隨著三維GIS技術(shù)的應(yīng)用愈加普及,在智慧城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,市場(chǎng)監(jiān)管,社會(huì)治理,公共服務(wù),環(huán)境保護(hù)等行業(yè)領(lǐng)域利用三維可視化技術(shù)GIS+BIM模型優(yōu)越的可視化3D空間展現(xiàn)能力,以三維模型為載體,將各種零碎、分散、割裂的信息數(shù)據(jù),以及建筑運(yùn)維階段所需的各種機(jī)電設(shè)備、物業(yè)管理、安全管理參數(shù)進(jìn)行一體化整合的同時(shí),進(jìn)一步引入建筑的日常設(shè)備運(yùn)維管理功能,形成基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維、安全監(jiān)控、品質(zhì)管理的能力。
創(chuàng)新互聯(lián)建站服務(wù)項(xiàng)目包括扎囊網(wǎng)站建設(shè)、扎囊網(wǎng)站制作、扎囊網(wǎng)頁(yè)制作以及扎囊網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)策劃等。多年來(lái),我們專(zhuān)注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、深度合作伙伴關(guān)系等,向廣大中小型企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案,扎囊網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前,我們服務(wù)的客戶(hù)以成都為中心已經(jīng)輻射到扎囊省份的部分城市,未來(lái)相信會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶(hù)的支持與信任!
廣州千越飛鴻科技有限公司 結(jié)合實(shí)際運(yùn)維管理的需求,基于GIS+BIM大數(shù)據(jù)的智能化建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能化建筑管理平臺(tái)借助于3DGIS、BIM、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),將智能化、機(jī)電、安全、品質(zhì)、資產(chǎn)、物業(yè)管理、節(jié)能管理、對(duì)外展示等多角度的系統(tǒng)與建筑三維模型及管理需求進(jìn)行一體化整合。最終建設(shè)目標(biāo)通過(guò)對(duì)各系統(tǒng)的集成統(tǒng)一,建立建筑主題數(shù)據(jù)庫(kù),為智慧園區(qū)提供可靠的設(shè)備運(yùn)維分析、安全管理監(jiān)控、品質(zhì)運(yùn)管理、資產(chǎn)信息化管理、物業(yè)管理服務(wù)、節(jié)能管理、信息化決策等一系列專(zhuān)業(yè)性服務(wù)。
0 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展、空間技術(shù)的日新月異及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論的日漸完善,GIS(Geographic Information System)技術(shù)也日趨成熟,并且逐漸被人們所認(rèn)識(shí)和接受。近年來(lái),GIS被世界各國(guó)普遍重視,尤其是“數(shù)字地球”概念的提出,使其核心技術(shù)GIS更為各國(guó)政府所關(guān)注。目前,以管理空間數(shù)據(jù)見(jiàn)長(zhǎng)的GIS已經(jīng)在全球變化與監(jiān)測(cè)、軍事、資源管理、城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境研究、農(nóng)作物估產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、交通管理、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、文物保護(hù)、濕地制圖以及政府部門(mén)等許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前GIS正處于急劇發(fā)展和變化之中,研究和總結(jié)GIS技術(shù)發(fā)展,對(duì)進(jìn)一步開(kāi)展GIS研究工作具有重要的指導(dǎo)意義。因此,本文就目前GIS技術(shù)的研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)和分析。
1 GIS研究現(xiàn)狀及其分析
1.1 GIS研究現(xiàn)狀
世紀(jì)90年代以來(lái),由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷突破以及其它相關(guān)理論和技術(shù)的完善,GIS在全球得到了迅速的發(fā)展。在海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、表達(dá)、顯示及數(shù)據(jù)共享技術(shù)等方面都取得了顯著的成效,其概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面[1]:①硬件系統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶(hù)機(jī)結(jié)構(gòu),初步形成了網(wǎng)絡(luò)化、分布式、多媒體GIS;②在GIS的設(shè)計(jì)中,提出了采用“開(kāi)放的CIS環(huán)境”的概念,最終以實(shí)現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)共享為目標(biāo);③高度重視數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)質(zhì)量的問(wèn)題,并已形成一些較為可行的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn);④面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世,正在發(fā)展稱(chēng)之為“對(duì)象——關(guān)系DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))”;⑤以CIS為核心的“3S”技術(shù)的逐漸成熟,為資源與環(huán)境工作提供了空間數(shù)據(jù)新的工具和方法;⑥新的數(shù)學(xué)理論和工具采用CIS,使其信息識(shí)別功能、空間分析功能得以增強(qiáng)等等。
在GIS技術(shù)不斷發(fā)展下,目前GIS的應(yīng)用已從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的區(qū)域開(kāi)發(fā)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合用于全球監(jiān)測(cè),成為重要的輔助決策工具。據(jù)有關(guān)部門(mén)估計(jì),目前世界上常用的GIS軟件己達(dá)400多種[2].國(guó)外較著名的GIS軟件產(chǎn)品有[3]:Auotodesk系列產(chǎn)品、Arc/Info、MapInfo及其構(gòu)件產(chǎn)品、Intergraph、Microstation等,還有Web環(huán)境下矢量地圖發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如XML、GML、SVG等等。我國(guó)GIS軟件研制起步較晚,比較成熟的測(cè)繪軟件主要有南方CASS,MapGIS,GeoStar,SuperMap等。盡管現(xiàn)存的GIS軟件很多,但對(duì)于它的研究應(yīng)用,歸納概括起來(lái)有二種情況:一是利用GIS系統(tǒng)處理用戶(hù)的數(shù)據(jù);二是在GIS的基礎(chǔ)上,利用它的開(kāi)發(fā)函數(shù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)用戶(hù)專(zhuān)用的GIS軟件。目前已成功應(yīng)用包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類(lèi)別的一百多個(gè)領(lǐng)域。在美國(guó)及發(fā)達(dá)國(guó)家,GIS的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,加速了GIS應(yīng)用的進(jìn)程,在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮r重要的作用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1.2 當(dāng)前GIS發(fā)展存在的主要問(wèn)題
基于以上GIS技術(shù)現(xiàn)狀研究,本文分析認(rèn)為GIS技術(shù)在模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面存在著不足,一定程度上制約了GIS技術(shù)的發(fā)展。
(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面存在的問(wèn)題
目前通用的GIS主要有矢量、柵格或兩者相加的混合系統(tǒng),即使是混合系統(tǒng)實(shí)際上也是將兩類(lèi)數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ),當(dāng)需要執(zhí)行不同的任務(wù)時(shí)采用不同的數(shù)據(jù)形式。在矢量結(jié)構(gòu)方面,其缺點(diǎn)是處理位置關(guān)系(包括相交、通過(guò)、包含等)相當(dāng)費(fèi)時(shí),且缺乏與DEM和RS直接結(jié)合的能力。在柵格結(jié)構(gòu)方面,存在著柵格數(shù)據(jù)分辨率低,精度差;難以建立地物間的拓?fù)潢P(guān)系;難以操作單個(gè)目標(biāo)及柵格數(shù)據(jù)存貯量大等問(wèn)題[4].
(2)GIS模型存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)GIS模型是按照計(jì)算機(jī)的方法對(duì)客觀世界地理空間不自然的分割和抽象,使得人們認(rèn)知地理空間的認(rèn)知模型與計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)模型不能形成良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,難以表達(dá)復(fù)雜的地理實(shí)體,更難滿(mǎn)足客觀世界的整體特征要求。在GIS軟件開(kāi)發(fā)中,如果語(yǔ)義分割不合理,將難以有效表達(dá)地理空間實(shí)體間的關(guān)系,這就導(dǎo)致較深層次的分析、處理操作難以實(shí)現(xiàn)。隨著GIS應(yīng)用需求領(lǐng)域的不斷開(kāi)拓及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,使得傳統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)模型力不從心,逐漸暴露其弊端。
目前,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型一定程度上解決了傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)模型的某些不足,但是OODB(面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù))目前仍未在市場(chǎng)以及關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用方面被廣泛接受,因?yàn)镺ODB作為一個(gè)DBS還不太成熟,如缺少完全非過(guò)程性的查詢(xún)語(yǔ)言以及視圖、授權(quán)、動(dòng)態(tài)模式更新和參數(shù)化性能協(xié)調(diào)等;且OODB與RDB之間缺少應(yīng)有的兼容性,因而使得大量的已建立起來(lái)的龐大的RDB客戶(hù)不敢輕易地去選擇OODB.
(3)其他方面亟待解決的問(wèn)題
當(dāng)前,GIS正處在一個(gè)大變革時(shí)期,GIS的進(jìn)一步發(fā)展還面臨不少問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[5]:①GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的方法學(xué)問(wèn)題。在GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中缺乏面向?qū)ο蟮恼J(rèn)知方法學(xué)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法學(xué)的指導(dǎo),導(dǎo)致GIS軟件系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性差;②GIS的功能問(wèn)題。當(dāng)前以數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理和查詢(xún)檢索功能為主的GIS,不能滿(mǎn)足社會(huì)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、決策支持等方面的要求,直接影響到GIS的應(yīng)用效益和生命力;③三維GIS模型及可視化問(wèn)題。目前大多數(shù)GIS軟件的圖形顯示是基于二維平面的,即使是三維效果顯示也是采用DEM的方法來(lái)處理表達(dá)地形的起伏,涉及到地底下真三維的自然和人工現(xiàn)象顯得無(wú)能為力。
2 GIS未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2.1數(shù)據(jù)管理方面
(1)多比例尺、多尺度和多維空間數(shù)據(jù)的表達(dá)[6]
對(duì)于多比例尺數(shù)據(jù)的顯示,將運(yùn)用影像金字塔技術(shù)、細(xì)節(jié)分層技術(shù)和地圖綜合等技術(shù);而為了實(shí)現(xiàn)GIS的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)和三維可視化,出現(xiàn)存儲(chǔ)真三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的3D GIS和真四維時(shí)空GIS,這其中涉及了空間數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、時(shí)空數(shù)據(jù)處理與分析以及快速?gòu)V域三維計(jì)算與顯示等多項(xiàng)理論與技術(shù)[7].
(2)三庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向
空間數(shù)據(jù)庫(kù)向著真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和圖形矢量庫(kù)、影像柵格庫(kù)和DEM格網(wǎng)庫(kù)三庫(kù)一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展[8].這種三庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變了以圖層為處理基礎(chǔ)的組織方式,實(shí)現(xiàn)了直接面向空間實(shí)體的數(shù)據(jù)組織,使多源空間數(shù)據(jù)的錄入與融合成為了可能,從而為GIS與遙感技術(shù)的集成創(chuàng)造了條件。
(3)基于空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(Spatial Data warehouse)的海量空間數(shù)據(jù)管理的研究
空間數(shù)據(jù)量非常大,而且數(shù)據(jù)大都分散在政府、私人機(jī)構(gòu)、公司的各個(gè)部門(mén),數(shù)據(jù)的管理與使用就變得非常復(fù)雜,但這些空間數(shù)據(jù)又具有極大的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都比較重視空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建立工作,許多研究機(jī)構(gòu)和政府部門(mén)都參與到空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建立的研究工作。
(4)利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)
空間數(shù)據(jù)挖掘是從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取隱含的知識(shí)、空間關(guān)系以及其他非顯式的包含在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中但以別的模式存在的信息供用戶(hù)使用,這是GIS應(yīng)用的較高層次。由于目前空間數(shù)據(jù)的組織與管理仍局限于二維、靜態(tài)、單時(shí)相,且仍以圖層為處理基礎(chǔ),因此,當(dāng)前的GIS軟件和空間數(shù)據(jù)庫(kù)還不能有效地支持?jǐn)?shù)據(jù)挖掘。
2.2技術(shù)集成方面
(1)“3S”集成
“3S”是GPS(全球定位系統(tǒng))、RS(遙感)和GIS的簡(jiǎn)稱(chēng),“3S”集成是指將遙感、空間定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)這三種對(duì)地觀測(cè)技術(shù)有機(jī)地集成在一起。地理信息是一種信息流,RS、GPS和GIS中任何一個(gè)系統(tǒng)都只側(cè)重于信息流特征中的一個(gè)方面,而不能滿(mǎn)足準(zhǔn)確、全面地描述地理信息流的要求。因此,無(wú)論從物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式、地學(xué)信息的本質(zhì)特征還是“3S”各自的技術(shù)特征來(lái)說(shuō),“3S”集成都是科技發(fā)展的必然結(jié)果。
目前,“3S”集成還僅限于兩兩結(jié)合方式,這是“3S”集成的初級(jí)和基礎(chǔ)起步階段,其核心是GIS與RS的結(jié)合。這種兩兩結(jié)合雖然優(yōu)于單一系統(tǒng),但是仍然存在以下缺陷。將“3S”進(jìn)行集成從而形成一體化的信息技術(shù)體系是非常迫切的。這種集成包括空基“3S”集成和地基“3S”集成,即在硬件方面建立具有同步獲取涉譜數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的高重復(fù)觀測(cè)能力的平臺(tái),而在軟件方面使GIS支持?jǐn)?shù)據(jù)封裝,同時(shí)解決圖形和圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理問(wèn)題。
(2)GIS與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽(tīng)、動(dòng)等行為的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù),是當(dāng)代信息技術(shù)高速發(fā)展和集成的產(chǎn)物。從本質(zhì)上說(shuō),虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶(hù)接口,通過(guò)計(jì)算機(jī)建立一種仿真數(shù)字環(huán)境,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形、聲音和接觸感受,利用多種傳感設(shè)備使用戶(hù)“投入”到該環(huán)境中,用戶(hù)可以如同在真實(shí)世界那樣“處理”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬物體。將虛擬和重建逼真的、可操作的地理三維實(shí)體,GIS用戶(hù)在客觀世界的虛擬環(huán)境中能更有效的管理、分析空間實(shí)體數(shù)據(jù)。因此,開(kāi)發(fā)虛擬GIS已成為GIS發(fā)展的一大趨勢(shì)。
(3)分布式技術(shù)、萬(wàn)維網(wǎng)與GIS的結(jié)合[9]
目前,隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展,其應(yīng)用已經(jīng)深人到各行各業(yè),作為與我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的GIS也不例外,它們的結(jié)合產(chǎn)生了web GIS.當(dāng)前Web GIS系統(tǒng)已經(jīng)得到迅速的發(fā)展,到1999年1月,僅在美國(guó)出現(xiàn)的這類(lèi)系統(tǒng)就有23種之多。又由于客戶(hù)端可能會(huì)采用新的應(yīng)用協(xié)議,因此也被認(rèn)為是Internet GIS.
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,分布式計(jì)算的優(yōu)勢(shì)日益凸顯,GIS與分布式技術(shù)結(jié)合也就成為必然,它們的結(jié)合即構(gòu)成了分布式CIS.它就是指利用最先進(jìn)的分布式計(jì)算技術(shù)來(lái)處理分布在網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)多源的地理信息,集成網(wǎng)絡(luò)上不同平臺(tái)上的空間服務(wù),構(gòu)建一個(gè)物理上分布,邏輯上統(tǒng)一的GIS.它與傳統(tǒng)GIS最大的區(qū)別在于它不是按照系統(tǒng)的應(yīng)用類(lèi)別、運(yùn)行環(huán)境劃分的,而是按照系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布特征和針對(duì)其中數(shù)據(jù)處理的計(jì)算特征而分類(lèi)的。
(4)移動(dòng)通信技術(shù)與CIS的結(jié)合發(fā)展[10]
WAP/WML技術(shù)作為無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),已經(jīng)顯示了其巨大的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。WAP柳ML技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了移動(dòng)GIS(Mobile GIS)應(yīng)用和無(wú)線(xiàn)定位服務(wù)LBS(Location一basedServices)。通過(guò)WAR/WML技術(shù),移動(dòng)用戶(hù)幾乎可以在任何地方、時(shí)間獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)。無(wú)線(xiàn)定位服務(wù)將提供一個(gè)機(jī)會(huì)使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進(jìn)人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里。大多數(shù)的分析家都認(rèn)為,到2010年,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來(lái)將會(huì)由其機(jī)動(dòng)性所決定。
當(dāng)前用于地理信息交互的語(yǔ)言還不足以完成真正的“設(shè)備無(wú)關(guān)接口”的互操作。各種移動(dòng)設(shè)備對(duì)于從地理信息服務(wù)器所獲得的信息,其表現(xiàn)方式是各不相同的,用戶(hù)輸人方式也不相同。因此,對(duì)于不同的移動(dòng)設(shè)備需要一種統(tǒng)一的標(biāo)記語(yǔ)言。無(wú)線(xiàn)定位服務(wù)將提供一個(gè)機(jī)會(huì)使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進(jìn)人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里:大多數(shù)的分析家都認(rèn)為,到2010年,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來(lái)將會(huì)由其機(jī)動(dòng)性所決定。
(5)GIS與決策支持系統(tǒng)(DSS)的集成[11]
決策支持系統(tǒng)(Decision Support System,簡(jiǎn)稱(chēng)DSS)是以管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、控制論、行為科學(xué)和人下智能為基礎(chǔ),運(yùn)用信息仿真和計(jì)算手段為基礎(chǔ),綜合利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫(kù)、信息和模型來(lái)輔助決策者或決策分析人員解決結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,甚至非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的人機(jī)交互系統(tǒng)。
目前,絕大多數(shù)的GIS還僅限于圖形的分析處理,缺乏對(duì)復(fù)雜空間問(wèn)題的決策支持,而目前絕大多數(shù)的DSS則無(wú)法向決策者提供一個(gè)友好的可視化的決策環(huán)境。因此,將GIS與DSS相集成,最終形成空間決策支持系統(tǒng)(SDSS),借助GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理分析功能,并在DSS中嵌入空間分析模塊,從而輔助決策者求解復(fù)雜的空間問(wèn)題,這是GIS應(yīng)用向較高層次的發(fā)展。其中SDSS中知識(shí)的表達(dá)、獲取和知識(shí)推理以及模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)三庫(kù)接口的設(shè)計(jì)是啞待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
2.3 發(fā)展歷程方面
自20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)問(wèn)世以來(lái),經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展,GIS經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展。目前,隨著第三代互聯(lián)網(wǎng)的提出與實(shí)施,以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的飛速發(fā)展,GIS即將步入第四代GIS發(fā)展階段。
第四代GIS軟件將在數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)、檢索和運(yùn)算等方面發(fā)生革命性的變革。數(shù)據(jù)組織應(yīng)該是面向空間實(shí)體的,空間位置只是實(shí)體眾多屬性中的一類(lèi),它應(yīng)和其它屬性有機(jī)地組織在一起并統(tǒng)一存放:“關(guān)系”概念和“關(guān)系運(yùn)算”應(yīng)該加以擴(kuò)充,應(yīng)該包括空間關(guān)系及其運(yùn)算;傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言應(yīng)該擴(kuò)充,把空間關(guān)系及其查詢(xún)包括在里面;以倒排表為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)索引機(jī)制應(yīng)該擴(kuò)展,建立至少包括拓?fù)潢P(guān)系在內(nèi)的新的索引機(jī)制;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制應(yīng)該適應(yīng)空間數(shù)據(jù)提取和計(jì)算的要求等。只有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)真正的一體化存儲(chǔ)和處理,才能自由地、方便地、快速地實(shí)現(xiàn)人們所期望的處理功能。在功能上,第四代GIS軟件應(yīng)該具備支持?jǐn)?shù)字地球(區(qū)域、城市)的能力,成為OS、DBMS之上的主要應(yīng)用集成平臺(tái),它具有統(tǒng)一的海量存儲(chǔ)、查詢(xún)和分析處理能力、一定的三維和時(shí)序處理能力、強(qiáng)大的應(yīng)用集成能力和靈活的操縱能力,且具有一定的虛擬現(xiàn)實(shí)表達(dá)。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)GIS現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的分析,可以看出,GIS作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,正以前所未有的速度向前發(fā)展。把握當(dāng)前GIS的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及不足,有利于人們預(yù)見(jiàn)GIS的發(fā)展趨勢(shì),站在更高更遠(yuǎn)的角度去揚(yáng)長(zhǎng)避短,較好地促進(jìn)GIS技術(shù)的快速發(fā)展。隨著地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化住處產(chǎn)品在全世界的普及,GIS將深人到各行各業(yè)以至千家萬(wàn)戶(hù),成為人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)和生活中不可缺少的工具和助手。
三維可視化技術(shù)與GIS工程
一、前言目前,科學(xué)可視化、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)蓬勃發(fā)展,并
成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的三大熱門(mén)研究方向,它們的核心都是三維真實(shí)感圖
形[1],也就是三維可視化技術(shù)。三維可視化技術(shù)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像
圖形學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,它是依靠視覺(jué)效果將數(shù)據(jù)所要表達(dá)的信息直觀顯示出來(lái)的一種最好的方法。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)物的空間立體感表達(dá)就比
較抽象,將三維可視化技術(shù)引入GIS領(lǐng)域中可以動(dòng)態(tài)地、形象地、多視角地、多層次地、如實(shí)逼真地描繪地球科學(xué)中的客觀現(xiàn)象。如通常所見(jiàn)的地
形三維可視化、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、數(shù)字社區(qū)和虛擬城市等。本文結(jié)合在GIS中的應(yīng)
用介紹三維可視化開(kāi)發(fā)的基本方法。
二、三維可視化GIS關(guān)鍵技術(shù)三維可視化技術(shù)可以簡(jiǎn)單的分解為三種技術(shù)的結(jié)合:可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、體視化技術(shù)、三維技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
1、可視化技術(shù)
可視化,也稱(chēng)為科學(xué)計(jì)算可視化(VisualizationinScientific
Computer),它是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù),把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助科學(xué)家理解的信息,并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。
GIS可視化技術(shù)是目前信息領(lǐng)
域中廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù),它通過(guò)強(qiáng)大的、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間
和屬性數(shù)抓以地理的形式進(jìn)行描述,具有界面風(fēng)格人性化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了文本、
圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢(xún)、檢索模式信息表達(dá)形象化、自觀化操作簡(jiǎn)單便利等特點(diǎn)[2]。
2、虛擬現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality)技術(shù)是一個(gè)由圖像技術(shù)、傳感
器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人機(jī)對(duì)話(huà)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以計(jì)算
機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),利用高性能、高度集成的計(jì)算機(jī)硬、軟件及各類(lèi)先進(jìn)的傳感
器,去創(chuàng)造一個(gè)使參與者處于一個(gè)三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的環(huán)境,具有完善
的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)進(jìn)入虛擬境界的參與者的構(gòu)思的
制作技術(shù)路線(xiàn)圖之前首先要明確論文的寫(xiě)作內(nèi)容,擬定研究邏輯,使得最終制作的技術(shù)路線(xiàn)圖清晰明了,給閱讀者一目了然的感覺(jué)!
然后在word中使用流程圖的方式將論文的技術(shù)路線(xiàn)逐一進(jìn)行明確,涉及到的主要內(nèi)容都用進(jìn)行細(xì)分。
如下圖: