GIS空间分析技术在地理数据处理中的应用研究

地理空间数据GIS的处理中,空间分析是其分析、模拟、预测和调控过程的基础理论和技术。空间分析大量时空模型的建立与应用是地学分析区域性或全球性地理问题的重要手段,是新的挑战和机遇。作者从空间分析的定义及空间分析的应用研究出发,认为现代地理学的应用离不开空间分析的支撑;另外空间分析日趋成为自然地理学深化研究、应用的重要技术途径。地学数据GIS的分析处理,须与有空间特征的时空模型、数据挖掘、可视化技术整合,以及关注多维信息空间要素关联性的多元应用。     

天山西部林区护林防火信息系统构建

天山西部林区护林防火信息系统是综合运用空间信息技术、数据库技术及森林防火专业技术,依托地理基础信息、森林资源信息及护林防火专题信息,在Arc GIS Engine开发平台上,通过VB.NET可视化开发语言的二次开发,构建的专业应用系统。该系统的框架包括数据库及林火预测预报、火灾指挥扑救、灾后损失评估、森林资源管理等子系统,可实现火点智能定位、火场信息查询显示、辅助决策指挥等具体功能。为林区护林防火部门进行宏观管理、分析决策提供多源、及时、科学的空间信息服务,旨在改善林区防灾、减灾及森林安全工作的被动局面,提升林火管理的科学化、信息化水平。     

浅谈GIS在土地管理中的应用

一、GIS的概念 GIS（geograph icinformation system）,是集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科,它是在计算机软件和硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。     

基于GIS的电子政务综合应用构建平台建设研究

由于政府部门在办公和决策过程中处理的事件或信息大都与地理空间位置相关,因此,建设以地理空间数据和GIS技术为基础的电子政务系统是必然发展的趋势。本文通过对基于GIS的电子政务系统建设内容、要求及其特点的分析,提出了基于GIS技术的电子政务综合应用构建平台的概念,对平台的总体技术设计与开发问题进行了深入的讨论,并就系统组成与应用框架、地理空间数据共享服务平台、专项应用系统建设等理论技术问题进行了分析和研究。     

GIS的基本技术与发展动态

GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科结合的技术。其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。     

建立土地信息系统加速迈向"数字大连"

“数字大连“,是大连市人民政府站在全市实现信息产业化的高度所确定的一项具有划时代意义的重大决策.它是以城市为对象,以技术为依据,具有多分辨率、海量数量和多种数据的融合,并可以用多媒体和虚拟技术进行多维的表述,具有空间化、数字化、网络化、智能化和信息化的技术系统.“数字大连“,它包括地理信息系统、遥感图像处理系统、全球定位系统、宽带网络以及仿真、虚拟技术等.地理信息系统(GIS)的建立离不开土地管理信息系统(LIS)的建立.换言之,土地管理信息系统(LIS)是地理信息系统(GIS)技术在土地管理体系中的具体应用.……     

运筹帷幄 决胜千里

据报载，海湾战争期间，美国军事测绘部门是国防部7大部局中惟一24小时全天运行的保障机构，向多国部队提供的地图达上亿张。数字地图不仅参与了战场准备、作战决策、作战指挥、后勤保障等各个环节的全过程，而且被跨国异地作战的多国部队视为“第二生命”。可以说，在战场上如果没有数字地图，就意味着指挥员成了“睁眼瞎”，作战部队寸步难行，精确制导武器无法准确命中，精确定位系统失去目标。     

历史GIS的研究现状和发展趋势

历史地理信息系统（历史GIS）属于地理信息系统（GIS）与历史学相结合的交叉研究领域,它有机地集成了GIS的技术方法、地理学家的空间视角和历史学家的时间视角,量化历史时期的地理过程并构建相应的时空模型,为面向未来的科学预测提供研究基础。历史GIS兴起于20世纪90年代中期,给GIS学科、历史地理学和历史学都带来了新的研究机遇与活力,并表现出强劲的发展势头,但也存在一些尚待解决的问题。近年来,历史GIS向社会提供了日益丰富的历史地理信息服务,并逐渐跨越系统的技术层面,向着科学层面纵深发展。本文通过对国内外相关文献的梳理与分析,回顾了历史GIS产生的背景,从数字化、数据模型、数据库建设与系统开发、空间分析和可视化5个方面综述了国内外历史GIS的研究现状。最后,从历史资料的空间化与数字化、历史地理时空大数据、历史地理空间框架构建及历史地理信息服务、历史地理时空过程及模型构建、历史地理信息科学和技术学科体系的形成等角度展望了历史GIS的发展趋势,以期为历史GIS未来的发展提供新的研究思路。     

军事地理信息系统构想与空间决策分析

地理信息系统具有强大的空间分析功能,因此其在军事领域中,特别是同武警部队执勤、处突和反恐怖任务结合起来,综合地、动态地获取、管理和分析区域内地理环境信息及军事专题属性信息,服务于执勤、处突环境分析和辅助决策的指挥自动化应用系统,充分发挥其效益,是一种尝试。基于地理信息系统软件ArcView3.2,武警北京总队军事地理信息系统演示系统突出强调了网络分析功能、地图绘制功能及三维模拟分析功能;系统主要由最佳路线、机动支援、空间分析、制图绘图、三维模拟及卫星影像6个子功能模块组成,实现了北京地区二环线内武警机动部队的最佳路线、最近设施的选择、军事地图的绘制与输出、北京天安门地区的三维模拟显示。该演示系统能为指挥自动化系统进行辅助决策提供地理信息保障,实现北京地区的军事地理信息互通及共享,提高工作效率,节约人力物力资源。     

地理实例数据语义一致性检查研究——以水系要素为例

为实现地理信息服务智能化的目标,构建知识地理本体数据库,需要在数据入库前,对实例数据进行语义一致性检查。本研究通过对实例数据进行语义关系分析,以水系数据为例,制定了相应的语义检查规则,并运用Arc GIS空间分析和建模工具实现相应功能。在传统数据检查的基础上增加语义层面的保证,本研究为智能化的地理信息系统应用提供数据保障。     

精准水稻种植信息系统的分析与设计

精准农业(Precision Farming)是美国20世纪80年代初提出的农业经营概念,它的最大特点是充分考虑农田特征的空间变异,根据农田性质的空间差异对农作物实行不同的管理措施,如变量施肥、变量灌溉等,其目标是获得最大的经济收益和最少的环境污染。水稻精准种植是精准农业思想的具体实现,在实施过程中需要使用的信息包括:GPS定位信息、农田地理信息、田间采样信息、农业气象信息、作物产量信息、作物长势信息和水稻栽培专家知识等。为管理和处理这些信息并使之为水稻种植服务,水稻精准种植信息系统应当由属性数据管理、农田空间数据管理、专家系统、遥感数据处理和管理决策等子系统构成。为便于系统的开发、完善和推广,整个系统基于组件式地理信息系统开发工具,用VB编程实现。     

古代城市结构复原的GIS分析与应用——以北宋东京城为例

空间综合研究方法在社会科学研究中越来越受到重视,GIS正成为一种新的历史学研究工具。本文以北宋东京为例,讨论了运用GIS进行古代城市结构复原可行性。基于开封市考古发现和历史文献研究成果,运用地图学方法、GPS、GIS技术,探讨了古代城市空间结构复原的基本思路、方法和操作步骤。东京城GIS的初步实现表明:以现有考古发现和文献研究资料为基础,在GIS环境中重现古代城市空间,可以整合历史学研究成果,不仅实现历史研究成果的共享,而且为历史学研究提供一个新方法。     

基于GIS的空气质量多模式集合预报系统

空气质量多模式集合预报是研究大气污染演变规律、进行空气质量预报预警,提供大气污染控制管理决策的重要工具.本文介绍了地理信息系统(GIS)与多模式集合预报系统进行集成的设计思路,并对GIS在系统中起到的作用进行了探讨.将GIS技术应用于多模式环境空气质量预测预报系统中,可提供空间数据和相关属性数据的快速存取和管理功能,使...     

一个可定位视频对象的地理空间表达框架

可定位视频是包含位置信息的视频,它的地理空间表达是集成视频与GIS的关键问题。针对视频添加位置标签空间语义单一的不足,设计了一个可定位视频的地理空间表达框架。该框架包括视频帧与视频片段2个层次,在扩展OGC空间数据库几何要素标准基础上,分别定义了3类共7种对象描述可定位视频的空间信息。（1）视频位置（点）,描述视频帧及视频片段拍摄位置及相机姿态;（2）视频轨迹（线）,描述视频片段拍摄轨迹;（3）视频平面视域（面）与立体视域（体）,分别描述视频帧及视频片段拍摄场景二维与三维空间范围。该框架包含了主要空间对象类型,空间表达范围较为完备,同时支持视频帧、视频片段等不同层次数据,在不改变现有数据结构基础上,实现视频数据与GIS松散耦合与有机集成。本文讨论了视频对象空间数据获取方法,定义了逻辑模型,并以可视化与检索为例进行应用分析。结果表明,该框架扩展了现有空间数据标准,易于实现,在地理可视化、视频检索及分析挖掘方面具有应用价值。     

对于线状地理特征空间关系的自然语言理解

人们通常用定性的词汇描述空间关系,而地理信息系统都采用定量的方法,这就限制了地理信息系统表达地理空间信息的能力。为了建立自然语言表达的空间关系和空间关系计算模型之间的桥梁,开发能更容易被广大的非专业人士使用掌握的自然语言的地理信息系统界面,充分理解自然语言所表达的空间关系和物体是十分必要的。本文通过认知实验的方法研究了英语自然语言对两个线状地物的空间关系的理解,发现地理特征之间的几何关系和拓扑关系是影响人们对空间关系的描述的主要影响因子,并且在不同的情况下,它们的影响程度不同。研究还发现,在有些情况下上下文的语境也对空间关系的描述有一定的影响。     

基于自然语言空间关系描述的地图近似表达方法

自然语言和地图都具备表达地理实体空间关系的能力,自然语言使用方便、抽象化程度高,而地图更为直观,从自然语言转换到地图,有助于人们更深入地了解自然语言描述的地理实体空间关系。然而,如何让计算机具有从自然语言构建图形信息的能力,使计算机具有智能化空间认知思维是当前研究的难点。本文总结了自然语言空间关系描述的类型及特点,提出了基于自然语言描述的地理实体抽象表达方法以及空间关系近似转换方法,建立了一种基于自然语言空间关系描述的地图近似表达策略。实验结果表明,本文方法有效可行,能够实现定性描述的自然语言空间关系向定量（或近似定量）的图形空间关系的转换,为自然语言到地图的转换研究奠定了基础。     

多粒度时空对象关联关系的分类体系与表达模型

地理对象之间的关联关系是地理对象之间的相互作用形式。任何地理对象都不是独立存在的,与其他的地理对象有一定的关联关系,并且这些关联关系是复杂多样的。地理场景就是在地理对象之间普遍存在的、复杂多样的关联作用下形成的一个统一的整体。传统GIS数据模型对地理对象之间关联关系的描述多侧重于空间关系,其他的关联关系往往需要经过比较复杂的计算和推理后求得,难以完整地表达地理对象之间复杂的相互作用关系,不完全符合人类对地理现象的认知情况。然而,在全空间系统中,可以根据常见的地理分析需求对多粒度时空对象间关联、作用关系进行分类表达,便于客观实体全方位的抽象与表达。对象间的关联关系可主要分为空间关系、时间关系、属性关系、因果关系、认知关系5大类。本文用地理实体作为案例,分析了关联关系的表达模型。     

地理立体视频Web服务框架设计与接口开发

地理立体视频是对视频帧扩展了内外方位元素等地理空间参照的立体视频,支持基于位置的视频查询和影像量测,提供了地理空间表达的一种新形式。随着Web服务技术的广泛应用,地理立体视频Web服务将进一步拓展视频GIS应用。本文重点讨论了地理立体视频Web服务原理和系统设计。通过分析服务功能,设计了由数据层、服务层及表现层构成的地理立体视频Web服务框架;利用REST风格的Web服务技术,从资源确定、URI定义,以及资源操作接口、表述格式等方面进行了服务设计,详细定义了检索服务、视频播放服务,以及影像量测服务接口及其HTTP交互机制,以WCF框架和ArcGIS Server平台实现了相应的服务接口。本文以河南大学金明校区为例,开发了地理立体视频Web服务原型系统并进行了应用实验。结果表明,地理立体视频Web服务实现了可视化、检索及量测等功能,适合于Web环境下视频GIS应用开发,对新型可定位多媒体Web服务的标准化具有参考价值。     

基于MapObjects的旅游GIS开发应用——以圆明园为例

旅游信息系统的出现为旅游业繁杂的数据管理,多元成果展示和空间数据分析提供了最为快捷、方便和准确的方法和手段。本文以圆明园风景区为例,以组件式地理信息系统软件为基础平台,在分析MO特点和应用的基础上,论述了利用MO控件设计和开发旅游地理信息系统的方法并结合VB语言定制开发了圆明园旅游信息系统。该系统是在专业GIS工具系统的功能支持下,结合旅游部门空间信息管理、分析和决策的实际需要,探索传统旅游信息发布管理方式与GIS技术进一步结合的关键技术问题,开发了地图漫游,属性查询、统计分析,公共信息检索、园区管理等实用性功能,为实现旅游信息的多源、实时、动态、形象管理提供了快速有效的技术途径。