基于WebServices的GIS与应用模型集成研究

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ｐｄｆ１。

第　３５　卷　第　２　期　２００６　年　５　月

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Ａ　ＣＴＡ　Ｇ　ＥＯＤＡ　ＥＴＩＣＡ　ｅｔ　ＣＡＲ　ＴＯＧ　ＲＡ　ＰＨＩＣＡ　Ｓ　ＩＮ　ＩＣＡ

Ｖｏｌ．　３５，　Ｎ　ｏ．　２　Ｍ　ａｙ，　２００６　文献标识码：　Ａ

文章编号：　１００１　１５９５（　２００６）　０２　０１５３　０７

中图分类号：　Ｐ２０８

基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成研究

于海龙１，　２　，　邬　伦１，　刘　瑜１　，　李大军３　，　刘丽萍４

（　１．　北京大学　遥感与地理信息应用研究所，　北京　１００８７１；　２．　上海水产大学　信息学院，　上海　２０００９０；　３．　东华理工学院　测量系，　江　西　抚州　３４４０００；　４．　华东理工大学　商学院，　上海　２００２３７）

Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＧＩＳ　ａｎｄ　ＧＩＳ　ｂａｓｅｄ　Ｍｏｄｅｌ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ

Ｙ　Ｕ　Ｈａｉ　ｌｏｎｇ１，　２　，　Ｗ　Ｕ　Ｌｕｎ　１　，　Ｌ　ＩＵ　Ｙｕ１　，　Ｌ　Ｉ　Ｄａ　ｊｕｎ３　，　Ｌ　ＩＵ　Ｌ　ｉ　ｐｉｎｇ４

（　１．　Ｉ　ｎｓｔｉ　ｔｕｔ　ｅ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｔ　ｅ　Ｓ　ｅｎｓｉ　ｎｇ　ａｎｄ　Ｇ　ｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆ　ｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅ　ｍｓ，　Ｐｅｋｉ　ｎｇ　Ｕｎｉ　ｖ　ｅｒｓｉ　ｔｙ　，　Ｂｅｉｊ　ｉｎｇ　１００８７１，　Ｃｈｉ　ｎａ　；　２．　Ｃｏｌ　ｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆ　ｏｒ　ｍａｔｉｏｎ，　Ｓ　ｈａｎｇｈａｉ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　Ｕ　ｎｉｖ　ｅｒｓｉｔｙ　，　Ｓｈａ　ｎｇｈａｉ　２０００９０，　Ｃｈｉｎａ　；　３．　Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｉ　ｎｓｔｉ　ｔｕ　ｔｅ　ｏｆ　Ｔ　ｅｃｈ　ｎｏｌｏｇｙ　，　Ｆｕｚｈｏｕ　，　３４４０００，　Ｃｈｉｎａ　；　４．　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ，　Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉ　ｖｅｒ　ｓｉ　ｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌ　ｏｇｙ，　Ｓ　ｈａｎｇｈａｉ　，　２００２３７，　Ｃｈｉ　ｎａ　）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔ　ｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇ　ｒａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＧＩＳ　ａｎｄ　ＧＩ　Ｓ　ｂａｓｅｄ　Ｍ　ｏｄｅｌ　（　ＧＢＭ　ｏｄｅｌ）　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｔ　ｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏ　ｆ　ｉｎｔｅｇ　ｒａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＧＩＳ　ａｎｄ　ＧＢＭ　ｏｄｅｌ　ｉｓ　ｐｒ　ｏｐｏｓｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ．　ＧＢＭ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ａｒ　ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＲＭ　－　ＯＤＰ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｗｉｔ　ｈ　ＯｐｅｎＧＩＳ　ｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｔ　ｈｅ　ｉｎｔｅｇｒ　ａｔｅｄ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｔｒａｉｎ　ｓｔｙ　ｌｅ，　ｔｈｅ　ｉｎｔｅ　ｇｒ　ａｔｅｄ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｌｏ　ｗ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｇ　ＢＭ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ａｎｄ　Ｇ　ＩＳ．　Ｔ　ａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｃａｔｃｈ　ｍｅｎｔ　Ｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃ　Ｅｖｏｌｕｔ　ｉｏｎ　Ｍ　ｏｄｅｌ　（　Ｍ　ＣＧ　ＥＭ　）　ａｓ　ａｎ　ｅｘ　ａｍｐｌｅ，　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒ　ｉｍｅｎｔ　ｉｓ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒ　ｅｓｕｌｔｓ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｐｒ　ｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｓ　ｒｉｇ　ｈｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　Ｇ　ｅｏｇｒ　ａｐｈｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　（　Ｇ　ＩＳｅｒ　ｖｉｃｅｓ）　；　Ｇ　ＩＳ　ｂａｓｅｄ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ；　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｉｎｔｅｇｒ　ａｔｉｏ　ｎ；　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ；　Ｇ　ＩＳ　摘　要：　分析　Ｇ　ＩＳ　与应用模　型集成的研究现状　及存在的问题。针对存　在的问题，　提出基于　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ　的　Ｇ　ＩＳ

与应用模型集成方法。具体定义应用模型服务体系及其与空间信息　服务体系　的关系，　讨论基于　服务链的　ＧＩＳ　ｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服　务集成服务链样式、　集成实现过　程、　成开发　流程，　给出　基于服务　集成实　现小流　域地貌　演　集　化问题计算的服务集成分析设计与实验结果。实验结果证明本文提出的基　于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩ　Ｓ　与应用模　型　集成方法正确可行。　关键词：　地理信息服务（　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ）　；　应用模型服务；　服务集成；　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ；　Ｇ　ＩＳ

１

１．　１

前

言

两类：　ＧＩＳ　环境内部集成与　ＧＩＳ　环境外部集成［　８］　。　ＧＩＳ　环境内部集成指应用模型作为　ＧＩＳ　应用系统　的一个或多个模块，　在　ＧＩＳ　环境内完成　集成，　实　现具体问题解决　［　４，　９￣

１１］

ＧＩＳ　与应用模型集成研究现状及存在问题

为了拓宽　ＧＩＳ　的应用领域，　提高　ＧＩＳ　的空间　分析功能，　解决复杂地理问题，　ＧＩＳ　与应用模型或　模型管理系统　ＭＭ　Ｓ（　Ｍｏｄｅｌ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔ　ｅｍ）　集成是必然趋势。从目前研究现状来看：　？　ＧＩＳ　与应用模型集成可以在两种粒度上进行，　即单模　型与　ＧＩＳ　集成或模型管理　系统　ＭＭ　Ｓ　与　ＧＩＳ　集　成［　１￣　６］　；　＃　ＧＩＳ　与应用模型集成可以分为三个层　次：　松散集成、　紧密集成与无缝集成

［　３，　５，　７］

。ＧＩＳ　环境外部集成指在

应用系统中嵌入　ＧＩＳ　的功能，　如空间分　析、　数据　管理、　地图可视化功能等，　并利用应用系统的应用　模型计　算功　能，　完成具　体问　题处　理［　５，　７，　１２］　。ＧＩＳ　与应用模型集成还存在如下问题。　１．　不管采用　ＧＩＳ　环境内部集成或外部集成，　以及　３　种集成方法的何种集成方式，　目前大都采　用系统集成模式，　对数据与功能进行融合，　这样不　可避免地要把　ＧＩＳ　系统的功能和　数据全部或部

；　？　按

照集成环境不同，　ＧＩＳ　与应用模型集成可以分为

收稿日期：　２００５　０１　２４；　修回日期：　２００５　１２　０５　基金项目：　国家　十五！　重点科技攻关项目　城市规划建设、　管理与服务数字化工程！　（　２００２ＢＡ　１０７Ｂ）　作者简介：　于海龙（　１９７１　）　，　男，　博士，　副教授，　主要研究方向为地理信　息系统方法、　模型　复用理论与　方法、　分布　式智能空　间决策支　持　等。Ｅ　ｍａｉｌ　：　ｙｕｈａｉｌｏｎｇｒｓ＠　２６３．　ｎｅｔ

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第　３５　卷

分包含进去，　产生明显的功能冗余，　使集成效率低　下，　且由于功能复杂限制了用户的使用；　虽然基于　组件技术可以实现组件之间集成，　但组件技术不　支持跨平台异构环境，　使得集成效果与应用范围　受到限制。　２．　单模型与　ＧＩＳ　集成，　多表现为专题系统，　应用模型内嵌在应用系统中，　表现为具体的功能　模块，　模型并未单独管理，　无统一的模型描述信息　或模型元数据等，　各单模型很难实现抽取、　集成、　动态修改演化，　应用模型复用困难。　３．　采用应用模型管理系统　ＭＭ　Ｓ　与　ＧＩＳ　进　行集成，　虽然可以采用　Ｍ　ＭＳ　实现对模型的修改　维护、　调用执行等。但各模型库的组织方法、　模型　表示方法、　模型抽取集成方法、　模型与数据的链接　规则、　模型元数据等无统一标准，　难以实现模型复　用，　不能有效地利用应用模型库资源。　４．　ＧＩＳ　与应用　模型集　成，　解决复　杂地　理问　题，　用户操作界面复杂，　给用户的应用带来巨大的　困难，　限制了　ＧＩＳ　的应用推广。　１．　２　分布式环境下　ＧＩＳ　与应用模型集成从系统　模式到服务模式的转变　随着　ＩＴ　领域的突飞猛进，　基于　分布式计算　技术的应用越来越多。从　２０　世纪　６０　年代以来，　计算模式的发展已经经历了单机计算、　集中计算　到　Ｃ／　Ｓ　模式、　Ｓ　模式（　三层结构模式）　的不同阶　Ｂ／　段，　正逐渐进入以　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ　为主要特征的面　向服务的计算模式。　基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　技术，　系统的开发商不是　向用户提供系统，　而是向用户提供服务，　特定站点　的空间信息服务（　ＧＩＳｅｒｖ　ｉｃｅｓ）　可以由开发商运营，　也可以由第三方运营；　用户获取数据后，　提供给远　程服　务　器，　服　务　器　最　后　将　计　算　结　果　返　回　给　用　户［　１３］　。　基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　技术，　ＧＩＳ　与应用模型将　以服务模式提供应用，　通过　ＧＩＳｅｒｖ　ｉｃｅｓ　与应用模　型服务集成解决复杂地理问题。由于只同解决具　体问题相关的服务集成，　且支持异构环境，　因此将　解决系统集成功能冗余弊端以及需要同构环境的　限制；　同时应用模型以服务的方式提供应用，　成为　相对自治的个体，　采用统一的描述语言描述，　因此　便于演化、　维护与复用，　可支持跨平台、　专业领域　间、　异构环境下的应用模型复用与集成，　将解决模　型复用困难问题；　由于避免了系统集成功能冗余

问题，　并且基于浏览器实现集成运算，　使得集成界　面相对　简　单　清晰。因　此

，　基　于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成，　将可以解决目前　ＧＩＳ　与应　用模型系统集成功能冗余、　应用模型复用困难、　集　成界面复杂等问题。　本文主要分析给出应用模型服务体系及其与　空间信息　服务体　系的　关系，　讨论基　于服　务链的　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型　服务集成　方法，　最　后给出　研究实例。

２

应用模型服务体系及其与空间信息　服务体系的关系

应用模型服务体系是应用模型服务、　应用模

型管理系统功能服务分解后的相关服务的组织体　系，　该体系定义应用模型相关服务的功能种类以　及各服务的相互关系，　是基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　实现　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应　用　模型　服　务集　成　的基　础。　依据　ＯｐｅｎＧＩＳ　抽　象　规　范　主　题　十　二　以　及　ＩＳＯ／　Ｔ　Ｃ２１１　１９１１９　定　义　的　地　理　信　息服　务　体　系　的　原　则　与　方　法［　１４，　１５］　，　本文初步定义了应用模型服务体系，　该　体系与　ＯｐｅｎＧＩＳ　的空间信　息服务体系的　６　大类　服务对应，　即分为模型交互服务、　模型管理服务、　工作流及任务管理服务、　模型处理服务、　模型通讯　服务、　模型系统管理服务。表　１　给出了应用模型　服务体系中的模型交互服务、　模型管理服务、　模型　处理服务的服务组成，　而工作流及任务管理服务、　模型通　讯服　务、　型系　统管　理服　务与　ＲＭ　ＯＤＰ　模　［　ＩＳＯ／　ＩＥＣ１０７４６］　及　ＩＳＯ／　Ｔ　Ｃ２１１　１９１１９　定义的相　关服务一致，　本文不再给出。　图　１　给出了应　用模型　服务体　系与　ＯｐｅｎＧＩＳ　服务体系的关系，　从图　１　中可以看出应用模型服　务体系与　ＯｐｅｎＧＩＳ　服务体系处于并列关系，　都是　基于　ＲＭ　ＯＤＰ　计算视图定义的服务体系，　两类服　务体系相互关联，　支持具体问题的解决。　应用模型服务体系及与空间信息服务体系关　系的确立，　初步明确了应用模型以及模型管理功　能的服务组成以及应用模型在实际具体问题处理　中的地位与作用（　在　ＯｐｅｎＧＩＳ　抽象规范与实施规　范中没有单独提出应用模型问题）　，　实现了空间信　息处理与领域应用模型分离，　进一步提高了空间　信息处理功能以及应用模型的复用性能，　增强了　信息综合应用能力。

第２期

于　海龙等：　基于　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成研究　表　１　应用模型服务　体系　Ｔａｂ．　１　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｂａｓｅｄ　ｍｏｄｅｌ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ

描述　支持客户端用户浏览一个或多个模型，　支持模型查询，　并显　示模型服务组件构成与接口等信息。　支持客户端用户对模型的访问，　返回模型计算结果，　也可提　供模型组件与模型描述文档。　支持模型描述元数据与服务元数据的存储与管理。　进行服务注册　同　Ｏ　ｐｅｎＧ　ＩＳ　注册服务　备注

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服务种类

服务名称　模型浏览

模型交互服务　目录浏览服务

支持客户端用户定位、　浏览模型描述元数据与服务元数据。　同　Ｏ　ｐｅｎＧ　ＩＳ　目录浏览服务

模型管理服务　模型访问服务　模型目录服务　注册服务　模型处理服务　模型转换 为实现模型集成，　而进行的　模型描述　方法与描　述语言之　间　应用于不同建模方法与不同模型定义　的转换以及模型运行实体开发环境的转换　语言定义的　模型之　间，　以及　不同开　发　环境开发的模型软件体之间　对于已有的非服　务方　式提　供的模　型、　型库，　进行　服务　封　建立模型定义文档、　模　模型元数据文档、　装，　并发布模型服务。　模型服务描述文档　对具体应用模型服务开发、　组织入库，　管理各个模型的描述　开发或演化模型组件、　定制模型服务；　实体与运行实体，　建立应用模型库，　提供模型服务　建立模型组件字典、　模型定义文档、　模　型元数据文档、　模型服务描述文档

模型服务封装　模型服务生成与　模型库建库

模型组件抽取与　集成　模型维护、　演化

从具体应用模型库中抽取与选择符合具体要求的应用　模型　建立模型定义文档、　模型元数据文档、　组件，　集成各模型组件生成新的模型。集成包括模型描述实　模型服务文档，　并定制应用模型服务　体集成与运行实体集成两个方面，　集成后生成应用模

型服务　应用模型组件进行增、　更新等，　并　对应用模　型的不同　版　开发模型组件、　删、　定制模型服务；　建立模　本信息进行管理，　并动态更新维护模型描述实体，　与模型版　型组件字典、　模型定义文档、　模型元数　本一致，　并生成应用模型服务　据文档、　模型服务描述文档

模型　有效　性　验　证、　型检验、　模　模　型不确　定性与复　杂性评价

对已经生成的应用模型进　行模型有　效性验证、　模型结果　检　验、　模型不确定性与复杂性评价

务的序列，　对于每一相邻的一对服务而言，　前一服　务是后一服务发生的必要条件。通过服务链将有　效地组织各服务，　而这些服务组合并不全是预先　组织好的，　而是依据用户的需求，　在实际应用中生　成的。　不同的服务链的结构反映服务应用的不同方　式，　反映用户在服务集成实现过程中参与的工作　内容的不同。按照用户在服务中参与的内容，　服　务链可以分为如下　３　种：　用户自定义链（　透明链）　、　工作　流　管　理　链　（　半　透　明　链　）　、　成　链　（　不　透　明　集　［　１５］　链）　。

图　１　应　用模型服务体系与　ＯｐｅｎＧＩＳ　服务体系关系　Ｆｉｇ．　１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒ　ｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＧＩＳ　ｂａｓｅｄ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ＯｐｅｎＧＩ　Ｓ

ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成链是　ＧＩＳｅｒ　ｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成应用的主要方式，　该链　所触发的服务包括　３　部分：　？　应用模型服务与模　型处理服务；　＃　空间信息服务　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ；　？　其　他信息服务等。ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成　链同样可以定义为自定义链、　工作流管理链、　集成　链　３　种样式，　且各种服务链也可以实现组合生成　新的服务链，　进而可以构建链库。　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成链所集成的　服务种类增加了应用模型服务及应用模型处理服

３

３．　１

基于服务链的　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服　务集成方法

ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成链　依据　ＲＭ　ＯＤＰ　对链的定义，　服务链定义为服 １５６

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务，　将空间信息处理流程由目前普遍认可的　数据　服务＋　空间信息处理服务！流程细化为　数据服务　＋　空间信息处理服务＋　应用模型服务＋　模型处理　服务！的流程，　这将实现空间信息处理功能与应用　模型之间，　以及领域内不同应用模型之间进行集　成，　支持分布式环境下复杂问题计算。　３．　２　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成实现过程　采用服　务链的方　式，　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用　模型

行调用时，　首先对注册库进行查询获得服务及数据　的元数据信息，　然后根据这些信息决定该服务是否　满足解决问题的需要，　并最终确定所需服务。这里　的服务包括　ＯｐｅｎＧＩＳ　的空间信息服务、　应用模　ＧＩＳ　型服务、　模型处理服务以及其他信息服务。　４．　服务链动态构建。服务链动态构建主要　负责确定具体服务以及这些服务的执行方式与时　间，　为执行服务链作准备，　主要目的是动态确定具　体服务链（　一个服务可以来自多个网络节点）　，　评　估服务链的组合能力、　执行能力，　考虑服务之间的　通信与操作的协调性以及服务执行的同步和优先　次序（　服务即可以顺序串接，　也可以是并行分支或　路径选择）　。动态构建将产生多种具体服务链，　这　些服务链可以是固定的或模糊的服务组合，　是服　务潜　在　应　用　与　匹　配　的　组　合　描　述，　用　于　服　务　执　行［　１８］　。动态构建的多种具体服务链需对其可行　性进行评价，　主要考虑该链是否满足解决问题需　求与服务集成代价（　时间、　费用）　两个方面因素，　动　态确定一服务链并执行。　在分布式环境下，　数据服务、　空间信息处理服　务、　应用模型服务、　模型处理服务以及其他各类信　息服务分布在不同的　ＧＩＳ　服务节点上，　这些服务　必须通过远程调用的方式进行访问，　而各类数据　可以通过数据服务进行数据下载，　作为副本存储　在数据处理服务节点上，　提高计算效率。服务链　动态构建过程如图　３。

服务集成具体实施过程包括：　服务链划、　服务链定　义、　基于元数据的服务发现与评价、　服务链动态构　建、　服务链执行　５　个过程。具体实现过程如图　２。

图２

应用模型服务集成实现过程

Ｆｉｇ．　２　Ｐ　ｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｍｏｎｇ　Ｇ　ＩＳ　ｂａｓｅｄ　ｍｏｄｅｌ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ

１．　服务链规划。服务链规划将对具体问题　进行服务分解，　确定所需服务，　并明确各服务的链　接关系。这些服务部分可能是已有服务的抽取、　集成（　可通过基于元数据的服务发现与评价过程　获取）　，　部分可能需要重新组织开发，　从而满足解　决具体问题需求。问题的解决方案需要利用一种　描述语言表达所需各服务的属性、　方法，　服务之间　的时态与非时态限制等。　２．　服务链定义。服务链定义主要考虑的是　理论上的服务集成，　依据服务链规划对问题的分　解，　确定服务组合之间的关系，　定义服务链（　基于　Ｐｅｔ　ｒｉ　网　的　服务　链　描述　是　服务　链　定义　分　析的　基　础［　１６］　）　，　并用服务链定义语言描述。服务链定义　语言主要有　ＢＰＥＬ　，　ＷＳＦ　Ｌ，　ＸＬＡＮＧ，　ｅｂＸＭ　Ｌ　，　ＷＳ　ＣＩ，　ＷＳＣＬ　等　［　１７］　，　ＢＰＥＬ　目前较为具有优势。　３．　基于元数据的服务发　现与评价。服务发　现是动态服务集成的基础。各种数据元数据、　服　务元数据以及应用模型元数据采用　ＷＲＳ，　ＵＤＤＩ，　ＷＳ　Ｉｎｓｐｅｃｔ　ｉｏｎ　等方式进行注册。在对这些服务进

图　３　服务链动态构　建　Ｆｉｇ　．　３　Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｅｒ　ｖｉｃｅ　ｔｒ　ａｉｎ

５．　服务链执行。服务链执行是对服务链的　激发与运行，　包括服务动态访问与执行（　集中控制

第２期

于　海龙等：　基于　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成研究

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与　Ｐｅｅｒ　ｔ　ｏ　Ｐｅｅｒ　两种模式）　、　服务间通信与协调、　事　务处理（　服务执行跟踪、　容错与恢复）　、　集成服务质　量　ＱｏＳ　评价（　通过运行时间长短、　开销大小、　稳定　性三个方面评价集成　服务质量）　、　间管理等内　时　容，　需要相关运行平台或环境支持。　３．　３　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成开发流程　基于服务链的　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集　成开发流程包括：　自上而下（　ｔｏｐ　ｄｏｗｎ）　的具体问　题服务分解与　自下而上（　ｂｏｔ　ｔｏｍ　ｕｐ）　的服务集成　两个部分。　１．　自上而下的具体问题服务分解　（　１）　建立　复杂问题　的数据　流、　程流、　过　控制　流。可以采用经典软件工程理论方法进行，　如系　统需求分析与功能分析等。　（　２）　具体问题服务分解。在具体问题分析的　基础上，　进行具体问题服务分解，　所分解的服务包　括空间信息服务、　应用模型服务与模型处理服务、　链服务、　其他信息服务等。　（　３）　初步进行服务链规划与服务链定义。在　服务分解的基础上，　初步规划服务链集成方案，　定　义该服务链。　２．　自下而上的服务集成　（　１）　服务发现，　其顺序为　链服务　％　％　％　应用模　型服务　％　％　％　模型处理服务　％　％　％　空间信息服务　％　％　％　其他服务；　（　２）　服务分析评价，　分析评价各服务及服务　链是否能够满足解决具体问题的需要，　给出评价　报告；　（　３）　第二次服务链规划，　在已有服务分析评　价的基础上，　确定可以利用的服务以及用户需自　行开发的相关服务，　进一步设计服务链集成方案；　（　４）　第二次服务链定义，　在第二次服务链规　划的基础上，　进行服务链定义；　（　５）　相关服务开发，　基于．　ＮＥＴ　或　Ｊ２ＥＥ　平台　用户自行开发相应服务并进行注册，　以便提供给　其他用户应用；　（　６）　动态构建服务链，　并生成服务链，　开发服　务集成平台，　进行注册，　以便提供给其他用户应用；　（　７）　服务链执行，　完成复杂问题计算，　用户基　于浏览器获取运算结果。　自上而下的具体问题服务分解与自下而上的　服务集成是一个交互的过程，　在集成过程中需要　多次重新对问题分析，　动态构建服务链，　从而保证　有效合理的服务集成。

４

ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成　实例研究

基于前文的分析，　本文具体以小流域地貌演

化模　型　Ｍ　ＣＧＥＭ　（　Ｔ　ｈｅ　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｃａｔｃｈｍｅｎｔ　Ｇｅｏ　ｍｏｒｐｈｉｃ　Ｅｖｏｌｕｔ　ｉｏｎ　Ｍ　ｏｄｅｌ　）　为　模　型　实　例，　进　行　了　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成实验。　４．　１　小流域地貌演化问题计算服务集成分析　Ｍ　ＣＧＥＭ　的最主要的输入数据是流域数字高　程模型　ＤＥＭ　（　Ｄｉｇｉｔ　ａｌ　Ｅｌｅｖａｔ　ｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ）　，　为了便于　小流域地貌演化模型应用，　基于服务模式，　设计流　域　ＤＥＭ　通过　栅格数　据获取　服务　ＷＣＳ　［　１９］　（　Ｗｅｂ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　Ｓｅｒ

ｖｉｃｅ）　进行获取。ＭＣＧＥＭ　本身以服　务的方式提供应用，　即生成小流域地貌演化模型　服务　Ｍ　ＣＧＥＭ　Ｓ（　ＭＣＧＥＭ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）　。小流域地貌　演化问题计算通过服务集成实现。对于不同小流　域、　不同的应用而言，　只要通过　ＷＣＳ　选择不同的　流域　ＤＥＭ　数据，　选择不同版本的　ＭＣＧＥＭＳ，　通　过服　务集成，　即可获取流域　地貌演化计算结果。　用户通过浏览器访问小流域地貌演化服务集成平　台，　集成平台调用相关服务进行计算，　最后通过浏　览器返回计算结果给用户。　４．　２　ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　集成过程设计　Ｍ　ＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　集成　通过服　务链　表达构　建，　属　于　顺　序链　接。首　先　通　过　ＷＣＳ　获　取　流　域　ＤＥＭ　数据，　作为副　本下载到集　成平台所　在服务　器；　然后将其作为输入数据传给　ＭＣＧＥＭＳ　进行　流域　地貌演化计算。ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　集成实　现过程主要包括　５　个步骤，　即模型服务目录浏览、　数据服务目录浏览、　数据获取、　模型计算以及显示　结果数据　等，　用户从　登陆服　务集成　平台　到完成　ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　集　成应　用的　过程如　图　４　（　Ｓｅ　ｑｕｅｎｃｅ　Ｄｉａｇｒａｍ）　。　模型服务目录浏览：　集成平台依据用户输入　的模型服务描述文档（　ＷＳＤＬ　文档）　地址，　动态生　成访　问　ＭＣＧＥＭＳ　服　务　的　本　地　代　理，　并　调　用　ＭＣＧＥＭＳ　服务的方法，　得到目标　Ｍ　ＣＧＥＭ　Ｓ　服务　站点所提供的模型运算服务名称以及相关描述信　息，　并将其以预定的形式显示在网页中；　数据服务目录浏览：　集成平台根据用户输入　的数据服务的描述文档（　ＷＳＤＬ　文档）　地址，　生成　一个访问　ＷＣＳ　服务的本地代理，　调用数据服务的　相关方法，　获取目标站点提供的所有数据层的名　称，　获取结果并将其以预定的形式显示在网页中；

１５８

测

绘

学

报

第　３５　卷

通过数据服务获取数据：　集成平台通过数据　服务提供的获取数据的方法以及用户选择的数据　集名称，　调用　ＷＣＳ　服务的本地代理相关方法，　发　送　ＳＯＡＰ　消息请求到　ＷＣＳ　服务器；　ＷＣＳ　服务器　将数据集以　ＳＯＡＰ／　ＸＭ　Ｌ　二进制附件的形式返回　给集成平台；　在程序中，　可以使用特殊的开发工具　包解析　ＳＯＡＰ／　ＸＭＬ　消息中的二　进制附件（　即数　据）　，　然后存储在本地或者直接显示给用户；　模型计算：　集成平台发送计算请求以及数据　到　ＭＣＧＥＭＳ　服务器，　从数据服务中获取的数据　以　ＳＯＡＰ／　ＸＭ　Ｌ　消　息　二进　制　附　件　的　形　式　传　送；　Ｍ　ＣＧＥＭＳ　服务从请　求　ＳＯＡＰ／　ＸＭ　Ｌ　消息　中提取

出运算模　型名称以　及输入数　据，　调　用　Ｍ　ＣＧＥＭＳ　的相关　组件完　成用户　请求，　并仍　以　ＳＯＡＰ／　ＸＭＬ　消息的形式返回计算结果；　显示结果数据以及提供结果数据下载链接：　获　取计算结果后，　提取结果　ＳＯＡＰ／　ＸＭＬ　消息中的二　进制数据，　将其显示给用户并提供给用户下载；　或　者作为其他服务的输入数据提供进一步应用。　采用通过　ＷＳＤＬ　文件动态创建　Ｗｅｂ　服务代　理的方式，　可以实现服务的动态绑定。一般说来，　用户　可　以　先　在　ＵＤＤＩ　中　心　查　询　符　合　条　件　的　ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　及其　ＷＳＤＬ　文档，　然后将它传　给服务集成平台，　选择服务后进行服务集成。

图４　Ｆｉｇ　．　４

Ｍ　ＣＧＥＭ　Ｓ　与　ＷＣＳ　服务集成调用过程顺序图　Ｉｎｔｅｇ　ｒａｔｉｎｇ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｍ　ＣＧ　ＥＭ　Ｓ　ａｎｄ　ＷＣＳ

４．　３

ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　服务集成实现

在分析及设计的基础上，　基于．　ＮＥＴ　平台开　发实现了　Ｍ　ＣＧＥＭ　Ｓ、　ＷＣＳ，　采用　ＡＳＰ．　ＮＥＴ　技术　实现了　ＭＣＧＥＭＳ　与　ＷＣＳ　的集成，　采用　Ｍ　ｉｃｒｏｓｏｆｔ　公司的　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ（　ＷＳＥ２．　０）　开发　包实现了　ＸＭ　Ｌ／　ＳＯＡＰ　消息包中二进制数据块的　插入与解析［　２０］　，　从而通过服务集成的模式实现了　小流域地貌演化分析计算＊　，　小流域地貌演化计　算实现界面如图　５　与图　６。

＊　本文小流　域地　貌演　化实验　数据　源于　北京　大学　邬　伦教　授　基于　Ｇ　ＩＳ　的现代黄土高原地貌演化过程　动态仿真研究！　自然　科　学基金项目中采集　的数据。　本文　试验采　用第　８　期　流域　ＤＥＭ　数　据，　其他输入数据与参数也来源于该项目。 图５　Ｆｉｇ　．　５

Ｍ　ＣＧＥＭ　Ｓ　与　ＷＣＳ　服务集成运行界面

Ｉｎｔｅｇｒ　ａｔ　ｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｍ　ＣＧＥＭＳ　ａｎｄ　ＷＣＳ

第２期

于　海龙等：　基于　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成研究

１５９

ｍｅｎｔ　ａｌ　Ｍ　ｏｄｅｌｉｎｇ　ｗ　ｉｔ　ｈ　Ｇ　ＩＳ［　Ｍ　］　．　Ｎ　ｅｗ　Ｙ　ｏｒｋ：　Ｏ　ｘｆｏｒｄ　Ｕ　ｎｉｖｅｒｓｉ　ｔ　ｙ　Ｐｒｅｓｓ，　１９９３．　［　２］　ＬＩＢＵ　ＲＮ　Ｅ　Ｌ．　Ｔｈｅ　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔｉｏｎ　Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ　［　Ａ　］　．　ＰＡＳＣＯ　Ｅ　Ｒ　Ｔ　，　ＳＵ　ＴＨＥＲ　ＬＡ　Ｎ　Ｄ　Ｎ　Ｃ，　Ｇ　Ｏ　ＲＭ　ＡＮ　Ｐ．　Ｔ　ｈｅ　８ｔ　ｈ　Ａｎｎｕａｌ　Ｃｏｌｌｏｑｕｉｕｍ　ｏｆ　ｔｈ　ｅ　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｉｎｆ　ｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃ　ｅｎｔｒｅ　［　Ｃ　］　．　Ｄｕｎｅｄｉｎ：　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｒ　ｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔ　ｅｒ，　１９９６．　８５　９４．　［　３］　ＰＡＲ　Ｋ　Ｓ，　Ｗ　ＡＧ　Ｎ　ＥＲ　Ｄ　．　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔ　ｉｎｇ　ＣＡ　Ｓｉｍｕｌａｔｏｒｓ　ａｓ　Ａｎａ　ｌｙｔ　ｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｓ　ｉｎ　Ｇ　ＩＳ　［　Ｊ］　．　Ｔ　ｒａｎｓａｃｔ　ｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｇ　ＩＳ，　１９９７，　（　２　）　：　２１３　２３１．　［　４］　ＢＥＮ　Ｎ　ＥＴ　Ｄ　Ａ　．　Ａ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｆｏｒ　ｔ　ｈｅ　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｏｎ　ｏｆ　Ｇ　ｅｏ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｙｓｔ　ｅｍｓ　ａｎｄ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｂａｓｅ　Ｍ　ａｎａｇｅｍｅｎｔ　［　Ｊ　］　．　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇ　ｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｃｉ

图　６　ＭＧ　ＥＭ　Ｓ　与　Ｗ　ＣＳ　集成运行结果　Ｆ　ｉｇ．　６　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｂｅｔｗ　ｅｅｎ　Ｍ　ＣＧ　ＥＭ　Ｓ　ａｎｄ　Ｗ　ＣＳ

ｅｎ　ｃｅ，　１９９７，　１１（　４）　：　３３７　３５７．　［５　］　Ｕ　Ｎ　Ｇ　ＥＲ　ＥＲ，　ＧＯ　Ｏ　ＤＣＨＩＬＤ　Ｍ　Ｆ．　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｎｇ　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｄａｔａ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ＧＩＳ：　ａ　Ｎ　ｅｗ　Ｉｍ　ｐｌｅｍｅｎｔａｔ　ｉｏｎ　Ｕ　ｓｉｎｇ　ｔ　ｈｅ　Ｃｏｍｐｏ　ｎｅｎｔ　Ｏ　ｂｊｅｃｔ　Ｍ　ｏｄｅｌ　（　ＣＯＭ　）　［　Ｊ］　．　Ｉｎｔ　ｅｒｎａｔ　ｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇ　ｅｏ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２００２，　１６（　１）　：　４１　５３．　［　６］　Ｇ　Ｏ　ＮＧ　Ｈｕｉ　ｌｉ，　ＬＩ　ｊｉｎｇ，　ＣＨＥＮ　Ｘｉｕ　ｗ　ａｎ，　Ｘ　ＩＡ　Ｏ　Ｊｉａｎ　ｆ　ｅｎｇ．　Ｓ　ｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｂａｓｅ　Ｓｙｓｔ　ｅｍ　ｏｆ　Ｇ　ＩＳ［　Ｊ］　．　Ｅａｒｔ　ｈ　Ｓ　ｃｉｅｎｃｅ　Ｆｒｏｎ　ｔ　ｉｅｒｓ，　２０００，　７（　Ｓｕｐｐｌ）　：　１７　２２．　（　宫　辉力，　等．　地　理信息系　统　的模型库研究［　Ｊ］　．　地学前缘，　２０００，　７　（　增刊）　：　１７　２２．　）　［　７］　Ｍ　ＩＴＡＳ　ＯＶ　Ａ　Ｈ，　Ｍ　ＩＴＡ　Ｓ　Ｌ．　Ｍ　ｏｄｅｌｉｎｇ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｙｓｔ　ｅｍｓ　［　Ａ　］　．　ＣＬＡ　ＲＫ　Ｅ　Ｋ　Ｃ，　ＰＡＲ　Ｋ　Ｂ　Ｏ，　ＣＲＡ　Ｎ　Ｅ　Ｍ　Ｐ．　Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆ　ｏｒ　ｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔ　ｅｍｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍ　ｏｄｅｌｉｎｇ　［　Ｃ　］　．　［　ｓ．　ｌ．　］　：　Ｐｒｅｎｔ　ｉｃｅ　Ｈａｌｌ，　２００２．　１８９　２１０．　［　８］　ＺＨＡ　Ｎ　Ｇ　Ｚ　Ｑ　，　Ｇ　ＲＩＦＦＩＴＨ　Ｄ　Ａ．　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｎｇ　Ｇ　ＩＳ　ａｎ　ｄ　Ｓ　ｐａｔｉａｌ　Ｓｔ　ａｔ　ｉｓｔ　ｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｎ　Ｄ　ＢＭ　Ｓ　ｓ　［　Ｊ］　．　Ｉｎｔ　ｅｒｎａｔ　ｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｅ　ｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２０００，　１４（　６）　：　５４３　５６６．　［９　］　ＣＨ　ＥＮ　Ｃｈｏｎｇ　ｃｈｅｎｇ，　ＷＡ　Ｎ　Ｇ　Ｑ　ｉｎ　ｍｉｎ，　ＷＡ　ＮＧ　Ｘ　ｉａｏ　ｑｉｎ，　Ｈ　Ｕ　ＡＮ　Ｇ　Ｘ　ｕｎ．　Ｒ　ｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｃｒｅａｔ　ｉｏｎ　Ｍ　ｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｎ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｂａｓｅ　ｉｎ　Ｓ　ＤＳＳ　ａｎｄ　Ｉｔ　ｓ　Ｔｉｇｈｔ　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｏｎ　ｗ　ｉｔｈ　Ｇ　ＩＳ：　ａ　Ｃａｓｅ　Ｓｔ　ｕｄｙ　ｉｎ　Ｘｉａｍ　ｅｎ　Ｃｉｔ　ｙ［　Ｊ　］　．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｔ　ｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ，　２００２，　６（　３）　：　１６８　１７２．　（　陈崇成，　等．　空间决策　支持系统中模型　库　的生成及与　Ｇ　ＩＳ　的　紧密集　成　％　％　％　以厦门　市环境　管理空　间　决策支持系统为例［　Ｊ　］　．　遥感学报，　２００２，　６（　３）　：　１６８　１７２．　）　［　１０］　Ｇ　ＯＮ　Ｇ　Ｍ　ｉｎ　ｘｉａ，　ＬＵ　Ｇｕｏ　ｎｉａｎ，　ＺＨＡ　Ｎ　Ｇ　ｓｈｕ　ｌｉａｎｇ，　ＣＨＥＮ　Ｇ　Ｓｕｏ　ｚｈｏｎｇ．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｉｎｔ　ｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｄ　ｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｂａｓｅ　Ｓｙｓｔ　ｅｍ　ａｎｄ　Ｍ　ｏｄｅｌ　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｏｎ　ｉｎ　ＧＩＳ　［　Ｊ　］　．　Ｇ　ｅｏ　Ｉｎｆ　ｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓ　ｃｉｅｎｃｅ，　２００２，　（　１）　：　９１　９７．　（　龚敏霞，　等．　智　能　化空间决策支持模型库　及其支持　下　Ｇ　ＩＳ　与应用　分析模　型　的集成［　Ｊ］　．　地球信息科学，　２００２，　（　１）　：　９１　９７．　）　［　１１］　Ｒ　ＥＮ　Ｊｉａｎ　ｗ　ｕ，　Ｌ　Ｇ　ｕｏ　ｎｉａｎ，ＷＡＮ　Ｇ　Ｑ　ｉａｏ．　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｉｎｔ　ｅｇｒａｔ　ｉｏｎ　ｏｆ　Ｇ　ｅｏｇｒａｐｈｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍ　ｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｍ　ｕｌｔ　ｉｐｌｅ　Ｔｉｅｒ　Ｓ　ｙｓｔ　ｅｍ　［　Ｊ　］　．　Ａｃｔ　ａ　Ｇ　ｅｏｄａｅｔ　ｉｃａ　ｅｔ　Ｃａｒｔ　ｏｇｒａｐｈｉｃａ　Ｓ　ｉｎｉｃａ，　２００３，　３２（　２）　：　１７８　１８２．　（　任建武，　闾国年，　王　（　２）　：　１７８　１８２．　）　［　１２］　Ｙ　ＥＨ　Ａ　Ｇ　Ｏ　，　Ｑ　ＩＡ　Ｏ　Ｊ　Ｍ　．　Ａ　ｎ　Ｉｎｔ　ｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｏｌｕｔ　ｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔ　ｅｍ　ｆ　ｏｒ　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｍ　ｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄ　ｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　［　Ａ］　．　Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ｔ　ｈｅ　３２ｎｄ　Ｈａｗａｉｉ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｓｙｓｔ　ｅｍ　Ｓｃｉ　ｅｎｃｅ［　Ｃ］　．　Ｈａｗ　ａｉｉ：　［　ｓ．　ｎ．　］　，　１９９９．　桥．　多层体系　Ｇ　ＩＳ　与模　型集　成　研究　［　Ｊ　］　．　测绘　学　报，　２００３，　３２

基于服务模式的小流域地貌演化计算，　初步　完成了　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成实验。实　验证明本文提出基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用　模型集成方法正确可行。基于该方法将可以实现　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型　服务集成，　支持分　布式环　境下复杂问题计算，　将解决系统集成功能冗余、　模　型复用困难、　集成界面复杂等问题。

５

结束语

本文在对　ＧＩＳ　与　应用模型集成　的研究现状　与存在　的问题　分析　的基　础上，　提　出了基　于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模型集成方法。具体讨论　了应用模型服务体系及其与　ＯｐｅｎＧＩＳ　空间信息　服务体　系的　关系；　分　析　了基　于服　务链　的　ＧＩＳｅｒ　ｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成服务链样式、　集成实现　过程以及集成开发流程；　最后以小流域地貌演化　模型为例，　基于．　ＮＥＴ　平台进行了集成实验，　验证　了本文提出的基于　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　的　ＧＩＳ　与应用模　型集成方法正确、　可行。本文研究对于进一步扩　展　ＧＩＳ　的应用领域、　提高　ＧＩＳ　的空间分析功能、　实现面向问题的分布式复杂问题计算具有一定的　理论与　现实意义。论　文进一步的研　究包括基于　ＸＭＬ　的应用模型描述语言研究，　从而支持应用模　型元数据的定义、　服务的发现与集成；　服务集成开　发环境深入研究，　论文中集成实例是在同构环境　下开发实现的，　服务集成过程仅涉及服务链规划、　服务链构建以及服务链执行等过程，　而许多关于　ＧＩＳｅｒｖｉｃｅｓ　与应用模型服务集成实现技术方面的　问题还需进行深入研究。

参考文献：

［　１］　Ｇ　ＯＯ　ＤＣＨＩＬＤ　Ｍ　Ｆ，　ＰＡ　ＲＫ　Ｓ　Ｂ　Ｏ　，　ＳＴＥＹ　Ａ　ＲＴ　Ｌ　Ｔ．　Ｅｎｖｉｒｏｎ

（　下转第　１６５　页）

第２期

［　６］

吴

静等：　空间目标的方向关系定性推理

［　９］

１６５

ＬＩＡ　Ｏ　Ｃｈｕ　ｊｉａｎｇ，　ＤＵ　Ｑ　ｉｎｇ　ｙｕｎ．　Ｔｈｅ　Ｓｕｍｍａｒｙ　ｏｆ　Ｓｐａｔｉａｌ　Ｒｅ　ｌａｔ　ｉｏｎ　Ｄ　ｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　Ｍ　ｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｇ　ＩＳ　［　Ｊ］　．　Ｓ　ｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｓ　ｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍ　ａｐｐｉｎｇ，　２００４，　２９（　４）　：　７９　８２．　（　廖楚江，　杜清运．　Ｇ　ＩＳ　空间　关　系描述模型研究综述［　Ｊ］　．　测绘科学，　２００４，　２９（　４）　：　７９　８２．　）

Ｄ　Ｕ　Ｓ　ｈｉ　ｈｏｎｇ．　Ｔｈ　ｅｏｒｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍ　ｅｔ　ｈｏｄｓ　Ｒ　ｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｄｅ　ｓｃｒｉｐｔ　ｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｏｓｅ　Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ　［　Ｄ　］　．　Ｂｅｉｊｉｎｇ：　Ｇ　ｒａｄｕａｔ　ｅ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ｔ　ｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　２００４．　（　杜世宏．　空间关系模糊描述及组合推理　的理论和　方　法研究［　Ｄ　］　．　北京：　中国科学院研究生院，　２００４．　） ［　７］

ＣＡ　Ｏ　Ｈａｎ，　ＣＨＥＮ　Ｊｕｎ　，　ＤＵ　Ｄａｏ　ｓｈｅｎｇ．　Ｑ　ｕａｌｉｔａｔｉｖｅ　Ｅｘｔ　ｅｎｔ　ｉｏｎ　Ｄ　ｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｃａｒｄｉｎａｌ　Ｄｉｒｅｃｔ　ｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｓ　ｐａｔ　ｉａｌ　Ｏ　ｂｊｅｃｔ　ｓ［　Ｊ］　．　Ａｃｔａ　Ｇ　ｅｏｄａｅｔ　ｉｃａ　ｅｔ　Ｃａｒｔ　ｏｇｒａｐｈｉｃａ　Ｓｉｎｉｃａ，　２００１，　３０　（　２　）　：　１６２　１６７．　（曹　菡，　陈　军，　杜道生．　空间目标方向关系的定性扩展　描　［　１１］　述［　Ｊ］　．　测绘学报，　２００１，　３０（　２）　：　１６２　１６７．　）　［　１０］

ＧＯ　ＹＡ　Ｌ　Ｒ，　ＥＧ　ＥＮＨＯ　ＦＥＲ　Ｍ　Ｊ．　Ｓｉｍｉｌａｒｉｔ　ｙ　ｏｆ　Ｃａｒｄｉｎａｌ　Ｄ　ｉ　ｒｅｃｔ　ｉｏｎｓ　［　Ａ　］　．　Ｓｅｖｅｎｔ　ｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｓ　ｐａｔｉａｌ　ａｎｄ　Ｔ　ｅｍｐｏｒａｌ　Ｄ　ａｔ　ａｂａｓｅｓ，　Ｌｅｃｔｕｒｅ　Ｎｏｔ　ｅｓ　ｉｎ　Ｃｏｍ　ｐｕｔ　ｅｒ　Ｓｃｉ　ｅｎｃｅ，　２１２１［　Ｃ］　．　Ｌｏｓ　Ａｎｇｅｌｅｓ：　Ｓ　ｐｒｉｎｇｅｒ　Ｖ　ｅｒｌａｇ，　２００１．　３６　５５．　ＳＫ　ＩＡ　ＤＯ　ＰＯ　Ｕ　ＬＯ　Ｓ　Ｓ，　Ｋ　ＯＵ　ＢＡ　ＲＡＫ　ＩＳ　Ｍ　．　Ｃｏｍｐｏｓｉｎｇ　Ｃａｒｄｉ　ｎａｌ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｌａｔ　ｉｏｎｓ　［　Ｊ　］　．　Ａ　ｒｔ　ｉｆ　ｉｃｉａｌ　Ｉｎｔ　ｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，　２００４，　１５２（　２）　：　１４３　１７１．

［　８］

Ｇ　Ｕ　Ｏ　Ｐｉｎｇ．　Ｓｔ　ｕｄｙ　ｏｆ　Ｔ　ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎ　ｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔ　ｉｏｎ　ｏｆ　Ｑ　ｕａｌｉｔ　ａｔ　ｉｖｅ　Ｓ　ｐａｔｉａｌ　Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ　［　Ｄ　］　．　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ：　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕ　ｎｉｖｅｒｓｉｔ　ｙ，　２００４．　（　郭　平．　定性空间推理技术及应用研　究［　Ｄ　］　．　重　庆：　重庆大学，　２００４．　）

（　责任编辑：　张燕燕）

（　上接第　１５９　页）

［　１３］　Ｇ　Ｎ　ＴＨＥＲ　Ｏ，　Ｍ　ＬＬＥＲ　Ｒ．　Ｆｒｏｍ　Ｇ　ＩＳｙｓｔ　ｅｍｓ　ｔｏ　Ｇ　ＩＳｅｒ　ｖｉｃｅｓ：　Ｓｐａｔ　ｉａｌ　Ｃｏｍｐｕｔ　ｉｎｇ　ｏｎ　ｔ　ｈｅ　Ｉｎｔ　ｅｒｎｅｔ　Ｍ　ａｒｋｅｔ　ｐｌａｃｅ　［　Ａ　］　．　Ｇ　ＯＯ　ＤＣＨＩＬＤ　Ｍ　Ｆ，　ＥＧＥ　

ＮＨＯ　ＦＥＲ　Ｍ　Ｊ，　ｅｔ　ａｌ　．　Ｉｎｔ　ｅｒｏｐｅｒ　ａｔ　ｉｎｇ　Ｇ　ｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ　ｉｏｎ　Ｓｙｓｔ　ｅｍｓ　［　Ｃ］　．　［　ｓ．　ｌ．　］　：　Ｋ　ｌｕｗｅｒ　Ａ　ｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈ　ｅｒｓ，　１９９９．　４２７　４４２．　［　１４］　［　１５］　ＯｐｅｎＧ　ＩＳ．　Ｏ　ｐｅｎＧＩＳ　Ｒｅｆ　ｅｒｅｎｃｅ　Ｍ　ｏｄｅｌ［　ＥＢ／　Ｏ　Ｌ］　．　ｈｔ　ｔｐ：　／　／　ｗ　ｗｗ　．　ｏｐｅｎｇｉｓ．　ｏｒｇ，　２００３．　ＯｐｅｎＧＩＳ．　Ｔｈｅ　ＯｐｅｎＧ　ＩＳ　Ａ　ｂｓｔ　ｒａｃｔ　Ｓ　ｐｅｃｉｆ　ｉｃａｔ　ｉｏｎ，　Ｔ　ｏｐｉｃ　１２：　ＯｐｅｎＧＩＳ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ａ　ｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　［　ＥＢ／　Ｏ　Ｌ　］　．　ｈｔ　ｔ　ｐ：　／　／　ｗ　ｗ　ｗ　．　ｏｐｅｎｇｉｓ．　ｏｒｇ，　２００３．　［　１６　］　ＨＡ　Ｍ　ＡＤ　Ｉ　Ｒ，　ＢＥＮＡ　ＴＡ　ＬＬＡＨ　Ｂ．　Ａ　Ｐｅｒｔ　ｉ　Ｎ　ｅｔ　ｂａｓｅｄ　ｆｏｒ　ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔ　ｉｏｎ　［　Ａ　］　．　Ａ　ｄｅｌａｉｄｅ：　Ｔ　ｈｅ　Ｆｏｕｒｔ　ｈ　Ａ　ｕｓ　ｔ　ｒａｌａｓｉａｎ　Ｄ　ａｔａｂａｓｅ　Ｃｏｎｆ　ｅｒｅｎｃｅ，　２００３　［　Ｃ　］　．　［　ｓ．　ｌ．　］　：　［　ｓ．　ｎ．　］　，　２００３．

［　１７　］

ＴＡ　Ｎ　Ｇ　Ｄａ　ｓｈｉ．　Ｒ　ｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｋ　ｅｙ　Ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ　Ｇ　ｅｏｓｐａｔｉａｌ　Ｗｅｂ　Ｓ　ｅｒｖｉｃｅｓ［　Ｄ］　．　Ｂｅｉｊｉｎｇ：　Ｐｅｋｉｎｇ　Ｕ　ｎｉｖｅｒｓｉｔ　ｙ，　２００３．　（　唐大仕．　空　间信息　ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ　若干关键技术研　究［　Ｄ］　．　北京：　北京大　学，　２００３．　）

［　１８］

Ｙ　Ａ　ＮＧ　Ｊ，　ＰＡ　ＰＡ　ＺＯＧ　ＬＯ　Ｕ　Ｍ　Ｐ．　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｏｍ　ｐｏｎｅｎｔ　ｓ　ｆｏｒ　Ｍ　ａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　Ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌ　ｅ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔ　ｉｏｎｓ　［　Ｊ］　．　Ｉｎ　ｆ　ｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓ　ｙｓｔ　ｅｍｓ，　２００４，　２９：　９７　１２５．

［　１９］

Ｏ　ｐｅｎＧＩＳ　Ｃｏｎｓｏｒｔ　ｉｕｍ　Ｉｎｃ．　ＯｐｅｎＧＩＳ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：　Ｗｅｂ　Ｃｏｖ　ｅｒａｇｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　（　ＷＣＳ）　，　Ｖ　ｅｒｓｉｏｎ　１．　０．　０．　［　ＥＢ／　ＯＬ］　．　ｈｔ　ｔｐ：　／　／　ｗ　ｗｗ　．　ｏｐｅｎｇｅｏｓｐａｔ　ｉａｌ．　ｏｒｇ／　ｄｏｃｓ／　０３　０６５ｒ６．　ｐｄｆ，　２００３．

［　２０　］

Ｍ　ｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ　ｉｏｎ．　Ｍ　ｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｗ　ｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｅｎｈａｎｃｅ　ｍｅｎｔｓ　ｆ　ｏｒ　Ｍ　ｉｃｒｏｓｏｆｔ　．　Ｎ　ＥＴ：　Ａ　ｄｄｉｎｇ　Ａ　ｔｔ　ａｃｈｍｅｎｔ　ｓ　ｔｏ　ａ　ＳＯＡ　Ｐ　Ｍ　ｅｓｓａｇｅ　ｂｙ　Ｕ　ｓｉｎｇ　ＤＩＭ　Ｅ　［　ＥＢ／　Ｏ　Ｌ　］　．　ｈｔ　ｔ　ｐ：　／　／　ｍｓｄｎ．　ｍ　ｉ　ｃｒｏｓｏｆｔ　．　ｃｏｍ／　ｌｉｂｒａｒｙ／　ｄｅｆ　ａｕｌｔ．　ａｓｐ？　ｕｒｌ　＝　／　ｌｉｂｒａｒｙ／　ｅｎ　ｕｓ／　ｗ　ｓｅ／　ｈｔ　ｍｌ／　ｇｘａｃｏｎｗｅｂｓｅｒｖｉｃｅｓｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓａｒｃｈｉｔｅｃｔ　ｕｒｅ．　ａｓｐ．　２００４．

（　责任编辑：　雷秀丽）

＆测绘学报？论文获中国科协期刊优秀学术论文奖

［　本刊讯］　第三届中国科协期刊优秀学术论文评选活动已经结束，　１００　篇优秀论文获表彰。　本刊编辑部推荐的＆中国西部地壳现今变形特征及其机制探讨？（　作者：　杨国华，　李延兴，　韩月萍，　胡　新康，　巩曰沐。＆测绘学报？２００２　年第　４　期）　一文经评审被评为中国科协期刊优秀学术论文。　前两届评选均有本　刊推荐论文入选，　并获表彰。第一届为陈　俊勇等人的＆分布式　广域差分　ＧＰＳ　实时定位系统？，　第二届为魏子卿等人的＆全国天文大地网与空间大地网联合平差？。在此鼓　励广大测绘科技人员不断创新，　发表高水平的学术论文，　共同提高我国测绘科学技术水平。

GIS设计及应用复习题.doc

GIS软件应用（MapInfo）（书） 一.填空题 1. MapInfo软件具备的GIS基本功能有、、、 和等。 1. GIS基本功能有、、、、和 等 地理信息输入、编辑、查询、显示、分析和输出 P8 2. GIS（mapInfo）中空间数据可用和数据结构表示。 2. GIS中目前主要采用和数据结构表示空间数据。 矢量和栅格 P9 3. 根据代码符号的表示形式可将代码分为、和三种类型。 数字型、字母型、数字和字母混合型 P10 3. 根据代码符号的作用可将代码分为和两种类型。 P10 分类码和标识码 4. MapInfo中提供的坐标系统有、和三种类型。 经纬度表示的地理坐标系统、多种投影坐标系统和非投影（Non-Earth）坐标系 P13 4. MapInfo系统默认的坐标系统是，并用表示坐标值。 经纬度表示的地理坐标系统，用十进制弧度值表示坐标值。 5. MapInfo中提供的选取地理目标方法可分为、和三种类型。 定位区域属性 P25 6.地理数据采用的表示方法有、、和等。 文字、报表、图表、地图和数字地图等 7. MapInfo中地图标注可采用和两种方法实现。 自动标注或交互式标注 8. 通常一个MapInfo表包含、、、 和等五个文件。 属性数据的表结构文件（.TAB）、属性数据文件（.DAT）、交叉索引文件（.ID）、图形数据文件（.MAP）、索引文件（.IND）。 9. MapInfo中，除了一般操作的图层外，还有和两个特殊图层。 装饰图层、无缝图层 9. MapInfo中的图层控制工具可以控制、、和属性。 图层可见、可编辑、可选和可标注 10. MapInfo中，输入线的工具有、和 直线、折线、曲线

高中地理必修3优质教学设计1：1.2.2 地理信息系统(GIS) 地理信息技术与数字地球教案

第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 教学目的： 1．了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。 2．举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 教学重难点： 1．遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义 2．遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 教具准备：有关挂图等、自制图表等 教学方法：比较法、图示分析法、图示法等 教学过程： 第二课时 三、全球定位系统(GPS) 1．概念： 利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统，称为全球定位系统，简称GPS。 2．组成： 空间部分——GPS卫星星座(图)．7)； 地面控制部分—一地面监控系统； 用户设备部分——GPS信号接收机。 3．特点 全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性 4．应用 ⑴为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 ⑵在区域地理环境研究中的应用。 如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)，从而可在野外调查中获得更为精准的数据。 ⑶ 在日常生活中应用——GPS导航 无论是在何时何地，只要拥有GPS信号接收机，就能知道自己前进的方向和所处的地理坐标。利用GPS为导航服务也成为—种新兴的行业(图1．8)。 GPS汽车导航（图1．8）汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。驾驶员辅入出发点和目的地的地名然后从系统显示的可行路线中选择其中的一条。系统除动态显示该车的位置》L还通过语音提示引导驾驶员把车开到目的地。 5．GPS卫星星座

GIS设计和开发

gis设计与开发 Gis设计与开发思路 现实需求、GIS概念模型、机理过程、人机交互系统、现实需求 开发方式：独立开发，扩展式二次开发，集成式二次开发 第一章GIS设计思想内容，标准 （一）GIS设计目标 通过改进系统设计方法，严格执行开发的内容划分，进行阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。 （二）GIS设计的特点 1、数据：数据量大，实体种类繁多、实体间关联复杂的特点 2、功能：GIS设计以空间数据为驱动 3、工程：GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多 二gis设计的理论基础 Gis工程学：GIS本身发展和将系统工程学思想引入GIS设计的产物 （一）GIS工程学体系 1、任务：寻求系统总体最优化 2、基础理论：（1）系统学思想（整体性，层次性，相关性，功能性，动态性），（2）系统工程学（3）软件工程学（4）地理信息科学三层次（理论，技术，应用） 3、方法论：根据GIS工程学的基础理论而形成的一系列程序化的基本操作技术与方法（二）GIS工程学的特点 1、以空间信息系统工程优化为目的 2、横跨多学科 3、直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 4、与GIS产业化密切相关 三GIS设计的内容 （一）设计原则：标准化，先进性，兼容性，高效性，可靠性通用性 （二）设计内容 软件设计和数据库设计 第二章gis设计的方法 一、结构化生命周期法 1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方法，又称结构化系统开发方法 结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施建立计算机系统的一个过程，是组织，管理和控制信息系统的开发过程的一种基本框架。 2、基本思想：（1）要求设计过程必须严格按照阶段进行 （2）在系统建立之前就必须严格的定义和描述用户的需求。 3、阶段划分：（1）系统开发的准备阶段 （2）调查研究及可行性研究阶段

GIS复习思考题(精).doc

地理信息系统复习思考题 第一章导论 1、解释：信息、数据、地理信息、地理数据、地理信息系统 2、地理信息有何特点？ 3、地理信息系统与CAD、数字制图、一般事务管理有何主要区别？ 4、地理信息系统有哪些类型？ 5、G IS的基本构成有哪些？务部分的主要作用？ 6、G IS的基木功能有哪些？并筒要说明。 7、G IS主要应用在哪些方面？ 8、G IS的发展主要经历了哪4个阶段？备有何主要特点？ 第二章空间信息基础 1、G IS中为什么要考虑地图投影？我国大比例尺采用什么投影方式？ 2、地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？ 3、空间数据的基本特征有哪些？地理信息的数字化描述方法有哪些？ 4、地图投影有哪些类型？ 5、解释：地图投影、拓扑、空间数据、元数据 6、空间对象的描述要素有哪些？ 7、拓扑关系中有哪儿种基本的拓扑关系？其基本含义是什么？在GIS+用拓扑有什么主要作用？ 8、什么是地理空间数据？有哪些类型，并简要说明。 9、地理信息系统的应用功能主要包括哪些方面，并简要说明。 10、地形图“都江堰”的编号是H48G024026,简要说明其编号的含义。 第三章空间数据结构 1、空间实体可抽象为哪几种基本类型？它们在矢量数据结构和栅格数据结构分别是如何表示的? 2、叙述四种栅格数据存储的压缩编码方法。 3、试写出矢量和栅格数据结构的模式，并列表比较其优缺点。 4、叙述由矢景数据向栅格数据的转换的方法。 5、叙述由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 6、简述栅格到矢量数据转换细化处理的两种基木方法。 7、解释：地理空间、栅格数据、矢量数据、空间数据结构 8、费尔曼链码的含义是什么？如何取值？ 9、游程编码的含义是什么？有哪2种方式？ 10、块码给栅格数据编码的方式是什么？ 11、四叉树编码的基木思想是什么？ 12、矢量数据的获取方式有哪些？ 13、DIME编码什么？有何特点？

GIS设计与开发 简答题 论述题练习题

简答题 1．何为GIS设计？ GIS设计就是在GIS开发的整体过程中，遵循一般软件工程的原理和方法，结合GIS开发的特点、特殊规律和要求，对GIS软件从系统定义、系统总体设计、系统详细设计、空间数据库和地理模型库设计、GIS实施、GIS软件测试与评价、直到GIS维护的各个阶段进行工程化规范的方法体系。 2．GIS设计的目标和主要内容是什么？ GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的。GIS设计包括软件设计和数据库设计两部分的内容。 3．GIS有哪些特点？ GIS作为一个特殊的软件领域，其主要特点是海量数据存储及空间数据与属性数据一体化管理，基于GIS本身的特殊性，GIS设计也有其自身的特点：⑴ GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。⑵ GIS设计以空间数据为驱动。⑶ GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 4．简要说明GIS有哪些产品模式及其主要特征。 GIS产品可归结为以下几种模式。 数字地图 数字地图是GIS最简单、最基本的产品之一。通过GIS的地图数据库，可以实现地图的数字化存储，即数字地图。 b）桌面制图 很多GIS产品具有桌面制图的功能（如MapInfo公司的MapInfo，ESRI公司的ArcView，ArcEditor和ArcInfo等产品）。桌面制图提供的产品不仅可以对数字地图进行显示、漫游、缩放，还可以对地图进行实时的编辑。桌面制图是GIS传统的市场领域，也是份额最大的一块。 c）桌面GIS 桌面GIS同时管理空间信息与属性信息，可以进行简单的空间分析操作，还可以在此基础上进行二次开发。由于它们具有界面友好、操作简单等优点，所以广泛应用于城市规划、土地管理、市政管理等部门。 d）专业化GIS 专业化GIS的主要特点是具有相对较强的分析功能。地理数据的基本组成要素包括空间数据、属性数据和拓扑数据。其中，拓扑数据指的是地理要素间的空间位置关系。专业化GIS不仅存储地理要素的空间数据和属性数据，而且还对其拓扑数据进行存储，极大增强了GIS的空间分析功能。 5．为实现地理信息资源共享，必须具备哪些基本条件？ 要实现地理信息资源共享，必须具备三个基本条件：一是数据资源的贮备；二是要有技术支撑系统的保障，例如通讯技术、网络技术、数据库技术等现代化技术手段；三是共享规则的制订、被广泛采纳和遵循，主要包含标准、规范、政策和相关法律。 6．简要说明使用结构化生命周期法进行GIS设计需要完成的六个阶段内容。 ⑴系统开发准备阶段。针对用户提出开发系统的要求，有关人员进行初步调查，组成开发领导小组，制定开发的进度和计划。如果新系统开发采取外包方式，本阶段还要包括招投标过程。⑵调查研究及可行性研究阶段。采用各种方式进行调查研究，了解现行系统的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘制现行系统的相关图表。在此基础上，与用户协商方案，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研究，提交可行性报告。⑶系统分析阶段。在对现行系统进行调查研究的基础上，使用一系列的图表工具进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块，构造出新系统的逻辑模型，确定其逻辑功能需求，交付新系统的逻辑功能说明书。⑷系统设计阶段。根据逻辑模型进行物理模型的设计，并具体选择一个物理的计算机信息处理系统。这个阶段还要进行人-机过程的设计、代码设计、输入、输出、文件数据库设计及程序模块、通讯网络设计等。⑸系统实施阶段。系统实施是新系统付诸实现的实践阶段，主要是实现系统设计阶段所完成的新系统物理模型。包括软硬件设备的安装和调试、程序设计、代码编写、调试。还包括对用户及操作人员进行培训，编制操作、使用手册和有关文档。⑹维护和评价阶段。对系统的修改和完善进行维护，如针对系统处理过程、程序、文件、数据库甚至某些设备和组织的变动进行相应的维护。系统的评价，广义上贯穿于系统开发过程的始终，这里主要指系统开发后期的评价。旨在将建成的新系统与预期的目标做一一比较，不同的指标综合体现为用户的满意程度——可接受性。、原型法是应软件设计新情况和新要求的出现而产生的，其特点主要体现为鼓励用户不断修改和完善需求，并根据新的需求不断修改和完善原型。请说明应用原型法开发信息系统各个阶段的内容。 7．原型法开发信息系统包括哪几个阶段？ ⑴确定用户的基本需求。在这一阶段中，用户根据系统的特点清楚地表达自己的基本需求，系统分析开发人员据此来确定系统的规模及基本框架，判断系统需要的数据能否得到，同时应估算出开发原型的成本。⑵开发初始原型。开发初始原型仅仅反映用户的基本需求，并不要求完善。⑶利用原型来提炼用户需求。用户通过亲自使用原型，从而了解其需求得到的满足程度以及存在的问题。开发人员一方面记录下用户提出的该系统的缺点和不足之处；另一方面也要借助原型系统引导、启发用户表达对系统的最终要求，在用户和开发人员共同反复讨论过程中进一步提炼用户需求以及需要修改和变动之处。⑷修正和改进原型。开发人员根据第三阶段中用户提出的修改意见或发现的问题，对初始原型系统进行修改、扩充和完善。这是一个多次反复的过程，直到用户满意为止。 8．用UML模型进行系统的分析和设计有什么优点？ 采用UML模型进行系统的分析和设计具有以下优点：①在面向对象设计领域，存在数十种面向对象的建模语言，都是相互独立的，而UML可以消除一些潜在的不必要的差异，以免用户混淆；②通过统一语义和符号表示，能够稳定面向对象技术市场，使项目根植于一个成熟的标准建模语言，从而可以大大拓宽所研制与开发的软件系统的适用范围，并大大提高其灵活程度。 9．系统定义时期的主要任务是什么？ 系统定义时期的主要任务是确定软件开发工程必须完成的总目标以及工程的可行性；导出实现工程目标应该采用的策略即系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本；并且制定工程进度表；最后编写系统需求分析报告。这个时期的工作通常又称为系统分析，由系统分析员负责完成。10．简述GIS数据字典的任务？ GIS数据字典的任务是对GIS数据流图中出现的所有被命名的图形要素在数据字典中作为一个词条加以定义，使得每一个图形要素的名字都有一个确切的解释。 11．简述GIS成本有哪些部分组成？ GIS的成本由五个部分组成：①购置并安装软硬件及其相关设备的费用；②生产系统所需数据的费用；③软件开发费用；④系统安装、运行和维护费用； ⑤人员培训费用。 12．总体设计的主要任务是什么？ 总体设计的主要任务是确定系统总体架构与软、硬件配置，根据系统分析成果进行系统功能模块的划分，建立模块的层次结构及调用关系，确定模块间的接口及人机界面，并设计数据库总体结构。 13．试述详细设计与总体设计阶段工作的差别？ 详细设计以总体设计阶段的工作为基础，但又不同于总体设计阶段，这主要表现为以下两个方面：⑴在总体设计阶段，数据项和数据结构以比较抽象的方式描述，例如，总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥感图像，详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感影像。⑵详细设计要提供关于算法的更多细节，例如，总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序，详细设计则要确定使用哪种排序算法。总之，在详细设计阶段为每个模块增加足够的细节，使得程序员能够以相当直接的方式对每个模块编码。 14．结构化方法详细设计的主要表达工具有哪些？ 结构化方法详细设计的主要表达工具有：程序流程图、N-S盒式图、问题分析图、类程序设计语言、序列图和活动图。 15．试说明关系型数据库建库三个范式的内涵。 第一范式（first normal form，简称1st NF）要求同一张表中没有重复项出现，如果有则应将重复项删除。这个删除重复项的过程就称为规范化处理。第二范式（sencond normal form，简称2nd NF）要求每个表必须有一个（而且仅一个）数据元素为主关键词（primary key），其它数据元素与主关键词一一对应。主关键词在表中必须具有唯一性，作为主关键词的数据项中不能出现重复的记录。第三范式（third normal form，简称3rd NF）是指表格中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键词所标识，而且他们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足2nd NF的关系表来说，表中有可能存在某些数据元素的函数还依赖于其它非关键词数据元素的现象。 16．程序编写的组织管理包括哪些内容？ 程序编写的组织管理包括：1)对程序员组织训练；2)购进软件消化利用；3)程序编写；4)程序模块的调试；5)程序模块的验收。 17．组件式GIS具有哪些特点？ 1)小巧灵活、价格便宜；2)无须专门GIS开发语言，直接嵌入可视化开发工具；3)不逊色于传统GIS软件的强大GIS功能；4)直接嵌入各种开发工具，开发简捷；5)更加大众化，使非专业的普通用户也能够开发和集成GIS应用系统。 18．简述述组件式GIS应用系统的开发过程。 用户调研、可行性研究、用户需求分析、系统总体设计、系统详细设计、基础平台选择、熟悉基础平台、进行二次开发、系统测试、系统维护和系统使用。 19．简述程序代码编写过程中应注意的问题？ 1)程序语言的选择；2)程序设计风格的确定；3)系统代码文档的编写。20．简述程序调试过程中发现的错误有哪些排除方法？ 方法有：1)硬性排错：采用试验的方法，比如设置临时变量、增加调试语句、设置断点、单步执行等。2)归纳法排错：准备几组有代表性的输入数据，反复执行，对得出的错误结果进行整理、分析、归纳，提出错误原因及位置假想，再用新的一组测试数据去验证这些假想。3)演绎法排错：针对各组测试数据所得出的结果，列举出所有可能引起出错的原因，然后逐一排除不可能发生的原因与假设，将余下的原因作为主攻方向，最终确定错误位置4)跟踪法排错：在错误征兆附近进行跟踪找错；错误诊断出来以后，需要进行修改；修改完后，应立即利用先前的测试用例，重复先前的测试过程，进一步验证排错的正确性。 21.系统文档主要包括哪些内容？ 系统文档主要包括系统实施方案、系统架构方案、系统分析报告、系统总体设计、数据库设计报告、系统详细设计、系统测试报告、用户手册等。22.如何有效地维护和管理系统文档？ 1)软件开发小组应由一位文档保管员负责集中保管本项目的已生成文档（主 文档）。2)开发小组成员可根据工作需要自己保留一些个人文档，但这些文档 一般都应是主文本的复制件，应与主文本保持一致，在做必要修改时，也应 同步修改主文档。3)开发人员个人只保存主文档中与本人工作有关的部分文 档。4)在新文档取代旧文档时，管理人员应及时注销旧文档。在文档的内容 有更改时，管理人员应随时修订主文档，使其及时保持最新。5)在软件开发 过程中，可能需要修改已完成的文档。修改主文档前应充分估计修改可能带 来的影响，并且按照提议—评议—审核—批准—实施的步骤加以严格控制。 6)开发过程结束时，文档管理人员应收回开发人员的个人文档，并同时检查 个人文档与主文档的一致性，当发现两者有差别时，应立即着手解决。 23.简答系统实施阶段的任务？ 系统实施阶段的任务可概括为以下五个方面： ①硬件和软件的购置及安装。包括计算机、绘图机、数字化仪、扫描仪等输 入输出和分析处理设备以及各种支撑软件如操作系统、数据库系统、编译系 统的购置安装。②程序的编写与调试。由于各模块的详细设计已经形成，只 需要编写相关程序。一般的处理办法是自编程序，但对于一些比较特殊的成 熟的算法可购买，程序编写后要进行调试，以减少程序的错误。③系统的安 装与调试。即对系统硬软件的安装及调试。④培训。在购买硬件、编写软件 的同时，应对用户进行培训。同时，这也是考验及检查系统结构、硬件设备 和应用程序的过程。⑤系统中有关数据的录入或转换。指的是各种地图数据 及属性数据的输入或从其它系统转化过来的过程，这个工作量是相当大的， 需要耗费大量人力、物力及时间。 24.在系统实施阶段，如何选择程序语言？ 程序语言的选择应作如下考虑：①考虑编程的效率及代码的可读性。一般应 选择高级语言作为主要的编程工具。②考虑要符合详细设计的思想。一般应 选择结构化的语言，如C、Pascal等，这些语言的特点是直接支持结构化的 控制结构，具有完备的过程结构和数据结构。③程序设计语言应是一种通用 语言。因为GIS软件既包括数据、图形处理及分析，还包括对各种软硬件的 控制等，任何一种专用型的高级语言都无法完全胜任。④考虑到程序的执行 效率以及对某些特殊硬件的控制和操作要求。可以针对特定的模块采用混合 编程，达到程序的特别目的。⑤考虑编码和维护成本。选择合适的高级语言 以降低编码量及日常维护工作中的困难程度。⑥根据系统开发的不同规模， 选择合适的高级语言。比如对于一个大型的GIS，用Turbo C就可能不完全 适用，而应选择Visual C++等易于项目管理的高级语言。⑦根据不同的开发 平台和使用平台，选择不同的语言。⑧系统的兼容性、移植性等。 25.简单述GIS软件评价的含义以及评价的内容。 GIS评价是在GIS测试的基础上，通过对技术因子、经济因子和社会因子（如 进行评价，从而得出对系统整体水平以及系统实施所能取得的效益的认识和 评价。软件评价的内容包括：1)技术评价：可靠性、可扩展性、可移植性、 系统效率。2)经济评价：系统产生的效益、软件商品化程度、技术服务支持 能力、软件维护与运行管理。3)社会评价：系统的科学价值、系统的政治与 军事意义、系统决策能力、管理工作改革。 26.试简述GIS维护流程？ 1）提交GIS维护申请；2）评估维护请求；3）维护过程；①确定维护的类型。 ②改正性维护。③适应性和完善性维护。④实施维护工作。⑤编写详细的维 护报告。 简述GIS可行性研究工作的主要内容？ 简述系统详细设计阶段的目标与任务？ 简述地理建模的一般过程？ 简述GIS软件维护工作的影响因素？ 论述题 1．论述系统可行性研究的主要内容是什么？ 2．论述GIS工程学的主要任务、理论基础和内容分别是什么？ 3．GIS规范化和标准化在GIS产业化和社会化过程中的作用是什么？其具体 内容主要体现在哪些方面？ 4．论述GIS详细设计阶段的表达工具有哪几种？各有什么特点？ 5．简要论述GIS软件评价的基本方法，评价类型及评价指标？ 6．论述空间数据库建库流程？ 7．试简述结构化生命周期法包括哪几个阶段？每个阶段的基本任务是什么？ 8．简述在GIS系统实施时有哪些系统实施人员参与及他们各自的任务？ 9．论述地理信息管理与更新的主要技术手段及各自的特点？ 1

GIS读书报读书报告：地球空间信息学与数字地球告

读书报告：地球空间信息学与数字地球 引言：最近有幸拜读了中国科学院院士、中国工程院院士李德仁的文章《地球空间信息学与数字地球》，感觉颇受教益。李德仁教授，中国科学院院士，中国工程院院士，主要从事地理信息系统、摄影测量与遥感等领域的教学和科学研究工作。代表成果：高精度摄影测量定位理论与方法；GPS辅助空中三角测量；SPOT卫星像片解析处理；数学形态学及其在测量数据库中的应用；面向对象的GIS理论与技术；影像理解及像片自动解译以及多媒体通信等。地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science——Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为主要内容，并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学是以“3S”技术为代表，包括通讯技术、计算机技术的新兴学科。它是地球科学的一个前沿领域，是地球信息科学的重要组成部分，是数字地球的基础。美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。所谓“数字地球”，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题，最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息，其特点是嵌入海量地理数据，实现对地球的多分辨率、三维描述，通俗地说就是虚拟地球。 内容概述：叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系，以及数字地球的关键技术和应用。分析了两者的相互关系，提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设，发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。 1 地球空间信息学 1.1 地球空间信息学的形成 空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了地球空间信息的集成化技术系统。近二三十年来，这些现代空间信息技术的综合应用有了飞速发展，使得人们能够快速及时和连续不断地获得有关地球表层及其环境的大量几何与物理信息，形成地球空间数据流和信息流，从而促成了“地球空间信息科学”的产生。 1.2 地球空间信息学的理论基础 地球空间信息科学理论框架的核心是地球空间信息机理。地球空间信息机理作为形成地球空间信息科学的重要理论支撑，通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究，揭示地球几何形态和空间分布及变化规律。主要内容包括：地球空间信息的基准、标准、时空变化、认知、不确定性、解译与反演、表达与可视化等基础理论问题。 1.3 地球空间信息学的技术体系 地球空间信息科学的技术体系是指贯穿地球空间信息采集、处理、管理、

GIS在旅游线路设计中的应用(定稿)总结

1绪论 1.1 研究背景 作为朝阳型的世界第一大产业，旅游业越来越受到人们的亲睐，数十年来全球旅游业实现了持续发展。来自世贸组织的预测，在21世纪初中国将成为世界上最大的旅游国。而到2020年，中国入境旅游的人数就将达1.37亿人次，对如此巨大的旅游流的研究也显得具有极大的紧迫性和必要性。其实科技的不断发展，也使得地理学研究的各个方面都需要有新技术融入，尤其是如此蓬勃的旅游业。旅游流研究中海量的数据反映出的丰富信息以及各景区景点间的联系和动态变化资料需要GIS技术的支撑和协调。建立一个专门研究中国旅游景区整体规划的地理信息系统能从定量、动态等方面进行综合分析处理，把各种地理信息数据转换成支持决策的科学根据。 人类用来纪录各种空间现象的主要工具之一，地图对于人类的生产生活实在是不可忽视。经过长时间的经验累积，人类都是按照惯用的使用方法及使用型态来使用地图；不再是用纸张来而是电子讯号来传递信息的电子地图，有着许多传统地图无法达到的优势，例如：查询分析，路径规划等。再次基础上结合计算机的发展，地理信息系统（GIS）即应运而生。 虽然早在50年前加拿大地理信息系统（CGIS）就已经开始运作，但在早期，其主要的工作平台也都是价钱昂贵的工作站计算机，极高的软硬件价位也使得小老百姓望而却步，只有政府或大型研究机构才能负担，这使得多年来GIS始终定位在专业用途上；就连操作人员，也必须经过多年训练的专业人才才能胜任各项工作。可叹的是近十年来的发展，使用者计算机接口及软硬件功能的进步使得地理信息系统已经可以很方便地在个人计算机上安装，经过短期训练的人员也可以加以操作。 1.2 国内外研究现状 信息技术在第一届信息技术与旅游国际会议上被认为是现代旅游业发展与提高竞争力的一个决定性的因素。例如分布式旅游目的地数据库会对

GIS最新前沿科研成果

摘要：GIS在当前以工农业经济为主体的经济建设中的重大作用已初见端倪，它在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和社会效益，比如农作物监测和估产、土地覆盖物的识别和评价、地籍的管理和规划、灾害的模拟和预报以及监测和评估等。作为新的凝聚全人类梦想的目标，GIS提供了一种前所未有的认识地球的方式，它将对人类与自然的协调和平衡带来不可估量的推进作用。。本文主要研究了GIS的发展及其在环境领域的应用。 关键词：GIS ，环境领域，发展，应用 引言： 理信息系统（Geographic Information System，GIS ）是一种为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统（1998年，美国国家地理信息与分析中心定义）。这里的空间定位数据是指采用不同方式的遥感与非遥感手段所获得的数据，它有多种数据类型，包括地图、遥感、统计数据等，它们的共同特点是都有确定的空间位置。地理信息系统的处理对象是空间实体，其处理过程正是依据空间实体的空间位置与空间关系进行的地。 1.GIS 的发展 1.1 GIS的产生 自1962年加拿大人罗杰?汤姆林森首先提出地理信息系统的概念并领导建立了世界上第一个具有实用价值的地理信息系统———加拿大地理信息系统（Canada Geographic Information System，简称“CGIS”）以来，地理信息系统在全球范围内获得了长足的进步。作为对人类生活空间的数字化描述、分析和表达的工具，GIS正逐渐成为信息产业的一个重要组成部分，成为国民经济新的增长点。全球范围内从事GIS理论和应用研究的研发人员、科研院所和高新企业不计其数，应用科学化、科学技术化、技术产业化已经成为GIS 领域发展的主旋律。地理信息系统正在从一个单纯的应用系统发展为一个完整的技术系统和理论体系 GIS 的发展趋势 从系统角度看，在未来的几十年内，地理信息系统将向着数据标准化（interoperable GIS ）、数据多维化（3d＆4d GIS ）、系统集成化（component GIS ）、系统智能化（cyber GIS ）、平台网络化（web GIS ）和应用社会化（数字地球）的方向发展。 1.2.1数据标准化（interoperable GIS ）、 地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS的社会化和大众化等客观需求，使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本以及实现地理数据的共享和互操作成为共识。互操作地理信息系统（Interoperable GIS）的出现就是为了解决传统GIS开发方式带来的数据语义表达上不可调和的矛盾，这是一个新的GIS系统集成平台，它实现了在异构环境下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。 1.2.2数据多维化（3d＆4d GIS ）、 3D：三维gis目前的研究重点集中在三维数据结构（如数字表面模型、断面、柱状实体等）的设计、优化与实现，以及体视化技术的运用、三维系统的功能和模块设计等方面。 4D：地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间属性，即时态。随着时间的推移，地理对象的特征会发生变化，而这种变化可能是很大的，但目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。许多gis应用领域的要求都是基于时间特征的，如区域人口的变化、平均年龄的变化、洪水最高水位的变化等。对这样的应用背景，仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题，因此，如何设计并运用四维GIS 来描述、处理地理对象的时态特征也是GIS的一个重要研究领域。

gis设计与应用试题

第一章 一．地理信息系统基本概念 1．地理信息系统：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。2．GIS使用的工具：计算机软、硬件系统； 3．GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性 4．GIS数据建立过程：采集、存储、管理、查询、分析和显示。 5．GIS是在计算机软、硬件支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户问题等为主要任务的技术系统。 二．GIS软件技术经历以下五个阶段：集成式GIS，模块式GIS，核心式GIS，组件式GIS，万维网GIS 三．GIS发展的各阶段特点 1集成式GIS 特点在一个系统中集成了GIS的各项功能 存在问题系统过于复杂，软件成本高；难与其它系统集成 2模块式GIS 特点：系统分成许多相对独立的功能模块 存在问题：难于与其它系统集成 3核心式GIS 特点：从底层提供GIS功能，通过API访问 存在问题：开发难度高，不能进行可视化程序设计 4组件式GIS 特点：通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成 存在问题：有待于进一步发展 5万维网GIS 特点：结合Internet，实现GIS的共享和互操作 存在问题：目前还不成熟 四．GIS构成：硬件软件数据人员 五．GIS软件的分类:工具型软件应用型软件 地理信息系统的类型: 工具型地理信息系统，应用型地理信息系统(专题地理信息系统,区域地理信息系统),大众地理信息系统 第二章 一．GIS软件的主要特点 （1）在存储技术上，传统的GIS采用两库结构，即空间数据库和属性数据库的分离。 （2）在数据组织与处理模式上，传统的GIS仍然沿袭地图处理的模式。在实现上，将空间数据组织成物理实体（点、线、面等）、图层、地图和图库几个层次。 （3）在网络和分布式环境下系统组成方面，传统的GIS支持树型的系统结构和主－从工作模式，上下级数据交换基本上以图层为单位进行。 （4）在空间数据管理范围方面，目前的GIS可以比较有效地处理二维空间数据，并能较好地处理DEM数据、实现三维实体的表面显示。 （5）在数据共享和功能共享方面，虽然目前开始注意元数据问题，已经解决了不同格式空间数据之间转换问题，可以实现有缝的数据共享。但是GIS功能共享和互操作问题尚未得到解决。以系统为中心的问题没有得到根本克服。 因此，传统的GIS软件的特点可以简要地归纳为：以系统为中心，以地图为基础，二维处理，静态管理，尺度割裂，数据集中。 二、GIS软件开发过程中的问题 （1）经费预算经常突破，完成时间一再拖延。 （2）开发的软件不能满足用户的要求。 （3）开发的软件可维护性差。 （4）开发的软件可靠性差。 （5）数据工程量特别大，特别是数据采集工作量十分大。 （6）软件需求与软件生产的矛盾日益加剧，突出表现在软件生产率低。 （7）软件可重用性差。

地球信息科学和数字地球(地理信息系统--原理、方法和应用)

地球信息科学和数字地球(地理信息系统--原理、方法和应用) 球形的地代替了平面的地，引起了大地观念的依次彻底变化。这时人们无须扩展大地的圆盘以远远超过有人烟的地区，而认为有人烟的地区只包括地球的一小部分，更大的空余地面则可留待假说玄想去填充… … 阿尔夫雷德.赫特纳 导读：本章介绍了GIS发展的一些最新的概念，包括地球信息科学，数字地球等等，这些概念的具体含义至今仍在变化。 数字地球与其说是一门技术，不如说是一个政策，它是GIS应用发展的顶点。最后介绍了国家空间数据基础设施，它是一个国家推广GIS应用重要的第一步。 1．地球信息科学 1．1几个相关概念 近十几年来，随着遥感，全球定位系统，地理信息系统以及计算机网络技术的发展，出现了一系列新的、意义相近的、与地理信息系统相关的名词，如地理信息科学（Geographical Information Science），地球测量（Geomatics，地球信息学[宫鹏]，地球空间信息学[李德仁]），地球信息学（Geo-Informatics），地球信息科学（Geo-information Science）等等，这些概念提出的时间还都不长，其含义存在交叉，目前国内对其确切的译名有些也存在着争论，下面介绍地理信息科学，地球测量的概念以及地球信息科学的概念和内容。1．1．1地理信息科学 地理信息科学是1992年Goodchild提出的，与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题，包括： 1）分布式计算 2）地理信息的认知 3）地理信息的互操作 4）比例尺 5）空间信息基础设施的未来 6）地理数据的不确定性和基于GIS的分析 7）GIS和社会 9）地理信息系统在环境中的空间分析 10）空间数据的获取和集成等等 地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理

GIS设计与实现课程设计

目录 1．设计背景：................................................................................................................ 2．设计目标.................................................................................................................... 设计原则与设计方法...................................................................................................... 1．设计原则：................................................................................................................ 设计方法.......................................................................................................................... 三、需求分析（系统定义）.......................................................................................... 1．系统设计的方法........................................................................................................ 2．系统定义：................................................................................................................ 四、系统设计（系统结构体系、模块设计）.............................................................. 结构体系设计：.............................................................................................................. 2．系统模块设计：........................................................................................................ 五、数据库设计.............................................................................................................. 1．概述............................................................................................................................ 2．需求分析.................................................................................................................... 3．概念设计.................................................................................................................... 4．逻辑模型.................................................................................................................... 5．物理设计.................................................................................................................... 6．数据字典设计............................................................................................................ 六、系统实施计划.......................................................................................................... 七、总结.......................................................................................................................... 设计背景与目标 1．设计背景： 随着现代社会的发展，大学校园的规模日益扩展，传统的管理方法显得力不从心，为了提高效率，节省物力人力资源，大学校园的管理也将逐步实现现代信息化管理。而地理信息系统（一种基于空间数据库的空间信息处理与分析技术，已被广泛应用于市政、交通、电信、军事和旅游等领域，具有极其广泛的应用前景，从地理关系的角度分析和解决与地理信息有关的问题往往会得到意想不到的效果。）技术的发展恰好迎合了这个需求，可以为大学校园的数字化、信息化管理提供相应的技术支持，大学校园多媒体管理系统应运而生。我校虽然已经有了较完善的校园多媒体管理系统，但是身为我校地理信息系统专业的学生，专业相关的课程设计选择这个题目显得更有意义，特建立我校的空间管理GIS系统。 2．设计目标 要求包括道路及道路基本信息、建筑基本信息、校园特殊标记的空间数

GIS设计与应用

姓名：函授站：年级： 专业：学号： 测验作业一： 1、何为GIS？GIS的主要研究内容是什么？ 答：地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为信息处理技术的一种，是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论和方法，集采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息于一体的计算机系统。 地理信息系统主要研究内容包括：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出等。 2、常用的GIS设计方法主要有结构化生命周期法、原型法和面向对象的设计方法。试简要说明使用结构化生命周期法进行GIS设计需要完成的六个阶段内容。答：（1）系统开发准备阶段 现行系统无法满足需求时，用户提出开发新系统的要求。有关人员进行初步调查，成立专门负责新系统开发的领导小组，制定新系统开发的进度和计划，负责新系统开发的一切工作。 （2）调查研究及可行性研究阶段 了解现行系统的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘制现行系统的相关图表。与用户协商方案，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研究，提交可行性报告。 （3）系统分析阶段 在上一阶段的基础上，进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块，构造出新系统的逻辑模型及其逻辑功能需求，交付逻辑功能说明书。 （4）系统设计阶段 根据新系统的逻辑模型进行物理模型的设计，并具体选择一个物理的计算机信息处理系统。这个阶段还要进行人—机过程的设计、代码设计、输入、输出、文件数据库设计及程序模块、通讯网络设计等。 （5）系统实施阶段 实现系统设计阶段所完成的新系统物理模型。首先进行计算机系统设备的安装和调试工作，然后程序员根据程序模块进行程序的设计、代码编写和调试工作。对用户和操作人员进行培训，编制操作、使用手册和有关文档。 （6）维护和评价阶段 在新系统使用期间，需要对系统进行不断的修改完善。并将新建成的系统与预期的目标做一比较。 3、系统总体设计报告是系统总体设计阶段的最终成果，说明GIS总体设计报告的构成和内容。 答：表：GIS系统总体设计报告的构成和内容 1 引言 编写目的（阐明编写需求说明的目的，指明用户对象） 1.1 GIS项目背景（应包括：a.GIS项目的委托单位、开发单位和主管部门；b.该GIS软件系统与其它系统的关系）