gis模型管理技術(shù) 簡述gist的數(shù)據(jù)模型

三維GIS技術(shù)是什么?

隨著三維GIS技術(shù)的應(yīng)用愈加普及,在智慧城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,市場監(jiān)管,社會治理,公共服務(wù),環(huán)境保護(hù)等行業(yè)領(lǐng)域利用三維可視化技術(shù)GIS+BIM模型優(yōu)越的可視化3D空間展現(xiàn)能力,以三維模型為載體,將各種零碎、分散、割裂的信息數(shù)據(jù),以及建筑運(yùn)維階段所需的各種機(jī)電設(shè)備、物業(yè)管理、安全管理參數(shù)進(jìn)行一體化整合的同時,進(jìn)一步引入建筑的日常設(shè)備運(yùn)維管理功能,形成基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維、安全監(jiān)控、品質(zhì)管理的能力。

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廣州千越飛鴻科技有限公司 結(jié)合實(shí)際運(yùn)維管理的需求,基于GIS+BIM大數(shù)據(jù)的智能化建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能化建筑管理平臺借助于3DGIS、BIM、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),將智能化、機(jī)電、安全、品質(zhì)、資產(chǎn)、物業(yè)管理、節(jié)能管理、對外展示等多角度的系統(tǒng)與建筑三維模型及管理需求進(jìn)行一體化整合。最終建設(shè)目標(biāo)通過對各系統(tǒng)的集成統(tǒng)一,建立建筑主題數(shù)據(jù)庫,為智慧園區(qū)提供可靠的設(shè)備運(yùn)維分析、安全管理監(jiān)控、品質(zhì)運(yùn)管理、資產(chǎn)信息化管理、物業(yè)管理服務(wù)、節(jié)能管理、信息化決策等一系列專業(yè)性服務(wù)。

什么是GIS技術(shù)?

GIS是英文Geographic Information Systems的縮寫,中文習(xí)慣譯為地理信息系統(tǒng)。通常泛指用于獲取、存儲、查詢、綜合、處理、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)及與其相關(guān)之信息的計算機(jī)系統(tǒng)。它是隨著計算機(jī)技術(shù)和地理科學(xué)等的發(fā)展而發(fā)展起來的,它通過計算機(jī)對各種地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、管理、統(tǒng)計、分析和顯示,生成并輸出用戶所需要的各種地理信息,它由計算機(jī)、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫、分析應(yīng)用模型和圖形用戶界面及系統(tǒng)管理人員所組成。

自從20世紀(jì)60年代初GIS概念在加拿大提出以來,隨著多學(xué)科、多技術(shù)的發(fā)展和密切結(jié)合,尤其是計算機(jī)技術(shù)和空間分析理論的飛速發(fā)展,GIS的含義和應(yīng)用在不斷擴(kuò)大,GIS技術(shù)在最近20多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,并廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。例如,土地信息系統(tǒng)可看成是GIS技術(shù)在土地管理的具體應(yīng)用,因此,GIS技術(shù)是土地信息系統(tǒng)建設(shè)最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

目前,GIS技術(shù)的幾個發(fā)展主要表現(xiàn)在:

(1)三維GIS和時態(tài)GIS的發(fā)展已取得了一定進(jìn)展。

(2)GIS和GPS、RS三者結(jié)合的技術(shù)日益成熟。

(3)空間數(shù)據(jù)的存儲管理技術(shù)發(fā)展迅速。

隨著對象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,將空間數(shù)據(jù)無縫集成在DBMS中已成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(RDBMS)和GIS的結(jié)合,利用RDBMS存儲GIS數(shù)據(jù),并通過RDBMS存取和操縱這些數(shù)據(jù)。新的RDBMS(如ORACLE產(chǎn)品)支持新的對象—關(guān)系模型,從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類型(4)組件GIS技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的組件化,就是采用組件(Component)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)。其本質(zhì)就是軟件可復(fù)用技術(shù)。COM GIS就是采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件軟件技術(shù)的GIS系統(tǒng),其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件,每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間以及GIS組件與非GIS組件之間,都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來,形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺及應(yīng)用系統(tǒng)。組件式GIS代表著當(dāng)今GIS發(fā)展的潮流。

(5)Web GIS技術(shù)。Web GIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務(wù)處理等功能,是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物。互聯(lián)網(wǎng)(Internet),尤其是萬維網(wǎng)(WWW),已經(jīng)成為GIS的新的操作平臺。GIS通過WWW功能得以擴(kuò)展,真正成為一種大眾使用的工具,從WWW的任意一個節(jié)點(diǎn),Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖,以及進(jìn)行各種空間檢索和空間分析,從而使GIS進(jìn)入千家萬戶。

GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢

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)社會的需求等方面分析,在該領(lǐng)域有以下趨勢及建議:

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)來源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問題。

結(jié)合國家信息化推進(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)已成為我國各級 *** 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)社會的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)社會與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來,這些問題在時間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性,分析這些問題、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)用的軟件平臺工具的開發(fā)應(yīng)用。

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

促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用,推動專業(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)展的趨勢之一,而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動的基礎(chǔ)上建立的,針對特定的應(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;

開展專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)建設(shè),結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求,開發(fā)多種專業(yè)化的GIS,如針對性生態(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)。

國內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對策

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)、攝影測量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開的。

GIS的發(fā)展可分為四個階段:第一個階段是初始發(fā)展階段,20世紀(jì)60年代世界上第一個GIS系統(tǒng)由加拿大測量學(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;第二個階段是發(fā)展鞏固階段,20世紀(jì)70年代由于計算機(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、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力;第三個階段是推廣應(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,開始應(yīng)用于全球性的問題,這個階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件,如ARC/INFO,GENAMAP,SPANS,MAPINFO,ERDAS,Microstation等;第四個階段是蓬勃發(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)用在我國起步較晚,雖然歷史較短,但發(fā)展勢頭迅猛。

我國GIS的發(fā)展可分為三個階段。

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、組建隊伍、培訓(xùn)人才、組織個別實(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)庫的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等環(huán)節(jié),對GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。

第三個階段從1986年到2013年,為初步發(fā)展階段,我國GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計劃、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研究逐步與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會生活需求相結(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)在四個方面:(1)制定了國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范,解決信息共享和系統(tǒng)兼容問題,為全國地理信息系統(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,并積極開展國際合作,參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。

在科技部等國家有關(guān)部門的大力組織和支持下,國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開發(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),開發(fā)出了較為成熟的國產(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。

這些國產(chǎn)GIS軟件以較高的性價比,打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷,有力促進(jìn)了我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

這些年,GIS技術(shù)在我國得到了廣泛應(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)模兩個方面;“社會化”則要求GIS要面向整個社會,滿足社會各界對有關(guān)地理信息的需求,簡言之就是“開放數(shù)據(jù)”、“簡化操作”,“面向服務(wù)”,通過網(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。

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

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)等過程。

GIS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象,有很強(qiáng)的時空特性,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:野外全站儀平板測量、GPS測量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

這些獲取技術(shù)已基本成熟。

同時,空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時效性,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)庫中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價值的前提基礎(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)前亟待解決的一個重要課題。

基于上述信息獲取技術(shù),在過去的二十年間,國家有關(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多個大、中型數(shù)據(jù)庫以及大量的各類數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專題圖、城市地籍圖等。

國家測繪局已經(jīng)完成了全國l:100萬、 1:25萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫以及全國七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè),并啟動了全國l:5萬,部分省份1:1萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的建設(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,以及它們在地理實(shí)體上的認(rèn)識差異,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,也會產(chǎn)生信息的丟失),從而形成一個個新的數(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。

一些國家和組織已經(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)。

但是由于人們對空間信息認(rèn)識和研究成果的制約,還沒有一個統(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)將是一個長期、復(fù)雜過程。

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

空間數(shù)據(jù)模型刻畫了現(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)庫的設(shè)計提供了基本的方法。

因此,空間數(shù)據(jù)模型的研究對設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫和發(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,即基于對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。

GIS基礎(chǔ)軟件平臺的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(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)系的時空變化;(4) 沒有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對象”處理等問題。

針對上述不足,時空數(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)計的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。

什么是GIS?

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)作為獲取、處理、管理和分析地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科,近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。

從技術(shù)和應(yīng)用的角度,GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù);

從學(xué)科的角度,GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科,具有獨(dú)立的學(xué)科體系;

從功能上,GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、現(xiàn)示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能;

從系統(tǒng)學(xué)的角度,GIS具有一定結(jié)構(gòu)和功能,是一個完整的系統(tǒng)。是一門綜合性學(xué)科,結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計算機(jī)科學(xué),已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域,是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。

隨著GIS的發(fā)展,也有稱GIS為“地理信息學(xué)”(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為“地理信息服務(wù)”(Geographic Information service)。

該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌臻g存儲的信息根據(jù)不同要求進(jìn)行疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析、緩沖區(qū)分析,運(yùn)用高等數(shù)學(xué)完成分析,進(jìn)行空間動態(tài)數(shù)學(xué)模擬、評價、預(yù)測。成為了整個GIS技術(shù)功能中最具有開發(fā)價值的組成部分。

當(dāng)對旅游地資源做評價時,先建立關(guān)于資源類型、規(guī)模、可操作性、環(huán)境容量情況、設(shè)施等條件評價因子庫,然后利用高等數(shù)學(xué)將將旅游資源評價模擬計算,并把結(jié)果用最直觀形式顯示在分布圖中。

擴(kuò)展資料:

GIS在旅游管理和開發(fā)中的應(yīng)用:

1、GIS能夠?yàn)椴煌慰透锰峁└鞣N有關(guān)旅游區(qū)的信息。旅行社還可以通過GIS查找客源、客流量、消費(fèi)情況,為大家安排布置更好的出行路線和制定服務(wù)設(shè)施。

2、有關(guān)建設(shè)部門可以通過GIS中的信息充分了解旅游區(qū)的現(xiàn)狀,并且及時的做出規(guī)劃、整改和監(jiān)督開發(fā)情況。

3、GIS技術(shù)利用與高等數(shù)學(xué)分析模型的集成發(fā)揮立體空間分析功能,將旅游旅游資源評價、旅游開發(fā)條件、旅游區(qū)環(huán)境容量、旅游需求預(yù)測、旅游經(jīng)濟(jì)效益等模型鑲嵌GIS中,達(dá)到輔助旅游管理部門做出有價值開發(fā)決策的目的。

當(dāng)前標(biāo)題:gis模型管理技術(shù) 簡述gist的數(shù)據(jù)模型
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