地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方案

地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)本項(xiàng)目是XX高新區(qū)主要區(qū)域影像數(shù)據(jù)，建設(shè)范圍為30平方公里。遙感影像數(shù)據(jù)處理幾何校正，正射校正遙感影像在獲取過程中，受到如大氣吸收與散射、傳感器定標(biāo)、地形等因素的影響，且它們會隨時(shí)間的不同而有所差異。因此，在多時(shí)相遙感影像中，除了地物的變化會引起影像中輻射值的變化外，不變的地物在不同時(shí)相影像中的輻射值也會有差異。利用多時(shí)相遙感影像的光譜信息來檢測地物變化狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，其重要前提是要消除不變地物的輻射值差異。數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合實(shí)質(zhì)上是將高分辨率影像空間特征與低分辨率影像多光譜特征組合到一副影像,使得融合后影像即具有高分辨率影像空間特征,又具有低分辨率影像多光譜特征。數(shù)據(jù)裁剪與鑲嵌鑲嵌當(dāng)研究區(qū)超出單幅遙感影像所覆蓋的范圍時(shí)，通常需要將兩幅或多幅影像拼接起來形成一幅或一系列覆蓋全區(qū)的較大的影像。在進(jìn)行影像的鑲嵌時(shí)，需要確定一幅參考影像，參考影像將作為輸出鑲嵌影像的基準(zhǔn)，決定鑲嵌影像的對比度匹配、以及輸出影像的像元大小和數(shù)據(jù)類型等。鑲嵌得兩幅或多幅影像選擇相同或相近的成像時(shí)間，使得影像的色調(diào)保持一致。但接邊色調(diào)相差太大時(shí)，可以利用直方圖均衡、色彩平滑等使得接邊盡量一致，但用于變化信息提取時(shí)，相鄰影像的色調(diào)不允許平滑，避免信息變異。裁剪影像裁剪的目的是將研究之外的區(qū)域去除，常用的是按照行政區(qū)劃邊界或自然區(qū)劃邊界進(jìn)行影像的分幅裁剪。圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)削弱或去除某些不需要信息的處理方法，其目的是使得處理后的圖像對某種特定的應(yīng)用，比原始圖像更合適。處理的結(jié)果使圖像更適應(yīng)于人的視覺特性或機(jī)器的識別系統(tǒng)。圖像增強(qiáng)主要可分為三類:頻域圖像增強(qiáng)方法、小波域圖像增強(qiáng)方法、空域圖像增強(qiáng)方法。勻光勻色處理由于光學(xué)遙感影像獲取的時(shí)間、外部光照以及其他因素的影響,導(dǎo)致獲取的影像在色彩上存在不同程度的差異,這種差異會不同程度地影響后續(xù)數(shù)字正射影像生產(chǎn)、數(shù)字城市和數(shù)字省區(qū)無縫影像數(shù)據(jù)庫建設(shè)以及其他的影像工程應(yīng)用中影像的使用效果。為了消除影像色彩上的差異,需要對影像進(jìn)行色彩平衡處理,即勻光處理。GIS專題數(shù)據(jù)庫GIS空間數(shù)據(jù)庫指的是在計(jì)算機(jī)物理存儲介質(zhì)上存儲的與應(yīng)用相關(guān)的的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。空間數(shù)據(jù)庫的研究始于20世紀(jì)70年代的與領(lǐng)域，其目的是為了有效地利用衛(wèi)星遙感資源迅速繪制出各種經(jīng)濟(jì)專題地圖。由于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在空間數(shù)據(jù)的表示、存儲、管理、檢索上存在許多缺陷，從而形成了空間數(shù)據(jù)庫這一數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只針對簡單對象，無法有效的支持復(fù)雜對象（如圖形、圖像）。GIS空間數(shù)據(jù)主要有兩種組織策略，一種是基于分層的數(shù)據(jù)組織，另外一種是基于特征的數(shù)據(jù)組織?；诜謱拥臄?shù)據(jù)組織是目前常用的也是比較成熟的數(shù)據(jù)組織策略，基于特征的數(shù)據(jù)組織是未來GIS數(shù)據(jù)組織的發(fā)展方向，但目前還不成熟。本系統(tǒng)就是采用基于分層的數(shù)據(jù)組織策略，將空間信息分為地圖集、圖層集和圖層。其中系統(tǒng)用到的圖層主要有行政圖層、道路圖層、河流圖層、災(zāi)害點(diǎn)圖層、監(jiān)測點(diǎn)圖層等。在數(shù)據(jù)管理方面，前端采用FeatureBase進(jìn)行管理，后臺采用SQLServer2008很好的解決了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多用戶并發(fā)操作、權(quán)限管理等諸多問題，同時(shí)系統(tǒng)采用多級緩沖機(jī)制，大大加快了用戶操作地圖功能的速度。矢量數(shù)據(jù):主要是指城市大比例尺地形圖。此系統(tǒng)中圖層主要分為底圖層、道路層、單位層，合理的分層便于進(jìn)行疊加分析、圖形的無逢拼接以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)圖形的大范圍漫游。矢量數(shù)據(jù)一般通過記錄坐標(biāo)的方式來盡可能將地理實(shí)體的空間位置表現(xiàn)的準(zhǔn)確無誤，顯示的圖形一般分為和。圖層:圖象都是由一層或多層圖層組成。圖層功能允許讓多張圖片進(jìn)行疊加放置并保存在一個(gè)文件中。通過對圖像分層放置，您能夠有效的把多張圖片混合在一起，隱藏或顯示每個(gè)單獨(dú)的圖層，文本、繪圖和圖象可以在各自的圖層上被添加、刪除、移動(dòng)和編輯而不會影響其它圖層。地形數(shù)據(jù)：地形數(shù)據(jù)是能夠表示地球表面高低起伏狀態(tài)的數(shù)據(jù)，即具有高程信息的數(shù)據(jù)。數(shù)字高程模型（DEM）是一種對空間起伏變化的連續(xù)表示方法，是一種特殊的DatasetGrid數(shù)據(jù)模型，每個(gè)網(wǎng)格的值為高程值，而且有標(biāo)準(zhǔn)的顏色表來表示，這對分幅DEM圖像的合成很有幫助。三維模型主城區(qū)精細(xì)化三維建模本項(xiàng)目主城區(qū)精細(xì)化三維建模和普通三維建模面積為30平方公里。平臺建設(shè)基礎(chǔ)平臺平臺構(gòu)成主要由系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件等）、數(shù)據(jù)庫軟件（如Oracal、SQLServer等）、GIS軟件平臺、應(yīng)用軟件（GIS二次開發(fā)軟件、GIS組件庫等）組成。層次結(jié)構(gòu)如圖所示：圖GIS層次結(jié)構(gòu)圖基本功能地圖瀏覽系統(tǒng)提供地圖放大、縮小、平移、鷹眼、全圖等基礎(chǔ)地圖操作,地圖底圖服務(wù)采用金字塔地圖靜態(tài)緩存切片技術(shù)，配合優(yōu)化后的客戶端加載，實(shí)現(xiàn)了高效地圖刷新，地圖操作基本無刷白。同時(shí)在地圖數(shù)據(jù)加載過程中，實(shí)時(shí)提供進(jìn)度條顯示，方便讓用戶了解地圖數(shù)據(jù)加載情況。電子地圖具有平滑過渡，使用時(shí)不會出現(xiàn)刷白的現(xiàn)象。圖層功能圖層是地理數(shù)據(jù)存儲的基本單元，圖層存儲可以是空間矢量數(shù)據(jù)(如點(diǎn)、線、面)和屬性數(shù)據(jù)，也可以是一組帶地理配準(zhǔn)的柵格影像數(shù)據(jù)，它們都是一組與主題相關(guān)的數(shù)據(jù)單元。系統(tǒng)提供基礎(chǔ)底圖圖層和專題圖層，基礎(chǔ)底圖可以是矢量二位電子地圖，也可以是遙感影線數(shù)據(jù)，一般作為地圖背景數(shù)據(jù)。專題圖層通常為空間矢量數(shù)據(jù)，針對不同業(yè)務(wù)，可以加載一個(gè)或多個(gè)相關(guān)業(yè)務(wù)專題圖層，進(jìn)行空間屬性分析。數(shù)據(jù)目錄空間數(shù)據(jù)目錄,是指按照一定的格式和標(biāo)準(zhǔn)，對空間數(shù)據(jù)資源的基本情況進(jìn)行描述的目錄。根據(jù)不同的應(yīng)用屬性，目錄以多種形式組織和展開?；A(chǔ)數(shù)據(jù)源選擇提供矢量電子地圖、衛(wèi)星遙感影像、DEM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的目錄，提供地圖基礎(chǔ)底圖的切換。專題數(shù)據(jù)篩選提供專題、部門、熱門分類的專題數(shù)據(jù)目錄，可自由進(jìn)行組合疊加?？臻g分析提供針對數(shù)據(jù)目錄中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析的功能，可以實(shí)現(xiàn)空間檢索和緩沖區(qū)檢索?？臻g檢索：提供矩形、圓形、多邊形、手繪自由面等多種方式進(jìn)行空間檢索。緩沖區(qū)檢索：提供點(diǎn)、線、面基于緩沖半徑的緩沖區(qū)檢索。數(shù)據(jù)搜索圖層檢索：提供基于數(shù)據(jù)目錄的圖層檢索，通過指定數(shù)據(jù)目錄中的一個(gè)或多個(gè)專題圖層進(jìn)行關(guān)鍵字檢索。全文檢索：提供基于搜索引擎的全文檢索，通過關(guān)鍵字在所有專題圖層中進(jìn)行相關(guān)性檢索，可以根據(jù)詞典，提供分詞、同義詞等方式的模糊檢索?？臻g標(biāo)注點(diǎn)標(biāo)注：提供基于空間點(diǎn)要素的標(biāo)注功能，可以實(shí)現(xiàn)多種樣矢量點(diǎn)和圖標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)注功能。線標(biāo)注：提供基于空間線要素的標(biāo)注功能，可以實(shí)現(xiàn)多種樣式線符號的標(biāo)注功能。面標(biāo)注：提供基于空間面要素的標(biāo)注功能，可以實(shí)現(xiàn)多種要素面要素的標(biāo)注功能。文字標(biāo)注：提供基于空間點(diǎn)的問題標(biāo)注功能，可以實(shí)現(xiàn)文字自由空間標(biāo)注。量算功能長度量算：提供空間距離量算功能，可以通過多點(diǎn)折線和手繪自由線進(jìn)行距離長度量算功能。面積量算：面積空間面積量算功能,可以通過多邊形和手繪自由面進(jìn)行面積量算功能。地圖輸出地圖打?。禾峁┊?dāng)前地圖打印功能，將地圖輸出到打印機(jī)進(jìn)行輸出。地圖保存：提供地圖截圖功能，截圖后可保存到剪切板，或者保存為多種格式的圖片文件?？臻g分析空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息，是利用各種空間分析模型及空間操作對地理數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行深加工，進(jìn)而產(chǎn)生新的知識。?緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)中常用的一種空間分析方法，是對空間特征進(jìn)行度量的一種重要手段。緩沖區(qū)分析是研究根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在水平方向得以擴(kuò)展的信息分析方法。它是地理信息系統(tǒng)基本的空間操作功能之一。從空間變換的觀點(diǎn)看，緩沖區(qū)分析模型就是將點(diǎn)、線、面地物分布圖變換成這些地物的擴(kuò)展距離圖，圖上每一點(diǎn)的值代表該點(diǎn)距離最近的某種地物的距離。實(shí)際上，緩沖區(qū)就是地理目標(biāo)或工程規(guī)劃目標(biāo)的一種影響范圍。疊置分析疊置分析是地理信息系統(tǒng)中常用的提取空間隱含信息的方法之一，疊置分析是將有關(guān)主題層組成的各個(gè)數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個(gè)或多個(gè)層面要素所具有的屬性，同時(shí)疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，而且還將輸入的多個(gè)數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生新的屬性關(guān)系。其中，被疊加的要素層面必須是基于相同坐標(biāo)系統(tǒng)的，基準(zhǔn)面相同的、同一區(qū)域的數(shù)據(jù)。窗口分析地理信息除了在不同層面的因素之間存在著一定的制約關(guān)系之外,還表現(xiàn)在空間上存在著一定的關(guān)聯(lián)性。對于柵格數(shù)據(jù)所描述的某項(xiàng)地學(xué)要素，其中的(i，j)柵格往往會影響其周圍柵格的屬性特征。充分而有效地利用這種事物在空間上相聯(lián)系的特點(diǎn)，是地學(xué)分析的必然考慮因素。窗口分析是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個(gè)、多個(gè)柵格點(diǎn)或全部數(shù)據(jù)，開辟一個(gè)有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進(jìn)行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計(jì)計(jì)算，或與其它層面的信息進(jìn)行必要的復(fù)合分析，從而實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴(kuò)展分析。柵格數(shù)據(jù)分析柵格數(shù)據(jù)由于其空間信息隱含屬性信息明確的特點(diǎn)，可以看作是最為典型的數(shù)據(jù)層面，通過數(shù)學(xué)關(guān)系建立不同數(shù)據(jù)層面之間的聯(lián)系是GIS提供的典型功能，空間模擬尤其需要通過各種各樣的方式將不同的數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊加運(yùn)算，以揭示某種空間現(xiàn)象或空間過程。同矢量數(shù)據(jù)多邊形疊置分析相比，柵格數(shù)據(jù)的更易處理，簡單而有效，不存在破碎多邊形的問題等優(yōu)點(diǎn)，使得柵格數(shù)據(jù)的疊置分析在各類領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。水文分析水文分析專題主要是利用地圖的基本應(yīng)用功能以及地圖標(biāo)識功能，對各個(gè)水位站的地理位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)、各個(gè)水位站監(jiān)測到的水情數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行加載，形成一個(gè)專題圖層，以直觀的方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息集中顯示在一張地圖上，以供用戶查看和瀏覽，方便用戶對各個(gè)水位站的地理位置以及實(shí)時(shí)的水情數(shù)據(jù)等相關(guān)信息進(jìn)行查看。動(dòng)態(tài)分段動(dòng)態(tài)分段是在數(shù)據(jù)庫中紀(jì)錄道路的每種屬性的起止點(diǎn)到道路原點(diǎn)的距離，并不是真的將道路切斷存儲，適合于動(dòng)態(tài)的分析，顧名動(dòng)態(tài)分段。采用動(dòng)態(tài)分段之后，一個(gè)路段（Segment），是路網(wǎng)上兩個(gè)交點(diǎn)間連線或者弧的一部分，路段的長度用其占連線的比例來表示，具有唯一的標(biāo)識碼。在GIS數(shù)據(jù)庫中，路段是依附于路網(wǎng)數(shù)據(jù)，本身沒有坐標(biāo)。由于采用動(dòng)態(tài)分段將道路的各種屬性以及其分布集中在一個(gè)圖層中進(jìn)行管理，采用線性定位方法，因而容易實(shí)現(xiàn)各種“點(diǎn)線”以及“線線”的疊加查詢分析。動(dòng)態(tài)分段是對現(xiàn)實(shí)世界中的線性特征及其相關(guān)屬性進(jìn)行抽象描述的數(shù)據(jù)模型和計(jì)算手段，它可以根據(jù)不同的屬性按照某種度量標(biāo)準(zhǔn)對線性要素進(jìn)行相對位置的劃分，而對同一個(gè)線要素，可以根據(jù)不同的度量標(biāo)準(zhǔn)得到不同的相對位置劃分方案。圖動(dòng)態(tài)分段數(shù)據(jù)模型插值分析在實(shí)際工作中，由于成本的限制、測量工作實(shí)施困難大等因素，我們不能對研究區(qū)域的每一位置都進(jìn)行測量（如高程、降雨、化學(xué)物質(zhì)濃度和噪聲等級）。這時(shí)，我們可以考慮合理選取采樣點(diǎn)，然后通過采樣點(diǎn)的測量值，使用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，對區(qū)域所有位置進(jìn)行預(yù)測，形成測量值表面。插值之所以可稱為一種可行的方案，是因?yàn)槲覀兗僭O(shè)，空間分布對象都是空間相關(guān)的，也就是說，彼此接近的對象往往具有相似的特征。地圖裁剪地圖裁剪是從地圖矢量數(shù)據(jù)集合中提取所需信息的過程，它是空間數(shù)據(jù)處理過程中經(jīng)常遇到的問題。在進(jìn)行地形圖的開窗、放大、漫游顯示和空間目標(biāo)提取，以及多邊形疊置分析時(shí)，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)裁剪。裁剪就是把裁剪區(qū)域內(nèi)地理實(shí)體及他們之間的拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)出來，可分為兩個(gè)步驟：一是將區(qū)域中的地圖元素提取出來，建立矢量數(shù)據(jù)的簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；二是將這些地圖元素之間的拓?fù)潢P(guān)系提取出來，建立矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的表示結(jié)構(gòu)。裁剪后的地圖矢量數(shù)據(jù)不僅含有該區(qū)域中各個(gè)地理實(shí)體的抽象，而且還有對各個(gè)地理實(shí)體之間拓?fù)潢P(guān)系的描述，是認(rèn)識該區(qū)域的基礎(chǔ)。拓?fù)涔δ芡負(fù)潢P(guān)系是指空間數(shù)據(jù)的位置關(guān)系?？臻g拓?fù)涿枋龅氖亲匀唤缰械乩韺ο蟮目臻g位置關(guān)系，是地理對象空間屬性的一部分。在地理對象中涉及的拓?fù)潢P(guān)系有鄰接，關(guān)聯(lián)和包含。這個(gè)很容易理解。那么在GIS中，運(yùn)用拓?fù)溆惺裁春锰帲客負(fù)涞闹饕康氖潜ＷC數(shù)據(jù)的質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)的精度。這也就是在GIS軟件中，雖然實(shí)現(xiàn)的方式不同，但最終的目的無非是保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。地理對象的拓?fù)潢P(guān)系，主要有以下三種：相鄰:是指對象之間是否在某一邊界重合，例如行政區(qū)劃圖中的省、縣數(shù)據(jù)。重合:是指確認(rèn)對象之間是否在某一局部互相覆蓋，如巴士線路和道路之間的關(guān)系。連通:連通關(guān)系可以確認(rèn)通達(dá)度、獲得路徑等。網(wǎng)絡(luò)分析在GIS中，網(wǎng)絡(luò)分析是指依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（結(jié)點(diǎn)與弧段拓?fù)?、弧段的連通性），通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間及屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面研究的一種分析計(jì)算。在GIS中，作為空間實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)與圖論中的網(wǎng)絡(luò)不同。它作為一種復(fù)雜的地理目標(biāo)，除具有一般網(wǎng)絡(luò)的邊、結(jié)點(diǎn)間的抽象的拓?fù)浜x之外，還具有空間定位上的地理意義和目標(biāo)復(fù)合上的層次意義。具體說來，網(wǎng)絡(luò)就是指現(xiàn)實(shí)世界中，由鏈和結(jié)點(diǎn)組成的、帶有環(huán)路，并伴隨著一系列支配網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)之約束條件的線網(wǎng)圖形，它的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是點(diǎn)與線組成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)分析是通過模擬、分析網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配等，研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、流動(dòng)效率及網(wǎng)絡(luò)資源等的優(yōu)化問題的領(lǐng)域。對地理網(wǎng)絡(luò)、城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地理分析和模型化，是地理信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分析功能的主要目的。網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)的建立，一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)必須首先加入多層點(diǎn)文件和線文件，由這些文件建立一個(gè)空的空間圖形網(wǎng)絡(luò)，然后對點(diǎn)和線文件建立起拓?fù)潢P(guān)系，加入其各個(gè)網(wǎng)絡(luò)屬性特征值，如根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的需要，設(shè)置不同阻強(qiáng)值，網(wǎng)絡(luò)中鏈的連通性，中心點(diǎn)的資源容量，資源需求量等。一旦建立起網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，全部數(shù)據(jù)被存放在地理數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫的生命循環(huán)周期來維持其運(yùn)作。地理信息系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)分析就是對交通網(wǎng)絡(luò)、各種網(wǎng)線、電力線、電話線、供排水管線等進(jìn)行地理分析和模型化，然后再從模型中提煉知識指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)，從網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用功能的角度上，網(wǎng)絡(luò)分析劃分為路徑分析、最佳選址、資源分配和地址匹配。在路徑分析中有以下幾類的分析處理方向：靜態(tài)最佳路徑：由用戶確定權(quán)值關(guān)系后，即給定每條弧段的屬性，當(dāng)需求最佳路徑時(shí)，讀出路徑的相關(guān)屬性，求最佳路徑。動(dòng)態(tài)分段技術(shù)：給定一條路徑由多段聯(lián)系組成，要求標(biāo)注出這條路上的公里點(diǎn)或要求定位某一公路上的某一點(diǎn)，標(biāo)注出某條路上從某公里數(shù)到另一公里數(shù)的路段。N條最佳路徑分析：確定起點(diǎn)、終點(diǎn)，求代價(jià)較小的幾條路徑，因?yàn)樵趯?shí)踐中往往僅求出最佳路徑并不能滿足要求，可能因?yàn)槟撤N因素不走最佳路徑，而走近似最佳路徑。最短路徑：確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和所要經(jīng)過的中間點(diǎn)、中間連線，求最短路徑。動(dòng)態(tài)最佳路徑分析：實(shí)際網(wǎng)絡(luò)分析中，權(quán)值是隨著權(quán)值關(guān)系式變化的，而且可能會臨時(shí)出現(xiàn)一些障礙點(diǎn)，所以往往需要?jiǎng)討B(tài)地計(jì)算最佳路徑。資源分配主要是優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)資源的問題，資源分配的目的是對若干服務(wù)中心，進(jìn)行優(yōu)化劃定每個(gè)中心的服務(wù)范圍，把所有連通鏈都分配到某一中心，并把中心的資源分配給這些鏈以滿足其需求，也即要滿足覆蓋范圍和服務(wù)對象數(shù)量，篩選出最佳布局和布局中心的位置。資源分配網(wǎng)絡(luò)模型由中心點(diǎn)(分配中心)及其狀態(tài)屬性和網(wǎng)絡(luò)組成。分配有兩種方式，一種是由分配中心向四周輸出，另一種是由四周向中心集中。這種分配功能可以解決資源的有效流動(dòng)和合理分配。選址功能是指在一定約束條件下、在某一指定區(qū)域內(nèi)選擇設(shè)施的最佳位置，它本質(zhì)上是資源分配分析的延伸，例如連鎖超市、郵筒、消防站、飛機(jī)場、倉庫等的最佳位置的確定。在網(wǎng)絡(luò)分析中的選址問題一般限定設(shè)施必須位于某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某條鏈上，或者限定在若干候選地點(diǎn)中選擇位置。地址匹配實(shí)質(zhì)是對地理位置的查詢，它涉及到地址的編碼。地址匹配與其它網(wǎng)絡(luò)分析功能結(jié)合起來，可以滿足實(shí)際工作中非常復(fù)雜的分析要求。所需輸入的數(shù)據(jù)，包括地址表和含地址范圍的街道網(wǎng)絡(luò)及待查詢地址的屬性值。海圖數(shù)據(jù)電子海圖(ElectronicChart，EC)是用數(shù)字形式表示的以描寫海域地理信息和航海信息為主的海圖，它與國際海上人命安全條約(SOLAS)所需要的紙質(zhì)海圖等效，電子海圖亦稱為數(shù)字海圖(DigitalChart)。它同時(shí)是一個(gè)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、格式均標(biāo)準(zhǔn)化了的數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫由官方授權(quán)的權(quán)威航道測量部門制作發(fā)行，供ECDIS使用，其系統(tǒng)顯示界面如圖所示。電子海圖的結(jié)構(gòu)一般分為電子海圖目錄、物標(biāo)分類編碼系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)格式的ENO、ENC改正數(shù)據(jù)庫、海圖圖式符號庫、用戶數(shù)據(jù)庫、航海信息咨詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等主要部分。電子海圖目錄：ENC中存儲的海圖，一般要根據(jù)比例尺（全球圖、沿岸圖等）的不同劃分成幾個(gè)比例尺級別。如我國海區(qū)可以劃分成1：100萬、1：25萬等幾個(gè)比例尺級別。為了有效的使用海圖數(shù)據(jù)，必須摒棄原紙質(zhì)海圖圖幅的限制，將每級比例尺的海圖所覆蓋的整個(gè)區(qū)域劃分成大小合適的單元，對兩幅紙質(zhì)海圖重疊的部分只取一次數(shù)據(jù)。三維分析GIS的優(yōu)勢在于能夠直觀直接地展示復(fù)雜的地理信息，同時(shí)具有強(qiáng)大的空間分析功能。三維GIS突破了空間信息在二維平面中單調(diào)展示的束縛，可以更加準(zhǔn)確真實(shí)地展示現(xiàn)實(shí)環(huán)境，為信息判讀和空間分析提供了更好的途徑。某些特定的分析功能，如地質(zhì)分析、日照分析、空間擴(kuò)散分析、通視性分析等高級空間分析功能僅能在三維GIS中實(shí)現(xiàn)。三維GIS是模擬、表示、管理、分析客觀世界中的三維空間實(shí)體及其相關(guān)信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能為管理和決策提供更加直接和真實(shí)的目標(biāo)和研究對象。三維GIS的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于三維數(shù)據(jù)模型的建立。對空間實(shí)體及空間關(guān)系的準(zhǔn)確、有效表達(dá)是三維空間建模的主要任務(wù)，它應(yīng)具備以下功能：空間實(shí)體及空間關(guān)系的定義及描述與表達(dá)方法，空間實(shí)體和非空間實(shí)體之間的直接或間接關(guān)系的描述與表達(dá)、空間數(shù)據(jù)操作的分類定義及操作符號和操作規(guī)則描述、空間實(shí)體和非空間實(shí)體之間的相互制約機(jī)制及限定時(shí)間序列下的動(dòng)態(tài)變化，空間數(shù)據(jù)的完整性及一致性檢驗(yàn)規(guī)則等，目前提出的三維空間數(shù)據(jù)模型可分為3類，即：面模型、體模型和混合模型等。三維特效擴(kuò)展在基于三維可視化場景中，最基本的空間查詢是空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)查詢，它是其他交互操作和空間分析的基礎(chǔ)。由于消隱處理，計(jì)算機(jī)屏幕上的三維模型的像點(diǎn)與三維模型的大地坐標(biāo)不是一一對應(yīng)的，必須確定鼠標(biāo)點(diǎn)捕捉到2D屏幕坐標(biāo)所對應(yīng)的3D大地坐標(biāo)才能進(jìn)行正確的空間分析和查詢操作，這實(shí)際是將計(jì)算機(jī)的2D屏幕坐標(biāo)反解為3D空間坐標(biāo)，是透視投影的逆過程。通視分析是以某一點(diǎn)為觀察點(diǎn)，研究某一區(qū)域通視情況的地形分析，屬于對地形進(jìn)行最優(yōu)化處理的范疇，通視功能的實(shí)現(xiàn)是指一個(gè)視點(diǎn)在多個(gè)方向上的可見性。它的算法原理是從DEM中的某個(gè)像素向周圍像素發(fā)出一系列射線，并計(jì)算從視點(diǎn)A到周圍每個(gè)像素X的坡度角，若此坡度角大于已有坡度角中的最大角，則像素X是可見的，否則不可見。GIS平臺海量數(shù)據(jù)管理支持元數(shù)據(jù)的定義，可以創(chuàng)建、編輯和管理元數(shù)據(jù)。系統(tǒng)基于OGDC標(biāo)準(zhǔn)（OpenGeo-DataBaseConnectivity，開放式空間數(shù)據(jù)庫連接標(biāo)準(zhǔn)），實(shí)現(xiàn)了無差別訪問多種數(shù)據(jù)來源，將不同平臺的不同格式數(shù)據(jù)加載到同一個(gè)場景中展示，包括矢量、柵格、影像、柵格目錄、文本注記、網(wǎng)絡(luò)、三維矢量、多分辨TIN等數(shù)據(jù)類型。支持業(yè)界先進(jìn)的數(shù)據(jù)模型Geodatabase。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎支持的數(shù)據(jù)格式，支持WMS、WFS、WMS、KML\KMZ等標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)和編目服務(wù)（CatalogServices)等，提供對OGC地圖標(biāo)準(zhǔn)的廣泛支持。支持任意等級建立影像數(shù)據(jù)金字塔以及金字塔的部分更新，支持LZW、JPEG、JPEG2000等壓縮技術(shù)存儲影像。系統(tǒng)支持多種矢量數(shù)據(jù)存儲格式，有OGC的ST_Geometry格式、SQLServer的Geometry和Geography格式。支持OGC空間SQL語句直接訪問矢量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)直接支持ENVI的文件格式，可直接讀取、顯示ENVI格式。系統(tǒng)保證在DBMS中存儲矢量數(shù)據(jù)的空間幾何完整性，支持屬性域、子類，支持定義空間數(shù)據(jù)之間的規(guī)則，包括關(guān)系規(guī)則、連接規(guī)則、拓?fù)湟?guī)則等。系統(tǒng)支持多版本數(shù)據(jù)管理技術(shù)。支持多用戶并發(fā)編輯和訪問。支持多級樹狀結(jié)構(gòu)的地理數(shù)據(jù)模型級別的數(shù)據(jù)庫復(fù)制和同步技術(shù)。系統(tǒng)提供平臺級（非二次開發(fā)）的角色服務(wù)安全訪問控制LDAP，TokenService認(rèn)證。系統(tǒng)支持使用python腳本調(diào)用來完成地理空間數(shù)據(jù)的處理和分析。WebGIS功能系統(tǒng)支持對二維/三維場景進(jìn)行各類漫游操作：放大、縮小、平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)量算、視圖回溯、圖層控制等操作。系統(tǒng)支持基于Web的在線地圖數(shù)據(jù)編輯，包括點(diǎn)、線、面的空間數(shù)據(jù)編輯和屬性編輯，支持多用戶并發(fā)編輯。系統(tǒng)支持基于Web在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)高級GIS分析功能，除了二維地圖顯示外，還包括三維地圖顯示、高級GIS空間分析（疊加分析、鄰近分析、數(shù)據(jù)管理）等。系統(tǒng)提供GIS服務(wù)創(chuàng)建和管理框架，支持便捷的創(chuàng)建和管理二維/三維地圖顯示服務(wù)，影像服務(wù)，要素服務(wù)，搜索服務(wù)，幾何服務(wù)。系統(tǒng)提供免費(fèi)的、可定制的三維數(shù)字地球客戶端，可訪問并使用服務(wù)器平臺所發(fā)布的GIS服務(wù)，如三維GIS服務(wù)、在線GIS分析服務(wù)。系統(tǒng)軟件通過了OGC認(rèn)證，支持發(fā)布各種開放數(shù)據(jù)格式，如WMS、WFS、WCS、KML等；并提供針對WMS的SLD支持。 系統(tǒng)提供GIS服務(wù)的創(chuàng)建和管理框架，基于此框架可以很方便地創(chuàng)建和管理二維/三維地圖顯示服務(wù)，索引查詢服務(wù)，要素編輯服務(wù)，OGC服務(wù)，遠(yuǎn)程空間數(shù)據(jù)庫訪問服務(wù)，地理定位服務(wù)，和自定義高級GIS分析服務(wù)、遙感影像服務(wù)。系統(tǒng)支持發(fā)布搜索服務(wù)可對企業(yè)內(nèi)的GIS內(nèi)容和文件夾進(jìn)行索引查詢，支持用戶快速查找。系統(tǒng)提供交互式數(shù)據(jù)下載功能的GIS分析工具，支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮并通過電子郵件發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供幾何形狀運(yùn)算服務(wù)，支持動(dòng)態(tài)計(jì)算自動(dòng)閉合、凸多邊形、裁剪、加密、求差、距離、綜合、相交、偏移、重塑、截?cái)?延伸、組合。系統(tǒng)支持時(shí)態(tài)感知圖層，存儲數(shù)據(jù)集某時(shí)間段的狀態(tài)信息。發(fā)布地圖服務(wù)時(shí)，保留時(shí)態(tài)信息，并可通過地圖服務(wù)訪問。基于時(shí)態(tài)信息，可改變地圖的顯示或進(jìn)行時(shí)間查詢。系統(tǒng)支持要素附件，提供了地圖上地理要素相關(guān)的附件上傳和關(guān)聯(lián)的方法。附件例如Txt、PDF和圖像文件，包含要素的補(bǔ)充信息。當(dāng)發(fā)布地圖服務(wù)后，客戶端可查看和下載附件。系統(tǒng)支持發(fā)布影像服務(wù)，提供多種客戶端控制設(shè)置，如每次請求的最大影像尺寸、每次鑲嵌的最大柵格數(shù)、默認(rèn)重采樣方法、壓縮方法、鑲嵌方法、每次請求返回最大記錄數(shù)、每次請求最大下載數(shù)。系統(tǒng)支持緩存地圖與動(dòng)態(tài)地圖疊加使用功能，相對固定的數(shù)據(jù)：采用緩存地圖方式，大大提高效率；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：采用動(dòng)態(tài)地圖方式，便于信息處理。支持將多類型、多精度影像、地形疊加分組分層顯示例如：可支持影像數(shù)據(jù)集、SIT、GeoTif、WMS、web地圖緩存、文件緩存等多種數(shù)據(jù)存在形式，支持不同范圍、不同投影、不同分辨率的影像疊加顯示，支持圖層的疊加、半透明顯示，圖層順序控制、可見性控制等。此外，還支持各種海量矢量數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)的疊加顯示，矢量數(shù)據(jù)的顯示無需進(jìn)行預(yù)處理且具有高效、依地形顯示的特點(diǎn)。系統(tǒng)支持多種緩存格式：緊湊緩存格式將所有切片打包成大的Bundle文件，而不是將單個(gè)切片存儲成單個(gè)文件；混合模式緩存支持在同一緩存中使用不同圖片格式的切片。系統(tǒng)提供協(xié)同緩存創(chuàng)建工具，支持緩存切片的導(dǎo)入和導(dǎo)出。系統(tǒng)具有開放性特征，能用國際上通用的多種主流開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)，并預(yù)留了接口。支持COM、.NET、J2EE、Flex、Silverlight；系統(tǒng)提供多種開發(fā)框架，例如JavaADF、.NetADF、Flex、Silverlight、JavaScript等。 系統(tǒng)提供基于IOS、Wi