GIS的应用及研究热点探讨
流行病学研究中的地理信息系统(GIS)应用
流行病学研究中的地理信息系统（GIS）应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种能够捕捉、存储、分析、管理和展示地理数据的技术。
在流行病学研究中，GIS的应用越来越广泛，为研究者提供了全新的视角和工具，有助于对疾病传播的规律进行分析和预测。
本文将介绍流行病学研究中GIS的应用，并探讨其在不同方面的作用和意义。
一、GIS在疫情监测和分析中的应用在流行病学研究中，疫情监测和分析是非常重要的课题。
GIS通过将疫情数据与地理信息相结合，可以更加清晰、直观地展示疫情的空间分布情况，帮助研究者发现潜在的传播模式。
例如，在监测某种传染病的流行情况时，可以使用GIS绘制疫情地图，标注病例的分布情况，揭示出疫情的热点区域和传播路径。
同时，GIS还可以进行空间插值和空间聚类分析，帮助研究者更加准确地估计潜在风险区域和传播速度，有助于制定相应的防控措施。
二、GIS在风险评估中的应用流行病学研究的另一个重要方向是风险评估。
GIS可以将相关的风险因素数据与地理信息进行关联分析，推断出不同地区的风险程度。
例如，在评估某种疾病的暴发风险时，可以使用GIS综合考虑环境、人口、交通等多种因素，绘制风险地图，指导地方政府和卫生部门制定相应的防控措施。
利用GIS技术，研究者可以更加准确地评估不同地区的风险水平，为精细化防控提供科学依据。
三、GIS在疫情溯源中的应用针对某些疫情的溯源研究，GIS也发挥了重要作用。
通过收集各类数据，包括病例的时间、地点、活动轨迹等信息，GIS可以帮助研究者确定疫情的起源地和扩散路径。
例如，在研究一次疾病爆发的源头时，可以通过GIS技术绘制时间-空间关系图，分析病例之间的空间和时间关联，找出疫情的传播路径和传播速度。
这种方法可以帮助研究者更好地了解病毒的传播规律，为控制疫情的蔓延提供科学依据。
四、GIS在资源调配中的应用流行病学研究中，GIS还可以用于资源调配的优化。
空间统计模型在地理信息系统中的应用研究
空间统计模型在地理信息系统中的应用研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的计算机系统。
它将地理数据与空间统计模型结合起来，为我们提供了一个强大的工具，用于解决各种与地理空间相关的问题。
本文将探讨空间统计模型在地理信息系统中的应用，并分析其在不同领域的实际应用效果。
一、空间统计模型简介空间统计模型是一种用来分析地理空间数据的数学工具。
它将统计学和空间分析相结合，旨在研究地理现象在空间上的分布规律和相互关系。
空间统计模型可以用来描述地理现象的空间自相关性、空间的集聚程度、空间的离散程度等。
常用的空间统计模型包括Geary's C指数、Moran's I指数、Getis-Ord G指数等。
二、地理信息系统中的空间统计模型应用1. 空间自相关性分析空间自相关性分析是研究地理现象在空间上的自相关性的一种方法。
通过计算相关性指数，可以确定地理现象是否表现出空间相关性。
空间自相关性分析在城市规划、环境保护、资源管理等领域具有重要意义。
例如，在城市规划中，我们可以利用空间自相关性分析来评估城市不同区域的发展状况，从而制定合理的规划方案。
2. 空间插值空间插值是一种通过已知数据点推断未知数据点的方法。
在地理信息系统中，许多地理现象在空间上是离散的，而插值技术可以通过一定的数学模型，对这些离散数据进行补充和推断。
常用的空间插值方法包括反距离权重法、克里金插值法、样条插值法等。
空间插值在地质勘探、气候预测、土地利用规划等领域应用广泛。
3. 空间聚类分析空间聚类分析是一种将相似的空间对象归为一类的方法。
通过空间聚类分析，可以发现地理现象的集聚特征，揭示背后的规律。
在交通规划、犯罪预测、疾病传播等领域，空间聚类分析被广泛应用。
例如，在交通规划中，我们可以利用空间聚类分析找出交通事故高发区域，从而采取相应的交通管理措施。
风景园林规划设计领域GIS的应用研究进展
风景园林规划设计领域GIS的应用研究进展1. 本文概述随着地理信息系统（Geographic Information System, GIS）技术的不断进步与发展，其在风景园林规划设计领域的应用研究呈现出日益深化和广泛的趋势。
本文旨在全面梳理GIS技术在风景园林规划设计中所取得的研究成果与实践突破，聚焦于GIS如何助力实现园林规划的科学性、精确性和可持续性。
从理论层面探讨GIS的空间分析、数据管理和可视化功能如何赋能风景园林的资源调查、环境评估、生态格局构建以及景观格局优化等方面的工作。
同时，结合国内外最新的研究成果与实践案例，阐述GIS技术在诸如风景区规划布局、绿地系统规划、城市设施配置、交通网络规划、以及灾害预警与管理等实际应用场景中的作用与价值。
通过对GIS应用现状的深入剖析和未来趋势展望，本文期望能够为风景园林规划设计学科的发展提供新的视角和技术支撑，推动GIS在该领域的进一步创新融合与高效利用。
2. 技术在风景园林规划中的基础应用1 空间数据管理与分析：GIS技术的核心功能是对各类空间数据进行高效管理和深度分析。
在风景园林规划中，GIS能够整合地形地貌、植被分布、土壤类型、水资源、历史文化遗迹等多种空间数据层，通过叠加分析、缓冲区分析、网络分析等方法，帮助规划者全面了解区域的自然环境条件和社会文化背景，为合理利用和保护自然资源、确定适宜的园林结构布局提供科学依据。
2 规划设计辅助决策：GIS平台支持空间决策支持系统（SDSS），能够量化评估不同规划方案对生态环境、景观格局、游憩价值等方面的影响，从而支持多目标决策制定。
例如，在风景区开发中，GIS可以用于模拟游客流量分布、预测景区承载力以及优化交通线路布局，进而指导风景区的功能分区和设施建设。
3 三维可视化与模拟：结合遥感影像和三维GIS技术，规划师能够创建精确的三维景观模型，直观展示规划前后的景观变化情况，模拟不同设计方案实施后的效果。
地理信息系统在城市安全管理中的应用
地理信息系统在城市安全管理中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相结合，进行存储、查询、分析、可视化等多方面处理的技术系统。
在现代城市安全管理中，GIS发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨地理信息系统在城市安全管理中的应用。
一、城市规划与GIS城市规划是城市管理的基础，也是确保城市安全的前提。
而GIS可以提供空间数据分析和决策支持的功能，为城市规划提供了强大的工具。
通过GIS，城市规划者可以对城市的用地分布、道路网络、建筑密度等因素进行分析，从而优化城市布局，提高城市的安全性。
例如，在规划新建住宅区时，可以借助GIS分析犯罪率、交通拥堵情况等因素，选择较安全、便利的选址。
二、城市交通管理与GIS城市交通管理是城市安全的一个重要方面。
GIS可以用于交通信息的收集、整理和分析，帮助城市管理者制定更有效的交通管理策略。
通过GIS，可以实现交通拥堵监测、交通信号控制优化等功能，提高城市交通的效率和安全性。
另外，GIS还可以结合其他数据源，如摄像头监控数据、公交车GPS定位数据等，提供实时的交通情况，并提供决策支持。
三、应急救援与GIS城市安全管理中的应急救援是一项重要的任务。
在灾害发生时，GIS可以帮助快速收集、整合、分析灾害相关的数据，为决策者提供实时的、精准的信息支持。
例如，在地震灾害中，GIS可以迅速确定震中位置、灾区范围，并结合人口分布、地形地貌等数据，为救援行动提供指导。
此外，GIS还可以用于预测灾害风险，帮助城市管理者制定灾害防范措施，从而提高城市的整体安全水平。
四、犯罪预防与GIS犯罪预防是城市安全管理的重要任务之一。
借助GIS，城市管理者可以对犯罪活动进行地理分析，找出犯罪的热点区域和趋势，从而制定相应的犯罪预防策略。
例如，通过GIS可以对犯罪率、人口密度、警力分布等数据进行空间分析，找出潜在的犯罪风险区域，加强巡逻和安全巡查。
地理信息系统(GIS)的应用
地理信息系统（GIS）的应用地理信息系统（Geographic Information System, GIS) 是一种将地理空间数据与属性数据相结合的技术和工具，用于地理空间数据的捕捉、管理、分析、展示和共享。
它的应用范围广泛，不仅在地理学领域得到广泛应用，还在城市规划、环境科学、交通运输、农业等领域发挥重要作用。
1. GIS在城市规划中的应用城市规划是指对城市发展进行系统规划和管理的过程。
GIS在城市规划中的应用主要体现在以下几个方面：首先，GIS可以进行土地资源调查和分析，利用地理数据对城市土地资源进行评估和优化。
通过对土地利用类型、土地所有权、土地承载力等因素进行分析，制定合理的城市用地规划，实现城市土地资源的合理利用。
其次，GIS可以进行城市交通规划。
通过分析交通节点、人口密度、道路网络等因素，提供交通拥堵分析和交通规划建议。
基于GIS技术，可以模拟城市的交通流量，为城市交通规划提供科学依据。
再次，GIS可以进行环境保护规划。
城市环境保护是当前社会发展的热点和难点问题之一。
GIS可以通过空间分析和数据处理，对城市空气质量、水质状况、噪音污染等环境因素进行监测和评估，为城市环境保护规划提供支持。
2. GIS在环境科学中的应用环境科学是研究环境问题的一门学科，而GIS在环境科学中的应用更是不可或缺的。
具体而言，GIS在以下几个方面的应用较多：首先，GIS在环境监测与评估中发挥了重要作用。
通过采集和整理环境监测数据，利用GIS技术实现对监测数据的可视化展示和空间分析，为环境问题的评估提供科学依据。
其次，GIS在环境规划和自然资源管理中起到重要支持作用。
通过地理数据的管理和分析，可以对土地利用、植被覆盖、水资源分布等环境要素进行监测和规划。
同时，GIS还能为自然保护区的管理和资源可持续利用提供技术支持。
再次，GIS可以用于环境模拟和预测。
通过对环境要素进行模拟和预测，可以分析环境变化趋势、预测环境灾害风险，为环境管理和决策提供科学依据。
GIS热点技术及研究方向
【转】GIS热点技术及研究方向2009-09-07 21:42GIS是一项和众多IT技术相关，而又有着浓厚测绘、制图、地理等各类地学学科背景的技术。
它是科学家手中的显微镜，也是百姓出行的指南针；它是将军运筹帷幄的沙盘，也是出租车司机的导航仪；它上能助神六飞天，下能监测印度洋海啸；它大能纵观全球，小能观察办公室布局。
2005年中，GIS行业的资深公司仍在不断寻找新的技术突破点；怀抱利器的小公司欲挺身而入一展宏图；IT行业的巨人跻身GIS领域大象起舞。
在不断拓展的行业应用背景下，在IT巨头插手的身影中，在这寒冷的岁末年初，GIS技术的发展方向变得越加微妙和难以把握……平台的对峙开发者都希望自己的软件能够运行在尽可能多的计算机上。
然而事与愿违，摆在GIS开发者面前的仍然是对峙的平台。
J2EE随着Java5.0的发布，已经正式更名为JavaEE, 而微软也正式发布了.NET2.0以及集成开发环境利器Visual Studio 2005。
到底是.NET还是Java? 面对旗鼓相当的Java和.NET阵营，其实GIS平台开发商的答案早已揭晓，那就是都要！由于.NET和Java比较起来并无明显的优劣之分，只是随应用的需要和习惯的差别而略有不同，因此提供Java和.NET的双份开发接口来满足不同的需求也就不难理解了。
可实际中，若要同时支持Java 和.NET 谈何容易！要知道GIS的出现是上个世纪60年代的事，在当代众多IT缩写词出现之前，GIS就已经在城市规划、土地管理、军事等行业得到了应用。
几十年的积累，很多代码已经成为了固化的资产。
GIS平台开发商经历过二次开发语言的繁荣和凋敝，组件时代的兴起和衰落，而今又要面对平台对峙的挑战。
也许我们应该考虑一些更好的、更彻底的解决办法，能够让我们在这个多变的时代找到相对稳定的支点。
事实上，这个问题已经有了比较好的答案，办法其实也很简单，那就是重回C/C++的荣耀之都，实现GIS内核和外壳分离，以适应不断变化的外部世界。
地理信息技术原理及应用
地理信息技术原理及应用地理信息技术(GIS)原理及应用。
引言：地理信息技术（GIS）是一种集成空间数据管理、分析和可视化的技术，它在不同领域的应用逐渐增多。
本文将一步一步回答关于地理信息技术原理及应用的问题，让读者对其有更深入的理解。
一、地理信息技术（GIS）的原理是什么？地理信息技术（GIS）的原理是基于地理空间数据的收集、存储、处理和分析。
它使用空间数据来表示地球上的地理现象，并通过将数据分析和可视化来帮助决策制定。
1.1 数据收集与输入GIS技术的第一步是数据收集与输入。
这包括通过地理位置感知技术（GPS）等定位设备获取实时地理位置数据，或者从卫星、航空摄影、传感器等来源获取遥感影像数据。
1.2 数据存储与管理GIS使用数据库来存储和管理收集到的数据。
这些数据库可以是关系型数据库，也可以是面向对象的数据库。
地理信息系统将数据存储在特定的数据格式中，例如空间数据格式（如shapefile）和栅格数据格式（如GeoTIFF）。
1.3 数据处理与分析GIS技术可以对存储在数据库中的数据进行各种操作和分析。
这些操作包括数据查询、距离计算、空间叠加和地理统计分析等。
通过这些分析，用户可以从数据中提取有用的信息，并了解地理现象之间的关系。
1.4 可视化与呈现GIS技术还可以将数据以可视化的方式呈现给用户。
可以使用地图、图表和报告等形式来展示地理现象的空间分布和关联性。
GIS软件通常提供各种工具和功能，使用户能够自定义和生成专门用于可视化的地图。
二、地理信息技术（GIS）的应用领域有哪些？2.1 城市规划和土地管理GIS技术在城市规划和土地管理中起着重要作用。
它可以帮助城市规划师进行土地利用规划、交通规划和基础设施规划等工作。
此外，GIS还可以用于土地管理，监测土地利用变化并评估土地资源可持续利用的潜力。
2.2 环境资源管理GIS技术在环境资源管理方面也有广泛的应用。
它可以帮助监测和管理自然资源，例如森林、湖泊和土地。
GIS技术在互联网地图服务平台中的应用
GIS技术在互联网地图服务平台中的应用概述互联网地图服务平台是指通过互联网提供地理信息查询、导航、定位等服务的在线平台。
在这些平台中，GIS（地理信息系统）技术发挥着重要作用，为用户提供精确、实时的地理信息服务。
本文将探讨GIS技术在互联网地图服务平台中的应用，并探讨它的优势和挑战。
1. 地理信息数据的采集与处理互联网地图服务平台需要大量的地理信息数据，包括地图数据、卫星影像、航拍图等。
GIS技术可以提供地理信息数据的采集、整理、处理和更新。
通过遥感、全球定位系统（GPS）和室内定位技术，可以实时获取地理位置信息，并将其转化为地理信息数据。
此外，GIS软件还可以对地理信息数据进行地理编码、空间数据建模和地图制作，使得用户可以高效地查询和浏览地理信息。
2. 地理信息查询与空间分析互联网地图服务平台允许用户进行地理信息的查询和分析。
GIS技术可以基于用户提供的查询条件，利用空间查询和属性查询等方法快速检索相关地理信息。
此外，GIS技术还可以进行空间分析，从而提供更复杂的地理信息服务。
例如，可以通过GIS技术分析最短路径，为用户提供优化的导航服务。
另外，GIS技术还可以进行热点分析、空间关联分析等，为用户提供更深入的地理信息挖掘。
3. 三维可视化技术传统的互联网地图服务平台主要以二维地图为主，但随着技术的发展，三维可视化技术在地图服务中的应用越来越广泛。
GIS技术可以将地理信息数据与三维模型相结合，实现真实感的地图显示。
通过三维可视化技术，用户可以更直观地了解地理空间关系，比如建筑物的高度、立体的地形等。
这对于城市规划、景区导览等领域的应用具有重要意义。
4. 移动互联网的应用随着移动互联网的普及，互联网地图服务也逐渐向移动设备延伸。
GIS技术可以实现地理信息的无线传输和移动查询。
用户可以通过手机、平板电脑等移动设备随时随地访问地图服务平台，并获取所需的地理信息。
此外，GIS技术还可以通过移动设备的定位功能，提供个性化的地理信息服务，如定位导航、附近兴趣点搜索等。
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第26卷第3期2003年6月现 代 测 绘Modern Surveying and MappingVol.26,No.3J un.2003 GIS的应用及研究热点探讨Ξ刘 春1,2,刘大杰1(1同济大学测量与国土信息工程系,上海200092;2同济大学海洋科学博士后流动站,上海200092)摘 要 地理信息系统(GIS)随着信息技术的发展,更加趋于多元化和多学科的交叉发展,本文从GIS应用发展开始,列举与GIS融合的其它信息技术,分析了GIS基础理论和技术研究的热点问题,通过这些问题可以展望未来GIS的进展。
关键词 地理信息系统 计算机系统 信息融合中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-4097(2003)03-0007-041 GIS与相关信息技术的结合GIS是一门综合性技术,它已经与其他技术互相融合。
GIS应用需要利用和集成其他技术,同时,其它信息技术的应用也需要GIS。
GIS与其他技术的融合见表1。
表1 GIS与几种信息技术结合GIS2CAD CAD是一种计算机辅助制图和设计技术,主要用以设计空间位置,表达空间关系;而GIS是一门空间综合管理技术,既可以管理空间位置,又可以管理空间对应的属性信息,并具有很好的对应关系。
GIS2遥感遥感技术是GIS的重要组成部分,它的发展为GIS数据快速更新提供了一个有效的办法,当前In2 SAR的发展更是GIS数据采集的革命。
同时,GIS应用的发展也提高了遥感的数据提取和分析能力。
随着高精度遥感的发展和遥感动态网络的出现,GIS与遥感的结合会更加密切。
GIS2GPS GPS被认为是21世纪影响人类社会12大技术之一,然而GPS如与GIS结合,才能普及它的应用,而不只是停留在大地测量领域,如智能化交通(ITS)中基于电子地图的汽车车内自主导行系统等,同时与GPS结合也提高了GIS动态分析的能力。
GIS2Internet技术基于Internet技术的GIS,即Web GIS已成为GIS发展的重要方向,可以利用Internet在Web上发布和出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,从而使GIS的应用更加灵活。
GIS2多媒体技术GIS也是一种重要的多媒体。
GIS与多媒体结合已经成为现实,在多媒体系统中嵌入GIS功能,或在GIS系统增加多媒体功能,能极大地增强GIS交互能力并加大GIS提供的信息量。
GIS2虚拟现实技术GIS与虚拟现实技术结合,提高了GIS图形显示的真实感和对图形的可操作性。
使用户能身临其地理环境中实现观察、触摸、操作和检测等。
2 GIS应用类型根据GIS所应用的领域不同可将其划分为:地籍信息系统(CIS)、基于影象的信息系统(IB IS)、土地信息系统(L IS)、自然资源管理信息系统(NR2 M IS)、市场分析信息系统(MA IS)、规划信息系统(PIS)、空间信息系统(SIS)、空间决策信息系统(SDIS)、城市信息系统(U IS)和交通运输地理信息系统(GIS2T)等。
尽管现存的地理信息系统软件很多,但对于它的应用,归纳概括起来有二种情况。
一是利用GIS 系统来加工和管理用户的数据;二是在GIS的基础上,利用它的二次开发技术开发用户专用的地理信息系统。
以下是一些具体的应用方式:2.1 地理信息系统作为空间数据库管理系统GIS目前采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等方式采用集空间数据,并有效地对这些数据进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索,以多种方式输出决策所需的地理空间信息。
Ξ作者简介:刘春,男,博士,江苏海门人,1973年生。
主要研究方向为GIS空间数据的质量研究、基础理论和GIS应用系统的开发。
已于国内外刊物发表论文30余篇。
2.2 GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用GIS可以综合分析现实世界各个侧面的思维评价结果,得到综合分析评价结果;也可以摸拟自然过程、决策和倾向的发展,对比不同决策方案的效果以及可能产生的后果,以作出最优决策,避免和预防不良后果的发生。
2.3 GIS的空间查询和空间分析功能的应用这种应用以原始图为输入,而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示,在空间定位上仍与原始图一致。
因此,也可将其称为空间变换。
这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询、空间集合分析(逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算)。
2.4 GIS在专题地图制图中的应用地理信息系统的发展是从地图制图开始的,因而GIS的主要功能之一是用于地图制图,建立地图数据库。
与传统手工制图方式相比,利用GIS建立起地图数据库,可以达到一次投入、多次产生的效果。
它不仅可以为用户输出全要素地形图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题。
2.5 建立专题信息系统和区域信息系统专题信息系统如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源信息系统、水土流失信息系统和目前上海正在建立煤气管网GIS系统等等。
区域信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标,可以有不同的规模,其特点是数据种类多,功能齐全,通常具有较强的开放性。
2.6 GIS与遥感图像处理系统相结合的应用遥感数据是地理信息系统重要信息源,目前大多数GIS系统已嵌入图像处理功能,并把它作为一个子模块。
2.7 应用GIS系统提供的二次开发函数库或构件开发出具有特定功能的应用系统3 GIS主要基础理论及技术研究的热点进入21世纪以后,地理信息系统主要的基础理论和技术研究热点有了新的变化,代表了地理信息系统研究的新进展,主要归纳如下:3.1 稳定、快速的GIS数据采集和数据更新体系GIS数据的来源可以包括:野外数字化采集系统、地图扫描矢量化采集系统、局域和广域差分GPS数据采集系统、遥感数据采集和更新系统、数字摄影测量数据采集系统等。
对于每一种数据采集系统的研究都将设计许多具体内容,数据源采集和更新体系是GIS理论和技术研究的首要问题。
3.2 GIS空间数据的质量与不确定性分析数据和软件是GIS走向产业化的前提,同时GIS空间数据的质量直接影响GIS的分析和应用,影响了GIS的生存和发展。
当前GIS空间数据的精度分析与质量控制研究中,从手工数字化数据采集质量到扫描数字化数据质量、从矢量数据误差模型研究到影象数据分类和分析质量研究、从空间位置数据质量研究到空间属性数据质量研究、从数据误差传播分析到数据误差模型的可视化、从模拟数据不确定性分析到批量数字产品生产的质量控制和抽样检验等的变化可看出GIS数据质量不确定性研究的对象越来越广,内容越来越多。
3.3 3D地理信息系统(3D GIS)的研究在传统的二维(2D)GIS中,通常是将垂直方向的信息抽象成一个属性值,如D TM中的高程,然后进行空间操作和分析。
如果在垂直方向上的采样多于一个,如:资源勘探中在一个钻孔中的多个采样, 2D GIS则难以处理。
在这种场合下具有真三维(3D)处理和分析功能的GIS系统是必需的。
而所谓的3D GIS就是在二维GIS的基础上对具有三维地理参考坐标的地理信息输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟操作的计算机系统。
目前3D GIS的数据结构研究比较多。
基于体素的(Voxel2based)三维系统比较成熟,广泛用于石油勘探中;基于矢量数据的系统模型处于研究中,例如四面体或边界表示的矢量方法、八叉树与TIN的混合结构、八叉树与TEN的混合结构、面向对象的矢量与栅格一体化结构等。
目前3D GIS的数据模型研究有两个方向:第一是利用三维几何和CAD领域的可视化,构成3D GIS中交互式的模型和可视化功能;第二是开发3D GIS数据管理和空间分析功能,它从数据库方面进行考虑,这两个方面的结合以及迅速发展的虚拟现实技术将产生新的3D GIS数据模型。
3.4 GIS时空系统(spatio-temporal system)研究在许多应用领域中,如环境监测、地震救援、天气预报等,空间对象是随时间变化的,而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。
过去GIS忽略时态主要是受器件的限制,也有技术方面的原因。
近年来,对GIS中时态特性的研究变得十分活跃,即所谓“时空系统”。
根据处理时间和有效时间的划分,可以把时空系统分为4类:静态时空系统(static ST system)、历史时态系统(historical ST system)、回溯时态系统(rollback ST system)和双系统(bitemporal ST sys2 tem)。
时空系统主要研究时空模型,时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析。
目前比较流行的8现 代 测 绘 第26卷做法是在现有数据模型基础上扩充,如在关系模型的元组中加入时间,在对象模型中引入时间属性。
3.5 GIS空间数据查询语言的研究GIS数据描述的是空间信息,一般包括位置、属性和时间三个方面。
在GIS应用中,使用最广泛的是空间数据的查询,有时查询某一个图形,有时是查询空间图形之间的相互关系。
目前许多GIS软件提供的是常用的关系数据库结构化查询语言(SQL),而关系数据库结构化查询语言有其固有的缺陷,例如:不支持空间概念特别是空间关系、空间对象的查询结果不能用空间图形的方式有效地显示给用户以及不支持元数据查询、知识查询、定性查询和基于图形对象的查询等。
当前对空间查询语言的研究包括:(1)空间结构化查询语言(Spatial SQL)。
它是在关系型SQL上发展起来的,不仅能完成空间数据的查询,而且能表达查询结果。
其形式为:(空间数据库查询语言) SQL+(目标表示语言)GPL=Spatial SQL。
(2)可视化查询语言。
将查询语言的操作对象和过程及其空间关系等,用直观的图形或表格显示给用户,构成可视化查询语言。
(3)自然查询语言。
引入自然语言的概念,使查询语言的描述更接近自然语言,另外用模糊数学方法将模糊概念量化为确定的范围,实现具有能理解模糊概念的查询。
3.6 GIS空间数据共享和数据标准研究现有GIS软件与应用都有自己的数据格式和数据标准,不同GIS软件之间还不能直接读取和操纵其他GIS软件的数据,而必需经过数据转换。
所以在GIS的建设和发展中对空间数据共享和数据标准化问题迫切需要进行研究。
一方面国家和行业部门指定自己的外部交换数据标准,要求采用公共的数据格式,以解决不同GIS 软件之间空间数据的转换问题:另一方面指定空间数据相互操作协议(O GIS),指定一套大家能够接受的空间数据操作函数(API),软件开发商必须提供与这一API函数一致的驱动程序,这样不同的软件就可以操作对方的数据。
目前已有几个重要空间数据转换标准:DIGEST———数字地理信息交换标准(Digital G eographic Information Exchange Standard)由北大西洋公约组织NA TO的数字地理信息工程组D GI2 W G制定,可以处理栅格、矩阵和矢量数据的转换(含拓扑结构)。