高效率;½具有非常高的安全性能,这样一来,就可以为系统以及系统之中的相关数据提供一定程度上的保障。综上所述,在选择系统环境之时，一定要注意参考以上的几个条件,只有这样,才能保证地理信息系统技术在电力系统自动化中应用更为稳定、可靠、有效。

2、地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的硬件环境

一般情况下，用户的请求数量加多，且时间间隔较小，这就给服务器提出了更高的要求，要求服务器具有非常高的处理能力。因此，必须选择配置极高的计算机来作为系统的服务器。而从客户端的角度来看，它的工作较为简单，仅仅只需对一些简单的操作进行执行。所以，用于客户端的计算机并不需要十分高的配置，即使所配备的计算机性能相对较弱，也能完成其分内的任务。然而，对客户端而言，它主要是作为浏览器来进行使用，因此对于其显示器的选择必须十分重视，因为一个性能较高、适应程度较高的显示器将会在很大程度上提升浏览的效果。

3、地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块

地图管理功能模块：实现对电子地图的编辑功能，实现非常大的图库的管理功能，包括图件的矢量化、图件的多种格式之间的灵活方便的转换、地图、分析图等图形图像的绘制和误差的矫正、图幅的无缝拼接、投影变换等功能；

辅助做图功能模块：能够实现电力网络的有效可靠管理，及时方便的将整个电力网络直观形象地构造出来，设计出网络元素对应的属性数据库，提供各种各样的丰富有力的网络输入手段。一方面，能够提供方便快捷的手动输入方式，另一方面，也采取了外挂数据库的方式进行大批量的数据的输入工作，电力企业的信息录入功能的实现变得非常方便；

设备管理功能模块：能够通过多种辅助工具的应用，实现对已有的基本台帐数据、缺陷数据、检修数据、故障数据等数据的有效管理，能够实现模糊地名定位，在电力网络规定的范围内进行区域的划定，实现设备类型的指定，完成检索条件的构造，对于指定的目标实现快速的寻找，实现在线路上模拟挂牌操作的功能，能够实现对线路中现有的挂牌进行检索的功能，实现图形和报表的打印功能，使电力企业员工的工作效率达到大幅度的提高；

电网分析功能模块：能够实现辅助决策的功能，在系统中已经存在的电网图上，能够实现拉闸停电分析、阻抗计算、可靠性计算，提供给决策者科学的依据进行方案的准确制定。例如，根据拉闸停电范围分析，能够准确制定出拉闸停电范围的方案。

4、地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的网络环境和软件环境

对于地理信息系统系统而言，软件环境的配置也是非常关键的。地理信息系统必须访问非常多的数据，才能够实现特有的功能，尤其是在进行空间分析和显示时，也是要必须访问非常多的数据的，这要求软件环境以及网络的畅通性必须是良好的。因为在进行这一操作之时必须要访问数量非常庞大的数据，才能达到理想的效果。所以，系统的网络环境以及软件环境都必须具有较高的畅通性。在选择网络配置时，为了达到地理信息系统应用的要求，必须保证能够提供足够的带宽。网络环境由各种网络部件组成，例如：路由器、桥、调制解调器、HUB等，另外还要选择某种协议，例如：TCP/IP，IPX等等。

5、地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的智能化发展

未来信息系统将朝着智能化的方向发展。目前在多媒体中出现一种被称为赛博空间(Cyberspace)的概念,它以计算机技术、现代通信技术、网络技术、虚拟现实技术的综合应用为基础,构造出一种人们进行社会交往和交流的新型空间,是一个人工世界。科学家预言,未来的人们将在赛博空间中的信息海洋中生活,从一个节点到另一个节点,从一个信息源到另一个信息源,进行信息交流和信息创造,实现相互之间的通信、贸易和科教活动。计算机软件技术正在进一步发展到软件的智能化。软件智能体(Agent)是软件设计进一步抽象的结果,是适应广泛的分布式网络计算环境而发展起来的软件技术方向。作为软件智能体的一种,空间智能体处于分布式网络计算环境中,感知并作用于这一环境,以各种不同的形式出现,实现空间数据的智能获取、处理、存储、搜索、表现以及决策支持。这种空间智能体拥有两种非常重要的能力:利用空间知识进行推理;可生存进化。在赛博空间中,以这种空间智能体作为构成模块的GIS系统就是CyberGIS。它自动地接收用户以高级语言描述的指令,利用它能够感知并作用于所处的赛博空间的“本领”,通过与其他空间智能体的交互,为用户找到赛博空间中所需要的信息。可以预见,电力GIS也将朝这样的方向发展。

结束语

地理信息系统中很多的技术是可以合理的运用在电力系统自动化中的，我们要善于挖掘电力系统和地理信息系统之间的技术联系，让地理信息系统中的技术更好的运用于电力系统，提高电力系统的自动化水平。

参考文献

[1]王宇，王东.地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J].黑龙江电力，2012(5).

[2]卢娟，李沛川.电力GIS的发展及主要功能[J].测绘与空间地理信息，2012(1).

网络地理信息系统概念范文第4篇

【关键词】信息技术;地理信息系统;发展方向

1.引言

硬件、软件、数据和用户是地理信息系统的主要组成部分，它通过采集地理空间数据（整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据），并对这些数据进行编辑、管理、分析和统计，最后制成图像。GIS为适应信息技术的快速发展，需根据地球数字化的需求不断拓展其深度和广度，在这种急剧变化的大环境下，对于GIS的要求也在不断更新。虽然，当前计算机技术以及信息网的发展简化了信息数字化，但是，在以数字的形式表示信息方面，地理信息仍然处于相对滞后的情况。所以，如何攻克地理信息在使用方面的难题，对于当前地理信息系统的应用具有重大意义，同时也是对其发展的极大推动。计算机技术对于地理信息系统的发展趋势影响深远。计算机及其相关设备是GIS的技术依托，为其提供平台和工具。计算机技术的发展为GIS的信息处理和数据存储提供了有力支持，性价比和存储量都显著提高。与此同时，信息时代和数字时代的要求让GIS难以满足。下面将针对GIS在网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等方面的发展趋势进行分析。

2.GIS多元化

2.1 GIS网络化

GIS的更新的即时性和迅猛的发展势头得益于计算机网络技术的发展，使得GIS在因特网的应用逐渐成为人们关注的焦点。GIS实现网络化是其重要的发展方向，互联网地理信息系统优于传统GIS主要表现在以下几个方面：

强大的适应性：互联网让Web GIS适应更多平台，也实现了其全球化;广泛的应用面：借助于网络，Web GIS的应用覆盖到了世界的每个角落;强大的现实性：人们能够更方便的在网上查阅最新信息和动态;社会化的维护：社会协调工作对于数据的处理有利于减少重复劳动;使用简单化：用户可以自由的从网上获得所需的各种地理信息，无任何后顾之忧。

2.2 GIS开放化

开放式的地理信息系统能够更好的实现信息共享，不同的地理信息系统软件之间能够更好的互操，无论是在系统内，还是在系统间，数据的流动都畅通无阻。为此，GIS需要具有以下特性：互操作性，保证数据能在不同地理信息系统软件都能共用，并且能够进行信息的交换;可扩展性，保证硬件对于不同软件和不同档次的计算机的适应性;技术开放，将源代码及规范说明向用户公开;通用性，可不做修改便能在不同计算机上运行，不依赖软件、硬件以及网络环境。

2.3 GIS虚拟现实化

GIS与虚拟现实技术相结合能更有效的模拟人在自然环境中从看、听、动三个方面对于外界的感知。虚拟现实GIS正是通过与虚拟现实技术及其他技术进行完美结合，依靠虚拟现实技术的沉浸、交互以及构想的三个特征，在GIS中融入虚拟环境，能优化GIS并使其更加完美。

2.4 GIS多媒体化

在GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计中应用多媒体技术能够让其更形象化，

同时能够优化其表现形式，使其表现形式更加丰富灵活，并且更易被接受。将多媒体技术更好的融入到GIS领域中去，使其对外输出数据功能更加优化，是技术发展的主流趋势。

3.GIS与集成化3S技术集合

3S技术包括全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合更好的将各学科技术综合应用，从而更好的为人们提供服务。3S技术结合而成的系统使其自动化有了更大的提高，同时让GIS系统更具有实时性。这种系统在数据的采集、处理和更新上具有更好的自动性以及实时性，并且凭借其系统的完善性，能更好的分析和运用数据，为各种应用提供全面的、科学的、完善的解决方案，还能帮助解答用户的各种疑难。

三维GIS与时态GIS的空间多维性，地质、矿山、海洋和城市地下管网等都离不开计算机技术和GIS的应用，同时，城市空间规划和景观分析以及无线通信覆盖范围分析等也急切需要三维GIS的技术支持。但目前的现状是，已经问世的3D GIS系统难以满足人们对于分析问题功能的需求，因此需要解决以下两个问题：一是完善3D GIS理论，解决拓扑关系模型问题;二是建立能有效处理三维基础上的数据并且通过编程能实现的三维模型。

时态GIS，时态GIS以时空数据模型为概念基础，通过其时空数据库进行组织，对于时空数据结构的选择以各种时空过程和使用目的为标准。人们在日常的社会活动中，都有一定的空间和时间环境，时态GIS通过跟踪和分析不同时间段的空间信息，将时间和空间紧密的联合在一起，具有能够记录历史数据的重要功能。

部件组装化组件式GIS，GIS软件本身组成是比较庞大的，因此要完善GIS软件的功能需要巨大的工作量。GIS软件的发展经历了从GIS模块到集成式GIS，再到模块化GIS，最后到核心式GIS的过程。现在，随着计算机技术的发展，可以通过软件控件技术对GIS软件进行开发，使组件化GIS适应标准的组件式GIS平台，这样各个组件之间在能够自由重组的同时，又能保证可视化的界面，并且接口也更加方便和标准。

4.结论

GIS的发展需要多学科的融合对其提供技术支持，同时GIS的发展也为其他学科提供更好的支持和帮助，是相互促进的过程，不断完善地理信息系统，能够更好的促进地理信息及其相关产业的蓬勃发展，同时能够为人类提供更好的居住环境，让人类在了解、认识环境的过程树立保护环境的意识。

参考文献

[1]范力铭.基于ArcGIS Engine的三维GIS系统开发与应用[D].华东师范大学，2007.

[2]汪琦.基于ArcGIS Server的企业级GIS系统开发与应用[D].华东师范大学，2007.

[3]陈明辉.GIS数据接口的研究与应用[D].中南大学， 2004.

网络地理信息系统概念范文第5篇

【关键词】WebGIS；校园地理信息系统；属性信息

1.引言

校园作为城市或地区的一个缩影，它的研究能够为城市大环境的综合研究起到借鉴作用。地理信息系统(GIS)是一种有效的空间信息管理和分析的新技术，其核心是对空间数据的管理，具有强大的空间数据管理，地理分析和空间分析的功能，适应现代校园管理的各种需求[1-4]。随着Internet技术的不断发展和人们对空间信息的需求，基于Internet技术的地理信息系统——WebGIS应运而生。利用WebGIS上空间数据，为用户提供空间数据的浏览、查询和分析，已经成为GIS发展的必然趋势[5]。目前，已经有很多学者对校园地理信息系统开展了研究，例如，李金生等在Visual Basic环境下使用MapInfo进行二次开发，设计并实现了校园GIS查询系统[6]；杨武年等进行了成都理工大学校园空间信息系统构建的研究[7]；钟广锐等简要分析了WebGIS的技术特点，阐述了利用WebGIS的代表软件SuperMap IS进行校园地理信息系统开发的解决方案[8]；闻建光等[2]和李巍岳等[9]分别研究了使用遥感影像为数据源，建立校园地理信息系统的优势和方法；孔宇强[10]和胡云华等[4]还在校园地理信息系统中引入了虚拟现实技术。但是，这些研究只注重了地理信息（例如建筑物的位置等），没有用详细的属性信息（如建筑物内各办公室的详细信息）充实校园地理信息系统。本文以北京林业大学为例，阐述了以ArcGIS为平台，采用高分辨率遥感影像作为数据源，同时结合数据库技术的校园WebGIS系统开发思路，并对北京林业大学校园WebGIS系统的总体结构设计、数据库设计以、系统功能结构的实现和校园三维模型的建立作了重点介绍。

2.数据来源

2.1 空间数据

空间数据包括北京林业大学遥感影像、北京市五环内遥感影像地图和北京林业大学地物分布图。其中，北京林业大学影像采用Google Earth上北京林业大学地区的影像。北京市五环内遥感影像地图的比例尺为1：2000，影像空间分辨率为2.5米，坐标系为西安80大地坐标系，投影为高斯-克吕格6°带投影，投影带带号为20，用于校正北京林业大学影像。北京林业大学地物分布图通过使用ArcGIS对北京林业大学影像进行矢量化获得。

2.2 属性数据

属性数据包括学校教学主楼、林业楼、生物楼、理学楼、森工楼内所有办公室的基本信息。获取这些数据的方法为对这些办公室进行实地调查。

3.系统体系结构

本系统主要以基于Web的B/S网络架构模式实现，体系结构采用五层结构设计（如图1所示），分别为支撑层、数据层、应用服务层、应用层和表示层。其中，支撑层是整个系统开发的基石，包括软件、硬件环境及网络基础设施等的开发及运行环境；也包括开发的关键技术，例如包括3S技术、WebGIS技术等。数据层是系统的核心，主要包括支撑系统运行的一切数据，并根据需求分成若干子数据库——空间数据库、非空间数据库及元数据库。应用服务层是应用层与数据层之间的桥梁，为各业务功能提取其所需的相关数据提供服务，主要包括GIS地理信息系统平台及基于该平台所建立的基础服务中间件。应用层位于应用服务层之上，依托应用服务平台环境，接受用户请求，调用应用服务层中的控件和数据存储层中的数据对用户的请求进行处理，并将处理结果返回给用表示层。表示层是标准的Web浏览器，负责与用户交互，用于向应用层服务器发送请求并显示服务器返回的结果。系统体系结构如图1所示。

4.系统数据库设计

本研究采用分离存储的方式独立存储空间数据和属性数据，并通过建筑物ID值进行空间数据库与属性数据库的关联[13]。

4.1 空间数据库

空间数据库存储的内容包括北京市地形图、北京林业大学矢量数据和卫星影像等空间信息数据。该数据库存储空间定位控制数据和一些相对稳定的参考性数据，很多应用都基于该数据库。其中，矢量数据的属性结构如表1所示

4.2 属性数据库

属性数据库存储的内容是对应于地图实体的校园主要建筑物内部的详细信息。本系统采用实体-联系模型对属性数据库进行了概念模型设计，建立了实体联系模型，模型如图2所示。

根据属性数据库的概念模型建立其逻辑模型，设计了数据库的属性结构，属性表结构如表2、3所示。

4.3 元数据库

元数据是描述地理信息数据集内容、表示、空间参考、质量及管理的数据。是实现地理空间信息共享的核心标准之一[14]。2005年，我国推出了国家标准《地理信息元数据》[15]，规定了地理信息发行中元数据所必须包含的内容，本文依据该标准建立元数据库。

5.系统功能设计与实现

本系统主要功能是综合校园的空间信息和属性信息，使用ArcGIS Server构建统一的展示平台，在可视化的环境下提供对空间信息与属性信息一体化显示和查询，同时使用X3D技术构建校园三维模型，为校园实现可视化管理、分析与决策提供支持。使用户系统总体功能结构如图3所示，系统运行如图4所示。

5.1 地图浏览操作

系统采用分层管理矢量数据和卫星影像的方式对校园地图进行展示，用户可以根据需要加载感兴趣的图层进行浏览。主要实现了地图的放大、缩小、漫游、全幅显示、局部放大、鹰眼显示等功能，系统运行界面见图5。

5.2 信息查询

本系统提供了多种方式进行空间及属性信息一体化查询方式，主要包括通过图形查询属性信息、通过属性查询图形位置和详细属性信息查询。

5.2.1 通过图形查询属性信息

用户选择自己感兴趣的图层，并通过点选查询、园选查询或多边形选择查询的方式选择感兴趣的区域，系统将返回这些区域的属性信息列表。

5.2.2 通过属性信息查询图形

用户选择自己感兴趣的图层，在文本框中输入要查询的地物名称，进行查询，系统将高亮显示符合条件的区域，并将被选中的区域居中显示。

5.2.3 详细信息查询

用户在文本框中输要要查询的楼名和部门名，进行详细信息查询，系统将返回符合条件的所有办公室的详细信息。

5.3 三维漫游

本系统的三维漫游模块可以让用户使用IE浏览器漫游校园三维模型。该功能包括室内模型和室外模型两部分内容。在建立室外模型时，使用基于X3D技术的Vizx3D软件，将校园内主要地物的模型导入虚拟三维场景，根据校正后的遥感影像确定模型的位置和大小，同时增加了Background节点（背景）和NavagationInfo（漫游）节点，用户可以在该模型中以行走的方式漫游（如图6所示）。本文还以林业楼为例建立了室内三维模型。首先，通过实习测量获得林业楼内各办公室的实际大小，并根据测量结果使用Sketch up软件建立林业楼内部各办公室的轮廓，并使用Photoshop软件处理后的照片作为图片纹理。用户可依次浏览林业楼内各楼层的三维模型（如图7所示）。室内模型与室外模型间的连接以及林业楼内各层模型间的连接使用vrml语言中的Anchor节点实现。

6.结语

计算机技术、Internet及GIS技术的不断发展为促进WebGIS技术应用提供了强有力的技术支持，也大大加快了GIS的普及速度。将WebGIS引入到校园信息系统建设对于校园信息化建设，开发具有实用价值的校园管理信息系统，以实现高校管理自动化、科学化、网络化和智能化具有重要意义[12、13]。本文使用ArcGIS开发平台，以高分辨率遥感影像作为数据源，结合数据库技术以北京林业大学为例开发了校园里地信息系统，并且加入了实地调查的各办公室的详细信息，提高了系统的实用性。在今后的研究中，还应网络技术进一步发展的基础上尝试进一步引入虚拟现实技术，并实现校园三维模型与二维数据的联动，从而进一步曾强校园地理信息系统的展示效果。

参考文献

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[15]GB/T 19710-2005 地理信息 元数据（ISO 19115:2003,MOD).

项目资助：北京林业大学2011年大学生科研训练计划（项目编号：110105）。

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