森林防火智能化方案范文
时间:2023-11-08 17:17:07
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篇1
[关键词]无人机;物联网;监控系统
[DOI]1013939/jcnkizgsc201721124
1背景
森林火灾是森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害,它会给森林带来危害,最具有毁灭性的后果。森林火灾不但烧毁成片的森林,伤害林内的动物,而且还降低森林的繁殖能力,引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用,甚至会导致生态环境失去平衡。尽管当今世界的科技在日新月异地向前发展,但是,人类在预防森林火灾上却依然尚未取得长久的进展。
森林火灾危害大,扑灭困难,于是在火灾还在萌芽状态立即扑灭它就显得尤为重要。森林火灾因为常常处在深山老林中,不易发现,故而发现火灾对于早扑灭火灾具有重要意义。
2传统灭火方式
21兴建t望塔
t望台监测,是通过t望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设t望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;t望是一种依靠t望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。另外,t望员人身安全受雷电、野生动物等的威胁。
22建立视频监控系统
这是目前国内主流的监控方式。这是传统城市监控的简单延伸,将采集视频图像通过微波汇总,由人工完成集中监视。
人工监视易造成肉眼疲劳,视频中的火情不易被察觉,造成漏报;监控中心的视频线路较多,人工监视也无法一一监看,易造成漏报。所以,传统视频监控的最大缺点是漏报率非常高。传统视频监控是非数字化系统,许多智能应用无法实现。
23建立智能预警系统
这是森林防火的发展方向,实现森林防火的智能化,信息化。利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术、大型网络监控技术等高新技术,利用多项专利技术,结合林业管理的专业知识和林业防火的经验,建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统,从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能,建立森林防火的完整业务链,并针对性地解决用户的各种个性化需求。
如“森林卫士365”系列产品,主要由前端智能监控产品和后端应用系统构成。前端智能监控产品包括重型数字云台、基站智能控制箱、嵌入式的烟火识别智能处理器等;后端应用系统包括海普联网监控管理平台、基于ArcGIS平台的森林防火辅助决策及应急指挥系统。
3系统主要任务
31无人机自动巡航技术
本项目采用无人巡防飞行器携带火焰传感器、红外传感器、地磁传感器对所覆盖林区进行定时巡航。经过反复设计与不断实验,本项目的无人巡防飞行器已经可以自主起飞、避障、自主返航、上报巡查结果、自主充电,真正实现了全智能化。
32物联网技术
本项目采用GPRS链路为无人机站与服务器之间建立网络连接,传输速率为48kbps。当无人机巡航发现火情后,通过GPRS发给无人机站,由机站把火情信息发给服务器及管理员手机上面,管理人员即可知道该无人机站附近发现着火点。后台管理人员通过物联网技术可以方便地掌握整个系统的运行状况,并可以远程对该系统发送控制指令。
33火焰信号的检测
火焰信号包含了紫外光谱信号与红外热信号,经过反复的实验与比较,本项目对火焰的检测主要采用了判断其紫外光谱信号的方案,该方案具有灵敏度高、抗干_能力强等特点。目前本项目的甄别火源能力已经达到预期要求,通过判别火焰中紫外光,来识别火源。
34烟雾信号的探测
除了对火焰进行检测外,还需要对烟雾进行探测,森林中一旦有火情,起初会有烟雾,能够对烟雾进行检测,也是监控重要的一个方面。本项目经过反复验证与实验最终采用了气敏传感器与CCD图像处理系统协同处理的方式,可准确判断烟雾。在无人机站安装上述传感器后,通过云台进行观察。
35绿色新能源系统
本系统供电采用太阳能光伏发电系统,设计了多电压逆变系统。通过休眠节能化设计,在未发生火情的情况下,极大地减小处理器和电路的电能损耗,节省能源80%以上。
4系统原理框图
本项目采用无人巡防飞行器携带火焰传感器、红外传感器、地磁传感器对所覆盖林区进行定时巡航。经过反复设计与不断实验,本项目的无人巡防飞行器已经可以自主起飞、避障、自主返航、上报巡查结果、自主充电,真正实现了全智能化。本项目采用GPRS链路为无人机站与服务器之间建立网络连接,传输速率为48kbps。当无人机巡航发现火情后,通过GPRS发给无人机站,由机站把火情信息发给服务器及管理员手机上面,管理人员即可知道该无人机站附近发现着火点。后台管理人员通过物联网技术可以方便地掌握整个系统的运行状况,并可以远程对该系统发送控制指令。
5结论
通过本项目,我们验证了通过无人机对森林自主巡防的可行性,本项目把无人机技术、物联网技术、传感器技术进行有机结合,形成一套功能完善、实用性强的森林防护产品。目前项目组正在与北海林场进行洽谈协商,准备在春天风大干燥的时候在北海林场进行试验,产品成熟后,市场前景非常可观。
参考文献:
[1]都基焱 段连飞无人机电视侦察目标定位原理[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2013
篇2
摘要:在分析专家系统、智能决策支持系统的基础上,探讨智能决策支持系统在林业中的应用,提出了精确林业工程智能决策支持系统平台设计框图及其系统功能。
智能决策支持系统(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世纪80年代提出。IDSS是在决策支持系统(DecisionSupportSystem,DSS)的基础上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及专家系统(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是将人工智能与其它相关科学技术相结合,使DSS具有人工智能,能够更充分地应用人类的知识。IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点,又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点,充分做到了定性和定量分析的有机结合,使得解决问题的能力和范围得到一个大的发展。
一、决策支持系统及其在林业中的应用
DSS是在20世纪70年代初由美国MSScottMorton首先提出,并在80年代迅速发展起来的新型计算科学。DSS是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,针对半结构化的决策问题,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料,帮助明确决策目标和进行问题的识别,建立或修改决策模型,提供各种备选方案,并且对各种方案进行评价和优选,通过人机交互功能进行分析、比较和判断,为正确决策提供必要的支持。
DSS实质上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的,它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来,使得数值计算和数据处理融为一体,提高了辅助决策的能力。它的产生基于以下原因:(1)传统的管理信息系统要靠人来实现模型间的联合和协调,解决复杂的、多模型辅助决策效率低下,而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和数据库中大量数据的存取和处理,达到更高层次的辅助决策能力;(2)解决半结构化和非结构化问题的需要。
DSS由3个系统组成,即人机交互系统(对话部件)、模型库系统(模型部件)和数据库系统(数据部件)。
20世纪80年代以来,决策支持系统广泛应用于林业,并在林业资源与环境监测、森林病虫草害防治等领域取得了丰硕的成果。中国林业科学研究院建立了基于Internet网络环境的林业资源数据库,包含了森林资源状况、林业社会情况、林业经济情况、林业工程建设情况、林业营林情况和林业自然资源等历史数据。该系统运行采用了基于Internet的3层结构模式,即用户/WEB服务器/数据库服务器运行模式,可提供数据的网络查询、管理和维护功能,为分析和决策提供支持。
WCSchou等人开发了航空喷雾决策支持系统(SpraySafeManager,SSM)。我们知道除草剂被普遍用于森林杂草防除,但除草剂脱靶喷雾沉积和漂移是一个重要的环境问题,因此在清楚喷药工具对环境的影响及作用效果、运用效率的前提下,可靠地进行除草剂喷洒是必要的。SSM的特点就是将喷雾沉淀和漂移的预测与生物反应模型融合在一起。该系统包含了一系列除草剂/杂草和除草剂敏感植物雾滴反应模型及产量模型。第二代SSM(SSM2)将喷雾沉淀和地理信息系统(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉积修正模型和飞行路线确定模型,从而可在真实的空间背景下区分喷雾区边界和敏感区域。由于使用者能够即时、直观地“看到”喷雾区地图上的图像及数据,使得SSM2的模拟更加真实。
二、智能决策支持系统及其在林业中的应用
2.1智能决策支持系统的信息结构
为智能决策支持系统的信息结构,其中知识库用来存放各种规则集、专家知识经验及其因果关系;数据库存放基础数据、决策信息和事实性知识;模型库用来存放各种决策、预测及分析模型;多库协同器从知识、数据、模型、方法等各个方面为决策服务,协调各部分之间的关系,为管理决策提供多方面、多层次的支持和服务。
2.2智能决策支持系统的研究进展
随着Internet/Intranet技术的发展,传统的智能决策支持系统面临着一些新的问题:(1)分析、决策用的数据不再集中于一个物理节点,而是分散到网络上的不同节点;(2)分布、决策模型和知识处理方法也从一台机器上的集中处理,变成在网络环境下的分布或分布加并行的处理方式。
进入20世纪90年代以来,人工智能(机器学习、模糊技术、人工神经网络)、专家系统、数据库技术和Internet/Intranet技术的发展为IDSS提供了强大的技术支撑。20世纪80年代兴起的Agent技术为智能决策支持系统奠定了技术基础。Agent是一个能够持续自主驻留、活动于真实的或虚拟的复杂动态环境中的问题求解实体[7]。Agent具有相当程度的独立性、自主性、协作性、适应性和社会性,并在一定程度上具有人的部分智力。将Agent技术融合到智能决策支持系统中所集成的基于Agent的智能决策支持系统具有传统IDSS所没有的一些特性:(1)开放性。即能够与外界交互,系统资源不足时能够向外界请求帮助,同时具有对外提供资源的功能;其二是系统部件的易于增减,保持系统完整而不含多余的计算过程。(2)IDSS是分布式的、基于网络环境的。(3)资源可重复使用。不但决策程序、决策方法可重复使用,而且系统资源(决策知识、决策经验、决策模型等)能被不同的决策程序多次调用。(4)集成群体的经验和智能。(5)突破静态的程序化决策方式,实现人机智能结合。
目前多Agent技术已成为人工智能研究的热点。多Agent系统(Multi-AgentsSystem,MAS)是一个松散耦合的Agent网络,这些Agent通过交互解决超过单个Agent的能力或知识的问题。多Agent系统具有如下特征:每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力;没有系统全局控制;数据和知识是分散的;处理是异步的;Agent是异质的、分布的;系统是开放的。
2.3智能决策支持系统在林业中的应用
随着数据挖掘、人工智能、3S与DSS技术的发展,以及精确林业自身发展的需要,国内外开始研究智能决策支持系统在林业中的应用,如防护林体系建设、森林防火、变量施肥等。
北京林业大学研制出区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统。该系统由4个子系统构成:数据及数据库管理、图形及图形库管理、模型及模型管理库、专家系统,并以数据及图形系统为基础,以模型系统为分析手段,以专家系统为智能决策核心,各模块相对独立,以数据管理模块为中介,组成有机整体。可实现统计、预测、区域生态经济系统诊断、土地分类及生态评价、林种的水平及立体配置、区域经济结构优化等功能。
东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究,建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统,实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制,防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护,火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立,与上下级单位的数据交换,在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时,可模拟林火的蔓延,并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案,为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。
RaymondKFink等人利用机器学习方法分析空间土壤肥力、土壤物理性质和产量数据,在可变量施肥系统中利用基于规则的决策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加产量。利用标准的GIS工具将农田进行网格化,分成10×30m的矩形方块。根据历史产量数据、历史性质数据(土壤物理性质、土壤化学性质、坡度、地貌等)进行数据挖掘,采用CART回归树运算法则(Beriman等,1984)确定产量模型,根据当前性质数据、产品市场价格等,按照经济效益最大的原则确定施肥量的大小(如果施肥费用大于增加产量的产值则不予施肥)。从测试结果看,采用DSS4Ag系统进行变量施肥,产量增加不很明显,但施肥总量明显减少,降低了成本,且降低的成本超过了必要的土壤测试和变量施肥装置的花费,整体经济效益得到提高。
三、精确林业智能决策支持系统的设计
3.1精确林业的概念
精确林业是综合利用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、林业工程技术等现代高新科技,建立一体化、数字化、智能化的现代化林业生产模式和技术体系,最大限度地获得森林的生态、经济和社会效益,实现森林可持续经营和区域可持续发展。简言之,精确林业就是实现以最小资源投入、最小环境危害获得最大林业效益。其中,地球空间信息技术主要有全球定位系统、地理信息系统、遥感、数据通讯;计算机辅助决策技术主要有管理信息系统、决策支持系统、专家系统、智能决策支持系统;林业工程技术主要有林业机械自动化、森林病虫草害防治、森林土壤类型分析、林地适应性评价、立地类型与立地条件分析、林木育种、施肥、林木采伐,等等。精确林业的研究与发展有助于我国人口、资源与环境方面重大问题的解决,有助于林业资源的高效利用和林业环境保护,是发展林业的重要途径。
3.2系统的总体设计框图
建立GIS和ES集成的精确林业智能决策支持平台,可为林业生产者、管理人员和科技人员提供网络化、智能化、形象直观的信息服务。根据历史上病虫草害发生情况和森林保护专家在长期研究与生产实践中获得的知识,进行病虫草害统计趋势模型和技术经济分析,建立农药使用技术专家系统,并根据实时数据处理、喷雾目标特征和病虫草害防治目标阈值,建立智能决策支持系统,从而可针对不同林业生产情况及病虫草害发生类型、程度等实际需要确定农药投入的种类、数量等,指导自动执行变量投入决策,控制可变量喷头实现特定区域的农药精确定量喷雾,最大程度上杜绝非目标农药沉积,减轻环境污染。同时,病虫草害防治后的一系列数据可作为来年病虫草害预测和森林病虫草害防治战略的储备参考。
3.3系统的功能
(1)GIS数据仓库包括3个基本功能:①数据获取。负责从外部获取数据,将数据分类,重新组合成面向全局的数据视图,从而解决IDSS中数据存储和数据格式不一致问题;②数据存储和管理。负责数据仓库的内部维护和管理,包括数据的存储组织、维护、分发等;③信息访问。它属于数据仓库的前端,面向不同种类的最终用户,由系统的各种工具组成。数据仓库的最终用户在这里提供信息、分析数据集。
(2)数据挖掘系统。对数据仓库中的数据进行挖掘,通过大量的历史性数据分析,从中识别和提取隐含的、潜在的有用信息,通过多库协同器,将其分发给数据库管理系统、方法库管理系统、模型库管理系统、知识库管理系统。挖掘的主要技术是空间要素和属性信息关联的空间数据挖掘,它的研究内容不仅仅局限于对地理要素的空间位置和空间关系的研究,而且还包括对空间现象(季节更换、气象条件)、空间因素(高山、谷地、平原)、空间组成(土壤、地貌、植被、水域)、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究,力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究,力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律。
(3)联机分析处理OLAP是分析各种历史数据的最佳手段,其主要功能是:①提供数据的多维概念视图,可以使用户从多角度、多侧面来考察数据仓库中的数据,深入理解数据的信息和内涵;②快速响应用户请求;③提供强大的统计、分析、报表处理功能,进行趋势预测。
(4)精确林业工程系统。执行智能决策系统产生的结果,如进行变量施肥、变量喷雾。国内外智能决策支持系统的研究和应用多集中在商业和工业企业管理等领域,而在林业及生态系统管理等领域,研制和开发应用较少。但有理由相信,随着计算机技术、3S技术、信息技术、林业工程技术的发展以及林业现代化管理水平的提高,精确林业智能决策支持系统的研究和应用会不断得到发展并走向成熟。
参考文献:
1陈志骞.林业需要精确—对植树不成林的思考.辽宁林业科技,2002,(1):26-28
2BonczekRH,etal.FoundationsofDecisionSupportSystems.AcademicPressNewYork,USA,1981
篇3
无线视频监控优点解读
安防行业每当提到发展趋势时,出现频率最高的词必定是高清、数字、智能,这已经是被公认的三个发展趋向。可是在实现高清化、数字化、智能化的过程中视频无线传输起着桥梁作用,无线传输的便利及灵活紧密将三者联系起来实现在安防行业的应用。
1、综合成本低,只需一次性投资,无须挖沟埋管,特别适合室外距离较远及已装修好的场合;在许多情况下,用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制,例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境,对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便,采用有线的施工周期将很长,甚至根本无法实现。这时,采用无线监控可以摆脱线缆的束缚,有安装周期短、维护方便、扩容能力强,迅速收回成本的优点。
2、组网灵活,可扩展性好,即插即用,管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中,不需要为新建传输铺设网络、增加设备,轻而易举地实现远程无线监控。
3、维护费用低,无线监控维护由网络提供商维护,前端设备是即插即用、免维护系统。
无线传输技术存在组网灵活方便,开通迅速、维护费用低的优点,因而其应用存在着巨大的市场。但是随着无线传输技术的迅速发展,它的安全性问题越来越受到人们的关注。虽然目前安防市场上的无线传输设备都通过各种机制来增强其安全性,但是很多业内人士研究发现保密协议存在着各种各样的安全漏洞,比如他无法保证数据的机密性、完整性和对接入的用户实现身份认证。
无线视频监控方案及应用
应用无线传输技术,很好的克服了传统有线连接(同轴电缆、双绞线、光纤等)受制于硬件连接不便,具有随时随地的立体式接入方式,极大的方便了接入端的部署。
基于无线部署灵活性和成熟性,无线技术已成功融入监控行业各种场景;1.取款机、银行柜员、超市、工厂等的无线监控;
电力输变电站、电力塔、电信基站的无人值守监控 ;3.石油、钻井、勘探等无人区监控;4.公交车、出租车、押送车等车辆移动目标的监控;5.山区林地、深林防火监控;6.水源、河流、湖泊等资源的监控;7.高速公路沿线、铁路沿线、桥梁、隧道、道口等的监控;8.边防海岸、国境线监控;9.交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等移动点监控;10.应急事件处置的现场和远程现场监控和指挥(应急事件包括自然灾害、大型事件、突发事件等等);11.应急处置单位的教学和演习监控应用。
无线视频监控小范围应用方案
小范围无线监控,应用于办公场所、厂区、仓库等场所,以胖AP、瘦AP无接入为中心,结合原有有线网络,实现视频传输。主要场景如:不方便重新布线的建筑;若采用有线监控,则有可能对原有建筑造成破坏,需要挖槽、埋线等,因此不便于采用传统有线监控。
无线视频监控大范围应用方案
针对小范围监控,由于监控点较少,接入的视频带宽相对也较窄,在不强调管理要求情况下,可选择具有无线接入的大华网络摄像机及NVR产品,设计一套比较经济无线视频监控系统 。
高速公路、森林、偏远山区、油田、风景区、电力、水利等大范围、长距离固定点的监控应用中;因受范围广、地理位置偏远、不易布线等因素限制,若采用无线监控覆盖部署,可比较好的克服有线部署存在的问题,且可降低前期投入成本。所以针对上述类型的监控场景,大华工程师建议采用无线监控,如3G、WLAN、微波等无线技术。
无线视频监控运营商应用方案
移动、电信、联通等运营商,提供无线传输网络,有可支持标清传输的3G和支持高清传输WLAN等无线技术。可应用于各类需无线监控应用的场合,如公交车载监控、出租车监控、地铁高铁监控、中小学校园大门监控、商业门店监控等应用领域。经上应用,一般会通过租用运营商网络或直接租用由运营商建设的监控资源,采用如租金的方式每月支付给运营商一定的租赁费;如现在家庭宽带的方式。由于目前租赁运营商监控应用处于比较初期的阶段,一般价格较为昂贵,而且仍需进行基本城市及城乡更加全面无线覆盖 ,如针对校园增加WiFi的小范围覆盖点位,针对于大面积范围可采用3G覆盖,甚至于3G下代升级技术4G,才可更好提供传输所需带宽。
无限的发展,未来可期
篇4
关键字:营林管理;创新意识;创新管理;具体措施
营林管理进行规范性和创新性建设是现代化的发展要求。绰纳河自然保护区位于我国东北地区,其森林生态系统在气候的影响下属于寒带与温带的过渡环境,其中含有多种珍惜的动植物资源,列为了国家重点保护区。与我国大部分的林业资源相同,绰纳河林业自然保护区还具有一些营林管理问题,必须根据实际情况进行创新管理措施的建立,保证林业资源的可持续性建设。
一、管理理念的创新
科学营林是实现林业增产的重要途径,为开拓现代林业发展的新局面,必须改变过去陈旧的营林管理理念,结合时代需要加以创新。绰纳河自然保护区是中国唯一的寒温带向温带过渡的森林生态系统和森林湿地生态系统,尤其是森林生态系统仍处于原始状态,成为中国同纬度地区地带性森林植被的典型代表。绰纳河自然保护区以保护国家一级保护野生动物貂熊、国家二级重点保护动物驼鹿及国家一级保护鸟类黑嘴松鸡在为主要目标。这三种动物在中国分别种群数量急剧减少,已经处于濒危状态,中国貂熊和驼鹿的现状已引起国际保护组织的密切关注。营林管理是一项长期的系统工程,要想实现可持续发展,首先应树立新的管理理念。近些年来,上述植物的种植面积不断扩大,数量自然增加,粗放型管理很容易产生懈怠,或存在急功近利的心理,导致营林生产效率低下。若再出现病虫害防治不及时、抚育管理方式简单等情况,预期目标则很难达到。所以相关应意识到,营林不只是纯粹的绿化,更不是一味地追求经济效益,应树立起新的森林培育理念,以长远的眼光看问题,将经济效益和社会生态效益置于同一高度。传统“重技术,轻管理”的理念也应转变,实现由粗放型管理到集约型管理的过度,以减少生产中的消耗。
二、管理体制的创新
营林管理需要有关部门负责,互相配合共同努力,其内部管理结构体系就是所谓的管理体制。体制的好坏与营林工作执行程度有着密切联系,以往多设有林业局、营林科、林业站等部门。内部机构设置过多,管理程序颇为复杂,常导致工作不能及时开展,甚至出现重复现象。加上管理松散,各自职责不明确,效率极其低下,一旦出现事故便互相推卸责任,对营林管理极为不利。新环境下,要改善这一状况,应实现集约化管理。这就要求必须更新体制,因管理工作较多且需要长期坚持,林业局不可能事事亲为,因此要适当放权。营林科则可以考虑分包,从现代企业中借鉴经验,成立营林公司,采用企业管理方式进行营林管理。营林科则变为监管者,公司应实现统一管理,同时明确划分各部门职责,确保彼此间的独立。然后使各项工作进一步规范化,以提高营林管理水平。如前面提到的银杏、桂树等,可建立起专门的营林公司,将公司的管理方法及管理理念用于树木的生长过程中,从播种到采伐,实现全过程责任制管理。栽植抚育阶段最为关键,派专业人士负责,为树木提供一个良好的成长环境。若出现重大失误,可直接追究责任负责人的责任。
三、管理工作方式的创新
营林管理工作并不容易,涉及诸多方面,如前期的资源调查、方案可行性研究,管理中的流程制定、规章制度、防范措施等。需要各个部门积极配合,每一个环节必须彻底落实,将创新意识融入到整个过程中。
1、合理制定管理制度
营林管理工作不能随性而为,必须有合理的制度加以引导约束,各个阶层以及任何部门都要严格按照制度开展每一项工作。制定制度就要发挥效用,所以要彻底落实,谁都没有逾越制度的权利,否则一旦流于形式,营林管理工作很难继续开展。如营林管理,其过程大致要分为选地、整地、挖穴、选种、播种、栽苗、抚育几个阶段,每个阶段又有很多细节,整体都处于相互联系中。一旦某一环节出现问题,必将影响其他方面。而实现管理制度化,则起到了行动指南的作用,可规范管理者的行为和观念,使其不能随意而为,避免出现管理混乱的情况。需注意的是,管理制度一来要人性化,体现出当前时代的特点;二来应根据实际情况的变化而不断调整。
2、科学制定管理流程
营林管理工作具有很强的系统性,需要按正确的程序一步步开展,以工厂制造产品的方式负责香樟管理,环环相扣,规范各个环节,确保整个管理过程有秩序的进行。如选择林地前需要通过充分的调研,制定实施方案时要综合全面信息分析,挖穴要把握适宜的尺寸大小,播种栽苗则要在正确的时间段开展。立地条件不同,树种也有所差异,应遵循因地制宜的原则,选择适合香樟生存的环境。移栽定植等工作都有标准要求,但实现过程中并非一成不变,要学会调整。
3、采用信息化管理技术
在营林管理中,由于森林往往在山区中生长,大规模的覆盖面积,复杂的山石水域地势,致使森林资源信息搜集工作较难开展,相关管理人员不能够在第一时间获得目前森林的发展现状,出现了盲目的管理实施。及时是在认为勘测与调查中,也不能够获得完整的资料信息。因此,必须要借助现代化的信息技术,通过全球定位系统、远程遥感技术等应用,最林区的资源现状进行智能化的勘查,了解林区内生物和动物的多样性分布及生长情况,通过大范围的实景观察,对林区资源进行科学的规划。在绰纳河自然保护区的现代化管理技术应用中,已经对貂熊、驼鹿和黑嘴松鸡等濒危物种实施保护,通过对动物的生活习性观察,统计了物种的数量分布情况,并通过计算机电子归档技术,对该地区的动植物信息建立了电子平台,方便于营林工作的顺利实施。
4、采用现代化监控技术
在森林的现代化管理中,要想做好营林工作,除了进行森林培育、经营管理、砍伐制度的实施等,还要对森林火灾隐患进行重视,近年来,我国的森林火灾得到了进一步的控制,但是还是有部分地区因为管理不得当,造成了严重的损失。在森林防火的控制措施中,要运用现代化的监控手段,通过在森林道路空中进行电子眼的安装,对森林的日常现状进行监控,确保在危险发生的第一时间采取控制措施,提高森林防火的管理意识和管理水平,提高营林现代化管理的创新途径。
结语:森林自然资源和森林生态环境的保护一直都是我国的重点项目,在具体的营林工作中,必须要坚持可持续发展的思想路线,运用现代化的管理手段,对林区实施育林、规划、防火等管理。尤其是当前新环境下,传统的营林管理方式已不能适应新要求,必须结合时代特点,创新管理理念和工作方式,以达到预期目的。
参考文献:
[1] 李江.当前营林管理工作方式的创新途径[J].中国新技术新产品,2014(17).
篇5
[关键词]物联网技术 小型采集设备 楼宇综合管理 应用
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0252-0447
引言
随着科学技术的不断发展,物联网技术也得到了快速的提高,物联网技术是继互联网、计算机之后,信息产业的第三次革命,是引领未来经济增长的一个重要因素,尽管物联网技术现在还不够成熟,但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程,能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息;并通过各类可能接入的网络,进行物与物、物与人的连接,以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别;在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。
一、基本概念
1、 物联网技术
物联网的最初是叫做传感网,1999年开始出现了物联网这个概念,2005年得到普及,2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络,其本质还是一种互联网。这有两层含义:第一,物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术,是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术;第二,其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮,互联网只是将计算机连接起来网络化,而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网(The Internet of things )的准确定义是:通过射频识别(rfid) 、红外感应器、全球定位 系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与 互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的一种网络概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps(global positioning system)全球定位系统等等。
物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的,机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路,而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代,就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起,成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础,无论是经济管理、生产运行、社会管理,乃至个人生活都将运用到物联网技术。
与其它国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展,已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。
物联网在中国高校的研究,当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。
为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,保持、扩大学校在物联网研究领域的优势,2009年9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室,一些“物联网”产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。
2、基于物联网技术的小型采集设备
小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。
基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。
3、楼宇综合管理系统
近年来国内高层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物,高高的耸立在地面上,这是它的外观,而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,楼宇综合管理系统也就应运而生。
楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统,是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统,它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。
智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制,以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是:信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式,尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。
根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求,必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力,真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标,为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。
二、物联网的应用
物联网与其说是网络, 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到, 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候, 需要依据不同时期不同的出发点, 规划一条既符合科技创新规律, 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力, 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路, 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。
1 物联网在智能城市中的应用
国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发, 运用物联网技术, 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示,上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上, 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通, 确保城市的有序运作。在上海世博会期间,车务通 全面运用于上海公共交通系统, 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。
2 物联网在能源管理与公共事业中的应用
预计到2020 年, 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下, 发电和输电过程中浪费非常严重。现在, 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量, 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据, 透过先进的分析工具产生智能洞察, 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间, 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言, 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量, 更短的停电恢复时间, 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护, 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。
3 物联网在交通管理中的应用
交通规划者已开始努力促成多个系统的集成, 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离,(提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度) ,也可保护环境(如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅) 。
4 物联网在物流业中的应用
物流供应链, 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家, 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例, 中国物流成本占整个GDP的18%,而日本为11%,美国为8%,欧盟仅为7%。在这18%中,运输成本总计超过55%,而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因, 这不仅削弱了中国企业的竞争力, 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合, 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等, 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求, 它可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性) 、降低风险( 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品),也能减少供应链的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放) 。
5 物联网在通信行业的应用
通信行业,在“2009年中国国际信息通信展览会”上,中国移动展出了手机支付,这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换,由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡,而不需要对手机进行更换。
用户在消费时,只需要将手机从接收器上轻轻一扫,就可以方便进行各种购物,以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术, 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统, 通过画面可以对货物进行通关检查, 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机,通过刷手机可以实现公交车票支付,这些都是典型的应用。
在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。
按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签, 这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。
其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。
要建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模, 才能使物品的智能发挥作用。一个城市有100万辆汽车,如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明, 各个行业对于物联网的需求程度不一, 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况, 可以预见, 物联网正在快速地走进人们的生活, 它的实际应用将分以下三个步骤实现: 实现物体的自我感知功能; 物与物之间相互联系, 交换信息; 系统通过分析物联节点的信息, 做出最优化的调整策略, 控制整个系统超优化方向做出改变。
目前物联网的发展正处起步阶段, 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素, 但目前良好的外部环境, 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。
三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题
基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题,是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有:
一、布线成本高:楼宇内的布线是相当多的,不仅多而且布线也相当复杂,成本就更高了。据统计,一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上,这对工程建设来讲是一笔相当大的费用,线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等;此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本,也会降低安全可靠系数。
二、灵活性差:布线是在工程施工初期进行的,然而,一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输,可能只需要双绞线就可以了,但是随着信息数据的不断增多,双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输,这就需要对楼宇内的线路进行更新,重新布置光缆。
三、标准不统一,由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多,生产出的产品质量也参次不齐,最终会导致不同厂家的产品无法共用,然而,在具体施工时有的厂家提供的产品很好用,而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求,这将增加施工难度。
四、施工周期长,智能楼宇的布线周期长,布线时间需要一直跟踪楼宇的建设,从施工初期到施工结束;这将会浪费巨大的人力物力,由于长时间的跟踪布线,容易使得布线出现疏漏和布线错误,这会对工程施工带来影响。
基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题,通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集,来对楼宇进行综合管理。因此,基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础,依托移动的无线网络,可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中,如环境监测、森林防火,施工安全等领域;在获得可观的经济效益的同时,也会带来巨大的社会效益,所以,基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。
四、楼宇综合管理系统的发展现状
随着上世纪九十年代,智能楼宇的理念进入我国,并逐渐影响着我国的建筑行业,使得楼宇逐渐趋于智能化,到本世纪初,随着中国各地高楼大厦的涌现,智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用;这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统,必须快速的发展。
传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题,具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此,基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。
目前,楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上,主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而,随着无线网络技术应用的不断深入,安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富,随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入,研究范围也将进一步扩展,将扩展到环境保护和家庭生活空间。
现阶段,我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题,如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。
1、管理子系统众多设备鱼龙混杂:
通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多,如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集,并对每个管理系统进行深入的了解,掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中,每种设备的类型都有可能出自不同的厂家,其产品成熟度,功能接口都无法统一,往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性,这将会导致对接的不完整性。
2、接口与通信标准缺失:
智能楼宇的管理系统标准有很多,且每个子系统都有不少标准,但一般都是功能描述和验收类的标准,缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前,还没有官方规定的接口标准;因为没有接口标准,就无法达到统一管理各个子系统的要求,这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少,严重影响着楼宇的综合管理。
3、缺乏专业的管理系统开发商:
楼宇管理涉及的管理子系统比较多,这就对管理系统提出了更高的要求,综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前,我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类:国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家,由此可见,我国要加强对小型采集设备的开发,加强对楼宇综合管理。
随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及,传统的3A说法将慢慢退去,系统将趋于统一,OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊,到最后将不再有这些区分,系统集成将更加简便,楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。
基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性,更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能,例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统,但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统,然而,这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品,打开电源,则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中,正常执行其功能。
五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容
基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性,更体现着智能楼宇系统的标准化程度,所以,该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。
本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性,并主要针对数据采集、传输、加密三个方面:一是数据采集,实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输;二是数据传输,通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据;三是数据在传输过程中的安全性。
1、数据采集技术
计算机处理的是数字量,而外部的信息大部分是连续变化的物理量,我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中,因为计算机只能识别二进制的数字量。然而,数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量;例如温度、压力、速度,要将这些信息送入到计算机中进行处理,就必须先把这些连续的物理量,进行转化,转化成数据量,导入到计算机中。计算机是数据采集的核心,完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。
在楼宇通讯中,数据采集技术就显得尤为重要。;楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议,符合国家通讯标准协议是;楼宇自控通讯的先决条件,这样楼宇的信息才能正常通讯。然而,根据楼宇自控系统接口特点,采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议,传输方式以zigbee或rfid技术为主,根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。
2、数据传输技术
数据的传输技术,楼宇内网络硬件资源丰富,几乎覆盖到每一栋建筑,可以利用以太网或wifit等方式传输数据,可以降低数据传输成本,提高数据传输的稳定性,因此,数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制,选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。
无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点:
一、成本低:物联网技术,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式处理器和存储器,就单个节点而言,硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈,工作在2.4GHz免执照的ISN频段。
二、组网能力强:数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式,网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施,节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
三、对等网络多冗余、可靠性高:在数据传输中,所有节点地位平等,是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路,任何节点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
四、多条路由:在数据传输过程中,节点通信能力有限,覆盖范围只有几十米到上百米,节点只能与它的邻居直接通信,如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信,则需要通过中间节点进行连接。
3、数据安全性
后端管理系统采用一体化采集技术,为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性,主要会采取以下几个策略:
一、采集设备在连接至客户端,需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册,网络传输数据包经过高度加密,这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取,保证数据在传输过程中的安全性。
二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能,这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断,从而快速定位故障环节,且可进行远程故障排查功能。
三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库,采集设备与数据中心连接断开后,可以保存至少一个月内的所有采集数据,从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时,将会主动对断线期间的数据进行历史恢复,同时,支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。
物联网技术的引入,将使楼宇智能化系统发生根本性变化,主要表现有如下几个方面:
一、由物联网这个名字就不难得出,物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化,“物”的内部被植入智能芯片,使其功能发生巨大的变化,使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息,它会对信息进行简单的交换,而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能,接收信息,并进行一些简单的动作,这在机器人身上得到了很好的体现。
二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标,大多数都以“RFD”作为基本技术支撑,任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要,通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。
三、充分发挥物联网开放性的技术特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统,而采用物联网技术是开放式的,具有无限扩展性和联通性的特点,将物联网技术引用到智能楼宇中,这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点,都可以与自己的物联网进行连接,实现信息交换和控制等功能。
四、使得工程建设更加简易,物联网采用互联网技术与物相连,而互联网技术已经很成熟,应用最为广泛的网络技术,其底层连接方式灵活多样,然而,各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通;最高层的应用也层出不穷,开发人员具备较为成熟的技术,能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。
六、主要技术创新点分析
物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全,这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新,提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。
一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片,当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变,会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息,并对信息进行简单的变换,而带智能芯片的传感器,能够对信息进行复杂的计算处理,并自行进行一些处理动作。
二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中,从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口,在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口,这样方便了后续功能的扩展。
三、工程建设更加简易,充分发挥物联网开放的基本特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统,然而,物联网是开放性的,具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术,可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点,与自己的物联网进行相连,及时实现信息交互功能。
七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益
根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现,物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用,该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上,实施对数据的透明监控,管理人员随时可以监测到自己所需要的数据,同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况,这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。
(一)、经济效益:在未来几年,物联网技术将得到广泛的应用,物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币,而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币,用于本项目的开发以及市场开拓;并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。
(二)物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显,本项目涉及到的学科比较多,能够带动多种行业的发展,尤其是计算机、自动化、工程管理等专业,这样必然会增加我国的就业率,以缓解就业问题,保证社会的和谐稳定;本项目还可以扩展到多个行业,可以提高我国现代化的建设,能够减少事故的发生率,保证人身安全。
(三)从能源角度来看,本项目所用原料与设备均符合国家环境要求,废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术,尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量,从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算,引入电算化和内部网等电子网络工具。
(四)从环境角度来看,本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针,积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中,一方面可以向人类反映出环境的改变,另一方面也可以为人类提供优化环境的依据,物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。
结束语
随着时代的发展,物联网技术将会得到广泛的应用,虽然目前物联网技术还不够十分成熟,仍处于摸索的阶段,但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展,在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势;物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统,其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速,而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合,必定将加快智能楼宇的发展,同时也推动物联网技术本身的进步。
参考文献
[1] 马一丁.透过应用看物联网发展前景[J].中国电子商情(基础电子),2010(Z1).
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[关键词] 地图制图 地理信息 空间数据库 可视化 数据挖掘 网格
地图制图学与地理信息工程是研究利用图形科学、抽象概括地反映自然地理和社会经济各种要素和现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化,并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化,建立相应的空间信息系统,以图形和影像方式传输空间地理环境信息的科学。
随着计算机、遥感技术的发展以及多学科理论的相互渗透,以地理空间信息数据库、计算机地图制图、地理信息系统和计算机网络技术为主体的数字化地图制图,已经取代了传统手工地图制图,并正向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图制图与地理信息系统转变,地理空间信息获取的天、空、地一体化、信息处理的智能化、信息服务的网络化正在成为信息时代地图制图学与地理信息工程学科的新特征。当前,我省地图制图与地理信息系统工程的技术与应用发展与全国先进省份相比,还存在一定的差距。因此,进一步总结我省地图制图学与地理信息工程学科的发展状况,分析所面临的挑战和机遇,明确今后一段时期的发展方向,是十分必要的。
1 地图制图学与地理信息工程学科取得的进展
地图制图学与地理信息工程学科有其特殊的社会任务和科学任务。它的社会任务是:从社会需求出发,设计和制作不同种类的地图,建立各类空间数据库和专题地理信息系统,为资源调查与开发、工程建设与规划、环境监测与灾害治理、宏观管理与社会应用等服务。它的科学任务是:为完成其它任务提供一系列理论、方法和技术支持,如地图空间认知理论、地图自动综合理论和方法、空间数据不确定性理论和数据质量控制技术、空间数据分析、数据挖掘与知识发现方法、空间信息可视化与虚拟现实技术、基于网格的地理空间信息管理与服务技术等。近年来,我省地图制图学与地理信息工程学科取得了一些重要进展。
1.1 地图制图生产进一步实现了由手工模拟地图制图向现代计算机数字制图的转变
“十五”期间,我省地图制图生产基本实现了由传统的手工地图制图技术向现代计算机数字制图技术的跨越式发展,地图制图与出版的数字化与一体化已成为我省地图制图生产的基本技术手段,基本改变了地图制图技术的落后状况,提高了成图速度,缩短了成图周期,适应了经济建设和社会发展的需求。目前,常见的地图制图数据模型有两种:面向计算机地图制图的数据模型和面向GIS的建库数据模型。前者以满足地图制图规范与图式要求为核心,强调要素的符号化,以制图效率与质量作为评价标准,适合于地图制图;后者以地理空间对象(包含图形信息、高程信息和空间关系信息)的表达为核心,不强调物理特征的符号化表达,以检索查询和空间分析效率作为评价标准,适合于计算机识别、空间分析和计算(简灿良,2008)。有的专家提出一种同时面向地图制图和GIS的数据模型,将矢量地理信息与符号化地图图形数据进行有机融合,在统一平台上一次性地完成地理信息的生产和更新、地图制作及图形信息再现。
1.2 初步构建了我省基础空间数据库,空间数据索引技术研究进一步深入
继建立我省l:25万、1:5万数字线划图(DLG)数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库等之后,又建成了我省1:1万数字线划图(DLG)数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库( 叶荣青,2007 )。各设区市l:2000、1:1000、1:500基础地理信息数据库也在建设之中,基本建立了福建省地理空间基础框架,为我省区域经济规划、防灾减灾、科学管理和重大工程建设提供了及时可靠的基础地理空间信息保障。但海量空间数据的组织与快速检索仍是空间数据库领域的一个重要问题。一种大数据量森林场景组织及其实时绘制方法(李建微、陈崇成等,2007),针对森林场景建模的复杂性和大数据量等特点,并在对比分析各种场景组织算法的基础上,阐述了采用八叉数结构(Octree)来组织森林场景的流程,提出了层次包围盒+线性边缘检测的预裁剪算法,并将该算法应用于大数据量森林场景的实时绘制;通过实验结果进行分析,得出了八叉树结构对场景不同划分深度对绘制效率影响的规律,对大数据量的组织管理,进行有益探索。
1.3 省、市地图集的编纂出版水平有了新的提高
20世纪70年代以前,由于受制图技术手段、印刷工艺的制约,地图产品多数为手工绘制或单色机器印刷的单张图,地图表现形式单调,内容简单。地图集(册)的编制出版工作也受技术制约,发展缓慢。1962年,我省编制出版了第一本《福建省地图集》,直到1989年才编制出版第二本《福建省海岸带与海涂资源综合调查地图集》。1995年之前,编制出版全国范围的地图册一本,全省范围的地图册两本。上述图集(册)均为手工绘制,地图符号、线划较为粗糙,色彩表现力不强,内容详尽程度也受到一定影响。90年代后期,计算机技术的快速发展和四色印刷技术的应用,地图集(册)的编制和出版也有了新的提高。相继编制出版了《福建省农业地图集》(1995)、《福建省海岛资源综合调查地图集》(1997)、《福建省自然地图集》(1998)、《福建省普通地图集》(1999)、《福建省历史地图集》(2004)、《福建省文物地图集》(2007)、《福建省行政区划地图集》(2007)、《中国精品地图册》(2007)、《中国高速公路营运里程及城乡公路网地图集》(2007)、《中国城市间快速行车指南地图集》(2007)、《福建省情地图集》(2008),编制出版了全国性、区域性和省(市、县)地图册几十种。此外,还与台湾大舆出版社联合编制出版了《台湾省地图册》。同时,还编制出版了福州、厦门、泉州市多媒体电子地图。地图集(册)的编制呈现多方位、多品种、形式多样、内容丰富、信息量大的发展态势,其应用已涉及到各行各业,在国民经济建设、社会发展、政府辅助决策中发挥了重要作用。
1.4 电子地图和地理信息系统技术紧跟国内先进水平,地理信息服务形式更加多样化
随着地理信息系统技术、计算机地图制图技术和空间数据库技术的发展,各种专业应用GIS中的电子地图、多媒体电子地图(地图集)、网络电子地图、导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生。例如,福建省地图出版社编制出版的《福州市电子地图》(2001)、《泉州市多媒体电子地图》(2003)、《福建省城市三维电子地图》(2007);福建省基础地理信息中心研制的《福建省三维电子地图》(2007);福州市勘测院编制《福州之窗电子地图》(2004)等。与此同时,用户范围也更加大众化。
近年来,我省地理信息系统技术快速发展,紧跟国内先进水平。福州大学参与研究的国家863 计划“面向网络海量空间数据处理的大型GIS 开发”项目立足技术创新,在解决面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、分布式计算等关键技术问题的基础上,开发了具有我国自主知识产权的、可支持国家级空间基础设施建设的大型地理信息系统(GIS)基础软件平台。空间数据库服务器和空间应用服务器可以在Unix/Linux 大型服务器上运行,具有TB 级空间数据处理能力、安全级别达到B2 级,可以支持局域、广域网络环境下空间数据的分布式计算,可供国家级空间数据处理与交换中心以及大型GIS 应用工程使用。此外,福州大学还在国内率先成功研究开发了基于XML Web Services技术、SOA体系架构和SaaS运行模式的城市空间信息网络服务平台,通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理,并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口,实现与各种Web 应用的快速集成,从而为地理空间信息的应用提供了基于GIS信息与应用的公共服务平台,为我国“数字城市”、政府和企业信息化建设提供了一种经济适用的地理空间信息应用解决方案。地理信息系统研究结合福建省情,立足解决区域发展的实际问题,在不同行业得到广泛应用。
3S 综合应用与服务体系。福州大学通过开展二期国家863课题研究,以多时相、多类型的卫星遥感数据(包括微波雷达遥感数据和光学遥感数据)为信息源,以国产地理信息系统软件为分析和管理工具,以全球定位系统为空间定位手段,以宽带网络技术为信息传输,开展面向福建省国土资源、农业、海洋环境和林业动态监测、数据更新、信息管理和共享服务应用示范系统的研究和开发;开发了省级、行业级和县市级等不同空间尺度和主题层次的业务运行示范系统,实现业务运行的面向用户的数据交换、互操作和应用服务。建立了“省―地(市)―县”三级国土资源环境和林业专题应用示范系统;开发区域海洋区划和省级海洋监测集成与服务系统;开展网络和通信技术在“3S”应用系统中的集成,面向林业监测应用的多源遥感数据融合算法、面向林业或海洋应用的数据挖掘、空间信息的表达、网络共享与服务等关键技术的研究。如福建省林业信息共享服务平台中的信息共享方案设计(梁娟珠、涂平,2006),以“数字林业”建设为背景,针对信息共享服务平台建设中的信息共享体系结构、数据库共享方案、数据交换体系三个主要方面提出福建省林业信息共享方案,并对信息安全问题进行了论述。基于省-地市-县信息共享平台的大型3S 综合应用与服务体系,其成果先后获得福建省科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。
省级政务信息共享平台。福州大学通过国家863课题开展省级政务信息共享平台开发与应用研究。建立 “省-地(市)-县”政务信息宽带网络之上的信息共享服务枢纽。实现了分布式政务信息的访问、查询、转换、下载、交换和集成,并提供用户管理、安全管理、数据目录管理、异构数据共享和交换、协同办公服务、分布式异构数据库的集成与应用等综合服务功能。面向电子政务的地理信息服务研究,根据电子政务建设对地理信息服务的实际需求,提出了地理信息服务体系和面向电子政务的地理信息服务层次结构模型,提出了“体、层、条、块”的地理信息服务体系分类方法,并用“塔、层、面、块”的塔型结构予以表达。探索和基本解决了面向电子政务的地理信息服务体系建设中的地理信息交互式可视化表达等五项关键技术。如数字区域应用基础设施研究(吴升、王钦敏等,2006),针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题,提出“数字区域”应用基础设施的概念,对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施,它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑。由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体,是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁;公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心,为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中,元数据管理和目录服务平台为信息的和查询提供了“一站式”入口;信息共享与协作服务平台实现分布式数据库的信息共享和交换;地理空间信息网络服务平台实现对地理空间信息的集中式共享。最后,总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果,对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。面向电子政务的地理信息系统研究(卢毅敏、汪小钦等,2006),主要针对电子政务GIS中基于Web的地图技术、空间元数据技术、空间信息协同组织技术、空间信息可视化表达技术、地理编码技术等关键技术进行了具体的讨论与应用。
1.5 地图自动制图综合研究取得了实质性进展
人在制图综合过程中的思维方式主要表现为抽象思维、视觉思维。计算机能在多大程度上模拟人在制图综合过程中的思维方式,认知科学采用功能模拟的方法来研究人脑思维规律,通过计算机按照模拟模型来模拟人脑的思维过程。其模拟结果的正确程度完全取决于模拟模型和输入数据是否客观、正确反映了人脑思维系统。当前计算机模拟包括制图综合过程中基于联系的归纳推理、基于过程的形式推理和基于规则的演绎推理;而对于制图综合过程中的视觉思维,计算机模拟起来就困难了。同时,用计算机模拟制图综合过程中人脑的思维方式,求解制图综合的问题,无论是数据处理还是知识处理,都必须具备问题形式化、可计算性、合理的复杂度等三个前提条件,这都是难度很大的问题。国内很多学者在解决自动综合的许多难题方面做了大量的工作,包括基于知识的自动综合处理模型、基于遗传算法的自动综合处理模型、基于ABTM的自动综合处理模型、基于弹性力学原理的自动综合关系处理模型、基于数学形态学和神经网络的自动综合处理模型等等。特别是提出了自动综合链及其自动生成的理论和方法,以及据此建立的自动综合过程控制模型,为电子计算机按照模拟模型来模拟人在制图综合过程中的思维方式创造了十分有利的条件。福州市勘测院研制1:500到1:2000城市大比例尺地图缩编系统,系统基于Visual Studio .Net开发平台、FME2004数据转换平台,综合应用C#、、FMEObjects、MDL、数据库、XML等计算机技术,采用MVC设计模式设计的、面向对象的组件式技术进行开发。实现要素合并、要素化简、要素抽稀、要素移位以及缩编知识库维护等。
1.6 空间数据不确定性研究进一步深化
空间数据的不确定性主要探讨和研究空间数据误差和不确定性,及其误差传播和控制的方法。不同空间分辨率DEM提取坡度不确定性研究(陈楠、汤国安等,2006)运用信息论与统计学一些指标及比较分析的方法,以1:1万DEM为研究对象。定性地分析了在黄土丘陵沟壑区DEM空间分辨率对所提取的坡度信息的不确定性影响,并建立了定量的计算公式。黄土高原丘坡信息DEM提取算法的应用(陈楠、王钦敏等,2006),选择代表黄土高原地貌类型(丘陵沟壑区、梁峁区、高原丘陵过渡区)的75个样区(每个样区约4 km2),以1:1万水平分辨率为5m的DEM为研究对象,研究不同算法对提取地面坡度精度的影响,提出了对坡度和坡向精度进行评价的指标,并获得了以上指标与分辨率的函数关系,所得函数关系可为实际工作部门选取适宜的DEM分辨率提供依据。
1.7 虚拟现实技术向通用化和实用化发展
空间信息可视化与虚拟现实技术过去主要集中在虚拟地理环境的基础理论及相关学科应用技术的引进和研究。福州大学2002年以来选择大场景、高复杂度、强交互的虚拟森林环境为研究对象,提出了基于虚拟现实、空间信息技术、图形学等原理的分布式虚拟森林景观的构建原理,并在国际上首次按单树建模―林分场景―森林景观等三级尺度实现的技术体系。该研究小组已成为国内进行系统地、持续开展虚拟森林环境的3个研究小组之一。主要完成的成果包括:(1)基于OpenGL开发了一个参数化单树建模工具,并在其它应用项目得到推广应用;(2)开发成功面向森林经营管理需要的虚拟森林环境。该平台实现2维GIS与3维仿真功能的紧密结合;(3)基于HLA的开发分布式协同森林灭火仿真原型系统。(4)基于本体技术开展了面向灭火决策的领域本体知识库系统的研究与原型系统开发;(5)开展了基于L-system的南方果树-芒果、龙眼的建模,实现了果树在年周期和生命周期内的生理生态生长发育过程3D表达;(6)初步探索了顾及光合作用的果树生长的数学建模、三维建模,展示了在不同环境因子和经营参数控制下龙眼的生长变化过程。林开辉,陈崇成等(2006)针对虚拟森林灭火仿真需要多种不同要素同时参与灭火仿真的功能需求,提出了一种基于HLA 的可扩展的分布式森林灭火仿真体系结构。可用于地理多维信息的综合管理、协同规划、设计与决策等,可为数字省、数字城市、数字行业建设提供方法和技术支撑。虚拟现实技术中场景的建模和控制一直是人们关注的焦点,江辉仙、林广发等(2006)应用虚拟现实地理信息系统(VRGIS)技术建立库区三维仿真系统,结合影响水土流失的各种因素,利用GIS对空间数据处理和分析的特殊功能,实现水土流失监测预报系统数据与图形的有机结合,提高水土流失监测预报的准确性。系统具有三维性、交互性、多媒体集成性和境界逼真性。省基础地理信息中心基于三维地理信息系统软件开发福建省三维基础地理信息平台(政务网),实现三维地理信息的查询、浏览,政务信息的查询、浏览,专题地理信息的加载及地名地址信息的上传、标注等功能;开发了基于三维基础地理信息的地震救灾、地质灾害、森林防火、核电规划、交通规划、城市三维、旅游三维、治安管理等专题三维地理信息系统。
1.8 空间数据挖掘和知识发现研究越来越受重视
面向地学和资源环境等领域应用的空间数据挖掘,除了能提取地理实体几何特征知识外,还能发现空间分布、空间关联、空间层次、空间演变等知识。福州大学面向资源与环境问题,以多源、异构的海洋、林业、国土等行业环境监测数据(如各类监测台站、卫星遥感等平台的监测数据)为对象,开展多尺度空间数据的可视化挖掘提供理论框架、技术方法和原型系统研究,在空间离群点的识别与分析、空间关联规则提取、高维空间数据聚类、高分辨率光学遥感数据聚类等空间数据挖掘算法以及在空间数据挖掘的原始数据、挖掘结果的可视化表达以及挖掘过程的可视化交互探索方法等方向取得进展,推动了地区空间数据深度挖掘的研究与应用水平,空间数据挖掘和知识发现取得了显著进展。(1)基于时空统计的方法,如钟春棋、曾从盛(2007),基于RS与GIS的福州市景观格局动态演化研究,在RS与GIS技术支持下,利用1986年、1993年和2000年3期TM遥感影像,选取反应景观空间结构和景观异质性的指数,分析了福州市区景观格局及动态变化的特征。(2)基于空间关联规则的方法,主要指空间对象之间的空间和非空间关系,如厦门市湿地时空演化的遥感动态分析(李春华、沙晋明,2007):以厦门市近20年来多时相遥感数据为数据源,采用RS和GIS技术提取湿地动态变化信息;综合运用多项式回归、马尔可夫模型、虚拟地理环境技术对厦门市湿地时空演化趋势进行模拟分析和定量预测研究,建立厦门市湿地动态变化系列图谱。邱炳文, 王钦敏等(2007)采用Moran's I系数的自相关图来表示土地利用及其影响因子的空间自相关性特征,并且在此基础上建立了土地利用与影响因子的空间自回归方程。(3)基于求解问题不确定性的方法,包括粗集理论(Rough Set Theory)和云理论(Cloudy Theory);(4)基于可视化的方法,如土地利用与土地覆盖变化信息的图谱研究(余明、李慧珍,2007),应用RS和GIS复合技术提取土地利用信息图谱,从现状结构、发展变化(净变化与相互转化)等方面进行土地利用信息定性和定量的分析,并建立了实验区土地利用演变过程和空间扩展图谱,其研究和建立的土地利用斑块形态与扩展图谱,在一定程度上反映了地学信息图谱的“形-数-理结合”和“系列化”、“谱系化”、“模型数值化”的特征。(5)基于人工智能的方法,如陈楠、王钦敏等(2006)基于BP神经网络自动提取沟谷研究,提出了将提取沟谷的过程转化为根据地形因子综合判定地貌类型的过程的思想。应用BP神经网络分析了6种地形因子与沟谷地形的相互关联关系。
1.9 地理信息网格与知识网格创新研究出现良好开端
知识网格是网格发展最新阶段或表现形式,它是在人工智能和知识管理的基础上形成的网格,是集计算网格和信息(数据)网格、知识发现平台、决策支持系统为一体的智能网格。福州大学将时空数据挖掘、空间决策支持系统、信息可视化和人-机交互等技术引入网格计算环境,基于主流网格中间件Globus成功开发地理知识网格平台(GeoKS-Grid),形成数据资源管理中心、资源监控中心、任务管理中心、数据挖掘与决策服务中心、网格平台管理中心等主要模块,并在系统上部署了一系列网格服务,如基于MST的空间离群挖掘服务(以福建沿海土壤地球化学异常分析为例)、基于本体知识推理的土壤适宜性评价服务(以福建沿海地区热带水果种植应用为例)、空间关联规则挖掘服务(以漳浦县林种与影响因子关联分析为例)、城市空气高架点源污染模拟服务(以厦门市SO2为例)、城市短期电力负荷预测服务(以厦门市为例)、海上化学品泄露污染扩散模拟服务(以福建湄洲湾易溶液化品为例)。该平台拥有地理知识发现和辅助时空决策分析的功能,促进网络地理信息共享与服务从单纯的信息交换和互操作、集成处理上升到时空数据挖掘服务、决策服务的深层次转变,为地理知识服务网格平台成为一个可视化、交互式、智能型的地学问题协同式求解环境奠定基础。
1.10 地图制图学与地理信息工程理论研究
地图制图学与地理信息工程学科中除了地图投影、地图综合和地图符号等传统理论外,又增加了地图空间认知理论、地理信息传输理论、地图视觉感受理论、地图模型理论、地理空间信息语言学理论、地学信息图谱理论、空间数据的不确定性理论等,地图制图学与地理信息工程科学的理论体系正在逐步形成。许多现代数学方法都在地图制图学与地理信息工程科学技术中找到了自己的切入点,特别是现代数学方法在地图自动综合和空间数据不确定性研究中的应用。我省在这一方面取得一定的进展。
福建师大地理科学学院和福州大学空间信息工程研究中心致力于空间数据挖掘与信息共享的理论、方法与技术的研究与应用示范研究。师大地理科学院作为主要成员参编的《地图学基础》由高等教育出版社出版,该书被全国高校选作教材,并获全国普通高等院校优秀教材二等奖;《地图学原理》由科学出版社出版(2004年);《地图学》课程被评为福建省优秀课程;《地图学的改革与建设》经国内专家鉴定为国内先进水平,获福建师大优秀教学成果一等奖。《地球信息科学导论》由科学出版社出版(2007年),作为地图学与地理信息系统专业博士与硕士研究生教材。福大空间信息工程研究中心近几年从事数字区域的理论、技术与应用,地理信息的建模理论与分析技术,空间数据挖掘的理论与方法,数据传输与信息安全技术等应用研究。《人口经济学中的GIS与定量分析方法》(王钦敏等)运用GIS 理论、方法分析人口空间分布与相关自然和经济因子间的定量关系。建立了人口空间分布与经济发展之间关系的微分方程组模型,运用稳定性理论揭示两者之间的非线性动力学机制。对人口空间迁移变化与经济发展之间的关系建立数学模型,为人口空间迁移预测及政府决策提供参考。
以上所述地图制图学与地理信息工程学科取得的进展基本反映了近年来本学科发展的面貌。
2 地图制图学与地理信息工程学科的发展趋势和任务
通过总结地图制图学与地理信息工程学科技术取得的进步、存在的问题和差距,进一步分析空间信息科学技术的发展及面临的机遇和挑战。
2.1 以空间认知为核心的地图制图学与地理信息工程学科理论体系将进一步深化
空间认知理论是地图制图学与地理信息工程学科的认识论和方法论基础。在空间认知理论的指导下,地图投影、制图综合、地图符号等传统地图制图学的基本理论将在新的条件下进一步深化;地理信息传输、地图视觉感受、地图模型、地理空间信息语言、地学信息图谱、空间数据与空间分析的不确定性等地图制图学与地理信息工程学科的新理论在整个理论体系中的地位和作用、相互联系、内容的深层次研究将取得进展。目前,在地图空间认知研究方面,理论体系尚不完善,空间认知过程研究不够深入。现有的GIS 数据模型缺乏跟踪现实世界实体变化的能力,因为它只保存实体的现势数据,随着地理信息系统在行业应用的普及和深入,人们开始认识到地理信息系统应该具有描述现实世界中各种时空变化的能力,既可以分析其过去,又可以预测其未来(发展趋势)。这种想法导致了时空地理信息系统和时空数据模型概念的提出。今后要重点研究:(1)空间认知理论体系框架;(2)空间认知过程、实验方法与技术;(3)地图可视化系统中的“人―地图”关系及表示方法。
地学信息图谱研究不仅局限于表现,更是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。地学信息图谱的研究起步工作主要有三方面:区域地理单元及其等级体系;地理单元的遥感影像特征分析;地学信息的表达方法。
2.2 地图自动制图综合及其过程控制的智能化将取得进展并得到应用
在基于大比例尺地图数据库生产小比例尺地图、多比例尺地图数据库的自动派生及一体化更新和 GIS中多尺度空间数据显示等环境下,基于保质设计的空间数据的自动综合及其过程控制的智能化研究都是必要的。目前的研究离实际应用还有很大的差距:一是自动综合模型、算法还不具普适性;二是自动综合结果还有不尽人意。今后研究的重点问题主要包括:(1)几何信息的尺度依赖与空间认知理论的联系;(2)多尺度空间数据库的数据模型与数据结构;(3)网络环境下的空间数据多尺度表达与在线式自动综合理论与方法;(4)智能技术支持下的地图自动综合决策分析与自适应操作;(5)自动综合的智能化、过程控制与质量评价;(6)三维城市模型的自动综合;(7)地图自动综合的人机协同机制。
2.3 地理空间信息数据库多源、多尺度数据一体化及面向对象发展
我省基本实现多源、多尺度矢量数据、影像数据和高程模型数据一体化管理。需进一步研究:(1)矢量数据、影像数据与数字高程模型数据融合的理论和方法;(2)海量数据高效快速索引技术;(3)基于图形、影像与数字高程模型数据一体化的完全面向对象的方法;(4)基于矢量、影像与高程模型数据融合的地学空间分析理论与方法;(5)基于矢量、影像与数字高程模型数据融合的三维可视化理论与技术。
2.4 空间信息可视化与虚拟现实技术向与GlS集成的一体化和实用化方向发展
空间信息可视化及在此基础上发展起来的地形仿真和地理环境虚拟现实技术,为人类的地理环境感知提供一种新的、更强大的工具。近些年来,出现不少利用现有的图形图像软件与动画软件制作的地学信息可视化产品,如应用3DS制作动画,完成预定路线的地景观察;运用OpenGL在微机或工作站上实现实时交互的、可立体观察的虚拟地形仿真;运用Performer及MultiGen(三维建模软件)在SGI工作站上完成地景建模与实时显示;运用VRML(虚拟现实建模语言)在网络上传播虚拟地景信息等。空间信息可视化与地理环境虚拟现实技术作为地图学新的生长点,对于拓宽地图学的研究领域和促进地理信息系统理论与技术的进步将产生重要作用。但是,从地理信息系统和空间信息可视化与虚拟现实的关系来看,地理信息系统具有强大的海量空间数据存储、管理、处理和分析功能,空间信息可视化与虚拟现实具有多维动态可视化和实时交互式操作的效果,两者优势互补,集成与一体化是一个必然的趋势。需重点研究:(1)地理信息系统(GIS)与虚拟现实(VR)集成;(2)空间数据多尺度可视化表达的自适应地图符号系统;(3)面向时空模拟与仿真的演化模型;(4)空间信息可视化人机自适应界面;(5)多维动态空间数据模型及其表达体系;(6)基于空间信息可视化的协同工作与决策支持。
2.5 空间数据挖掘和知识发现的研究正在兴起,并向智能化发展
空间数据挖掘和知识发现是空间分析的拓展、延伸和深化,需重点研究:(1)空间数据挖掘与知识发现的理论体系;(2)空间数据挖掘与知识发现方法(基于时空间统计分析、基于空间关联规则、基于求解问题不确定性、基于可视化、基于人工智能等);(3)面向决策支持主题的分布式空间数据提取、预处理、变换、挖掘、模式解释/知识评估;(4)数据挖掘数据、算法、可视化的有机结合(形、数、理的统一)。
2.6 GIS运行实现跨平台、互操作、资源共享和协同
地理信息系统(GIS)就其运行方式而言,经历了由单机向网络发展的过程,网络地理信息系统(Web GIS)正逐步成为主流产品。目前的Web GIS还存在着数据和功能相对绑定、处理功能相对简单、系统之间缺乏良好的互操作性等许多问题,还不能实现真正意义上的跨平台、互操作、资源共享和协同工作。重点研究:(1)基于信息网格的新一代地理信息系统,即网格地理信息系统体系结构和总体方案;(2)基于信息网格的地理空间信息管理与服务标准和规范;(3)Grid与Agent集成模型;(4)地理空间信息服务与Grid集成模型;(5)基于网格的空间数据访问与集成。
基于网络服务的GIS 应用软件平台研究与开发是要研究、开发基于网络服务的GIS 应用软件平台,实现分布式多源异构地理信息的互操作和综合利用。通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理,并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口,实现与各种Web 应用的快速集成。主要技术特点表现在:为用户寻找地理信息服务提供统一的入口和中介;提供基于GML 和Web Services 的地理内容和功能服务;自主开发、开放、跨平台、可扩展。
基于GML 的网络地理信息系统研究。基于GML 的网络GIS,是指GIS 中的所有数据都是表现为GML 文档,这与传统的GIS 不同。由于管理的数据对象发生了变化,传统的GIS 技术不能直接用于GML 数据的管理,因此必须研究基于GML 数据的管理技术,同时作为一个完整的网络GIS,地图信息可视化是必不可少的一部分,因此必须对基于GML的空间数据可视化进行研究。研究的具体内容包括:基于GML 的空间数据管理技术;基于GML 的多源异构空间数据集成和转换;GML 数据的Web 可视化研究;基于GML 的网络GIS 原型系统。
2.7 空间数据不确定性由理论研究向空间数据质量评价与控制的实用化发展
由于现实世界的复杂性和模糊性以及人类表达能力的局限性,空间数据不可避免地表现出某种不确定性,研究空间数据采集、处理、分析和应用过程中的不确定性理论,直接关系到空间数据生产和应用过程中的质量控制、GIS空间分析的可靠性和数字地图产品应用的可靠性。其重点研究:(1)空间数据不确定性与数据质量的内容及评价指标体系;(2)空间数据不确定性理论及其可视化方法;(3)属性数据不确定性理论与方法;(4)数字高程模型(DEM)数据的不确定性理论与方法;(5)空间数据不确定性关系模型和空间分析的不确定性;(6)多尺度空间数据融合的不确定性;(7)空间数据基于不确定性的数据质量评估与控制模型。
2.8 嵌入式地理信息系统将向更广泛的应用领域渗透
地理信息系统(GIS)的应用领域和应用模式与计算机技术的发展密切相关,早期开发的GIS是基于工作站和桌面PC机的,这类计算机计算能力强、存储容量大,能满足GIS对计算机的性能要求。随着嵌入式硬件技术(如嵌入式处理器、存储器)和软件技术(如编译器、图像压缩算法、集成开发环境)的快速发展,GIS技术逐渐应用于嵌入式系统中,构成嵌入式地理信息系统。嵌入GIS由于其具有功耗低、资源消耗少、可靠性高、响应速度快、体积小和重量轻等优点,广泛应用于基于位置的服务LBS、车载导航仪、移动信息终端等嵌入式系统中,实现地图浏览、地图缩放、路线分析、数据检索及地形分析等基本功能。重点研究:(1)嵌入式GIS通用硬件平台;(2)嵌入式GIS中间件技术;(3)强实时响应关键算法;(4)多种数据融合和高效空间数据压缩算法;(5)支持二次开发的EGISM应用软件开发包。
未来地图制图学与地理信息工程学科的发展和理论和技术:
第一,空间认知理论将促进地图制图学与地理信息工程学科的进一步理论化和科学化;
第二,基于保质设计的空间数据自动综合与细节分层(LOD)技术将促进空间数据的多尺度、多分辨化;
第三,空间信息可视化与虚拟现实技术将促进地理环境的沉浸化;
第四,空间数据挖掘与知识发现技术将促进由源于符号获取信息到源于信息获取知识,实现知识获取的自动化;
第五,网格(Grid)技术推动新一代地理信息系统的诞生,将促进资源共享与解决问题协同化;
第六,基于面向对象方法发展面向Agent技术将促进智能化;
第七,地理空间信息获取、处理与应用的一体化技术将促进GIS真正意义上的时态化;
第八,空间信息技术的全面嵌入和广泛应用将促进普适化。
参考文献:
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课题组成员:
1.简灿良,福建省基础地理信息中心,教授高工。
2.吴 升,福州大学,教授。
3.陈崇成,福州大学,教授。
4.戴文远,福建师范大学,副教授。
篇7
一、全县信息化建设基本情况
1、信息网络基础设施建设情况。我县电信网、互联网广播电视网基本已覆盖到行政村,3G信号实现乡乡通。具体情况如下:
电信方面:一是大力推进精品宽带工程。在城区各住宅小区推进FTTH光纤到户工程,目前,县县城FTTH已覆盖20个小区;在农村结合中国电信光进铜退战略大力推进FTTN工程,农村已建设EPON设备共计1600余台;同时,县电信开展了宽带千兆下乡工程项目,南北乡分别上马了RRPP环以及IPRAN数据环网工程,农村用户带宽接入能力平均达到4Mb/s以上,城乡数字鸿沟进一步缩小,加大ITV业务的推广,部分户数较少的自然村的电信ITV业务也得到了推广和应用。二是加快CDMA基站站点建设。在城区和农村又开通建设了8个基站,进一步提升了手机信号覆盖率.同时,在城区以及农村部分乡镇对A类C网基站进行了改造,第三代移动通信3G上网速度有了极大的飞跃,用户的感知与满意度明显改善。
移动方面:仅2013年一季度,县移动公司新建宽带小区44个,投入新建3G基站20座、4G基站1座,总投资成本约549.7万。通过不断的建设优化,目前已建成了一个2G基站村村通(自然村)、3G信号乡乡通,城区2G/3G无缝隙覆盖的通信网络。随着全市县级公司第1个4G基站的开通和4G基站的陆续建设,2013年底将实现县城4G的网络覆盖,真正进入4G网络时代。截止2013年,县移动现有2G基站374个,3G基站123个,拉远及直放站99个,共596个站点。2013年,将实现全县宽带翻一翻、专线接入翻一翻的建设和发展目标。
联通方面:截止2013年3月份,县联通在网运行基站:3G:109个,2G:151个。2013年上半年拟建设3G站点18个。县联通互联网主要在县城的一些小区进行了覆盖,少数乡镇也逐步将进行覆盖。县城主要的接入方式为电话线接入和光纤接入,我司正努力以光纤替代电话线接入,以满足客户的需求。现宽带覆盖的较大小区有家园、房产、广场等小区,已覆盖的乡镇(乡镇主要覆盖镇中心)有山镇、镇、镇等。
广电方面:加大网络建设投入,对主干光缆进行延伸,乡镇至行政村、行政村至自然村新建杆路300多公里,新架设光缆2000多公里,提高了网络承载运营能力,更好地服务广大有线电视用户。
2、电子政务建设情况。政府网站已实现乡乡通,机关单位有80个单位接入,基本实现网上办公。2013年主要做好规范各镇(乡、街道)办公大楼的智能化接入和推进全县全部单位接入政务网。
3、电子商务及现代物流建设情况。建立了县商务网,为了做大做强我县外贸、更好的服务进出口企业,政府成立了鑫源进出口贸易有限公司并在阿里巴巴网站上开通业务。
4、地理信息系统。林业部门在2011年完成生态公益林地理信息,2012年对国家级森林公园和风景区安装森林防火视频监控探头。
旅游方面:建立了“县旅游网”,网站采用租用虚拟主机的方式,但缺专人维护。
交通方面:一是建立道路运输车辆安全监控系统,对全县162辆客运车辆和78辆危货车辆全部安装GPS,在车辆的运行的过程中实行全程监控与调度,实现从源头上和动态中对入网车辆进行全天候、连续、实时的定位及联动应急处置。二是建立车站安全监控系统,对车站的安检情况、站务情况实行监控。三是建立交通业务受理专线。分别建立了政务OA系统、政务内网、财务内网、港航管理专线、道路运输管理业务专线。建立和完善了港航、路政、运政网上信息系统,办事信息每天在网上录入与更新。
平安城市:一是建立城市视频监控中心。在县公安局指挥中心设立了视频监控中心。通过“天网”工程在县城建立了146多个公益性视频监控点,对县城主要地区及各方向卡口形成了全天候的视屏监控,面向全社会招聘了26名素质高、责任心强的监控员,结合110报警台24小时对县城主要地段情况进行监控。二是建立了可视化指挥作战室。开发了警用地理信息平台投入实战应用,该平台把GPS定位系统、城区监控系统、3G移动监控系统、110接处警系统等与三维电子地理地图有机结合,直观定位警力、案(事)件、监控点和卡点,方便指挥中心全时空动态掌握警情和警力分布,实现了对处置突发性事件和重大案件的可视化、点对点快速精确指挥。以“三台合一”系统建设为契机,整合资源,形成集指挥中心、信息中心、情报中心“三心合一”的大指挥格局,打造了视屏化指挥作战室,建立灵敏、高效、集约、实战的扁平化指挥体系,自投入使用以来,多次成功指挥了的现场处置,取得了良好的社会效果。三是建立应急无线通信网络。公安专线电话系统覆盖率和民警移动警务通手机配备率达到了100%,350兆无线通信装备配备率达到了80%;在县局建立了信息道基站,解决了信号盲点问题;研制改装多功能应急通信指挥车,确保了各项指令准确快速畅通下达;引进了移动警务通配发给了刑侦大队、治安大队、特警大队、巡防大队、城区三个派出所,有效保障了城区接处警的通信。
水利方面:县水利局巳实现计算机与全国水利专网相通,电话与全国水利VOIP内线电话系统相通,并巳建成了县山洪灾害监测预警、防汛视频会商、中小型水库视频监测系统等系统。县山洪灾害监测预警系统共建有25个自动测报雨量站,4个自动测报水位站,一套县级监测预警平台。
防汛视频会商系统为一套实现水利部-省-市-县四级部门互通的视频会议系统,目前该系统巳使用了2年,运行良好,根据省防总的规划,该系统将进一步拓展至乡镇一级。
中小型水库视频监测系统为一套实现对全县中小型水库视频监视、水雨情监测等功能的系统,目前建成了18个中、小型水库监测站。
环保方面:县环保信息网建设工作已基本完成,预计6月份正式启用。已经着手在县城中心区域建立环境空气自动监测站,预计12月份可运行。
医疗方面:一是健全县乡村三级网络建设,乡级100%,村级近96%。县乡级医疗机构已全部连入卫生局数据中心,实现了卫生信息平台共享。乡镇卫生院全部采用光纤VPN接入,增强了数据传输的可靠性、安全性并降低了维护成本同时提高了工作效率。村级医疗机构联网加入局卫生信息平台达512家,全部配备了读卡器,其中323家达标卫生所配备了打印机,超出我省统一要求的一村一所。195个行政村除8个行政村受网络运营商联网资源制约外,目前已覆盖187个行政村,覆盖率近96%。二是软件按需定制,提高了集成度、便利性和共享性。已对医院HIS管理系统、新农合、健康档案进行了二次升级完善,以适合医疗机构的实际应用需求。为使我县每一位居民整个生命周期的电子健康档案更加真实可靠,提高数据更新的及时性和有用性,特与县电信局合作开展“手机随访”业务,可实时监控提供基本公共卫生服务的乡、村医生对重点人群随访情况,避免虚假信息和更新不及时的弊端。居民最新的县内的就诊信息、所有检查项目、用药情况将为不同医院医生对病情分析提供宝贵的参考价值,避免了重复检查而增加群众的身心与经济负担。
规划方面:设有专业的服务器,防火墙和路由器各两台,不间断UPS电源。外网采用中国电信光纤接入,10M带宽,内网也是10M带宽。通过电子政务系统办理规划相关工作251件,已建立县城乡规划局网站教育方面:建立了教育信息化网站,为各级各类学校提供了统一快捷、方便的信息交流平台,教育局中心机房实现了100M带宽出口,1000G的视频教学资源备课平台和课堂直播系统,为学校提供了优质信息和资源服务。全县各级各类学校374所,通过电信接入100M学校3所,50M学校2所,10M52所,4M42所,中心小学以上学校互联网全部覆盖,村完小及村小待开通。
国土方面:实现了网上报批土地,网上土地出让、交易,以及网上视频会议。
农业方面:建立“12316”惠农信息平台,建立一支农业信息队伍,对乡农业信息员进行上岗培训,
5、金字工程情况
金财工程:完成了从乡财政所到县财政局到市财政局到省财政厅的四级财政专网的部署。硬件设备有服务器10台,网络交换机和路由器30台,局机关电脑100余台,财政所电脑100余台。主要软件应用是省金财工程应用支撑平台,非税票据系统,零户统管系统,乡财系列软件等。
金税工程:一是国税方面:各项税收业务都通过机算机办理;推广应用合征管系统、增值税防伪税控系统、出口退税审核管理系统、网上申报认证系统、网络开票系统、再生铜资源管理系统等;全县有2877户纳税人通过综合征管系统平台申报缴税。二是地税方面:县地税局信息化建设由省地税局统一部署实施,各县信息化建设资金由省地税局专户管理;2004年全省地税视频会议系统,2005年全省统一的征管软件上线,实现全省地税系统数据大集中;2006年全省办税服务厅监控系统,2009年全省地税系统办公自动化系统相继启动运行。
金保工程:金保工程一期“养老保险信息系统”经过方案设计、系统调研、数据整理、软硬件设备的采购、监理的招标、工程的实施,于2010年10月正式上线,经过两年的运行、升级、优化,现在系统运行已经十分安全与稳定;金保工程二期“多险合一”系统在2012年初进行了需求分析、需求调研,现已经进入系统开发阶段;全县金保工程专网线路铺设联网工作于2013年3月全面完成,现实市、县、乡专网线路全覆盖;金保工程社会保险基金监管软件前期软件开发、试点、培训工作已经完成,系统将于今年上线运行。我县于2013年实现全面铺开城乡居民养老保险信息系统也于该年底顺利上线。
金审工程:2010年起,开始了以现场审计实施系统AO和审计管理系统OA交互运用为重点的金审二期审计信息化工程建设,截至目前,服务二期工程的台式(笔记本)电脑、交换机、防火墙、路由器及通信光纤等设备已经到位,已运用AO系统进行了30%以上的审计项目审计,能够运用OA系统进行审计公文网络传输、审阅,整个二期工程建设顺利,运转正常,极大地提高了审计效率和审计质量。
金盾工程:(与平安城市相辅相成)
金质工程:网络采用中国电信光纤接入,10M宽带,与县政务网和省质监局自动办公网络相连。县监局与省、市质监局网络有外网和内网专线相连,设有单独的服务器和防火墙。与省、市质监局基本实现了办公文件网上传送、网上批阅处理、财务资金网上审批划拨。组织机构代码数据库建设比较完善。县质监局在行政服务中心的窗口,能处理全县所有机构代码的申领及相关业务查询工作。利用省质监局在食品和特种设备安全相关企业的数据库监管企业成效明显,节省了人力、物力和时间。
二、存在的困难与问题
1、信息化建设人才缺乏。
2、数据库更新相对滞后。
3、信息系统维护成本较高。
4、资源共享还未完全实现。
5、信息安全问题。