地理信息科學(xué)定義精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學(xué)定義范文

解讀GIS

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，隨著GIS的發(fā)展，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務(wù)"（Geographic Information service）。

GIS是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理（簡(jiǎn)而言之，是對(duì)地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析）。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對(duì)空間信息的存儲(chǔ)管理分析，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。

由于不同的部門和不同的應(yīng)用目的，GIS的定義也有所不同。當(dāng)前對(duì)GIS的定義一般有四種觀點(diǎn)：即面向數(shù)據(jù)處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義和面向數(shù)據(jù)庫(kù)的定義。Goodchild把GIS定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合技術(shù)系統(tǒng)”。有學(xué)者認(rèn)為“GIS是屬于從現(xiàn)實(shí)世界中采集、存儲(chǔ)、提取、轉(zhuǎn)換和顯示空間數(shù)據(jù)的一組有力的工具”，俄羅斯學(xué)者也把GIS定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合”。面向數(shù)據(jù)庫(kù)是定義則是在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫(kù)間的連接，認(rèn)為GIS是空間分析方法和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)合。面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義是在面向過程定義的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)GIS所處理的數(shù)據(jù)類型，如土地利用GIS、交通GIS等；我們認(rèn)為地理信息系統(tǒng)它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它和其他計(jì)算系統(tǒng)一樣包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數(shù)據(jù)都具有地理參照，也就是說，數(shù)據(jù)通過某個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)與地球表面中的特定位置發(fā)生聯(lián)系。

開創(chuàng)美好未來

在這次的大會(huì)上，來自各行各業(yè)的專家和代表交流經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。國(guó)家測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)李朋德指出，“如果想要利用地理信息來提升國(guó)家治理能力和現(xiàn)代化建設(shè)，一定要把地理信息當(dāng)做一種公共語(yǔ)言、公共知識(shí)，讓地理信息數(shù)據(jù)成為國(guó)家的公共財(cái)富。這樣我們的數(shù)據(jù)才能夠權(quán)威，才能夠支撐我們國(guó)家治理能力和現(xiàn)代化建設(shè)中的空間決策，比如說空間的規(guī)劃，以及生態(tài)文明建設(shè)的監(jiān)測(cè)等。缺乏統(tǒng)一的空間位置、平臺(tái)，這些事都難以實(shí)現(xiàn)。”但如何才能做到呢？李朋德認(rèn)為，“要培養(yǎng)更多領(lǐng)導(dǎo)干部和整個(gè)社會(huì)的地理空間思維能力。提出來，大家要有戰(zhàn)略思維，我覺得我們各級(jí)干部還應(yīng)該要有空間思維，就像《孫子兵法》所說的，識(shí)地形，天時(shí)、地利、人和，這個(gè)地利在哪兒、天時(shí)在哪兒，就是時(shí)空概念。怎么樣能把復(fù)雜的地理信息引入到黨政行政學(xué)院，怎么樣把這些知識(shí)帶進(jìn)幼兒園、中學(xué)、大學(xué)，怎么讓所有的受教育者都形成空間思維能力，這對(duì)于我們國(guó)家的協(xié)作、合作能力是至關(guān)重要的?！?/p>

中國(guó)科學(xué)院院士周成虎發(fā)表了題為《創(chuàng)新GIS》的講話。他指出，GIS的發(fā)展，經(jīng)歷了上個(gè)世紀(jì)七八十年代的大型機(jī)時(shí)代，九十年代的個(gè)人機(jī)時(shí)代，本世紀(jì)初的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，以及剛剛起步的大數(shù)據(jù)時(shí)代。這期間GIS發(fā)生了巨大的變化，主要表現(xiàn)在：遙感影像、實(shí)時(shí)感知、海量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)成為主流數(shù)據(jù)；高性能計(jì)算、云服務(wù)成為新的支撐技術(shù)體系；普適化應(yīng)用、知識(shí)化服務(wù)的地理信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)應(yīng)用模式。可以說，GIS科學(xué)與技術(shù)正處于一個(gè)重大變革的時(shí)期。大數(shù)據(jù)要求人們改變對(duì)精確性的苛求，轉(zhuǎn)而追求混雜性；要求人們改變對(duì)因果關(guān)系的追問，轉(zhuǎn)而追求相關(guān)關(guān)系。這是一種革命性的思維轉(zhuǎn)變，對(duì)GIS也提出了新的挑戰(zhàn)與要求。

Esri中國(guó)信息技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)沙志友在技術(shù)和應(yīng)用展示環(huán)節(jié)上表示，GIS已經(jīng)發(fā)生變化，主要兩個(gè)方面。第一方面，地圖已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾慕M成部分，已經(jīng)不是GIS專業(yè)或者GIS圈的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，只要智能手機(jī)裝著一份電子地圖， 74%的成人都會(huì)在自己的生活和工作中去采用電子地圖或者地圖知識(shí)解決遇到的問題。第二方面就是IT消費(fèi)者化，ArcGIS消費(fèi)者化不僅影響著公眾的消費(fèi)者，實(shí)際對(duì)GIS的組織結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生比較大的影響，這并不意味著組織結(jié)構(gòu)面向的的公眾消費(fèi)者，而是把組織結(jié)構(gòu)需要采用公眾消費(fèi)者的思維去規(guī)劃、設(shè)計(jì)、去管理自己內(nèi)部的信息化的系統(tǒng)。

第2篇：地理信息科學(xué)定義范文

一、地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（Geographical Infor-

mation System，簡(jiǎn)稱GIS）是20世紀(jì)60年代創(chuàng)立并發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。它集地圖學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感學(xué)、環(huán)境學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體，是現(xiàn)代分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的一種重要技術(shù)。不同的部門與應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)GIS的定義也不盡相同?；?qū)⑵涠x為“一種對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存貯、提取、分析和顯示的工具”，或是“一個(gè)協(xié)助發(fā)展與規(guī)劃，并且作出決定的工具”，或定義它為“一種處理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)”這些定義有的側(cè)重于GIS的技術(shù)內(nèi)涵，有的則強(qiáng)調(diào)GIS的應(yīng)用功能。不論側(cè)重哪個(gè)方面， GIS實(shí)現(xiàn)地球系統(tǒng)科學(xué)研究工作的總體思路都是利用現(xiàn)代科技手段獲取地球信息、利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行各種信息之間的轉(zhuǎn)換、預(yù)測(cè)和驗(yàn)證。實(shí)施這一思路的核心是計(jì)算機(jī)技術(shù)，基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)、地圖可視化及空間分析，主要研究?jī)?nèi)容是地球系統(tǒng)內(nèi)的信息流，并以資源環(huán)境為主要研究和服務(wù)對(duì)象。這是GIS不同定義的共性。與其他信息系統(tǒng)相比，其強(qiáng)大之處是能處理空間分布數(shù)據(jù)。它將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來，經(jīng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)分析、處理之后，結(jié)果以圖、表或曲線等形式反映出來，提高了人們的認(rèn)識(shí)能力和信息處理能力，為科學(xué)管理和決策提供了重要手段。

二、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用已滲透到社會(huì)各個(gè)方面，涉及所有相關(guān)的空間信息領(lǐng)域，包括諸如土地、海洋、農(nóng)林業(yè)、水利、礦產(chǎn)資源、自然災(zāi)害預(yù)測(cè)、全球變化、環(huán)境保護(hù)等等。在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，以土地信息系統(tǒng)（LIS）、城市信息系統(tǒng)（VIS） 、自動(dòng)制圖與設(shè)施管理（AM/FM） 、環(huán)境信息系統(tǒng)（EIS）等占主導(dǎo)地位。發(fā)達(dá)國(guó)家以GIS應(yīng)用于城市和設(shè)施管理為特征，而發(fā)展中國(guó)家則側(cè)重于資源管理。

1.GIS 與數(shù)字城市

GIS、RS（Remote Sensing，遙感）和GPS（Global Positioning System，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術(shù)構(gòu)成了空間信息技術(shù)的主要部分，即通常所說的3S 技術(shù)，其中GIS技術(shù)是核心技術(shù)。城市是人類活動(dòng)最活躍的環(huán)節(jié)，GIS 技術(shù)的應(yīng)用集中體現(xiàn)在城市應(yīng)用中。近兩年來，數(shù)字城市已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)信息化的熱點(diǎn)問題，而且還有持續(xù)升溫趨勢(shì)。而以GIS 為核心的空間信息技術(shù)是數(shù)字城市的核心應(yīng)用技術(shù)，它與無線通信、寬帶網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)日趨融合在一起， 為城市生活和商務(wù)提供了一種立體的，多層面的信息服務(wù)體系。數(shù)字城市建設(shè)包括4部分內(nèi)容，即基礎(chǔ)設(shè)施、電子政務(wù)、電子商務(wù)及公眾信息服務(wù)。而GIS應(yīng)用貫穿上述4個(gè)部分和各個(gè)層面，從城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)到政府空間數(shù)據(jù)共享、電子商務(wù)物流配送以及基于網(wǎng)絡(luò)的公眾地理信息服務(wù)，GIS都發(fā)揮著不可缺少的作用。從具體的應(yīng)用來說，GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于構(gòu)成數(shù)字城市的眾多行業(yè)，如城市規(guī)劃、城市地下管網(wǎng)、電力、電信、公安、消防、急救等方面。

2.GIS 與企業(yè)信息化

GIS技術(shù)在企業(yè)整個(gè)商務(wù)過程中都能發(fā)揮重要的作用。以GIS 為核心的空間信息技術(shù)可以無縫集成到企業(yè)信息化的整體業(yè)務(wù)平臺(tái)中，與企業(yè)的財(cái)務(wù)系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)、工作流管理系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)等融合，并且在底層數(shù)據(jù)庫(kù)層面上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互調(diào)用。當(dāng)建立在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上時(shí)則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和分布式計(jì)算。

3.GIS 與人們的生活

近幾年來，隨著GSM 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，GIS的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)展到人們的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM 的技術(shù)已開始廣泛應(yīng)用于車輛安全防范系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)，為人們提供車輛反劫防盜、報(bào)警、道路指引、醫(yī)療救護(hù)以及在此系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)上擴(kuò)展各種電子商務(wù)增值服務(wù)。以醫(yī)療救護(hù)為例，當(dāng)患者向監(jiān)控中心請(qǐng)求急救時(shí)，監(jiān)控中心可以從GIS 電子地圖上查看到患者的具置，并同時(shí)搜索最近的急救車輛，讓最近的車輛前去接患者。患者進(jìn)入救護(hù)車后，監(jiān)控中心可以通過雙向通話功能， 指導(dǎo)救護(hù)車上的醫(yī)生實(shí)施救護(hù)治療，同時(shí)通過GIS 的最優(yōu)路徑功能，給救護(hù)車指引道路， 使其以最快的速度到達(dá)醫(yī)院或急救中心。而在救護(hù)車行進(jìn)的過程中， 患者的家屬可以通過互聯(lián)網(wǎng)立即上網(wǎng)查詢救護(hù)車的行進(jìn)位置及患者的狀態(tài)信息。通過GIS，并結(jié)合GPS 和GSM 無線通信及網(wǎng)絡(luò)，使患者、家屬、救護(hù)車及醫(yī)生之間建立了無縫溝通體系，最終使患者能得到快速、及時(shí)的治療。

如果在車輛移動(dòng)目標(biāo)、家居固定點(diǎn)目標(biāo)、重點(diǎn)保護(hù)單位甚至路燈上都安裝了GPS、GSM 或其他無線通信設(shè)備，那么我們?cè)诔鞘猩钪校瑹o論是開車、行走或者是在單位、在家里，都可以通過由GIS、GPS、互聯(lián)網(wǎng)以及無線通信技術(shù)構(gòu)成的綜合服務(wù)系統(tǒng)獲得急救、報(bào)警和各種商務(wù)服務(wù)，真正使我們處于立體的、全方位的數(shù)字化生活中，體驗(yàn)數(shù)字空間高科技價(jià)值。

三、GIS發(fā)展趨勢(shì)

一個(gè)優(yōu)秀的GIS軟件應(yīng)具備支持?jǐn)?shù)字（ 區(qū)域、城市） 地球的能力， 應(yīng)是在OS、DBMS等軟件之上的應(yīng)用集成平臺(tái)。GIS 軟件的發(fā)展要實(shí)現(xiàn)從簡(jiǎn)單的二維或三維處理向多維處理的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)從以系統(tǒng)為中心向以數(shù)據(jù)為中心的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)從面向地圖的處理向面向空間實(shí)體及其時(shí)空關(guān)系處理的轉(zhuǎn)變； 實(shí)現(xiàn)從單純的管理型向分析決策型轉(zhuǎn)變。在技術(shù)體系上， GIS軟件的發(fā)展應(yīng)向以下幾個(gè)方向努力。

（1）數(shù)據(jù)組織與融合方面。目前計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度能滿足海量空間數(shù)據(jù)的運(yùn)算， 因此要改變以圖層為基礎(chǔ)的組織方式， 實(shí)現(xiàn)直接面向空間實(shí)體的數(shù)據(jù)組織；實(shí)現(xiàn)不同尺度空間數(shù)據(jù)之間的互動(dòng)；實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)的互動(dòng)；實(shí)現(xiàn)多維屬性與嵌套表組織；實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)的裝載與融合， 支持?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)機(jī)制；具有強(qiáng)大的索引機(jī)制。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢和分析處理方面。實(shí)現(xiàn)從面向過程的分析、處理手段向面向問題的分析、處理手段發(fā)展；實(shí)現(xiàn)以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)挖掘；實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)分析處理（ OLAP）與聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（ OLTP）；實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充的、支持空間的關(guān)系概念與關(guān)系運(yùn)算。

（3）空間數(shù)據(jù)管理和計(jì)算方面。實(shí)現(xiàn)多用戶同步空間數(shù)據(jù)操作與處理機(jī)制；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、服務(wù)和多級(jí)B/S體系結(jié)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)不同GIS 系統(tǒng)之間的互連與互操作；實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)安全；實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)高效壓縮與解壓縮。

第3篇：地理信息科學(xué)定義范文

GIS（Geographic Information System）是綜合類的技術(shù)學(xué)科。是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、遙感技術(shù)的廣泛運(yùn)用，再與地質(zhì)學(xué)科相互輔助和結(jié)合的新型科學(xué)理論。即屬于又區(qū)別于信息科學(xué)。

地理信息系統(tǒng)的定義最早由西方國(guó)家確定，主要目的是為了獲取空間數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)做儲(chǔ)存和整理，方便檢索和分析，這里的數(shù)據(jù)主要指空間定位數(shù)據(jù)。對(duì)這些數(shù)據(jù)運(yùn)用信息化技術(shù)進(jìn)行管理，就是西方地理中心對(duì)地理信息系統(tǒng)的定義。在我國(guó)，對(duì)它的定義則內(nèi)容涵蓋的更加廣泛和全面一些。國(guó)內(nèi)的定義認(rèn)為地理信息系統(tǒng)，是對(duì)承載地理信息的所有物質(zhì)進(jìn)行一系列的分析整理活動(dòng)（數(shù)據(jù)的輸入、數(shù)據(jù)的存放、數(shù)據(jù)的修改以及進(jìn)行計(jì)算和分析，再輸出的過程）。這里的物質(zhì)，包含文字材料、圖片信息、各類型的數(shù)據(jù)。

由上，我們將地理信息系統(tǒng)的定義歸納總結(jié)為：針對(duì)地表空間，具有采集信息、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、并能夠便捷的進(jìn)行維護(hù)、及時(shí)更新的功能。具有綜合分析、管理和預(yù)測(cè)的特征；它的主要工具是使用計(jì)算機(jī)的軟件、硬件的作用，結(jié)合地理理論知識(shí)，快速有效的分析復(fù)雜的地表空間信息。

地理信息系統(tǒng)的主要核心來源于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方面管理和使用者則是地理信息系統(tǒng)表現(xiàn)形式和運(yùn)行方式的決定者。主要內(nèi)容則是通過空間的數(shù)據(jù)來體現(xiàn)。因此，完整的地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成，必須含有其核心：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)；其內(nèi)容的體現(xiàn)：空間數(shù)據(jù)的收集。運(yùn)行方式的決定者，操作人員。

2.地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容

（1）特定的專題信息。這一方面的內(nèi)容是某一地理資源體系或地理形態(tài)的專項(xiàng)信息類別。是專項(xiàng)為某種目的服務(wù)的，具有很強(qiáng)的專業(yè)性和目的性。

（2）根據(jù)地域形態(tài)或區(qū)域劃分不同，設(shè)定的地理信息系統(tǒng)。這一內(nèi)容主要服務(wù)于相應(yīng)的區(qū)域。是地區(qū)內(nèi)對(duì)氣候、資源、生態(tài)環(huán)境等地理情況的綜合分析和了解的主要工具。比如國(guó)家地理信息系統(tǒng)。

（3）主要的系統(tǒng)工具。主要是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的工具運(yùn)用。一般性是以軟件包形式出現(xiàn)。將所有圖片信息、文字材料組合形成綜合信息，借助數(shù)字化軟件，將其數(shù)字化，以方便于管理和查詢；

3.GIS的主要運(yùn)用

國(guó)際上，地理信息系統(tǒng)的首次出現(xiàn)是在加拿大，于1964年由加拿大政府批準(zhǔn)，稱為CGIS（加拿大國(guó)家地理信息系統(tǒng)）。這為后期GIS的發(fā)展做了鋪墊。在這之后，GIS在美國(guó)得到了高速發(fā)展，在二十年間，由美國(guó)研究開發(fā)的GIS軟件已超過兩百個(gè)。

國(guó)內(nèi)GIS的發(fā)展從上世紀(jì)80年代初才開始萌芽，主要由國(guó)家科技發(fā)展委員會(huì)進(jìn)行組織，建立了專項(xiàng)的研究小組，主要規(guī)范研究我國(guó)國(guó)家資源和生態(tài)環(huán)境體系。隨著遙感技術(shù)得到越來越廣泛的運(yùn)用，一些專門性研究所和國(guó)家高等院校開始加入到研究隊(duì)伍中來。豐富了研究體系，并取得了明顯的研究成績(jī)。

關(guān)于地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用，在國(guó)內(nèi)外主要在土地和資源的規(guī)劃、勘測(cè)方面。例如城市的規(guī)劃、水土流失的研究、水資源管理等方面。地理信息系統(tǒng)逐步發(fā)展，不再是單一的在地理、自然科學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用。同時(shí)在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域中，它可以幫助社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)行規(guī)劃管理，協(xié)助研究的作用。

3.1水文地質(zhì)的地理信息系統(tǒng)運(yùn)用

由于GIS在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間較短，在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用還處于基礎(chǔ)萌芽階段。其實(shí)，水文地質(zhì)方面的GIS運(yùn)用在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，為我國(guó)的GIS實(shí)踐，提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3.1.1國(guó)外對(duì)水文地質(zhì)方面GIS的應(yīng)用的發(fā)展

上世紀(jì)90年代初，美國(guó)亞拉巴馬州的莫比爾市，開展了專題討論會(huì)。討論了地下水模型以及水文資源運(yùn)用方面的問題。這次專題討論會(huì)還討論了GIS的主要技術(shù)問題。比如計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，硬件的使用以及結(jié)合遙感系統(tǒng)的發(fā)展等各個(gè)方面。

緊接著美國(guó)“地理信息系統(tǒng)和水資源專題討論會(huì)”的召開，在奧地利的維也納也召開了同類型的學(xué)術(shù)討論會(huì)，主要討論了水文學(xué)和水資源管理的實(shí)際應(yīng)用。這次討論會(huì)比較全面的提出了GIS在水文地質(zhì)專業(yè)的應(yīng)用。包含了相關(guān)的決策系統(tǒng)，遙感技術(shù)的具體應(yīng)用方法，三維立體技術(shù)以及四維技術(shù)的問題研究，低下水系統(tǒng)如何運(yùn)用GIS系統(tǒng)等。

3.1.2 GIS在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用形式

（1）決策支持系統(tǒng)：主要運(yùn)用于地下水管理中，由操作者即信息管理工作人員、操作工具即主要的計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)，主要的載體即用戶操作體系組成。主要作用是幫助決策者進(jìn)行決策。主要方式的是數(shù)據(jù)庫(kù)和基本模型庫(kù)的綜合利用，以構(gòu)建半結(jié)構(gòu)化的過程。主要的研究成果是識(shí)別和分析采集到的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。并形成相應(yīng)的圖像顯示出來。以Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室為例，在環(huán)境保護(hù)的決策系統(tǒng)中，提出了定量化的概率形式來評(píng)估監(jiān)測(cè)井網(wǎng)。因?yàn)榘凑彰绹?guó)的環(huán)境恢復(fù)法要求，必須設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。但是只規(guī)定了關(guān)于數(shù)量的設(shè)定，監(jiān)測(cè)井網(wǎng)的質(zhì)量和其他方面的細(xì)節(jié)之處則需要通過管理者的主觀判斷。這就容易形成較大的誤差和環(huán)境保護(hù)結(jié)果的區(qū)別。

（2）地下水系統(tǒng)：主要是地下水流模型的運(yùn)用。可以有效準(zhǔn)確的模擬地下水的具置、地下水流量的大小以及根據(jù)測(cè)算結(jié)果，進(jìn)行地下水量補(bǔ)給的過程。這一系列活動(dòng)的原理，來源于GIS的各個(gè)方面，例如對(duì)專業(yè)模型的開發(fā)和設(shè)計(jì)。方便清楚模擬情景展示等。以水量的平衡模型來舉例。主要利用數(shù)學(xué)微積分，根據(jù)水文數(shù)據(jù)、地形遙感圖像，運(yùn)算出區(qū)域年降水量平衡、構(gòu)建一維模型。來研究某一區(qū)域的年水量是否平衡。

（3）不同的含水層確定：這一應(yīng)用，可以判斷出沖擊含水層和深層含水層。首先運(yùn)用信息軟件生成地域空間圖像。采集已挖掘水井的含水層深度。分析出供水的主要含水層。

（4）地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的設(shè)計(jì)：為了促使GIS性能的一體化，運(yùn)用分析法和排列法等方式，驗(yàn)證實(shí)例已達(dá)到對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理。因?yàn)槠渚哂徐`活形象的顯示功能，在評(píng)價(jià)權(quán)重方案和監(jiān)測(cè)最優(yōu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)方面，有非常重要的作用。

（5）數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算設(shè)置：GIS在地下水流模型邊界的排列方面、以及地質(zhì)圖和地區(qū)地表厚度圖的數(shù)據(jù)比較是非常有效的，結(jié)果也十分準(zhǔn)確。這給社會(huì)學(xué)科的部分解釋提供了有力依據(jù)。但是對(duì)寬闊的山谷、高原地區(qū)等起伏較小的地表高度數(shù)據(jù)的形成，有部分錯(cuò)誤性。需要進(jìn)一步的檢查。

GIS在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用形式多樣，比如在水源保護(hù)方面：GIS可以開發(fā)出相應(yīng)的用戶界面。儲(chǔ)存水源保護(hù)區(qū)的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。提供給用戶自由提取信息。方便對(duì)水源保護(hù)區(qū)的管理和描述。例如對(duì)潛在污染源的識(shí)別和預(yù)防機(jī)制的建立。在研究地下水方面：通過遙感技術(shù)可以有效辨別地表形態(tài)，利用高分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，可以為地下水的開采確定目標(biāo)區(qū)域，提高地下水開采的質(zhì)量和效率。還有編制水文地質(zhì)圖方面都有較為廣泛和有效的應(yīng)用。

第4篇：地理信息科學(xué)定義范文

關(guān)鍵詞: 地理時(shí)空本體; 時(shí)間本體; 空間本體

時(shí)間與空間永遠(yuǎn)是人類永恒的話題, 也是一直困擾著各學(xué)科的少數(shù)共同概念之一. 對(duì)于地理學(xué)而言, 其所有的研究對(duì)象都與時(shí)間和空間密切相關(guān).地理信息具有區(qū)域性、多維結(jié)構(gòu)特征和動(dòng)態(tài)變化特征. 地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn), 使其以地理信息世界來表達(dá)地理現(xiàn)實(shí)世界, 來真實(shí)、快速地模擬各種自然過程和思維過程. 傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)中只考慮了地物的空間特性, 忽略了其時(shí)間特性. 而在許多應(yīng)用領(lǐng)域, 這種動(dòng)態(tài)變化規(guī)律在問題的求解過程中起著十分重要的作用. 因此, 近年來對(duì)g is 中時(shí)態(tài)特性的研究十分活躍, 即所謂“時(shí)空系統(tǒng)”. 時(shí)空語(yǔ)義對(duì)于在建立真實(shí)世界和地理信息系統(tǒng)的聯(lián)系起極其重要的橋梁作用. 但是, 受到研究理論和技術(shù)制約, 目前對(duì)于時(shí)空g is 的研究進(jìn)展仍十分緩慢. 隨著g is 的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和大眾化的發(fā)展必然趨勢(shì), 對(duì)g is 理論和技術(shù)上的創(chuàng)新也提出了更高的要求.

為此, 將本體論作為新的理論和方法引入時(shí)空g is 的研究中具有十分重要的意義. 論文由于本體技術(shù)對(duì)于地理信息科學(xué)研究的重要性以及地理信息科學(xué)中時(shí)空的重要性, 地理本體必須包含一個(gè)對(duì)于世界的全面的時(shí)空觀點(diǎn), 成了地理時(shí)空本體研究的重要背景. 本文介紹了時(shí)空本體的相關(guān)概念、表示模型等, 綜述了目前時(shí)空本體的研究進(jìn)展, 并對(duì)目前研究中存在的一些問題及發(fā)展方向進(jìn)行了探討.

1 時(shí)空本體的起源基礎(chǔ)

本體最初為哲學(xué)概念, 是指關(guān)于存在及其本體和規(guī)律的學(xué)說, 是關(guān)于世界某個(gè)方面的一個(gè)特定的分類體系. 本體論發(fā)展到后來, 演變成了一種“借用”或“承諾”. 后來被引入人工智能領(lǐng)域后, 本體被認(rèn)為是共享的概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[ 1 ]. 在地理信息領(lǐng)域, 雖然目前還沒有達(dá)成共識(shí)的地理本體的概念, 但一致認(rèn)為地理本體應(yīng)該包含哲學(xué)本體和信息本體的內(nèi)涵.

時(shí)空地理本體的研究是建立在前人對(duì)時(shí)間本體和空間本體的大量研究成果之上的. 畢業(yè)論文這里簡(jiǎn)要介紹時(shí)間本體以及空間本體的基元、屬性以及表示模型等.

1. 1 時(shí)間本體

心理學(xué)和哲學(xué)領(lǐng)域通常把時(shí)間分為3 種, 即自然時(shí)間( natu ral t im e )、習(xí)俗時(shí)間( conven t ional t im e) 和邏輯時(shí)間( logic t im e) [ 2 ]. 在人工智能領(lǐng)域,由于應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜性, 需要使時(shí)間概念更加明確. 因而時(shí)間本體的建立一般是基于時(shí)間基元( tempo ral p rim it ive) 的, 時(shí)間基元的選擇對(duì)于表示時(shí)間概念的時(shí)間模型尤其重要. 目前對(duì)于時(shí)間基元主要有兩種對(duì)立的觀點(diǎn), 即時(shí)間點(diǎn)( in stan t s o r po in t s) 和時(shí)間段(periods o r in tervals). 有些學(xué)者認(rèn)為時(shí)間基元可以同時(shí)包含二者. 此外, 也有學(xué)者并不基于純粹的時(shí)間基元建立時(shí)間本體. 例如moen 等人便從語(yǔ)言學(xué)角度出發(fā), 研究了基于原因、結(jié)果等概念上的時(shí)間本體[ 3 ].

時(shí)間本體的屬性主要涉及次序、結(jié)構(gòu)和界限性等問題. 時(shí)間的次序性問題主要為: 時(shí)間流是線形、分支還是循環(huán)的? 時(shí)間的結(jié)構(gòu)是密集的、離散的還是連續(xù)的? 時(shí)間是有限的還是無限的? 線性時(shí)間是最普遍的模型, 而分支模型考慮了將來可能發(fā)生的多種可能性, 循環(huán)時(shí)間可以看作是線性時(shí)間的特殊形式. 密集型時(shí)間與有理數(shù)集(q ) 同構(gòu), 離散時(shí)間與整數(shù)集(z) 同構(gòu), 而連續(xù)時(shí)間則與實(shí)數(shù)集(r ) 同構(gòu). 時(shí)間的無限延展可以發(fā)生在連續(xù)的線性時(shí)間和循環(huán)時(shí)間中, 卻不能發(fā)展在離散的線性或分支時(shí)間里; 在時(shí)間系統(tǒng)里引入度量關(guān)系就可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)日歷系統(tǒng).

決定時(shí)間關(guān)系類型以及時(shí)間表現(xiàn)形式的時(shí)間約束有基于定性時(shí)間關(guān)系的和基于定量信息的, 也有將二者融合進(jìn)行約束的. 定性關(guān)系主要有a llen的時(shí)間區(qū)間代數(shù)[ 4 ]、m atu szee 等人的基于時(shí)間段端點(diǎn)的局部信息方法[ 5 ]、f rek sa 基于鄰近概念的半?yún)^(qū)間方法[ 6 ]等. 定量關(guān)系中最簡(jiǎn)單的例子是根據(jù)日期或其他準(zhǔn)確的數(shù)值形式獲得時(shí)間信息. kau tz和l adk in[ 7 ]等人提出了把時(shí)間的定性和定量關(guān)系相結(jié)合的方法來處理不同精度時(shí)間知識(shí)的可得性.

時(shí)間關(guān)系的表示模型很多, 根據(jù)它們所采用的時(shí)間本體的基元不同可以大致分為兩類, 即以時(shí)間點(diǎn)為時(shí)間基元的表示模型和以時(shí)間段為時(shí)間基元的表示模型. 在人工智能早期的研究中, 多數(shù)的工作是以時(shí)間點(diǎn)為時(shí)間基元的, 例如狀態(tài)演算(situat ional calcu lu s) [ 8 ]、b ruce 的ch rono s 系統(tǒng)[ 9 ]以及時(shí)間專家系統(tǒng)( t im e specialist) [ 10 ]等. 但是在后來的研究中, 以a llen 為首的許多學(xué)者認(rèn)為時(shí)間段比時(shí)間點(diǎn)更能體現(xiàn)人們常識(shí)中的時(shí)間概念.a llen 提出, 由于時(shí)間段是表示屬性(p ropert ies) 和事件(even t s) 的最好概念, 因而它應(yīng)該是唯一的時(shí)間基元. 此后, 許多學(xué)者都以此為依據(jù)建立一些模型. 也有學(xué)者提出過包含兩種基元的時(shí)間模型, 例如v ila[ 11 ]等人.

1. 2 空間本體

對(duì)于空間本體的基元, 主要有基于點(diǎn)和基于區(qū)域兩種選擇[ 12 ]. 最初的空間數(shù)學(xué)理論中, 把點(diǎn)作為基本空間實(shí)體, 并用點(diǎn)把區(qū)域定義為點(diǎn)的集合. 在q sr (定性空間表示) 中, 更趨向于把區(qū)域作為基本空間實(shí)體. 盡管本體的出現(xiàn)意味著為多數(shù)空間和幾何概念建立新的理論, 但是多數(shù)學(xué)者仍認(rèn)為區(qū)域是本體基元.

除了基元問題外, 空間本體還要考慮空間的性質(zhì), 即它是同維的還是混合維的、離散的還是連續(xù)的、有限的還是無限的.碩士論文 這些問題引發(fā)了允許什么樣的基元“計(jì)算”的問題. 即相當(dāng)于邏輯理論中什么樣的簡(jiǎn)單非邏輯符號(hào)在沒有定義而只是被某個(gè)公理既約束條件下可以被承認(rèn). 另一個(gè)本體問題就是多維空間的建模問題, 一個(gè)方法是通過分別考慮每個(gè)維來進(jìn)行空間建模, 但這種方法仍非常不完備.

由于空間關(guān)系可以分為3 類, 即拓?fù)潢P(guān)系、方位關(guān)系和度量關(guān)系. 因而, 其表示模型可以分為拓?fù)淠Ｐ?、方向模型和度量模? 空間拓?fù)淠Ｐ陀悬c(diǎn)集拓?fù)浜蛥^(qū)域拓?fù)鋬深? 影響較大的是rcc 模型[ 13 ] , 它是以區(qū)域作為空間基元的. 方向模型研究中, 使用了點(diǎn)和區(qū)域兩種基元, 例如f rank 的“錐形法”和“投影法”[ 14 ]以及f rek sa 的“雙十字模型”[ 15 ]等都是針對(duì)點(diǎn)對(duì)象的; 而goyal 和egenhofer 的mbr 法則[ 16 ]依據(jù)于區(qū)域. 度量關(guān)系模型中多以點(diǎn)為空間基元, 定量度量關(guān)系通常使用歐氏距離來進(jìn)行量算, 偶爾也采用曼哈頓距離等; 而定性度量關(guān)系則常用遠(yuǎn)、近、中等等來表示距離. 在定位時(shí), 度量關(guān)系往往需要和方向關(guān)系進(jìn)行結(jié)合.

2 時(shí)空本體的研究進(jìn)展

現(xiàn)實(shí)世界中時(shí)間和空間是緊密聯(lián)系、不可分割的. 因而, 人們?nèi)找嬲J(rèn)識(shí)到真實(shí)世界的時(shí)空模型的重要性和必要性. 目前, 有兩種建立時(shí)空模型的思路, 其一是利用已有的時(shí)間模型和空間模型; 其二是試圖重新建立統(tǒng)一的時(shí)空模型. 前者主要是在已有的時(shí)態(tài)模型的基礎(chǔ)上添加對(duì)空間的支持能力; 或在已有的空間模型的基礎(chǔ)上添加對(duì)時(shí)態(tài)的支持; 或者是將時(shí)態(tài)模型和空間模型作正交組合. 后者則將時(shí)空看作原子實(shí)體, 以此為基礎(chǔ)建立新的時(shí)空統(tǒng)一模型. 兩種思路各有千秋, 從實(shí)現(xiàn)難度看, 前者與現(xiàn)有研究基礎(chǔ)結(jié)合比較緊密, 更易于實(shí)現(xiàn); 而從理論角度看, 后者則更為完美. 總的說來, 目前從本體角度對(duì)時(shí)空關(guān)系進(jìn)行研究仍處于探索階段, 尚無十分成熟的理論和技術(shù)方法.

2. 1 主要研究趨向

目前孤立研究時(shí)間關(guān)系或空間關(guān)系的學(xué)者較多, 但是將二者結(jié)合起來, 并明確提出從本體角度研究時(shí)空關(guān)系的學(xué)者仍比較少, 主要有a uf rank, b it tner t , p ierre grenon 等. f rank 最早開始在對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)本體的研究中提出了一個(gè)5 層的本體, 每層都應(yīng)用不同的規(guī)則. 他把自然事實(shí)看作一個(gè)四維場(chǎng)模型, 構(gòu)造公式a= f (x , y , z , t) 來表示一個(gè)只有唯一值的函數(shù), 該公式表明只有唯一的時(shí)空世界[ 17 ]. 此外他還從語(yǔ)言學(xué)和認(rèn)知角度研究了時(shí)空g is 中的本體的一致性[ 18 ].

但也有學(xué)者認(rèn)為時(shí)空本體并非是唯一的, 單一四維模型不能有效的表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)空關(guān)系.b it tner[ 19 ]首先提出了建立兩種時(shí)空本體, 即sna pon to logy (快照本體) 和span on to logy (時(shí)段本體) , 前者認(rèn)為永久的實(shí)體處于特定的時(shí)刻之中, 后者認(rèn)為實(shí)體持續(xù)存在于完整的時(shí)間之中. 并且他提出了粒度的概念來分解空間和時(shí)間, 分別建立對(duì)應(yīng)的本體論. grenon[ 20 ]定義的時(shí)空本體在時(shí)空表示方面也區(qū)分了兩種對(duì)象: 持續(xù)對(duì)象(endu ran t) , 可以在給定時(shí)刻存在的物質(zhì)、性質(zhì)、關(guān)系、功能等; 連續(xù)對(duì)象(perdu ran t) , 對(duì)應(yīng)某個(gè)過程, 并不在某個(gè)給定時(shí)刻存在, 而是作為整體存在于一段時(shí)間之內(nèi).這兩種對(duì)象分別對(duì)應(yīng)e2本體和p2本體. 持續(xù)對(duì)象可以作為連續(xù)對(duì)象的組成部分, 參與連續(xù)對(duì)象對(duì)應(yīng)的過程. 他還給出了時(shí)空本體的20 條公理. 在隨后的工作中, grenon 和sm ith[ 21 ] 針對(duì)地理現(xiàn)實(shí)的動(dòng)態(tài)性, 進(jìn)一步提出一個(gè)好的本體應(yīng)該既能表示同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)實(shí)又能表示歷史事實(shí), 針對(duì)這兩個(gè)不同的任務(wù)他們提出了用當(dāng)代哲學(xué)本體中的三維和四維相結(jié)合的辦法來解決, 他們建立了一個(gè)包括兩個(gè)成分的形式本體sna p 和span , 一個(gè)是針對(duì)地理對(duì)象, 一個(gè)針對(duì)地理過程. sna p 處理三維實(shí)世界, 包括它們所處的空間區(qū)域以及所有的性質(zhì)、功率、功能、角色以及其他從一個(gè)時(shí)刻到下一個(gè)時(shí)刻保持一致的實(shí)體. span 則適于處理包括持續(xù)實(shí)體在內(nèi)的過程以及這些過程發(fā)生的時(shí)空體( spat io tempo ralvo lum es). 國(guó)內(nèi)也有學(xué)者[ 22 ]將其分為tsoo (時(shí)空對(duì)象本體) 和tspo (時(shí)空過程本體) , 其觀點(diǎn)與grenon 觀點(diǎn)實(shí)質(zhì)相同.

雖然目前對(duì)于時(shí)空本體的形式化尚未取得一致性意見, 但是有一些學(xué)者提出了自己對(duì)建立時(shí)空本體的規(guī)范性要求的看法. galton[ 23 ] 在在回顧了地理學(xué)以及地理信息科學(xué)范圍內(nèi)的多種現(xiàn)象種類后, 確定了3 個(gè)可以全面、適當(dāng)處理這些現(xiàn)象的時(shí)空地理本體所必要條件, 一個(gè)這樣的本體必須:①提供合適的表現(xiàn)和操作形式以適當(dāng)處理基于場(chǎng)和基于對(duì)象的世界視點(diǎn)間的豐富的相互連接的網(wǎng)絡(luò); ②把基于場(chǎng)和基于對(duì)象的模型, 以及用來處理這些模型的表現(xiàn)形式擴(kuò)展到時(shí)間領(lǐng)域; ③提供一種方法來發(fā)展時(shí)空范圍以及范圍內(nèi)存在的現(xiàn)象的不同模型, 尤其是對(duì)于那些諸如暴風(fēng)雪、洪水、野火等似乎既表現(xiàn)為對(duì)象性又表現(xiàn)為過程性的雙重性的現(xiàn)象.

2. 2 時(shí)空本體庫(kù)

由于時(shí)間與空間都屬于常識(shí)范疇, 是重要的常識(shí)概念, 因此, 任何重要的上層本體都必須考慮時(shí)間和空間的問題. 目前已有的時(shí)空本體庫(kù)里一般是將時(shí)間本體與空間本體分開建立. 比較大型的本體庫(kù)有斯坦福大學(xué)的p ro tégé本體庫(kù)[ 24 ]、cyc 上層本體庫(kù)[ 25 ] , ieee 的標(biāo)準(zhǔn)上層本體工作組開發(fā)的sumo 本體[ 26 ]等. 其中p ro tégé本體庫(kù)中涉及到時(shí)間和空間本體的有na sa 開發(fā)的sw eet( sem an t ic w eb fo r earth and environm en tal term ino logy ) 本體系統(tǒng); o gc (open g is con so rt ium ) 的地理標(biāo)記語(yǔ)言o gc 本體系統(tǒng); iso的owl 本體中包括地理信息空間框架( iso 19107: 2003)、地理信息時(shí)間框架( iso 19108:2002)、地理信息空間坐標(biāo)參考( iso 19111: 2003)、地理信息空間地理標(biāo)記參考( iso 19112: 2003) 等.比較常用的是以語(yǔ)言命名的daml 時(shí)間本體和空間本體. 也有學(xué)者嘗試著對(duì)建立統(tǒng)一的時(shí)空本體提出了自己的構(gòu)想, 如胡鶴在其博士論文中利用owl dl 對(duì)daml 時(shí)間本體和空間本體進(jìn)行結(jié)合建立了統(tǒng)一的時(shí)空本體框架[ 27 ]. 此外, 還有一些小的時(shí)間本體、空間本體以及時(shí)空本體的存在.

2. 3 研究熱點(diǎn)

2. 3. 1時(shí)空本體建模的形式化語(yǔ)言與推理

f rank 認(rèn)為本體需要形式化語(yǔ)言來描述, 并且這種語(yǔ)言應(yīng)該具有客觀的形式、明確的聲明性、類型化、自動(dòng)的一致性檢驗(yàn)機(jī)制以及可執(zhí)行性[ 17 ]. 研究時(shí)空本體的傳統(tǒng)方法主要是邏輯的方法. 且使用較多的是以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ), 引入其他非經(jīng)典邏輯的方法. 例如,wo lter 等人[ 28 ] (2000) 采用語(yǔ)義的方法, 將時(shí)態(tài)模型t 和空間模型s 結(jié)合成一個(gè)多維時(shí)空結(jié)構(gòu). 他們把時(shí)空解釋成時(shí)間和空間結(jié)構(gòu)的迪卡爾乘積, 并基于brcc - 8 進(jìn)行時(shí)空表示, 構(gòu)造st 0、st 1、st 2 這3 個(gè)時(shí)空邏輯. 對(duì)st i 應(yīng)用模態(tài)算子、得到stb i, 在stb i 上添加時(shí)間區(qū)域項(xiàng)得到stb i+ . wo lter[ 29 ]等人(2002) 構(gòu)造了一階時(shí)空邏輯(fo st ) , 并指出在基于無限時(shí)間流的拓?fù)鋾r(shí)態(tài)模型中, 由于時(shí)態(tài)操作符和作用于區(qū)域變量上的量詞導(dǎo)致fo st 的可滿足問題是不可判定的, 他們將brcc- 8 嵌入到雙模態(tài)邏輯s4u 中(可判定的) , 然后再把s4u 嵌入到一階邏輯單變量子集中(n p- 完全的) , 構(gòu)造出命題時(shí)空語(yǔ)言(pst ) , 有關(guān)任意拓?fù)淠Ｐ椭械膒st 公式可滿足性問題的計(jì)算性質(zhì)還有待研究. 通過在brcc- 8 中加入?yún)^(qū)間時(shí)態(tài)邏輯(all - 13) 得到arcc- 8 邏輯. arcc- 8公式在時(shí)態(tài)拓?fù)淠Ｐ椭惺莕 p 完全的. bennet t 等人[ 30 ] (2002) 將命題時(shí)態(tài)邏輯ptl 和空間模態(tài)邏輯s4u 結(jié)合起來, 形成了“二維”時(shí)空邏輯pstl.

pstl 是否可判定, 仍然是未解決的問題, 但通過嵌入pstl 到rcc8 空間邏輯, 能得到一些可判定的子系統(tǒng). m u ller[ 31 ] (2002) 把時(shí)間和空間看成同質(zhì)(homogeneity) 的, 以時(shí)空區(qū)域(時(shí)空歷史) 為基本實(shí)體, 在擴(kuò)展a sher 的空間邏輯公理集基礎(chǔ)上,定義了時(shí)序關(guān)系和時(shí)空約束, 建立了一階時(shí)空邏輯模型, 并基于該邏輯提出了有關(guān)運(yùn)動(dòng)的推理理論.隨著更易被人和機(jī)器理解的描述邏輯(dl ) 的出現(xiàn)與發(fā)展, haarslev 在alc (d) 的基礎(chǔ)上對(duì)描述邏輯進(jìn)行了擴(kuò)展. 他研究了alcrp (d ) 理論作為地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的知識(shí)表示和查詢操作的基礎(chǔ), 通過具體領(lǐng)域和一個(gè)角色形成謂詞算子的結(jié)合, 把時(shí)間推理加入了空間和術(shù)語(yǔ)推理中, 克服了過去alc(d) 只能進(jìn)行概念推理或只能進(jìn)行空間定性推理的局限性. 并且haarslev 還證明了alcrp (d ) 在具體的時(shí)空領(lǐng)域應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)[ 32 ]. 該方法后來被sw iss 國(guó)家基金委o fes 支助的部分歐洲know ledgew eb 和d ip 項(xiàng)目所采用.

2. 3. 2時(shí)空本體的粒度問題　粒度是構(gòu)成完整的空間和時(shí)間數(shù)據(jù)所必需的, 粒度問題是影響時(shí)空不確定性的關(guān)鍵因素. 大量的應(yīng)用要求事實(shí)以及其時(shí)空背景一起存儲(chǔ), 這就需要根據(jù)合適的粒度來表示. 并且, g is 中時(shí)空數(shù)據(jù)可以用不同的粒度來記錄和查詢. 因此需要在不同粒度之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化與合并. 目前已經(jīng)有許多學(xué)者分別研究了時(shí)間粒度和空間粒度的問題. bet t in i[ 33 ] 等人提出了形式化表示的時(shí)間粒度——日歷代數(shù)(calendar a lgeb ra) , 并把它應(yīng)用到時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)間csp、時(shí)間數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域. 他將時(shí)間劃分為日歷法中的年、月、日、小時(shí)、分鐘等不同粒度. wo rboys[ 34 ]等則研究了空間的粒度問題. b it tner (2000) 采用了一個(gè)基于粗糙集理論的時(shí)間或空間粒度理論, 提出用大致位置的方法來表示近似空間區(qū)域[ 35 ] 或時(shí)間段[ 36 ]. stell[ 37 ](2003) 對(duì)時(shí)空粒度的定性外延進(jìn)行了研究. 但是這些工作都沒有形式化理論來解決時(shí)空信息的多時(shí)空粒度問題. b it tner 的理論只適合解決單一的時(shí)間或空間問題, 而stell 只進(jìn)行了描述, 沒有給出明確定義和操作.ith 和b rogaard[ 38 ] 于2002 年在對(duì)l ew is 提出的個(gè)體與個(gè)體和的部分- 整體關(guān)系的分類進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上提出了粒度劃分(granu lar part it ion). 該方法以集理論和部分- 整體理論為其理論基礎(chǔ), 可作為形式化本體的工具和人類認(rèn)知表現(xiàn)結(jié)構(gòu). 隨后sm ith 和b it tner 又提出了粒度劃分的形式化理論[ 39 ] , 并針對(duì)時(shí)空本體sna p和span 提出了粒度時(shí)空本體sna p 和span [ 40 ].國(guó)內(nèi)也有部分學(xué)者提出了自己的觀點(diǎn), 王生生等人[ 41 ]提出了一個(gè)對(duì)于時(shí)空數(shù)據(jù)模型通用的支持多粒度和不確定性時(shí)空粒度的理論. 他主要是使用了時(shí)間粒度和空間粒度的乘積空間來表示時(shí)空粒度.也有人[ 22 ]提出了用于g is 整合的時(shí)空語(yǔ)義粒度,即時(shí)空對(duì)象粒度本體與時(shí)空過程粒度本體, 二者都可以根據(jù)粗糙程度進(jìn)一步細(xì)分為良性粒度和粗糙粒度.

2. 3. 3時(shí)空本體的應(yīng)用　由于時(shí)空問題普遍存在于各領(lǐng)域中, 因而時(shí)空本體的研究對(duì)于解決不同時(shí)空表示系統(tǒng)之間的交互、集成、共享、重用等有著重要的意義. 醫(yī)學(xué)論文 目前, 時(shí)空本體已經(jīng)引起了生物信息化、g is、常識(shí)庫(kù)建造以及語(yǔ)義w eb 領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注, 并且在一些應(yīng)用領(lǐng)域已有一些實(shí)證研究. 但是,目前對(duì)于地理時(shí)空本體的應(yīng)用研究仍然處于探索階段, 主要用于時(shí)空推理方面, 例如, kaupp inen 和hyv nen 等[ 42 ]建立20 世紀(jì)到2004 年的芬蘭的時(shí)間區(qū)域本體, 他們使用了本體的時(shí)間序列模型來進(jìn)行推理以解決與歷史相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息查詢問題, 該方法成功的表示了芬蘭歷史地理區(qū)域隨時(shí)間演變的過程.

3 結(jié)論與展望

總的來說, 目前對(duì)于時(shí)空地理本體的研究, 仍然處于起步階段, 因而很多研究領(lǐng)域都存在亟待解決的問題.

(1) 地理時(shí)空本體基元的選擇. 不同基元的選擇受人們對(duì)時(shí)空現(xiàn)象認(rèn)知的影響, 反過來, 基元的選擇對(duì)于時(shí)空本體的形式化表示至關(guān)重要, 以不同基元為基礎(chǔ)的時(shí)空本體會(huì)影響人們對(duì)世界的進(jìn)一步認(rèn)知以及知識(shí)的交流. 目前對(duì)于時(shí)空本體基元的選擇仍未有統(tǒng)一看法.

(2) 地理時(shí)空本體的形式化表示以及時(shí)空本體的建立. 目前對(duì)時(shí)空本體采用的形式化工具多是基于一階謂詞邏輯的基礎(chǔ)上的, 而使用描述邏輯定義時(shí)空本體的工作仍較少. 因此應(yīng)該進(jìn)一步研究時(shí)空本體的形式化方法, 建立良性的形式化時(shí)空本體, 使得所建立的時(shí)空本體更適合于人們對(duì)時(shí)空常識(shí)的理解. 此外, 如何在建立的時(shí)空本體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化, 尤其是如何在以不同基元為基礎(chǔ)的時(shí)空本體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化與無縫結(jié)合也是個(gè)值得探索的問題.

(3) 地理時(shí)空本體粒度的研究. 粒度的變化影響人們對(duì)地理時(shí)空的認(rèn)識(shí), 不同粒度下, 人們認(rèn)知的時(shí)空范圍大小與層次有所不同. 如何選擇適合人們不同視點(diǎn)需求并且易于在g is 中表達(dá)的粒度是值得進(jìn)一步研究的課題.

(4) 地理時(shí)空本體與實(shí)際應(yīng)用. 時(shí)空本體是可應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域的頂級(jí)本體, 因此, 可以表達(dá)地理學(xué)領(lǐng)域與時(shí)空相關(guān)的一切地理現(xiàn)象. 但是, 目前對(duì)于地理時(shí)空本體的實(shí)際應(yīng)用研究尚不多, 工作總結(jié) 仍然處于探索階段. 因而, 應(yīng)該積極探索地理時(shí)空本體的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域, 并建立與具體應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的推理規(guī)則, 推理模型等, 以解決領(lǐng)域中的實(shí)際問題. 參考文獻(xiàn):

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第5篇：地理信息科學(xué)定義范文

近年來，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和全球化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)福利、救助、社區(qū)服務(wù)、行政區(qū)域精細(xì)界定及地名信息準(zhǔn)確率的要求日益增高，對(duì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化服務(wù)的要求也日趨迫切。當(dāng)前，民政信息化管理水平已不能滿足發(fā)展的需求，如何充分利用地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)“雙平臺(tái)”，成為解決民政信息管理難題的關(guān)鍵所在。

GIS，電子政務(wù)之友

建設(shè)地理信息系統(tǒng)，對(duì)推進(jìn)電子政務(wù)、社會(huì)決策具有重要的輔助作用。首先，通過整合不同渠道的信息，GIS將碎片化消息由微觀轉(zhuǎn)為宏觀，有助于決策者更好把握信息，提供“運(yùn)籌帷幄、決勝千里”的全局感，提高領(lǐng)導(dǎo)對(duì)問題的判斷能力、宏觀把握能力以及發(fā)現(xiàn)潛在信息的可能。如基礎(chǔ)地理空間技術(shù)為電子政務(wù)的海量數(shù)據(jù)管理、多源空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的融合、Web 地理信息系統(tǒng)技術(shù)和自主版權(quán)軟件系統(tǒng)的開發(fā)、空間分析、空間數(shù)據(jù)挖掘和空間輔助決策等提供了技術(shù)支撐，幫助政府隨時(shí)掌握情況變化，在突發(fā)事件中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤和顯示，便于應(yīng)急事件處理和指揮調(diào)度。

其次，GIS的應(yīng)用有助于政務(wù)信息整合和推進(jìn)公共服務(wù)。地理信息在推動(dòng)電子政務(wù)的同時(shí)，也為跨部門信息系統(tǒng)協(xié)同服務(wù)打下了基礎(chǔ)。電子政務(wù)需要各個(gè)部門報(bào)送本部門的權(quán)威數(shù)據(jù)，并將信息化成果通過統(tǒng)一的地理信息平臺(tái)進(jìn)行展示。這不僅符合業(yè)務(wù)管理的需要，而且可以調(diào)動(dòng)各部門參與建設(shè)和運(yùn)行的積極性，有利于形成多部門、多信息系統(tǒng)協(xié)同服務(wù)的良好應(yīng)用局面。同時(shí)，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用還可以提供地理環(huán)境相關(guān)信息查詢，根據(jù)輸入的地址，在地圖上了解這個(gè)區(qū)域民政機(jī)構(gòu)分布，及與市民生活相關(guān)的各種公共服務(wù)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)信息。

最后，GIS可以為電子政務(wù)提供清晰易讀的可視化工具。地理信息系統(tǒng)通過面向應(yīng)用的專題系列地圖、多媒體動(dòng)態(tài)電子地圖系統(tǒng)、三維顯示技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等手段，將枯燥的數(shù)字通過圖形方式直觀展現(xiàn)，有助于發(fā)掘隱藏在各種信息之中的潛在聯(lián)系，從而大幅度提高政府決策、應(yīng)對(duì)的質(zhì)量和效率。

多項(xiàng)功能，整合系統(tǒng)運(yùn)用

民政地理信息系統(tǒng)（民政GIS）是民政電子政務(wù)建設(shè)的重要組成部分。依靠民政GIS，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的空間分析、模擬表達(dá)和輔助決策，而且能夠完成民政的業(yè)務(wù)處理、綜合業(yè)務(wù)管理和非空間分析決策，有助于提高民政決策的科學(xué)性和時(shí)空性，極大提升民政的工作效率和公眾形象。

基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)。基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)是上海民政地理信息系統(tǒng)最底層的功能平臺(tái)，可以滿足其他個(gè)性化圖層管理需求，建立面向服務(wù)的地理信息基礎(chǔ)功能。如提供選址模型，平臺(tái)可綜合某個(gè)區(qū)域的人口、社區(qū)、交通和商業(yè)等數(shù)據(jù)建立模型，進(jìn)行合理性分析，為其他系統(tǒng)或上層業(yè)務(wù)平臺(tái)、區(qū)劃管理平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)構(gòu)架。此外，平臺(tái)嚴(yán)格把控操作者權(quán)限，系統(tǒng)用戶可設(shè)為多種不同身份，不同身份對(duì)不同圖層的操作權(quán)限各不相同，有效避免了泄密或誤操作。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。在上海市測(cè)繪院提供的標(biāo)準(zhǔn)底圖基礎(chǔ)上，系統(tǒng)按照等保三級(jí)要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)底圖數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、梳理，同時(shí)進(jìn)行非處理和加工美化。建立民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范和交換標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范采集機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)民政業(yè)務(wù)系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的雙向整合和數(shù)據(jù)交換提供基礎(chǔ)。通過對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，可針對(duì)民政數(shù)據(jù)特性，區(qū)分、規(guī)范家庭數(shù)據(jù)與個(gè)人數(shù)據(jù)，從技術(shù)方案和數(shù)據(jù)特性等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

上海民政內(nèi)外網(wǎng)與民政地理系統(tǒng)整合。通過建設(shè)民政門戶網(wǎng)站、子網(wǎng)站和電子政務(wù)平臺(tái)子門戶，實(shí)現(xiàn)民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)的整合，實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)展示。其美觀、大方、人性化的展示方式就是利用了基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)提供的相關(guān)功能，從而實(shí)現(xiàn)民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢、展現(xiàn)、統(tǒng)計(jì)、業(yè)務(wù)分析、專題分析等功能。尤其是運(yùn)用四維展示方式后，大大加強(qiáng)了系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析、專題分析能力。

功能平臺(tái)，信息一覽無余

通過民政GIS的建設(shè)，可以充分展現(xiàn)民政工作成果，合理分配社會(huì)資源。通過本系統(tǒng)可獲取民政各應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)或周期性數(shù)據(jù)，并進(jìn)行適當(dāng)分析和圖形化展示，為決策提供輔助服務(wù)，包括展示、統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)警、預(yù)測(cè)等多個(gè)功能。

展示功能。充分展示民政機(jī)構(gòu)設(shè)施信息情況（含福利事業(yè)類、福利企業(yè)類、社會(huì)救助類、老齡工作類、社區(qū)建設(shè)類、雙退優(yōu)撫類、婚姻收養(yǎng)類、殯葬設(shè)施類等13類）。各類信息能夠單獨(dú)展現(xiàn)也能夠和其他類別信息疊加展現(xiàn)。

查詢功能。一是民政機(jī)構(gòu)設(shè)施屬性信息查詢。屬性信息包括文字、圖片、動(dòng)畫等各類信息，通過模糊查詢、自定義條件查詢、空間查詢等工具，從不同角度來展示民政機(jī)構(gòu)設(shè)施。二是特定目標(biāo)查詢，民政機(jī)構(gòu)或?qū)ο笮畔⒖梢愿鶕?jù)所屬區(qū)域來縱向劃分為市級(jí)、區(qū)級(jí)、街鎮(zhèn)，同時(shí)根據(jù)屬性信息（如在建或已建、公辦或民辦等）進(jìn)行橫向劃分，達(dá)到快速查詢定位特定目標(biāo)的目的。

專題分析功能。一是民政機(jī)構(gòu)設(shè)施專題分析。以某個(gè)民政機(jī)構(gòu)設(shè)施為核心，通過整合各種多媒體屬性數(shù)據(jù)、該機(jī)構(gòu)設(shè)施相關(guān)的民政信息、非民政信息（含人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等），運(yùn)用專門的分析工具，從不同角度來分析該機(jī)構(gòu)設(shè)施。二是民政對(duì)象專題分析。以某類民政對(duì)象為核心，在地圖上任意畫區(qū)域（矩形、圓、多邊形），根據(jù)民政對(duì)象的地址信息自動(dòng)統(tǒng)計(jì)該區(qū)域的民政對(duì)象數(shù)量，并以撒點(diǎn)、著色、動(dòng)態(tài)示意圖等形象的形式來表示各行政區(qū)域的民政業(yè)務(wù)情況。三是民政業(yè)務(wù)專題分析。以某個(gè)民政業(yè)務(wù)工作內(nèi)容為核心，整合各種民政信息和非民政信息，通過各種工具和數(shù)學(xué)模型，深入、細(xì)致地展現(xiàn)和分析該業(yè)務(wù)專題的各個(gè)方面，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及業(yè)務(wù)相關(guān)部門提供決策支持服務(wù)。

第6篇：地理信息科學(xué)定義范文

關(guān)鍵詞：地理本體；空間數(shù)據(jù)服務(wù)；語(yǔ)義推理；服務(wù)資源檢索

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.25.098

1地理本體在空間數(shù)據(jù)服務(wù)中的作用

空間數(shù)據(jù)是指用來表示空間實(shí)體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)，它可以用來描述來自現(xiàn)實(shí)世界的目標(biāo)，然而空間數(shù)據(jù)的多源性、多語(yǔ)義性、多時(shí)空性、多尺度性以及表示方法的多樣性等特點(diǎn)造成了不同數(shù)據(jù)之間的多維異構(gòu)性，這對(duì)空間數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用及系統(tǒng)間的交流造成了極大的不便，造成了目前的空間數(shù)據(jù)服務(wù)的智能化程度較低的現(xiàn)狀。

本體的出現(xiàn)為空間數(shù)據(jù)的語(yǔ)義表達(dá)和推理提供了有效的手段，現(xiàn)階段本體在異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、智能數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)挖掘抽取等方面發(fā)揮了重要的作用，取得了一定的應(yīng)用效果。但在領(lǐng)域知識(shí)的形式化表達(dá)、時(shí)空推理分析、潛在語(yǔ)義的發(fā)現(xiàn)等方面仍沒能很好地發(fā)揮本體技術(shù)的語(yǔ)義表達(dá)和解析能力的優(yōu)勢(shì)。本文將在空間信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，嘗試將本體引入到空間數(shù)據(jù)服務(wù)檢索中，通過示例展示對(duì)領(lǐng)域知識(shí)的表達(dá)和推理方法，試圖為地理本體的應(yīng)用提供思路和參考。

2地理本體在空間數(shù)據(jù)服務(wù)中的應(yīng)用

本體知識(shí)庫(kù)所能提供的語(yǔ)義知識(shí)不僅僅是行業(yè)術(shù)語(yǔ)以及概念間的層次關(guān)系，更重要的是這些術(shù)語(yǔ)間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)。地理本體可通過語(yǔ)義屬性和推理規(guī)則表達(dá)反映地學(xué)領(lǐng)域知識(shí)的潛在語(yǔ)義關(guān)聯(lián)，可解決目前因?yàn)檎Z(yǔ)義關(guān)系而造成的空間數(shù)據(jù)服務(wù)的無法精確選擇、空間數(shù)據(jù)服務(wù)中的過多依賴人工交互、關(guān)鍵詞查詢中的匹配錯(cuò)誤等問題。

2.1地理本體在空間數(shù)據(jù)服務(wù)中的應(yīng)用

將地理本體引入到OWS（OGC Web Service體系）中，通過建立面向空間數(shù)據(jù)服務(wù)的多層地理本體和基于本體技術(shù)的空間數(shù)據(jù)服務(wù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在多源空間數(shù)據(jù)服務(wù)過程中的智能化和精確化，可解決目前因?yàn)檎Z(yǔ)義關(guān)系而造成的空間數(shù)據(jù)服務(wù)的無法精確選擇、空間數(shù)據(jù)服務(wù)中的過多依賴人工交互、關(guān)鍵詞查詢中的匹配錯(cuò)誤等問題。

基于本體的空間數(shù)據(jù)服務(wù)資源發(fā)現(xiàn)技術(shù)主要研究在不同的數(shù)據(jù)源服務(wù)之間，如何利用基于本體的語(yǔ)義邏輯，來搜索和定位到最適合于用戶真實(shí)需要的數(shù)據(jù)源服務(wù)。在基于Web服務(wù)的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中，傳統(tǒng)注冊(cè)中心能夠管理的僅僅是服務(wù)注冊(cè)信息，也就是WSDL中必需的信息。這些信息的結(jié)構(gòu)是無差別的，不僅對(duì)于數(shù)據(jù)源是無差別的，甚至對(duì)于數(shù)據(jù)源和計(jì)算資源之間也是無差別的?；诒倔w的改進(jìn)，就將這種資源發(fā)現(xiàn)過程復(fù)雜化，查詢的請(qǐng)求會(huì)被推理機(jī)基于已經(jīng)構(gòu)建的本體體系來進(jìn)行推理，推理的結(jié)果將大大有助于準(zhǔn)確定位用戶最終需要的某個(gè)數(shù)據(jù)資源。

當(dāng)用戶提出空間數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，首先根據(jù)服務(wù)要求進(jìn)行基于語(yǔ)義的分析和匹配，待確定針對(duì)特定空間數(shù)據(jù)資源的具體應(yīng)用本體后，才通過空間數(shù)據(jù)資源的接口獲得具體的資源數(shù)據(jù)和服務(wù)，使得空間數(shù)據(jù)服務(wù)處理過程是基于語(yǔ)義的，便于多源空間數(shù)據(jù)服務(wù)的集成和互操作。

2.2地理本體應(yīng)用舉例

地理本體在空間數(shù)據(jù)服務(wù)中數(shù)據(jù)檢索的應(yīng)用中，地理本體知識(shí)庫(kù)的建立和完善是重點(diǎn)，是語(yǔ)義分析和推理的重要依據(jù)，直接關(guān)系到應(yīng)用的效果，需要采用與領(lǐng)域?qū)＜医换サ姆磸?fù)改進(jìn)和完善過程，目前存在較多的本體建立方法，此處不再累述。下面將通過一個(gè)典型案例來反映地理本體在空間數(shù)據(jù)檢索中的應(yīng)用技術(shù)。

用戶通常能看到圖像的來源（遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)）和基本屬性，能了解到具體應(yīng)用所需要的圖像特性，但不能直接建立應(yīng)用和遙感衛(wèi)星間的關(guān)聯(lián)，下面的實(shí)例將采用基于語(yǔ)義的本體技術(shù)，來解決應(yīng)用和衛(wèi)星間的語(yǔ)義相關(guān)性推理分析。

（1）建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)本體，包含有：image、satellite和application三個(gè)類（概念），image類的主要語(yǔ)義屬性有：分辨率resolution、圖像文件大小size、圖像反映區(qū)域area，satellite類的主要語(yǔ)義屬性有：衛(wèi)星類型kind、傳感器名稱sensor、軌道orbit，application類的主要語(yǔ)義屬性有：應(yīng)用領(lǐng)域field、應(yīng)用時(shí)間time。

（2）定義這些類間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)，包含有：反映應(yīng)用關(guān)系的applyTo語(yǔ)義關(guān)系、反映數(shù)據(jù)來源的getFrom語(yǔ)義關(guān)系、反映使用關(guān)系的getUse語(yǔ)義關(guān)系，使用OWL描述如下所示：

（3）編寫語(yǔ)義推理規(guī)則，本實(shí)例使用Jena推理機(jī)進(jìn)行語(yǔ)義推理，用于表達(dá)遙感應(yīng)用和觀測(cè)衛(wèi)星間潛在語(yǔ)義關(guān)系的語(yǔ)義推理規(guī)則如下所示：

[ getUse： （？img http：//#applyTo ？app），

（？img http：//#getFrom ？sat）

->

（？app http：//#getUse ？sat） ]

該推理規(guī)則所反映的語(yǔ)義含義為：若某個(gè)image實(shí)例存在與某個(gè)application實(shí)例對(duì)應(yīng)的applyTo語(yǔ)義關(guān)系，并且該image實(shí)例存在與某個(gè)satellite實(shí)例對(duì)應(yīng)的getFrom語(yǔ)義關(guān)系，則可推斷出該application實(shí)例存在與該satellite實(shí)例對(duì)應(yīng)的getUse語(yǔ)義關(guān)系。

（4）添加各類的實(shí)例，設(shè)定各實(shí)例的語(yǔ)義性，以及各實(shí)例間的applTo和getUse對(duì)象間語(yǔ)義關(guān)系，具體對(duì)象屬性設(shè)置如圖1中實(shí)線所示（實(shí)線表示預(yù)先描述的語(yǔ)義信息）。根據(jù)上面定義的語(yǔ)義規(guī)則，可以分析并發(fā)現(xiàn)圖1中虛線對(duì)應(yīng)的getUse語(yǔ)義關(guān)系的存在（虛線表示經(jīng)過推導(dǎo)產(chǎn)生的潛在語(yǔ)義關(guān)聯(lián)），下面將使用Jena推理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)這些虛線所表示的對(duì)象關(guān)系的自動(dòng)推理產(chǎn)生。

基于此本體庫(kù)的語(yǔ)義推理演示頁(yè)面如下所示，其信息檢索過程如下：

首先是圖像的數(shù)據(jù)類型屬性查詢頁(yè)面，可以通過該頁(yè)面檢索到需要查看的image信息；

查詢成功后，可以查看到image實(shí)例的全部數(shù)據(jù)類型屬性信息和對(duì)象屬性關(guān)系；

點(diǎn)擊具體applicatin實(shí)例或satellite實(shí)例的超鏈接可以打開對(duì)應(yīng)實(shí)例的屬性信息顯示頁(yè)面，若點(diǎn)擊application1超鏈接，則打開application1的屬性信息頁(yè)面，如圖2所示，可以看到getuse對(duì)象屬性對(duì)應(yīng)到satellite1和satellite2；

若點(diǎn)擊application2超鏈接，則在打開的application2的屬性信息頁(yè)面中，如圖3所示，可以看到getuse對(duì)象屬性對(duì)應(yīng)到satellite3。

通過演示頁(yè)面可以看出，經(jīng)過Jena基于規(guī)則進(jìn)行的語(yǔ)義推理，推導(dǎo)出了圖1中虛線所示的GetUse對(duì)象屬性，獲得了預(yù)期的語(yǔ)義推理效果，實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)與程序代碼的分離和形式化表達(dá)。

同樣可依據(jù)相同的方法，定義更多類的對(duì)象屬性，并設(shè)定相應(yīng)的推理規(guī)則，即可完成同義關(guān)系、近義關(guān)系、反義關(guān)系等概念間關(guān)系的分析，還可對(duì)時(shí)空關(guān)系和領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行形式化描述和推理，以及經(jīng)過組合后更復(fù)雜的基于語(yǔ)義的空間數(shù)據(jù)檢索推理。

3結(jié)論

地理本體在地理信息科學(xué)中應(yīng)用受到業(yè)內(nèi)人士的重視，基于本體的地理信息表達(dá)和服務(wù)具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，解決了地理信息的知識(shí)重用、知識(shí)共享、智能化、和網(wǎng)絡(luò)化推廣等問題，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文在調(diào)研和分析國(guó)內(nèi)外地理本體的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)階段地理本體在領(lǐng)域知識(shí)的形式化表達(dá)、時(shí)空推理分析、潛在語(yǔ)義發(fā)現(xiàn)等方面存在的問題，嘗試在空間信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將地理本體引入到空間數(shù)據(jù)服務(wù)檢索中，給出了空間信息領(lǐng)域知識(shí)的本體形式化描述和推理方法，通過典型案例對(duì)地理本體應(yīng)用的具體技術(shù)進(jìn)行了說明。地理本體中的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)描述和發(fā)現(xiàn)技術(shù)將在本體應(yīng)用中發(fā)揮重大的作用，本文對(duì)該問題進(jìn)行了探索性的研究，進(jìn)一步的研究工作包括有：復(fù)雜領(lǐng)域知識(shí)的形式化表達(dá)、空間信息的時(shí)空綜合化推理、地理本體在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用模式等。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：地理信息科學(xué)定義范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；算法；配電GIS

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2012）11-0-02

引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic　Information　System）起源于20世紀(jì)60年代。隨著地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、大地測(cè)量技術(shù)、航空技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展，逐步形成了新的技術(shù)系統(tǒng)——地理信息系統(tǒng)。從廣義上講，地理信息系統(tǒng)是加工空間數(shù)據(jù)成為信息的工具，這些信息通常與地球上某些部分明確相連并用于各種工程決策。

配電GIS系統(tǒng)又稱為AM/FM/GIS，是一種面向配電網(wǎng)管理的專業(yè)GIS，一般基于通用GIS平臺(tái)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)二次開發(fā)而成，是GIS在電力信息系統(tǒng)中的一種延伸。配電GIS是地理信息系統(tǒng)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以提供配電網(wǎng)管理所需的地理層和設(shè)備層的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

配電GIS的最基本特征是在電子地圖背景上進(jìn)行配電網(wǎng)的管理，一般都基于某個(gè)地理信息平臺(tái)開發(fā)，目前國(guó)外上比較成功的有：Arc/Info、SmallWorld、MapInfo等，國(guó)內(nèi)的有GeoStar、GrowGIS、SuperMap等。目前的配電GIS系統(tǒng)一般都采取客戶端/服務(wù)器（C/S）構(gòu)架或?yàn)g覽器/服務(wù)器（B/S）構(gòu)架或二者同時(shí)具備，同時(shí)支持多用戶分布式處理。

在配電GIS系統(tǒng)中，配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫桥潆娋W(wǎng)分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)是一種和地理信息密切相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，線路以及配電設(shè)備和用戶的分布都有明顯的地理特征，在配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中許多操作都依賴于長(zhǎng)度、距離、范圍、相對(duì)位置等地理因素，地理信息系統(tǒng)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用提高了配電網(wǎng)的管理水平，因此基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑蔀槿藗冏铌P(guān)注的問題之一。

大量文獻(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行了研究，早期通過人工輸入的方法將配電網(wǎng)的接線關(guān)系填入特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，這些方法不僅需要人工錄入大量的數(shù)據(jù)且其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通用性、可擴(kuò)充性差、占用存儲(chǔ)空間大。后來發(fā)展到先基于矢量圖自動(dòng)生成配電網(wǎng)絡(luò)的原始拓?fù)洌俎D(zhuǎn)化為適合電力應(yīng)用的拓?fù)鋽?shù)據(jù)。這類方法雖然提高了建模的效率，但是其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、參與配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣５脑O(shè)備種類眾多，尤其是在配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)中配電網(wǎng)的接線圖繪制往往不規(guī)范，仍然需要大量的人機(jī)交互，造成配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的效率低下。

一、配電網(wǎng)拓?fù)浞治鏊惴ǚ治?/p>

電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅娜蝿?wù)是處理開關(guān)信息的變化，形成新的網(wǎng)絡(luò)接線，為網(wǎng)絡(luò)分析的各種應(yīng)用軟件開發(fā)奠定基礎(chǔ)。配電潮流、短路計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等都使用網(wǎng)絡(luò)各組成部分之間的電氣聯(lián)系這類信息。在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，這類信息必須隨時(shí)更新，否則，從一個(gè)不能正確反映實(shí)際網(wǎng)絡(luò)電氣聯(lián)系的結(jié)構(gòu)出發(fā)所進(jìn)行的各種計(jì)算將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。

通常網(wǎng)絡(luò)接線分析包括兩個(gè)步驟：母線分析和電氣島分析。母線分析是將閉合開關(guān)連接在一起的節(jié)點(diǎn)集合定義為一個(gè)母線；電氣島分析是將線路和變壓器連接在一起的母線集合定義為一個(gè)“島”。既有電源又有負(fù)荷的“活島”在物理上對(duì)應(yīng)帶電部分；“死島”在物理上對(duì)應(yīng)停電部分。“活島”用于計(jì)算，“死島”沒有計(jì)算意義，但對(duì)指導(dǎo)檢修卻非常重要。常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴ò渌阉鞣ê袜徑泳仃嚪ā?/p>

二、樹搜索法

樹搜索法是目前針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅淖畛Ｓ玫姆椒?，樹搜索法是通過搜索節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的方法來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治?，的常用的樹搜索法包括深度?yōu)先搜索法（Deep　First　Search，簡(jiǎn)稱DFS）和廣度優(yōu)先搜索法（Bread　First　Search，簡(jiǎn)稱BFS）。

1.深度優(yōu)先搜索法

深度優(yōu)先搜索法的具體搜索過程是這樣的：DFS在訪問圖中某一起始定點(diǎn)V后，訪問V的任意相鄰節(jié)點(diǎn)V1；再?gòu)腣1出發(fā)，訪問與V1相鄰但還未訪問過的節(jié)點(diǎn)V2；再?gòu)腣2出發(fā)，進(jìn)行類似的訪問，……如此進(jìn)行下去，直到到達(dá)所有相鄰節(jié)點(diǎn)都被訪問過的節(jié)點(diǎn)U為止。接著，退回一步，返回到前一次剛訪問的節(jié)點(diǎn)，看是否還有其它沒有被訪問過的相鄰節(jié)點(diǎn)。如果有，則訪問此節(jié)點(diǎn)，之后再?gòu)拇斯?jié)點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行與前述類似的訪問；如果沒有就再退回一步進(jìn)行搜索。重復(fù)上述過程，直到連通圖中所有節(jié)點(diǎn)都被訪問過為止。

以圖1為例，深度優(yōu)先搜索法的一個(gè)可能的節(jié)點(diǎn)訪問順序是：V1，V2，V6，V10，V7，V8，V9，V3，V4，V5。

2.廣度優(yōu)先搜索法

廣度優(yōu)先搜索法的具體搜索過程是這樣的：BFS在訪問圖中某一起始定點(diǎn)V后，由V出發(fā)，依次訪問V的各個(gè)未被訪問過的相鄰節(jié)點(diǎn)V1，V2，…，Vt，再依次訪問V1，V2，…，Vt各個(gè)未被訪問過的相鄰節(jié)點(diǎn)，如此進(jìn)行，直到連通圖內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都被訪問過為止。

以圖1為例，廣度優(yōu)先搜索法的一個(gè)可能的節(jié)點(diǎn)訪問順序是：V1，V2，V6，V3，V7，V10，V4，V5，V8，V9。

由于此種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇椒ㄊ抢枚褩＜夹g(shù)進(jìn)行搜索，對(duì)所有結(jié)點(diǎn)分配母線號(hào)，當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化后，重新在每個(gè)廠站內(nèi)進(jìn)行搜索，并重新為母線編號(hào)。這種針對(duì)局部網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化而采取的大范圍搜索，不可避免的造成了時(shí)間上的浪費(fèi)。

3.深度優(yōu)先搜索法與廣度優(yōu)先搜索法比較

深度優(yōu)先搜索法的算法是一個(gè)遞歸的過程，將深度搜索法的具體搜索過程設(shè)計(jì)成一個(gè)遞歸函數(shù)可以使得程序的編制比較簡(jiǎn)單和清晰。廣度優(yōu)先搜索法不是一個(gè)遞歸的過程，必須采用一個(gè)隊(duì)列，將某個(gè)頂點(diǎn)的未訪問的鄰接頂點(diǎn)依次放入隊(duì)列中，然后從隊(duì)列的頭依次取出每個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行訪問。圖中的每一個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)隊(duì)列一次且僅進(jìn)隊(duì)列一次。為了實(shí)現(xiàn)逐層訪問，算法中使用了一個(gè)隊(duì)列，以記憶正在訪問的這一層和上一層的節(jié)點(diǎn)，便于向下一層訪問。由于隊(duì)列的操作遵循先進(jìn)先出的原則，因此在處理過程中，只有在前一步的所有狀態(tài)處理完后，才能處理后面一步的狀態(tài)。訪問中將線路作為樹中的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，與被訪問節(jié)點(diǎn)屬同一線路級(jí)別的節(jié)點(diǎn)地址放在節(jié)點(diǎn)的右鏈域；比被訪問節(jié)點(diǎn)的線路級(jí)別低的節(jié)點(diǎn)地址放入節(jié)點(diǎn)的左鏈域。

三、鄰接矩陣法

鄰接矩陣通過自乘可以得到全接通矩陣。鄰接矩陣法主要通過鄰接矩陣的自乘運(yùn)算得到全接通矩陣，再運(yùn)用全接通矩陣來判斷網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的連通關(guān)系。

鄰接矩陣（Adjacency　Matrix）：是表示頂點(diǎn)之間相鄰關(guān)系的矩陣。設(shè)G=（V，E）是一個(gè)圖，其中V={v1，v2，…，vn}。G的鄰接矩陣是一個(gè)具有下列性質(zhì)的n階方陣：①對(duì)無向圖而言，鄰接矩陣一定是對(duì)稱的，而且對(duì)角線一定為零，有向圖則不一定如此。②在無向圖中，任一頂點(diǎn)i的度為第i列所有元素的和，在有向圖中頂點(diǎn)i的出度為第i行所有元素的和，而入度為第i列所有元素的和。③用鄰接矩陣法表示圖共需要n2個(gè)空間，由于無向圖的鄰接矩陣一定具有對(duì)稱關(guān)系，所以扣除對(duì)角線為零外，僅需要存儲(chǔ)上三角形或下三角形的數(shù)據(jù)即可，因此僅需要n（n-1）/2個(gè)空間。

無向圖的鄰接矩陣一定是對(duì)稱的，而有向圖的鄰接矩陣不一定對(duì)稱。因此，用鄰接矩陣來表示一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖時(shí)需要n2個(gè)單元來存儲(chǔ)鄰接矩陣；對(duì)有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖則只存入上（下）三角陣中剔除了左上右下對(duì)角線上的0元素后剩余的元素，故只需1+2+…+（n-1）=n（n-1）/2個(gè)單元。無向圖鄰接矩陣的第i行（或第i列）非零元素的個(gè)數(shù)正好是第i個(gè)頂點(diǎn)的度。有向圖鄰接矩陣中第i行非零元素的個(gè)數(shù)為第i個(gè)頂點(diǎn)的出度，第i列非零元素的個(gè)數(shù)為第i個(gè)頂點(diǎn)的入度，第i個(gè)頂點(diǎn)的度為第i行與第i列非零元素個(gè)數(shù)之和。用鄰接矩陣表示圖，很容易確定圖中任意兩個(gè)頂點(diǎn)是否有邊相連。

在文獻(xiàn)中提出了一種基于關(guān)聯(lián)矩陣的電網(wǎng)拓?fù)浔孀R(shí)算法。該算法使用節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣表示配電網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，定義了矩陣的“與-或”乘法運(yùn)算，利用連通性的傳遞性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浔孀R(shí)。在此基礎(chǔ)上，利用節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣和節(jié)點(diǎn)-節(jié)點(diǎn)連通矩陣的對(duì)稱性，提出了加快計(jì)算的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法。

文獻(xiàn)中把配電網(wǎng)映射成節(jié)點(diǎn)-支路模型，形成節(jié)點(diǎn)-支路的鄰接矩陣，并在此基礎(chǔ)上提出了配電網(wǎng)連通域的概念。在文獻(xiàn)中重點(diǎn)闡述了連通域的分離算法和基于DFS進(jìn)行拓?fù)浞治龅牧鞒滩⒃谂潆娋W(wǎng)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲羞M(jìn)行了運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電力網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，該文獻(xiàn)中提出矩陣結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，可具有很好的通用性和很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。同時(shí)，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚仃嚺c電網(wǎng)接線結(jié).構(gòu)相互對(duì)應(yīng)，具有運(yùn)用靈活和修改方便的優(yōu)點(diǎn)。

鄰接矩陣算法的優(yōu)點(diǎn)：可以清晰、直觀的表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的連接情況；但是也存在著明顯的缺點(diǎn)：消耗內(nèi)存空間，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)消耗內(nèi)存多；浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，因?yàn)閷?duì)于n個(gè)頂點(diǎn)的圖來說，需要n個(gè)存儲(chǔ)單元，需要的存儲(chǔ)空間大。

四、結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴ㄒ恢倍际菢I(yè)界研究的重點(diǎn)，其應(yīng)用范圍廣，在許多領(lǐng)域都有其重要的指導(dǎo)意義?？陀^地說，目前并不存在一種求解拓?fù)鋯栴}的最佳算法，如前文所述的各個(gè)算法都有其應(yīng)用的局限性：樹搜索法追求精確解，但是忽略了算法的時(shí)間消耗；而鄰接矩陣法改進(jìn)算法則是追求時(shí)間快，但是在求解的空間消耗上結(jié)果上往往不能讓人滿意。筆者認(rèn)為今后在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅乃惴ㄑ芯可蠎?yīng)該把握3個(gè)方面：繼續(xù)改進(jìn)已有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴?；采用人工智能的思想，?chuàng)造新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴ǎ患细鱾€(gè)算法的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行混合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴ǖ难芯俊Ｄ壳斑@些相關(guān)方向業(yè)界人士都有所涉及，也都取得了一定成效，相信在不久的將來，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴▎栴}一定會(huì)有更好的解決方案。

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第8篇：地理信息科學(xué)定義范文

關(guān)鍵詞：多源空間數(shù)據(jù)；GML；集成

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)13-2959-03

Research of Integration Mode for Multi-source Spatial Data Based on GML

LU Lei-yue ,GUAN Ji-hong

(School of Electronics and Information, Tongji University, Shanghai 201804, China)

Abstract: To solve the problem of integration of the multi-source spatial data, this paper introduced the research of integration mode of the different formats. Based on that, the author putted forward to a data integration framework for multi-source spatial data based on GML(Geography Markup Language). Then the author described a GML mode matching algorithm, and above all had a conclusion.

Key word: multi-source spatial data; GML; integration

近年來，隨著GIS特別是WebGIS的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，人們對(duì)地理信息資源的需求增加越來越快，但是大部分的GIS產(chǎn)品都有自己專用的數(shù)據(jù)格式，很難實(shí)現(xiàn)整個(gè)GIS系統(tǒng)集成以便于空間信息的共享和互操作。為了改變當(dāng)前GIS應(yīng)用與內(nèi)部數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)格式緊密捆綁的現(xiàn)狀，開放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)（ODC）推出了基于XML的地理標(biāo)記語(yǔ)言，即GML(Geography Markup Lan? guage)，用于地理信息的編碼、傳輸、存儲(chǔ)和。目前GML已成為Internet上地理信息表示事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于Web和分布式地理信息系統(tǒng)中交換和集成空間數(shù)據(jù)。

1多源空間數(shù)據(jù)集成模式

目前對(duì)于不同格式的空間數(shù)據(jù)集成主要采取以下三種模式：

1.1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式是指通過某種特定的轉(zhuǎn)換程序?qū)⒏鞣N異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種數(shù)據(jù)格式，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)中。但這種模式也存在缺點(diǎn)，因?yàn)樗紫刃枰獙悩?gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，這就使得數(shù)據(jù)間缺少了獨(dú)立性，而且因?yàn)闆]有統(tǒng)一的描述方法，容易導(dǎo)致異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后空間數(shù)據(jù)的信息丟失[1]，這樣就會(huì)給以后使用這些數(shù)據(jù)構(gòu)成隱患；另外由于一般空間數(shù)據(jù)量比較巨大，所以要集中這樣的海量數(shù)據(jù)就顯得非常困難。

1.2數(shù)據(jù)互操作模式

數(shù)據(jù)互操作是指空間數(shù)據(jù)能夠在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)和分布計(jì)算的情況下交換、理解，不同GIS之間可以直接交互，透明地訪問需要的信息[2]。該模式是由OGC (OpenGIS Consortium)制定的規(guī)范。數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)共享與集成提供了嶄新的思路，但是它更多地采用了OpenGIS協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和客戶軟件，對(duì)于其它的大量非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式的處理缺少統(tǒng)一的規(guī)范[3]。

1.3直接數(shù)據(jù)訪問模式

直接數(shù)據(jù)訪問模式是指在一個(gè)空間信息軟件中直接訪問其他軟件的數(shù)據(jù)格式，并且用戶可以在該軟件中讀寫多種數(shù)據(jù)格式。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是不但沒有了復(fù)雜的格式轉(zhuǎn)換，而且因?yàn)樵L問是發(fā)生在一個(gè)空間信息軟件中，所以就不需要用戶擁有主機(jī)軟件，更不需要運(yùn)行該軟件。這種模式無疑更省人力和財(cái)力，但是實(shí)現(xiàn)起來對(duì)于技術(shù)要求相對(duì)高一些。

2 GML數(shù)據(jù)集成研究現(xiàn)狀

GML(Geography Markup Language)，是開放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)(OGC)于1999年提出的，在日趨發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，它的提出正是為了成為其中地理數(shù)據(jù)的一種通用接口，它符合空間數(shù)據(jù)集成模式中的第二種即數(shù)據(jù)互操作模式［4］。使用GML對(duì)多元異構(gòu)地理空間數(shù)據(jù)集成，可以很好的避免以往網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言描述復(fù)雜的空間信息的巨大缺點(diǎn)，因?yàn)樗鼘?duì)地理空間數(shù)據(jù)的描述擁有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，從而能夠更輕松的便于數(shù)據(jù)集成。

在國(guó)內(nèi)，對(duì)于GML日新月異的發(fā)展，也早就已經(jīng)引起了包括復(fù)旦大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢大學(xué)等眾多知名高校學(xué)者的重視。武漢大學(xué)和國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心已經(jīng)開始制定GML國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。周水庚課題組早在2003年就提出了一種新穎的方法，用于將GML文檔自動(dòng)轉(zhuǎn)換到SVG文檔，在ACM-GIS 2003[5]。從跨入21世紀(jì)以來，關(guān)佶紅課題組就研究了基于GML和SVG的空間信息集成和、GML模式匹配、GML存儲(chǔ)機(jī)制和查詢處理以及壓縮算法等[6-9]。

同時(shí)國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)基于GML的空間數(shù)據(jù)集成也進(jìn)行了大量的研究。Rancourt et al. (2001)將GML與先前所定義的空間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，得出GML能有效的滿足空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的要求的結(jié)論，并預(yù)測(cè)GML將在行業(yè)應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位[10]。曠建中等(2005)采用設(shè)計(jì)模式方法和GML技術(shù)設(shè)計(jì)多源空間數(shù)據(jù)集成模型，將數(shù)據(jù)源通過轉(zhuǎn)換函數(shù)生成的GML文檔，利用合成器合成GML文檔，同時(shí)保存到GML數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，為實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)集成提供了一個(gè)切實(shí)可行的方案[11]。鄔群勇等（2005）在分析GML數(shù)據(jù)格式和幾何特征基礎(chǔ)上，提出一個(gè)基于GML的空間數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)集成框架，探討了數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)集成過程，并以福建省漳浦縣綏安鎮(zhèn)的林業(yè)數(shù)據(jù)為樣本，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)集成應(yīng)用示范[12]。江衛(wèi)東等（2007）描述了一個(gè)基于GML數(shù)據(jù)互操作模式的多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)集成模型，并分析了該模型的運(yùn)行機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)[13]，劉占偉等（2007）提出了一個(gè)基于GML的多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)集成模型，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)向GML文檔的轉(zhuǎn)換，使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù)，在.NET平臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了基于GML的空間數(shù)據(jù)集成，而且通過SVG技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化[14]。

但是，目前的研究工作還遠(yuǎn)不夠系統(tǒng)和深入，實(shí)際集成應(yīng)用方案較少,所提出的一些技術(shù)和算法還不能滿足海量GML空間數(shù)據(jù)處理和管理的實(shí)際應(yīng)用需要。因此，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，探索新的技術(shù)方案，開發(fā)更有效的算法。

3基于GML的空間數(shù)據(jù)集成框架

本文借鑒已有的研究成果提出一種基于GML的多源空間數(shù)據(jù)集成邏輯框架圖（如圖1），并且通過使用GML技術(shù)來實(shí)現(xiàn)異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的集成與互操作。然而多源空間數(shù)據(jù)因?yàn)閬碜圆煌姆?wù)器，每份數(shù)據(jù)可能擁有各自的數(shù)據(jù)類型。

圖1空間數(shù)據(jù)集成邏輯框架

1）空間數(shù)據(jù)建立的輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于各自的物理結(jié)構(gòu)不同，而且它們的儲(chǔ)存方式也不一樣，根據(jù)這樣的多樣性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立其應(yīng)用模式。

2）基于GML的輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法、結(jié)構(gòu)和編碼模式建立模式轉(zhuǎn)換規(guī)則，該規(guī)則規(guī)定了輸入異構(gòu)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用模式如何轉(zhuǎn)換成GML Schema。轉(zhuǎn)換模塊必須根據(jù)模式轉(zhuǎn)換規(guī)則對(duì)實(shí)例模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，建立基于輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Schema的GML數(shù)據(jù)文檔，并具有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼的能力。

3）雖然來自不同數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)都已經(jīng)轉(zhuǎn)換成了GML數(shù)據(jù)文檔，但不同用戶的應(yīng)用模式間可能存在各種語(yǔ)義或結(jié)構(gòu)上的異構(gòu)，在空間信息集成中造成歧義和困難。很多情況下，有相同概念的模式在結(jié)構(gòu)和命名上都存在著差異；有些模式有相似的數(shù)據(jù)模型但包含不同的內(nèi)容，或是用相同的詞表達(dá)不同的意義。這就需要進(jìn)行模式匹配了，它的功能是通過兩個(gè)模式的相關(guān)元素間的匹配關(guān)系，來找出這兩個(gè)模式的元素間的映射關(guān)系和集成后的模式。

4 GML模式匹配

模式匹配的目的是為了達(dá)到數(shù)據(jù)集成，而數(shù)據(jù)集成又是以模式匹配為前提。模式匹配就是指通過一定的算法，把兩個(gè)模式的所有相關(guān)元素進(jìn)行一一映射，經(jīng)過一定的分析和對(duì)彼此元素的相似度來最終確定模式的元素間的映射關(guān)系。

GML模式匹配的基本過程是首先對(duì)文檔進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，因?yàn)镚ML文件是遵守XML語(yǔ)法的，可以使用基于樹的XML解析器；然后就是通過解析器提取模式文件節(jié)點(diǎn)生成GML模式樹，生成模式樹后，就可以設(shè)定算法，對(duì)兩個(gè)模式進(jìn)行匹配了。在匹配的過程中，最關(guān)鍵的就是確定兩個(gè)元素的相似度，而元素間的相似度主要表現(xiàn)為語(yǔ)義相似度和結(jié)構(gòu)相似度。用戶可以根據(jù)具體情況設(shè)置一個(gè)最小相似度值，即閾值，只有兩個(gè)元素的相似度值高于這一閾值weight，才進(jìn)行匹配。

下面是該算法的描述：

MATCH（模式樹t1，模式樹t2）

{設(shè)置閾值weight；//0

設(shè)置葉節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)相似度s；

For each e1為t1的葉子

{后序遍歷t1；后序遍歷t2；

for each e2為t2的葉子

{計(jì)算兩個(gè)葉節(jié)點(diǎn)的相似度值s；

If（s>weight）這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行匹配，生成映射關(guān)系；

Else退出；

}

}

返回映射關(guān)系；

}

如上可知算法中輸入為兩個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)的GML模式，輸出為一個(gè)關(guān)于兩模式間相關(guān)元素的映射關(guān)系。其中，tree1和tree2分別表示輸入的GML模式樹1和GML模式樹2，t1和t2為模式1和模式2中的元素，tree1’和tree2’是分別對(duì)tree1和tree2進(jìn)行后序遍歷得到的結(jié)果。

在算法中，核心參數(shù)是確定兩個(gè)樹節(jié)點(diǎn)的相似度。在進(jìn)行匹配時(shí)，對(duì)樹采用后序遍歷，并且相似度只確定一次以避免在匹配的過程中產(chǎn)生多對(duì)多的關(guān)系。當(dāng)被比較的不是葉節(jié)點(diǎn)時(shí)，通過比較這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)相似度來確定它們的的相似度，即用其所有的子節(jié)點(diǎn)的相似度除以所有的子節(jié)點(diǎn)數(shù)。葉節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)相似度為零。

為了正確的確定兩個(gè)schema樹中的各個(gè)非葉節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)相似度，在對(duì)非葉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配前，首先要對(duì)葉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配，令son(e1)和son (e2)分別代表以e1和e2為根節(jié)點(diǎn)的子樹上的節(jié)點(diǎn)的集合，s (a,b)為其中一個(gè)模式中的節(jié)點(diǎn)a與另一模式中節(jié)點(diǎn)b相似度，則有如下公式（1）：

當(dāng)然最后確定了語(yǔ)義和結(jié)構(gòu)相似度后，需要對(duì)兩者進(jìn)行加權(quán)求和來獲得一個(gè)最終相似度，而這個(gè)權(quán)值由用戶自己根據(jù)具體情況來確定。

兩個(gè)模式匹配結(jié)束后，可以通過匹配算法生成的映射關(guān)系，即模式間元素一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系來生成集成的模式。

5結(jié)束語(yǔ)

GML作為一種OGC開發(fā)的基于XML的地理信息編碼標(biāo)準(zhǔn)，使用GML來作為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的描述格式，并通過使多源空間數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)層次集成，有利于空間信息充分共享和系統(tǒng)互操作?？墒怯捎贕ML數(shù)據(jù)可能來自不同的數(shù)據(jù)源，導(dǎo)致它們的模式也可能不同，因此模式匹配是GML空間信息集成面臨的最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，如何能夠更進(jìn)一步的改進(jìn)模式匹配算法從而簡(jiǎn)化集成過程，還需進(jìn)一步的研究。

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第9篇：地理信息科學(xué)定義范文

關(guān)鍵詞：土地管理；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用；分析

中圖分類號(hào)：F301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

土地管理是一個(gè)相當(dāng)廣泛的概念，包含多種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都具有圖形和屬性特征。其中，圖形數(shù)據(jù)涉及地籍圖、宗地圖、土地利用現(xiàn)狀圖、規(guī)劃圖以及各種應(yīng)不同要求而制作的專題圖等圖件資料，它們描述了大量圖形目標(biāo)的空間位置和相鄰關(guān)系；屬性數(shù)據(jù)則是與這些圖形數(shù)據(jù)相關(guān)的說明信息，按不同的實(shí)體類型可以分為宗地屬性、界址點(diǎn)屬性、界址線屬性。

土地管理的特色是對(duì)土地空間特性的管理，而這種空間特性，恰恰就為GIS的應(yīng)用提供了廣闊的天地：首先，利用GIS的數(shù)據(jù)采集與編輯、信息查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、統(tǒng)計(jì)制圖、空間分析等功能，土地工作者可將已編碼的空間數(shù)據(jù)結(jié)合起來，確定其地理位置，并可以對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯分析和運(yùn)算；其次，GIS在建立和分析地理對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系上具有極其強(qiáng)大的功能，可以對(duì)各類地物的屬性和它們的空間分布進(jìn)行科學(xué)分析和最優(yōu)決策；再者，GIS的圖形用戶界面大方直觀、簡(jiǎn)單易用，用戶能夠快速熟練地掌握其操作技能，并可以方便地瀏覽和查詢地物的分布特征及其屬性信息。此外，GIS在土地管理中的應(yīng)用可以大大改善土地管理系統(tǒng)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集及管理運(yùn)行方式，提高土地管理工作的效率。

1 GIS在土地管理中的應(yīng)用

1.1地籍信息管理

地理信息系統(tǒng)對(duì)地籍信息的管理體現(xiàn)在其信息直接反映每一塊宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面積、利用類別、等級(jí)等),權(quán)屬管理(所有權(quán)、使用權(quán)、他項(xiàng)權(quán)利等),附著物信息(地上、地下建筑及各種設(shè)施情況),文檔信息(調(diào)查原始資料、法律、條例等)和圖形信息(地籍圖、土地利用現(xiàn)狀圖等)。地籍信息管理系統(tǒng)的目標(biāo)是完成土地調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)，為地籍管理提供依據(jù)，為土地法律咨詢提供手段。在城鄉(xiāng)地籍管理領(lǐng)域,建立地籍管理系統(tǒng)、城鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)、時(shí)域地籍信息系統(tǒng)、農(nóng)村地籍管理信息系統(tǒng)、日常地籍管理信息系統(tǒng)。

1.2土地評(píng)價(jià)與利用規(guī)劃

土地利用規(guī)劃是一個(gè)系統(tǒng)工程,起著對(duì)土地利用進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)和監(jiān)督的作用,使得土地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益達(dá)到最佳狀態(tài)。從內(nèi)容上說, 土地利用規(guī)劃包括土地的自然和經(jīng)濟(jì)屬性的評(píng)價(jià)和用地需求量的預(yù)測(cè)。地理信息系統(tǒng)在土地利用規(guī)劃中可以發(fā)揮巨大的作用,尤其是在土地評(píng)價(jià)方面,可以進(jìn)行土地資源清查、土地生產(chǎn)潛力分析、土地適宜性評(píng)價(jià)和土地人口承載力分析。

1.3土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

由于土地利用動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)是為城市規(guī)劃土地管理分析決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確的土地利用狀況信息，因此需要一套完整和科學(xué)的實(shí)時(shí)更新機(jī)制，既確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和現(xiàn)勢(shì)性，又能建立合理、有效的管理體系。在土地利用調(diào)查以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中,可以通過地理信息系統(tǒng)與遙感的結(jié)合,獲取土地類型和土地利用現(xiàn)狀信息,監(jiān)測(cè)土地利用變化,通過地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)以及在地理信息系統(tǒng)的支持下的土地評(píng)價(jià)分析,利用專家們的知識(shí)與學(xué)問研究，建立土地利用決策模型,輔助土地利用決策。

1.4土地政策的模擬

政策是支配為既定目標(biāo)而操去行動(dòng)的各重原則,是為解Q在土地上所發(fā)生的有關(guān)法規(guī)、程序、體制、效率或權(quán)益等問題，提出有系y、有程序解決問題的方式或作法。通過地理信息系統(tǒng),可以模擬土地政策在土地管理的預(yù)先應(yīng)用原則和效果,為制作完善的土地管理政策提供依據(jù)和平臺(tái)。

1.5土地利用總體規(guī)劃

土地利用總體規(guī)劃是在一定規(guī)劃范圍內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀缓蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，協(xié)調(diào)土地總供給與總需求，確定或調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和用地布局的宏觀戰(zhàn)略措施。土地利用總體規(guī)劃是我國(guó)今后實(shí)施土地用途管制的主要依據(jù),其主要任務(wù)有具體落實(shí)土地利用總量平衡分解指標(biāo)的數(shù)量與分布,土地生產(chǎn)潛力等級(jí)與土地質(zhì)量等級(jí)的劃分和圖形的編制,土地開發(fā)、整治、復(fù)墾規(guī)劃項(xiàng)目的落實(shí)與實(shí)施,土地用途管理,土地利用動(dòng)態(tài)變化信息反饋等等。

1.6城市地價(jià)評(píng)估

通過動(dòng)態(tài)制定和監(jiān)測(cè)城市地價(jià)，可以調(diào)查城市地價(jià)的水平及變化趨勢(shì)，及時(shí)向社會(huì)提供客觀、公正、合理的地價(jià)信息，為政府加強(qiáng)地價(jià)管理和宏觀調(diào)控土地市場(chǎng)提供決策依據(jù)。

1.7在地質(zhì)礦產(chǎn)資源管理領(lǐng)域,有助于礦產(chǎn)資源管理地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防。

1.8測(cè)繪與地圖制圖

地理信息系統(tǒng)技術(shù)源于機(jī)助制圖。地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)與遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)在測(cè)繪界的廣泛應(yīng)用，為測(cè)繪與地圖制圖帶來了一場(chǎng)革命性的變化。集中體現(xiàn)在：地圖數(shù)據(jù)獲取與成圖的技術(shù)流程發(fā)生的根本的改變；地圖的成圖周期大大縮短；地圖成圖精度大幅度提高；地圖的品種大大豐富。數(shù)字地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來了巨大的應(yīng)用便利。測(cè)繪與地圖制圖進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。特別是地形圖、地籍圖與房產(chǎn)圖，在城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)方面的內(nèi)容基本上是一致的，只是地籍圖與房產(chǎn)圖增加了地籍與房產(chǎn)的專題內(nèi)容（如宗地、丘、房屋棟號(hào)），而城市中的宗地和丘是一致，反映土地的權(quán)屬范圍和界線。建立GIS以后，完全有條件實(shí)現(xiàn)三圖的統(tǒng)一。

1.9服務(wù)窗口的運(yùn)用

把窗口收件初審，辦事程序、辦事指南和辦件進(jìn)度，查詢；審批等統(tǒng)一到電子政務(wù)系統(tǒng)中。實(shí)施限時(shí)辦公制度，明確窗口、各科室和信息中心的職責(zé)，提高透明度；使機(jī)關(guān)人員從繁瑣的手工制作中解脫出來，提高辦事效率；可以解決應(yīng)用困難的問題。

2 GIS在土地管理中的應(yīng)用前景

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間技術(shù)的進(jìn)步與快速發(fā)展。GIS在土地管理中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。在未來，GIS不僅將成為土地管理的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，對(duì)土地管理產(chǎn)生極大的影響，促進(jìn)土地管理的信息化、現(xiàn)代化，而且將與GPS、DPS(數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng))和RS(遙感技術(shù))等先進(jìn)技術(shù)一起促使自動(dòng)化土地管理(ALM)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。目前，遙感(R6)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)三者結(jié)合，其功能更為強(qiáng)大，尤其在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面。再者Internet與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，給地理信息系統(tǒng)提供了新的機(jī)遇。這些也都將會(huì)在土地管理領(lǐng)域得到長(zhǎng)足的應(yīng)用。

地理信息系統(tǒng)近年發(fā)展迅速，其內(nèi)涵和外延正在不斷變化，最初的地理信息系統(tǒng)都是一些具體的應(yīng)用系統(tǒng)，充其量只能稱之為一門技術(shù)，現(xiàn)在已發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立的、充滿活力的新興學(xué)科。這已經(jīng)為大家所公認(rèn)。地球信息科學(xué)從理論上講是解決地球信息問題，它的范圍包括從衛(wèi)星航空遙感或全球定位系統(tǒng)(GPS)接受信息。變換和校正后進(jìn)人空間數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)中的地理信息可以方便地檢索、查詢，在此數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上能夠定義和生成各種領(lǐng)域?qū)Ｓ媚Ｐ?，如城市?guī)劃模型、災(zāi)害評(píng)價(jià)模型等：運(yùn)用這些模型對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，并把分析結(jié)果或是決策咨詢建議以直觀、清晰的形式輸出。這一范圍包括了計(jì)算機(jī)科學(xué)、地圖學(xué)、航測(cè)、遙感等多種學(xué)科的交叉。

3結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?，F(xiàn)代土地管理要充分利用高技術(shù)，使土地資源得到科學(xué)合理的利用、開發(fā)、整治和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)土地資源的永續(xù)利用與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，不斷滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展的需要，達(dá)到最佳的社會(huì)、資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

GIS技術(shù)經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，已日趨成熟，逐步由靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理發(fā)展為具備輔助日常業(yè)務(wù)辦公等管理功能的信息技術(shù)，建立一套基于GIS的管理系統(tǒng)可以大大提高土地整理項(xiàng)目管理的效率，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn):