Unit5地理信息服务.ppt
第5单元 地理信息服务 Unit 5 Geographic Information Services,1.地理信息服务的概念 2.网络地理信息系统 3.虚拟地理环境 4.GIS服务应用举例,1.地理信息服务的概念 Chapter 1 Concepts of Geographic Information Services,1.1 定义 在现代通讯网络环境下，按照一定的规范标准，将通过测绘、遥感、地理信息系统技术和移动目标定位技术所获得的地理环境和个体相关信息以多种方式提供给用户，为用户查询、感知、掌握、利用地理环境提供信息支撑的技术方式。,1.2 当代地理信息服务模式 模式一：以地图图形为中心的传统地理信息服务 传统服务模式。模式二：以数据为中心的初级地理信息服务 磁盘、光盘载体，静态，信息更新和共享困难。模式三：以业务为中心的中级地理信息服务 局域网，动态，信息共享有限制。模式四：以决策为中心的高级地理信息服务 互联网、移动网络平台，动态，信息共享，实时或准实时服务。,1.3 地理信息系统服务的应用模式 两种模式 面向事务处理和决策支持的服务模式 以与地理空间相关的日常事务处理和决策支持为目标的服务，强调对办公管理业务工作的良好模拟。面向科学研究的辅助分析和建模工具 以地理数据库为基础，强调如何获得科学计算结果，以及对计算结果的分析和可视化。,1.4 办公服务系统的层次与特征(1)空间事务处理系统(STPS)应用GIS数据库技术，迅速、准确地提供空间信息，高效率地处理日常事务信息，提高办公自动化程度。(2)空间管理信息系统(SMIS)应用GIS数据库技术、空间分析技术、模型分析技术，高效率地处理日常事务信息，通过专业模型分析功能实现结构化决策，为中、低层决策管理服务。(3)空间决策支持系统(SDSS)应用GIS数据库技术、空间分析技术、模型分析技术和模型库技术，实现半结构化或非结构化决策的自动化，为中、高层决策管理和宏观决策服务。,2.网络地理信息系统 Chapter 2 WebGIS,2.1 传统网络GIS的体系结构 采用C/S(Client/Server，客户端/服务器)两层体系结构，适应局域网(Local Area Network，LAN)上运行的需要，但是在分布式广域网(Wide Area Network，WAN)环境下，针对异构多数据库系统存在很大障碍。,2.2 以应用服务器为平台的体系结构 以应用服务器为平台的体系结构：应用服务器也称应用服务器中间件，它将C/S两层结构改换成三层或多层结构。应用服务器中间件的主要功能是程序监控、事务管理、安全管理等，GIS的空间分析与查询功能可由应用服务器中间件完成。,以应用服务器为平台的体系结构,2.3 网络GIS的实现方式(1)全集中式：GIS软件、DBMS、DB均集中在中央服务器统一管理，用户登录网络后，依授权在客户端使用GIS软件和调用数据库数据。(2)数据集中式：DBMS、DB集中在中央服务器统一管理，GIS应用功能分散在客户端上，用户登录网络，依授权在终端访问数据库。(3)功能集中式：应用功能集中在中央服务器统一管理，数据分散在客户终端，适合于数据相对独立的用户。(4)全分布式：GIS软件、DBMS、DB均分散在客户端，GIS功能和数据库调用与单机使用无差别。,2.4 基于Internet的WebGIS 基于C/S的GIS不能在Internet上运行，因此商业GIS软件一般都开发有在Internet上运行的GIS(WebGIS)组件，支持采用B/S(Browse/Server，浏览器/服务器)。应用比较广泛的WebGIS产品：ArcGIS的ArcIMS，MapInfo的MapXtream，SuperMap的SuperMap IS.NET等。基于栅格结构的WebGIS：一般采用CGI模式或ASP模式构造；基于矢量结构的WebGIS：一般采用Plug-in模式、Java Applet模式、ActiveX控件模式等构造。WebGIS是目前GIS发展的重要领域，仍有很多技术问题有待解决和发展。,3.虚拟地理环境Chapter 3 Virtual Geographic Environments,虚拟现实(Virtual Reality)利用计算机软、硬件及外围设备等技术，通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、嗅觉、触觉等各种实时感知，在交互环境下达到的一种模拟现实的技术。,3.1 虚拟现实与虚拟地理环境的概念,虚拟现实：触觉的力量感觉实验,虚拟地理环境(Virtual Geographic Environment)定义：对地理环境的表达、模拟、仿真、延伸和超越，是虚拟现实技术在地球科学领域的具体应用。GIS as a means for augmenting the senses(扩展人类感觉)是GIS发展的第三个阶段(美Michael F.Goodchild)。广义的虚拟地理环境指人类可以生活、工作、生产和消费的一个新的空间世界，是一个包含空间系统、生态系统和社会系统的一个开放的、复杂性巨系统。从地理学和社会学角度看，虚拟地理环境包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境(计算机、网络等软硬件环境，数据环境，虚拟图形境象环境，虚拟经济环境，虚拟社会、政治和文化环境等)。,化身人类 化身人类是表示现实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合整体，化身是用户在虚拟世界中的三维图形表达，是虚拟社会的主体。,虚拟地理现实：化身人类、虚拟广场与虚拟公园,3.2 虚拟地理环境的结构(1)地理位置：接入网络的每一台计算机都位于特定的地理位置，赋有唯一的IP地址，是唯一身份识别标记。节点密度是反映虚拟地理环境和现实地理环境之间的相互影响和相互作用强度与频度的重要指标。(2)内表达数据：表达虚拟地理环境的空间数据。存储在物理介质中，必须通过计算机操作才能被感知到。(3)外表达境像：内表达数据的外化表达。化身人类生活的虚拟地理环境应该是多感知(视觉、听觉、嗅觉、触觉等)的三维空间，其中三维视觉感知是基础。外表达三维境像能够让用户直觉、高效、逼真地与虚拟地理环境中的虚拟物体和化身进行交互。,(4)单主体感知认知：在虚拟地理环境中的多感觉、多通道的信息交互方式(应用视觉、听觉、力觉、触觉、嗅觉、味觉等感知器官与虚拟物体进行信息交互)。多感觉、多通道信息交互更易于使用户沉融于虚拟环境中，将模糊虚拟地理环境与现实地理环境的界线。(5)互主体社会：化身人主体之间(互主体)形成的虚拟社会。化身是化身人类在虚拟世界中的身份，采用不同形态、性别的化身会影响化身人类在虚拟世界和现实世界的心理状态和社会行为。化身人类社会互动的结果会形成复杂的虚拟社会文化结构。,3.3 虚拟地理环境的研究框架(1)可计算人地关系理论(地理学视角)：研究人地系统论，地理认知，地理计算，人工智能等；(2)虚拟地理学，赛博地理学(地理学视角):研究虚拟地理环境实现的理论和技术；(3)地理表达、交流语言(符号学、语言学、社会媒体学视角)：研究文本，地图，图形与图像，GIS等的表达；(4)人-机关系理论(计算机人机交互理论视角)：研究人-机界面，人机/人人互动，人脑/电脑认知，主客体关系等内容；(5)虚拟性哲学，信息哲学(哲学视角)。,虚拟地理环境研究框架,4.GIS服务应用举例 Chapter 5 GIS Services for Examples,5.1 面向政府决策支持的GIS服务应用举例 甘肃省情信息系统 系统目标：建立面向省政府领导和各地各部门应用的省情信息分类体系；针对用户特点及需求，确定省情信息可视化途径和方法；根据行业信息资源特点，提供省情信息融合的有效方法；建立省情信息服务机制。,5.2 面向公众决策服务的GIS服务应用举例 基于Google Maps的信息查询服务系统 5.2.1 基本知识 API：Application Programming Interface(应用程序编程接口)，Windows提供的应用程序与操作系统接口。API函数就象“积木”一样可以搭建出各种界面丰富、功能灵活的应用程序，被认为是构筑Windows框架的基石。Google Maps API是公开的，可免费使用。Google Maps API具备开发一般WebGIS的能力；Google Map API不但提供方法，还提供全球无缝海量空间数据。,5.2.2 应用举例城市住房信息查询服务 由Craigslist和Google Maps共同提供的一项服务。通过这项服务，用户可以搜索和地图显示以城市和价格排列的租赁住房信息()。,
