開放式地理信息系統

一般説來，接口是一組語義相關的成員函數，並且同函數的實體相分離。在這個系統中，不同廠商的地理信息系統軟件以及異構分佈數據庫能相互通過接口交換數據，並將它們結合在一個集成式的操作環境中。因此，在開放式地理信息系統環境中，能實現不同地理空間數據之間、數據處理功能之間的相互操作以及不同系統或不同部門之間資源的共享。真正的開放式地理信息系統能在不同軟件商之間以及異構分佈數據庫之間，通過實時動態機制實現數據存貯結構不同的地理信息系統之間的連接。開放式地理信息系統的核心是標準，這個標準必須與其它各類標準相兼容，但又必須獨立於這些標準。只有在共同的標準和接口下才能實現信息共享以及相互操作。

開放式地理信息系統具有下列特點：

·互操作性：不同地理信息系統軟件之間連接方便，信息交換沒有障礙。

·可擴展性：硬件方面，可在不同軟件，不同檔次的計算機上運行，其性能和硬件平台的性能成正比；軟件方面，增加了新的地學空間數據和地學數據處理功能。

·技術公開性：開放的思想主要是對用户公開，公開源代碼及規範説明是重要的途徑之一。

·可移植性：獨立於軟件、硬件及網絡環境，因此它不需修改便可在不同的計算機上運行。

·兼容性：通過無縫集成技術保護用户在原有數據和軟件上的投資，它將現有的信息技術和已有的地學處理軟件熔為一爐；同時，它對用户是透明的，應用程序稍加修改便能在不同的平台上運行。

·可實現性：隨着操作系統、通訊技術以及面向對象方法技術在分佈處理系統中的應用，開放式地理信息系統的開發將變得易於實現。

·協同性：能夠儘可能地兼容其它的信息處理技術以及共享信息技術的標準。

為了研究和開發開放式地理信息系統技術，1996年在美國成立了開放地理信息聯合會（OGC，Open GIS Consortium），現有十幾個國家的100多個成員，包括軟件技術公司、硬件軟件技術公司、政府機構、大學及重點實驗室、企業集成系統、銷售商、圖像信息產品製造商等。開放地理信息聯合會主要研究和建立了開放式地理數據交互操作規程（OGIS，Open Geodata Interoperability Specification）。

OGIS是為了尋找一種方式，將地理信息系統技術、分佈處理技術、面向對象方法、數據庫設計及實時信息獲取方法更有效地結合起來。換句話説，它主要是在傳統地理信息系統軟件以及未來的高帶寬的異構地學處理環境中架起一座橋樑。OGIS的主要目標是使用户能開發出基於分佈計算技術的、標準化的公共接口，將地理空間數據和地理處理資源完全集成到主流計算中，並實現交互式的、商品化的地理數據處理和地理數據分析的軟件系統，並使之在全球信息基礎設施上得到廣泛的應用。具體而言，它是為了給應用開發者提供OGIS的規程模型及實現規程的技術手段，並通過體系結構，為應用開發者提供基於O- GIS的地理數據處理的開發工具、中間件、軟件構件；並將已有的工具和數據庫實施封裝，使得用户能在一種分佈及協作的方式下方便地獲得地理數據和地理數據處理服務，以及其它地理應用，完成具體的應用任務。其特點：

·它是一種統一的規程，使用户和開發者能進行互操作。

·它能克服繁鎖的批處理以及導入/導出障礙，在分佈操作系統異構數據庫環境下獲取數據及數據處理功能資源。

·由於OGIS獨立於具體的平台，因此OGIS只能是抽象層的概念描述，而不具體的實現。OGIS具有下列應用：

·它能為應用開發者提供標準，開發出滿足用户需求並能相互操作的軟件，將空間和非空間的數據及對這些數據的處理無逢地集成在一起，滿足用户的要求。

·它能在不同平台上傳送數據及處理功能。在開放平台下，它能使信息管理者很好地管理信息，為用户服務，並能將資源充分地提供給用户；對用户而言，它能使用户很方便地使用不同類型和格式的數據，實時獲取大量的數據，並利用地理信息進行更多地應用，同時在一個簡單的應用環境和連續的工作流中使用户能使用不同類型和格式的地理數據，而不需考慮這些類型和格式的具體細節。

開放式地理信息系統(Open GIS)互操作規範指在國家和世界範圍內的分佈式環境下實現地理 空間數據和地理信息處理資源的共享。它允許用户通過網絡實時獲取不同系統中的地理信息 ，避免了冗餘數據存儲，是實現地理空間數據共享的一次深刻的技術革命。Open GIS是通過 開放式地理空間數據互操作規範(Open Geodata Interoperability Specification，簡稱OG IS)來實現的。所以其核心是OGIS。

OGIS是開放式GIS協會(Open GIS Consortium，簡稱OGC)提出的一個為了提供地理數據和地 理操作的交互性和開放性而提出的軟件開發規範。它為軟件開發者提供了一個框架，使他們 能夠開發一些讓他們的用户方便地訪問和處理各種來源的地理數據(不論它們分佈在哪兒)的 軟件。該規範包括三部分：

(Open Geodata Model，OGM)。它是一個以數學和概念化方法來 表示地球及地球現象的通用數字化方法。它定義了一系列通用的基本地理空間信息類型，基 於這些基本空間信息類型，可以使用基於對象的程序設計方法或常用的程序設計方法，為不 同應用領域的地理空間數據建模。

(OGIS Services Model，OSM)。它是一個在不同的信息團體之間實現地理 空間數據獲取、管理、操縱、表達以及共享服務的通用規範模型。它定義了一系列服務，這 些服務可以獲取和處理開放式地理空間數據模型中定義的地理空間信息類型,為使用同一種 地理特徵定義的用户團體內提供地理空間數據共享能力,以及為使用不同地理特徵定義的用 户團體之間提供地理空間數據轉換能力。

(Information Communities Model，ICM)。它是一個使用開放式地理空間 數據模型和OGIS服務模型來解決技術性的非互操作能力問題以及公共團體的非互操作能力問 題的框架。該模型為使用開放式地理空間數據模型和OGIS服務模型擬訂了一個方案。該方案 不僅可以為使用同一種地理特徵定義的地理空間數據生產者和用户團體提供一種方法以便他 們有效地管理其地理特徵定義以及將適用這種定義的數據集進行編目和共享管理；而且還可 以為使用不同地理特徵定義不同地理空間數據生產者和用户團體提供一種有效、精確的地理 空間信息共享方法。

其他相關　與傳統的GIS處理技術相比，OGIS建立起通用的技術基礎以進行開放式的地理信息處理。其 特點是：互操作性、對信息團體的支持作用、普遍存在性、可靠性、易用性、便攜性、合作 性、可伸縮性、可擴展性、兼容性和可執行性。

財產所有權地圖與土壤分佈圖可能以不同的比例尺顯示數據。GIS中的地圖數據必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數據對齊或相配合。在數字數據被分析前，它們可能得經過其它一些將它們整合進GIS的處理，比如，投影與座標變換。 地球可以用多種模型來表示，對於地球表面上的任一給定點，各個模型都可能給出一套不同的座標（如緯度，經度，海拔）。最簡單的模型是假定地球是一個理想的球體。隨着地球的更多測量逐漸累積，地球的模型也變得越來越複雜，越來越精確。事實上，有些模型應用於地球的不同區域以提供更高的精確度（如北美座標系統，1983-NAD83-只適合在美國使用，而在歐洲卻不適用）。

投影是製作地圖的基礎部分，它是從地球的一種模型中轉換信息的數學方法，它將三維的彎曲表面轉換成二維的媒介（比如紙或電腦屏幕）。不同類型的地圖要採用不同的投影投影系統，因為每種投影系統有其自身的合適的用途。比如一種可以精確反映大陸形狀的投影會歪曲大陸的相對尺寸。