1、地理信息系统原理GIS第八章第八章 GIS GIS 发展热点发展热点 8-3 GIS 8-3 GIS 与与 GPS GPS 结合结合 8-2 GIS 8-2 GIS 与与 RS RS 结合结合 8-4 8-4 Web Web GISGIS8-1 3S 8-1 3S 集成集成 一、一、3S3S集成集成概念概念二、二、3S3S相互作用相互作用一、一、结合的必要性结合的必要性二、二、结合的途径结合的途径三、例子三、例子一、一、集成的系统结构模型集成的系统结构模型 二、结合的形式二、结合的形式一、分布式一、分布式GISGIS二、二、WebGISWebGIS1 1、面向对象技术与面向对象技术与GISGI
2、S的结合的结合 2 2、GISGIS与与GPSGPS、RSRS的进一步集成，的进一步集成，3 3、真三维真三维GISGIS和时空和时空GIS GIS 4 4、GISGIS应用模型的发展应用模型的发展5 5、InternetInternet与与GISGIS的结合（的结合（Web GIS,Web GIS,组件组件GISGIS，OpenGIS)OpenGIS)6 6、GISGIS与专家系统、神经网络的结合与专家系统、神经网络的结合 7 7、GISGIS与虚拟现实技术的结合与虚拟现实技术的结合 地理信息系统原理GIS一、一、3S3S集成集成概念概念8-1 3S 8-1 3S 集成集成第八章第八章 GI
3、SGIS发展热点发展热点 GPSGPS是空间是空间实体快速、精密定位实体快速、精密定位的现代化工具；的现代化工具；GISGIS是空间信息是空间信息集成、分析、处理集成、分析、处理的有力武器；的有力武器；RSRS是空间信息覆盖面是空间信息覆盖面最大最迅速最大最迅速的的采集手段采集手段，三者的结合三者的结合简称简称3S3S集成。集成。二、二、3S 3S 相互作用相互作用“一个大脑，两只眼睛一个大脑，两只眼睛”的框架，的框架，RSRS和和GPSGPS向向GISGIS提供或更新区域信息以及空间定位，提供或更新区域信息以及空间定位，GISGIS进行相应的进行相应的空间分析空间分析，以从，以从RSRS和和
4、GPSGPS提供的海量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。提供的海量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。RSRSGPSGPSGISGIS几何配准、几何配准、辅助分类等辅助分类等提供或更新提供或更新区域信息区域信息提供或更新提供或更新空间定位空间定位定点查询定点查询专题信息专题信息几何校正、训练区选择及分类验证等几何校正、训练区选择及分类验证等提供定位遥感信息查询提供定位遥感信息查询地理信息系统原理GIS一、一、GISGIS与遥感结合的必要性与遥感结合的必要性8-2 GIS 8-2 GIS 与与 RS RS 结合结合第八章第八章 GISGIS发展热
5、点发展热点 两者操作对象都是空间实体，相互联系支持、补充关系，两者的结合，是技术上的必两者操作对象都是空间实体，相互联系支持、补充关系，两者的结合，是技术上的必须。须。1 1、遥感是、遥感是GISGIS重要的数据源，有效的数据更新手段重要的数据源，有效的数据更新手段遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据具有具有多光谱多光谱和的和的动态多时相动态多时相特点，它为特点，它为GISGIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。2 2、GISGIS可为遥
6、感分析提供有用的辅助信息和手段可为遥感分析提供有用的辅助信息和手段 GISGIS有助于提高遥感数据自动分类的精度，为遥感有助于提高遥感数据自动分类的精度，为遥感应用分析提供一个良好的环境，从而大大提高遥感应用分析提供一个良好的环境，从而大大提高遥感信息识别的精度和效率。信息识别的精度和效率。图片图片摘自摘自张超张超地理信息系统原理GIS二、二、GISGIS与遥感结合的途径与遥感结合的途径 8-2 GIS 8-2 GIS 与与 RS RS 结合结合第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 (a)(a)发展一个能综合处理矢量和栅格数据的矢栅一体的发展一个能综合处理矢量和栅格数据的矢栅一体的GIS
7、GIS(b)(b)通过国际标准的空间数据交换格式作中间媒介、相互转换通过国际标准的空间数据交换格式作中间媒介、相互转换(c)(c)通过通过GISGIS与遥感系统间建立接口，实现格式转换与数据传送与遥感系统间建立接口，实现格式转换与数据传送 三、例子三、例子 以遥感图像与原始数据，应用以遥感图像与原始数据，应用GISGIS提供的分析功能，对深圳市城市用地空间分布进提供的分析功能，对深圳市城市用地空间分布进行了定量的描述和分析，给出了它的形态、结构，找出了深圳市用地扩展规律性。行了定量的描述和分析，给出了它的形态、结构，找出了深圳市用地扩展规律性。地理信息系统原理GIS一、一、GISGIS与与GP
8、SGPS集成的系统结构模型集成的系统结构模型 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 地理信息系统原理GIS二、二、GISGIS与与GPSGPS结合的形式结合的形式第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 1 1单台移动式单台移动式在用户设备上直接配备在用户设备上直接配备GISGIS工具软件，把接收机天线接收的定位数字信号直接馈入工具软件，把接收机天线接收的定位数字信号直接馈入GISGIS系统，由系统，由GISGIS系统对接收机定位信息进行处理并与其数字地图匹配，这样即可全世界实系统对接收机定位信息进行处理并与其数字地图匹配，这样即
9、可全世界实时显示接收机天线位置；时显示接收机天线位置；8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合2 2集中监控式集中监控式当定位精度要求高，移动区域广，需要集中显示流动目标的运行状况时，便需要采取本当定位精度要求高，移动区域广，需要集中显示流动目标的运行状况时，便需要采取本方式。方式。1 1）控制中心）控制中心，由大屏幕计算机、无线电台、通讯适配器、电源和天线系统组成，并配备，由大屏幕计算机、无线电台、通讯适配器、电源和天线系统组成，并配备GISGIS。2 2）基站）基站，由电台、通讯适配器、电源和天线，由电台、通讯适配器、电源和天线系统组成。系统组成。3 3）移动站）移动站（即
10、车载系统），由电台、天线、（即车载系统），由电台、天线、通讯适配器和通讯适配器和GPSGPS接收机组成。接收机组成。地理信息系统原理GIS三、例子三、例子第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 1 1、黄冈地区运金车、黄冈地区运金车GPSGPS实时监控系统实时监控系统 系统影响因素、需解决的关键问题，系统的网络结构和系统主要功能、主要技术指系统影响因素、需解决的关键问题，系统的网络结构和系统主要功能、主要技术指标。标。2 2、中国大通公司的中国大通公司的汽车自动导航系统汽车自动导航系统（图片摘自该网站）（图片摘自该网站）1 1）主要部件主要部件：8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GP
11、S 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能1 1 当前位置计算功能第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能2 2 地图画面显示功能第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能3 3 最佳路线制定功能第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能4 4 检索功能第八章第
12、八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能5 5 语音提示功能第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS2 2）系统功能）系统功能6 6 娱乐功能第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-3 GIS8-3 GIS与与GPS GPS 结合结合地理信息系统原理GIS一、分布式一、分布式GISGIS第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 1 1、分布式系统和、分布式系统和C/SC/S模型模型1 1）分布式系统（）分
13、布式系统（Distributed SystemDistributed System）定义）定义：一组独立计算机的集合，但从用户的角度来看，如同一台计算机。一组独立计算机的集合，但从用户的角度来看，如同一台计算机。2 2）C/SC/S模型（模型（Client/ServerClient/Server，客户机，客户机/服务器服务器）是一种分布式系统，是一种分布式系统，C/SC/S模型基于简单的请求模型基于简单的请求/应答协议，即客户端向服应答协议，即客户端向服务器提出信息处理的请求，服务器针对请求完成处理，并将结果作为响应返务器提出信息处理的请求，服务器针对请求完成处理，并将结果作为响应返回客户端。
14、回客户端。8-4 Web GIS8-4 Web GIS客户端客户端1 1客户端客户端2 2数据服务器数据服务器服务器服务器应用服务器应用服务器请求请求回答回答2 2、GISGIS与分布式与分布式由于由于GISGIS固有特点，使得运行于网络上的分布式系统特别适合于构造较大规模的固有特点，使得运行于网络上的分布式系统特别适合于构造较大规模的GISGIS应应用，其表现为：用，其表现为：1 1）数据的分布数据的分布 2)2)应用功能的分布应用功能的分布 3 3）外设共享）外设共享 4 4）并行计算）并行计算 地理信息系统原理GIS二、二、WebGISWebGIS第八章第八章 GISGIS发展热点发展热
15、点 1 1、WebWeb技术（技术（World Wide Web,WebWorld Wide Web,Web网）网）1)Web1)Web原理原理 WebWeb结构为浏览器结构为浏览器/服务器服务器,其原理就是用其原理就是用浏浏览器下载服务器管理的文件并显示出来览器下载服务器管理的文件并显示出来。浏浏览器通过览器通过统一资源定位符统一资源定位符URLURL来访问服务器并来访问服务器并请求取得文档请求取得文档.8-4 Web GIS8-4 Web GIS服务器服务器 WWW ServerWWW Server客户端客户端浏览器浏览器HTTPHTTP2 2）URLURL统一资源定位符URLjava.s
16、un/index.htmljava.sun/:8080/maps/:8080/maps/gis.gif通讯协议端口号主机名相对URL地址地理信息系统原理GIS2 2、WebGISWebGIS第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 Web GISWeb GIS是建立在是建立在WebWeb技术技术上的一种特殊环境下的地理信息系统，利用上的一种特殊环境下的地理信息系统，利用WebWeb技术来扩展和完技术来扩展和完整整GISGIS的一项新技术。的一项新技术。Web GISWeb GIS的应用的应用分为：分为：1 1）空间数据发布，）空间数据发布，2 2）空间查询检索）空间查询检索3 3）空间模型服
17、务，）空间模型服务，4 4）WebWeb资源组织资源组织 WebGISWebGIS其其本质本质与一般的地理信息系统与一般的地理信息系统没有区别没有区别，具有数据，具有数据采集采集、存储存储、处理处理、分析分析、和和输出输出等基本功能，只是等基本功能，只是运行环境运行环境不同。不同。3 3、WebGISWebGIS与一般与一般GISGIS相比特点相比特点1 1）基于）基于C/SC/S模式模式2 2）信息传输是全球性的）信息传输是全球性的3 3）是一分布式系统，用户、服务器可分布在不同地点和计算机平台上。）是一分布式系统，用户、服务器可分布在不同地点和计算机平台上。8-4 Web GIS8-4 W
18、eb GIS地理信息系统原理GIS4 4、WebGISWebGIS实现技术实现技术第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 第一种：利用第一种：利用WWWWWW服务器端的功能服务器端的功能来实现来实现1 1）CGICGI方式方式(通用网关接口通用网关接口,Common Gateway Interface),Common Gateway Interface)-瘦客户端瘦客户端8-4 Web GIS8-4 Web GIS如如MapInfo ProServerMapInfo ProServer，ESRIESRI的的Internet Map Server.Internet Map Server.客户
19、端客户端服务器服务器请求请求回答回答htmlhtml地理信息系统原理GIS2 2）基于基于Server API Server API（Web APIWeb API）方式）方式-瘦客户端瘦客户端第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 优点优点是是效率比效率比CGICGI高高。缺点缺点是由于是由于ISAPI DLLISAPI DLL与服务器密切相关，程序的与服务器密切相关，程序的移植性难度较大移植性难度较大；同时一旦同时一旦DLLDLL出出现故障或产生内存泄露，会导致整个现故障或产生内存泄露，会导致整个WEB GISWEB GIS服务器服务器陷入瘫痪陷入瘫痪；另一问题是另一问题是维护复杂维护复
20、杂。8-4 Web GIS8-4 Web GIS流行的流行的Web APIWeb API有有MicrosoftMicrosoft的的ISAPIISAPI,Netscape,Netscape的的NSAPINSAPI和和OReillyOReilly的的WSAPIWSAPI。地理信息系统原理GIS第二种：用第二种：用客户端客户端浏览器的浏览器的扩展技术扩展技术来实现。来实现。第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 1 1）插件（）插件（Plus_inPlus_in）-胖客户端胖客户端 8-4 Web GIS8-4 Web GIS下载插件下载插件矢量数据矢量数据服务器服务器客户端客户端优点优点：数
21、据量小，加速用户操作的反映速度，减少网络流量和服务器负担。：数据量小，加速用户操作的反映速度，减少网络流量和服务器负担。缺点缺点：插件需先下载安装，才能使用，造成：插件需先下载安装，才能使用，造成不便不便。如如AutoDeskAutoDesk公司的公司的MapGuideMapGuide。地理信息系统原理GIS2 2）Jave AppletJave Applet 第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 JavaJava程序有两种：一种程序有两种：一种JavaJava应用程序应用程序，可以，可以独立运行独立运行；另一种称为另一种称为Jave AppletJave Applet，只能只能嵌入到嵌
22、入到HTMLHTML中，被浏览器解释执行。中，被浏览器解释执行。8-4 Web GIS8-4 Web GISWebWeb页面页面Java AppletJava Applet客户端客户端简单请求简单请求服务器服务器复杂请求复杂请求与插件相比的与插件相比的优点优点：a.a.运行时，运行时，Jave AppletJave Applet从服务器下载，不需要进行软件安装；从服务器下载，不需要进行软件安装；b.b.可以实现可以实现AppletApplet与服务器程序的与服务器程序的直接连接直接连接，从而使数据处理操作既可以在服务器上，从而使数据处理操作既可以在服务器上现实，又可以在客户现实，又可以在客户现
23、实现实，以实现，以实现两段负载的平衡两段负载的平衡。地理信息系统原理GIS3 3）Active XActive X方法方法第八章第八章 GISGIS发展热点发展热点 8-4 Web GIS8-4 Web GIS特点特点：Active XActive X可用各种语言实现，软件可用各种语言实现，软件开发效率高开发效率高。缺点缺点：只能在：只能在MS_WindowsMS_Windows平台上运行，平台上运行，安全性较差安全性较差。如如MapObjectMapObject(ESRI)(ESRI)，MapInfoMapInfo的的Map XMap X。WebWeb页面页面Active XActive X控件控件客户端客户端服务器服务器Web-GISWeb-GIS基本框架基本框架：当当WWWWWW服务器与服务器与GISGIS软件或软件或GISGIS数据建立联系后，能对浏览器做出应答，把数据建立联系后，能对浏览器做出应答，把GISGIS数数据以某种浏览器能识别的形式反馈回去，实现浏览器对远程地理信息的访问。据以某种浏览器能识别的形式反馈回去，实现浏览器对远程地理信息的访问。请求请求回答回答客户端客户端Web Web 服务器服务器GISGIS软件软件GISGIS数据库数据库建立建立联系联系浏览器浏览器
