Tendencias de desarrollo de sistemas de información geográfica
El auge de los SIG se beneficia de la investigación y aplicación de la cartografía asistida por ordenador. En 1963, el topógrafo canadiense R.F. Tomlinson propuso por primera vez el término "sistema de información geográfica" y estableció el primer sistema de información geográfica del mundo. Hoy en día, los sistemas de información geográfica han entrado en la etapa de aplicación e industrialización integral. Con la formación de la industria y la popularidad de los productos de información digital en todo el mundo, los SIG han penetrado en todos los ámbitos de la vida y en miles de hogares, convirtiéndose en una herramienta indispensable. asistente para personas. Según estadísticas incompletas, actualmente hay más de 200 productos de software comerciales relacionados con SIG disponibles en el mercado. Los principales software con muchos usuarios y gran reputación en mi país incluyen: ArcInfo y ArcView de ESRI, MGE de Intergraph, GeoMedia y Maplnfo. , GENAMAP de Genasys, MAPGIS de la Universidad de Geociencias de China, Geostar de la Universidad de Wuhan, Supermapa del Instituto de Recursos y Geografía de la Academia de Ciencias de China, etc., entre los cuales el software ArcInfo tiene las funciones más poderosas. ARCGIS es el software SIG a gran escala más utilizado. Casi todos los primeros SIG desarrollados en mi país utilizaron ArcInfo como plataforma. Sus características principales son: adopta un modelo de datos relacionales geográficos para proporcionar funciones de mapeo, funciones de operación espacial y funciones de análisis extremadamente potentes; adopta una estructura modular para mejorar la flexibilidad y es fácil de expandir; proporciona un lenguaje de comandos macro AML para una programación rápida; ; proporciona 38 métodos de proyección de mapas, que pueden realizar la conversión de coordenadas entre diferentes proyecciones; proporciona una interfaz directa con una variedad de bases de datos y puede convertir entre 25 formatos de datos diferentes, ejecutándose en diferentes; plataformas; admite ampliamente varios estándares industriales en la actualidad. Sin embargo, no tiene DEM ni cálculos de interpolación, tiene funciones limitadas de procesamiento de datos de atributos TABLAS y no tiene funciones de análisis de gráficos estadísticos (Zou Yue, 2000).
En los últimos años, con el rápido desarrollo de la tecnología informática y los avances en la tecnología de detección remota, la tecnología de topografía y cartografía digital, la tecnología de almacenamiento de datos, la realidad virtual, la tecnología multimedia, los chips gráficos tridimensionales y la fibra óptica de banda ancha. tecnología de la comunicación, geografía La tecnología de los sistemas de información generalmente muestra tendencias de desarrollo como la creación de redes, la componenteización, la integración y la apertura (Gong Jianya, 2004).
1. Gestión masiva de datos espaciales basada en tecnología de bases de datos
Uno de los cuellos de botella de la tecnología SIG es cómo resolver el problema de la gestión masiva de datos espaciales. Para un sistema SIG regional, la cantidad de datos es extremadamente enorme y generalmente alcanza el nivel de GB o TB. En comparación con el método tradicional de gestión basado en documentos, el uso de tecnología de bases de datos grandes orientadas a objetos puede resolver eficazmente este problema.
En las bases de datos espaciales orientadas a objetos, el uso de datos de mapas masivos se vuelve más simple. Solo necesita crear una única capa y no es necesario realizar procesamiento de encuadre. Si la fuente de datos original del usuario está enmarcada, toda ella se puede almacenar en una capa y la base de datos la unirá e indexará automáticamente para formar una capa completa. Cuando se aplica, sólo se requiere una cantidad mínima de programación en el cliente (en realidad, simplemente especificando la fuente de datos) para lograr una visualización dinámica de los datos en la base de datos. La base de datos recuperará automáticamente gráficos dentro de este rango según el campo de visión del cliente de mapas actual y los enviará al cliente para su visualización. Por lo tanto, incluso si los datos en el lado del servidor son de nivel GB, el volumen de datos en el lado del cliente es solo del orden de decenas a cientos de K, lo que reduce en gran medida los requisitos de configuración del sistema cliente y reduce el tráfico de la red. Se puede pasar a través de una red general (incluso de forma remota) al acceso del cliente.
2. SIG en red
El establecimiento de la autopista de la información ha facilitado enormemente el intercambio y la consulta de información entre usuarios de todo el mundo. Dado que el sistema GIS tiene ricas funciones de consulta espacial, análisis espacial y gestión de atributos, y la demanda de Internet y sistemas GIS de las personas continúa aumentando, el sistema GIS está integrado con la tecnología de red e Internet se utiliza para publicar datos espaciales en la Web. proporcionar a los usuarios Las funciones de navegación, consulta y análisis de datos espaciales forman una plataforma de integración geoespacial en red, que se ha convertido en una tendencia inevitable en el desarrollo de los sistemas GIS actuales. En comparación con el SIG tradicional, WebGIS tiene las siguientes características:
Gran adaptabilidad: WebGIS se basa en Internet, por lo que es global y puede ejecutarse en diferentes plataformas.
Amplia aplicación: las funciones de red permitirán que WebGIS se aplique a toda la sociedad, realizándose verdaderamente la omnipotencia y ubicuidad de los SIG.
Muy realista: las actualizaciones de información geográfica en tiempo real se llevan a cabo en línea y las personas pueden obtener la información más reciente y los últimos desarrollos.
Mantener la socialización: La recolección e ingreso de datos, el análisis y liberación de información espacial operarán bajo coordinación social.
Fácil de usar: los usuarios pueden obtener directamente la diversa información geográfica que necesitan de Internet y analizar directamente diversa información geográfica sin tener que preocuparse por el mantenimiento y la gestión de la base de datos espacial.
En la actualidad, los SIG de red se están volviendo populares gradualmente, pero aún se encuentran en la etapa de consulta, navegación, publicación y descarga de datos espaciales. Carece de potentes funciones de análisis espacial y está limitado por el ancho de banda de la red, lo que afecta. la aplicación de SIG de red (Gong Jianya, 2004).
3.Componente SIG
El software básico SIG se puede caracterizar como software básico de aplicación. Generalmente no se utiliza directamente, sino que se reutiliza de acuerdo con las necesidades específicas de una determinada industria o departamento. . desarrollo. En la actualidad, la mayoría de los sistemas de información geográfica han pasado a una arquitectura basada en componentes, generalmente utilizando tecnología COM/DCOM. El SIG de componentes se basa en una plataforma SIG de componentes estándar. No solo cada componente se puede reorganizar de forma libre y flexible, sino que también tiene una interfaz visual y una interfaz estándar (Yu Xianghong, 2005). Las características programables y reutilizables del software de los componentes brindan a los desarrolladores de sistemas métodos convenientes de desarrollo secundario, que en gran medida promueven el desarrollo de ingeniería y la aplicación popular del software SIG. Las características de los componentes GIS se reflejan principalmente en:
(1) Integración eficiente y perfecta del sistema: permite combinar estrechamente modelos profesionales, controles GIS y otros controles en una interfaz unificada.
(2) No se requiere ningún lenguaje de desarrollo SIG especial: siempre que domine el entorno general basado en el plano de Windows y las propiedades, métodos y eventos de los controles SIG de los componentes, puede completar el desarrollo de la aplicación. sistema.
(3) SIG popular: los usuarios pueden utilizar controles SIG como otros controles ActiveX, de modo que los usuarios no profesionales de SIG también puedan ser competentes en el desarrollo de aplicaciones SIG.
(4) Bajo coste de desarrollo: Las funciones no SIG pueden utilizar controles no profesionales, reduciendo el coste del sistema.
4. SIG integrado
Por un lado, la integración "3S" (RS, SIG, GPS) con SIG como núcleo permite a las personas recopilar datos, procesar información y Actualizar datos y analizar datos. La teledetección es un sistema técnico avanzado para la adquisición, el procesamiento dinámico y el análisis de información espacial en tiempo real. Es una garantía importante para proporcionar fuentes de información precisas y confiables y datos actualizados en tiempo real para SIG. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) localiza datos de teledetección en tiempo real, proporciona coordenadas espaciales y establece una base de datos en tiempo real. Por otro lado, la integración de la tecnología de sistemas de información geográfica con otras aplicaciones comerciales convencionales puede integrar una variedad de bases de datos espaciales, permitiendo que varios programas informáticos se comuniquen entre sí e integren aplicaciones. GIS se ha convertido en un poderoso sistema de tecnología de procesamiento integral de datos espaciales con red multimedia, tecnología de realidad virtual y visualización de datos.
5. SIG abierto
Sistema de información geográfica abierto (OpenGIS) se refiere a un SIG establecido de acuerdo con estándares e interfaces de la industria en un entorno de red informática con el fin de utilizar diferentes sistemas de información geográfica. tienen buena interoperabilidad y pueden lograr el intercambio de información en bases de datos distribuidas heterogéneas, superando el cierre mutuo del software SIG tradicional (Huang Xingyuan, 2004).
Con el fin de investigar y desarrollar la tecnología OpenGIS, el Open Geodata Consortium establecido en los Estados Unidos en 1996 investigó y estableció la Open Geodata Interoperable Especificación (OGIS, Open Geodata Interoperable Especificación). OGIS buscará una manera de combinar de manera más efectiva la tecnología de sistemas de información geográfica, la tecnología de procesamiento distribuido, los métodos orientados a objetos, el diseño de bases de datos y los métodos de adquisición de información en tiempo real. El modelo de sistema abierto basado en la especificación OGIS es un método de diseño de sistemas e ingeniería de software. Este método se aplica en el campo SIG y se centra en cambiar el sistema de aplicación específico y sus funciones en el modelo SIG actual, que está estrechamente relacionado con su interior. modelo de datos y formato de datos. Estado actual de la agrupación.
La tecnología OpenGIS mantendrá a los SIG en un estado organizacionalmente abierto, se convertirá verdaderamente en una industria que sirva a toda la sociedad y logrará el intercambio global y la interoperabilidad de la información geográfica, que es una tendencia inevitable en el desarrollo de la tecnología SIG en el futuro entorno de red.