GIS应用的快速发展对异构空间数据库互联互访提出了更高的要求。本文对现有的多种异构空间数据库互操作模式进行了对比分析, 指出了各种模式的特点及其不足, 在此基础上, 提出了一种开放式空间数据库互联互访(OGDC, Opening Geospatial Database Connectivity)的策略与规范, 以及由各家GIS 平台软件厂商共同制定标准接口, 再由数据库开发厂商或数据提供厂商按照标准接口进行开发实现的新模式。本文对OGDC的设计思路、技术特点和应用情况进行了分析, 设计了地理空间数据库的数据访问对象模型及接口, 并使用国产空间数据库软件BeyonDB, 对OGDC作了开发和实验验证。实验表明, OGDC可以较好地兼顾空间数据互联互访中系统功能、效率和易用性等方面的需求, 为异构空间数据库的标准化共享和持续利用提供了一种较为可行的解决方案。

三维地理场景的可视化是虚拟地理环境研究中展示各类复杂地学过程与现象的重要技术。目前,现实中地理场景大多具有复杂度高、规模大、交互性强等特点, 故采用传统的单个计算机单屏显示方式, 已无法满足用户对沉浸感、大视野、高分辨率的可视化应用需求, 而多屏显示技术是一个解决该问题的有效途径。本文以福建长汀县水土流失治理过程中植被覆盖变化为例, 开展了时序三维地理场景的单机多屏同步可视化技术和漫游系统研究。提出了系统的软件架构和开发流程, 并引入多线程同步机制, 实现了三视图场景的构建、三屏同步显示、三屏同步路径漫游、矢量图的差异符号化和三维场景实景图片嵌入播放等技术, 设计并实现了一个以单个计算机控制三个显示屏幕的时序同步可视化漫游系统。采用3 个时相的彩色遥感卫星影像,叠加数字高程模型形成反映不同时期水土流失程度变化的三维地理场景, 在水土流失治理过程成果展示中得到了应用。系统除了三维场景沉浸感强、震撼力大之外, 还具有动态变化、信息量大、表现力强等特点, 在地理场景动态可视化方面有独特的应用前景。

多尺度地形图生产和建库是基础地理信息系统建设的重要内容, 也是信息库建设的重点和难点。小比例尺地形图, 一是按照相应比例规则进行实地测绘, 二是采用制图综合逐级缩编, 但无论哪种方法都存在着时间长、效率低、更新困难, 质量因人而异等缺陷。基于空间信息源的多尺度地形图智能化缩编, 借助空间信息数据的整体性、适应性、拓展性、算法先进性和超强分析能力, 运用空间信息拓扑关系, 建立基本比例尺图形数据库, 在信息数据库中智能化完成梯级比例尺缩编、跨比例尺缩编及任意比例尺缩编, 自动快速建立相应比例尺图形数据库, 同时保障多尺度图形数据库及时更新和维护。该方法克服了传统测绘与缩编地形图的弊端, 保障系列比例尺地形图与基本比例尺图形数据库的一致性、实时性, 满足各层次、各行业用图需求, 方便快速建立城市DSM 地表模型和空间真三维地理模型, 具有成本低、速度快、精度高、通用性强、按需供图的特点和优势。湘潭市工程实践证明:基于空间信息源数据的地形图智能化缩编的体系、架构、理论和方法是可行的, 有广泛推广应用价值。

为解决卫星监测目标解译过程中"长事务处理"及多用户编辑带来的问题,实现对监测目标多个时刻状态的有效存储与管理,支撑卫星监测任务。首先,分析了ArcSDE的版本控制原理,研究其在卫星监测目标管理中的应用可行性;其次,在对卫星监测目标管理及任务需求分析的基础上,设计出基于ArcSDE版本技术的卫星监测目标存储、管理平台框架,主要包括目标解译过程中各解译版本对比、历史回溯及冲突协调处理等核心功能模块,实现对卫星监测目标各解译结果之间的访问查看、对比及目标历史状态的再现;最后,利用ArcGIS Engine进行二次开发,通过对系统主要功能的实现与验证表明,系统能有效提供卫星监测目标历史重构、跟踪分布等支撑。

煤矿生产安全管理是一项复杂的系统工程,安全生产管理中的生产条件合理评估,应急情况下人员的避灾及救援是煤矿安全生产的研究热点。本文在分析国内煤矿安全生产现状的基础上,对煤矿安全生产信息系统进行了总体设计,探讨了系统的总体结构、数据组织,详细设计了井下运输、矿井通风、井下给排水、井下供电、安全应急等煤矿安全生产的业务应用功能,从技术实现的角度阐述了系统的开发环境、数据建库和系统集成等关键技术,以某煤矿为例,在Supermap平台上实现了避灾路径分析、运输网络、通风网络、供电网络、给排水网络分析等分析功能,为煤矿管理与安全生产提供了科学的决策支持。

传统标绘系统都是单用户工作模式,不能满足现代社会中群体用户在分布式环境下协同标绘的要求。本文将网格技术引入分布式实时协同标绘研究中,设计了基于网格的分布式实时协同标绘系统的框架,介绍了其系统框架,以及协同管理、协同消息、网格调度器等技术。将网格和GIS技术的结合,实现了分布式实时协同符号标绘系统原型,满足群体用户的地理信息共同协调与合作标绘的要求。实验表明,以网格技术构建分布式实时协同绘系统,能实现广域网下的快速协同,使其响应速度快,稳定性好。

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。

滑坡是最常见的一种地质灾害,其主要诱因是降雨。滑坡灾害多发生在雨量充沛地域或洪水季节。南京市受自然环境和地质环境的影响,滑坡是其最主要的地质灾害类型之一,为了有效地预测滑坡的发生情况并最大限度地减少滑坡灾害为南京带来的损失,本文在已有的南京市地质灾害易发区等研究的成果上,结合南京市历史滑坡数据、气象资料和地质灾害预测数学模型构建了南京市滑坡灾害预测方法并确定了南京市滑坡灾害预测预报技术流程。在该预测方法和技术流程的基础上,本文同时应用了数据库技术、ArcGIS Server技术、AJAX远程调用技术、网页局部刷新技术和地图缓存技术等,融合地理信息系统功能与滑坡灾害预测预报业务功能,开发了南京市滑坡灾害预测预报信息共享平台。该平台可以对滑坡灾害基础数据和实时气象数据动态、科学地管理,结合南京市实时降雨数据可实现滑坡灾害预测预报并将灾害信息实时在线发布,同时提供对滑坡灾害信息的查询、检索、统计分析等功能,最终通过该信息共享平台,为南京市滑坡灾害的防灾减灾提供决策支持,为其他需要建立滑坡灾害预测信息共享平台的城市提供参考。

为了能直观、形象和动态地反映不同区域税收状况的空间分布规律和变化趋势,提高异构税收征管GIS系统的数据共享和互操作性能,采用GIS企业级中间件与开放地理信息联盟(OGC)规范的GIS Web服务(GIServices)相互集成的方式,构建一种面向服务架构(SOA)的税收征管WebGIS系统(STAXGIS)。STAXGIS是一致性的业务模型和信息模型,通过GIS企业级中间件提供空间数据转换、税收业务处理与税收空间分析等高级服务功能,并采用GIServices提供税源查询与定位、税收专题分析、税务查询与申报等方面的信息服务。STAXGIS采用J2EE 4层框架(即数据层、应用服务层、Web服务层和客户层)实现其部署与分层管理,这与传统税收征管GIS系统相比,STAXGIS的征管效率和可扩展性大大提高。以福建省福州市为例的研究表明,STAXGIS可增强现有分散管理的异构税收征管GIS系统在分布式环境下的信息共享能力和互操作性,提高异构环境下税收征管空间分析的整体效率,并向各级税务管理部门提供直接或间接的决策支持。

为了充分展示全球油气地质综合研究的数据资料,提供数据库对外信息服务的窗口,基于ArcGIS Server技术、Visual studio.NET 开发平台和ORACLE数据库管理系统,构建了B/S结构的全球油气地质信息共享系统。本系统是WebGIS应用平台,提供了信息发布、地图浏览、图形查询、空间分析、专题制图等功能,以图形、文字、图表等方式展示研究区的基础地理、基础地质、油气地质、资源潜力、投资环境等方面的最新成果,为公众和研究人员提供了高效的信息访问途径,为国家油气资源管理和能源决策提供了可靠的信息支撑,实现了重要信息社会化共享的目标。文章简单介绍了ArcGIS Server,重点描述系统框架、数据分类和功能模块,旨在探讨ArcGIS Server的网络信息共享系统的设计与实现。

通过对当前矿产资源规划信息化建设现状,以及GeoData Service技术特征和优势的基础上,提出面向服务理念架构3层B/S模式的矿产资源规划信息服务系统。着重对系统的逻辑结构、空间数据库、系统功能进行了详细设计,并对封装了矿产资源规划成果数据的GeoData Service服务的构建要点、处理方法及该种处理方法的技术优势进行了阐述;同时给出了在Dotnet框架下,采用ArcGIS Server.NET ADF开发技术,开发实现的矿产资源规划信息服务系统的运行实例。最后,剖析了Web ADF异步回调技术、基于JavaScript的Web动态导航技术、ADO.NET数据访问技术、系统性能的整体优化方法等关键技术在系统中的具体实现。系统运行表明,矿产资源规划信息服务系统为矿产资源规划信息化建设领域系统建设的架构方式从Web GISystem到Web GIServices的转变及矿产资源规划成果数据信息的同步更新与管理、远程提取、网络分布式共享拓展了一种新的应用模式。