GIS平台框架

GIS地理信息系统空间数据结构解析GIS是地理信息系统的英文缩写，即Geographic Information System。

它是一种利用计算机和软件技术来收集、管理、分析和展示地理空间数据的工具。

GIS空间数据结构是指在地理信息系统中用来组织和存储地理空间数据的方式和方法。

GIS空间数据结构的核心是地理空间数据的表示方法。

在GIS中，地理空间数据可以分为两种类型：矢量数据和栅格数据。

矢量数据以几何实体为基本单位，通过点、线、面等几何对象来描述地理现象的空间分布。

而栅格数据以网格为基本单位，通过将地理空间划分为规则的网格单元来表示地理现象的分布。

矢量数据通常由三要素组成：空间位置、属性信息和拓扑关系。

空间位置是指地理现象在地球表面上的位置，可以用点、线、面等几何对象来表示。

属性信息是指地理现象的有关属性和属性值，例如地名、面积、人口等。

拓扑关系是指不同几何对象之间的空间关系，例如点和线之间的相交、包含等关系。

在矢量数据的存储和管理上，常用的数据结构包括点、线和多边形数据结构。

点数据结构采用坐标表示地理位置，通常使用点图层进行存储和管理。

线数据结构由多个点连接而成，可以表示河流、道路等线状地理现象。

多边形数据结构由多条线构成封闭的区域，可以表示湖泊、行政区等面状地理现象。

除了矢量数据外，栅格数据也是GIS中常用的一种数据结构。

栅格数据将地理空间划分为规则的网格单元，每个网格单元包含一个数值或类别信息。

栅格数据适用于连续变化的地理现象，例如地形高程、气候等。

在栅格数据存储和管理上，常用的数据结构包括二维数组和图像数据结构。

在GIS空间数据结构中，数据之间的空间关系是一个重要的概念。

常见的空间关系包括相交、邻接、包含等。

相交是指两个地理现象在地理空间上有交集，邻接是指两个地理现象在地理空间上相连或相邻，包含是指一个地理现象包含另一个地理现象。

GIS空间数据结构的选择取决于具体的应用需求和数据特点。

矢量数据适用于描述点、线、面等离散的地理现象，可以准确表示地理位置和拓扑关系。

GIS平台及地图数据资料一、GIS平台介绍GIS（地理信息系统）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理信息的技术。

GIS平台是指提供GIS功能的软件和硬件系统，用于处理和分析地理数据，并生成地图和其他地理信息产品。

1.1 软件平台常见的GIS软件平台包括ArcGIS、QGIS、MapInfo等。

这些平台提供了丰富的功能，如地图制作、数据编辑、空间分析、地理编码等，能够满足不同领域的需求。

1.2 硬件平台GIS平台的硬件部份包括计算机、服务器、存储设备等。

为了提高GIS数据的处理速度和存储容量，通常需要配置高性能的硬件设备。

二、地图数据资料介绍地图数据是GIS平台的核心内容，它包括地理空间数据和属性数据。

2.1 地理空间数据地理空间数据是指地理现象在地球表面上的几何表达，常见的形式包括点、线、面等。

地理空间数据可以用来表示地理要素的位置和形状，如河流、道路、建造物等。

2.2 属性数据属性数据是与地理空间数据相关联的非空间信息，用于描述地理要素的特征和属性。

例如，一个建造物的属性数据可以包括建造物的名称、用途、建造年份等。

三、GIS平台的应用领域GIS平台广泛应用于各个领域，包括城市规划、环境保护、交通管理、农业、地质勘探等。

3.1 城市规划GIS平台可以用于城市规划和土地利用管理，通过分析地理数据，匡助规划师确定最佳的城市发展方案，提高土地利用效率。

3.2 环境保护GIS平台可以用于环境监测和保护，通过采集和分析地理数据，匡助环保部门监测污染源、评估环境影响，并制定相应的保护措施。

3.3 交通管理GIS平台可以用于交通规划和交通管理，通过分析交通流量、道路网络等地理数据，匡助交通部门优化交通路线，提高交通效率。

3.4 农业GIS平台可以用于农业管理和农田规划，通过分析土壤质量、气候条件等地理数据，匡助农民确定最佳的农作物种植方案，提高农业产量。

3.5 地质勘探GIS平台可以用于地质勘探和矿产资源管理，通过分析地质构造、地质气候等地理数据，匡助地质勘探人员确定矿产资源的分布和储量，指导矿产开辟。

WebGIS、基于WebService的WebGIS体系结构、基于J2EE[40]或者基于.NET的WebGIS各种应用框架已经纷纷出现，使得WebGIS的可扩展性以及用户二次开发的便捷性都得到了提高。

常见的W ebGIS 的体系结构都是由3层体系结构构成的，分别由数据库，应用服务器和客户端组成的。

这种体系结构能够把地理信息系统和数据库的应用逻辑分开，同时可以降低数据库改变时对相关系统应用的影响。

在实际应用过程中，客户通过H TTP 协议向W eb 服务器端请求数据服务，服务器则返回以H TML 的方式书写的服务页面。

按照客户端浏览器和服务器端功能的多少，体系结构一般可分为瘦客户端/胖服务器、胖客户端/瘦服务器和客户端/服务器混合均衡模式三种[46]。

在瘦客户端体系结构中，所有地图的生成、渲染等工作都是在服务器端完成的，客户端只是完成显示P NG、GIF 及JPEG 格式的图片。

客户机端的用户进行一次G IS 操作，都需要通过U RL 发送请求并将此请求通过互联网传送给服务器端，服务器端则接受此请求然后进行各种处理，并将处理的结果返回给客户端。

客户端的任务就是发送请求及显示结果，而服务器则能够处理复杂的海量数据，同时并不需要将数据传到本地再进行处理。

在瘦客户端体系结构下，可以对数据访问进行有效及时的控制及管理，并保证正确地使用数据。

同时由于客户机端使用的是支持标准W eb 浏览器、HTML 的，操作结果将以静态的J PEG 或者G IF 图像进行表现，所以客户机端和平台无关，通过使用高性能的服务器，即使是客户端缺少强有力的硬件支持，复杂的分析功能同样可以在服务器端完成。

可是由于所有的操作都在服务器端进行，当网络用户超过一定数量时，服务器端的负担将会非常重，往往会带来系统的延迟。

由于浏览器上显示的是静态的图像，用户进行缩放、平移等操作的时候，客户端浏览器要保持刷新的状态。

在胖客户端体系结构中，用户需要将数据下载到客户端，由嵌入在浏览器中的程序来执行客户端地图的渲染及显示。

政务地理空间信息资源共享服务平台建设方案2. 总体框架2.1总体框架与体系结构2.1.1总体框架北京市政务地理空间信息资源共享服务平台（以下简称“平台”）总体由数据资源层、数据引擎层、运维支撑层、服务接口层、应用层五个层面构成。

图1 北京市政务地理空间信息资源共享服务平台技术总体框架➢数据资源层北京市重点规划、建设了政务基础共享地理空间信息资源数据库，并积累了大量的政务地理空间信息资源，包括在基础框架层面上的遥感影像数据库和数字线划图数据库、政务支撑层面的政务电子地图数据库和地址数据库以及政务应用层面的政务信息图层数据库（如图2所示）。

图2政务地理空间信息资源数据库➢数据引擎层数据引擎层指对各类数据进行高效管理、入库更新、网络发布的各类数据引擎。

海量矢量数据引擎：高速、稳定的提供海量矢量数据发布服务，严格遵循OGC规范，实现WMS/WFS服务接口并且扩展。

支持矢量图层自动更新入库发布、支持超过3000个以上图层的集中发布、支持集群服务器矢量图层发布、支持多种空间数据格式、支持主流平台数据格式的相互转换、支持并发访问大数据量图层时快速查询、出图速度快且稳定。

地址匹配引擎：为地址匹配提供准确、高效、可靠的地址匹配引擎。

遥感影像数据引擎：采用影像金字塔技术为用户提供在线浏览访问服务时，能够根据用户浏览影像的范围、比例尺与事先生成的影像金字塔进行快速匹配，系统仅需检索和拼接包含与用户需求尺度最接近、范围最小的影像集合即可，能够大幅减少对系统的I/O访问操作，从而提升服务响应和反馈的效率。

地图图片引擎：支持海量地图数据的发布与快速浏览、多用户并发操作、响应速度、地图美观等方面的功能。

地图图片引擎是下一代WEBGIS的主流，它采用地图拼接机制、地图缓存机制、VML绘制技术，并且采用Javascript技术封装出来地图服务访问API，有效满足了用户对性能和易于二次开发的需求。

➢运维支撑层由数据管理子系统、运维支撑子系统、服务巡检子系统构成。