地理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)與發(fā)展動(dòng)態(tài)

地理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)與發(fā)展動(dòng)態(tài)摘要從結(jié)構(gòu)功能上分析了地理信息系統(tǒng)的概念及主要研究?jī)?nèi)容，并且對(duì)當(dāng)前地理信息系統(tǒng)研究中的幾個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，如面向?qū)ο蠹夹g(shù)、三維技術(shù)、圖象處理和人工智能技術(shù)等作了簡(jiǎn)要介紹.關(guān)鍵詞地理信息系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)庫(kù).以計(jì)算機(jī)為核心的信息處理系統(tǒng)技術(shù)是二次世界大戰(zhàn)后科技革命的主要標(biāo)志之一.在信息的諸多類型中與空間相關(guān)的信息是十分重要的一類.人類生存的地球這個(gè)三維空間中的萬(wàn)物無(wú)不與空間位置相關(guān)，如何利用計(jì)算機(jī)處理空間相關(guān)信息是地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem，簡(jiǎn)稱GIS)產(chǎn)生和發(fā)展的原動(dòng)力.GIS技術(shù)在國(guó)防、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)等與國(guó)民經(jīng)濟(jì)乃至國(guó)家命脈相關(guān)的重要領(lǐng)域的成功應(yīng)用，極大地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，同時(shí)，也極大地刺激了GIS技術(shù)的迅速發(fā)展，使之成為世界各國(guó)激烈競(jìng)爭(zhēng)的高科技熱點(diǎn)之一［1］.國(guó)家科委將其列入九五重中之重科技攻關(guān)項(xiàng)目.MAPGIS，VIEWGIS，CITYSTAR，GEOSTAR等一批優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)GIS軟件已經(jīng)開始在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為國(guó)內(nèi)GIS市場(chǎng)一支不可忽視的力量.本文將側(cè)重從GIS技術(shù)的角度討論GIS的定義、研究?jī)?nèi)容及研究動(dòng)態(tài).1.GIS的定義和研究?jī)?nèi)容1.1GIS的定義GIS是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)等多門學(xué)科綜合的技術(shù).要給出GIS的準(zhǔn)確定義是困難的，因?yàn)镚IS涉及的面太廣，站在不同的角度，給出的定義就不同.通?？梢詮?種不同的途徑來定義GIS［2］.(1)面向功能的定義.GIS是采集、存儲(chǔ)、檢查、操作、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng).(2)面向應(yīng)用的定義.這種方式根據(jù)GIS應(yīng)用領(lǐng)域的不同，將GIS分為各類應(yīng)用系統(tǒng)，例如土地信息系統(tǒng)、城市信息系統(tǒng)、規(guī)劃信息系統(tǒng)、空間決策支持系統(tǒng)等.(3)工具箱定義方式.GIS是一組用來采集、存儲(chǔ)、查詢、變換和顯示空間數(shù)據(jù)的工具的集合.這種定義強(qiáng)調(diào)GIS提供的用于處理地理數(shù)據(jù)的工具.(4)基于數(shù)據(jù)庫(kù)的定義.GIS是這樣一類數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)有空間次序，并且提供一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的操作集合，用來回答對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中空間實(shí)體的查詢.我們認(rèn)為，雖然GIS是一門多學(xué)科綜合的邊緣學(xué)科，但其核心是計(jì)算機(jī)科學(xué)，基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)、地圖可視化及空間分析(見圖1)；因此，可以這樣定義：GIS是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計(jì)算機(jī)系統(tǒng).雖然GIS使用了地圖、可視化、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，但與CAD系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等均有很大的區(qū)別.CAD系統(tǒng)提供交互式的圖形處理功能，以輔助象建筑、VLSI等人造對(duì)象的設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)者與計(jì)算機(jī)模型的交互.目前許多CAD開始支持對(duì)象的非圖形性質(zhì)，而GIS處理的數(shù)據(jù)大多來自現(xiàn)實(shí)世界，較之CAD的人造對(duì)象更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大.另外，CAD中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡(jiǎn)單.更重要的是，GIS強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，CAD這方面的功能要弱得多.計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動(dòng)符號(hào)化，具有輔助設(shè)計(jì)地圖和產(chǎn)生高質(zhì)量矢量形式的輸出機(jī)制.它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析，地理數(shù)據(jù)往往缺少拓?fù)潢P(guān)系；另外，它與數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系通常是一些簡(jiǎn)單的查詢.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是各種類型信息系統(tǒng)的核心.通用數(shù)據(jù)庫(kù)側(cè)重非圖形數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲(chǔ)與查詢，其圖形查詢與顯示功能極為有限，其數(shù)據(jù)分析功能也很有限.然而，數(shù)據(jù)庫(kù)的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索等，都在GIS中廣泛采用，成為GIS的核心技術(shù).由此可見，GIS已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立的、具有鮮明特色的研究領(lǐng)域.GIS的研究?jī)?nèi)容很廣泛，下面我們從輸入、存儲(chǔ)、操作和分析、輸出4個(gè)方面來討論GIS的研究?jī)?nèi)容.1.2GIS的研究?jī)?nèi)容輸入.地理數(shù)據(jù)如何有效地輸入到GIS中是一項(xiàng)瑣碎、費(fèi)時(shí)、代價(jià)昂貴的任務(wù)，大多數(shù)的地理數(shù)據(jù)是從低質(zhì)地圖輸入GIS.常用的方法是數(shù)字化和掃描.數(shù)字化的主要問題是低效率和高代價(jià)；掃描輸入則面臨另一個(gè)問題，掃描得到的柵格數(shù)據(jù)如何變換成GIS數(shù)據(jù)庫(kù)通常要求的點(diǎn)、線、面、拓?fù)潢P(guān)系屬性等形式.就這一領(lǐng)域目前的研究進(jìn)展而言，全自動(dòng)的智能地圖識(shí)別短期內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)的可能；因而，交互式的地圖識(shí)別是矢量化方法的一種較為現(xiàn)實(shí)的途徑.市場(chǎng)上已有多種交互式矢量化軟件出售.訂目憲前狂GI民S罷的輸入正在越逼來越多地借助煩非地圖形式，產(chǎn)遙感就是其中聞的一種形縣式牧.誠(chéng)遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)賴成悄為成GI拆S缺的重要數(shù)據(jù)來鑒源狗.條與地圖數(shù)據(jù)不淋同的是，遙感用數(shù)據(jù)輸入償?shù)浇BGI夕S機(jī)較為容易，但鉛如果通過對(duì)遙杠感圖象的解釋鄭來采集和編譯捷地理信息則是降一件較為困難費(fèi)的事情；因此淘，仆GI芳S僵中開始大量融啦入圖象處理技問術(shù)，許多成熟面的遙GI共S狡產(chǎn)品，惠如鉆MAPGI朗S衡中都具有功能慧齊全的圖象處借理子系疼統(tǒng)境.煎括扒抹村沖地理數(shù)據(jù)采集華的另一項(xiàng)主要滾進(jìn)展叛是禽GP株S墳技伐術(shù)闖.GP闖S擇可以準(zhǔn)確、快慶速地定位在地捎球表面的任何猾地點(diǎn)，因而，貪除了作為原始都地理信息的來轎源外保，塌GP堤S菌在飛行器跟蹤遙、緊急事件處勞理、環(huán)境和資熟源監(jiān)測(cè)、管理箏等方面有著很千大的潛淚力獄.走衛(wèi)亮埋許績(jī)(2砌)縫存姿儲(chǔ)喪.GI習(xí)S室中的數(shù)據(jù)分為柱柵格數(shù)據(jù)和矢恢量數(shù)據(jù)兩大類嬌，如何在計(jì)算柿機(jī)中有效存儲(chǔ)島和管理這兩類幟數(shù)據(jù)餅是活GI裂S銳的基本問撥題善.反在計(jì)算機(jī)高速路發(fā)展的今天，樸盡管微機(jī)的硬蜻盤容量已達(dá)瓜到捐G次B斷級(jí)，但計(jì)算機(jī)息的存儲(chǔ)器對(duì)靈剛活、高效地處折理地圖這類對(duì)涉象仍是不夠銀的扒.GI末S快的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卻污有其獨(dú)特之魯處宋.憶大多數(shù)灣的林GI縣S門系統(tǒng)中采用了罰分層技術(shù)，即袋根據(jù)地圖的某微些特征，把它恒分成若干層，久整張地圖是所沈有層疊加的結(jié)噴果怖.港在與用戶的交果換過程中只處夾理涉及到的層茫，而不是整幅勿地圖，因而能遞夠?qū)τ脩舻囊^求作出快速反稅應(yīng)享.鼓跨堂孩升渡地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)靠是與GI園S零中最低層和最嚇基本的技術(shù)，租它直接影響到因其他高層功能污的實(shí)現(xiàn)效率，器從而影響整鉤個(gè)稈GI柳S污的性文能窗.得基于微機(jī)平臺(tái)號(hào)的營(yíng)MAPGI理S冊(cè)能夠快速、高針效地處理多達(dá)晴上萬(wàn)幅的海量虛地圖庫(kù)，這不聯(lián)僅在國(guó)浩產(chǎn)中GI咳S象軟件中處于領(lǐng)上先地位，即使憂與國(guó)外同類產(chǎn)牧品相比仍是其簡(jiǎn)中佼佼者，這耕與艙MAPGI責(zé)S昂較好地解決了肚地理數(shù)據(jù)的存袖儲(chǔ)問題密切相畜關(guān)異.衣部術(shù)肥鼠(3底)桶地理數(shù)據(jù)的操鉤作和分桶析燦.GI盡S甩中對(duì)數(shù)據(jù)的操擊作提供了對(duì)地跌理數(shù)據(jù)有效管梯理的手喉段肺.烘對(duì)圖形數(shù)玩據(jù)已(蘆點(diǎn)、線、累面焰)恩和屬性數(shù)據(jù)的支增加、刪除、它修改等基本操話作大多可借灣鑒梯CA灑D棕和通用數(shù)據(jù)庫(kù)腰中的成熟技術(shù)睬；有所不同的莫是循GI表S錯(cuò)中圖形數(shù)據(jù)與哀屬性數(shù)據(jù)緊密穴結(jié)合在一起，封形成對(duì)地物的住描述，對(duì)其中度一類數(shù)據(jù)的操退作勢(shì)必影響到株與之相關(guān)的另櫻一類數(shù)據(jù)，因亮而操作帶來的由數(shù)據(jù)一致性和脅操作效率問題況是據(jù)GI鞠S稀數(shù)據(jù)操作的主愚要問見題租.亡吼們海覆信地理數(shù)據(jù)的分梅析功能，即空惹間分析，餃?zhǔn)翘霨I俯S歸得以廣泛應(yīng)用協(xié)的重要原因之柏一地.足通沈過竄GI窯S斬提供的空間分怎析功能，用戶膨可以從已知的燕地理數(shù)據(jù)中得拾出隱含的重要鞭結(jié)論，這對(duì)于蕩許多應(yīng)用領(lǐng)域支是至關(guān)重要繳的似.互訪熄壇達(dá)蹤GI暈S蛋的空間分析分增為兩大類：矢妨量數(shù)據(jù)空間分椒析和柵格數(shù)據(jù)倒空間分迷析沒.周矢量數(shù)據(jù)空間庭分析通常包括肌：空間數(shù)據(jù)查現(xiàn)詢和屬性分析在，多邊形的重上新分類、邊界始消除與合并，狂點(diǎn)線、點(diǎn)與多巷邊形、線與多如邊形、多邊形攤與多邊形的疊濁加，緩沖區(qū)分絮析，網(wǎng)絡(luò)分析圓，面運(yùn)算，目禾標(biāo)集統(tǒng)計(jì)分闊析崗.程?hào)鸥駭?shù)據(jù)空間腐分析功能通常健包括：記錄分蘋析、疊加分析肆、濾波分析、陣擴(kuò)展領(lǐng)域操作將、區(qū)域操作、煎統(tǒng)計(jì)分狗析腥.投天成進(jìn)游辨(4懂)緞?shì)敿〕鼋?迅將用戶查詢的物結(jié)果或是數(shù)據(jù)妥分析的結(jié)果以防合適的形式輸慌出最是廟GI仔S拉問題求解過程鵲的最后一道怕工燃序畝.戚輸出形式通常做有兩種：在計(jì)摩算機(jī)屏幕上顯陣示或通過繪圖倒儀輸斯出效.壘對(duì)于一些對(duì)輸城出扮精度要求較高他的應(yīng)用領(lǐng)域，邀高質(zhì)量的輸出增功能感對(duì)鋒GI套S蝦是必不可少斗的訓(xùn).澆這方面的技術(shù)通主要包括：數(shù)腹據(jù)校正、編輯下、圖形整飾、苗誤差消除、坐錫標(biāo)變換、出版播印刷犬等武.甩2仍地理信息系研統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)球態(tài)奇荷何愁輝慘職川陳近年來地理信資息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)塔展迅速，其主鍛要的原動(dòng)力來霜自日益廣泛的盟應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ卦S理信息系統(tǒng)不佛斷提高的要咬求丹.籍另一方面，計(jì)容算機(jī)科學(xué)的飛類速發(fā)展為地理艙信息系統(tǒng)提供賺了先進(jìn)的工具魂和手段，許多臉計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的扣新技術(shù)，如面梢向?qū)ο蠹夹g(shù)、眉三維技術(shù)、圖郊象處理和人工諷智能技術(shù)都可泛直接應(yīng)用到地釣理信息系統(tǒng)中掀［擇3針］難.津下面我們對(duì)當(dāng)恩前地理信息系呆統(tǒng)研究中的幾樣個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)乖域作一介皺紹京.2.占1婦刪GI戀S濱中面向?qū)]象良(objec囑torie會(huì)nted用)武技術(shù)研隸究步籌獸慣竭洽面向?qū)ο蠓椒ㄢn為人們?cè)谟?jì)算宜機(jī)上直接描述征物理世界提供哄了一條適合于被人類思維模式補(bǔ)的方法，面向乖對(duì)象的技術(shù)償在創(chuàng)GI鄰S巨中的應(yīng)用，即織面向?qū)ο蠹驳谋縂I料S耽，已成駛為碰GI漏S宿的發(fā)展方遙向兼.晃這是因?yàn)榭臻g績(jī)信息較之傳統(tǒng)碼數(shù)據(jù)庫(kù)處理的舍一維信息更為炭復(fù)雜、瑣碎，角面向?qū)ο蟮姆絼?dòng)法為描述復(fù)雜訪的空間信息提栗供了一條直觀啄、結(jié)構(gòu)清晰、寫組織有序的方喜法，因而倍受先重視非［祝4怨］麥.煤圖慈2堪展示了面向?qū)﹀a象豬的貍GI叢S穗的一般結(jié)遠(yuǎn)構(gòu)級(jí).嗎萌闊積拳管面向?qū)ο箴z的施GI右S趣較之傳矩統(tǒng)錯(cuò)GI解S洋有下列優(yōu)點(diǎn)太：頌(1啞)裳所有的地物以蘇對(duì)象形式封裝賴，而不是以復(fù)炊雜的關(guān)系形式分存儲(chǔ)，使系統(tǒng)甜組織結(jié)構(gòu)良好泳、清晰狗；拌(2板)把以對(duì)象為基礎(chǔ)褲，消除了分層漫的概念畢；優(yōu)(3排)屯面向?qū)ο蟮姆直垲惤Y(jié)構(gòu)和組裝笨結(jié)構(gòu)既使歉GI愛S切可以直接定義扯和處理復(fù)雜果的任關(guān)地物類型命；睛(4笨)宅根據(jù)面向?qū)ΩＯ缶韑ate_b無(wú)inding押(預(yù)后編譯）的思通想，用戶可以壓在現(xiàn)有抽象數(shù)垮據(jù)類型和空間睜操作箱上定義懂自己所需的數(shù)申據(jù)類型和空間事操作方法，增鎮(zhèn)強(qiáng)系統(tǒng)的開發(fā)當(dāng)性和可擴(kuò)充性路；極(5機(jī))睬基慘于錢ico欲n膏的面向?qū)ο蟮挠扔脩艚缑?，便倆于用戶操作和連使嫌用恰.銜回券座裁枕Smallw擺orldG龍I熟S付是目前面向?qū)﹄m象燭GI哀S滲中最為典型的激代極表葬.擋一些傳統(tǒng)膚的來GI坊S擦也開始部分采緞?dòng)妹嫦驅(qū)ο蟮恼摷夹g(shù)，稼如壤ARC/IN忌FO7.0保,Inter教grap巾h鞏的獲TIGRIS起,SYSTE稻M9,FA冒CE瘡T鄭系統(tǒng)待等堆.斬功肥清梨面向?qū)ο箬b的陸GI監(jiān)S鴿也存在一些尚鞭待進(jìn)一步研究呀的問題積：沸(1評(píng))拖大對(duì)象的操作酬仍受硬件條件導(dǎo)的限制諒；幅(2劃)南對(duì)象的獨(dú)立性據(jù)與顆粒度問題蜻；研(3距)賭矢量和柵格數(shù)叔據(jù)統(tǒng)一的、支醋持動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)召構(gòu)和復(fù)合對(duì)象嘗表示的面向?qū)θ谙蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)螞問脅題塌.2.堵2繞時(shí)空系另統(tǒng)齊(spati亮o_temp警orals包ystem)巷糠誕蟲犁拌傳統(tǒng)的地理鉤信息系統(tǒng)只考劇慮地物的空間朵特性，忽略了遷其時(shí)間特展性缸.規(guī)在許多應(yīng)用領(lǐng)低域中，如戚環(huán)境監(jiān)測(cè)、地輩震救援、天氣垃預(yù)報(bào)等，空間塊對(duì)象是隨時(shí)間德變化的，而這閱種動(dòng)態(tài)變化的犧規(guī)律在求解過仇程中起著十分日重要的作饑用蜻.拴過脖去恒GI會(huì)S臉忽略時(shí)態(tài)主要步是受器件的限僻制，也有技術(shù)羨方面的原舟因隱.碑近年來，理對(duì)賣GI哨S隸中時(shí)態(tài)特性的種研究變得十分絕活躍，即所圓謂泛“笨時(shí)空系驚統(tǒng)辟”摘［沉5津］雷.疲偷地物除了具有缺三維空間中的慎空間性質(zhì)外，心如何刻畫時(shí)間家維的變化也十搬分重余要叼.勇通常寶把菠GI速S俱的時(shí)間維分成常處理時(shí)間游維稅(trans尾action笑time炸dimens鄭ion欠)倆和有效時(shí)間怒維叼(究valid畫time魂dimens貸ion)殺.愈處理時(shí)間又稱女?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)時(shí)間或欣系統(tǒng)時(shí)間，它柱指騙在震GI耕S帳中處理發(fā)生的秘時(shí)普間研.爆有效時(shí)間亦稱秧事件時(shí)間或?qū)嵗铍H時(shí)間，它指撇在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)澆域事件出現(xiàn)的依時(shí)木間纏.弄扭喂忍蔑敢根據(jù)處理時(shí)間肥和有效時(shí)間的幸劃分，可以把覆時(shí)空系統(tǒng)分活為波4董類：靜態(tài)時(shí)空撞系闖統(tǒng)束(stati描cSTs耀ystem克)由、歷史時(shí)態(tài)系英統(tǒng)喚(histo培rical睡STsys蘇tem吹)猜、回溯時(shí)態(tài)系趙統(tǒng)玩(rollb址ackST辣syste頓m耕)望和雙時(shí)態(tài)系果統(tǒng)挖(bitem只poral接STsys尺tem).嶄訂臨錫(1咸)渠靜態(tài)時(shí)空系擠統(tǒng)嗽.屑它既不支持處聞理時(shí)間，也不懲支持有效時(shí)間以，系統(tǒng)只保留呀應(yīng)用領(lǐng)域的一待種狀態(tài)，比如辣當(dāng)前狀拳態(tài)掃.肉(2稼)泊歷史時(shí)態(tài)系身統(tǒng)編.萬(wàn)它只支持有效予時(shí)間，這種系咽統(tǒng)適用于事件餐實(shí)際發(fā)生的歷晉史對(duì)問題求解接十分重要的應(yīng)填用領(lǐng)耀域沿.給(3怨)穿回溯時(shí)態(tài)系垮統(tǒng)牧.詞它只支持處理賊時(shí)間，這種系唉統(tǒng)適用于信息探系統(tǒng)的歷史對(duì)籮問題求解十分躲重要的應(yīng)用領(lǐng)熊域勸.季(4蓬)海雙時(shí)態(tài)系避統(tǒng)潤(rùn).貌它同時(shí)支持處橋理時(shí)間和有效閱時(shí)椒間銳.涼處理時(shí)間記錄邪了信息系統(tǒng)的津歷史，有效時(shí)土間記錄了事件純發(fā)生的歷正史盤.適楊滅絨罷時(shí)空系統(tǒng)主要?dú)w研究時(shí)空模型獎(jiǎng)，時(shí)空數(shù)據(jù)的唱表示、存儲(chǔ)、餡操作、查詢和燕時(shí)空分民析吼.潮目前比較流行娘的作法是在現(xiàn)賽有數(shù)據(jù)模型基鬼礎(chǔ)上擴(kuò)充，如首在關(guān)系模型的衫元組中加入時(shí)旦間，在對(duì)象模杰型中引入時(shí)間拍屬絡(luò)性鳥.豎在這種擴(kuò)充的德基礎(chǔ)上如何解露決從表示到分績(jī)析的一系列問登題仍有待進(jìn)一筆步研以究略.2.慚3帆地理信息建拉模系園統(tǒng)揪(geogr鐮aphic豈inform喚ation顯modell舊ingsy贈(zèng)ste購(gòu)m裳，簡(jiǎn)榆稱燕GIMS)挖蓮已學(xué)址通弦用勵(lì)GI測(cè)S爬的空間分析功懼能對(duì)于大多數(shù)占的應(yīng)用問題是借遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，兵因?yàn)檫@些領(lǐng)域麥都有自己獨(dú)特除的專用模型，殊目前通用掀的印GI腥S蹄大多通過提供坊進(jìn)行二次開發(fā)學(xué)的工具和環(huán)境財(cái)來解決這一問踩題榨.剪如褲ARC/IN抹F睛O盛提供的進(jìn)行二紛次開發(fā)的宏語(yǔ)壯言另AML坑.弄二次開發(fā)工具紙的一個(gè)主要問政題是它對(duì)于普譯通用戶而言過偉于困緊難盤.佳而粘GI保S脖成功應(yīng)用于專靜門領(lǐng)域的關(guān)鍵解在于支持建立墊該領(lǐng)域特有的雅空間分析模鞋型娛.GI預(yù)S句應(yīng)當(dāng)支持面向鞋用戶的空間分講析模型的定義浴、生成和檢驗(yàn)腥的環(huán)境，支持查與用戶交互式銀的基季于開GI黎S謹(jǐn)?shù)姆治?、建模絲和決郵策賠.美這嶼種消GI棗S宮系統(tǒng)又稱為地明理信息建模系裁統(tǒng)蹈.GIM蠟S治是目扔前劣GI性S胸研究的熱點(diǎn)問民題之概一凍.斯傍壘辨造喝目前實(shí)現(xiàn)通先用敏GI拜S乳空間分析功能火與各種領(lǐng)域?qū)⒂媚Ｐ偷慕Y(jié)合忍主要有兩種途艦徑寫.易松散耦合起式曾.怎即徐除燈GI京S粗外，借助其他浴軟件環(huán)境實(shí)現(xiàn)鑄專用模型，其番與飼GI口S挖之間采懲用數(shù)據(jù)通訊的兆方式聯(lián)系償嵌入曠式音.搞即援在雀GI侄S雀中借唇助瞎GI希S戶的通用功能來賞實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域疏的專用分析模蒜型廟.掩上述兩種方式范總體上對(duì)用戶障定義自己的?？嘤媚Ｐ偷闹С致食潭榷际遣粔虿〉哪?夾目前憤的意GI魯S辨離支持實(shí)現(xiàn)數(shù)摸據(jù)集定義、模賤型定義、模型救生成和模型檢精驗(yàn)的全過程仍趴有相存當(dāng)大的距咳離詢.掠散訂僚吸脹GIM情S歷的研究有幾個(gè)說值得注意的動(dòng)歲向?yàn)?滅面向?qū)ο髩m在這GI爪S詳中的應(yīng)周用腐.渣面向?qū)ο蠹夹g(shù)獻(xiàn)用對(duì)墳象誠(chéng)(奮實(shí)體屬性和操杏作的封熔裝錦)鞭、對(duì)象類結(jié)諒構(gòu)齊(動(dòng)分類和組裝結(jié)創(chuàng)構(gòu)甩)豎、對(duì)象間的通做訊來描述客觀精世界，為描述鋒復(fù)雜的三維空晝間提供了一條船結(jié)構(gòu)化的途著徑覽.鹽這種技術(shù)本身扣就為模型的定規(guī)義和表示提供鏟了有效的手段偵，因而在面向邀對(duì)耀象盈GI魂S炎基礎(chǔ)上研究面辱向?qū)ο蟮哪Ｐ托瓒x、生成和涂檢驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)比憤在傳籠統(tǒng)孔GI雄S吹上用傳統(tǒng)方法哪要容易得鑄多惠.油基柜于押ico夜n撿的用戶建模界潤(rùn)面琴.權(quán)建模過程中的茅對(duì)象和空間分鍋析操作均癥以崖ico濱n滔形式展示給用牧戶，用戶亦可此自定什義發(fā)icon素.妄用戶在報(bào)對(duì)省ico慚n壘的定義、選擇制和操作中完成籍模型的定義和掃檢壁驗(yàn)輛.騎這種方法較擊之表AM堡L愛這類宏語(yǔ)言要銀方便和直觀得滋多惹.礙GI靈S腿與其他的模型其和知識(shí)庫(kù)的結(jié)陷合玉.性這是許多應(yīng)用殲領(lǐng)域面臨的一顛個(gè)非常實(shí)際的屆問題，即存豎在孝GI捏S妹之外的模型和但知識(shí)庫(kù)如何捧與討GI腳S策耦合成一個(gè)有背機(jī)整高體中.2.太4籠三槐維導(dǎo)GI磁S并的研究三迎維重GI護(hù)S窮是許多應(yīng)用領(lǐng)羅域濁對(duì)爭(zhēng)GI牌S通的基本要搏求除.塘目前搜的貝GI閣S蛛大多提供了一脾些較為簡(jiǎn)單的當(dāng)三維顯示和操稼作功能，但這惜與真三維表示怠和分析還有很壤大差婆距蠻.較真正的三雷維教GI鳴S誦必須支持真三察維的矢量和柵滾格數(shù)據(jù)模型及端以此為基礎(chǔ)的寶三維空間數(shù)據(jù)躬庫(kù)，解決了三羅維空間操作和貢分析問理題鉆.丈主要研究的方特向包括：砌三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)五的研究，主要爺包括數(shù)據(jù)的有豬效存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)猾狀態(tài)的表示和活數(shù)據(jù)的可視化聞；分三維數(shù)據(jù)的生馳成和管理；怒地理數(shù)據(jù)的三秤維顯示，主要跳包括三維數(shù)據(jù)剃的操作，表面揀處理，柵格圖病象、全息圖象丸顯示，層次處脊理抹等騰.棚結(jié)獻(xiàn)語(yǔ)煙矛清煎檔絮點(diǎn)神潮地理信息系統(tǒng)幅近年發(fā)展迅速冶，其內(nèi)涵和外列延正在不斷變湖化湯.宜最初的地理信商息系統(tǒng)都是一危些具體的應(yīng)用愛系統(tǒng)，充其量隙只能稱之為一植門技影術(shù)牲.中現(xiàn)在已發(fā)展成幸一個(gè)獨(dú)立的、所充滿活力的新番興學(xué)科，這已赤經(jīng)為大家所公臉認(rèn)功.目此地球信息科學(xué)慈從理論上講是肅解決地球信息戶問題，它的范憐圍包括從衛(wèi)星橡航空遙感或全卻球定位系茫統(tǒng)棕(GPS臂)收接受信息，變殺換和校正后進(jìn)錄入空間數(shù)據(jù)庫(kù)恩：數(shù)據(jù)庫(kù)中的迫地理信息可以方方便地檢索、繁查詢，在此數(shù)膀據(jù)庫(kù)和相關(guān)知飄識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上難能夠定義和生朋成各種領(lǐng)域?qū)?bào)用模型，如城罵市規(guī)劃模型、境災(zāi)害評(píng)價(jià)模型舞等；運(yùn)用這