开源GIS开发指导.doc

一、 GIS 的三大应用 1. 政府应用“电子政务”是当今政府加强信息化建设的新方向,是指在现代计算机、网络通信等技术支撑下,政府机构日常办公、信息收集与发布、公共管理等事务在数字化、网络化的环境下进行的国家行政管理形式。GIS 已成为很多政府决策部门工作必备的支撑系统之一,在国家水利、电力、林牧业、地矿、交通、资源环境保护等机构己发挥重要作用。 2. 企业应用随着信息时代的到来,企业的组织、运营、管理也逐渐向信息化方向发展, GIS 通过提供可视化地理空间信息服务结合企业管理信息系统,为企业的业务规划、物流等领域提供辅助决策。 3. 大众应用 WebGIS 的产生为大众提供了获取地理空间信息服务的平台,通过开放的、操作简单的 WebGis 服务,满足大众对地理信息的需求,如:方便人们出行的谷歌、百度地图服务。二、 GIS 典型功能基本功能应包括:数据输入、数据编辑、数据存储、数据操作、数据分析、数据显示和输出。 1. 数据输入也称数据采集,人工数字化输入,远程遥感的卫星图像和 GPS 2. 数据编辑随着地图要素的数字化操作,用户需要完成将所有的空间要素关联到其对应的属性数据,清理并改正在数据转换过程中产生的错误. 3. 数据存储当数据经过数字化、编辑后,数字化的地图数据需要存储在磁盘或其他存储设备上,存储使用的数据模型最常用的包括:栅格格式和矢量格式。两种格式都将原有图数据简化为一种容易存储的通用格式。 4. 数据操作当数据在系统中存储后,用户就可以对数据进行一系列的操作, GIS 操作通常以一个工具包的形式提供给用户,工具包中包括基本的数据操作和分析功能,如:数据检索、面积周长测量、坐标转换、投影变换、图幅接边等。 5. 数据分析 Gls 的核心在于其强大的分析能力,如对距离某一事故地点一定范围内各种空间要素的搜索,并对相关的信息进行统计分析,为事故处理提供所需要的信息。遥感技术、全球定位技术与地理信息系统合称为“3S”技术三、 OpenGIS (开源) Open Geodata Interoperation Specification OGIS- 开放的地理数据互操作规范 1. 几何基础类库代表: JTS ( Java ), GEOS ( C++ ), Shapely ( Python ) 这类几何基础类库主要实现的是 OpenGIS 的Simple Feature Access 标准, 简单地说他们就是对几何类型(Geometry )进行了一定程度的封装。以JTS 为例, 它按照 OpenGIS 对于 Geometry 的描述实现了基于 Java 的接口和继承关系,制作好了可以使用的类似 Point 、LineString 这样的类。另外这些类库还普遍实现了 OpenGIS 的DE-9IM 空间位置关系判断和一些常用的计算几何方法(如缓冲(buffer)) 此类软件是所有 GIS 类库的基础,正如几何是 GIS 的基础之一一样。 2. 数据源代表: PostGIS ( PostgreSQL ), MySQL Spatial 数据源的实现主要是开源数据库的空间扩展。数据库的空间扩展不仅仅在数据表中支持几何类型的存储,而且更提供了 SQL 级别的集合关系判断,例如,可以直接利用 SQL 查询在某个多边形内的点。 PostGIS 是加拿大 Refractions 公司支持的开源项目,它为开源数据库 PostgreSQL 提供了空间支持。 PostGIS 安装后, PostgreSQL 中出现一个模版数据库,新建空间数据库时只需以 PostGIS 为模版即可。PostGIS 在SQL 级别上实现了基本的空间运算功能。另外绝大多数开源 GIS 软件(即使是不严格遵守 OpenGIS 标准的)都支持 PostGIS 数据表的直接载入,读写等功能。毋庸置疑, PostGIS 是OpenGIS 数据源最佳实现。目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性(Interoperability) ,致力于消除地理信息应用(如地理信息系统,遥感,土地信息系统,自动制图/设施管理(AM/FM) 系统)之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境 3. 中间件代表: GeoTools ( Java ) 中间件在系统中扮演连接数据和服务的角色。GeoTools 承担了从各种数据源(如 PostGIS ,GML ,Shapefile ,WFS )读取数据并将数据标准化的工作。Featur e 接口就定义在 GeoTools 中,不同数据源的数据读出后被统一成包含一个 Geometry 成员(定义在 JTS 中)的 Feature 接口的实现。这样,进一步的操作只需面向 Fea