地理资讯系统概念

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1、地理資訊系統概念嵌入式地理資訊系統 本章學習重點 中介軟體的基本概念、定義及作用 嵌入式GIS設計原則 嵌入式GIS的功能設計 嵌入式GIS的應用及一些研究從嵌入式系統多樣化的應用需 求來看(1) 從嵌入式系統多樣化的應用需求來看， 有兩大發展趨勢：從硬體的角度來看： 整合不同廠商的智慧財產權IP (Intellectual Property)來發展高效能低成 本的系統晶片SoC，硬體的設計包括單 晶片控制電路（Single chip microcontroller）的設計、網路功能設計 、無線通訊設計及使用介面等；從嵌入式系統多樣化的應用需 求來看(2) 從軟體的角度來看：系統的開發轉向以

2、專屬平台為主之趨勢，軟體的設計包括 資訊、通訊網路或消費性電子等產品中 必備的軟體，專司硬體產品的驅動、控 制處理、或基本介面功能，以提昇硬體 產品的價值，它通常以韌體（Firmware ）形式如控制器或驅動程式等方式呈現 。 8.1中介軟體的基本概念 中介軟體具有如下特點 1. 滿足大量應用的需要； 2. 運行於多種硬體和作業系統OS平臺； 3. 支援分佈計算，提供跨網路、硬體和 作業系統OS平臺的透明性應用或服務的 互動； 4. 支援標準的協定； 5. 支援標準的介面。中介軟體的十大優越性：1. 縮短應用的開發周期； 2. 節約應用的開發成本； 3. 減少系統初期的建設成本； 4. 降低應

3、用開發的失敗率； 5. 保護已有的投資； 6. 簡化應用集成； 7. 減少維護費用； 8. 提高應用的開發質量； 9. 保證技術進步的連續性； 10. 增強應用的生命力。中介軟體可以分爲以下三類：1. 資料整合類（Data integration）：用於資料的 存取、利用和增值，此類中介軟體用於構建以 資料爲中心的應用。 2. 處理整合類（Process integration）：把分 佈在網路節點上的各個應用或處理連接在一起 ，形成一個統一的、協同工作的分散式應用。 3. 分散式元件類（Distributed components） ：支援元件式的應用，是未來應用的發展方向 。嵌入式GIS是

4、一個地理資訊的整 合系統結構 （Map）應用層終端軟體架構空間地理資料匯入匯出、編輯、操作、處理、查詢、分析、展 示功能模組操作系統適配層作業系統平台作業系統WinCELinuxPalm硬體平台（PDA、SmartPhone、Porket PC、Palm）及介面接口嵌入式GIS設計原則 1 選擇適當的嵌入式GIS資料庫 2 儘量減少儲存量 3 設計合理的空間資料管理方式 4 按需求開啟圖層資料 5 其他一些需要注意的問題 (1)選擇合適的演算法 (2)設計嵌入式GIS應用程式的用戶介面 (3)Windows CE是基於Unicode的作業系統 8-3嵌入式GIS的功能、應用及 研究嵌入式GIS

5、的主要功能 1 基本地圖操作功能 2 圖層管理功能 3 查詢、展示、分析、導航功能 嵌入式GIS的應用 智慧交通運輸上之應用 野外資料獲取和各種普查之應用 軍事國防領域之應用 智慧汽車之應用 個人用戶之應用 行動商務之應用 嵌入式GIS系統之研究 結合GPRS與網際網路之嵌入式行動監視定 位系統 GSM/GPRS無線通信系統於地理位置監控之 應用 嵌入式網路監視系統 支援無線網際網路之嵌入式影像監視系統 衛星導航與行動通訊構成之遠距監控系統 手持式裝置推動行動服務應用 1.3 地圖的基本知識-地圖(6)主題地圖 著重反映自然或社會現象中的某一種或幾 種專業要素，即集中表現某種主題內容 的地圖。

6、 1.3 地圖的基本知識-地圖(7)地圖的功用包含有許多的功用可分成七類 敘述： 一、可描述對象的位置和分布範圍又 能表示對象的質量和數量特徵。 二、可描述有形的具體的對象如河流 居民地道路又可表示無形的抽象 的對象如氣溫氣壓人口密度等。1.3 地圖的基本知識-地圖(8)三、可描述對象的外貌包括平面的輪廓(如湖 泊岸線)和立體的輪廓(如地勢起伏)又可反映 對象內部的發生成因與組成物質如地貌成因 類型湖水的含鹽量等。 四、可描述現實的對象如江河湖海又能表示 歷史的現象如黃河故道海岸變遷還可規 劃未來的發展如規劃中的道路等。 1.3 地圖的基本知識-地圖(9)五、可描述對象的特徵又可反映對象之間的

7、 相互關係。 六、可描述在圖上可以區分對象的主要次要分 別程度識別主要對象的最基本和最典型的特 徵。 七、在實用上它是軍事指揮官的眼睛經濟 規劃建設的藍圖老師的教育教具地學研究 的成果表達形式與分析研究工具。1.3 地圖的基本知識-地圖的功 用(10) 位置和分布範 圍 質量和數量特 徵有形的具體的 對象 無形的抽象的 對象對象的外貌 輪廓對象內 部的發生成 因與組成物 質現實的對象 歷史的現象 規劃未來的 發展對象的特 徵 對象之間 的相互關 係區分對象的主要次要分 別程度規劃藍圖、交通路線圖 旅遊地圖1.3 地圖的基本知識-地圖語言 （Map language）(11)由各種符號、色彩與文

8、字構成的，表示空 間資訊的圖形視覺語言，傳達地理之知 識。 1.3 地圖的基本知識-地圖符號 學 （Map symbolism） (12) 將地圖符號視爲一種特殊語言，探討其“語 法”規則以及符號的“語義”和“語用”特徵， 從而研究地圖符號的構圖規律的理論。 1.3 地圖的基本知識-地圖比例 尺 （Map ratio） (13)地圖比例尺:地圖上某一線段的長度與地 面上相應線段水平距離之比。 地圖投影 （Map projection）:按照一定 的數學法則，將地球橢球面上的點轉繪 到平面上的方法。 1.3 地圖的基本知識-地圖的密 級劃分 (14)地圖的密級劃分 （Map security g

9、rade）地圖密級共分3種：公開地圖系指公開出 版和發行的地圖；保密地圖系指具有國 家保密內容的地圖；內部地圖系指不夠 列入保密等級，但又不宜公開出版的地 圖。 1.3 地圖的基本知識-地形圖系 列 (15)國家基本比例尺地形圖系列 根據需要由國家統一規定測制的國家基 本比例尺地形圖。我國的國家基本比例 尺地形圖的系列包括：1：500、1： 1000、1：2000、1：5000、1：1萬、1 ：2.5萬、1：5萬、1：10萬、1：25萬、 1：50萬、1：100萬11種比例尺地形圖 。 1.3 地圖的基本知識-地形圖系 列 (16)繪製地圖的資料格式 （Data type format） 向量

10、資料：用X、Y座標表示地圖圖形或地理實 體的位置和形狀的資料。 網格資料：按照網格單元的行和列排列的、有 不同“灰度值”的像片資料。又叫掃描資料。 圖形資料：表示地理物體的位置、形態、大小 和分佈特徵以及幾何類型的資料。 屬性資料：描述地理實體質量和數量特徵的資 料。1.3 地圖的基本知識-地圖資料 庫 (17)地圖資料庫 （Map Data Base）電腦存儲的各種數位地圖(向量、網格 或屬性)及其管理軟體的集合。 1.3 地圖的基本知識-數位地圖 産品 (18)數位地圖産品 數位高程模型(Digital Elevation Model, DEM) ：定義在x、y域離散點(規劃或不規劃)以高

11、程 表達地面起伏形態的數位集合。數位高程模型 是現實世界地面山川河流起伏在電腦中的數位 化表達。它在電腦中直觀地反映現實的地貌情 況。主要用於規劃設計(如高速公路設計，無線 通訊台站設計，開挖及填埋土方計算，洪水淹 沒分析等)。 1.3 地圖的基本知識-數位地圖 産品 (19)數位線劃地圖(DLG)： 數位線劃地圖是 現有地形圖基礎上的向量資料集，並且 還保存有要素間的空間關係相關屬性資 訊，主要用於各種地理資訊系統。 1.3 地圖的基本知識-數位地圖 産品 (20)數位網格地圖(DRG)： 數位柵格地圖是 類比紙質地圖的數位化産品，經過掃描 、糾正、圖像處理與資料壓縮，形成在 內容、幾何精度

12、和色彩上與地圖完全一 致的電腦網格文件，主要用於電腦上地 圖查詢以及各種電腦設計底圖。1.3 地圖的基本知識-電子地圖 （Electric map） (21)電子地圖就是利用成熟的網路技術、通信技術 、GIS（地理資訊系統）技術，實現一種新的 地圖服務方式。電子地圖沒有了紙的質感，卻 重新詮釋了人們心目中地圖的概念。利用數位 地圖經視覺化處理的螢幕地圖。電子地圖是存 儲在電腦的硬碟、軟碟、光碟或磁帶等介質上 的，地圖內容是通過數位來表示的，需要通過 專用的電腦軟體對這些數位進行顯示、讀取、 檢索、分。電子地圖種類很多，如地形圖、網 格地形圖、遙感影像圖、高程模型圖、各種專 題圖等。1.3 地圖

13、的基本知識-數位地圖 産品 (22)數位地圖：以數位形式儲存在電腦存儲 介質上的地圖。 多媒體地圖：利用多媒體技術建立、儲 存和傳送，並同時具備聲、像多功能顯 的地圖。1.4 電子地圖的利用 (1)爲什麽要使用電子地圖？與紙地圖、光碟地圖 相比，網上電子地圖具有資訊無限、可隨意添 加的特點。它不受比例尺、圖形樣式的限制， 抽象化更低，物件化更好，可以根據您的意圖 智慧化的顯示您需要的資訊。由於有專人負責 搜集各種資料，因而網上電子地圖可以隨時更 新：新開通的道路、規劃中的小區、暫時緩行 的路段，都可以在網上地圖中及時得到反應。1.4 電子地圖的利用 (2)公路交通是現代城市交通的主體，與地圖有

14、著 天然的密切聯繫。電子地圖爲交通管理部門實 行動態的、即時的交通管理與控制提供了極大 的方便。當道路資訊反應到交通管理部門時， 管理者可以將監測到的交通情況、交通事故、 氣象狀況和交通環境等資料，結合電子地圖對 全地區或部分地區的交通狀況進行分析預測， 實行動態管理。隨著GPS、WAP技術的成熟， 地理資訊系統（GIS）作爲一個重要的組成部 分，可以直觀、即時地顯示與位置有關的資訊 ，是提供GPS應用服務的重要保證。 1.4 電子地圖的利用 (3)電子地圖服務系統充分運用GIS技術和網路技 術，能將空間資訊與屬性資訊的處理完美地結 合起來，以直觀的方式顯示所有移動目標、固 定目標的位置和狀態，並直接在地圖上對受控 目標進行管理，系統具備介面友好、操作便捷 、即時性強、信息量大、穩定可靠的特點。目 前國外已廣泛應用于車輛智慧導航系統、GPS 定位服務系統和GPS型攜帶型資訊終端産品。 1.4 電子地圖的利用 (4)隨著無線互聯協定的制定與實施，WAP已經成 爲市場的熱點。移動與互聯網的融合將帶來潛 力無限的市場前景，手機、呼機、掌上電腦 各種手持終端設備都能夠承載INTERNET 地圖。例如可以爲您提供“最佳路徑“的設計並 顯示在地圖上，查詢出您正尋找的餐館、劇院 ，指引您通過前方複雜的立交橋，告訴您“離 您最近“加油站、汽車維修點，幫助您測量兩 地之間的距離