GIS混合软件体系结构研究--以广东省水资源综合规划信息系统为例

在比较Client/Server和Browser/Server两种软件体系结构各自特点的基础上,本文探讨了将Client/Server体系结构和Browser/Server体系结构相结合而形成的GIS三层混合软件体系结构。广东省水资源综合规划信息系统(WIPIS)便是这种三层混合软件体系结构的一个典型应用。该系统基于MapObjects组件通过ArcSDE软件访问空间数据库,应用ArcIMS软件进行空间数据的发布,对于地理信息系统软件的开发和构建将是非常有益的借鉴。     

网格GIS体系结构及其实现技术

网格 GIS是实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式 GIS软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等 ,通过高速互连网络连接并集成起来 ,形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境就是网格地理信息系统。本文在分析网络空间数据特征的基础上 ,提出了网格 GIS的 5层体系结构模型,分析了空间(元)数据标准、空间服务标准、分布空间对象技术、构件与构件库技术、基于框架的互操作技术、中间件技术等 ,它们是实现该系统的关键技术。     

基于构件环境的资源动态依赖模型研究

软件复用被认为是解决软件危机的重要手段,面对企业日益复杂的数据和业务环境,基于数据和业务构件化软件复用需求日益迫切。以提高在应用开发中的软件复用率为目的,应用结构化、模块化和面向构件方法,研究了构件的静态装配、运行环境、层次关系,以及在构件环境下资源的动态依赖,提出了基于构件环境的资源动态依赖模型,在基于Java平台企业版集成平台的环境下将本模型应用于制造业信息化应用支撑软件构件化开发平台,取得了较好应用效果。     

基于CFCA-Urban模型思想的扩展研究

为了在微观层次上正确地描述各土地单元之间的相互作用,本次研究引入基于地理特征CA的城市土地利用演化仿真模型(CFCA-Urban),以城市生态机制理论为基础,结合城市土地利用演化的具体情况,首先在城市土地利用演化仿真模型(CFCA-Urban)思想的基础上,引入蒙特卡罗随机方法,借助"元胞单元生命值"和"元胞状态突变"等概念,利用可行方法获取元胞单元的交通属性,充分考虑城市生态景观、自组织机制和人为干预等宏观因素对原有模型思想进行了扩展,在接下来的工作中运用GIS技术将模型思想进行了软件实现,最后以深圳特区作为研究区域对2000~2010年土地利用时空演化进行了仿真和模拟。实证结果表明,城市土地利用演化仿真模型(CFCA-Urban)对于我们理解城市土地利用演化的发展规律和特征,指导城市决策者的实际工作具有重要的意义。客观而言,实证预测结果并不能作为深圳特区城市发展的精确预测,而是提供了一种大致的可能性。模型思想虽做扩展,但CFCA-Urban模型也还处于尝试性研究阶段,模型的精度和真实性尚待提高,留下了巨大的后续研究空间。     

人工智能GIS软件技术体系初探

作为人工智能的代表性技术,深度学习已经成为大数据等各个领域中最具有突破性发展的新技术。深度学习的成功主要得益于其新颖的数据驱动的特征表示学习能力,这种能力成功地替代了传统建模中基于领域知识人为设计特征的方式。在这些技术推动下,人工智能技术在新一代GIS基础软件技术的研究与应用中发挥着极为重要的作用,而现有人工智能GIS（AI GIS）技术研究整体仍处于初步探索阶段,距离成熟阶段尚有较大距离。作为新一代GIS基础软件的方法和技术,AI GIS已经广泛应用在遥感数据分析、水资源研究、空间流行病学和环境健康等地学领域,与传统GIS模型相比大大提高了对非结构化的遥感或街景影像和文本的地理信息提取和特征理解能力,显示出巨大的价值和发展潜力,但现有研究对AI GIS软件技术体系的梳理和总结尚不够全面。大部分研究只关注地理空间人工智能算法的研究及其特定场景下的应用研究,而对相关的AI GIS软件技术体系关注较少。本文分析了地理智慧的几个层次,并讨论了其与AI GIS的关系,总体介绍了国内外现有人工智能技术与GIS软件相结合的发展现状,进而提出了AI GIS软件技术体系。根据AI与GIS的结合关系提出了AI GIS由地理空间智能算法、AI赋能GIS和GIS赋能AI三部分组成。此外,为深入介绍AI GIS各部分组成,本文以SuperMap为例,探讨了AI GIS软件的设计与实现。最后,探讨了AI GIS的未来发展中亟需解决的问题。本文基于AI GIS软件技术的初步探索,尝试为地理智能的基础GIS软件技术体系的构建提供理论基础,以促进人工智能技术与GIS技术的进一步融合和发展,为实现地理智能提供一个可行的研究方向。     

广州城市规划信息网中的Web GIS方案设计与应用

本文介绍广州市城市规划局规划信息网的GIS信息发布系统建设方案,本方案采用ESRI公司IMS 2 .0作为GIS发布服务器端软件,建立基于CGI的Web GIS系统,使用户实现WWW交互。本文从系统的硬件要求与软件需求以及服务器端服务应用程序、Web页面的开发等方面阐述了系统的建立与应用。     

一种通用GIS应用体系结构的分析与应用

“:三层”软件体系结构作为构建传统信息系统应用的成熟框架,将其应用于GIS,从整体上看是合适的。但同时考虑到地理信息所具有的特殊性,使得通用的GIS应用还需要在“三层”体系结构中加入一些额外的功能要求。具体分析了“三层”软件体系结构与地理信息的特殊性之后,参考OGC和ISO/TC211的标准规范,提出了一种通用的GIS应用体系结构,并按照体系结构构建了一个GIS应用实例,证明了结构的合理性与可行性。     

基于Web Services和.NET技术的新一代Web GIS研究与开发

分析了当前主流Web GIS中普遍存在的问题,并基于Web Service和．NET技术。提出了新一代的网络地理信息系统技术框架——面向服务的Web GIS软件平台框架,该框架体现了“服务即是软件,软件即是服务”的全新理念。最后介绍了基于Web Service和．NET技术的新一代Web GIS平台——SuperMap IS．NET的设计与实现。     

基于XML-RPC的分布式地理信息系统计算模型

分布式异构GIS系统集成与互操作是GIS应用发展的趋势和方向。本文在WMS和GML研究基础上,提出了一种基于XML-RPC的分布式GIS计算模型,设计了分布式GIS应用操作与数据的XML抽象与表达,并进行了原型系统的实现研究。     

基于Shapefile的基态修正模型设计与实现

 本文通过对Shapefile文件进行扩展,使用改进的基态修正模型,构建了一种ArcGIS的时空数据模型,支持对时空变化过程的存储、分析和模拟,同时支持传统的GIS空间分析功能。本研究还设计和实现了一种基于多时态矢量数据集的时空数据变化过程发现和时空数据转换算法,此算法可以自动提取多个时态之间的变化过程,将多时态数据转换成基于Shapefile的时空数据模型存储。鉴于该数据模型,设计和实现了时空数据的快照恢复、变化查询、历史演化分析和数据更新方法,验证了模型的可应用性。     

基于COM组件式定量遥感模型库的实践

为了使遥感模型库具有良好的可扩展性、重用性和互用性 ,本文提出了组件式模型库的设计思路和总体框架 ,并通过实例验证了遥感波谱模拟的可行性和采用 COM组件开发定量遥感模型库的可实施性。     

城市环境保护信息系统的研究

本文探讨了以互联网为平台、以客户/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)三层结构模型为基础的城市环保信息系统(GIS)。在分析比较两层与三层系统体系结构的基础上,提出系统构建的总体思路,并着重强调了构件技术在系统建设中的特殊作用。在网络环境下增强了客户端对于城市环保信息的可操作性,除实现对环保信息远程查询检索之外 ,还增加了远程数据录入、处理与分析的功能。在城市环保GIS中还引入环保专业分析模型 ,通过通用的接口平台,将专业分析模型与环保信息有机融合,实现了污染分析模型在地理空间上的三维可视化,为环保管理和环境保护决策提供了形象而定量化的依据。     

分割暗通道先验邻域的单幅图像去雾算法

利用暗原色先验进行单幅图像去雾时,需采取高计算复杂度的细化程序,否则其估计的传输率易在边界处造成光晕。对导致边界处产生光晕现象的原因进行分析时发现,计算复杂度高的细化程序在去除晕轮效应时去雾过度,且传统的基于暗原色先验的单幅去雾算法在明亮区域易造成色彩失真现象。由此在原来的透射率估计时,提出一种基于色调的简单而快速的邻域分割方法。首先将原始RGB图像转换到HSI色彩空间,在H（Hue）通道中,用邻域中的点与中心点的色调的差值绝对值,来判断该邻域内的点是否属于同一区域,只使用属于同一区域的像素点来计算该区域的暗原色值;再通过修正透射率值,来校正明亮区域的色彩失真。在图像复原时,在HSI色彩空间保留色调分量不变,仅对强度分量运用修改的暗原色值进行去雾,再进行非线性增强,最后对饱和度分量进行颜色补偿。实验表明,本文的去雾算法能够显著提高场景的视觉清晰度,而且不需要图像后续修补,并能获得更好的色彩视觉保真。     

基于.NET的插件式GIS应用框架设计与实现

随着软件功能需求的增长,良好的体系架构能够保证在原有软件改动最小的基础上扩展软件功能,框架＋插件的软件架构为此提供了一种解决方案。框架＋插件的软件架构将软件分为宿主程序和插件两部分,两者之间通过接口协议进行通信,通过新增插件以及扩展原有插件的方法来完成软件功能的扩展及重用。针对这种软件架构在GIS领域中的应用,本文以.NET为开发平台,分析了利用其反射和委托机制进行插件动态加载管理及插件调用的实现方法,为插件式GIS应用框架的实现提供了一种解决思路。     

Research and application of mineral resources assessment by weights of evidence model based on SIG

Geological data are usually of the characteristics of multi-source, large amount and multi-scale. The construction of Spatial Information Grid overcomes the shortages of personal computers when dealing with geological data. The authors introduce the definition, architecture and flow of mineral resources assessment by weights of evidence model based on Spatial Information Grid (SIG). Meanwhile, a case study on the prediction of copper mineral occurrence in the Middle-Lower Yangtze metallogenic belt is given. The results show that mineral resources assessement based on SIG is an effective new method which provides a way of sharing and integrating distributed geospatial information and improves the efficiency greatly.     

基于SilverLight和REST的富网络地理信息系统框架设计

 在WebGIS的快速发展过程中,其架构方法和实现技术的研究一直是人们关注的热点。本文针对传统WebGIS开发复杂度高、交互体验性贫乏、运行效率低等不足,在对RIA/SilverLight和REST技术的研究基础上,以整体结构模块化,开发行为统一化,代码可复用及经验可复用的指导思路下,提出由空间数据服务器(数据访问层DAL)、GIS服务和Web服务服务器(业务逻辑层BLL)及部署有SilverLight插件的浏览器(表现层UI)组成的3层架构式富网络地理信息系统,并阐述了数据层中空间属性数据库的设计和建立步骤以及优化经验,分析了业务逻辑层的构成和运行机制,为提高系统开发效率使用MVVM(Model-View-View Model,模型－视图－视图模型)设计模式,将表现层分为前端用户界面和后台逻辑两部分,并描述了用户熟悉的Office Ribbon设计样式的开发方法,说明了后台逻辑架构组件各自功能及通讯路径。最后,为验证此框架能够有效提高系统开发效率、丰富用户体验和改善系统运行性能表现等优势,利用SilverLight(C#)实现了应用实例——LightGIS。系统开发和运行实验表明,该框架能够很好地达成以下目的:(1)实现优美的用户操作界面和丰富的互操作性体验;(2)提供平滑、流畅的地图服务和高响应性空间分析;(3)具备优秀的系统可扩展潜力和可配置性。     

Research and application of mineral resources assessment by weights of evidence model based on SIG

Geological data are usually of the characteristics of multi-source, large amount and multi-scale. The construction of Spatial Information Grid overcomes the shortages of personal computers when dealing with geological data. The authors introduce the definition, architecture and flow of mineral resources assessment by weights of evidence model based on Spatial Information Grid （SIG）. Meanwhile, a case study on the prediction of copper mineral occurrence in the Middle-Lower Yangtze metallogenic belt is given. The results show that mineral resources assessement based on SIG is an effective new method which provides a way of sharing and integrating distributed geospatial information and improves the efficiency greatly.     

基于COM的通用拓扑图组件设计与实现

基于组件的软件开发技术成为当前软件业的热点和发展方向.处于组件间互操作性的考虑,COM 充当了一个公共的底层框架,提供了组件模型的标准.通过分析COM 技术及拓扑图组件的特点,按照面向对象的软件设计思想,给出了基于COM 的通用拓扑图组件设计和实现方法.     

面向PPGIS的空间信息服务模型研究

公众参与式GIS(PPGIS)是近年来GIS与社会科学和网络技术相结合产生的一个新的应用研究方向,本文首先从模型抽象的角度研究了面向PPGIS的空间信息服务的概念、组织构成、服务模式、过程行为以及评价体系等,揭示了公众参与GIS中空间信息服务模型的本质特征,其次从基于WebGIS的地理信息服务角度,对面向PPGIS的空间信息服务模型的实现。同时,为了用于PPGIS中实时参与空间信息的管理,构建了基于Ar-cIMS系统平台框架,并基于ArcIMS和ArcSDE开发了可以满足实时空间数据处理的扩展空间数据引擎。