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楼主: huangyustar
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GIS论文资料合集

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初级水师

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发表于 2007-4-16 18:01:32 | 只看该作者

中國自主研發GIS系統首次用於大型賽事




第六届亚洲冬季运动会公众服务地理信息系统17日正式开通,这是中国企业自主研发的地理信息系统首次用于大型赛事。      国家体育总局信息中心主任赵黎在开通仪式上说,这是中国首次在国内举办的国际大型赛事中采用地理信息公众服务系统,将为亚冬会运动员出行、参赛、就医,为媒体和观众查询场馆、观看比赛、采访赛事等提供极大方便。      据介绍,这套系统由第六届亚冬会组委会和中国科学院旗下的北京超图公司合作开发。该系统基于本届亚冬会举办地的电子地图,有中、英文两个版本,为来自各地的运动员和观众提供亚冬会电子地图、公交换乘方案、比赛场馆、签约饭店及医疗服务机构等地理信息服务。      第六届亚冬会于1月28日至2月4日在长春举行。
清啦

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白银水师

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发表于 2007-4-16 18:07:13 | 只看该作者

用GIS将土地“管”起来

编者按:所谓地理信息系统(Geographic Information System,GIS),通俗地讲,就是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。这种技术从上世纪60年代中期开始起步,目前,已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查等方面得到了具体应用。然而,GIS毕竟是一种比较特殊、专有的技术,还不为更多的人熟知,为了进一步推广GIS应用,本期我们将以GIS最成熟的应用领域之一—土地管理为例来介绍如何使用这种技术,以期以让更多的读者了解GIS,最终更好地让它为我们所用。 国土资源管理方式的变革对国土资源执法监察提出了新的要求。为适应这种要求,并提高国土资源执法监察的效率和加大执法力度,唐山市国土资源局通过探索和广泛实践,提出了应用GIS技术辅助执法动态巡查,以“预防为主,事前防范和事后查处相结合”的国土资源执法监察新路子。 按照这个思路,唐山市国土资源局结合执法工作的实际需求,在土地利用现状图、土地利用总体规划图、地形图、基准地价图、地籍图等的基础上建立了土地执法监察数据库,并在此基础上开发了土地监察管理信息系统,以进一步推进信息技术在国土资源管理工作中的应用。 系统功能设计 土地监察管理信息系统是一种决策支持的地理信息系统(GIS),以土地执法监察数据库(包括地理空间数据和属性数据)为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,融计算机图形和数据库于一体,储存和处理空间信息的高新技术。它把宗地的地理位置和相关属性(地类、权属、四至、面积、地价及规划用途)、违法用地地理位置与案件处理档案有机地结合起来,根据执法监察工作的实际需要准确、真实、图文并茂地输出给用户,借助其独有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。 1. 图形管理与操作 (1) 地图放大、缩小、任意漫游、全图显示功能。可以查看辖区内土地利用信息、规划信息、宗地信息、基准地价信息、违法用地信息。 (2)查找与定位功能。用户输入单位名称等查找对应的单位(支持模糊查找),并在图上标识出其实际的地理位置,显示在屏幕中心。快速、准确地分析、判断宗地的地理位置及相关属性,为执法监察人员提供综合信息。 (3)图形资料输出。用户可以选定任意形状,裁剪输出违法案件分布图、勘测定界图、宗地图等,并且可以输出巡查路线走向图等专业的图件。 (4)强大的图形编辑功能。根据土地执法工作的特点,专门设计了针对违法用地的编辑子系统,方便对其编辑处理,解决了实际工作中变化较快的问题。建立了以高速度、高质量的空间地理信息为背景的综合图形信息系统,以期在市局-分局(县局)-土地所及执法巡查中进行信息实时交换。 (5)网络管理。对市局与分局联网管理,各分局通过网络更新图库中的有关信息,实现了土地执法资料的实时动态更新和对分局执法监察工作的有效监督。 (6)专题图制作。利用GIS专题图的功能将数据库属性数据的统计数据表达在地图上。可以生成几种统计表,包括违法用地分布情况统计表、区域案件处理情况统计表等。在案件的办理过程中可以方便地输出各种标准的表格、图形。 2. 查询统计 利用GIS的地图信息技术,可以在地图上看到违法用地的地理分布位置,通过简单的鼠标操作就可以查看相关属性数据,而且还可以把这些来源不同的数据利用GIS的专题分析功能全面地、多样地反映在地图上。通过查询功能可以浏览任意比例尺、任意距离内的各类专题图,同时对图中的实体现状进行查询,也可以输入多种查询条件,查看符合条件的图形和现状信息。 3. 空间分析 为执法巡查提供辅助决策,在对国道、省道等主要道路两侧违法建筑进行巡查过程中,利用系统空间分析可以将两侧一定距离的宗地进行统计,并显示出其相关属性,从而为判断是否合法提供依据。 对国道、省道等主要交通道路进行拓扑分析,形成执法巡查路线网络图,可以对举报的违法用地进行图上定位,并在图上自动标注到执法现场的最佳路线。 4. 案件档案管理 可以输入、编辑案件的台账,构造条件对数据进行检索,统计任意区域违法案件及处理结果,供市局监察处的维护人员和授权用户的数据管理人员使用,以实现对图形和属性数据的入库、实时或准时更新。 系统还支持多媒体资料,提供直观的信息,如违法用地照片资料、视频录像资料等。 系统架构设计 系统建立在SuperMap平台的基础上,采用以Browse/Server为主、Client/Server为辅的网络结构模式。在胖服务器、瘦客户端的B/S运行模式下,主要的命令执行、数据计算都在服务器上完成,而且应用程序也安装在服务器,客户机几乎是零安装、零维护,所有日常办公操作可通过浏览器完成,支持远程办公,尤其可以使“在动态巡查中办公”成为事实,在数据的上报组织上更加灵活。而C/S 方式具有良好的交互性,与B/S方式相比对图形数据具有更强的编辑处理能力,对空间数据的存储效率较高。 系统采用Windows DNA 结构,建立了基于 Microsoft Windows 平台的土地管理应用程序,使PC机和 Internet 完美结合,利用Internet、局域网(LAN)和客户/服务器来保证应用系统的效率和降低成本。DNA结构使用一套国际通用的服务集,如组件、ASP网页、浏览器、服务器、脚本、事务处理、信息序列、系统管理及用户界面等。这些服务以统一的方式发布于各层面,供应用程序使用。 本系统基于DNA的体系结构,在实现上采用目前流行的服务器三层结构,界面表示、业务规程和数据单元等三层分别运行于网络的不同机器上。其最重要的特点是用统一的浏览器界面通过HTTP协议存取在防火墙保护下的数据,而该特点是在传统的两层结构下无法实现的。 由于系统设计中GIS平台的技术直接影响到系统的性能,所以选择技术全面的GIS平台是开发出先进系统的基本保证。SuperMap2000平台是一个集图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学等为一体的GIS软件系统,尤其在网络分析、大数据转换、Buffer分析和图库检索等方面已领先于国内外同类软件。不仅在整体性能上达到国际先进水平,而且价格明显低于国外软件,是性价比极高的国产GIS平台。 在数据库选择方面,SQL Server和Oracle都可作为土地管理信息系统的后台数据库,尤其是SQL Server 7.0、SQL Server 2000都有成熟的软件和工程应用案例,而且SQL Server还有较高性价比,可伸缩性强、安全可靠、易操作,是大多数土地管理局的首选。 关键技术 在整个土地监管信息系统的设计和建设中,用到了如下一些关键技术: 1. 海量图库 系统数据分为空间图形数据和属性数据,其中空间图形数据是集成了土地利用现状图、土地利用总体规划图、地形图、地价图、地籍图等的矢量数据,以标准分幅图为单位来管理的,采用无缝接边技术、无空白漫游技术、变焦技术等先进的技术使图库检索速度相当快,同时系统还可管理海量的图形数据,具有强大的数据管理能力。 属性数据存储于关系性数据库,包括宗地属性数据、地籍调查表、界址点坐标、土地案件及查处数据、土地处分处数据、土地违法发现制止数据等。 2. GIS时间维管理技术 空间数据都是二维或三维数据,如在某种坐标系下,X、Y坐标可以确定惟一一个界址点,多个界址点可以确定一个宗地,本系统加入了时间维的概念,在时间轴上可以清晰地了解本宗地的变化情况。支持连续时间、整图范围、局部区域的历史查询。 3. 空间数据库引擎(SDE) 目前商用数据库几乎都是基于关系原理建立的,但GIS强调空间性及拓扑关系,这些在数据库中都不能直接表示和查询。所以SuperMap在关系数据库的基础上,增加了空间数据引擎(SDE), SDE将客户端对空间数据、拓扑数据、属性数据的查询、添加、修改等操作转换成数据库的关系操作。同时SDE对这些表格操作进行优化,系统为客户端或系统管理员提供了GIS的概念模型,通过SDE,使用户脱离了关系数据库中许多烦琐的细节,可以直接以GIS的概念对数据进行维护和权限管理等,SDE还可以实现某些关系数据库做不到的数据自动检查维护功能,如拓扑一致性检查等。 4. 图形分层管理 SuperMap对图形采取分层管理,可以只显示用户关心的数据层,对不关心或不必要知道的数据层可以进行屏蔽,这样不仅减少数据流量而且使图形管理更加方便、有序。 5. 基于因特网和企业网的客户/服务器模式 采用胖服务器、瘦客户端的B/S结构运行模式, 大大减轻了系统管理员的工作量,而且这种方式对前端的用户数没有限制,土地部门可公开发布信息,普通市民也可通过浏览器进行查询,支持远程办公。而C/S 方式具有良好的交互性,与B/S方式相比对图形数据具有更强的事务处理能力,对空间数据的存储效率较高。采取以B/S为主、C/S为辅的网络结构模式可以充分发挥B/S模式和C/S模式的优点。 应用效果 通过试点应用,利用GIS技术辅助建立土地执法监察快速反应机制,工作运作良好,把计算机技术与GIS技术应用于执法监察工作中,不但减少了土地执法人员在调查取证中进行土地现场勘测的工作量,提高了工作质量和效率,而且可以及时把握土地违法案件的发展与变化的动态信息,为执法监察管理和决策提供了科学的依据。对于有效防范土地违法行为的发生,发挥土地执法监察效能起了积极作用。 在没有应用该系统前,土地执法监察过程中,执法人员要了解相关宗地的属性信息,如地类、权属、四至、面积及规划用途等,要查阅大量的图形文档资料,如:分幅现状图、土地利用总体规划图及分幅地籍图等,传统的纸制图仅仅显示出宗地的位置、地类、规划用途,缺乏宗地权属、宗地面积、四至等属性信息,其面积只能用积分器在图上计算。为了解宗地的详细情况,需要多次到现场勘测,进行宗地面积测量,加大了执法人员的工作量。特别是在动态巡查过程中,不可能带很多相关图件,要当场了解所查宗地的详细情况是很困难的。 系统投入应用后,执法人员只要携带一台笔记本电脑就可查询违法宗地的所有属性,并可利用系统的测量功能进行现场勘测,计算出宗地面积,辅助制作出《土地违法案件现场勘测笔录》。解决了因土地执法监察部门人员少,又缺少交通和通信工具,特别是没有建立执法监察网络,因此存在着土地违法行为发现难的问题。系统通过计算机对数据的统计,对土地违法多发区加强防范,最大限度地减少了违法行为,发挥了十分重要的作用。

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初级水师

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发表于 2007-4-16 23:26:54 | 只看该作者
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白银水师

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发表于 2007-4-18 14:02:12 | 只看该作者

GIS标准化综述

GIS标准化综述
中国GIS协会标准化与质量控制专业委员会
一、GIS标准化的概念 标准的定义:标准是为在一定的范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件,该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。标准应以科学技术和经验的综合成果为基础,以促进最佳社会效果为目的。(引自GB/T1.1-2000 标准化的定义:标准化是在经济、技术、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益。一般来说,包括制定、发布与实施标准的过程。(引自GB/T1.1-2000 明确了这两条定义,我们可以针对GIS标准和标准化达成共识:GIS标准是在GIS应用实践范围内为获得最佳秩序,对GIS应用实践活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件,该文件需要协商一致制定并经公认的机构批准;GIS标准化是在GIS应用实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益。 需要说明的是:GIS应用实践范围并不完全是共性化的,而是更多地表现出行业或特定应用领域的色彩,因此在应用层面上的GIS标准应归于行业或领域标准;但GIS应用实践活动必然涉及GIS系统建设和地理信息的规范化,在这两方面的重复性事物和概念是表现出共性特征的,所以其相应的GIS标准应以国家标准的形式来发布实施;GIS标准化是围绕着标准的制定、发布和实施这三个环节进行的,GIS标准的制定活动需要有关各方的共同参与并协商一致,GIS标准的发布需经公认的机构批准,GIS标准的实施需要有关各方的大力宣贯和推动;GIS标准化的目标是获得最佳秩序和社会效益,亦即降低成本、提高效益、为使用者提供有效服务。 二、GIS标准化回顾 国内概述。 在我国,GIS标准化主要是结合GIS技术发展和系统开发的需要,随着国家和部门的支持而开展活动的。从形式上来说,可分为GIS相关国家标准的研制和与GIS标准化有关的项目研究活动。 据不完全统计,从1980年我国制定标识地理政区的GB2260《中华人民共和国行政区划代码》国家标准算起,到2003年为止,我国先后研制了60多项适用于GIS领域的国家或行业标准,详见表1 表1 适用于GIS领域的国家或行业标准一览表
标准号
标准名称
备注
GB 2260 中华人民共和国行政区划代码
GB/T 2659 世界各国和地区名称代码
GB/T 6390 地质图用色标准(1:501:100万)
GB 7407 中国及世界主要海运贸易港口代码
GB/T 9649 地质矿产术语分类代码 系列标准
TB 19451987 中华人民共和国铁路线路名称代码
GB/T 103021988 中华人民共和国铁路车站站名代码
GB 917.11989 公路路线名称编号和编码规则 命名和编号规则
GB 917.21989 公路路线名称编号和编码规则 国家干线公路名称和编号
GB 9201989 公路路面等级与面层类型代码
GB 117081989 公路桥梁命名编号和编码规则
GB 123171990 海图图式
GB 123181990 航海图编绘规范
GB 123191990 中国航海图图式
GB 124091990 地理格网
GB 139231992 国土基础信息数据分类与代码
GB/T 139891992 国家基本比例尺地形图分幅和编号
GB/T 143951993 城市地理要素 城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则
GB/T 14721.11993 林业资源分类与代码 森林类型
GB 148041993 1:5001:10001:2000地形要素分类与代码
GB/T 9191994 公路等级代码
GB/T 149111994 测绘基本术语
GB/T 152181994 地下水资源分类分级标准
JT/T 81994 港口码头泊位代码
GB/T 155141998 中华人民共和国口岸及有关地点代码
GB/T 156601995 1:5000 1:10000 1:50000 1:100000地形图要素分类与代码
GB 157021995 电子海图技术规范
GB/T 157781995 林业资源分类与代码 自然保护区
JT/T 241.11995 海洋航区名称代码
GB/T 168201997 地图学术语
GB/T 168311997 地理点位置纬度、经度和高程的标准表示法
GB/T 171601997 1:5001:10001:2000地形图数字化规范
JT/T 307 公路及主要构筑物、管理养护单位代码 系列标准
GB/T 172961998 中国土壤分类与代码
GB/T 172971998 中国气候区划名称与代码 气候带和气候大区
GB/T 172781998 数字地形图产品模式
GB/T 500951998 水文基本术语和符号标准
SL2611998 中国湖泊名称代码
JTJ 0661998 公路全球定位系统(GPS)测量规范
GB/T 176941999 地理信息技术基本术语
GB/T 177301999 国、省道主要控制点编码规则
GB/T 177341999 公路信息分类与代码
GB/T 177351999 水路信息分类与代码
GB/T 177971999 地形数据库与地名数据库接口技术规程
GB/T 177981999 地球空间数据交换格式
SL2491999 中国河流名称代码
GB/T 17941.12000 数字测绘产品质量要求 1部分:数字线划地形图、数字高程模型质量要求
JT/T 4122000 国道主要控制点代码
JT/T 4172000 汽车客运线路代码
SL2592000 中国水库名称代码
SL2622000 中国水闸名称代码
SL2632000 中国蓄滞洪区名称代码
GB/T 183142001 全球定位系统(GPS)测量规范
GB/T 183162001 数字测绘产品检查验收规定和质量评定
GB/T 183172001 专题地图信息分类与代码
GB/T 185782001 城市地理信息系统设计规范
GB/T 183152001 数字地形图系列和基本要求
CH/T 10072001 基础地理信息数字产品 元数据
GB/T 187312002 干线公路定位规则
JT/T 4702002 海上运输航线代码
GB/T 19333.52003 地理信息 一致性与测试
TD/T 10162003 国土资源信息核心元数据标准
GIS标准化研究方面,国内先后开展过的各类相关研究项目有: 1984年国家科委组织专家完成了“资源与环境信息系统国家规范研究报告”(俗称蓝皮书),对后来我国GIS技术发展和标准化工作产生了重要影响; “七五”期间,国家科委新技术局组织有关专家就统一的地理空间坐标系统、资源与环境信息数据分类体系、地理空间数据编码体系、地理空间数据交换格式四个方面进行了深入的研究,提出了20多种标准建议方案; “八五”至“九五”期间的1994年~1997年,国家科委批准立项研制完成了《城市地理信息系统标准化指南》,该成果作为我国城市GIS标准化的第一部专著,已被专家建议作为GIS标准化指导性文件,发布全国推广应用; “九五”和“十五”期间,含有GIS标准化内容的跨行业研究项目如“可持续发展信息共享示范”(国家科技部主持)、“国土资源、环境、地区经济信息系统及国家空间基础设施关键技术研究”(国家计委主持)等都相继完成;国土资源部完成了“国土资源信息化标准化指南”、“国土资源信息标准参考模型”等项目研究;国家测绘局组织实施了测绘科技重点项目“C9507 地理信息技术标准化、规范化研究”;水利部先后研制发布了《水利技术标准体系表》、编制了《水利信息化标准指南》;铁道部也把《铁路地理信息系统数据标准的研究》列入到重点科研项目之中;建设部在其实施的国家“十五”重点科技攻关计划项目“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”中专门设立了“城市数字化标准规范研究”课题;交通部、农业部、环保局、地震局、气象局等部门也都程度不同地开展了GIS标准化的研究。 在组织方面,1994年中国GIS协会成立伊始就设立了标准化与质量控制专业委员会,该专业委员会的宗旨是开展地理信息领域的标准化与质量控制工作,为GIS业务提供标准化支持,促进GIS产业的协调发展。1997年国家技术监督局成立了全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC 230),其工作目标是组织协调地理信息领域国家标准的制定与管理,推进地理信息相关标准的贯彻与实施,特别是在GIS方面的应用。多年来这两个组织保持着密切合作,在GIS标准化工作中的发挥着互补作用。 国际与GIS有关的标准化活动简介。 目前最有影响的是ISO / TC 211OGC两个组织开展的标准化活动。 ISO / TC 211是国际标准化组织(ISO)于19943月成立的国际地理信息标准化技术委员会,ISO / TC 211的标准化工作目标可以归纳为以下几点: ――面向应用,建立一个标准框架。在此框架中,地理数据交换以及地理信息服务的互操作性能够跨越各种应用环境得以实现。 ――规定以数据管理和数据交换为目标的地理信息基本语义与结构,准确描述地理信息,规范管理地理数据,促进人们对地理信息的认识和使用。 ――通过集成地理信息与信息技术两方面的概念实现地理信息标准化,建立相关模型,运用有效方法,促进GIS的互操作性。 ――规定地理信息服务的内容和以地理数据处理为目的的服务行为,满足服务需求。 ――促进不依赖于任何具体应用(软件)系统的地理信息标准化产品的开发,增加地理信息的可利用性、集成性和共享性。 ISO / TC 211的基本方法是:用已有的信息技术标准与地理方面的应用进行集成,建立地理信息域参考模型和结构化参考模型,对地理数据集和地理信息服务从底层内容上实现标准化。此外,利用profile的手段来满足具体标准化实现的需求。 目前ISO / TC 211已经完成或正在制定的地理信息国际标准约有40余项。我国已于2003年以《地理信息国际标准手册》的名义翻译出版了其中的19项标准或技术报告的草案文本,见表2 表2 《地理信息国际标准手册》所含ISO标准(草案)一览表
标准号
标准名称
备注
ISO 19101
地理信息 参考模型(Geographic information - Reference model) 2002年发布
ISO/TS 19103
地理信息 概念模式语言(Geographic information - Conceptual schema language)
ISO 19104
地理信息 术语(Geographic information - Terminology)
ISO 19105
地理信息 一致性与测试(Geographic information - Conformance and testing) 2000年发布
ISO 19106
地理信息 专用标准(Geographic information - Profiles)
ISO 19107
地理信息 空间模式(Geographic information - Spatial schema)
ISO 19108
地理信息 时间模式(Geographic information - Temporal schema) 2002年发布
ISO 19109
地理信息 应用模式规则(Geographic information - Rules for applicationschema)
ISO 19110
地理信息 要素编目方法(Geographic information - Feature cataloguing methodology)
ISO 19111
地理信息 基于坐标的空间参照(Geographic information - Spatial referencing by coordinates)
ISO 19112
地理信息 基于地理标识符的空间参照(Geographic information - Spatial referencing by geographic identifiers)
ISO 19113
地理信息 质量基本原理(Geographic information - Quality principles) 2002年发布
ISO 19114
地理信息 质量评价过程(Geographic information - Quality evaluation procedures)
ISO 19115
地理信息 元数据(Geographic information - Metadata)
ISO 19116
地理信息 定位服务(Geographic information - Positioning services)
ISO 19117
地理信息 图示表达(Geographic information - Portrayal)
ISO 19118
地理信息 编码(Geographic information - Encoding)
ISO 19119
地理信息 服务(Geographic information - Services)
ISO/TR 19120
地理信息 功能标准(Geographic information - Functional standards) 2001年发布
OGC的标准化活动。OGC全名为开放GIS联合体,1994年成立,它是由主要的GIS厂家、计算机厂商、数据库开发或出售者、电信公司、美国联邦机构、以及学术界的代表组成,为实现地理信息的互操作而成立的政府与私人组织的联合体。其目标是通过信息基础设施,把分布式计算、对象技术、中间件技术等用于地理信息处理,以期满足互操作的应用需求。 OGC通过制定一整套OGC的互操作规范(标准),使GIS从专有的互不兼容的地理数据与语义格式,走向基于互操作的软件接口和通信协议而实现的分布式网络环境可互操作的计算世界中。它为GIS的软件开发者提供了一个详细的公共准则,以使开发的软件能够达到对地理数据和地理资源处理的互操作目的。 1998年以来,OGC已发布了17个抽象规范和12个实现规范,另有30项规范也已完成草案稿。据报道,在OGC实现规范基础上开发的组件产品已有373个,通过OGC一致性测试的产品有29个。 三、GIS标准化的现状分析 通过对GIS标准化的发展回顾,不难看出我国GIS标准化活动并不欠缺力量的投入和成果的产出,这表现在重点GIS标准化项目研究已完成十余项,相关的标准也研制出了几十项,但就具体内容来看,则存在明显的缺欠,体现在基础性、通用性、适用面宽的共性化底层标准少,专用性、适用面窄的个性化标准多,标准化项目研究与GIS的实际应用需求结合得不紧密,成效不显著。对此,我们不妨作一番扼要的分析:国内GIS标准化由于受体制和其它因素的制约,基本上是围绕着各部门自身实际工作展开,眼前需要什么标准就研制什么标准,一个一个地制定。其结果是一方面由于是不同部门、不同时间逐个立项研制标准,因而各标准之间的协调性、一致性较差,相互关系不明确,缺乏整体思路,难以从根本上实现GIS标准化;另一方面是许多需要多部门参与和协调的、重要的、基础性的GIS标准未能研制,导致了我国GIS标准化工作的相对滞后,GIS标准化的总体水平不高。国际标准化组织ISO / TC 211对地理信息国际标准的研制为我国GIS标准化提供了可资借鉴的先进经验,其一般步骤为:确定论域──建立概念模式(概念建模)──分解标准化对象──抽象标准化要求,定义元素,规定原则和方法论,从底层内容上实现标准化──在应用层面上,通过profile机制来满足具体标准化实现的需求。其思路模式为“从整体到局部,从一般到特殊”,依照这种思路所制定的标准具有内在的一致性,并且可以解决具体应用问题,同时已有的标准化工作基础仍可以得到充分利用。有鉴于此,GIS标准化不仅需要考虑行业领域应用的个性特征,更需要从GIS系统建设、地理信息的规范化等共性方面着手,制定一批满足GIS产业发展需求的基础性和方法性标准。 国内GIS标准化除在标准内容方面的不足之外,在组织协调方面也存在一定问题。由于GIS应用范围极为广泛,国土资源、测绘、城市建设、农林、环境、交通、行政管理等诸多领域都需要GIS技术,面对GIS实际应用需求,一些标准化活动的出发点通常以本部门的为中心,与其它相关部门缺乏沟通,其结果往往是各行其是,互不协调,系统间难以相互兼容和进一步集成,GIS的效用得不到充分发挥。目前国内多数的GIS大都是由部门或地方投资建设的,因而对GIS的使用多以考虑局部利益为主,这或多或少地影响着GIS标准化的实现。因此,如何做好协调工作将是影响GIS标准化能否充分发挥作用的关键所在。 此外,还有一个问题就是GIS标准化工作与GIS市场需求之间存在着“两张皮”现象,一方面是涉及GIS的相关标准不断地被制定出来,各种围绕GIS标准化的研究项目相继完成,另一方面则是GIS的开发者和使用者们普遍感觉GIS标准很不够用,这说明标准的研究和制定只结合了部门业务,但却未能同GIS市场标准化需求有机地结合起来,GIS标准化人员与GIS企业之间沟通不足,造成标准与GIS工程实践的脱节。要改变这种局面,就必须大力宣传标准化的理念,使企业能积极参与到标准化工作当中,使标准化能与市场需求真正对应起来,从而达到标准化的根本目的──获得最佳秩序和效益。 当然,我们更应看到我国GIS标准化现状积极的一面。我国GIS标准化工作为促进我国GIS技术的应用发挥了重要作用,其中比较突出的有:1997年完成、1998年出版的《城市地理信息系统标准化指南》全面系统地论述了城市地理信息系统标准化的总体框架、所涉及的各个方面的主要内容及关键的相关技术,为我国城市GIS的标准化打下了良好基础,同时也为其他领域GIS标准化提供了参照思路;2003年出版的《地理信息国际标准手册》为国内GIS业界同行打开了一扇研究借鉴ISO国际标准化先进经验的窗口;国土资源、测绘、建设、交通、水利等部门都纷纷建立了各自领域内与GIS相关的标准体系,并且国土资源部还建立了国土资源信息标准参考模型,GIS标准化工作走在前列;我国积极参与国际标准化组织地理信息技术委员会(ISO/TC 211)的活动,并于19989月在北京成功主办了ISO/TC 211第七次全体会议;为结合GIS领域的现实应用需求,我国已经或正在转化多项国际先进标准,如有关地理信息的“一致性与测试”、“元数据”、“质量元素”、“质量评价程序”以及有关卫星导航定位的“车载导航电子地图规范”等。 四、GIS标准化的趋势与展望 我国GIS标准化正在经历了从单一标准到体系标准、从只涉及一个研究领域发展为涉及多个领域、从传统技术向高新技术领域开拓、从领域需求转向市场需求的过程,未来的GIS标准化发展将会在以下几个方面有所侧重。 1、突出整体性。即从整体的角度展开GIS的标准化,研究具有层次结构的GIS标准参考模型、GIS标准相互间的关系,整理整合现有标准,从整体层面上统一标准体系结构,解决标准化基础问题。通过整体研究,建立全面的GIS标准体系框架,以体系框架为依据确定GIS标准化工作的目标和规划。 2、强调数据共享和互操作。从GIS整体考虑,围绕系统的共性特征,针对统一术语定义、统一设计与实施方法、统一体系结构、统一信息分类编码、统一数据交换格式、统一接口规范等问题,提出一系列标准化的原则和具体要求;同时还对地理信息的空间定位、系统的软硬件环境、数据质量、数据通信与系统互连、系统的安全与保密等方面提出相应的标准化、规范化要求,以达到数据共享的目的,并为系统互操作打下基础。 3、与国际接轨。借鉴吸收国际标准的内容及处理方法,将研究的重点从一个个具体应用性标准转移到GIS标准化基本规则与标准化手段方法等结构化标准方面,从而少走弯路,赶上国际GIS标准化的发展趋势。 4、建立若干GIS标准化机制。包括: ── 建模机制:GIS标准化的对象进行抽象,建立其一般性结构模型,通过模型分析得出标准化的解决方案; ── Profile/profiling机制:通过选取已有标准的适用内容结合特定目的生成针对具体GIS应用需求的专用标准,以适合于特定的应用领域或用户; ── 标准化元数据机制:对已经建立的GIS,规范其元数据,使GIS用户知道自己所需要的可以在哪里找到、维护者是谁、内容包含了些什么、相关环境怎样、如何得到等等; ── 一致性测试机制:GIS标准化实现给予认证认可,一方面贯彻实施标准进行测试,另一方面促进多边互认,并使相应的GIS(或产品)在用户中增加可信度 ── 用户参与机制:使GIS标准的制定,不再只是标准制定者的单方行为,而是标准制定者与标准用户彼此协作的结果,这样制定出的GIS标准更贴近用户的实际需求。 五、结束语 标准化对于GIS的重要意义在GIS涉及的各部门中早已形成了普遍共识,因此各相关部门在GIS标准化方面的投入力度都不小,如何使GIS标准化投入产生“最佳社会效果”,是摆在人们面前的首要课题。当前GIS标准化的主要任务是:加强GIS标准化的组织管理和宣传,广泛开展GIS标准化交流,宣传标准化对GIS的作用及其潜在的社会经济效益,让更多的部门和专家参与到GIS标准化工作中来,集中力量、群策群力,解决好GIS标准化研究和应用相结合问题相信在不远的将来,GIS标准化一定会迈上新的台阶,呈现上下齐心、左右合作、蓬勃发展的新局面。
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我国GIS工程建设与管理的现状与展望




我国GIS工程建设与管理的现状与展望
程承旗 郭仕德
(中国GIS协会工程应用专业委员会)
根据统计,我国目前已有专业从事GIS开发与咨询的公司超过400多家【1,年产值超过20亿人民币【2。其中GIS软件平台的销售产值23亿人民币,占总产值的1015%,其余的近90%的产值来源于与GIS相关的数据生产、业务化应用开发与软硬件系统集成,正是这些业务构成GIS工程的主体。因此,发展我国的GIS产业,除了要大力发展我国的GIS软件技术外,还要重视GIS工程实施中的建设与管理技术。也就是我们所谓的GIS工程技术。GIS软件技术的发展在我国已有20多年的历史,特别是近十年来,在科技部大力扶植与支持下,国产GIS软件技术取得了长足的发展,初步形成了与国外GIS软件同台竞争的态势,国产软件产值已赢得了GIS软件总产值的半壁江山【1。相对而言,GIS工程技术发展起步较晚,十几年前,国内还很少有人认识到GIS工程建设与管理技术对GIS产业发展的重要性,当时谈到一些重要的GIS工程项目的建设情况时,最常听到的一个说法就是,“项目验收会的结束,就是批判会的开始”,表明当时工程的建设状况难于让人满意。那个时候,规模大一点的GIS项目实施起来有三怕,一怕关键人员流失,二怕用户需求更改,三怕系统维护,实际上反映了当时GIS工程建设过程中缺少设计文档、缺少需求控制及缺少配置管理的情况。从近两年的GIS优秀工程评选结果看,我国GIS工程建设与管理水平已有可喜的提升,部分项目的工程管理已达到较高的水平。但同时也要看到,工程建设与管理水平较高的GIS企业在我国仍属少数,我国绝大部分GIS企业,特别是中小GIS企业仍然缺少高水平的GIS工程设计与管理人才,企业也缺少必要的工程实施的技术标准与规范,这一点将成为制约我国GIS产业进一步大规模发展的关键因素。据日本NSDIPA的调查,日本国内目前的GIS年产值已接近达到70亿美元【3,产业规模是我国的几十倍。日本人在GIS工程建设中使用的GIS软件平台与我们基本一样,甚至日本自己国产软件水平的发展在某些方面还不如我国,部分软件还从我国进口,但其整体的产业化规模却比我们高许多,除了其经济实力较大外,重要的原因就是日本的GIS工程管理水平普遍较高,高水平的工程建设成果,极大的带动了政府部门、各级自治体、企业及社会大众对GIS信息的应用需求,工程化带动产业化,从这个意义上将,发展我国的GIS工程建设与管理技术,对大规模提升我国的GIS产业规模来讲,具有十分重要的现实意义。2001GIS协会专门在厦门GIS年会上请日本的著名GIS企业负责人专门介绍日本的GIS工程管理经验,这应该是第一次在全国性的GIS会议上就GIS工程建设与管理问题展开技术交流,除此以外,1996年在北京大学举办的第一期GIS工程管理与应用培训班及从1997年开始的给研究生开设的GIS工程原理与方法课程可以算是我国较早的GIS工程方面的专业技术培训工作。而2001年我国GIS协会工程应用专委会的成立及2003GIS协会开始组织的我国GIS优秀工程的评选工作,更表明我国已经在积极推进GIS工程技术发展的方面有了重要的举措。本文通过对两年来GIS优秀工程参评的40多家公司或工程项目的追踪调查,对我国GIS工程建设与管理的现状及有待发展的问题做一个初步的分析。抛砖引玉,旨在为尽快提高我国GIS工程建设水平提供决策参考。 一、调查与分析 GIS工程技术包括GIS工程规划、设计、实施、评价与维护技术,还包括工程的需求控制、质量控制、进度控制、风险控制等管理技术,另外,GIS数据生产的管理与质量控制体系也是GIS工程的重要组成部分。保证一个GIS工程的成功还涉及人员组织技术与成本控制技术,在一定的资金条件下最大限度的满足用户的需要,实现社会效益的同时,还能实现经济效益,也是GIS工程管理的重要任务。由此出发,我国的GIS优秀工程的评选标准重点涉及四大项13个小项,见表1 1.GIS优秀工程评选内容表
业务运行性
平台稳定性
可维护性
数据共享性
经济效益
社会效益
推广前景
产业规模
标准化程度
文档完整性
管理规范
设计方法
管理模式
通过对以上评奖内容专家综合打分,两年来评出了我国的金奖GIS工程10项、银奖工程20项、铜奖工程16项,截至到2004年的10月,GIS工程应用专委会组织力量对这些优秀工程及44家工程建设公司基本情况做了初步的跟踪调查,部分调查结果简要说明如下: 1) 获奖工程的行业分布 从部分获奖工程的调查数据可知,见表2,我国目前GIS工程建设质量较好的行业主要分布在基础地理信息系统、国土、规划与地籍管理系统几个领域,它们占了金奖的70%,获奖总数的56%。这些领域是我国GIS工程建设开展的较早、应用需求也相对清晰明确、数据采集与管理的标准化体系较为完善的领域,同时这些行业通过市场竞争与多年的工程经验积累,逐步形成了相对稳定的专业化公司,它们已经完成了相应的技术积累,又有了一支有经验、懂管理的技术队伍,这是这些领域工程质量相对较高的主要原因。而社会应急联动系统、交通信息管理系统与电力系统虽然目前获奖总数还较少,但他们各自都获得了一个金奖,这和这些行业GIS工程的规模较大,涉及面广,管理复杂,承担建设的企业技术与管理实力也相对较强有关。而石油化工行业、电信行业、市政工程行业在今年的评奖中也获得了银奖,显示了这些行业GIS工程质量与工程的管理水平也在不断提高。 2、获奖工程行业分布统计表
金奖 银奖 铜奖 总计 比例
国土规划 2 3 3 8 17
基础地理信息系统 4 4 4 12 26
地籍系统 1 4 1 6 13
社会应急联动系统 1 1 2
交通信息系统 1 1 2 4
石油化工地理信息系统 1 1 2
自来水管理地理信息管理系统 1 1 2
人口管理地理信息系统 1 1 2
电力系统 1 1 2
国民经济动员系统 1 1 2
电信系统 2 2 4
公众地理信息服务系统 1 1 2
社会经济地理信息系统 1 1 2
防汛抗旱信息系统 1 1 2
银行管理地理信息系统 1 1 2
环境管理地理信息系统 1 1 2
武警指挥系统 1 1 2
数字城市系统 1 1 2
3 获奖工程应用类型一览表
金奖 银奖 铜奖 总计 比例
行业应用类 6 14 13 33 72
基础地理信息类 4 5 3 12 26
信息服务类 1 1 2
总计 12 20 16 46
另外,从GIS获奖工程的应用类型看,见表3,行业应用类工程与基础地理信息类工程占了98%,而信息服务类工程只占有2%的比例,显示目前我国的GIS工程主要集中在空间信息采集与管理方面,相应的建设技术也较成熟,社会化信息服务领域尚有很大的发展空间,需要在努力提高工程的建设质量的同时,进一步扩大应用需求。 2) 工程建设企业的基本情况 通过对金、银、铜奖工程建设企业规模的调查,见表4,表中我们把国家事业单位的规模都算为超过1000万,由此得到的统计结果表明,企业规模越大,在金奖和银奖的工程项目中所占比例越高,80%以上的金奖建设企业的注册资金都超过1000万或者属于国家事业单位。虽然注册资金不能完全反映企业的工程建设能力,但统计结果表明,规模较大的企业,在工程的总体建设质量上优于规模较小的企业。 从表5中可以看出,建立了ISO9000质量控制体系的企业在总的调查企业中不超过60%,其中金奖工程的建设企业比例最高,达到57%。通过了软件成熟度模型(CMM)的企业更少,总数低于30%,这个数据远远低于印度的软件企业,印度的软件企业通过CMM标准认证的企业平均超过50%【3RUPUML已经成为国际较为认同的系统设计与开发的标准技术,但在我们的获奖工程的建设企业中,采用这种标准技术的企业分别不超过60%和45%。当然,应该看到,金奖工程的建设企业采用先进管理技术的比例是最高的,从一个侧面说明,大力提高我国GIS企业的管理水平与提高新的设计技术的必要性与紧迫性。我们要想进入国际市场,这方面的不足应引起我们的充分重视。 4、获奖工程建设企业的规模调查表(企业注册资金)
1000万以上 1000500 500万以下
金奖工程 (调查企业5家) 4 1 0
80 20 0
银奖工程 (调查企业12家) 3 6 3
25 50 25
铜奖工程 (调查企业9家) 2 4 3
22 44 34
5、获奖工程建设企业质量管理调查表
ISO9000 CMM RUP UML
金奖工程 (调查企业7家) 4 2 4 3
57 28 57 42
银奖工程 (调查企业14家) 6 2 5 5
42 14 31 31
铜奖工程 (调查企业9家) 3 1 2 3
33 11 22 33
3工程配置管理与监理现状 获奖工程在一定程度上反映了我国目前GIS工程建设的总体水平,根据调查结果,见表6,在5家金奖工程建设过程中,建立了第三方监理体系的工程有三家,占调查总数的60%,而银奖工程采用第三方监理的比例为28%,铜奖工程为22%。表明监理制度在GIS工程建设过程中已被部分业主所采用,特别在规模较大的工程项目中,监理体系已发挥较大的作用。另外,工程项目建设过程中的配置管理技术是工程计划管理的重要技术方法,也是工程质量控制的重要手段,从调查的结果看,被调查工程较多的建立了配置管理技术体系,金奖工程的建立比例甚至达到了80%,银奖工程也有57%,说明配置管理技术已在我国得到较大的推广。当然,配置管理技术的技术方法多种多样,配置管理的内涵与管理水平也与建设单位管理人才的水平直接相关,我们还需要加强这方面的宣传与推广工作。 6、获奖工程配置管理与监理情况统计表
配置管理 第三方监理
金奖工程 (调查企业5家) 4 3
80 60
银奖奖工程 (调查企业14家) 8 4
57 28
铜奖工程 (调查企业9家) 4 2
44 22
二、进一步提高我国GIS工程建设与管理技术水平的几点建议 从上面的分析可以看出,我国GIS工程技术水平十几年来已有明显的提高,取得了重要的进步与成绩,但更应清醒的看到,我们统计的数据来源于目前我国实力较好的GIS工程建设企业,实际上还有大量的中小GIS企业尚不具备基本的GIS工程建设与管理经验。因此,要想大力提升我国GIS产业的总体规模,我们还必须加大GIS工程建设与管理技术的研究、宣传和推广工作。
1、积极建立符合我国国情的GIS 工程建设规范
目前,我国还没有可以遵循的GIS工程建设规范,实际上,从项目的规划、招投标方案制定,到需求调查分析、系统总体设计、详细设计及实施方案的制定、计划的控制到工程的验收与维护,都需要制定具体的规范,用以指导系统建设。GIS规范一般包括GIS工程的设计规范、系统开发规范、系统维护规范、数据采集规范、文档管理规范、工程招投标规范、GIS工程监理管理规范等。
2、推动建立GIS工程咨询与监理体系
我国绝大部分用户单位对GIS技术的了解程度都十分有限,用户在建立自己的应用系统时往往比较盲目,缺少对国内外新技术的了解,更缺少参考系统和系统建设经验。用户在立项时往往只是直接与某个开发单位直接打交道,如何设计系统和制定系统的建设目标,主要由开发商提出意见,这样,开发商很可能就在成为裁判员的同时,又变成了运动员。在这种情况下,业主的利益很难得到保障。因此,建立独立的GIS工程咨询与监理体系,使工程的设计单位与工程的实施单位分开,这样才能有效的保护用户的利益。当然,如何建立一个权威性、专业性、广泛性的监理体系,包括监理的资质认证等问题,目前基本上仍处于空白状态。
3、完善 GIS 工程教育与培训体系
回顾我国GIS的发展历史,可以看出GIS人才教育与培养起到了十分重要的作用。如今,我国的主要高校大多开设了GIS课程,国内对于GIS的教育问题也有了一些探索和研究,但涉及工程内容的并不多见。总的来说,目前GIS教育中存在的一个主要问题是偏理论、轻工程。课程内容大多讲授GIS的空间数据结构、空间模型与算法,培养的学生虽然具有较强的GIS软件开发能力,但系统设计与管理能力普遍较弱。目前,GIS工程设计与管理的人才的薪水要远高于开发人员的现实,也促使我们要尽快建立GIS工程技术的教学体系。
参考文献
1) 方裕 中国GIS产业发展的十年 中国GIS协会报告 2004年10月 2) 李 颖 我国地理信息系统市场发展概述 中国GIS协会报告 2004年10月 3) Kenji Endo 日本GIS的现状和未来,中国GIS工程应用通讯,2001
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 楼主| 发表于 2007-4-18 17:20:50 | 只看该作者

GIS在互联网的新发展 赢利模式尚未成熟

2005年,将GIS引入互联网的帷幕缓缓拉开,时至2006年年尾,在不到2年的时间里,电子地图呈现了神话般的成长速度:从简单的本地搜索应用,位置查询平台,到越来越多的业内网站把目标集中在丰富与生活息息相关的POI(Point of Interest,兴趣点)上,希望将各自的地盘打造为网民认可并能迅速产生马太效应的强势网站。群雄并起的局面尚未结束,经过时间的打磨,几个业内公认的领航者,已然各具规模。现在的地图搜索服务,已经不是单纯地搜索线路,查询公交就可以满足。位置服务越来越多样,位置点的信息程度也更加纵深。现在在成熟的地图搜索网站,你会发现衣食住行的相关种种,都在搜索结果中出现以供选择。菜式分中外南北,娱乐分音画说唱,加油站、公厕等应急的公共设施也无一遗漏地出现。海量信息的背后,除了积年累月的采集、更新和维护之外,我们也感到一个重要的新信息:地图搜索与各行业优势资源的整合时代,悄然到来。 整合模式势在必行 近年来中国互联网用户需求和在线信息获取方式都发生了巨大的变化。从互联网用户地生活方式和居住习惯来看,随着中国城市建设地发展,新城区、新街道逐渐涌现,而且跨地区人口流动越发频繁,人们对地图信息的需求也随即越发强烈,而且大多数互联网用户对身边地位置信息更加感兴趣,利用搜索引擎搜索产品和信息已经成为越来越多互联网用户的使用习惯。当用户针对某一项需求搜索到相关结果后,需要再二次利用地图搜索定位,这种繁复的使用方式既给用户本身带来不便,对相关服务提供商产品的易用性也提出了考验。专业类服务运营商(如搜房、饭统网等)均是在一定范围之内有其丰富的信息积累,但随着电子地图概念的深入,往往对于信息的位置点描述不够直观。相对的,对于电子地图服务运营商来讲,单纯的位置信息过于死板,没有大量POI数据的垂直型信息,应用范围就相对狭窄。而互联网电子地图服务是一个门槛高、投入大、周期长的行业。门槛高不仅体现在技术上,更多的是在国家政策允许上,这就为专业服务运营商设置了门槛。电子地图的基础地图和POI数据,前者受国家管制,后者则需要积年类月的采集、更新和维护,这两点直接关系到服务质量和用户体验。由于上述的特殊性,使得专业服务运营商与电子地图服务运营商各自完成信息补充的可能性微乎其微。由此,信息整合模式的优异性凸现出来。专业服务运营商和电子地图服务运营商在互相寻找的过程中,信息提供方式向垂直化发展,简化搜索过程,相关信息互相匹配,加强了整个信息产业链的强韧度。 注重满足用户个性化需求的思路 利用搜索引擎搜索产品和服务信息已经成为了广大互联网用户的使用习惯,当这些在网页上搜索所得的信息不能满足用户精细化的地图信息需求和本地信息需求时,提供更多、更专业、个性化的信息服务,成为摆在地图服务提供商面前的主要问题。近期动作最大地图服务运营商要数图盟(Mapabc.com)。11月中旬,除了业内的敏感人士感到了风吹草动,Mapabc低调地推出了版面完全一新的新版网站,相对应的WAP手机网站也作出了大幅度改版。跟以前简洁单一的搜索工具页面对比起来,新版明显突出了个性化设计和用户互动元素。最大的亮点是后台数据的海量增长,POI在广度及深度都有数量级别的提高。这种质的变化,得益于图盟最新的运营思路:注重满足用户个性化需求,与各行业内知名专业服务运营商达成合作,将双方数据有效对接,在极短时间内解决了信息位置点和信息垂直度的问题,图盟与合作伙伴的双赢格局已然显现。   题图: 国内知名地图服务网站Mapabc的新版在11月中旬正式推出.   由此可见,信息提供方式的垂直式发展的目的,在于满足个性化需求,加强运营商与用户互动程度。信息的垂直化,标志 中国电子地图服务产业逐渐进入个性化的地图信息服务阶段。 赢利模式尚未成熟 自2005年,陆续总计200余家网站推出地图搜索服务,而面向公众的服务一直处于免费阶段,中国的电子地图服务运营商尚未摸索出一条明晰的适合中国市场的赢利模式。但可以肯定的是,在线地图信息服务将在互联网用户生活中发挥越来越重要的作用。随着地图信息点的扩充丰富,互联网用户对位置搜索的概念完全接受之时,适合中国市场的崭新的业务空间必将出现。目前的非营利模式只是新进行业的一个阶段,地图的特性使它有可能为广大商家,尤其是小型服务类机构提供了一个针对性极强的营销新模式,也许,在海量的地图数据中,蕴涵着一个巨大的广告市场。

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发表于 2007-4-18 17:57:56 | 只看该作者

GIS服务和GIS服务链研究

摘要:随着空间信息技术和网络技术的不断发展,GIS服务和GIS服务链已经成为新一代地理信息系统的发展方向。本文对GIS服务和GIS服务链的定义、研究现状、分类、特点进行了深入研究,指出了GIS服务和GIS服务链对国土资源信息化工作的后示和思考,给出了国土资源GIS服务接口划分原则。 关键词:GIS服务;GIS服务链;OGC Web Service;国土资源信息化 中图分类号23 文献标识码:A 文章编号:4481一(2006)04-0033-06 1 引言 空间信息在各领域的厂泛应用以及网络技术的发展,不断推动GIS(地理信息系统)由封闭、紧耦合的单机系统向开放、松耦合的GIS 服务发展,GIS服务已经成为新一代的地理信息系统的发展方向。目前,现有的GIS服务大多只能完成单一任务,如地址查询、地图数据服务(WMS )等,客户所需的功能往往需要组合若干GIS服务才能实现,服务链就是针对GIS服务组合提出的概念。目前对网络GIS服务链的研究大多还处于理论和原型阶段,但(GIS服务链的思想对国土资源洁息化工作有很好的指导意义。本文首先深入研究了GIS服务和GIS服务链的概念、分类、特点、研究现状,然后指出了GIS服务链给国土资源信息化工作带来的启示和思考。 2 GIS服务 2.1 GIS服务的定义 在面向服务构架中,服务是自包含、模块化的软件实体,具有网络可寻址的粗粒度接口,服务的位置对于服务请求者是透明的,可以被功态发现绑定。服务是松散藕合的,强调互操作,可以按照某种方式与组件、应用程序或其它服务组合。 ISO/TC2l1中给出了服务、操作和接口的定义,并给出了者之间的关系(ISO19119): 服务:由实体通过接曰提供的明确功能;接口:体现一个实体行为特征的具有名称的操作集;③操作:调用某个对象可实现的转换或查询的描述,操作具有名称和参数列表。 接口的集成形成服务,其目的是为用户提供有价值的功能,接口中操作的集成与接口的定义,目的是为了软件可重用。 GIS服务可以定义为:网络环境下的一组与地理信息相关的软件功能实体,通过接口暴露封装的功能。GIS服务包括GIS数据服务和GIS功能服务,GIS数据服务通过接口向外提供空间数据,GIS功能服务通过接口向外提供空间数据处理功能。 2.2 GIS服务的分类 GIS服务根据服务提供的内容不同,可以划分为GIS数据服务和GIS功能服务、数据服务通过服务接口向外提供空间数据,功能服务通过接口向外提供对空间数据的操作和处理功能,实现空间数据的增值。 GIS功能服务和GIS数据服务一起构成了GIS服务链集成的服务基础。OGG的OWS启动项目中定义的一系列GIS数据服务的接口定义,如WMS、 WFS、WCS,得到GIS业界的广泛认可和采纳,为GIS功能服务接口的定义提供了经验和参考。目前对GIS功能服务接口的研究刚刚起步,尚不成熟,OGG的Web处理服务(Web Processing Service (WPS) Specification)提供了空间数据操作和计算的总体模型,但是没有定义具体的功能服务接口和参数(OGG 05-007 ) 。GIS功能服务是通过网络向外提供GIS处理功能的Web服务,与传统的GIS服务相比,它的数据可以来源于网络,经过功能服务的处理后,将结果数据通过网络发送给用户。因此GIS功能服务的特点是服务处理的数据既可以来自本地数据,也可以来自网络或者其它GIS数据服务。GIS功能服务的处理结果可以通过网络返回给调用的用户或应用服务。分布式GIS功能服务的特点要求其接口定义与现有GIS系统和GIS服务中的功能操作(服务)接口定义不同。 3 GIS服务链 3.1 服务链定义 服务链的概念是在ISO/TC211和OGG联合推出的ISO19119一服务体系结构规范中提出的,服务链的定义为:服务序列,在该序列每个相连的服务对中,第一个服务行为是产生第二个服务行为的必要条件。 3.2 服务链模式分析 在ISO19119中根据用户对服务链的控制能力,将地理信息服务链划分三种类型:透明链、不透明链和半透明链: 用户自定义(透明)链:用于管理工作流。 ②集成服务(不.、透明)链:用户调用一个服务,由该服务去执行服务链,用户不了解单个服务。 ③流程管理(半透明)链:用户调用一个用来控制服务链的工作流管理服务,用户了解单个服务。 3.2.1 透明GIS服务链分析 (1)描述 在透明链中,由用户定义和控制服务的执行顺序,对于用户,细节没有被隐藏,完全由用户控制,因此要求用户具有查找和组合服务的知识。用户必须具有发现和评估服务的能力确定执行特定任务所需的服务;用户需要了解每个服务的详细信息,包括服务的输人输出参数、服务的功能以及必须满足的前提条件等;用户必须能够设计一个可执行的有效服务链,单个服务问的输入和输出必须相匹配,如果不匹配,要求用户有能力查找并加入一个中继服务;用户监控透明链的执行,在透明链中的服务在执行中失败的情况下,用户有能力修改服务链。 (2)实现方式 透明链对用户的知识要求最高,技术上实现起来相对简单有两种实现方法,一种是用户直接调用执行,一种是嵌套调用执行。第一种方法要求用户根据知识查找和发现所需服务,确定服务执行顺序,用户依据确定的执行顺序分别调用服务,前面服务执行的结果作为后面服务的输入,用户可以保留中间结果:第二种方法允许用户在服务调用中嵌套对其它服务的调用,服务链首光调用被嵌套的服务(如果被嵌套的服务调用中也包含嵌套调用,以此原则迭代调用),将返回的结果作为嵌套调用服务的输入参数。 (3)特点 由于透明链对于用户的要求过高,只适合专业用户,不适合于普通用户。即使是专业用户,也需要投入大量时间到服务注册中心查找和发现听需服务,由于用户查找的范围和查找时间有限,不能保证查找到的服务是满足特定任务所需的最佳服务。另外透明链没有对服务流程的描述机制,业务流程和服务的执行混合在一起,不利于服务链的重用。 3.2.2 不透明GIS服务链分析 (l)描述 不透明服务链又叫做集成服务链。在集成服务链中,所有的服务聚集在一起,并以单个聚集服务的形式出现,由聚集服务处那隐藏在其中的所有单个服务的协作问题。用户不知道在聚集服务背后隐藏的一系列服务,集成服务具有绝对控制功能。用户依赖聚集服务来执行预先定义好的服务链。 (2)实现方式 不透明服务链大多是针对特定应用预先定义业务流程和服务链中服务调用的先后次序(Bernard L,2003)。根据业务逻辑与应用逻辑是否分离不透明服务链中的集聚服务有两种实现方法:独立聚集服务实现和基于工作流的集聚服务实现。独立集聚服务不需要将业务逻辑建模,只要根据特定应用要求,查找服务注册中心,选择能够满足应用要求的若干服务, 确定服务调用的顺序,负责将用户的输入转化为对服务的调用请求,按照指定的顺序执行调用,并将服务链执行结果返回给用户。第二种方法:基于工作流的集聚服务实现方法,克服了这个不足。该方法引入了工作流技术,工作流技术最大的优点是实现了应用逻辑和过程逻辑的分离,在逻辑上屏蔽了不同资源的异构性,工作流方式为集聚服务的实现提供了一种灵活的方式。工作流技术的核心组成部分是工作流建模语言和工作流执行引擎。 (3)特点 集聚服务减少了用户工作量,由聚集服务处理所有与服务链执行相关的细节问题,同时也降低了客户端的灵活性以及用户对服务链中的服务的控制能力。集聚服务的设计和实现针对特定的应用要求,用户看不到集聚服务的内部,也不能根据自己的需要改变集聚服务的内容,对于用户来说,集聚服务和简单服务没有差别。集聚服务适合对常用的、经典的应用模式建模,这些应用模式经过大量实践的验证,是类似问题的最好的解决方案。但是集聚服务不能满足用户灵活多变的动态组合服务的要求。 3.2.3 半透明GIS服务链分析 (1)描述 在半透明链模式中,存在一个流程服务,由它控制服务链的执行,用户可以监控链的执行。流程服务可以使用工作流引擎服务实现。用户调用一个用来控制服务链的工作流管理服务用户了解单个服务。ISO19119中指出该模式的一个主要的特征是在用户执行之前,已存在一个预先定义的服务。因此该模式要求用户预先指定工作流程,并将指定的工作流程送入工作流引擎执行,通过工作流管理系统监控工作流中服务的执行,在需要的时候用户可以与工作流中的执行服务进行交互。 (2)实现方式 半透明地理信息服务链利用工作流技术实现、半透明链要求用户顶先定义好服务流程,然后送入工作流引擎解释执行,工作流引擎执行服务链,将结果返回给用户。 (3)特点 半透明链通过工作流技术,可以获得工作流技术带来的业务逻辑与应用逻辑分离的优点,与不透明服务链相比,半透明链还利用了功作流管理系统的监控功能,具有监控工作流中的服务的能力。半透明链通过工作流技术,可以获得工作流技术带来的业务逻辑与应用逻辑分离的优点,与不透明服务链相比,半透明链利用工作流管理系统的监控功能,其有监控工作流中的服务的能力,是三种服务链中最为灵活,功能最强的一种。 半透明链要求用户预先定义工作流程,要求用户掌握工作流的知识,熟悉工作流建模语言,能够使用工作流建模语言构建满足需要的业务流程。这对于希望通过组合地理信息Web服务来使用空间信息的广大普通用户,要求较高。 3.2.4 三种服务链比较分析 服务链的类型是根据用户对服务链的控制能力不同而划分,但是无沦是透明链还是半透明链,都必须预先定义服务链业务流程,对用户的知识要求高。实现动态的GIS服务的集成,必须要解决如下几个问题: (1)GIS服务的功态发现和选择; (2)业务流程的动态组合; (3)业务流程的自动执行与服务监控 GIS服务的动态发现要求能够根据用户的要求和喜好自动查找服务注册中心(UDDI),选择所需服务,这个过程不需要用户干预或较少干预,由程序自动完成。动态Web服务发现替代了用户查找服务注册中心的方式,节省了用户的大量时间。而且由程序查找比用户自己查找的范围更广泛,结果更准确、在上述分析的透明链、不透明链和半透明链中都需要用户亲自查找选择服务(不透明服务链中由集聚服务的开发者查找选择服务),都不能实现动态服务的自动发现(见表1)。不能实现动态服务发现和选择的根本原因不是服务链的实现形式差异,而是现有的服务注册中心(UDDI)是一种面向用户的信息发布和查找平台,这种平台提供的信息是供人阅读和理解的,是计算机不能理解,因此在现有UDDI的基础设施上不能实现动态服务发现和组合,需要对UDDI进行语义的扩展,通过一种计算机可以理解的方式描述和发布服务信急。 与其它Web技术相比,Web服务技术是面向服务间自动交互的,而不是面向人机交互。在现有的Web服务体系结构中,对于服务接口的标准描述( WSDL )以及基于XML的标准的传输协议SOAP是服务自动执行的有力保障。因此,Web服务技术保证了服务具有自动执行的能力。 业务流程的自动执行与服务执行监控取决于服务链的种类,对于透明链,如果实现时采用用户直接调用执行方式,由用户完全控制服务链中服务的运行顺序和服务的状态,对于业务流程来说不是自动执行的;如果使用嵌套调用方式,则业务流程被认为是自功执行的。对于不透明工作链,业务流程隐含在集聚服务中,集聚服务的执行过程就是业务流程的自动执行过程,但是集聚服务内部服务的执行状态对用户是不透明的,因此用户没有对服务的监控能力。对于半透明链,由工作流管理系统实现服务业务流程的自功执行和服务运行监控,充分利用了工作流技术的优势。 4 GIS服务链给国土资源信息化带来的启示 4.1 启示 我国海员的国土资源基础信息数据库和应用系统由于建立的时间不同,数据获取渠道不同,支撑软件平台多样,数据形式差异,具有显著的异质异构等特点,无法直接进行应用系统之间的数据共享和互联互通。随着国土资源信息化的全面展开和现代信息社会的发展数据共享和互操作的呼声越来越高。GIS服务和GIS服务链为国土资源数据共亨和应用系统之间的互操作提供了新的解决思路和手段。通过开放标准的空间数据服务接口,可以共享国土资源数据库,使之为国家宏观决策、国土资源业务管理以及社会公共服务提供数据支持,同时,利用空间数据功能服务接口,开放应用系统核心功能,减少数据孤岛,打破系统间的壁垒,使各应用系统能够互联协作完成特定任务,充分利用已有系统资源,减少重复开发工作。 4.2 国土资源GIS服务接口定义原则 对于空间信息功能服务接口定义,目前研究刚刚起步,尚不成熟,OGC的Web处理服务(WPS -Web Processing Service Specification)提供了空间数据操作和计算的总体模型,但是没有定义具体的功能服务接口和参数(OGC 05-007)。在目前国土资源信息系统和平台建设中要具有开放的服务观念,在实际中不断探索和积累国土资源空间信息功能服务接口定义方法,探索具有国土资源行业特色的开放的接口标准。本文提出了以下空间信息功能服务接口定义基本原则。 (1)功能服务与数据松耦合 为了克服GIS功能服务与数据的紧密耦合限制GIS功能服务使用范围的缺点,服务接口定义中,应采用功能服务和数据相剥离的方式,功能服务处理的数据不再内置于服务内部, 而是来自服务接口参数灵话的接口参数使得功能服务处理的数据既可以来自本机,也可以来自网络或是其它数据服务。功能服务与数据的分离使得功能服务足内外界提供特定处理功能的独立服务实体,处理的数据可以由用户指定,也可以来自其它数据服务,增大了功能服务的灵活性和使用范围。 (2)功能服务接口空间数据参数尽量采用的GML。 GIS功能和服务数据的分离,要求功能服务处理的数据能够通过功能服务接口参数传递、由于分布式GIS功能服务部署在网络上,所需的处理数据通过网络传输,因此需要一种能够满足分布式异构网络环境下的空间数据的编码和交换格式,为功能服务提供处理数据将服务请求和响应规范化为基于XML文档的形式,取代服务清求者和服务提供者之间传递的数据对象和函数,提高GIS Web服务的交流和实现的跨平台性。XML的描述方法公开封装在而向对象技术中的隐藏信息,同时又隐藏了实现细节开发过程的简化将产生更加可靠的服务,并且这些服务具备科能化集成到分布式计算系统中的能力。OGC推出的GML是基于XML的地理信息传输和交换的编码方式,具有跨平台、跨语言的特点,因此,在GIS功能服务接口定义中,数据应尽献参数采用XML编码方式,具有天然的跨平台能力,可以屏蔽数据服务内部的平台异构和格式异构。GML的推出,解决了由于没有统一网络交换编码而造成的功能与数据内部紧耦合以及由于数据格式不同而造成的功能服务之间的封闭。GML采用ASC码表示,使用标鉴描述数据的语义,与二进制GIS数据格式相比,GML表示的空间数据文件较大,在网络上传输耗费时间较多。但GML文件压缩比较大,目前国内外对GML文档的压缩及索引的研究工作已经开始展开。GML在3.0版本推出后,其几何模型进行了大量扩展,较之1.0和2.0发生了较大变化,表达能力得到了很大提高,但是也增加了复杂性,不如 1.0和2.O版本简洁,同时1.O和2.0中有些标记也不再被支持,因此GML不同版本的GML文档解析工作存在一些问题。 (3)功能服务的划分粒度-面向大众和网络的粗粒度变划分 服务的粒度越高,服务的抽象程度越高,服务接口越贴近用户,易于用户理解和使用;服务的粒度越细,服务的越具体,服务接口越贴近底层系统组件,不易于用户理解和使用。对于专业用户,粒度小拥有更多的灵活性。对于普通用户,由于具备的专业知识较少,因此,比较适合粒度大的服务。专业用户可以利用专业知识,将粒度小的服务组合成实现特定功能的服务链模板,供普通用户使用。普通用户可以将专业用户组成的服务模板看成一个集聚服务,不必关心其内部结构。功能服务粒度划分另外一个不得不考虑的问题是网络速度和运行效率。与单机系统不同,运行在网络上的GIS服务需要较多的网络传输时间,必须要面对网络不稳定等多种网络异常,因此,网络GIS服务的粒度划分不宜过细,否则造成服务链的流程过于复杂,服务调用中出现错误的风险大大增加。 5 结束语 GIS服务和GIS服务链是GIS、网络技术、工作流技术不断发展的产物,为网络空间信息共享和互操作提供了新的手段,已经成为新一代地理信息系统的发展方向。GIS服务和GIS服务链为国土资源信息共享提供了新的理论和方法,在国土资源信息化建设中,应借鉴和利用GIS服务和服务链的思想,大力提升国土资源信息共享的能力。 参考文献 [1]黄晓斌,2002 .基于GeoAgent的空间信息服务与应用集成研完,[博士学位论文],北京:北京大学,2002. [2]ISO19119/OGC top12: The OpenGIS Service Architecture.http://www.opengis.org/docs/02一112.pdf.2002. [3]Deng M.X.Zhao P.S,Liu.Y,Chen A.J,Di L.p,2004,the Development of a Prototype Geospatitial Web Service System for Remote Sensing Data。 International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2004 July, Istanbul, Turkey. [4]Di L.P, 2004, Geospatial Semantic Web Research at LAITS.http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/nga/docs/Di-Position.pdf [5]Bernard L, 2002, Experiences From an implementation Testbed to Set up a National SDI. In proceedings of 5th of the Association of Geographical information Laboratories in Europe (AGILE) April 25th-27th 2002, Lyon, France. [6]Bernard L,Einspanier U , Lutz M, Portele C, 2003,Interoperabilities in GI Service Chains一the Way Forward. In Proceedings of the 6th AGILE. April 24th一26th, Lyon, France [7]Winnie S.M.Tang;, Jan Robert Selwood, 2003, GIS Web Services: A Route to Societal GIS. http://www.gisdevelopment.net/technology/gis/pdf/ma03022. pdf,Accessed October 2004. [8]高勇.刘宇,王永乾,2002 ,基于OpenGIS的空间信息工作流管理系统框架研究.地理学与国土研究.第18卷第4期,P28-32, 2002. [9]王华敏,边馥苓,2004,基于微工作流的可扩展GIS模型研究,武汉大学学报信息科学版,第29卷,第2期,P27一131,2004.2. [10]Alameh N, 2002, Service Chaining of Interoperable Gcographic Information Web Service. http://web.mit.edu/nadinesa/www/paper2.pdf. Accessed August 2002. [11]Aditya,T., Lemmens, R.L.G Chaining distributed GIS service.In: Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XII, Masyarakat Penginderaan Janh Indonesia : Inovasi dan modifikasi penginderaan。jauthdan SIG untuk pengembangan program Kelatuan dan Pertanian di Indonesia, Bandnng,29-30 Juli 2003.8 p.pp [12]Stoimenov L,Slobodanka D,2002, Framework for Semantic GIS Interoperability, PACTA UNlVERSITATIS (NIS),Math.Inform. 17 (2002),107-125. [13] Einspanier U, Lutz M,Senkler K, Simonis I, and Sliwinski A. 2003, "Toward a Process Model for GI. Service Composition ",presented at GI-Tage(GI Davs) 2003, M?aster, Germany. Research of GIS Service and GIS Service Chain Jia Wenjue Infornmtion Center. Ministry of land and Resources, Beijing 100812 Abstract: with the development of geospatial information technology and Internet.GIS service chain are becoming the new reaesrch focus on next generation Geospatial Information System. Based on the analysis of the definition. research status category and characteristics of GIS service and GIS service chain, this paper point out the illumination for the work of land and resources informatization and introduce the interface definition principles of the GIS services for land and resources. Keywords: GIS Service; GIS Service Chain;OGC Web Service;Land and Resources in informatization

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发表于 2007-4-19 11:16:25 | 只看该作者

阿海珐输配电全球第三家GIS工厂落户中国

阿海珐输配电全球第三家GIS工厂落户中国
作者:不详 2007-4-18
阿海珐输配电4月18日宣布在中国苏州投资的GIS新厂开业投产。这是继去年阿海珐输配电在厦门的两家工厂开业之后,又一家新厂竣工投产。 新的GIS工厂下属于阿海法输配电苏州高压电气开关有限公司,该公司是阿海法输配电与苏州创元集团的合资企业,是阿海珐输配电继法国和瑞士之后全球第三家GIS工厂,该工厂将为最高可达550千伏的高压输电网提供最尖端的GIS产品,同时也将成为阿海珐输配电的测试与研发中心。 阿海珐输配电同时宣布与无锡阿路米科技有限公司签署合资协议,无锡阿路米科技有限公司的主要业务为重力及低压铝合金铸造,双方的合作将确保阿海珐输配电GIS的主要部件供应。 目前,阿海珐输配电在中国的销售网络遍及主要城市,包括北京、上海、广州、武汉、西安、沈阳、南京、杭州和香港。通过直接投资和合资,阿海珐输配电分别在上海、苏州和厦门建立了5个生产基地生产10类产品。 阿海珐输配电主席兼首席执行官以及阿海珐集团行政委员会成员葛菲利(Philippe Guillemot)表示,在过去的三年里,阿海珐输配电的高压产品取得了可观的市场分额增长。苏州GIS新厂的开业标志着阿海珐输配电的产品生产在中国实现了全面的本地化,这将有助于阿海珐输配电在2010年实现在中国销售额翻倍的目标。
Alice in Wonderland

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发表于 2007-4-19 12:03:49 | 只看该作者

“電子鷹眼”GIS技術應用於城市規劃資訊平臺

从上海市规划局了解到,一种带有鹰眼般地图查询定位导航功能的GIS技术(城市地理信息系统)已被应用于城市规划信息共享平台,市、区(县)规划局在审批建设项目时已基本都能在网上进行。市规划局有关人士表示,将在2008年基本建成上海城市规划信息共享平台,2010年基本实现上海城市规划信息化,信息化总体水平在国内城市规划界处于领先地位。 据了解,上海市城市规划信息共享平台(一期)从今年在全市规划系统正式启用,目前,信息共享平台运行正常。通过该平台,全市规划系统工作人员不仅能看到上海市目前的规划设计图,还能充分共享信息资源,了解到各区县的规划方案。同时,市、区(县)两级的规划部门对建设工程选址意见书、建设用地规划许可证、建设工程规划许可证的行政审批、城市规划成果的展示、基础图形信息的发布都能通过网络发布。 城市规划信息共享平台的最大亮点就是可以精确定位和查询的GIS。在上海市地图上,用户点击地图窗口上某个地块,GIS便能显示出该地块的项目名称、用地单位、用地性质和土地面积。有些地块还能载入它的现场图片。(来源:赛迪网)

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发表于 2007-4-19 13:29:29 | 只看该作者

GIS:基於技術的創意產業




GIS技术固然关键,更关键的是创意。   社会对GIS(空间地理信息系统)的需求是与经济发展相适应的,这恐怕是为什么现在GIS在国内飞速发展的最合理解释。   其实,GIS在国外已经有20多年的历史,而中国市场的GIS发展则只有20多年的一半多。这决定了我国GIS发展的先天劣势和后天优势。北京超图地理信息技术有限公司董事长钟耳顺认为,国内GIS的劣势在于,相比较国外品牌,我们的产业化程度不高——无论是品牌建设,还是宣传、包装都没有国外产品专业。但是,因为我们起步得晚,所以我们能用最先进的IT技术和IT架构搭建整个GIS的平台,而国外由于历史原因经常用的是很古老的语言而且转型很困难。另外,我们也容易把握最新的技术潮流,比如,面对目前网络地理信息系统的市场需求,我们的体系架构更容易满足。   形成产业链才能发展   GIS只是工具,不是应用。就像微软的Windows一样,GIS提供的只是基础结构和数据,而之上到底用这些结构和数据做什么,则是应用软件开发商的事情。这其实是一个生态链。   以120急救指挥系统为例,当患者家属拨打120之后,120医疗急救指挥信息系统利用GIS技术定位呼救点,能够自动标注患者的发病点及会面地点,并按照距离发病点由近及远的原则推荐五个就诊医院,之后指挥中心直接对就诊医院进行调度,对其车辆及出车情况进行管理与监控,并可打印出车单及出车地图。 欢迎光临3s8.cn   这就是GIS在具体行业的具体应用,而这其实并不是凭GIS厂商一家之力可以做的。   GIS只是一项技术,以及在技术上跑的一些指标。但是具体使用时,它仍然必须和各行业具体应用结合起来才有意义。一般来说,GIS软件提供商只负责底层结构,之后,ISV会根据自己的行业优势在GIS软件的基础上进行有针对性的开发,形成应用软件。而该应用软件很多时候并不只包含GIS功能,还有其他实际应用(比如120中的Call Center系统等就和GIS关系不大),因此,只能算是应用中的某一个基础软件。   每个GIS软件提供商周围都生活着这样一批ISV,而一个GIS软件到底被用户接受程度如何,与他身边的ISV数量和质量有关。   从整个产业链的发展情况看,链条上的每一段都有自己的特色:核心基础软件要符合现代技术发展趋势,不仅仅适合PC使用,还要开发适合手机、PDA等的版本;而ISV则要和用户非常密切,开发更快,客户化做得更好。   数据是难点   仍然是上文的例子,有了技术,有了软件,五个就诊医院到底从哪里挑呢?最基础的是这些医院的相关位置、接诊情况等基本信息。无论是GIS还是之后的GPS,没有数据,单纯的技术没有任何意义。 3s8.cn 版权所有   “技术只是杠杆,数据才是真正的核心。”钟耳顺用他多年的经验直面很多目前难以解决的问题。从中国现状来说,国内的重要数据都存在相关机构手中,而普通民营机构没有勘测权,这些法规和政策导向都使得GIS发展遭遇了障碍。另外,中国很多城市都在大兴土木,现有的GIS地图变得远没有实际情况快——前两天还没有的路,这两天就通车了,这在欧洲、美洲等发达国家是不可想象的,自然,相关数据的收集也是个难题。   其实,与电子政务建设一样,国内各政府行业的信息壁垒使得各种信息的共享难上加难。一个地下管线铺设的图,要找市政要下水道设计图,再找供水公司看自来水管道设计图,再加上光缆等,把信息收集全须跑几个单位,这种数据收集的障碍困扰着所有GIS企业。   钟耳顺认为,其实,这些数据的共享最终要依靠法律解决。国家如果能够制定相关法律,明确知识产权和定价问题,共享就不再是无章可循、各自为战的现状。

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发表于 2007-4-19 13:29:55 | 只看该作者
不过,北京市在这方面走在了前列。早在2003年,崇文区政府信息办就和超图开始GIS工程的合作,开通了“数字崇文地理信息系统”公众服务系统,具备跨部门、跨业务的服务能力。之后,“数字昌平”的建设瞄准了电子政务GIS系统,西城区也于去年8月开展“城市资源现状调查项目”,超图和西城区共同构建基于SuperMap GIS的软件平台,全面掌握西城区辖区内的城市部件资源的分布和现状情况,并以1∶500地形图作基底,按照城市部件的功能分类、分层建库,把每一个城市部件与其属性信息表建立关联,将其全部定位到所属万米单元网格中,建立西城区城市部件管理数据库,为网格化城市管理新模式的应用打下基础。   前一段时间,北京市“市区两级信息资源共享交换技术”正式通过科委验收,怀柔、平谷、石景山等6个试点区县成功实现政务信息资源共享。其中,作为子课题之一的“区县全国产化空间GIS系统研究及其在怀柔、平谷区的试点建设”成果演示汇报获得了验收专家的高度评价。可以说,政府牵头进行的数据整合,才是将来解决数据问题的关键。   未来不存在   现在谁知道自己手机里用的什么芯片,什么操作系统?99%的人不知道。因为,手机已经是用易操作的界面在为百姓服务,百姓不用知道后台到底是Java还是高通,编代码的到底是国内企业还是外资企业,总之,用得好就行。 http://www.3s8.cn中国3S专业站   这也给GIS的发展指出了一条终极之路:无处在又无所不在。说它无处在,是未来除非专业人士外,没有人关心什么是GIS,GIS在哪里;说它无处不在,是指生活中它的应用已经非常广泛,出门指路、上网查地图,到处都用GIS。说到底,不在的是表现形式,在的是内容。   由于GIS的民用化越来越明显,目前国际上GIS发展呈现两种趋势。一是没有人再关心精度很高的数据。以前在军用上,GIS数据经常要精确到厘米,而现在,“只要到底是路北还是路南的,方位没错,差个几米、几十米问题不大。” 钟耳顺这样对比。二是功能性要明显加强。以前的GIS只要标注每个地方有什么,而现在则需要更全的功能,比如方圆一公里内哪有停车场,哪有加油站等。   日本现在新出厂的手机都已经预装了GIS功能,日本公民无论到什么地方,都能迅速查找自己的位置,也能查找附近的建筑物或设施。而每次查询,运营商都会收取一定费用,然后再和服务提供商分成,商业模式已经非常成熟。   “GIS发展得很快,但我一直认为这是一个创意产业,关键是如何将GIS与用户的行业特色和实际应用具体结合起来。技术固然关键,更关键的是创意。”钟耳顺这样总结。

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 楼主| 发表于 2007-4-23 15:35:55 | 只看该作者

GIS工程与软件开发技术

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发表于 2007-4-23 17:46:55 | 只看该作者

電力GIS的即時監控實現技術

关键词: 电力GIS,实时监控,Socket 1 引言 计算机技术日新月异,对计算机的应用要求也越来越高,其应用领域也日渐宽广,本文所进行的电力GIS实时监控技术的应用研究就是这其中的一部分。电力企业是国民经济的主要部门之一,它与经济各部门以及人民的日常生活有着密切的关系。国内的电力行业正处于不断的调整与规范之中,在城()配电网的基础设施建设中,供电企业的供电水平直接影响到其经济效益。供电部门急需适合电力行业的各种应用,电力GIS与实时监控技术相结合正是适合电力企业要求的应用系统。这种技术与应用的交汇将为电力企业带来的益处是显而易见的:实时监控电力配电网的运行,提高供电质量;快速响应故障,从而提高检修的速度,使设备能够得以发挥其能力;提高管理水平,节省办公费用等等。 2 现状分析 地理信息系统GIS(Geographic Information System)是为获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的数字化的计算机数据库管理系统。GIS利用现代化计算机图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、显示和输出地理图形及其属性数据,是集地理学、几何学、计算机科学及各类应用对象为一体的综合性高科技。由于GIS具有上述的特点,GIS不但可以广泛应用于国土资源调查、环境评估等方面,更可以深入到区域规划、公共设施管理、能源、电力、电信等与国民经济相关的重要部门。 电力系统从发电厂、输供电线路(架空线、电缆)、变电站、配电所直到千家万户电度表,大量各种各样、不同规范的电气设施分布在广阔的地域和空间。如何充分合理利用目前有限的电力资源,成为摆在电力决策者面前的首要问题。然而面对纵横交织的电网分布、日益复杂的电力设施、时刻变化的电网信息、不断变迁的城市道路与建筑,尤其是电网中许多与空间位置有关的数据,如何在需要的时候迅速准确地提供完整的信息,也就是如何将各种图形、地图、数据属性信息统一管理并达到共享。所有这些问题的解决都依赖于GIS。电力系统中有很多需要监测的参数,将采集到的实时信息引入GIS系统,可以提高我们向用户提供的信息量,丰富GIS的内容,这对于GIS应用系统来说同样具有重要的意义。 因为现有的供电系统通讯已经基本实现本地企业网化,采用TCP/IP进行数据传输从而实现信息交换的方案是可行。TCP/IP协议具有跨越异构通信网络的能力,它已经被广泛地应用于当今的通讯网络。 当今国内外的主要GIS开发平台:国外的有ARC/INFOMapInfoGeoMedia;国内的有吉奥之星(GeoStar)系列、MapGIS、城市之星(CityStar) 基于以下2点,本文采用MapInfo公司的平台MapInfo ProfessionalMapXtreme进行开发1)系统应用的要求。对于不是很大的GIS系统来说,MapInfo公司的系列产品即可满足各项要求;(2)MapInfo的性能价格比是很高的。可以用较少的代价获得较高的性能,这对于配电管理信息系统是很合算的。 作为业界领先的地图化解决方案的MapInfo Professional,其复杂而详细的数据分析能力可帮助用户从地理的角度更好地理解商业信息。使用MapInfo Professional可以增强报表和数据表现能力,找出以前无法看到的模式和趋势,创建高质量的地图以便做出高效的决策。而且MapInfo Professional支持集成二次开发,我们可以使用支持OLE自动化的开发工具,如DelphiVisual C++Visual BasicPowerBuilder等等进行集成二次开发以达到将良好的功能与优秀的界面相结合的目的。 由于Delphi所使用的语言是面向对象的Pascal语言(Object Pascal),用它开发出的应用程序具有可重用性的特点,以及很强的异常处理能力。在目前应用开发工具呈百家争鸣的时期,Delphi在语言的灵活性、开发速度、应用质量都能兼顾。因此本文采用DELPHI实现的电力GIS的实时监控技术。 3 基于TCP/IP通信的实时信息集成实现 3.1 TCP/IP简介 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internal Protocol)20世纪70年代中期美国国防部为其ARPANET开发的网络体系结构和协议标准。TCP/IP是一个协议族,协议组成,如图1所示。 3.2 Socket网络编程接口原理 作为TCP/IP核心的TCPUDPIP等中下层协议向外提供的只是原始的编程界面,而不是直接的用户服务。用户服务要靠核心以外的应用程序实现。 TCP/IP应用编程接口与核心应用程序的关系如图2所示。 TCP/IP并没有对应用程序接口进行标准化,应用编程接口通常和操作系统紧密相连,不同的操作系统提供不同的接口。Socket接口和Windows下的WinSock接口是使用最为广泛的两类接口,它们通常也称为套接字。套接字用来区分数据究竟是发给在主机上运行的哪一个应用程序的。因为在同一主机上,运行着多个应用程序,可能都在运行TCPUDP协议进行通信,套接字提供了一套区分不同应用程序所传输的数据的机制。可以理解为套接字=端口+IP地址,端口是一个16位的标志符,标志传输层协议和应用程序之间的数据接口,它由不同的主机上的TCP协议独立分配,不可能全局唯一。端口号和IP地址合起来,就可以在全网范围内唯一地标志一个端口了。 Socket其实是一种进程间通信机制,正如UNIX系统中的管道(pipe)、共享内存(shared memory)Windows环境下的DDE机制一样,Socket提供了进程之间进行通信、相互作用的一种方法,并将这种进程间通信从单机环境扩展到网络环境。 Socket套接字有三种类型:流式套接字、数据报套接字及原始套接字。流式套接字定义了一种可靠的面向连接的服务,实现了无差错无重复的顺序数据传输。数据报套接字定义了一种无连接的服务,数据通过相互独立的报文进行传输,是无序的,不保证可靠、无差错。原始套接字允许对低层协议如IPICMP直接访问,主要用于新的网络协议实现的测试等。基于对实时监控系统的要求,应采用了流式套接字实现远程通信。 在网络环境中进程通信需要解决以下3个方面的问题: (1)网络环境的进程之间的通信首先要解决进程标识问题:在同一台主机中,不同进程可以用进程号(Process ID)唯一标识,但在网络环境中,各主机独立分配的进程号是不能作为进程标识的。要想标识正确标识网络进程必须指明主机地址。 (2)另一方面,在网络通信中,进程本身也不用进程号来标识,因为进程号有很大的灵活性,它由操作系统动态分配。同样一个文件传输进程在不同的主机中其被分配的进程号很可能不同。所以在TCP/IP网络中使用端口来标识进程。应用程序通过系统调用与某个端口建立联编(Binding)后,传输层就可以通过该端口进行收发数据。 (3) 网络进程通信还需要解决通信协议的识别,因为不同协议的地址格式不同,端口分配相互独立,工作方式也不相同。 所以在网络环境中标识一个进程需要一个三元组,即:协议、本地地址、本地端口号。其中本地地址指定了网络中的主机,本地端口号指定了主机中的特定进程,协议说明了此进程采用的通信规约,在TCP/IP Socket编程接口下,Socket提供了进程通信的端点。进程通信之前,双方必须各自申请一个端点Socket,每个Socket用上述的半相关描述,一个完整的Socket连接用一个相关描述。每个Socket有一个本地唯一的Socket号,由操作系统分配。 通过编写服务器端程序可以实现报警数据的实时传输,以便客户端实现动态显示配电网当前数据,实现配电网的实时监控。我们利用Delphi封装的控件实现基于TCP/IP通信网络的数据传输。有两种实现方式:面向连接的可靠传输和无连接的数据报传输。 面向连接的可靠传输由TCP(传输控制协议)提供保障,在传输数据之前,链路已经建立起来,需要传输的数据可以通过这条已经建立起来的链路直接发送。这种链路一直维持着活动状态,直至某一方提出释放链路。 GIS与实时系统集成原理如图3所示,基本的处理机制如图4所示。 下面的代码示出了服务器方是如何向所有已经与之保持连接的客户方发送广播消息的: j:=serversocket.Socket.ActiveConnections; file://计算活动连接数目 if j<>0 then//如果有活动连接存在 begin for i:=0 to j-1 do with serversocket.Socket.Connections do ServerSocket.Socket.Connections.SendText(AlarmData);//广播报警,其中AlarmData为自定义格 file://式的消息,用于传递报警信息。 end; 下面的代码在客户请求连接或请求断开时调用,用以刷新界面: for i:=0 to serversocket.Socket.ActiveConnections-1 do with serversocket.Socket.Connections do begin ActiveOnes.Items.Clear; ActiveOnes.Items.Add ('连接至:'+RemoteHost+'; IP:'+RemoteAddress); statusbar1.Panels[2].text:='共有活动连接'+inttostr(ActiveOnes.items.count)+''; end; 下面的代码调用发生在客户请求连接成功时,此时刷新历史记录: var j:integer; ClientName,ClientIP,ConnectedTime:string; begin ClientName:=Socket.RemoteHost; ClientIP:=Socket.RemoteAddress; ConnectedTime:=DateTimeToStr(Now); TableHistory.edit; TableHistory.Append; TableHistory.FieldByName('客户机名称').AsString:=ClientName; TableHistory.FieldByName('客户机IP').AsString:=ClientIP; TableHistory.FieldByName('连接时间').AsString:=ConnectedTime; ………. TableHistory.Post; TableHistory.Refresh; End; TCP连接必须首先建立起来,然后才能传输数据。 下面的代码给出了客户端收到变压器报警信息后根据信息中的变压器编号进行自动地理定位操作,即实现地图自动推出: procedure TFormByqAlarm.LocateByq(Num:string); var pos_x1,pos_y1:real; win_id,Count:integer; begin Num:='"'+Num+'"'; OLEMAP.DO('Create Index On变压器(变压器编号) '); win_id:=OLEMAP.Eval('FrontWindow()'); OLEMAP.DO('find using 变压器(变压器编号)'); OLEMAP.DO('find '+Num); count:=OLEMAP.Eval('CommandInfo(3)'); if count1>=1 Then begin pos_x1:=OLEMAP.Eval('CommandInfo(1)'); pos_y1:=OLEMAP.Eval(' CommandInfo(2) '); OLEMAP.DO('select * from “变压器” where 变压器.变压器编号='+Num); OLEMAP.DO('set map scale 1 units "cm" for 70 units "m"'); OLEMAP.DO('Set Map Window'+inttostr(win_id1)+' Center ('+floattostr(pos_x1)+','+ floattostr(pos_y1)+') '); end else showmessage('目标不止一个或目标没有找到!');end; 5 结束语 目前,国外已经将GIS广泛应用到电力系统的各个领域,:配电管理、输电管理、电力设施管理、停电管理、用电营业管理等等。而我国GIS在电力系统领域的应用还仅仅处于起步阶段。本文对如何将实时信息引入电力GIS进行了探讨,并详细介绍了用DELPHI实现的电力GIS的实时监控的实现技术并应用于湖北某地的配电网系统,在实际应用中过程中取得了很好的效果。进一步工作将实时控制引入电力GIS由于网络传输存在着的诸多不确定性因素,尤其是传输延迟问题还有待深入研究。

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发表于 2007-4-23 17:50:46 | 只看该作者

GIS平臺功能需求

一、图形操作功能 1.图形显示与控制: 提供缩放、漫游、导航等工具,便于用户统揽全局与细节,掌握一切 2.图层控制: 要求系统将整个空间数据分为若干图层,如电力设备层、街道层、建筑层等等,通过对图层的控制,可以实现指定图层可编辑、可选、可见以及其他显示特性的改变。另外,依据电力系统模型的特点,将电力设施抽象为多个对象特征,如:开关、刀闸、线路、母线等等,便于实现对各种设备的显示控制。 3.影像背景叠加显示: 支持影像背景显示,以便直观、逼真地表达实际地理背景信息。 4.视图标签功能: 要求可以对经常浏览地区域或敏感区域进行标签定义,将对应区域地视图参数添加到视图标签列表中,通过定位视图标签,系统自动定位到对应地显示区域。 5.图形定位: 建立属性信息,能定位对应地图形位置。如输入道路名,将图形定位到该道路所在的地理位置。输入线路名,将线路移至图形窗口中心。 6.矢量、栅格数据综合处理功能: 矢量数据模型,强调离散现象的存在,由边界线(点、线、面)来确定地理实体边界,如输电线路,可以一条多义线来表示,一次可以看成是基于要素的。适合于数据的管理和关联分析。 栅格数据模型,是基于连续铺盖的,它是将连续空间离散化,即用二维铺盖或划分覆盖整个连续空间,重点放置在空间格网像元位置的内容上,经常被描述基于位置的。可以提供许多矢量模型不能提供的信息。 7.三维信息显示: 系统应支持高程信息的查询显示,系统中,等高线数据作为一个特殊的矢量图层,当查询指定地面的高程信息时,系统可以根据周边的等高线,通过内插计算,求出该点的高程。 8.GPS定位功能 平台需预留GPS定位接口;GPS定位数据与矢量地图数据的匹配;GPS数据作为线路、或地理背景编辑的定位依据;GPS可以实现对人员或交通工具如抢修车辆的实时定位跟踪。 用户权限管理 9.用户管理: 系统需多级用户管理,给不同级别的用户提供不同级别的操作权限。每个用户赋予不同的系统角色,不同的系统角色对系统有不同的控制操作权限。用户的权限设置必须满足买方需求。 10.日志管理 系统日志一方面记录系统格模块运行的操作信息,可以为操作者提供全面的系统运行信息,方便使用人员了解系统的运行状态,另一方面,日志记录系统需记录使用人员的登陆使用情况。 二、维护功能 1.图件的关联: 系统能提供图形热点功能,可以定义图件之间的超级连接 2.投影变换: 可将多种来源的地理数据统一到一个坐标平面。便于图形拼接、GPS导航定位等 3.图形拼接: 可以多幅图形拼接 4.图形输出: 根据买方要求,需提供各种专题图的生成工具,如任意范围线路走向图、厂站电气一次结线图、截面图等各种图形。可以直接输出到绘图设备;也可以输出到文件,或以其他格式(如bmpgifwmf)的图片形式输出。 5背景编辑: 提供路网结构编辑、建筑物编辑及其它背景图素编辑工具,尽可能保证电子地图与实际地理情况一致。 6.路网结构: 包括道路中心线、道路交叉点、具有拓扑关系,用于行车线路选择分析 配电设备编辑维护 7.提供自定义图符: 完整的描述整个电力系统的所有设备对象 8.提供图、库一体化建模工具: 依据配电网络模型,定义各电力对象的连接规则,可以实现图形、属性数据及设备之间的关联关系的自动维护。 9设备台帐资料录入编辑 应按照买方的要求提供灵活多样的台帐录入方式。置库界面录入设备台帐资料;图库一体,在编辑图形时录入对应的设备台帐,对于相似设备,可以提供批量录入功能。 10数据检查 图形、属性一致性检查:根据图形到属性,属性到图形的对应关系,系统必须提供方便的检查工具,实现图形属性的一致性检查。 11完整性检查:对于不完整的图形数据以高亮显示,提示用户对对应图形进行修正。 三、综合查询统计 提供对图形数据和属性数据的灵活多样的双向查询统计。 1.几何查询 包括以下查询 点击查询:(查询单个地理设备的台帐信息) 圆形查询: 矩形查询: 2.区域查询(查询出在给定区域中设备的类型、数量以及相应设备台帐信息)查询(按设备编号查询) 3.缓冲区查询(查某几何对象多少距离缓冲带内的所有对象及其相关属性)等。 4.模糊查询:输入设备的部分信息,列举出包含该部分信息的所有相关设备。 5.树型查询:为用户提供一个按设备的逻辑关系组织的树状结构,该树状结构将与某个变电站(或某一条线路)相连接的各种电力设备按连接顺序组织在一起,使用户方便地查询到与该变电站(或该条线路)相连接的各种电力设备的台帐信息。 6.按供电线路查询:列表显示与线路关联或挂接的所有电力设施的台帐信息。 7.分类查询:按设备的类型分类列表显示出某类设备的台帐信息。 8.单线显示:输入馈线代码或点选某条馈线,单独显示该馈线以及与之关联的或挂接的所有电力设施; 9.设备统计:在各种条件下,按属性进行统计和管理。如按某电压等级统计馈线长度,按线路或区域统计变压器和用户的个数及容量,按设备不同规格的分类统计,熔丝定值管理等。 四、统计报表功能 对于查询统计结果,系统必须有提供买方要求的特定报表功能 输出到Excel文件 可以满足卖方要求的格式 列表打印 五、配电管理功能 1.设备档案管理 系统可管理所有配电系统设备档案和用户档案,具体要求如下: 资产编码分类、分年限检索 新设备登录编码:对新设备登录能自动编码,进行新设备录入 设备替换的档案变换及管理 进行图纸档案(如设备图象、电气主接线图等)管理,并能根据图纸对设备档案和运行数据进行查询。查询应以下列方式进行 可以从变电所、线路、设备逐级查询、定位显示,也可缺省相关选项直接查询 能实现设备双向查询功能,即可通过图形属性查询设备属性,又可通过设备属性定位其相应位置。 能按指定区域或线路等各种要求对设备进行统计、查询。 本系统可以对各类设备的技术资料进行查询和统计,包括设备的生产厂家、铭牌、技术参数、投运日期、检修次数、机构图、接线图等内容,具体分类如下: 电缆:电缆及电缆够走廊剖面图、敷设方式、检修井位置、电缆 接头位置等 架空线:导线、杆塔、上杆电缆头、配变、柱上开关等杆上设备。这些设备信息,既要包括生产厂家、出厂铭牌、技术参数、投运日期、检修次数、编号、备注等基本的管理信息,又包括设备的运行状况和数据。 2.线路巡视管理 包括巡视计划编制、超期未巡报警、巡视工作单派发、巡视记录管理、发现缺陷、进行缺陷登记等。在编制-管理-派发各流程中分层预设权限管理,按流程进行传递。 3.设备检修管理 按检修流程分层预设权限管理, 并按计划制定-申请-审核-批复-进行检修等流程依次传递。 设备检修管理根据生产计划任务书,安排检修计划进度和工作内容;开工作票、工作票签收、工作票完成及查询:自动检索设备生产计划库,提示设备相关的检修工作内容等。 系统应具有下列功能: 根据年底大修改造计划、停电计划、最后一次检修日期以及检修周期自动编制阅读检修计划,可以人工调整,对过期设备提示报警。 检修过程中发现缺陷,能进行缺陷登记;进行检修计划编制;对过期设备提示报警;检修工作单派发;检修记录管理,对检修的记录进行管理,添加、修改、删除、查询;检修停电用户管理;检修停电通知单。 六、GPS车辆管理 进行车辆调度辅助决策:根据故障点的位置、车辆的位置调派抢修车辆。 行车线路分析:系统能提供最短、最安全的路径分析功能,方便行车人员根据车辆位置和目标位置,确定行车路线。 七、 停电管理 1.计划停电 停电计划申请、计划审批、停电通知单、停电计划执行、停电终结等过程。每个流程都有着严格的先后顺序;各个流程中的一些内容都有不同的权限设置,用户根据自己的权限填写不同的内容。 2.故障停电 用户打电话反映事故信息,系统能根据所反映信息,自动生成停电范围、报修单等内容。 八、 线损管理 (1)实时理论线损计算:计算依据《中华人民共和国电力工业部电力网电能损耗计算导则》规定进行计算。35kV及以上电力网计算电力网的电能损耗,用牛顿-拉夫逊法或P-Q分解法进行潮流计算程序,在基本数据能够达到的情况下采用均方根电流法,如果基础数据不能满足,根据计算条件和计算资料,可采用平均电流法、最大电流法、等值电阻法等计算导则中规定的方法进行计算。 对于35kV以下电力网电能损耗计算采用平均电流法及等值电阻法进行计算。对于没有无功电能表的用户,功率因数考虑为国家规定达到的数值。负荷特征系数《导则》中规定的2.3.4.2条进行计算,如果负荷节点中给出特征值时,应根据该特征值确定该点的特征系数。 计算所需的各节点的基础数据录入可手工录入,也可从其他数据库中读取数据。实现对单条线路及整体系统进行理论线损计算,并生成输出到Excel文件进行列表打印。 (2)进行线损预警提示:设定线损上限,当某处线损超出上限或连续几个月异常时进行预警提示。 九、配电线路设计 根据地理状况、导线型号、长度等基础信息,可以在软件中模拟设计后的配电线路状况,如交叉跨越位置选择、线路材料统计、杆型选择等信息。 十、供电可靠性管理 1.以电网地理信息为平台,建立电网供电可靠性基础资料月报表,并能进行分压(110Kv/35kV/10KV)、分线、分(供电)所统计。内容包括线路月末单线图(含用电户数、配变容量等)、线路停电区段和时间统计(含每次停电的用电户数、配变容量等)。 2.可靠性报表要与缺陷管理、检修管理、新上配变工程管理等共享数据,由系统自动生成。 3.合环倒电线路不做停电统计,一个用电户含两台配变的按一个用户统计,一台配变含两个用户的按两个用户统计。系统对以上问题能自动甄别。 4.基于供电可靠性管理报表,系统能自动统计供电可靠率。 十一、 在线实时应用 地理信息系统应具有以下在线应用 1.供电电源分析: 在电网图形上,任选定追踪点,系统沿馈线向电源测搜索沿线设备,至电源点,并将沿线设备增亮显示,给出设备列表。 2./停电范围分析: 系统提供对开关、刀闸等可以进行模拟变位操作,显示在运行方式变换后,电网的供停电状态,进行供停电范围分析,并可对供停电范围内的设备进行统计查询、报表。 3.进行实时监测: 可以提供动态图层显示机制以实时显示开关的遥信量(如带电、失电)和遥测量(如电压、电流、有功、无功) 4.提供动态着色: 标识线路状态(如带电、失电、过压、过流、欠压等) 5.预警机制:可以提供实时可操作画面,实现由事件触发,执行相应处理,自动推出报警画面,显示故障区域。 十二、输电线路、变电站管理 1.变电站、输电线路管理 管理内容: 变电站:名称、电压等级、主变容量、投运时间、检修日期等 输电线路:名称、电压等级、线路长度、投运时间、起止杆号、检修日期等 2.环境: 地形地貌情况: 地质水文情况:滑坡等不良地质形态,河流、湖泊、沟渠等等 气象情况:雷电、气温、大风、大雾等等 污区分布:爆破区、污秽区、易盗区、取土区、雷害区、重冰区、森林区的分布。 3.变电站设备、输电线路设备管理 变电站: 设备的生产厂家、铭牌、技术参数、投运日期、保护类型等 输电线路管理内容: 杆塔逻辑属性:杆号、色标、排列方式、投运日期等等。 杆塔物理属性:杆塔型号、材料、高度等等。 绝缘子:型号、数量、位置、泄露比距、更换日期、重锤数量、重锤位置、生产厂家、出厂日期等 金具:型号、数量、生产厂家、生产年份、出厂年限一览表等。 拉线:型号、数量、拉线方式等 相关资料: 图纸、照片、视频监控等 十三、专题图管理 1.变电站: 全站一次设备平面图;高压室及控制室布置图;结线图;变压器、开关室所有电气设备铭牌、结线图、布置图、结构图等。 2.输电线路 线路相位图 相位图的自动生成。 相位图的编辑、修改、关联。 线路平断面图 根据线路走向自动生成线路断面图。 断面图的编辑、修改。 十四、档案管理 规程、规范查询:对电业安全工作规程、架空送电线路运行规程、架空送电线路设备技术规程、架空送电线路施工及验收规范、架空送电线路现场运行规程、电力线路保护条例等等, 以文档的形式存储, 便于查阅。 设备评级表:设备重大缺陷情况, 设备基本情况, 设备安全运行情况。 气象、环境资料管理:收集本市的气象、环境资料, 以文档的形式按日期存储, 便于查阅。 违章档案管理。违章记录的添加、删除、修改、查询。 十五、污区管理 电力系统污区分布图是电力系统高压架空线路和发变电所电瓷外绝缘因污秽对其外绝缘强度影响程度的区划图。污区分布图管理: 污区分布图的生成、编辑、修改、删除 污区分布的查询、统计 污区查询 污区相关资料查询 污区分布图的打印输出。 十六、变电站、输电线路生产管理 1巡视管理 巡视计划编制: 根据线路、设备的不同巡视周期自动生成一张巡视任务表,其中包括已到巡视周期的线路、变电站等。鼠标单击能选中其中的一项指定巡视任务。同时,背景地图自动切换至将要巡视的线路、变电站,并以高亮显示于屏幕中央。 设备巡视周期;月巡、季巡等 特定巡视: 超期未巡报警: 对于超期未巡的线路或设备以高亮或闪烁显示,提示工作人员。 巡视工作单派发 巡视记录管理:对巡视的记录进行管理,添加、修改、删除、查询。 发现缺陷,转缺陷流程 2变电站、输电线路检修管理 根据年度大修改造计划、停电计划、最后一次检修日期以及检修周期,自动编制月度检修计划,可以人工调整,对过期设备提示报警。检修过程中发现缺陷,能自动进行缺陷登记。 状态检修功能: 检修计划编制: 过期设备提示报警 检修工作单派发 检修记录管理 发现缺陷,转缺陷流程 事故故障记录管理 检修工器具管理 工具试验记录查询:起重工具、检修工具、高空作业安全保护用具的试验记录,领用记录登记查询。 3输电线路辅助设计 1根据电网发展规划,设置并在网上发布电网分期地理接线规划图(年末、三年、五年、十年)。并能进行实时修订。 2实现输电线路网上选线、模拟定位、数据设置和编辑,网上初拟线路走径,统计线路长度、杆型及线路材料,进行初步设计。

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GIS:商業智慧的未來之路

很明显,业务系统的成熟使企业应用的ISV和咨询顾问奋力追求新的成就感,无论是巧合还是必然,商业智能都成为可以很好满足这一目标的概念:DW、OLAP,以至蒙着神秘的科学计算面纱的统计分析,甚至带有科幻色彩的人工智能领域发展出的数据挖掘。商业智能从诞生开始便被寄予了厚望:“去数据中寻找价值吧,然后告诉我,企业到底发生了什么。” 面对上卷、下钻、旋转、切片,面对客户细分、信用卡欺诈检测、预测等等从未听说过的技术,企业家有没有感觉到发自内心的需求?我们不能忽视的事实是,尽管负责中层管理和运营工作的干部会对数据有相当的兴趣,而决策层领导的工作中不会有太多的数字,除了几个完全不需要数据挖掘就可以得到的简单统计数字。商业智能,并没有成为企业家赖以生存的核心企业应用。 商业智能从一开始就宣称为管理层和决策层服务,可是人们无法改变决策层不爱使用计算机的习惯,越大的企业、越传统的企业越是如此,是啊,他们有什么必要成为企业应用的终端客户呢?现在的商业智能,需要有一种让企业家牵挂的元素,对于许多企业而言,这种元素就是从高空鸟瞰企业的全局感。 企业家需要清晰的地理观。自有企业以来,企业家们大多面对地图孕育着自己的商业战略:一个街区的开店计划,一个城市的配送系统,一个地区的营销计划,一条全国性的业务网点,乃至一条向海外延伸自己企业触角的供应链。 当企业家开始享受信息系统为管理所带来的变革时,有一种大家熟悉又陌生的应用——地理信息系统(GIS),能够替代掉企业家墙头的大幅地图,将地理信息的处理融合企业应用中,发展基于GIS的商业智能,改变企业家综观全局的观察方式,让商业智能真正地为企业决策层服务。 一、GIS的发展历程 最初作为一种军用技术的GIS,在几十年中逐渐渗透到公共服务部门和国家垄断行业。GIS从来就没有停止过快速发展的脚步。以全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为核心技术的3S技术,早已改变了人类对地理信息的管理方式。在国防、国土、气象、水文等公共服务领域,GIS已经成为支持政府管理必不可少的重要技术。在交通、邮政、电力、能源等带有国家垄断性质的行业中,GIS的应用也开始逐渐普及开来。 GIS将电子地图和具有地理属性的对象纳入到统一的框架下进行管理,并且利用直观方式展现在用户面前。从一开始,就结合了图象处理、模式识别、人工智能、计算机图形学、计算几何等学科的发展。GIS的发展从来都伴随着公共服务信息化的成长,从国防、国土资源管理、城市规划,到公共安全、交通信息。 然而,在当今世界用以维系企业运营的商用信息系统中,却很少发现实际的GIS应用。GIS和企业应用这两个IT界长期互不往来的两个领域,一直在走着不同的发展道路。两个领域之间长期缺乏交流,使得结合两个领域的思想服务企业信息管理的机会一再地没能到来。 在企业应用业界,随着全局性数据服务思想(主要是数据仓库)的成熟,加上数据挖掘这个神秘的概念、DSS卷土重来,包装为商业智能,进入企业应用的领域。商业智能刺激着客户对直观、简洁的商业信息的需求,客户对应用可视化的需求被大大激发。与此同时,在“IT+BPR”人士所未能充分关注的另一方面,跨平台、组件化的GIS技术正在逐步走向成熟,一切趋势都在暗示,基于GIS的企业应用即将成为商业智能的下一个发展方向。 二、决策支持与可视化 从商用计算机诞生时起,企业应用便步入了不断发展和完善的历程之中。直至今日,ERP/CRM/SCM这些OLTP系统方兴未艾,而数据仓库、数据挖掘、商业智能等OLAP系统也进入了快速发展的时期。一方面,强大而完善的OLTP系统极大地提高了企业业务流程的自动化水平;另一方面,先进的OLAP系统逐渐开始为企业家构建决策支持系统(DSS)的蓝图。 从企业信息化的发展历程看,OLAP一直是依附在OLTP之上的。近几年,由于信息化水平的提高,大型企业和企业集团的OLTP系统吞吐量和数据规模不断增加,异构程度加大,复杂程度提高。在企业中规划分离的DSS便渐渐提上日程。DSS的最终目的是让企业用户,特别是高层管理人员通过直观、简单、重要的信息,了解企业运营的状况、预测企业发展的趋势、进行管理决策。GIS是满足这种可视化需求的基础性技术。通过GIS所提供的地理数据处理功能,可以将电子地图和关心的数据同时展现出来,并通过在电子地图上的点击,获得与地理相关的企业运营信息。 三、转向企业应用 对于一位成熟的企业家而言,他不仅应该关注自身企业的发展,也应当关心企业所生存的环境的影响。企业存在在市场这个经济实体之中。无论是产品市场、服务市场、人力资源市场、货币市场、资本市场等等,按照交易角色都可以分为供应市场和消费市场,它们与企业共同组成了市场环境的要素。在企业应用方面也是一样,最具重要性的三类企业应用,企业资源计划(ERP)、供应链管理(SCM)和客户关系管理(CRM)的侧重点便是分别围绕企业、供应市场和消费市场所部署的。 在企业自身、供应市场、消费市场三个环节,只要其中的任何一部分具有显著的地域特征,企业家在考虑战略性问题的时候,就存在对地理信息的需求,就具有应用GIS作为核心技术实施商业智能的潜力。许多来自不同行业的企业都具备了这种特性。可以预见,GIS企业应用将在中国有很大的发展。另一方面,从近年来物流产业在国内的快速发展来看,在一个地理分布的环境中管理企业,已经成为了企业发展所需面临的一项重要课题,这也直接造成了市场对GIS企业应用的需求潜力。 我们从企业、供应市场、消费市场三个方面探讨GIS企业应用的潜在方向。 企业 一家24小时连锁零售企业,可能在上百万平方公里的地区中拥有许多上分布的店面,以及许多城市中的商品配送中心,从企业内部的管理而言,巨大的物流、资金流、信息流在不同的点之间24小时无间断地流动。现在的ERP系统全部基于关系数据库管理事务数据,这种以关系数据库为核心的运营系统通常只能为管理者提供密密麻麻按店面列出来的一张表格,显示出来自不同店面的数据。而通过一个GIS系统,则可以动态地从地图的某个自行定义的视窗上,通过颜色、柱状图或者其它可视化方式,直观地反映出来自不同店面的数据,让数据随地区分布的特征一览无余。 供应市场 一家会聚型的制造企业,如汽车组装厂,可能需要几万种不同的零部件和原料。这些物料可能来自全国甚至全球不同地区。企业的生产排程、产量以及库存量与供应市场息息相关,成本与价格与供应商的地址、供应能力、供应方式息息相关。合理地在整个供应链上选择供应商、运输途径、运输路线、供应时间,将对企业的产销协调提供莫大的帮助。 由于供应商和供应地点纷繁复杂,一个基于GIS的系统可以帮助供应管理部门直观地分析供应网络,全局性地了解供应链的运作状况;而基于GIS的系统,又为库存运输运筹、路径、配送等业务环节提供了基于空间信息的分析平台,在此之上可以开发许多高度智能化的应用,提高供应计划的质量,提高企业利润。 消费市场 一家电信或者金融服务商,可能拥有一个全国性甚至世界性的销售网络,面对着分布在数百个城市中的数百万名客户。CRM系统通常只能为管理者按地区列出相关的客户数据表格,单调而烦琐。而通过一个GIS系统,则可以从世界地图、全国地图或者某一个城市的地图上,通过颜色、柱状图或者其它可视化方式,直观地反映出来自不同地区的数据,让市场/销售/客户数据随地区分布的特征一览无余。 四、新的体验 在目前常见的BI应用中,许多分析工作是基于时间维度来做的,由于时间有方向性,很容易可以通过图形方式展示出来,针对时间所做的分析也很多,从简单的同比、环比,到复杂一些的时间序列分析乃至动态数据挖掘。 然而,数据仓库作为BI的基础,目前对地理信息的利用程度还不够。通常,数据仓库将地理作为一个维度,作为即席查询的一个选项,通过在表格上进行下钻、上卷等进行查询,展示出来的图形和表格也不具有空间信息,以行政区域名称这种方式标识的地理信息很容易地就淹没在大量其它的数据中。
(数据在时间和空间上分别进行展现)
其实,真实企业的数据有大量都与地理信息息息相关,而且只有将空间信息表现出来,人们才能从战略的高度获得这些信息。要实现地理信息的真实呈现,只有电子地图可以做到。GIS提供了一个管理电子地图和应用开发的平台,在此之上可以直观地反映出数据与数据之间的空间关系。如果加上外部数据的引入(这是数据仓库的一个基本思想),可以在同样的电子地图上绑定自然、社会、人口统计、交通等环境信息,这些信息和业务系统产生的信息整合到一起,将成为一个非常丰富的信息资源。加上原有的时间分析功能,商业智能可以演变为具有时空分析的信息系统,它对企业管理潜在信息,特别是决策信息挖掘的能力,将是难以估量的。 五、关于技术 GIS和企业应用这两个领域从业人员所遇到的需求,所遵循的标准,开发的理念,对系统的理解都有着很大的差别。企业应用的最终用户是企业和企业家,因此,基于GIS的商业智能必须遵循企业应用的技术路线,而非GIS发展的技术路线,唯有这样,才能使GIS真正地为企业和企业家们所接受。 无论GIS在企业应用中扮演着什么样的角色,一旦决定将GIS集成到企业信息系统中,GIS就必然以企业应用引擎的形式出现。换句话说,GIS将从底层,从信息的管理上来影响信息系统,并成为承载上层应用的服务平台。一种可行的方式是发展GIS企业应用引擎,实现GIS企业应用的核心技术。在此基础上,开发一系列产品与行业解决方案,应用于商业智能前端展现、数据分析应用、业务流程优化等方面。GIS企业应用引擎一般应该包含:数据服务方案(数据仓库)、GIS基础平台、GIS应用开发平台、GIS Web服务。现今,GIS在商业智能方面的应用已经没有技术障碍,商用信息系统通过GIS的引擎来提供信息分析的功能,可以说是“万事俱备,只欠东风”,这东风便是以业务的角度来思考地理信息的利用问题,从而形成丰富多彩的商业智能应用。 我们不难发现,人类通过地图感知全局,是一种古老的战略信息获取方式。在目前的商业业务日趋复杂、商业系统分布愈发广泛的时代,利用GIS去整合业务系统、形成战略支持的信息系统,将为未来的企业决策支持系统指明一条新的发展道路。

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发表于 2007-4-23 18:00:08 | 只看该作者

GIS軟體企業該建立何種經營價值觀

正确看待市场营销的作用,重视产前的市场营销分析如市场调研、竞争分析,擅长处理大市场营销环境,正是企业建立现代市场营销经营观的核心。GIS软件开发的高成本决定了其高风险行业的特点。因此,只有将市场营销的重心放于产前,“七分分析三分执行”,才可能真正理解市场营销的作用。 曾拜读过整合传播专家韩国申光龙博士关于ICT企业经营及传播的实践经验,也与我的老师­­­­­­­---­­­曾任电讯盈科市场部经理、现为香港大学高级讲师的Kevin,深入探讨过国内软件企业特别是行业软件企业该建立何种经营观的问题。 软件企业,特别是类似于GIS这种行业软件企业,经营观的长期模糊与缺位已成为企业长远发展的瓶颈。一旦企业的规模达到一个临界点,这种缺位造成的风险愈显著。 其实我想说的,不只是经营观的问题。 随着国内GIS创新主体的转变及随之而来的GIS技术成果商业转化的加速,GIS产业化已成共识。这个共识中,最明显的莫过于GIS从一种单纯的技术变为了一种商务。 而近年来,以超图灵图为首的一批国产GIS企业崭露头角,GIS更多地与市场、融投资、管理等元素联系到一起。而在一个技术更接近核心竞争力的企业内部,也因为“经营核心”的确立而产生一系列矛盾,并且矛盾已经超出他们现有的管理体系及能力。 超图近年来依靠相对纯熟的市场运做,以重兵压上的方式赢得了业内较大的品牌认知。此外,也有过一些傲然于GIS业内的公关运做,算得可圈可点。加之较强的技术力量。超图已经初步建立了以市场营销观为核心的现代经营思想。 灵图在市场运做上依然生疏,而资本运做频频得手。一则是Gobi基金需要得到可以影响到自身的巨大回报,而急于退出(灵图)也是Gobi频繁出手的重要原因之一;二则说明了灵图管理层在资本运做上的努力。对于资本及技术密集型的软件企业来说,资本是企业发展的主干。灵图管理层的这种能力,注定了灵图的发展将一直伴随着资本运做,这是一种通过虚拟经济控制实体经济的现代经营方式。 国内GIS软件市场是一个很奇怪的市场。如果按市场份额来定义,那么少数几家企业控制了大多数的销量,这种格局如同财务软件领域的用友、金蝶。而如果按(毛)利润率来看,那么除了个别企业,其他企业基本处于一个非垄断性竞争的市场。行业企业众多,产品替代性较大,伪特色居多而差异化不显著,非价格竞争激烈。因此,差异化是所有公司的暂时性选择。 GIS软件是资本与技术双密集型产业。这只是一个共识。据Daratech及IDC的数据分析显示,GIS软件在整个国际市场将最终表现为寡头。而国内GIS软件市场的现有格局,正是因为经营不成熟造成的产业现象,将来必会为寡头格局替代。 下面一些影像描述,就是造成混乱的根源。 一些GIS软件企业仍在以自身为中心改进、增产,产品研发没有严格的市场调研做基础。于是,生产什么产品即销售什么产品。藐视需求,加之开发的高成本,造成了高风险。 还有一些GIS软件企业,颇认为自己的产品技术含量高,性能好,特色鲜明,价格低廉。于是,认定了市场反应良好,而没有足够的市场营销做支持,最后只沉迷于产品本身。 另外也有一些GIS软件企业,他们自知技术不济,于是故弄玄虚、想方设法将产品推销出去。《歪批IT·漫画管理故事》里反复讥讽的“顾问式销售”或曰“解决方案式销售”,便是他们炮制出来忽悠人的。 上述都是产品导向的生产什么即卖什么的落后经营观。当你的企业迷恋于产品或开始重视那些“邪门”的推销术时,你已在上述之列了。这时候,你的嘴上或许会整天挂着诸如“开创蓝海”之类的“畅销词”,就如同畅销书一样面目可憎。事实上,GIS的蓝海根本不需要开创,而是你自己骑驴找驴而已。 那么,现代的经营观应该是什么样的?用户需要什么产品,企业就生产什么产品。企业不再以产品本身作为出发点,从市场需求出发,根据(企业)用户的业务需求比竞争者更有效地去组织研发、生产与销售,这就是现代的市场营销经营观。 事实上,国内只有少数GIS企业逐渐开始重视市场调研,在需求不断变化的过程中发现了尚未满足的庞大的市场空间,并集中力量进行企业运做,最终找回了丢失的蓝海,获得了高额毛利率,同时也获得了一些商业机会。此时,如果再将企业利益、市场需求及社会发展对GIS软件的要求综合考虑,重视企业本身的社会形象,抓住诸如非典、禽流感、地震海啸等危机传播的机会,进行平台及技术赞助,并积极参与打击盗版、保护知识产权,GIS软件企业便可长期航行于广阔的蓝海,更没有必要煞有其事地声称“自己已身处红海,并在竭力开创蓝海”。愚蠢的言语和行动,总在这个商机巨大的市场反复上演。业界早已审美疲劳。 自从GIS软件(含服务)发展为一种商务,任何价值的产生即与市场存在着千丝万缕的联系。而要形成一个完整的GIS软件市场,则需有可供交换的GIS软件及服务、有购买欲望及购买力的买方及提供产品的卖方。他们在一个双方皆可接受的价格水平下成交或交割,形成GIS市场。 从经济联系的角度分析,市场营销正是促成这种交易顺利进行继而产生GIS软件市场的催化剂或引导者,也是GIS企业内外联系的细胞壁。其重要程度,可见一斑。 事实上,象IBM、苹果这些国际一流的IT巨头,他们在拥有强大技术的同时,极其重视市场营销的作用。特别是IBM,在郭士纳期间便建立起人人参与市场营销的企业文化,在IBM内部,无论是技术员工、市场人员还是职能管理员工皆参与公司产品的推介。而苹果公司在市场营销运做方面的大手笔,也使苹果永远比Microsoft更强大。 从公司内部的角度看,市场营销应该是各层次、各部门交流的共同语言。因此,企业的技术人员不应对市场营销过分排斥。当然,这有赖于企业市场营销人员素质的提升。 国内GIS软件企业现有市场营销运做,皆未成型。这给了诸多业内人士不去重视市场营销的口实。GIS软件的市场营销应该包括市场调研、目标选择、产品研发、产品定价策略、渠道布局、产品促销、销售与售后服务。 实际上,大多数GIS软件企业现在做的只是产品研发之后的过程,也就是说管他三七二十一,产品出来以后,就按着产品直接做营销计划,省略了几乎所有产前的大量工作,所有成果就变成了一个“漂亮的文案”而已。造成这种状况的原因,主要是企业内市场营销组织设置不合理。什么市场部、宣传部、企划部、营销部、渠道部、销售部,诸如此类,等等。 大市场营销,需要市场(营销)总监有明确的职责和绝对的权力。一些市场营销运做非常成功的软件企业通常设置市场VP.(副总裁)一职,其实质作用就如同市场(营销)总监。这正是为了使其有足够的权利调动大市场营销中各环节的负责人,无论是市场调研经理、公关媒介总监、市场营销经理、渠道总监,及销售经理等。一个GIS软件企业的市场营销体系是否建立,最直观的只需看一下这个企业的市场(营销)总监与销售总监谁的权力更大便可知这是否是一家邪门的“推销术公司”。 GIS软件企业本身进行的市场营销是微观市场营销。对于宏观的大市场营销,这就需要设置公关媒介总监处理政策、经济、技术、媒介、环境、人口、公众等可能出现危机的宏观因素,以调节企业的宏观市场营销环境,甚至影响并引导政府的大市场营销环境,使之有利于社会与本企业。 因此,正确看待市场营销的作用,重视产前的市场营销分析如市场调研、竞争分析,擅长处理大市场营销环境,正是企业建立现代市场营销经营观的核心。GIS软件开发的高成本决定了其高风险行业的特点。因此,只有将市场营销的重心放于产前,“七分分析三分执行”,才可能真正理解市场营销的作用。 [ 本帖最后由 依心 于 2007-4-23 18:02 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2007-4-24 13:15:11 | 只看该作者

基於GIS網路模型發展而來的水利灌溉管理模型

摘要 随着人口的增长和工业的发展,水资源的消耗量一直持续增长,大部分的有用水被用于对水运输的要求较高的农业上。然而,灌溉水的运输效率普遍来说却过于低下,这意味着很多水资源在到达用户手中之前就被蒸发或被土壤吸收了。在本文中,我们记述了一个水库灌溉网络管理模式的发展。这个模型是建立在GIS的网络分析的基础上的,在这个模型里,每一部分水利运输的有效性以及网上每一条运输路线都是通过计算的。首先,我们计算农民必须用于土地灌溉的用水总量,接下来,我们再将必须被提供的水资源总量和大坝排放的可获得的水总量进行比较。通过这些循环计算得出的数据,用户能计划并分配水资源的消耗量,并根据灌溉网络中的灌溉优先顺序来区分农田种类。 1、引言 由于人口的增长、工业的发展以及全球气候的变化,大量现有的灌溉水资源在不断地减少。根据现有的调查,作为水资源的主要用户——农业,占用了92% 的现有水资源(现有水资源总量为931亿立方米)(伊朗,K.S.,2004)。 农业不仅是水资源的最大消费者,也同样是以最便宜的价格购水、最低效率用水的用户(伊朗,K.S.,2004)。资料显示,在很多国家中,低效率的灌溉系统是导致灌溉系统维护不力及管理低下的主要原因。这是无法公平地为农户分配用水量的主要障碍。也就是说,离水源远的农田得到的水远少于离水源近的农田。 从某种意义上说,节约水流量意味着节约水的灌溉量。因此,农业灌溉方面的工作很难有所提高 (Burt, C.M., A.J.Clemmens, T.S.Strelkoff et al., 1997)。本文讨论了一种基于网络分析性能的方法,以便提高灌溉网络的管理效率。 2、灌溉网空间特性的模型 通常,灌溉网具有五类特征:
  • 水坝:它是灌溉系统水资源的供应者。是一个具有名字、身份与水交付数量等属性的重要特征。
  • 渠道:它们是把水引入农田的运输者,它们可被分为三组(Khuzestan能源机构统计数据,2000): 一级渠道:接收来自大坝的水资源,并将其传送到二级渠道或者其他一级渠道的分支处。 二级渠道:来源于一级渠道,把水传送到三级渠道。 三级渠道和四级渠道是把水灌溉入单独农田或农田群的灌溉网分支。 渠道的名字、身份、水容量、开闸和关闸是它的属性,这些属性与渠道特征相联系。
  • 水闸:通过水闸后,水从高级渠道流向低级渠道。在四级渠道运输完成后,农田接收到了水。这些特征都具有身份和水容量的属性。
  • 田地(村庄):灌溉网最主要的目的是把水从源头传向陆地。如果有关田地的数据找不到了,就可以用村庄的数据来替代。因为每种耕地类型在村庄里都有所体现,耕地类型区域的属性及其占村庄的所有耕地的百分比是与村庄息息相关的。
  • 消费点:农田的产量是消费点,这些消费点与村庄相关联,灌溉系统的目的就是服务这些消费点。
  • 其他消费者:除了农业,通常还有其他各类消费者。这些消费者的名字以及它们的消费量是其主要属性。
  • 需水量制表:这是在模型中唯一的非空间部分,它与消耗点相关。这一制表记录了每个耕地类型的需水量。
3、模型描述 人们把消费者接收水的总量占水源总量的部分定义为灌溉网效率。它包括三个部分:运输、农渠以及农田应用率(Khuzestan's 能源机构, 2000)。运输效率与工作环境,渠道、水闸、水渠的设计相关。农渠以及农田的应用率则依赖于农田内部的灌溉渠道和灌溉系统,因此,本文并不涵盖这一部分。在这里,我们仅仅计算运输效率,并把它称为效率。 为了定义灌溉网的效率,需要将每一个环节的效率都考虑到并计算出。因此,我们需要测量某一环节从开闸运输直到关闸的接收水量,把该环节的出水量除以进水量再乘以100,得出的数值就是该环节的效率。 以灌溉网的形状和相关联为基础,为了计算灌溉网的效率,我们把它分为一些区域,每个区域由一条二级渠道灌溉。我们计算出所有环节每一级(二级到四级)的平均效率,然后把这三个级别的平均效率相乘,得出该区域的效率。 3.1、效率计算 渠道效率计算的方法和灌溉网效率的计算方法相类似。我们把它们分为两组:一等份渠道和多等份渠道,以便于获得合适的方案。
  • 一等份渠道:四级渠道通常是这种样式的。它们由一等份组成。渠道效率的数值为:渠道出水量除以渠道进水量再乘以100,用公式表示为:
  • 多等份渠道 这一类型的的渠道包含很多部分。换句话说,在这样的渠道里有一些水闸,任一水闸都会把水传送到低等级渠道中去。通常情况下,一级、二级和三级渠道是这种类型。为了计算这种渠道的效率,我们把渠道分成一些简单(一等份)的区域,然后计算出每一个简单区域的效率,最后把得出的数值相乘。用公式表示为: 最后,我们计算出二级、三级、四级渠道的平均效率,把这些数值相乘,从而得出计算某一区域的灌溉网效率。
3.2、确定每个村庄的需求水量 我们用种植物(耕作物)的需求水量统计来确定村庄的需求水量。每个地区各个耕作物类型的单位需求水量乘以该耕作物的覆盖区域,再加上剩余价值,得出的数值就是该村庄的水需求总量。 3.3、确定灌溉网的需求点和农田之间的关系 为了简化需求水量的计算,作为农田的集合体的某村庄与灌溉网的最终点(消费点)通过某一独特的标识互相联结在一起。这意味着该村庄是从水闸接收水的。在计算出村庄的需求水量之后,每个消费点的需求水量也就被计算出来了。 3.4.计算整个灌溉网的需求水量 通过计算出灌溉网最终点的需求水量,并把各个区域的数值相加,就可以得出该区域的需求水量。而该区域真正的需求水量等于该区域的需求水量乘以该区域的效率。 最后,把所有区域的真正需求水量和其他非农业消耗量相加,再乘以一级渠道的效率结果,就是整个灌溉网的真正的需求水量。现在,我们把该数值与来自水源的预期水量做比较。如果需求水量小于水源的供给量,那么我们只需要对三级渠道中的水循环制定计划。相反,如果需求水量大于水源的供给量,那么首先,我们要切断非农业消费者的用水量,如果问题仍然存在,农业消费者需要根据一些优先原则被分类。根据这些优先原则,每条二级渠道获得水的比例将被设定,三级渠道的灌溉周期被确定。 4、结论 在本文中,这个模型的用处是:计算灌溉网的效率、计算需求水量。我们能得到如下结果:
  • 与传统按照经验判断的方式相比,用文中的方法能使我们更精确地计算出灌溉网的运输效率。
  • 灌溉网区域中每个环节/渠道的效率都能被分别计算出来。因此,我们可以采取适当的举措来改善没有效率的部分。
  • 灌溉网需求量的计算可以更真实、更准确,这能使我们做出更正确的决定。
  • 我们能计算出注入每个不同消费类型的水量。
  • 在缺水的时候,我们应该制定循环灌溉计划和三级渠道的周期。

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 楼主| 发表于 2007-4-24 13:27:53 | 只看该作者

GIS软件学习版本免费下载(TopMap GIS软件)

TopMap World 6.0 学习版 下载 19M TopMap World 6 地理信息系统开发平台学习版可安装在Windows 2000/XP/2003 操作系统上,包括“TopMap World 6.0 网络地理信息系统开发平台”、“TopMap ActiveX 6.0 组件式地理信息系统开发平台”及“TopMap Desktop 6.0 桌面地理信息系统”学习版,即“TopMap World 6 地理信息系统开发平台学习版”完全包含了“TopMap ActiveX 6.0 地理信息系统开发平台学习版”的内容。学习版本提供了相当于正式版本中企业版的完整产品功能,可用于学习和试用产品的功能,应用TopMap进行项目开发必须购买正式版。 本安装程序包括上述软件产品的学习版,基于 TopMap ActiveX 6 的 VB6.0、VB.NET,C#四个版本的“快速入门”开发示例源程序, 基于 TopMap World 6 的 ASP.NET(VB.NET、C#)、ASP 三个版本的WebGIS开发示例源程序,全部帮助文件,附加工具(地图转换工具,样式编辑器),系列地图(北京地图、中国地图、世界地图)等。 TopMap ActiveX 6.0 学习版 下载 18M TopMap ActiveX 6.0 地理信息系统开发平台学习版可安装在Windows 98/Me/NT/2000/XP/2003 操作系统上,包括“TopMap ActiveX 6.0 组件式地理信息系统开发平台”及“TopMap Desktop 6.0 桌面地理信息系统”学习版,学习版本提供了相当于正式版本中企业版的完整产品功能,可用于学习和试用产品的功能,应用TopMap进行项目开发必须购买正式版。 本安装程序包括上述软件产品的学习版,基于 TopMap ActiveX 6 的 VB6.0、VB.NET,C#四个版本的“快速入门”开发示例源程序,全部帮助文件,附加工具(地图转换工具,样式编辑器),系列地图(北京地图、中国地图、世界地图)等。

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发表于 2007-4-24 14:58:47 | 只看该作者

利用開源 GIS 確定方位--針對 UNIX 和 Linux 用戶的地理資訊系統工具

地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS)软件依赖于覆盖整个地球的数据集。为处理大量的 GIS 数据及其格式,编程人员创建了若干开源库和 GIS 套件。本文简要介绍可用于 UNIX® 和 Linux® 的 GIS 工具和库的范围和深度。 GIS 软件以前仅限于地理学者和地质工作者使用,自从网上提供全球地图服务和移动电话公司开始提供全球定位系统(Global Positioning System,GPS)服务以来,GIS 软件已变得非常普及了。GIS 系统可获得并处理描述地球表面的空间数据。一般情况下,在空间处理软件对地理数据进行格式化、处理和显示后,这些数据就转换为地理信息。声纳、雷达、照相机和其他观测平台便可以获得这些数据。GIS 软件将这些数据存储在三维数据库中,并将其格式化,然后传输它们。有时甚至可以通过所谓的四维(三维 + 时间)转换来显示数据随时间的发展情况。 当然,我们能够对所有 GIS 数据进行编辑,而且必须经常编辑这些数据,训练有素的 GIS 专家可以处理接收到的大多数数据集格式。许多(若非全部)数据格式都遵守开放标准,GIS 空间中的所有操作都可以使用运行于 Linux、主要的 Berkeley Software Design (BSD) 和一些 UNIX 变体上的开源应用程序来执行。最重要的是,GIS 软件套件还可以在 Mac OS X 上运行。 GIS 软件具有广泛的应用范围。自然资源管理的正确见解依赖于地图的可用性和使用代表地貌和水文过程等的数据层来覆盖拓扑数据的能力。考古学家使用 GIS 重构古代贸易网络。市政规划人员使用 GIS 模拟基础设施。环境科学家需要 GIS 软件来模拟沿海区域和山谷的侵蚀。通过 GIS 数据查看器来观测数据,全球温室效应变得更为明显。制图人员依靠 GIS 软件集成数据,从而制作数据丰富的地图。启用 GPS 的移动电话用户可以使用 GPS 和 GIS 软件来定位与之交谈的人,有时甚至可以确定他们自己的位置。 Quantum GIS:开源 GIS 数据查看器 近年来,Linux 上运行的 GIS 应用程序迅速增加。20 世纪 80 年代,编程人员开发了地理资源分析支持系统(Geographic Resources Analysis Support System,GRASS)。在 20 世纪 90 年代后期经过修改后,任何具有 GIS 知识和一些 Linux 专业知识的人员都可以利用 GRASS 从 Linux 命令行或图形用户界面 (GUI) 运行完整的 GIS 系统。遗憾的是,GRASS 极其复杂,为在 Linux 上运行 GIS 的初学者造成了一些不便。GUI 显示大量的功能和命令行标识,其目标用户是 GIS 专家,而非尝试创建网络地图的新手。 2002 年 5 月,开发人员开发了 GPLed Quantum GIS (QGIS),该项目面向需要访问、显示和可能编辑 GIS 数据集的初学者和中间用户。GIS 用户可以将 QGIS 部署为单独的 GIS 数据查看器和编辑器,或者部署为 GIS 工具链的一部分。GIS 工具链可包括 QGIS、GRASS 软件套件、一个三维 PostGIS 数据库和一个向通过 Internet 访问地图网站的用户提供数据集和地图的地图服务器。 QGIS 开发人员决定使用基于 C++ 的 Qt 工具包来构建 QGIS 界面,这是不同于以前实践的主要方案(编程人员主要使用 Tcl/Tk 创建了 GRASS,Tcl/Tk 建立于 20 世纪 80 年代后期)。尽管 QGIS 是在 GPLed Qt 工具包的基础上开发的,但它可以在多数 Linux 和 UNIX 变体、Microsoft® Windows® 和 Mac OS X 上运行。 栅格数据 应用程序使用两种不同的数据结构存储 GIS 数据:栅格数据矢量数据。您可以添加三维数据格式的数据库存储,该格式针对 PostgreSQL 处理而优化 —— 即 PostGIS 数据格式。我们将 PostGIS 数据归类为矢量数据,其原因将在下文介绍。 QGIS 处理所有三种数据 —— 栅格数据、矢量数据和数据库,这也是编写 GIS 数据编程库的程序员的重要努力方向。通过想像正方形网格或六边形单元,可以方便地可视化数据结构(实践中,应用程序在多数情况下采用正方形网格)。这些网格覆盖一个像矩阵一样的地理区域,并在一个名为 map algebra 的字段中使用数学表示形式。GIS 专家可以向每个网格中添加数据,如降水量值或经济数据,但描述复杂的不规则地理形状较为困难。该软件通常必须依赖于相似性和网格中值的位置来对特征分类(如街道或海岸),而非基于封装在元数据中的特征描述。另一种可能的解释依赖于使用与个别网格相关联的颜色值将栅格网格组归类为某些特征。 网格按行或按列排列,它反映硬盘存储数据的方式。许多基于栅格的格式都有基本的图像格式:常见的基于栅格的图像格式是位图 (.bmp)。带标记的图像文件格式 (.tiff) 是另一种常用的基于栅格的图像格式,GIS 专家为适应地理学者的需要将其重命名为 GeoTIFF。基于栅格的数据格式更类似于图像。其准确性依赖于描述尽可能少的特征的网格数量。 在栅格数据模型中,地图的准确性还依赖于地图的比例。因此,地图的分辨率和准确性依赖于每个网格代表的实际区域。该数据模型可比较的简单性有助于对 GPS 设备和卫星成像捕获的数据进行建模。有些数据格式可以很好地适用于栅格模型。例如,数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据点在网格图形中均匀排列。DEM 格式编码高程数据来创建高清晰地形。前几年,美国地质调查局 (USGS) 向公共领域发布了一个非常受欢迎的全球 DEM 数据集。 矢量数据 基于矢量的数据格式的出现改变了 GIS 专家的生活。新数据查看器和编辑器,如 Thuban 和 QGIS 不必再费力地表示复杂的基于矢量的格式,因为它一开始就内置了编辑和添加基于矢量的数据层的能力。GRASS 已有 20 多年的历史,但最近才获得此能力。 简言之,矢量数据利用最简单的拓扑实体 — 点、线和多边形,并在二维笛卡尔坐标系统中固定它们来描述地理特征。连接线称为,笛卡尔坐标系统中的点称为节点。数据结构与图形关联,并以图形理论做为其数学基础。所谓的弧节点列表 包含弧和节点。列表定义多边形,并可以相互层叠,来表示方向完全相反但描述相同地理区域的数据集,从而形成数据详细的地图。 QGIS 和其他较为简单的数据查看器用于探测各种数据格式和覆盖此行星系统的所有数据集。与某些商业产品、甚至 GRASS 不同,您可以容易地安装这些查看器,并且几乎可以在所有主要操作系统上使用。里程可能稍有偏差,但几乎可以始终保证成功。 数据格式 QGIS 支持许多矢量数据格式,如 Shapefile、MapInfo 图层和 ArcInfo coverage。矢量数据要求的存储要比栅格数据少得多,因为弧节点列表简化并减少了表示地图中包含的特征所需的数据。这些数据还非常便于搜索地图或用矢量表示的各种图层。在 20 世纪 90 年代初,商业软件套件 ArcInfo GIS 进入市场以后,促进了对 Shapefile 的使用。后来出现了其他文件和数据格式,但是,没有免费的开源编程社区,这些成果仍局限于地理学者的理论研究和军事规划。 GRASS 最近推出了 GRASS 6.0 版,该版本支持大约 40 种数据格式。它突破了二维栅格格式,可包括体元(voxel) 或三维栅格格式。大量的成像和成图模块大大方便了 GIS 专家以新的方法分析数据。这使得长期模拟和完善的地图制作成为可能。 不过,用户仍需要解决的问题是,由于该版本针对的是 UNIX 和 Linux 专家,其界面相当杂乱而且安装过程也比较复杂。进一步说,导致这一复杂性的原因是随 GRASS 提供了大量的库和工具。所幸的是,各个 GIS 技术级别的学生编写了许多有关 GRASS 的文档,因此使 Linux 和 UNIX 新手能够对付 GRASS 安装时的复杂要求。 GDAL 和 OGR 在谈到 GIS 数据格式时,必然会考虑到要支持的大量格式,以使每个数据查看器和 GIS 应用程序可以广泛适用。开源 GIS 应用程序必须包括从 ArcInfo 到 X 窗口系统的大多数开放数据格式标准。诸如 GeoTIFF 的格式是通常由多数应用程序支持的开放标准的常见示例。 在开源范围中,GRASS、QGIS、Thuban 和许多其他 GIS 应用程序使用基本库,即 Geospatial Data Abstraction Library (GDAL)。GDAL 用 C 和 C++ 编写,只能包括一种栅格格式。另一个库叫做 OGR Simple Features Library(以前称为 OpenGIS Simple Features Reference Implementation),尽管是为了适应 GDAL 源树中存在的矢量格式而构建的,但 OGR 依赖于 GDAL。事实上,如果没有开源许可的 GDAL,多数现代地理空间数据查看器将是不可思议的。该库为编程人员提供了通用的数据模型,包括所有栅格数据格式和矢量数据格式(通过 OGR)。GDAL 还可让编程人员在世界地理坐标(即地理参考坐标)上设计栅格数据。 PostGIS 和 OpenGIS 在没有相当完善的数据存储机制的情况下,公共领域 GIS 数据不可能存在。然而,存储可能不像栅格数据那样重要,其空间构成可能包含相当简单的数字数据。编程人员只须知道一些较高级别的结构,但是多数编程人员认为栅格数据较为复杂并且占用大量的存储。 OpenGIS 标准通过生成矢量数据解决了这些问题,矢量数据也指几何对象,如点、线、多边形及其组合,可以在启用三维数据库的 PostgreSQL 中存取(PostgreSQL 的 OpenGIS 实现标准称为 PostGIS)。存储在 PostgreSQL 数据库中的 GIS 数据完全可以使用 SQL-92 搜索。 目前,编程人员能够访问整个开源 GIS 应用程序在很大程度上依赖于 UNIX 和 Linux 系统。这些成果得益于通常的开放标准,而且多数 Internet 地图制作领域正在趋向于依赖这些标准。以任何形式处理地理数据的所有编程人员都会遇到与 Linux 系统编程人员在 glibc 上遇到的相同的基础库问题。GIS 编程人员即使只是想利用键盘编写数据过滤器的脚本或删改工具链,也无法判断要使用哪些数据格式和基础库。 结束语 在谈到有关开源和全球环境现象时,很难让人联想到地理数据集和 GIS 应用程序领域。但是,开源应用程序,如 GRASS 和 QGIS 在尝试使公共领域 GIS 数据集可用于编程人员和技术用户,以便他们不必使用商业产品。GDAL 和 OGR 之类的库可以将 GIS 数据放在通用开源基础上处理,而不会影响开放 GIS 数据标准的完整性。

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初级水师

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发表于 2007-4-24 14:59:56 | 只看该作者

第一款支援紅旗Linux作業系統的GIS基礎平臺問世

由国家863信息获取与处理技术主题资助的"面向网络海量空间信息的大型GIS"项目,自2002年1月启动以来,在资源与环境信息系统国家重点实验室的主持下,联合其他多家单位,在基于Unix/Linux环境的大型GIS软件体系结构、海量空间数据的组织与管理、海量空间数据的分布式计算方法、多用户协同工作环境与机制、空间信息的可视化与输出技术、基于Web的空间信息发布、元数据管理、三维信息处理、遥感影像库管理等方面展开了深入研究,在解决空间实体及其关系模型设计、基于特征的跨图幅数据的组织与管理、跨平台空间数据引擎、Unix/Linux环境下通讯与可视化、用户透明的海量空间数据分布式计算、跨平台的CORBA对象实现、空间数据的版本管理、基于Kylix平台的Linux客户端操作环境开发等一系列关键技术的基础上,发展了一套可完全基于Unix/Linux环境的大型GIS基础平台--GeoMorphe Enterprise 1.0。   GeoMorphe Enterprise是国内第一款可以完全运行在Linux/Unix环境下的GIS基础软件平台,也是业界第一款支持国产红旗Linux 操作系统的GIS平台,是对国家操作系统和应用软件国产化战略的积极相应。部分模块已经在行业中得到应用。 GeoMorphe Enterprise由GeoMorphe Desktop(客户端,支持Linux/Windows)、GeoMorphe SDM(空间数据库引擎,支持Linux/Unix/Windows)、GeoMorphe SDP(空间应用服务中间件,支持Unix/Linux)、GeoMorphe COS(分布式协同控制服务器,支持Linux/Unix/Windows)、GeoMorphe Meta(元数据库管理系统,支持Linux/Unix/Windows)等部分组成,采用三层体系结构,通过大型商用数据库管理系统Oracle 9i企业版存储和管理海量空间数据,实现了分布式多级空间数据库管理和访问,建立了基于Socket网络通讯机制的应用服务器,开发了客户端集成操作环境,采用CORBA对象技术实现了多用户协同控制服务,支持多用户分布式协同编辑和数据分析,能够进行元数据标准制定、元数据编辑、管理和查询,以C++ API方式提供二次开发手段。   跨操作系统平台的空间数据库引擎GeoMorphe SDM是系统的核心。这是一套运用纯C++开发的Oracle空间数据库中间件系统,在Windows Visual C++ 6.0企业版、Sun Solaris GCC 2.95版和Linux Kylix 3.0 for C++ 企业版环境下同时完全编译通过。GeoMorphe SDM具有海量图库管理、用户透明的分布式计算与协同操作、多用户版本管理和长事务处理、数据传输过滤等功能。与目前国内各空间数据引擎不同,GeoMorphe SDM不依赖于任何操作系统厂商提供的数据库接口技术,可运行在Unix/Linux/Windows操作系统环境下,直接满足不同操作系统环境下的应用服务器和客户端调用。   基于Unix/Linux的空间应用服务平台GeoMorphe SDP是空间数据库服务器和客户端应用环境之间的桥梁。它在空间数据库服务器的基础上,建立数据分析和操作的系列API,完成客户端对于空间数据操作的请求,同时为分布式空间数据计算和管理提供统一的接口。GeoMorphe SDP目前已经实现了基本的空间操作与分析功能。在GeoMorphe SDP中,空间分析和操作过程通过Socket通讯机制与客户端进行参数传递,并通过SDM从数据库服务器获取数据,完成空间分析与操作任务。参与空间操作的数据表可分布在不同的数据库中,系统提供对用户透明的数据库间联接和权限认证过程。用户可如同本地表一样任意选择远程数据库表进行分析操作。 与现有GIS平台和技术相比,项目研究中所取得的跨图幅空间实体自动化无缝拼接技术、跨操作系统的空间数据引擎及其应用接口技术、图库管理中的磁盘分区技术、基于Socket通讯机制的远程空间应用服务器搭建技术、可运行于多种操作系统环境下、并能处理分布式海量空间数据的客户端平台开发技术、基于CORBA结构的协同控制中间件技术等具有显著的特点和创新之处。 项目组以先进性和实用性相结合为指导思想,在项目进展过程中完全按照"与企业联合制"、"按工程模式管理"、"运行或应用模式认定"、"应用示范验证"、"行业或第三方用户应用评测"的基本要求,严格进行工程化、企业化管理,确保了直接面对应用示范和行业应用。   通过本项目的研究工作,中国科学院地理科学与资源研究所和其他合作单位共计培养了30余名博士后、博士、硕士研究生,建立了一支素质较高、技术过硬、团结协作的科技攻关队伍,为项目研发产品的继续发展和完善奠定了人才基础。
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