GIS工程概論-第六章 幾個(gè)領(lǐng)域GIS工程的介紹

第六章幾個(gè)領(lǐng)域GIS工程的介紹第一節(jié)國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程第二節(jié)國家地理空間框架與平臺(tái)第三節(jié)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程第四節(jié)綜合型GIS工程第一節(jié)國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程一、國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫二、DEM的建立三、1:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)1:5萬數(shù)據(jù)庫中有十種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量約11TB。其中，1:5萬數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫采集了25m格網(wǎng)間隔的全國范圍內(nèi)兩萬多幅圖的DEM數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量超過300GB。1:5萬DEM數(shù)據(jù)庫由數(shù)字化獲得的矢量數(shù)據(jù)、用矢量數(shù)據(jù)內(nèi)插生成的DEM數(shù)據(jù)以及DEM元數(shù)據(jù)等三部分內(nèi)容構(gòu)成。矢量數(shù)據(jù)包括從地形圖采集的高程信息、特征信息和一些輔助要素。1國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM可用于各種線路選線的設(shè)計(jì)以及各種工程的面積、體積、坡度計(jì)算等。在測繪中可用于等高線、坡度、坡向圖和立體透視圖的繪制，還可以用于制作正射影像圖以及地圖的修測。DEM在很多行業(yè)得到了很好的應(yīng)用，如：國家基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建立、土地利用現(xiàn)狀分析和合理規(guī)劃、洪水險(xiǎn)情預(yù)報(bào)、導(dǎo)航及導(dǎo)彈制導(dǎo)、電子沙盤制作等。DEM的表示方法很多，如：①數(shù)學(xué)方法，用地面高程曲面擬合；②圖形方法，地形圖數(shù)據(jù)庫中的很多要素是表示地形最常見的形式，例如：等高線、離散點(diǎn)。1國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM的用途1:5萬或更大比例尺的DEM空間參考框架可以用經(jīng)緯度或本國地形圖所采用的地圖投影，我國1:5萬DEM選擇6°分帶高斯-克呂格投影，主要因?yàn)槲覈?:5萬地形圖采用6°分帶高斯-克呂格投影，可以直接滿足很多工程應(yīng)用的需要，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作量相對(duì)較少。水平分辨率全國統(tǒng)一為25m，高程分辨率為0.1m。DEM的高程精度隨所使用資料的質(zhì)量和地貌類型的變化而有所差異。1國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM的精度設(shè)計(jì)（1）利用自動(dòng)記錄的測距經(jīng)緯儀在野外實(shí)測。（2）利用數(shù)字化儀對(duì)已有地圖進(jìn)行數(shù)字化，目前常用的數(shù)字化儀有手扶跟蹤數(shù)字化儀和掃描數(shù)字化儀。（3）利用全球定位系統(tǒng)GPS，結(jié)合雷達(dá)和激光測高儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。（4）利用立體測圖儀或立體坐標(biāo)儀、解析測圖儀及數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)，進(jìn)行人工、半自動(dòng)或全自動(dòng)的量測來獲取數(shù)據(jù)。2DEM的建立國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程采集樣點(diǎn)的方法基于離散點(diǎn)建立DEM的方法有：距離加權(quán)方法、克里金插值法、樣條插值、趨勢面插值、可定義多鄰域類型的插值。ArcGIS中建立TIN可以使用BREAKLINE這一個(gè)概念，BREAKLINE分三種：硬BREAKLINE、軟BREAKLINE和FAULTS（地形突變處）。軟BREAKLINE沿線的Z值存放在TIN中，同時(shí)也可以規(guī)定這些線是TIN的邊。硬BREAKLINE定義光滑曲面的突變，例如：街道、山脊、海岸線等，也可以用于增強(qiáng)線狀要素的表達(dá)效果。2DEM的建立國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM的建立方法2DEM的建立國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程1:5萬DEM建庫工程過程分為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)、數(shù)據(jù)入庫檢查、數(shù)據(jù)集成處理、數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建與管理系統(tǒng)開發(fā)等幾個(gè)主要階段。DEM數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查重點(diǎn)表現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集和入庫兩個(gè)階段。數(shù)據(jù)采集過程中有嚴(yán)格的兩級(jí)檢查和一級(jí)驗(yàn)收的制度。兩級(jí)檢查是指生產(chǎn)作業(yè)小組對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%檢查，工程項(xiàng)目組再進(jìn)行100%的檢查。一級(jí)驗(yàn)收是指局級(jí)驗(yàn)收，由各省測繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)部門對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%圖幅的重點(diǎn)內(nèi)容概查，以及大于10%圖幅的全部內(nèi)容詳查。另外，需要經(jīng)過嚴(yán)格的入庫檢查驗(yàn)收，數(shù)據(jù)才能最終入庫。31:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程質(zhì)量檢查的制度（1）檢查DEM數(shù)據(jù)文件是否缺少，名稱是否正確，數(shù)據(jù)能否打開。（2）檢查數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否正確，包括平面坐標(biāo)系、高程基準(zhǔn)、投影及參數(shù)等；檢查數(shù)據(jù)的有效值范圍是否正確。（3）DEM粗差檢查，特別是大于3倍等高距以上的粗差。重點(diǎn)檢查由于矢量數(shù)據(jù)高程值錯(cuò)誤而產(chǎn)生的DEM錯(cuò)誤，包括等高線、高程點(diǎn)、面狀水體、添加的特征點(diǎn)或特征線的錯(cuò)誤，另外，也需要檢查軟件內(nèi)插產(chǎn)生的錯(cuò)誤，如少數(shù)像元為空值或錯(cuò)誤值等。（后續(xù)）31:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容（4）DEM與矢量數(shù)據(jù)一致性檢查，DEM是否與矢量數(shù)據(jù)的高程嚴(yán)格相關(guān)，如果修改了矢量數(shù)據(jù)，DEM也必須相應(yīng)修改。同時(shí)，檢查DEM內(nèi)插的方法和參數(shù)是否合理，保證DEM與矢量數(shù)據(jù)的高程嚴(yán)格相關(guān)。（5）DEM接邊檢查，DEM的有效值范圍是否相接或重疊，有無漏洞。重疊部分DEM的高程誤差是否在規(guī)定的限差范圍內(nèi)。31:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容1、人工實(shí)物核對(duì)檢查檢查各種實(shí)物成果，將檢查圖與原圖進(jìn)行對(duì)照檢查，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的地方。2、人機(jī)交互檢查通過對(duì)檢查數(shù)據(jù)的查詢和顯示，人工可以判斷其正確性，將數(shù)字化的等高線數(shù)據(jù)與經(jīng)過糾正的原圖掃描數(shù)據(jù)疊加顯示，可以檢查數(shù)字化的位置精度。3、軟件自動(dòng)檢查借助算法程序，利用空間數(shù)據(jù)的圖形與屬性、圖形與圖形、屬性與屬性之間存在的邏輯關(guān)系和規(guī)律，檢查和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的錯(cuò)誤。31:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM質(zhì)量檢查的方法①檢查元數(shù)據(jù)文件是否缺少，名稱是否正確、數(shù)據(jù)能否打開；②檢查所有數(shù)據(jù)項(xiàng)的定義是否正確、有無遺漏或多余，順序是否正確；③檢查所有元數(shù)據(jù)項(xiàng)的值是否正確，特別是圖號(hào)、圖幅的經(jīng)緯度范圍、坐標(biāo)系及坐標(biāo)值、高程基準(zhǔn)等。31:5萬DEM數(shù)據(jù)工程的質(zhì)量檢查國家數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫工程DEM數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)的檢查內(nèi)容第二節(jié)國家地理空間框架與平臺(tái)一、地理空間框架二、數(shù)字中國地理空間框架的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)地理空間框架是地理信息數(shù)據(jù)及其采集、加工、交換、服務(wù)所涉及的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、設(shè)施和人力資源的總稱，由基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系、目錄與交換體系、公共服務(wù)體系、政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系和組織運(yùn)行體系等構(gòu)成。1地理空間框架國家地理空間框架與平臺(tái)地理空間框架的定義基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系包括測繪基準(zhǔn)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集。測繪基準(zhǔn)是進(jìn)行各種測量工作的起算數(shù)據(jù)和起算面。測繪基準(zhǔn)主要包括大地基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、重力基準(zhǔn)和深度基準(zhǔn)。其中，大地基準(zhǔn)由大地坐標(biāo)系統(tǒng)和大地坐標(biāo)框架組成，目前我國采用2000國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)；高程基準(zhǔn)由高程控制網(wǎng)和似大地水準(zhǔn)面（從地面點(diǎn)沿正常重力線量取正常高所得端點(diǎn)構(gòu)成的封閉曲面）具體體現(xiàn)，目前我國采用1985國家高程基準(zhǔn)定義的黃海平均海水面作為全國統(tǒng)一的高程起算面；重力基準(zhǔn)由重力基本網(wǎng)體現(xiàn)，目前我國采用2000國家重力基本網(wǎng)；深度基準(zhǔn)是海圖及各種水深資料的深度起算面，在我國沿岸海域采用理論最低潮位，在內(nèi)陸水域采用設(shè)計(jì)水位。（后續(xù)）1地理空間框架國家地理空間框架與平臺(tái)國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集主要包括大地測量數(shù)據(jù)、DLG數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和DRM數(shù)據(jù)。大地測量數(shù)據(jù)包括三角（導(dǎo)線）測量成果、水準(zhǔn)測量成果、重力測量成果以及GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem）測量成果等。DLG對(duì)應(yīng)的比例尺系列為1:100萬、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5000、1:2000、1:1000和1:500。DOM包括航空攝影影像和航天遙感影像，可以為全色的或多光譜的。DEM包括地面規(guī)則網(wǎng)格點(diǎn)、特征點(diǎn)數(shù)據(jù)及邊界線數(shù)據(jù)等。DRM包括通過地形圖掃描糾正和數(shù)字線劃圖轉(zhuǎn)換形成的數(shù)據(jù)。1地理空間框架國家地理空間框架與平臺(tái)國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的設(shè)計(jì)在目錄與交換體系中元數(shù)據(jù)包括編目、標(biāo)識(shí)、內(nèi)容、限制、數(shù)據(jù)說明、發(fā)行、范圍、空間參考系、數(shù)據(jù)質(zhì)量等內(nèi)容。目錄是基于元數(shù)據(jù)，面向不同類型需要生成的樹形結(jié)構(gòu)信息，用于展現(xiàn)信息資源之間的相互關(guān)系。用于數(shù)據(jù)交換的專題數(shù)據(jù)是由行業(yè)部門或單位按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上整合形成的可用于共享的數(shù)據(jù)，以擴(kuò)展圖層的形式提供服務(wù)。1地理空間框架國家地理空間框架與平臺(tái)目錄與交換體系的設(shè)計(jì)①以離線的方式向用戶提供模擬地圖，或者借助硬盤、光盤、磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì)，通過硬拷貝對(duì)外提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；②借助門戶網(wǎng)站，利用在線地圖、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口、應(yīng)用開發(fā)接口和運(yùn)行維護(hù)管理等方式，滿足用戶在線獲取與應(yīng)用地理信息以及快速分布式構(gòu)建其專題系統(tǒng)的需求；③支撐環(huán)境是支持公共服務(wù)體系運(yùn)行和維護(hù)的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件、專業(yè)地理信息平臺(tái)軟件、服務(wù)器設(shè)備、安全設(shè)備等。在部署運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)保密政策的要求，涉密的數(shù)據(jù)只能在涉密網(wǎng)中提供服務(wù)。1地理空間框架國家地理空間框架與平臺(tái)公共服務(wù)體系包含的內(nèi)容數(shù)字省區(qū)、數(shù)字城市等數(shù)字區(qū)域地理空間框架是數(shù)字中國地理空間框架的有機(jī)組成部分，與數(shù)字中國地理空間框架在總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、網(wǎng)絡(luò)體系和運(yùn)行平臺(tái)等方面是統(tǒng)一的和協(xié)同的?？v向上實(shí)現(xiàn)國家、省區(qū)和市（縣）三級(jí)框架的上下聯(lián)通，構(gòu)成數(shù)字中國從宏觀到微觀信息流的主干。橫向上實(shí)現(xiàn)相鄰省市之間基礎(chǔ)地理信息的聯(lián)通。另外屬性域也要暢通，實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)部基礎(chǔ)地理信息與各部門專題信息之間的有機(jī)集成和疊加。2數(shù)字中國地理空間框架的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)2數(shù)字中國地理空間框架的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)地理信息公共平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)地理空間框架應(yīng)用服務(wù)功能的數(shù)據(jù)、軟件及其支撐環(huán)境的總稱。該平臺(tái)依托地理信息數(shù)據(jù)，通過在線、服務(wù)器托管或其它方式滿足政府及各部門、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾對(duì)地理信息和空間定位的基本需求，同時(shí)具備個(gè)性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口，可擴(kuò)展應(yīng)用空間。3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)地理信息公共平臺(tái)的總體需求地理信息公共平臺(tái)由數(shù)據(jù)集、管理交換系統(tǒng)、在線服務(wù)系統(tǒng)和支撐環(huán)境組成。數(shù)據(jù)集是地理信息公共平臺(tái)的核心內(nèi)容，主要包括地理實(shí)體、影像、地圖、地名地址、三維景觀等面向服務(wù)的數(shù)據(jù)和其他部門或單位可共享的專題數(shù)據(jù)，以及目錄與元數(shù)據(jù)。管理交換系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和交換的工具。在線服務(wù)系統(tǒng)是地理信息公共平臺(tái)對(duì)外提供的“一站式”地理信息服務(wù)的出口，包含在線地圖、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口、應(yīng)用開發(fā)接口和其他功能。支撐環(huán)境是地理信息公共平臺(tái)提供服務(wù)的保障條件。3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)地理信息公共平臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)1、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)根據(jù)不同安全級(jí)別運(yùn)行環(huán)境的要求，地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)集分為三類：基礎(chǔ)版數(shù)據(jù)、政務(wù)版數(shù)據(jù)和公眾版數(shù)據(jù)?；A(chǔ)版數(shù)據(jù)包括地理實(shí)體數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù)等面向服務(wù)的數(shù)據(jù)。（后續(xù)）3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)地理信息公共平臺(tái)的數(shù)據(jù)內(nèi)容設(shè)計(jì)3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)2、地理實(shí)體數(shù)據(jù)國家級(jí)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源是1:100萬、1:25萬和1:5萬的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；省區(qū)級(jí)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源是1:1萬或1:5000的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；市（縣）級(jí)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源是1:2000、1:1000和1:500的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。3、影像數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)是以航空攝影影像、航天遙感影像等數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ)，經(jīng)勻色、反差調(diào)整、重影消除和鑲嵌等處理后形成的柵格數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)一般按一定尺寸裁切，形成多級(jí)瓦片數(shù)據(jù)。（后續(xù)）3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)4、地圖數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，要經(jīng)過多尺度融合、符號(hào)化表達(dá)、圖面整飾等加工處理，形成色彩協(xié)調(diào)、圖面美觀的地圖。地圖數(shù)據(jù)的加工過程就是地圖瓦片的形成過程，主要包括地圖配圖和瓦片生成兩個(gè)步驟。地圖配圖需要確定配圖等級(jí)、顯示內(nèi)容和符號(hào)表達(dá)。顯示內(nèi)容需要按照每一級(jí)別對(duì)應(yīng)的顯示比例尺，合理設(shè)置該級(jí)別的顯示內(nèi)容，保證各級(jí)別顯示內(nèi)容負(fù)載量適中，上下級(jí)別之間銜接過度平滑。任意級(jí)別的顯示內(nèi)容，應(yīng)選擇與其顯示比例尺接近的對(duì)應(yīng)比例尺地圖。（后續(xù)）3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)5、地名地址數(shù)據(jù)地名地址數(shù)據(jù)包括行政區(qū)域街巷、標(biāo)志物、門樓等要素的規(guī)范化名稱、空間位置、屬性及地理編碼等信息，通常分為三個(gè)層次：行政區(qū)域地名、街巷名或小區(qū)名、門（樓）址或標(biāo)志物名。縣級(jí)以上行政區(qū)域地名采集時(shí)宜采用1:100萬和1:25萬比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。街巷名采集時(shí)宜采用1:2000、1:1000和1:500比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。6、三維景觀數(shù)據(jù)三維景觀數(shù)據(jù)包括多分辨率的影像數(shù)據(jù)、多網(wǎng)格間距的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)以及影像裁切形成的多級(jí)瓦片數(shù)據(jù)。3地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)國家地理空間框架與平臺(tái)第三節(jié)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程一、GIS數(shù)據(jù)與制圖數(shù)據(jù)的差異二、地圖生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì)三、地圖輸出方案的設(shè)計(jì)GIS數(shù)據(jù)是指反映地理空間實(shí)體位置、形狀、屬性和拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)，GIS數(shù)據(jù)將空間對(duì)象抽象成點(diǎn)、線、面3種幾何類型，有標(biāo)準(zhǔn)的分類與編碼。GIS數(shù)據(jù)注重對(duì)地理實(shí)體空間、特征的反映，主要是用于空間分析。制圖數(shù)據(jù)是指直接符號(hào)化后能以地圖產(chǎn)品方式輸出的數(shù)據(jù)，地圖信息靠圖中的地圖符號(hào)、注記、地圖整飾效果傳達(dá)，圖形數(shù)據(jù)均以制圖規(guī)范規(guī)定的各種點(diǎn)狀、線狀和面狀符號(hào)表示。制圖數(shù)據(jù)分層比較簡單，圖形數(shù)據(jù)呈碎化、不連續(xù)的形式，這種數(shù)據(jù)能夠滿足用圖者特定的用途。制圖數(shù)據(jù)注重從形式上對(duì)地球表面的自然地理和社會(huì)人文各要素作形象、直觀的描述，側(cè)重于實(shí)體對(duì)象的幾何信息，其核心是實(shí)體的符號(hào)化表達(dá)，缺乏對(duì)屬性數(shù)據(jù)的支持，主要用于地圖的可視化。1GIS數(shù)據(jù)與制圖數(shù)據(jù)的差異基于GIS的地圖生產(chǎn)工程GIS數(shù)據(jù)與制圖數(shù)據(jù)的這種差異導(dǎo)致在同一數(shù)據(jù)庫內(nèi)不能很好地協(xié)調(diào)統(tǒng)一，解決問題的方法是建立兩套數(shù)據(jù)庫，一套作為地圖制圖使用，另一套作為地理分析使用。這種解決方案的弊端是：數(shù)據(jù)重復(fù)生產(chǎn)，既耗費(fèi)了人力物力，又產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)冗余；在數(shù)據(jù)更新過程中，需要更新兩套庫中的數(shù)據(jù)，難以進(jìn)行一致性維護(hù)。1GIS數(shù)據(jù)與制圖數(shù)據(jù)的差異基于GIS的地圖生產(chǎn)工程基于GIS的地圖生產(chǎn)工程是以地圖生產(chǎn)為目的的一種GIS數(shù)據(jù)工程，其重點(diǎn)在于選擇合適的地圖數(shù)據(jù)處理方案，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、綜合、分析、挖掘和融合，以便選擇合適的可視化方法整合出地圖。利用地理空間數(shù)據(jù)庫制作各種基本比例尺地圖和各種專題地圖是當(dāng)前數(shù)字地圖制圖的主要技術(shù)途徑之一。2地圖生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程地圖生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)2地圖生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程在多源數(shù)據(jù)融合、清洗、分析后，所得結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入到制圖軟件中往往要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，或者進(jìn)行投影變換。在地圖生產(chǎn)系統(tǒng)中必須有對(duì)異質(zhì)、異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成處理模塊。分層和分要素進(jìn)行符號(hào)化是利用地圖符號(hào)庫對(duì)地圖內(nèi)容進(jìn)行符號(hào)化，在符號(hào)化的過程中，應(yīng)按所要求的尺寸來顯示和記錄，這樣才能處理好地圖上各要素之間的相互關(guān)系，解決諸如壓蓋、注記配置、移位、要素共邊等問題。符號(hào)化地圖仍需采用人工交互的方法進(jìn)行圖形編輯和修改，修改不合理的地方。同時(shí)利用現(xiàn)勢資料和補(bǔ)充資料更新地圖內(nèi)容，并對(duì)地圖內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真檢查，直到地圖內(nèi)容準(zhǔn)確無誤為止。2地圖生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程面向地圖生產(chǎn)的數(shù)據(jù)處理方法選擇地圖輸出是將數(shù)字地圖變成模擬地圖的過程，可以用屏幕的形式輸出（如電子地圖），也可以用打印機(jī)、照排機(jī)、繪圖機(jī)、分色機(jī)等輸出紙質(zhì)地圖或分色膠片。如果地圖的需求量較少，可以通過噴墨繪圖機(jī)或激光打印機(jī)輸出；如果需求量大，可以采用印刷方式。3地圖輸出方案的設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程地圖輸出方式在地圖交付印刷之前，必須對(duì)已編繪的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行印前處理，主要包括數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、符號(hào)壓印的透明化處理、光柵化處理（RasterImageProcess，RIP）、拼版、打樣等。地圖的輸出設(shè)備主要有激光照排機(jī)、彩色數(shù)字打印機(jī)、數(shù)字式直接制版機(jī)和數(shù)字式直接印刷機(jī)。在后續(xù)輸出工作之前，還需對(duì)地圖印刷數(shù)據(jù)實(shí)施全面的檢查修正。檢查內(nèi)容包括地圖要素、疊印設(shè)置、色彩定義、字體配置、頁面組版及分色版檢查等，檢查過程需借助不同的打印方法，以獲得直觀的效果。經(jīng)各方面檢查修正后，通過激光照排機(jī)等設(shè)備輸出分色膠片，再曬制成印刷版；或通過CTP直接輸出印刷版，之后將印刷版安置在膠印機(jī)上進(jìn)行正式印刷。3地圖印刷工藝設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程地圖印刷工藝設(shè)計(jì)3地圖印刷工藝設(shè)計(jì)基于GIS的地圖生產(chǎn)工程第四節(jié)綜合型GIS工程一、政府GIS工程概述二、政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、大眾化綜合型GIS工程的電子地圖服務(wù)政府GIS工程是一種典型的綜合型GIS工程，中央和地方政府機(jī)關(guān)對(duì)政府GIS的總體要求是：建成實(shí)用性強(qiáng)、開放性好、高效準(zhǔn)確、易于維護(hù)、易于擴(kuò)充、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的政府GIS應(yīng)用系統(tǒng)。政府GIS的建設(shè)和應(yīng)用，既需要硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的支持，更依賴于多源數(shù)據(jù)的采集、建庫、維護(hù)和更新。為了確保政府GIS的順利建成，并實(shí)現(xiàn)政府綜合資源的信息共享，首先需要制訂政府GIS的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，進(jìn)而據(jù)此編制一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。政府GIS的建設(shè)和應(yīng)用是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過程，隨高新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，這就決定政府GIS的成功建設(shè)和有效應(yīng)用依賴于技術(shù)創(chuàng)新。政府GIS的建設(shè)涉及許多保密信息，如何保證信息安全和系統(tǒng)安全是政府GIS建設(shè)中的一個(gè)核心問題。1政府GIS工程概述綜合型GIS工程綜觀國內(nèi)外GIS的發(fā)展，開發(fā)基于廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分布、協(xié)同式GIS（DistributedandGoordintedGIS）是大勢所趨，政府GIS的建設(shè)尤其如此。協(xié)同式政府GIS是一種嶄新的GIS，它對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、建設(shè)模式、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化等均提出了新要求。政府GIS是一個(gè)以高新技術(shù)為支持的空間信息系統(tǒng)，它具有辦公自動(dòng)化（OA）、管理信息系統(tǒng)（MIS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和決策支持管理系統(tǒng)（DSS）相結(jié)合的特點(diǎn)，是一個(gè)以高新技術(shù)群為支撐的復(fù)雜系統(tǒng)工程。2政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合型GIS工程軟件架構(gòu)2政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合型GIS工程政府GIS從應(yīng)用角度看，需要以數(shù)據(jù)為中心，為政府辦公和決策服務(wù)，因此這種GIS數(shù)據(jù)工程的數(shù)據(jù)應(yīng)用策略和框架非常重要?；诳臻g數(shù)據(jù)倉庫的政府GIS數(shù)據(jù)應(yīng)用框架如圖所示，系統(tǒng)的主要輸入是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和知識(shí)庫中的知識(shí)。（后續(xù)）2政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合型GIS工程數(shù)據(jù)應(yīng)用框架知識(shí)發(fā)現(xiàn)模塊控制并管理知識(shí)發(fā)現(xiàn)過程，將數(shù)據(jù)的輸入和知識(shí)庫中的信息用于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)選擇、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)引擎。人機(jī)交互模塊通過自然語言和語義查詢?cè)谡块T與系統(tǒng)之間提供相互聯(lián)系的集成界面。數(shù)據(jù)挖掘工具用于完成決策問題中的各種查詢、多維數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘。查詢工具是從多種不同的角度以各種不同的圖表來表示數(shù)據(jù)，使人們更加方便地了解綜合、分析和挖掘的結(jié)果，快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的潛在關(guān)系，了解數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性；分析工具主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和綜合；挖掘工具負(fù)責(zé)從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系，找出可能忽略的信息，預(yù)測事物的發(fā)展趨勢和行為。2政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合型GIS工程數(shù)據(jù)倉庫管理模塊負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，主要有三個(gè)模塊組成：（1）提煉部分。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、清洗、過濾和匹配等，并為提取的數(shù)據(jù)信息打上時(shí)間標(biāo)簽。（2）重構(gòu)部分。負(fù)責(zé)檢驗(yàn)是否滿足用戶分析的需求，對(duì)多個(gè)系統(tǒng)中不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)。（3）空間轉(zhuǎn)換部分。對(duì)已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，以便對(duì)最新衍生、創(chuàng)建或轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行更新。2政府GIS工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合型GIS工程（1）多媒體電子地圖，是一種用多媒體技術(shù)建立、存儲(chǔ)和傳送的數(shù)字地圖產(chǎn)品，集地圖、圖表、影像、動(dòng)畫、文字、音頻和視頻等多種媒體形式于一體，具有計(jì)算機(jī)屏幕快速顯示、查詢檢索、量測、分析和輸出等功能。（2）立體地圖，也稱三維立體地圖，是以計(jì)算機(jī)為工具，利用三維技術(shù)生成具有視覺立體感效果的三維可視化地圖。（3）動(dòng)畫地圖，是一種采用動(dòng)畫方式表現(xiàn)空間地理物體與現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)方式、變化過程與演化趨勢的動(dòng)態(tài)地圖。從其表現(xiàn)的視覺效果上看，動(dòng)畫地圖可分為二維動(dòng)畫地圖和三維動(dòng)畫地圖。（后續(xù)）