【正文】 要有 ESRI的 Map Objects IMS(Internet Map Sever)和 Arc View IMS,Map Info公司的 Map Xtreme以及網(wǎng)絡版的 Autodesk等。 Data Warehousing Data Warehousing的字面意思是建立數(shù)據(jù)倉庫。但同時由于這些空間數(shù)據(jù)具有極大的科學和經(jīng)濟價值 ,因此大多數(shù)發(fā)達國家都比較重視空間數(shù)據(jù)庫的建庫工作 ,在這些國家一般都有許多研究機構和政府部門參與到空間數(shù)據(jù)庫建立的研究工作中。 SDI的全稱是 Spatial Data Infrastructure,NSDI的含義是 National Spatial Data Infrastructure,其字面意思是 (國家 )空間數(shù)據(jù)基礎設施。國家測繪局也積極地推進我國SDI的建設工作 ,并提出規(guī)劃模式 ,部分內(nèi)容已經(jīng)在實施當中。需要用三維空間來描述的應用領域有如下幾個方面 :氣象學、地質學、采礦學、石油勘探與開發(fā)、計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)、醫(yī)學影像和機器人學等。 　建立大型 GIS空間數(shù)據(jù)庫的新方法 GIS系統(tǒng)一般由兩個部分組成 :其一是應用程序 ,它包括專門的 GIS應用軟件以及用標準或非標準程序語言所開發(fā)的用戶界面及系統(tǒng)工具 ；另一部分是數(shù)據(jù)。目前大多數(shù) GIS系統(tǒng)中在處理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)時都是將兩者分開存放和管理。上述數(shù)據(jù)管理和存放方式對于小型的 GIS系統(tǒng)有一定的優(yōu)越性 ,但對于建立以面向對象為基礎的大型 GIS系統(tǒng)就存在很多缺陷。如 Oracle開發(fā)的 SDO和 ESRI開發(fā)的 SDE(Spatial Data Engine)都屬于這種類型的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 目前在 GIS中可以使用多種形式的多媒體數(shù)據(jù)。GIS與 GPS和 RS的集成問題已被研究了多年目前已進入實用開發(fā)階段。整個系統(tǒng)的管理包括原材料產(chǎn)地、加工廠、運輸過程、產(chǎn)品更新?lián)Q代儲存地、產(chǎn)品銷售地等環(huán)節(jié)。 　開放型 (Open)GIS 目前一種多用戶、跨平臺的 Open GIS技術正在被國外的許多研究機構、政府部門和高等院校所研究和開發(fā)利用。 　虛擬現(xiàn)實技術 虛擬現(xiàn)實是目前 GIS研究領域的另一重要方向。美國 Multi Gen公司生產(chǎn)的Multi Gen軟件已可以利用地理信息中心的數(shù)字地形海拔數(shù)據(jù) (DTED)、數(shù)字文化特征數(shù)據(jù)(DFAD)和與之配套的航空或衛(wèi)星照片 ,快速高效地構造任何地區(qū)的地形地貌和文化特征。尤其是在應用方面 ,目前 GIS已經(jīng)被應用到環(huán)境模型建立、城市規(guī)劃與管理、社會經(jīng)濟統(tǒng)計與分析、土地管理、地籍測繪與管理、交通與管道管理等與空間信息有密切關系的各個方面。 　環(huán)境保護與管理 主要用 GIS建立環(huán)境模型和環(huán)境信息系統(tǒng) ,對環(huán)境的變化及發(fā)展趨勢進行預報分析 ,同時通過統(tǒng)計分析及模擬研究為環(huán)境保護提供決策依據(jù)。 　社會調查與統(tǒng)計分析 GIS在國外已被廣泛的應用到人口學、選舉、人文地理等方面 ,我國也已經(jīng)開始開展這方面的研究和應用工作。由于這些設施同時具有與幾何和空間位置相關的特性 ,建立基于 GIS的信息系統(tǒng)能夠提高對這些設施的管理水平 ,同時能夠極大地提高設計與施工、設備維護與故障排除、線路改造等方面的效率 ,從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。目前基于 GIS軟件平臺的土地信息系統(tǒng)無論是圖形處理、空間分析與統(tǒng)計、屬性信息存儲與查詢、統(tǒng)計報表生成、決策支持等方面都比早期的土地信息系統(tǒng)有較大的改進。 　GIS在其它領域的應用 GIS已被廣泛地應用到一些其它領域 :城市規(guī)劃、房地產(chǎn)開發(fā)及物業(yè)管理、商業(yè)開發(fā)與購物中心設置、資源調查、災害預報與災后評估、金融機構與投資分析、地質普查、采礦等。在國外 GIS技術已被各級政府部門和企業(yè)界廣泛認知和采用。GIS數(shù)據(jù)公司和軟件公司比較多 ,他們在 GIS系統(tǒng)建立和空間數(shù)據(jù)的使用方面已有了一套比較規(guī)范和成熟作法。雖然起步較晚 ,但是有后發(fā)優(yōu)勢可以少走彎路 ,以比較高的起點開展 GIS的理論研究和開發(fā)應用工作。 2)根據(jù)有關資料的分析 ,地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)部分要占整個系統(tǒng)投資的百分之七十左右 ,也就是說 GIS系統(tǒng)的建立需要大量的數(shù)字地圖或電子地圖及其屬性信息庫的支持 ,但在我國地圖數(shù)字化的比例還很低。 3)GIS市場尚未形成 ,有關數(shù)字產(chǎn)品的法律、權屬、定價等方面的問題還沒有得到有效的解決。 5)我國具有自己知識產(chǎn)權的 GIS系統(tǒng)平臺比較少 ,目前只有 Map GIS,Geo Star等少數(shù)幾個產(chǎn)品 ,大量進口 GIS系統(tǒng)平臺增加了 GIS應用開發(fā)的成本。 4　結論 本文分析探討了 GIS目前的主要研究領域 ,及其在國內(nèi)外的應用情況。 國產(chǎn)GIS之路從六五算起，我國GIS已經(jīng)走過了近20年的風雨歷程。目前，國家科技部已經(jīng)決定，發(fā)展GIS軟件產(chǎn)業(yè)將成為十五期間發(fā)展我國軟件產(chǎn)業(yè)的主要突破口之一。有人曾做過統(tǒng)計，在經(jīng)濟建設和日常生活活動所涉及的信息中，有75%~80%的數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)。九五期間，我國科技部在高新技術領域主要抓的兩件大事，一是CAD/CIMS，另一件就是GIS。測評工作的開展促使GIS迅速從學校和科研院所的實驗室里走出來，面向應用，面向市場。一些中小型GIS軟件產(chǎn)品在功能和性能上已接近國際先進水平，甚至某些性能指標優(yōu)于國外優(yōu)秀軟件，已應用到實際工程中。在緩沖區(qū)分析、全庫查詢性能方面優(yōu)于國外同類軟件，其中，大數(shù)據(jù)量緩沖分析比國外著名的GIS軟件快14倍。該軟件的裝機量已達到4000多套，占有相當?shù)氖袌龇蓊~。該軟件在電力配網(wǎng)工程競標中屢勝國外軟件的故事在業(yè)界傳為佳話。最近4年來，國產(chǎn)GIS銷售額平均年增長率超過100%，去年，僅科技攻關支持的企業(yè)GIS銷售與技術服務的產(chǎn)值就超過了8000萬元。 值得注意的是，國產(chǎn)GIS軟件面臨的形勢依然嚴峻。如何解決以上問題，以使我國GIS產(chǎn)業(yè)能有一個大的發(fā)展？科技部表示，十五期間，國家將加大對GIS軟件的支持力度，將圍繞建立一個工程（數(shù)字化中國工程）、完善兩個體系（國家對地觀測體系和國家空間信息技術應用體系）、發(fā)展三個產(chǎn)業(yè)（空間數(shù)據(jù)服務產(chǎn)業(yè)、空間信息軟件產(chǎn)業(yè)、及空間信息應用產(chǎn)業(yè)）來開展空間信息技術領域方面的工作。具體發(fā)展目標是：開發(fā)具有自主版權的全系列GIS軟件產(chǎn)品，包括基礎軟件和應用開發(fā)平臺軟件，特別是開發(fā)網(wǎng)絡環(huán)境下的大型GIS軟件產(chǎn)品，替代進口，占領國內(nèi)市場，扶植一批在國內(nèi)外有競爭力的GIS軟件企業(yè)和二次開發(fā)商，發(fā)展和壯大GIS產(chǎn)業(yè)；到2005年，國產(chǎn)軟件爭取達到國內(nèi)使用總量的40%~50%，軟件商品銷售和技術服務年產(chǎn)值達到5億~10億元人民幣；建立全國范圍的GIS技術培訓體系和推廣應用網(wǎng)絡，開發(fā)5~10個對國家建設和社會安定有重大促進作用的大型GIS應用示范工程，以及50~100個各種類型的中小GIS應用示范工程。其中自來水廠監(jiān)控系統(tǒng)在全國大多數(shù)城市得到廣泛應用，還有一些城市的供水企業(yè)正在逐步采用GIS技術管理供水管網(wǎng)信息、用計算機實現(xiàn)收費營業(yè)電算化。但是，我們也應該看到還有很多深層次的問題尚未得到卓有成效的解決，究其原因主要是因為：①供水企業(yè)的運營包括從產(chǎn)水、輸配水、管理和收費多個環(huán)節(jié)，僅在某一環(huán)節(jié)采用新技術并不能解決所有問題；②企業(yè)運營的各個環(huán)節(jié)是密切關聯(lián)的，分離的系統(tǒng)無法實現(xiàn)整個運營的系統(tǒng)性；③系統(tǒng)運營的很多因素是有統(tǒng)計規(guī)律和相關性的，目前的系統(tǒng)無法從這些規(guī)律和相關性得到可以輔助決策的信息。以產(chǎn)水到用水的整個過程為主線，以企業(yè)的管理現(xiàn)代化為輔線，把信息技術在企業(yè)集成應用，實現(xiàn)從產(chǎn)水到用水的最大效益，是我們對以上問題的一個有益探索。2 運營模型 供水企業(yè)的運營主要圍繞水從水源、水廠經(jīng)過輸配網(wǎng)最終到水用戶的生產(chǎn)/消費鏈而進行的，其模型如圖1。 管網(wǎng)管理主要實現(xiàn)輸配水管網(wǎng)信息管理，管網(wǎng)的新建、維護和改造以及水用戶的管理。 營業(yè)收費完成水用戶用水量的驗抄、統(tǒng)計，根據(jù)水用戶性質和收費項目的規(guī)定進行計費收費。 3 信息模型 企業(yè)運營的信息流如下圖2所示。動態(tài)信息主要是通過動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)獲取的實時變化的信息，主要包括水廠（水源地）配電設備、工藝設備的運行狀態(tài)信息，比如變壓器的電壓電流、配電開關的閉合狀態(tài)、加壓泵的電壓電流功率等；水廠出水口壓力、流量和余氯等工藝參數(shù)信息；管網(wǎng)壓力監(jiān)測點的壓力信息和水庫的水位信息。還有一類動態(tài)信息就是水廠累計流量信息、水廠設備和管網(wǎng)維護信息、漏水調查信息以及用戶用水量信息，這些信息經(jīng)過綜合分析，為供水管網(wǎng)的平穩(wěn)運行、故障排除、查漏維護提供決策支持信息。這些信息和動態(tài)信息相互結合，提供更好的決策支持信息。4 體系結構 無論是動態(tài)信息還是靜態(tài)信息，它們都和其實體所在的地理位置密切相關。GIS是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理地理數(shù)據(jù)的通用技術，GIS所特有的空間分析功能和可視化表達方式正符合供水管網(wǎng)信息所具有的區(qū)域性強、隱蔽、復雜、動態(tài)、數(shù)據(jù)量大等特點。通過將各種信息在GIS平臺上的集成，從而為企業(yè)提供更深層次的信息化應用。對于不同的底層設備，只要開發(fā)相對應的數(shù)據(jù)輸入中間件，就可以很容易接入到系統(tǒng)中去。而這些信息的獲取、存貯、組織都完全由該信息平臺來實現(xiàn)，從而使系統(tǒng)具有很好的可擴展性和開放性。5 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)主要基于供水企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡，并包含動態(tài)監(jiān)測的遠程無線通信網(wǎng)絡。 系統(tǒng)的軟件組成 系統(tǒng)包括六個軟件子系統(tǒng)：動態(tài)信息采集/命令發(fā)布、動態(tài)監(jiān)測、管網(wǎng)管理、抄表收費、決策分析、辦公自動化和企業(yè)網(wǎng)站。同時也可以把動態(tài)監(jiān)控的命令和數(shù)據(jù)下達到控制的設備。2)動態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)主要功能是根據(jù)控制規(guī)則和獲取的動態(tài)監(jiān)測信息，對整個企業(yè)的運營設備（水廠配電和工藝設備及輸配水管網(wǎng)設備）實施監(jiān)控。另外還可以采用一定的優(yōu)化策略或人工方式，來最佳地調度運營設備的啟停和運行，達到遙控的目標。各種圖形信息、屬性信息都需要適時進行更新。所以該子系統(tǒng)的管網(wǎng)維護部分就是按照用戶的定制要求制作一個數(shù)據(jù)處理環(huán)境，采用數(shù)據(jù)處理向導，讓用戶通過非常簡單的數(shù)據(jù)處理步驟來更新管網(wǎng)數(shù)據(jù)。該子系統(tǒng)的另外一部分，主要提供可視化的管網(wǎng)信息瀏覽、專業(yè)和組合查詢、單項和雙項統(tǒng)計、數(shù)據(jù)匯總、固定比例和自定義比例的打印輸出功能。4)抄表收費子系統(tǒng)系統(tǒng)支持手持抄表機和人工收費兩種模式進行收費。抄表員收費時只需輸入或者記錄本月水表指數(shù)，最后將結果再通過營業(yè)所客戶端計算機上載回服務器或者通過錄入軟件輸入到服務器。本系統(tǒng)可以進行計費、收費信息的查詢、統(tǒng)計、報表打印和發(fā)票打印。包括用于市政拆遷的緩沖區(qū)分析；用于處理爆管事故和維修的最短路徑分析、連通分析；用于施工參考的剖面分析；用于水廠建設和管網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的平差分析；優(yōu)化水廠生產(chǎn)的調度分析；輔助漏水調查分析等功能。包括企業(yè)內(nèi)部公文處理；企業(yè)管理的各種數(shù)據(jù)匯總和報表、成果圖；企業(yè)職員管理；企業(yè)檔案管理等。構建在GIS信息集成平臺之上的六個子系統(tǒng)，每個都具有相對獨立性。6 結語 基于GIS的供水企業(yè)信息集成系統(tǒng)通過對水的生產(chǎn)、輸配、消費整個運營過程進行動態(tài)監(jiān)控和優(yōu)化管理，最終可以實現(xiàn)企業(yè)的高效益運營，實現(xiàn)企業(yè)管理的現(xiàn)代化、規(guī)范化和科學化。遙感輻射特性研究的現(xiàn)狀與展望遙感輻射特性研究主要是研究電磁波在介質中的傳輸特征和規(guī)律，電磁波與大氣圈、水圈、生物圈及巖石圈內(nèi)典型目標的相互作用和成像機理，遙感信息傳輸模型，大氣輻射影響校正方法以及遙感信息定量反演技術。我所在這一領域的研究也取得了顯著成果，并在實際應用中發(fā)揮了很大作用。60年代美國為發(fā)射地球資源衛(wèi)星曾全面地開展了地物波譜特性研究[1]。目前研究的波段基本覆蓋了遙感所使用的波段，測量和研究的對象包括了自然界的植被、土壤、巖石、水體和人工建筑等地物。隨著遙感應用的深入，遙感信息與地物相互作用的研究有了進一步發(fā)展；特別是成像光譜儀的應用，不僅顯示了地物波譜特性研究的重要性，而且也推動了這一領域的研究。 近5年來，我們結合遙感應用項目，用高分辨率光譜輻射計研究了植被光譜的動態(tài)變化、植被光譜與覆蓋率及葉面積指數(shù)的關系等[4]，為建立遙感農(nóng)田蒸散模型和作物估產(chǎn)模型提供了基本依據(jù)，也為成像光譜儀的應用提供了基礎數(shù)據(jù)。隨著熱紅外和微波遙感儀器的應用，這兩個波段范圍的地物波譜特性顯得越來越重要。隨著這二個波段內(nèi)新型遙感儀器的使用，對其研究的要求更加迫切、必將推動這一研究的進展。在微波波段開展了x和L波段對土壤和植被散射特性的測量和分析以及對植被穿透特性的分析等[7] （3）地物二向性反射特性的研究地物的角分布特性研究之所以引起人們的廣泛興趣，是因為在測試研究和理論模型研究中，人們發(fā)現(xiàn)在主平面內(nèi)的地物反射具有更豐富的信息，尤其是熱點。但是，地物二向反射特性研究主要是在可見光和近紅外波段內(nèi)。在主動微波遙感中，地物散射特性的測量可以說是地物二向反射特性研究中的特例，它是測量地物在主平面內(nèi)“熱點”的特性。在植被二向反射特性研究中，我們集中開展了大量的測量研究，改進了測量方法和技術，為模型的驗證提供了可靠的數(shù)據(jù)。（4）地物波譜與地表特征關系的研究地物波譜與地表環(huán)境特征間關系的研究是將遙感應用于資源調查和環(huán)境監(jiān)測的紐帶。而在地物波譜特性與地表和環(huán)境特征間關系的研究中，又以微波研究最為活躍。我們在微波遙感土壤水分研究中，不僅研究了土壤水分與散射系數(shù)的關系，而且也研究了土壤粗糙度、土壤質地、植被等對散射特性的影響（6，8）。 2．遙感信息在介質中的傳輸及真模型(1)遙感信息在大氣中的傳輸 它始終是人們關注的焦點和研究中的難題，主要的難點是大氣參量的隨機性，大氣參量難于測定或存在著較大的誤差。在熱紅外波段，例如NOAA一AVHRR第4，5通道數(shù)據(jù)的大氣校正，一般采用兩種方法：一是分離窗技術，認為地表溫度是第4通道的亮溫與第5通道亮溫差的線性結合，不同大氣狀況其系數(shù)不同。二是利用與AVHRR數(shù)據(jù)同時獲得的大氣垂直探測數(shù)據(jù)TOVS資料而獲得的有關的大氣參數(shù)，利用大氣輻射傳輸方程，進行大氣訂正和地表溫度反演。（2）遙感信息在土壤中的傳輸遙感信息在可見一短波紅外波段的傳輸主要以反射的形式進行，所以它表征的只是表面特性。在熱紅外波