gis最新技術(shù)團(tuán)隊(duì) gis的新技術(shù)

龍軟科技四大專利之-GIS協(xié)同“一張圖”及智能管控平臺(tái)組

科創(chuàng)板煤炭工業(yè)軟件龍頭企業(yè)龍軟科技（688078.SH）是一家基于LongRuan GIS +互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+云計(jì)算,并為智能煤礦信息化領(lǐng)域提供整體解決方案的高科技公司。其中，公司最硬核的技術(shù)及相關(guān)專利之一，是龍軟科技憑借多年行業(yè)積累，基于自主研發(fā)的LongRuan GIS 打造的智能煤礦“一張圖”。

成都創(chuàng)新互聯(lián)專注為客戶提供全方位的互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)，包含不限于網(wǎng)站制作、做網(wǎng)站、太康網(wǎng)絡(luò)推廣、小程序開(kāi)發(fā)、太康網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、太康企業(yè)策劃、太康品牌公關(guān)、搜索引擎seo、人物專訪、企業(yè)宣傳片、企業(yè)代運(yùn)營(yíng)等，從售前售中售后，我們都將竭誠(chéng)為您服務(wù)，您的肯定，是我們最大的嘉獎(jiǎng)；成都創(chuàng)新互聯(lián)為所有大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者提供太康建站搭建服務(wù)，24小時(shí)服務(wù)熱線：13518219792，官方網(wǎng)址：muchs.cn

如同百度、高德和谷歌等民用地圖改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞揭粯?，LongRuan GIS “一張圖”綜合解決方案，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了煤礦傳統(tǒng)的管理模式變革，為構(gòu)建智能煤礦的信息化管理模式提供了高科技支持。

什么是“一張圖” ？

龍軟科技 “一張圖”是GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)在煤礦行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用。“一張圖”是一種創(chuàng)新管理模式, 是煤礦的BI（商業(yè)智能）, 也是煤礦技術(shù)人員的SVN/GIT（分布式版本控制系統(tǒng)）。

“一張圖”及智能管控平臺(tái)是一個(gè)面向行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的大型數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，它通過(guò)綜合信息監(jiān)管來(lái)提取對(duì)業(yè)務(wù)的分析信息，且無(wú)論是原始數(shù)據(jù)還是挖掘分析后的信息，都可以通過(guò)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)向外提供服務(wù)訪問(wèn)和交互。具體到煤礦方面，實(shí)現(xiàn)了礦山“采、掘、機(jī)、運(yùn)、通”相關(guān)的安全生產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、安全管理等業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的疊加集成、匯交更新。各業(yè)務(wù)單位分工協(xié)作、各司其職，共同構(gòu)建起礦山一張圖，為安全生產(chǎn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、經(jīng)營(yíng)決策等提供多維數(shù)據(jù)支持。

突破關(guān)鍵技術(shù) 釋放創(chuàng)新能量

一直以來(lái)龍軟科技在自主創(chuàng)新研發(fā)方面投入巨大。截至目前，公司取得煤礦信息化、智能化領(lǐng)域相關(guān)專利權(quán)54項(xiàng)（其中發(fā)明專利31項(xiàng)）、軟件著作權(quán)242項(xiàng)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)了行業(yè)痛點(diǎn)，已逐步形成了“四大”核心專利技術(shù)組：（1）GIS協(xié)同“一張圖”及智能管控平臺(tái)相關(guān)專利組；（2）智能綜采綜掘工作面相關(guān)專利組；（3）透明化礦山相關(guān)專利組；（4）礦山新型開(kāi)采方式及裝備的相關(guān)專利組。

其中，第一大專利組GIS協(xié)同“一張圖”及智能管控平臺(tái)相關(guān)專利主要涉及六項(xiàng)高價(jià)值的創(chuàng)新型專利：（一）“煤礦分布式協(xié)同一張圖系統(tǒng)及協(xié)同管理方法”（二）“一種礦井信息化管理多專業(yè)巷道圖形的動(dòng)態(tài)更新方法”（三）“一種基于時(shí)態(tài)GIS的煤礦可視化管控系統(tǒng)”（四）“一種交互式注記等值線數(shù)值的方法和裝置”；（五）“一種參數(shù)式煤礦井下供電設(shè)計(jì)方法”（六）“一種快速生成煤層小柱狀的方法和裝置”。

據(jù)了解，該組專利涵蓋了煤礦時(shí)空數(shù)據(jù)“一張圖”協(xié)同處理及管控平臺(tái)應(yīng)用。

專利一“煤礦分布式協(xié)同一張圖系統(tǒng)及協(xié)同管理方法”，提出了煤礦多專業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、動(dòng)態(tài)即時(shí)更新和共享的方法，奠定了煤礦“一張圖”系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，最早形成了煤炭行業(yè)信息化建設(shè)“一張圖”模式。2017年龍軟科技基于項(xiàng)目研發(fā)成果申請(qǐng)了發(fā)明專利，并于2019年獲得授權(quán)。項(xiàng)目技術(shù)成果“煤礦空間信息服務(wù)與管理關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”，獲2018年中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

專利二“一種礦井信息化管理多專業(yè)巷道圖形的動(dòng)態(tài)更新方法”，基于煤礦“一張圖”技術(shù)體系，圍繞煤礦數(shù)據(jù)規(guī)范化管理和自動(dòng)化處理應(yīng)用問(wèn)題，提出了基于協(xié)同思想的煤礦巷道圖形動(dòng)態(tài)更新方法，解決了煤礦地測(cè)專題圖形、一通防專題圖形、機(jī)電設(shè)備布置專題圖形、監(jiān)測(cè)監(jiān)控專題圖形中必不可少的巷道動(dòng)態(tài)更新難題。由于巷道數(shù)據(jù)是煤礦各類專題圖形的最基礎(chǔ)內(nèi)容，該專利適應(yīng)于幾乎所有應(yīng)用“一張圖”模式的煤礦專題圖處理和更新，是該領(lǐng)域必不可少的技術(shù)方法。龍軟科技于2020年獲得該項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)。

專利三“一種基于時(shí)態(tài)GIS的煤礦可視化管控系統(tǒng)” ，提出了基于時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)TGIS“一張圖”和透明化礦山的煤礦二三維一體化管控平臺(tái)技術(shù)和方法，奠定了煤礦可視化管控平臺(tái)及透明化智能開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，融合地理空間場(chǎng)景構(gòu)建、傳感數(shù)據(jù)采集與通訊、腳本化模型驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，形成了以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地理信息為支撐的礦井二維、三維可視化管控新模式。2021年龍軟科技獲得該項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)。

此外，結(jié)合煤礦地理信息系統(tǒng)及“一張圖”平臺(tái)應(yīng)用中的日常需求，針對(duì)等值線生成、小柱狀繪制、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，創(chuàng)新提出并形成了“交互式注記等值線”、“快速生成煤層小柱狀”、“參數(shù)式煤礦井下供電設(shè)計(jì)”等發(fā)明專利?；谝陨舷盗袑＠井a(chǎn)品可以為煤礦時(shí)空數(shù)據(jù)的處理提供更高效、便捷的處理支持，進(jìn)而形成統(tǒng)一、規(guī)范、完整、動(dòng)態(tài)更新的煤礦“一張圖”時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)和管控平臺(tái)，并最終建立“基于多維GIS或圖形處理技術(shù)的煤礦可視化管控系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)煤礦自動(dòng)化、智能化工業(yè)控制和可視化多維地理信息的一體化集成。

公司始終從煤礦智能化需求出發(fā)，通過(guò)分布式協(xié)同一張圖的理念，改變了煤炭行業(yè)傳統(tǒng)的單機(jī)工作模式，建立了煤礦多專業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、協(xié)同處理、動(dòng)態(tài)更新、可視化管控體系，并通過(guò)創(chuàng)新的巷道多專業(yè)更新等技術(shù)方法，提高煤礦時(shí)空數(shù)據(jù)處理的效率及完整性，解決了阻礙煤炭行業(yè)信息化、智能化建設(shè)的數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重、跨專業(yè)無(wú)法協(xié)同、跨部門管理困難、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性不高等難題，解決行業(yè)痛點(diǎn)，為煤炭行業(yè)信息化、智能化建設(shè)開(kāi)辟了基于時(shí)空地理信息系統(tǒng)的“一張圖”綜合管控和自適應(yīng)智能開(kāi)采模式，給煤炭企業(yè)帶來(lái)一種全新的、適應(yīng)“智能礦山”信息化建設(shè)要求的新型信息化管理模式。

多應(yīng)用領(lǐng)域推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

“一張圖”協(xié)同處理及管控平臺(tái)應(yīng)用對(duì)象可以是單個(gè)煤礦，也可以是多級(jí)架構(gòu)的煤礦企業(yè)集團(tuán)，分布式架構(gòu)的自身特點(diǎn)決定了“一張圖”系列產(chǎn)品具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域與場(chǎng)景。無(wú)論對(duì)于大型煤礦企業(yè)集團(tuán)，還是中小煤礦企業(yè)，“一張圖”產(chǎn)品解決的統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析應(yīng)用平臺(tái)問(wèn)題均是煤礦信息化建設(shè)中的核心問(wèn)題之一，也是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)煤礦智能開(kāi)采必須面對(duì)和解決的基礎(chǔ)問(wèn)題。

目前，公司憑借著“一張圖”協(xié)同處理及管控平臺(tái)相關(guān)專利技術(shù)已成功已應(yīng)用于陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦“黃陵一號(hào)煤礦礦井智能綜合管控云平臺(tái)”、河南煤化集團(tuán)永煤集團(tuán)新橋煤礦“安全生產(chǎn)智慧管控平臺(tái)”、江蘇徐礦能源股份有限公司張雙樓煤礦“智能GIS“一張圖”平臺(tái)”、國(guó)家能源集團(tuán)新疆能源烏東煤礦“基于急傾斜煤層的一張圖智能管控平臺(tái)”、山東能源兗煤股份東灘煤礦“智能礦山綜合信息管控系統(tǒng)”、中煤陜西榆林能源化工有限公司大海則煤礦“生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)”等智能化建設(shè)示范礦井。

實(shí)踐表明，基于GIS協(xié)同“一張圖”、虛擬礦井、大數(shù)據(jù)安全動(dòng)態(tài)診斷等核心技術(shù)專利的研發(fā)，解決了高度一體化管控的智慧、高科技礦區(qū)的關(guān)鍵問(wèn)題。“一張圖”管理系統(tǒng)的推廣與實(shí)施，將為我國(guó)智能礦山建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不僅能夠減員增效，而且還能進(jìn)一步保障礦井安全生產(chǎn)。龍軟科技作為專注于行業(yè)發(fā)展的高新技術(shù)企業(yè)，具有持續(xù)、強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，對(duì)推動(dòng)我國(guó)煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)的信息化管理具有重要的社會(huì) 效益。

GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)及建議：

應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專門化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當(dāng)?shù)姆奖?，以解決GIS數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。

結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。

信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí) *** 及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能源、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用；結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展；

應(yīng)用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；

支持多源、多尺度、多類型集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢(shì)，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來(lái)源、多尺度的地理信息；

促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動(dòng)專業(yè)技術(shù)及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領(lǐng)域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合的需要；

開(kāi)展專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開(kāi)發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對(duì)策

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開(kāi)的。

GIS的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是初始發(fā)展階段，20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個(gè)階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲(chǔ)設(shè)備的使用，促進(jìn)了GIS朝實(shí)用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典和日本等國(guó)對(duì)GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財(cái)力；第三個(gè)階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀(jì)80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開(kāi)始應(yīng)用于全球性的問(wèn)題，這個(gè)階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個(gè)階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代，隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

我國(guó)GIS的發(fā)展可分為三個(gè)階段。

第一階段從1970年到1980年，為準(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊(duì)伍、培訓(xùn)人才、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究等階段。

機(jī)械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)、數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，對(duì)GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。

第三個(gè)階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。

GIS研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。

主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）制定了國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題，為全國(guó)地理信息系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備。

（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。

（3）在引進(jìn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充和研制了一批軟件。

（4）開(kāi)始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書(shū)籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開(kāi)展國(guó)際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。

在科技部等國(guó)家有關(guān)部門的大力組織和支持下，國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了較為成熟的國(guó)產(chǎn)GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

這些國(guó)產(chǎn)GIS軟件以較高的性價(jià)比，打破了國(guó)外GIS軟件對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

這些年，GIS技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。

隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。

GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會(huì)化方向不斷發(fā)展著。

“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個(gè)方面；“社會(huì)化”則要求GIS要面向整個(gè)社會(huì)，滿足社會(huì)各界對(duì)有關(guān)地理信息的需求，簡(jiǎn)言之就是“開(kāi)放數(shù)據(jù)”、“簡(jiǎn)化操作”，“面向服務(wù)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動(dòng)。

下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來(lái)討論和分析當(dāng)前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據(jù)是GIS的血液，構(gòu)建和維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)復(fù)雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗(yàn)和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護(hù)等過(guò)程。

GIS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象，有很強(qiáng)的時(shí)空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復(fù)雜多樣。

獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測(cè)量、GPS測(cè)量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

這些獲取技術(shù)已基本成熟。

同時(shí)，空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時(shí)效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進(jìn)行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護(hù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價(jià)值的前提基礎(chǔ)。

空間數(shù)據(jù)維護(hù)往往涉及跨部門、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)重要課題。

基于上述信息獲取技術(shù)，在過(guò)去的二十年間，國(guó)家有關(guān)部委和行業(yè)部門已經(jīng)積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據(jù)和相應(yīng)資料，建立了1100多個(gè)大、中型數(shù)據(jù)庫(kù)以及大量的各類數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專題圖、城市地籍圖等。

國(guó)家測(cè)繪局已經(jīng)完成了全國(guó)l：100萬(wàn)、 1：25萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及全國(guó)七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國(guó)l：5萬(wàn)，部分省份1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。

這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進(jìn)了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的GIS數(shù)據(jù)。

但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據(jù)模型，以及它們?cè)诘乩韺?shí)體上的認(rèn)識(shí)差異，使得所積累的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換和共享（即使能夠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也會(huì)產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個(gè)個(gè)新的數(shù)據(jù)孤島。

制訂數(shù)據(jù)交換的格式標(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識(shí)。

一些國(guó)家和組織已經(jīng)在進(jìn)行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認(rèn)的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。

但是由于人們對(duì)空間信息認(rèn)識(shí)和研究成果的制約，還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實(shí)用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜過(guò)程。

1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個(gè)方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

空間數(shù)據(jù)模型刻畫(huà)了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)提供了基本的方法。

因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對(duì)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關(guān)的信息模型有三個(gè)，即基于對(duì)象(要素)(Feature)的模型、場(chǎng)(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。

GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據(jù)模型，但這些模型在空間實(shí)體間的相互關(guān)系及其時(shí)空變化的描述與表達(dá)、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。

主要表現(xiàn)為：（1）僅能表達(dá)空間點(diǎn)、線、面目標(biāo)間極為有限的簡(jiǎn)單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時(shí)費(fèi)力；（2）難以有效地表達(dá)現(xiàn)實(shí)三維空間實(shí)體及其相互關(guān)系；（3）適于記錄和表達(dá)某一時(shí)刻空間實(shí)體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達(dá)空間實(shí)體及其相互間關(guān)系的時(shí)空變化；（4）沒(méi)有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對(duì)象”處理等問(wèn)題。

針對(duì)上述不足，時(shí)空數(shù)據(jù)模型、三維數(shù)據(jù)模型、分布式空間數(shù)據(jù)管理、GIS設(shè)計(jì)的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國(guó)際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。

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