摘 要：隨著城市現(xiàn)代化，計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，將地理信息系統(tǒng)(GIS)用于城市規(guī)劃、勘察測繪、管理決策等方面，已成為大家十分關(guān)心的問題。地理信息系統(tǒng)，它能把各種信息用地理和相關(guān)的視圖結(jié)合起來，利用計算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集，分析數(shù)據(jù)，從而為土地利用，城市規(guī)劃以及政府部門管理提供新知識為工程設(shè)計和規(guī)劃，管理決策服務(wù)。作為基礎(chǔ)測繪測量，需要不斷地學(xué)習(xí)，不斷地更新技術(shù)，學(xué)好用好地理信息系統(tǒng)，為社會提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng);特點(diǎn);安全機(jī)制

Abstract: Geographic information systems, it can combine all kinds of information with a view of geography and related to the use of computer graphics and database technology to collect, analyze data, so as to land use, urban planning and management of government departments to provide new knowledge for the engineering design and planning, management decision-making services. Measurement as the basic surveying and mapping, need to keep learning and constantly updated technology, learn to make good use of geographic information systems, provide the community with better digital products.

Keywords: geographic information systems; characteristics; security mechanism

中圖分類號：F512.99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1、地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容概述

1 .1 地理信息系統(tǒng)定義： 地理信息系統(tǒng)是近十幾年來發(fā)展起來的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來，并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體，利用計算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)，從而為土地利用、資源評價與管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。此多種應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用到地質(zhì)測繪業(yè)，就可以產(chǎn)生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質(zhì)量管理水平，同時也是地質(zhì)測繪服務(wù)業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。

1.2 空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征：測量工作的主要成果是與地理位置相關(guān)的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X.、Y.、Z點(diǎn)串表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，這種形式為矢量形式;還有一種以像素陣列方式表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現(xiàn)在測量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)方式之一，矢量數(shù)據(jù)庫的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關(guān)�？臻g數(shù)據(jù)主要具有以下幾個基本特征：

①每個空間對象都具有空間坐標(biāo)，即空間對象隱含了空間分布特征;

②非結(jié)構(gòu)化特征使它不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求，因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);

③空間關(guān)系特征要求記錄拓?fù)湫畔⒁员磉_(dá)多種空間關(guān)系，因而增加了問題的復(fù)雜性;

④分類編碼特征，明確每一個、每組空間對象;

⑤海量數(shù)據(jù)特征等都對矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。

2、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

與獨(dú)立主機(jī)結(jié)構(gòu)的GIS相比，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)使GIS大眾化及空間數(shù)據(jù)的共享成為可能，這主要是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)具有傳統(tǒng)GIS無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。具體表現(xiàn)在：

2.1 大規(guī)模降低成本，全面取代GIS桌面系統(tǒng)。無論是以何種機(jī)構(gòu)來組織開發(fā)的地理信息系統(tǒng)，它都是一個多用戶的空間信息系統(tǒng)。用戶無需擁有自主版權(quán)的GIS軟件系統(tǒng)就可以通過網(wǎng)絡(luò)使用GIS功能。

2.2 使企業(yè)的事務(wù)與GIS專業(yè)有機(jī)結(jié)合。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)可以使企業(yè)成員的交流合作與GIS專業(yè)操作有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成企業(yè)群體生產(chǎn)力。

2.3 地理信息系統(tǒng)中的WebGIS采用網(wǎng)頁操作取代傳統(tǒng)GIS的窗口操作，簡單易用，降低了操作難度。

2.4 GIS處理能力大為提高。由于地理信息系統(tǒng)是一個任務(wù)分布處理系統(tǒng)，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，采用分布式協(xié)同計算來完成復(fù)雜、計算量大的地理空間計算任務(wù)。這是一種比較理想的全局優(yōu)化模式。

2.5 地理信息系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的請求隨時向用戶動態(tài)提供其所需的空間信息服務(wù)，為用戶提供個性化空間信息服務(wù)。

2.6 跨平臺性好。地理信息系統(tǒng)的分布性、多用戶特點(diǎn)決定了地理信息系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的跨平臺性能，即能夠適用于異構(gòu)系統(tǒng)。

2.7 互操作能力強(qiáng)。

2.8 利用地理信息系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)分發(fā)。

總之，與傳統(tǒng)GIS相比，地理信息系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，這也使得地理信息系統(tǒng)能夠得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。

3、地理信息系統(tǒng)的安全機(jī)制分析

共享數(shù)據(jù)不等于無限制地隨意使用數(shù)據(jù)，惡意的個人或團(tuán)體有可能在沒有得到授權(quán)的情況下非法復(fù)制、傳播版權(quán)保護(hù)的內(nèi)容。因此，需要對具有版權(quán)的數(shù)據(jù)實(shí)施有效保護(hù)，否則將會挫傷數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的積極性，導(dǎo)致所能獲得的共享數(shù)據(jù)越來越少。有效的版權(quán)保護(hù)是空間信息共享中需要考慮的一個重要問題。一般認(rèn)為，空間信息的安全主要包括空間信息的訪問安全、空間信息的傳輸安全和機(jī)密空間信息的隱藏等幾個方面。

3.1 空間信息的訪問安全

對于版權(quán)保護(hù)的地理空間數(shù)據(jù)，安全保護(hù)的一般方法是在服務(wù)器端控制不同用戶對地理空間信息源的訪問，對版權(quán)保護(hù)的地理空間數(shù)據(jù)，只提供給授權(quán)用戶訪問以防止非法信息的獲取。權(quán)限的控制可以在操作系統(tǒng)級，也可以在網(wǎng)絡(luò)防火墻或數(shù)據(jù)庫層次進(jìn)行授權(quán)�？傊�，版權(quán)保護(hù)就是在服務(wù)器端通過某種措施，控制不同用戶對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。

3.2 空間信息的傳輸安全

地理空間信息的傳輸安全措施主要是防止空間信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸被非法截獲、復(fù)制和修改，保證地理空間數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳輸?shù)陌踩�性與保密性。由于密碼技術(shù)是保護(hù)信息安全的主要手段之一，因此使用密碼技術(shù)不僅可以保護(hù)空間信息的機(jī)密性，而且可以保護(hù)信息的完整性和確定性，防止信息被篡改、偽造和假冒。網(wǎng)絡(luò)加密常用的技術(shù)有鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密和端到端加密三種。數(shù)據(jù)的加密是由各種加密算法具體實(shí)現(xiàn)的，這些算法的目的是以盡可能小的代價提供盡可能高的安全保護(hù)能力。在多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)加密是保證信息傳輸中機(jī)密性的最有效的方法。到目前為止已經(jīng)公布發(fā)表的各種加密算法多達(dá)百種。

3.3 機(jī)密空間信息的隱藏

信息隱藏是將一個消息隱藏在另一個消息中。有些空間信息，如軍事基地，也許只希望部分授權(quán)用戶可以看到，或者說對普通用戶來說需要保密，這時候就要將空間信息中的這些機(jī)密信息隱藏起來，并且同時不影響隱藏了機(jī)密信息后的空間信息的使用價值，這也是空間信息安全中需要重點(diǎn)解決的問題。

①從隱藏機(jī)密信息的偽遙感影像中提取嵌入機(jī)密信息的影像塊，然后利用JPEG標(biāo)準(zhǔn)量化表對該影像塊進(jìn)行量化，以提取機(jī)密信息;

②用相同的密鑰生成二值混沌序列對提取的機(jī)密信號進(jìn)行解密;

③進(jìn)行十進(jìn)制編碼與解壓縮，可提取出機(jī)密子影像;

④將機(jī)密信息子影像與隱藏機(jī)密信息的偽遙感影像進(jìn)行綜合，即可恢復(fù)遙感影像原貌。

4、結(jié)束語

隨著全球信息化程度的提高，Internet等信息基礎(chǔ)設(shè)施將不斷地發(fā)展和完善。與此同時，市場需求的不斷擴(kuò)大，GIS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)寬，使得國內(nèi)外眾多GIS企業(yè)將產(chǎn)品研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與服務(wù)上來。這種轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g信息科學(xué)與技術(shù)開辟了新的發(fā)展方向和研究領(lǐng)域，使GIS最終走進(jìn)千家萬戶并使其成功地融入主流信息技術(shù)成為可能。

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