一、论述地理空间信息技术在汶川大地震中能发挥哪些作用？1、通过存储和分析地质构造信息，利用GIS可以预测地震发生的“场景”，并估计该区域由于地震引发的潜在损失。
2、GIS提供了有力的工具使得在地震实际发生时，分析灾害严重程度的空间分布，帮助政府分配紧急响应资源。
利用GIS进行地震灾害评估时要综合考虑地质构造等各种信息的空间分布，通常包括以下几个步骤：1 估计地表震动灾害 2估计次生的地震灾害 3估计对于建筑物的损害 4估计可以用金钱衡量和不可用金钱衡量的损失。
通常地表震动强度可以根据震源位置以及地震波传播公式计算，而次生灾害以及建筑物的损害要根据相关的图件进行计算，并基于上述计算的结果来评估金钱损失和非金钱的损失。
在分析过程中，由于地震强度以及破坏程度随着到震源的距离增大而衰减，所以要采用缓冲区计算模型。
而在计算金钱损失和非金钱损失时，因为要综合考虑多个因素，要使用叠加复合模型。
（358）二、论述三维GIS的关键技术以及与二维GIS的相关技术的主要区别。
三维GIS关键技术主要有：1、三维数据结构的研究，主要包括：数据的有效存储、数据状态的表示和数据的可视化。
2、地理数据的三维显示，主要包括：三维数据的操作、表面处理、栅格图像、全息图像显示、层次处理等。
3、三维数据的生成和管理。
三维数据所研究的内容以及实现的功能主要包括：1数据编码2数据的组织和重构3变换4查询5逻辑运算6计算7分析8建立模型9视觉变换10系统维护等。
1、三维数据结构，同二维一样，也存在栅格和矢量两种形式。
栅格结构使用空间索引系统，它包括将地理实体的三维空间分成细小的单元，称之为体元或体元素。
三维矢量数据结构表示方法有多种，其中运用最普遍的是具有拓扑关系的三维边界表示法和八叉树表示法。
根据不同的存储方式八叉树也可以分为常规的、线性的、一对八的八叉树等。
2、三维数据的显示，三维显示通常采用截面图、等距平面、多层平面和立体块状图等多种表现形式。
3、与传统的二维GIS相比三维GIS对数据组织管理又提出了新的更高的要求，如：不同类型数据的一体化管理、多尺度模型的集成应用、从数据库到三维虚拟显示的快速转换等。
（457）2014三、地理国情监测:地理国情监测，就是综合利用全球导航卫星系统（GNSS）、航空航天遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）等现代测绘地理信息技术，利用各时期测绘成果档案，对自然、人文等地理要素进行动态和定量化、空间化的监测，并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等，形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据、图件和研究报告等，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。
总体目标：整合并充分利用各级、各类基础地理信息资源，开展重要地理国情信息普查，构建国家级地理国情动态监测信息系统，持续对全国范围的自然、生态等地理环境要素进行空间化、定量化、常态化监测，构建地理国情信息网格，形成定期报告和监督机制，反映国家重大战略、重要工程实施状况和效果，充分揭示经济社会发展和自然资源环境的空间分布规律，实现地理国情信息对政府、企业和公众的服务，为国家战略规划制定、空间规划管理、区域政策制定、灾害预警、科学研究和为社会公众服务等提供有力保障。
地理国情监测的必要性1、地理国情监测是确保经济持续增长及建设信息化和谐社会的需要。
2、地理国情监测是突发事件应急响应的需要。
3、地理国情监测是推动空间信息科学发展的重要手段。
地理国情监测的主要支撑技术1、天空地一体化遥感技术2、全球导航卫星系统（ＧＮＳＳ）技术3、网格GIS技术4、地理信息网络服务5、空间信息云计算6、时空数据挖掘技术.（358）地理国情监测的实施需要利用空天地一体化遥感技术和全球卫星导航定位技术等实现地理国情信息一体化的采集和快速更新；利用地理空间信息网格技术、多维时空数据挖掘技术、空间信息云计算技术等实现地理国情信息的自动化挖掘和定量化分析；利用网络地理信息系统技术等进行地理国情的实时发布与交互式服务。
（500）四、移动GIS狭义的移动G IS是指运行于移动终端(如PDA )并具有桌面G IS 功能的G IS, 它不存在与服务器的交互, 是一种离线运行模式。
广义的移动G IS是一种集成系统, 是G IS, GNSS (卫星导航定位系统)、移动通信、互联网服务、多媒体技术等的集成。
移动GIS具有以下特点:1. 移动性。
运行于各种移动终端上, 与服务端可通过无线通信进行交互实时获取空间数据, 也可以脱离服务器与传输介质的约束独立运行, 具有移动性。
2. 动态(实时)性。
作为一种应用服务系统, 应能及时地响应用户的请求, 能处理用户环境中随时间变化的因素的实时影响, 如交通流量对车辆运行时间的影响, 能提供实时的交通流量影响下的最优道路选择等。
3. 对位置信息的依赖性。
在移动GIS中, 系统所提供的服务与用户的当前位置是紧密相关的, 比如/我在哪儿? 0, /我附近是什么? 0, /我怎么才能到达目的地? 0。
所以需要集成各种定位技术, 用于实时确定用户的当前位置和相关信息。
4. 移动终端的多样性。
移动G IS的表达呈现于移动终端上, 移动终端有手机、掌上电脑、车载终端等, 这些设备的生产厂商不是惟一的, 他们采用的技术也不是统一的, 这就必然造成移动终端的多样性[ 2] 。
移动GIS包括如下技术的综合:移动硬件设备和野外个人电脑、全球定位系统( GNSS)、地理信息系统软件(G IS)、可以接入到网络GIS的无线通讯设备。
移动GIS的关键技术:1、移动终端技术移动G IS终端设备必须便携、低耗, 适合于户外应用。
并且可以用来快速、精确定位和地理识别。
这些设备包括便携电脑、个人数字助理( PDA )、智能手机、GNSS接收终端等。
2、移动联网技术WAP( Wireless Application Protocol) 将成为无线通信领域内提供统一平台服务的主要技术,随着通信技术的发展和WAP协议的不断完善和扩充, WAP 将成为信息服务的主要平台。
3、分布式空间数据管理及空间数据引擎技术分布式空间数据库系统是移动GIS 体系结构中的关键技术之一, 它是指在物理上分布逻辑上集中的分布式结构。
为了实现网上共享分布式空间信息, 空间数据引擎技术是实现跨地域远程数据操作的关键。
4、其它相关技术如移动计算技术、移动数据库技术等。
（427）移动GIS的主要应用：1、路由选择2、查询根据用户所给的位置信息,通过搜索地图数据库查询用户所需地点。
3、工作分配和车队管理。
4、实时交通报道。
5、方便的数据采集（509）五、分布式GIS随着计算机网络的发展，基于客户机/服务器体系结构，并在网络支持下的分布式系统结构已经成为地理信息系统的发展趋势。
由于GIS的固有的特点，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GIS应用，其应用表现在以下几个方面：1、数据的分布：在地理信息系统中，主要数据是空间数据，由于数据生产和更新的要求，常常需要存放在空间上分离的计算机上2、应用功能的分布：GIS的功能组成了由空间数据录入到输出的一个工作流程，不同的人员，由于其关注的信息不同，需要不同的GIS功能服务对数据进行处理，将应用分布在网络上就可以解决该问题。
3、外设共享：外设的分布是服务分部的一种，由于许多GIS外设较为昂贵，如高精度平板扫描仪、喷墨绘图仪、大幅面数字化仪等，而通过分布式系统可以实现这些设备的共享。
4、并行计算：在地理信息系统中，许多模型具有较高的时间复杂性，利用分布系统可以实现并行计算，缩短计算时间。
（385）网络地理信息系统的组合方式：1、全集中式2、数据集中式3、功能集中式4、全分布式5、函数库服务器六、基于云计算的GIS基于云计算的GIS是指将空间数据的存储和处理交给大量的分布式计算机或服务器,通过基础设施服务、平台服务和软件即服务三种形式为用户提供空间信息服务的地理信息系统。
云时代的GIS用户只需要一个网络浏览器就可以像现在获取导航信息一样方便地获取所有的GIS服务。
相比较WebGIS与网格GIS,基于云计算的GIS具有如下的优势:1、降低了对GIS用户的要求一方面,基于云计算的GIS用户不需要像WebGIS和网格GIS一样在自己的计算机上安装软件,不需要购买数据,甚至不需要有硬件基础。
用户只需要有一个网络浏览器就能以他所需的方式(文本、图像等)获取现有GIS软件的所有功能;另一方面,云计算的一个组成部分是效用计算,用户可以按需支付自己需要的服务,可以用最低的代价实现真正意义上的移动GIS。
2、降低了GIS开发人员的工作量使用基于云计算的GIS,用户只需对云计算平台提出资源申请就可以获得超级计算机般的数据处理能力,能够快速完成空间数据的分析处理,而无需开发人员进行算法的优化和构建复杂的并行计算、调度模型。
3、具有极高的资源利用效率云计算平台的一个主要特点是超大规模,如现阶段的Google云计算平台已拥有超过100万的服务器(在可预见的将来其规模还会不断扩大),这些服务器处于Google的完全支配之下,此时如果用户提出计算申请,云计算平台就能从整体上进行全局的统筹分配(而不需要利用他人的空闲计算能力),合理利用资源,有效杜绝资源浪费。
由于用户对GIS计算能力的要求极其不平均,如:简单的导航、最优路线计算和深入的数据挖掘相比,它们之间计算量的差别千倍不止,此时,基于云计算的GIS用户就可以根据自身需要向云计算平台申请合理的资源,按需使用。
4、提高了空间数据的安全性不同于Web-GIS和网格GIS的单独管理,基于云计算的GIS对其空间数据集中进行存储和备份,并由专业人士管理,最大程度保证了数据的安全。
5、降低了网络的负担网格GIS利用网络节点上的空闲计算机来提供所需的计算能力,在计算过程中势必涉及空间数据的传出和传回,增大了网络的负担。
基于云计算的GIS只需用户向云计算平台提出申请,数据存储和处理都在云内部完成,在网络传输的只是最后的处理结果即一个简单的数据集,因此大大减少了网络传输的数据量。
基于云计算的GIS进一步发展所需的关键技术尽管基于云计算的GIS有着诸多优点,但在其高速发展的背后,许多关键的技术难题仍有待突破。
1)不同云计算平台的互操作技术基于云计算的GIS是以某一云计算供应商提供的云计算平台作为基础的。
除了应用软件之外,基于云计算的GIS还在云计算平台中存储了庞大的空间数据,如果有朝一日需要更换云计算供应商时,那就不是像更换云计算平台上的杀毒软件一样,只需输入一个不同的网址,而将是一项近乎不可能的任务。
因此,基于云计算的GIS的继续发展急需解决不同云计算平台的互操作技术问题,并建立数据导入和导出的云计算业界标准。
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