摘 要：地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用積累了大量數(shù)據(jù)資源，它們存儲的數(shù)據(jù)格式互不相同，導(dǎo)致了空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生，給數(shù)據(jù)綜合利用和數(shù)據(jù)共享帶來不便。本文闡述了多源空間數(shù)據(jù)的來源、其多元性的表現(xiàn)形式，并指出現(xiàn)有多元數(shù)據(jù)存在的問題。最后展望了多源數(shù)據(jù)集成的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：GIS 多源空間數(shù)據(jù) 集成

中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0022-01

近年來，隨著科技的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，傳統(tǒng)、單一的地面空間位置獲取方法逐漸被日益完善起來的新型、高效、多源、經(jīng)濟(jì)的方法所取代，利用各種測量手段獲取的地面坐標(biāo)位置及目標(biāo)地物特征，以信息優(yōu)化為原則，通過有機(jī)結(jié)合集成到地理信息系統(tǒng)（GIS）中，能得到更多連續(xù)、綜合、全面的信息，不僅可以提高地面空間位置提取的精確性和可靠性，同時(shí)也減少了以數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ)的決策分析的模糊性和不確定性。

1 GIS數(shù)據(jù)多源性來源

GIS中根據(jù)空間數(shù)據(jù)隨著不同獲取方式、不同空間尺度、不同用途的測量致使數(shù)據(jù)源的不同，根據(jù)數(shù)據(jù)獲取手段的不同分為：地圖數(shù)字化、野外全數(shù)字化測量、遙感測量及攝影測量等。地圖數(shù)字化：由于紙質(zhì)地圖是以往空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)形式或載體，對紙質(zhì)地圖進(jìn)行數(shù)字化也是最快捷、最有效的來源。對于研究區(qū)域的紙質(zhì)地圖通過數(shù)字化儀或屏幕矢量化即可形成矢量電子地圖。野外全數(shù)字化測量：隨著測量技術(shù)的不斷提高，野外測量方式也發(fā)生了重大改變，從原來單一、復(fù)雜、耗時(shí)測量方式轉(zhuǎn)變成多源、自動、簡便的測量技術(shù)（如激光測距儀、GPS、攝影測量、三維激光掃描儀等技術(shù)），新的測量技術(shù)的產(chǎn)生從根本上改變了野外手工繪圖數(shù)據(jù)獲取方式，這些簡單、自動、快捷的數(shù)字化測量方式已經(jīng)成為現(xiàn)有GIS獲取空間數(shù)據(jù)必不可少的手段。遙感測量：航空航天技術(shù)的發(fā)展給空間數(shù)據(jù)測量帶來了一種嶄新的獲取方式，不再局限于地面人工測量，轉(zhuǎn)變成通過遙感衛(wèi)星大范圍獲取地面空間數(shù)據(jù)，還可以獲取豐富海量的衛(wèi)c31837f5d3f7584e7ac50e9b374488d4c556cd3910cd3d3f809a5d2b7f3f1c5f星數(shù)據(jù)。從獲取遙感數(shù)據(jù)波譜特征不同，遙感數(shù)據(jù)可以分為光學(xué)遙感、紅外遙感以及雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)。隨著近幾年雷達(dá)遙感技術(shù)不斷的發(fā)展和完善，合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)（InSAR）逐漸應(yīng)用于空間形變場的測量和大范圍DEM的生成。

2 GIS空間數(shù)據(jù)多源性的表現(xiàn)形式

空間數(shù)據(jù)多源性的表現(xiàn)形式主要可以概括為以下幾個(gè)點(diǎn)。

（1）多語義性。地理信息系統(tǒng)研究對象的多種類特點(diǎn)決定了地理信息的多語義性。不同系統(tǒng)解決問題的側(cè)重點(diǎn)也有所不同，因而會存在語義分異問題。

（2）多時(shí)空性和多尺度。一個(gè)GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時(shí)間不同空間的數(shù)據(jù)系列，也有同一空間不同時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，而且不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。

（3）獲取手段多樣性。獲取地理空間數(shù)據(jù)的方法有多種多樣，這些不同手段獲得的數(shù)據(jù)其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。

（4）存儲格式多源性。GIS數(shù)據(jù)源包含有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分，不同GIS軟件的存儲格式會不一樣。

3 多源空間數(shù)據(jù)集成的關(guān)鍵技術(shù)研究

不同GIS軟件都有不同存儲組織數(shù)據(jù)的格式，往往造成不同數(shù)據(jù)格式之間轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)據(jù)信息的丟失，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和GIS應(yīng)用的日益廣泛，多源空間數(shù)據(jù)的集成已經(jīng)成為迫切需要解決的問題，其中關(guān)鍵技術(shù)也成為研究的熱點(diǎn)。

（1）空間尺度問題。

空間尺度是研究某一物體或事件時(shí)所采用的空間單位，在地圖學(xué)或地理信息系統(tǒng)中通常把尺度表述成為比例尺。伴隨著野外采集、海量遙感數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)同時(shí)融合到GIS中來，面臨著研究同一問題采用不同尺度的數(shù)據(jù)的問題，給后續(xù)分析決策帶來一定的困難，所以如何在研究過程中選定合適尺度的空間數(shù)據(jù)以及如何在多尺度、多源空間數(shù)據(jù)中挖掘中相關(guān)有價(jià)值的信息是多源空間數(shù)據(jù)集成所要解決的一個(gè)重要的問題。

（2）數(shù)據(jù)同化問題。

GIS中采用的數(shù)據(jù)既然是多源數(shù)據(jù)就意味著其數(shù)據(jù)形式、結(jié)構(gòu)、分辨率以及覆蓋范圍可能是不盡相同的，如何在統(tǒng)一的方法框架內(nèi)將不同觀測系統(tǒng)、不同分辨率、直接觀測和間接觀測數(shù)據(jù)以及觀測數(shù)據(jù)和推測數(shù)據(jù)集合融合起來也是多源空間數(shù)據(jù)集成尚有待研究的問題。在這種問題的背景推動下，有學(xué)者嘗試采用數(shù)據(jù)同化的思想把不同來源、不同分辨率的數(shù)據(jù)結(jié)果集成為具有時(shí)間一致性、空間一致性和物理一致性的地表空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集。

（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換法存在的不足。

由于缺乏對空間對象統(tǒng)一的描述方法，從而使得不同數(shù)據(jù)格式采用的空間數(shù)據(jù)模型不盡相同，經(jīng)常造成一些拓?fù)潢P(guān)系和屬性數(shù)據(jù)的丟失。另外，這種方法需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，違背了數(shù)據(jù)分布和獨(dú)立性原則。

（4）數(shù)據(jù)互操作存在的不足。

數(shù)據(jù)互操作將非空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上的同時(shí)存在一定的局限性：首先，真正實(shí)現(xiàn)不同格式數(shù)據(jù)之間的互操作需要每種格式的宿主軟件都按照統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問接口，這在一定時(shí)期內(nèi)還不能實(shí)現(xiàn)。其次，不同軟件相互訪問的時(shí)候，需要用戶有多個(gè)GIS軟件同時(shí)運(yùn)行，顯然，這將不可避免地增加用戶的負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)語

通過本文多源空間數(shù)據(jù)集成技術(shù)的研究，可以得到以下結(jié)論：首先需要解決的問題就是數(shù)據(jù)庫集成管理問題?？臻g數(shù)據(jù)共享要求用戶在使用數(shù)據(jù)時(shí)不應(yīng)受地理位置的限制，不應(yīng)受所使用軟件的限制，不應(yīng)有明顯的時(shí)間滯后，這就需要提出一種無論在數(shù)據(jù)的空間、時(shí)間和屬性上的無間斷連續(xù)性的多源空間數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)庫。其次，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為空間信息資源共享、交換提供了可能，在解決數(shù)據(jù)動態(tài)、異構(gòu)協(xié)同共享問題的同時(shí)，需要建立一個(gè)統(tǒng)一的資源信息服務(wù)平臺，作為信息共享的底層核心。

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