¿Cómo es el desarrollo de los sistemas de información geográfica? Urgente~! ! ! ! !
Tecnología e Industria. A mediados de la década de 1960, Canadá comenzó a estudiar la construcción del mundo.
El primer Sistema de Información Geográfica (CGIS), seguido por la Universidad de Harvard.
SYMAP y sistemas grid. A partir de entonces, los SIG empezaron a servir a la construcción económica.
Y la vida social. Se ha establecido en países desarrollados como América del Norte, Europa Occidental y Japón.
Introducción a los sistemas de información geográfica nacionales, continentales y temáticas diversas. mi país
La investigación y aplicación de sistemas de información geográfica comenzaron en la década de 1980 y se han desarrollado rápidamente en los últimos 30 años.
Pronto se llevaron a cabo una gran cantidad de experimentos básicos en aspectos como el dibujo asistido por ordenador.
Trabajos de inspección e investigación, en términos de teoría, métodos técnicos y experiencia práctica.
Gran avance.
1. Cuatro etapas del desarrollo de los sistemas de información geográfica extranjeros
(1) Etapa de simulación del sistema de información geográfica
Mapa ampliamente utilizado desde el siglo XIX - simulación Número de gráficos.
Basado en la combinación de base de datos y literatura que describe la geografía - base de datos de atributos simulados,
constituye el modelo conceptual básico del sistema de información geográfica. Sin embargo, este tipo de simulación, sistema de información basado en papel y procesamiento de información hace que el almacenamiento, la gestión, el análisis de medición y la aplicación de datos relacionados con el espacio sean extremadamente irregulares, inconvenientes y extremadamente ineficientes. Seguir
Con el auge de la informática, la gestión y el uso de la información geográfica digital se ha vuelto inevitable.
(2) Etapa de exploración académica
En la década de 1950, debido al desarrollo de la tecnología electrónica y su aplicación en la medición y el dibujo.
Con la aplicación de la ciencia, es posible utilizar computadoras electrónicas para recopilar, almacenar y analizar datos
Procesar diversos gráficos y datos de atributos relacionados con el espacio y la distribución geográfica. En 1956,
El Departamento de Topografía y Cartografía de Austria utilizó por primera vez ordenadores electrónicos para crear una base de datos catastral.
Esta tecnología es ampliamente utilizada en agrimensura y gestión catastral en muchos países. En 1963,
Los topógrafos canadienses propusieron por primera vez el término sistema de información geográfica y lo establecieron.
El primer sistema de información geográfica del mundo: el Sistema de Información Geográfica Canadiense
(CGIS), utilizado para la gestión y planificación de recursos y medio ambiente. Posteriormente, se han establecido en América del Norte y Europa Occidental muchas organizaciones e instituciones relacionadas con los sistemas de información geográfica, como ciudades estadounidenses y cartas regionales.
Asociación de Sistemas de Información (URISA), Unión Geográfica Internacional (IGU) Comité de Recopilación y Procesamiento de Datos Geográficos (CGDPS), que ha impulsado enormemente el desarrollo de los sistemas de información geográfica.
Difusión y aplicación del conocimiento y la tecnología.
(3) Etapa de rápido desarrollo, promoción y aplicación
Desde la década de 1970, debido a la industrialización y estandarización de la tecnología informática.
Y práctico, además de construir y utilizar sistemas de bases de datos comerciales a gran escala, de información geográfica
Este sistema de información ha logrado avances en la velocidad de procesamiento y las capacidades de los datos geoespaciales.
Los resultados son los siguientes: ① Algunos países desarrollados han establecido sucesivamente muchos fideicomisos geográficos profesionales.
Sistema de información (LIS) y Sistema de información ambiental y de recursos (SIG); ②Acerca del software SIG
Pengbo Development, una empresa comercial de software, hardware y desarrollo de proyectos. En 1989, había más de 70 tipos de software SIG citados en el mercado internacional, y aparecieron algunos representativos.
Empresa y productos. ③Estandarización, industrialización y comercialización de la producción de información geográfica digital.
Cambiar. ④Estudio en profundidad de varios modelos de análisis geoespacial generales y especiales
Con la aplicación generalizada de SIG, sus capacidades de análisis espacial se han mejorado significativamente.
⑤Relacionado con el sistema de información geográfica
La autoridad técnica y la autoridad de gestión de las organizaciones industriales y los departamentos de investigación en la aplicación de SIG
desempeñan un papel guía e impulsor en la exposición.
(4) La formación de la industria de la información geográfica y el surgimiento de los sistemas de información geográfica social.
Desde la década de 1990, con el desarrollo de Internet y el desarrollo de la economía nacional
Con el avance de la informatización, los sistemas de información geográfica han entrado en Japón como un sistema de información geográfica a gran escala. centro. .
En edificios de oficinas comunes y miles de hogares, desde el desarrollo de proyectos profesionales orientados al campo hasta el desarrollo integral.
Observar el desarrollo sostenible de ciudades y regiones armoniosas desde la perspectiva del comportamiento gubernamental y comportamiento académico
El desarrollo del comportamiento ciudadano y la democracia de la información se ha convertido en una base técnica importante para la sociedad de la información.
2. El estado de desarrollo de los sistemas de información geográfica nacionales
La investigación de mi país sobre sistemas de información geográfica comenzó relativamente tarde, pero en los últimos 30 años ha ganado el reconocimiento de los gobiernos. niveles Amplia gama de aplicaciones.
Con el fuerte llamamiento y promoción del gobierno y personas relevantes, la industria de sistemas de información geográfica (SIG) de China
ha logrado rápidos avances y logrado grandes resultados. El desarrollo del sistema de información geográfica de China se puede dividir en tres etapas.
Segmento.
(1) Etapa de preparación inicial (1978 ~ 1985)
Principalmente en la introducción y establecimiento de conceptos y sistemas teóricos, en materia de análisis de teledetección,
Cartografía y La investigación experimental sobre modelos digitales del terreno, así como la introducción de software y hardware, deben ser etapas estandarizadas de investigación, desarrollo e investigación de sistemas locales o sistemas experimentales, y son específicas de SIG.
para un desarrollo integral Sentar las bases para el desarrollo.
(2) Etapa de desarrollo acelerado (1985 ~ 1995)
Como campo nacional de investigación y aplicación,
La ciencia dirigida y organizada Los experimentos y la construcción de ingeniería han logrado ciertos beneficios sociales y económicos.
Beneficios económicos. Se manifiesta principalmente en: ①① La educación y la difusión del conocimiento sobre SIG están en auge uno tras otro.
Los sistemas de información geográfica se han convertido en un tema candente en los campos relacionados con el espacio. (2)② Construcción de SIG causada por todos los niveles
El gobierno le concede gran importancia y el mecanismo de desarrollo ha evolucionado de la promoción académica a la promoción gubernamental en algunos; ciudades y zonas costeras ha tomado la iniciativa en las etapas de implementación y ha logrado avances.
Resultados segmentados; ④El surgimiento de marcas nacionales comercializadas de software y hardware SIG; el surgimiento de centros de gestión de SIG especializados, instituciones de investigación y empresas; el surgimiento de un sistema de información geográfica especial.
p >
Ha surgido una asociación, un grupo de profesionales de SIG; han aparecido publicaciones y exposiciones especiales;
Se ha formado inicialmente un mercado nacional de SIG. ⑤Esta teoría ha realizado exploraciones útiles en modelos de aplicación, modelos industriales y gestión
(3) Etapa de industrialización de la información geográfica (1995-)
Actualmente, el desarrollo del sistema de información geográfica de China se encuentra en un punto de inflexión en la transición hacia la industrialización.
Punto. ¿Podemos confiar en el viento del este del clima internacional y el rápido desarrollo de la economía nacional?
La buena situación puede tomar el tren expreso de la autopista de la información global y realizar la producción de información geográfica.
La industrialización y la informatización de la economía nacional son problemas graves que enfrentan los profesionales de la información geográfica nacional.
Serios desafíos y oportunidades únicas en la vida. En este proceso, por un lado, debemos explorar
buscar establecer un conjunto de modelos de industria de la información geográfica
que combinen el macrocontrol gubernamental y los mecanismos de mercado. Por otro lado, es necesario resumir y aprender completamente de los sistemas de información geográfica nacionales y extranjeros.
Experiencias y lecciones aprendidas de la construcción de proyectos, captación de la tendencia de desarrollo de los sistemas de información geográfica y construcción
establecimiento de teorías, métodos y modelos de gestión efectivos de ingeniería de sistemas de información geográfica
tipo.
(3) Tendencia de desarrollo de los sistemas de información geográfica
En los últimos años, la tecnología de los sistemas de información geográfica se ha desarrollado rápidamente y su principal fuerza impulsora es
Debido a El creciente alcance de las aplicaciones En el mundo, también aumentan las necesidades de los sistemas de información geográfica. Además
Por un lado, el rápido desarrollo de la informática proporciona SIG avanzados.
Herramientas y medios, muchas tecnologías nuevas en el campo informático, como la tecnología orientada a objetos,
la tecnología 3D, el procesamiento de imágenes y la tecnología de inteligencia artificial se pueden aplicar directamente a la información geográfica.
En sistemas de información. Los siguientes son algunos temas candentes en la investigación actual sobre sistemas de información geográfica.
Introducción a este campo.
Investigación sobre tecnología orientada a objetos en 1. Sistemas de información geográfica
Los métodos orientados a objetos proporcionan a las personas una descripción directa del mundo físico en las computadoras.
Presenta un método que se adapta a la forma de pensar de los humanos. La tecnología orientada a objetos se utiliza en los sistemas de información geográfica.
El SIG orientado a objetos se ha convertido en la dirección de desarrollo del SIG. Esto se debe a que la información espacial es más compleja y trivial que la información unidimensional procesada por las bases de datos tradicionales.
Los métodos de fragmentación y orientados a objetos proporcionan una forma intuitiva de describir información espacial compleja.
Los métodos claramente estructurados y bien organizados llaman mucho la atención. SIG orientado a objetos
En comparación con el SIG tradicional, tiene las siguientes ventajas: (1) Todos los objetos terrestres están encapsulados en forma de objetos,
en lugar de almacenarse en forma de relaciones complejas. La estructura de organización del sistema es buena y clara;
(2) Se basa en objetos, eliminando el concepto de capas (3) La clasificación orientada a objetos
la estructura y la estructura de ensamblaje permiten que GIS defina y procese directamente tipos de características complejas;
(4) Según la idea de la poscompilación orientada a objetos, los usuarios pueden editar las clases de datos abstractos existentes.
Cuadros de tipo y operación espacial para definir tus propios tipos de datos y operadores espaciales.
Métodos para mejorar la capacidad de desarrollo y escalabilidad del sistema; (5) Orientado a objetos basado en iconos
Como la interfaz de usuario, que es fácil de operar y usar para los usuarios.
2. Sistema espaciotemporal
Los sistemas de información geográfica tradicionales sólo consideran las características espaciales de los objetos terrestres y las ignoran.
Características temporales. En muchos campos de aplicación, como la vigilancia medioambiental, el rescate tras terremotos y la meteorología.
Previsión de gas, etc. , los objetos espaciales cambian con el tiempo y esta ley de cambio dinámico
La ley juega un papel muy importante en el proceso de solución. En el pasado, GIS ha ignorado el tema del tiempo.
Si está limitado por el equipamiento, también hay razones técnicas. En los últimos años ha sido muy activa la investigación sobre los sistemas de información geográfica
Las características horarias chinas, que es el llamado "sistema espacial y temporal".
Además de la espacialidad en el espacio tridimensional, ¿cómo caracterizar el tiempo?
Los cambios dimensionales también son importantes. Generalmente, la dimensión temporal de los SIG se divide en dimensión temporal de procesamiento.
Y la dimensión del tiempo efectivo. El tiempo de procesamiento, también conocido como tiempo de base de datos o tiempo del sistema, se refiere al tiempo de procesamiento en SIG. El tiempo válido también se denomina tiempo del evento o tiempo real.
Súbito se refiere al momento en que aparece un acontecimiento en el ámbito de aplicación práctica.
Según la división del tiempo de procesamiento y el tiempo efectivo, el sistema espacio-temporal se puede dividir en 4 partes.
Categorías: sistemas espacio-temporales estáticos, sistemas tensos históricos, sistemas tensos retrospectivos y sistemas bitemporales.
Sistema.
(1) Sistema espacio-temporal estático. No admite tiempo de procesamiento ni validez.
Tiempo, el sistema solo retiene un estado del dominio de la aplicación, como el estado actual. (2)
Sistema de tiempo histórico. Solo admite tiempos válidos, este sistema es adecuado para la realidad del evento.
La historia de los eventos internacionales es un campo de aplicación muy importante para la resolución de problemas. (3) Sistema de tiempo retrospectivo.
Solo admite el tiempo de procesamiento y este sistema es adecuado para el historial de los sistemas de información.
Esta es un área de aplicación de resolución de problemas muy importante. (4) Sistema bitemporal. Se bifurca simultáneamente
guardando el tiempo de procesamiento y el tiempo de validez. El tiempo de procesamiento registra el historial del sistema de información y el tiempo efectivo registra el historial del evento. El sistema espacio-temporal estudia principalmente módulos espacio-temporales.
Tipo, representación, almacenamiento, funcionamiento, consulta y análisis espaciotemporal de datos espaciotemporales.
3. Sistema de modelado de información geográfica
La función de análisis espacial del SIG general está lejos de alcanzar la mayoría de los problemas de aplicación.
No es suficiente, porque estos campos tienen sus propios modelos especiales únicos, que son relativamente comunes en la actualidad.
La mayoría de los SIG resuelven este problema proporcionando entornos y herramientas de desarrollo secundarios.
Problema Uno de los principales problemas de las herramientas de desarrollo secundarias es que están dirigidas a usuarios comunes.
Es demasiado difícil. La clave para una aplicación exitosa de los SIG en campos profesionales es el establecimiento de soporte.
Un modelo de análisis espacial exclusivo de este campo. Los SIG deberían apoyar la división espacial orientada al usuario.
Analizar el entorno para la definición, generación y prueba de modelos, y respaldar la base para la interacción con los usuarios.
Análisis, modelización y toma de decisiones en SIG. Este sistema SIG también se llama información geográfica.
Sistema de Modelado de Información (GIMS). GIMS es uno de los temas candentes en la investigación actual de SIG.
Hay varias tendencias notables en la investigación de GIMS. (1) Aplicación orientada a objetos en SIG
. La tecnología orientada a objetos utiliza objetos (encapsulación de atributos y operaciones de entidades), estructuras de clases de objetos (estructuras de clasificación y ensamblaje) y comunicación entre objetos para describir el mundo objetivo.
Los límites proporcionan una forma estructurada de describir espacios tridimensionales complejos. Esta tecnología
en sí misma proporciona un medio eficaz para la definición y representación de modelos, por lo que se utiliza
Basado en SIG orientado a objetos, se estudia la definición de modelos orientados a objetos. , generación y validación.
Esto debería ser mucho más fácil que usar métodos tradicionales en SIG tradicionales. (2) Interfaz de modelado de usuario basada en iconos
. Los objetos y las operaciones de análisis espacial en el proceso de modelado se muestran a los usuarios en función de
iconos, y los usuarios también pueden personalizar los iconos. Los usuarios están interesados en los iconos
Completar la definición y prueba del modelo en la definición, selección y operación. Este método es mucho más conveniente e intuitivo que los lenguajes de macros como AML. (3) Sistemas de información geográfica y otros modelos
y bases de conocimiento. Este es un problema muy real en muchas áreas de aplicación.
El problema es cómo acoplar modelos y bases de conocimiento externos a SIG con SIG.
Un todo orgánico.
4.Los SIG se desarrollarán hacia grandes dimensiones.
Una razón importante por la que la aplicación de los SIG en minería y geología es muy limitada.
Son sus carencias a la hora de abordar problemas tridimensionales. Aunque los modelos de elevación digitales del software SIG existentes pueden usarse para procesar las coordenadas de elevación de entidades espaciales, ya que no tienen ningún método para establecer la relación topológica tridimensional de las entidades espaciales, Muchas operaciones tridimensionales reales se vuelven difíciles.
Implementación, por eso la gente llama al SIG existente SIG bidimensional o SIG de 2,5 dimensiones. Mina
Montañas, geología, meteorología, medio ambiente, geofísica, hidrología y muchas otras aplicaciones.
Todos los campos requieren una plataforma SIG 3D para respaldar sus operaciones 3D reales a gran escala. La tecnología de visualización espacial se refiere a columnas dinámicas, de transformación espacio-temporal y de mapas interactivos multidimensionales.
Explora los efectos visuales y mejora las técnicas de efectos visuales. Tecnología de realidad virtual
La tecnología, también conocida como entorno virtual y realidad artificial, se ha utilizado con éxito en los juegos. Utilizar
Utilice tecnología de visualización espacial y tecnología de realidad virtual para simular el entorno del terreno.
Las escenas se utilizan para observación y análisis interactivos para mejorar el efecto cognitivo del entorno del terreno.
Los resultados son un foco del futuro desarrollo de la visualización SIG 3D.
Sistema de información geográfica cuatridimensional
En general, se forma a partir del SIG 3D original añadiendo variables de tiempo.
Sistema de Información Geográfica Mucha gente piensa que los accidentes geológicos son constantes, pero en realidad la mayoría de los accidentes geológicos son especiales.
Las señales cambian dinámicamente y no todas las condiciones geológicas cambian lentamente.
Las inundaciones, los terremotos, las tormentas y los deslizamientos de tierra pueden cambiar rápidamente las condiciones geológicas locales.
Y grandes cambios. Los geólogos están interesados en el vacío del 4D (3D tridimensional más 4D del tiempo)
El modelo tiempo-tiempo es particularmente interesante. Sin embargo, agregar una dimensión crea grandes problemas.
Título. Por ejemplo, la cantidad de datos está creciendo exponencialmente, lo que genera una serie de problemas en la recopilación, el acceso y el procesamiento de datos. Sin embargo, estos problemas pueden resolverse mediante la tecnología informática.
Tecnología, tecnología de bases de datos y tecnología electrónica relacionada. Por tanto,
¿Cómo diseñar 4DGIS y utilizarlo para describir y procesar las características temporales de objetos geográficos?
Esta es un área importante de desarrollo.