地理信息系统技术在取得巨大发展的同时，其缺陷也越来越明显。突出表现在：①传统的地理信息系统是封闭、孤立的系统，没有统一的标准，各自采用不同的数据格式、数据存贮和数据处理方法。不同的厂商的GIS软件采用不同的空间数据格式，对地理数据的组织有很大差异，这使得跨GIS平台的数据交换存在困难，采用数据转换标准也只能部分地解决问题。②不同应用部门对地理现象有不同的理解，对地理信息有不同的数据定义，这种语义上存在的分歧直接导致了基于具体的、相对独立的GIS平台的应用开发系统之间难于实现信息共享与交流。这些问题归结起来成为GIS的互操作问题，直接制约着GIS技术的进一步发展。

    在信息社会中，每时每刻都有大量来源不同的地理数据产生，分布地存贮。在网络环境下，信息需要在不同软件中分布地处理，并且能够在网络中实施发布。因此，如何使不同的地理信息系统软件能迅速便捷地获取这些来源不同的数据，并将它们集成起来进行分析，如何使这些集成数据能在不同的系统下相互可操作以及在异构分布数据中获取所需的数据信息就变得非常关键。

　　1．空间数据转换

　　空间数据转换是实现地理信息系统互操作的最低层次。在以单机、数据集中式管理为特点的地理信息系统技术发展阶段，满足地理信息系统各系统之间数据共享需求的主要技术手段是数据交换，数据交换所要解决的核心问题是有关来源于不同地理信息系统的数据之间格式转换的问题；伴随着客户机/服务器体系结构在地理信息系统领域的广泛应用以及网络技术的发展，数据交换方法已不能满足技术发展和应用的需求，而地理信息系统互操作则成业种新的数据共享途径。地理信息系统互操作不但强调不同系统之间数据的相互可操作，而且强调系统之间资源处理和分析方法的共享。

    空间数据转换的核心是数据格式的转换。基于数据通用交换标准的数据交换，尽管在格式转换过程中增加了语义控制，但是其核心仍然是数据格式的转换。一般地，数据转换采用以下三种方式。

    （1）直接转换-相关表。在两个系统之间通过关联一有，直接将输入数据转换成输出数据。这种方法是记录之间的转换，只对小的转换量才有意义；而且由于它是针对记录逐个地进行转换，没有存贮功能，因此不能保证转换过程中语义的正确性。

    （2）直接转换-转换器。另一个转换方法是通过转换器实现，转换器是一个内部数据模型，转换器通过对输入数据的类型及值按照转换规则进行转换，得到指定的数据模型及值。与使用关联表相比，它具有更详细的语义转换功能，也具有一定的存贮功能。

    （3）基于空间数据转换标准的转换。无论采用关联表还是采用转换器进行直接转换，它仅仅是两系统之间达成的协议，即两个系统之间都必须有一个转换模型；而且为了使另一个系统和该系统能够进行直接转换，必须公开各自的数据结构及数据格式。

    为此，可采用一种空间数据的转换标准来实现地理信息系统数据的转换。转换标准是一个大家都遵守，并且很全面的一系列规则。转换标准可以将不同系统中的数据转换成统一的标准格式，以供其他系统的调用（如图17．1所示）。

    为了实现转换，空间数据的转换标准必须能够表示现实世界空间实体的一系列属性和关系，同时它必须提供转换机制，以保证对这些属性和关系的描述结构不会改变，并能被接收者正确地调用，同时它还应具有以下功能特点：

    ·具有处理矢量、栅格、网格、属性数据及其他辅助数据的能力；

    ·实现的方法必须独立于系统，且可以扩展，以便在需要时能包括新的空间信息。
　　本文标题：地理信息系统的互操作
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