基于GIS系統集成的理論與實踐

文/黃偉君

地理信息GΙS集成系統的發展更多地來自與社會信息管理的需求，而不是空間分析和建模。GΙS集成系統最初僅用作管理土地信息的工具，可以自動制圖和管理簡單的空間查詢。鑒于市場和經濟等各方面的因素，GΙS集成系統的發展需要滿足大多數用戶的需求。隨著深入應用和工業化的發展，越來越多的研究人員意識到缺乏空間分析是GΙS集成系統進一步發展的障礙，亦可以為不同技術的手段得以廣泛應用和整合提供有效的支持。

1 GIS系統集成的概述

雖然公司的所有生產活動都逐步實現了計算機化和數控化，但各操作過程之間沒有足夠暢通的交流，使這些環節變成了企業的獨立“自動化孤島”，限制了GΙS集成系統的整體效率。因此，整個生產過程應被視為收集、傳輸和處理數據的過程，市場分析、設計、制造、運營管理應與客戶服務緊密相連并整合，到目前為止，這一觀點依舊是主要內容。基于集成管理GΙS系統實際上是通過數據庫來完成的，是將應用模型與軟件GΙS系統協調起來的GΙS系統。它可以實現集成管理多個數據集，還可以為具有單一用戶界面的專業人員提供GΙS系統的單一數據庫，創建集成的多用途數據庫。由于GΙS系統的使用通常包括數據、模型和三個方面，分析這三個方面應該確定整合GΙS系統的關鍵問題。

1.1 數據及其規范

數據是合并的主要對象，數據的質量決定了數據庫的大小。在集成GΙS系統時，至少需要考慮以下幾個方面的內容，從許多現代數據庫的數據中，數據的準確性和質量仍是未知。我們可以比較數據庫中數據的品質，例如，源數據可以基于控制信息源數據投影系統、控制節點信息、數值大小、版本與源頭等不確定因素，不可避免地導致了模型操縱的不可靠結果。因此，GΙS數據庫系統應該獨立于原始數據集存儲信息，反映數據的準確性和質量。時間和空間的大小以及數據的分辨率往往難以滿足其他模型的要求。例如，用于分析和模擬洪泛區洪水的數據的大小和分辨率不能滿足城市洪水模擬的要求。許多環境模型需要支持歷史數據，如表面覆蓋和降水等，但是這些數據可能包含也可能不包含在現代GΙS系統中。然而，由于通常為各種形狀和結構選擇模型和數據，因此有時難以實現這些變換，這會影響數據可用性。

1.2 GIS

GΙS為集成的GΙS系統的承載體，其功能決定了GΙS系統的應用。然而，現有商業計劃的許多部分仍然存在眾多缺點，難以有效地連接環境過程模型和數據地理期刊的潛力。雖然這些漏洞在缺乏當前時間分析能力的方面表現得很明顯，但這種能力對于許多環境模型來說是必需的。現今的大部分商品化軟件缺乏3D分析、建模和可視化的最現代化、最高效方法，沒有足夠的3D體素工作來模擬地球三維環境中的過程，其他GΙS系統通常以與文件轉換、管道操作和遠程調用相同的方式交換數據，只是大多數數據轉換功能通常用于不同的模型，這些模型不足以連接軟件或外部模型，難以進行分析和建模。目前的空間和時間的插值及采環節仍然很薄弱，沒有有效的方法來分析空間統計。其中許多對于用戶來說仍然太復雜，模型用戶無法掌握且缺乏標準。模型用戶需要花費大量時間來學習了解尚未知曉的GΙS系統。

2 集成GIS系統的理論分析

集成GΙS系統的體系結構影響GΙS系統的集成和性能。目前廣泛使用的架構有兩種形式：對稱結構和內置結構。下面將重點分析這兩種結構的優缺點，并描述分析GΙS集成系統的動態通信架構。

2.1 對稱結構

對稱結構通常用于連接兩個獨立的軟件GΙS系統。其特點是可以更好的使用兩個獨立的GΙS系統的功能來完成數據交換。這樣不會改變獨立GΙS系統的內部或外部結構，因此，GΙS系統集成的成本非常低，同樣的，GΙS系統集成的效率非常低。用戶需要使用兩個獨立的軟件GΙS系統來回切換，需要人為調整數據流。這些類型的集成以低成本換取運行集成GΙS系統，需要比較少的成本輸入就可以換取運行正常的GΙS集成系統。

2.2 嵌人結構

GΙS實現了GΙS集成系統的典型示例。嵌入式集成的GΙS集成系統使用一系列命令語言創建基本的GΙS系統編寫事件驅動程序，并使客戶端GΙS系統在運行時能夠確保不間斷運行的環境。并利用主要的GΙS系統，綜合開發GΙS操作環境和事件驅動程序。事件驅動程序中包含功能，對于用戶而言，此功能是透明的，不需要具體的指令去實現數據轉換。該架構的主要優勢不僅在于提供一致的操作環境和高性能運行，而且還可以充分利用空間分析和統計功能來生成模型。

3 GIS系統集成的實踐分析

GΙS系統的集成是現代社會的熱門話題，GΙS集成系統的研究拓寬了同領域的應用范圍。除了上述問題之外，即使GΙS系統已集成到特定應用程序中，GΙS集成過程也存在可能直接影響GΙS系統性能的技術問題，我們必須重視這些問題。將GΙS系統集成到跨平臺、網絡或多操作集成GΙS系統時，需要注意GΙS系統的兼容性問題，例如字節順序轉換等。兼容性問題在GΙS系統的跨平臺集成中很常見。如果用戶使用模板來管理數據庫，必須確保事務管理已打開，此時，可以監視和記錄數據庫中數據的合法讀取和修改需求，并且可以檢查事務是否完成或是否推出，將不正確的操作錄入數據庫，并保持其完整性和一致性。總而言之，定性地理信息系統在開發方法論時顯示了人類地理分析的復雜性。我們基于西方早已得到的分析結果，以身份確認和地域，女權主義理學，空間設計和展演等各個方面為例，以反映以下地理信息系統在人文地理的具體運用。

3.1 在女權主義地理學分析里面的具體運用

美國地理學家Geb May使用當代地理學思想來分析女性平常的基本行為。她將城市土地管理應用路網數據和街道網絡系統的數據以及特定對象的定性信息有效地整合了，實現了基于GΙS模型的調查目標。關美寶利用具體化的3D生命途徑表在他的一項分析中提出了和迥異種族的女性跟迥異社會集團的平時舉動途徑。

3.2 在酷兒地理學分析里面的具體運用

根據Queer的說法，個人和物理知識并不總是會改變，但它們永遠在不斷構建。地理學家認為空間不是開發事物的容器，而是出現在特定地方的行為。Queer地理分析只適用于一小部分擁有身份認知的亞文化人口。地形對象的后現代化拓寬了分析的范圍，并導致了復雜的學術分析與相當深刻的認知理論開展結構性和評判性的質疑有效關聯起來。

3.3 在平時生活實踐分析里面的具體運用

對巴甫洛夫斯卡婭的后社會主義城市轉型的特殊分析以及了解搜羅的民族志信息成功地創建了莫斯科人民的總體經濟圖景。該圖章表述了社會體系崩潰后城市居民在市場體系中的經濟活動。這些經濟措施包括正規和非正規就業和收入水平，非正規和沒有薪資交易的家庭之間的服務以及物品（如教育，食品等）。以及親戚朋友和家庭之間的服務以及食物間的交換和流動走向。

4 結語

模型和數據結構之間存在顯著差異。因此，需要使用開放式GΙS系統和對象模型將不適合的結構轉換為內嵌結構。同時，面向對象的嵌入式宏語言集與面向對象的編程語言之間的相似性是研究GΙS系統集成時要解決的另一個問題。