测绘地理信息工作思路范文

导语：如何才能写好一篇测绘地理信息工作思路，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】 大数据；测绘档案；管理

一、大数据时代背景

麦肯锡全球研究机构对于“大数据（Big data）”给出的定义是：“一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。”大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。

大数据时代的到来为测绘地理信息的创新发展带来了新的挑战与机遇。当前，海量的地理信息数据还远远没有被充分利用起来，只有充分挖掘数据，加大对地理信息数据的开发应用研究，才能更好地提供多元化的地理信息服务。

二、测绘地理信息数据的大数据特征

测绘地理信息档案是指在测绘生产、科学研究、基本建设等活动中形成的应当归档保存的各种技术文件、技术标准、原始记录、计算资料、成果、成图、航空照片、卫星照片、磁带、磁盘、图纸、图表等。大数据的基本特征可以用4个V来总结，即国际数据公司（IDC）提出的海量的数据规模（Volume）、快速的数据流转和动态的数据体系（Velocity）、多样的数据类型（Variety）、数据价值密度低（Value）。

大数据的技术路径和分析方法为测绘地理信息档案资源的规划、整合、管理和利用提供了更有效的方式，测绘地理信息档案与大数据同样具有数据体量大、数据种类多、数据价值有待挖掘等特点：

（一）数据体量大。人类的社会活动与地理空间位置密不可分，地理信息是整合集成社会经济和自然人文信息的公共基底，随着测绘技术、传感器技术的发展，测绘数据的获取能力快速提高，随之而来的便是档案数据的快速增长。这些测绘地理信息数据不仅可以有效揭示经济社会发展与资源环境的内在关系和演变规律，还可以综合反映人地关系的协调程度。

（二）数据种类多。档案包含了文字、数据、图件、图表、声像等多样化数据，还有数据库、三维地理信息产品等类型的数据。按照国家测绘地理信息局与国家档案局在2015年联合下发的《测绘地理信息档案业务管理规定》，测绘地理信息档案共分为14类：⑴航空、航天遥感影像获取；⑵大地测量；⑶测绘地理信息采集与更新；⑷地理信息数据库建库与维护；⑸地理国情监测（普查）；⑹应急测绘保障服务；⑺测绘成果与地理信息应用；⑻工程测量；⑼海洋测绘与江河湖水下测量；⑽界线测绘；⑾不动产测绘；⑿地图制作；⒀测绘科学技术研究；⒁其他。

（三）数据价值有待挖掘。近年来，测绘地理信息数据在辅助政府决策、公共应急救急、规划管理、基础设施建设等多个领域发挥了重要作用，技术成果类档案的利用率较高。但是在地理信息数据量和数据类型上还有巨大的拓展潜力，地理信息数据尤其是历史档案数据的价值并未充分发挥，这就需要密切结合实际发展需要，研究测绘地理信息档案资源的建设和应用，充分挖掘档案资源的数据价值，才能更好地为国民经济发展服务。

三、大数据条件下的测绘档案管理

（一）构建时空地理信息数据。大数据进行数据挖掘分析的基础是数据，目前，测绘地理信息档案还有相当数量的纸质文档，要应对大数据时代的快速变革，迅速完成档案资料的数字化势在必行。在数字化的同时，实现信息化，也就是添加测绘地理信息自身的属性信息，除了常规的元数据信息，还要注意采集其历史档案的时空属性，包括档案产生及入库的相关时间、多年来的档案利用情况、用户信息等，形成时空地理信息数据。通过分析各类地理要素时间维度的变化情况，能够极大地丰富地理信息的数据量，这不是简单意义上的加减法，而是指数级的变化，所形成的庞大数据源，将有助于对地理要素的变化规律做出质变分析和科学判断。

（二）丰富和扩展测绘地理信息档案资源。通过收集历年的社会政治、经济、文化、气候以及政府的各种统计信息，与时空地理信息数据进行融合处理，可以统计出基于地理信息诸如农作物产量和品种变化、城乡边界变化、城镇人口密度变化、生产力布局变化等，在统计数据的基础上采用科学的方法建立数学模型，探寻发展规律，为政府的决策、各行业的智慧发展提供有价值的信息和参考。

（三）深入挖掘测绘地理信息档案的信息价值。在时空地理信息数据基础上利用大数据技术，对海量的数据资源进行聚类、分类、相关性分析，找到数据之间的关系，建立各种数据模型，将“死档案”变为“活信息”，把档案资源转化为有价值的生产力。在分析统计地理信息的利用情况时，如各区域利用率和用户行业分布，对测绘地理信息的社会需求情况做出精确的判断，对于指导测绘地理信息生产、地理信息数据的充分利用、扩大社会服务面等有极大的帮助。而在结合了其他行业统计数据后，深入分析这些数据与地理信息数据的关系，找出规律，建立联系，就能基于地理空间分析功能提炼出各种高价值含量的信息和知识，促进各领域、各方面的智慧发展。

【参考文献】

[1]阎晓峰.大数据与档案资源开发利用[J].中国档案，2015（11）：16-19.

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1.地理信息系统技术(GIS-GeographicIn-formationSystem)在环境设计中的应用

地理信息系统技术主要是为测绘工作者工作提供的一种系统,该系统可以减少测绘工作者劳动强度,提高工作效率。该系统是在在计算机软硬件支持下,存储地理信息的数据及其属性,并且按照标准进行数据存储、更新、查询、输入、绘图、显示、综合分析及其应用的系统。地理信息系统在环境设计方面用到的功能有放大、缩小、全图、刷新、图层控制以及面积量算、距离量算。地理信息系统主要功能适用于景观设计、城市规划设计等方面。地理信息系统的应用对环境设计的操作简化了不必要的工作,提高了工作效率。

2.计算机辅助设计(CAD-ComputerAidedDesign)在环境设计中的应用

CAD是环境设计的一个操作平台,环境设计人员通过CAD可以制作需要的图形,并且进行一定的设计。计算机辅助设计在环境设计中可以对设计方案进行分析和比较,进行大量计算、选择最优设计方案。CAD能存储大量的图形,并且可以对其进行编辑,首先通过草图,通过一定的设计变成其成型的效果图。效果图是计算机通过设计人员设计自动生成的。用户如果不满意,设计人员通过CAD可以进行修改,直到用户满意为止。CAD技术在环境艺术设计领域的运用,很大程度上提高了艺术设计者设计图形的效率、设计图形的规范性及其美观性，为环境设计的人员提供了帮助。

二、电子信息技术对环境设计各个方面产生深远的影响

保护世界生态环境是全世界的大事,现在生态环境破坏严重,大气污染严重,这是全世界人们面临的课题,环境设计是人类去改造自然,美化自然,为人类生存创造美好的生活环境。自然、人类、社会三者都与环境有着密切的关系,环境设计是人类对大自然的设计,要适合自然界的变化,美化环境,让人类和大自然和谐发展与生存,社会上破坏大自然的行为,有关部门必须禁止,保护生态环境人人有责,人类在设计过程中,要把人类的感情融入到自然环境中,人类的美学观点,尤其人类的创新意识必须应用到自然环境中,用现代科学手段,去保护生态环境,热爱大自然,全心全意的去改造大自然,用美学的思想去设计大自然,让人类能长期生活在和谐的大自然中。

1.环境设计

现代的环境设计离开电子技术根本无法完成,其操作平台CAD可以绘制各类需要的效果图,效果图是有简单的图形组合而成,设计人员经过一定的加工和处理把一些草图用计算机自动生成成型的效果图。环境设计离开计算机以后,工作效率要很低,比如在城市规划设计中,规划设计人员通过地理信息系统进行查询,分析,筛选出合适的方案进行设计,通过数据资料的分析,设计人员通过图形进行规划,最后规划设计人员利用CAD制成效果图,空间数据属性的运用,使效果图更加清晰,可用度非常高,因此信息技术的应用对环境设计有很大影响,环境设计必须依靠信息技术进行设计,美化环境改造自然,信息技术的运用对环境设计有一定的影响。

2.环境设计管理

现代的科学管理都离不开电子信息技术,现在是网络时代,各个行业的管理都要依靠电子信息技术,环境设计管理采用电子信息技术主要应用于现代化办公方面上,现代的网络化办公,提高了内部管理水平,工作质量与工作效率都有所提高。现在各个部门办公都应用于内部局域网,内部局域网不同于Internet网络,内部局域网有监控平台,主要用于单位办公,各个部门之间可以在网上进行沟通和交流,申报和审批手续都可以在网上进行,减少了工作时间,简化了工作流程,提高了工作效率。

环境管理和环境设计是紧密相连的,我们工作目标是实现设计与管理一体化模式,实现无纸化办公,一切资料都以电子形式在网络上传输,应用内部局域网进行办公。环境管理部门与环境设计者可以通过GIS进行资料信息管理。环境设计必须有真实的作品及其较大的共享空间,例如城市规划设计者,通过地理信息系统,城市规划设计者,通过系统数据的采集,分析,最后选择设计点,通过操作平台设计出效果图,因此环境设计与环境管理二者不是孤立的,在设计应用过程中,必须把二者都考虑内,这样才能实现设计与管理一体化。

3.环境设计研究

环境设计的主要操作平台是CAD,现代城市建设发展越来越快,基本上可以说是日新月异,环境设计电子信息化步伐的加快,其操作平台CAD单独的完成都不可能了,必须与GIS系统一起使用,但侧重面不同。CAD主要是绘图工具。与CAD相比,GIS一般具有更为强大图形数据管理功能,能适应对大量地图数据进行统一管理。所以我们要把CAD数据转为GIS数据,便于浏览、查询、更改。通过CAD绘制的环境艺术设计图作为GIS在环境艺术设计中的数据源,然后利用GIS的空间分析及二次开发功能,建立GIS空间及属性数据库。不但从技术方法上,而且在工作思路上,都将会对整个环境艺术设计的全局带来重大的影响。在CAD与GIS转换过程中还存在一些问题:CAD中图形数据结构与GIS不同使得它们不能直接转换;CAD与GIS图层使用的功能侧重点的不同,造成一些类似物、符号无法识别。这些问题还有待解决,如何将CAD与GIS很好地结合在一起,服务于环境艺术设计方面是现阶段努力的方向。

三、总结

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[关键词]数字城市 GPS技术 应用

[中图分类号] TU984.11+1[文献码] B[文章编号] 1000-405X（2014）-2-117-2

0前言

新型的测绘技术正在丰富城市基础建设的模式，而且正在取代原有的传统测绘方法。得益于科技的发展，像GPS这样新型的测绘技术变得更加成熟和实用。在实践检验中，GPS测绘技术大大提升了建设的精度和速度，不仅降低了建设的难度、减轻工作强度，还节约了成本，很有效的推动了数字化城市的进步与发展。GPS技术在数字化城市建设中的应用非常广泛，毫无疑问它能带来不可估量的发展可能。

1数字城市的概念

在人类在向信息化时代的转型中，数字化城市是这种转变是否实现成功的重要参考因素。它的范畴包括城市自然、社会、经济三方面。就是要在这三方面智能化高效的综合处理海量数据，方便在实际或者虚拟构建的模型中参与城市的构建管理和服务。

对于数字化城市，在不同的时期也有不同的解读。数字化城市是数字化地球的重要部分，它的元素包括社区、城市、地球三方面，就是要从这三方面一步步实现。作为最合适来讨论的部分，数字化城市具有理论和实际的双重意义。数字化城市建设也是国家现代化建设的重要一环，对于整个国家的信息化和科学文明的发展进程都有不可替代的推动效果。数字化城市还是一种低耗和长久的工程，符合可持续发展的理念，具有很大的潜力。

对于当今的中国的城市建设来说，数字化城市已经不只是一种概念和期盼。截止到目前为止全国范围内已经有很多城市通过实际的行动表达了对城市数字化建设概念的践行，将这种实实在在的运用到实际的城市建设中去。而且在之前建设部起草关于建设全国范围内城市信息一体化数字化的要求后。深圳，海南，厦门，宁波这些城市也都系统化的实行了城市信息化数字化的建设。随着这股热潮的兴起，全国范围内更是出现了数字化城市建设的新浪潮并且一直持续到现在。而且可以预见在不远的将来，将有更多的城市参照这些城市的建设经验，然后开始自己本身信息化的启动。可以预见数字化已经是未来城市建设的一个大的趋势，进而逐步实现数字化地球的目标。

数字化城市带来的是习惯和思维方式的改变，随着数字化城市的描述，像一些信息技术、网络化等一起裹挟着涌入人类生活的细枝末节。像目前正在兴起的在网络购物一样，这种对网络和信息技术新型高效的利用，也带给人们思考着实现在未来的数字化城市中通过城市社区网络来完成一些如缴税、公共事务办理、休闲娱乐、卫生保健、教育等一些事务。形成一种现代化的生活方式，不仅带给城市社区成员的更多的便利，也会大大提高城市管理者的工作效率与质量。

作为一个综合信息体系，数字化城市以空间信息的共享和利用为基础。涉及到这种信息载体的构建，需要谈到几个具体的科学技术：遥感技术、地理信息技术、数据库技术、网络宽带技术以及其中最为关键的全球定位系统――GPS。

2GPS的工作原理

2.1GPS的定位原理

一般情况下用一个观测点观测卫星从而定位会受到卫星本身的轨道差、卫星以及接收器的始时钟差、还有电离层以及大气层的折射等众多因素的影响，从而带来很大的误差。而如果采取多个观测点同时测量就能通过对比消除一些误差，通过综合分析数据不同来消除一些可避免的误差，从而提高精确度。

在用GPS测量数据时，不同于一般观测技术那样只设定一个局限性很大的观测点，它采用多个点来同时观测相同的卫星。获取观测量数据，处理观测量数据后就可确定短点的相对位置。如果知道其中几个点的数据还可通过软件的处理来确定一点的坐标和高程。非常有效地满足需要。

2.2GPS-RTK动态定位原理

GPS-RTK也叫GPS实时定位系统。GPS实时定位系统有着更高的精准度，可达到cm级别。其工作原理就是用一套无线电装置将两台接收器联系起来，将多台接收器联系成一个整体，然后将观测到的信息通过之间的无线电装置将信息统一汇总到流动站。流动站对汇总的信息综合处理并进行差分处理，进而结算处具体的坐标数据和基准向量等，根据已经建好的坐标框架，得出流动站的三维坐标数据。这样不仅保证了GPS-RTK的精准度还保证了他的实时动态性。

3GPS-RTK技术在数字化城市建设中应用

3.1GPS在城市规划建设中的应用

（1）选取标准规定的基准。要从专业的途径了解到甲市具体准确的坐标数据。看坐标、高程系统是否符合项目要求。然后做出建设需要的参数控制电网图。该工作需要标准精度的GPS-PTK1+1和DZS3-1整套的设备作为保证。

（2）了解测区的具体情况。选取好测绘地区后就要了解测区的地理地貌、道路分布、以及厂区和居民区的分布情况。要提前了解各方面影响因素。

（3）布设控制点。控制点的布设一定要符合项目的设计要求。一般大部分点位沿着城市道路分布。数字化城市对控制点的具体要求为：①点位所在地视野好，要有足够适合观测的空间等。②布设点要避开高压线和大功率的无线电装置，而且还要远离大面积的水域。参照这些具体要求合理的设定控制点，然后做好标记。

（4）数据处理。不同型号的GPS-RTK都有不同的数据参数。观测记录到的数据根据设备配有的数据处理系统转换，然后在与设备相符合的软件中编辑加工。结合软件给出的图型然后结合手工图表，绘制出最终实际建设参考的图纸。这样GPS在数字化城市的测绘工作就基本完成。

3.2社会服务中的应用

（1）导航服务。正如当前我们所熟知的那样，GPS数字导航技术已经成为一种成熟有效地应用系统。在城市数字化的领域中GPS导航技术必将发挥重要的作用。这种技术的原理和基础是基于数字化城市的电子地图，又通过卫星导航和车载GPS作为技术支撑，通过监控手段及时了解路况信息和交通状况自动实现车辆个体运行轨迹，也能使交通部门对全局交通进行整体调度和支配。

该技术不仅能加快出租车和物流等行业的效率和服务质量，还能对消防急救等应急车辆的调度和安排进行优化，使这些车辆能避开拥挤路段最及时的到达救灾现场。提高应急效率。

（2）改善公众的生活质量。可以预见在不远的将来我们都会成为GPS技术实实在在的受益者，GPS存在于沃恩生活的各个细节。GPS手表GPS手机都不只是一种想象，这些依托于数字化城市的技术给人们生活带来极大的便利，这种的方便快捷的人性化服务不仅提供高质量的生活保障，还将极大的丰富我们的生活娱乐方式，产生效益。

4结语

数字化城市的建设还处于起步阶段。但是随着GPS测绘技术的发展与成熟，还有就是越来越多经验的累计。GPS在数字化城市建设中必然会发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1] 秦宁 吴向阳.GPS技术在数字化城市建设中的应用[J].现代测绘，2003，12，10.

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摘 要：现代科技给我们的生活带来了很多方便，3S技术应用于环境监测，弥补了在一些方面人工监测效率慢甚至无法监测的问题，3S技术在环境监测中应用于监测水污染，固废污染，林火、水土流失、矿山生态以及植被调查等方面。

关键词：3S技术；水体污染；固废污染；林火信息；水土流失；矿山生态；展望

1.引言

环境的恶化和生态平衡的破坏已经影响到人类的生存和经济的发展，环境问题已经成为全球性跨世纪的焦点问题。要想有效的，快速的遏制日趋恶化的环境，光靠人力是没法实现的，只有利用现代先进科技才能环境保护和监测水平。近年来国内外大量实践表明，3S技术是获取环境信息的强有力手段，利用3S技术监测大范围的环境变化省时、省力，可以从宏观上快速跟踪和监测突发污染事件的发生、发展，及时制定处理措施，减少污染造成的损失，突破了以往研究环境问题的局限性。

2.3S技术简介

2.1 遥感（RS）

遥感（Remote Sensing，简称RS）是二十世纪六十年展起来的对地观测综合性技术。遥感，即“Remote Sensing”是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感系统主要包括五大部分，它们是：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多的应用领域，它的发展与这些学科紧密相关。

2.2 地理信息系统（GIS）

地理信息系统（Geographic Informat ion System，简称GIS） 是一种特定的空间信息系统。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。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题一个实用的GIS 系统，要支持对空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能，其基本组成一般包括以下五个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。因此，GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成；GIS 的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。

2.3 全球定位系统（GPS）

全球定位系统（Global Position System，简称GPS）是美国第二代卫星导航系统，它利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航。全球定位系统由地面控制部分、空间部分和用户装置部分组成。全球定位系统是一种高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和授时系统。具有性能好、精度高、应用广等特点，是迄今最好的导航定位系统。GPS 作为一种定位手段，可应用它的静态和动态定位方法，解决传感器位置和姿态的快速定位问题，并获取准确空间三维位置信息，这样也就解决了遥感信息的定位问题和GIS 数据采集的空间定位问题。

2.4 3S技术的集成与应用

3S 技术是由遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）有机结合一体化集成。RS 是一门比较实用的现代化空对地观测的新兴技术，具有全天候、多时相以及不同空间观测尺度等优点，能动态地、周期性地获取地表及地下信息，可以广泛应用于各个领域，如资源环境、水文、气象、地理地质等领域，并提供所需的遥感图像。GPS 具有精确的定位能力和准确定时以及测速能力，它的出现为大量的野外高精度定位工作提供了极大方便，使定位与导航在精度和速度上都产生了质的飞跃。GIS 具有采集、存贮、管理、分析、描述整个或部分地球上空间和地理分布有关数据的重要作用。3S 技术能共同的应用于很多领域，如交通、石油、地质、测绘、环境、气象、移动通讯、规划管理等，尤其在生态环境动态监测、自然灾害动态监测与防治、各种资源调查与开发等一系列研究中发挥着越来越重要的作用。

3.3S技术在环境监测中各方面的应用

3.1 在监测水体污染中的应用

工业废水排放，矿产资源开发，对水体有着不容忽视的影响。利用RS技术可以对水体进行遥感监测，其原理是通过比较被污染水与清洁水的反射光谱特征的差异来判断水体被污染的程度。遥感监测可以对大范围内水体的扩散过程统揽全貌，这样就比较容易发现污染源。一般地，水体污染区多分布于工业区，居民区，有排污口与之相通连，距排污口较近，多在水体边缘靠外；面积较小，一般呈条状、块状，颜色较清洁水体深。

3.3 在监测城市固废污染中的应用

由于固体废物自身的物理化学分解作用，其温度一般高于周围的物体，在热红外图像上显示明显的色调特征。根据有关的遥感图像解释标志，定期利用遥感图像为信息源进行固体废弃物堆的监测，并通过GIS技术确定相应的空间位置，然后在图像中对不同的固体废弃物污染信息进行比较，以确定其发展趋势，并结合城市产业布局及垃圾处理系统设置，实施相应的管理策略，以实现对固体废弃物的动态监测和有效管理。

3.4 在监测林火信息中的应用

森林火灾具有突发性强、蔓延迅速的特点，利用3S技术不但可以对森林火灾进行实时监控，还可以对灾后的损失进行评估。遥感图像作为森林火灾监测的主要信息源，一旦发生森林火灾，利用GPS可以迅速、准确地进行火灾现场定位，GIS可以对各种来源的数据信息进行汇总，并可以对某一时间火势的发展方向进行模拟，以便制定有效的扑火措施；同时，利用GPS对救火队进行实时的导向，从而引导救火队及时、准确地到达火场。此外，利用GPS还可以简单精确地测定过火面积，结合遥感图像和GIS，可以对火灾等级进行评定，对灾后的损失进行评估[1]。

3.5 在动态检测水土流失中的应用

利用卫星遥感数据和地形、土壤、土地利用等图件及降雨资料。通过本成果的一系列方法，凭借GIS软件ARCVIEW和ARC/INFO的支撑，对有关非遥感影像数据进行处理，实现图件矢量化——矢栅化——数字化，并与DEM复合配准和编制出各水土流失侵蚀因子像元图后统一与底图进行配准，建立地理数据库。然后，根据土壤性状剖面和值计算公式。计算得到数据图并在解译后的卫星影象上对不同植被类型的像元进行统计和计算。最后，按流失量监测模型运算基础的流失量图。再按部颁标准分类制作出水土流失现状图，再按防治预报模型及时运算出防治强度预报图；再经过统计这些图获得准确的区域或各县级水土流失量，各级面积数等结果，并借GIS软件的帮助，建立水土流失管理信息综合数据库，实现水土流失的实时动态监测[2]。

3.6在矿山生态环境监测中的应用

运用3S 技术对煤矿土地利用/覆被和生态环境进行监测，并对煤矿生态质量进行评价和分析，这为矿产资源的可持续发展提供了科学的依据，同时为其他类型矿山生态环境监测研究提供了有效、可行的技术流程和工作思路。通过对遥感影像、数字图像进行信息提取，得出2005年攀枝花宝鼎煤矿区土地覆盖率情况。基于APH 法结合遥感和 GIS 技术对攀枝花宝鼎煤矿区的环境质量进行了评价，得到该地区植被覆盖率为良好，等级为Ⅱ；环境污染严重，等级为Ⅳ；矿山恢复治理率不高，等级为Ⅲ；灾害发生率不高，等级为Ⅱ。该研究区生态环境质量综合评价为Ⅲ[3]。

4.展望

随着空间技术、信息技术及计算机技术的飞速发展，3S技术也在逐步完善。我国的环境监测是一项新的任务，利用3S技术对环境进行检测，不仅能改善以往的环境监测只侧重于污染，灾害等方面，以定性描绘为主，在时间系列的比较上难以具体化等缺点；而且能使定性表述，定量结果落实在同一空间位置上，建立环境动态监测模型，我国环境监测技术将得到大大提高。这就能为各级政府和管理部门提供及时、准确、动态的数字化图像信息，建立规范的环境保护制度，为保护环境，造福人类作出巨大的贡献。（作者单位：华中科技大学文华学院）

参考文献

[1] 刘惠明，林中大.3S技术及其在林业上的应用[J].广东林业科技，2002，18（2）

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关键词：合川区；DEM；沟壑密度；坡度；高程

中图分类号 P931.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）12-0162-03

水土流失是指在水流作用下，土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程。我国是世界上水土流失最为严重的国家之一[1]，据第二次全国土壤侵蚀遥感调查显示，我国水土流失面积高达3.56×106km2，占国土总面积的37.6%[2]。地形是影响地表径流和土壤侵蚀的重要因素[3]，沟壑密度、坡度、高程等指标是影响土壤侵蚀的重要变量。在进行水土保持方案规划和工程建设之前，应对区域的地形进行准确把握。

DEM是当今地理学、地貌学界，特别是地理信息科学研究的热点问题[4]。本文基于DEM数字高程模型对合川区进行地形分析。通过ArcGIS软件对合川区的DEM数据进行水文提取，计算沟壑密度、坡度、高程，以期对该区的地形特征形成综合的认识。当前合川区工业化、城市化正在快速发展中，但水土流失阻碍了其经济发展，破坏了生态环境。本研究通过对合川区的地形的分析，以为合川区的水土保持工作提供可靠的理论依据，具有重要的现实意义，并且为其他区域的地形因子分析、水土保持等提供经验。

1 研究区概况

合川区地理坐标为东经105.58′37″～106.40′37″、北纬29.51′02″～30.22′24″，位于长江上游，重庆西北部，区内嘉陵江、渠江、涪江三江汇流，处嘉陵江下游，上游来水量大。地处中丘陵和重庆平行岭谷的交接地带，全境地貌大致分为平行岭谷和平缓丘陵两大类型：东南边缘的华蓥山区为平行岭谷地形；西北部广大地区，属渝西丘陵盆地，为平缓丘陵地型。境内属亚热带季风气候区，年降雨量达1552.7mm，但降水分布不均，雨季降雨量约占全年的70%。土壤以紫色泥岩、砂岩为主，易风化和流失[5]。全区幅员面积2343km2，总人口156万，人口密度大，土地垦殖系数高，水土流失问题依然严重[5]。

2 数据来源

本文使用的是由美国航天局（NASA）与日本经济产业省（METI）共同推出的全球数字高程模型，简称ASTER GDEM[6]。该数据的分辨率为30m×30m，全球覆盖范围为83°N～83°S的所有陆地区域。在ArcGIS10.2中，定义合川区的矢量坐标与DEM数据的坐标相同，为D_WGS_1984。对DEM栅格数据进行拼接裁剪，得到合川区的DEM数据，进而求出沟壑密度、坡度、高程地形因子（图1）。

3 水文提取

3.1 洼地填 DEM是比较光滑的地形表面的模拟，但是由于一些真实的地形地貌和误差的存在，DEM中的洼地分为了自然洼地和伪洼地。研究表明，洼地影响水流的方向，栅格中的水只能流入洼地不能流出，故在进行水文分析前，应先进行填洼，得到无洼地的DEM数据。

3.2 流向分析 计算流向采用的是ArcGIS中最常用的D8算法。其原理是计算DEM中每一栅格单元与其相邻栅格单元间的最大坡降，以最大坡降的单元格为水流出的方向。如果存在相邻栅格坡降相等，就向外扩张至寻找到最大坡降为止。

3.3 汇流累积量 单位栅格的汇流累积量等于DEM中该栅格单元上游汇入的累加数目。汇流累积量是基于流向数据计算的。汇流累积量的大小直接反映了单元栅格的汇水能力。汇流累积量越大说明该地的地势越低洼，最大值处易形成河流；相反，汇流累积量越小，说明该处地势越高，最小值处可视为分水岭。

3.4 河网提取 河网提取与汇流累计量的阈值有关，阈值越小，其河网越密集，阈值越大，河网越稀疏。但是阈值的选定与当地的地形、地质、气候、植被等因素相关。本文首先假设阈值为500，750，1000……8500，算出不同阈值对应的沟壑密度，然后以沟壑密度趋于稳定的第一个阈值为本文的最佳阈值。

4 结果与分析

4.1 沟壑密度分析 沟壑密度也叫沟道密度或沟谷密度，指单位面积内沟壑的总长度，单位为km/km2。沟壑密度是评价地表侵蚀影响、水土流失情况、进行地貌类型分析等的重要指标[7]。本文根据合川区30米分辨率DEM进行河网提取，得出当阈值为8000时，沟壑密度相对稳定，为0.28km/km2，区内河流总长约为606.28km（表1）。沟壑密度愈大，表明地面被切割得愈破碎，侵蚀愈强烈[8]。合川区的沟壑较小，但境内河流处于幼年时期，以侵蚀作用为主，且汇流累积量大，存在明显的水蚀作用。

4.2 坡度分析 在ArcGIS中进行坡度分析，步骤如下：打开Arc Toolbox 的Spatial Analyst―表面分析―坡度工具，就可以对合川区的DEM数字高程模型进行坡度分析。再将坡度栅格数据进行重分类，得到坡度的分级。坡度是反映一个区域地形特征的基本参数，坡度对土壤侵蚀的影响最大，是水土保持工作中首先要考虑的因素之一[9]。坡度分级方法分为一般主观分级法、临界坡度分级法与模式分发三类[10]，本文采取主观分级的方法，简单、灵活[11]。根据合川区的坡度数据，本文将坡度分为5级，分别是：0°～2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、>25°。坡度小于2°，说明地形相当平坦，一般无水土流失；坡度位于2°～6°的地区，坡度增大，存在轻度土壤侵蚀，应注意水土保持；坡度为6°～15°的地区，可能存在中度土壤侵蚀，应用梯田、等高种植等措施保持水土；15°～25°的地区，坡度较高，水土流失严重，应该加强工程生物等措施防治侵蚀；坡度>25°，是开荒限制坡度，已耕种的应该逐步退耕还林还草。合川区坡度>15°的地区，主要位于东南部平行岭谷地带，地形起伏大，坡度较高。境内坡度主要集中在2°～15°的西部广大地区，地形相对平坦，但受人类活动影响大，地表植被覆盖差，土壤抗蚀力弱（图2、图3）。

4.3 高程分析 根据合川区总体的海拔高度，将该地分为低海拔（1000m）四类。区内>500m的范围主要分布在东部和东南部，属川东平行岭谷地带，呈东北―西南走向。200～500m的海拔高度在区内占绝对优势，主要分布在中部和西部的广大地区。雨季降水量大，降雨集中，山区易形成山洪、泥石流等灾害，水土流失问题严重（图4、图5）。

5 结论与讨论

本研究基于DEM数据分析了合川区的沟壑密度、坡度、高程地形特征，并指出了地形对水土流失的影响。

合川区沟壑密度较小（0.28km/km2），但R流累积量大，水蚀作用明显；区内地形主要以中部和西部的丘陵盆地为主，坡度范围为2°～15°，海拔500m以下，农业活动频繁，地表植被以农作物为主，土壤抗蚀能力差；合川区东部和东南部属华蓥山低山区，坡度15°以上，海拔500m以上，在降水集中的夏季易发生山洪泥石流等灾害。

本文分析了沟壑密度、坡度、高程对合川区水土流失的影响，但是造成水土流失的因素是多方面的，未考虑到区域河流发展演化阶段、人类活动、地表植被状况、降水、土壤等客观条件。因此，今后还需对合川区的水土流失状况进行系统研究。

参考文献

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篇6

关键词：连云港县级海域；动态监管能力；海域动态监管系统；遥感；测量 文献标识码：A

中图分类号：U651 文章编号：1009-2374（2016）10-0189-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.092

1 建设背景

1.1 国家海域动态监视监测系统

国家海域动态监视监测管理系统是依据《海域使用管理法》建立的重要业务系统，系统利用卫星遥感、航空遥感和地面监视监测等多种手段，实施对近岸海域开发活动的监视监测，及时为海洋主管部门和社会公众提供决策支持和信息服务。该系统从2006年开始建设，2009年启动业务化运行，至今已建立3个国家级业务中心、11个省和49个市级海域动态监管中心，成为我国海洋管理领域节点最多、网络覆盖面最广、与行政管理结合最紧密的业务系统，为海域综合管理提供了有力的技术支撑。

1.2 县级海域动态监管能力建设的意义

县级海洋主管部门是海域综合管理的最基层单位，承担着大量与民生关系密切的养殖用海审批、重点用海项目受理审查和监督管理等职能，管理责任重大。强化县级海域动态监管是国家海域动态监管业务体系的重要组成部分，是对国家、省、市级动态监管机构的拓展和延伸。随着政府职能加快转变，简政放权不断深化，县级承担的管理任务将越来越繁重，县级海域动态监管工作的不断完善与发展势在必行。

为推动国家海域动态监视监测管理系统建设，建立全覆盖、立体化、高精度海域动态监控体系，切实加强海域使用全过程监管，实现国家、省、市、县四级整体联动，国家海洋局于2014年全面启动县级海域动态监管能力建设项目。全面开展县级海域动态监管能力建设，是落实“五个用海”要求、全面深化海域综合管理的重要内容，对于促进海洋管理科学决策、提升海洋综合管控能力、推动海洋强国建设具有重要意义。

2 连云港县级海域动态监管基本情况

自海域动态监管系统运行以来，连云港市海域动态监管工作水平一直位于全国地级市前列。2007年，连云港市本级就启动海域使用动态监视监测系统建设工作，投资近400万元完成了监管中心的硬件建设，成立了独立编制的海域动态部门，确保了业务化运行的正常开展。在完成市级建设之后，2009年所辖连云区、灌云县和灌南县相继成立了具有专门人员编制的“海域使用动态监视监测中心”，壮大和完善了市、县两级动态监管队伍，县、区级中心全部参照市级标准完成监管中心的硬件建设。通过硬件的不断完善、工作思路的不断创新、业绩成果的不断积累，连云港市在2009年、2012年、2014年连续三次被评为“国家海域动态系统运行优秀单位”。

2.1 工作现状

2009年连云港率先启动县级海域动态监视监测体系建设，完成了4个县、区级的海域动态监管三级业务机构。其中，3家为经编办批准单独成立的机构，新增编制12个；1家与区海监大队合署办公，实行一个机构、两块牌子。各监管中心均配置了与测绘、海洋、计算机等专业相关的技术人员。

2.2 业务开展

县、区级有效地开展了统一配号、围填海计划台账、海域使用统计、县级海洋功能区划修编等业务，实现了与海域行政管理的紧密结合。同时开展区域用海项目投资效益评估，对科学制定围填海规划、适时适度调节近岸区域的用海方向和规模，为管理部门科学引导近海开发提供了决策参考。

3 连云港海域动态监管县级能力建设的重点

在县级海域动态监管能力建设过程中要遵循“统一设计、统一政策、统一管理、统一设备、统一软件、统一运行”的原则，以保持系统的专业性、稳定性和完整性，严格按照国家要求开展建设。

3.1 常规监测能力建设

常规监测能力建设主要为满足县级海域空间资源监测、海域使用现状核查监测等常规监测业务开展。根据海域使用的实际情况，按照分类型、分区域的网格化模式，综合考虑各县区视频监控点布局，重点从海岛开发与利用、港口开况、区域用海规划实施情况、重点用海项目进展情况、侵蚀岸段变化五种类型，部署新的远程视频监控点，通过整合新建及已有的，实现对全市212公里海岸线的实时监视监测，并建立远程视频监控综合展示系统，国家、省、市、县各级管理人员通过该系统可实时掌握辖区内各监控点信息，对各种违法用海事件及突发事件及时做出科学决策。

3.2 应急监测能力建设

应急监测能力建设指为满足县级海域使用应急监测、应急通信、应急指挥等需要而配备相关设备，对县区中心配备海域动态监控指挥车。海域动态监控指挥车应至少配备车载视频采集系统、移动数据传输系统、车载视频会议系统等，并具备以下功能：

3.2.1 外业数据采集。主要是通过车顶摄像云台对车辆周围360°环境的实时监测，采集海域监测高清视频。

3.2.2 数据处理与管理。在监测现场可通过海域动态专网对现场监测数据进行数据处理、辅助现场办公。

3.2.3 移动数据传输。利用3G/4G设备和无线基站接入终端，将现场与海域主控室的视频、图像、语音等进行双向传输。

3.2.4 车载视频会议传输。通过应急指挥监控平台，可与主控室实时召开视频会议。

3.2.5 综合应急指挥与保障。实现对外业监测设备和人员作业的保障，并可作为突发事件的应急指挥。

3.3 信息处理能力建设

为满足监测数据处理、制图、监视监测成果编制、海域使用权证书统一配号、证书打印、扫描、上传等日常办公等，各县级在现有软硬件基础上，配备海域动态监管业务应用软件和通用地理信息处理软件。

3.4 基础数据体系建设

基础数据体系建设旨在为满足海域使用行政审批、辅助决策、专题评价成果制作等需要而开展的海域管理背景信息库建设，主要包括以下三个方面内容：

3.4.1 基础数据建设。主要包括海域使用权属核查、公共用海调查、海域资源环境数据库、涉海规划数据库和海域基础地理库建设五方面内容，由省、市、县三级海域管理部门共同开展。主要利用国家海域动态监视监测管理系统数据整理模块，补充录入权属数据并核查更新问题数据，统一转换坐标系；收集整理各类公共用海数据，建设并提交公共用海数据库；配合国家业务中心建设海域资源环境、涉海规划和海域基础地理本底数据库。另外，将全部围填海竣工验收项目从项目批复、立项、施工过程的监测报告、竣工海籍测量报告等纸质和电子版进行单宗归档，为海域使用的事中、事后监管提供依据。

3.4.2 精细化监测数据处理。由省级统一组织各县级对全省的区域用海规划、重点用海项目、海域使用情况等开展海域三维全景数据采集，通过三维推扫数据分析软件进行数据处理与分析，建立三维全景业务平台，对重点区域进行三维全景直观展示；通过海域无人机对区域用海规划、重点用海项目等开展航拍并进行数据处理，直观展现区域用海、重点用海开发利用情况。

3.4.3 成果数据分析挖掘。为充分发挥县级海域动态监管业务运行中数据的效用，各县级中心通过挖掘和加工监测数据，编制分析研究报告，逐步提升县级分析评价水平，为海域管理部门决策参考提供依据。重点是开展区域用海、围填海项目效益评估监测，重点对围填情况、企业进驻情况、投入、产出等情况进行监测及数据分析；分析提取全省各县级海域使用统计情况、海域使用现状等数据，编制海域分析评价报告；利用无人机、地面监测、远程视频监控等监控手段对疑点疑区进行提取与分析，形成相关分析报告。

3.5 专线传输网络建设

为满足县级海域专网数据传输与网络信息安全，购置相关网络交换机、下一代防火墙、线路加密设备、网络终端准入、病毒防护软件等设备，完善升级海域动态网络专线。同时，为实现近岸海域动态专网无线信号的有效覆盖，满足移动监测需要，可新建相关无线通信基站。

3.6 省、市配套运行保障环境能力建设

为确保县级系统建设能够与现有国家、省、市系统的有机衔接，在省、市两级节点开展监视监测、网络通信、应急指挥、视频会商等设备的补充、升级以及机房运行环境的保障建设，并委托开展系统软件开发、硬件设备集成、基础数据建设技术服务，开展全省的系统总集成，实现国家、省、市、县四级业务系统的互联互通、监测数据的上下联动和应急指挥的统一调度。

3.6.1 网络环境保障。省、市级为保障各县级节点用户能够快速、高效、实时访问调用省、市节点相关应用软件系统，同时满足国家配发省、市节点相关IT硬件设备的使用环境要求，省、市节点需要优化改造现有机房配套设施，规范机房物理环境，添加机房不间断电源系统、消防系统、监控安防等系统。通过改造，扩大机房使用空间，改善能耗效率，增强对机房环境的管控能力，保障全省各级海域动态监管业务系统高效、可靠、稳定运行。

3.6.2 业务平台保障。为保证全省海域动态监管系统的专业性、稳定性和完整性，保障全省县级能力建设中所形成大量的海域动态监测数据、卫星、航空遥感监测数据、远程视频监控数据等发挥更大的作用，我省整合已有的海域动态监视监测数据中心、海岛三维展示系统、海域无人机三维立体监管平台等，打造江苏省海洋综合管控系统，实现统一平台、统一界面、单点登录、二三维联动，并深入挖掘已有的海域数据、监视监测数据、岸线数据等，增加围填强度、岸线占有率等分析模块、海域使用管理等业务模块，减少人工计算的复杂性，为管理部门科学编制规划、分配用海指标、科学决策等提供依据；完成重点区域、海岛的三维实景展示，为江苏省海域综合管理提供决策支撑。

4 结语