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| gis(地理信息系统) |
组成部分编辑本段回目录
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| 相关书籍 |
——操作系统软件
——数据库管理软件
——系统开发软件
——GIS软件，等等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题：
——应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？
——已有数据现势性如何？
——数据精度是否能满足要求？
——数据格式是否能被已有的GIS软件集成？
——应采用何种方法进行处理和集成？
——采用何种方法进行数据的更新和维护，等等。 方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。
人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。
GIS网络的四种模式编辑本段回目录
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| GIS基本概念 |
1、网络性能高，传输速率快GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规类型。当用户较多时，网络传输繁重，容易造成网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技术。
2、Client/Server、Intranet结构，分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体，通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作，是GIS网络基本特征。
3、多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动画、影视等多媒体数据，因此需要实现时间敏感数据的同步传输。
4、空间操作的复杂性，长型事务处理GIS基于空间数据的操作，例如图形修改、拓扑关系建立，都要求独占主机和网络资源，网络必须对此提供足够的支持，而且一旦操作失败，应具备容错和恢复等安全机制。
5、GIS网络构成复杂，涉及诸多硬件平台、操作系统、网络类型的综合集成GIS硬件平台从传统小型机到各种UNIX服务器直至流行的个人工作站，几乎包括了计算产品的各种类型，还有扫描仪、绘图仪、数字化仪、硬盘阵列等专用设备；GIS系统必须同时支持UNIX、NT、Windows95等操作系统及Web/Browser应用，其客户端、服务器、中间件、开发工具等产品种类繁多、性能各异；网络设备选择涉及集线器、交换机、路由器、远程访问服务器等各个方面；如何从实际出发，对计算资源进行合理选型与配置以发挥最佳效益，是GIS网络设计的关键所在。 根据GIS上述特征，应采取结构化网络设计方式，进行细致的工作群组划分和网络分段，按照应用特点选择不同的网络技术，充分发挥各自优势；使用高性能服务器、交换机以提升网络主干性能。 由于应用规模和实际需求不同，GIS网络设计存在较大差别，本文通过GIS小型快速共享局域网、中型交换式局域网、大型ATM企业园区网、大型千兆以太企业广域网四个实例，较为全面地介绍GIS网络建设的不同模式。
一、GIS小型快速局域网
系统主机为INTERGRAPH的Wintel三维图形工作站TD系列12台和1台 UNIX服务器。网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器，具有24个端口共享100Mb/s带宽，通过UTP连接为星型拓扑结构。11台TD-2工作站安装NT WS作为客户端，1台TD- 4安装NT Server作为服务器，接入交换机100Mb/s端口，配置NETBEUI、TCP/IP网络协议，进行域名服务、网络资源管理，通过PC NFS实现与UNIX服务器的数据传输。
系统运行INTERGRAPH Client/Server结构GIS软件MGE，应用服务以MS SQL Server数据库作为后台支持。通过NT Server定义各个节点的网络地址、用户、共享应用程序、磁盘空间和各种外设(包括数字化仪、扫描仪、绘图仪、制版机等)，将GIS进程优化到网络上，实现数据输入、预处理、分色分版、修改和胶片制作等功能，完成大型地图产品输入、编辑、输出的一体化过程。
网络特点：简单实用，易于建立，是低成本的GIS网络解决方案。但网络传输速率低，缺乏有效的管理和容错机制，适用于上网设备较少，对实时性、安全性要求不高的部门级应用。
二、GIS中型交换局域网
系统硬件包括20台UNIX工作站/服务器，30台PC工作站/服务器，以及扫描仪、绘图仪、网络打印机、数字化仪等各种外部设备，运行ARCINFO、EDARS、SYBASE分布式应用软件，进行国家级重大灾害的实时监测和快速反应。
网络设计实施过程中，将网络资源按照其性能、用途划分为4个子网，网络中心采用Bay Accelar120 0路由交换机，连接3台3Com LinkSwitch3C16900桌面交换机，构成网络主干，将Sun Serv er450、SGI Origin2000、HP LH PRO300服务器和20台Sun、SGI、DEC工作站直接接入Accelar1200100M交换以太模块，40台PC及网络打印机、绘图仪、扫描仪等分别通过3Com L inkSwitch3C16900集线器构成独立的10M交换子网，再连到中心交换机上。
Accelar1200具有8个插槽，可扩展至96个100M以太网端口，并支持千兆以太网。Accelar 1200将第三层交换与IP路由相结合，9Gb/s交换能力可满足大型GIS应用传输要求。为确保网络中枢安全性，提供冗余电源、后备模块甚至CPU处理单元，所有模块均可带电更换。通过Bay Optivity网管软件，Accel ar1200支持创建最多127个端口或协议的虚拟网划分，从而有效地提高网络灵活性。
网络特点：采用业界先进的千兆以太网技术，大幅度提高网络主干速度；实现VLAN划分、智能管理、安全容错机制；网络资源多样，包括UNIX工作站/服务器，NT工作站/服务器，以及各种外部设备的互连，是较为典型的GIS局域网应用系统。
三、GIS大型ATM企业园区网
系统设计目标是建立一个企业骨干网络，将土地局分布在1平方公里范围内的三座办公楼局域网连接起来，组成分布式信息处理系统，为工程技术/管理人员构造高速率、高可靠性的计算环境，提供办公自动化服务和辅助决策支持。
方案设计采用先进的ATM组网技术，通过局域网仿真达到较高性能，网络设计主要遵循以下原则：
(1)大规模数据的高速传输，包括图形、图像及语音、视频等多媒体信息；
(2)高度可靠性，提供安全的应用环境；
(3 )良好的网络管理和可维护性，具有广泛的网络服务和管理功能；
(4)实用性和先进性，方案所涉及的技术产品应具有先进成熟、稳定可靠、经济实用的特点，遵循开放原则，符合国际标准，具备灵活方便的网络连接及升级能力，有利于技术更新，动态保持最佳的性能价格比。
网络中心采用Bay中心交换机System5000。System5000是高档骨干插槽式交换机，提供AT M连接、LAN仿真服务及智能网络管理，插入不同模板可以连接不同网络，如FDDI、快速以太、令牌环、千兆以太网。通过System5000 ATM网口，连接多台EtherCell10328-F ETHE/ATM交换机到各个子网，实现ATM到桌面的过渡方案-局域网仿真。主服务器Sun Server2000插入ATM网卡，以155Mb/ s速率连接到System5000的ATM端口上，提高网络总体吞吐量和服务性能，网络中心配置网管工作站，运行Ba y Optivity软件，管理整个网络并实现VLAN的划分。
主干网设计网络采用ATM技术与LAN Emulation相结合的方案。网络中心安装业界领先的Bay System5000交换机，三个Bay Ethercell ETHE/ATM交换机，以155M速率连接到Sys tem5000 ATM交换模块上，构成整个企业网的主干。各办公楼局域网分别连接到Ethercell ETHE/ ATM Switch，充分保护现有投资，提高设备利用率。Bay System5000具有9G/s的高速背板，插入Control Module、Switch Fabric Module、Link Module，以支持ATM 、LAN Emulation应用，System5000具备高可靠性，支持Hot Swap、冗余时钟、风扇设计、冗余电源等。
二级交换机采用Bay Ethercell Switch10328-F，配合SystemM5000实现L AN Emulation，支持ATM Forum标准，提供以太网与ATM之间直接通信。10328-F具有12个 100Base-T端口与一个多模光纤口。光纤端口以155M连接到System5000，12个100Base-T 分别连接到各子网节点，实现Ethercell到ATM之间的交换。
网络特点：网络产品的选择遵循高效率与可靠性原则，采用多膜光纤作为通信介质，保障高质量传输效果；通过Ba y Optivity网管软件以图形化方式管理监控整个网络状态；连接性和扩充性强，确保联入本网的任何结点之间的数据交流通畅，共享文件、数据、硬件外设等资源；System5000的模块化设计，可根据用户要求进行自由配置，升级简便易行，只要插入新的模块即可，由于采用星型布线、交换路由技术，扩大业务时，布线系统不作改动，充分保护已有投资，适应未来不断增长的需求。
四、GIS大型千兆企业广域网
GIS（地理信息系统）·空间数据
国土规划信息系统是连接市规划局信息中心、市局各业务处室及五个下属分局的广域网系统，主要特点是物理位置分散、信息量大、网络安全要求高。为保证网络系统的高效运行，网络设计应该满足以下要求： (1)符合国际规范和标准，具有开放性；(2)网络容量满足规划局业务不断发展的需要，网络中避免出现通道瓶颈；(3 )具有良好的可靠性、安全性、互操作性和可扩充性。
系统硬件平台采用UNIX、PC工作站/服务器，采用普通以太网作为末端类型，通过交换/路由设备与千兆主干网相连接。使用ARCINFO地理信息系统、Oracle数据库软件，支持分布式数据处理，在UNIX、NT系统下，实现数据访问、资源共享与应用分割，提供文件和打印服务，满足规划局办公自动化需求。 具体网络设计实施中，应该把握规划局各级机构的物理分布、业务特点和数据流程，采取由上至下、由主至从的分层设计方法，针对不同层次特点使用不同的网络技术和产品，以获得最佳网络效益。根据各分局、市局业务管理、物理分布及网络设计经济实用原则等，将信息系统分解成七个局域子网，即市局子网、信息中心子网和五个分局子网，各子网拥有独立的应用服务器，市局和信息中心共享总服务器，各服务器之间通过网络系统与应用程序实时地保持数据一致性。
系统组成如下：
(1)千兆以太主干网络：连接市局服务器、市局各业务处室网各信息中心网的高速通道；
(2)快速以太局域子网：市局各业务处室网、局信息中心网及五个分局子网；
(3)DDN、PSTN广域子网：通过专用、公用通信线路实现市局、分局连接并提供对外服务。
1、千兆以太光纤主干网国土规划信息系统主干网络在市局办公大楼中实施，连接两台Sun Ultra SPA RC Server4000服务器，包括市局各业务处室局域网和局信息中心局域网，是整个系统的中枢，其安全性能对于整个信息系统的高效运行至关重要，系统采用千兆以太网组建全局主干网络。
因为千兆以太网具有下列优势：
(1)满足大量 GIS图形数据的高速传输及多媒体应用的性能要求；
(2)光纤介质抗电磁干拢，无泄漏，具有强保密性；
(3)兼容普通 /交换以太网，保证投资的连续性。
根据规划管理信息系统的网络要求，结合各部门的物理分布，采用下列措施具体实施千兆光纤主干网：
(1)通过两台中心交换机Cisco Catalyst5000和多台千兆/快速以太网交换机Cisco Catalyst200 0构成千兆网主干，将服务器安装双网卡分别挂接到两台中心交换机上，增强服务器的吞吐能力，消除通信瓶颈，提高网络整体性能，服务器/交换机之间提供备份连接，不会因为一台设备的故障导致系统崩溃，为网络安全可靠性提供有力保证；
(2 )对于局信息中心及市局各业务处室的局域子网，分别通过使用Cisco Catalyst2000交换机接入千兆主干网；
(3)采用Cisco4000路由器、Cisco2511远程访问服务器连接广域网，为下属分局和外界机构连接主干网提供通路。
2、局信息中心、市局各业务处室联网方案信息中心、各业务处室采用交换式快速以太网技术分别组建独立的局域子网，配置Sun150作为子网服务器，使各部门大部分信息在当地网络上传输和处理，减少主干网上的交通流量，提高了网络的整体性能。对于某些有大量数据传输要求的用户节点(高档图形工作站和网管工作站)通过中心交换机直接接入千兆光纤主网，一般节点通过Catalyst2000交换机进入主干网，获得10Mb/s的传输速率。各传输通道可以通过交换机/配线架随意改变在整个大厦的物理分布，以适应局信息中心和市局各业各处室对快速通道的要求。
3、分局子网系统由于分局业务拥有独立的工作区域，数据来源和管理对象，因而组成各自局域子网系统。由于分局的业务处理量不大，结点数较少，采用Sun150服务器、Cisco2514路由器和Catalyst2000交换机的硬件配置可以满足需求。
4、广域网系统广域网系统以电讯线路方式来实现市局主干网与各分局局域子网的远程连接。每个局域子网使用远程路由器，租用专用高速通信线路(DDN)或公共数据交换网(X.25)来实现和市局主干网的连接。在市局主干网安装中心路由器Cisco4000，在各个分局子网中各安装分支路由器Cisco2514，使分局子网与市局主网实现互访，通过在市局安装Cisco2511远程接入路由器和Modem Pool，向用户提供电话线拨号访问服务。
网络特点：整个系统是由市局服务器、信息中心局域子网、市局业务处室局域子网、五个分局局域子网组成的分布式联机事务处理综合性广域网络系统；通过千兆以太主干网提供较高的传输速率，满足GIS特殊处理的需要；通过DDN专线实现总局与分局的数据共享与业务交互，通过PSTN远程拨号接入向广大用户提供城市规划信息服务。
组件式GIS编辑本段回目录
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| GIS（地理信息系统） |
组件式GIS代表着当今GIS发展的潮流，其代表作当属全球最大GIS厂商ESRI（美国环境研究所）推出的MapOb?jects1．2和著名的桌面GIS厂商———美国MapInfo公司推出的MapX3．0，另外还有Intergragh公司的GeoMedia、加拿大阿波罗科技集团的TITAN、中科院地理所的ActiveMap等。ComGIS给国内GIS基础软件的开发提供了一个良好的机遇，因为它打破了GIS基础软件由几个厂商垄断的格局，开辟了以提供专业组件来打入GIS市场的新途径。目前大多数GIS软件公司都把开发组件式软件作为一个重要的发展战略。
组件式GIS系统的特点 把GIS的功能适当抽象，以组件形式供开发者使用，将会带来许多传统GIS工具无法比拟的优点。
1、 小巧灵活、价格便宜
在组件模型下，各组件都集中地实现与自己最紧密相关的系统功能。组件化的GIS平台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活的方式与数据库系统连接。在保证功能的前提下，系统表现得小巧灵活，而其价格仅是传统GIS开发工具的十分之一,甚至更少。这样，用户便能以较好的性能价格比获得或开发GIS应用系统。
2、直接嵌入MIS开发工具
组件的生产建立在严格的标准之上,因此,凡符合标准的组件都可在目前流行的各种开发工具上使用。这样,VB、VC、Delphi、PowerBuilder、Notes、Foxpro、Access等都可直接成为GIS或GMIS的优秀开发工具,它们各自的优点都能够得到充分发挥。这与传统GIS专门性开发环境相比,是一种质的飞跃。
3、强大的GIS功能
新的GIS组件都是基于32位系统平台的,采用InProc直接调用形式,所以无论是管理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统GIS软件逊色。小小的GIS组件完全能提供拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查询与分析能力。
4、开发简捷
由于GIS组件可以直接嵌入MIS开发工具中，对于广大开发人员来讲,就可以自由选用他们熟悉的开发工具。而且，GIS组件提供的API形式非常接近MIS工具的模式，开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空间数据，无须对开发人员进行特殊的培训。在GIS或GMIS的开发过程中，开发人员的素质与熟练程度是十分重要的因素。这将使大量的MIS开发人员能够较快地过渡到GIS或GMIS的开发工作中，从而大大加速GIS的发展。
组件式GIS开发平台通常可设计为三级结构：
1、 基础组件——面向空间数据管理，提供基本的交互过程
处于平台最低层，是整个系统的基础，主要面向空间数据管理,提供基本的交互过程，并能以灵活的方式与数据库系统连接。
2、高级通用组件——面向通用功能
高级通用组件由基础组件构造而成。它们面向通用功能,简化用户开发过程,如显示工具组件、选择工具组件、编辑工具组件、属性浏览器组件等等。它们之间的协同控制消息都被封装起来。这级组件经过封装后,使二次开发更为简单。如一个编辑查询系统，若用基础平台开发,需要编写大量的代码,而利用高级通用组件，只需几句程序就够了。
3. 行业性组件——抽象出行业应用的特定算法，提供基本的交互过程
以GPS监控为例。对于GPS应用,除了需要地图显示、信息查询等一般的GIS功能外，还需要特定的应用功能，如动态目标显示、目标锁定、轨迹显示等。这些GPS行业性应用功能组件被封装起来后，开发者的工作就可简化为设置显示目标的图例、轨迹显示的颜色、锁定的目标，以及调用、接受数据的方法等。
应用领域编辑本段回目录
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| 相关书籍 |
资源管理(Resource Management)
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
资源配置(Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供 应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证 资源的最合理配置和发挥最大效益。
城市规划和管理(Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如， 在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、 公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
应急响应(Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
地学研究与应用(Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的地学分析应用软件系统。
商业与市场(Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场 和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。 房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
基础设施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。 它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
选址分析(Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。
网络分析(Newwork System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
可视化应用(Visualization Application)
以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型 工程管理和仿真、旅游等领域。
分布式地理信息应用(Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息 系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间 导航等。
GIS与CAD的区别编辑本段回目录
一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询
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| GIS（地理信息系统）·北京部分 |
下面是一个对比：（Newell and Theriault,1990）CAD的几何形式主要由制图员构成，而GIS的几何形状是由扫描数字化或测量方法得到的。
在CAD中，圆弧和曲线是基本的，在GIS中，它们实际上不存在。
在CAD中，一个典型的多边形有四个顶点；在GIS中，一个多边形可能有上千个顶点。
在CAD中，诸如映射、旋转、比例、拷贝之类的操作频繁地被用到，在GIS中不常用。
在CAD中，目标间的拓扑关系实际上不存在；在GIS中，拓扑是主要的考虑之一。
在CAD中，栅格很少用；但在GIS中，这是获取地图库或卫星数据的一个有效、经济的方法。
GIS与一般MIS的区别编辑本段回目录
GIS与RS的相互关系编辑本段回目录
遥感数据是GIS的重要信息源。经过处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制
图的背景图象，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。
遥感图象信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调对
遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可
设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析空能，但由于缺少实体空间关系
的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。
GIS具有面向位置的特征。
遥感图象处理系统不能看作是GIS。
