第5地理信息服務1Unit

5 Geographic

Information

Services地理信息服務的概念網絡地理信息系統虛擬地理環境GIS服務應用舉例1.地理信息服務的概念2Chapter

1 Concepts

of

Geographic

InformationServices1.1定義在現代通訊網絡環境下，按照一定的規范標準，將通過測繪、遙感、地理信息系統技術和移動目標定位技術所獲得的地理環境和個體相關信息以多種方式提供給用戶，為用戶查詢、感知、掌握、利用地理環境提供信息支撐的技術方式。1.2當代地理信息服務模式模式一：以地圖圖形為中心的傳統地理信息服務——傳統服務模式。模式二：以數據為中心的初級地理信息服務——磁盤、光盤載體，靜態，信息更新和共享困難。模式三：以業務為中心的中級地理信息服務——局域網，動態，信息共享有限制。模式四：以決策為中心的高級地理信息服務——互聯網、移動網絡平臺，動態，信息共享，實時或準實時服務。31.3地理信息系統服務的應用模式——兩種模式★面向事務處理和決策支持的服務模式以與地理空間相關的日常事務處理和決策支持為目標的服務，強調對辦公管理業務工作的良好模擬。★面向科學研究的輔助分析和建模工具以地理數據庫為基礎，強調如何獲得科學計算結果，以及對計算結果的分析和可視化。41.4辦公服務系統的層次與特征

(1)空間事務處理系統(STPS)應用GIS數據庫技術，迅速、準確地提供空間信息，高效率地處理日常事務信息，提高辦公自動化程度。空間管理信息系統(SMIS)應用GIS數據庫技術、空間分析技術、模型分析技術，高效率地處理日常事務信息，通過專業模型分析功能實現結構化決策，為中、低層決策管理服務。空間決策支持系統(SDSS)應用GIS數據庫技術、空間分析技術、模型分析技術和模型庫技術，實現半結構化或非結構化決策的自動化，為中、高層決策管理和宏觀決策服務。52.網絡地理信息系統6Chapter

2

WebGIS2.1傳統網絡GIS的體系結構采用C

/S

(Client

/Server

，客戶端/服務器)兩層體系結構，適應局域網(Local

Area

Network，LAN)上運行的需要，但是在分布式廣域網(WideAreaNetwork，WAN)環境下，針對異構多數據庫系統存在很大障礙。2.2以應用服務器為平臺的體系結構★以應用服務器為平臺的體系結構：應用服務器也稱應用服務器中間件，它將C/S兩層結構改換成三層或多層結構。應用服務器中間件的主要功能是程序監控、事務管理、安全管理等，GIS的空間分析與查詢功能可由應用服務器中間件完成。★以應用服務器為平臺的體系結構72.3網絡GIS的實現方式全集中式：GIS軟件、DBMS、DB均集中在中央服務器統一管理，用戶登錄網絡后，依授權在客戶端使用GIS軟件和調用數據庫數據。數據集中式：DBMS

、DB

集中在中央服務器統一管理，GIS應用功能分散在客戶端上，用戶登錄網絡，依授權在終端訪問數據庫。功能集中式：應用功能集中在中央服務器統一管理，數據分散在客戶終端，適合于數據相對獨立的用戶。全分布式：GIS軟件、DBMS、DB均分散在客戶端，GIS功能和數據庫調用與單機使用無差別。82.4基于Internet的WebGIS基于C

/S

的GIS

不能在Internet

上運行，因此商業GIS

軟件一般都開發有在Internet上運行的GIS(WebGIS)組件，支

持采用B/S(Browse/Server，瀏覽器/服務器)。應用比較廣泛的WebGIS

產品：ArcGIS

的ArcIMS

，MapInfo的MapXtream，SuperMap的SuperMap

IS

.NET等。★基于柵格結構的WebGIS：一般采用CGI模式或ASP模式構造；★

基于矢量結構的WebGIS

：一般采用Plug-in

模式、Java

Applet模式、ActiveX控件模式等構造。WebGIS

是目前GIS

發展的重要領域，仍有很多技術問題有待解決和發展。93.虛擬地理環境Chapter

3 Virtual

Geographic

Environments3.1虛擬現實與虛擬地理環境的概念★虛擬現實(Virtual

Reality)利用計算機軟、硬件及外圍設備等技術，通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等各種實時感知，在交互環境下達到的一種模擬現實的技術。★虛擬現實：觸覺的力量感覺實驗10★虛擬地理環境(Virtual

GeographicEnvironment)定義：對地理環境的表達、模擬、仿真、延伸和超越，是虛擬現實技術在地球科學領域的具體應用。GIS

as

a

means

for

augmenting

the

senses(擴展人類感覺)是GIS發展的第三個階段([美]Michael

F.

Goodchild)。廣義的虛擬地理環境指人類可以生活、工作、生產和消費的一個新的空間世界，是一個包含空間系統、生態系統和社會系統的一個開放的、復雜性巨系統。從地理學和社會學角度看，虛擬地理環境包括作為主體的化身人類社會以及圍繞該主體存在的一切客觀環境(計算機、網絡等軟硬件環境，數據環境，虛擬圖形境象環境，虛擬經濟環境，虛擬社會、政治和文化環境等)。11★化身人類化身人類是表示現實世界中的人與虛擬世界中的化身相結合后的集合整體，化身是用戶在虛擬世界中的三維圖形表達，是虛擬社會的主體。★虛擬地理現實：化身人類、虛擬廣場與虛擬公園123.2虛擬地理環境的結構地理位置：接入網絡的每一臺計算機都位于特定的地理位置，賦有唯一的IP地址，是唯一身份識別標記。★節點密度是反映虛擬地理環境和現實地理環境之間的相互影響和相互作用強度與頻度的重要指標。內表達數據：表達虛擬地理環境的空間數據。存儲在物理介質中，必須通過計算機操作才能被感知到。外表達境像：內表達數據的外化表達。化身人類生活的虛擬地理環境應該是多感知(視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等)的三維空間，其中三維視覺感知是基礎。★外表達三維境像能夠讓用戶直覺、高效、逼真地與虛擬地理環境中的虛擬物體和化身進行交互。13單主體感知認知：在虛擬地理環境中的多感覺、多通道的信息交互方式(應用視覺、聽覺、力覺、觸覺、嗅覺、味覺等感知器官與虛擬物體進行信息交互)。★多感覺、多通道信息交互更易于使用戶沉融于虛擬環境中，將模糊虛擬地理環境與現實地理環境的界線。互主體社會：化身人主體之間(互主體)形成的虛擬社會。化身是化身人類在虛擬世界中的身份，采用不同形態、性別的化身會影響化身人類在虛擬世界和現實世界的心理狀態和社會行為。★化身人類社會互動的結果會形成復雜的虛擬社會文化結構。143.3虛擬地理環境的研究框架可計算人地關系理論(地理學視角)：研究人地系統論，地理認知，地理計算，人工智能等；虛擬地理學，賽博地理學(地理學視角):研究虛擬地理環境實現的理論和技術；地理表達、交流語言(符號學、語言學、社會媒體學視角)：研究文本，地圖，圖形與圖像，GIS等的表達；人-機關系理論(計算機人機交互理論視角)：研究人-機界面，人機/人人互動，人腦/電腦認知，主客體關系等內容；虛擬性哲學，信息哲學(哲學視角)。15★虛擬地理環境研究框架164.GIS服務應用舉例17Chapter

5 GIS

Services

for

Examples5.1面向政府決策支持的GIS服務應用舉例——甘肅省情信息系統★系統目標：建立面向省政府領導和各地各部門應用的省情信息分類體系；針對用戶特點及需求，確定省情信息可視化途徑和方法；根據行業信息資源特點，提供省情信息融合的有效方法；建立省情信息服務機制。18面向公眾決策服務的GIS服務應用舉例——基于Google

Maps的信息查詢服務系統基本知識★API

：Application

Programming

Interface

(應用程序編程接口)，Windows提供的應用程序與操作系統接口。

API函數就象“積木”一樣可以搭建出各種界面豐富、功能靈活的應用程序，被認為是構筑Windows框架的基石。★Google

MapsAPI是公開的，可