地理数据的特点范文

时间:2023-11-23 17:51:28

导语:如何才能写好一篇地理数据的特点,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。

地理数据的特点

篇1

关键词:遥感技术 地理国情普查 区域地理

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0027-01

当前,我国经济快速发展,对于资源的开发利用进一步增加。与此同时,我国资源、人口以及环境、经济发展之间的问题越来越明显,这也要求对地理环境的研究更加准确和全面。尤其是当前资源的开发问题、环境的保护问题等,要求区域地理研究者提供解决的办法。遥感技术所具备的特点有利于其在地理研究中发挥作用,这也使得地理国情普查与遥感技术的融合成为了可能。

1 遥感技术在国情地理普查中应用的可行性分析

遥感技术属于一种识别目标物的技术,但是它并不通过与目标物的接触来实现,而是借助探测器,对目标物的电磁波信息进行接收,进而处理和传递电磁波信息,达到识别目标物体的目的。遥感技术之所以能够在国情地理普查中应用,是由于它具备了四个特点:首先,遥感技术具有宏观性以及区域性的特点,宏观性的特点使遥感技术在我国土地资源调查中应用成为了可能,而遥感技术的应用也改变了传统的国情地理普查方法。同时,遥感技术又能够将区域内的空间以及地理信息真实、清楚地观察到,并且反映出区域地理分布特征以及相互之间的关系。其次,遥感技术具有综合性的特点。遥感技术在对地理信息进行观察时,能够从空间、时相以及破断三方面形成探测网,形成的地球表面信息包括了光谱空间、地理空间以及时间空间等五维信息,人们观察以及分析问题能够更加全面。再者,遥感技术具有多波段性的特点。在对地理进行研究时,遥感器能够发出不同波段的波对地物信息进行探测,也使得探测的信息更加全面和准确。比如在使用可见光波段的波虽然能够较好的探测整个城市概况,但是却不能探测城市的热污染,必须使用红外遥感数据。最后,遥感技术还具有多时相性特点。在对地理信息进行普查时,使用遥感技术能够对同一地理信息进行多时段的重复探测,获得同一地理位置的多时相信息,进而能够发现该地区的地理变化。

2 遥感技术在地理研究中的使用步骤

在地理研究工作当中,使用遥感技术对工作的方法影响有两点,一方面是对地理信息进行研究时,减少了户外的工作量;另一方面是对于信息处理技术和计算机技术的应用变多,主要用来处理各种遥感数据,所以当前遥感技术在国情地理普查中应用时,多与地理信息系统相结合使用。在地理研究中使用遥感技术进行工作包括了五个步骤:首先要根据探测的对象以及内容来设置合适的遥感数据。此时应当注意遥感数据的选择范围应当比需要探测的区域要大,这样能够更好地分析目标区域与外部区域之间的联系。要根据目标区域中研究内容选择合适的遥感数据种类以及波段,同时选择的遥感数据要不同时相,以利于对目标要素动态变化的研究。其次,处理遥感数据。在处理遥感数据时要依照研究的内容,不仅进行常规的发差强化、几何调整以及彩色合成之外,还应当提取特征信息等。第三,进行计算机以及人工识别,结合探测显示出的各种波谱特点以及影像特点,在空间、波谱以及时间上对各种要素进行识别,并且进行一定的简单分析。第四,要结合地理信息系统进行空间分析。识别遥感信息之后,能够得到目标区域中各种要素的空间、波谱以及时间等信息,此时可以使用地理信息系统进行空间拓扑分析和空间缓冲区分析。最后,要编写出有关的图件和研究报告。通过各种探测、分析得出的数据,将空间以及属性信息绘制成图,并且得出研究的结果,以文字报告的形式呈现出来。

3 利用遥感技术对地理信息进行研究的主要内容

3.1 调查地理要素的状况

在国情地理普查中,使用卫星遥感数据对环境状况以及地理资源状况进行调查,是遥感技术最突出的特点和优势。当前,我国的地球资源卫星在半个月内就能够重复覆盖地面一次,而气象卫星重复覆盖一次的时间更短,只需要几个小时,因此能够实现天气预报的“实时”播报。我国的地学工作者在对各种自然要素进行勘察时,能够有效利用遥感技术对目标区域中的自然要素进行探测,提高了工作效率,并且已经通过不断的使用积累了一定的经验,使遥感技术在地理自然要素的探测中使用更加成熟和有效。另外,在对我国特定区域的人文以及经济要素进行分析时,同样可以使用遥感技术,而且当前也已经落实到实际的应用当中,比如在城市的交通规划、我国部分地区的农作物分布情况等多个方面。

3.2 为地理研究提供可靠地信息来源

地球表面的全部要素光谱特点综合就是遥感数据,当前,已经有较多的信息源,其中使用比较普遍的有法国的SPOT,美国的NOAA以及Landsat-TM,这些信息源的空间分辨力分别达到了10 m、1000 m以及30 m,另外中巴资源卫星空间分辨率达到了20 m,已经完全满足对区域地理研究。所以,在我国国情地理普查当中,遥感数据已经成为了最主要的信息源。

3.3 研究区域动态发展

在20世纪的初期,就已经出现了航空遥感,到了20世纪的70年代,卫星遥感开始出现。而卫星遥感的出现以及发展,使地理研究中应用遥感技术成为了可能。虽然航空遥感发展要早于卫星遥感,但是由于航空遥感的探测高低不够,所以也导致了其拍摄的范围过小,受到局限,不能产生系列的、大面积的资料。而卫星遥感则能够在较高的高度进行拍摄,覆盖面积广泛,而且重复间隔时间段,能够轻易获取同一地区所有要素的不同时相信息,而这些信息的获得,能够有利于对各要素的动态变化进行研究。

3.4 分析目标区域内经济与自然要素之间的关系

虽然,通过遥感技术对我国各个地区的人文要素、自然环境以及经济要素之间的联系进行分析的研究比较少,但是遥感技术今后在这方面的应用会成为研究的重点内容之一,而且通过遥感数据对这些要素之间的关系进行分析时可行的。因为区域当中的全部能够探测到的要素都能够被遥感数据所记录,而且每一种数据均为多要素光谱或者但要素光谱特征的综合,因此能够使用这些数据对各种要素的相互联系进行分析,比如可以分析交通发展与城市建设之间的联系等。

4 结语

随着科学技术的进步,遥感技术在国情地理普查中的应用会越来越多。在当前,遥感技术能够有效探测区域地理信息,为地理研究提供信息源,有利于发现各种地理要素之间的关系,提供的多时相数据对区域要素动态研究有很大帮助。总而言之,遥感技术在我国国情地理普查中发挥了巨大的作用,而且在将来还会贡献更多的力量。

参考文献

[1] 李新运.城市空间数据挖掘方法与应用研究[D].山东科技大学,2004.

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关键词:土地测绘;地理信息;系统应用

中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1671-2064(2018)07-0097-02

传统的地理测绘主要采用人工测绘的方式,无法保证地理信息及时性和数据的精确性。在现代化地测量中,地理信息系统为企业和国家提供信息化数据,对企业、单位和国家都有重要的意义,地理信息吸引是一个计算机系统,对地理信息系统进行分析,包括信息的输入和输出,显示地理参考信息的内容,涵盖了土地测绘中信息系统,地理信息系统的运用,保障了地理测绘中地理信息系统的时效性。

1土地测绘中地理信息系统的优点

1.1保证测绘信息的时效性

在地理测绘中,地理信息系统具有一定的时效性,这样才能合理的建设工程。采用现代化测绘地理信息系统,对土地资源进行测绘时,采用地理信息系统,要符合系统工作的规定,结合当地的天气和地理变化,分析和调整测定结果,以保证地理测绘系统的准确性和有效性。另外,还可以使用采用卫星监控和分析技术,时刻关注着地理的变化,包括当地的天气、环境和人为原因的变化,人们利用技术对变化进行分析和总结,找出测绘中信息的不利因素,进一步分析和整合,并及时的发应测绘结果,这样才能保证地理测绘中地理信息系统的时效性。

1.2避免测绘过程中的失误

传统的地理测绘,采用人工的测绘方式,在测绘中,无法保证数据测绘的准确性,导致测绘过程的失误现象,一个小的失误就会影响测试结果,导致整体的测绘结果出现错误,进而影响整个建设工程。在地信息系统测绘工作中,采用地理信息系统进行测绘,整个测绘工作通过系统自身设定高程序,自动完成测绘工作,所以,采用地理信息系统,对数据进行采集、输入、分析和整理,做好系统分析工作,以避免测绘工程的失误,从而保证测绘结构的准确性,在测绘完成之后,利用计算机技术,结合绘制的结果,结合系统的预定设置程序,绘制出图表,做好图表的比例和布局分析,这样不仅可以避免测绘中的误差,还可以保证测绘结果的准确性,平面扫描主要通过卫星来实现,保证测量人员的准确度,按照测量人员的正确的接收程序,来接收设备,这样不仅可以降低人为的影响,还可以保证工程数据的准确性[1]。

1.3节约时间,减轻负担

在地理系统管理中,采用地理信息系统测绘,将计算机网络技术和数字技术有机的结合在一起,以此进行测量土地工作。土地测绘工作有固定的工作流程和系统,这样才能测量土地工作。在土地测绘工作中,合理的利用地理信息测绘,这与传统的测绘工作相比,要完成测绘工作,以减轻工作人员的工作负担,在地理信息系统设定中,每一个系统在设定中都有完整的工作系统和工作流程,工作人员采用计算机网络技术,对特地测绘工作予以设定,简化了土地测绘中的流程,这样不仅可以工作时间和工作效率,还有利于提高地理信息系统中的工作质量和效率。

2土地测绘中地理信息系统应用

在土地测绘中,地理信息系统主要应用在数据的采集方面、数据的处理方面、数据的管理方面和资源的调查方面,在数据的采集方面,对数据进行采集和统计,这样才能提高测绘的质量和效率,在数据的处理方面,对数据定量处理,以保证数据的精确,在数据的显示方面,提高地图画面显示的清晰度和数据的准确度,在资源的调查方面,对所用的资源进行调查,对数据进行编辑,以此实现资源自动化管理。

2.1数据的采集

土地测绘之前,要做好土地信息处理,对数据的抽象和离散处理,以栅格和矢量的方式,将最后测绘结果存储到系统数据库中,在数据采集和统计过程中,要做好测绘工作,对仪器产生的数据进行人工测量处理,人工数据处理不能保证数据的准确度,进而影响测绘的质量和效率,这是传统地理测绘的不足之处。随着现代化的发展,应用地理信息系统,有效的处理土地测绘数据,在保证效率的情况下,保障信息数据采集的正确性[2]。

2.2数据的处理

现阶段,土地的检测工作包括数据的处理,土地的测绘都有共同特点,测绘项目可以实现地道路土地的测绘,这是土地测绘的共同特点,土地的数据是主观和客观属性,主观属性采用不同物体的作为测绘对象,而客观属性则是测量数据时的客观体现。分析所使用的数据系统,对所使用的地理信息和数据进行测绘时,要保证测绘的数据定量处理,数据不定量,很容易造成数据的不准确,在处理时,要合理分析和处理所检测对象的时间、空间和对象属性等,这样才能确保数据的准确度[3]。

2.3数据的管理

在数据管理中,测绘的数据是土地测绘的重要组成部分,要根据地理信息系统对数据科学合理化管理,会产生很多复杂的数据,从测绘管理的角度出发,正确的管理这些数据有重要的意义。一般而言,数据测绘管理要用到事物信息,点、线和面来表示事物的信息,这也是数据测绘的根本含义。例如,路段上的橋和道路可用点来代表,而道路上的边线和中线可以用线来代表,面一般可用建筑物来代表,这是数据管理的基本特点,在地理信息管理中,为了提高数据测绘的准确度和安全性,要对数据库进行加密处理,这样才能保证地理整体数据库信息的安全性[4]。

2.4数据的显示

数据的显示,一般来说,要结合地图的数值、符号、数量和数字来表达的,这是地图的基本特点,例如,符号和数值都有单一性,实物代表着单一的符号,对单一的符号进行分析,可以得到密集的符号,根据符号的密集程度分析,实物的具体分布状况,在土地测绘中,实物可以用特殊的符号来表达。数据和实物要根据实物的状况进行区分,不同的颜色代表着不同的食物和数据,这种区分的方式在一定程度上提高了地理信息系统的数据显示能力,在传统测绘测绘地图中,地图画面的显示能力和比例的精确度都无法达到特定的要求,这是传统的地理测绘,地图测绘的不足之处,而现代测绘数据采用地理信息系统,有效提高了地图画面显示的清晰度和数据的准确度,这不仅满足了现代化地图测绘的需要,还可以保证地图测绘的工作效率和质量。

2.5资源的调查

社会经济的发展带动着城市的进程,在资源调查中,可以发现,资源越来越不能满足人们的需要,这是人与资源之间的矛盾,要大力开展资源科学化研究和保护工作,合理利用RSGIS技术、CIS技术、和gps技术,这些技术的运用,在一定程度上,缓解资源和人之间的矛盾这一现象。对GIS技术进行详细的分析和探讨,整理和规划好科学研究,这样不仅加强人对资源和技术的探讨和了解程度,还有利于人类社会可持续发展,GIS技术利用对立信息系统平台,应用于系统结构和系统功能中,并对其进行扩展,以高效和快速的获取地理资源信息,对系统结构和功能的扩展,对计算机硬件和软件的应用,保证统一时间采集空间系统资源,按照空间位置和数据信息对系统资源科学合理化处理,还要强化资源调查和数据编辑,这样可以实现资源自动化管理[5]。

3结语

综上所述,在现代化地理测绘中,采用地理信息系统,在数据采集方面,正确处理土地测绘数据;数据处理方面,要合理分析和处理所检测对象的时间、空间和对象属性等,在数据管理方面,正确的管理会产生很多复杂的数据,在数据显示方面,结合地图数值、符号、数量和数字的基本特点进行处理,在资源调查方面,合理利用技术,不仅可以实现资源自动化管理,还有利于人类社会可持续进步与发展。

参考文献 

[1]王英敏.地理信息系统在土地测绘中的应用分析探究[J].工程技术:全文版,2017(1):00264-00264. 

[2]吴浩然,郑绍滔.浅谈地理信息系统在土地测绘中的应用[J].工程技术:文摘版,2016,(7):00241-00241. 

[3]程小峰.土地测绘中地理信息系统的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2017,(22):44-45. 

[4]菅贞贞.土地测绘中地理信息系统的应用研究[J].科技创新导报,2017,(24):140-141. 

篇3

【关键词】GIS公路 选线 方法

【 abstract 】 with the rapid development of digital technology, using digital elevation model, the use of geographic information system (GIS) the topography, geological data and geological information system input directly into the computer, using the computer to wiring, and the analysis of extraction optimization, to selected highway linear combination of the best, most province of quantities, as well as coordination with the natural terrain and the surrounding landscape. This paper discusses the importance of route selection, GIS data characteristics and the analysis of the GlS technology of route selection model.

【 key words 】 of GIS road, line selection, method

中图分类号: F540.3文献标识码:A 文章编号:

一、前言

地理信息系统是处理地理数据的输入、输出、查询、分析和辅助决策的计算机系统,它在近四十年的时间内取得了惊人的发展,并广泛应用于资源调查、环境评估、交通安全、公共设施管理等领域。道路选线是一个影响因素多、技术复杂的重要环节,它涉及到政治、经济、国防、技术、环境等诸多因素的影响。

二、GIS数据特点

在计算机中,GIS是用数字来描述地理实体(或称为“地理对象”)的。地理实体在GIS中的这种数字组织与表达形式,即GIS的数据模型。在GIS中,用于表示地理对象位置、分布、形状、空间相互关系等信息内容的数据,被称为“空间数据”;而表示与空间位置无关的其他信息,如颜色、质量、等级、类型等信息的数据,被称为“属性数据"。一般来讲,前者有复杂的数据结构,而后者有丰富的数据形式。目前,表示地理对象空间特征的数据,主要有两种数据模型――即矢量数据模型和栅格数据模型,而地理对象属性数据的表示,则随其对应的空间数据模型的不同而有所不同,详见图1。

1、矢量数据模型

矢量数据模型是GIS主要的数据模型之一。类似于矢量地图,GlS的矢量数据模型也是用点、线(或称“弧”)、面(或称“多边形")三种主要的图形元素来抽象表示地理对象的。由于面(多边形)是线(弧)所围成的区域,线(弧)又是点的有向序列,所以,坐标点是矢量数据模型最基本的数据元素。GIS的矢量数据模型,就是以坐标点的方式,记录抽象的点、线、面地理实体。从理论上说,矢量数据描述的是连续空间,因而它能精确地表达地理实体的形状与位置,又可以通过点、线、面三种基本图元之间的联系,构筑地理实体及其图形表示的邻接、连通、包含等拓扑关系,从而有利于地理信息的查询、网络路径优化、空间相互关系分析等地理应用。GIS的矢量数据模型可以用相对较少的数据量,记录大量的地理信息,而且精度高,制图效果好。在地理信息系统发展早期,受计算机存储能力及计算速度的限制,它扮演了更为重要的角色。

2、栅格数据模型

栅格数据就是用数字表示的像元阵列。其中,栅格的行和列规定了实体所在的坐标空间,而数字矩阵本身则描述了实体的属性或属性编码。栅格数据是计算机和其他信息输入输出设备广泛使用的一种数据模型,如电视机、显示器、打印机等的空间寻址,甚至专门用于矢量图形的输入输出设备,如数字化仪、矢量绘图仪及扫描仪等,其内部结构实质上也是栅格的。

栅格数据最显著的特点就是存在着最小的、不能再分的栅格单元,在形式上通常表现为整齐的数字矩阵,且便于计算机进行处理,特别是存储和显示。此外,栅格数据存在着的“最小数据单元”,非常适宜于地理信息的“模型化"。因为无论怎样复杂的模型算法,在一个栅格单元内就成了纯粹的属性运算。随着计算机硬、软件技术的发展与突破,栅格数据占用存储空间大、图形数据精度差等缺点对一个实际运行的应用系统来说己不是很重要,利用它可以解决许多复杂的实际应用问题。近年来,许多研究者在探索一种矢量一栅格一体化的数据模型,以实现这两种数据模型的统一。但这一探索目前仍处于研究阶段,其真正实现还有待时日。

3、属性数据及其表示

GIS中地理对象与位置、分布、形状等空间信息无关的特性用属性数据来表示。在矢量数据模型中,空间数据的单元是抽象化的点、线、面数据对象,其属性数据的具体内容,一般要比空间数据灵活,原因是其在很大程度上依赖于系统设计对属性数据的内容和处理要求。如“道路"属性的描述,可以有名称、起点、终点、长度、路宽、路面性质、路面等级、林荫带的有无、最大容许车速等等。这些属性数据,对于不同的信息系统有着各种选择的灵活性。如对于路线设计系统来说,这部分内容都是必需的,甚至还要补充;而对于通讯信息系统来说,以上数据信息未必都是必需的。

四、基于GlS技术的公路选线分析模型

1、收集公路选线主要影响因素

地理信息系统(GIS)是一门集地理空间数据处理与计算机技术于一体的边缘学科领域。它是以地理空问数据库为基础,采用地理模型分析方法,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和分析具有空问内涵属性的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。将G1S技术应用路线方案选定,在我国还处于是起步阶段。利用GIS获得影响公路选线的主要因素信息,首先要将地形图、地质图、拟选路线平面图等资料数字化,建立相应的影响因素模型(如图一所示)。

其内容有:

拟定路线(各方案路线和技术指标);

路线穿越区的道路网、电力通讯网和地下管网;

路线穿越区的地上建筑;

路线穿越区的耕地和林地;

路线穿越区水文、水利和地质分布及类型。

2、建立公路选线多因素空间分析模型

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【关键词】地理信息系统;电力设计;应用

前言

现阶段,在电力系统的设计中,应用地理信息系统的情况日益普遍,该系统与电网信息数据有机结合,为电力信息系统奠定了基础,对于电网运行在辅助决策上具有一定的帮助。

1 地理信息系统在电力系统中应用的重要性

地理信息系统(geographic informationsystem ,GIS)在电力系统中的应用也可简单的称之为电力 GIS 系统。这种应用模式主要是将地理信息系统的原理与电力系统中的电力设备、变电站、输电网络、电力终端以及电力生产负荷、管理等核心内容想融合形成的一种对于电力系统进行信息化生产管理的综合性智能化信息系统。该信息系统可以直观的提供电力系统中相应电力设备的运行状态信息、电力技术信息、电力生产和管理信息以及电力传输应用过程中途径的山川、河流、城镇、环境等等一系列的电力系统信息与自然地理环境信息集中于一体,通过查询 GIS 系统相关数据、照片、图像和技术参数等信息就可以实时掌握电力系统运行的状态,在电力系统的维护和管理中有着十分重要的作用。

2 地理信息系统系统在电力系统中应用的特点

地理信息系统在电力系统中的应用,除了使电力系统具备GIS的基本特点之外,还拥有了更多的特点,具体的内容以下几个方面:

(1)由于电力系统的运行参数复杂,信息量庞大,对于实时性和动态变化的监测有着更高的要求,因此,在电力GIS系统中如果要达到对电力系统中的瞬时信息进行实时的收集、传输、分析、响应和处理,就需要系统的存储能力传输速度达到较高的要求,GIS系统的开放性和先进性都能满足这方面的要求,可以使电力系统的应用更加高效和快速。

(2)电力系统中的数据量比较大,对于GIS的稳定性和可靠性要求较高,电力企业在电力系统的搭建和维护过程中通常会使系统具有更好的可维护性,结合GIS系统的开放性特点,可以使电力GIS系统实现数据的单次输入和多次输出,再通过进行层次的保护和数据统一管理的方式,从而确保数据信息的一致性,使系统参数的传递和分析更加精确和可靠。

(3)电力系统的传输距离和范围以及使用终端的复杂程度,对于系统的拓扑分析能力和转换能力要求比较严格,GIS系统自身的单机工作模式已经无法满足电力系统多终端、接口类型复杂、信息覆盖面广泛的要求,充分利用GIS系统在局域网环境下的优势,不仅可以提高电力GIS系统的拓扑能力和转换能力,还能够通过计算机技术进行电力信息数据的整合分析工作,并可以实现资源的网络共享。

3. 地理信息系统在电力设计中的应用

3.1 电力设计中,应用地理信息系统的需求分析

地理信息系统在处理数据、分析网络等方面的能力较强,在电网设计中,通过对地理信息系统合理应用,一来有利于对数据在管理上进行更好的规划设计,二来可优化电力设计工作人员的工作效率、劳动强度等,使电力设计的直观性、交互性更为突出,此外,该系统可有效保障电网设计的安全性、可靠性、合理性、科学性,且符合节能降耗与经济环保的要求。

3.2 电力设计中,应用地理信息系统的目标分析

地理信息系统在电网设计中所设计到的工程数据均保存在系统内,并在地图中以直观的方式表现出来,为变电站的选址设计、线路设计、电网规划设计等提供初步设计以及可行性研究报告等,在对新变电站、新通信线、新线路等进行设计时,通过地理信息系统,可达到充分掌握周边地理环境以及电网情况的目标,有效减少了外出考察工作的次数,使电力设计的更为全面,尽可能减少了修改设计方案的次数。

4. 电力设计中,应用地理信息系统的思路分析

4.1 数据分析

基础的地理数据属于电力设计的前提条件。就数据的采集手段而言,可通过多种途径获得地理数据,例如工程测量方法、激光雷达方法、航测方法、卫星遥感方法等。此外,数据的形式也可以有多种,例如矢量电子地图形式、数字栅格图形式、数字高程模型形式以及数字正射影像形式等。地理数据在更新方面的效率为地理信息系统达到实用的重要因素。电网工程所涉及到的数据有多项,其中包括了设计资料、勘测、骨干电厂信息、变电站、电网中不低于 110KV 的线路等。而电网工程的数据主要是用来对电网的基本属性与地理属性等进行管理。此外,在供电局原工程资料的管理系统处、设计院处等也可获取细节方面的属性资料,例如电源厂站所有设备的相关资料、变电站所有设备的相关资料以及线路各个杆塔的相关资料。

4.2 地理信息系统开发平台型号的选择

地理信息属于地理信息系统的基础所在,对于电力设计而言,地理信息系统所应用的开发平台是否合适将会对项目的结果产生非常关键的影响。由于一个地区的地理数据十分放大,并且设计单位、供电局、电网公司等单位的相关人员在电网规划中均是应用该系统,这一现伏要求了地理信息系统的开发平台在可靠性、运行速度、数据容量等方面均需具备过硬的能力。通过对比发现,在多种地理信息的开发平台中,以 Arc 地理信息系统平台(来自美国的 ESRI公司)最为适合,该开发平台可使多个用户通过网络在平台上实现数据共享。

4.3 地理信息系统大致结构的分析

地理信息系统在基于遥感航测影像以及地形图的情况下,对电网工程中所涉及到的多项数据进行管理及融合,其中包括了设计资料、勘测、骨干电厂信息、变电站、电网中不低于 330KV 的线路等。通过空间数据上的查询功能、分析功能等,从而给予输电网中的设计工作、勘测工作以及规划工作等提供指导,使电网结构最优化。如此一来,不汉可提高已有数据资源的共享程度,且还是外业的工作量实现最小化,有效提升了内部的工作效率。地理信息系统所应用的模式为 C/S 的模式,其中 C 代表的是客户端,S 代表的是服务器,该模式支持局域网的访问。通过标准、统一的数据平台,可达到输变电接人相关专业系统这一目标,并且为处理、分析以及储存地理信息系统中输变电设备相关信息打好了基础。

4.4 地理信息系统地理信息系统中的主要功能分析

4.4.1 电网规划与设计该功能是通过地理信息系统并结合现有的电网信息而实现的,从而在地理信息系统中规划出电网的主框架。

4.4.2 线路规划在地理信息系统中对不低于 110KV 的线路进行初步设计,可掌握线路的多项信息,例如主要跨越物、线路缓冲带、转角坐标以及转角等。

4.4.3 数据管理在对数据的管理上,主要包括了:①导出或导人电网工程的数据;②基础地理数据;③管理元数据;④导出在系统中不同专业初步设计的成果;

4.4.4 变电站选址的规划通过地理信息系统绘制出变电站的站址,并从中获取四周坐标,可根据导出的坐标而计算着变电站在一定高程下的土石方需求量。

5. 应用地理信息系统的关键技术分析

5.1 在开发基础地理数据的维护平台中,结合多种类型(空间参照系具有差异)的数据,进而实现编辑元数据、修改数据、数据配置以及导人(导出)数据的作用。

5.2 在开发元数据的服务系统期间,许多多项性能进行考虑,例如互操作性、专用性、通用性等。并在系统中为用户提供下载元数据、浏览元数据以及查询元数据的功能,通过图形化地图载体,使用户可更为直观的对数据进行处理与操作。

5.3 在线路设计期间,需实时显示线路的缓冲区、坐标以及转角度数等,并预先将输电线在平台管理中设计到保密性问题时,需对权限严格控制。因此需设计相应的审批流程,但审批流程应尽可能简洁,从而便于设计人员的工作。比如:输电线路建模,系统采用坐标录入、手工调整、以及文件导入等多种方式,对线路进行编辑维护。实现在地理图上添加输电杆塔、架空导线,并显示出用户指定的文字标注信息(线路名称、塔号等)。同时提供便捷的工具处理设备的拓扑连接关系及电缆进站。

结束语:

综上所述,经过调查资料显示和实践证明电力 GIS 系统既能够充分发挥 GIS 系统的全部优势,同时还能够结合电力系统的特点和要求,进行整合优化,实现了电力系统控制管理的智能化和人性化,对于实现电力系统的现代化有着十分重要的应用意义。

参考文献:

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关键词:地理信息系统技术; 城市规划;应用

Abstract: With the rapid development of the modern society, the geographic information system technology has been enhanced in all aspects application, this paper focuses on the geographic information system main functions and discusses the application of the geographic information system in the city planning.

Keywords: geographic information system; city planning; application

中图分类号:C931.6 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

城市规划是指导城市建设,是城市建设和管理的依据,在城市发展建设过程中起到十分重要的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。

1. 地理信息系统概念

GIS即地理信息系统(Geographic Information System),地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统,是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

2.地理信息系统的主要功能

数据采集与编辑功能是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。

属性数据比较规范,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理。除文件管理功能外,属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。

2.3制图功能

GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。

2.4空间数据库的管理

有效数据采集和编辑后,形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。

2.5空间分析功能

通过空间查询与空间分析得出决策结论,是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有:

2.5.1拓扑和叠加

通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置,根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。

2.5.2缓冲区分析

缓冲区分析是根据点、线、面的实体,自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。

2.5.3 空间集合分析

是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。

2.5.4地学分析

地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域,根据每一模块的特点来进行分析。

2.6数字高程模型的建立

数字高程模型有三种主要的形式,包括格网DEM、不规则三角网(TIN),以及由两者混合组成的DEM。

3地理信息系统在城市规划中的主要应用

3.1资源管理及配置 (Resource Management Configuration)

主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域,解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。 解决更重能源及资源上的配置,保证资源合理和发挥最大效益。

3.2城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

空间规划是地理信息系统重要应用领域之一,利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。

3.3应急响应 (Emergency Response)

在发生重大灾害时,可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。

3.4地学研究与应用 (Application in GeoScience)

对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。

3.4商业与市场 (Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题,地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。

3.5分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)

机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。

3.6城市规划管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。

3.7国土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

GIS利用现有的遥感数据,可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究,包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容,都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。

3.8生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。

3.9基础设施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征,无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以很大程度的提高工作效率。

3.10选址分析 (Site Selecting Analysis)

不同的区域地理环境有所不同,可以根据不同的特点,综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素,在一定的区域范围内选择最佳位置,这也是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的对空间的分析功能。

3.11网络分析 (Network System Analysis)

通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。

3.12可视化应用 (Visualization Application)

以数字地形模型为基础,可以建立一定区域区域等三维可视化模型,实现多角度浏览。

结束语

GIS系统以处理和分析空间数据功能,为城市的规划提供了准确的依据,并演绎出丰富多彩的系统应用冠能,满足用户的广泛需求。

参考文献:

[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京:科学出版社.1995

[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京:科学出版社.2001

[3]黄杏元.马劲松.地理信息系统概论(修订版) .北京:高等教育出版社.2001

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摘要: 地理信息系统,它能把各种信息用地理和相关的视图结合起来,利用计算机图形与数据库技术来采集,分析数据,从而为测绘制图服务。作为基础测绘测量,需要不断地学习,不断地更新技术,学好用好地理信息系统,为社会提供更好的数字产品。本文从测绘制图的角度出发,对地理信息系统的优缺点进行了分析。 关键词:地理信息系统 测绘制图1. 概述 地理信息系统是对地球空间信息进行采集、存储、检索、分析、评价、建模和输出的计算机系统。近几年来,地理信息系统广泛应用于测绘遥感、环境治理、灾害预测、地质填图、城市规划、土地管理、矿产资源评价和测绘制图等各个领域,已起到了不可估量的作用。 2. 地理信息系统的优点 地理信息系统主要由数字化子系统、图形编辑子系统、拓扑结构处理子系统、数字高程模型子系统、地图建边建库子系统、专定属性定义及管理子系统、数据库管理子系统、空间分析子系统、图像分析子系统、图形输出交换子系统等功能模块构成。各系统之间既互相独立, 具有各自功能,又共享其数据信息,可实现综合查询和信息分析。其主要特点是:一是在结构上该系统采用了矢量数据和栅格数据的混合结构,并完善了国内外大多数地理信息系统所采用单一数据结构或侧重某一种数据。结构的局限性,以满足不同问题对矢量、栅格数据的不同需求,而且两种数据库结构的信息可以有效方便地互相转换和准确套合;二是在应用上该系统分为输入、编辑、库管理、空间分析和输出五大部分组成。

2.1输入手段:具有扫描仪输入、数字化仪输入、GPS输入等功能,也可接受DBASE、FOXBASE等数据库的数据,并且具有完备的错误、误差等校正方法。 2.2编辑功能:具有直观实用的属性动态定义编辑功能和多媒体数据,具多重数据结构的属性管理能力。 2.3地图库管理:具有较强的地图拼接、管理、显示、漫游和灵活方便的跨图幅检索能力,可管理达数千幅地图。 2.4空间分析:具有功能齐全,性能良好,并且具有拓扑空间查询和三维实体叠加的分析能力。 2.5输出功能:具有齐全的外设驱动能力和国际标准页面描述语言的Postscript接口,可输出符合任何公开出版质量要求的数字化产品图件,并具有能自定义的灵活性报表输出功能。

3. 地理信息系统的缺点分析 3.1格式转换问题 目前大多数的地理信息系统是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的,它们采用完全不同的空间数据模型,对地理数据的组织也有很大的差异。据统计,现在的地理信息系统空间数据格式超过了 100种,而目前还没有软件可以实现100种以上数据格式之间的相互转换,这使得在不同地理信息系统软件上开发的数据交换存在困难,采用数据转换标准也只能部分解决问题。限制了地理信息系统处理技术的发展潜力。地理信息系统是一套应用广泛的地理信息系统软件,它采用矢量数据和栅格数据混合结构,将不同来源、不同类型的数据和信息进行有机结合,实现了数据信息的共享。由于地理信息系统的编辑系统只能调入输出自己的标准格式文件,所以地理信息系统本身提供了数据转换模块,支持当前主流地理信息系统数据格式的转换。但由于地理信息系统是一个相对通用的平台,不可能完全满足各个应用领域的所有要求,这样在实际应用中就会存在一些数据转换问题。 3.2误差问题 3.2.1测绘图件数据信息载体介质不同产生的误差。 原始图件数据信息载体介质分为纸介质,透明薄膜介质及刻图薄膜介质3种。在3种信息载体中,纸介质变形最大,其次与其它制图软件数据转换问题为透明薄膜介质变形较小,刻图薄膜介质变形最小。纸介质变形产生误差的主要原因是折叠、褶皱、气候影响,变形误差一般在1-2mm。薄膜介质产生变形的主要原因:在使用和保存过程中产生褶皱,薄膜受温度影响等,图形数字化输入方式的不同产生的误差。 图形数字化方法分为手扶跟踪数字化仪输入和图形光栅化扫描矢量化方式输入两种。数字化仪的基本原理是将地图上的位置信息通过数字化仪的定位器以数字信号的方式传送给计算机,使计算机记录每个点、线、面的位置,形成相应的数据文件。在数字化过程中,产生误差的主要原因是人为因素。在数字化过程中手扶游标不稳左右摆动,或者数字化板晃动,从而造成采集点位不准确。其次是一幅图未完成,关闭数字化仪后,重新开机,造成定位系统坐标与上次不同而形成误差。图形扫描矢量化形成的误差主要有:扫描仪精度不高,扫描的光栅图像变形产生的误差;光栅图像没有配准就矢量化图形,形成的误差;在矢量点,线过程中图像放大倍数小形成的误差。 3.2.2子图库,线型库定位点(定位线)不精确形成的误差。 地理信息系统制图系统库包括子图库、线型库、色库、图案库。子图库是各类基础地理及专题要素的符号库。线型库是各类地物界线及专题要素界线的符号库。地图符号是地图的语言,在地图上用来表示实地物体与现象的特点图解记号,它是地图的主要表现形式,也是地理信息得以传输的媒体。地图符号按地面物体和符号的比例关系分为依比例尺,半依比例尺和不依比例尺符号。在传统制图理论中,任何符号都有它的定位点和定位线。符号的定位点和定位线都有严格的规定,它决定了地物在空间的分布位置和相互关系。符号库(子图库,线形库)形成误差的主要原因是符号的定位点和定位线不在规定的位置上。制图人员在数字化制图过程中往往把符号移动到与原图相同的位置,当坐标点可见时,符号的定位点(定位线)和符号的坐标可见点不在同一点上,其误差在0。1-0。5mm之间,图件比例尺越小其误差变形越大。 4. 地理信息系统对测绘地图的优化作用测绘制图是测绘工作的有机组成部分,在开展多学科、多途径的测绘科研研究中,自始至终都要运用测绘地图来表现研究成果。在传统的测绘制图过程中,要经历若干个成图步骤。地理信息系统测绘制图过程主要分为资料准备、图形输入、图形编辑、颜色设计和图形输出等几个阶段地理信息系统提供了两种图形输入方法:一种是数字化输入,即采用数字化仪人工手扶游标跟踪,将原图资料转化为图形数据;另一种是扫描矢量化,通过扫描仪扫描原图,以栅格形式存贮于图象文件中,并经过矢量转换为矢量数据。以上功能可用地理信息系统的输入编辑子系统来完成。数据输入计算机后,就要进入图形编辑数据校正、图形的整饰、误差的消除、坐标的变换等工作,由地理信息系统图形编辑子系统、误差校正、图形裁剪属性库管理等系统来完成上述各项功能。颜色是测绘地图表现的一种重要要素,它直接影响测绘地图的表现力和图面效果。因此,测绘图对颜色的要求是非常严格的。地理信息系统对测绘制图作了颜色的要求,在分析了测绘地图印刷特点的基础上,设计了一套灵活、方便、精确的颜色定义和色标系统。图形输出是地理信息系统地质制图的最后一道工序,通常是把显示出的图形数据,经过以上步骤,在基本符合要求后,由地理信息系统的输出系统将编辑好的图形显示到屏幕或指定的设备上。经以上处理过的数据,可以实现测绘图件的数字化,并建立图形和属性数据相结合的数据库。测绘信息数据全部存储于计算机中,可以将具有同一特性的图形要素放在同一层中,即是将图形数据分幅录入这样易于管理和查询,而且可灵活地进行分幅检索、添加图幅、删除图幅。 5. 结语

总之,测绘制图是一项需要不断完善,不断改进的技术,也大有潜力可挖,同时也存在着无穷的技巧和乐趣,只要我们在测绘制图中,充分利用地理信息系统的优势互补,进一步优化数字化生产的工艺流程,降低误差,同时结合本专业特点不断总结经验,测绘工作一定会更上一层楼。 参考文献 [1]谯章明. 地质图绘制[M]。北京:测绘出版社。 [2]吴信才. 地理信息系统原理、方法及应用[M]。武汉:中国地质大学出版社。

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关键词:油田;地面建设;地理信息数据;GIS

中图分类号:TE46 文献标识码:A

一、概述

随着我国油田勘探开发规模的迅速扩大,油田数据也在不断变化着。对这些数据进行及时、准确的处理分析对反映油田地面建设地理信息具有十分重要的作用。这里我们对地理信息系统以及其对油田地面建设地理信息数据的处理分析进行简单的介绍。

二、GIS技术简介

GlS的全称为地理信息系统,GIS技术主要通过对地理空间数据库的数据应用地理模型分析方法进行分析,为多种空间地理信息提供指导,同时提供地理研究以及地理决策服务。GIS通过将地理位置信息及其相关属性进行有机的结合,并根据需要将信息真实、形象的传递给用户,从而有效进行各种管理、分析和决策工作,为满足人们对空间信息的要求提供便利。

GIS主要包括以下几种基本功能:

1、数据的采集和存储

对数据进行采集和存储,保证信息数据内容和上的完整性以及逻辑一致。数据采集任务是系统建立后的首要环节,对获取完备的海量数据十分重要。

2、将数据规范化处理

采集到的原始数据的类型以及数据结构各不相同,因此要按照要求对数据进行规范化处理。主要处理方法包括格式转化以及数据比例尺变换。

3、数据查询、检索和统计分析

数据查询、检索和统计分析工作是数据分析系统的基本功能。在油田地面建设地理信息数据的处理分析过程中有着重要的作用。

4、对数据进行合理的组织管理

数据组织管理是研究地理信息系统的一个关键问题,具体的内容包括空间和属性数据两种数据类型的组织管理。

5、数据可视化服务

我们对数据进行可视化处理的主要目的就是将分析结果以直观形象的报告、表格或者地图等形式传递给用户。

6、对空间问题进行分析处理

对空间问题的分析处理工作是地理信息系统的核心功能,是区别地理信息系统与其它管理系统差别的重要知道。

三、油田地面建设地理信息数据的基本特点

在油田的地面建设过程当中,油田地面工程系统的信息管理数据与其他类型的地理信息数据具有十分显著的区别,其主要特点是:

油田地面建设地理信息数据涉及的地域比较广阔,覆盖面大;

油田地面建设地理信息数据所囊括的专业领域复杂,不同专业之间还存在一定的交叉;

油田地面建设地理信息数据存在大量不同类别的图形数据,包括地理图、平面布置图、工艺流程图以及结构设计图等等;

油田地面建设地理信息数据量大,数据类型广泛,不同的数据与图像要素的关联方式也不尽相同;

油田地面建设地理信息数据包含有大量的统计分析数据,如现状数据、规划数据以及设计方案等等。

四、油田地面建设地理信息数据的处理分析

对于油田地面建设地理信息数据的处理分析工作,其主要处理分析的对象是地面建设地理信息的相关数据以及关系,包括各种的空间定位数据、遥感图像数据、图形数据以及不同的属性数据等等,应用这些数据进行对一定区域分布内各种现象的分析和处理工作,并提供相应的规划、决策服务。油田地面建设地理信息数据的处理分析工作主要包括以下内容。

首先,要将现有的生产数据填写入相应的地理信息系统数据库中,为数据的进一步分析和处理提供数据源。一般情况下,工作人员只要使用相应的桌面工具就可以完成对相关数据的加载和维护工作。另外,在数据录入以后,还需要对数据进行适当的维护工作。例如,属性维护可以将数据库中的数据按照专业、分层的方式从数据库仓库中调出,或者,我们还可以根据油田生产建设的需要对井、站等不同设施的属性相关信息进行综合的维护工作。对于不同类型的数据,可以按照不同的要求和准则进行导入和维护。

对于属性数据必不可少的一部分,由于一般情况下,设备数据都存在这批量性的特征,因此,可以使用"批量导入"来对设备数据进行必要的维护工作。这样做的好处是不但对设备数据进行了及时的维护,同时在工作准确性和提高工作效率方面有着积极的意义。

图形数据同属性数据一样,数据量大时需要进行集中、统一的数据迁移。对于每年变动的产能数据则需要通过二级单位的各级维护人员来完成。图形数据的维护包括各种线状数据和点状数据的新建和已建数据的维护。

新建图形数据时,在田地理信息系统中进入“图形编辑”功能,在图层列表选框选择要编辑的图层。然后进行捕捉设置,选好相关图层,就可以根据生产要求进行图形数据的新建工作了。在图形新建完成后,根据系统提供的对话框进行新建图形的属性录入,最后保存、提交即可完成全部的新建工作。

对已建好的的图形数据进行维护时,首先,在相应的图层中调出所需数据图形,然后,选中该数据并激活,使之进入可编辑状态。此时即可对该数据进行编辑维护。最后,只要把该数据保存、提交就完成了编辑工作。

在对属性数据和图形数据完成保存并提交后,并没有最终结束对数据的维护。工作人员所提交的数据必须通过三级用户的三级审核机制来确保数据的准确性。只有完全通过三级审核的数据才能被最终的用户应用。

通过地理信息系统的维护来实现对油田生产、采集信息进行处理工作,同时,还可以使用一定的方式将油田的属性数据和图形数据进行紧密结合,使数据的维护工作方便、快捷,成功实现了对数据有效、合理的管理,为地面工程设计、建设、维护和管理提供了科学有力的信息支撑,提高了油田的管理水平,应用地理信息系统是油田实现工程现代化管理的一种有效途径。

结论

随着我国信息技术、互联网络通信技术、多媒体技术的快速发展,GIS的应用越来越受到广泛的关注。该技术不仅为油田的安全生产提供良好的解决方案,还通过对油田地面建设地理信息数据的处理分析,对大量的数据进行综合管理,从而将油田地面信息化建设引入现代化、科技化的行列。

参考文献

[1]李志军等.油气田开发GIS系统中的对象模型研究[J].西安石油大学学报,2004年.

[2]周京春等.GIS在油田地面工程建设中的应用[J].油气田地面工程,2000年.

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【关键词】测绘新技术;土地管理;土地规划

随着我国经济的快速稳定发展,目前我国所面临的资源形式同样也变得越来越严峻,环境、资源与人口之间也出现了越来越多的矛盾,并且这些矛盾的摩擦也越来越激烈,所以,这就要求我们应该更加合理的保护好和利用好有限的土地资源,只有我们做到实时且准确的掌握土地目前的现状,才可以更有效合理开发与保护。

一、测绘新技术简介及其发展

在现今社会看来,主要的测绘新技术有遥感、地理信息系统以及全球定位系统。

(1)遥感。遥感RS,遥感通常是指通过某种传感器装置,在不与被研究对象直接接触的情况下,获取其特征信息(一般是电磁波的反射辐射和发射辐射),并对这些信息进行 提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。遥感技术包括传感器技术,信息传输技术,信息处理、提取和应用技术,目标信息特征的分析与测量技术等。利用遥感的技术具有信息获取首期短、信息丰富、多光谱特性、全天工作的特点,还因为遥感具有分辨率超高的特点,所以利用遥感技术获得的图像在显示时会更加的清晰,遥感技术还具有超高的空间分辨率,所以在现今的土地管理与规划过程中被广泛的使用,遥感技术能够对土地进行动态监测,实时性好,可以为土地的规划管理与合理的利用提供快速准确的资料。比如说各种资源的应用与规划、对环境进行动态的监测、气象预报方面。

(2)地理信息系统GIS。地理信息系统(Geographic Information System或 Geo—Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。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。随着我国经济的发展,计算机技术同样得到了飞速发展,这就让地理信息系统被不断的发展和应用,并且在公共设施的管理、环境的评估、城市规划等方面都发挥出了巨大的作用,地理信息系统用于对各种地理空间实体的数据进行处理、分析、建模、管理、采集的系统,其中包括了图形数据、遥感图像的数据以及定位数据等。地理信息系统合理的运用可以快速的将数据库建立起来,结合空间属性以及图形的相关数据,使之一体化,从而实现对土地的管理与规划,SuperMap、Arc—View等是目前地理信息系统技术的常用软件。

(3)全球定位系统GPS。GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。全球定位系统具有定位能力、实时监控、全球性三维的卫星定位系统,其具有效率高、覆盖面广、运行速度快等特点。

二、在土地的规划和管理中测绘新技术的应用

以上测绘新技术对土地规划和管理提供了相当大的帮助。在土地的规划过程中,测绘新技术体现出自动准确实时高效等特点,遥感能够实时的提供土地的变化利用信息,全球定位系统能够准确且快速的找到土地的变化利用的空间位置,地理信息系统能够自动有效的对采集的数据进行管理,相对于分析困难、精度不高、工序复杂、效率低下、工作量大的旧测绘技术来说,测绘新技术的出现解决了以往很多无法解决的难题。

在土地的规划中,测绘新技术展现出自动准确实时高效的特点,遥感得到的结果以及图片准确将土地信息反应出来,地理信息系统强大的处理分析能力,能够为土地信息的有关数据建立数据库,并对土地的现况作出分析,这样可以大大的方便土地的预测以及土地的规划,还可以设计各种各样的应用模型,为完善设计提供技术支持。

在土地的管理中,以往的方式都是当地用地的单位上报的登记,使得土地的利用率大打折扣。使用遥感就可以将相关的数据准确并快速的找出来,利用全球定位系统进行精确的定位,这样就能够是土地实现动态的监管。

土地的调查与动态监测方面也都有遥感技术的身影,可以将遥感获得的图像进行数字化的处理,处理完的结果可以直接存贮在数据库里,不管是效率还是利用率照比以往都有了很大的提高,具有周期短、更新速度快、精度高等特点。地理信息系统可以将测绘的信息按照空间进行分布,经过系统的精确分析后在以数据、图形的方式反映信息量,将数据和图形结合起来,实现了一体化。全球定位系统的应用方便了土地的勘测,能够将以往的测绘方式中繁杂的工程程序简化,同时得到的数据也更加的精确。除此之外,测绘新技术在勘探的工作中也能够起到很大的作用,比如利用全球定位系统的准确定位功能算出精度与地理坐标,能够提高勘探效率,具有操作简便、效率高、精度高等特点。全球定位系统还可以在执法监测中一展身手,利用测图软件生成野外探测地图,利于发现一些平时难以发觉或难以到达的违法用地区域。

三、总结

当今的我们正在经历着社会的进步,城市化的发展,所以,对于土地规划以及管理就是每位公民都应该关心的事情。土地的利用是一件非常复杂的工作,需要设计到的数据非常庞大,工序之繁琐也让人瞠目结舌,遥感、地理信息系统以及全球定位系统的应用,在很大程度上弥补了传统方法的不足之处,使得土地规划与管理更加具有可操作性、科学性以及实用性。虽然测绘新技术在土地规划与管理工作中才刚刚开始应用,新技术还有很多问题需要进行完善和解决,但是这仍然不能够忽视它的作用,进一步的完善和解决新技术存在的问题,使之更好的服务与土地规划和管理,是具有非常现实的意义的。

参考文献

[1]杨钰晨.基于GIS和GPS的国土资源动态巡查系统的设计与实现[D].苏州大学, 2011.

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【关键词】GIS 工程测量 定义 特点 发展

引言:从上个世纪后期到现在,随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。随着社会科技的发展。人们对信息的需求,越来越精细化,同时对地理信息的需求也越来越要求信息更加具体和细化,因此第三维的高程信息显得越来越重要。信息社会的到来使得人们对信息的广泛性、精确性、实时性以及综合性上的要求都越来越高,地理信息系统在这种背景下产生和发展起来的。

一、GIS技术的发展

GIS(Geographical Information System)地理信息系统,是一门以地理信息为核心,以计算机技术作支持,集空间科学、环境科学、遥感科学、地理学、地图学、信息学管理学于一体建立起来的综合技术与学科。自上个世纪60年代兴起以来,得到广泛关注和迅猛发展,目前已成为许多学科领域获取、存储、查询、分析、管理地理空间信息重要工具。GIS的核心是基于实测数据的数据库,除具有优良的数据库管理功能外,还具有超强的数字化制图系统,以及通过空间查询和空间分析后的辅助决策功能。2006年2月我国GIS系统——国家基础地理信息系统1:50000数据库通过验收,这是我国目前比例尺最大精度最高的GIS系统,目前该数据库已在国土规划、农林水电、交通国防等部门使用,产生了良好的经济效益和社会效益。

二、GIS技术的定义

GIS技术主要有三种定义:①基于工具箱的定义,认为GIs是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合;②数据库定义,认为GIs是一个数据库系统,在数据库里的大多数数据能被索引和操作,以回答各种各样的问题;③基于组织机构的定义,认为GIs是一个功能集合,能够存贮、检索、操作和显示地理数据,是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构,提供解决环境问题的各种决策支持。基于工具箱的定义强调对地理数据的各种操作,基于数据库的定义强调用来处理空间数据的数据组织的差异,而基于组织的定义强调机构和人在处理空间信息上的作用,而不是他们需要的工具的作用。

三、三维GIS技术的特点

在三维GIS技术中,可通过X、Y、Z三个坐标轴来定义空间目标,且与二维GIS的平面目标有完全不同的区别。三维GIS技术在客观世界的表达更能体现出真实感受,以立体造型技术将地理空间现象呈现在客户面前,既能表现空间对象的平面关系,也能描述并表达垂直关系。另外,对空间对象的三维空间分析与操作也是三维GIS技术的特有技能,与CAD等计算机可视化软件相比,它具备独特的管理对象能力与空间分析能力。三维空间数据库作为三维GIS技术的核心,三维空间分析更具独特能力。与功能的增加相对应的是,三维GIS技术的专业理论研究也比二维GIS技术更复杂。在三维GIs中,空间目标通过x、Y、z三个坐标轴来定义,它与二维GIS中定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。在目前二维GIs中已存在的0,1,2维空间要素必须进行三维扩展,在几何表示中增加三维信息,同时增加三维要素来表示体目标。空间目标通过三维坐标定义使得空间关系也不同于二维GIS,其复杂程度更高。二维GIs对于平面空间的有限互斥完整划分是基于面的划分,三维GIS对于三维空间的有限互斥完整划分则是基于体的划分,因而,通过分析基于(单一)体划分的三维矢量结构GIs几何成分之间的拓扑关系,李青元提出五组简化的拓扑关系。三维GIS的可视表现也比二维GIS复杂得多,以致于出现了专门的三维可视化理论、算法和系统。

四、GIS在工程测量中的应用

1.数据获得

地理数据的测量最基本内容就是屏幕显示地理数据,也就是用户选择视觉变量(色彩、尺寸、纹理)的前提下,实现全要素显示、分区显示、分图层显示等。但是这种表示不同属性地理数据大多以色彩、尺寸及纹理的不同来区分,不能达到形象的效果。因此,数据符号是三维GIS测量的重要方面,利用工具软件实现强大的地理数据符号化功能,并加以图例说明,这样就可将地理数据活灵活现地搬上屏幕,实现地理数据的可视化。另外,将屏幕地图上标好注记,就能获得简单的电子地图,电子地图是三维GIS技术进行工程测量的产品之一。

2.科学计算

将各种各样经过处理的模型进行分级分类数据,并将统计数据以专题图的方式表现出来。例如以不同的色彩或者纹理来显示分类图;以同一个色相中的不同饱和度表现分级图;以直方图、圆饼图等体现统计的数据等。科学的计算可视化数据可充分表达人们对信息的深入理解。

3.查询

主要通过对地理信息语言的查询,能够实现对数据库中内容或相关图标等进行直观化、形象化的操作查询,也就是说查询结果中既包括数据,也包括与之相关的文字、表格及图形。

4.可视化

三维仿真地图主要通过仿真技术,以三维立体形式直观表现空间现象信息,让用户体验到真实环境的感觉。因此,三维GIS技术是地理信息可视化的主要潜力产品形式之一。另外,通过多媒体技术和可视化相结合,能有效改善传统的地理信息仅通过文本、表格、图形等方式表达并传输空间信息的单一方法,而是以文本、图像、图形、动画、声音及视频一体化的多媒体空间表现内容,极大丰富了地理信息的可视化形式。

5.描述空间分析结果

三维GIS技术的空间分析包括网络分析、地形分析、缓冲区分析及叠加分析。通过可视化技术的应用,可以将地理现象的空间分析结果更形象、更直观地表达出来。例如以通视分析方法对地形进行测量,可通过间断或者连续的线段来表示地表中的通视或者不通视。即使时间或者空间发生了改变,例如在不同时间、不同图幅中任一要素的缓冲区等,都可以通过三维GIS技术方式描述。

6.采集地图动画

前面提高的可视化方法是对测量数据的静态表示,地图动画则是一种动态表达形式。地图动画是在传统的二维空间或者三维空间事物的前提下,加上时间维,让有关时间的地图内容等随着动画的改变而改变。地图动画能有效弥补静态地图表现方法的不足,让观察者更自然、更直观地理解时空数据,常用的地图动画表现方式主要有:开窗的放大与缩小、拉缩镜头、闪烁强调、漫游平移及有关运动动画等

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关键词:GIS 遥感 洪水灾害

中图分类号:X43 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)012-112-02

1前言

进入21世纪以来,人类社会已经全面进入信息时代,信息技术(information technology,IT)正在深刻改变着人类生活和社会面貌。作为全球信息化浪潮重要组成部分的地理信息系统的建设与应用,日益受到科技界、企业界与政府部门的广泛关注。近年来,地理信息系统(GIS)和遥感技术快速的发展,为洪水灾害管理提供了有力的支持。

近年来,地理信息系统(GIS)和遥感技术快速的发展,为洪水灾害管理提供了有力的支持。地理信息系统(GIS)既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成,用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。而遥感,因为获取数据的时效性、大面积的同步观测、获取信息的非实地性等优点而被广泛利用。

在历史上,人们为了抵御洪水,更多的是采取修筑堤坝、水库等工程性的措施。防洪工程措施是以工程手段,改变洪水特性和自然环境,达到防止和减少洪水灾害的目的,但仅仅依靠这些是不够的,我国洪涝灾害的频频发生,不仅造成了许多人员伤亡,更造成我国的经济巨大损失。而地理信息系统不仅可以用于自然灾害的灾害评估,而且可以辅助减灾救灾决策。特别是通过GIS与遥感的结合应用,不仅可以更精确的分析和评价自然灾害的各种属性,而且可以重新描述和表达自然灾害现象,在全球定位的基础上,实现对灾害的分析与模拟。

2 GIS与遥感相结合在洪水风险分析中的应用

洪水风险分析是对洪水发生的潜在区域或洪水威胁区域进行危险性分析、易损性分析、洪灾损失评估分析、历史洪水规律的分析、遭受洪水风险级别的分析、抗洪救灾可行性的分析等,洪水危险性分析研究的是受洪水威胁地区可能遭受洪水影响的强度和频度,而这些都要利用GIS与RS技术相结合,利用GIS强大的数据库管理功能与RS全天候、全方位、多平台、多高度、多角度、多时相获取图像的效率。遥感,作为一种重要的数据获取手段,可以为洪灾风险管理提供多方面的信息,一方面可利用遥感资料推求各种水体,获取其自然特征信息如淹没范围、水位(流量)等,另外可利用遥感资料进行有关水文过程中的参数和变量的推求。

(1)遥感影像与数字线画图(DLG)的融合:经过正射纠正后的遥感影像,与数字线画图信息的融合,可产生影像地图,进而对发生洪水灾害地区进行图像分析而做出相应的补救措施。

(2)遥感影像与数字地形模型(DEM)的融合:数字地形模型与遥感数据的融合,有助于实施遥感影像的几何校正与配准,消除遥感影像中因地形起伏所造成的像元位移,提高遥感影像的定位精度,同时数字地形可以参与遥感影像的分类,改善分类精度,通过此方法,可以对受灾地区进行准确的定位,以不至于在抗洪过程中浪费不必要的时间,从而减少人员伤亡以及财产损失。

(3)遥感影像与数字栅格图(DRG)的融合:将数字栅格地图与遥感图像配准叠合,可以从遥感图像中快速发现已发生变化的区域,进而实现空间数据库的自动、半自动更新。

洪涝灾害监测评估是抗洪减灾中的一个重要组成部分,GIS是其中重要的技术支撑之一。洪涝灾害的监测评估除了采用常规的水位、流量观测外,遥感是监测的主要手段,而以GIS技术为基础的各类基础数据库则是风险监测及评估的技术保障。目前常用来获取洪水水体范围的遥感图像数据包括:NOAA AVHRR,LandsatTM,JERS SAR,ERA SAR,Radarsat SAR等。这些遥感图像都有各自的特点,如NOAA影响的空间分辨率相对较低,但时间分辨率较高,一天可四次获得图像,对宏观的洪水动态监测非常有利。Landsat TM图像主要适用于洪水灾害监测评估中本体水体的提取。后俩者为雷达遥感影像,由于属于微波遥感,是通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,经过判读处理来识别地物,具有全天候、全天时、穿透云雾等特征,成为洪水灾害监测的首选数据。

在洪涝灾害的评估以及从遥感影像提取现势水体,GIS都能发挥着重大的作用。它是决定洪涝灾害监测评估水平的决定因素,尤其是评估内容,完全决定于基础背景数据库数据层的多少。洪水灾害风险区划涉及区域环境要素(如地形、坡度、土地利用)是洪水特征(如流量、水位、频率)和社会经济要素(如人口、农业、工业等)。洪水灾害风险区划,主要是对空间地域上的自然要素和社会经济要素进行分区,使用空间分布数据是洪水灾害风险研究中必不可少的部分。GIS作为管理空间数据最有力的手段,在洪水灾害风险分析与管理中具有举足轻重的作用。目前我国已经建成了洪涝灾害监测评估业务运行系统。该系统运行在Windows NT 系统平台上,以ArcInfo和Eradas作为地理信息系统和遥感图像处理系统的支撑软件。该系统可以完成遥感图像的输入输出、几何校正与配准、镶嵌切割、影像灰度调整与增强等预处理过程;进行矢量数据的编辑、格式及投影转换、多层数据之间的叠加运算等,可快速准备评估前的背景数据;可以从遥感影像中人工以及自动提取水体;通过受淹范围与土地利用基础背景数据的叠加,完成受淹范围内居民地和耕地等土地利用信息的提取以及面积计算,按县市统计计算受淹居民地和耕地面积。

3 GIS的特点

准确空间定位的特点、方便空间查询与分析的特点、数据模型支持的特点。GIS的这些特点即快速而准确地预告致灾事件,对灾难事件造成灾难的地点、范围和强度的快速评估。由于地理信息系统的数据采集功能、数据操作功能、数据存储与组织功能、数据的查询检索与统计计算功能、空间分析功能和可视化显示与输出功能,使得地理信息系统成为很多应用系统理想的集成环境。

在洪水风险监测方面,许多专家基于气象卫星遥感与GIS集成对洪水监测与预报方法进行了研究,并将其应用到很多流域的山洪预报中,该系统的原理是:

(1)由NAVV卫星提供的TIF数据、测雨雷达数据气象联网数据综合分析而获得区域降雨、蒸散发、温度场等实时物理量,并以此与GIS复合得出指定流域内上述诸物理量;

(2)通过NAVV卫星数据获取前期土壤含水量和地下水动态、水位等实时数据;

(3)通过Landsat TM数据获取土地利用、土壤类型、地形、流域特征等下垫面背景参数,并将这些参数作为流域常规水文预报模型的修正和补充,建立水文预报模型。

GIS及遥感技术的空间分析方法应用在洪水灾害模拟及损失评估方面,利用DEM数据以及遥感影象数据和建筑物属性数据可以真实的模拟该地区洪水淹没真实场景,对于确定洪水淹没区地形起着重要的作用。依据洪水水位确定洪水淹没范围后,可以结合其土地利用类型以及经济数据,对可能受淹地区的林地、耕地、居民用地等以及人口数据等进行快速评估,并进一步预测洪水灾害损失,减少了许多不必要的损失。