开放式地理信息系统

开放式地理数据交换规程(开放式地理空间数据模型 服务模型 信息团体模型 投影系统，坐标系统与转换)

开放式地理信息系统

开放式地理信息系统是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。一般说来，接口是一组语义相关的成员函数，并且同函数的实体相分离。在这个系统中，不同厂商的地理信息系统软件以及异构分布数据库能相互通过接口交换数据，并将它们结合在一个集成式的操作环境中。因此，在开放式地理信息系统环境中，能实现不同地理空间数据之间、数据处理功能之间的相互操作以及不同系统或不同部门之间资源的共享。真正的开放式地理信息系统能在不同软件商之间以及异构分布数据库之间，通过实时动态机制实现数据存贮结构不同的地理信息系统之间的连接。开放式地理信息系统的核心是标准，这个标准必须与其它各类标准相兼容，但又必须独立于这些标准。只有在共同的标准和接口下才能实现信息共享以及相互操作。

开放式地理信息系统具有下列特点：

·互操作性：不同地理信息系统软件之间连接方便，信息交换没有障碍。

·可扩展性：硬件方面，可在不同软件，不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面，增加了新的地学空间数据和地学数据处理功能。

·技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。

·可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，因此它不需修改便可在不同的计算机上运行。

·兼容性：通过无缝集成技术保护用户在原有数据和软件上的投资，它将现有的信息技术和已有的地学处理软件熔为一炉；同时，它对用户是透明的，应用程序稍加修改便能在不同的平台上运行。

·可实现性：随着操作系统、通讯技术以及面向对象方法技术在分布处理系统中的应用，开放式地理信息系统的开发将变得易于实现。

·协同性：能够尽可能地兼容其它的信息处理技术以及共享信息技术的标准。

开放式地理数据交换规程

为了研究和开发开放式地理信息系统技术，1996年在美国成立了开放地理信息联合会（OGC，Open GIS Consortium），现有十几个国家的100多个成员，包括软件技术公司、硬件软件技术公司、政府机构、大学及重点实验室、企业集成系统、销售商、图像信息产品制造商等。开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，Open Geodata Interoperability Specification）。

OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。换句话说，它主要是在传统地理信息系统软件以及未来的高带宽的异构地学处理环境中架起一座桥梁。OGIS的主要目标是使用户能开发出基于分布计算技术的、标准化的公共接口，将地理空间数据和地理处理资源完全集成到主流计算中，并实现交互式的、商品化的地理数据处理和地理数据分析的软件系统，并使之在全球信息基础设施上得到广泛的应用。具体而言，它是为了给应用开发者提供OGIS的规程模型及实现规程的技术手段，并通过体系结构，为应用开发者提供基于O- GIS的地理数据处理的开发工具、中间件、软件构件；并将已有的工具和数据库实施封装，使得用户能在一种分布及协作的方式下方便地获得地理数据和地理数据处理服务，以及其它地理应用，完成具体的应用任务。其特点：

·它是一种统一的规程，使用户和开发者能进行互操作。

·它能克服繁锁的批处理以及导入/导出障碍，在分布操作系统异构数据库环境下获取数据及数据处理功能资源。

·由于OGIS独立于具体的平台，因此OGIS只能是抽象层的概念描述，而不具体的实现。OGIS具有下列应用：

·它能为应用开发者提供标准，开发出满足用户需求并能相互操作的软件，将空间和非空间的数据及对这些数据的处理无逢地集成在一起，满足用户的要求。

·它能在不同平台上传送数据及处理功能。在开放平台下，它能使信息管理者很好地管理信息，为用户服务，并能将资源充分地提供给用户；对用户而言，它能使用户很方便地使用不同类型和格式的数据，实时获取大量的数据，并利用地理信息进行更多地应用，同时在一个简单的应用环境和连续的工作流中使用户能使用不同类型和格式的地理数据，而不需考虑这些类型和格式的具体细节。

开放式地理信息系统(Open GIS)互操作规范指在国家和世界范围内的分布式环境下实现地理 空间数据和地理信息处理资源的共享。它允许用户通过网络实时获取不同系统中的地理信息 ，避免了冗余数据存储，是实现地理空间数据共享的一次深刻的技术革命。Open GIS是通过 开放式地理空间数据互操作规范(Open Geodata Interoperability Specification，简称OG IS)来实现的。所以其核心是OGIS。

OGIS是开放式GIS协会(Open GIS Consortium，简称OGC)提出的一个为了提供地理数据和地 理操作的交互性和开放性而提出的软件开发规范。它为软件开发者提供了一个框架，使他们 能够开发一些让他们的用户方便地访问和处理各种来源的地理数据(不论它们分布在哪儿)的 软件。该规范包括三部分：

开放式地理空间数据模型

(Open Geodata Model，OGM)。它是一个以数学和概念化方法来 表示地球及地球现象的通用数字化方法。它定义了一系列通用的基本地理空间信息类型，基 于这些基本空间信息类型，可以使用基于对象的程序设计方法或常用的程序设计方法，为不 同应用领域的地理空间数据建模。

服务模型

(OGIS Services Model，OSM)。它是一个在不同的信息团体之间实现地理 空间数据获取、管理、操纵、表达以及共享服务的通用规范模型。它定义了一系列服务，这 些服务可以获取和处理开放式地理空间数据模型中定义的地理空间信息类型,为使用同一种 地理特征定义的用户团体内提供地理空间数据共享能力,以及为使用不同地理特征定义的用 户团体之间提供地理空间数据转换能力。

信息团体模型

(Information Communities Model，ICM)。它是一个使用开放式地理空间 数据模型和OGIS服务模型来解决技术性的非互操作能力问题以及公共团体的非互操作能力问 题的框架。该模型为使用开放式地理空间数据模型和OGIS服务模型拟订了一个方案。该方案 不仅可以为使用同一种地理特征定义的地理空间数据生产者和用户团体提供一种方法以便他 们有效地管理其地理特征定义以及将适用这种定义的数据集进行编目和共享管理；而且还可 以为使用不同地理特征定义不同地理空间数据生产者和用户团体提供一种有效、精确的地理 空间信息共享方法。

其他相关　与传统的GIS处理技术相比，OGIS建立起通用的技术基础以进行开放式的地理信息处理。其 特点是：互操作性、对信息团体的支持作用、普遍存在性、可靠性、易用性、便携性、合作 性、可伸缩性、可扩展性、兼容性和可执行性。

投影系统，坐标系统与转换

财产所有权地图与土壤分布图可能以不同的比例尺显示数据。GIS中的地图数据必须能被操作以使其与从其它地图获得的数据对齐或相配合。在数字数据被分析前，它们可能得经过其它一些将它们整合进GIS的处理，比如，投影与坐标变换。 地球可以用多种模型来表示，对于地球表面上的任一给定点，各个模型都可能给出一套不同的坐标（如纬度，经度，海拔）。最简单的模型是假定地球是一个理想的球体。随着地球的更多测量逐渐累积，地球的模型也变得越来越复杂，越来越精确。事实上，有些模型应用于地球的不同区域以提供更高的精确度（如北美坐标系统，1983-NAD83-只适合在美国使用，而在欧洲却不适用）。

投影是制作地图的基础部分，它是从地球的一种模型中转换信息的数学方法，它将三维的弯曲表面转换成二维的媒介（比如纸或电脑屏幕）。不同类型的地图要采用不同的投影投影系统，因为每种投影系统有其自身的合适的用途。比如一种可以精确反映大陆形状的投影会歪曲大陆的相对尺寸。