gis應用:有了深度和廣度之後的新需求
如今,地理資訊系統(gis)的應用範圍已經非常廣闊,但是隨著gis應用深度和廣度的不斷擴充套件,一些新的需求也在不斷湧現。
首先,「數字地球」、「數字國家」、「數字區域(省市)」的應用要求十分迫切。
隨著人類獲取空間資料的手段與技術的不斷發展,一度曾經制約gis應用發展的瓶頸將會大幅度地緩解。
所謂「數字**」,實際上就是將一定範圍內的多尺度(比例尺)、多型別(向量資料、影像資料等)地理空間資料加以組織,形成基本框架,在此基礎上整合各類應用資料和應用技術(如mis、its、oa等等),構建可以互通的應用系統,形成以地理空間資料為基礎、包括各個領域應用系統的巨系統。
這類系統首先在美國發端(例如洛杉磯地區湖濱縣整合了電子政務的城市綜合管理系統),在我國也正方興未艾,相當一部分城市正在開展「數字城市」的建設,構建「數字中國」的策略與可行性也在研究之中,城市應急聯動系統建設也在全面展開。
除了橫向的區域級應用,縱向的「數字行業」建設也在全面展開。以空間資料為基礎的、從**到地方、從企業總部到各級分支機構,各級業務部門的整合業務系統建設需要構建gis與業務應用整合的系統平台。
例如,「數字國土」將整合各級國土管理、礦產管理系統、「數字石油」將全面管理各級油田、輸油管線、「數字林業」將全面管理各級林務部門和林場,等等。使管理更加全面,決策更加科學。
未來幾年,直接面向公眾的gis應用將大範圍展開。與衛星定位相結合的導航、搜救、物流配送將形成巨大的產業,從營業網點的布設、交通路線的規劃,乃至父母對兒童管控,凡此種種無一能夠離開gis的支援。
嵌入式gis將在人們周圍頻繁出現,成為像手錶、移動**(或直接嵌入gis)一樣不可或缺的日常必需品,它與無線通訊技術的結合,將極大地方便人們的生活。
至於軍事方面,從龐大的作戰單位到單兵,任何精確打擊**,都伴隨著gis的身影。
應用的擴充套件、理論研究的深入、技術的發展以及一批it大鱷(如微軟、甲骨文等)重視並進入空間資訊領域將加速gis軟體的公升級換代。google earth的出現已經開始動搖傳統gis的觀念。新一代地理資訊系統軟體將在未來5-10年內出現。***gis軟體將呈現出一系列重大的概念與技術變革:
空間資料的概念模型、組織模型與儲存模型將發生重大革命,時空資料資料模型將替代單一時相的靜態空間資料模型,場模型的完善將不可避免地衝擊目前空間資料離散模型的表示與組織方式,空間資料解析模型表示與組織將成為某些情況下的重要手段並繼續發展,並引發空間資料計算模型的變化;以地圖處理為基礎的模式將讓位於直接面向空間實體及其關係的處理模式,從而使地理資訊系統軟體進入「後tomlinson時代」。
空間資料協同計算技術將成熟並進入實用,以「資料資源共享、計算資源共享、動態性、負載平衡、容錯」為特色的空間資料協同計算將成為構建gis應用系統的技術基礎,具備上述主要特點的網格地理資訊系統將成為gis軟體的主流。行業級、區域級需要gis集群的空間資訊應用系統將在其支援下變得十分普遍。
網際網路的出現使「計算機聯合起來」在技術上變成可能,網格地理資訊系統也將在技術上支援「gis聯合起來」。
時空復合資料庫查詢語言技術將進入實用,成為空間資料庫的基本配置。這類語言不僅可以支援時空資料模型、實現時間與空間兩個方向及其復合計算,而且可以支援分布式環境下的併發計算,在空間資料計算組織、時空復合查詢和分布式計算任務分配乃至空間資料一致性、完整性維護等方面具有強大的描述能力,較之目前的空間資料庫查詢語言應用覆蓋面更加寬廣。使用者可以用它方便地組織空間資料(包括屬性資料)的應用計算任務,擺脫面向過程的空間資料計算模式,真正實現面向問題的計算。
此外,新一代地理資訊系統軟體在與其它軟體的整合能力、空間表現能力和三維處理能力等方面也會有更大的發展與突破。
我國的地理資訊系統軟體水平在過去10年間得到了長足的進步,產業得到了明顯的發展。但是,我們必須正視並接受面臨的挑戰,加快腳步,實現技術創新,爭取跨越式的發展,攀登地理資訊系統技術的世界高峰。
gis軟體體系的三個層次
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gis軟體體系的三個層次
從gis軟體體系來看,它可以分為三個層次(如上圖所示):
·gis基礎平台軟體
·gis行業應用平台軟體
·gis應用軟體。
其中,gis基礎平台軟體實現空間資料的組織、儲存以及基本的資料操縱、分析、傳輸和表現,解決空間資料管理與計算中的共性問題,提供開發gis應用開發平台或應用軟體的基本支援;
應用開發平台軟體則針對特定的應用領域,解決與本領域密切相關的空間資訊應用共性問題,與特定的應用領域知識結合緊密,為本領域gis應用系統的開發提供帶有領域專業特點的支援;
gis應用系統軟體則根據使用者的需要,包括功能、效能和介面等要求,解決面向使用者的特定的應用問題。
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