真三维地理信息在国土资源中的应用

❶ 地理信息系统3维方面的应用有哪些

E都市不是三维，而是在二维的基础上加一个图片。
三维GIS暂时没有很成功的案例。应用上也不是很明朗，或许这就是制约三维GIS 发展的因素。一旦有明确的应用方向，其发展会很快的。

❷ 网格技术在国土资源信息化中的应用探讨

岳海斌¹ 周庆俊¹ 陈鸿志¹ 李留所²

（1.福建省莆田市国土资源局，莆田，351100；2.福建省国土资源勘测规划院，福州，350003）

摘要：在概述网格技术内涵、特点和发展现状的基础上，探讨了在国土资源信息化建设中网格技术在构建基础框架、处理海量数据和提供优质服务三方面的应用，并对今后网格技术对“数字国土”建设的影响进行了展望。

关键词：网格技术；信息化；国土资源；应用

我国将在“十一五”期间建成覆盖到县的土地利用现状数据库，通过遥感卫星拍摄和地面实地调查，实现对耕地占用、补偿和违法用地情况的实时动态监测。这一目标为国土资源信息化建设提出了新的要求。随着近些年国土资源信息化的建设，各省国土资源部门基本上建立起了三级网络系统、基础数据库系统和政务管理系统，但是当前在数据标准化、基础数据共享、系统集成、数据整合、实时动态监测以及信息化服务还存在着许多的问题亟待解决。网格技术的兴起为国土资源信息化建设提供一个新思路，由于网格技术自身特点产生的大吞吐量计算能力、数据透明访问以及应用服务集成等诸多优势，在土地利用动态监测、国土资源数据开发利用、三维城市建模等领域中具有广阔的应用前景。

1 网格技术

网格技术起源于20世纪90年代美国政府资助的分布式超级计算（distributed super-computing）项目I－WAY。从1993年开始，网格计算与互联网技术的进一步融合，酝酿产生了继因特网、Web之后的第三次技术浪潮。现在详细阐述网格的内涵、特点和发展现状。

1.1 网格的内涵

网格从提出到现在已经有十几年的时间，与网格相关的各种技术也日益完善，但至今仍没有一个确切的概念来定义网格。网格计算研究的先导Iran Foster给网格下的定义是：网格计算是动态多机构虚拟组织中一个协调的共享资源和解决问题的过程。这个定义引入了虚拟组织的概念，资源的范围更加广泛，共享更具目的性，强调协同解决问题，其问题存在的环境具有异构、分布、动态、演化等特点。简单地讲，一大批异构的资源组成了一个网格，这些资源以众所周知并且一致的方式进行交互和运转。具体地讲，网格是可以作为虚拟的整体而使用的在地理上分散的异构资源，这些资源可能属于不同管理域，它们包括网络可达的异构计算机、科学仪器、文件和超级计算系统等。从这个概念来讲，群集、机群、计算机和网络附加存储设备、科学装置、网络等本身都不能称之为网格，但它们可能是网格系统的重要组件。

可以着重从以下三方面理解网格概念：第一，从概念上，网格的目标是资源共享和分布协同工作。网格的这种概念可以清晰地指导行业和企业中各个部门的资源进行行业或企业整体上的统一规划、部署、整合和共享，而不仅仅是行业或大企业中的各个部分自己规划、占有和使用资源。

第二，网格是一种技术。为了达到多种类型的分布资源共享和协作，网络计算技术必须解决多个层次的资源共享和合作技术，将Internet从通讯和信息交互的平台提升到资源共享的平台。但是目前并行计算、分布计算中间件等现行技术远远没有解决多组织之间资源的共享问题，以及广域范围的多系统之间联合处理和计算等网格计算所面临的关键问题。因此，网格计算技术研究具有独特性、紧迫性和挑战性。

第三，网格是基础设施，是通过各种网格综合计算机、数据、设备和服务等资源的基本设施。这种设施的建立，将使用户如同今天按需使用电力一样，无需在用户端配置大量的全套计算机系统和复杂软件，就可以简便地得到网格提供的各种服务。这样，设备、软件投资和维护开销将大大减少。

图1给出了网格的概念图。从图中可以看到，网格概念的精髓包括：网格首先是指跨管理域的资源集合体，然后是指基于这些资源的协同问题求解技术。实现网格资源的协同应用求解，涉及信息领域的诸多技术，如并行计算技术、分布计算技术、知识工程、数据挖掘、信息安全和软件代理等。

图1 网格概念图

1.2 网格的特点

网格作为一种新出现的技术，和其他技术相比，有其重要的特点，理解和掌握这些特点是构建网格应用系统的关键。

（1）分布与异构性（Distributed and Heterogeneous）：网格系统由分布在Internet上的各类资源组成，包括各类大型机、工作站和PC机，它们是异构的，可运行在Unix、Windows、Linux等各种操作系统上，也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。由于网格系统的这种分布性与异构性，因此如何实现异构机器之间资源与任务的分配与调度、安全通信与互操作、实时性等问题是网格计算的首要问题。

（2）动态性（Dynamic）：组成网格系统的资源不是一成不变的，而是动态变化的，随着时间的推移，原先不在网格上的资源有可能连接到网格上，原先在网格上的资源由于故障或其他原因有可能不再可用。针对网格资源的动态变化性，资源管理必须能动态监视和管理网格资源，实现任务的动态迁移，从可利用的资源中选取最佳资源服务。

（3）自治性与多重管理性（Autonomy and Multi-administer）：网格上的资源是属于不同的组织或个人的，资源的拥有者应该拥有对资源管理的最高权限，这就是网格资源的自治性。但网格资源也必须接受网格的统一管理，否则不同组织的资源就无法建立联系，无法实现共享和互操作，也就无法作为一个整体为网格用户提供方便的服务。

1.3 网格的发展现状

网格的发展经历了从元计算到面向信息服务的历程。在国外网格方面有代表性的研究有美国的国家技术网格（NTC）、分布式万亿次计算基础设施（DTF）、美国宇航局IPG、美国能源部和3个国家重点实验实Sandia、Livermore与Los Alamos共同承担的ASCI Crid、美国国防部的全球信息网格（Global Information Grid）以及欧盟的Data Crid等。目前已经出现了不少在一定程度上支持网格计算的系统，比较著名的有 Clobus、Legion、Clobe、Netslove和Javalin等。

我国也在加紧网格基础设施方面的研究，已经完成的网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施（Advanced Computational Infrastructure，ACI）和以中科院计算所为主的国家高性能计算环境（National High Performance Computing Environment，NHPCE）。目前国内正在进行的网格研究项目主要有：有多家单位参加的863计划资助的“中国网格（chi-na grid）”、上海多所大学参加的“上海教育科研网格”、航天二院和清华大学共同开发的“仿真网格”、中科院计算所领衔开发的“织女星网格”等，另外，全国还有几十所大学和研究机构正在开展各种网格研究。

目前，在世界范围内的网格计算项目很多，但在相关的地理空间信息领域的应用并不是很多，仍处于起步阶段。我国已经开始进行有益的尝试，上海市在第5 届工博会“数字城市与城市网格”国际论坛上首次提出建设上海城市网格的计划。该计划将连接全市超级计算机，形成以海量存储和网格运算的共享环境。上海城市网格的建设，已列为我国五大网格项目之一。目前正计划在集合气象预报、电子政务、远程医疗和城市应急处理领域开展网格示范应用。随着网格技术的进一步完善，其应用领域将更加广泛。

2 网格技术在国土资源信息化中的应用探讨

从以上的分析可以看出，网格技术在充分利用网络资源，实现信息共享，处理海量数据等方面具有明显的优势，而这些恰恰是实现国土资源信息化建设的基础，所以网格技术将成为未来信息化建设的核心技术之一，现就网格技术在未来国土资源信息化中建设的具体的应用进行探讨。

2.1 实现基础数据共享

在当前信息化建设中，各个应用服务因业务逻辑和建设主体的不同而单独的建设，各个服务没有整合成一个有机的统一整体，查询一项内容往往需要分别跨越几个不同的应用服务系统才能得到较为满意的结果。另外由于各自分散建设，特别是信息化建设的空间信息大量存在语法级、结构级和语义级异构，采用各异的开发语言、通信协议议和系统平台，缺乏信息共享的机制，信息资源未能得到充分利用，因此建成的系统往往不能最大限度地发挥作用，限制了信息化建设整体的成效。同样，对国土资源信息化建设而言，由于其业务涉及许多相关部门，如何实现信息共享，不仅是系统建设的一个重要目标，也是提高部门效率的根本保证。例如，在土地利用规划编制过程中，涉及大量的基础数据，包括图件、人口统计资料、国民经济发展资料、产业发展资料，这些数据分布在不同的部门内，因此迫切需要将现有的信息资源以一种最方便、最有效的方法提供给规划编制者。网格技术为这种数据消费者迫切需要大量空间数据，而空间数据生产者拥有海量数据却无法有效提供数据的矛盾解决提供了一个通道，在将来的信息网格框架下，各个部门都是信息网格上的一个节点，因此每个部门就可以通过信息网格获取这些异构的数据，无疑将促进各部门的工作效率，实现协同办公和提高对地质灾害等紧急事件的快速反应和决策能力。

2.2 处理国土业务海量数据

当前国土资源业务中处理的信息量非常大，例如，要实现耕地动态监测，必须有强大的耕地遥感专题影像的处理能力，特别是要做到能够利用遥感技术准确实时地对耕地利用情况进行动态监测，从每季度监测一次到每月监测一次，甚至每周监测一次，及时对违法用地现象进行处理。由于遥感影像的数据量通常很大，少的几百MB，多的几个GB，处理起来是非常消耗计算资源的，特别是超大幅的高分辨率遥感影像。受数据处理能力的限制，传统遥感影像处理往往采取分幅处理的方法，而且各个处理环节往往分开进行，造成遥感影像处理周期过长。遥感影像处理周期过长的一个严重后果是等遥感影像处理完成之后，对实际应用已经没有太大意义。大量的遥感影像只能成为历史档案，而不能及时地辅助政府决策。虽然超级计算机可以解决这个问题，但是由于计算机的成本限制了信息共享的实现。目前，各级国土资源部门各自购买了大量各种类型的计算机。这些计算机绝大多数时候CPU资源处于空闲状态，造成了极大的资金浪费。如果能够利用网格计算技术把这些计算资源“收集”起来，“聚沙成塔”，就能够为国土资源部门提供超大规模的计算力，使耕地遥感专题影像处理实时化，那么国土资源主管部门就可以对耕地利用情况进行实时监测，及时制止违法占地现象。国土资源部也可以动态了解耕地利用情况，防止下级部门的虚报、瞒报等问题。实际上，一些国家在这个方面已经做出了一些有益的尝试，地球系统网格（Earth System Grid，ESG）、美国航空航天局（NASA）的信息动力网格（In-formation Power Grid，IPG）项目就是采用网格计算技术来处理全球观测（FOS）计划的超大规模遥感影像。

2.3 提供优质的信息服务

国土资源信息化建设的基础是数据共享，目的是信息服务，而国土资源服务提供的很大一部分信息是空间信息。新一代的网格结构体系－开放网格服务体系结构（Open Grid Services Agricultures，OGSA）为实现优质的信息服务提供了可能。OGSA是在5 层沙漏结构的基础上结合Web Services提出了新一代的网格结构。在OCSA中一切（计算资源、存储资源、网络、程序、数据库、仪器设备等）都抽象为服务（Services）。在充分考虑网格的异构分布特性的基础上，OCSA对Web Services进行了扩展，提出了动态服务（即网格服务）的概念。通过定义标准的服务接口把服务实现、资源所在地和物理资源屏蔽，不仅解决了异构网格环境的互操作问题，而且真正实现了服务的虚拟化。而现阶段对空间信息服务的研究大都基于Web Services来进行，它虽然很好地实现了空间信息分布异构数据共享与互操作，但它只是为Web环境下访问资源提供的一种标准接口。基于Web Services的空间信息服务方法，在对海量数据的处理和为用户提供一体化及完全透明的服务方法上遇到了许多难以克服的困难。网格服务中，分布异构数据的共享与互操作已经成为一个基本特征，必将随着网格的建立迎刃而解。此外，空间信息网格可以实现一体化服务。虽然当前的空间信息模型对用户提出的访问与处理需求可以通过并发并行及先后分离的多个环节来共同完成，但对用户而言，却不是通过一次请求便可以实现，空间信息网格服务中将很方便地实现这一点。最后，空间信息网格服务将向用户提供三维可视化的访问与操作接口。因为在网格中，所有的信息与应用都建立在空间位置信息的基础上并与之关联，从而所用用户对所有数据访问与应用请求都能通过虚拟仿真的空间地理位置来操作，所以，能够为用户提供真正三维可视化服务。

网格是网络应用需求不断增加的必然的产物，虽然网格技术近年来由于各国政府和企业的重视已取得了很大的进步，也有一些相关的应用，但总体来讲，网格的发展还处于初期阶段。把网格技术应用于国土资源信息化建设，是对数字国土的扩展，网格技术的发展，必将对数字国土的发展带来深远的影响。

参考文献

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赵念强，鞠时光.网格计算及网格体系结构研究综述［J］.计算机工程与设计，2006，27 （5）：728～730

李德华，王乘.基于网格的“数字城市”应用服务平台框架［J］.华中科技大学学报（城市科学版），2005，22 （1）：19～22

何小朝，李琦，承继成.基于网格的空间信息模型与服务技术研究［J］.地理与地理信息科学，2003，19 （4）：60～63

吴其斌.“安大略土地信息”（LIO）计划及其对我国国土资源信息化建设的启示［J］.国土资源信息化，2005：45～48

金宝轩，边馥苓.基于网格服务的三维城市模型的可视化研究［J］.计算机工程，2006，32 （4）：217～219

❸ 地理信息系统的应用有哪些

地理信息系统的应用有：城市规划、建设管理，农业气候区划，大气污染监测管理，道路交通管理，地震灾害和损失估计，医疗卫生，军事。

城市规划、建设管理

城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工

农业气候区划

采用新技术、新方法、新资料，开发"农业气候区划信息系统（Agriculture & Climate Distributed Information System,简称ACDIS）"软件，建立气候资源开发利用和保护监测体系，实行资源平面与立体，时间与空间全方位优化配置；发挥区域气候优势，趋利避害减轻气候灾害损失，提高资源开发的总体效益。为各级政府分类指导农业生产，农村产业结构调整，退耕还林防止水土流失等提供决策依据，为地方政府服务。

大气污染监测管理

随着经济的发展，环境污染直接影响了人们的生活质量，环境质量问题也得到了越来越多的重视。污染环境包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等，其中就大气污染而言，城市区域由于受到工业生产、居民生活的影响，成为大气污染发生的集中区域，历史上几次严重的污染事故，如伦敦烟雾事件（1952）、洛杉矶光化学烟雾事件（1943），都是发生在大城市。近几十年来，研究者对大气污染问题进行了大量研究，并且通过实验或计算来建立适合于特定区域的大气污染物扩散模式以及确定相关参数的计算方法。

道路交通管理

近年来，GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视，并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T，以满足道路交通管理方面的要求。路廓设计是公路设计中的一个重要环节，是定出公路最终线向的一个步骤。在路廓设计中，要综合分析多种空间数据，包括大比例尺的土地利用图、地形图以及现有的道路网等。

地震灾害和损失估计

对地震灾害以及地震次生灾害的评估对于一个区域的降低危险，资源分配以及紧急响应规划具有重要的意义，而通过存储和分析地质构造信息，利用GIS可以预测地震发生的"场景"并估计该区域由于地震引发的潜在损失。此外，GIS也提供了有力的工具使得在地震实际发生时，分析灾害严重程度的空间分布，帮助政府分配紧急响应资源。

地貌

地貌学理论发展和生产实践需要加强计量地貌研究。然而，由于地貌现象的复杂性、地貌数据的庞大等多方面的原因，需要在地貌研究中采用GIS工具，使其成为地貌定量研究的一个有效途径。

医疗卫生

由于流行病是用于描述和解释某种疾病的发病率，从空间的角度来看，流行病学需要很好地描述流行病发病率空间分布特征的手段，进而可以研究发病率模型，以发现流行病和周围环境的关系。通常，GIS在流行病研究中主要提供了如下三个方面的功能：流行病数据的可视化，空间数据分析，流行病模型等。

军事

军事是以准备和实施战争为中心的社会活动。一切军事行动都是在一定的地理环境中进行的，地理环境对军事行动有着极其重要的影响与作用。随着人类社会向信息化迅速发展，未来高技术战争中信息对抗的含量将越来越高，特别是高技术条件下的局部战争，由于战争爆发突然，战争进程加快、战机稍纵即逝等特点，对作战指挥的时效性有了更高的要求。指挥决策智能化、作战指挥自动化、武器装备信息化成为未来战争取胜的关键。在这种需求下，出现了数字化战场，数字化的地理环境信息已成为指挥决策的必要条件之一。因此，作为空间军事信息保障的军事地理信息系统已成为现代化军事斗争的一项重要内容。

❹ 地理信息系统的应用、前景以及所存在的问题

主要应用领域有灾害监测 、环境评估 作战指挥 交通运输、宏观决策、商业金融通讯邮电日常生活等各领域、资源管理、区域和城乡规划
GIS用户分布的主要行业
空间基础数据建设部门：勘测测绘、遥感等
城市市政管理部门：规划、土地、房地产、市政水电气
能源部门：石油、天然气、地质
自然利用：农林、水利、环保
公众服务部门：公安、消防、紧急救援
金融服务部门：银行、保险
社会经济部门：统计局、信息中心
教育部门：高校、中学等

资源清查是GIS的最基本的职能
包括:
1）土地资源的清查、管理；
2）森林资源的清查、管理；
3）矿产资源的清查、管理；
4）土地利用规划；
5）野生动物的保护
GIS在区域和城乡规划中的应用包括：
1）城镇总体规划；
2）公共设施配置；
3）道路交通规划；
4）城市环境动态监测；
5）城市环境质量评价；
6）城市建设用地适宜性评价；
灾害监测
GIS方法和多时相的遥感数据，用于:
1）森林火灾的预测预报;
2）洪水灾情监测和淹没损失估算;
3）确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线;
4）为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。
宏观决策
GIS利用地理数
据库，通过一系列
决策模型的构建和
对比分析，可为国
家宏观决策提供依
据。

目前GIS的发展状况
1．GIS组件化取得重要进展(Com-GIS)
2．GIS网络化取得重要进展(WebGIS)
3．纯关系型数据库技术在GIS中逐步得到应用
4．真三维地理信息系统技术取得进一步进展(3DGIS)

❺ 3s及在土地资源管理领域的应用中，有哪些技术分别有何特点及优势

引言：
3S是遥感技术RS、地理信息技术GIS、以及全球定位技术GPS的统称。“3S” 技术在水利行业中广泛地应用于水资源调查、生态环境管理、旱情监测、灌溉面积监测与规划、水环境评估、防洪减灾、水土保持、河口与河道及河势演变动态监测、水利工程选址、水库库容与湖泊动态变化监测、水库移民等方面的工作。随着计算机技术的飞速发展，“3S”水利应用越来越广泛和深入，将来的发展方向一定是具有海量数据存储功能、网络功能、地理信息建模功能和无线通讯功能的3S集成系统。

一、概述：
RS（遥感技术）是指从远距离高空及外层空间的各种上利用光学或者电子光学（称为遥感器或波探测仪器）通过接收地面反射或接收的电磁波信号，并以图象胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，经过信息处理、判读分析与野外实地验证，最终服务与资源勘测、环境动态监测与有关部门的规划决策。是过摄影或扫描、信息响应、传输和处理，研究地面物体的形状、大小、位置及其与环境的相关关系等宏观规律的现代科学技术。广泛应用与农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探及军事侦察等各个领域，70年代开始用于水利。
GIS（地理信息系统）是近年发展起来的一种在计算机软硬件技术支持下对信息进行采集、存贮、查询、综合分析和输出，并为用户提供决策支持的综合性技术的空间信息管理信息计算机系统，是分析与处理海量地理数据等地理环境有关问题的通用技术。广泛应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共实施管理、交通安全等领域。目前在水利方面发挥越来越重要的作用。
GPS是一种可以定时与测距的空间交汇的导航系统，通过接收卫星信息来给出（记录）地球上任意地点的三维坐标以及载体的运行速度，同时它还可给出准确的时间信息，具有记录地物属性的功能。因其提供全天候实时、高精度三维位置、速度及精密的时间信息，已经被广泛应用于陆地、海洋、空间与航天领域各类军用与民用目标的定位、导航与精密测量，尤其在大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航与管理、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘测、地球动力学等应用更加广泛，90年代后始应用与水利行业。
RS是数据获取与更新基础；坐标定位、局部监测是GPS的主要功能；数据存储、管理、分析、可视化是GIS的基本功能；计算机技术是3S技术的根基；网络是3S的翅膀；水利应用科学技术是3S发展的动力。3S技术在水利行业中广泛地应用于调查、监测、管理、评估等方面。具体地应用在水资源调查、水环境评估、防洪防汛、水土保持、河口演变、水利工程选址、水库移民等方面的工作。

二、水利应用：
3S技术就像一座多功能水库，对信息起着集中、调节和净化的作用，它兼容并蓄各种来源的信息，按地理空间坐标进行数据管理、查询和检索，通过地学分析、空间分析、相关分析、模拟和预测等手段进行科学加工与决策，提供多层次和多功能的信息服务。因此3S技术在水利信息化也就是水利现代化中起着并将继续起着至关重要的作用。3S技术主要应用在以下一些方面：
1、在防洪减灾中的应用：
（1） 数据采集与提取在雨情、水情、工情、险情与灾情等方面应用
（2） 数据与信息的储存、管理与分析方面，即防洪、减少、救灾的信息管理系统。
（3） 防汛决策支持方面如灾情评估、避险迁安、抢险救灾路线、气象卫星降雨定量预测等。
2、在水资源生态环境管理中应用：
“3S”技术在解决水资源与生态环境调查、动态监测水资源、生态环境变化、管理水资源与生态环境数据重要作用，RS可以提供动态更新数据源，GIS提供空间数据库管理、分析、应用的工具，GPS提供水利实施等空间定位基础。
3、在水土保持中应用：
RS为壤侵蚀调查提供信息源，GIS分析土壤侵蚀因子，进行评价侵蚀
类型、程度及侵蚀量估算
4、在河道、河口、河势动态监测中应用：
对泥沙淤积、泥沙分布几河道、河口、河势动态监测。
5、在水库库容与湖泊动态变化监测：
对湖泊面积容量变化及泥沙含量等监测。
6、水环境监测、评价与管理：
水质监测、水环境信息管理、水环境遥感监测。
7、旱情监测、灌溉面积监测与规：
旱情预报、动态监测几抗旱决策支持，有效灌溉面积与实际灌溉面积监测及灌区规划与动态管理。
8、水利水电工程建设和管理
3S是水利水电工程选址、规划、乃至设计、施工管理中十分重要的工具，例如移民安置地环境容量调查、调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查、水库高水位运行的淹没调查、大中型水利工程的环境影响评价、防洪规划、大型水利水电工程抗震安全、河道管理、大型水利水电工程物科贮运管理、蓄滞洪区规划与建设等等。
9、灾情评估，主要包括以下几方面的内容：
灾前评估：可能造成的经济损失；可能的受灾人口（涉及社会因素）；迁安能力（人数、道路、车辆调度）；重点保护区（交通大动脉、重要工业基地、军事要地）；抢险物资储运。灾中评估：确定灾情及发展趋势；救灾物数量与运输路线；为后继洪水调度方案决策提供依据；迁安人员的安置；灾后重建的准备。灾后评估：上报损失的核实；为防洪规划提供信息；为灾后重建提供方案。前景展望：
在以信息化带动水利现代化的战略方针指导下，3S在水利行业的应用将“无孔不入”，而且迅速地占领管理和决策层面，并且势必作为基础技术支撑，进入数字流域或数字水利的框架。而且在水利行业开始应用的主要有以下几个趋势:
1、网络化
WebGIS可用于除了一般数据外的特殊数据类型，尤其是矢量数据的处理，以网络浏览器为应用工作，在客户端可以实现对矢量数据的操作，可以在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能，并可通过网络远程调用和发布各类数据、图形、图像。
2、集成化
水利信息化进程中的3S技术在实际应用中不仅要通过数据接口将RS、GIS、GPS严格地、紧密地、系统地集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统，往往还要跟其他的诸如MIS或OA等系统紧密结合，方可满足需求。因此， 3S技术与外部系统无缝集成是必然的发展趋势。
3、以数学模型和决策分析为支撑
对于水利工作者来说，仅对图形进行简单的浏览、查询是没有太大意义的。如何要让3S在水利行业发挥出更大的作用，就要利用3S特有的专业分析功能。水利行业要求3S系统提供专业的分析算法和专业模型，以便对各种水利数据进行深层次的分析，使系统具有辅助决策支持功能，为有关部门提供科学的计算结果和决策依据。
4、实时三维和虚拟现实技术
水利上很多问题是时间序列问题、动态监测及过程问题。因此，加上时间维的3S技术应用需求很广。三维尤其是实时的三维3S系统为各种水利信息提供了更为直观的表现方式。在调水线路沿线贯穿飞行、城市及蓄滞区洪水演进、水利工程布置、大坝及堤防等工情信息的表达、地面与地下结合的地质构造描述、水流流动的三维表现、厂房或结构内部的描述、库区的描述、宏观地形地貌表现、通视性分析等等方面使用得特别多或者是特别有前景，而且它也是虚拟或仿真的基础。
5、标准化
标准化就是要做到可移植性，互操作性，可收缩性，通用环境。其内容包括数据，数据交换，数据库转换，图形，，硬件等方面及地理，算法，解译与行业等方面的标准内容。
6、组件式GIS（ComGIS）
GIS的技术体系经历了GIS模块、集成式GIS和模块式GIS这三个阶段后，已发展到了组建式GIS阶段，即基于组件，以一组具有某种标准通信接口实现交互，甚至是跨计算机交互。ComGIS使的可配置性、可扩展性和开放性更强，使用更灵活，更便于二次开发，特别有利于应用系统集成和拓展。

三、结论：
“3S”是遥感技术RS、地理信息技术GIS、以及全球定位技术GPS的统称。“3S” 技术在水利行业中广泛地应用于水资源调查、生态环境管理、旱情监测、灌溉面积监测与规划、水环境评估、防洪减灾、水土保持、河口与河道及河势演变动态监测、水利工程选址、水库库容与湖泊动态变化监测、水库移民等方面的工作。随着计算机技术的飞速发展，“3S”水利应用越来越广泛和深入，将来的发展方向一定是具有海量数据存储功能、网络功能、地理信息建模功能和无线通讯功能的3S集成系统。
总之，要在水利行业更好地应用和发展3S技术，必须在进一步加强标准化、规范化的基础上，大力开展基础数据库的建设、尤其是富有水利行业特色的数据库，如蓄滞洪区空间展布式社会经济数据库、雨情和水情数据库、水旱灾情数据库等等。此外还要加快提高3S技术的应用水平，充分发挥3S现有的和潜在的功能，并且与网络计算机等高新技术以及水利行业本身的技术紧密地结合在一起。为水利信息化和现代化作出它应有的贡献。

❻ 地理信息三维可视化系统的应用前景如何

主要应用领域有灾害监测 、环境评估 作战指挥 交通运输、宏观决策、商业金融通讯邮电日常生活等各领域、资源管理、区域和城乡规划
GIS用户分布的主要行业
空间基础数据建设部门：勘测测绘、遥感等
城市市政管理部门：规划、土地、房地产、市政水电气
能源部门：石油、天然气、地质
自然利用：农林、水利、环保
公众服务部门：公安、消防、紧急救援
金融服务部门：银行、保险
社会经济部门：统计局、信息中心
教育部门：高校、中学等

资源清查是GIS的最基本的职能
包括:
1）土地资源的清查、管理；
2）森林资源的清查、管理；
3）矿产资源的清查、管理；
4）土地利用规划；
5）野生动物的保护
GIS在区域和城乡规划中的应用包括：
1）城镇总体规划；
2）公共设施配置；
3）道路交通规划；
4）城市环境动态监测；
5）城市环境质量评价；
6）城市建设用地适宜性评价；
灾害监测
GIS方法和多时相的遥感数据，用于:
1）森林火灾的预测预报;
2）洪水灾情监测和淹没损失估算;
3）确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线;
4）为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。
宏观决策
GIS利用地理数
据库，通过一系列
决策模型的构建和
对比分析，可为国
家宏观决策提供依
据。

目前GIS的发展状况
1．GIS组件化取得重要进展(Com-GIS)
2．GIS网络化取得重要进展(WebGIS)
3．纯关系型数据库技术在GIS中逐步得到应用
4．真三维地理信息系统技术取得进一步进展(3DGIS)

❼ 如何在国土资源管理中构建地理信息系统

【摘要】在我国的国土资源管理中，要想实现有效管理，就要对涉及土地的数据信息资源进行合理分类，做到数据信息按类别储存，便于日常管理中对信息的调用。在目前的国土资源管理中，地理信息系统已经成为重要的辅助管理系统。有了地理信息系统之后，国土资源管理中的土地自然信息和数据得到了有效管控。目前在国土资源管理中构建地理信息系统已经成为加强国土资源管理的重要手段，成为了国土资源管理发展的必然趋势。所以，我们必须对地理信息系统有足够的了解，做好构建地理信息系统工作。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3936104.htm
【关键词】国土资源管理；构建；地理信息系统
【中图分类号】K90
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0054-02
一、前言
在我国的国土资源管理过程中，为了有效实现对地理信息数据的管理，需要根据实际国土资源情况建立相应的地理信息系统。从目前国土资源管理来看，地理信息系统已经开始发挥着越来越重要的作用。为了保证国土资源管理取得更积极的效果，构建地理信息系统成为了未来发展的必然趋势，实现地理基础数据管理信息化也成为了国土资源管理的必然要求。从这一角度来看，在国土资源管理中构建地理信息系统对于提高管理效率、发挥国土资源管理的积极效果有着重要影响。
二、国土资源管理中地理信息系统数据的搜集
构建国土资源管理地理信息系统的时候，数据的搜集是一种重要的环节。由于国土资源管理涉及的土地数据种类多，总体信息量巨大，如何保证数据的搜集效率和准确性成为了数据搜集工作的关键。所以，为了保证国土资源管理中地理信息系统发挥正常作用，我们就要在数据搜集方面下功夫。通常的做法是利用现代信息测绘技术搜集基础数据，成功搜集数据之后，对数据进行初次核对比较，确定数据准确后，将搜集到的基础地理信息数据分类储存。这样以来，可以保证数据搜集的准确性和完整性。
三、国土资源管理中地理信息系统的组成
从目前国土资源管理地理信息系统来看，主要包含四个方面的数据子系统：城市基础空间数据子系统、土地基础数据子系统、矿产资源与地质环境数据子系统、元数据子系统。以下我们重点分析这四个子系统：
1、城市基础空间数据子系统
在城市基础空间数据子系统中，主要包含以下数据：（1）基础测绘数据（2）数据正射影像图（3）地名数据（4）遥感信息（5）行政区域界线信息（6）属性数据。这六种数据，是组成城市基础空间数据子系统的重要数据，也是整个地理信息系统中的基础数据之一。在国土资源管理中，城市和农村是主要的两个土地资源管理方向，因此城市基础空间数据子系统包含了城市土地资源的主要信息。在对这些数据进行测量和搜集的时候，我们要利用GIS技术进行测量，保证数据的准确性，要根据数据的类别进行分类存储。
2、土地基础数据子系统
在国土资源管理中，地理数据信息系统中包含了大量的土地基础数据，这些土地基础数据主要以下几种：（1）土地利用数据（2）土地利用规划数据（3）地籍数据（4）地价数据（5）农用土地分等定级数据（6）建设项目用地数据库和土地开发、复垦与整理数据等，这些数据涵盖了国土资源管理中土地基础的各个方面。从目前的国土资源管理的实际情况来看，土地基础数据子系统中数据种类越多，地理信息系统覆盖的范围就越广，所起到的作用也越积极。由此可见，我们必须不断丰富土地基础数据子系统中包含的数据，不断拓展数据范围。
3、矿产资源与地质环境数据子系统
在国土资源管理中，除了对土地的管理，矿产资源与地质环境也是重要的管理内容。而对矿产资源和地质环境的管理也是依靠地理信息系统来实现的。所以，我们在构建地理信息系统的过程中，要将矿产资源与地质环境数据作为重要的子系统。矿产资源与地质环境基础数据主要包括矿业权管理数据、矿产资源储量数据、矿产资源规划数据、矿产资源开发利用数据和地质环境管理数据。从以上的数据种类可以看出，矿产资源与地质环境数据子系统中包含了大量有用的数据，我们必须保证数据的准确性，并不断更新矿产资源数据和地质环境数据。
4、元数据子系统
元数据（Metadata）是“关于数据的数据”，也称描述数据或诠释数据的数据。它用以描述现有数据的位置、来源、内容、属性和状态，是数据标准化的重要内容之一。元数据是描述跨地域、跨行业的各类数据来源、权属、精度、范围等信息的数据，将整个集成系统的各个数据纳入统一的管理之下，形成跨系统的数据管理，并维持整个系统数据的完整性。在国土资源管理中的地理信息系统之中，元数据子系统成为实现地理信息系统有效管理的重要手段，保证了整个系统数据的有效性，提高了数据管理效率和准确性，使地理信息系统能够发挥重要作用。
四、国土资源管理中地理信息系统如何实现资源共享
由于国土资源管理中涉及的地理信息数据种类多、信息量大，要想实现全面管理并发挥信息数据的作用存在一定的困难。构建了地理信息系统之后，不但有助于对地理信息数据的全面管理，也为地理信息数据的利用提供了新的方式和手段。在目前地理信息系统中，对信息数据实现资源共享主要采取了以下方式：
1、将地理信息数据通过打印、印刷以及复制等方式，以纸质文件的方式提供给用户，实现地理信息数据的资源共享。
2、建立地理信息数据库，搭建地理信息系统公共服务平台，与网络技术结合，将平台搭载在互联网上，使用户在权限内实现对地理信息数据的网络查询和调用。
3、将地理信息数据放在互联网上，支持地理信息数据的文件传输和在线下载。
4、将地理信息数据系统与局域网络或公共网络互联，为专属网络的群体提供地理信息数据的查询和下载服务，实现国土资源管理中地理信息数据的资源共享。
五、国土资源管理中地理信息系统的设计原则
在构建国土资源管理中地理信息系统的时候，我们要根据系统功能的需要，遵守以下设计原则：
1、保证视图的有效性原则
视图可以被看成是虚拟表或存储查询。可通过视图访问的数据不作为独特的对象存储在系统数据库内。系统数据库内存储的是SELECT语句。SELECT语句的结果集构成视图所返回的虚拟表。使用视图与使用表的方法一致，即在SQL语句中通过引用视图名称来使用虚拟表。
2、保证存储过程优化性原则
存储过程是SQL语句和可选控制流语句的预编译集合，以一个名称存储并作为一个单元处理。存储在数据库内，可由应用程序通过一个调用执行，而且具备允许用户声明变量、有条件执行等其他强大的编程功能。
3、正确使用系统中的触发器
触发器是一种特殊类型的存储过程，当使用下面的一种或多种数据修改操作在指定表中对数据进行修改时，触发器会生效：UPDATE、INSERT或DELETE。触发器可以查询其他表，而且可以包含复杂的SQL语句，它们主要用于强制复杂的业务规则或要求。
六、结论
通过本文的分析，我们对如何在国土资源管理中构建地理信息系统有着初步的认识。从这一过程中我们看到，地理信息系统在国土资源管理中起到了重要的作用，在国土资源管理中构建地理信息系统是十分必要的，对提高国土资源管理效率和管理质量有着十分重要的帮助。所以，我们今后要在国土资源管理中，积极构建地理信息系统，发挥地理信息系统的积极作用，促进国土资源管理的有效进行。
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