地理信息科學(xué)定義精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇地理信息科學(xué)定義，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

1（略）

國內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計(jì)模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過程機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬模型、元胞自動(dòng)機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究。可視化是表達(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實(shí)感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺，依托這一平臺，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐、模擬決策等活動(dòng)。針對環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個(gè)分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時(shí)間，但從目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來看，對于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計(jì)劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評價(jià)模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)（圖略）USGS的研究報(bào)告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識的，集成物理、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點(diǎn)。Huang等川的觀點(diǎn)顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了計(jì)算智能等技的應(yīng)用。基于以上觀點(diǎn)以及國內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實(shí)踐與認(rèn)識，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法（圖略）。環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個(gè)階段、各個(gè)過程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨(dú)立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評價(jià)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點(diǎn)還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動(dòng)力發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計(jì)、監(jiān)測與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評價(jià)與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評價(jià);(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時(shí)空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識和其它領(lǐng)域知識的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時(shí)，也進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。實(shí)現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)綜合研究與應(yīng)用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點(diǎn)在于多學(xué)科研究的交叉點(diǎn)，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗(yàn)證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評價(jià)、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動(dòng)態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計(jì));(3)面向環(huán)境監(jiān)測的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、知識的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

篇2

[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng)；集成二次開發(fā)；基礎(chǔ)開發(fā)

1、地理信息系統(tǒng)內(nèi)涵

地理信息系統(tǒng)，是20世紀(jì)60年代創(chuàng)立并發(fā)展起來的新興技術(shù)，英文全稱為為Geographical Information System，簡稱GIS，地理信息系統(tǒng)融合多種學(xué)科，包括地圖學(xué)、遙感學(xué)、測繪學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，是現(xiàn)代用來分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔⑾到y(tǒng)有不同的定義，有的側(cè)重GIS的技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行定義，有的偏重GIS的應(yīng)用功能進(jìn)行定位。比如有的把它定義為對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存貯、提取、分析以及顯示的工具，有的定義為協(xié)助發(fā)展和規(guī)劃，進(jìn)而做出決定的工具，無論側(cè)重哪個(gè)方面，GIS都是利用現(xiàn)代科技手段獲取地球信息，利用數(shù)學(xué)方法完成信息之間的轉(zhuǎn)換、預(yù)測、驗(yàn)證。這一過程的核心是計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫、地圖可視化和空間分析是基本技術(shù)，地球系統(tǒng)內(nèi)的信息流組成其主要研究內(nèi)容，主要研究和服務(wù)對象是資源環(huán)境。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相比，它的顯著優(yōu)勢是具有處理空間分布數(shù)據(jù)的能力。通過有效結(jié)合屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析、處理，最后用圖表或曲線形式反映出來，為社會(huì)服務(wù)。

2、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的方式

地理信息系統(tǒng)的開發(fā)方式包括基礎(chǔ)開發(fā)、借助GIS工具進(jìn)行二次開發(fā)和集成二次開發(fā)，在基礎(chǔ)開發(fā)過程中，開發(fā)者不依賴GIS軟件，而是利用程序設(shè)計(jì)語言采集、處理、分析空間數(shù)據(jù)信息，采用相關(guān)算法進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。這種開發(fā)方式可以大大節(jié)省成本，但是設(shè)計(jì)復(fù)雜需要大量人力物力，并且功能無法與商業(yè)化GIS軟件相比。借助GIS工具進(jìn)行二次開發(fā)，當(dāng)前大多數(shù)軟件商都向開發(fā)者推薦利用GIS軟件開發(fā)宏語言，用戶利用宏語言能夠非常方便地進(jìn)行二次應(yīng)用，但是這種開發(fā)方法的宏語言非常有限。集成二次開發(fā)是利用專業(yè)的GIS工具軟件，實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能，利用可視化開發(fā)工具作為開發(fā)平臺，進(jìn)行二者的集成開發(fā)。目前主要有OLE/DOE技術(shù)和GIS組件技術(shù)。

3、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1應(yīng)用于礦產(chǎn)資源調(diào)查、預(yù)測。近年來，隨著地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來越多地被應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的調(diào)查、評價(jià)與預(yù)測中，這種應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)產(chǎn)生初期就受到國內(nèi)外找礦工作者的關(guān)注。在礦產(chǎn)勘查階段使用該技術(shù)，能夠幫助找礦工作者準(zhǔn)確快速判斷地形，了解地貌露頭巖組合特性，以及地下構(gòu)造形態(tài)、斷層走向等信息，工作者可以通過掌握這些信息，繪制出常規(guī)測繪無法達(dá)到地區(qū)的地形圖，如沙漠、高原、戈壁等，對找礦工作者有很大幫助。

3.2應(yīng)用在城市規(guī)劃和管理領(lǐng)域。城市規(guī)劃和管理涉及的要素非常廣泛，包括人口、交通、環(huán)境、資源、金融、經(jīng)濟(jì)等等，GIS數(shù)據(jù)庫管理可以把這些信息全部納入城市系統(tǒng)，然后進(jìn)行城市多目標(biāo)的開發(fā)規(guī)劃。近年來，GIS技術(shù)在我國取得了非常顯著的成果。北京、上海、天津，深圳等發(fā)達(dá)城市已將建立了相當(dāng)完善的GIS管理系統(tǒng)，還有一批城市如海口、洛陽等地正在積極籌備建設(shè)城市GIS系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)的建設(shè)大大提高了城市的管理水平，促進(jìn)了城市飛速向前發(fā)展。

3.3應(yīng)用在水文和水利領(lǐng)域。GIS技術(shù)可以用來研究河流治理、水污染以及洪水安全保障等方面的問題。GIS技術(shù)有著傳統(tǒng)方法無法企及的優(yōu)越性，不僅速度快而且信息量龐大，并可實(shí)現(xiàn)思維的可視化，通過對水情、水庫、雨量信息的掌握，可以高效解決水文模型研究中一直存在的數(shù)量不足、信息量單一的問題，大大豐富了水文地質(zhì)的研究領(lǐng)域，提高了水文模型研究的精度。我國的黃土高原小流域動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究、黃河三角洲洪水災(zāi)情分析系統(tǒng)研究、黃土高原三川河流區(qū)域治理與開發(fā)信息系統(tǒng)研究等在這方面的應(yīng)用研究比較突出。

3.4在人們生活中的應(yīng)用。近年來，GSM移動(dòng)通信技術(shù)取得了飛速發(fā)展，使得GIS的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到人們的生活中，集成GIS、GPS、GSM技術(shù)已經(jīng)在車輛安全防范系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)得到應(yīng)用。有效地幫助人們反劫防盜，為醫(yī)療救護(hù)提供有效引導(dǎo)，舉個(gè)醫(yī)療救護(hù)方面的實(shí)例，當(dāng)患者向急救中心尋求救助時(shí)，監(jiān)控中心可以通過GIS電子地圖查找患者的具置，同時(shí)搜索最近的急救車進(jìn)行救援，大大提高了救援效率，為患者爭取了寶貴的時(shí)間，當(dāng)患者進(jìn)入救護(hù)車后，監(jiān)控中心利用雙向通話功能，對救護(hù)車上的施救醫(yī)生進(jìn)行指導(dǎo)，通過GIS的最優(yōu)路徑功能，指引救護(hù)車用最快速度到達(dá)醫(yī)院。患者、家屬、醫(yī)生之間也可以通過GIS，并有效結(jié)合GPS、GSM無線通信和網(wǎng)絡(luò)，可以建立全方位的溝通體系，幫助患者進(jìn)行及時(shí)、有效的治療。如果在車輛移動(dòng)目標(biāo)、重點(diǎn)保護(hù)單位、家居等安裝GPS、GSM無線通信設(shè)備，那么無論我們在哪里在干什么事情，都可以通過由GIS、GPS、互聯(lián)網(wǎng)等無線通信技術(shù)組成的綜合服務(wù)系統(tǒng)中獲得幫助和商務(wù)服務(wù)，使我們真正處于全方位、立體的數(shù)字化生活中。

本文主要介紹了地理信息系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展速度非常快，應(yīng)用范圍越來越廣泛，并且隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展空間將進(jìn)一步擴(kuò)展，不僅為人們提供功能更加豐富的服務(wù)平臺，并且極大地促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]黃杏元.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京：高等教育出版社，2001.

篇3

解讀GIS

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，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)，隨著GIS的發(fā)展，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務(wù)"（Geographic Information service）。

GIS是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對空間信息進(jìn)行分析和處理（簡而言之，是對地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析）。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對空間信息的存儲(chǔ)管理分析，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。

由于不同的部門和不同的應(yīng)用目的，GIS的定義也有所不同。當(dāng)前對GIS的定義一般有四種觀點(diǎn)：即面向數(shù)據(jù)處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義和面向數(shù)據(jù)庫的定義。Goodchild把GIS定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合技術(shù)系統(tǒng)”。有學(xué)者認(rèn)為“GIS是屬于從現(xiàn)實(shí)世界中采集、存儲(chǔ)、提取、轉(zhuǎn)換和顯示空間數(shù)據(jù)的一組有力的工具”，俄羅斯學(xué)者也把GIS定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合”。面向數(shù)據(jù)庫是定義則是在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫間的連接，認(rèn)為GIS是空間分析方法和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)合。面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義是在面向過程定義的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)GIS所處理的數(shù)據(jù)類型，如土地利用GIS、交通GIS等；我們認(rèn)為地理信息系統(tǒng)它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個(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)。它和其他計(jì)算系統(tǒng)一樣包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數(shù)據(jù)都具有地理參照，也就是說，數(shù)據(jù)通過某個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)與地球表面中的特定位置發(fā)生聯(lián)系。

開創(chuàng)美好未來

在這次的大會(huì)上，來自各行各業(yè)的專家和代表交流經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。國家測繪地理信息局副局長李朋德指出，“如果想要利用地理信息來提升國家治理能力和現(xiàn)代化建設(shè)，一定要把地理信息當(dāng)做一種公共語言、公共知識，讓地理信息數(shù)據(jù)成為國家的公共財(cái)富。這樣我們的數(shù)據(jù)才能夠權(quán)威，才能夠支撐我們國家治理能力和現(xiàn)代化建設(shè)中的空間決策，比如說空間的規(guī)劃，以及生態(tài)文明建設(shè)的監(jiān)測等。缺乏統(tǒng)一的空間位置、平臺，這些事都難以實(shí)現(xiàn)。”但如何才能做到呢？李朋德認(rèn)為，“要培養(yǎng)更多領(lǐng)導(dǎo)干部和整個(gè)社會(huì)的地理空間思維能力。提出來，大家要有戰(zhàn)略思維，我覺得我們各級干部還應(yīng)該要有空間思維，就像《孫子兵法》所說的，識地形，天時(shí)、地利、人和，這個(gè)地利在哪兒、天時(shí)在哪兒，就是時(shí)空概念。怎么樣能把復(fù)雜的地理信息引入到黨政行政學(xué)院，怎么樣把這些知識帶進(jìn)幼兒園、中學(xué)、大學(xué)，怎么讓所有的受教育者都形成空間思維能力，這對于我們國家的協(xié)作、合作能力是至關(guān)重要的。”

中國科學(xué)院院士周成虎發(fā)表了題為《創(chuàng)新GIS》的講話。他指出，GIS的發(fā)展，經(jīng)歷了上個(gè)世紀(jì)七八十年代的大型機(jī)時(shí)代，九十年代的個(gè)人機(jī)時(shí)代，本世紀(jì)初的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，以及剛剛起步的大數(shù)據(jù)時(shí)代。這期間GIS發(fā)生了巨大的變化，主要表現(xiàn)在：遙感影像、實(shí)時(shí)感知、海量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)成為主流數(shù)據(jù)；高性能計(jì)算、云服務(wù)成為新的支撐技術(shù)體系；普適化應(yīng)用、知識化服務(wù)的地理信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)應(yīng)用模式。可以說，GIS科學(xué)與技術(shù)正處于一個(gè)重大變革的時(shí)期。大數(shù)據(jù)要求人們改變對精確性的苛求，轉(zhuǎn)而追求混雜性；要求人們改變對因果關(guān)系的追問，轉(zhuǎn)而追求相關(guān)關(guān)系。這是一種革命性的思維轉(zhuǎn)變，對GIS也提出了新的挑戰(zhàn)與要求。

Esri中國信息技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)沙志友在技術(shù)和應(yīng)用展示環(huán)節(jié)上表示，GIS已經(jīng)發(fā)生變化，主要兩個(gè)方面。第一方面，地圖已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾慕M成部分，已經(jīng)不是GIS專業(yè)或者GIS圈的專業(yè)知識和技術(shù)，只要智能手機(jī)裝著一份電子地圖， 74%的成人都會(huì)在自己的生活和工作中去采用電子地圖或者地圖知識解決遇到的問題。第二方面就是IT消費(fèi)者化，ArcGIS消費(fèi)者化不僅影響著公眾的消費(fèi)者，實(shí)際對GIS的組織結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生比較大的影響，這并不意味著組織結(jié)構(gòu)面向的的公眾消費(fèi)者，而是把組織結(jié)構(gòu)需要采用公眾消費(fèi)者的思維去規(guī)劃、設(shè)計(jì)、去管理自己內(nèi)部的信息化的系統(tǒng)。

篇4

[關(guān)鍵詞]地理信息 GIS 發(fā)展 應(yīng)用

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

0引言

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

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)庫定義、數(shù)據(jù)庫的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫操作、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。可以為用戶輸出全要素地圖，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的控件供用戶開發(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。此外，努力改善開發(fā)平臺能力能夠決定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開發(fā)平臺；而國內(nèi)中國地質(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)大的二次開發(fā)功能；但在各個(gè)領(lǐng)域的開發(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暋⑾瘛D、文和通訊等集合到一體，通過最為直觀的方式和感知信息，以及形象可感的、甚至能夠聲控對話的人機(jī)界面對信息處理進(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)畫等技術(shù)的融合，使得GIS應(yīng)用的市場和領(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、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

一般來說，地理學(xué)任何一門分支學(xué)科在具體的研究過程中，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；然后針對具體問題采用各分支學(xué)科的研究方法，解決所要研究的問題；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)庫資料及相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型對研究對象的現(xiàn)狀或發(fā)展趨勢進(jìn)行分析與預(yù)測。

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)保”的概念隨之形成“。數(shù)字環(huán)保”是在EMIS、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)測與評價(jià)以及環(huán)境影響評價(jià)等方面都有重要的應(yīng)用。

5結(jié)束語

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，才能在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟，并同時(shí)給企業(yè)帶來更高的回報(bào)。GIS技術(shù)在我國取得了廣泛的應(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：移動(dòng)地理信息系統(tǒng)；嵌入式系統(tǒng)；GIS；GPS

中圖分類號：C922 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

地理信息系統(tǒng)學(xué)科是一門結(jié)合地理信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉型學(xué)科。近年來隨著社會(huì)需求的不斷增加，該學(xué)科發(fā)展迅速，在我們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面都發(fā)揮了巨大的作用。地理信息系統(tǒng)(GIS Geographic Information System)結(jié)合計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)和地理科學(xué)的最新成就，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件快速發(fā)展的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理、綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供規(guī)劃、管理、決策和研究所需的信息。本文主要研究移動(dòng)地理信息系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，內(nèi)容包括：嵌入式硬件終端、嵌入式操作系統(tǒng)、系統(tǒng)構(gòu)架和移動(dòng)GIS開發(fā)平臺。

1嵌入式系統(tǒng)

1.1嵌入式系統(tǒng)的定義

根據(jù)IEEE(國際電機(jī)工程師協(xié)會(huì))的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”。該定義主要是從應(yīng)用上加以定義的，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。

目前國內(nèi)一個(gè)被普遍認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

這個(gè)定義上，可從幾方面來理解嵌入式系統(tǒng)：

(1)嵌入式系統(tǒng)是和具體的應(yīng)用緊密結(jié)合的，根據(jù)具體的應(yīng)用選擇不同的嵌入式系統(tǒng)組合，以達(dá)到最佳的應(yīng)用效果，把系統(tǒng)各個(gè)部分的作用發(fā)揮到最大限度。這一點(diǎn)正是嵌入式系統(tǒng)的意義所在。

(2)嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。所以，一個(gè)嵌入式系統(tǒng)如果要在激烈的競爭中立于不敗之地，必須有一個(gè)正確的定位。比如著重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理或是高實(shí)時(shí)性和高可靠性等獨(dú)有的特征。

(3)嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進(jìn)行裁剪，提供滿足應(yīng)用系統(tǒng)的所需要的獨(dú)特的應(yīng)用環(huán)境。如果能建立相對通用的軟硬件基礎(chǔ)平臺，然后在其上開發(fā)出適應(yīng)各種需要的系統(tǒng)，是一個(gè)比較好的發(fā)展模式。但是由于需求的多樣性，滿足所有應(yīng)用的平臺是不存在的，目前的嵌入式系統(tǒng)的核心往往是一個(gè)只有很小的微內(nèi)核，大部分功能需要根據(jù)實(shí)際的使用進(jìn)行功能擴(kuò)展或者裁減，但是由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴(kuò)展能夠非常順利的進(jìn)行。這就大大的提高了平臺的適應(yīng)性和開發(fā)的效率。

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點(diǎn)是：高可靠性；在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下，系統(tǒng)仍然能夠正常工作；許多嵌入式應(yīng)用要求實(shí)時(shí)性，這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力；嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的更新?lián)Q代也是與具體產(chǎn)品同步進(jìn)行的；嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性，比較核心的代碼一般都固化在只讀存儲(chǔ)器中或閃存中，也就是說軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)，而不是存儲(chǔ)在磁盤等載體中。

1.2嵌入式操作系統(tǒng)

嵌入式操作系統(tǒng)EOS(Embedded Operating System)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度操作，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展、信息家電的普及應(yīng)用及EOS的微型化和專業(yè)化，EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強(qiáng)功能方向發(fā)展。嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。

目前市場上最常見的嵌入式操作系統(tǒng)有Microsoft公司的 WindowSCE、3Com公司下屬子公司的 PalmOS、開放源代碼的Linux嵌入式系統(tǒng)三種。

2分布式地理信息系統(tǒng)

到目前為止比較常用的GIS解決方案是將所需的各部分集中在一起，例如用戶的桌面系統(tǒng)，仍然是利用GIS解決實(shí)際問題的主要有效方法。但是隨著人們需求的變化，用戶要求更靈活的使用GIS處理遇到的多種問題，隨著網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備的快速發(fā)展，分布式GIS應(yīng)運(yùn)而生，可以很好的滿足用戶的需求。

2.1分布式GIS的特點(diǎn)

分布式GIS有四個(gè)重要位置：

(1)用戶位置和界面，在這個(gè)界面上，用戶可以得到并使用由GIS產(chǎn)生的信息用U表示。

(2)用戶訪問的數(shù)據(jù)的位置，用D表示。按傳統(tǒng)的方法，數(shù)據(jù)先要傳到用戶的計(jì)算機(jī)上，然后才能被使用，但是，通過分布式GIS，用戶可以直接從遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫和存儲(chǔ)設(shè)備中訪問數(shù)據(jù)。

(3)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位置，用P表示。

(4)GIS項(xiàng)目關(guān)注區(qū)域位置或者目標(biāo)的位置，用S表示。所有的GIS項(xiàng)目都要對區(qū)域進(jìn)行研究，需要獲取研究區(qū)域的數(shù)據(jù)，并利用GIS處理這些數(shù)據(jù)。

在傳統(tǒng)的GIS中，U、D、P三個(gè)位置是相同的，因?yàn)閿?shù)據(jù)及其處理過程都是在用戶桌面上完成的。對象可能位于世界上的任何位置，這主要取決于具體的項(xiàng)目。但是分布式GIS中D和P并不需要和U相同，并且用戶可能位于對象區(qū)域S內(nèi)，能夠現(xiàn)場觀測目標(biāo)對象。

分布式GIS的關(guān)鍵是互操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，它包括：對GIS數(shù)據(jù)庫中各原型要素(點(diǎn)、線、面等)的相關(guān)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化；用于處理地理要素，并使地理數(shù)據(jù)具有開放式交互格式的地理標(biāo)識語言，它是XML的一種；并使用戶從遠(yuǎn)程自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)規(guī)范。

2.2分布式GIS的體系結(jié)構(gòu)

分布式GIS客戶端通過TCP/IP連接可將數(shù)據(jù)從服務(wù)器下載到客戶端，完成地圖的編輯、導(dǎo)航、查詢等處理。客戶端具體實(shí)現(xiàn)這種體系結(jié)構(gòu)時(shí)可以采用不同的實(shí)現(xiàn)策略。客戶端主要有胖客戶和瘦客戶兩種類型。

3 GPS定位

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))的簡稱。全球定位系統(tǒng)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時(shí)和測距。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱GPS)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20余年，耗資200億美元，于1994年全面建成。具有海陸空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)過近十年我國測繪等部門的使用表明，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等特點(diǎn)，成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)測量、工程變形測量、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科，取得了好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.1GPS系統(tǒng)組成

GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。

(1)GPS工作衛(wèi)星及其星座

由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55度，各個(gè)軌道平面間相距60度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星間的升交角距相差90度，一個(gè)軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度。在用GPS信號導(dǎo)航定位時(shí)，為了了解觀測站的三維坐標(biāo)，必須觀測4顆GPS衛(wèi)星，稱為定位星座。這4顆衛(wèi)星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時(shí)，甚至不能測得精確的點(diǎn)位坐標(biāo)，這種時(shí)間段稱為“間隙段”。但這種時(shí)間間隙段是很短暫的，并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候、高精度、連續(xù)實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位測量。

GPS衛(wèi)星的核心部件是高精度的時(shí)鐘、導(dǎo)航電文存儲(chǔ)器、雙頻發(fā)射和接收機(jī)以及微處理器。而對于GPS定位成功的關(guān)鍵在于高穩(wěn)定的頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種高頻率標(biāo)準(zhǔn)由高精度的時(shí)鐘提供。時(shí)鐘由地面站校驗(yàn)，其鐘差、鐘速連同其它信息由地面站注入衛(wèi)星后，再轉(zhuǎn)發(fā)給用戶設(shè)備。

(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)

對于導(dǎo)航定位來說，GPS衛(wèi)星是一動(dòng)態(tài)己知點(diǎn)。衛(wèi)星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷—描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否工作正常，以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定的軌道運(yùn)行，都要由地面設(shè)備進(jìn)行檢測和控制。地面系統(tǒng)的另一個(gè)重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)—GPS系統(tǒng)時(shí)間。

(3)GPS信號接收機(jī)

GPS信號接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截至角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對所接收到的GPS信號進(jìn)行交換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)的計(jì)算出測量站的三維位置。

3.2坐標(biāo)系統(tǒng)

在衛(wèi)星定位中，需要研究建立衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，并尋求衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系與地面點(diǎn)所在的坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。衛(wèi)星定位中常采用空間直角坐標(biāo)系及其相應(yīng)的大地坐標(biāo)系，一般取地球質(zhì)心為坐標(biāo)系的原點(diǎn)。根據(jù)坐標(biāo)軸指向的不同，有兩類坐標(biāo)系，天球坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系。地球坐標(biāo)系隨同地球自轉(zhuǎn)，可看作是固定在地球上的坐標(biāo)系，便于描述地面觀測站的空間位置；天球坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，便于描述人造地球衛(wèi)星的位置。

4 MapXMobile

MapXMobile是專門為開發(fā)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一種工具，它提供了簡單高效的方法，將地圖繪制功能嵌入到手持設(shè)備中。 MapXMobile是一組動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)，通過使用嵌入式VB或VC一開發(fā)環(huán)境，它能夠迅速地與用戶程序相結(jié)合。例如，MapPXMobile向應(yīng)用程序添加強(qiáng)大的地圖繪制功能，可以將數(shù)據(jù)顯示為點(diǎn)、餅狀圖或柱狀圖；通過使用特定的半徑、矩形或特定點(diǎn)的屬性來組織數(shù)據(jù)、執(zhí)行搜索或選擇地圖圖元，以充分發(fā)揮其空間分析功能。

4.1 MapXMobile的主要功能

MapXMobile的主要功能包括：

(l)使用MapXMobile控件。

地理數(shù)據(jù)將以直觀的形式表達(dá)給用戶，通過創(chuàng)建或編輯地圖圖元，在地圖上顯示分析結(jié)果。

(2)繪制專題地圖。

專題地圖是用來分析和表現(xiàn)數(shù)據(jù)的很有用的方法，它將數(shù)據(jù)與地圖上的每個(gè)圖元相關(guān)聯(lián)，然后使用顏色編碼(或其它樣式)來展示數(shù)據(jù)。通過專題地圖的繪制，可以使用顏色編碼、點(diǎn)的密度、單獨(dú)值、分級符號、餅狀圖或柱狀圖來表現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)。

(3)逐層細(xì)化地圖制作。

通過簡單的點(diǎn)擊即可查看詳細(xì)數(shù)據(jù)。

(4)數(shù)據(jù)綁定。

地圖和屬性數(shù)據(jù)可以來自在其中嵌入了MapXMobile的容器，MapXMobile還提供了來自各種ODBC數(shù)據(jù)源或DAO數(shù)據(jù)源(例如 MS Access)的數(shù)據(jù)，以及若干不同類型的數(shù)據(jù)源的綁定。

(5)注釋。

提供標(biāo)注，以突出顯示特定數(shù)據(jù)，并通過添加文本、符號和標(biāo)簽來使地圖便于查詢和理解。

(6)圖層化繪制地圖。

通過顯示和控制地圖圖層，用戶可以自由地設(shè)置圖層的顯示范圍，使其只在地圖的預(yù)設(shè)級別內(nèi)顯示，還可以使用和創(chuàng)建無縫的地圖圖層以及動(dòng)態(tài)圖層、用戶圖層等。

4.2數(shù)據(jù)組織形式

MapXMobile將其所有基礎(chǔ)信息都以MapInfo表(Table)的形式組織起來。每張表都是一組MapInfo文件，用來在地圖上創(chuàng)建一個(gè)圖層。

所有的MapInfo表都包含一下文件：

.tab：描述MapInfo表的結(jié)構(gòu)，是主要體現(xiàn)數(shù)據(jù)文件格式的文本文件。

.dat：(.mdb、.aid或.dbf)描述表格數(shù)據(jù)。

.map：描述圖形對象(如果該表沒有任何地圖對象，則該文件將不存在)。

.id：將數(shù)據(jù)與對象相鏈接，交叉引用(如果該表沒有任何地圖對象，則該文件將不存在)。

.ind：索引文件。通過索引文件，可以使用Find對象搜索地圖元素。

GeoSet是由同一地理區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)MapInfo格式地圖文件 (.tab)組成的數(shù)據(jù)集，因襲命名為GeoSet。GeoSet可以避免在每次使用地圖處理多個(gè)圖層時(shí)，分別打開和顯示這些圖層所造成的時(shí)間消耗。GeoSet的擴(kuò)展名為.gst，.gst是包含有若干元數(shù)據(jù)關(guān)鍵字的文本文件，決定 MapXMobile顯示哪些表以及如何顯示。

在打開一個(gè)GeoSet時(shí)，將自動(dòng)以默認(rèn)方式顯示并打開在該GeoSet中包含的所有文件，并返回所有的地圖圖層和設(shè)置。開發(fā)人員可以更改該默認(rèn)顯示設(shè)置以滿足自身的要求。GeoSet的設(shè)置包括投影方式、自動(dòng)標(biāo)注、縮放圖層以及在打開表時(shí)的可見性。

參考文獻(xiàn)：

[1]余明，艾廷華.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京:清華人學(xué)出版社，2009