专利多点触摸gis
1、单点触控和多点触控有什么区别
1、含义上的区别
单点触控就是一个手指触摸屏幕上的一点来实现操控。比如我们每天在附件超市的POS终端机,或者在机场的check-in终端上进行的操作。
多点触控能够用手指触摸比较大的面积,用户可通过双手进行单点触摸,也可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕,实现随心所欲地操控,从而更好更全面地了解对象的相关特征
2、应用上的区别
单点触控主要应用于支持触摸屏的:手机、固定电话、遥控器、电视、电脑及其各种外设、游戏机、电冰箱、微波炉、烤箱,以及无线电和空调等车内电子控制设备等等。
多点触控主要应用于:
博物馆:历史、人文、地理信息展示等
规划馆:城市风采展示、城市缩影展示、未来场景展示等
科技馆:互动信息展示、工业产品展示等
企业展厅:企业发展历程展示、企业成果展示等
3、特性上的区别
单点触控易于市场推广,精度较高,采购低廉,操作简单,市场早期应用均为单点触控。
多点触控是在同一显示界面上的多点或多用户的交互操作模式,摒弃了键盘、鼠标的单点操作方式;用户可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕;可根据客户需求,订制相应的触控板,触摸软件以及多媒体系统;可以与专业图形软件配合使用。
参考资料来源:网络-单点触控
参考资料来源:网络-多点触控
2、谈谈你对机助制图和GIS关系的认识
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统(97年的参考文献)。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。
GIS始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作,自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日臻成熟,已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。
但是,随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(Digital Earth)的提出与实施,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中,并对GIS提出了许多新的要求。一方面,计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。
2 计算机技术对GIS发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求,目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。
2.1 网络化——网络GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。
目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:
(1)适应性强 Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。
(2)应用面广 网络功能将使Web GIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。
(3)现实性强 地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。
(4)维护社会化 数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作,对其维护将是社会化,减少重复的劳动。
(5)使用简单 用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管理。
网络GIS可实现网上发布、浏览、下载,实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说,Web GIS尚处在试验研究阶段,其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合,GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
2.2 开放性——开放式GIS
开放式地理信息系统(Open GIS)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。它不仅使数据能在应用系统内流动,还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性,以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此,Open GIS要具有下列特点:
(1)互操作性:不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。
(2)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;软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。
(3)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。
(4)可移植性:独立于软件、硬件及网络环境,不需修改便可在不同的计算机上运行。
除此之外,还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。
为了研究和开发Open GIS技术,1996年在美国成立的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 Interoperable 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。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法,这种方法应用于GIS领域,侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然,OGIS只是对Open GIS定义了抽象的互操作规程,具体如何实现,还需采用分布式对象的技术,通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。
Open GIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态,真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作,是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。
2.3虚拟现实——虚拟GIS
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术(Virtual Reality)的结合。VR技术是当代信息技术高速发展,并与其他技术集成的产物,是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征,即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。
由于技术的限制,目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理,分析空间实体数据。目前虚拟GIS(VGIS)的研究主要集中在虚拟城市。
2.4 多媒体GIS
多媒体技术(Multia-Media)是一种集声、像、图、文、通讯等为一体,并以最直观的方式表达和感知信息,以形象化的、可触摸(触屏)的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响,使得GIS的表现形式更丰富,更灵活,更友好。
多媒体地理信息系统(MGIS)将文字、图形(图像)、声音、色彩、动画等技术融为一体,为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务,而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用,乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。
2.5 集成化——3S技术的结合
3S技术指的是全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。
GIS发展的重要趋势是与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)的集成,从而构成实时的,动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段,遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点,为GIS不断注入“燃料”,反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。
3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能,而且能够分析和运用数据,为各种应用提供科学的决策咨询,并回答用户可能提出的各种复杂问题。
2.6 空间多维性——三维GIS与时态GIS
在许多地学研究中,人们所要研究的对象是充满整个3D空间的,如大气污染、洋流、地质模型等,必须用一个(X,Y,Z)的3D坐标来描述。在3D GIS中,研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义,描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网,城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切,3D GIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止,虽然有3D GIS系统问世,但其功能远远不能满足人们分析问题的需要,原因主要是3D GIS理论不成熟,其拓扑关系模型一直没有解决;另外三维基础上的数据量十分大,很难建立一个有效的,易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。
2.6.2 时态GIS
人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统,尤其是GIS的实用角度出发,时间可以看成是一条没有端点,向过去和将来无限延伸的线轴,它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起,跟踪和分析空间信息随时间的变化,应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS(Temporal GIS)。
记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史,最明显的例子就是宗地,一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中,人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中,也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以,研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。
时态GIS的组织核心是时空数据库,其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展,但是“时态”+“空间”≠ “时空”,两者难以简单地组合起来,这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法,时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。
2.7 部件组装化——组件式GIS
GIS软件是一种大型的软件,开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程:GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术(ActiveX控件,其前身OLE控件)为GIS软件提供了一种新的开发模式。
组件化GIS基于标准的组件式GIS平台,各组件之间不仅可能自由、灵活地重组,而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在:
(1)高效无缝的系统集成 允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。
(2)无须专门的GIS开发语言 只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,power Builder等),以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件,就能完成应用系统的开发。
(3)大众化的GIS 用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件,使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。
(4)开发成本低 非GIS功能可以利用非专业控件,降低了系统的成本。
3、成都趋势电子有限责任公司介绍?
简介:成都趋势电子有限责任公司定位于研发MTOUCH
GIS基础软件平台,包括组件式MOUCH
GIS开发平台、网络式MOUCH
GIS开发平台、嵌入式MOUCH
GIS开发平台、实体军事沙盘模型开发平台,为各行业的应用开发单位提供二次开发平台和数据处理工具。其中基于GIS(地理信息)系统和展示系统的多点触摸技术(使用WINDOWS7平台)和解决方案以及多点触摸产品(平台式多点触摸、立式多点触摸、全息透明屏式多点触摸、任意尺寸多人使用的大型多点触摸墙)已经成功应用于国内、国际各行业,其国内首创的基于GIS(地理
法定代表人:肖义山
注册资本:500万人民币
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4、国产的WebGIS技术怎么样
现在不少国产的WebGIS技术已经发展的也相当不错了
比如超擎图形软件公司的 算法发明人是董福田 ,有20多项专利
5、什么是三维GIS?有什么作用?
地理信息系统(GIS,Geographic Information System或 Geo-Information system)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
三维是将采集以及经运算分析后对数据的表现、展示。三维数据相对二维数据更能表现出客观实际。
三维GIS与二维GIS一样,需要具备最基本的空间数据处理功能,如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。相比于二维GIS,三维GIS具有以下优势。
空间信息的展示更为直观。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始,空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而,用二维的图形界面展示空间信息是非常抽象的,只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS,三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台,使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化,人们结合自己相关的经验就可以理解,从而做出准确而快速的判断。毫无疑问,三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求,但是一些先进的图形卡、工作站以及带触摸功能的投影设备的陆续问世,不仅完全可以满足三维GIS对可视化的要求,还可以带来意想不到的展示和体验效果。
多维度空间分析功能更加强大。空间信息的分析过程,往往是复杂、动态和抽象的,在数量繁多、关系复杂的空间信息面前,二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性,如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能,二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维,因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的多维度空间分析功能,不仅是GIS空间分析功能的一次跨越,在更大程度上也充分体现了GIS的特点和优越性。
6、多点触控是什么意思?
触控技术人们并不陌生,银行的取款机大多有触摸屏功能,很多医院、图书馆等的大厅都有这种触控技术的电脑,支持触摸屏的手机、MP3、数码相机也很多。但是这些已经存在的触控幕都是单点触控,只能识别和支持每次一个手指的触控、点击,若同时有两个以上的点被触碰,就不能做出正确反应,而多点触控技术能把任务分解为两个方面的工作,一是同时采集多点信号,二是对每路信号的意义进行判断,也就是所谓的手势识别,从而实现屏幕识别人的五个手指同时做的点击、触控动作。
多点触控 (又称多重触控、多点感应、多重感应,英译为Multitouch或Multi-Touch)是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术,能在没有传统输入设备(如:鼠标、键盘等。)下进行计算机的人机交互操作。多点触摸技术,能构成一个触摸屏(屏幕,桌面,墙壁等)或触控板,都能够同时接受来自屏幕上多个点进行计算机的人机交互操作。
多点触控技术始于1982年由多伦多大学发明的感应食指指压的多点触控屏幕。同年贝尔实验室发表了首份探讨触控技术的学术文献。
1984年,贝尔实验室研制出一种能够以多于一只手控制改变画面的触屏。同时上述于多伦多大学的一组开发人员终止了相关硬件技术的研发,把研发方向转移至软件及界面上,期望能接续贝尔实验室的研发工作。同年,微软开始研究该领域。
1991年此项技控取得重大突破,当Pierre Wellner发表的一份文件,他对多点触控 “数码服务台”,即支持多手指的提案(这为后来的发展起着至关重要的作用),研制出一种名为数码桌面的触屏技术, 容许使用者同时以多个指头触控及拉动触屏内的影像。
1999年,“约翰埃利亚斯”和“鲁尼韦斯特曼”生产了的多点触控产品包括iGesture板和多点触控键盘。经过多年维持专利的iGesture板和多点触控键盘,在2005年,被苹果电脑收购。
2006年,Siggraph大会上,纽约大学的Jefferson Y Han教授向众人演示最新成果,其领导研发的新型触摸屏可由双手同时操作,并且支持多人同时操作。利用该技术,Jefferson Y Han在36英寸×27英寸大小的屏幕上,同时利用多只手指(姆指似乎还无法感应到),在屏幕上画出了好几根线条。与普通的触摸屏技术所不同的是,它同时可以有多个触摸热点得到响应,而且响应时间非常短——小于0.1秒。
2007年,“苹果”及“微软”分别发表了应用多点触控技术的产品及计划,令该技术开始进入主流的应用。这种输入界面让使用者能大大扩大可操纵的比例言,引起大众对使用多点触控电脑的兴趣。
分类
LLP技术
主要运用红外激光设备把红外线投影到屏幕上。当屏幕被阻挡时,红外线便会反射,而屏幕下的摄影机则会捕捉反射去向。再经系统分析,便可作出反应。
FTIR技术
它会在屏幕的夹层中加入LED光线,当用户按下屏幕时,便会使夹层的光线造成不同的反射效果,感应器接收光线变化而捕捉用户的施力点,从而作出反应。
ToughtLight技术
运用投影的的方法,把红外线投影到屏幕上。当屏幕被阻挡时,红外线便会反射,而屏幕下的摄影机则会捕捉反射去向。再经系统分析,便可作出反应。
Optical Touch技术
它在屏幕顶部的两端,分别设有一个镜头,来接收用户的手势改变和触点的位置。经计算后转为座标,再作出反应。
技术特点
1、 多点触控是在同一显示界面上的多点或多用户的交互操作模式,摒弃了键盘、鼠标的单点操作方式。
2、用户可通过双手进行单点触摸,也可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕,实现随心所欲地操控,从而更好更全面地了解对象的相关特征(文字、录像、图片、卫片、三维模拟等信息)。
3、可根据客户需求,订制相应的触控板,触摸软件以及多媒体系统;可以与专业图形软件配合使用。
应用
支持使用
1、手机:
2、电脑:
3、系统:
4、软件:
编辑本段
GIS多点互动桌系统
概述
GIS多点互动桌系统,是目前国内首个将大面积多点触控(Mulit-Tuch)技术与地理信息系统(GIS)结合使用的产品。
触控技术
该技术实际上是有“投影大屏幕融合技术”和“MulitTuch”技术的结合,该技术尚属国内首创。边缘融合技术是将一组(多台)投影机投射出的画面进行边缘重叠,并通过融合技术显示出一个没有缝隙、更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面,画面的效果就好象是一台投影机投射的画质。当两台或多台投影机组合投射一幅两面时,会有一部分影像灯光重叠,边缘融合的最主要功能就是把两台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低,使整幅画面的亮度一致。边缘融合投影技术经历了三个发展阶段:硬边拼接、重叠拼接和边缘融合拼接。
“Mulit-Tuch”实际基于红外捕捉技术,利用特殊红外灯在桌体内部形成均匀红光照射,再利用多个高效红外捕捉摄像机,搭建其一个抗干扰的红外捕捉系统,当用户通过手或激光笔触控桌面时,红外捕捉系统能迅速捕捉,交由定制的红外捕捉处理程序处理。从而完成不同手势的响应。
桌系统规划
整体布局:3通道组成一个高1.0米,宽1.2m、长4米, 长方桌体。
投影亮度指标:考虑到现场可能存在的其他光源影响,我们选择高亮度的专业投影机,单台亮度不低于6500流明,对比度不低于2000:1。
投影距离(配合一重反射系统)1.0m。
噪音指标:整机工作时,观众位置的投影机噪音不超过30分贝。
主机系统指标:高性能图形工作站,可运行海量数据的仿真系统软件,运行100万面的场景,画面刷新率不低于30FPS。
灵敏度:<0.2秒响应速率。
并发触控量:支持最高10人100个点的触控响应。
系统对接:自主研发GIS平台下于后勤保障GIS实现无缝对接,并根据客户需要为系统预留接口,以便客户后期升级工程的需要。
要使用多点触控技术,装置必需配
备触屏或触控版,同时需装载可辨认多于一点同时触碰的软件,相较之下,标准的触控技术只能辨认一点,是其之间最大的分别。 能让电脑感受到物理上的触碰的事物包括:热力、指压、高速摄影机、红外线、光学感应、电阻改变、超声波接收器,微音器、雷射波幅感应器及影子感应器等。
现时已有若干多点触控的应用及计划。有些目的是令输入更个性化不过这种技术最主的目的是带来人机互动新时代。
当下流行的智能手机,都被认为不够人性化。因为,这些手机的用户界面40%被键盘占据,且控制按钮固定不变。如果把这些键盘取消,就可以得到一个巨大的屏幕。
多点触控的出现是鼠标出现后用户控制界面的又一次全新升级,这种全新的用户界面通过创新的软件支持和超大的多点触控屏幕,能够通过手指轻松控制一切:通过Cover Flow滑动选择专辑,手指点击图片和邮件,任意缩放网页局部。
长久以来,人们一直只习惯用鼠标来操控电脑画面,这导致多点触控技术无法在科技产品中获得完整的运用。在理论上,利用手指直接在屏幕上进行操作远比使用鼠标要来得更为精确。虽然这会让使用者耗费更多的动作及体力,却能够在操控过程中获得更多的乐趣。另外,目前有许许多多的3D影像或者是影像处理软件接口,在操控的过程中设计过于复杂,必须要搭配鼠标及键盘一并使用,甚至许多操作方式也依赖直觉及经验,才能获得最佳的操控方式。因此,多点触控技术,有望取代目前所使用的键盘、鼠标,将进一步体现出人性化操控接口的未来趋势。
多点触控产品是利用红外光线打入透明玻璃平板上,并利用光线碰到指头产生的反射来抓取正确位置,可整合至投影机或液晶面板内,并结合手势、手绘轨迹等辨识技术,做为中、大尺寸互动教学、鼠标操作、Games操控以及简报功能。可以让多用户共同享受交互体验,是一款时尚的室内、外展示、娱乐工具。
对比
与上代触技术(单点触控)相比,多点触控技术突破了假地址的难题。单点触控再出现多个触电是会产生四个坐标,里:(x1.y1)(x1.y2)(x2.y1)(x2.y2)而这里面只有下标都为1的坐标是真实的,多点触控就是突破了这个问题而衍生出来的。
7、【转载】 突破技术瓶颈 GIS从二维到三维有多远
经过数十年的发展,GIS已经从只有少数专业人士才懂的应用系统,成为日益走向大众的专业软件。 三维GIS是GIS的重要发展趋势 GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息,同时具有强大的空间分析功能。随着社会的发展,人们对地理信息的关注程度越来越高,因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。 近年来,随着E都市、都市圈、城市猎人等三维仿真电子地图的涌现,三维地图逐渐走进大众的视野。Google Earth的横空出世,更是令三维GIS备受关注。三维GIS不仅突破了空间信息在二维平面中单调展示的束缚,为信息判读和空间分析提供了更好的途径,也可为各行业提供更直观的辅助决策支持。因此,空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIS的支持,三维GIS已日益成为GIS发展的重要方向之一。 三维GIS与二维GIS 三维GIS与二维GIS一样,需要具备最基本的空间数据处理功能,如数据获取、数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。相比于二维GIS,三维GIS具有以下优势。 空间信息的展示更为直观。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始,空间信息主要是以图形化的形式存在的。然而,用二维的图形界面展示空间信息是非常抽象的,只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS,三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台,使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化,人们结合自己相关的经验就可以理解,从而做出准确而快速的判断。毫无疑问,三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求,但是一些先进的图形卡、工作站以及带触摸功能的投影设备的陆续问世,不仅完全可以满足三维GIS对可视化的要求,还可以带来意想不到的展示和体验效果。 多维度空间分析功能更加强大。空间信息的分析过程,往往是复杂、动态和抽象的,在数量繁多、关系复杂的空间信息面前,二维GIS的空间分析功能常具有一定的局限性,如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能,二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维,因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的多维度空间分析功能,不仅是GIS空间分析功能的一次跨越,在更大程度上也充分体现了GIS的特点和优越性。 当然,三维GIS并不能完全取代二维GIS,三维GIS仍面临一些问题和技术瓶颈。 昂贵的数据投入。对于GIS来说,数据为王是最恰当不过的。再好的系统,缺乏实时、全面的空间数据时只能是个摆设。显然,数据的获取对GIS来说至关重要。与二维空间数据相比,三维空间数据的获取成本更为昂贵,尤其是大面积的三维场景建模。长期以来,三维空间数据获取的效率低下和高成本都成为阻碍三维GIS技术发展的重要因素。 海量数据处理的技术瓶颈。海量信息管理,空间分析,以及空间数据组织是GIS的核心和关键问题,是对现实世界的抽象和表达。随着遥感影像、DEM以及大量的三维模型等空间数据的集成应用,数据量急剧增加,处理海量数据便成为三维GIS所必须面对的技术难题。目前,几乎所有的三维GIS平台都在致力于突破这一技术瓶颈。 除了在数据获取和处理方面的技术瓶颈,三维GIS还要跨越一些技术难点,如海量存储、网络传输、数据发布、数据共享等,究其根源在于三维GIS缺乏三维空间分析的理论支撑。 突破技术瓶颈是GIS走向三维时代的关键 每一项新兴的技术,都是在曲折中前进的,三维GIS技术也是如此。虽然三维GIS还面临一些问题,但这些问题正逐步被解决。 近年来三维数据获取技术有了重大进步,特别是航空与近景摄影测量、机载与地面激光扫描、地面移动测量与GPS等传感器的精度与速度都有了明显的提高。技术的提高使得获取数据的成本也大大降低,为三维GIS技术的普及提供了重要的基础条件。 计算机软硬件的飞速发展,使得海量地理信息为大众服务不再可望而不可及。目前主流的三维GIS平台通过采用图像绘制加速技术,多层次模型以及动态加载技术,实现了对大范围、多尺度的多源海量三维数据的快速浏览和处理,使得人们在普通PC机上就能轻松实现对海量三维模型和影像的各项漫游操作。 尽管我们无法知道GIS从二维到三维的跨越何时能够完成,然而三维空间分析处理技术正在逐日拉近GIS与普通大众之间的距离。如何突破技术瓶颈是GIS走向三维时代的关键。 GIS的三维时代已经来临 鉴于三维GIS的诸多优点,三维GIS目前已经在城市规划、军事仿真、通信基站选址、综合应急等许多行业和领域得到了广泛应用。同时,越来越多的GIS厂商都看到了三维GIS市场的发展潜力。除了国外的三维GIS平台Skyline、开放源代码的World Wind以及Google公司的Google Earth以外,国内也涌现了一批优秀的三维GIS平台,如北京国遥新天地信息技术有限公司开发的EV-Globe、适普软件有限公司的IMAGIS,灵图软件技术有限公司的VRMap、武汉地大信息科技发展有限公司的InfoEarth TelluroMap等。总体说来,各大三维GIS厂商在技术上各有所长。 Skyline具有强大空间信息展示功能,支持交互式绘图工具,提供三维测量及地形分析工具,提供数据库接口支持如Oracle,ArcSDE,拥有强大数据处理能力。Skyline在专业的空间分析尚有不足,如缺少淹没分析。由于Skyline是外国三维平台,最新版本都无汉化版本,本地化的速度也比较慢。 EV-Globe的地图服务器不但兼容了二维GIS绝大部分的功能,如点选查询、框选查询、圆选查询等基本功能,而且可以提供一般三维GIS平台不具备的缓冲区分析、最优路径分析等强大功能,同时,还提供距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维GIS特色的空间分析功能。此外,用户还可以在EV-Globe中看到烟雾、尘暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。EV-Globe在空间分析上的优势,可以说是集二维GIS与三维GIS之长,受到国内市场的青睐。 IMAGIS具有真实表面纹理的三维空间场景的快速重建与虚拟建模的完美无缝结合、基于真实三维场景的各种空间分析和属性管理功能、与数据量无关的海量影像数据显示管理功能等。它所具有的ODBC数据库接口和开放式的数据库结构能使其真正实现海量数据管理、分析、显示和漫游等功能,并可实现与ArcInfo、MapInfo的无缝链接。 VRMap采用J2EE体系架构,可快速、灵活构建基于Web的三维业务应用系统;同时VRMap提供城市级别的基于网络的海量精细场景,可以快速建立三维应用。 InfoEarth TelluroMap基于主流技术平台。NET开发,产品开放性好、架构灵活、三维功能和GIS功能强大、支持TB级海量空间和三维模型数据发布和应用。 虽然三维GIS是未来GIS的重要发展趋势之一,但是三维GIS在一定程度上更是对二维GIS的扩展与增强,因为只有同时提供多维空间信息才能满足GIS日益强烈的社会化需求。技术的进步和用户需求的拉动在GIS从二维向三维的发展中起到了决定性的作用。
8、啥叫GIS多点型,多点型与单点型的区别是什么?
多点:指一个实体对应着多个点。即用多个点来表示一个实体。
单点:指一个实体对应着一个点。
9、虚拟现实与仿真技术对GIS有什么影响
说实话,目前虚拟现实与仿真大多数都是样子工程,就是好看,给领导看的,实际起作用的还是传统的二维地图。注意区分一个概念,虚拟现实和仿真只是模拟环境,类似游戏,没有地理位置,和三维gis是不同的,以后三维gis方面应用应该会有所突破,而虚拟现实和仿真只是用来看看。
10、电力GIS的发展动向
GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成的组合电器的简称,这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中,在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体,故也称SF6全封闭组合电器。与常规变电站(AIS)相比,GIS具有如下优点:
1.1 结构紧凑。220kVGIS占地面积仅为AIS的10%,500kVGIS占地面积仅为AIS的5%,这一点在地皮昂贵的城镇和密集的负荷中心和山区水电站尤为重要。
1.2 不受污染及雨、盐雾等大气环境因素的影响,因此,GIS持别适合于工业污染和气候恶劣以及高海拔地区。
1.3 安装方便。GIS一般是以整体或若干单元组成,可大大缩短现场安装工期。
GIS设备自60年代实用化以来,到目前为止,世界上已有2 000台GIS在运行。实践证明,GIS运行安全可靠、配置灵活、环境适应能力强、检修周期长、安装方便。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域变电站也被使用,在我国,63~500kV电力系统中,GIS的应用已相当广泛。
GIS制造技术仍在不断进步和发展,30多年来,各GIS生产厂家围绕着提高经济性和可靠性这2个主要目标,在元件结构、组合形式、制造工艺以及使用和维护方面进行了大量研究、开发。随着大容量单压式SF6断路器的研制成功和氧化锌避雷器的应用,GIS的技术性能与参数已超过常规开关设备,并且使结构大大简化,可靠性大大提高,为GIS进一步小型化创造了十分有利的条件。
2。GIS整体性能的提高有赖于各组件性能的提高
GIS是各高压电器的集合,通常采用积木式结构,断路器、隔离开关、接地开关、互感器等元件均可随意组合。其整体性能的提高还有赖于各组件性能的提高。分述如下:
2.1 断路器 断路器是GIS中最重要的设备之一,由于SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能,因而SF6气体绝缘断路器具有尺寸小、重量轻、开断容量大、维护工作量小等优点。目前SF6断路器最高工作电压已达765kV,开断电流已达80kA,额定电流已达12kA。SF6断路器应用在高压、超高压领域的同时,也在向中压10~35kV级发展,除了采用压气式灭弧室外,还出现了采用旋弧式和自能吹弧式灭弧室的新型SF6断路器。SF6和真空灭弧技术的确立和发展,新型材料及多种触头形式(自动触头、多点触头等)的出现,使开关的开通和通流能力大大提高。灭弧结构中利用了电弧能量或开断电流产生的磁场,不仅降低了开关的机械应力,而且减小了灭弧结构的径向尺寸,成为当前的发展方向。灭弧方式的改进意味着操作能量的减少,机械性能的改善,外型尺寸更为紧凑,维护工作随之减少,工作更加安全可靠。断路器断口正在减少,300kV以下为单断口、500kV以下为双断口的现状有望在近几年内得到突破。在未来的几年里,特高压断路器有可能只有1个断口,从而只需很小的驱动能力。传统的瓷绝缘材料正被复合绝缘材料所取代,使得断路器重量更轻,结构更加简化。
2.2 隔离开关和接地开关 隔离开关主要用于电路无电流投入和切除,动触头一般由电力操作机构驱动的绝缘旋杆传动。为了适应不同的电气主接线和GIS结构布置的需要,隔离开关具有多种结构形式,从而保证了GIS整体设计时的灵活性。隔离开关未来的发展趋势是:随着断路器结构的进一步缩小,重量的进一步减轻,隔离开关和断路器有可能集成在一起。
2.3 电流互感器(CT) 长期以来,GIS一直采用电磁式电流互感器取得测量和保护信号,这种CT是按机电式继电器的要求设计的,需要较大的输入功率,功率损耗大,体大笨重;且受铁芯磁饱和影响,大大降低了互感器的测量精度,使用中不得不将测量信号和保护信号分开;高压电流互感器内部充油,如果密封不好,极易漏油,故障时容易发生爆炸等。
近年来出现的光电电流传感器(MOCT)无此缺点,且频率响应范围宽、精度高、不受电磁干扰等。MOCT是应用法拉第元件构成的电流传感器,它所检测的信号是被测电路的磁场而不是电流,来自光纤的自然光经过法拉第元件时会产生与交变磁场强度成正比的旋转光,经过光电二极管(O/E)变成电信号,经放大后输出。
2.4 电压互感器(PT)
GIS中的PT分为电容分压式和电磁式2种,因电磁式高电压PT在制造上有困难,300kV以上的PT一般采用电容式,300kV及以下的PT一般才采用电磁式。无论哪种形式,和CT一样,也都存在易饱和、易渗油、易爆炸、精度低、体大笨重等缺陷。
EOVT是近年来新出现的有望取代传统PT的光电传感器,EOVT是根据泡克尔斯(Pockels)效应的原理工作的,整个装置由3个部分构成:承受被测电压的光学晶体、光学元件(包括发光二极管)、光电二极管和光纤、电子组件(模拟与数字处理单元和数模转换器)。EOVT的晶体装在充有SF6气体的金属筒中。由于泡克尔斯元件(晶体)光的双折射率随电场强度而变化,因此可以根据光电二极管的输出电压来确定施加于晶体上的电场强度亦即电压的大小。美国纽约电力局早在1996年就将这种EOVT安装在一个345kV变电站中试运行。
此外,也有将电压、电流传感器做在一起,构成电流/电压传感器并已用于AIS产品中。
2.5 监测与自诊断
因GIS的全部元件都密封在一个金属壳中,为防止内部故障的发生,随时掌握设备的运行工况,发现设备的故障隐患,有效的检测手段是必不可少的,目前所采用的检测手段主要有:
2.5.1X射线照相:采用X射线可以从外部探测GIS状态,如触头烧损、螺丝松动等。
2.5.2 光学检测法:利用安装在GIS内部的光学传感器来检测GIS内部故障电弧。
2.5.3 红外定位技术:红外热敏成像装置可用于GIS内部电弧故障定位和故障点定位。该装置主要包括红外热敏镜头、磁带录象机和触发电子元件等。
2.5.4 电磁技术:GIS内处于悬浮电位元件、固体绝缘中的气泡、自由导电杂质和局部电场畸变等均会引起局部放电,在隔离开关操作和GIS相对地闪络时还会产生陡波头暂态过电压,根据这些电磁现象可以进行局部放电的检测和定位。
2.5.5 化学检测法:GIS内部闪络会导致SF6气体分解。在现场常用化学测试管来检测SF6生成物的成分,用以判断GIS内部是否存在放电。
近年来,随着传感器技术的飞速发展,新型传感器的不断推出,GIS使用了更多的传感器作为其内部状态监测,而用微计算机技术来处理获得的信息。日本东芝公司研制的智能GIS监测系统的构成,它主要包括了下列性能的检测:
(1)绝缘性能监视诊断:应用了电晕传感器、压力传感器、气体传感器、温度传感器、漏电流传感器。
(2)导电性能的检测:应用了温度传感器、光纤温度计。
(3)机械方面的检测:应用了开、闭传感器。
在线检测技术和自我诊断技术的引入将打破传统的高压电器大小修计划模式,可以根据诊断结果安排更合理、更科学的检修计划,可将事故消灭在萌芽状态,从而缩短GIS的检修时间,提高设备的利用率和可靠性。