地理信息可视化大数据系统分析
1、前言
伴随着IT技术的飞速发展，人类社会已步入信息化时期，人类活动和社会经济发展所累积的专业知识和工作经验依靠智能化技术积累成大量的数据资源。步入二十一世纪，随着互联网技术、移动互联和物联网技术的盛行，数据资源正展现为类型和经营规模的迅速扩大，比如中国电商企业淘宝公司每日均值约有6000万账号登录和20亿PV，沪深两市每日4个钟头的交易时间会产生三亿条以上逐笔成交数据，腾讯企业各种数据储存量（经压缩解决后）超出100PB。大量数据资源为数据发掘和剖析从而发觉和运用数据使用价值出示了前所未有的机会，大数据时期早已来临。
1980年，知名未来学者阿尔文·托夫在《第三次浪潮》一书里写到：假如说IBM的服务器打开了信息化改革的序幕，那么“大数据”才算是第三次浪潮的华彩协奏曲。自2009年开始，“大数据”变成了互联网信息技术行业的流行词汇。在2011年，美国知名咨询管理顾问公司麦肯锡明确提出大数据时期的见解：“数据，早已渗入现如今的每一个制造行业和业务职能行业，称之为重要的生产要素”。同一年三月，美国奥巴马政府部门就在白宫网站更新了《大数据研究和发展倡议》，将为此投入两亿美金以上资产，用以产品研发大数据重要技术，以占领数据资源综合利用的主阵地。诸多征兆莫不说明大数据身后潜在着极大的使用价值。那么，究竟什么叫大数据？百度百科界定大数据或称海量资料，指的是所涉及到的材料规模巨大到没法透过现阶段主流工具软件，在有效时间内做到获取、管理、解决并梳理变成协助企业运营决策更积极目的的新闻资讯。
具体来说，大数据关键有4个特性：一是数据规模极大，从TB级別上升到PB级別上述；二是数据种类繁杂，包含网络日记、视频、照片、地理位置信息等多种类型数据；三是使用价值相对密度低，以视频为例子，持续无间断监控过程中，可能有效的数据仅仅有一两
秒；四是响应速度快，遵照“一秒定律”，就可以从多种类型的数据中迅速得到高使用价值的信息。
大数据做为一种新式战略资源，提供了一个在虚拟信息世界中掌握和了解客观事物世界的前所未有的机遇。地理信息制造行业做为信息产业链的关键支系，应把握住大数据技术和运用所产生的机遇与挑战，面向最广大的群众在地理信息大数据采集、剖析与服务项目层面展开体制自主创新，促进地理信息制造行业的迅速发展壮大。
2、以数据为关键的地理信息制造行业
从上世纪50年代GIS（地理信息系统）问世开始，地理信息制造行业就以数据为关键逐渐稳步发展，其关键业务采集、查验、解决、建库和派发服务项目无一不是重点围绕数据展开的。数据是地理信息制造行业的生命。
现阶段，测绘工程地理信息系统内早已累积了很多的地理信息数据：全国重力、三角、水平及GPS大地测量成效，包含2500余个2000坐标系国家GPS地面基准点，近五万个2000坐标系国家地面基准点，20多个重力测量点和120多个重力核心，1600多个全国通讯卫星持续运作站点；全世界1:100万矢量素材数据、DEM数据，全国1:25万DLG、DEM、DOM数据，全国1:5万DLG、DEM、DOM数据，各省市（自治州、市辖区）覆盖重污染区域的1:500-1:10000大比例尺地质图数据，中西部挂画（1027个县）矢量和影像数据及各种专题讲座数据等；超出五百万张的航空公司影像数据，覆盖陆地国土超出7000万平方公里（含反复覆盖范围）的繁杂像素卫星影像数据，覆盖所有土地的10～30米像素卫星影像，对重点地区基础进行必要覆盖的优于5米像素的卫星影像数据，以及像素优于2.1米的225TB（截止2012年）的资源三号卫星影像数据。
上述地理信息数据成效（含历史数据）线上储存量超出560TB，线下储存量超出1.3PB，而且线上数据成效以每一年不少于300TB的增加量拓展。这种内容丰富、种类繁杂的地理
信息数据是地理信息大数据的基本，能够尽快推动地理信息工作中服务大局、服务社会、服务民生。
客观性而言，沒有地理信息数据，地理信息服务项目无从说起；沒有海量、产业化、多种类的地理信息大数据，地理信息智能服务将困难重重。在即将到来的“智慧中国”时期，有着大量数据级別、高使用价值成分的地理信息大数据是推动测绘工程地理信息服务项目迈向智能化系统、智慧化转型发展的必由之路。大数据的发展壮大是必然趋势，是打开智慧时期的必然要求。测绘工程地理信息是国家关键发展战略信息资源，基本建设地理信息大数据具备长远的实际意义和明显的实际规定。
3、地理信息大数据发展壮大中的牵制要素
现阶段，地理信息系统已累积了大数据量级別和多类型的地理信息数据，但应客观见到地理信息大数据发展壮大中的牵制要素。一是伴随着大数据时期的来临，应探寻更多不一样的获取地理信息数据的精确测量方式，为大量室内空间数据的累积出示繁杂方式，大数据的经营者已不限于传统定义上的技术专业单位，大量地来源于数量诸多的群众及其传感器；二是目前地理信息大数据的使用价值仍未充分运用出来，大数据与数据大不相同，其最重要的内涵是根据全体人员数据集而不是任意数据集的剖析，以获得智能化的、深层次的和有使用价值的信息。现阶段地理信息数据运用离智慧发展壮大的规定还存有极大的差别，必须紧密联系实际发展壮大需要，充足发掘地理信息大数据的实用价值；三是地理信息大数据派发服务项目方式还需自主创新，服务项目目标还需拓展，将全新最齐的地理信息大数据成效以最短的时间服务到最众多的政府部门、机关事业单位、国防安全和群众手上。
3.1传统式数据采集体制的牵制
地理信息数据的采集是地理信息制造行业的基本阶段，是大数据的创造阶段。传统式的地理信息数据采集体制是新项目驱动器下的方案模式，即中央级测绘工程地理信息企业申请
办理国家项目立项后，将每日任务工程分包到每个省部级测绘工程地理信息企业，分头机构数据采集和质量检验，再集中汇交展开数据建库、剖析与服务项目。这类采集方式在测绘工程信息化工作上充分发挥了关键功效，具备数据规范统一和管理方法高效等特性。另外，应当见到，这类方式存有数据获得面不广，无法列入市县级测绘工程企业和总数诸多的群众采集的地理信息；另一方面，数据的种类固化，升级时间长，现势性不高，以1:5万基本地理数据库为例子，全国性范畴的升级周期时间一般需要3-5年；第三层面，传统式数据采集体制灵活度不高，反应时间长，无法考虑紧急测绘工程等实时或准实时服务项目规定。3.2传统式数据剖析构架的牵制
地理信息制造行业传统上以数据劳动密集型、IO劳动密集型解决主导，伴随着大数据技术的发展和新形势下客户的要求转变，测算劳动密集型解决慢慢占据一席之地。在有关电子计算机装备配备层面，大中型大数据处理网络服务器关键配备在国家级数据管理中心的保密局域网络内，别的地理信息企业难以使用；另外，传统式的地理信息优化算法受限于初期电子计算机技术的牵制，以串行通信测算主导，无法及时改善为并行算法，无法考虑大数据自然环境下分布式系统并行计算的构架规定，迫不得已在价格昂贵的SMP（对称性多解决）网络服务器上运作，本单位或有业务关系的别的单位的数量诸多的电脑设备没法合理运用。
3.3传统式数据服务项目方式的牵制
大数据运用的根本目地是将发掘、剖析得到的数据使用价值，迅速全方位向客户服务，服务目标是政府部门、机关事业单位、国防部门及其民众的最大结合。不然，大数据就失去所有或一部分存有使用价值。传统式的地理信息服务项目主要面对保密单位，在社会经济和军队建设及其应急抗灾中充分发挥了关键功效，比如2014年，国家级别管理中心向客户出示数据超出5TB，成效显著。但是，应当见到，在面对非保密的机关事业单位、社会发展公众服务层面，存在的问题：一是数据內容较少，仅限可公布的低分辨率、低精密度的地理信
息数据；二是现势性不高，“旧数据”多，全新数据时效性超出一年上述，别的数据多超出三年，这种客户数目更多，对于此事是不满意的；三是作用不强，主要的面向保密企业的数据出示以人工服务主导、互联网方式辅助，面向非保密企业的数据出示集中在“天地图”网址，因为武器装备能力不足，朝向大量客户服务存有等待的时间较长、服务项目起伏等不足。
4、地理信息大数据基本建设的关键整改措施
从实质剖析，无论是美国的Google、Facebook，还是中国的淘宝网、百度搜索，大数据来自于民众、服务于民众。民众是数据的关键经营者，数据的使用价值关键服务于民众。近些年，伴随着互联网技术、导航定位技术和移动智能终端技术的快速发展壮大，传统式的地理信息技术以及运用发生了颠覆性的转变，地理信息服务项目方式从单边的Web运用（容许很多的客户浏览小量Web站点出示的地理信息）慢慢向互动式的双重合作（客户能够同时是地理信息的使用人和服务提供者）改变。此次改变促使每个人都是参加者，针对大家每一个人而言，既是地理信息大数据的使用人又可以是经营者，进而完成理信息数据迅速且持续的被建立、升级和引入，而且极大地减少了地理信息获得和散播的时间。
在2007年GoodChild初次明确提出了青年志愿者地理信息（VGI）的定义，觉得VGI 务必结合团体智慧、Web2.0和新地理等三要素，在其中团体智慧是生命，Web2.0是专用工具，新地理是定义，这体现了网络时代地理信息新的获得与运用方法，即来源于民众、服务民众的新方式。VGI是由很多外行客户运用3S（GIS、RS、GPS）技术自发性建立的地理信息，客户根据互联网技术、移动互联在线协作的方法，以一般手执GPS终端设备、对外开放获得的高像素遥感图像，及其个人空间认知能力的地理专业知识为基本参照，建立、编写、管理方法、维护保养的地理信息[7]。VGI已经产生影响广泛的新兴地理信息制造行业。2012年初，美国知名的社交网络精准定位服务供应商Foursquare和全世界领跑的IT 生产商苹果公司均公布弃用GoogleMaps，转为现阶段发展前途宽阔且数据完全免费的
VGI网址OpenStreetMap。VGI早已对传统式的地理信息数据制造行业造成了强劲的冲击性。
根据上述剖析，地理信息大数据的采集、剖析、服务必须持续发掘新理念，提升原来测绘专业单位进行数据采集、质量检验、解决、剖析和建库的闭合环路，提升主要面向技术专业客户服务的牵制。
4.1地理信息大数据采集
现阶段，大部分地理信息系统是根据由上而下的方法创建的，只有官方服务提供者能够采集、解决、公布和维护保养数据资源，这类体制造成了资源维护保养技术非常复杂，限定了客户的参加，导致奉献资源的不够。地理信息大数据的采集，一方面要坚持不懈传统式的数据采集的优势，适度扩张数据采集接受面（如市级测绘工程企业），另一方面积极主动引进VGI数据。
VGI数据关键来自于民众的自发性个人行为，每一个人都能够变成地理信息数据的采集者，每个人都是数据的经营者。长期性定居的住户会对附近的地理自然环境（地名大全、交通出行公路网）拥有比较详细的掌握，在现阶段，在其中的一部分信息是无法根据自动化技术的方式得到的。比如，技术专业单位根据航空摄影得到一个地区清楚的像片后，需要在中后期投入很多的人力资源、物力资源和资金才可获得其详尽的地名大全注记。因而，应启动民众，以“每个人都是传感器”的构思，摆脱地理信息技术专业工作人员和民众之间的界线，合理融合坐落于全球每个角落里的人们把握的自身附近的各种各样信息，控制成本，提高工作效率，将地理信息大数据迅速共享和散播。
在地理信息制造行业内，将模式采集的地理信息数据与VGI数据的结合，造就出积极向上的满足移动互联时期用户需求的大数据成效。
4.2地理信息大数据剖析
针对传统式的串行通信处理的大数据处理，根据保密广域网，面向省部级测绘工程企业对外开放国家级别管理中心的大数据处理网络服务器，灵活运用珍贵的云计算服务器；针对能够分布式系统并行处理的大数据解决，根据保密广域网，灵活运用省部级测绘工程企业的中低档服务器空间，统筹兼顾，搭建根据云计算技术的大数据剖析自然环境。
针对VGI数据，因为青年志愿者是自发性奉献数据，会存有数据遍布不匀称，持续性不一致乃至不正确等难题，给VGI数据的解决产生挑战。VGI数据务必历经处理和质量检测以确保数据的方式合理和內容合法合规。在这个基础上，根据Hadoop等云计算架构，运用MapReduce技术开发设计分布式系统并行算法，面向保密广域网启用云计算服务器，展开地理信息大数据剖析。
4.3地理信息大数据服务项目
民众是地理信息大数据的最后使用人，是地理信息大数据服务项目的关键目标。在国家信息保密政策法规批准的前提条件下，提升可公布大数据的像素和精密度。另外，根据VGI 数据，动态更新传统式地理信息数据库，提高现势性，经济发展比较发达地域和灾难多发区数据时效应在一年以内；丰富內容，数据层和特性信息不可低于GoogleMap。此外，提高“天地图”网址电子计算机和互联网装备水准，选用性价比较高的Hadoop云计算架构和非关联型数据库，在全国性布置好几个云计算技术中心，全方位提高网址服务水平。
地理信息大数据派发服务项目，要迅速将大数据以及剖析成效与有关运用公布到最广大的用户群当中，到民众中去，为公众服务。
5、结语
将大数据与VGI核心理念紧密结合，立足于传统式地理信息数据成效，搭建地理信息大数据，优化分析和服务体制，充分发挥地理信息大数据的核心理念，即地理信息大数据来源于民众，地理信息大数据服务民众。
地理信息科学研究进展 摘要：本文论述从地理信息系统到地理信息科学发展的相关概念、活动、以及近年发生的重要事例。讨论地理信息科学的主要研究内容、发展阶段特征与趋势，认为地理信息科学的基本思想、核心框架理论与学科定位等仍在不断的探索之中，仍需要在地理科学、地球系统科学等的大框架下，基于天地人机网络一体化信息系统，以数字地球与虚拟地理环境建设为目标，结合实验遥感、实验地理学等来构建与发展。从地球表层系统的人-地关系视角，提出了发展面向“人”地理信息科学的科学问题。最后，对于地理信息科学与遥感(信息)科学的集成与未来发展进行了思考。 关键词：地理信息科学，地球信息科学,数字地球 The Research progress of Geographic information science Abstract：This paper discusses from the geographic information system to the development of geographic information science related concept, activities, and important cases happened in recent years.Discuss the main researching contents of geographic information science, development characteristics and trends, think of geographic information science, the basic idea of core framework theory and subject orientation and so on continues to explore, still need in geography science, earth system science under the framework of man-machine integration of network information system based on heaven and earth, according to the construction of digital earth and virtual geographical environment as the goal, combined with experiment of remote sensing, geography and so on to build and development.From the perspective of earth surface system - relation, put forward the development of "people" oriented geographical information science scientific questions.Finally, for geographical information science and remote sensing (information) integration and the future development of scientific thinking. Key words：Geographic information science;The earth information science;Digital earth 1 引言 1990年Goochild提出“Spatial Inofrmation Science”，1992年在国际杂志IJGISystem 上发表“Geographical information science”，从而标志着地理信息科学作为一个学科正式成立，自此关于地理信息科学理论、方法的研究与相关活动，在国际上也逐渐展开、活跃，例如1996年国际杂志IJGISystem 改名IJGIScience，美国国家科学基金委从1997年2月到2000年2月资助了地理信息科学相关的Varenius研究项目。在相关国际会议上，地理信息科学国际会议系列（International Conference on GIScience），从2000年开始每两年一次，至今已举行了5次，这个会议是目前比较重要的关于地理信息科学理论最新研究交流的学术活动；另外相关的还有空间信息理论国际会议COSIT( Conference on Spatial Information Theory)系列，国际地理学会（IGU）地理信息科学专业委员会组织的空间数据处理国际会议系列（International Symposium for Spatial Data Handling）等。 2 地理信息科学概念与研究内容 国内外关于地理信息理论以及地理信息科学的相关研究，在概念上同时主要还采用地球信息科学（Geo-information Science, 或Geoinformatics,或Geomatics）或者地球空间信息科学、空间信息科学（Geo-Spatial Information Science，Spatail Information System）等。虽然在很多场合，地理信息科学与地球信息科学可以互相通用，但是，地理信息科学的研究背景主要来自地理信息系统以及地理学、地图学等领域，而地球信息科学主要来自于地球系统科学与信息科学的结合与集成，从而在研究内容、研究特征上仍有一定的差异，例如，马蔼乃认为地球系统科学以及地球信息科学研究地球圈层及其相互作用，主要归属于自然科学，而地理科学以及地理信息科学面对的是地球表层环境的人地关系复杂巨系统，是属于自然科学与社会科学的桥梁科学。对于空间信息科学与地理信息信息科学两个概念，Longley
大数据在地理信息系统中的应用 发表时间：2019-07-23T16:36:29.037Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：靳雪春 [导读] 摘要：随着我国电力系统的快速发展，大量的相关电力数据需要工作人员进行处理。 身份证号码：512201197703***XXX 重庆市万州区规划设计研究院 摘要：随着我国电力系统的快速发展，大量的相关电力数据需要工作人员进行处理。尤其是配电网已经成为电力系统发展的关键环节，可以对电网的信息进行详细的整理。配电网的所有信息几乎都与地理环境有关，因此，采用先进的地理信息系统可以很好的对其进行管理和维护。 关键词：大数据；地理；信息系统；应用 1地理信息系统运用大数据的重要意义 从基本特征的角度来讲，大数据指的是多样化与流程化的信息资产，同时也构成了新型的处理模式。运用大数据的模式来处理信息，这样做有助于在根源上提升决策能力，与此同时也有助于优化处理流程。对于有待处理的数据与信息来讲，大数据可以为其提供更专业的实时处理，大数据本身也具备了加工与增值的特征。进入信息化的新时期后，云计算与大数据的两种技术模式密切结合在一起。这是由于，实施大数据处理的基本前提就在于分布式结构，只有借助分布式结构才能挖掘海量数据与信息。由此可见，大数据不能缺少虚拟化的云存储、分布式的数据处理及其他相关技术，只有运用综合化的云技术才能实现数据挖掘[2]。从目前来看，大数据已经适用于很多领域，具体可以支持数据挖掘电网、分布式的数据库、扩展性的存储系统、云计算平台等。从地理信息系统的角度来讲，大数据也能运用特殊技术加以处理。具体而言，处理对象包含了视频、音频与半结构化信息等。与传统技术流程相比来看，地理信息系统运用的大数据处理表现为更鲜明的技术优势，这是由于大数据处理有助于加快响应并且缩短了所需的处理时间。 2新时代下大数据信息系统的不足和问题分析 2.1大数据的储存问题 在我国的现阶段下地理空间数据的规模量呈现出喷发式的快速增长态势，但是地理的空间数据却在新时代信息技术的影响下表现出了非结构化的一些态势，因而在现代地理信息产业中地理空间数据已经非常突出了大数据的特点，所以，我们需要不断加大对大数据空间范围的储存的研究发展和更新，只有做到如此才可以更好的服务于社会，更好的服务于各个行业和领域，满足新时代下的要求。还有一个重要的问题急需解决，就是地理信息系统中关于大数据的共享、保护、应用和管理问题，与此同时怎样重复的对大数据空间进行研究和处理都具有非常重要的意义。只有不断地加大对地理系统的实践和研究，才能充分的保证我国大数据地理信息系统的发展和对各个行业所产生的积极健康的作用。 2.2数据处理 现代地理信息产业所使用的地理信息系统可以基于多种不同途经来对超大量数据信息进行汇总，但是对于超大量数据信息的组织、处理、加工以及储存等技术相对较为落后，导致据大量的数据无法通过有效组织、处理以及加工后形成有效数据产品，这会对我国地理信息产业在新时期的健康发展带来很大程度的影响。现阶段社会各行业中的地理信息用户要求地理信息产业要进一步提高数据实时更新率，这也意味着在大数据时代下的地理信息系统要不断提高自身的计算能力，而加强大数据技术在地理信息系统中的实践应用已成为解决数据处理问题的主要途径，这也是确保地理信息系统可以满足我国地理信息产业发展要求的基础保障。 3大数据在地理信息系统中的具体应用 3.1高效储存 现代信息技术的高速发展正在使计算机硬件的生产成本不断降低，尤其是计算机存储设备成本的不断下降，对于地理信息系统实现大数据量的数据储存有着重要作用，尤其是当前个人计算机标配硬盘容量基本可以达到1TB左右的情况下，地理信息系统单个普通的磁盘阵列服务器的容量大约可以达到30TB左右。鉴于地理信息系统对于应急保障、实时导航以及分析决策等方面有着十分广泛的应用前景，所以大数据时代下地理信息产业要进一步提高地理信息系统的数据储存效率，否则会对整个地理信息系统的运行效率及使用性能产生过大的影响，因此，大数据时代下地理信息系统首先必须具备相对高效的储存能力。 3.2提升电网规划水平 大数据在配电网运行中的指导作用基于大数据的配电网规划方法，首先需要利用区域经济数据集成短、中、长期负荷预测结果，结合GIS关于设备空间、地理空间、拓扑空间和电物理空间的分析得到负荷空间分布，同时重点考虑所在区域分布式能源的发展情况（中长期预测结果），然后综合负荷空间分布结果和分布式能源发展情况得到配电网网架结构规划结果，最后核实验证网架结构方案的灵活性、科学性和可扩展性。 基于大数据的配电网规划方法利用丰富的数据信息，如历史电力数据、工业数据、经济数据、市政数据和环境数据等，融合先进的设计理念，将更完善的地理信息系统、更复杂多元化的分布式供电理念、更先进全面的可靠性理念注入配电网规划思路中，从单一目标规划转变到多元目标优化规划，为进一步提升配电网规划水平和建设一流智能配电网起到促进作用。 3.3充分利用数据库优势 将大数据运用在地理信息系统当中，数据量表现处持续快速增长的形势，如果地理信息产业想要达到系统运用提出的要求，就必须要进一步拓展和更新数据库。目前地理信息系统在构建的过程中通常会选择关系型数据库，在硬件改进的基础上能够对于这种类型的数据库实施分割以及非标准化的延伸处理，这样方便其能够符合我国地理信息产业发展的条件。通常情况下来讲数据库硬件更新成本不低，同时整个数据库服务设备性能以及容量也没有办法达到其发展提出的要求，并且数据库分割必须要经过编辑程序才可以达到非结构化数据保存和使用的条件，因此，大数据应用在地理信息系统当中一定要拥有较强的可延伸性以及拓展性。 3.4信息处理伸缩性与拓展性 基于大数据时代的发展环境中，地理信息系统的基础性信息量的扩展速度快速，这就要求数据库应当实现进一步的扩展与优化，而在目前数据库的应用过程中，数据库中较为常用的信息类型是关系类型，在硬件优化上也有着非常重要的作用，有助于数据库的扩展，计算机设备的优化要求大量的资金作为支持，同时，服务器的运行性能、数据库容量的扩展在空间上都具有一定的局限性，因此，数据库的分割拓展不再适用于非结构化信息上，并且要对程序进行相应的修改，这一情况就会导致部分环节的程序与信息模型不再具有独立性，而非
一、实验目的与要求 1、对数字地图制图有初步的认识 2、掌握了解符号化、注记标注、格网绘制以及地图整饰的意义 3、掌握MAPGIS工程文件、点、线、面文件创建及保存方法 4、掌握基本的符号化方法、自动标注操作以及相关地图的整饰和数据的操作 通过综合实验，加深理解地理信息系统基本理论、核心技术，掌握GIS 图形输入、编辑、数据库建立、空间分析、地学分析、统计分析、专题图制作、制图输出等基本应用技能，结合环规专业进行开发区建设规划，为GIS 在资源环境与城乡规划管理中应用打下基础。 二、实验准备 阅读PPT严格按照下面的符号特征要求来做: 1 数据符号化显示 A.地图中共有6个区，将这6个区按照ID字段来用分类色彩表示； B.将道路按class字段分类：分为1～4级道路，并采用不同的颜色表示； C.地铁线符号Color：深蓝色，Width：1.0； D.区县界线Color：橘黄色，Width：1.0 ； E.区县政府Color：红色，Size：10，样式：Star3; F.市政府符号在区县政府基础上改为大小18 2注记标记 A.对地图中6个区的Name字段使用自动标注，标注统一使用Country2 样式，大小：16； B.手动标注黄浦江（双线河），使用宋体、斜体、16号字，字体方向为纵 向，使用曲线注记； C.地铁线使用自动标注，采用Country3样式； D.道路中，对道路的Class字段为GL03的道路进行标注，字体：宋体， 大小：10； E.区县政府使用自动标注，字体:宋体，大小:10； F.市政府使用自动标注，字体:楷体，大小:14
3绘制格网 采用索引参考格网，使用默认设置。 4 添加图幅整饰要素 A.添加图例，包括所有字段； B.添加指北针，选择ESRI North 3样式； C.添加比例尺，选择Alternating Scale Bar 1样式 三、实验内容与主要过程 制作上海市行政区划图 （一）数据符号化 首先我们打开ArcMap，点击Add Data添加各数据，选取数据层所在位置，添加各图层。 在区县界面图层上右键打开Properties对话框，在Value Field中选择字段Name，单击Add All Values按钮，将6个区的名称都添加进来，并选择合适的配色，单击确定按钮完成符号化设置
交通指挥中心大数据信息化GIS地理信息系统及信息化服务系统 设 计 方 案 北京XX科技有限公司 2019年X月
目录 第1章前言 (5) 第2章可行性分析 (7) 2.1 目的及意义 (7) 2.2 指导思想 (7) 2.3 社会经济效益 (8) 第3章XX市道路交通管理的现状、分析及对策 (10) 3.1 XX市道路交通基本状况及存在的问题 (10) 3.2 基本对策 (11) 第4章交通交警指挥中心的构成 (13) 第5章设计依据 (15) 第6章设计方案 (17) 6.1 交通地理信息系统 (17) 6.1.1 系统概述 (17) 6.1.2 系统特点 (17) 6.1.3 框架结构 (18) 6.1.4 地图基础服务 (21) 6.1.5 GIS应用分析 (23) 6.1.6 数据采集要求 (25) 6.1.7 基础地图地理信息 (26) 6.1.8 地图图层数据采集 (26) 6.1.9 数据录入建库 (35) 6.1.10 电子地图开发内容 (38) 6.1.11 平台接口 (40) 6.1.12 性能设计 (41) 6.2 110/122/119接处警系统 (42) 6.2.1 概述 (42) 6.2.2 系统总体介绍 (45) 6.2.3 系统开通前期准备及环境要求 (53) 6.2.4 售后服务及承诺 (56) 6.3 交通信号控制系统 (58) 6.3.1 前言 (58) 6.3.2 系统原理简述 (59) 6.3.3 系统基本构成 (60) 6.3.4 控制系统软件主要特点 (66) 6.3.5 交通信号控制的方式 (69) 6.4 网络监控系统 (79) 6.4.1 系统构成 (80) 6.4.2 系统原理简述 (80) 6.4.3 设备选型说明 (81) 第1章打印 (199)
第11章地理信息可视化 可视化的基本含义是将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理。地图是空间信息可视化的最主要和最常用的形式。在地理信息系统中，可视化则以地理信息科学、计算机科学、地图学、认知科学、信息传输学与地理信息系统为基础，并通过计算机技术、数字技术、多媒体技术动态，直观、形象地表现、解释、传输地理空间信息并揭示其规律，是关于信息表达和传输的理论、方法与技术的一门学科。 地理信息系统中的空间信息可视化从表现内容上来分，有地图（图形）、多媒体、虚拟现实等；从空间维数上来分有二维可视化、三维可视化、多维动态可视化等。本章侧重介绍空间信息可视化的基本形式和技术。 11.1 空间信息输出方式与类型 11.1.1 空间信息输出方式 目前，一般地理信息系统软件都为用户提供三种主要的图形图像输出和属性数据报表输出方式。屏幕显示主要用于系统与用户交互式的快速显示，是比较廉价的输出产品，需以屏幕摄影方式做硬拷贝，可用于日常的空间信息管理和小型科研成果输出；矢量绘图仪制图用来绘制高精度的比较正规的大图幅图形产品；喷墨打印机，特别是高品质的激光打印机已经成为当前地理信息系统地图产品的主要输出设备。表11.1列出了主要的图形输出设备。 表11.1 主要图形输出设备一览表 1.屏幕显示 由光栅或液晶的屏幕显示图形、图像，常用来做人和机器交互的输出设备。将屏幕上所显示的图形采用屏幕拷贝的方式记录下来，以在其他软件支持下直接使用。 由于屏幕同绘图机的彩色成图原理有着明显的区别，所以，屏幕所显示的图形如果直接用彩色打印机输出, 两者的输出效果往往存在着一定的差异，这就为利用屏幕直接进行地图色彩配置的操作带来很大的障碍。解决的方法一般是根据经验制作色彩对比表，依此作为色彩转换的依据。近年来，部分地理信息系统与机助制图软件在屏幕与绘图机色彩输出一体化方面已经做了不少卓有成效的工作。图11.1为通过屏幕输出的地图。
大数据在测绘地理信息方面的应用 摘要：在科技技术的发展下，人们的生活方式发生了较大改变，对于信息使用准确性的要求逐渐提高，这使得过去旧的地理信息系统，已经不能有效满足人们生产生活的需求。面对新的发展形势与需求，地理信息系统只有结合先进的技术，不断提升技术水平，才能为人们提供良好的地理信息服务。而大数据作为众多行业的发展方向，在测绘地理信息运用大数据，已是目前测绘地理信息改革的重点。针对此，本文对大数据在测绘地理信息方面的应用进行了分析。 关键词：大数据；测绘地理；地理信息；测绘方面； 引言 测绘地理信息技术是对不确定的地理信息进行测绘，并对测绘到的信息进行评估，使相关人员在开展工作时，能够根据测绘到的各种资料，顺利的完成工作。由于地理信息测绘具有一定的复杂性，对于某些地理信息的测绘，测绘地理信息技术的测绘精准性不是很高，存有一定局限性。随着大数据时代的到来，测绘地理信息技术的发展，迎来了良好的机遇，将大数据合理应用在测绘地理信息技术中，可在融合大数据技术优势下，更好的发挥出测绘地理信息技术的优势，提升地理信息测绘的精准性。对此，本人结合个人工作经验及相关资料，深入分析了大数据在测绘地理信息方面的应用。 1大数据的概述 大数据英文全称Big data，是指无法在一定时间内利用常规软件进行抓取、管理与处理的数据集合，是需要在新的处理模式下，才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力，来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。从目前大数据发展情况而言，网络技术与信息技术的快速发展，促使信息处理量呈现出海量化的特点，这些需要处理的信息不仅比较多样，其中一些信息是具有一定联系的，而一些信息是没有明确界限的，这种特点使得数据处理具有一定的难度。此种情况下，提升数据处理的速度，深入化发现数据的价值，已经成为了数据处理的重要性要求，因而促使大数据逐渐被人们广泛了解。大数据作为即物联网与云计算之后的新的技术飞跃，大数据的本质并不是创造出大价值，也不是进行大容量的创造，其特点是为庞大数据量、数据种类多样化、价值密度低与处理效率快，这些特点与发展方向的呈现，使得大数据技术的类型不断得的扩展，成为了目前众多行业改革的重要方向。 2大数据对测绘地理信息工作应用的影响 2.1有效促进相关部门工作能力 测绘地理信息工作需要对有关地理数据进行一系列的整理和分析,因此,在该过程中,对
地理信息系统中时空多维数据可视化技术研究 发表时间：2018-05-28T11:22:28.140Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：卜小培1 王相冉2 [导读] 摘要：将科学可视化技术（VISC）应用于地理信息系统之中，增强地理信息系统对时空多维数据的显示、处理功能，是当前的研究热点之一。 1河南北斗空间科技有限公司河南郑州 450003 2河南数慧信息技术有限公司河南郑州 450052 摘要：将科学可视化技术（VISC）应用于地理信息系统之中，增强地理信息系统对时空多维数据的显示、处理功能，是当前的研究热点之一。地理信息系统时空信息平台以一种更加直观的信息可视化方式表达所有事物的位置特征信息，而多维时空信息可视化是空间信息表达的关键，开展地理信息系统时空信息多维可视化关键技术研究。并通过二维、三维显示及动画形式的研究，从技术上对科学可视化与 地理信息系统的结合进行初步的探索。最后，通过对时空多维数据可视化算法的研究与实现，为在地理信息系统中进一步将可视化技术走向实用提供基础。 关键词：地理信息系统；多维数据可视化；动画 1前言 由于空间技术的迅猛发展，特别是遥感技术的发展，大量有关地球空间环境的不同时相数据的收集，使地理信息系统的作用日渐突出，地理信息系统提供了存储、处理和分析地理数据的环境。当前的地理信息系统主要是处理数字式的地图，大部分是静态的二维地图。 科学可视化技术使人能够在三维图形世界中直接对具有形态的信息进行操作。和计算机的直接交流，赋予人们对物体进行仿真并且实时交互的能力。这种技术把人和机器以一种直沉而自然的方式加以统一，这无疑将极大地提高人们的工作效率。可视化的另一项主要应用是动画技术。动画技术使得研究人员可以发挥自己的创造力进行模型的动作、景物的布置等设计。 在地理信息系统界，随着科学可视化的发展，促使研究人员将获得的大量地理数据，转化为所研究的地理对象、地理现象、地理事件生动的图像、声音、动画，通过对这些信息的分析理解，诱发出新的思想，以致做出新的发现。 2地理信息可视化技术 2.1 内容更全面更详细 人们对地理信息的需求已从原来概括性较强的地图向越来越详细（全面、细致、精确、直观且美观，抽象和综合程度低）的方向发展，即地图的比例尺越来越大，地理实体的属性信息越来越详细。传统地图通常都是概括和抽象地表达地理信息的，在地物方面主要是表达较大和较重要的地物。随着电子地图的普及和人类对地理信息需求的增长，由于电子地图不受比例尺和图面空间的限制，人们对地图上地物内容的要求越来越详细了，如在数字化城市管理中，它要求把地面上所有的城市部件无论大小都要反映到地图上；另外对地理实体的属性信息的要求也越来越多了，不仅要求区分部件的基本属性，还要求将城市部件的权属、材质等其他各种属性信息都要表达出来。 2.2 表达更直观更仿真 传统的线划地图是模拟的二维地理空间模型，由于用符号表达较为抽象，使得地理信息的应用受到限制。随着三维建模技术的不断进步，实景三维技术、虚拟现实技术应运而生，三维地理空间模型已越来越普及，大大扩展了地理信息的应用范围。人们对地理模型的需求已逐步从二维模型转向三维模型，传统的三维建模将会被全要素三维建模取代。 2.3建模结构化或实体化 现在很多的地理空间数据都是无结构的，只有DLG 是有结构的。没有结构就不能进行检索和产生知识，如卫星片、航拍片、全景照片、记载点云、车载点云，甚至街景工厂所生产的三维模型也是没有结构的。这种无结构的数据被老百姓称之为一张皮，里面没有任何结构，很难进行检索，很难产生知识。 2.4室内空间与室外空间融合 人们对地理信息的需求已从原来的室外地理信息向室内外结合的地理信息方向发展，GIS 技术正在与 BIM 技术融合。室内外无缝导航定位技术的发展需要室内外的地理空间模型，因此需要建立室内空间模型技术体系及室内外空间模型融合的技术体系。 2.5现时数据与历史数据的融合 随着地理信息源越来越丰富，人们对地理信息的需求已从原来的管理查询向挖掘分析的应用方向发展。随着各种遥感技术的广泛应用，地理信息源越来越多，各行各业建立的行业或部门 GIS 也已完成，人们对地理信息服务的需求已从原来的管理查询逐渐演变成分析和知识的挖掘，以辅助规划和决策。传统的空间数据库都是按照不同时代建立不同版本的空间数据库，很难清晰反映一个地理空间随时间变化的过程，也就很难分析出空间数据随时间变化的规律。 3基于体素地理数据的可视化 3.1基于体素的多维数据结构 数据的存储和组织无疑对数据的显示和操作起到决定性的作用。 在地理信息系统中，我们将地理实体定义为形体和有关属性的集合，在实践中，我们逐渐认识到物体在地理空间的运动和变化是受到诸多因素的影响，如果只有二维、三维位置、时间，只能反映随时间t变化的地理形体的变化，而不能进一步反映地理形体属性的变化，外界环境作用力以及地理信息场对地理实体作用。因此，对地理实体的时空特性存储表达采用五维或更高维。 3.2基于体素多维数据的操作 由于体素具有一定的形状和大小，在时间维上占据一定的位置，根据对上述多维体拓扑关系的分析，我们可以通过对体素、体素块在空间上和时间上的并、交、差以及算术运算完成对实体的叠加操作。面对大量采集的不同来源、不同形式地理数据，在存储、高维叠加、投影变换时需要引起重视的一个问题是多维数据内插。通过对以上拓扑关系的研究，我们将二维栅格数据的插值方式向三维空间延伸。 3.3基于体素地理数据的可视化 在研究中，我们采用MSVC4.2以OpenGL图形库为基础，在微机中文MSWindowNT4.0WorkStation操作系统上开发多维地理数据的处理和可视化程序。对地理数据的可视化分为二维、三维方式，同时分别对二维、三维按时间序列进行实时处理，并以动画形式表达，以求全面地反映地理数据的可视化。
3D GIS 地理信息系统解决方案 立项的背景和意义 一）背景 地理信息系统（GeographyInformationSystem ）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS 作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、 资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术（如GPS、DPS、RS 等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部 门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20 世纪 90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至 人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、 空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维 GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维GIS具有三 个显著的特点： 1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用 户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据（可达数百G），这种巨 大的数据量使得三维GIS 需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增 加了许多新的数据类型，空间关系变得更加复杂。 三维可视化一直以来是虚拟现实、地理信息系统、数字摄影测量等领域的研究重点。早在八十年代末期，随着GIS 研究与应用的不断深入，许多研究者开始了三维GIS 的研究。早期的研究主要面向地质、矿山等特殊应用领域，建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析，功能较为单一。K 和Masry 于1987 年开发了用于矿产资源评估和开采的三维GIS 原型系统，这个系统可能是最早的 三维GIS 系统，具有一些简单的空间分析能力，如最近点分析等。
大数据在测绘地理信息方面的应用陆志强 发表时间：2018-10-01T19:07:23.980Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：陆志强 [导读] 摘要：现如今，我国的科学技术发展十分迅速，测绘地理大数据在城乡规划中的应用具有非常重要的现实意义，能够在提高测绘精确性的基础上促进城乡规划科学化、合理化水平的提升，为现代化城市高效规划建设发挥重要的促进作用。 广西壮族自治区国土资源规划院广西南宁 530000 摘要：现如今，我国的科学技术发展十分迅速，测绘地理大数据在城乡规划中的应用具有非常重要的现实意义，能够在提高测绘精确性的基础上促进城乡规划科学化、合理化水平的提升，为现代化城市高效规划建设发挥重要的促进作用。基于此，本文在对测绘地理大数据进行概述的前提下，进一步探究测绘地理大数据技术在城乡规划中的应用，为实际城乡规划工作提供借鉴。 关键词：测绘地理信息；大数据；信息技术；数据库 引言 现阶段，国内各行业的生产模式、商业模式与管理模式基本上都应用到了大数据的相关技术及内容，极大程度上对人们的生活方式与处理问题的方式产生了较大的影响。且在大数据时代的影响之下，人们对于测绘地理信息服务的需求呈现出爆发式增长的趋势，这无疑是为测绘地理信息事业的发展进程增添了强劲的动力，与此同时也为测绘地理信息的服务体系增添了变革的动力。面对此种变化，相关人员必须结合好大数据时代的发展优势，对现阶段的地测绘理信息服务进行转型升级，克服传统测绘服务方面上的不足，积极地提升测绘服务水平，进而有效地推动我国地理测绘工作的发展进程。 1大数据的概述 从大量数据中分辨、提取出对自身有用的信息促使大数据技术的产生。大数据的特点可以将其加简单的概括为4V特征，Volume（大量）、Variety（多样）、Velocity（高速）、Value（价值）。大量指的是对大量的数据进行采集、储存和处理，数据的价值及信息与其量的大小有着直接的关系；多样指的是数据类型多，包括结构化和非结构化两种，其主要针对的对象是数据的来源、维度等；高速是指对数据的处理速度快；价值主要指的是潜在价值，就是大数据背后的意义及目的。大数据与传统的数据相较而言具有其自身的独特性。独特性主要包括数据处理高要求、数据个性化以及非机构化数据量大。在测绘地理信息实际作业中对大数据的深入理解可以帮助我们多角度看待其在测绘地理信息方面的影响，促进测绘地理信息在大数据背景下的发展与进步。 2大数据在测绘地理信息方面的应用 2.1大数据在测绘地理信息档案管理中的应用 该技术主要采取对大量非结构数据进行处理，使用HDFS技术对数据实施集中存放，使用Hadoop技术建设测绘地理信息档案资源处理平台，达到较好提升档案管理水平的目的。（1）构建大数据处理平台。众所周知，测绘地理信息档案包含的信息量是非常大的，其不仅仅包含了大量的测绘信息，还包含了大量的航天航空摄影信息，工程测量的信息等等，从存储信息的格式来看，不仅仅有文字的，还有图片格式的，甚至还有音频、视频格式等非结构化信息，从时间区分来看，其跨度也很长，有的形成年代久远，尤其是历史档案资料，则其信息化程度就相对较低，就会形成一些非结构数据。面对着如此大的数据中心，对其档案实施管理必定面临诸多的困难，使用大数据处理技术构建数据处理平台可以较好的解决这一问题，首先采用HDFS建设特定的档案管理群，这一初级阶段对于硬件资源要求不高，建设的节点可相对较多，一般在50~100节点之间，节点的共同工作可以较好的负责数据的计算和储存。对于后续工作，可以依据管理标准和实际进行节点的适时扩展，以符合不断增长的数据和计算的要求，接下来就可以采用Hbase数据工程对此类非结构化和半结构化的信息数据实施处理，使其结构化，并存放于Hadoop数据库，Hive、Hbase技术的共同运用可以完整的处理结构化数据和非结构化数据，从而构建起地理信息档案大数据处理平台。（2）实现对于相关数据的深入处理。随着传感器技术、激光扫描技术等测绘技术和手段的不断丰富，数据可以从很多的途径实施获取，其构成了大量的数据信息，要从这些档案资源中挖掘出有用信息，靠人工显然是不可能完成的，必须要依靠技术手段实施处理，大数据处理技术可以派上用场，大数据技术中数据的分析是其核心技术之一，也是大数据发展的主要方向，这一服务的关键方式可以对档案许多异源异构的数据进行采集、集成和处理分析，并载入系统之中，最后可以运用知识图谱技术，进行数据的引擎搜索，有效提升搜索的质量，为客户提供更为准确的信息服务。 2.2规划修编 在具体城乡规划方案形成的基础上，工作人员需要结合具体工程地区地形地貌、地上建构筑物、地下空间、地质和水文数据多方面自然地理数据，以及工程周围经济、常住人口、历史文化等方面数据，借助计算机信息技术形成三维仿真系统，对城乡规划空间形态、景观优化、交通工程建设及成本投入等方面进行全方面论证分析，保证修编结果的科学性。 2.3规划审批 规划审批工作需要审批工作人员在借助计算机信息技术的基础上，将规划与软件程序结合在一起，以此对规划进行可行性、经济型、目的性、可操作性和合理性等方面的检验和结果模拟化呈现，以此提升规划审批的标准性。规划审批严格进行对于后期招投标方案及实际施工建设起着重要的引导作用。 2.4大数据和测绘地理信息在智慧城市建设中的应用 随着国家城镇化建设的不断推进，城市规模越来越大，国家提出了智慧城市、海绵城市建设等一系列城市建设新理念，给大数据在其中的应用带来了很多机遇。随着移动互联网的不断发展，位置服务、物联网服务已经走进了商业服务的领域，并开始为城市建设发展服务，位置服务信息的优势越来越凸显，发挥着越来越重要的作用。通过综合使用不同类型数据和应用数字化地图，可实现智慧城市的构建，促使数字化城市的发展达到更高级的级别，形成适合现代城市发展的新模式。智慧城市与传统的城市发展模式相比，最大的特点是可以使所有产业的经营模式和人的生活方式高度智慧化，满足人们的实际需求。 3大数据时代为测绘地理信息应用带来的机遇 3.1大数据和测绘地理信息在建设智慧城市方面的机遇 慧城市是在我国不断推进城镇化建设的过程当中提出来的一种新型城市理念，它的出现是大数据所面临的又一个新的挑战和机遇。物联网、位置服务等都是随着移动互联网和城市建设而开始出现在人们的视线中，逐渐被应用在城市服务领域。其中，位置服务的出现受到越来越多人的关注，它的作用也逐渐被凸显。智慧城市的构建就是通过对不同数据的整合以及对数字地图的应用而实现的，它不仅促进了
3D ＧIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 (一）背景 地理信息系统（GeｏｇｒaphyＩnformatioｎＳｙstem)是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影,反映了人们赖以生存的现实世界,是在计算机软件和硬件支持下,以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展,各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点,加上许多相关技术(如GPＳ、DPS、RＳ等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得ＧIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入2０世纪90年代以来,GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围,在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维ＧIS的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维ＧIＳ具有三个显著的特点: 1、直观性：直观性是三维ＧIS的最显著的特点,通过三维可视化技术,用户将得到更好的人机交互接口,更少的训练时间,以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量:三维GIＳ应用通常具有海量数据(可达数百Ｇ),这种巨大的数据量使得三维ＧIＳ需要得到数据库的有效管理,具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维ＧIＳ不是对二维GIS的简单扩展,三维空间中增加了许多新的数据类型,空间关系变得更加复杂。
可视化空间数据挖掘研究综述 贾泽露1，2 刘耀林2 （1. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院，焦作，454000；2. 武汉大学资源与环境科学学院，武汉，430079）摘要：空间数据挖掘针对的是更具有可视化要求的地理空间数据的知识发现过程，可视化能提供同用户对空间目标心理认知过程相适应的信息表现和分析环境，可视化与空间数据挖掘的结合是该领域研究发展的必然，并已成为一个研究热点。论文综述了空间数据挖掘和可视化的研究现状，重点阐述了空间数据挖掘中的可视化化技术及其应用，并对可视化空间数据挖掘的发展趋势进行了阐述。 关键词：数据挖掘；空间数据挖掘；数据可视化；信息可视化；GIS； 空间信息获取技术的飞速发展和各种应用的广泛深入，多分辨率、多时态空间信息大量涌现，以及与之紧密相关的非空间数据的日益丰富，对海量空间信息的综合应用和处理技术提出了新的挑战，要求越来越高。空间数据挖掘技术作为一种高效处理海量地学空间数据、提高地学分析自动化和智能化水平、解决地学领域“数据爆炸、知识贫乏”问题的有效手段，已发展成为空间信息处理的关键技术。然而，传统数据挖掘“黑箱”作业过程使得用户只能被动地接受挖掘结果。可视化技术能为数据挖掘提供直观的数据输入、输出和挖掘过程的交互探索分析手段，提供在人的感知力、洞察力、判断力参与下的数据挖掘手段，从而大大地弥补了传统数据挖掘过程“黑箱”作业的缺点，同时也大大弥补了GIS重“显示数据对象”轻“刻画信息结构”的弱点，有力地提高空间数据挖掘进程的效率和结果的可信度[1]。空间数据挖掘中可视化技术已由数据的空间展现逐步发展成为表现数据内在复杂结构、关系和规律的技术，由静态空间关系的可视化发展到表示系统演变过程的可视化。可视化方法不仅用于数据的理解，而且用于空间知识的呈现。可视化与空间数据挖掘的结合己成为必然，并已形成了当前空间数据挖掘1与知识发现的一个新的研究热点——可视化空间数据挖掘(Visual Spatial Data Mining，VSDM)。VSDM技术将打破传统数据挖掘算法的“封闭性”，充分利用各式各样的数据可视化技术，以一种完全开放、互动的方式支持用户结合自身专业背景参与到数据挖掘的全过程中，从而提高数据挖掘的有效性和可靠性。本文将对空间数据挖掘、可视化的研究概况，以及可视化在空间数据挖掘中的应用进行概括性回顾总结，并对未来发展趋势进行探讨。 一、空间数据挖掘研究概述 1.1 空间数据挖掘的诞生及发展 1989年8月，在美国底特律市召开的第一届国际联合人工智能学术会议上，从事数据库、人工智能、数理统计和可视化等技术的学者们，首次出现了从数据库中发现知识(knowledge discovery in database，KDD)的概念，标志着数据挖掘技术的诞生[1]。此时的数据挖掘针对的 作者1简介：贾泽露（1977,6－），男，土家族，湖北巴东人，讲师，博士，主要从事空间数据挖掘、可视化、土地信息系统智能化及GIS理论、方法与应用的研究和教学工作。 作者2简介：刘耀林(1960,9- ),男，汉族，湖北黄冈人，教授，博士，博士生导师，武汉大学资源与环境科学学院院长，现从事地理信息系统的理论、方法和应用研究和教学工作。
地理信息三维可视化系统应用研究 发表时间：2018-10-18T10:29:19.020Z 来源：《防护工程》2018年第16期作者：党英培 [导读] 地理信息系统是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统 山东博林地理信息有限公司山东省德州市 253000 摘要：地理信息系统是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。三维可视化地理信息系统是企业信息化的重要组成部分，它延伸了管理者的视觉与听觉，让管理层可以更快更好地掌握企业信息以调整管理决策。 关键词：地理信息；三维；可视化；应用；分析 引言：在信息时代大环境下，信息发挥的作用越来越重要，也逐渐改变了人们的生产以及生活方式。地理信息系统是在上世纪60年代逐渐形成与发展起来的，地理信息系统是对地球或者是某一区域的地表空间信息加以收集、分析、管理以及储存的技术。二维地理信息技术的发展已经经历了很长一段时期，逐渐被应用到了生产生活各个领域，由于二维地理信息是基于一些抽象的符号构建的，不能从中感受到如自然界般的三维效果。三维地理信息其实是基于二维地理信息而构建的，可以更好地分析空间系统中某些现象，采用更加直观的方法处理一些现实问题。 1.系统设计 1.1总体设计 一是系统数据库。包括基础数据库：整合厂区基础地理地形数据库;三维模型数据库：厂区三维模型数据库（包括模型与纹理信息）。管线、管网数据库：地下水、电、气等管线等图形与属性信息。其他信息数据库：包括后期建立其他数据库例如视频监测、消防设施管理等数据库;提供基础数据服务。二是系统平台。系统应建立统一平台，在此基础上提供应用服务，利用统一的平台将三维景观漫游、二维空间数据管理、交互式查询、地下管线、管网管理等全部集成进来，并提供可扩展的接口，为日后开发其他应用系统提供方便。所建成的统一平台应该具备空间数据引擎模块、数据交换模块（例如二维与三维模型数据，基础图形数据的交换），同时利用GIS平台功能集成三维视景漫游浏览平台的开发。 1.2系统功能 一是三维视景漫游子系统。三维交互浏览：将要求系统以三维实时仿真的方式，将厂区的概况呈现出来，真实感和可视化要达到完善地步的交互式环境。通过对此的漫游可以了解到各主厂房、主通道、主房间、主要管道、主设备模型等相关的信息。包括：系统自动漫游（路径播放）和人工控制漫游。人工控制要求可以放大、缩小、旋转等。对主要建筑、厂房内部的主要干道、厂区道路及周边环境需要精细展现。二维导航：以电子地图的形式实现二维导航功能，在二维导航电子地图上，可以实现地图的放大、缩小、平移、查询基本信息等功能。在电子地图上选取某区域，要求显示出该区域的三维虚拟场景。三维模型展示：对于重要的地区和标志性建筑物，系统提供了建筑物、附属设施等实体按实际比例制成的三维仿真模型。二是综合管网管理子系统。通过对厂区管线路线的电子化、矢量化，并叠加在三维平台上。避免了传统图纸易丢失易损坏造成的数据缺失。同时，通过GIS系统的图层叠加、空间分析及数据输出功能，能够实现管线位置数据的图形输出，为企业的生产管理提供决策支持。各种给排水、电力、通讯、消防和网络等管线交叉分布，将常规的图纸管理升级为三维管理，对其进行地上、地下模式的交互式管理。要具有水平距离测量工具；空间距离测量工具；垂直距离测量工具。 1.3数据建设 一是精细建模。通过相关建模软件将城市的道路、建筑（包括规划中的建筑、现状建筑、历史古迹复原的外部真实细节与内部实际效果）进行计算机模拟，在计算机内再现与现状、未来、历史完全一致的城市空间。二是室内建模。对重点区域、主要厂房、车间、消防设施、办公楼建设内部漫游模型，为领导及客户提供直观动态的演示效果。 2.地理信息三维可视化系统模块设计 2.1基本操作模块的设计 地理信息三维可视化系统操纵模块是在工具条中完成相应的设计，包含模型选取设计、缩放漫游设计以及坐标查询设计等。在基本操作模块中，基本上涵盖了系统中使用的全部操作，在进行基本操作模块设计过程中，坐标查询的操作是非常重要的内容，只有确保了坐标查询的准确性，才能确保准确地对三维可视化空间进行查询以及分析。在坐标查询操作模块设计过程中，可以采用正解变换方法以及反解变换方法加以实现。正解变换方法即把三维空间不同的点坐标，采取特定的转换方法转换至二维屏幕之中，和鼠标点击的目标加以匹配，以获取到目标点的三维坐标；反解变换方法即是依照投影矩阵逆矩阵，把窗口相应的坐标值映射到三维空间，转变为三维点的坐标，以得到选择目标的坐标值。此系统的设计是采用反解变换方法完成对坐标查询模块的设计。 2.2地标编辑模块的设计 在地理信息三维可视化系统中，地标编辑模块是非常关键的一个模块，此模块能够实现对地标的不同操作。在编辑过程中，是将视点当成目标点，以完成对目标点的编辑。在进行名称编辑过程中，应准确定位视点具体位置，并确定位挂接的父节点，再将相应的名称输入进去，之后就能够在父节点下形成特定的子节点。在相机编辑操作中能够设定子节点具体的漫游方式，此系统中一共设计了渐变、跳跃、平移以及路径等4种不同的漫游手法，以达到用户各种功能需求。查找功能最为关键的作用是对不同的节点属性进行查找，同时还可以进行模糊查找，例如，用户输入“山”时，便能够显示出“山东”、“山西”、“唐山”、“鞍山”、“马鞍山”、“黄山”等全部带有“山”字的节点。属性内容包含有地名以及经纬度等，当用户点击所要查询的节点时，系统就能够自动漫游到此节点位置处。 2.3模型编辑模块的设计 模型编辑模块的功能是对一些由外部导入的三维可视化模型执行操作命令。模型编辑模块中包含非常多的图形信息资源以及符号信息资源，模型符号又包含2种不同的种类，分别为三维模型以及地图符号。所谓三维模型，指的是利用相应的建模软件，例如3DMAX软件，