开源GIS组件开发及模型集成方法的探讨开题报告

1. 研究目的与意义

3s技术是目前it领域的热门话题，而地理信息系统（gis）随着电子地图的流行被越来越多被人所熟悉，然而gis流行的背后，确有着众多优秀的开源gis项目在支撑，这些开源gis项目的存在，为gis系统的流行贡献了力量。

gis社会化和大众化需要实现地理数据共享和互操作，尽可能降低地理数据采集处理成本和软件开发应用成本。目前的地理信息系统大多是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的，它们采用不同的开发方式和数据格式，对地理数据的组织也有很大的差异，垄断和高额的费用在一定程度上限制了gis的普及和推广。在知识经济与经济全球化的时代，资源环境与地理空间信息资源是现代社会的战略性信息基础资源之一，地理空间信息产业已成为现代知识经济的重要组成部分。

上世纪90 年代，开源思想广泛渗透到gis 的各个领域。开源gis优势不仅仅是免费，而在于其free 和open 的真正含义，前者代表自由与免费，后者代表开放与扩展，与商业gis 产品不同，由于开源gis 软件的free 和open，用户可以根据需要增加功能，方便灵活。软件开源目前已经成为it界的一种发展趋势，越来越多的软件加入到开源系统中。在gis领域开源gis也是一股逐渐成长并强大的力量，和昂贵的gis商业软件相比，开源gis软件不用背负数据兼容、易用性等问题的包袱，开发者能够集中精力于功能的开发，因此开源gis 软件普遍功能很强，技术也非常先进，其背后是来自技术狂热者和学院研究生的大力支持。开源gis软件目前已经形成了一个比较齐全的产品线。

2. 国内外研究现状分析

开源在国外已经处于领先地位，日趋成熟，而国内做开源的虽然很多，可是知名的寥寥无几，目前处于不断上升和进步阶段，上升空间很大。开源仍然是一个值得研究和深入学的研究领域。

目前，开源GIS软件的主要用户是大学、科研机构和非政府组织支持的应用。Maged等研究利用开源MapServer软件发布健康专题图，Song基于MapServer开发了一个柬埔寨环境地图系统，能够管理各种比例尺矢量地图，MSS TM/ETM影像以及土地利用图层。Jaroslav等采用GRASS实现了一种太阳辐射模型的集成应用；Cloudio等使用开源GIS 在巴西开展了电子政务应用研究；C. George等用开源MapWindow开发了一个联合国土壤和水资源评价工具；Bas Vanmeulebrouk等在南非Cell- Life非政府组织的支持下，利用开源GIS软件开展了HIV/AIDS管理信息系统的研究，利用GIS辅助制订信息分发计划、管理HIV/AIDS相关分布控制信息；Lars Gunnar和Trond Andresen采用开源MapServer软件开展了地区健康管理GIS研究和开发实践；Andrew J利用出版的卡特里娜飓风地图结合开源GIS软件研究死亡率与位置的关系；Alessandro Bezzi等采用开源GRASS在荷兰ITC支持下开展考古方面的研究，实现了模型建模及管理； Autodesk公司支持很多研究机构开展基于开源MapGuide的网络空间信息服务方面的研究，NASA也支持一些开源的影像发布技术研究， 如NASA WorldWind。国内利用开源GIS软件应用集中在一些行业部门，主要是利用开源GIS的地图制图、Web 发布等功能。熊静用MapServer开发了一个遥感影像发布系统，郑斌等采用开源GeoTools平台设计与实现了一个城市基准地价信息发布系统，圣荣等研究了基于MapServer的网络空间信息共享系统，张大鹏等采用开源GeoServer开发了一个110指挥中心警情分析系统，朱俊峰开展了基于SharpMap和NTS构建WebGIS的研究，杨朝晖等采用开源GeoServer和PostGIS实现了一个网络房地产估价系统设计，黄冲研究了开源WebGIS的最短路径算法，冯宇等则用开源WebGIS设计了一个干线公路网用地控制系统，Li等利用开源PostGIS了建立一个基于Web Service的林业空间信息系统，宋现锋进一步利用开源MapServer开展Flash地图的研究，吕德奎等系统研究了开源版MapGuide的应用模式，许文星等研究了一种基于开源Nasa WorldWind的G- S空间信息服务模式，并应用于九寨沟旅游信息发布系统。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

空间数据库：postgre( postgis) mapwind开源组件开发实验数据采集与处理 鄱阳湖水体及影像数据计划安排：

2.21- 3.6 开题报告、文献综述 3.7 - 4.10 外业调查、参与项目 4.11- 4.18 内业数据处理和模型的建立 4.19 - 6.6 论文撰写、准备答辩

4. 研究创新点

本系统通过对开源GIS开发软件的分析，通过对GML、OGC等模式对开源桌面GIS进行开发，通过PostGIS、PostgreSQL数据库进行数据的更新和发布,借助MapWindow组件开发GIS系统主体功能。系统集成纳污控制及水质检测模型, 采用非结构网格有限体积法对对各控制体进行水量、动量及污染物输送通量的平衡计算，并逐时段、逐单元计算跨越控制体界面的法向数值通量，从而模拟出水流过程及相应的污染物输运扩散过程。