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【内容摘要】:本文的目的是通过对MAPGIS基础功能以及基础应用和发展前景方面来探索MAPGIS在城市地理信息系统建设以及数字化建设中的广泛应用。这方面的研究可以促使MAPGIS地理信息系统能够在未来的信息化建设中起到更重要的作用和得到更广泛的大众化应用。
关键词:MAPGIS地理信息系统 应用 发展前景
MAPGIS地理信息系统应用及发展前景
一:引言
MAPGIS地理信息系统软件主要在“输入”、“图形编辑”、“库管理”、“空间分析”、“图像处理”、“输出”以及“实用服务”七大方面的应用。根据地学信息来源多种多样、数据类型多,信息量庞大的特点,该系统采用矢量和栅格数据混合的结构,力求矢量数据和栅格数据形成一整体的同时,又考虑栅格数据既可以和矢量数据相对独立存在,又可以作为矢量数据的属性,以满足不同问题对矢量、栅格数据的不同需要。
二:MAPGIS的主要应用
(一) 数据输入
在建立数据库时,我们需要有转换各种类型的空间数据为数字数据的工具,数据输入是GIS 的关键之一。MAPGIS在数据输入采集等方面提供了丰富的手段和强大的数据编辑与管理能力,为GIS应用提供了良好的软件基础。
(二)数据处理
输入计算机后的数据及分析、统计等生成的数据在入库、输出的过程中常常要进行数据校正、编辑、图形的整饰、误差的消除、坐标的变换等工作。
(三)MAPGIS数据管理与应用
MAPGIS的数据库管理是通过空间和属性两个管理系统来实现的。
1.海量无缝图库管理
图形数据库管理子系统是地理信息系统的重要组成部分。在数据获取过程中,它用于存储和管理地图信息;在数据处理过程中,它既是资料的提供者,也可以是处理结果的归宿处;在检索和输出过程中,它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。图形数据库中的数据经拓扑处理,可形成拓扑数据库,用于各种空间分析。
2.属性库管理子系统
GIS系统应用领域非常广,各领域的专业属性差异甚大,以至不能用一已知屬性集描述概括所有的应用专业属性。因此建立一动态属性库是非常必要的。动态就是根据用户的要求能随时扩充和精简属性库的字段(属性项),修改字段的名称及类型。该系统能根据用户的需要,方便地建立一动态属性库,从而成为一个有力的数据库管理工具。
3.影像图库管理功能
(1)具备金字塔结构以适应变焦变比例显示,无级放大。
(2)具有影像图校正,坐标配准、影像、矢量套合功能。
(3)实现10倍以上高压缩比的图像压缩存贮功能。
(4)具有分块存贮管理、调度、快速定位功能。
(四)空间分析
地理信息系统与机助制图的重要区别就是它具备对空间数据和非空间数据进行分析和查询的功能,它包括矢量空间分析、数字高程模型(DTM)、网络分析、图像分析、电子沙盘五个子系统。
(五)数据的输出
如何将GIS的各种成果变成产品供各种用途的需要,或与其它系统进行交换,就是GIS中不可缺少的一部分。GIS的输出产品是指经系统处理分析,可以直接提供给用户使用的各种地图、图表、图象、数据报表或文字报告。MAPGIS的数据输出可通过输出子系统、电子表定义输出系统来实现文本、图形、图象、报表等的输出。
(六)图像处理
1)图像分析
多源图象处理分析系统(MSIMAGES)能处理栅格化的二维空间分布数据,包括各种遥感数据、航测数据、航空雷达数据、各种摄影的图像数据,以及通过数据化和网格化的地质图、地形图、各种地球物理、地球化学数据和其它专业图像数据。
2)镶嵌配准
图象镶嵌配准系统提供了强大的控制点编辑环境,以完成MSI图象的几何控制点的编辑处理;当图象具有足够的控制点时,MSI图象的显示引擎就能实时完成MSI图象的几何变换、重采样和灰度变换,从而实时完成图象之间的配准,图象与图形的配准,图象的镶嵌,图象几何校正,几何变换,灰度变换等功能。
3)电子沙盘应用
电子沙盘系统提供了强大的三维交互地形可视化环境,利用DEM数据与专业图象数据,MSIFLY可生成近实时的二维和三维透视景观。系统提供了强大的交互工具,可实时的调节各三维透视参数和三维飞行参数;此外,系统也允许预先精确的编辑飞行路径,然后沿飞行路径进行三维场景飞行浏览。
电子沙盘系统主要用途包括:地形踏勘、野外作业设计、野外作业彩排、环境监测、可视化环境评估、地质构造识别、工程设计、野外选址(电力线路设计及选址、公路铁路设计及选址)、DEM数据质量评估等。
(七) 网络数据管理与应用
国土资源数据涉及国家、省级、地级、县级四级管理的方式。所以宜采用B/S为主,C/S为辅的网络模式。C/S结构具有良好的交互性,对图形数据具有很强的编辑处理能力,对空间数据的存储效率较高。适合在各级局域网内部使用。而B/S网络结构下,主要命令执行、数据计算都在服务器完成,应用程序在服务器安装,客户机不用安装应用程序,所有日常办公操作可通过免费的浏览器来完成。采用B/S结构,大大减轻了系统管理员的工作量,而且对前端的用户数没有限制,更宜与信息的发布与浏览。
三:MAPGIS软件平台的特点及发展前景
(一)MAPGIS地理信息系统特点
MAPGIS是完全自主开发的GIS平台,能提供完整的行业GIS解决方案。在MAPGIS基础上成功开发的数字测图、土地信息、土地祥查、地籍管理、建设用地、土地监察、土地利用规划、地价评估等系统,已经大规模应用与我国的数字国土工程建设中。全国1:50万数字地质图数据库是以MAPGIS作为输入数据、矢量化、编辑、建库及运行平台。已广泛应用于基础地质调查、矿产资源及地下资源勘察评价、环境地质评价、区域物探、化探遥感评价等。
具有功能较齐全、性能优良的矢量空间分析、DTM分析、网络分析(最短路径、最佳路径、关阀搜索、上下游追踪等)、图像分析功能,以及拓扑空间查询和三维实体叠加分析能力。
MAPGIS支持多级服务器,图形数据、属性数据可以放在不同服务器上,而且可以跨平台操作不同的数据库。
MAPGIS地理信息系统是一个工具型地理信息系统,具备完善的数据采集、处理、输出、建库、检索、分析等功能。MapGis是国内率先推向市场的少数几个地理信息系统平台之一,经过不断的改进、应用、完善,在激烈的市场竞争中不断发展壮大。和国外GIS软件如ARC/INFO、MAPINFO等相比,虽然软件的商品化程度还不及国外软件,但对硬件的要求比国外软件低,性能价格比远高于国外软件。MAPGIS系列软件完全是自行研制的,具有自主版权,适合我国国情,可以根据国内用户的需要随时进行功能增强或作二次开发应用,这是国外软件所无法比拟的。
(二)MAPGIS地理信息系统发展前景:
随着人们对空间信息认识的逐步深入,以及相关需求的迅速增长, GIS的应用不论在深度还是广度上都以迅猛的势头发展。与此同时,GIS技术的研究和开发也有了长足的进步。但是,当前的GIS软件与日益提高的社会需求相比,还存在着明显的差距。在数据组织与处理模式方面,仍然沿袭地图处理的模式,而不是面向真实的地理实体;不同尺度不同来源的空间对象之间缺乏互动关系;对三维空间数据和时序数据还缺乏有效的处理手段;在网络和分布式系统组成方面,还没有实现真正意义下的RPC和“对等”的工作模式;GIS功能共享和互操作问题尚未解决,以系统为中心的问题没有得到根本的克服。
随着计算机网络技术的发展,以单一系统或网络为核心向全球信息网格(GIG)体系发展,GIS的横向也相应向空间信息网格(SIG)体系发展。随着计算机组件技术的发展,特别是分布式服务组件技术日趋成熟,在纵向上,GIS朝着三层、多层结构体系发展。
“多层结构、空间信息网格(SIG)” 的核心是:“面向服务”。 “面向服务”的提出,使以往的“共享”、“异构数据互操作”渐渐得以解决。同时解决了“海量空间数据在互联网上调用速度问题”、“不同系统之间数据不通问题”,因为从用户角度来说,它不考虑数据只要服务。因此,管理数据的软件必须提供数据服务, “谁管数据谁提供服务”;“应用端请求服务而不是直接操作数据”;“服务端提供服务而不是提供数据内部结构”。
参考文献:
1武汉中地信息工程有限公司1MAPGIS 地理信息系统实用教程[M]1 武汉:中国地质大学出版社,2002
2宋小冬,叶嘉安.《地理信息系统的应用及发展前景》.科学出版社,2003
关键词:MAPGIS地理信息系统 应用 发展前景
MAPGIS地理信息系统应用及发展前景
一:引言
MAPGIS地理信息系统软件主要在“输入”、“图形编辑”、“库管理”、“空间分析”、“图像处理”、“输出”以及“实用服务”七大方面的应用。根据地学信息来源多种多样、数据类型多,信息量庞大的特点,该系统采用矢量和栅格数据混合的结构,力求矢量数据和栅格数据形成一整体的同时,又考虑栅格数据既可以和矢量数据相对独立存在,又可以作为矢量数据的属性,以满足不同问题对矢量、栅格数据的不同需要。
二:MAPGIS的主要应用
(一) 数据输入
在建立数据库时,我们需要有转换各种类型的空间数据为数字数据的工具,数据输入是GIS 的关键之一。MAPGIS在数据输入采集等方面提供了丰富的手段和强大的数据编辑与管理能力,为GIS应用提供了良好的软件基础。
(二)数据处理
输入计算机后的数据及分析、统计等生成的数据在入库、输出的过程中常常要进行数据校正、编辑、图形的整饰、误差的消除、坐标的变换等工作。
(三)MAPGIS数据管理与应用
MAPGIS的数据库管理是通过空间和属性两个管理系统来实现的。
1.海量无缝图库管理
图形数据库管理子系统是地理信息系统的重要组成部分。在数据获取过程中,它用于存储和管理地图信息;在数据处理过程中,它既是资料的提供者,也可以是处理结果的归宿处;在检索和输出过程中,它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。图形数据库中的数据经拓扑处理,可形成拓扑数据库,用于各种空间分析。
2.属性库管理子系统
GIS系统应用领域非常广,各领域的专业属性差异甚大,以至不能用一已知屬性集描述概括所有的应用专业属性。因此建立一动态属性库是非常必要的。动态就是根据用户的要求能随时扩充和精简属性库的字段(属性项),修改字段的名称及类型。该系统能根据用户的需要,方便地建立一动态属性库,从而成为一个有力的数据库管理工具。
3.影像图库管理功能
(1)具备金字塔结构以适应变焦变比例显示,无级放大。
(2)具有影像图校正,坐标配准、影像、矢量套合功能。
(3)实现10倍以上高压缩比的图像压缩存贮功能。
(4)具有分块存贮管理、调度、快速定位功能。
(四)空间分析
地理信息系统与机助制图的重要区别就是它具备对空间数据和非空间数据进行分析和查询的功能,它包括矢量空间分析、数字高程模型(DTM)、网络分析、图像分析、电子沙盘五个子系统。
(五)数据的输出
如何将GIS的各种成果变成产品供各种用途的需要,或与其它系统进行交换,就是GIS中不可缺少的一部分。GIS的输出产品是指经系统处理分析,可以直接提供给用户使用的各种地图、图表、图象、数据报表或文字报告。MAPGIS的数据输出可通过输出子系统、电子表定义输出系统来实现文本、图形、图象、报表等的输出。
(六)图像处理
1)图像分析
多源图象处理分析系统(MSIMAGES)能处理栅格化的二维空间分布数据,包括各种遥感数据、航测数据、航空雷达数据、各种摄影的图像数据,以及通过数据化和网格化的地质图、地形图、各种地球物理、地球化学数据和其它专业图像数据。
2)镶嵌配准
图象镶嵌配准系统提供了强大的控制点编辑环境,以完成MSI图象的几何控制点的编辑处理;当图象具有足够的控制点时,MSI图象的显示引擎就能实时完成MSI图象的几何变换、重采样和灰度变换,从而实时完成图象之间的配准,图象与图形的配准,图象的镶嵌,图象几何校正,几何变换,灰度变换等功能。
3)电子沙盘应用
电子沙盘系统提供了强大的三维交互地形可视化环境,利用DEM数据与专业图象数据,MSIFLY可生成近实时的二维和三维透视景观。系统提供了强大的交互工具,可实时的调节各三维透视参数和三维飞行参数;此外,系统也允许预先精确的编辑飞行路径,然后沿飞行路径进行三维场景飞行浏览。
电子沙盘系统主要用途包括:地形踏勘、野外作业设计、野外作业彩排、环境监测、可视化环境评估、地质构造识别、工程设计、野外选址(电力线路设计及选址、公路铁路设计及选址)、DEM数据质量评估等。
(七) 网络数据管理与应用
国土资源数据涉及国家、省级、地级、县级四级管理的方式。所以宜采用B/S为主,C/S为辅的网络模式。C/S结构具有良好的交互性,对图形数据具有很强的编辑处理能力,对空间数据的存储效率较高。适合在各级局域网内部使用。而B/S网络结构下,主要命令执行、数据计算都在服务器完成,应用程序在服务器安装,客户机不用安装应用程序,所有日常办公操作可通过免费的浏览器来完成。采用B/S结构,大大减轻了系统管理员的工作量,而且对前端的用户数没有限制,更宜与信息的发布与浏览。
三:MAPGIS软件平台的特点及发展前景
(一)MAPGIS地理信息系统特点
MAPGIS是完全自主开发的GIS平台,能提供完整的行业GIS解决方案。在MAPGIS基础上成功开发的数字测图、土地信息、土地祥查、地籍管理、建设用地、土地监察、土地利用规划、地价评估等系统,已经大规模应用与我国的数字国土工程建设中。全国1:50万数字地质图数据库是以MAPGIS作为输入数据、矢量化、编辑、建库及运行平台。已广泛应用于基础地质调查、矿产资源及地下资源勘察评价、环境地质评价、区域物探、化探遥感评价等。
具有功能较齐全、性能优良的矢量空间分析、DTM分析、网络分析(最短路径、最佳路径、关阀搜索、上下游追踪等)、图像分析功能,以及拓扑空间查询和三维实体叠加分析能力。
MAPGIS支持多级服务器,图形数据、属性数据可以放在不同服务器上,而且可以跨平台操作不同的数据库。
MAPGIS地理信息系统是一个工具型地理信息系统,具备完善的数据采集、处理、输出、建库、检索、分析等功能。MapGis是国内率先推向市场的少数几个地理信息系统平台之一,经过不断的改进、应用、完善,在激烈的市场竞争中不断发展壮大。和国外GIS软件如ARC/INFO、MAPINFO等相比,虽然软件的商品化程度还不及国外软件,但对硬件的要求比国外软件低,性能价格比远高于国外软件。MAPGIS系列软件完全是自行研制的,具有自主版权,适合我国国情,可以根据国内用户的需要随时进行功能增强或作二次开发应用,这是国外软件所无法比拟的。
(二)MAPGIS地理信息系统发展前景:
随着人们对空间信息认识的逐步深入,以及相关需求的迅速增长, GIS的应用不论在深度还是广度上都以迅猛的势头发展。与此同时,GIS技术的研究和开发也有了长足的进步。但是,当前的GIS软件与日益提高的社会需求相比,还存在着明显的差距。在数据组织与处理模式方面,仍然沿袭地图处理的模式,而不是面向真实的地理实体;不同尺度不同来源的空间对象之间缺乏互动关系;对三维空间数据和时序数据还缺乏有效的处理手段;在网络和分布式系统组成方面,还没有实现真正意义下的RPC和“对等”的工作模式;GIS功能共享和互操作问题尚未解决,以系统为中心的问题没有得到根本的克服。
随着计算机网络技术的发展,以单一系统或网络为核心向全球信息网格(GIG)体系发展,GIS的横向也相应向空间信息网格(SIG)体系发展。随着计算机组件技术的发展,特别是分布式服务组件技术日趋成熟,在纵向上,GIS朝着三层、多层结构体系发展。
“多层结构、空间信息网格(SIG)” 的核心是:“面向服务”。 “面向服务”的提出,使以往的“共享”、“异构数据互操作”渐渐得以解决。同时解决了“海量空间数据在互联网上调用速度问题”、“不同系统之间数据不通问题”,因为从用户角度来说,它不考虑数据只要服务。因此,管理数据的软件必须提供数据服务, “谁管数据谁提供服务”;“应用端请求服务而不是直接操作数据”;“服务端提供服务而不是提供数据内部结构”。
参考文献:
1武汉中地信息工程有限公司1MAPGIS 地理信息系统实用教程[M]1 武汉:中国地质大学出版社,2002
2宋小冬,叶嘉安.《地理信息系统的应用及发展前景》.科学出版社,2003