⑴ 基于GIS数字地质图数据库的组成
1.数字地质图
传统的纸质模拟地图是根据地图模型(map model),按照一定的数学法则、符号、制图综合原理和比例,将地球空间实体和现象的形状、大小、相互位置、基本属性等表示在二维平面上。“数字地图”,简单地说,就是存储在计算机中数字化了的地图。一般来讲,数字地图是以地图数据库为基础,以数字形式存贮于计算机外存储器上,并能在电子屏幕上实时显示的可视地图,又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。
(1)地质图
“地质图”乃是一切地质工作中的基本图件,用规定的符号、不同的颜色、描绘一地区的地质现象,反映沉积岩、岩浆岩、变质岩、各类矿产、各种型式的地质构造线等,反映它们形成的时代、分布和相互关系,以三维空间的立体形状表示在二维空间的平面上。金泽兰等在《地质图编汇法》中,提出地质图是一种将出露在地表的地质构造现象按比例投影到平面图(通常带有地形等高线,即地形图)上,并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件。它是为特定目的服务的、有选择性地表示地质对象的时间和空间分布的符号化表现形式。在地质图上表示的地质对象即可以根据地质属性分类集合进行选择,也可以按照地理范围进行表示,一般情况下是两者结合进行的。总的来说,地质图是现实世界中地质客体在人脑中抽象的、具体的表达,是现实地质对象在图纸上的映射。如图7-11所示。
图7-15 以对象为中心的面向对象数据模型实现图形和属性统一存储
这种数据模型彻底解决了长期以来空间对象与其属性数据,在物理上分离带来的诸多难题,进而实现基于关系数据库的GIS空间数据一与其他非空间关系数据一体化管理,给GIS系统开发、应用带来了极大的便捷性。如利用空间引擎对空间与非空间数据进行操作,同时可以利用大型关系数据库海量数据管理、事务处理(transaction)、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能。
4.GIS与数字地质图数据库的结合
GIS是分析和处理海量地理数据的通用技术,借助GIS,基于大量综合信息,可进行空间采样,对构造演化、火成活动、沉积相、矿产形成、模拟区域地质演化等复杂问题进行时空和多元统计分析,对成矿预测和矿产勘查提供有力分析工具。在数据量充裕前提下,GIS分析具有定量、定时、定位的特点,可给出动态(不同时间、不同位置)结果。借助深部与时间数据,GIS分析实际上可拓展到四维空间。
P.Gardenfors提出在客观世界和符号表达之间存在着概念层,他将知识表达分为三个层次,即:亚概念层、概念层、符号层,通过亚概念层感知客观世界,然后通过概念层将感知的内容抽象成为概念进行分类,将概念(分类)通过符号层表达出来。地理信息在概念层形成,在符号层表达,所以地理信息库的建立就是通过概念层对地理空间(客观世界)的抽象而形成地理信息概念空间,将该概念空间形式化后就成为本体化的地理信息空间,即可在计算环境下通过符号层(图形)表达出来。
地质信息系统研究的关键问题之一,就是构造图7-16中的地质模型,目的是通过有限的、不完全的并且含有各种噪声的观测数据来推断地下空间的物质、能量的分布和流动情况。
图7-16 地质认知过程的简化示意图
大部分矿产都不是暴露在表面,而是埋在地表深部。利用GIS的方法通过了解地表上层物质的空间分布,就可以判断矿藏存在的可能性。在一个找矿预测区域往往已知部分矿区和矿点,这些矿区和矿点具有很多的空间属性和地理属性,要想很直观的用以往普通的数据库管理系统去把它表达出来,可谓耗时费力。而GIS的出现为矿产资源评价和管理提供了前所未有的评价工具与手段。GIS是采集、管理、处理、分析、显示、输出多种来源的与地理空间位置相关信息的计算机系统。随着GIS与RS(遥感)、GPS(全球卫星定位系统)相结合的“3 S”集成以及计算机互联网的迅速发展,GIS在地质找矿中将发挥更加重要的作用。
目前,GIS与地质空间数据库的结合主要体现在以下几点:
(1)建立地质矿产资源数据库
描述矿产地属性的数据内容繁杂,类别众多,可分为属性数据和空间数据,矿产地各类属性信息认识、分析和评价该矿区也很重要。因此,地理空间信息在矿产资源管理中占有非常重要的地位。地质矿产数据库在GIS的支持下,结合矿产资源数据类型可建立多种地理空间数据库和属性数据库,利用GIS先进的数据库和图库管理对于各种地质图件和数据的长期保存及修改变得容易。
(2)图形显示的直观性和形象性
专题图不仅是一种重要的研究手段,同时也能有效而直观的反映研究成果。在地质数据库基础上,GIS可将各种数据或分析成果以专题图的形式直观而有效的显示,并可进行人机交互式地设计、编辑、修改。在成果输出方面,GIS能够提供高质量的预测成果图件,直观清晰,一目了然。GIS的这些功能,能将各种矿产资源的文字描述与空间地理位置有效的结合与表达,大大提高了矿产资源数据的直观性和形象性。
(3)空间分析功能
GIS的空间分析功能是GIS区别于其他计算机系统的主要标志。地质数据库系统涉及GIS多种空间分析功能,结合地质“专家知识”,为大范围大区域内实现快速、准确的成矿预测创造了有利条件。GIS吸取专家的经验及知识较容易,并且进行成矿预测具有空间直观性,避免了预测中的人为因素;能够弥补一些人工方法的缺陷(如对于断裂控矿影响宽度带的确定)。与传统的方法相比,GIS空间分析功能可以更加迅速地对大量数据进行对比和分析,大大节约了时间,缩短了研究周期,
(4)多源信息的集成
地质数据库的数据是多源数据。有不同精度、不同比例尺、不同数据源、不同格式的数据,借助GIS能将这些多源的数据有机地集成在一起,能提供集成管理多源地学数据(包括以文字、数字为主的属性信息和以图形图像为主的空间信息),具有方便建立模型及进行空间模拟分析的能力,使数据的分析更有效和定量化。进而,可以以多尺度、多方位反映某个地区的地质成矿信息。
由此可见,海量的地质数据与GIS强大的空间信息处理和分析功能的有机结合,是地质领域对多源地学信息综合分析进行成矿预测划时代的理想工具。
通过以上三个章节的分析论述,GIS在理论和技术上的日臻完善和强大,使得基于GIS地质图数据库的应用更加深入人心。在理论上,地理空间和地理信息空间的点本质认识以及地理信息元组概念的提出对地理信息应用特别是在地质领域的应用理论体系的建立提供了一条理论依据和入口;在技术上,以ArcGIS为代表的新一代地理信息系统的日益完善:在地理信息表达上,以本体为核心的地理信息表达方式为地质信息的表达及应用提供了强有力的工具,使得原有地理信息所不能完成的知识发现、复杂环境建模等复杂应用在新地理信息系统下成为现实;在地理信息分析技术上,ArcGIS从地理信息库(知识库)、基于知识库的智能可视化,以及地理信息处理三个角度为地理信息的各种应用提供了强有力的工具支持,特别是9.0版本开发以后,对探索式空间数据分析方法整合使从海量日益复杂的地理信息中进行数据挖掘和知识发现可以在空间、时间、属性一体化方式下进行。
⑵ 地图数据库的地图数据类型
地图数据包括各种制图要素的空间位置数据和对应的专题属性数据两大类。前者可以归纳为点、线、面3种图形特征数据,其中线是最基本的,点可看成是具有一个坐标点的线,面是由线围成的。它们之间的关系可以概括为弧段节点模型。每一个点、线、面图形特征的属性数据都具有二维表特性。点特征的二维表中包括点序号、用户识别号以及其他对应的专题属性数据项;线特征的二维表中包括线序号、用户识别号、起始节点号、终止节点号、线的长度以及对应的专题属性数据项;面特征的二维表中包括多边形序号、用户识别号、周长、面积以及其他对应的专题属性数据项。地图数据模型是复合型,称为关系网络模型。开发的可适用于地图数据库的管理系统中,通常以关系数据库系统为内核,外套一个网状数据库,并有专门的接口实现两种数据管理方式之间的联系和转换。
⑶ 地图数据结构的地图数据分类
地图数据包括地图要素空间分布的位置数据及其对应的图形特征与地理属性数据两部分,前者又概括为弧段节点模型。弧段是地图上基本图形(点、线、面)的核心部分,成为计算机存储的基本单元,点可看成是只有一个坐标对的弧段,面是由一个或多个弧段构成的多边形。只有一个弧段的多边形称为岛状多边形。弧段由一串坐标对包括2个端点组成,坐标串次序决定了弧段走向,端点称为节点,有起始节点和终止节点之分,每个节点连结2个或2个以上的弧段。上述基本图形数据间的互相影射称为拓扑逻辑关系,是当前地图数据库中普遍采用的一种数据结构。对应的图形特征与地理属性数据,由不同的数据项组成,如描述某段河流的属性数据包括名称、代码、宽度、长度、等级、通航程度等;描述某个居民地的属性数据有名称、代码、行政归属、等级、面积、人口、交通意义、政治文化意义等。属性数据既附属于对应目标的空间分布位置,又成为检索图形的依据或参数,它们之间没有必然的联系途径,可将它们分别组成若干个二维表,采用通用的关系数据库的管理方式。故地图数据结构是混合型的,地图数据库系统应能实现两种数据结构的混合管理功能。
⑷ gps 数据怎么显示在电子地图上啊 ~!
一、GPS应用原理与案例
1、车载导航电子地图的应用例子
车手司各特曾在旧金山借用了一辆配备"永不迷路"装置的汽车。那个装置是一个与GPS接收机相连接的信息图表显示器,GPS接收机被安放在驾驶室中不被人注意的地方。他把自己的当前地址输进机器,一张彩色地图立即显示在屏幕上,其中那条最明亮的路线就是他前往住所的最佳路线,一个丛纯黄色粗箭头指示汽车行驶的方向,一个带有鼻音的声音还不时地告诉他:"下一个路口向左转。"他边开车边检查着自己车子所在的位置。在地图上,汽车是用一个三角图形表示的,正沿着那条明亮的线路移动……
2、车载导航电子地图的应用原理及其应用模式
车载导航电子地图的应用原理
利用GIS中的电子地图和GPS接收机的实时定位技术,组成GPS+GIS的各种电子导航系统。
车载导航电子地图的应用模式
车载导航电子地图的应用模式主要有如下二种;① GPS单机定位+矢量电子地图。该系统可根据目标位置(工作时输入)和车船现位置(由GPS测定)自动计算和显示最佳路径,引导司机最快地到达目的地,并可用多媒体方式向驾驶员提示。制作矢量地图数据库需要花费较大成本。② GPS差分定位+矢量电子地图。该系统通过固定站与移动车船之间的两台GPS伪距差分技术,可使定位精度达到1~3M,当采用双向通讯方式时,则可构成车船的自动导航系统,又可将移动车船上的GPS定位结果准确实时地传送到控制中心,并在电子地图上显示出来,构成交通网络监控指挥系统。为了防止在楼群遮挡时收不到足够的GPS卫星信号,在车上除装有GPS接收机以外,还装有低价格的压电振荡陀螺。利用卡尔曼滤波算法同时处理GPS、里程计和陀螺仪的数据来进行运载体的实时定位。
二带衡、基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成及功能
基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成
整个GPS电子地图车辆动态引导系统构成如下图所示,它由主蠢郑做控计算机、液晶显示器、语音报警器、遥控器、组合导航处理器、GPS传感器、速率陀螺仪、光驱等组成。主控计算机视用户需求不同,可以是通用计算机,也可以是专用处理器。
基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的功能
本系统可以实现车、船等运动载体的电子地图中的实时跟踪显示、最优路径选择及导引、显示导航信息、地图检索、语音提示告警、矢量图分层显示及缩放显示;可以满足城市车辆,港口、河流、海用船只的导引与监视,GPS+航迹推算组合导航功能即使在信号不正常的条件下也能正确引导。电子地图存储于光盘中,可存储大容量矢量电子地图。矢量电子地图生成点阵形式存放于主机内存中,可达到地图检索和车辆跟踪的平滑效果。车船行至地图边缘时,将自动从光盘中调入下一幅新的矢量图,实现自动切换。
三、GPS定位过程
GPS结合电子地图能够实现城市交通管理、车辆调度管理,公安、银行车辆,港口、河流船舶的自动导引与监控,具有巨大的应用潜力。根据地形图制作而成的矢量电子地图,GPS坐标还需经过坐标转换才能正确与之匹配。下面将从GPS定位坐标系、WGS-84大地坐标、地图投影、平面坐标变换等几方面详细讨论坐标匹配问题。GPS定位过程主要有如下几个步骤:
(1)确定用户的宇宙直角坐标系位置,即用户的X、Y、Z位置。
(2)宇宙直角坐标系至WGS-84大地坐标系的转换,既求出用户的WGS-84大地坐标位置λ、φ、h。
(3)坐标投影转换,即将球面坐标λ、φ、h转换成平面电子地图投影坐标,如高斯-克吕格投影坐标。
(4)二维平面相似性变换,即经过平移、旋转、缩放运算,达到其与电子地图的配准。
上述四个过程全部都是由计算机用程序自动计算获得,具体算法这里介绍从略。
⑸ arcgis中所需要的地图是怎么制作的
第一步:打开arcmap,将数据添加进去,(以下我们以甘肃省为例,这里我添加了甘肃省市区和旅游景点的点图层和甘肃省市区的面图层)。
⑹ 数据库具体应用的实例有哪些
数据库的应用领域
1、多媒体数据库: 这类数据库主要存储与多媒体相关的数据,如声音、图像和视频等数据。多媒体数据最大的特点是数据连续,而且数据量比较大,存储需要的空间较大。
2、移动数据库: 该类数据库是在移动计算机系统上发展起来的,如笔记本电脑、掌上计算机等。该数据库最大的特点是通过无线数字通信网络传输的。移动数据库可以随时随地地获取和访问数据,为一些商务应用和一些紧急情况带来了很大的便利。
3、空间数据库: 这类数据库目前发展比较迅速。它主要包括地理信息数据库(又称为地理信息系统,即GIS)和计算机辅助设计(CAD)数据库。其中地理信息数据库一般存储与地图相关的信息数据;计算机辅助设计数据库一般存储设计信息的空间数据库,如机械、集成电路以及电子设备设计图等。
4、信息检索系统: 信息检索就是根据用户输入的信息,从数据库中查找相关的文档或信息,并把查找的信息反馈给用户。信息检索领域和数据库是同步发展的,它是一种典型的联机文档管理系统或者联机图书目录。
5、分布式信息检索: 这类数据库是随着Internet的发展而产生的数据库。它一般用于因特网及远距离计算机网络系统中。特别是随着电子商务的发展,这类数据库发展更加迅猛。
许多网络用户(如个人、公司或企业等)在自己的计算机中存储信息,同时希望通过网络使用发送电子邮件、文件传输、远程登录方式和别人共享这些信息。分布式信息检索满足了这一要求。
6、专家决策系统: 专家决策系统也是数据库应用的一部分。由于越来越多的数据可以联机获取,特别是企业通过这些数据可以对企业的发展作出更好的决策,以使企业更好地运行。由于人工智能的发展,使得专家决策系统的应用更加广泛。
(6)地图数据库例子扩展阅读
对数据库系统的基本要求是:
①能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
②冗余数据少,数据共享程度高。
③系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
④能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受非受权者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
⑤有重新组织数据的能力,能改变数据的存储结构或数据存储位置,以适应用户操作特性的变化,改善由于频繁插入、删除操作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。
⑥具有可修改性和可扩充性。
⑦能够充分描述数据间的内在联系。
⑺ 求ARCGIS mapgis建立地图数据库的详细步骤!
你好:
首先ArcGIS和弯源MapGIS是不一样的,两个软埋隐态件;
其次你想要的是哪一个呢;
ArcGIS地图数据库:有shp,mdb,gdb三种格式的携简,
或者你可以描述一下具体的需求。
⑻ 国家基础地理信息系统地图数据库都有哪些产品
栅格地图数据库、矢量地形要素数据库。国家基础地理信息数据库是存储和管理全国毁销范围脊袭多种比例尺、地貌、水系、居民地、交通、地名等基础地理信息,产品有包括栅格地图数据库、矢量地形要素数据库、数字高程樱余兄等。
⑼ 从地图上能得到GIS需要的所有数据吗请举例说明
gis数据的获取又态渣多种途径,地图蔽宽是中非常重要的手段,到不能说是所有的数据都可通过宏闭亮地图获得。比如地图无法获得所在区域的影像数据。
⑽ 地图数据库的设计和建立数据库步骤
①用户需求调查和评价。确立建库范围和使用目标、查询方式、数据库大致规模和完成期限。②资料搜集和评价。根据用户要求进行广泛的资料源调查、登记造册、并进行质量评价,编制目标资料评价表,确定基本地图,划定研究范围,估算数据量。③环境准备。地图数据库必须依靠机助地图制图系统的支持,在确定的系统规模和数据量估算基础上,准备必须的系统硬件和配套软件。④地图数据库概念设计。主要是确定地图数据库的要素层、图形特征层、分区和命名、文件索引结构,建立控制点文件,形成数据库的基本框架。⑤编写数据字典。数据字典是描述数据的信息,每一种图形特征层都须有一个对应的数据字典,规定出该图形特征层的属性表中每一数据项的名称、数据类型、宽度(包括小数点后面位数)、别名等。⑥资料编辑加工。无论是图形资料还是数据资料,在入库前都必须进行必要的编辑加工,尤其是图形资料。⑦数字化和编辑。实现图形数字的转换,并采用联机编辑和脱机编辑两种方式反复检查、改正,最后产生净化的数字文件,做好插入数据库前的准备工作。属性数据,可采用人机交互和批处理两种方式分别入库,最后完成属性代码表和图形属性表的联结。⑧插入数据库。净化的数字文件,需按照确定的数据库框架插入规定的位置,全部文件插入后,数据库才算建成。⑨试运行。这是对数据库进行实际测量和评价。如果发现问题,还必须返回核对原始资料,再组织重新入库,以确保数据库的数据质量。⑩数据库的运行和更新。地图数据库系统提供各种查询方式和显示方式,包括定位查询、定性查询、逻辑查询等。查询结果可以屏幕显示,拷贝,也可以制表、打印,或采用绘图仪输出各种地图。要及时地更新数据库,以确保数据库中数据的现势性和可靠性。