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1、硕士研究生学位论文题 目 基于GIS的城市排水管网数据处理与校验独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名： 日 期： 论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定）研究
2、生签名： 导师签名： 日 期： 本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。研究生签名： 导师签名： 日 期： 摘要城市排水管网承担着城市污水排放、防洪排涝、城市污染河道的清水回补、河道水流的长距离输送、城市水资源的充分利用等任务，是城市重要的基础设施。城市排水管网输送的生活污水和工业废水，是城市水环境的重要污染源。因此，排水管网的规划、建设和科学管理对保护城市水环境具有十分重要的意义，而全面、准确和可靠的排水管网数据，是排
3、水管网规划和管理的基础。近年来，随着昆明城市建设的飞速发展，排水管网的规模急剧增加。目前，昆明市已建有2700余公里的市政排水管网。此外，昆明经济开发区、呈贡新区、空港新城正在建设相应的排水管网。按照昆明城市排水总体规划，至2030年，昆明市排水管线总长将达到5000公里。2008年昆明市规划局对昆明市地下综合管线进行了全面的探测，主要包括排水、电力、煤气、供水等地下管线。原始探测数据中包含有2740公里的市政排水管线，共包括17.25万个排水管点、16.88万根排水管线。但由于原始数据探测工作量巨大，大量数据需人工录入，不可避免地存在空间拓扑关系错误和属性错误，因此必须对原始排水管网探测数据
4、进行数据处理和数据校验，为昆明排水管网空间数据库的建设提供数据支持。本文针对排水管网原始探测数据存在的问题，基于GIS技术和ArcGIS平台，对排水管网数据进行分析、校验和处理。论文对地理信息系统及ArcGIS平台进行探讨和研究，分析排水管网原始探测数据存在的问题，阐述排水管网数据处理的方案、流程和技术路线。给出部分数据处理的实现方法及结果，主要包括点线关系校验和处理、重复管线校验和处理、源点和汇水处理、错接管线处理、排水流向校验和处理、图层合并等。经校验处理的排水管网数据已应用于昆明排水管网空间数据库中，为昆明城市水环境和滇池污染治理提供了可靠、准确的排水管网基础数据。关键字：排水管网、数据
5、处理、地理信息系统、ArcGIS平台Abstract请重新翻译City underground pipeline is the important part of city infrastructure,is the city s survival and development of material basis, known as the city of blood. City drainage system of underground pipeline is the most important part, it bears the city sewage discharge, flo
6、od control and drainage, city polluted water recharge, flow of long distance transportation, city water resource make full use of such tasks, with protecting city environment and earthquake, disaster prevention function. The city sewer system the purpose of the study is to predict the pipeline syste
7、m in various parts of the flow condition, so that the drainage system of the integrated management and control, has reached the full utilization of resources and city environmental protection effect. Along with our country the rapid development of city construction, as well as the computer technolog
8、y, network communication technology rapid development, to our country city drainage system and the construction of information modernization has brought new development opportunities. In the face of such a complicated pipeline of graphic data and attribute data, conventional approaches to the manage
9、ment of massive, three-dimensional, with a space of drainage pipe network information difficult to achieve rapid, accurate, and efficient storage, management, query, statistics and analysis, has been far from meeting the existing network system requirements, so the city drainage pipe network informa
10、tion construction it is to solve current problems be imperative of a measure, city drainage pipe network information construction of city environment, city flood control and other aspects have long-term interests.Geographic Information System on the basis of geospatial database, the computer hardwar
11、e support, realize the object information collecting, organizing, display, edit, query, analysis, management and decision support system. Based on GIS technology of city underground drainage pipe network system integration of computer graphics technology and database technology, to realize complicat
12、ed pipeline, pipe point data to modern scientific management, achieve the pipeline, pipe data visualization and real-time updates, and a dynamic comprehensive planning management and analysis. The establishment of Kunming city underground drainage pipe network geographic information system, to facil
13、itate the conduct of city pipeline comprehensive layout, including sewage pipeline, water pipeline and confluent pipeline. Can be convenient for drainage network data update, query and maintenance, so that the management of the city underground drainage pipeline status has been well understood. Can
14、achieve full utilization of resources and avoid the waste of water resources, adequate and reasonable application of city underground drainage network.In this paper, Kunming city urban drainage pipe network geographic information system development and application as the background, take ArcGIS as t
15、he development platform, for drainage network data processing, spatial database construction for drainage network to provide accurate data, and finally realize the function module of spatial data processing. Spatial data processing with ArcGIS technology, NET technology, the space database technolog
16、y as the foundation, through the programming of spatial data extraction, modify, update and other functions.The first chapter of this thesis first introduces the relevant knowledge of the geography information system; the second chapter introduces spatial data as well as the characteristics of Kunmi
17、ng city drainage pipe network data characteristics; the third chapter ArcGIS platform introduction and application; the fourth chapter Kunming city underground drainage network data processing of reality; the fifth chapter summarizes.Drainage pipe network data processing is Kunming proper diversion
18、of rain and sewage pipe and branch pipe stem supporting construction project - Network Information System is developed and applied based, drainage pipeline network spatial database is the important content of the construction of system, comprehensive analysis and decision-making provide important da
19、ta base.Keywords: drainage network, geographic information system, spatial database, . NET, data processing目录摘要IABSTRACTIII目录V第一章 绪论11.1研究背景11.2 研究目的和意义11.3论文的主要工作2第二章 地理信息系统概述42.1 GIS概述42.1.1 地理信息系统的定义42.1.2 地理信息系统的组成62.1.3 地理信息系统的主要特征和类型72.1.4 地理信息系统的基本功能92.2 GIS的发展92.2.1 GIS的发展简史92.2.1地理信息系统发展趋势1
20、0第三章 昆明市排水管网数据特征123.1 空间数据及其基本特征123.1.1空间数据的概念123.1.2空间数据的基本特征123.1.3空间数据类型133.1.4空间数据管理163.2昆明市排水管网数据分析203.2.1数据来源203.2.2排水管网数据概括203.2.3数据问题分析213.2.4排水管网数据有效性规则24第四章 ARCGIS平台简介与应用284.1 ArcGIS平台的介绍284.2 ArcGIS Desktop在管网数据空间分析中的简单应用31第五章 昆明市排水管网数据处理实现355.1 排水管网数据处理简介355.2数据处理的技术路线与方法355.3 排水管网数据处理实现
21、365.3.1排水管点与管线空间位置分离365.3.2排水管点重复记录405.3.3排水管线的源点和汇点445.3.4排水管线的流向检测和纠错445.3.5大管接小管分析处理485.3.6将几个图层合为一个图层50第六章 总结52参考文献53致 谢55第一章 绪论1.1研究背景地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划、建设、管理的重要基础信息。主要包括给水、排水、煤气、电力、电信、有线电视、路灯、交通信号等，担负着输送物资、能量和传输信息的功能，是城市赖以生存和发展的“血脉”之一。排水管网是城市地下管线的重要组成部份，承担着城市污水排放、防洪排涝、城市污染河道的清水回补、河道水流的长距
22、离输送、城市水资源的充分利用等任务，是城市重要的基础设施。城市排水管网输送的生活污水和工业废水，是城市水环境的重要污染源。因此，排水管网的规划、建设和科学管理对保护城市水环境具有十分重要的意义，而全面、准确和可靠的排水管网数据，是排水管网规划和管理的基础。目前，昆明市已建有2700余公里的市政排水管网。此外，昆明经济开发区、呈贡新区、空港新城正在建设相应的排水管网。按照昆明城市排水总体规划，至2030年，昆明市排水管线总长将达到5000公里。1999年，昆明市对排水管网进行了探测，此批探测数据一直是城市规划和建设的重要基础数据。由于多方原因，此后十年间，一直未全面开展排水管网数据普查和探测工作
23、。这十年间，昆明城市建设的飞速发展，排水管网的规模急剧增加，地下管网越来越复杂，形成了一张错综复杂的地下管网图。随着城市基础设施建设力度的逐渐加大，由于施工管理部门没有完整的地下管网数据资料，在建设施工中时常发生在一条道路上重复施工，挖坏挖断现有地下管线造成通讯中断、停水、停电、污水四溢等严重的施工事故，给人民群众的生产和生活造成影响，也给国家财产造成损失。由于对城市地下管线数据掌握不足，随着城市基础设施建设的加快，给排水管线的规划和管理造成很大的难度。鉴于这一系列的问题，2008年昆明市市政部门成立了专门的地下管线探测办公室，对昆明市政管网数据进行系统的探测。此次排水管网数据探测共开井检查1
24、25142座，探测物探点153013个，收集了主城区市政道路下2740公里排水管线现状资料，基本摸清主城区约330平方公里范围内所有市政道路下排水管线雨污性质、排水方向、管径及管道材质、地下河道走向等。这将为滇池水污染治理、泄洪排涝和城市规划、建设、管理提供科学可靠的依据，城市年年水患及道路反复开挖有望得到解决。但由于原始数据探测工作量巨大，大量数据需人工录入，不可避免地存在空间拓扑关系错误和属性错误，因此必须对原始排水管网探测数据进行数据处理和数据校验，为昆明排水管网空间数据库的建设提供数据支持。本文针对排水管网原始探测数据存在的问题，基于GIS技术和ArcGIS平台，对排水管网数据进行分析
25、、校验和处理，为昆明排水管网空间数据库的建设，以及城市水环境和滇池污染治理提供可靠、准确的排水管网基础数据。 1.2 研究目的和意义城市地下管网是城市现代化建设的重要基础设施，城市地下管网资料是城市规划建设和管理的基础资料。近年来，随着我国经济的发展，作为城市重要基础设施的地下排水管网也越来越庞大、密集，其种类也越来越复杂，形成了地下排水管网错综复杂、密如蛛网的局面，以此对管理手段的要求也越来越高。面对有限的空间资源，如何使之产生最大的经济、社会效益成为当今社会发展所面临的严峻问题。同时，管理部门越来越清醒地认识到信息管理技术对市政管理、管网管理起着越来越重要的作用。在排水管网信息系统的支持帮
26、助下，市政部门不仅可以方便的获取、存储、查询、管理和显示各种管网信息，而且还可以对管网进行有效的分析、评价、模拟、预测、改扩建等工作，更好的控制污染源的排污情况，从而为整个排水管理、市政管理提供全面、准确、及时和客观的信息服务和技术支持。本研究的目的和意义在于：（1）对地理信息系统的相关理论和方法进行分析和研究。（2）基于GIS技术，对昆明市探测办提交的排水管网数据（包括雨水管点、污水管点、合流管点、雨水管线、污水管线、合流管线6个图层，共包括17.25万个排水管点、16.88万根排水管线）进行数据的处理和校验，主要包括空间拓扑关系校验和处理、属性数据有效性校验和处理。（3）为昆明排水管网空间
27、数据库的建设，以及城市水环境和滇池污染治理提供可靠、准确的排水管网基础数据。1.3论文的主要工作本论文研究的主要内容包括：（1）针对排水管网原始探测数据存在的问题，基于GIS技术和ArcGIS平台，对排水管网数据进行分析、校验和处理。（2）对地理信息系统及ArcGIS平台进行探讨和研究。（3）分析排水管网原始探测数据存在的问题，阐述排水管网数据处理的方案、流程和技术路线。（4）给出部分数据处理的实现方法及结果，主要包括点线关系校验和处理、重复管线校验和处理、源点和汇水处理、错接管线处理、排水流向校验和处理、图层合并等。（5）经校验处理的排水管网数据已应用于昆明排水管网空间数据库中，为昆明城市水
28、环境和滇池污染治理提供了可靠、准确的排水管网基础数据。 1.4论文的组织第一章介绍地理信息系统的相关知识；第二章分析空间数据的特征以及昆明市排水管网数据的特征；第三章ArcGIS平台简介与应用；第四章昆明市地下排水管网数据处理的现实；第五章总结。重新写此部分第二章 地理信息系统概述2.1 GIS概述2.1.1 地理信息系统的定义1、地理信息的特性地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征及一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下特性：（1）空间分布性。在地理信息中，地理要素的位置是通过地理数据（如X、Y坐标，经纬
29、度）进行标识的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。（2）多维结构特性。地理信息表达的是现实三维空间的地理要素，因此具有多维结构特征。点：0维，线：1维，面：2维，体：3维。（3）时序特性明显。地理信息通常都是随着时间发生变化的。按照时间尺度可将地理信息划分为实时（如车辆位置、水位变化）、超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。（4）数据量大。地理信息具有空间特性、属性特性和时间特性，因此其数据量很大。2、信息系统与地理信息系统具有数据采集、管理、分析和表达能力的计算机
30、系统，能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。在信息社会中，我们所听说的信息系统大部分由计算机系统支持，它能为企业、部门的科学决策提供有用的信息。信息系统的组成：信息系统都部分或全部由计算机系统支持，包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。如图2-1所示：图2-1 信息系统的组成图尺寸太大，请适当压缩，以下同从功能上看，信息系统分为以下三类：（1）管理信息系统（Management Information System，简称MIS）提供信息帮助制定决策。（2）决策支持系统（Decision Support System，简称DSS）能从管理信息系统中获得信息，帮助管理者制定好的决策，帮
31、助改善决策的质量。 （3）空间信息系统（Spatial Information System，简称SIS）是对空间数据进行采集、处理、管理和分析的信息系统。由于空间数据的特殊性，使空间信息系统的组织结构及处理方法有别于一般的信息系统。空间信息系统主要有地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）、全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）、遥感（Remote Sensing，简称RS）、对地观测系统（Earth Observation System，简称EOS）、数字摄影测量系统（Digital Photogramm
32、etric System，简称DPS）等。 地理信息系统（GIS，Geographical Information System）是地理信息的管理系统。它以地理数据为基础，是在计算机软硬件的支持下，对空间数据进行采集、管理、操作、模拟、分析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。 GIS是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。 在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素
33、和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息（空间数据）和非位置信息（属性数据）两个组成部分。如图2-2所示：图2-2 GIS组成此图不清晰，重绘 GIS研究的对象是地理空间数据，研究内容包括GIS理论基础、GIS技术系统及GIS应用方法，三方面互相联系、相互促进。2.1.2 地理信息系统的组成地理信息系统组成（Geographic Information Systems），包括四部分，计算机硬件、计算机软件、数据、系统开发管理和使用人员。如图2-3所示：图2-3地理信息系统的组成（1）计算机硬件图2-4计算机硬件组成此图不清晰，重绘（2）计算机软件 系统软件：计算机操作系统（如Window
34、s Server，Windows Professional，Unix等） GIS平台及其支持软件：包括通用的GIS软件，以及数据库管理系统、计算机图形软件包、计算机图像处理系统、CAD等，用于支持对空间数据输入、存储、转换、输出和与用户接口 应用分析软件：是系统开发人员或用户根据地理专题或区域分析模型开发的用于某种特定应用任务的程序，是GIS功能的扩充与延伸。（3）系统开发、管理和使用人员 人是GIS中的重要构成因素，GIS不同于一幅地图，而是一个动态的地理模型。仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地
35、理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。 （4）数据数据是GIS的核心与基础，GIS 需要表示两类信息：空间数据和属性数据 （Spatial and Non-Spatial data）2.1.3 地理信息系统的主要特征和类型1、地理信息系统的主要特征地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。地理信息系统是数据库技术、网络技术和信息处理技术发展到一定阶段的产物，同时，地理信息系统的发展在很大程度上与计算机硬件水平的发展密切相关，即地理信息系统是基于计算机的软硬件技术的系统。目前使用的地理信息系统处理、传输的信息量可高达数吉字节（GB
36、）、甚至太字节（TB），这对于计算机的海量数据存储、快速处理分析和三维可视化等提出了极高的要求。尽管地理信息系统的定义不尽相同，一般来说，应具有以下特征：（1）地理信息系统应包括数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、数据输出子系统等。（2）地理信息系统技术难点在于其处理的数据具有空间位置特征，包括点、线、面、体等三维空间特征。数据都是按照统一的地理坐标系编码，以便进行地理实体的空间定位、定性和定量的描述。地理信息系统强调空间分析，通过建立空间模型来分析空间数据，地理信息系统的成功应用有赖于空间分析技术的发展和应用。（3）地理信息系统的技术优势，在于空间数据的空间特性和属性特性关
37、联、空间数据拓扑关系结构等特点，具有空间建模、分析和三维可视化的能力；可以模拟空间运行过程，实现辅助决策和预测。（4）地理信息系统处理的数据具有多样性，包括描述地理空间的空间特征、属性特征数据、也包括地图和影像等数据。其处理的数据载体可以是磁带、光盘等物理载体。2、地理信息系统的主要类型（1）专题地理信息系统（Thematic GIS）具有专业或行业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。例如，森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿业资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。 （2）区域地理信息系统（Regional GIS）主要以区域综合研究和全面的
38、信息服务为目标，可以有不同的规模，如国家级的、地区或省级的、市级和县级等为各不同级别行政区服务的区域信息系统；区域信息系统如加拿大国家信息系统、中国黄河流域信息系统、数字港城、数字昆明、数字乡村等。 （3）地理信息系统平台（GIS Tools）是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。如ArcGIS、MapInfo等 。2.1.4 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能包括：数据获取、数据存储、数据可视化、空间查询、空间分析、数据输出等。（1）数据获取通过通用和专用设备对地理数据进行采集、监测、编辑和处理。目前GPS卫星定位数据和遥感
39、数据已成为GIS的主要数据源。 （2）数据存储采用一定的空间数据模型（如栅格数据模型或矢量数据模型），将空间数据和属性数据进行有效的组织和管理，并存储于计算机中，支持空间查询、分析与决策。GIS通过空间数据库实现空间数据和属性数据无缝集成与管理。（3）数据可视化基于地图学的基本原理，采用地理坐标及地图符号，实现地理要素的图形化显示。（4）空间查询与空间分析空间查询与空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别。用户只需通过简单的鼠标或键盘操作，即可实现空间数据的检索、空间拓扑分析与空间模型分析。（5）数据输出提供良好的、交互式的制图环境，完成地图设计、制作及高质
40、量的地图输出、报表输出。 2.2 GIS的发展2.2.1 GIS的发展简史纵观地理信息系统的发展，可将其分为以下几个阶段。（1）20世纪60年代为地理信息系统开拓期，注重空间数据的地学处理。加拿大地理信息系统（CGIS），是加拿大政府于1963年开始研制实施，到1971年投入正式运行，被认为是国际上最早建立的、较为完善的大型使用的地理信息系统。由于计算机硬件系统功能较弱，限制了软件技术的发展。这一时期地理信息系统软件的研制主要是针对具体的GIS应用进行的，图形功能非常有限。（2）20世纪70年代是地理信息系统的巩固发展期。计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备硬盘的使用，为空间数
41、据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的手段。 美国、日本、法国等发达国家先后建立了不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。人机交互技术成熟，GIS向着实用化方向发展。（3）20世纪80年代是地理信息系统的大发展时期。地理信息系统技术全面推向应用，由发达国家推向发展中国家，并进入多种学科领域。地理信息系统软件平台具有更强的独立性和通用性（1981年，ESRI发布ArcInfo;1985年，MapInfo公司建立；1989年，Intergraph发布MGE），为地理信息系统的开发和应用开辟了新的途径。 我国地理信息系统方面的工作自八十年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所
42、成立的全国第一个地理信息系统研究室为标志。（4）20世纪90年代是地理信息系统的社会化阶段。GIS已深入到各行各业，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。已成为政府机构必备的工作系统，改变着人们生活和工作方式。中国地理信息系统步入快速发展阶段，从初步发展时期的实验、局部应用走向实用化和产业化，为国民经济重大问题提供分析和决策依据。2.2.1地理信息系统发展趋势目前，地理信息系统正在科学研究、国民经济和国防建设中起着越来越重要的作用。随着对地理观测和信息技术、网络地理信息系统、空间信息网络技术、基于位置信息服务、Google Earth等研究的发展，它们正在对整个地球科学学科产生
43、深远影响。（1） 地球观测与信息技术基于RS、GIS、GPS与计算机网络或网格计算技术，正在形成对地观测与信息处理的技术体系，可实现对各种空间信息的收集、处理、更新和共享。地球观测与信息处理涉及地球科学、空间科学、信息技术、计算机技术、通信技术等多学科交叉，实现地理空间信息的动态获取、处理、管理、分析、表达、传输和应用。卫星导航定位系统和遥感技术为获取地球及其表面空间信息提供实时、连续、高精度、大范围的技术手段，空间数据库或地理信息系统为地球空间信息管理、分析和共享提供了智能平台。（2）网络地理信息系统网络地理信息系统（Web GIS）是Internet技术和GIS技术结合的产物，是利用Web
44、技术来扩展地理信息系统的一项新技术。如下图2-5所示：Internet输入设备多媒体系统图形图像处理系统用户用户输入设备GIS空间数据库（服务器）局域网用户组主干网络图2-5 网络GIS硬件组成 （3）嵌入式地理信息系统嵌入式GIS是通过高级GIS逻辑定制专门GIS功能，其任务定制或组织在简单数据编辑器进行，不需要功能完整的桌面GIS。通常GIS用户需要通过专业GIS桌面，或Web GIS服务器访问GIS。典型的嵌入式GIS应用方式是通过定制任务访问GIS功能，其应用功能介于Web浏览器和高端GIS桌面之间，如在移动设备中定制地图显示等GIS功能。（4）4D地理信息系统4D GIS（也称为T-
45、GIS）是建立在时态数据库等基础上的综合应用系统。其研究对象是地球及表面实体或对象，在过去、现在和未来等时空状态信息。4D GIS是一种采集、存储、管理、分析与显示空间实体随时间变化信息的空间数据库系统。空间实体f（x,y,z,t）的时间、空间状态，是描述空间实体和空间现象的基本特征，是反映空间实体状态和演变过程的重要信息。（5）基于Web的空间信息服务 基于Web的空间信息服务，是实现空间信息的跨部门、跨区域、跨专业通信、互操作和协同处理等提供技术服务。Web的空间信息服务，要解决面向异构数据、分布式资源、网络服务集成和互操作等技术。由于地理空间数据的多源、多格式、多时空、多比例尺、多语义以
46、及分布管理等特点，不同系统间的数据交换，不同应用部门对不同空间现象理解和表达不同，造成应用系统间、不同领域间协作数据共享和交流存在困难，实现空间数据共享和互操作成为共识。请将ArcGIS一章合并到此作为一节。第三章 昆明排水管网数据分析3.1 空间数据及其基本特征此部分请放到第二章中3.1.1空间数据的概念空间数据是表征地理空间系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图形和图像等的总称。地理空间数据是GIS的血液，实际上整个GIS都是围绕空间数据的采集、加工、存贮、分析和表现展开的。空间数据源，空间数据的采集手段、生产工艺，数据的质量都直接影响到GIS应用的潜力、成本
47、和效率。GIS中人们将地理要素抽象化，用数字表达方式来表示地理要素，包括：数字画线数据、影像数据、数字标高模型和地物的属性数据。3.1.2空间数据的基本特征空间数据包括三大基本特征：空间、时间和主题特性。 1、 空间特性 空间特征是地理信息系统或者说空间信息系统所特有的。空间特征是指空间地物的位置、形状和大小等几何特征以及与相邻地物的空间关系。空间位置可以通过坐标来描述，GIS中地物的形状和大小一般也是通过空间坐标来描述。生活中人们对空间目标的定位不是记忆它的空间坐标而是确定某个目标与其他更熟悉的目标的空间位置关系，而对于计算机来说最简单的空间定位方法就是使用空间坐标。 2、 时间特性严格来说，空间数据总是在某一特定时间或时间
