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摘要:介绍了目前地理信息系统的使用情况,同时结合信息化的建设,对地理信息系统发展方向进行了分析,并阐述了地理信息系统建设的发展趋势。
关键词:地理信息系统 计算机技术 趋势
0引言
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图。地理信息系统GIS始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作,自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日趋成熟,并广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、城市规划、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的许多领域。但是,随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(Digital Earth)的提出与实施,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中。一方面,计算机的进步、信息网络的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息的应用仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。
1油田地面工程信息系统建设情况
大庆油田于1997年建立了油田地面工程信息系统。它覆盖了整个油田。分为原油集输系统、天然气系统、注水系统、污水系统、给排水系统、供配电系统、道路系统七个子系统。系统在ESRI公司的地理信息系统平台上进行了开发,实现了油田井间站、线等地面信息的可视化管理,使用户灵活地将数据与矢量地图有机结合,在地理背景下直接对属性、设备数据进行查询和统计。
2计算机技术对地理信息系统发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平臺是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快,性能价格比更高,其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储大量数据。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求。目前GIS总体上主要呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
2.1网络化
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:
(1)适应性强。Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。
(2)及时性强。地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。
(3)使用简单。用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管理。
2.2开放性
开放性地理信息系统是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统。数据不仅能在本系统中使用,还能在系统间使用。
2.3虚拟现实
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术(Virtual Reality)的结合。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS。 GIS用户通过计算机上虚拟环境能更有效地管理,分析空间实体数据。
2.4多媒体GIS
多媒体技术(Multia-Media)是一种集声、像、图、文、通讯等为一体,并以最直观的方式表达和感知信息,以形象化的、可触摸(触屏)的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响,使得GIS的表现形式更丰富,更灵活,更友好。
2.5集成化(3S技术的结合)
(1)3S技术。指的是全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)。见表1。
(2)全球定位系统(GPS)。是指在全球范围内适时进行导航、定位的系统。
(3)遥感(RS)。远距离感知地物信息。远距离——指不直接接触地物;感知——指要用一定的装备和技术获得地物的信息。
(4)地理信息系统(GIS)。专门处理地理空间数据的计算机系统。管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。
地理信息技术 主要的功能 主要组成部分
遥感RS 对地表物体进行远距离的感知,获取信息 卫星(飞机)、传感器、地面接收站
全球定位系统GPS 导航、定位 GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统
地理信息系统GIS 对地理空间数据进行输入、管理、分析 计算机系统
表1“3S”技术主要功能对比
(5)GIS发展的重要趋势是与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)的集成,从而构成实时的,动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段。3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能,而且能够分析和运用数据,为各种应用提供科学的决策。
3结束语
当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外,GIS软件还与建筑及规划设计、办公自动化、统计分析等软件系统的集成都是GIS研究与发展的方向。随着计算机技术的快速发展,信息高速公路的建成,一个以地理信息系统为平台,以信息高速公路为纽带的“数字地球”,必将提供一种全新的方式。
参考文献:
[1] 李梓.基于组件的油田信息系统开发[J].数字石油和化工,2006.
关键词:地理信息系统 计算机技术 趋势
0引言
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图。地理信息系统GIS始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作,自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日趋成熟,并广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、城市规划、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的许多领域。但是,随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(Digital Earth)的提出与实施,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中。一方面,计算机的进步、信息网络的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息的应用仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。
1油田地面工程信息系统建设情况
大庆油田于1997年建立了油田地面工程信息系统。它覆盖了整个油田。分为原油集输系统、天然气系统、注水系统、污水系统、给排水系统、供配电系统、道路系统七个子系统。系统在ESRI公司的地理信息系统平台上进行了开发,实现了油田井间站、线等地面信息的可视化管理,使用户灵活地将数据与矢量地图有机结合,在地理背景下直接对属性、设备数据进行查询和统计。
2计算机技术对地理信息系统发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平臺是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快,性能价格比更高,其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储大量数据。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求。目前GIS总体上主要呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
2.1网络化
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:
(1)适应性强。Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。
(2)及时性强。地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。
(3)使用简单。用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管理。
2.2开放性
开放性地理信息系统是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统。数据不仅能在本系统中使用,还能在系统间使用。
2.3虚拟现实
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术(Virtual Reality)的结合。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS。 GIS用户通过计算机上虚拟环境能更有效地管理,分析空间实体数据。
2.4多媒体GIS
多媒体技术(Multia-Media)是一种集声、像、图、文、通讯等为一体,并以最直观的方式表达和感知信息,以形象化的、可触摸(触屏)的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响,使得GIS的表现形式更丰富,更灵活,更友好。
2.5集成化(3S技术的结合)
(1)3S技术。指的是全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)。见表1。
(2)全球定位系统(GPS)。是指在全球范围内适时进行导航、定位的系统。
(3)遥感(RS)。远距离感知地物信息。远距离——指不直接接触地物;感知——指要用一定的装备和技术获得地物的信息。
(4)地理信息系统(GIS)。专门处理地理空间数据的计算机系统。管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。
地理信息技术 主要的功能 主要组成部分
遥感RS 对地表物体进行远距离的感知,获取信息 卫星(飞机)、传感器、地面接收站
全球定位系统GPS 导航、定位 GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统
地理信息系统GIS 对地理空间数据进行输入、管理、分析 计算机系统
表1“3S”技术主要功能对比
(5)GIS发展的重要趋势是与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)的集成,从而构成实时的,动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段。3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能,而且能够分析和运用数据,为各种应用提供科学的决策。
3结束语
当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外,GIS软件还与建筑及规划设计、办公自动化、统计分析等软件系统的集成都是GIS研究与发展的方向。随着计算机技术的快速发展,信息高速公路的建成,一个以地理信息系统为平台,以信息高速公路为纽带的“数字地球”,必将提供一种全新的方式。
参考文献:
[1] 李梓.基于组件的油田信息系统开发[J].数字石油和化工,2006.