GIS简介综述 - 图文
更新时间:2023-03-17 22:41:01 阅读量:1 综合文库 文档下载
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GIS标准化综述
一、GIS标准化的概念
标准的定义:标准是为在一定的范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件,该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。标准应以科学技术和经验的综合成果为基础,以促进最佳社会效果为目的。(引自GB/T1.1-2000)
标准化的定义:标准化是在经济、技术、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益。一般来说,包括制定、发布与实施标准的过程。(引自GB/T1.1-2000)
明确了这两条定义,我们可以针对GIS标准和标准化达成共识:GIS标准是在GIS应用实践范围内为获得最佳秩序,对GIS应用实践活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件,该文件需要协商一致制定并经公认的机构批准;GIS标准化是在GIS应用实践中,对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准,达到统一,以获得最佳秩序和社会效益。
需要说明的是:GIS应用实践范围并不完全是共性化的,而是更多地表现出行业或特定应用领域的色彩,因此在应用层面上的GIS标准应归于行业或领域标准;但GIS应用实践活动必然涉及GIS系统建设和地理信息的规范化,在这两方面的重复性事物和概念是表现出共性特征的,所以其相应的GIS标准应以国家标准的形式来发布实施;GIS标准化是围绕着标准的制定、发布和实施这三个环节进行的,GIS标准的制定活动需要有关各方的共同参与并协商一致,GIS标准的发布需经公认的机构批准,GIS标准的实施需要有关各方的大力宣贯和推动;GIS标准化的目标是获得最佳秩序和社会效益,亦即降低成本、提高效益、为使用者提供有效服务。
二、GIS标准化回顾
国内概述。
在我国,GIS标准化主要是结合GIS技术发展和系统开发的需要,随着国家和部门的支持而开展活动的。从形式上来说,可分为GIS相关国家标准的研制和与GIS标准化有关的项目研究活动。
据不完全统计,从1980年我国制定标识地理政区的GB2260《中华人民共和国行政区划代码》国家标准算起,到2003年为止,我国先后研制了60多项适用于GIS领域的国家或行业标准,详见表1。
表1 适用于GIS领域的国家或行业标准一览表 标准号 GB 2260 GB/T 2659 GB/T 6390 GB 7407 GB/T 9649 TB 1945-1987 标准名称 中华人民共和国行政区划代码 世界各国和地区名称代码 地质图用色标准(1:50—1:100万) 中国及世界主要海运贸易港口代码 地质矿产术语分类代码 中华人民共和国铁路线路名称代码 系列标准 备注 细分招聘专家,精准求职首选:测绘就业网 GB/T 10302-1988 GB 917.1-1989 GB 917.2-1989 GB 920-1989 GB 11708-1989 GB 12317-1990 GB 12318-1990 GB 12319-1990 GB 12409-1990 GB 13923-1992 GB/T 13989-1992 GB/T 14395-1993 GB/T 14721.1-1993 GB 14804-1993 GB/T 919-1994 GB/T 14911-1994 GB/T 15218-1994 JT/T 8-1994 GB/T 15514-1998 GB/T 15660-1995 GB 15702-1995 GB/T 15778-1995 JT/T 241.1-1995 GB/T 16820-1997 GB/T 16831-1997 GB/T 17160-1997 JT/T 307 GB/T 17296-1998 GB/T 17297-1998 GB/T 17278-1998 GB/T 50095-1998 SL261-1998 JTJ 066-1998 GB/T 17694-1999 GB/T 17730-1999 GB/T 17734-1999 GB/T 17735-1999 GB/T 17797-1999 GB/T 17798-1999 SL249-1999 中华人民共和国铁路车站站名代码 公路路线名称编号和编码规则 命名和编号规则 公路路线名称编号和编码规则 国家干线公路名称和编号 公路路面等级与面层类型代码 公路桥梁命名编号和编码规则 海图图式 航海图编绘规范 中国航海图图式 地理格网 国土基础信息数据分类与代码 国家基本比例尺地形图分幅和编号 城市地理要素 城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则 林业资源分类与代码 森林类型 1:500、1:1000、1:2000地形要素分类与代码 公路等级代码 测绘基本术语 地下水资源分类分级标准 港口码头泊位代码 中华人民共和国口岸及有关地点代码 1:5000 1:10000 1:50000 1:100000地形图要素分类与代码 电子海图技术规范 林业资源分类与代码 自然保护区 海洋航区名称代码 地图学术语 地理点位置纬度、经度和高程的标准表示法 1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范 公路及主要构筑物、管理养护单位代码 中国土壤分类与代码 中国气候区划名称与代码 气候带和气候大区 数字地形图产品模式 水文基本术语和符号标准 中国湖泊名称代码 公路全球定位系统(GPS)测量规范 地理信息技术基本术语 国、省道主要控制点编码规则 公路信息分类与代码 水路信息分类与代码 地形数据库与地名数据库接口技术规程 地球空间数据交换格式 中国河流名称代码 系列标准 细分招聘专家,精准求职首选:测绘就业网 GB/T 17941.1-2000 JT/T 412-2000 JT/T 417-2000 SL259-2000 SL262-2000 SL263-2000 GB/T 18314-2001 GB/T 18316-2001 GB/T 18317-2001 GB/T 18578-2001 GB/T 18315-2001 CH/T 1007-2001 GB/T 18731—2002 JT/T 470-2002 GB/T 19333.5-2003 TD/T 1016-2003 数字测绘产品质量要求 第1部分:数字线划地形图、数字高程模型质量要求 国道主要控制点代码 汽车客运线路代码 中国水库名称代码 中国水闸名称代码 中国蓄滞洪区名称代码 全球定位系统(GPS)测量规范 数字测绘产品检查验收规定和质量评定 专题地图信息分类与代码 城市地理信息系统设计规范 数字地形图系列和基本要求 基础地理信息数字产品 元数据 干线公路定位规则 海上运输航线代码 地理信息 一致性与测试 国土资源信息核心元数据标准 在GIS标准化研究方面,国内先后开展过的各类相关研究项目有:
1984年国家科委组织专家完成了“资源与环境信息系统国家规范研究报告”(俗称蓝皮书),对后来我国GIS技术发展和标准化工作产生了重要影响;
“七五”期间,国家科委新技术局组织有关专家就统一的地理空间坐标系统、资源与环境信息数据分类体系、地理空间数据编码体系、地理空间数据交换格式四个方面进行了深入的研究,提出了20多种标准建议方案;
“八五”至“九五”期间的1994年~1997年,国家科委批准立项研制完成了《城市地理信息系统标准化指南》,该成果作为我国城市GIS标准化的第一部专著,已被专家建议作为GIS标准化指导性文件,发布全国推广应用;
“九五”和“十五”期间,含有GIS标准化内容的跨行业研究项目如“可持续发展信息共享示范”(国家科技部主持)、“国土资源、环境、地区经济信息系统及国家空间基础设施关键技术研究”(国家计委主持)等都相继完成;国土资源部完成了“国土资源信息化标准化指南”、“国土资源信息标准参考模型”等项目研究;国家测绘局组织实施了测绘科技重点项目“C95-07 地理信息技术标准化、规范化研究”;水利部先后研制发布了《水利技术标准体系表》、编制了《水利信息化标准指南》;铁道部也把《铁路地理信息系统数据标准的研究》列入到重点科研项目之中;建设部在其实施的国家“十五”重点科技攻关计划项目“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”中专门设立了“城市数字化标准规范研究”课题;交通部、农业部、环保局、地震局、气象局等部门也都程度不同地开展了GIS标准化的研究。
在组织方面,1994年中国GIS协会成立伊始就设立了标准化与质量控制专业委员会,该专业委员会的宗旨是开展地理信息领域的标准化与质量控制工作,为GIS业务提供标准化支持,促进GIS产业的协调发展。1997年国家技术监督局成立了全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC 230),其工作目标是组织协调地理信息领域国家标准的制定与管理,推进地理信息相关标准的贯彻与实施,特别是在GIS方面的应用。多年来这两个组织保持着密切合作,在GIS标准化工作中的发挥着互补作用。
国际与GIS有关的标准化活动简介。
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目前最有影响的是ISO / TC 211和OGC两个组织开展的标准化活动。
ISO / TC 211是国际标准化组织(ISO)于1994年3月成立的国际地理信息标准化技术委员会,ISO / TC 211的标准化工作目标可以归纳为以下几点:
――面向应用,建立一个标准框架。在此框架中,地理数据交换以及地理信息服务的互操作性能够跨越各种应用环境得以实现。
――规定以数据管理和数据交换为目标的地理信息基本语义与结构,准确描述地理信息,规范管理地理数据,促进人们对地理信息的认识和使用。
――通过集成地理信息与信息技术两方面的概念实现地理信息标准化,建立相关模型,运用有效方法,促进GIS的互操作性。
――规定地理信息服务的内容和以地理数据处理为目的的服务行为,满足服务需求。 ――促进不依赖于任何具体应用(软件)系统的地理信息标准化产品的开发,增加地理信息的可利用性、集成性和共享性。
ISO / TC 211的基本方法是:用已有的信息技术标准与地理方面的应用进行集成,建立地理信息域参考模型和结构化参考模型,对地理数据集和地理信息服务从底层内容上实现标准化。此外,利用profile的手段来满足具体标准化实现的需求。
目前ISO / TC 211已经完成或正在制定的地理信息国际标准约有40余项。我国已于2003年以《地理信息国际标准手册》的名义翻译出版了其中的19项标准或技术报告的草案文本,见表2。
表2 《地理信息国际标准手册》所含ISO标准(草案)一览表
标准号 ISO 19101 标准名称 备注 地理信息 参考模型(Geographic information - 2002年发布 Reference model) ISO/TS 19103 地理信息 概念模式语言(Geographic information - Conceptual schema language) ISO 19104 ISO 19105 ISO 19106 ISO 19107 ISO 19108 ISO 19109 ISO 19110 ISO 19111 ISO 19112 地理信息 术语(Geographic information - Terminology) 地理信息 一致性与测试(Geographic information - 2000年发布 Conformance and testing) 地理信息 专用标准(Geographic information - Profiles) 地理信息 空间模式(Geographic information - Spatial schema) 地理信息 时间模式(Geographic information - Temporal 2002年发布 schema) 地理信息 应用模式规则(Geographic information - Rules for applicationschema) 地理信息 要素编目方法(Geographic information - Feature cataloguing methodology) 地理信息 基于坐标的空间参照(Geographic information - Spatial referencing by coordinates) 地理信息 基于地理标识符的空间参照(Geographic information - Spatial referencing by geographic identifiers) 细分招聘专家,精准求职首选:测绘就业网 ISO 19113 ISO 19114 ISO 19115 ISO 19116 ISO 19117 ISO 19118 ISO 19119 地理信息 质量基本原理(Geographic information - 2002年发布 Quality principles) 地理信息 质量评价过程(Geographic information - Quality evaluation procedures) 地理信息 元数据(Geographic information - Metadata) 地理信息 定位服务(Geographic information - Positioning services) 地理信息 图示表达(Geographic information - Portrayal) 地理信息 编码(Geographic information - Encoding) 地理信息 服务(Geographic information - Services) ISO/TR 19120 地理信息 功能标准(Geographic information - 2001年发布 Functional standards) OGC的标准化活动。OGC全名为开放GIS联合体,1994年成立,它是由主要的GIS厂家、计算机厂商、数据库开发或出售者、电信公司、美国联邦机构、以及学术界的代表组成,为实现地理信息的互操作而成立的政府与私人组织的联合体。其目标是通过信息基础设施,把分布式计算、对象技术、中间件技术等用于地理信息处理,以期满足互操作的应用需求。
OGC通过制定一整套OGC的互操作规范(标准),使GIS从专有的互不兼容的地理数据与语义格式,走向基于互操作的软件接口和通信协议而实现的分布式网络环境可互操作的计算世界中。它为GIS的软件开发者提供了一个详细的公共准则,以使开发的软件能够达到对地理数据和地理资源处理的互操作目的。
自1998年以来,OGC已发布了17个抽象规范和12个实现规范,另有30项规范也已完成草案稿。据报道,在OGC实现规范基础上开发的组件产品已有373个,通过OGC一致性测试的产品有29个。
三、GIS标准化的现状分析
通过对GIS标准化的发展回顾,不难看出我国GIS标准化活动并不欠缺力量的投入和成果的产出,这表现在重点GIS标准化项目研究已完成十余项,相关的标准也研制出了几十项,但就具体内容来看,则存在明显的缺欠,体现在基础性、通用性、适用面宽的共性化底层标准少,专用性、适用面窄的个性化标准多,标准化项目研究与GIS的实际应用需求结合得不紧密,成效不显著。对此,我们不妨作一番扼要的分析:国内GIS标准化由于受体制和其它因素的制约,基本上是围绕着各部门自身实际工作展开,眼前需要什么标准就研制什么标准,一个一个地制定。其结果是一方面由于是不同部门、不同时间逐个立项研制标准,因而各标准之间的协调性、一致性较差,相互关系不明确,缺乏整体思路,难以从根本上实现GIS标准化;另一方面是许多需要多部门参与和协调的、重要的、基础性的GIS标准未能研制,导致了我国GIS标准化工作的相对滞后,GIS标准化的总体水平不高。国际标准化组织ISO / TC 211对地理信息国际标准的研制为我国GIS标准化提供了可资借鉴的先进经验,其一般步骤为:确定论域──建立概念模式(概念建模)──分解标准化对象──抽象标准化要求,定义元素,规定原则和方法论,从底层内容上实现标准化──在应用层面上,通过profile机制来满足具体标准化实现的需求。其思路模式为“从整体到局部,从一般到特殊”,依照这种思路所制定的标准具有内在的一致性,并且可以解决具体应用问题,同时已有的标准化工作基础仍可以得到充分利用。有鉴于此,GIS标准化不仅需要考虑行业领域应用的个性特征,
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