空间信息共享与互操作技术 - 第一讲
地理信息系统设计教程
空间数据检索设计
➢ 目的：从空间数据库中快速高效地检索出所需要的数据 ➢ 实质：按一定条件对空间实体的图形数据和属性数据进行
查询检索，形成一个新的空间数据子集 ➢ 方法：根据GIS应用的实际要求，用SQL语言、扩展SQL
语言和具有检索功能的GIS命令（如Arc/Info中的#Merge、 #Overlay、#select、#Polygon、#Assess等）来实现 注：空间检索是目前空间数据检索研究的热点， 最常见空 间数据检索是基于拓扑关系（包括邻接、关联、包含等） 的空间检索
➢ 所有需要的要素特征都被数字化，没有遗漏数据 ➢ 减少冗余数据 ➢ 特征位置正确，弧有正确形状 ➢ 应该连接的特征保证确实连接 ➢ 所有多边形有且仅有一个标号点 ➢ 所有要素都保证在外部边界之内 ➢ 空间数据可用 ➢ 消除坐标错误同时保证拓扑关系正确，可以通过构建
已有的空间关系（构造拓扑关系）、标识错误、改正 错误、重构拓扑关系等工作来完成
空间数据输入设计原则
➢ 良好的交互性。如确认输入、确认删除、确认取消等都为 用户提供反馈信息和帮助信息
➢ 允许用户进行简单的数据编辑 ➢ 提供恢复功能。允许恢复到错误输入前的正确状态 ➢ 对于表格数据的输入，要提供缺省值、输入格式、有效性
检验等功能，使用户快速而准确地输入数据
空间数据输入设计考虑因素
在第七章的第一、第二部分介绍了空间数据的特征、 规范与标准；空间数据的逻辑预处理（包括分幅、分 层和分专题要素）；空间数据的概念设计以及空间数 据的逻辑设计。在这一部分将介绍空间数据库的功能 设计和空间数据采集建库。
教学提纲
五、空间数据库的功能设计 六、空间数据采集建库
五、空间数据库的功能设计
（一） 空间数据输入设计 （二） 空间数据检索设计 （三） 空间数据输出设计 （四） 空间数据更新设计 （五） 空间数据共享设计
空间信息与数字技术
空间信息与数字技术空间信息与数字技术随着科技的不断发展，空间信息与数字技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
从地球上的每一个角落到人类太空探索的边缘，数字技术和空间信息的应用正在极大地改变我们的生活和未来。
本文将对空间信息与数字技术的概念、发展和应用进行介绍和探讨。
一、空间信息的概念和发展1.空间信息的概念空间信息（Spatial Information）是一种以地球物理信息为基础的、以空间位置为核心、以数学语言和计算机技术为手段的信息系统。
它是将物质空间上的空间现象、要素或属性与各种类型的数据信息进行联系和组织，通过一定的运算处理和分析，得出对地理现象和空间结构的描述、模拟和分析，从而进行决策和管理的一种信息技术。
2.空间信息的发展空间信息的应用历史可以追溯到人类的早期。
例如，从史前时代开始就有人们通过开垦土地、建立城市来利用和管理空间资源。
随着科学技术的不断发展和计算机技术的出现，空间信息科学也开始发展起来。
20世纪50年代，计算机技术的发展带动了遥感技术在测绘领域的应用。
20世纪60年代，空间信息科学开始成为一门独立学科。
随着卫星技术、数字图像处理技术、地理信息系统（GIS）的兴起和发展，空间信息科学得以广泛应用于土地利用、气象、海洋、国土资源管理、环境保护、遥感与卫星导航、航空航天等领域。
二、数字技术的概念和发展1.数字技术的概念数字技术（Digital Technology）指的是通过数字信号、计算机和网络等技术手段实现的信息、图像、语音、视频等数据的处理、传输、存储和展示，以及数字设备、数字产品和数字服务的开发。
数字技术是一种新兴的技术，也是信息时代的重要组成部分。
2.数字技术的发展数字技术的发展可以追溯到20世纪50年代，当时计算机技术正处于起步阶段。
随着计算机技术和网络技术的不断发展，数字技术得到了极大的发展和应用。
其中，人工智能、云计算、物联网等新兴的数字技术正在不断涌现，并将对现代社会的各个领域产生广泛的影响。
粤教版 高中信息技术必修 1课件
什么是信息？
信鸽传书
1、人们生活离不开信息。早在远古时代，我 们祖先就懂得用“结绳记事”记事
烽火告急
1
2、信息的定义（P3）
信息论的奠基人之一香农从通信工程角度，认为信息是“用来消 除不确定性的东西”，指的是有新内容或新知识的消息。
控制论的奠基人维纳提出“信息就是信息，不是物质，也不是能 量”，它是区别于物质与能量的第三类能源。
我国信息论学者钟义信教授认为信息是“事物运动的状态和方式， 也就是事物内部结构和外部联系的状态和方式”。
我国另外一些专家学者认为信息是对事物运动的状态和方式的表 征，它能够消除认识上的不确定性。
2
共享性
孙膑的“减灶退敌”和诸葛亮的“空城计” 真伪性
老黄历看不得 一传十、十传百
时效性 传递性
玉不琢不成器
可处理性
“一千个读者，一千个哈姆雷特”
价值相对性
7
例子
朝鲜战争与兰德咨询公司故事：朝鲜战争前，兰德公司向美国国 防部推销一份秘密报告，其主题词只有 7 个字，要价150 万美元。 美国国防部认为是敲诈，不予理睬，结果‘在错误的时间，在错误的 地点，与错误的敌人进行了一场错误的战争‘。战争结束之后，国防 部才想起那份报告，要来一看，追悔莫急。 那七个字是什么？
4
信息的基本特征
1. 传递性
例1：体育盛事(体育)
即使路途遥远，人们仍然可
以通过电视节目观看体育赛事。
2. 共享性 例2: 分享销售的经验与技巧 公司设立了每季度一次的 销售方案评奖，每位销售人员积极参与，乐于分享，形 成良好的企业文化氛围，销售业绩攀升。
3. 依附性和可处理性 例3：啤酒与尿布 超市老板敏锐地从计算机自动收款 系统的统计数据中发现，啤酒与尿布的销售量同时增长， 于是改变销售策略，结果销售量大增。
第6章 空间数据元数据与空间数据共享
12
• 8个基本内容部分包括：
1) 标识信息
2) 数据质量信息
3) 数据集继承信息 4) 空间数据表示信息 5) 空间参照系信息 6) 实体和属性信息
22
其它
• 引用信息：是引用或参考该数据集时所需的简要 信息，它自己不单独使用，而是被基本内容部分 的有关元素引用。它主要由标题、作者信息、参 考时间、版本等信息组成
• 时间范围信息：是关于有关事件的日期和时间的 信息，该部分是基本内容部分的有关元素引用时 要用到的信息，不单独使用
23
• 联系信息：是同与数据集有关的个人和组织联系 时所需的信息，包括联系人的姓名、性别、所属 单位等信息。该部分是基本内容部分的有关元素 引用时要用到的信息，不单独使用
广义：通过包括口头、纸质、网络等一切载体在 内的地理信息系统共享；
狭义：以计算机及空间数据基础设施等技术硬件 为依托，在标准、政策、法律等软环境下，对 地理信息进行的共同使用
37
*为什么说空间信息共享有意义，最简单的原因 就是：我们共有一个地球。 *信息共享是人类生存和社会发展所必需的。
——“站在巨人的肩膀上，才能比别人高” *数据共享的程度可反映一个地区、一个国家的 信息发展水平
38
GIS数据共享的先决条件： • 参与共享的地理信息必须符合一定的技术标准； • 要为地理信息用户提供访问、使用地理信息的手
段，网络基础设施是符合现代技术的重要手段； • 要提出一些列相关的配套政策措施、法律法规、
苏科版四年级信息技术15《管理“我的空间”》教学设计
苏科版四年级信息技术15《管理“我的空间”》教学设计一. 教材分析《管理“我的空间”》这一课是苏科版四年级信息技术课程的一部分。
本课的主要内容是让学生学会如何管理自己的“我的空间”，包括如何上传照片、发布日志、更改空间设置等。
通过本课的学习，学生将能够更好地掌握信息技术的应用，提高自己的信息素养。
二. 学情分析四年级的学生已经具备了一定的信息技术基础，他们能够使用计算机进行基本的操作，如上网、打字等。
但是，他们在使用“我的空间”这一功能时，还存在一些问题，比如不知道如何上传照片，如何发布日志等。
因此，本课的教学设计需要从学生的实际出发，有针对性地进行教学。
三. 教学目标1.让学生掌握如何上传照片、发布日志、更改空间设置等基本操作。
2.提高学生对信息技术的应用能力，提高信息素养。
3.培养学生良好的网络安全意识。
四. 教学重难点1.教学重点：如何上传照片、发布日志、更改空间设置等基本操作。
2.教学难点：如何规范操作，避免网络安全问题。
五. 教学方法采用任务驱动法，让学生在完成具体任务的过程中，学会如何管理“我的空间”。
同时，采用分组讨论法，让学生在小组内进行交流、合作，共同完成任务。
六. 教学准备1.计算机若干台，每台计算机上都安装有“我的空间”软件。
2.教学课件。
3.教学素材（照片、日志等）。
七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过向学生展示一些精美的空间，激发学生的学习兴趣，然后引导学生思考：如何才能使自己的空间更加美观、实用呢？从而引出本课的主题。
2.呈现（10分钟）教师通过课件向学生介绍“我的空间”的基本功能，包括上传照片、发布日志、更改空间设置等，并讲解这些功能的操作方法。
3.操练（15分钟）教师为学生提供一些操作素材，让学生在计算机上实际操作，学会如何上传照片、发布日志、更改空间设置等。
教师在旁边指导，解答学生的问题。
4.巩固（5分钟）教师通过一些练习题，检查学生对“我的空间”管理的掌握情况。
《空间信息科学导论》讲义与参考材料
现代空间信息技术导论讲义与参考资料目录第一部分绪言 (3)1.1 课程内容与性质 (3)1.2 学科特点 (3)1.3 学习目标 (3)1.4 空间信息技术（Space Information Technology） (3)1.4.1 空间信息的内容 (3)1.4.2 空间信息的特点 (3)1.4.3 空间信息技术的概念 (3)1.5 空间信息技术的科学体系 (4)1.6 空间信息技术的研究方法 (4)1.7 空间信息技术发展与人类文明的进步 (4)第二部分对天观测——宇宙起源与演化 (5)2.1 宇宙观测的主要内容 (5)2.2 宇宙的时空结构 (5)2.3 宇宙演化规律 (8)2.4 现代天文望远镜 (14)第三部分对地观测与遥感（RS） (18)3.1 遥感技术的涵义与主要特点 (18)3.2 对地观测技术的发展 (18)3.3遥感空间信息在资源、环境、人口、灾害、管理和决策中的作用 (21)3.4遥感空间信息与国家安全 (26)3.5空间信息与遥感技术在国家统计工作中的应用 (28)第四部分空间信息管理与分析（GIS） (33)4.1基本概念 (33)4.2地理信息系统的类型 (33)4.3地理信息系统的功能 (34)4.4地理信息系统发展 (35)4.5 GIS理论研究中及待解决的问题 (37)4.6地理信息系统的发展动态 (39)4.7 GIS的社会化过程与面临的问题 (42)第五部分空间定位技术（GPS） (48)5.1概述定义 (48)5.2发展 (48)5.3工作原理定位原理 (48)5.4数据 (50)5.5主要功能 (51)5.6组成部分空间部分 (51)5.7主要模块 (51)5.8计划实施 (52)5.9 GPS前景 (52)5.10 GPS特点 (52)5.11强化型 (53)5.12种类 (55)5.13市场发展 (57)5.14如何选购 (57)5.15四大导航 (59)5.16时钟装置 (60)5.17注意事项 (60)5.18我国前景 (60)5.19定位系统定义 (61)5.20网的设计 (61)5.21标准 (62)5.22范围 (62)5.23引用标准 (62)5.24实际运用 (62)第六部分地球空间信息科学（3S） (64)6.1学科内涵 (64)6.2发展现状 (64)6.3 研究内容 (66)6.4 展望 (69)第七部分思考题 (70)第一部分绪言1.1 课程内容与性质什么叫作空间信息技术？实际上，这个在国际上也没有一个完整的定义。
第8章GIS发展前沿与展望ppt课件
系
客户端 Web页面
服务器
统
简单请求 Java Applet 复杂请求
原
理 与插件相比的优点：
GIS
a.运行时，Jave Applet从服务器下载，不需要进行软件安 装；
b.可以实现Applet与服务器程序的直接连接，从而使数据处
理操作既可以在服务器上现实，又可以在客户实现，以实现
两段负载的平衡。
（3）Active X方法
GIS 优点是效率比CGI高。
缺点是由于ISAPI DLL与服务器密切相关，程序的移植性难 度较大；同时一旦DLL出现故障或产生内存泄露，会导致整 个WEB GIS服务器陷入瘫痪；另一问题是维护复杂。
地 第二种：用客户端浏览器的扩展技术来实现。
理 （1）插件（Plus_in）---胖客户端 信
息
系
地 理 信
Web页面
客户端 Active X控件
服务器
息 特点：Active X可用各种语言实现，软件开发效率高。
系 缺点：只能在MS_Windows平台上运行，安全性较差。 统 如MapObject(ESRI)，MapInfo的MapX。
原 Web-GIS基本框架：
理
当WWW服务器与GIS软件或GIS数据建立联系后，能对浏览器做
地图应用 服务器
空间数据引擎
数据层
移动GIS的体系结构
地 三、移动GIS的应用
理
信
(1) 基于CF卡+GPS+掌上电脑的离线模式
息 系
(2) 基于WAP的手机在线应用模型
统
(3) 基于SMS的手机定位在线应用模式
原
理
(4) 基于SMS+GPS的在线应用模式
基于ArcGIS数据互操作模块的空间数据共享实现研究
基于ArcGIS数据互操作模块的空间数据共享实现研究赵占轻;侯国力;边占新【摘要】以某一地区的地形图为例,研究了基于ArcGIS数据互操作扩展模块(ArcGIS Data Interoperability)实现ArcGIS与AutoCAD之间空间数据共享的方法.结果表明:借助ArcGIS数据互操作扩展模块,可以不必购买和安装额外的软件、不用编程,就能方便地实现多种常见格式空间数据间的"无损"转换;可以将AutoCAD方便、灵活的编辑功能与ArcGIS软件强大的空间分析功能有效地结合起来,更好地满足行业GIS应用和研究的需要.【期刊名称】《西安文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(014)002【总页数】4页(P74-77)【关键词】FME;ArcGIS Data Interoperability;空间数据;空间数据共享【作者】赵占轻;侯国力;边占新【作者单位】石家庄铁道大学四方学院测绘工程系,河北石家庄051132;石家庄市房产局房产测绘所,河北石家庄050000;石家庄铁路职业技术学院测绘工程系,河北石家庄050041【正文语种】中文【中图分类】P208数据是任何 GIS系统的一个关键组成部分.然而,空间数据获取手段的发展和传统地理信息系统的缺陷[1]:传统 GIS都是孤立系统,没有统一标准,各自采用不同的数据格式、数据存贮和数据处理方法,共同造成了现存 GIS数据的多样化特征.如何实现在不同平台、不同格式数据之间的无损共享已成为业界的一个突出问题.当前对空间数据共享的研究较多.总体来看,目前存在 3种数据共享的方式[2]:(1)外部数据交换; (2)空间数据库互操作;(3)空间数据共享平台.其中外部数据交换方式多会产生信息丢失,且效率低;而空间数据共享平台方式实现起来比较困难.因此,空间数据库互操作技术是当前研究的重点.ESR I公司推出的ArcGIS数据互操作 (Data Interoperability)扩展模块,提供了当今最高水平的空间数据直接获取、转换和输出技术,成为了当今 GIS界解决空间数据互操作问题的重要手段之一.本文以该模块为工具,以某一地区的地形图为例,实现了ArcGIS与AutoCAD之间的“无损”数据共享.1 ArcGIS数据互操作模块简介ArcGIS数据互操作 (Data Interoperability)扩展模块以 Safe Software公司的FME(要素操纵引擎)技术为基础.该技术基于OpenGIS组织提出的“语义转换”理念[3],提供了一个简单、直接访问外部数据的方法,通过提供在转换过程中重新构造数据的功能,实现了多种不同空间数据格式/模型之间的宽通道转换,从而打破了格式的壁垒,能够按照用户或应用系统要求的结构来提供数据,既可以用来创建/挖掘空间数据,也可以用来发挥现存空间数据的作用.表 1 数据源与目标数据间的属性关联图元类型数据源中字段名对应CAD的属性名(系统已定义) 存储内容点点样式 autocad_blockname 将点转为块X比例autocad_xscale X方向上的比例Y比例 autocad_yscale Y方向上的比例常量(autocad_insert) autocad_entity线面颜色 autocad_color 线颜色线宽autocad_lineweight 线宽度样式 autocad_linetype 线样式常量(autocad_line) autocad_entity填充样式 autocad_hatch_pattern_type填充样式的名称autocad_hatch_pattern_name颜色 autocad_color 边框和填充颜色常量(autocad_hatch) autocad_entity文本文本内容 autocad_text_string文本角度autocad_text_rotation文本大小 autocad_text_size字体autocad_true_type_font颜色 autocad_color常量(autocad_text)autocad_entity安装ArcGIS数据互操作扩展模块并将其激活后,GIS专业人员就可以应用ArcGIS桌面版软件直接读取和输入多种格式的空间数据来进行制图、数据处理、空间分析及元数据管理等,而无需考虑格式问题;该模块还提供了Quick Export和Quick Import两个工具,用户可以按照系统预定义好的转换规则,直接在多种数据格式之间进行相互转换,但是有些情况下使用这两个工具转换后,会有数据损失;应用该模块提供的自定义空间数据转换规则的功能,可以实现几何数据和属性数据同时进行“无损”转换.[4]另外该模块还可以对数据转换进行批处理.总之,应用该模块可以实现大范围数据共享,大大提高了工作效率.2 ESR I的 GDB格式到DWG格式的“无损”转换与数据共享2.1 数据分析及转换思路本文所用地形图数据是以 ESR I的 File Geodatabase格式存储,坐标系为 1980西安地理坐标系.其中包含河流、道路、居民地、地名等要素层,涉及的图元类型有点、线、面和标注文本.每个要素层中包含若干个相应的属性,存储各要素的数量、质量特征及其制图符号样式(如线宽、填充颜色、字体样式等).本文所说的“无损”转换是指要素的图形(包括图形样式)和属性数据同时转换,并且不存在信息丢失.目前的无损转换主要注重无图形数据的丢失,保证转换后图形数据的正确显示和满足制图要求[5].为保证无图形信息丢失.本转换主要涉及以下两个方面的内容:(1)坐标变换.地形图源数据为地理坐标系,直接转换到AutoCAD中的图形不能直接进行距离和面积量算.因而在转换时,需要对源数据进行坐标变换,将地理坐标变换为高斯平面直角坐标.(2)控制转换后图元样式.ArcGIS数据互操作扩展模块是通过在数据源与目标数据之间建立特殊属性关联来控制转换后图元的样式的.本次转换各图元类型样式在源数据与目标数据中的属性对应关系如表 1所示.2.2 转换流程及结果首先,参照表 1在需要转出的 GDB中要素类属性表中增加相应属性字段,并对每个要素的相应属性按具体情况赋值.然后,在ArcToolbox中新建一个 Spatial ETL Tool.其中,数据源为 ESR I Geodatabase (File-based),目标数据格式为AutoCAD DWG/DXF,并设置属性数据的转出方式.该模块对属性数据的转出有 3种处理方式:(1)Extended EntityData:将属性作为图形实体的扩展来存储;(2)Insert:将图形以块的形式存储,属性作为块的附加属性;(3)Ignore:忽略属性,仅转换图形数据.本例中除了点图元按照第二种方式转换外,其他图元类型均按第一种方式进行转换,这样既能保证图形样式无损,又能同时保留属性.图 1 语义转换关联图设置完成后,系统自动弹出 Spatial ETL Tool对话框,在该对话框中完成语义映射文件的定制过程.本次转换主要涉及两个定制内容:(1)在该对话框中设置数据源变换后的坐标系.做法为:在该对话框左侧的Navigator页面上,双击数据源节点下的“Coordinate System”项,在弹出的对话框中选择 1980西安坐标系、6°分带(19带)的高斯平面直角坐标系(Xian 1980 GK Zone 19);(2)在源类型与目标类型间,将需要转换的属性用箭头线建立连接.此次转换对点、线、面和文本要素层的转换设置如图 1所示.值得一提的是,目标类型中,控制转出后图元样式的属性添加方法为:点击目标类型列表右上角的“…”按钮,出现如图 2所示的对话框,切换到 For matAttributes页板,选中当前图元所需的控制 CAD图元样式的属性,确定即可将选中的属性添加到目标类型属性列表中.将地形图数据按上面定义好的转换规则进行转换,转换前后效果对比如图 3所示. 图 2 要素类型属性对话框图 3 转换结果图(左图为源 GIS数据,右图为目标 CAD数据)从转换前后的效果对比图上看,转换后图形符合DWG的图示标准,基本实现了图元样式的“无损”转换;经过测试,各图元相应的属性数据转换后也得到了保留.专业应用人员可以在转换后的地形图基础之上,借助AutoCAD方便、快捷的编辑功能来绘制和编辑其相关的专业地理空间数据,这样既能够提高工作效率,同时也使得其专业数据具有了正确的空间参考.2.3 ArcGIS桌面版共享DWG数据ArcGIS数据互操作扩展模块在 ArcCatalog中提供了数据互操作连接节点(Interoperability Connections),允许ArcGIS桌面版软件按不同的方式浏览多种格式空间数据.针对DWG格式的数据来说,数据互操作连接节点提供了按图层名称(LayerName)、实体几何类型(Geometry)或属性模式(Attribute Schema)3种方式分组浏览DWG格式的数据.借助该功能,可以将用户维护的DWG格式专业数据直接应用到ArcGIS桌面版软件或基于ArcGIS开发的专业应用软件中,进行专业制图和空间分析,从而避免了繁琐、低效的数据格式转换,大大简化了工作流程,提高了工作效率.[参考文献][1] 陈述彭,鲁学军,周成虎,等.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2002:220.[2] 龚健雅,杜道生,高文秀,等.地理信息共享技术与标准[M].北京:科学出版,2009:9-11.[3] 佟瑞菊,高井祥,余劲松弟.基于 FME的矿山空间数据格式转换与共享[J].煤矿现代化,2008(2):35-36.[4] 曾巧玲,张书亮,姜永发,等.利用 FME实现 GIS与 CAD的语义转换[J].计算机工程与应用,2005(13):214-217.[5] 李瑞霞,杨敏,邓喀中.基于 FME的 GIS到 CAD数据“无损”转换[J].测绘通报,2009(5):55-59.。
《空间信息基础》课件
通过对比度拉伸、色彩变换、滤波等方法，改善图像的视觉效果， 突出感兴趣的信息。
遥感图像的解译
通过目视解译和计算机解译等方法，提取遥感图像中的信息，为地 物分类、资源调查和环境监测等提供依据。
遥感技术的应用领域与案例分析
遥感在资源调查中的应用
利用遥感技术可以快速获取土地利用、森林 覆盖、水资源分布等信息，为资源管理和规 划提供支持。
06 空间信息前沿技术与发展 趋势
数字地球与智慧城市
数字地球
数字地球是一个虚拟的地球模型，通过地理 信息技术将地球上的各种信息进行数字化处 理，以便于分析和可视化。数字地球在城市 规划、环境保护、资源开发等领域有广泛应 用。
智慧城市
智慧城市利用物联网、云计算、大数据等技 术，实现城市各领域的智能化管理和服务。 智慧城市可以提高城市运行效率，改善居民
04 遥感技术及应用
遥感的基本原理与分类
遥感的基本原理
遥感技术通过接收地球表面物体反射 或发射的电磁波信号，经过处理和分 析，实现对地球表面物体的探测和识 别。
遥感的分类
根据平台高度和探测方式的不同，遥 感技术可分为卫星遥感、航空遥感和 地面遥感等类型。
遥感图像的处理与分析
遥感图像的预处理
包括辐射定标、大气校正、几何校正等步骤，以提高图像质量。
GIS的功能与应用
功能与应用领域
GIS具有数据输入、存储、编辑、处理、分析和输出等功能。应用领域包括城市规划、资源管理、环境监测、交通管理、灾害 预警等。
GIS的发展趋势与前沿技术
技术发展
GIS的发展趋势包括大数据处理、云计算、人工智能等技术的应用，以及与物联网、虚拟现实等技术 的融合。前沿技术包括实景三维建模、无人机遥感等。
空间信息技术
空间信息技术(Spatial Information technology)是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，70年代中期以后在我国得到迅速发展。
主要包括卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。
空间信息技术在广义上也被称为“地球空间信息科学”，在国外被称为GeoInformatics。
一、地理信息系统的基本概念1 数据与信息数据(计算机时代）：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等。
信息：是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
数据与信息两者关系: 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。
信息的特点客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。
适用性：问题不同、影响因素不同，需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。
传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。
共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。
2 地理空间数据（简称为地理数据）是指以地理空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字。
包括：地理空间位置数据；属性数据；时域（间）数据。
3 地理信息是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释，是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
27
1). 基于COM的空间数据互操作实现规范
参考国际标准制订出基于COM函数的空间数据（矢量要
素）互操作接口规范，并且已经用软件实现．
系统1
系统2
已 有 接 口 函 数
包 装
公 共 接 口 函 数 标 准
已 有 接 口 函 数
系统3
系统4
基于COM的空间数据互操作的接口关系
29
IUnknown IGeometry
1、直接读写异构空间数据库
GIS A GIS B GIS C
DB A
DB B
DB C
21
2、基于互操作协议的空间数据互操作
Geographic Information System
互操作协议
Spatial Database 1
Spatial Database 2
Spatial Database 3
第10章 地理信息共享与互操作技术
1
目录
一、地理信息的异构特征
二、地理信息共享的方法
三、地理信息系统互操作的方法
四、开放地理信息互操作的实现技术
五、基于Web Service的地理信息服务技术
2
一、地理信息的异构特征
1. 2. 3.
数据内容与来源的差异性 ； 空间数据模型的差异性 ； 支撑软件平台的差异性 。
三次转换
10
不同系统间的数据转换
GIS软件 GIS软件
GIS软件
GIS软格式标准的数据转换
Spatial Data A
Spatial Data D
公共交换 格式标准
Spatial Data C
Spatial Data B
12
系统A
内部文件
标准空间 数据交换 文件
系统B
17
用户：系统要能够彼此实时安全地获取和处理对方异构数据 库中的数据；
1. 2.
直接访问数据库的互操作 基于互操作协议的空间数据互操作
18
3、空间数据共享平台
GIS 1
GIS 2
GIS 3
同构空间数据库
19
三、地理信息共享的方法
1. 2.
直接访问数据库的互操作 基于互操作协议的空间数据互操作
20
内部文件
美国STDS，中国CNSDTF
13
空间数据转换标准
中国地球空间数据交换格式标准
（1）数据的基本信息 （2）要素类型定义 （3）属性数据结构 （4）几何图形数据 （5）注记 （6）拓扑关系数据 （7）属性数据 （8）图形表现数据
14
GIS ETL(Extract, Transform和Load)工具 FME通过一个丰富的数据模型，提供宽口径的语义 数据转换能力 通过拖放界面支持 170 多种格式转换，包括 MapGIS 和SuperMap
22
基于互操作协议的实现方法 GIS 1 GIS 1 GIS 1 GIS 1
公共接口协议
Driver A
Database A
Driver B Database B
Driver C
Database C
23
四、开放地理信息互操作的实现技术
24
OGC 抽象规范
抽象规范是指对空间对象、地物要素及其特征与关系，空
间数据库、数据操纵与分发服务进行规范化描述的协议 。有了统一空间数据的规范化描述标准，人们即可根据 不同的技术实现相应的规范。OGIS抽象规范涉及面很广 ，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的 关系、空间参照系、定位几何结构、存储函数和插值、 覆盖类型及地球影像等17个抽象规范
25
实现规范
IPoint ILintString IPolygon IGeoAnnotation IGeometryCollection
IMultiPoint IMultiLineString IMultiPolygon
30
5
支撑平台的差异性
概念模型不同：什么是面对象？是不是 支持圆弧和其它曲线？是否支持折线和 曲线的混合？岛如何定义？内外圈的方 向？ 格式不同：文件格式，字节流 操作不同：叠置，缓冲
6
共享和互操作的意义
消除信息孤岛，互联信息烟囱
盘活存量数据，发挥存量数据的价值 避免重复采集，提高数据的更新频率 保持数据的一致性
7
二、地理信息共享的方法
1. 外部数据交换
2. 地理信息系统互操作
3. 空间数据共享平台
8
1、外部数据交换
System A
内部格式
System A 外部格式
System B 外部格式 System B
内部格式
9
二次转换
系统A 内部文 件
系统A 外部交换 文件
系统B 外部交换 文件
系统B 内部文 件
3
内容的差异性
数据类型不同：矢量、影像、DEM、模型
、属性、混和等
数据来源不同：CAD数据、GIS数据
数据标准不同：投影、坐标系、精度、用途
4
数据模型的差异性
直接坐标模型 拓扑关系模型 TIN vs. Grid 模型&纹理 vs IBR 空间域表达还是频率域表达？ 二维 vs 三维 时间维？历史模型？
OGC并在抽象规范的基础上已制定了一系列实现规范，
包括基于OLE/COM的简单要素实现规范，基于 CORBA的简单要素实现规范，基于SQL的简单要素实 现规范，目录服务实现规范，Grid实现规范，坐标变 换实现规范，Web map服务实现规范和GML实现规范 ，基于Web的Coverage服务规范，基于Web地物要素的 服务规范等。除上述规范外,目前仍在制定大量的实现
规范。
26
实现规范的两个层次
第一个层次是基于COM或CORBA的API函数的或SQL
的接口规范。通过制定统一的接口函数形式及参数， 不同的GIS软件之间可以直接读取对方的数据。
第二个层次是基于http(Web)XML的空间数据互操作实 现规范。它是关于数据流的规范，与函数接口的形式 和软件的组件接口无关。
15
TerraGo的旗舰产品MAP2PDF
以GeoPDF文件形式创建和发布地图数据 作为GeoMedia、ArcGIS（ArcMAP™）之插件
16
2、地理信息系统互操作
计算机辞典：两个或者多个系统交换信息并相互使用已交换 信息的能力，即指一个系统接收和处理另一软件系统发送信 息的能力，它反映了一个系统是否易于与其它软件系统快速 连接，它是衡量软件质量的一个重要指标。 UCGIS(1996)：指自底向上将已有系统和应用集成在一起，它 不是简单地集成而是系统地组合，它需要多种DBMS和应用程 序的支撑。 ISO/TC211：如果两个实体X和Y能够相互操作，则X和Y对处理 的请求Ri具有共同的理解，并且如果X向Y提出处理请求Ri, Y 能够对Ri做出正确的反应，并且将结果Si返回给X。 OGIS：系统或者系统的构件的可扩展性，以及互相应用和协 作处理的能力。