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三维GIS在海洋地理信息系统中的应用.pdf

发布:2018-07-27约5.92千字共4页下载文档
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三维GIS 在海洋地理信息系统中的应用 林悦瑜 福建省基础地理信息中心 [摘要] 海洋地理信息系统(MGIS )是海洋科学研究的重要工具, 可以为海洋数据的收集、 存储、显 示、 发布和应用提供技术支持。本文分析了MGIS 发展过程以及三维GIS 相对于二维GIS 的 优势,并总结了三维GIS 在海洋领域的具体应用。 1. 前言 海洋占整个地球表面积的 71% 以上,拥有丰富的生物资源、矿产资源、动力资源等人类 发展所需重要资源,它是全球生命支持系统的一个基本组成部分和实现可持续发展的宝贵财 [1] 富,21 世纪是人类开发利用海洋的新世纪 。海洋及其资源和环境是人类共同的财富, 需善加 利用和保护。在20 世纪后半叶得到迅速发展的海洋科学,其在地球系统中的关键位置已日益 为人们所承认,在人类可持续发展中的重要地位也日益为人们所认识。大量多源数据向存储、 管理、维护、快速访问、智能分析、可视化和自动制图提出了挑战.地理信息系统(GIS)作 为对蕴涵空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分发、分析、显示和应用的通用技术 以及处理时空问题的有力工具, 愈来愈被海洋领域的专家所关注,海洋地理信息系统(MGIS) 的应用与发展是海洋科学的有机组成部分和高科技应用于海洋研究的重要进展,是“数字地 球”之“数字海洋”建设必不可少的组成部分。 海洋地理信息系统是以海底、水体、海表面、大气及海岸带人类活动为研究对象,通过 开发利用地理信息系统的空间海洋数据处理、GIS 和制图系统集成、三维数据结构、海洋数 据模拟和动态显示等功能,为各种来源的数据提供协调坐标、存储和集成信息等工具,其在海 [2-4] 洋科学上的使用可大大提高海洋数据的使用率和工作效率, 并改善海洋数据的管理方式 。 2. MGIS 的发展过程 MGIS 的研究和应用,最早可以追溯到20 世纪60 年代早期美国国家海洋测量局进行的航 [5] 海自动化制图 。关于MGIS 的第一篇文章,是美国海洋学家Manley 与动态图形软件专家Tallet 合作发表的,文章深入讨论了 GIS 的数据管理和显示功能, 同时前瞻性地讨论了物理和化学海 [6] 洋数据的真三维建模和可视化 。随后, 陈述彭院士率先在国内提倡海岸与海洋GIS 的研究与 [7] 开发, 并提出了“以海岸链为基线的全球数据库”的构想 。MGIS 在国内外随即得到了迅速 发展。 以我国国家海洋信息中心在 MGIS 方面的建设为例,信息中心建设和维护海洋基础地理 信息系统, 负责海洋基础资料数据的搜集、处理、管理和服务;进行海洋遥感应用技术研究, 收集整理海岸带地区的卫星遥感资料,建设海洋遥感数据库,生产海洋遥感信息产品; 承担地 理信息系统的研究开发项目,为海洋管理服务,建立全国海岛基础地理信息系统、提供海洋基 础地理信息服务产品等。MGIS 提供的服务包括:为信息中心信息传输提供技术保障,为履行行 政管理职能提供技术支撑,为信息更新与发布的业务化运行提供平台,为各级海洋主管部门、 科研机构和社会公众提供海洋信息共享服务等。 3. 三维地理信息系统的优势 由于海洋数据具有多维、动态的特点,传统的二维GIS 系统在处理海洋数据的时候具有 一定的局限性,特别是在多维海洋数据的可视化表达方面。传统二维GIS 系统往往只局限千 对地球地表信息的抽象与描述,缺乏海面及水下纵深、自渲染与表达。因此,GIS 系统在海 洋领域的应用爱到很大的限制。将海洋数据进行准确的三维可视化表达有助于提高海洋科学 研究及应用的效率。海洋数据三维可视化表达不仅仅要求数据以图形化方式展示出来,同时 要求单个空间位置具有查询、选择和空间分析等功能,以获取更深层次的信息,因此,在海 洋应用领域,三维地理信息系统可以发挥巨大作用。与传统二维GIS 系统相比,三维地理信 息系统在处理海洋信息数据上的优势也逐渐的显露出来。 与传统
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