基于pdf结构的异构gis数据整合方案与实现

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1、基于PDF结构的异构GIS数据整合方案与实现112汶建龙史瑞芝赵秀芳（1.信息工程大学测绘学院，郑州450052；2.西安理工大学，西安710054）摘要本文在介绍了当前GIS的发展和应用状况之后，面对当前异构GIS数据普遍存在跨平台互操作难以实现的尴尬局面，提出并验证了利用PDF结构来整合异构GIS数据的方案，为实现GIS数据共享开辟了一条新思路。关键词PDF;GIS;数据共享;GeoPDF一、当前GIS的发展和实际应用状况GIS(GeographicInformationSystem)是一项以计算机软硬件为基础，管理和研究空间数据和属性数据,记录事物之间的关系和演变过程，可根据事物的地理坐

2、标进行管理、检索、评价、分析、结果输出等处理,并提供决策支持、动态模拟、统计分析、预测预报等服务的技术系统，其应用覆盖工业、农业、交通运输、环保、国防、公安等诸多领域,特别是GIS与MIS相结合,使其应用几乎涉及人类生活的各个方面。目前世界上常用的GIS软件已达400多种，国外较著名的有ArcGIS，GENAMAP，MGE等,国内较著名的有MAPGIS，SuperMap和CITYSTAR等。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，很多机构和企业相继开发了与本行业相关的地理信息系统，并在各自领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。二、当前异构GIS数据普遍存在跨平台互操作难以实现的尴尬

3、目前纵观我们身边的各种GIS软件，其应用领域遍及之广，发展速度之快无不让我们感到惊叹。随着信息时代的到来，科学技术的飞速发展，尤其是计算机网络技术和互联网，以及网络GIS的迅速普及，各种GIS软件层出不穷，人们对空间地理信息的需求也逐渐多了起来。目前，GIS正在以前所未有的速度迅猛地发展着，GIS产品的用户越来越多，而且迅速由部门用户向个人用户发展，可以预测，在不久的将来，城市综合功能GIS的应用将逐渐渗透到社会的每一个角落。但是在看到不少GIS软件在各自领域所发挥的巨大成就的同时，随之也出现了很多问题。一方面，由于缺少标准基础数据，数据获取手段复杂多样，数据多语义性、多时空性以及表达的多尺度

4、，必然会有多种格式的原始数据。加之GIS在过去十几年中一直是以具体项目为中心孤立发展的，许多国际上流行的GIS软件都有一套自己的数据格式，因此经常会出现数据进不来、出不去或转换过程中信息丢失的情况。另外，随着GIS应用的日益成熟，广大用户已不仅仅满足于现阶段的需求，而是已开始甚至大规模对跨平台数据、数据精度、更新速度等方面提出了更高要求。如，目前用于GIS导航的业务，由于不同城市之间的地域跨度、交通等基础设施的不断变化等，数据共享和数据更新已成为摆在我们面前的一个非常现实的问题。再者，我国空间数据利用率比较低，重复采集现象时有发生，造成了不必要的浪费，阻碍了我国GIS产业的发展和国家经济腾飞。

5、因此如何实现GIS数据整合，促进空间数据共享，解决当前异构GIS数据的跨平台互操作便成为我们所关注的一个焦点。但是，众所周知，大量的GIS软件，特别是专为某一行业量身定做的GIS系统（一般都是从底层开发）,也许是出于对版权保护、系统安全、部门利益等方面的考虑，很少涉及对外数据共享的问题。即使许多GIS软件为了实现与其他软件数据共享，制定有明码的交换格式，如ArcInfo的E00格式、ArcView的Shape格式、MapInfo的Mif格式等，通过交换格式可以实现不同软件之间的数据共享。但是，由于缺乏对空间对象统一的描述方法，使得不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同，因而转换后不能完全

6、准确地表达原数据的信息，经常会造成一些信息丢失，从而在表现形式、属性内容、操作方式上会发生很大的变化。特别是在表现形式方面，由于受软件算法、数据模型、符号设计、色彩管理方案等诸多因素的影响，同一源数据在不同GIS平台上所表现出来的形式很难完全达到一致，从而很容易令读者产生“误会”甚至认为前后内容不一致的尴尬局面。三、基于PDF结构的异构GIS数据整合方案的提出基于当前异构GIS数据普遍存在跨平台互操作难以实现的尴尬局面，很多专家都相应提出了不少有关数据整合或融合的理论。如，钟耳顺、王康弘等人所提出的三种主流的多源GIS数据整合方式：数据格式转换模式、数据互操作模式和直接数据访问模式。全世界有相

7、当数量的GIS厂商和GIS科研人员也为此付出了艰辛的汗水。但由于传统的GIS是封闭、孤立的系统，各自采用不同的数据格式、数据存储和数据处理方法，无统一标准。各应用部门对地理现象理解也不同，对地理信息有不同的数据定义。因此，到目前为止，依然未能找到一个完全切实可行的整合方案，来解决跨GIS平台的数据共享问题。这些问题也直接影响到GIS的应用和技术的发展。为此，在这里本人提出了基于PDF结构的异构GI