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地理数据的特征范文1
关键词：地理信息系统；测绘；应用
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
一、地理信息系统的特点及其能提供的功能
1.地理信息系统的特点。
地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘科学,它具有多学科交叉的特征,地理信息系统又是计算机化的信息系统,需要得到计算机硬件和软件系统的支持。
地理信息系统处理的对象为地理空间信息,地理信息系统用于处理自然界特定空间内各种地理现象的信息,地理信息系统的核心组成是地理数据库和空间数据库,包括属性数据库、图形数据库和遥感影像数据库等,地理信息系统能够在同一的平台内综合处理这些信息,这是地理信息系统不同于其他信息系统的重要一点,并且包含的内容是丰富的和广泛的。地理信息系统可以根据实际需要设计生产各种地图,它通过图表、文字、色彩等信息形象的表现出来,地理信息系统具有强大的制图功能,完全可以代替传统制图和一般意义上的机助制图技术。地理信息系统具有空间分析功能,从而使地理信息系统区别于机助制图系统,也正是空间分析功能赋予地理信息系统以强大的生命力。空间模拟地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。地理信息系统可以依据系统应用模型,快速模拟自然过程的演变和过程,取得地理预测和实验的结果。
在各行各业中,通过地理信息系统选择优化方案,避免不合理的决策,并且解决资源、环境、社会、经济和人口有关的实际应用课题,在经济社会中有助于决策支持系统。地理信息系统除了具有信息的一般特性还具有以下独特特性:①空间分布性。它具有先定位后定性以及在区域上的分布特点,属性的表现形式是多层次的。②数据量大。因为它具有空间特征和属性特征还随时间的变化而变化,所以数据量很大。③地理信息系统具有载体的多样性,除物体的物质和能量本身外,还通过文字、数字、影像、符号、磁带、光盘等等来描述地理实体。
2.地理信息系统能够提供的功能。
（1）地理空间数据管理。地理信息系统能够通过多种方式对地理数据信息进行录入，并且还可以对数据库进行有效地管理和维护。最为重要的是地理信息可以快速准确的对所需要的数据进行查询和检索，进而提供给决策者所需要的各种地理空间信息。通过地理信息系统能够有效地实现现代化的信息管理。
（2）输出功能。地理信息系统可以应用到地形图的绘制中，这是地理信息的输出功能赋予系统的一种能力。可以说绘制地形图是地理信息系统发展的起源，这样便能够理解为何该系统具备这一功能。而该功能的最终目标是为建立地形图数据库提供基础保障，同时与手工制图相比地理信息的产出效率要比其高出数倍以上。
（3）遥感图像处理。遥感数据可以说是地理信息系统的一个重要信息来源，现阶段大部分地理信息系统都具备图像处理功能，并且这部分功能常作为系统中的一个子模块存在，利用自动影像匹配等技术可完成相关处理工作。
二、地理信息系统的应用
从地理信息系统和其他系统的区别与联系以及地理信息系统特征和地理信息系统的分类中不难看出,地理信息系统的发展前景广阔,表现在网络化、标准化、数据商业化、系统的专门化、企业化、全球化、大众化和智能化。地理信息系统是一种对自然与人类应用非常广泛的系统工具,它的博才取胜和运筹帷幄的优势,使它成为能够影响人们生活的各个方面、有关各行各业经济技术发展的基本工具。它的应用分为两种情况,一种是利用地理信息系统来处理用户的数据,在地理信息系统的基础上,利用它的开发函数库二次开发出用户的地理信息系统软件,并且在测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾情监测、环境保护、国防、宏观决策支持等一百多个领域,取得了良好的社会经济效益,下面结合例子来论述地理信息系统的广泛应用。
地理信息系统在综合分析评价与模拟预测中的应用,它不仅对地理空间数据进行编码、存储和提取,而且通过世界模拟,得到综合评价,并且用这些数据以命令、函数和分析模拟程序对未来结果作出定量的和趋势预测,对比不同决策方案的效果以及产生的后果,做出最优决策,避免和预防灾难发生。例如,通过对大兴安岭火灾的研究、普查和分析,应用系统对十几万个数据进行分析筛选出气温、风速、降水等气候要素,以及植被生长情况、积雪覆盖程度,用模糊数学方法建立数学模型,并且建立微机系统多因子的综合指标来预防灾情发生。
三、地理测绘系统在测绘中的具体应用
1.数据的采集。
在数据收集时，传统做法是通过聚酷薄膜地图上或者纸上现有的数据，经过扫描或者数字化来产生数字数据。现在比较理想的做法是借助于GPS全球定位系统，得到相应的位置坐标，然后直接输入到地理信息中进行相应的处理，也可以通过遥感技术来完成数据的采集工作。
2.数据处理。
地理数据一般具有三个基本特征：属性特征（非定位数据）、空间特征（地位数据）和时间特征（时间尺度）。在测绘中，涉及到的主要设施有城市建筑物、城市道路、据和属性数据，属性数据又可以分为客观和主观两类，客观属性数据如城市道路的名称、交叉口的形状等，主观属性数据如城市道路与交叉口的交通量等。地理特征的专题属性信息可以直接存储于FAT表中，也可以存储在其他数据表中，后者通过对象标志码与FAT产生联系。从空间信息检索专题属性信息，或从专题属性信息检索空间信息的实现就依赖干地理信息系统所建立起来的次种联系。
3.数据管理。
在测绘中，主要涉及到用点来表示的实物信息有城市道路路段上的桥、城市道路交叉口等；主要涉及到用线来表示的实物信息有城市道路中线、城市道路边线、通讯线的走向等；主要涉及到用面来表示问候的实物信息有道路周边的建筑物（比如企事业单位、学校、医院、公园等）。可以把上述所有关于点、线、多边形相关的实物合理地分层组织如下：首先建立一个地理数据库，在地理数据库中建立测绘要素集，其中包括的特征类有城市道路中线、城市道路交叉口、桥、城市道路周边建筑物等；同样在相同的地理数据库中建立一个管线要素集，其中包括的特征类有路边线、电力设备、电力线、通讯线等。
4.数据显示。
一般来说，地图特征的图形表达有以下几种方式：单一的符号、单一值地图、用类似于人口的字段属性来表达数量（颜色分级、符号分级和密集度分级）、相关多种属性的表达。用单一的符号展示数据于地图可以从图形上得知特征分布的密集程度，从而可以清晰地表达出分布情况。在测绘中，可以用点表示城市不同区的居民居住情况，这样就可以用点的密集程度来直观表达居民居住的分布密集程度；同样，道路可以用线的特征来表示在区域内道路网密集程度。对于上述每个区的居民密集程度的表示，也可以先统计每个区的居民人数，然后按照一定的标准划分，用不同的颜色来表示每个区的居民居住情况，并且还可以用符号本身的大小来表示居民分布情况。同样的，城市道路交通也可以通过交通量的统计之后，依据交通量的范围分类对城市道路进行等级颜色分类。
四、结束语
以上是笔者对地理信息系统的粗略认识及在测绘中应用的介绍,地理信息系统已成为国民经济发展的必备工具,并且深入到各个领域,相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]莫梅，彭万钦.浅析在测绘中地理信息系统的应用[J].中国科技纵横，2010（11）.
地理数据的特征范文2
论文摘要：地理信息系统，它能把各种信息用地理和相关的视图结合起来，利用计算机图形与数据库技术来采集，分析数据，从而为土地利用，城市规划以及政府部门管理提供新知识为工程设计和规划，管理决策服务。作为基础测绘测量，需要不断地学习，不断地更新技术，学好用好地理信息系统，为社会提供更好的数字产品。
地理信息系统技术在中国的出现和发展已经经过了近20年的历程，国内外著名的地理信息系统软件在中国的各个行业均得到了广泛应用，在所有利用地理信息系统技术建设的应用系统中，地理信息系统的一个最基本职能就是管理数字地形图，让用户能够轻松地利用它快速地检索所需要地区的地形数据，并按照用户需要的格式进行输出。我们目前接触过的地理信息系统有多种，但对其数据管理方式有所了解的并不多。
1、地理信息系统的数据管理方式
1 .1地理信息系统定义
地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internte、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。此多种应用系统应用到地质测绘业，就可以产生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和质量管理水平，同时也是地质测绘服务业的重大创新和革命。
1.2空间数据的描述方式和特征
测量工作的土要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X. Y. Z点串表现的点、线或多边形，这种形式为矢量形式;还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形，如图片、图像等，这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式，矢量形式是空间数据的主要表达方式之一，矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。空间数据主要具有以下几个基本特征:
(1)每个空间对象都具有空间坐标，即空间对象隐含了空间分布特征;
(2)非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求，因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统;
(3)空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系，因而增加了问题的复杂性;
(4)分类编码特征，明确每一个、每组空间对象;
(5)海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。
1.3地理信息系统的数据管理方式
基于空间数据具有自身的上述特殊特征，国内外对空间数据的管理进行了大量研究和开发，长期以来，地理信息系统空间数据的管理方法主要有以下4种类型。
(1)文件与关系数据库混合管理系统
由于空间数据具有其自身的上述特殊特征，这种关系数据库管理系统难以满足要求，囚而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。
(2)全关系型空间数据库管理系统
全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展，由CIS软件在此基础上进行开发，使之不仅能管理结构化的属性数据，也能管理非结构化的图形数据。
(3)对象——关系数据库管理系统
由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要，所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展，通过定义操纵各种空间对象的API函数，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。
(4)面向对象空间数据库管理系统
目前，面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理，因为它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求，定义出合适的数据结构和一组操作。
2、空间数据的无线管理
现在的测量均是将测区按某种比例尺划分成若干图幅进行，在测区表现和浏览方面不直观。地理信息系统可以管理多种测量数据之后，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，也就是将测量的成果成片的管理起来，形成一个完整的提供作体系，在地质测绘的工作中，使我们可以直观的了解整个测区，以达到最为理想的工作效果。
实现无缝空间数据库有两个不同的阶段:
一是在逻辑概念上的“无缝”组织阶段。所谓逻辑要领上的“无缝”组织，只是从用户的视角来看待空间数据库，它基于Morton码的瓦片式大型地理空间数据库设计思想，并建立了一个“无缝”GIS数据库。然而，它们仍然只是一种逻辑概念上的“无缝”组织，能够完成地理数据的几何接边和逻辑接边，但物理上仍然按照图幅的概念进行存储管理，对同一地物实体在多个几何标识和同一地物标识间进行后台关联处理，对用户来说是不可见的，因而说是逻辑上的“无缝”组织。
优点:在用户视点上，系统便于操作，在一定程度上解决了传统地理空间数据库的组织弱点。
缺点:因为其物理底层依然是分幅方式管理地图，其分割地理实体的机制依旧，通过多个几何标识进行后台关联处理使系统的灵活性降低;查询检索依然不便(通过关联涉及多图幅或多专题):地理实体的完整性与一致性维护;数据分步管理等对“关联机制”的“压力”;插入或修改数据库会使“关联机制”不得不作相应的变动。所以逻辑上的“无缝”在本质上依然没有解决问题。
二是在逻辑上和物理概念上真正的地理空间数据库无缝组织阶段。物理概念上真正的地理数据无缝组织是从底层、从设计者的视角解决了传统GIS的分幅管理的问题使客观对象在地理数据库中以唯一的几何和物理标识被记录，这样从本质上(物理结构)使客观世界中的完整地物对象得以在计算机中被存贮。这样，不但从用户视角看，其在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，其物理地层结构也是无缝的。
优点:从内到外统一了逻辑与物理的“无缝”概念，从本质上解决了GIS数据组织上的弱点问题。
缺点:数据的入库要求过于严格，在现实情况下有一定的难度;对己有GIS数据库的改造工作量较大。
地理数据的特征范文3
关键词 Perlin 噪声图； Voronoi图； 渐变Delaunay三角剖分
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0172-03
0 引言
地理信息系统和准确的空间数据相结合可以预测多种未来的数据，这对于长期决策的制定有指导性意义[1]。然而对于预测地理区域信息方法的评估依旧是一个难题。其中一个原因就是真实地理区域信息不可获得。例如，对预测大面积区域的算法，很难取得大片区域每个单位面积上的地理信息数据。原因在于大量数据采样会耗费大量的时间和资源，另外某些区域特殊的地理环境也导致了无法采样。在这种没有完整真实数据，或数据量不足的情况下，使用Perlin噪声图模拟地理区域信息图是一个很好的解决方案。
Perlin噪声图是一种可编程纹理技术，在实时计算机图像中有广泛的应用[2]。本文将基于Perlin噪声图设计模拟实验，来评估Voronoi图和渐变Delaunay三角剖分两种地理区域信息预测算法的性能。本文介绍了Perlin噪声图，机会网络环境模拟器ONE和均方根误差。这些元素将在模拟实验中应用。文中分别介绍了Voronoi图和渐变Delaunay三角剖分两种预测算法。Voronoi图是一个经典的几何结构，概念易理解，算法实现相对简单[3]。渐变Delaunay三角剖分是基于Delaunay角剖分和重心坐标生成的预测算法。模拟实验的实现，和实验结果分析也在文中给出了介绍。最后总结并展望了未来的工作。
1 模拟实验的相关知识
1.1 Perlin噪声图
Perlin噪声图就是一种可以用计算机程序生成自然纹理视觉效果的可编程纹理，以其发明者Ken Perlin而命名[4]。Perlin噪声图是一种渐变噪声，相邻点之间的值是平滑过度的。
地理数据的特征范文4
关键词：面向对象；GIS；水文水资源；数据模型
中图分类号：P331 文章编码：
GIS是地理信息系统的英文缩写，它在水文水资源研究领域中得到广泛应用，地理信息系统与遥感技术相结合，对洪灾灾情分析起到重要作用，地理信息系统还应用在水量调度决策、水文资料整理编制、地区流域水文模拟研究等领域。地理信息系统水文水资源数据模型，反映了水文过程与人类自然环境之间的相互关系，描述了水文空间数据组织和设计水文空间数据库模式。
一、面向对象的地理信息系统的实体描述
地理信息系统数据模型的构建就是将数据的时间和空间特性有机结合，使其能模拟动态现实世界，提供面向对象的GIS水文水资源信息决策分析服务。面向对象的地理信息系统是用面向对象的思想认识，表达地理实体，将地理实体通过地理信息系统，建立水文水资源的空间时态逻辑关系，从而描述水文水资源的发生、发展过程。地理实体是地理空间中独立的，具有完整意义的逻辑单元，水文水资源就是地理实体中的一种，它是可标识的，可区分的，可描述的，随着水文水资源实体的不断变化，地理信息系统的数据也在变化，形成便于在网络环境下对水文水资源的时间、空间几何形态、属性信息等进行一体化存储和分布式管理。
二、地理信息系统在水文水资源应用中的具体问题
随着计算机技术以及数字信息技术的迅猛发展，地理信息系统在水文水资源领域的应用越来越广泛，已成为构建数字水文平台和进行流域水文模拟的非常有用的工具，它具备很强的数据存储和管理、输入输出等功能，但是，地理信息系统数据模型在实际应用中还存在一些问题，需要我们再研究中不断探索，使这些问题得以解决。
1、地理信息系统数据模型如何实现描述随时间和空间的变化，地表水流的变化，也就是说如何描述水流运动和水质变化的时间数据与地理空间数据集合在一起，从而获得更能反映其时间、空间变化的数据模型。
2、地理信息系统在水文水资源应用中，是通过地理空间数据库来提供数据支持，不同的水务管理部门对水文水资源空间数据的设计模式要求不同，因此，相应的水文水资源地理空间数据库共享性和通用性比较差，如何设计地理信息系统水文水资源数据模型的通用空间数据库，以使不同的水文水资源实体都能获得相应的数据支撑，是水文研究者需要探研的问题。
3、随着对地表各类数据的要求越来越高，不仅要求其精确性，还要求栅格数量最大化，栅格尺度最小化，因此用单一模型数据来分析研究一个流域的水文水资源，不仅处理起来有很多困难，也是不切实际的，需要对流域地表进行分区处理，然后将分区处理结果融合，以构成流域的整体数据库。
4、随着被研究的水资源长度的增加，要求三角形不规则网络数据的精确度更加精确，这在数据分析过程中非常麻烦，应研究从不规则三角网络中建立每个河段水资源的河道描述数据模型，从而整合成多整条河流的连续性描述。
5、水文水资源地理数据主要是存储描述江河湖海的水体资料，但是需要将这些水文水资源地理信息特征与整个流域建立空间数据网络，根据这些信息进行地址编码，以应用在实际中，快速查找出某个位置例如监测站、供水系统取水口、排污口等处于河流的哪一段。
6、当城市暴雨时下水道排水系统对应的地表河流的排水区间，这些问题与农村水文系统的差别，也应在面向对象的地理信息系统数据模型中予以考虑。
三、面向对象的地理信息系统水文水资源数据模型的设计要点
面向对象的地理信息系统，在水文水资源应用中，理想状态是真实准确地反映水文地理的实体形态，从而获取需要的水文水资源信息，由于空间信息是更加复杂的数据处理，因此面向对象的方法为我们提供了一个相对直观和清晰以及组织有序的方法，利用面向对象技术来对地理信息系统的水文水资源数据模型进行设计，在计算机上直接描述现实世界，并且适合人类的思维模式。
面向对象技术可以对水文水资源的地理信息系统用对象准确表示，将水文 地理空间看出一个整体，同时排除一些不相关的实体，对水文水资源对象进行组合排列，每一个水文水资源实体都具有空间位置及与其他水文实体直接的相互关系。在面向对象的地理信息系统水文水资源数据模型设计中，要注意以下几方面设计要点：第一，水文水资源数据模型中，所有的水文数据都要建立在相同地理坐标系的基础上；第二，水文水资源数据模型，必须是基于对象模型的点、线、面结构，同时支持不规则三角网络数据和被栅格数据，包含有关水文现象的对象和连续场这两种模型的特征集；第三、水文水资源数据模型，需将不同数据的水文水资源地理要素进行联系，能够通过地表从一个要素追踪到另一个要素，并且能随时加入和删除数据，修改点、线、面和复杂实体等类型的水文要素；第四、水文水资源数据模型，除了研究面向对象的水文几何位置及拓扑关系，还要研究对象间的空间位置和时间特性等，通过对时间序列的定义，从而描述水文水资源随时间变化的特性，将其与地理信息系统空间信息数据相关联，组成完整的数据模型；第五，水文水资源数据模型，应能表述地理信息系统对象的三维特征、时变特征和多尺度特征，根据对象的形状特点，地理空间数据主要有水文边线、水文结点、水体、流域、检测点，这些信息在水文水资源管理中非常重要，数据模型应能对水文现象的变化规律和认识提供有效的数据支持。
四、面向对象的地理信息系统水文水资源数据模型的组成分析及实现
1、水文水资源数据模型中水文网络分析。水文网络能够描述流量穿过水体时运动的连续性，它是有水文边线和水文结点组成的几何网络，可以用来追踪面向对象的水体水流运动。
2、水文水资源数据模型中流域水系分析。流域水系面向对象数据集包含流域点、集水面积、流域线，是水文水资源表述中较为抽象的要素，在分析数字高程模型时，支持流域水文分析与模拟。
3、水文水资源数据模型中河道分析。在面向对象的地理信息系统中，水文水资源数据模型对河道数据集能有效存储和管理，能提取河流的重要数据，这些数据集能对河道形态进行三维表示，使其在地理信息系统中更容易提取河道信息。
4、水文水资源数据模型中其它水文地理信息分析。其它水文地理信息包括点、线、面等数据图层，在实际水文网络中还要很多种类型的水文线、水文面要素，另外还有表征地表水量平衡的特征面积等，这些水文地理信息要素是面向对象的地理信息系统水文水资源数据模型完整表达水文地理空间的补充，是水文水资源数据模型中不可缺少的一部分。
5、水文水资源数据模型中时间序列对象分析。数据模型中时间序列对象就是专门存储含有时间要素的水文要素，其核心模块包括时间序列类和序列类型的对象类，它们和存储在时间序列中的时间字段一起，共同来确定水文要素的数据值。
参考文献
[1] 张静,文鸿雁,袁振峰. 时空数据模型在城市规划管理中的应用研究[J]. 地理空间信息. 2007(06)
[2] 谢琦,赵红丹. 一种面向对象GIS数据模型的研究[J]. 计算机工程与应用. 2007(25)
地理数据的特征范文5
1．1GIS技术特点及其功能
(1)技术方面。GIS在工程测绘进行数据分析和处理时，结合GIS的属性数据和空间数据及借助数据库系统相关数据的管理方法和模式形成了一种全新概念的地理现象思维方式。与此同时，GIS通过将各种现代技术的有机融合，有效地提高了工程测绘工作的效率和工作质量，实现了对工程施工现场的地理定位相关数据的快速搜集以及动态分析。(2)功能方面。一般而言，GIS的主要功能包括数据的采集、数据的分析以及该项技术在工程测绘工作应用决策等。就地理信息系统而言，按照多源性对其划分，可将其划分为数据采集、数据编辑、数据检验、数据概化、数据转化、数据组织、数据存储以及数据的分析等功能。在这些功能中以模型分析和空间分析在地理信息系统中所表现出的功能作用最为重要。
1．2GIS在工程测绘中的应用
(1)数据采集。就数据采集工作而言，以往的数据采集方式主要是通过对纸质数据的扫描而得到数据信息资料。而GIS技术支持下的数据采集方式则是通过GPS利用全球定位系统，对地理坐标进行定位，得出相关数据，并对这些数据进行整理、分析。最后利用遥感技术完成所有数据采集所需程序的设计任务。
(2)数据处理。就工程测绘而言，各种地理信息数据的处理一般都具有时间特征、空间特征及属性特征。就这些特征而言，按照所涉及到的数据对象可将其分为主观数据对象和客观数据对象。地理信息系统将所搜集到的数据信息直接存储FAT表内，然后通过各数据间的关联性对数据进行处理。
(3)数据管理。利用GIS技术建立核心测绘要素集实现了对地理信息数据的分层化管理，使数据信息管理更加的合理化;此外，利用GIS技术对数据库管理系统管线要素集建立，实现了工程测绘工作开展的合理性和科学性。
(4)数据显示。通常来讲，对于地理信息系统中的地图特征表达，可通过采用单一地图、符号等多种表达方法来完成。针对工程测绘工作而言，通常单一的符号表达法只能表现出地图上信息分布情况。比如在城市测绘工作中可通过点对居民居住情况进行描述，利用线条将城市内道路的实际分布情况描述出来;也可利用不同的颜色将城市内的道路交通实际情况描述出来，使得城市道路和交通信息比较清晰地以数据的形式表现出来。
2GPS在工程测绘中的应用
2．1GPS技术特点和测量原理
(1)技术特点。GPS技术的主要特点是定位精度高，对观测对象进行观测所需时间短，各个观测站间不需要通视并提供三维空间坐标。相比地理信息系统中的其他技术在工程测绘中的应用效果来言，在提高工程测绘精准度方面有着显著的优势特点。
(2)测量原理。地理信息系统中的GPS测绘技术在工程测绘中的测量原理主要是运用伪距离测量和载波相位测量方式对被测量对象进行相关信息测量和搜集。就伪距离测量来讲，其测量原理具体为:利用接收机接收GPS卫星测距码和电文信息，然后计算信号从发射到用户接受所需要时间，最后计算出卫星同接收机间的距离;载波相位测量原理是通过对GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化来计算相关信号传播距离。
2．2在工程测绘中的具体应用
(1)土地动态检测。传统的土地动态检测主要是采用的检测方法是平板仪补测法和简易补测法。而GPS技术在工程测绘中的应用，以该项技术的优势功能在提高土地动态检测精准度、效率等方面发挥着极大作用。尤其进行野外检测方面可有效地减少人力和物力的投入。
(2)工程变形监测。工程变形指的是在工程测绘过程中，工程由于受到地壳运动或其它因素影响造成工程发生移位，进而导致工程变形。一般而言，工程变形可分为陆地工程变形、工程地表沉降变形及水利大坝变形等等;GIS技术在工程变形监测中的应用，为工程表型的基准设计、工程结构强度设计及工程观测极端设计等方面都发挥着重要性作用。
地理数据的特征范文6
一、地理信息系统概述
地理信息系统是一种重要的空间信息系统，是指在计算机系统的支持下，对地球表层以及大气层的地理分布数据进行收集、存储、管理、计算、分析和描述的信息管理系统。地理信息系统的对象是多种地理实体、地理现象和空间关系数据，包括空间定位、图形和遥感数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的地理实体、现象及过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
地理信息系统英文简称为GIS，是进行空间数据处理的有力工具，在实际生活中具有广阔的应用范围，并能带来巨大的经济效益，因此受到普遍关注和重视，目前，GIS正处速发展期，在现实生活中的影响也在不断增加。但是，传统的GIS因其技术发展的不成熟，也面临诸多问题和难题需要解决，比如技术更新后历史数据的保管和使用问题，为此，我们为有效解决这些问题，认为当前改进GIS，进行数据模型研究具有紧迫性，也是具有重大价值的课题。
二、GIS数据模型历史发展
GIS数据模型的构建意义已经不言而喻，能够有效地实现地理信息传递和具化，指导日常生活选择和科研工作，使地理信息系统功能发挥最大效能。传统上采用的是CAD数据模型，也就是计算机辅助设计模型，和Coverage 数据模型，也被称为地理相关模型，同时随着技术的进步，地理数据库数据模型，也称为Geo Data base模型。下文就这三种数据模型进行分析。
1.CAD数据模型
CAD数据模型采用二进制贮存数据方式进行地理信息的管理，点、线、面相结合，较为全面描述地理信息。但是，其不足在于缺乏对地理信息的属性分析和描述，只以图形和符号作为属性表达主要方式，在此情形下地理数据的拓扑关系自然难以建立。
2.Coverage 数据模型
美国ESRI公司（中文名为环境系统研究协会公司）于1981年推出Arc Info地理信息系统软件，实现了对第一代地理数据模型的改革，并发展为现在常用的Coverage 数据模型。此模型主要有两方面性能：一是，联系空间数据和属性数据，此由第一代数据系统基础上发展而来，将以二进制贮存的空间数据和以数据表贮存的属性数据相连接，这样保证了地理信息系统的完整；二是，矢量要素间拓扑关系得以保存，这样有利于信息的拓展，而不仅仅是单独的点线面结合方式，结点之处就是信息拓展的途径和范围。这也决定了Coverage 数据模型的最大优势用户可自行制定特征表，并可进行字段更改和与外部数据建立联系。
Coverage 数据模型自有其优势，但是也存在诸多不足和缺陷。其最大局限性就是信息或者说是数据聚集在点线面中不具有独特特征，也即是，从每条线传递的信息行为相同，无法准确识辨其特征。还有一个缺陷就是该模型运用复杂，因为技术的限制尚难发挥更大功能，这也就需要开发人员攻克难关。
3.Geo Data base模型
该模型也称为地理数据库数据模型，这是Arc Info 8新推出的面向对象模型，这种智能化数据模型将空间对象属性和行为相结合，运用现代技术和标准对数据对象进行组件定义。用户可以自己拓展数据模型，信息属性也在Geo Data base中定义。这也简化了操作人员的操作，不再需要不断书写代码来进行属性定义。而当进行代码操作时是可以实现更为复杂的行为。
该数据模型的优点在于：首先，贮存数据信息统一，所有的地理信息数据都可以进行贮存和实现统一管理。其次，数据精确化编录，通过智能化检验，可以避免信息编录的错误。第三，实现用户直观操作，该系统面向用户，用户可以根据兴趣选择数据。第四，要素间丰富的相邻关系。其五，数据形象得以形象化描述，并能实现连续性。第六，实现多用户的共同编辑。
无疑，新的数据系统是高智能和多功能的，比传统数据模型更能满足用户和处理人员需要。就当前我们无法预知这种数据模型是否就不存在缺陷，但是，科技总是进步的，人类的认识也是无止境的。这种基于认识论的断言，使我们明白，即使是再完善的系统，都有其改革处或者说创新处。
三、Geo Data base模型的完善处
虽然Geo Data base模型已经臻于完善，但是我们认为尚有其忽视的地方应该引起注意，比如，对于地理信息系统的时效性特征研究仍然不足，因此，应该在Geo Data base模型地基础上建立时态 GIS，即时态信息系统，实现时空的联合，主要应该实现以下方面功能：
首先，时空立方模型的构建，实现二维向三维的转变。比如任意给定一个时间值就能从截面中获得相关信息数据。反之，根据给定的数据，可以很快对应数据产生时间。当然这种模型的缺点是随着时间的发展，数据量增大，会造成处理的复杂性，但是，我们可以随时进行数据更新，并掌握地理信息变化规律，在此基础上可以避免这一问题。
其次，时空复合模型的创新。其原理是划分时空单元，这样时空数据发生变化时就能在整个单元区间产生新的对象。空间和时空属性实现“分离―聚合-分离”的循环，不断更新。这样同时也解决了单纯建立时空立方模型的缺陷。
当然还有许多学者对时空模型提出更多的修正建议，本文认为都值得参考。比如逻辑设计、索引变更处理，以及如何实现数据查询的快捷化等，都是具有重要意义的。我们始终认为，科学无极限，那么GIS数据模型的构建也必然还有很大发展空间。
四、结语
增强现实地理信息系统的实现是一项综合工程，目前，穿戴式计算机等移动计算设备、显示设备以及交互设备都还在快速发展中，增强现实系统由于其能够提供移动、多维和实时的地理信息信息服务，同时又不影响用户在现场对真实场景的感知的优势，增强现实的移动、多维和实时特性和GIS技术形成了天然联系，具有十分广阔的应用前景。
参考文献：
[1]Zlatanova D S．Augmented Reality Technology[R]．GIS Report No．17。Delft．2002
[2]Azuma R T．A Survey of Augmented Reality[J]．Tele-operators and Virtual Environments，1997，4
