地理信息系统论文范文（优秀7篇）

现如今，大家都有写论文的经历，对论文很是熟悉吧，论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么问题来了，到底应如何写一篇优秀的论文呢？差异网为朋友们精心整理了7篇《地理信息系统论文范文》，希望能为您的思路提供一些参考。

地理信息系统论文 篇一

印度黄檀是一种喜光落叶大乔木，属于豆科蝶形花亚科。它起源于印度干旱地区，具有速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性。一年生印度黄檀幼苗的树高可达3m，胸径可接近10cm。在印度的分布区域内其绝对最高温度39qc～49℃，绝对最低温度4oC～6oC，年降雨量760～4570mm。印度黄檀能在瘠薄、疏松或低盐土中生长，但在干硬的粘土中，容易受到病害，成活率低J。印度黄檀具有多种的用途。它的叶子可以作饲料和药材，主干可以被加工制成世界上名贵的红木家具。在印度，除了柚木之外，印度黄檀是最重要的栽培树种。由于它的速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性，无论在印度还是美国都被认为是一种理想的城市和园林绿化树种引。

2印度黄檀适生陛区划方法的研究现状

树种的适生性区划是林业区划的一种表现形式。林业区划是指根据林业的特点，在研究有关自然、经济和技术条件的基础上，分析、评价林业生产的特点与潜力，按照地域分异的规律进行分区划片。中国在1950年以后，为了大力发展农业，提高农业的经济效益，借鉴前苏联的农业科学技术，开展了农业区划工作。当时林业区划从属于农业区划。随着国民经济的发展，国家对林产品的需求量越来越大，而由于受林业本身生长周期长、见效慢等特点以及中国复杂的地理环境的影响，合理的林业区划对降低林业生产的风险、提高林业工作的效率和质量具有重要的作用。

目前，常用的林业区划方法可分为与计算机结合的数量定量区划方法和基于地理信息系统技术的区划方法7．引。在树种适生性区划研究当中，用得比较多的数量定量区划方法为传统的聚类分析方法、主成分分析法、模糊数学法和灰色关联度法。基于地理信息系统技术的区划方法是利用ArcGIS或ArcView等软件的空间分析和制图功能，结合由数量定量方法所建立的数学模型进行区划。

树种的区域性试验为数学建模提供了基础数据。显然，区域性试验数据的正确性是保证区划结果正确的前提。因此，对树种区域性试验方法的研究是适生性区划研究的一个重要部分。

2．1印度黄檀的区域性试验研究

由于印度黄檀对环境的适应能力比较强，许多国外学者对其进行了深入的研究，其中大多数的研究都从微观的角度来分析印度黄檀的生理特征，而对印度黄檀的区域性研究较少。国内对印度黄檀的专项研究仅见于中国林业科学研究院资源昆虫研究所对印度黄檀木材解剖构造及物理力学和化学性质的初步研究’加J，而对其区域性试验和适生性区划尚未见报道。印度黄檀的区域性研究主要体现在不同试验方法下印度黄檀与其它树种在适生性方面的比较研究。

IanHUNTER在印度的卡纳塔克邦对一年生的印度黄檀、赤桉和大桉幼苗分别做了4种不同的灌溉水平和9种不同的施肥量的研究。最后发现充足的水分和N肥量是印度黄檀快速生长的关键因素。PSMINHAS等用咸水和正常的沟渠水分别对印度黄檀和埃及树胶进行灌溉，得出咸水灌溉使得印度黄檀的生长量比用灌溉时少了53％。BSINGHandGSINGH在焦特布尔对4个月生的印度黄檀的繁殖苗做了5种不同灌溉水平的试验，证明了水分是影响印度黄檀生长的关键因子¨。由于印度黄檀属于喜光树种，在一定的水肥条件下，它的存活率跟种植密度大致成反比的关系。

在印度黄檀的区域性试验中，许多学者主要考虑了水分、土壤性质和种植密度的问题，而忽视了温度因子。在同一气候类型的区域内，由于地形起伏造成局部温度的差异也反映在同种植物生长的差异性上。

在印度黄檀的区域性试验中，应该重点考虑温度、水分、土壤性质和种植密度与生长量、保存率和结实率的关系，并对这些因素做出详细的数据记录，为适生数学建模提供准确的数据。

2．2数量定量区划方法

从2O世纪80年代末开始，数量定量的区划方法应用到林业区划当中，逐步取代传统的带有很大主观臆断性的林业区划方法’。康志雄等应用谱系图聚类分析方法，划分了长江流域以南的杨梅适生性分布区。谱系图聚类分析方法应用简单，但最大的缺点是聚类图不直观，而由星座图聚类分析方法得出的聚类图的效果显然是比较好的。陈建新等运用了主成分分析方法，突出了广东秃杉区划中贡献率较大的因子和优化了各因子在区划中的综合贡献率，取得了良好的区划效果。主成分分析法对多个变量起降维的作用，减少了计算量，但存在丢失有效信息的现象，并且不同统计软件下的主成分分析结果有一定的差别。

在区划过程中，有些个体是介于两个或两个以上的类别之间，带有模糊性。利用模糊数学进行区划更加符合实际。朱斌等对安徽省栽培苹果的生态气候条件进行了模糊聚类分析，初步划出了安徽苹果经济栽培南线引。宋于洋等将层次分析法和模糊数学综合评价法相结合，对新疆天然甜型葡萄酒原料种植区域进行了区划研究，得出了各个地区的适生性评分¨。模糊函数在确定适生性阀值水平时带有主观性，结合其它方法可以提高区划的准确度。

从系统论的角度看，林业生产系统是一个典型的本征灰色系统。树种适生性区划可以用灰色系统理论和方法来解决。张志刚等运用灰色关联度法分析了l0个杂种棉后代在不同生态点的主要农艺及经济现状进行了分析。为了更加客观地进行分类，李宝根在福建省森林景观资源等级区划中，先用灰色关联度法确定各因子的关联度值，再用聚类分析法进行分类，取得了满意的效果。灰色关联度法的计算比模糊数学法要简单，但是容易丢失区域间的边界信息。

利用数量定量方法进行区划，主成分分析法和聚类分析法忽略了引种地与种源产地之间的关系，模糊数学方法虽然较为合理，但计算量比较大。灰色关联度法相对模糊数学方法来说，虽然计算要简单，效果相似，但是与其它数量定量区划方法一样，模型需要大量的原始数据，并且区划结果难以保持区块的空间连续性和行政界线的完整性。

2．3基于地理信息系统技术的区划方法

应用地理信息系统技术进行树种适生性的区划，是目前比较流行的林业区划方法。相对于数量定量方法而言，它具有节省大量外业和内业的工作量以及制图效果好等优点。地理信息系统技术的区划一般先确定区划需要考虑的环境因子，利用DEM图、行政区划图等生成数据底图，再通过数量定量的方法建立各因子对区划的综合评价模型，得出各因子的评分，通过空间叠加分析生成区划图。

朱琳等采用模糊数学的综合评判方法，计算出各要素的隶属度，建立了单因子栅格图层。张超等先用逐步聚类的方法对福建永安县森林资源进行了预分类，然后用ArcGIS得出了以林班和以村为单位的永安市林业区划图引。数量定量方法得出的区划图往往忽视了地域之间的连续性。数量定量的方法与ArcGIS软件结合，能较好地保留地域间的连续性和快速有效地取得区划结果。数学模型是地理信息系统技术进行区划的基础。

ArcGIS在区划中的一个突出特点是可以通过空间插值的方法，根据已知点的数值来生成一些未知点的值J。姚圣贤等在樱桃气候的区划中运用ArcGIS的三角网距离加权平均法对光、温和水三要素进行内插J。为了达到空间插值的目的，在ArcGIS中建立环境因子数据库，利用现有的数据建立一个函数关系式，使这个关系式最大限度地逼近已知空间点的数据，通过ArcGIS的空间分析功能求出某一环境因子或综合的环境因子在某个地区的空间分布规律。ArcGIS的空间插值和分析功能节省了区划工作中大量的外业工作，提高了区划的精度。

3存在的问题及发展方向

印度黄檀是一种抗旱、抗瘠薄的喜光树种。在热带或亚热带地区，水分和土壤性质对其生长起重要的作用。许多研究针对其生长状况与水分、土壤肥力和种植密度之间的关系进行研究。对于区域性试验来说，目前的研究还不能全面反映综合的环境因子对印度黄檀生长状况的影响。

传统的林业区划方法与统计软件和分类绘图软件相结合，大大减少了计算量和提高了制图的效率。其应用简单、数量关系明确等优点仍然使它广泛应用于林业区划工作当中。但是，传统的林业区划方法需要大量的外业数据，而中国地形复杂多样，很多山头地块的数据难以从气象台站或外业调查中获取，区划图精度较低，效果粗糙，只能勉强满足大尺度范围内的区划要求。

利用地理信息系统技术进行区划，克服了传统林业区划中的缺陷，既节省了大量的外业工作，又提高了区划图的精度和效果。基于地理信息系统技术的区划结果，其准确性与选择的数学模型有很大的关系。数学模型的建立只是根据某一时段的环境值建立的，而且区划的效果也因不同的数学模型而有所差异。因此，如何选择和建立合适的数学模型以及如何开发出一个相对通用的区划系统必然是以后研究的方向。

在印度黄檀的适生性区划中，根据研究区域地形和气候的复杂性，可以把整个研究区域分成若干小区，实行分区建模，克服用一个模型推算整个区域环境因子空间分布情况的缺陷，提高区划的精度。

论文关键词：印度黄檀适生性区划区域性试验

地理信息系统论文 篇二

关键词：建筑；自动消防设施；新技术；管窥

中图分类号：TU976+.5 文献标识码：A

1 火灾自动报警系统性能不断提高

1.1 火灾探测报警时间提前

随着科技的进步，火灾报警系统也在进行快速的革新，火灾的发生将会为人们带来巨大的损失，所以说对火灾隐患进行提前探测，极早的发现火灾隐情，避免灾情发生。如今研制的激光式和吸气式火灾探测器，灵敏度非常高，可以对空气中易燃易爆气体的密度，浓度变化等进行预测，对于隐藏火灾隐患可以及时的发现，有时甚至是提前几小时或者是几天。这种火灾探测报警器比较适合应用在面积比较大的空间内，具有非常高的性价比。

1.2 火灾探测报警可靠性提高

在以往的火灾探测报警器中，存在火灾的探测出现误报现象，影响到了报警器的准确性，也影响了人们的正常工作和生活，所以说提高报警的可靠性将是报警器主要发展的方向。随着信息技术的发展，将各种网络技术和先进设备应用到探测器中，大大的提高了报警的可靠性。比如说双波段红外火焰探测器，在对火灾预测方面，可以通过对不同特征的波段进行信息采集，然后做出正确判断，这就是技术的进步。报警器的可靠性提高了火灾预测的效率，对人们的工作和生活提供了更加安全的保障。

1.3 探测报警智能化

探测报警的智能化将为火灾的判别提供了更加可靠的依据，智能化也提高了工作效率，大大的减少了因为人工判断而出现的误判。将现代的信息技术和先进的技术设备应用到探测报警中，对于火灾的防范在准确性和可靠性方面有所提高。

1.4 火灾探测报警系统的网络化

在信息网络化高速发展的形势下，在消防技术方面应用的更加广泛。通过计算机网络将探测的数据进行传输，实现对分析数据的统一管理，远程监测等，将对火灾探测进行更加系统化的管理，网络化和自动化也将是火灾自动报警发展的主要趋势。

2 消防系统智能化、防火设计性能化

2.1 智能消防系统成为智能建筑的重要组成部分

智能建筑是采用先进的电子信息技术对建筑设备进行自动监控、对信息资源进行有效管理和对用户提供信息服务的新型建筑。智能建筑管理系统由楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、计算机网络系统（CNS）、综合布线系统（SCS）等构成。其中，楼宇自动化系统主要包括机电设备自动化系统、消防自动化系统、安全防范系统等。消防自动化系统（FAS）是楼宇自动化系统的重要组成部分，是智能建筑中一个重要子系统，为火警预报、火灾扑救、保障人身和财产安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，则表现为网络技术应用和控制方式的变化：建筑电气接口标准化、设备控制智能化、系统功能集成化。可以预计随着计算机、自动控制、通信技术的不断发展及关键技术的突破，消防自动化系统必将朝着集成化、智能化、协调化方向发展。

2.2 建筑防火设计向性能化方向转移

在建筑防火中以性能为基础的设计方法，首先应确定该建筑的消防安全目标，然后应用消防工程学原理和安全评估方法，对其火灾危险性进行量化分析，然后再预测各种可能起火条件下所造成的火、烟蔓延途径和人员疏散情况，最后再选择消防设施并进行评估，校核预先的消防安全目标是否达到。这种设计方法更为科学合理，有助于发挥设计人员的设计才华和创造性，也适应了建筑技术发展和建筑艺术推陈出新的需求。

3 自动灭火技术的进步

3.1 新型灭火剂

3.1.1 特种灭火剂

扑救A类火灾的“水添加剂”型灭火剂，包括强化水、乳化水、润湿水、滑溜水、粘性水、增稠水和抗冻水等。“水系灭火剂”在水中增加了发泡剂、表面活性剂、溶剂、助剂等。

3.1.2 哈龙替代物――洁净气体

卤代烷灭火剂（如哈龙1301、1211、2402等）被发现对大气臭氧层具有明显的破坏作用，因而替代哈龙用的气体灭火介质被提上研究日程。目前较理想的哈龙替代物有如下几类：HBFC（氢溴氟代烷）、HCFC（氢氯氟代烷）、HFC（氢氟代烷）、CFC（氯氟代烷）、PFC（全氟代烷）、FIC（氟碘代烷）、IC（惰性气体）等。

3.2 新型灭火技术

3.2.1 气悬体消防系统

该系统由俄罗斯开发研究成功，其主要部件是多个气悬体发生器。当气悬体发生器周围温度达到100～120℃时，发生器内的烟火剂便会被点燃。在烟火剂的温度和喷发作用下，气悬体发生器可将内含的灭火粉喷出。这种灭火粉的单个颗粒平均尺寸仅1μm，可以充分覆盖在燃烧物的表面，终止燃烧反应。

3.2.2 细水雾灭火技术的应用

通过改变水的物理特性达到提高灭火效果的目的，如细水雾、超细水雾灭火技术。由于细水雾的粒径在40～200μm范围内，表面积较一般水滴大1700倍，在火场中能完全蒸发。所以，吸热效率高，冷却效果好。细水雾灭火技术具有灭火快、用水省、水渍损失小等优点，有的产品还具有抑制火灾烟气浓度、提高火场能见度的作用，因此具有很好的推广应用前景。

3.2.3 消防机器人走向应用

在消防技术领域不断的研发新的技术手段，发生火灾的时候，现场的情况非常复杂，有些时候是人力所无法解决的，而消防机器人的出现很好的解决了这个问题。消防机器人将日常中对于火灾现场的救援情况通过程序的编制植入到系统中，然后通过外部材料的加工可以实现多功能的火灾救援任务。例如在火灾现场烟的浓度比较大，并且具有化学腐蚀性的物质，那么通过人力来进行救援就会非常的困难，而通过消防机器人就可以很好的解决这个问题。在火灾现场对于各种复杂的情况和人力所不能解决的问题，都可以通过机器人来处理，这就是消防技术发展的新阶段。

4 建筑中的消防工作将是保证建筑安全的重要措施，所以说要对消防设施和消防技术不断的进行创新，以保证建筑的安全。随着科学技术的进步，在消防设施中越来越多的应用到自动化和智能化的方式，这是未来消防工作发展的新方向。在能源和资源的使用方面，也将会向着可持续发展，环保节能的方向发展。

参考文献

[1]唐祝华。21世纪洁净气体灭火新技术的开拓、发展与眺望。

[2]宋红冰。21世纪消防预测[J].火警，2002（2）.

[3]潘刚。城市火灾探测报警与消防通信新技术[J].深圳消防咨询网，2002.

[4]吴启鸿。对火灾形势和拓展消防安全技术领域的思考[J].1999年城市火灾安全国际学术会议论文。

[5]吴成东。国内外智能建筑技术发展[J].建筑智能化。

地理信息系统论文 篇三

陈柳钦，湖南邵东县人，天津社会科学院城市经济研究所研究员，天津市知名青年学者，青年经济学家，产业经济、城市经济和城市金融问题专家。兼任教育部人文社会科学重点研究基地对外经济贸易大学中国WTO研究院特邀研究员，哈尔滨商业大学国际经济与贸易研究所研究员、经济学院教授，硕士研究生导师，哈尔滨理工大学客座教授，湖南科技大学商学院教授，天津理工大学经济管理学院硕士研究生导师，天津工业大学公共危机管理研究所特邀研究员，广西民族大学兼职教授。

摘要： “数字城市”作为知识经济、信息社会发展的必然趋势，代表的是一种世界潮流和城市发展的方向。“数字城市”是21世纪城市发展的新主题，也是提高城市综合竞争力，促进城市经济发展、社会进步和人民生活水平提高的新动力，它不再是一个技术性概念，而是现代科技、社会、政治、经济影响下的新城市形态。本文阐述了“数字城市”的内涵，并对“数字城市”建设的内容与框架进行了细致的探讨。

关键词： 城市 信息化 城市信息化 “数字城市”

中图分类号： F49

一、“数字城市”兴起的背景

1998年1月31日，时任美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：二十一世纪认识地球的方式(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century)”的讲演中首次提出了“数字地球”的概念。戈尔指出：我相信我们需要一个“数字地球”,即一个以地球坐标为依据的、嵌入海量地理数据的、具有多分辨率的、能三维可视化表示的虚拟地球。详细地说，“数字地球”是指以地球为对象，以地理坐标为依据，具有多源、多尺度海量数据的融合，能用多媒体和虚拟现实技术进行多维的表达，具有数字化、网络化、智能化和可视化特征的虚拟地球。简单地说，“数字地球”是指数字化、信息化的地球。形象地说，“数字地球”是指整个地球经数字化后由计算机、数据库及通讯网络来管理的巨型信息系统。同时，“数字地球”也是全球定位系统、遥感、地理信息系统、宽带网络及虚拟现实等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。

1999年12月，来自20个国家的500余名科学家、工程师、教育学家、管理者及企业家汇聚北京，于“首届国际数字地球会议”召开之际发表了著名的《数字地球北京宣言》。宣言指出：21世纪是一个以信息和空间技术为支撑的全球知识经济的时代，强调综合全球对地观测系统、全球空间数据基础设施、全球导航与定位系统、地球空间信息基础设施及动态过程监控的重要性；认识到数字地球有助于回应人类面临的诸方面的挑战；倡议政府、科技界、企业等共同推动数字地球的发展；建议实施数字地球过程中，应优先考虑环境、灾害、资源、可持续发展与人类生活质量等方面。数字地球北京宣言的发表，标志着1998年戈尔提出数字地球概念后该领域在全球范围的正式推进。

随着信息技术的高速发展，互联网的普及、信息高速公路的建设、“数字地球”概念的提出和推广，全球掀起了一股强大的信息化浪潮。这股浪潮对世界各国的经济、政治、文化均产生了巨大的冲击，它使得一些传统的东西正在消逝，许多新事物、新现象层出不穷；它正在逐步改变人们的生产、生活方式及价值观念，促进人们进行新的社会变革。由于计算机技术的产生以及在各个科学领域的广泛应用，大大促进了网络技术、通信技术和空间分析技术等技术的发展，学科的相互交叉和技术的集成又不断地拓宽新的应用领域。信息技术与信息产业的发展已迈入了一个崭新的时代。这些先进的、改变城市功能的技术主要表现为：(1)高分辨率卫星遥感技术突飞猛进，极大地提高了地理信息获取和更新的能力；(2)宽带光纤和卫星通信为基础的互联网的迅速普及，极大地扩大了信息的通信交换能力；(3)分布式数据库和共享技术的发展，极大地提高了信息存储和管理能力；(4)仿真和虚拟技术的成熟，酝酿着信息应用技术领域的划时代变革。信息技术变革的大趋势必然深刻地影响到城市规划、建设和管理行业的信息技术应用领域。传统的城市规划、建设和管理不得不向“数字城市”靠近，并努力追寻“数字城市”的发展模式。

城市是社会经济要素高度集中的区域，是人类经济、政治和文化活动的中心，是人流、物流、资金流和信息流聚集和扩散的基地。进入21世纪，信息化进一步得到了广泛应用和高度渗透，信息技术正孕育着新的重大突破。信息资源日益成为城市发展的重要生产要素、无形资产和社会财富。同时，经济全球化是经济增长要素特别是技术、资本、人力资源、知识等诸要素，在资本追求经济效益最大化的利益驱动下所出现的全球性流动和组合，以至于国别经济和区域经济越来越多地被纳入了一体化的全球经济体系之中，人类社会经济发展的依赖性、互补性、关联性更为增强，各种商品在全球流通，为世界人类所共享。2000年6月5日～7日，联合国经济与社会事务部(UNDESA)和联合国开发计划署(UNDP)及亚太地区的城市市长参加的主题为“推动城市信息化，共创未来家园”的“亚太地区城市信息化高级论坛”,最后发表了《上海宣言》。该宣言指出，当今世界经济全球化已经成为人类社会发展的总趋势。信息化的程度和水平已经成为衡量一个城市经济社会发展综合实力和文明程度的主要指标。信息化正成为全球贸易、投资、资本流动和技术转移以及社会、经济、文化等一切领域发展的主要推动力。信息化建设将有利于促进人类的共同富裕和共同进步。加强对城市信息化的理解，推进城市信息化建设与合作，将成为城市发展的新主题和新动力。城市信息化的主要表现形式是“数字城市”的建设。从技术角度看，“数字城市”是城市信息化实现的技术基础，而且是城市信息化水平提高的一个重要特征。“数字城市”是社会信息化发展必然，是当今发达国家信息化发展的主要特征。全球信息化正在引发当今世界的深刻变革，重塑着世界政治、经济、社会、文化和军事发展的新格局。全球信息化的出现使得互联网成为新世纪国人关注的热点，而“数字城市”则是热点中的焦点。

在戈尔于1998年9月首先提出了“数字化舒适社区建设”的倡议后，许多国家已经对“数字城市”开展了相应的工作。比如欧洲“数字城市”(EDC)中的虚拟赫尔辛基很有特色，3D界面是其一个非常重要的组成部分。日本的“数字京都”(DCK)项目始于1998年10月，目的是使其成为京都的社会信息主干，其设计思想是真实和活动。“真实”是指该“数字城市”是为实际的用户服务的，而不是虚拟城市；“活动”是“数字城市”中的数据采集于现实的动态数据。“数字京都”中的新技术开发，处于国际领先地位。新加坡提出了“智能城市”的设想，为国民提供一个综合业务数字网和异步数字用户专线，将新加坡90%的家庭连接在一起，实现“网上生存”的梦想。随后，一些发展中国家也纷纷制定城市信息化发展政策，这些信息化城市或地区统一命名为“数字城市”。在国内，近十多年来，深圳、北京、海口、济南、广州等城市和国内著名科研院校相继建立了一批专业数据库和应用开发系统，为“数字城市”的研究积累了经验和数据。“数字城市”已成为我国各主要地、市进入21世纪后，在新的时代背景、经济背景、技术背景下，运用并发展空间技术、信息技术、网络技术，最终将其集成并渗透到现代城市生活方面的一项重要的标志性建设。

目前，“数字城市”作为知识经济、信息社会发展的必然趋势，代表的是一种世界潮流和城市发展的方向。深入开展“数字城市”的研究，积极推进“数字城市”的建设，无论是对当前，还是对未来城市发展，都具有十分重要的意义。

二、“数字城市”的内涵

由于“数字城市”是一个正在发展演变的概念，人们对它至今没有统一和权威的解释，存在很多的争论和思考。

台湾学者林峰田(1999)认为，“数字城市”是一项从人员组织、经费、法令、土地使用等各种配合条件，到包括硬件、软件和科技在内的基础设施，再到数据资料及其应用服务，直至社会文化五个层面的多层结构的城市大系统，他提出理想的“数字城市”应能达到三个目标：第一，有效支援城市产业发展，提高城市竞争力；第二，满足市民日常的交通、购物、娱乐、休闲、安全、教育、医疗等需求，保障市民知与言的权利；第三，创造地方特色自主意识的网络文化。

承继成(2000)认为，信息化是指数字化、网络化和智能化的全部过程。因此，信息化城市，也可以叫“数字城市”(或数码港)、网络城市和智能城市。俞正声(2000)认为，所谓“数字城市”与“园林城市”、“生态城市”、“山水城市”一样，是对城市发展方向的一种描述，是指数字技术、信息技术、网络技术要渗透到城市生活的各个方面。这将是世纪之交最重要的技术革命，将深刻改变人们习惯的工作方式、生活方式甚至风俗习惯和思维方法。宋建元等(2001)认为，“数字城市”即城市数字化，是指充分利用遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机技术和多媒体及虚拟仿真等现代科学技术，对城市基础设施和与生产生活发展相关的各方面进行多主体、多层面、全方位的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等诸方面进行数字化网络化管理、服务和决策功能的信息体系。郝力(2001)认为，从信息化广义角度看，“数字城市”即是空间化、网络化、智能化和可视化的技术系统。“数字城市”是物质城市在信息世界的反映和升华。从城市规划、建设和管理的狭义角度看，“数字城市”可概括为“43VR”,即地理数据4D化；地图数据三维化；规划设计VR(Virtual Reality,虚拟现实)化。地理数据4D化指城市空间基础地理信息数据库包括数字线划图(DLG)、数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像地图(DOM);地图数据三维化指地图数据由现在的二维结构转换为三维结构；规划设计VR化指规划设计和规划管理在4D数据、三维地图数据支撑下，将现有的二维作业对象和手段升级为三维和VR结合的作业对象和手段。

杨开忠、沈体雁(2001)认为，一般所指的“数字城市”是以3S技术和互联网技术为支撑的城市空间信息运行系统，是一个包括城市空间信息运行机理、空间信息运行技术系统、空间信息服务与产业体系和社会文化在内的多层框架。也就是说，“数字城市”工程建设要在城市空间信息认知机制和资源配置机制的作用下，采用数字化的空间信息技术手段对作为物质实体的城市系统，特别是对与地理空间相关的经济社会现象进行数字化重现和虚拟，从而促进人们对城市的认识，规划建设和管理，进而促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅与协调，提高城市竞争力和市民生活质量。赵燕霞、姚敏(2001)认为，“数字城市”就是以数字化的方式表示城市及其各种信息，不仅应该包括城市各类与空间位置有关的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、资源等),还应该包括相关的人口、经济、教育、军事等社会数据，在现代信息技术的基础上，形成一个具有智能性质的城市巨系统。周晓颖、章申鲁(2001)认为，“数字城市”是综合运用现代高新技术，对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统，具有城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能。它与城市地理信息系统的主要区别在于，对城市有关数据能够自动采集、处理分析、传输分化、自动或半自动智能决策，直接为社会公众提供便利的信息服务。王浒等(2001)认为，“数字城市”就是基于城市空间信息基础设施之上的城市居民社会信息生存空间。通过运用数字地球的关键技术，如数据挖掘、知识提取和虚拟现实技术，“数字城市”中广泛的、多源的空间信息将被有效的集成和管理。最终，“数字城市”将提供给公众和企业的不仅是虚拟的用户界面以实现所谓的“数字生存”,更重要的是将辅助政府制定城市管理的综合决策。

“数字城市”也称信息城市、智能城市，以数字化的方式表示城市及其各种信息，不仅包括城市各类与空间位置有关的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、资源等),还包括相关的人口、经济、教育、军事等社会数据，在现代信息技术的基础上，形成一个具有智能性质的城市信息系统。顾朝林等(2002)认为，“数字城市”是指综合运用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理，服务于政府、企业、大众的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。牛文元(2002)认为，“数字城市”是从工业时代向信息化时代转换的基本标志之一。它一般是指城市“自然、社会、经济”系统的范畴中，能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虚拟现实又可直接参与城市管理和服务的一项综合工程。

张静(2002)认为，“数字城市”应是四维(三维坐标加时间维)的、可视化的城市，不但包括城市三维空间的所有信息，而且还包括城市各种现象的历史、现状与未来信息，更为重要的是应包括人的信息如位置，甚至思维信息，是一个四维的空间信息系统。通俗一点讲，“数字城市”是指在城市规划、建设、管理以及生产生活中，利用数字化技术、信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种数字、信息及各种信息资源加以整合并利用。城市规划者、管理者和生活者，可以在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中，进行规划、决策、管理和生活，其感觉就像漫步于现实的街道上或是承坐直升飞机俯瞰城市一样。李京文、甘德安(2002)认为，信息化的实质就是数字化、网络化和智能化，因此，“数字城市”广义上指城市信息化，是指数字技术、信息技术、网络技术渗透到城市生活的各个方面，其本质是对物质城市及其相关现象(经济社会特征)统一的数字化重现和认识，是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调高速。这些学者把“数字城市”等同于单一的城市信息化建设，认为“数字城市”建设就是当前信息化发展过程中城市对信息化的一种回应。

李琦等(2003)认为，“数字城市”是从信息化角度，对信息时代及准信息时代城市状态的形象化刻化，表征在园林城市、生态城市等工业城市文明基础之上，信息化基础设施完备、信息数据资源丰富、信息化应用与信息产业高度发达、工业化与信息化持续协调发展、人居环境舒适的良性城市状态。“数字城市”工程就是要在集成化高速宽带城市通讯网络基础设施、城市空间数据基础设施、城市信息安全基础设施建设的基础上，整合城市信息数据资源，连接城市信息化孤岛，开展面向政府、企业、公众的个性化、多样性综合信息应用服务，同时，促进城市领域(行业)信息化建设，以信息化带动工业化，促进传统产业结构调整，优化城市产业结构、生态结构与城市空间规划，促进工业化与信息化的持续协调发展。刘忻(2003)认为，“数字城市”从功能上讲是城市信息的数字化、网络化、智能化、可视化，即将城市的各种信息，如城市管理、城市设施、自然资源、社会资源、人文环境、经济、历史等各方面信息，以数据形式整理、加工、存储、分类、管理，通过计算机网络实现全社会的信息共享、共建、交流、再现，通过对城市信息的综合分析和模型化处理，提高决策水平和应用效率，最大限度地发挥资源潜力，为城市发展和提高居民生活质量服务。从技术上讲，“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术、大规模存储技术、数据仓库技术为基础，以宽带网络技术和现代通信技术为桥梁，结合3S技术、遥测、虚拟现实技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类描述，并通过城市管理与决策模型及其他应用模型，优化资源配置，提供科学决策的现代化工具。从理论上讲，“数字城市”在地理信息科学基础上，结合计算机及网络理论、现代城市理论、决策理论、控制论、系统论，复杂理论等，在计算机及网络中虚拟城市，并结合不同部门、不同层次的信息交流、融合和挖掘，实现城市的综合信息管理系统。

姜爱林(2004)认为，从城市建设的角度看，“数字城市”就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用的一种系统工程或管理模式。从信息化角度看，“数字城市”是以信息技术为支撑、以信息产业为主导、以信息服务为中心的一系列数据库和信息系统的一种城市发展模式。

戴汝为(2005)认为，“数字城市”是一类开放的复杂巨系统。“数字城市”在功能、结构和庞大、复杂的多层次系统，及与周边、全国以至世界的联系等方面，无不具备着开放的杂巨系统的特性。

谢明(2005)认为，“数字城市”是对城市发展方向的一种描述，是对组成城市的各种要素和现象的一种数字化重现和认知，用信息化的手段收集、分析并管理城市的生产生活，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流更加顺畅和协调。“数字城市”的建设基于地理信息系统、全球定位系统、遥感、网络、多媒体、虚拟仿真等技术，综合城市空间和人文信息，服务于城市规划、城市建设和管理、经济社会发展等各个方面。

江绵康(2006)认为，“数字城市”是“数字地球”的主要空间节点，是“数字地球”的重要组成部分，是“数字地球”在城市的具体体现。所谓“数字城市”,通俗地讲是指在城市的生产、生活等活动中，利用数字技术、信息技术和网络技术，将城市的人口、资源、环境、经济、社会等以数字化、网络化、智能化和可视化的方式加以展现。“数字城市”的本质是把城市的各种信息资源整合起来加以充分利用。

杜灵通、韩秀丽(2007)认为，可以将“数字城市”定义为利用各种信息获取、存储、传输、表达、处理等支撑技术，将表征真实城市的信息数字化，形成一个虚拟的城市实体，并利用这个数字化城市实体来解决各种各样的现实问题。它的目的跟数字地球一样，都是为了解决现实的自然和社会活动中诸方面的问题。

彭学君、李志祥(2007)认为，“数字城市”是指一个由数字技术支撑的信息化的城市，是指数字技术、信息技术、网络技术渗透到城市生活的各个方面，它应该能够自动和非自动地获取与城市有关的海量数据，并从中挖掘出有价值的信息为城市规划、建设、管理和可持续发展提供决策支持和具有数字实验室特性的技术系统，是一种虚拟城市模型。

李宗华(2008)认为，“数字城市”概念可以分为广义的和狭义的两种。广义上指城市信息化。它既是城市信息化总的概述，又是城市信息化的目标，是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。“数字城市”是为调控城市、预测城市、监管城市提供了革命性的手段，是对城市发展方向本质特征的一种描述。狭义上是指综合运用地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS)、网络等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。

陈建军(2010)认为，“数字城市”具有双重含义：一方面，是指以遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等空间信息技术为主要手段，对地理信息资源进行整合，构建“数字城市”地理空间框架，建设城市地理信息公共服务平台，是城市实体在计算机中的虚拟表达；另一方面，是指以城市地理信息公共服务平台，通过城市信息基础设施建设，开发、整合、利用各类信息资源，实现城市的经济、社会、生态各个运作层面的智能化、网络化、数字化。

尽管对于“数字城市”的定义还无法形成统一的标准化定义，但从专家们的意见和城市信息化实施的过程看，其狭义上的理解取得了比较一致的看法，“数字城市”就是基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。从信息化广义角度看，城市系统处于一个开放的环境中，需要不断的和环境交换物质、信息和能量，是一个复杂的信息系统。

总之，“数字城市”是信息时代背景下城市及其理论发展的一种必然，是现代城市发展的必经之路。它是以信息技术为支撑、以信息服务为中心的一种城市发展模式；它以可视化、网络化、智能化的表达方式对物质城市进行数字化的再现与升华，形成统一的、可共享的信息管理与服务数据库系统(如综合市情系统、城市规划系统，智能交通系统、远程教育或医疗系统等),为市政府提供决策支持、为民众提供服务。它具有使现代城市管理更快捷高效、使城市居民更轻松方便的众多优点，是未来城市可持续发展的一个主要方向。“数字城市”是21世纪城市发展的新主题，也是提高城市综合竞争力，促进城市经济发展、社会进步和人民生活水平提高的新动力。在这种认识下，“数字城市”不再是一个技术性概念，“数字城市”是现代科技、社会、政治、经济影响下的新城市形态，建立在已有的物质城市基础上，结合多种学科技术，实现城市的可持续发展。

三、“数字城市”的内容与框架

杨开忠、沈体雁(2001)认为，作为城市空间信息运行系统，“数字城市”是一个包括运行机制与保障系统、空间信息技术系统、空间信息增值服务活动与产业系统、社会文化系统等层面在内的多层次框架体系。段学军、顾朝林等(2001)认为，“数字城市”由下列体系构成：数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、信息提取与分析体系、网络体系、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作体系、法规和财经体系等(见图1)。“数字城市”的功能结构为：(1)数字商务，包括网上贸易、虚拟商场、网上市场管理等；(2)数字金融，包括数字银行、数字股市、数字期货、数字保险等；(3)数字社会，包括数字影院、戏院、数字旅游、网上办各种手续等；(4)数字教育，包括虚拟教室、虚拟实验、虚拟图书馆等；(5)数字医院，包括网上健康咨询、网上会诊、网上护理等；(6)数字政务，包括数字会议、数字议会等。寇有观(2001)认为，“数字城市”不仅包括城市的数字经济、数字社会、数字生活、数字政府、数字企业、数字社区和数字家庭等，而且包括城市的数字地籍、数字规划、数字水系、数字交通、数字电力、数字通信、数字旅游、数字生态、数字抗灾、数字商务和数字金融等。同时，寇有观还建立了一个“数字城市”系统框架。这个“数字城市”系统是城市公用信息平台上的空间信息获取更新处理和应用系统，包括城市公用信息平台(网络体系)、城市空间数据基础设施、城市地理空间数据交换中心、行业空间数据工程数据获得和更新体系、数据库体系、应用体系、动态监测体系等(见图2)。

姜爱林(2002)认为，“数字城市”构建的基本框架应包括5个方面：(1)通过推动信息化建设，使政府的宏观调控机制与培养竞争机制达到有机的统一，形成公平、有序的市场秩序。(2)加强政策法规建设，体现管理意识，实现可持续发展。(3)建好地理信息系统基础数据平台，促进基础信息资源有效共享。(4)建立应急联动指挥和智能交通管理两个综合性应用系统，带动一批行业信息系统建设。(5)推进基础教育信息化，培养信息化人才，为构筑学习型城市服务。

张静(2002)认为，“数字城市”的主要内容有3项：(1)信息基础设施，要有高速宽带网络和支撑的计算机服务系统和网络交换系统，也就是说“数字城市”的第一项任务是解决“修路”的问题，即为“数字城市”建立一条信息高速公路。(2)数据和信息，特别是“空间数据”。据统计，人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关。“数字城市”的基础平台是城市空间数据框架，这个框架提供一个可以精确地、始终如一地获取、配准和集成城市空间信息的基础。它包括空间控制数据，航测与遥感影像数据，各种比例尺地形图数据库，以及相关的专题数据库等等。(3)人，管理“数字城市”和使用“数字城市”的人。与管理我们的“现实城市”相对应，管理“数字城市”要逐渐建立起相应的机构和规范，要不断地对网络系统和数据进行建设、更新、维护和升级，并协调用户的访问。除管理“数字城市”的人之外，培养使用“数字城市”的人也是一项重要的基础工作。只是建设了“数字城市”而没有人用，也是一种浪费，也产生不了社会经济效益。只有成千上万的企业，成百万、上千万的市民应用“数字城市”才可以产生巨大的社会经济效益，促进国民经济的快速发展。

段学军(2003)认为，“数字城市”的基本框架由6个方面构成：(1)数据获取与更新体系。包括各类遥感设施，即高分辨率高光谱卫星、星―机―地数据接收设施、地面台站及人文、经济等数据获取设施等。(2)数据处理储存体系。包括高密度高速率的海量数据储存设施，多分辨率海量数据实时存贮、压缩、处理技术，元数据管理技术、空间数据仓库等。(3)数据信息提取与分析体系。包括数据互操作、多源数据集成、海量空间数据的智能提取与分析、决策支持等设施与技术。(4)网络体系。包括高速宽带网络、智能网络、支持基于网络分布式计算的操作系统、基于对象的分布式网络服务、分布处理和互操作协议等。(5)应用模型体系。为用户提供实际应用的解决方案，利用其我们将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据，从中找出规律和知识。(6)专用软件体系。完成城市信息处理、实现“数字城市”功能的基本工具，包括数字图象处理软件、GIS软件、统计分析软件、数据可视化软件等。承继成等(2003)提出，“数字城市”内容框架包括基础设施、资源管理和应用服务三部分。基础设施包括通讯层、数据层、保障层三部分。管理层主要是指对“数字城市”信息基础设施的管理及信息数据资源的集成与融合、应用的集成与融合的管理。应用服务层包括基础公共服务层、管理应用层、业务应用层、服务应用层(见表1)。

岳为民(2003)从“数字昆明”的角度指出，“数字城市”的基本框架是由“一个关键、三个基础、三条主线、七大支柱”构成：(1)一个关键。就是城市数据的全面规范和高度共享。(2)三个基础。即信息基础设施、空间基础数据及管理“数字城市”和使用“数字城市”的人。(3)三条主线。第一，政府管理与决策行为的数字化(数字政府);第二，企业经营管理行为的数字化(数字企业);第三，市民生活的数字化(数字生活);(4)七大支柱：即政府上网、电子商务、信息产业、信息港、智能建筑、智能交通与城市规划、建设和管理信息化。

姜爱林(2004)认为，“数字城市”的内容包括技术组成、组织结构及应用等方面。“数字城市”的技术组成包括：(1)宽带多媒体网络；(2)电子地图及网站服务系统；(3)高分辨率卫星、航空遥感技术；(4)三维地理信息系统技术；(4)OPEN GIS标准、远程互操作、互运算等信息共享技术；(5)虚拟仿真技术；(6)“数字城市”信息模型与体系结构，包括城市建筑、交通、能源、通信、服务、文化设施和行政管理的信息模型及体系结构；(7)“数字城市”的运行管理技术，包括通信网络系统及其管理，数据组织及数据转换，决策模型管理，城市信息安全保障机制；(8)“数字城市”的功能系统，包括公用信息平台，专业信息平台等。“数字城市”组织结构，即“数字城市”工程将通过建设宽带多媒体网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，建立电子政务、电子商务、社会保障等空间信息管理服务系统。王凤霞、张超(2004)在“数字地球”和“数字城市”的基础上，提出了“数字上海”总体框架模型(如图3所示)。

谢明(2005)综合当时我国“数字城市”建设和发展的情况提出，“数字城市”框架主要由以下四个方面构成：(1)数据获取和更新体系。通过各种手段获取的“数字城市”相关信息，包括城市空间数据框架(基础电子地图、卫星影像、航空影像)、城市规划建设信息、城市社会经济信息、城市管理信息等，并建立起行之有效的在城市管理过程中对各种信息进行更新的机制。(2)数据存储、加工和管理体系。该部分内容包括建立起海量数据存储体系，实现数据的高速存取，并在空间定位的基础上实现对信息的加工和管理，包括元数据管理、空间数据仓库、多源数据集成与互操作、海量空间数据的职能提取与分析、辅助决策支持等。(3)网络支持体系。包括高速宽带网络、智能网络、支持基于网络分布式计算的操作系统、基于对象的分布式网络服务等，共同构成支撑“数字城市”的基础网络体系。(4)专用软件和辅助决策支持系统。用于完成城市信息处理、实现“数字城市”各基础功能的工具软件，包括数字图像处理软件、地理信息系统软件、统计分析软件、数据可视化软件等等，并由此衍生出基于各种决策模型的辅助决策系统和应用解决方案。

寇有观(2006)认为，“数字城市”总体框架可以概括为五大平台、五个中心、五类应用、五大工程，政策、法规、标准、规范体系和安全、组织、资金、人才保障体系等。五大平台是信息网络平台、公用信息平台、专题信息平台(多个)、空间信息平台和决策支持平台。五个中心包括信息网络互联中心、信息资源管理中心、身份认证中心、信息服务中心和决策支持中心。五类应用包括电子政务、电子商务、社会服务、经济运行服务和城市规划、建设、管理与运营。五大工程包括市民卡工程、金融信息工程、社会劳动保障信息工程、社区服务信息工程和金旅工程。“数字城市”大力推进地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术在城市的应用。

孙旭阳、冯一民(2006)认为，“数字城市”的建设内容主要包括7个方面：(1)城市信息基础设施建设。(2)城市基础数据库建设。(3)电子政务建设。(4)电子社区建设。(5)公共信息服务体系建设。(7)数字行业应用建设。吴庆双(2007)认为，“数字城市”的构成体系包括：数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、信息提取与分析体系、数据与信息传播体系、数据库体系、网络体系、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作系统、法规与财经体系等。

马娟、秦凯(2007)认为，“数字城市”建设的主要任务包括：城市地理信息数据库建设、基础地理信息采集体系的建设、政策法规与标准体系的建设、技术支持体系的建设、地理空间信息交换网络体系建设、组织机构的建设等，以及实现覆盖整个城市的多尺度、多分辨率、现势性好的基础地理信息数据。

彭学君、李志祥(2007)认为，数字化城市涵盖了整个城市各方面的信息及应用，总体上可分为三个层次十个组成部分。三个层次为信息基础层、应用层、综合决策层。十个组成部分包括：城市公用信息网络平台和骨干网、空间数据等基础设施、政府类应用、企业类应用、公众类应用、区域类应用、数字门户网站、信息资源管理中心、城市综合决策指挥系统、政策法规规章及管理制度和技术标准及各种应用规范。

李宗华(2008)认为，“数字城市”涉及城市信息化的方方面面，总体上可以分为3个层次、9个组成部分，它们构成一个统一的整体(如图4所示)。3个层次为：基础层、管理层和应用层。9个组成部分为：城市信息基础设施、城市空间数据基础设施、空间信息资源管理与交换中心、法律法规与政策、技术与标准、政府类应用、行业类应用、企业类应用和公众应用。

曹蕾(2009)认为，“数字城市”的内容可以概括为4个方面：城市基础设施数字化，城市信息和交换网络化，城市生活和管理智能化和城市空间数据可视化。“数字城市”框架体系大体由3部分组成：(1)基本平台部分，主要为城市综合信息平台、城市空间基础信息平台和城市电信基础设施平台；(2)“数字城市”服务对象(用户),该部分主要为政府、企业、社区、公众构成的各类应用系统，作为核心应用系统是“数字城市”发挥作用的根本；(3)关键技术，它是“数字城市”的技术支撑，主要为计算机技术、海量数据存储技术、宽带网络技术、3S技术、对地观测技术、虚拟现实技术、互操作技术等。

张立平(2009)认为，“数字城市”的内容包括技术组成、组织结构及应用等方面。“数字城市”组织结构，即“数字城市”工程将通过建设宽带多媒体网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，建立电子政务、电子商务、社会保障等空间信息管理服务系统。“数字城市”是城市信息技术的综合应用，也是当前信息技术应用最广泛的领域。就这个意义而，“数字城市”应用十分广泛，归纳起来主要有12个方面：电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、远程教育、社会医疗保障、社区管理、突发事件处理、城市环境检测、智能化小区、水网调配。“数字城市”的体系结构包括：(1)数据获取与更新体系。包括城市地表、上空及地下等自然地理数据的自动获取系统，城市基础设施数据的实时获取和更新体系，城市人文、经济、政论等社会数据的变更与监控系统等。(2)数据处理储存体系。包括高密度高速率的海量数据储存设施、多分辨率海量数据实时地存储、压缩、处理技术、元数据管理技术、空间数据仓库等。(3)信息提取与分机体系。包括数据互操作、多元数据集成、信息智能提取分机、海量空间数据的智能提取与分析、决策支持等设施与技术。(4)网络体系。包括高宽带网络、智能网络，支持基于网络的分析式计算操作系统，基于对象的分布式网络服务，分布处理和互操作协议等。(5)应用体系。包括城市规划、地籍管理、城市防灾、城市交通等。同时还包括城市网络生活方式等。(6)管理体系。包括专业人员小组、教育培训、安全管理、系统维护、标准与互操作规范、相关法规等。

马佩勋、谢海波(2009)认为，“数字城市”的框架体系涵盖了城市建设的各个方面，是由战略政策层、信息基础层、应用服务层和分析决策层组成的有机整体。战略政策层包括“数字城市”的发展战略及总体框架、信息技术标准、政策法规规章制度和技术保障体系等；信息基础层由城市公用信息网络平台、中心骨干网、区域骨干网、通信管线、空间数据、业务标准体系和协调维护机制等组成；应用服务层根据“数字城市”功能特征分为电子政务、电子商务、城市规划建设及运行、经济运行服务和社会综合服务等五类应用；决策分析层是跨行业、跨区域的综合性应用系统，主要包括城市智能交通管理系统、城市环境监测分析系统、城市发展预测决策系统和城市防灾、救灾及应急处理系统等。基本框架如图5所示，战略决策决定和指导信息基础建设，并在此基础上实施应用服务，通过决策分析又反过来指导战略决策的制定。

四、小结

“数字城市”是空间时代与信息社会发展历史的必然产物，同时，又是城市可持续发展与整体功能提升的必然依托，是新的经济建设增长点，这一特点决定了其发展将是跨越式的。“数字城市”为认识物质城市打开了新的视野，对城市规划、城市建设和城市管理展示出了一系列全新的理念，为调控城市、预测城市、经营城市提供了革命性的手段。“数字城市”的战略研究、数据和技术集成框架等基础研究和原型系统建设，必然与其应用研究相辅相成，齐头并进。“数字城市”建设是一个非常庞大的系统工程，涉及城市社会、经济、文化、政治、环境等各个方面，是多学科的融合体，因此，不仅要有先进的技术为基础，更需要管理体制、机制和政策作保障，还需要市民和整个社会信息素质的提高。(编辑：何乐)

主要参考文献：

[1]刘仲蓓：《我国发展数字城市的政策和策略研究》[D],浙江大学博士后学位论文，2003年。

[2]李佩武：《论数字城市建设及其重要意义》[J],《天津师范大学学报(自然科学版)》2002年第9期。

[3]顾朝林等：《论“数字城市”及其三维再现关键技术》[J],《地理研究》2002年第1期。

[4]承继成：《信息化城市与智能化城镇-数字城市》[J],《地球信息科学》2000年第3期。

[5]宋建元等：《数字城市初探》[J],《自然辩证法研究》2001年第12期。

[6]郝力：《中外数字城市的发展》[J],《国外城市规划》2001年第3期。

[7]李京文、甘德安：《建设“数字城市”的经济学思考》[J],《城市规划》2002年第1期。

[8]赵燕霞、姚敏：《数字城市的基本问题》[J],《城市发展研究》2001年第1期。

[9]杨开忠、沈体雁：《浅析数字城市》[J],《北京规划建设》2001第1期。

[10]林峰田：《资讯都市的兴起》[J],《台北书刊》1999年第1期。

[11]俞正声：《21世纪数字城市论坛开幕式讲话》

[EB/OL],,2000年5月13日。

[12]王浒等：《数字城市与城市可持续发展》[J],《中国人口资源与环境》2001年第2期。

[13]王志龙、白庆华：《数字城市：现状与未来》[J],《现代城市研究》2001年第3期。

[14]周晓颖、章申鲁：《“863”为数字城市夯实基础》[J],《经济参考报》2001年1月10日。

[15]段学军、顾朝林等：《数字城市的概念、框架与应用》[J],《现代城市研究》2001年第3期。

[16]寇有观：《数字城市系统与应用》[J],《计算机系统应用》2001年第4期。

[17]姜爱林：《数字城市：一种可供选择的城市信息化模式》[J],《广东财贸管理千部学院学报》2002年第1期。

[18]牛文元：《先进生产力和先进文化的载体――中国数字化城市建设的五大战略要点》[J], 《南京林业大学学报(人文社会科学版)》 2002年1期。

[19]张静：《构筑数字城市的空间数据框架》[J],《三晋测绘》2002年第1期。

[20]李果仁：《关于数字城市讨论综述》[J],《经济研究参考》2002年第83期。

[21]王凤霞、张超：《“数字城市”研究初探》[J],《世界地理研究》2002年第2期。

[22]李琦等：《数字城市若干理论问题探讨》[J],《地理与地理信息科学》2003年第1期。

[23]段学军：《数字城市建设研究》[J],《地域研究与开发》2003年第5期。

[24]承继成等：《数字城市的理论、方法与应用》[M],北京：科学出版社，2003年。

[25]刘忻：《数字城市体系结构及其相关问题研究》[J],《哈尔滨学院学报》2003年第3期。

[26]岳为民：《昆明建设“数字城市”的基本思路和对策建议》[J],《经济问题探索》2003年第10期。

[27]姜爱林：《数字城市发展研究论纲》[J],《科技与经济》2004年第3期。

[28]王凤霞、张超：《“数字上海”的研究与构建》[J],《地域研究与开发》2004年第1期。

[29]戴汝为：《数字城市――类开放的复杂巨系统》[J],《中国工程科学》2005年第8期。

[30]谢明：《数字城市建设与发展探讨》[J],《中国科技信息》2005年第14期。

[21]寇有观：《“数字城市”的规划研究》[J],《电脑知识与技术》2006年第18期。

[32]杜灵通、韩秀丽：《基于数字地球思想的数字城市研究》[J],《地理空间信息》2007年第1期。

[33]彭学君、李志祥：《数字城市及其系统架构探讨》[J],《商业时代》2007年第8期。

[34]吴庆双：《建设数字城市的若干问题探讨》[J],《中国科技信息》2007年第6期。

[35]马娟、秦凯：《数字城市建设的初步探讨》[J],《科技咨询导报》2007年第1期。

[36]李丽琴：《中国数字城市研究》[D],中国知网：中国优秀硕士学位论文全文数据库，2007年4月。

[37]李宗华：《数字城市空间数据基础设施建设与应用》[M],北京：科学出版社，2008年。

[38]曹蕾：《数字城市基本框架及关键技术》[J],《交通科技与经济》2009年第2期。

[39]马佩勋、谢海波：《数字城市的基本框架与关键技术研究》[J],《长沙民政职业技术学院学报》2009年第3期。

[40]陈建军：《数字城市：智慧城市》[J],《国土资源导刊》2010年第1期。

地理信息系统论文范文 篇四

一、前言

连续出版物具有信息量大、传递周期短、内容相对客观真实等特点，经长期积累，便会形成一部信息量极其丰富的地方信史，是地方文献品种中非常引人瞩目的一种信息资源。

唯其信息量巨大，所以对分散在不同时代各类报刊中的众多地方文献信息进行针对性检索，无论是读者、信息用户、还是信息工作者，都会视为畏途。为此，首都图书馆自1958年创建北京地方文献部伊始，就开始编制《北京地方文献报刊资料题录索引》。这套索引的回溯检索范围，包括首都图书馆、北京图书馆、北京大学图书馆和清华大学图书馆所藏自本世纪初至1963年的2800余种报刊。至1964年，已累积款目70000余条。1979年以来，又回朔编制了1963年以来的索引。此后，正式开始了现行报刊索引的编制工作，检索范围包括正式与非正式出版的报刊300余种。至1995年底，已累积款目250000余条，并以20000条／年的速度递增。

然而，此时的北京地方文献报刊索引仅仅是一种手工编排的分类篇目索引。其分类依据是《北京地方文献报刊索引分类表》，索引项目包括篇名、著者、出版日期、卷期、版次和部分内容提要。限于当时的传统手工加工形式，对于涉及多学科、多主题的条目，只能着重考虑分类的第一需要，而其它相关主题则不能逐一得到表现。

1996年初，北京地方文献部正式引入计算机系统。进行报刊索引的编制与检索，彻底改变了索引工作的传统模式。它不仅省去了工作人员手工抄写、编排卡片的繁琐工作，同时，使检索速度大大加快，增加了报刊索引的时效性；由于计算机对文献特征的揭示途径大幅度增加，使多途径的针对性检索和组配检索成为可能，解决了以往手工工作模式不能解决的困难。

在建立报刊索引数据库主题标识系统的过程中，北京地方文献部结合地方文献的特征，通过近一年时间的试验，确定了一套基本符合特定地域的自然，人文现象和各类地方事业的主题标识系统。本文拟结合首都图书馆《北京地方文献报刊信息管理系统》的实际工作，探讨地方文献报刊索引工作中有关主题标识的一些问题。

二、主题词法的选取

主题词法是一种利用检索语言来描述文献主题和查找文献的方法。1975年，国内首部供机检用的综合词表——《汉语主题词表》问世后，对主题词表的发展，特别是对叙词表的发展起到了促进作用。然而《汉语主题词表》仅仅是一部综合性的基础词表，它所收录的词汇是用来供各专业机构从中选词，来编制适合自己本专业用的专业词表。实际上，我国的图书馆、情报机构都是在参考这部国家词表的前提下，根据本单位的工作实际情况，来编制适合本单位、本专业使用的主题词表。

地方文献的内容所表现出的地域性和专指性极强，综合性内容的《汉语主题词表》很难满足其主题标引的特殊需求。报刊索引的标引用词与时展同步，《汉语主题词表》作为阶段性产品，也很难满足对新生事物的标引需求。因此，在确立地方文献的主题系统时，首先应确定一段时间为试验期。从有关文献内容中抽取关键词对文献主题进行标引，待积累了一定数量的词汇后，参考《汉语主题词表》使之规范化，确定好词间关系，从而形成适用的主题词表。人们一般把这种选择主题词的方法叫做经验法。用经验法编制的词表是后控词表。它比较适合于特殊类型文献主题词表的编制。采用这种方法的优点是省去了先期编制词表的时间，标引工作与编制、修改词表可以同步进行；标引和检索所使用的是自然语言，因此对标引人员要求相对较低；同时事先不用考虑词间关系和查表抽词，所以标引速度较快。

《北京地方文献报刊情息管理系统》在建立主题标识系统时就是采用了经验法，并在此基础上为今后着手编制《北京地方文献主题词表》积累词汇。在即将编制的主题词表中，主题词的来源主要包括以下几部分：

第一是《汉语主题词表）中的已有的词汇。这些是地方文献与非地方文献都使用的综合性词汇。在使用时暂不考虑原有的词间关系，直接从《汉表》中抽取。

第二是一些最能代表地方文献特征、《汉表》中所不具有的词汇。而这部分主题词在《北京地方文献报刊信息管理系统》标引中的出现频率相对较高。对于这部分词汇必须经过一段时间的数量积累。

第三是《汉语主题词表》中未收录的一些综合性的词汇。《汉表》作为阶段性的产品，其编制受到时间的限制。对于某些科学概念的再认识以及新兴学科的产生，阶段性的《汉语主题词表》难于面面俱到。因此，在编制《北京地方文献汉语主题词表》时还要收录这些词汇。

以上三部分构成了《北京地方文献主题词表》的主题词部分。然而，地方文献主题词表与《汉语主题词表》的最根本区别就在于《汉表》的范畴索引反映的是事物的学科属性，而地方文献主题词表的范畴是基于地方文献的史料性质这个基本特征。因此《汉表》的范畴索引及词间关系不一定适应地方文献主题词表。那么，在编制《北京地方文献汉语主题词表》时有必要重新确定词表的内容范畴及词间关系。

三、主题类型的设置

无论设置什么类型的主题都要反映地方文献的时空特征。地方文献的基本性质是地方史料，所有的地方事物都要维系在特定的时空环境内，即所有的历史事件都离不开时间、地点和人物这几个因素。为了强调这几个因素，也为了使不同标引人员在不同时期内具有相同的工作标准，因此特意设计了“非控主题”、“年代主题”、“地域主题”、“个人主题”和“团体主题”。

1．非控主题

为了充分揭示文献内容和满足用户的使用需求，《北京地方文献报刊信息管理系统》根据主题法的一般原则，对所有的款目进行主题标引。由于这些主题词所从属的内容范畴十分广泛，标引人员的选词灵活度较大，可控性弱，故称“非控主题”。

非控主题的标引方法与其它非地方文献资料的标引并无本质的不同。在标引非控主题词的过程中，标引人员除从文献题名中选取词汇外，还有必要从文章内容中选取标引词，所选的标引词是一些名词及词组。由于采用了经验法进行选词，标引词汇的逻辑概念和词问关系都不用事先确定，也不是从固有词表中抽出来的，所以叫自由词。

尽管非控主题标引时选用的是自由词，但也有一些问题需要明确：在某些词汇不能准确表达文献的内容时．可选用词组来作主题词增强其专指性，如“计量管理”、“宗教设施”等；能明显反映地方文献特征的词首选，如“庚子事变”；同时．一些无实际检索意义的词不选，如“设计”、“方法”等。

2．可控主题

鉴于地方文献的内容特点和信息用户使用地方文献信息的常规检索途径，信息加工人员在对地方文献进行主题标引的过程中，首先要揭示出文献内容的时空特征，大量地使用地域主题词和时代主题词；其次，地方事件的发生，往往以地方人物或地方团体作为载体，因而，人物和团体主题词也是不可或缺的，这也是地方文献主题标引有别于其它文献最明显的特点。

因此，《北京地方文献报刊信息管理系统》中设置了“年代主题”、“地域主题”、“人物主题”、“团体主题”这四个固定的字段，标引出文章内容所涉及的时间、地点、人物、团体。由于这四个主题相对规范，所以称为”可控主题”。

可控主题的标引方法：

年代主题：北京地方文献报刊内容中，时间范畴是必不可少的要素，因此，原则上都要标年代主题。清以前历朝历代均使用“朝代／年号”称渭；中华民国时期则依“北京政府时期”、“沦陷时期”、“国民政府时期”三个时间段标引；中华人民共和国时期依“五十年代”等依此类推标引。

地域主题：总论整个北京地区的不标地域主题，但文章涉及某一具体区域的或给某个区域带来影响的，标引现行行政区划名称，可按县、乡镇街道、村逐级标引；为突出北京地方文献的地域特征，某些具体地区的地名、胡同名也有必要标引，例如：“安定门地区”、“王府井大街”、“燕下乡”、“焦庄户村”、“烧酒胡同”等等；解放前的旧有行政区划应转换成现有行政区划，如：“内三区”标引成“东城区”。

个人主题：同一人物的不同名称同时标引，如：“鲁迅”与“周树人”；清代人物中，一般标人物全称，如：“爱新觉罗·溥仪”，但有的全称鲜为人知，可标引公认的名称。

团体主题：标引某个机构或团体的全称。如：“北京市体育运动委员会”。

总之，无论是非控主题还是可控主题，报刊标引人员要站在用户的角度，即从索引的终极使用目的出发，给地方文献实际使用者提供报刊中有关地方文献信息。地方文献的用户是一些利用地方性史料进行有关地域性研究的专家、学者，他们所从事研究的学科内容及其深入程度就是文献标引人员确定标引文献内容及深度的依据。

目前，《北京地方文献报刊信息管理系统数据库系统》仅仅经过了短短几个月的试运行，数据积累也不过区区五万余条，然而计算机检索的速度，多途径检索的便利，针对性检索的效果，与传统的手工式索引早已不可同日而语。机器检索的便捷，使地方文献的独特价值得以充分发挥，与传统的手工方式相比，这未尝不是一种文献信息的增值。

参考文献

1．韩朴 图书馆地方文献工作 北京：文津出版社。1992

2．丘峰 情报检索与主题词表 北京：书目文献出版社，1988

地理信息系统论文范文 篇五

根据现行煤炭企业的地销经营方式，地销管理信息系统应完成以下目标：（1）安全性高。地磅数据直接采集进计算机，避免人工干预。（2）便利性高。查询各类统计报表要简单易行，体现人性化。（3）集中性高。数据集中储存在数据库服务器中，实现资源共享。（4）可拓性高。能够并入已有的局域网，留有接口，以便今后网络的拓展，适应企业不断发展和竞争力逐步提升的需要。

二、煤炭企业地销管理信息系统的具体实现

基于上述需求目标的分析，对于煤炭企业地销管理信息系统选型，选择了Browser/Server结构。对于网络的选择，采用100Mb/s高速以太网交换结构，不仅能提供优秀的迁移途径，充分保护在现有网络基础设施上的投资，而且成为改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径。网络的结构如图1所示。对于服务器的选择，采用MicrosoftWindows7操作系统；对于数据库的选择，采用MicrosoftSQLServer2008。SQLServer是海量数据的存储中心，数据在数据库中能完成复杂的计算。针对数据录入的实际需求，运用VisualC#语言与Mi-crosoftWindows7操作系统开发了磅房录入系统、销售部门录入系统两套。信息系统不仅为用户建立了账户和密码，密码设计在系统中加密传输及存储，还为用户设定了权限，对不同的用户设计了不同的权限，可实施不同的操作。

三、煤炭企业地销管理信息系统的日常管理

煤炭企业地销管理信息系统的日常管理包括两部分：一是系统管理；二是系统操作。关于系统管理模式如图2所示。在输入管理员账号登录系统后可开展相关的系统管理，包括用户账号的管理（新增账号，修改用户信息、权限，删除账号）；系统工作模式选择（手动模式、自动模式）；票据管理（删除票据）；空车误差设定；重车记录管理（删除重车记录）；空车记录管理（删除空车记录）；煤种信息管理（增加和删除）。

地理信息系统论文 篇六

关键词：虚拟地理环境；概念；探索

中图分类号：B929 文献标识码：A 文章编号：

1前言

近年来，随着计算机技术和地理信息技术的不断发展，研究人员利用虚拟现实技术在地理学研究上展开了大量的尝试，在技术应用、相关信息系统研发及理论研究上均取得了突出的成果，并在不断的探索与总结的基础上，逐步形成了虚拟地理环境的概念。

虚拟地理环境概念自提出以来，经过十多年的发展，目前已经逐渐被广大研究人员所接受，但尚未形成统一的认识。为明确界定虚拟地理环境的研究内容与边界，部分研究人员对虚拟地理环境的定义及其理论与方法展开了讨论。

龚建华、林珲等人通过一系列的论文和专著，较为系统的开展了虚拟地理环境理论和方法的探讨，认为虚拟地理环境是以化身人、化身人群、化身人类为主体的一个虚拟共享空间与环境，它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是指赛博空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。并进一步提出了关于虚拟地理环境的研究框架（龚建华等，2006,2009；林珲等，2005，2007，2009；龚建华、林珲、鲁学军，2002），把信息（地理）哲学和非线性科学作为研究虚拟地理环境的基础性理论，把可计算人地关系作为虚拟地理环境的理论核心，围绕该核心研究与虚拟地理环境相关的人地系统论、地理认知、地理计算和人工智能。

闾国年（2009）认为，虚拟地理环境研究在计算机网络和虚拟三维空间环境下，通过分布式协同交互，实现地理环境可视化的表达、地学问题的分析处理、地理规律的提炼、地理现象的模拟、地理环境变化的再现与预测以及人类活动影响的评价，探索地球各圈层内部的结构特征、分布规律、演化过程以及圈层之间物质流、能量流、信息流的传递方式及其动力学机制。

朱庆认为虚拟地理环境可以简单定义为真实地理环境在计算机中的一种抽象数字化的逼真表示，使人们可以探查汇集有关的自然和人文信息，并与之互动。

以上对虚拟地理环境定义体现了虚拟地理环境研究领域的不同侧重点，强调网络空间载体下三维空间的计算机实现，强调化身人的参与性，而忽视了其它维度、其它形式的虚拟地理环境，忽视了将虚拟作为一种手段来对人类无法触及的地理环境的研究，同时也忽视了对虚拟地理环境本身作为一种虚拟存在的环境系统的研究。

2虚拟地理环境的概念

2.1 虚拟地理环境概念的形成

虚拟地理环境源自于地理环境，是地理环境与现代虚拟技术和手段相结合的产物，是地理环境在现代科学技术辅助下的一个延伸。因此，要正确认识什么是虚拟地理环境，我们首先需要了解地理环境的概念。

地理环境是指一定社会所处的地理位置以及与此相联系的各种自然条件的总和，包括气候、土地、河流、湖泊、山脉、矿藏以及动植物资源等。可分为自然环境(或自然地理环境)、经济环境(或经济地理环境)和社会文化环境。它具有三个特点：(1)具有来自地球内部的内能和主要来自太阳的外部能量，并在此相互作用；(2)它具有构成人类活动舞台和基地的三大条件，即常温常压的物理条件、适当的化学条件和繁茂的生物条件；(3)这一环境与人类的生产和生活密切相关，直接影响着人类的饮食、呼吸、衣着、住行。

在传统技术条件下，研究人员主要通过实地调查和统计分析的方式对地理环境中的现象及规律进行研究。受各种条件限制，人们对涉及时间跨度比较长或是自然条件比较恶劣而无法到达区域的地理环境现象和规律及其对人类生产生活的影响无法开展有效研究，如深海地理环境、地下环境、地壳运动等。随着科学技术的发展，研究人员有了更多的现代化手段来开展地理环境研究，虚拟化就是其中一个重要的研究手段，尤其是以计算机为基础的数字虚拟技术，为现代地理学的发展和繁荣做出了不可磨灭的贡献。研究人员首先抽象化的建立现实地理环境的各种运行模型，输入实际的或调整后的参数，并利用计算机强大的运算能力和可视化表达能力，以虚拟的形式来实现一个类真实或虚构的地理环境，以研究各种地理环境问题。我们称这样的环境为虚拟地理环境。

在研究人员建立的众多虚拟地理环境中，有一部分只在实验室中运行，用于研究特定的地理环境问题；有一部分走向了大众化，并被人们所接受，而逐渐形成了一个实际运行中的虚拟地理环境。在这个环境中，人们可以通过化身（Avatar）的形式参与进去，开展各种社交、商务、娱乐等活动。如此一来，这个虚拟地理环境就逐渐活了起来，成为了现实地理环境的一个虚拟化扩展，成为了人类活动的另一个舞台，成为了一个以虚拟化形式存在的“实体”地理环境，影响着人类的生产生活。

由此，本文认为，虚拟地理环境可以定义为：以目标地理环境为原形，以虚拟化技术为基础而建立的一种抽象化的地理环境。它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是虚拟空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。

2.2 虚拟地理环境的两方面含义

通过以上的定义，我们可以看出，虚拟地理环境包含两个方面的含义：

一方面，它是一种技术手段，是在现代科学技术的基础上，以虚拟化的方式开展地理环境研究，其目的是探索地理环境的运行规律，研究解决地理环境中的各种问题。通过虚拟化的方式，研究人员可以精确化的模拟各种自然、经济及社会人文地理环境，检验各种复杂的运行模型，可以通过与环境中的各要素进行交互与互动，或改变一些前置条件来影响虚拟地理环境的发展，以观察不同条件对地理环境的影响，进而总结出一般规律，为现实地理环境工作提供指导和决策支持。而这些是以往传统研究手段所无法做到的。虚拟地理环境作为一种研究手段一经提出，便极大的影响地理环境科学研究领域，推动着地理环境科学研究的快速发展。

另一方面，它是一种虚拟存在，是研究的对象。随着虚拟地理环境的发展，尤其是被大众所接受，越来越多的人参与到虚拟地理环境中去以后，虚拟地理环境便逐渐成为现实地理环境在虚拟空间的一个延伸与超越，并对经济及社会人文地理环境产生着巨大的影响，进而间接的影响着自然地理环境发展。在这种情况下，虚拟地理环境的重点不再是其实现的手段与方法，而是应用虚拟化方法所产生的虚拟地理环境本身。由于虚拟地理环境作为一种虚拟存在的“实体”地理环境时间还不长，因此人们还无法完全认识在这个环境下各要素之间的关系以及其对现实地理环境的影响。在未来一段时间内，这方面的研究将是虚拟地理环境研究的主要内容。

2.3 虚拟地理环境的研究内容

根据虚拟地理环境两方面含义的不同，其研究内容也有比较大的差别，因此，本文对研究内容的讨论也将分两部分进行。

地理信息系统论文 篇七

关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术。如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域。那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计科技论文：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能。以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法。

1多媒体数据的有效管理

通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放。而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中。

1.1GIS数据库中多媒体数据的管理

1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在。虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程。如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等。

有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进。这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量。在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据。

要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件。

关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件。以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件。相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个。

关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素。(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息。为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分。(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等。为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性。(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明。

1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些GIS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据。怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在。

目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型。为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据。杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮。

对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放。第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现。为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作。

1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据。

1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息。空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等。

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现。所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转。此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示。

1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析。数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等。

为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的。

2GIS应用系统中多媒体功能的实现

在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制。多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合。一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能。

下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息。(2)显示ti状态信息。(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息。(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束。

如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计。首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息。

2.2属性数据库中多媒体数据的应用

一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取。对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作。

3多媒体技术在GIS中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务。GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力。(2)家庭教育和个人娱乐。将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段。比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计。(3)销售和演示信息系统。GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力。比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉。

总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进。

参考文献

1张祖勋。时态GIS数据结构的研讨。测绘通报，1996,(1):19～21

2杨学良。多媒体计算机技术及其应用。北京：电子工业出版社，1995.138～139

3边馥苓。地理信息系统管理和方法。北京：测绘出版社，1996.149

上面内容就是差异网为您整理出来的7篇《地理信息系统论文范文》，希望可以启发您的一些写作思路。