地理信息系统研究新范式

随着大数据时代的到来,地理信息系统（GIS）的时空范畴、信息内容和应用场景都得到了前所未有的扩展,地理信息系统需要由例外处理的被动适应方式,转变为内核支持的主动扩展方式,将地理信息系统扩展为新一代时空信息系统。本文在分析地理信息系统本质是以地图数据模型为核心的信息系统的基础上,从研究对象、基本原理和技术方法3个方面总结梳理了地理信息系统研究范式,并分析阐述了时空信息扩展对地理信息系统研究范式的新要求。其次,在分析全空间信息系统（PSIS）认知模型与多粒度时空对象数据模型的基础上,归纳出全空间信息系统基于时空实体的理论与技术路线,并总结其在多个领域的实践与应用。然后,系统分析了全空间信息系统对地理信息系统研究对象、基本原理和技术方法的具体扩展方式,提出全空间信息系统研究范式。最后,总结梳理了全空间信息系统研究范式的基本内容,并与地理信息系统研究范式进行了核心内容的分析对比,展望了地理信息系统研究范式进阶将带来的影响和变化。     

空间数据引擎关键技术与应用分析

地理特征相关信息的一体化存储与访问是GIS软件平台研发的关键技术。在扩展关系数据模型的支持下,利用成熟的商用扩展关系型数据库管理系统存储和管理海量空间数据,是发展大型GIS平台空间数据库管理系统行之有效的技术方法。本文对几种典型的空间数据库管理平台ArcSDE、OracleSpatial、InformixSpatialDataBlade、DB2SpatialExtender和MySQLSpatialExtensions从存储模型、进程管理方案、空间查询和索引以及数据缓存技术等方面进行了分析。     

城市三维地质数据管理与服务系统框架研究

城市地质数据的数字化管理与服务是“数字城市“工程的重要内容,3D GIS将在未来的城市数字化建设中扮演核心角色.介绍了3D GIS的发展现状及应用前景,详细讨论了基于3D GIS构建的城市地质数据管理与服务系统的设计思路和结构功能.三维数据结构的研究是3D GIS的核心问题并成为当前制约3D GIS深入发展与应用的瓶颈,由于缺乏对三维地质数据进行有效管理与可视化表达的三维数据模型,当前GIS的三维地质建模能力与三维空间分析能力都极为薄弱.在分析城市三维地质数据多种建模方法的基础上,采用一种基于TIN和TEN的混合数据结构来构建城市地质数据建模系统.针对城市三维地质数据的特点,探讨了城市三维地质海量数据的采集与管理、城市三维地质数据信息的Web发布等重要问题,力求为系统功能的最终实现提供完整的解决方案.     

基于多粒度时空对象数据模型的城市基础设施建模与管理

城市基础设施的全方位描述与信息化管理是建设新型智慧城市的重要基础。目前在城市基础设施建模与管理方面,以地图为模板的空间数据模型、传统的面向对象空间数据模型以及实时GIS数据模型不支持对时空对象组成结构、行为能力等要素的描述,无法全面、精细地表达设施对象信息,而计算机、物联网和地理信息系统（Geographic Information System,GIS）领域已有的城市基础设施管理方案忽略了对设施自身信息的管理,无法较好地支持设施对象及其产生数据的一体化管理。针对上述问题,首先通过扩展GBT30428.2-2013标准,完成了城市基础设施的分类与编码;然后基于多粒度时空对象数据模型（Multi-granularity Spatiotemporal Object Data Model, MGSTODM）,提出了一种城市基础设施对象化描述模型,支持对城市基础设施信息的全方位描述与表达;在此基础上,提出一种城市基础设施对象化管理方法,设计了相应的技术架构,并研制了基于云存储的百万级城市基础设施对象化管理原型系统。试验结果表明,所提出的城市基础设施对象化描述模型与管理方法具备可行性、有效性和高效性。     

基于知识对象的土地管理空间数据库模型设计与实现

空间数据模型建立的目的是反映现实世界。当今的GIS系统的空间数据模型,主要反映地图制图领域的点、线、面对象管理与操作的几何知识。本文通过对比研究,发现土地管理空间概念的领域知识,包含几何知识。几何知识是依据几何特征属性识别的土地管理领域知识之一。将土地管理领域空间概念的领域知识对象化,建立与几何知识对象等价的对象组件,扩展对象关系型的空间数据模型,建立了"[领域空间知识对象]+[GIS的点、线、面的几何对象]+[扩展属性]"的空间数据模型。这种模型简化了空间数据库的管理操作,降低了对工作人员制图专业知识的要求,降低了空间对象实例与其属性的耦合度,减少了政策变化对数据的影响程度,提高了数据的稳定性和共享度。鉴于这种空间数据库模型,本文开发了空间知识对象的江苏省"515"城乡一体化地籍系统的数据检查子系统,在镇江市、江都市等多个市县的"515"城乡一体化地籍调查的数据检查入库工作中得以应用,证明了模型设计的可行性,收到了良好的效果,为专题GIS空间数据管理,提供了一种的新的空间数据模型。     

GIS辅助下的农村土地精细化管理与服务实践

粗放的农村土地管理方式已经不能适应社会的发展要求,特别是在经济发达地区,必须借助现代信息技术提升管理与服务水平.本文针对当前农业部门管理农村土地、服务农民和农业企业的现实需求,围绕农村土地承包经营、农村土地流转和土地生产需要,提出了基于GIS技术的农村土地精细化管理和信息化服务系统的建设目标、设计思路,重点阐述系统数据获取、数据库设计及系统实现与应用.对农村土地精细化管理与服务信息系统建设进行了有益的探索.     

基于ArcGIS Engine的车辆监控GIS系统开发

基于GPS/GIS的车辆临控调度系统可以实时了解车辆的位置、速度、方向等状态信息,为人们提供了一种全新的车辆管理手段.客户端车辆监控GIS系统是车辆监控系统中重要的组成部分,对其进行研究开发具有较强的现实意义与应用价值.针对实际的车辆监控项目的应用需求,本文采用ArcGIS Engine、Oracle数据库和Visua...     

遥感震害信息发布系统关键技术研究与实现

GIS在数据管理、空间分析等方面的独特优势,被引入到震害信息提取、评估与共享的工作中。为提高震害信息提取、评估和共享的效率,提升灾害系统在防灾救灾中的实际效果,在研究现有震害系统基础上,对震害信息分类管理、动态发布、快速评估等方面做了进一步的研究,设计并开发了遥感震害信息发布系统。介绍了震害信息发布系统技术路线和功能实现,并结合数据对实际效果进行展示。     

GML Server 的设计与实现

利用GML解决空间数据共享问题是当前的研究热门,在GML核心模式的基础上定制了大量的GML应用模式,GML数据大量涌现.然而缺少专门存储管理和发布GML数据的平台.本文针对OGC的服务规范,在对当前GIS服务器技术研究基础上,提出了GML Sever服务平台,设计了一整套基于GML数据的Web服务系统.利用当前开源软件进行扩展,系统实现了发布基于GML数据的WFS,WMS,WCS服务及其各种空间分析查询功能.     

基于GIS技术的安防平台建设

在飞速发展的现代化城市,研究GIS在安防中的应用对建设平安城市起到不可忽视的作用,有利于安全、防灾,减灾,将灾害损失减到最低.系统采用GIS技术,使用Borland C Builder编程语言,利用TCP/IP通信技术.实现对防区的实时监控、监控设备的管理、报警处理、视频显示功能,并实现部分应急联动功能,初步构建了一个基于GIS技术的安防平台.相比过去同类平台,提出了引入GIS技术,从而使监控设备的地学信息更加直观,利用监控设备对防区进行实时监控,同时通过报警探头传送报警信息,根据防区内摄像头调出视频信息进行报警处理,并直接利用相关指令进行视频切换.系统的建立在构建和谐社会、建设平安城市等方面具有广阔的应用前景.并且可为城市应急联动系统提供接口,为保障公共安全降低风险损失,高效利用有限的资源,提高政府对紧急事件快速反映和抗风险的能力,为市民提供更快捷的紧急救助服务.     

面向对象数据模型构建GIS一体化数据库的应用研究

由于GIS是集图形、图像、属性等多种数据源于一身的空间信息管理系统,因此当前该领域研究热点之一就是如何构建一体化的数据管理机制。本文首先分析了现有GIS空间数据库管理机制的不足,然后介绍了目前数据库领域中一种新型的数据模型--面向对象数据模型,分析了采用面向对象数据模型建立GIS空间数据库的现实意义和优势,对开发基于面向对象数据模型(OODM)的GIS一体化数据库技术路线进行了初步研究,并对有关实现方法进行了比较,最后展望了面向对象数据模型在GIS中应用的两个拓展领域。     

图形坐标转换方法与实现

图形坐标转换是CAD和GIS开发与应用的基本问题,涉及基础地理数据标准的统一、共享程度的提高和服务面的拓宽等重要问题,是地图制图输出、基础地理信息系统和专业信息系统建设中的重要功能。本文以CAD和GIS的图形坐标转换与配准为例,介绍了相关的数学模型和实现方法。     

基于科研创新驱动的GIS专业实践教学模式研究

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一门综合性、交叉性和实践性很强的专业学科,如何从实践教学环节着手,引导学生自主创新,已成为探索GIS人才培养模式的关键问题。本文通过概述国内外GIS专业发展,针对当代社会对GIS专业人才的需求以及高校对GIS人才培养的现状进行总结,从GIS专业实践教学体系、教学内容,以及教学方法等角度出发,提出了基于科研创新驱动的GIS专业实践教学培养模式。该模式的教学目标是提高GIS专业学生的综合素质,重点培养学生创新意识与实践能力。     

高校《GIS分析、设计与管理》课程设置研究

对于国内外GIS实施、应用方面的文献做了综述和评估,在参考国内外文献的基础上提出了高校《GIS分析、设计与管理》课程设置的建议.作者认为,应从组织管理理论、信息系统、项目管理、案例分析等方面丰富GIS应用基础理论和实践知识,相关课程设计应当包括基础理论、方法论与实施管理3个部分,并配合大量的案例.作者据此思路在河南大学开设了此课程,教学实践表明,本文提供的课程设计方案适合GIS专业研究生学习,也可作为GIS本科生的专业提高课程,能够为学生提供所需的理论基础和实践知识.     

从GIS专业人才的培养谈创新型GIS实验室建设

详细分析了我国GIS学科的发展和社会对GIS专业人才需求的现状,探讨了GIS专业人才培养对GIS实验室建设的要求;在此基础上提出了创新型GIS实验室建设的指导思想,认为创新型GIS实验室就是建立在创新基础上的大学GIS实验室组织形式;在分析当前GIS实验室建设现状的基础上,从基础设施、知识体系和组织管理模式等方面规划了创新型GIS实验室建设的内容。     

我国土地利用规划信息系统现状、问题与解决途径探讨

随着计算机技术和信息技术的快速发展,我国土地利用规划信息系统软件和数据库系统软件的应用和开发水平不断提高,但在系统功能、数据组织、数据管理、系统扩展性方面存在一些问题,尤其是系统中缺乏决策支持功能,严重制约了系统的广泛应用.为此,本文提出地理信息系统和决策支持系统集成的土地利用规划空间决策支持系统,并对系统的总体架构、开发方式和功能进行了探讨.     

基于AutoCAD数据建立地理信息系统空间数据库的方法初探

针对现有AutoCAD数据导入GIS（地理信息系统）空间数据库的需求,在阐述AutoCAD数据与GIS数据特点的基础上,分析了数据库建立过程中遇到的困难及解决措施,提出了3种利用AutoCAD数据建立GIS空间数据库的方法,并将其运用于广东省南海市某县的城市信息化工作,取得较好效果,证明了方法的可行性与实用性。