GIS技術(shù)及應(yīng)用實踐

GIS技術(shù)及應(yīng)用實踐地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。（加測繪、應(yīng)急、石油石化等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。）以下地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用：資源管理(ResourceManagement)：主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源（如土地、森林、草場）分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。資源配置(ResourceConfiguration)：在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。城市規(guī)劃和管理(UrbanPlanningandManagement)：空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面（城市資源配置問題）等。土地信息系統(tǒng)和地籍管理(LandInformationSystemandCadastralApplicaiton)：土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(EnvironmentalManagementandModeling)：區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。應(yīng)急響應(yīng)(EmergencyResponse)：解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運輸和保障設(shè)施的問題。地學(xué)研究與應(yīng)用(ApplicationinGeoScience)：地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。商業(yè)與市場(BusinessandMarketing)：商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無法達到預(yù)期的市場和服務(wù)面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)（年齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平）、消費水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析?；A(chǔ)設(shè)施管理(FacilitiesManagement)：城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、電力設(shè)施等）廣泛分布于城市的各個角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。它們的管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。址分析(SiteSelectingAnalysis)：根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個典型應(yīng)用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。網(wǎng)絡(luò)分析(NetworkSystemAnalysis)：建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件（爆管、斷路）等應(yīng)急處理。警務(wù)和醫(yī)療救護的路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航等也是GIS網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實例。可視化應(yīng)用(VisualizationApplication)：以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。分布式地理信息應(yīng)用(DistributedGeographicInformationApplication)：隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用類型，其目標(biāo)是實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導(dǎo)航等。內(nèi)容整理相關(guān)廠家超圖北京超圖軟件股份有限公司（簡稱“超圖軟件”，股票代碼：300036）是中國和亞洲領(lǐng)先的地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）平臺軟件企業(yè)，主要從事GIS基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用平臺軟件的研究、開發(fā)、推廣和服務(wù)。超圖軟件為政府單位和企事業(yè)單位信息化建設(shè)提供了專業(yè)的GIS平臺。SuperMapGIS系列軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字城市、國土、水利、環(huán)保、海洋、測繪、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、應(yīng)急、交通、能源、市政管線、金融、通信、電力、自來水、石油石化等數(shù)十個行業(yè)，在中國大陸和港、澳、臺地區(qū)構(gòu)建了數(shù)千個大型成功應(yīng)用案例。都市圈廣州都市圈網(wǎng)絡(luò)科技有限公司成立于2005年，致力于三維仿真城市研究、生產(chǎn)、運營以及為電子政務(wù)、電信運營商等各行業(yè)提供三維地圖應(yīng)用解決方案。都市圈網(wǎng)絡(luò)科技基于WEBGIS和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，自主研發(fā)出三維仿真城市系統(tǒng)，并打造：以三維地圖為基礎(chǔ)的生活門戶--都市圈。都市圈可以實現(xiàn)：地圖位置服務(wù)、虛擬社區(qū)、電子商務(wù)、電子政務(wù)等。同時，都市圈可印刷和發(fā)行線下紙質(zhì)地圖產(chǎn)品、終端觸摸屏查詢系統(tǒng)。未來，都市圈將會應(yīng)用到3G手機、數(shù)字雙向電視、導(dǎo)航定位等服務(wù)領(lǐng)域。我們的優(yōu)勢：行業(yè)內(nèi)最早獲得乙級測繪資質(zhì)、最精美的三維地圖制作質(zhì)量、唯一將虛擬社區(qū)和三維地圖完美結(jié)合。都市圈在產(chǎn)品和技術(shù)上不斷創(chuàng)新，其中三維GIS解決方案廣泛應(yīng)用在數(shù)字城市、社會管理系統(tǒng)、應(yīng)急指揮等多個領(lǐng)域，并形成過百個成功案例，包括：國土、科信、民防、消防、環(huán)保、警務(wù)、電力等政企行業(yè)。ArcGISArcGIS產(chǎn)品線為用戶提供一個可伸縮的，全面的GIS平臺。ArcObjects包含了大量的可編程組件，從細粒度的對象（例如，單個的幾何對象）到粗粒度的對象（例如與現(xiàn)有ArcMap文檔交互的地圖對象）涉及面極廣，這些對象為開發(fā)者集成了全面的GIS功能。每一個使用ArcObjects建成的ArcGIS產(chǎn)品都為開發(fā)者提供了一個應(yīng)用開發(fā)的容器，包括桌面GIS（ArcGISDesktop），嵌入式GIS（ArcGISEngine）以及服務(wù)端GIS（ArcGISServer）。快速創(chuàng)建交互式地圖和應(yīng)用程序，并與組織中的其他人員共享。每位用戶都會獲得一個帳戶，以便進行相互共享和協(xié)作。每位用戶也可以使用所有即用型應(yīng)用程序、地圖、模板和其他內(nèi)容，從而立即提高工作效率。靈圖北京靈圖軟件技術(shù)有限公司創(chuàng)立于1999年，注冊資金1.1億元，是一家以自主知識產(chǎn)權(quán)軟件產(chǎn)品為核心，以地理空間信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品與服務(wù)為基礎(chǔ)，以全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感、通訊和網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)為支撐，致力于中國的LBS與數(shù)字城市（區(qū)域）建設(shè)的高新技術(shù)企業(yè)。靈圖公司的產(chǎn)品和服務(wù)涵蓋：各類電子地圖產(chǎn)品、車載導(dǎo)航軟件系統(tǒng)、SISP空間信息服務(wù)平臺、VRMap三維地理信息系統(tǒng)、GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)、LBS綜合位置服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用系統(tǒng)等領(lǐng)域；為人們的出行提供多終端（便攜式設(shè)備、車載終端、手機、PC）多方式（在線、離線）的位置服務(wù)業(yè)務(wù)，助力交通引導(dǎo)和管理。電子地圖作為靈圖公司的支柱業(yè)務(wù)之一,經(jīng)過近10年的發(fā)展，已經(jīng)融入了靈圖公司業(yè)務(wù)發(fā)展的主流，目前基于這方面的業(yè)務(wù)主要包括電子地圖加工、產(chǎn)品開發(fā)與銷售、咨詢與維護，增值業(yè)務(wù)開發(fā)等相關(guān)業(yè)務(wù)等。作為公司的核心業(yè)務(wù)，我們將致力于開發(fā)高精度、信息豐富、內(nèi)容詳實準(zhǔn)確、現(xiàn)勢性良好的各種電子地圖產(chǎn)品；同時提供各種完備的各種電子地圖技術(shù)資訊服務(wù)。靈圖電子地圖后備力量。靈圖公司具備國家甲級測繪資質(zhì)(含導(dǎo)航資質(zhì))，擁有全國最豐富的多比例尺位置信息服務(wù)（LBS）和導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)事業(yè)部擁有國內(nèi)最大的專業(yè)地圖數(shù)據(jù)制作團隊，國際先進水平的生產(chǎn)工藝，具有完善的地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系以及獲得國家測繪局認證的地圖質(zhì)量管理體系。數(shù)字政通專業(yè)從事基于GIS（地理信息系統(tǒng)）應(yīng)用的電子政務(wù)平臺的開發(fā)推廣，為政府部門提供GIS、MIS、OA一體化的電子政務(wù)解決方案，數(shù)字城管系統(tǒng)為該公司首創(chuàng)。數(shù)字政通在二、三線城市優(yōu)勢明顯，公司借助技術(shù)及服務(wù)優(yōu)勢更容易在招標(biāo)中勝出，伴隨著二、三線城市大規(guī)模的投入，公司訂單充足，且出現(xiàn)了較多500萬元以上的大項目。相關(guān)技術(shù)知識二三維一體化的真三維GIS基于二三維一體化GIS技術(shù)體系，SuperMapGIS7C將三維GIS技術(shù)貫穿到從服務(wù)器到桌面再到移動端的全系列產(chǎn)品中，打造了從內(nèi)核級實現(xiàn)的二三維一體化GIS技術(shù)體系，有機整合了強大的GIS功能和炫麗的三維可視化效果，突破了單純的三維可視化軟件中看不中用、無法深度應(yīng)用的瓶頸。SuperMapGIS7C可幫助您的三維GIS應(yīng)用從看一看、查一查的“偶像派”應(yīng)用模式升華為面向業(yè)務(wù)管理和輔助決策分析的“偶像派”與“實力派”相結(jié)合的應(yīng)用模式。誰需要SuperMap二三維一體化GIS？l

智慧城市、數(shù)字園區(qū)等領(lǐng)域的建設(shè)與應(yīng)用單位l

國土、氣象、水利、環(huán)保等兼顧二維GIS管理分析與三維場景展示的應(yīng)用單位l

城建、規(guī)劃等需要三維分析、量算、造價評估等功能的應(yīng)用單位l

涉及三維管線的管理、分析、展示的應(yīng)用單位l

工礦、廠區(qū)等涉及三維設(shè)施管理的應(yīng)用單位l

其他涉及三維GIS應(yīng)用，尤其是需要二三維一體化結(jié)合應(yīng)用的建設(shè)與應(yīng)用單位為什么選擇SuperMap二三維一體化GIS？l

從內(nèi)核實現(xiàn)的二三維一體化GIS技術(shù)體系，有機整合了強大的GIS功能和炫麗的三維可視化效果，突破了單純的三維可視化軟件中看不中用、無法深度應(yīng)用的瓶頸。l

從底層完全自主研發(fā)了二三維一體化GIS內(nèi)核，避免了多個產(chǎn)品內(nèi)核割裂給用戶帶來的困擾。組件、桌面、服務(wù)器、客戶端、移動端等全系列產(chǎn)品內(nèi)置三維功能，不需要為三維應(yīng)用打開額外的軟件，同一產(chǎn)品內(nèi)可同時操作和管理二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)，降低學(xué)習(xí)成本，提升工作效率。l

提供水面、粒子、局部動畫、太陽陰影等三維視覺效果，顯著提升三維場景的視覺效果和用戶體驗。l

提供強大的三維符號體系，場景中的綠植、路燈、道路、鐵路、水面等要素均可以用三維符號展現(xiàn)，可大幅降低數(shù)據(jù)建模成本，而且可以兼顧數(shù)據(jù)的展現(xiàn)與查詢分析。l

可以流暢支持1000平方公里以上的精細模型，支持1000萬記錄以上的矢量地物，通過LOD技術(shù)可以流暢支持TB級的地形和影像數(shù)據(jù)，確保三維GIS應(yīng)用的優(yōu)越性能。產(chǎn)品特點：二三維一體化的GIS應(yīng)用?

對多種二三維數(shù)據(jù)的支持?

基于二維數(shù)據(jù)的快速建模?

二三維數(shù)據(jù)聯(lián)動瀏覽?

二三維符號體系?

二三維數(shù)據(jù)入庫管理，支持查詢、管理和分析?

豐富的二三維分析功能，包括空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析，以及通視性分析、剖面分析?

三維專題圖?

三維量算?

地下三維場景基于二維數(shù)據(jù)的快速建模二維圖形效果在三維場景中展示三維點線符號構(gòu)建的地下管線場景三維數(shù)據(jù)查詢與管理三維空間分析惟妙惟肖的三維視覺效果?

細膩的模型顯示效果?

可定制的三維場景飛行路線?

三維水面和倒影效果?

模型太陽陰影效果?

動態(tài)模型展示?

栩栩如生的粒子效果及粒子編輯系統(tǒng)?

可適用于多種場景展示，包括城市、室內(nèi)、地下、海洋、太空、夜景等?

多樣化的三維體驗，包括3D立體顯示、體感、多點觸控等水面倒影效果陰影效果粒子編輯系統(tǒng)室內(nèi)場景展示夜景效果海納百川的數(shù)據(jù)支持能力?

海量精細模型（1000平方公里級別）加載能力?

海量二維數(shù)據(jù)（1000萬對象級別）快速建模?

無限量的地形、影像和地圖加載能力基于二維矢量數(shù)據(jù)的場景搭建海量地形及影像數(shù)據(jù)海量精細模型OGIS三維仿真系統(tǒng)OGIS三維系統(tǒng)是由都市圈公司經(jīng)過五年時間開發(fā)完成的，擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的專業(yè)地理信息綜合平臺，目前已經(jīng)成功應(yīng)用在50多個城市、數(shù)百個項目當(dāng)中，為政府各部門及大型企業(yè)提供全面的輔助決策的幫助。OGIS三維系統(tǒng)是由都市圈公司經(jīng)過五年時間開發(fā)完成的，擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的專業(yè)地理信息綜合平臺，目前已經(jīng)成功應(yīng)用在50多個城市、數(shù)百個項目當(dāng)中，為政府各部門及大型企業(yè)提供全面的輔助決策的幫助。OGIS三維系統(tǒng)是依托地理信息數(shù)據(jù)，通過在線方式滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾對地理信息和空間定位、分析的基本要求，具備個性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口和可擴展空間，是實現(xiàn)地理空間框架應(yīng)用服務(wù)的數(shù)據(jù)、軟件及其支持環(huán)境的系統(tǒng)。OGIS三維系統(tǒng)包含了空間信息數(shù)據(jù)、軟件、環(huán)境等的集成配置，以三維仿真地圖引擎為基礎(chǔ)，集合海量信息為一體的WEB-GIS平臺，較之基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)涵更為豐富；就空間信息數(shù)據(jù)而言，OGIS三維系統(tǒng)從基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中提取了部分內(nèi)容，有擴充了部分要素；就服務(wù)層次而言，OGIS三維系統(tǒng)則提供了數(shù)據(jù)引用、共性功能直接使用、個性共能定制開發(fā)等多種層次的服務(wù)。

系統(tǒng)總體架構(gòu)數(shù)據(jù)層主體內(nèi)容是公共地理框架數(shù)據(jù)，包括電子地圖數(shù)據(jù)、地理實體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等。在多尺度基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)在線瀏覽標(biāo)注和社會經(jīng)濟、自然資源信息空間化掛接等需求，按照統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范進行整合處理，采用分布式的存儲與管理模式，在邏輯上規(guī)范一致、物理上分布、彼此互聯(lián)互通，并以“共建共享”方式實現(xiàn)協(xié)同服務(wù)。服務(wù)層主要包括OGIS系統(tǒng)平臺門戶網(wǎng)站、服務(wù)管理系統(tǒng)、地理信息基礎(chǔ)服務(wù)軟件系統(tǒng)、二次開發(fā)接口庫。門戶網(wǎng)站臺是統(tǒng)一訪問界面，提供包括目錄服務(wù)、地理信息瀏覽、地理信息數(shù)據(jù)存取與分析處理多種服務(wù)，并通過服務(wù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理。普通用戶主要通過門戶網(wǎng)站獲得所需的在線地理信息服務(wù)，管理員用戶則可通過調(diào)用二次開發(fā)接口，在平臺地理細膩上進行自身業(yè)務(wù)信息的分布式集成，快速構(gòu)建業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。運行支持層主要包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲備份，計算機機房等硬環(huán)境。通過網(wǎng)絡(luò)時間縱橫向互聯(lián)互通，形成一體化的地理信息服務(wù)資源，向用戶提供在線地理信息服務(wù)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖WEB應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、地圖服務(wù)器三臺服務(wù)器部署在內(nèi)部同一局域網(wǎng)段，高效互聯(lián)。將OGIS三維系統(tǒng)按職能分部在這三臺服務(wù)器上，減輕了系統(tǒng)的負荷、提供了系統(tǒng)的處理能力，同時有利于維護、升級和保證數(shù)據(jù)的安全。PC用戶：可接入互聯(lián)網(wǎng)的普通電腦設(shè)備。防火墻：硬件防火墻，所有外部的接入數(shù)據(jù)均先通過防火墻的認證，確保系統(tǒng)的安全。WEB應(yīng)用服務(wù)器：前端WEB服務(wù)器，整個三維地理信息管理系統(tǒng)的表現(xiàn)層應(yīng)用在該服務(wù)器上發(fā)布，可以為PCCient提供三維地圖服務(wù)及后臺管理服務(wù)等。數(shù)據(jù)服務(wù)器：該服務(wù)器通過數(shù)據(jù)庫軟件（如：Mysql）為WEB應(yīng)用服務(wù)器提供核心GIS地理信息、企業(yè)信息、招商信息等數(shù)據(jù)服務(wù)。地圖服務(wù)器：GIS地圖資源服務(wù)器，為WEBServer提供GIS三維地圖展示所需的已渲染過的3D建模切圖、平面切圖及衛(wèi)星切圖、鷹眼圖等，地圖服務(wù)器拿到這些切圖后將其組合成一副完整的3D城市地圖畫面展示給客戶端。OGIS核心技術(shù)地圖制作技術(shù)采用當(dāng)今國際流行多邊形建模技術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的收集整理嚴(yán)格按照衛(wèi)片建立數(shù)字化模型，進而對每一棟建筑進行細致的制作，盡量還原建筑的真實外觀，同時采用非常接近真實的光線跟蹤渲染技術(shù)，增強三維地圖的層次感和真實感。三