老师居然还想着我
陈老师居然还想着我，呵呵，难得，课有冲突，本学期的GPS我一次也没有去过。今天听同学说我又上榜了，兴奋
也不知是福是祸。也许其他人不知道，陈老师乃一牛人，对他的第一印象还是在他给我们监考时留下的，整个一乾坤大
挪移，也听说他的课没有人敢不去上的，本学期对于我们也是一样，一个个的都乖乖的到他课上报道，那这样想来，
我……在他心中肯定是……（后话暂且不提，看看考试如何吧）
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我的那些学生们
在静安外国语中学教课的第二个学期
我终于也意识到该写一点什么了
不然我老了，又该想不起这段美好的回忆了。
想想，这帮孩子们也初二了，自己却真正的感觉到跟年轻人的代沟
我真的不知道现在的孩子们在想些什么，玩些什么，做些什么
回忆，跟我初二的时候完全不一样，是我们改变了世界，还是世界改变了我们
越想越空旷的话题，仅仅有感于下课时，一位同学的话
（该同学一边下楼一边自语：“回家是打游戏呢，还是上网玩呢，你打游戏呢，还是学习呢，恩”—撇了我一眼，“当然是学习喽……”）
Tags:嵌入式GIS技术之浅析
近年来，随着GIS的快速发展，人们对空间数据的需求也日益增大，把GIS与嵌入式技术融合在一起，形成一个嵌入式的地理空间集成平台，是当前GIS研究领域的一个重要趋势。与传统GIS技术相比较，嵌入式GIS具有跨平台、开发好、易集成、易渗透和融合好等特点，而且价格低，为地理信息技术融入其它信息技术提供了良好的技术基础。典型的嵌入式GIS应用由嵌入式硬件系统、嵌入式操作系统和嵌入式GIS软件组成。
嵌入式系统软硬件平台
1硬件系统
通常嵌入式GIS是以掌上电脑为硬件开发平台的。CPU可以为ARM，MIPS， SH3， SH4， x86等；ROM最好为XIP，占资源少，运行时间短；RAM采用对象存储器(object store)，程序内存， 可以调节；另外最好备有CF卡 (Compact Flash)，SD卡，主电池，备用电池等硬件设备。2 操作系统 OEM厂商定制自己的Windows CE操作系统，该系统是微软开发的一个简洁、高效、多任务、完全抢占式的32位嵌入式系统。一般支持常用的Microsoft Win32 API，可用于开发应用程序，接口包括：MFC、ActiveX、COM、ATL等。
3 开发工具
常用开发工具有Microsoft Windows CE Platform Builder、Microsoft embedded Visual C++ 3.0 / 4.0、Microsoft Visual Studio. Net等。
嵌入式GIS体系结构
嵌入式GIS应用软件的系统结构因具体应用的不同而有所增减。如图1所示为一般嵌入式GIS应用软件所应具备的几个基本功能模块。通常该类系统最底层应为嵌入式操作系统Windows CE，然后上面依次应为空间数据管理层、数据分析层，最上面应为GIS用户操作界面。
嵌入式GIS设计原则
嵌入式GIS，它是运行在嵌入式设备(掌上电脑、PDA、智能手机)上的，它与台式PC机不同，嵌入式GIS基础内核要小，功能适用，文件存储量要小。而GIS空间数据包括图形数据、拓扑数据、参数数据以及属性数据等，其数据量非常大，所需存储空间也应很大。所以，针对嵌入式设备的特点并结合GIS应用程序的需求要重新设计GIS平台。
1 选择适当的嵌入式GIS数据库
基于嵌入式移动数据库的应用可划分为水平应用和垂直应用。所谓水平应用，是指应用方案能够用于多种不同行业，只需要极少的定制工作；而垂直应用则针对特定行业的应用，数据处理具有独特性。GIS系统通过获取指定地点的地图信息来指导工作，该系统可以应用到自然资源和环境控制中。所以嵌入式数据库一般采用水平应用方式。
2 尽量减少存储量
传统的基于PC机的GIS软件系统对空间数据逻辑存储结构一般为顺序存储，基本全入内存，而嵌入式GIS则是依据所建索引，随机存储，少部分入内存。具体来说，对于图形数据而言，尽量用整形坐标数据来代替双精度型或浮点型数据，以便来节约存储单元，可采用滤点压缩的方法去掉那些不能对图形精度的提高有任何贡献的多余点。对于参数数据和属性数据而言，可以采用统计的方法，只存储不同的参数数据和属性数据，然后建立索引即可。
3 设计合理的空间数据管理方式
在设计GIS应用时，属性数据可以用数据库来管理。在嵌入式GIS中，可以采用面向对象的管理方式来管理空间数据。如图2所示。
4 按需分层调入GIS数据
通常整幅图的GIS数据量是庞大的，在嵌入式GIS中，我们只考虑当前需要研究的地图数据及图层，其它不予考虑，这样就可以避免不必要的内存开销。
5 其它一些需要注意的问题
(1)选择合适的算法，尤其在选择空间分析算法时，尽量减少实体的内存分配空间；
(2)设计嵌入式GIS应用程序的用户界面最好依据具体设备的形状而设计，可以为用户提供方便的操作界面。
(3)Windows CE是基于Unicode的操作系统，凡是涉及到的文本、字符串、控件等均为Unicode字符串。
嵌入式GIS的功能设计
嵌入式GIS的主要功能包括以下几个部分。
1 基本地图操作功能
主要用于地图的显示、缩放、漫游、查询等。结合本文前述，该功能应尽量保证具有精简的内核和快速的浏览速度。
2 图层管理功能
根据用户需求可以打开/关闭，显示/隐藏图层，但要避免频繁调入图层数据，以便加快数据的显示速度。
3 查询、检索、分析、导航功能
主要用于目标的查询（包括分类查询、图文互查）、定位以及结合GPS定位数据的导航功能等。本功能与用户需求结合较多，系统设计主要体现用户的意愿。
嵌入式GIS应用
嵌入式GIS开发在测绘、智能交通(ITS)、海事、国防、公安等领域都有无限广阔的应用前景，可广泛应用于军事、野外测绘、医疗、汽车导航等领域；个人汽车导航和PDA(或手机)定位服务(LBS)的出现与发展更是将嵌入式地理信息技术深入到每个人的日常生活。目前最主要的应用领域有：
(1)智能交通（交通信息管理系统、车辆导航系统等大量嵌入式GIS软件在交通部门的应用将大大提高交通系统的智能化程度）；
(2)野外数据采集和各种普查(公路普查、环保普查等)；
(3)军事国防领域(步兵装备、装甲、坦克、情报收集等)；
(4)智能汽车（集通信、信息、导航、地图、娱乐和各类安全电子系统于一体的智能汽车将是未来汽车的发展方向）；
(5)个人用户(结合手机和个人PDA的应用,将提供实时的地图信息和出行参考，大大提高人们的生活质量)。
嵌入式GIS发展前景
随着定位手段的多样性（美国GPS 、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo、中国的“北斗”、基站）、通信网路的广泛性（GPRS、CDMA、CDPD等无线公网）、用户终端的广泛性（手机、PDA）以及巨大市场潜力的无限性（以我国两亿手机用户一个月５元的地理信息服务，一年将是120亿的市场），我们可以看到嵌入式GIS的前景广阔，由于嵌入式GIS市场巨大，因此竞争非常激烈，国外的GIS巨头纷纷投入巨资开发自己的嵌入式GIS产品，国内也有近十家企业进行相关产品开发工作。
组建面向GIS的Intranet方案
【摘 要】 本文针对GIS的特殊性，指出了组建面向GIS的Intranet网的必要性。给出了建立面向GIS的Intranet网的一般步骤和主要任务。将Intranet这一新的网络技术引入Web-GIS领域，以提高GIS技术水平和工作效率，充分发挥GIS的效能。
一、从Internet谈起
国际互联网络，即Internet是以共享计算机软、硬件资源和计算机通讯为目的的多机系统。人们通过文字、声音、图像在这个网上传送信息，同时还把大大小小的电脑信息网和数据库并入这个网络，从而形成了全球性的信息空间，为用户提供快捷的远程计算、资源共享和数据传输等服务。
目前，空间信息系统技术与通信技术的结合越来越紧密，由此而产生的巨大效益，吸引了许多研究机构和人员。GIS(地理信息系统，Geographical Information System)是一个复杂的巨系统［1］，通过数字扫描、GPS、遥感等手段获取的海量的空间数据需要巨额存储空间。同时其数据处理和分析需要更强的计算能力。只有网络提供的数据共享和分布式计算才能很好地解决这一问题，极大的提高系统资源利用率，扩大信息使用范围，避免不必要的重复投资。同时Internet的信息传输、分布和集中处理功能对GIS的数据采集、加工处理、综合分析及辅助决策构成了极大的支持。GIS网络化是空间和信息技术发展的必然趋势。
二、Web-GIS需要Intranet
Intranet是企业内部网的简称，它采用Internet相同的传输协议(TCP/IP协议)。不同的是Internet可以说是各种不同类型网络的集合，数以万计的政府机构、企业、组织和个人甚至军事部门都在使用它，而Intranet更像是局域化的Internet。它的使用者必须取得一定程度的授权，这样一来可以避免一些安全隐患，GIS的数据恰恰需要一定级别的安全、保密性。而这在Internet上是很难实现的。同时随着人们对Internet需求的迅速增长，网络拥塞、数据传递速度缓慢的现象日益突出。难以满足GIS时效性和实时数据共享的要求。由表1可以看出使用不同传输速率传输一整屏图像的效果(见：P.W.Newton,et al.Networking Spatial Information Systems,1992)。
表1 SUN360工作站上显示24Mb图像所需时间对比
| 传输速率 | SUN360满屏图像传送时间 |
| 4800bit/s | 1.4 h |
| 64kbit/s | 6.3 min |
| 10Mbit/s | 2.5 s |
| 在网络较忙时段(如：8∶00～18∶00)网上数据传输速率只有几K,甚至几十个bit,陷入所谓“超级等待”。花几个小时的时间来取得一屏图像是不可想象的。(例如据有关报告认为对最终用户而言，反映时间超过10秒钟是很难被接受的)。 怎样改造Internet使其适合GIS的这些要求呢?一个行之有效的办法就是建立企业内部Intranet网。Intranet网与Internet之间由防火墙隔开，分成A类(Intranet)和B类(Internet)两个网段(如图1)。具有A类地址的机器可以访问Intranet网的信息，经过授权通过代理服务器可以访问Internet。B类地址的机器可以有限制地访问Intranet。采用ATM等网络技术很容易使A类网段内的数据传输速率达到10 Mbit/s以上。建立面向GIS的Intranet是GIS发展的要求，也是实现企业管理和决策现代化的必由之路。
图1 面向GIS的Intranet网络拓扑图 三、建立面向GIS的Intranet的步骤 2. 设计与实施 1. 通信系统一定要符合国际规范和标准，具有开放性； 3. 实施后的评估 四、建立面向GIS的Intranet的任务 (2) 采用适当的网络设备和正确地配置网络 (3) 正确地分配和配置LAN地址 2. 面向GIS的数据与处理的设计 首先应注意区分GIS中运行(operational)处理和DSS(决策支持系统)处理。运行处理与DSS处理具有不同的特征(见表2)［2］。 表2 运行处理与DSS处理的特征对比 |
| 运行处理 | DSS处理 |
| 对当前值操作 | 对归档的历史数据操作 |
| 面向处理的，需求驱动的 | 数据驱动的 |
| 解决日常详细业务 | 解决决策事务 |
| 以详细的方式操作数据 | 集合方式操作数据 |
| 数据可修改 | 数据不可修改 |
| 在处理的放置上，一般把DSS处理独立放在Intranet的LAN的一个环上，把运行处理独立放在另外一个环上。 在区分GIS中运行处理和DSS处理的同时，还应注意到GIS中存在着公共处理和自治处理。公共处理应放置在GIS专业处理器中，而自治处理则应放置在各个部门的工作站中。GIS数据的驻留也是GIS Intranet在客户机/服务器模式下的一个极为重要的问题。一般来说，GIS数据的驻留应遵守表3的规则。
表3 GIS数据的驻留规则 |
| 分布放置在Web上 | 集中放置在Web上 |
| 1. 某一地区所使用的GIS数据，其他地区很少或根本不使用 |
1. 集中使用的GIS数据，如企业决策性或全局性数据信息 |
| 2. 当地部门负责自己数据的精确性、保密性及安全性 | 2. 多个用户存取经常变更的GIS数据，为保证数据的现势性，避免大量更新数据的多个副本所引起的实时同步的问题 |
| 3. 只有少数用户使用的简单文件数据 | 3. 作为整体被检索的数据 |
| 4. 单一的集中存储系统的数据更新频率太高 | 4. 数据结构的设计适用于多个应用项目及数据库软件 |
| 由于存在数据的分布与集中，所以进行数据设计时必须严格区分GIS数据的特征，正确设计驻留。 3. 面向GIS的Intranet数据库设计 在设计面向GIS的Intranet数据库时要注意以下几个问题： 1. 数据库中必须有一个字段用来表明数据是来自哪一个Web。 2. 适当的索引。对GIS数据可根据访问概率分出经常访问但较少被修改的数据和经常被修改但较少被访问的数据。对于前者我们可以多做索引来提高访问效率，对于后者必须少建索引，以减少重索引量。 3. 减少系统I/O。对于经常访问但较少被修改的数据，其内部设计应物理非规范化(如压缩方式)，而对于经常被修改但较少被访问的数据其内部设计应物理规范化，一般用规范化的表作为数据库设计的基础。 4. 与原有GIS及其他信息系统的集成 面向GIS的Intranet解决方案的一个关键在于，如何与原有GIS及其他信息系统实现集成。图2是解决这一问题的示意图。 |
图2 面向GIS的Intranet集成示意图 与原有GIS及其他信息系统实现集成的实现方案一般有： |
图3 Intranet的SQL数据库模式 5. 适当的安全措施 6. 面向GIS的Intranet的连接 目前，我国提供的连接局域网的网络线路主要有：CHINAPAC、CHINADDN、ISDN和F.R等［2］。鉴于GIS的特殊要求，最好的选择是使用F.R.连接方式。在未开通F.R.业务的地区建议使用DDN专线。 五、结论与讨论 建立面向GIS的Intranet网是一个庞大的网络信息系统工程，也是一个典型的“领导工程”。实施前的评估和环境的改善是建立GIS Intranet必不可少的工作。在开发时必须高度重视LAN的建设，特别是网络信息流的分析和IP的设置，同时必须注意GIS Intranet客户机/服务器模式的数据设计、处理设计、数据库建设和信息系统的集成，以及网络的安全等，面向GIS的Intranet网必将使GIS技术向更高的层次发展。 作者单位：煤炭科学研究总院 唐山分院 063012 参考文献 |
