地理信息的概念

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地理信息的概念范文第1篇

核心概念之所以具有统摄力和解释力,是因为聚焦学科概念的教学内容涵盖着丰富的地理观念和学科思想方法。地理观念是经过长时间的地理学习而形成的一种思维习惯、方式与态度。地理思想方法是人们在科学认识地球表层各种地理事物和现象及研究方法的基础上提炼出来的、具有发现和解释其他同类地理事物和现象的观念和规则,是分析处理和解决地理问题的根本想法,是对地理规律的理性认识。[1]以这样理解,地理思想是指人们对地理学科理论与内容的本质的认识,地理方法指某一地理活动过程的途径、程序和手段。地理方法的灵魂是地理思想,思想是对方法的抽象认识,方法是思想的具体化形式,二者具有统一性,统称为地理思想方法。

中学地理教育,使学生树立正确的地理观念,是培养学生正确的情感、态度、价值观的重要途径。地理教育的最高境界是帮助学生形成地理观念,其背后的“灵魂”是学科思想方法。对学生来说,这是抛掉具体知识剩下的最有价值的东西,就像林语堂先生说的“教育的真谛就是将大部分知识忘掉以后剩下的那一点点”。奥苏贝尔提倡,教师要教给学生学科和教材的基本结构,即那些最有“解释力量”的高度抽象和概括性观念,从而以有效的方式促进学习和迁移。这与布鲁纳倡导的“课程一结构”说是一致的。布鲁纳认为,“掌握某一学术领域的基本观念,不但包括掌握一般原理,而且还包括培养对待学习和调查研究、对待推测和预感、对待独立解决难题的可能性的态度”,“他学到的观念越是基本,几乎归结为定义,则这些观念对新问题的适用性就越宽广……因为‘基本的’这个词,从这个意义上来理解恰恰就是一个观念具有既广泛而又强有力的适用性”。

地理学科围绕研究对象,逐渐形成了关于位置和分布、地方、人与环境的关系、空间的相互作用、区域等核心概念的基本观念和法则,包括:

(1)空间观念。涵盖区位论,区域差异,因地制宜等基本原理、观点,蕴含着空间定位、空间相互作用与联系、将世界组织成不同区域加以认识、地理环境差异与因地制宜等思想方法。

(2)系统综合的观念。涵盖系统观、全球观等基本原理、观点,蕴含地理环境整体性、人地关系等思想方法。

(3)动态观念。涵盖不同时间尺度和空间尺度的发展变化观,蕴含地理过程、时空关联等思想方法。

(4)可持续发展观念。蕴含人地关系的思想方法,其中“人对地”的影响中包括环境观、全球观、资源观、人口观等一些观点。

在中学地理教学中,牵住地理学科基本观念、学科思想方法这一主线,围绕这些基本观念和背后的学科思想方法组织教学内容,就能抓住最有教育价值的核心概念实现“教给学生终身发展有用的地理”。学生一旦悟到了地理学科观念、学科思想方法,不仅能减少或避免思维的盲目性,使思维具有明确的目的性、严密的组织性和高度的灵活性,而且能够具备地理问题的解决能力和地理知识的学习能力,提高学习的效率。中学地理教学内容应该围绕一些基本的地理观念来选取和设计内容。如高中地理模块一涉及的地理观念包括:自然环境是人类赖以生存和发展的基础,自然环境有其自身的发生、发展和变化规律;地理环境各要素是相互联系、相互作用的有机整体;差异性是地理环境的显着特征;人类从事各种活动,都应协调好与环境的关系,尊重自然规律,讲求环境伦理道德;地理环境有明显的区域差异,人类的生产活动应因地制宜、因时制宜;区域之间是有联系的,一个区域内地理因素发生变化,会对其他区域产生影响;自然现象或自然过程对人类活动产生危害或损失就成为自然灾害。

教师进行教学设计时可以从观念性知识一原理性知识一事实性知识“自上而下”梳理和解析教学内容,教学时再“自下而上”帮助学生在事实和材料基础上提炼观念性认识,在具体知识和技能学习的基础上帮助学生提升概括,建构学科观念和学科思想方法。一个有效途径是进行单元知识内容的深度解析,用核心概念和地理观念统领单元知识内容。

案例一:高中地理必修模块一“洋流”

课标要求:运用地图,归纳世界洋流分布规律,说明洋流对地理环境的影响。

主题:自然环境中的物质运动和能量交换(人教版高中地理必修一)。

该单元体现的核心概念与基本观念:空间的相互作用(空间观念、整体性与差异性观念)、人与环境的关系(人地观)。

地理观念:

大气的运动对自然地理环境的形成和变化具有深刻的影响。

大气中的各种天气现象都与天气系统的活动有密切关系。

水循环通过物质迁移和能量流动深刻而广泛地影响着全球的地理环境。

世界海洋表层洋流通过促进高低纬热量和水分的输送和交换,参与地表自然环境的物质运动和能量交换,其分布对地理环境有重大影响。

地表形态是不断变化的,其塑造过程是内外力共同作用的结果,是岩石圈物质的循环过程。

基本问题:

大气运动是如何发生和进行的?

大气运动有什么规律?常见的天气系统有哪些?地球上的水是如何循环运动的?水循环对自然地理环境有什么影响?

世界表层洋流是怎样分布的?洋流对地理环境和人类活动有什么影响?

地壳物质是如何循环运动的?

上述案例进行知识层次分析的价值,主要体现在通过分析,提炼出高层次的上位性的观念性认识,这些内容能提升学习水平,提升学生的地理思维能力。例如案例中,学习和记忆洋流分布规律以及洋流对地理环境的影响等具体知识是必要的,但这些知识毕竟是形成能力的载体,学生在学习这些知识的过程中,比记住洋流分布规律本身更重要的则是掌握背后蕴含的用地理模式图概括表达地理事物空间分布规律的学科思想方法,以及在这个过程中对洋流为何如此分布(空间差异、空间相互作用观)、洋流对地理环境(要素相互作用以及人地关系观)带来重大影响等观念的深刻理解。这些就是超越具体知识的上位性的思考和提炼。

案例二:人教版教材高中地理必修三“资源的跨区域调配——以我国的西气东输为例”

课标要求:举例说明资源跨区域调配对区域地理环境的影响。

水平A:讲清西气东输起点、终点、长度、经过省区、调取资源量、调入区和调出区发生的变化等。

这个层次的教学,把案例本身当做有用的知识,这是典型的事实性知识的堆砌,这些缺乏能力价值的知识往往让学生死记硬背, 学生心生厌倦。

水平B:分析西气东输对调入区和调出区地理环境的影响,进而辩证地分析问题。

该层次的学习重点已经上升到体现人地关系原理的地理观念。

水平C:把西气东输仅仅作为一个跨区域资源调配的案例,在A和B的基础上,借助读图和各种资料,分析西气东输对调入区和调出区地理环境影响的一般原理和分析思路与方法。

这种教学从地理学研究视角和方法的角度对资源跨区域调配这一类问题进行总结,实现了案例教学的目的,走出案例本身,有了一般分析思路和方法的提炼,可以由个别知识向同类的知识迁移,具有一定的能力价值。

水平D:帮助学生从地理学视角和方法对资源跨区域调配这一类问题进行观念性认识总结与提升——自然资源分布的不均衡与社会资源分布的地域差异,造成区域差异;区域差异引起资源跨区域调配(差异产生梯度,梯度引发地理流),人类通过技术手段对地理环境不能满足需求的条件采取对策或是改造活动,引起空间的相互作用,这种空间相互作用必然对区域地理环境产生影响,表现为资源跨区域调配对调入区和调出区地理环境的影响;人类需要克服不利影响、利用有利影响促进区域可持续发展。这些观念性认识是具有统摄力的上位性知识,可以统摄诸如“西电东送”“南水北调”“人口迁移”等其他产业转移和资源调配等相关内容,进而形成科学方法论。

地理信息的概念范文第2篇

高考考查的主干知识是体现地理核心概念和培养地理学科素养的载体。以构建核心概念为方向，突出核心概念的功能和价值，构建知识体系，提升综合思维能力的高三地理主干知识复习能有效促进地理学科核心素养的培养，提升高三地理课堂复习的效果。本文以高三地理必修3中“生态环境的建设――土地的荒漠化”为例，说明基于核心概念功能下的高三地理主干知识的复习方法。

一、以构建完整的核心知识体系为基础

土地的荒漠化是区域生态建设中的主干知识。对荒漠化复习要形成完整的概念体系，这一体系包括荒漠化概念的本质、内涵和外延。同学们在复习中要细化考点、分解目标、构建知识结构。如下页图所示。

二、创设情境，为构建核心概念的知识框架提供支撑

在复习中仅仅靠构建框架是不够的，也无法解决实际的问题，所以在进行概念学习时需要结合大量地理学事实，也就是学习情境，才能为构建框架提供支撑。只有把核心概念放在一定的应用情境下，将事实性知识置于我们的概念框架中， 概念的不同层次被各种丰富的有代表性的事实细节展现出来，知识框架的构建才会显得生动和有意义。

例如，对荒漠化的情境复习可分成三个层次。

第一个层次：创设情境，构建主体知识框架结构。

以楼兰古国的兴衰为背景材料，可设置两个基础问题：

（1）分析楼兰文明消失最主要的原因。

（2）楼兰古国的灭亡对现代的绿洲城市有何启示？

设置以上问题的目的是解决荒漠化产生的条件和治理的措施。第一个层次的复习难以使同学们达到对概念的本质和不同层次的把握、对知识的灵活运用。

第二个层次：选择具有相似h境和差异环境的区域，进行概念的运用和迁移。

（1）以贺兰山为背景，分析贺兰山东、西两侧土地荒漠化类型差异的原因。

该问题增加了地形这一因素。在自然环境变化的情况下，荒漠化产生的类型是不同的。

（2）以南方丘陵为背景，分析南方地区的主要荒漠化问题。

可通过比较干旱区域和湿润区域自然条件的差异，分析归纳出南方地区荒漠化的成因。这是在差异明显的环境下对概念的使用和辨析，客观上呼应荒漠化的本质是土地的退化，表现为荒漠的景观。

第三个层次：新情境下概念的应用。

通过不同层面的练习，利用结构化的知识体系，来解决地理问题是提升推理和应用能力的有效方法。而在高三复习中选择经典的案例和高考题来训练是明智的选择。例如，2013年高考新课标全国文综卷Ⅱ第36题、2014年高考新课标全国文综卷Ⅰ第36题，从表面上来看都是考查风沙活动，从本质上来看都是变相地考查荒漠化。

因此，复习地理的目的绝不是使同学们记住一些地理事实，而是使同学们关注核心概念，通过地理事实与情境，归纳与分析概念的本质，理解地理规律，并以此来构建合理的概念框架，进而能够在新情境下解决实际问题。

三、通过比较和辨析，深刻理解概念

同学们头脑中有时会有一些相似概念的存在，在复习过程中要通过比较、辨析、练习巩固等方式来深刻理解头脑中的相似概念。例如，荒漠化、沙漠化、荒漠的概念，很多同学都是混乱使用的。原因是这些同学对概念辨析不清，导致在考试中不能准确答题。在复习中要对这些概念进行比较和辨析：荒漠是一种景观。荒漠化是土地退化的过程。沙漠化是荒漠化发生于干旱环境下的一种土地的退化，而在云贵高原的土地退化则表现为流水侵蚀下的土地退化。同学们要在概念的辨析中明确不同区域自然环境的特征不同，产生荒漠化的类型也不同。

四、引入系统地理原理，转换对主干知识的理解角度

沙漠化从生态问题的角度看，是土地的退化过程，景观上表现为沙丘的扩展。从外力作用对地表形态的影响看，沙漠化是风力的侵蚀和搬运过程，其实就是风沙的活动过程。从天气的角度看，主要表现为沙尘暴天气。风力沉积的地貌类型表现为沙丘，而沙丘的存在是地表荒漠化的一种表现。运用系统地理的原理来解释地理现象，转换对主干知识的理解角度，能帮助同学们形成地理联系的能力，有效提升地理的核心能力。

五、关注主干知识的形成过程，建立概念间的关联

复习中如果只死记硬背荒漠化形成的原因，是无法将知识进行灵活变通与应用的。核心概念的主要功能就是为解决地理问题提供思路和方法。同学们要能够运用核心概念来解决问题，学习和体验概念的形成和应用过程，建立概念间的关联，以形成综合思维。

复习土地荒漠化时关键要理解荒漠化的形成条件。教材中以西北地区为例构建的土地沙化条件无法适用于所有的区域。因此必须对案例进行抽象后，得到如下结论。①物质条件：疏松的沉积物；②动力条件：多大风天气。在此基础上根据情境材料，延长思维的链条。例如，疏松的沉积物来源于这样的条件：干旱环境下，地表植被较少，地表土壤发育不良。干旱的内陆区本身多大风天气。当因为自然或人为的原因导致地表后，地表失去保护，风沙就开始活动。

地理信息的概念范文第3篇

关键字：网络地理信息；面向服务构建；移动；模式

地理信息系统作为一种对空间信息收集、存储、分析和表达的信息管理系统近年来在计算机技术的推动下得到了前所未有的发展。当前在互联网无所不及的环境下，地理信息系统网络成为其发展的必然趋势，同时地理信息系统的网络化也增强地理信息系统的可用性和便捷性[1-2]。本文通过分析移动设备、定位系统、无线网络环境与地理信息服务各种技术，初步探讨无线网络地理信息系统设计[3]。

一、网络地理信息信息系统的组成

网络地理信息系统结合移动设备、定位系统、无线网络环境与地理信息服务四种技术。移动设备是空间服务框架中的终端设备，提供使用者设定约制条件与观察查询结果，整个系统框架在设计上对移动设备有一定的局限性，在评估移动设备是否符合系统时，需考虑其运算能力、作业平台、输出输入接口、电源、供应以及接驳其它硬件装置(如定位系统、无线网络)的能力。定位系统是系统框架中形成空间约制条件的基础，而空间条件的设定是触发空间服务的必要条件，在评估一项定位系统是否通用时，必须特别考虑其涵盖范园、通用环境、定位精度、定位坐标基准与投影方式与更新频率。无线网络环境负责移动用户与网络地理信息服务器间的相互沟通，在评估一个无线网络环境是否通用时，必须特别考虑到无线网络传输速率、覆盖范围与使用成本，传输速率影响了系统的运作效率，覆盖范围限制了可以使用服务的范园，而使用成本则影响用户的使用意愿。

二、网络地理信息服务标准

开放式地理信息服务平台(Open Location Service)计划是OGC为了整合即将快速发展的地理信息服务并增强互操作性而制定的一套规范，其认为地理信息服务可透过核心服务与附加服务交相应用所组成，其中核心服务包括了索引服务、间道服务、地理编码服务的、展示服务、路径规划服务，而附加服务OGC目前仅提出导航服务。规范中并不限制各服务的后端数据格式与操作方法，而是透过空间服务可延伸描述语言(XLS，XML for Location Service)定义了空间服务之间的标准沟通接口，使得处于异质环境中的各空间服务可以透过此接口相互交换信息，真正达到开放概念下的信息共享与交互操作的目标。

其中，OGC WMS标准提供了基于网络地理信系统访问遥感影像数据的标准接口，该标准除了提供互操作外功能，WMS规范另外一个重要特点是提供了灵活的接口访问。基于WMS标准的网络客户端可以请求任意数量的遥感影像图层，不限制边界范围，兼容各种坐标系统，根据客户需求返回所需的图片格式。但是其局限性是是WMS必须实时处理目标请求的内容返回目标所需要的内容，提供WMS的服务器具有较高的性能，或者根据需求采用集群服务配置，同时为了减少对服务器性能的依赖，可以采用缓存请求处理过的图片来提高WMS的性能[4]。

三、网络地理信息应用技术

1、网络服务

单一任务的应用程序在因特网上使用HTTP通讯协议与开放式标准的数据格式(例如XML)提供服务，网络上不论何种操作平台的计算机都可以透过管道找到并触发服务。网络服务在架构上可以分为服务提供者(Provider)、服务消费者(Requester)与服务中介者(Broker)三个组件。三者访问均透过HTTP接口以符合简单对象存取协议(SOAP，Simple Object Access Protocol)的封包彼此交换信息[10]。

2、服务架构

面向服务架构(SOA，Service Oriented Architecture)的主要目标是运用服务、介面、连接与信息的概念建立应用系统的执行环境，这个环境提供标准的信息定义、多样化的接口与弹性的连接方式，让不同技术的服务可以协同运行。面向架构使用XML与Web Services为底层基础，解决通讯协议与数据沟通的问题，而且包含安全、交易、商业流程整合等功能，使面向架构成为最有弹性的系统整合方案。

3、空间数据库

空间数据库系统指的是提供空间数据形态与空间查询语言，并且具有空间索引与空间连结的数据库系统。由此的建立空间数据模型与定义原语是空间数据型态、空间位置与空间操作，空间数据库能将任何空间数据模型化后直接储存于数据库中，并可进行空间操作分析或查询空间数据。

四、网络地理信息系统框架设计

本文根据面向服务的概念，提出一个分散的三层式架构概念，分别为信息层、应用层与客户层，三者各自以网络服务的型态存在，使得看似彼此互不相关计算机节点，可透过框架中预先设立的标准接口彼此互相沟通。信息层作为据实际存在的节点，由各数据生产单位各自维护，一方面避免单一服务器上数据繁杂造成的高负载，一方面较易确保数据随时处于最新状态；应用层作为选取与整合各种实体信息之中介平台，负责接受与理解客户端的需求，进而利用内建特定领域知识存取与整合信息层中各式各样的数据；客户层作为辅助使用者以直觉的方式完成触发服务链运作，并将服务内容以适当的方式展示给使用者。以网络服务技术建构而成的信息层、应用层与客户层，本质上非常容易透过因特网的特性分散在不同的地理位置。此架构的特色在于应用层本身未必需要储存任何使用者直接需求的数据，而是以整合信息层中之实体数据为主要任务，因此如何快速的查询适合的信息层相关信息服务，便是一个强调开放的地理信息服务框架是否成功的重要因素。如同人们利用搜索引擎查找网络中动辄数以亿万计的网页，这些分散在因特网的各种网络服务也必须透过某种程度的目录服务才能被有效率的应用。而目录服务可以被视为类实体数据以服务的型态提供给使用者。

客户层为整个地理信息服务框架中的终端使用者，其主要的功能有三：(1)以引导式对话窗口辅助使用者处理与应用层之间复杂交流；(2)持续追踪使用者行走路线的机制来达到主动推送服务(Pull Service)的概念；(3)依照使用者使用移动设备等级不同，提供不同复杂程度的使用者操作接口。

地理信息的概念范文第4篇

地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种源于地学产生的计算机技术，随着应用的发展，其成为一种重要的计算机应用支撑技术。GIS软件技术不断渗透到各中行业应用中，行业应用又反过来对GIS软件技术产生了巨大的带动作用。在21世纪信息时代的今天，随着计算技术飞速发展，地理信息系统融入IT主流步伐日益加快。

早在1996年，Gartner就前瞻性地提出了面向服务架构(SOA)的思想，其核心思想就是要实现业务敏捷。但在Web 1.0的时代，还是网络的蛮荒时代，在2001年Web Service相关标准出现以前，SOA还只是束之高阁的理论概念。在这个时候，地图虽然也能以静态图片方式被放到互联网上，但是Web客户端能拥有的GIS功能几乎没有。

随着Web Service技术的推出和应用，Web 2.0时代到来，SOA的思想被一个个效益显著的信息系统建设项目不断的示范，才逐渐成为现今的热门话题。2003年起，GIS软件厂商逐步支持Web Service的空间信息，开始了GIS对SOA支持的征程。但距离实现SOA业务敏捷的核心宗旨来说，GIS软件到这个阶段为止路程还很漫长。

2006年左右起，Web 3.0的概念逐步被提出来，服务整合、服务聚合等概念和相关标准逐步全面推广开来。到2008年，北京超图软件股份有限公司率先提出了基于全新GIS软件平台架构Service GIS模式―SuperMap GIS 2008软件系列。该软件体系服务端平台能自身的服务，也能公共标准的服务，还能聚合其他GIS服务平台的服务，同时还能根据应用需要定制相关的服务。

从数据到能力全面共享

在数字城市和电子政务等领域，实现地理信息共享一直是一个难题。由于地理信息无法有效共享，传统的地理信息应用往往是以部门为单位建立了小而全的孤立“地图”，无法实现一个城市各个部门的“一张图”模式。有了Service GIS的服务聚合利器，数据共享将告别数据拷贝的“原始时代”，以及必须统一成一个空间数据库的“野蛮时代”，从而实现数据共享与能力共享。

我们可以回过头来把地理信息共享划分为四个阶段，其中第三阶段和第四阶段都是基于Service GIS聚合服务。超图软件采用SuperMap GIS 2008为重庆市和西安市构建了城市地理信息共享平台。重庆市和西安市地理信息共享平台都基于Service GIS，利用服务聚合，将基础地理信息通过服务接口方式共享，其它应用系统可通过接入服务的方式共享地理信息；同时通过服务标准将GIS功能进行封装，应用端系统可以不单独构建GIS应用系统，通过聚合服务方式就把地图数据和GIS功能接入到应用中。

从“看”到“用”

地理信息应用在很多系统中还只是处于“花瓶”角色，在信息化大餐中还只是“零食”，如果GIS真能在IT中扮演主角，成为信息化大餐中的“主食”，市场至少还能数十倍增长。要开拓这些市场的关键钥匙是要解决“用”的问题，不能只让GIS只是“看图”工具。有了Service GIS基于服务聚合的技术道路，将不但让只处于“看”位置的部门将GIS“用”起来，还将让更多没有用过GIS的部门将GIS“用”起来。

催生第五代政务系统

以房产政务系统为例，从图形技术应用角度，政务系统已经走过了第四代阶段，随着Service GIS模式的出现，催生了真正面向SOA业务敏捷的第五代数字房产系统。

地理信息的概念范文第5篇

【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具

1引言

近年来，随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要，这些分散的系统要求集成运行，以实现信息共享，提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1，2]，在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3，4]。

地理信息系统集成可以分为两个层次，一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成，侧重于地理信息的空间分析；另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。

在计算机集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）领域，集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用，集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器（Enabler）的集成平台在企业应用中获得极大成功[6]，中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7]，收到巨大的经济和社会效益。

文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性，地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验，结合信息技术的新发展，提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。

2地理信息系统集成分析

回顾地理信息系统的发展过程，可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式：

（1）同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式，它适用于任意系统之间的数据和模型集成。

（2）大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构，提供二次开发语言，构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换（如Arcedit和Arcplot），具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外，其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上，不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。

（3）采用应用程序接口（API）的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯，提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。

（4）对象连接与嵌入（OLE）的自动化功能（Automation）提供了对象之间的互操作功能，一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer，都提供OLEAutomation，用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。

（5）最近发展起来的对象—关系数据库技术（ORDBMS）将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统，用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据，可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。

（6）OPENGIS组织采用COBRA标准，了其简单特征规范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作为开放地理信息系统的基础，这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一，但这种方式需要从底层重新开发GIS软件，在短期内很难直接应用于工程实践。

在以上地理信息系统集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。

（1）地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性，地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式（如（1）和（2）），又可以为以后基于API（如（3）和（5））面向对象的地理系统集成（包括（4）—（6））提供发展余地。

（2）地理信息涉及不同的时间、空间和属性，需要有一种有效的地理数据管理的机制，并提供数据融合的能力。

（3）地理分析模型与多种地理数据发生联系，不同模型之间有复杂的串并联关系，模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

基于以上的分析，本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构，基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台，以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。

3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构

近年来，客户/服务器（Client/Sever，C/S）体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义，但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下，一个或更多个客户机和一个或更多个服务器，以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统，共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统，在该模式下，应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求，网络通信服务系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。

地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后，可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构（图1）。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构，集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择，以及有关输入输出选择项，将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型，并支持模型的组合和建立新的模型，然后将这些模型（包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的）对数据的要求提交数据集成平台服务器，其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器，进而返回给客户端。

当客户端有特殊的显示、制图要求时，模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现；如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时，模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求，完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外，还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求，在空间框架的基础上实现多元数据的融合，数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式（如ARC/INFO的E00格式等），也为将来全部过渡到API的内存交换形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台，因此系统具有良好的可扩充性，无论采用商业软件还是采用国产软件，只要具有该项功能可以作为服务器，服务器软件类型的变化都不会影响系统结构，便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

4基于元数据的地理信息系统数据集成平台