地理信息系统行业现状范文
时间：2023-11-23 17:53:30
导语：如何才能写好一篇地理信息系统行业现状，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。
篇1
【关键词】 地理信息系统国土资源管理应用
1 引言
随着科学技术的不断发展,以及计算机信息技术的不断更新,地理信息系统的应用范围越来越广泛,其应用前景也越来越广阔。当前,地理信息系统在国土资源管理中的使用越来越普遍,其重要性越来越高。本文拟对地理信息系统在国土资源管理中的应用进行探究。
2 地理信息系统的内涵
所谓的地理信息系统就是指一种可以进行地理信息采集、地理信息储存、地理信息分析与运用的计算机系统,这种系统主要用于处理大量的地理数据。与其他信息系统相比,地理信息系统的特点在于它所储存和处理的信息都带有编码属性,与地理相关的信息会成为检索的重要内容。地理信息系统主要具有以下几个方面的功能:首先,地理信息系统可以进行地理数据的采集、编辑和处理。与其他计算机数据库相比,地理信息系统不仅拥有一般数据库系统所具有的进行数据收集和对数据进行编辑处理的功能,还能在相应的计算机软件的支持下,将已经完成的各种专题图片存入到地理信息系统中。此外,地理信息系统还具有编辑修改文本数据和图形数据的功能,可以对采集到的地理数据的错误进行修改。其次,地理信息系统还可以对地理数据进行管理。地理信息系统最重要的组成部分是地理信息数据库,地理信息数据库不仅可以管理海量的文本数据和图形数据,还可以与其他数据库的管理系统互相转换,这样不仅可以共享不同数据库的资源,还可以为地理信息系统提供新的数据资源。再次,地理信息系统还具有绘图和图形处理功能。地理信息系统还具有图形处理和制图功能,不仅可以对图形进行修改、修饰,还可以按照不同用户的要求来绘制全要素地图或者分层绘制各种专题地图。此外,由于地理信息系统还拥有较强的多层次框架叠置分析能力,因而还可以通过对空间进行分析得到一些比较特殊的地学分析地图。最后,地理信息系统还可以对结果进行各种输出与转化。为了满足用户的实际需求,为了方便用户随时随地对结果进行分析、修正以及评价,地理信息系统还可以输出各种形式的地理数据、地理图形等等。[1]
3 地理信息系统在国土资源管理中的应用
3.1 地理信息系统在国土资源管理中的基本功能
国土资源是国家和人民赖以生存和发展的物质基础,做好国土资源管理工作是一项十分必要而且意义重大的工作。但我国国土资源管理面临各方面的难题,我国土地面积广阔,国土资源种类繁多、类型复杂,而且传统的国土资源调查方法费时费力,这些都是我国国土资源管理面临的问题。近几年来,随着地理信息系统在我国国土资源管理中的普遍应用,我国国土资源管理工作的效率和质量得到普遍提高。就目前来说,地理信息系统在国土资源管理中的基本功能主要包括以下几个方面:首先是查询功能。查询功能主要针对地理图形数据和地理图形定位等方面,因为国土资源管理系统的数据库可以与地理信息系统的数据库相互转换,所以查询地理图形时比较方便。其次,是统计分析功能。国土资源管理系统的一个很重要的构成部分就是对土地资源进行统计分析,通过地理信息系统的这项功能,可以比较明确的了解土地资源的使用情况、土地资源的数量变更。再次,是利用地理信息系统的绘图显示功能。地理信息系统的绘图显示功能不仅包括图形的放大、缩小等常规操作,还包括建立各种专项图片和专题图片。通过地理信息系统的绘图显示功能,可以生成比较直观的土地资源利用图片,可以明确了解各类地形、地类的分布状况。最后,利用地理信息系统的输出功能。为了满足用户的各种需求,可以输出各种形式的地理数据、地理图形、土地等专题地图等等。[2]
3.2 地理信息系统在国土资源管理中的应用
地理信息系统在国土资源管理中的运用主要包括以下几个方面:首先,对违法用地现象进行监测。通过地理信息系统可以了解违法用地情况发生的位置、发生的时间等等,之后做出相应的处罚措施。其次,对土地利用进行规划。可以将土地利用规划图与航拍图片进行重叠,然后分析土地利用规划是否科学合理。最后,对土地利用变更现状进行调查。将地理信息系统运用于土地利用现状变更调查中来,使用计算机来统计各项土地利用数据,利用地理信息系统来甄别数据、图形是否相一致。[3]
3.3 地理信息系统在政府决策中的应用
地理信息系统还可以为领导决策提供帮助,领导可以通过地理信息系统了解到土地分布情况,统计用地规模,掌握用地情况,对节约集约利用土地提出针对性的对策,并随时掌握耕地变化信息,落实最严格的耕地保护制度。此外,地理信息系统还可以为市政建设提供帮助,在市政建设中,领导可以通过地理信息系统了解城市的建设规模、了解城市土地资源的利用情况,根据人口数量与土地资源的利用现状,制定城市市政建设规划。[4]
4 结语
综上所述,随着时代的不断发展和科学技术的不断进步,地理信息系统的使用范围越来越广泛,其应用前景越来越广阔,地理信息系统目前已经广泛的应用于各个行业之中,地理信息系统的重要性也越来越高。地理信息系统在国土资源管理中的应用主要包括三个方面:地理信息系统在国土资源管理中的基本功能、地理信息系统在国土资源管理中的应用,以及地理信息系统在政府决策中的应用。将地理信息系统应用于国土资源管理中,可以提高国土资源管理工作的效率和质量,促进我国国土资源管理工作的开展,为我国国土资源的开发和利用打下坚实的基础。
参考文献:
[1]周媛,冀书叶.地理信息系统在国土资源管理中的应用[M].科技之窗,2005(04).
[2]尹德涛,金成洙.地理信息系统与国土资源管理[M].科技创新与应用,2005(10).
篇2
关键词：城市信息化；空间基础数据；基础地理信息
作为在城市空间信息建设中GIS的综合反映，城市基础信息系统能够将城市的变迁、规划、现状中包括综合管线、道路、建筑物、地貌地形等各类空间数据很好地反映出来，同时还可以在计算机中对这些空间特性数据进行存储、输入、统计、分析、输出、查询等。目前我国的城市化进程变得越来越快，很多城市都开始对基础地理信息系统进行积极地建设和应用。由于城市都是立足于特定项目需求开始开发基础地理信息系统，因此该系统具有非常显著的技术驱动和应用启动的特点，而且在具体的建设过程中往往对系统建设予以了较多的关注，但是却将更新数据和数据生产的重要作用忽视了，这样就使得我国城市各类地理信息系统应有的作用受到了极大的限制。在数字采集手段发展越来越快的今天，人们对空间数据的重要作用和核心地位具有了越来越清晰的认识。由于在城市地理信息系统中城市空间基础数据属于基本的载体，同时其也属于建设和应用城市地理系统的瓶颈，因此必须要加速建设城市空间基础数据。
1 城市基础地理信息系统建设的重要作用
随着地理信息系统技术的不断发展，该技术的应用前景变得越来越广阔，目前我国的土地、环境管理和规划部门已经开始积极地应用地理信息系统，而且该系统的应用受到了人们的普遍关注，现在我国很多城市在建设城市基础地理信息系统中投入了大量的技术、力量、财力、物力和人力。作为包含着城市各个领域和各个行业的一种综合信息系统，城市基础地理信息系统中应用了多媒体、网络、信息和电子等一系列的技术。要想使城市基础地理信息系统的重要作用能够充分地发挥出来，并且不断地强化城市的决策能力和管理水平，就必须要认真地分析和研究城城市基础地理信息系统。现阶段我国很多城市都将相应的地理信息研究中心成立了起来，其主要任务就是建设城市基础地理信息系统，而且获得了非常大的成就。城市地理信息系统的建设具有重要作用，其主要包括以下几个方面：
首先，城市基础地理数据由于基础地理信息系统而具有了较高的一致性。在城市基础地理信息系统还没有建立的时候，为了对城市的基础数据进行采集，城市中的各个用图部门投入了大量的财力和技术力量，然而不同部门由于受到自身条件的限制，在收集的各种基础地理信息方面存在着较大的差异，其中还存在着很多不一致的问题，这样就很容易导致出现各种纠纷和麻烦[1]。
其次，城市基础地理信息系统能够共享基础地理信息，在将城市基础地理信息系统建立起来之后能够更加方便的统一管理基础数据，而且还可以保证数据管理的标准化和规范化，通过互联网能够使城市建设各个部门之间共享基础地理信息，各个部门可以依据自身的需要有选择性的使用基础地理信息[2]。
再次，在将城市基础地理信息系统建成之后能够有效地避免重复投入。在建设好城市基础地理信息系统之后，城市的各个用图部门就不需要在采集基础地理数据的工作方面投入太多的精力，这样有效地避免了重复投入。
最后，城市基础地理信息系统在城市的发展和建设中具有重要的促进作用。合理的决策和支持在城市的发展和建设中具有十分重要的作用，而建成之后的城市基础地理信息系统能够有效地结合专家系统和办公自动化，可以将更加科学、准确的决策支持提供给决策者[3]。
2 在建设城市基础地理信息系统时中存在的若干问题
2.1 基础地理信息系统数据的更新机制和方法的问题
作为系统运行的血液，数据具有十分重要的作用，必须要保证数据的高度准确性，才能够进一步确保系统运行结果的可靠性。因此对城市基础地理信息系统进行衡量的一个非常重要的标准就是基础地理信息的准确性。在不断推广和应用GIS技术的今天，用户对基础地理信息的准确性也具有了更高的要求[4]。比如，必须要采用现势准确的地理数据作为支撑才能够在决策支持、环境模拟、洪水分析、移动通讯和交通规划等方面做出正确的分析和决策。然而目前在城市基础地理信息系统的数据更新机制和方法方面存在着较多的问题，无法及时准确地更新相关的地理信息数据，因此系统中的地理信息数据往往具有较大的滞后性，最终使得城市基础地理信息系统的应用效果受到了较大的影响。要想使这个问题得到有效的解决在对基础地理数据进行使用或者购买的时候，数据使用者要考虑重点就是数据的更新能力[5]。
此外，要进一步确立更新工程的组织与实施方案。现在我国很多大众城市都具有测绘部门，而且这些部门也以自身的需要为根据将相应的基础地理信息中心建设起来。通常由专门的部门进行采集基础地理信息的外业工作，随后向内业处理组交付采集的成果进行处理。需要基础地理信息的相关部门就联系测绘部门，对这些基础地理信息进行购买，这样就能够有效的降低重复观测导致的财力、物力和人力资源的浪费。
2.2 基础地理信息系统空间数据的存储与网络化问题
因为空间数据本身具有较高的特殊性和复杂性，所以采用普通的数据库管理系统无法使空间数据的存储需求得到充分的满足，现阶段在存储和管理属性数据和空间数据的时候主要采用了以下几种模式：
第一种模式是文件存储；
第二种模式是混合应用文件和关系型数据；
第三种模式是通过纯关系型数据库进行管理；
第四种模式是通过面向对象关系型数据库进行管理；第五种模式是通过面向对象空间数据库管理系统进行管理[6]。
文件与关系型数据混合应用本身具有较弱的功能，尤其是在数据损坏后的恢复和数据并发控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具备基本的功能，其与商用数据库管理系统相比，在多用户操作、并发控制方面存在着较多的缺陷。在对空间目标进行处理的时候新型商用数据库具有较低的效率。在表达和管理空间数据方面面向对象模型属于最适用的，其除了能够实现更好地记录之外，同时还具备了信息的继承与聚集、对象嵌套等功能。总之，由于在空间数据的存储和处理方面传统关系型数据库存在着一系列的弱点，因此导致我国的城市基础地理信息系统出现了十分缓慢的网络化进程，而积极地运用面向对象的关系型数据库系统除了能够将空间数据的存储问题解决好之外，还能够进一步解决分布式数据存储的问题。
2.3 基础地理信息系统办公自动化与GIS的一体化问题
地理信息系统与办公自动化在未来发展的主要方向就是办公自动化与GIS的一体化，由于没有与办公自动化集成，因此传统的地理信息系统的使用面受到了较大的影响，这样就使得GIS的影响受到了进一步的削弱，由于不具备GIS的支持，导致传统的办公自动化系统丧失了重要的可视化功能[7]。在传统的城市地理信息系统中空间信息属于主要的对象，在建设城市地理信息系统的前期，这种应用有效地推动了城市地理信息系统采集、获取、存储基础地理信息的相关工作的发展。然而由于城市建设发展的越来越快，
因此需要将大量的其他方面的非空间信息加载到城市地理信息系统上，这样在政府办公自动化的过程中城市地理信息系统就能够变成可视化工具，其能够使城市地理信息系统的影响得到进一步的拓展。在系统的分析与设计阶段科学合理地设计数据流程和业务流程，从而实现统一数据库统计数据流程和统一数据标准的系统。
2.4 基础地理信息系统的规范化和标准化的问题
在对一个国家科技进步水平和经济发展水平进行衡量时一个非常重要的指标就是标准化和规范化，其是确保实现信息交换和共享的重要前提，尤其是在信息时代标准化、规范化具有十分重要的意义。现在我国很多城市的基础地理信息系统都属于独立建设，在建设的时候主要是对当地的需要进行考虑，没有按照统一的国家规范和标准作为开发和应用系统的指导，在这种情况下，各级城市或各部门的基础地理信息系统大多自成体系，无法实现共享信息和综合利用信息资源的目标[8]。上级部门在进行分析、比较、综合、统计等各项工作时无法对各个城市的信息进行充分的利用。与此同时，各个城市之间的基础地理信息系统还具有严重的重复建设的问题，浪费了大量的物力、财力和人力，而且对系统本身的建设也十分不利，所以积极地推广标准化和网络化的城市地理信息系统已经变成了急需解决的一个问题。此外，在对城市海量空间数据库进行建设和管理的时候标准化和规范化也是一个核心问题[9]。
要想实现标准化和规范化的城市地理信息系统建设，必须要高度地重视以下几个方面的问题，首先，要成立标准化建设项目组或委员会，其主要成员就是政府各部门相关技术人员，在城市基础信息系统的时候与城市方方面面的部门都具有十分密切的关系，所以必须要实现单位间的协作和信息资源的共享，而传统的利益分配和工作方式方法会受到这种信息共享的极大冲击，面对这种情况，政府必须要将协调工作做好，因此这个标准化项目组或者委员会除了是政府行为的代表之外，同时还可以将各职能部门的观点充分地反映出来，因此在开展工作的时候显得更加便利。其次，要积极地对国家或者行业已有的规程、规范和进行了解、吸收和引用，对城市地理信息系统建设标准进行抓紧研究和制定，比如城市地理信息的技术流程规范、空间定位公共基础标准、交换格式标准、数据记录格式、数据词典、标准数据、质量控制标准、编码标准和分类标准等[10]。除此之外，相关部门还要形成一整套的规程、规范和标准，这样在建设各城市地理信息系统的时候就具备了统一的规范和标准。
2.5 基础地理信息系统的历史数据库管理问题
在城市地理信息系统中跟踪查询历史信息属于一个非常重要的功能，所以必须要将历史信息库建立起来，其主要是对各种变化信息进行记录，比如变更后的情况、变更的时间和变更的范围等。通常可以采用两种方式保存历史数据：首先是采用备份的方式对历史数据进行保存或恢复，也就是独立保存更新前的数据，这要求系统具有较大的保存空间，该方式具有读取方便、操作简单等特点。其次是单纯地对数据变化的变化量进行记录，也就是采用变化量的方式对数据进行保存或者恢复，这种方式在使部门需要得以满足的基础之上，具有较小的记录数据冗余，而且还可以将系统海量管理数据的能力充分地发挥出来，可以直接管理整个专题层。采用变化量恢复历史数据和采用备份恢复历史数据具有较大的差异，采用变化量恢复的方式具有较小的占用空间，然而在速度方面却非常慢，采用备份恢复的方式具有较大的占用空间，然而其具有较快的速度。由于城市地理信息系统在数据量方面非常大，因此其较好的历史数据存储方式是备份恢复的方式。
3 结语
在建设城市地理信息系统的初期必须要开展充分的调研工作，要对技术的发展趋势进行充分考虑，从而真正地将系统建设的总体结构体系把握住，要避免出现重复建设和低水平建设的问题。建设城市地理信息系统的关键和基础就是标准化、规范化的数据建设，因此必须要对其中的关键技术问题加以综合考虑，最终能够不断地提升城市地理信息系统的建设水平。
参考文献：
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[8]李维森.开拓创新 跨越发展 奋力实现地理信息强国梦[J].卫星应用，2014（01）.
篇3
关键词：地理信息技术；农业地理信息系统；公共服务系统；数据共享；上海市
上海市农业地理信息系统建设起步较早[1]，在市级层面，有“上海农业布局规划动态管理系统”和“上海市农用地综合管理平台”两个系统；在区级层面，浦东新区和金山区均开发了相关的农业地理信息系统（其中，浦东新区的农用地管理系统将农业地理信息技术与种植业补贴相结合，做到补贴与农用地一一对应；金山区的农业用地综合管理系统实现了对金山区农用地资源的数量、分布空间以及利用情况等进行动态监测和管理，形成了农用地空间数据资源中心）。近年来，上海市市区两级分建的农业地理信息系统，积累了大量的地理信息基础数据，例如，不同年份现状用地、规划用地、永久基本农田、粮食蔬菜功能区、畜禽渔业养殖用地、特色农产品基地、土壤环境等，但市区两级分建的农业地理信息系统存在着信息数据并不互通、数据采集和更新也不同步等问题。因此，整合现有相关数据资源，构建上海市统一的农业地理信息公共服务系统就显得十分必要[2]。在此背景下，上海市农业农村委员会信息中心开发建设了上海农业地理信息公共服务系统平台，且取得了显著的成效[3]。为了使相关人员更好地了解上海农业地理信息公共服务平台，笔者拟对该平台的搭建与应用情况进行系统总结介绍，以供其他地区进行类似数据整合时参考借鉴。
1上海农业地理信息公共服务系统平台的构建
1.1体系架构
为了满足上海市农业农村委各职能部门的业务需求以及各委办决策人员的管理需求，上海市农业农村委员会信息中心在保障信息安全和符合标准规范体系的前提下，利用已有的基础设施构建了上海农业地理信息公共服务系统平台。该平台由运维管理子系统和公共服务子系统两个部分组成，其中，运维管理子系统具有数据的审核、入库、和授权访问等功能，公共服务子系统具有地图浏览、数据查询、监控管理、申请服务等功能[4]。
1.2数据共享交换标准
上海农业地理信息公共服务系统平台通过政务网和互联网两个服务渠道，以标准的Web服务接口形式提供数据服务，且平台中的相关数据也是上海市农用地数据库建设和农业数据资源共享服务的依据，故应满足一定的数据共享交换标准。具体的技术标准为：（1）数据共享服务方式。数据共享服务方式为符合OGC规范的WMTS、WMS、WFS、REST和地理编码服务。（2）数据交换结构。采用服务架构（SOA）技术，将基础GIS应用服务和基础地理信息数据包装成网络服务，使之符合OGC标准，能在统一的地理信息平台中实现应用服务和数据的交换与共享。（3）空间参考系。平面采用上海城市坐标系统（政务网）和“天地图•上海”（互联网），高程采用吴淞高程系统[5]。
1.3平台构成
平台包含公共服务子系统（含门户网站）、运维管理子系统。
1.3.1公共服务子系统
该子系统搭建了上海农业地理信息公共服务系统的门户网站，该门户网站不仅是信息共享与服务系统给用户在线提供数据和服务的出口，还是用户在线获取数据和服务的入口，更是在线服务系统的集中表现，可为用户提供一站式信息服务。该门户网站的功能模块包括首页、电子地图、资源目录、行业应用、监控管理、标准规范等，见图1。具体功能模块如下：（1）电子地图模块，包含服务列表、底图切换(含卫片和高分遥感影像)、图层管理、地图工具等[6]，其中服务列表包括上海农业现状数据、上海农业规划数据、土壤普查数据等。（2）资源目录模块，包含服务资源申请、农业规划、农用地现状、生产管理等。（3）行业应用模块，汇聚了各行业的专题应用，提供统一的应用入口并进行统一展示。（4）监控管理模块，可供不同角色的用户登录，从而查看到不同层级范围的监控统计信息。（5）标准规范模块，介绍了平台所遵循的国际国内行业标准以及制定的平台规范；同时，门户系统通过分类组织树的形式，列出了平台中所有的标准规范文档，不仅可预览相关内容，也可下载保存到本地。
1.3.2运维管理子系统
该子系统是保障平台稳定、安全运行的后台支撑系统，通过设备监控、网络监控、流量监控等技术手段，对平台服务和用户体系进行管理，并可对信息资源访问、业务功能调用、系统管理等活动进行记录，以及时发现系统隐患、快速恢复系统故障和优化系统管理。
2上海农业地理信息公共服务系统平台的应用
上海农业地理信息公共服务系统平台自建成以来，为上海市相关业务部门的相关项目建设提供了地理基础信息技术支撑。例如，在市级层面，为上海市农业农村委质量监管处创建了农产品安全监管场景，为上海市农产品质量安全中心创建了农产品绿色认证场景，为上海市农业农村委农机化处创建了农机物联网场景，为上海市农业农村委创建了涉农补贴场景，为上海市农业农村委农田建设处创建了高标准农田分析场景，为上海市数字农业云平台、上海数字三农（三园工程）平台等项目提供了有力支持；在区级层面，为浦东新区、崇明区、嘉定区、青浦区、闵行区、宝山区、金山区提供了农用地现状地理信息系统基础数据服务（永久基本农田、高标准农田、三区划定等数据），并与上海市各区共享数据、交换数据，确保基础数据的准确性、完整性和一致性，也为尚未建成地理信息系统的涉农区提供了可扩展的地理信息服务功能接入。见图2。
3结论与讨论
上海农业地理信息公共服务系统平台的建成，解决了目前上海市市区两级分建的农业地理信息系统存在的信息互相割裂、不对称和不一致的问题，形成了上海农业地理信息资源“一数一源，一源多用”的良好局面[7]。同时，平台建成后，通过对数据质量进行管理和对数据进行整合，实现了部门之间数据的安全、可靠交换和共享，也为相关决策部门提供了标准化、规范化、能及时更新的农业地理信息服务。此外，平台的建成，让市区各相关部门之间的数据协同成为可能，这为相关部门开展数据采集、查询分析、辅助生产管理决策、提供可视化信息和报表服务等工作提供了有力支撑。总之，该平台的搭建与应用，为全市农业地理信息系统建设提供了统一的基础框架、基础底图、技术标准、业务标准，从而实现了市区两级系统的分建共享以及相关基础业务的数据交换与协作协同，最终形成了上海市农业地理信息“一张图”。今后，上海农业地理信息公共服务系统平台将进一步完善农业地理信息资源的共享交换机制，并将通过建立长效的管理方法来保障地理信息服务的及时性和基础数据的准确性、完整性和一致性。
参考文献
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[2]曹维,张向飞,戴俊,等.上海农业地理信息公共服务平台应用探析[J].现代农业科技,2020(22):247-249.
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[6]路志越,毛炜青.上海市海量遥感影像管理与共享服务云平台建设与应用研究[J].上海国土资源,2016,37(2):96-99.
篇4
【关键词】 国家空间基础设施（NSDI）、基础地理信息系统、3S、国土资源信息化
一、广西省级基础地理信息系统建设的急迫性和必要性
1、前言
联合国有关文件曾明确指出“地理空间信息是实现可持续发展的利器”，而且“进入信息化社会后，人们每天接触到的信息中的80％以上与地理空间信息有关”。西方发达国家出于其政治、经济、军事目的和全球战略需要，在二十世纪九十年代就相继推出“信息高速公路”，“国家空间基础设施(NSDI)”和“数字地球”战略。顺应经济全球化，全球信息化的发展趋势，为使国土资源工作更好地适应我国可持续发展的需要，国土资源部将"加强信息系统建设，实现信息服务社会化"列为五大目标任务之一，并在新一轮国土资源大调查计划中设立“数字国土”工程，旨在通过信息基础设施建设，加速实现国土资源调查评价、规划、管理、保护和合理利用的现代化，为全社会提供方便快捷的国土资源信息服务，充分发挥国土资源在国家社会经济发展中的基础性、公益性和战略性作用。
西部大开发国家战略的实施为广西的全面发展带来了历史性机遇。基础设施建设、电子政务工程、产业结构调整、生态环境建设以及国民经济信息化等建设正在进行中。科学化决策是成功的关键因素之一，广大的决策者实际上每时每刻都在使用基础地理信息，只是手段还比较原始，还未充分发挥出信息技术的支撑作用。国土资源信息化、工业布局、农业结构优化、退耕还林(草)、基础设施建设、社会安全和管理都离不开科学规划、实施和动态监测，离不开地理空间信息的决策支持作用。不充分考虑地理分布特点的项目总会带来一系列严重的副作用。因此信息化社会需要重视地理空间信息的基本支撑作用。
2、国内及我区空间基础设施发展现状及趋势
2001年，国务院办公厅以【2001】53号文转发国家计委等12个部委“关于促进我国国家空间信息基础设施建设和应用若干意见的通知”，提出要加快我国国家空间信息基础设施建设。国家测绘局提出“十五”期间构建“数字中国”地理空间基础框架作为国家空间信息基础设施的重要组成部分，为国民经济和社会信息化提供地理空间基础平台。为此，加大了国家基础地理信息系统的建设力度。目前已经完成了国家级1：100万、1：25万地理空间基础地理信息系统建设，正在进行国家1：5万基础地理信息系统的建设工作，以此作为“数字中国”地理空间基础框架的基础信息。
除了“数字中国”地理空间基础框架建设以外，许多省、自治区、直辖市也纷纷提出要建设省级地理空间基础框架。继海南省、北京市和福建省提出“数字海南”、“数字北京”与“数字福建”之后，全国又有湖南、湖北、陕西、山西等十多个省、市、自治区提出并确定了各自“数字区域”的发展计划。必须指出的是，省级基础地理信息系统的建设是数字省区地理空间基础框架的核心和基础。目前，北京、天津、上海等市，山西、广东等省基础地理信息中心相继建成了省级基础地理信息系统的示范工程。其他省区的基础地理信息中心都在加快研究和建设本省基础地理信息系统的步伐。
2000年，国家投资2.56亿启动“国家基础测绘设施项目”建设，简称”大专项”建设。广西测绘局在国家测绘局和区政府的支持下，于2000年8月正式立项（总投资近3000万元），目前已完成基础地理信息数据生产技术体系、基础地理信息数据传输网络体系的建设。基础地理信息管理服务体系、空间定位综合服务体系、广西数字化基地大楼的建设正在如火如荼的进行中。广西测绘局已建成主干千兆，百兆交换到桌面的局域网，以及光纤联接的广域网（党政机关网）。装备了企业级服务器、WWW服务器、OA服务器、海量的磁盘阵列、磁带库、图形工作站、高档微机、大型彩色扫描仪、大幅面绘图仪等硬件设备，以及数据库软件ORACLE，GIS软件ArcGIS、GeoStar、MapInfo、MapGIS、AutoCAD Map，遥感软件ERDAS，Web GIS软件ARCIMS、GeoSurf，数字摄影测量系统Virtuozo、JX4A，扫描矢量化系统Geoway等软件。通过大专项的建设，还锻炼出一批精通3S（GIS－地理信息系统、GPS－全球定位系统、RS－遥感）技术、计算机与网络技术、测绘技术的综合型人才。
“九五”期间至今，广西测绘局建立了全区1:50万，1:25万DLG数据库，完成了DEM 共2148幅，DRG 591 幅，DOM 416幅，DLG 809幅；同时完成了三四等水准测量4211公里 516座。 C级GPS网点466点；完成了省级毗邻行政界线测绘3684公里， 区内地市级行政界线6270公里， 县市级行政界线10259公里的测绘，这些数据迫切需要建立相应数据库进行有效的管理。经过大专项建设，广西测绘局具备的1：1万基础地理信息数据年生产规模如下表所示 ：
：按广西“十五”计划，需8～10年才能更新测绘完成全广西1：1万地图，广西共8495幅。
3、广西省级基础地理信息系统建设的重要意义
广西省级基础地理信息系统的建设是“数字广西”地理空间基础框架的核心和基础。将为“数字广西”的建设奠定良好的地理空间基础，为在信息社会和知识经济时代抢占经济、政治、科技的制高点，创造新的经济增长点打下坚实的基础。为建立电子政务、电子商务、社会保障等信息系统及信息化社区提供良好的条件，有力促进广西社会、经济的发展，推动信息化建设。以广西基础地理信息数据作为框架，区域内各行各业的数据才能够在空间上得到集成，不同区域的数据才能够无缝整合，从而保证决策依据的科学性和准确性。基础地理信息与各行业的专题信息有机结合将完善各专业管理信息系统的决策支持功能。广西省级基础地理信息系统的建立将及时满足政府信息化工程建设对基础地理信息的急迫需求。
二、广西省级基础地理信息系统建设的主要内容
1、 广西省级基础地理信息系统的总体目标
2002年，广西测绘局正式启动广西省级基础地理信息系统的建设工作。主要工作由广西基础地理信息中心承担，拟于“十五”期末初步完成框架建设，2010年全面建成。广西省级基础地理信息系统以1:1万基础地理信息数据库建设为核心，其总体目标是依托统一的标准体系和质量保障体系，建立数据生产体系，采集基础地理信息数据，建成数据库管理体系，形成完整的数据库；以GIS应用为主，兼顾地图产品的制作，建立产品开发体系和分发服务体系，以及支持系统运行的网络交换体系。为自治区、市、县宏观决策、规划修编、灾害监测，解决人口、资源、环境等面临问题，促进经济与社会可持续发展而提供有力的测绘保障。
2、广西省级基础地理信息系统研究和建设的主要内容
广西省级基础地理信息系统的建设包括数据生产体系的建设、数据库互操作平台的选定、地理空间数据库建设、数据库管理系统的研发、产品的模式和开发、基于Web GIS的地理空间信息网络化服务等。
在存储容量上，全区1：25万地理数据超过2GB，1：5万数据将超过70GB，1：1万数据将超过1TB，大地数据库及地名数据库将达到100MB。考虑到将来数据更新历史数据的存放以及其它不可预见因素，广西省级基础地理信息系统共需要1.5至2TB的存储空间。
图一：广西省级基础地理信息数据库的组成
3、广西省级基础地理空间数据库的组成（如图一所示）
（1） 1：100万地理空间数据库：包括覆盖广西地面分辨率为30m的航天遥感数字正射影像数据库（DOM）、地面格网间距为200m的数字高程模型数据库（DEM）、由原有地图扫描数字化处理形成的1：100万数字栅格地图数据库（DRG）、含有大地测量控制信息、地形、交通、水文、境界、居民地和地表覆盖信息等的1：100万数字线划地图数据库（DLG）。
（2） 1：25万地理空间数据库：包括覆盖广西地面分辨率为15m的航天遥感数字正射影像数据库、地面格网间距为100m的数字高程模型数据库、1:25万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。
（3） 1：5万地理空间数据库：包括覆盖广西地面分辨率为5m的航天遥感数字正射影像数据库、地面格网间距为25m的数字高程模型数据库、1：5万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。
（4） 1：1万地理空间数据库：包括覆盖广西地面分辨率为1m的数字正射影像数据库、地面格网间距为5m的数字高程模型数据库、1：1万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。
（5） 重点地区1：2000地理空间数据库：覆盖重点地区地面分辨率为0.2～0.3m的数字正射影像数据库、地面格网间距为2.5m的数字高程模型数据库、1：2000数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。
（6） 地名数据库：包括广西各种地名的正式名称、所在地图图幅、地理坐标等信息。
（7） 空间定位成果数据库：包括覆盖广西的大地测量控制网、控制点、坐标系等数据。
（8） 元数据库：包括各种地理空间数据及数据库的规范化定义和说明信息，以便跟踪数据的动态变化和支持信息查询。
（9） 专题数据库：如土地覆盖数据库、人口分布数据库等。
4、关键技术研究：
广西省级基础地理信息系统作为一个系统工程，在建设过程中，要紧跟国内外科技发展最新动态，采用当前先进的技术手段和方法。目前，广西省级基础地理信息系统采用美国ESRI公司的ARCGIS系列产品和ORACLE作为建设的主要工具，开发工具主要选用VS.NET。如图二所示：
图二：广西省级基础地理信息系统的三层架构
在实施广西省级基础地理信息系统的建设和应用中，还会遇到一系列技术难点，有待研究攻克。为此，要进行一系列关键技术的研究开发。主要包括：
①遥感及航空影像快速获取、处理和解译的关键技术。
②多分辨率、多数据源4D空间数据一体化集成
③产品的模式与开发，地理空间可视化虚拟现实技术。
④地理空间数据网络化分发服务。
⑤海量数据的安全管理、存储、备份、灾难恢复的研究。
⑥空间数据库更新与版本管理
⑦ “3S ”（GPS、GIS、RS）集成技术的研究
⑧基于数据库的在线制图技术。
⑨基于省级基础地理信息框架数据的示范应用工程研究。
三、广西省级基础地理信息系统在我区国土资源信息化中的作用
1、 国土资源信息的特点
国土资源信息有一系列特点。首先，国土资源行业是一个信息密集的行业，国土资源工作过程主要是一个生产信息的过程。因此，国土资源行业拥有比其它任何行业更多的信息资源。其次，国土资源信息具有地理空间性。这可以说是国土资源信息的最重要特征，几乎所有的国土资源信息都是空间地理信息，如地形信息、土地信息、地质信息、矿产资源信息、水资源信息、海洋资源信息、地质灾害信息等，这些信息仅用属性数据库是无法管理的。第三，国土资源信息的数据结构十分复杂，往往一个对象需要数百个数据项才能表达清楚，这些数据间常又呈复杂的层网关系，再加上三维空间位置，更加大了对国土资源信息描述和管理的复杂性。第四，国土资源信息不同于一般经济、金融和商业信息，它具有长期保存，甚至永久保存的价值。因此，信息增长迅速，而消逝率低，其结果是信息总量极为庞大。这些特点表明，国土资源信息化离不开基础地理信息和3S技术，“数据是血液”，地理信息及其他各类国土资源信息是保证国土资源信息系统正常运行和取得实效的关键。
2、 广西省级基础地理信息系统在国土资源信息化的作用
广西省级基础地理信息系统可真实再现全区的地形地貌，为我们全面了解广西的自然地理环境提供了一个理想的空间支撑，并为可视化地掌握生态资源、模拟和仿真生态重建过程中重大决策实施提供基础支撑，确保我们能够科学地开发自然界，动态监测和合理地配置资源，有效把握发展经济和保护环境的平衡，为生态环境建设和国土资源合理配置提供科学依据。具体说来，至少有以下几方面作用：
（1）数据共享，标准统一。共建共享是避免重复建设、维护国家利益的必要措施，是广西省级基础地理信息系统建设中必须坚持的原则。这方面的教训是屡见不鲜的，如广西各地国土资源部门有独立的一套地籍图，规划部门有地形图，房产部门有房产图，每个部门都是各自为政，投入巨资重复测绘、数字化，标准不统一。实际上只要政府牵头协调，各地测绘一套基础地形图，其他部门在其基础上再采集各行业关注的要素。这样的结果是大大节约了经费，却实现了各取所需，同时由于统一技术规范，统一数据格式，各行业能共享、交换成果。这种做法国内已有先例，据《中国测绘报》报道：“2002年，在浙江省余姚市政府办公室的协调下，市规划、国土、建设、水利、交通五部门联手，共同筹措资金，统一技术标准，开展全市1：500数字化测图，为建立基础测绘信息共建共享机制迈出了实质性的一步……”
（2）目前，我区国土部门在信息化过程中对基础地理信息的应用主要还是局限于数字线划图，对数字正射影像图的应用据了解也只有南宁、柳州等地为数不多的国土部门，对数字高程模型的使用更是寥寥无几。广西省级基础地理信息系统可以为国土资源部门提供多种权威的、符合国标规范的基础地理信息数字产品服务，包括基本产品、复合产品等。基本产品包括国家基本比例尺地形图系列的数字栅格地图（DRG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字线划地图（DLG），可根据需要以数字和模拟两种形式提供；通过不同基本产品或不同要素的叠加，可生成各种复合产品，如土地覆盖图、数字影像地图（如数字影像交通图、数字影像区划图、数字影像地形图等）、数字影像专题图（如数字影像土地利用图、数字影像土地规划图）、三维立体地形图、立体景观透视图等复合产品。
（3）利用GIS的空间分析功能，进行数据增值服务。例如：通过以不同时期的地理空间基础数据和正射影像图为数据核心，结合土地利用详查图，可进行国土资源动态监测，为科学规划和管理提供决策依据；通过数字高程模型、数字正射影像图、数字线划图为数据核心，结合人口经济、土地利用等专题数据，运用生态学理论和方法以及3S技术，可更好地分析耕地分布现状，提出社会经济与生态合理退耕还林规划方案，增强退耕还林规划的可操作性。
四、结束语
总之，广西省级基础地理信息系统的建成将使我区彻底完成从传统测绘产业向现代地理信息产业转变，测绘生产、技术、管理以及测绘产品种类将发生全新的变化。其建成将为我国实施“数字中国”空间技术战略，我区实施“数字广西”、国土资源信息化提供省级基础地理信息数据，成为其重要的组成部分。能有效提高我区基础地理空间数据的现势性，缩短数据生产和信息提供服务周期。有效地拓宽地理信息的应用面，为政府决策和社会经济可持续发展提供服务。
主要参考文献
① 国家测绘局
《构建“数字中国”地理空间基础框架总体战略研究》
② 国土资源部信息中心 《"十五"国土资源信息基础设施建设的基本思路》
③ 广西基础地理信息中心 《广西省级基础地理信息系统可行性研究报告》
④ 周 涛
《“数字广西“地理空间基础框架建设的研究》
篇5
关键词：城市规划；城市地理信息系统；应用
中图分类号：TU984文献标识码： A
引言
城市地理信息系统除应用在规划编制外，还可与城市应急管理等方面相结合。目前在国内，它作为城市管理和决策的现代化工具已被许多城市列为一项重要的基础设施来进行建设。由于它具有综合信息服务、交换、分析以及存储的功能，可以为城市规划建设的科学化、定量化以及各类信息的分析与查询提供一个先进的技术手段以及方法，并为决策提供辅助支持。因此，城市地理信息系统是数字城市不可缺少的工具。
1、城市规划的概述及原则
城市规划是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志，是城市建设和发展的“龙头”，是引导和管理城市建设的重要依据。城市规划的基本任务是根据一定时期经济社会发展的目标和要求，确定城市性质、规模和发展方向，统筹安排各类用地和空间资源，综合部署各项建设，以实现经济和社会的可持续发展。
2、城市地理信息系统概述
城市的发展离不开城市的规划、建设、管理和服务工作，它所涉及的信息非常庞杂。城市地理信息是城市中一切与地理空间分布有关的各种要素的空间信息、属性信息的总和，它反映了地理实体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。而城市地理信息系统则能根据不同需要以图文并茂等方式适时地为用户服务，满足城市建设、居民生活对空间信息的要求；同时还可以借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策；其主要特点有：
(1)基础空间数据全面，数据类型多样，数据更新方便，且能长期保留各时期城市空间分布状况，有利于分析城市的发展规律、变迁过程和特点。(2)数据库中的数据可进行多用户、多目的的重复使用，实现数据共享。(3)便于利用现代数学方法加以模拟和评价，如回归分析、层次分析、系统动力分析、聚类分析等，提供定量信息。(4)便于与其他数据综合利用，提供综合信息。(5)定量描述规划方案及城市发展战略。(6)可提高城市规划空间布局的准确性。(7)可视化、动态的表现方法使得城市现状及规划方案更为直观和易于理解，并能提供标准、美观的文档及各类报表。(8)有利于城市复杂信息和数据管理的规范化。
3、城市地理信息系统的功能
随着科技的进步和经济的发展，城市内涵越来越丰富，数据和信息越来越多，服务要求越来越高，城市规划和管理面临着新的挑战。为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面科学的规划，而城市地理信息系统则在城市规划和管理方面发挥技术支撑作用。
城市地理信息系统的功能可从两个角度来描述:一是从数据处理分析和表达的技术角度描述，可概括为数据获取、编辑、数据重构和转换、数据分析与表达、查询检索以及成果输出等六项主要功能，这是面向城市地理信息系统专业人员的概括；二是以应用为向导，从用户使用地理信息系统对城市进行管理与规划的角度去描述，可概括为以下三种功能:
3.1、管理功能
通过建立城市地理信息系统，实现各种信息的数字化、标准化和计算机化，从而达到统一管理、数据共享和促进办公自动化，以及实现信息的快速查询检索、实时交换以及可视化表达和输出的目的，为城市实行动态现代化管理奠定基础。
3.2、评价分析功能
通过建立不同的分析模型来辅助决策所支持的系统，对城市某单一或综合性问题，如交通网络、投资环境、规划管理、企业选址或工程效益等，进行综合评价分析，提出方案，供相关部门决策参考。
3.3、规划与预测功能
根据城市现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同的预测模型来展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控做参考之用。
4、城市地理信息系统在城市规划中的应用
4.1、城市问题研究
由于地理信息系统是一种空间信息系统，通过GIS的有关应用程序，分别可以在一维、二维和三维空间里实现对各种研究对象的快速量算，为用户提供各种有用的数据。如不同年代的土地利用现状、管线现状、建筑物类型统计；不同时期的海岸线长度、森林及沙漠面积的变化等等资料(数据)。并且在这些资料的基础上，通过某种方法对未来的事务进行科学的分析、推测，以便在了解事物的过去和现状的前提下，对未来的行动及措施进行调整。
4.2、城市规划管理
规划与管理是地理信息系统应用的一个重要方面。根据我国城市规划的实践，城市规划管理信息系统含有三个层次的内容:第一个层次是以地理信息系统GIS平台和数据库技术为核心的城市规划空间数据库，包括图形、影象库和关系数据库，以空间检索为基本要求，如地形库、综合地下管线图库、遥感影象图库。第二个层次是在空间数据库基础上的应用系统，开展基于GIS的辅助城市规划、管理和办公自动化等，如总体与分区规划子系统、公共设施规划支持系统。第三个层次是在前两个层次基础上开展面向应用的各类专家系统(ES)、决策支持系统，如地下管线辅助决策支持系统。
4.3、城市规划评析
决策不是一种选择方案的瞬间行动，而是一个过程。虽然GIS本身不能完成规划和解决社会经济发展问题，但它是规划工作中非常有用和重要的工具。在规划设计过程中，GIS最主要的应用是利用其空间数据管理和展示功能及简单的空间分析对传统的前期辅助分析，进行直观的图形表达，以作为规划的依据。有些城市甚至在GIS空间数据库的基础上加入规划专业分析模块，以提高规划的合理性。
4.4、城市规划公众参与
当今，规划过程中越来越强调公众的参与性，每一个城市居民都有权力对城市的发展和规划提出自己的意见。而网络GIS(GIS和www技术的结合)为其创造了十分良好的条件。规划信息系统通过建立INTERNET网站，向社会公众与城市规划管理有关的法律、法规、城市规划方案及规划建设项目审批进展情况，并提供公众参与城市规划讨论的园地。如网上调查，获得公众对城市规划的意见，可作为政务工作的参考依据;规划局信箱可以反馈公众的意愿，加强政府与公众的交流。这样居民们可以通过互联网很方便的了解城市的现状和发展目标，提出自己的建议和设想。规划人员可以调阅、汇总分析进人GIS数据库的意见，与居民进行方便的交流，及时的沟通。使居民能积极地参与城市的建设，保证规划的连续性、多方面性和协作性。
5、结束语
随着信息技术的突飞猛进，城市规划既面临着挑战，也面临着机遇。在城市规划过程中，必须坚持“可持续发展”、“系统工程”、先进技术与多学科、跨系统的综合研究，加强与信息技术广泛的结合，才能适应社会的发展，体现城市规划综合、系统、动态、生态的思想，拓展城市规划的理论与实践。
参考文献
[1]滕鹏,张震,徐凯宏.城市规划与城市地理信息系统[J].森林工程,2006,05:66-68.
篇6
【关键词】 智慧交通；智慧航运；上海港；空间地理信息系统
0 引 言
在2014年全国交通运输工作会议上，交通运输部部长杨传堂提出：全面深化改革，集中力量加快推进“综合交通”“智慧交通”“绿色交通”“平安交通”的发展。综合交通是核心，智慧交通是关键，绿色交通是引领，平安交通是基础，“四个交通”相互关联、相辅相成，共同构成了推进交通运输现代化发展的有机体系。加快发展智慧交通是推进交通运输管理创新的重要抓手，是提升交通运输服务水平的有效途径，也是推动交通运输转型发展的重要支撑。水运是现代交通运输的重要组成部分，是大型物资的最主要运输方式。上海港作为国内最大、最繁忙、最重要的港口，在我国社会和经济建设中发挥着巨大的作用。“智慧航运”是“智慧交通”在水运领域的具体体现。如何在上海港落实好“智慧交通”建设战略，实现“智慧航运”，是一个具有挑战性的现实命题。
1 上海港空间地理信息系统建设的 现实意义
1.1 “智慧交通”建设的内在要求
“智慧交通”的本质要求是“以信息化、智能化为牵引，推动现代信息技术与交通运输管理和服务全面融合，实现交通运输设施装备、运输组织的智能化和运营效率、服务质量的提升”“注重以信息化、智能化引领和提升交通运输管理效能，促进现代信息技术在行业监管、运行管理和服务领域的深度应用”。在水运管理领域，如何有效地提高航道的通航效率，最大限度地利用港口设施，为港通组织、港口生产调度、航运综合管理服务，是“智慧航运”的题中之义。一方面，信息技术的进步和经济社会的发展，为“智慧航运”建设提供了现实可能性；另一方面，“智慧航运”的基础在于航运各类相关信息的高度聚合和有效应用，必然要求建立港口空间地理信息系统，为“智慧航运”建设的实现提供技术和数据基础，在可视化数字地图显示平台上实现航运要素的查询、定位，相关信息的显示等功能，从而为船舶安全航行、港口规划和建设、港口物流以及相关国防军事活动等提供决策支持，打造我国航运“升级版”。
1.2 “智慧城市”建设的重要内容
2011年，上海提出建设“智慧城市”。这是上海深化实践“城市，让生活更美好”的重要举措。目前，《上海市推进智慧城市建设2011D2013年行动计划》已经顺利完成并取得了阶段性成果。2014年9月，上海《上海智慧城市建设2014D2016年行动计划》，明确提出将“智慧交通”和“智慧航运”建设列入专项建设内容。“智慧航运”作为“智慧城市”建设的一部分，在新一轮智慧城市建设中应更主动地适应互联网和先进信息技术发展的新特点、新趋势，更加突出智慧应用。建设上海港空间地理信息系统，推进和发展“智慧港口”“智慧航道”，全方位打造智能型现代化港口，既是实现“智慧航运”最为基础的一项内容，同时也可以有效服务于“智慧城市”的建设。
1.3 上海国际航运中心软实力的重要体现
上海国际航运中心建设不仅需要提升硬件基础设施，更需要加强“软实力”的建设。真正意义上的航运中心，是依赖于服务和知识的第二代及第三代航运中心。
随着信息化技术的飞速发展和海量数据的出现，传统的港口生产组织管理模式、安全保障管理手段等已经无法满足现实发展的要求。现代社会是海量信息的社会，对不断发展中的航运而言，亦是如此。港口空间地理信息系统是打造“智慧港口”和“智慧航道”的基础，与发展现代航运服务业息息相关，一旦建成，将会在“智慧航运”建设中发挥重大作用，使多方受益。港口空间地理信息系统在充分掌握港口、航道等相关要素信息的基础上，采用地理信息系统、遥感、数据库等技术，结合计算机网络通信技术、“云技术”和“物联网”技术等，高效、便利地进行信息数据的整合利用，以图文并茂的方式将港口水域的整体概况、自然条件、地理形势（地理位置、范围、面积、区域形势等特征）、环境组成、功能设施等特征详细呈现给用户，从而为船舶航行、港口规划与建设、海洋经济开发、水上安全监管和相关军事活动等提供决策辅助，实现真正意义上的“智慧航运”。作为有效的辅助决策工具，港口空间地理信息系统能够做到：使航运交通的组织更加有效；能够提高船舶进出港的效率，降低安全风险；提供港口、航道信息服务，助力导航服务；通过信息交互融合和大数据应用，为企业、行业和政府管理部门提供在线管理、统计分析、数据挖掘、基准评估、指数编制等服务，辅助企业优化业务管理、提高运营效率、降低经营成本，助推航运经济转型升级。
2 实现上海港空间地理信息系统建设的可能性
2.1 局部成功经验可借鉴
从20世纪80年代开始，我国的空间地理信息系统建设方兴未艾，在很多行业都发挥了巨大的作用。陆域“智慧交通”平台的建设均是建立在空间地理信息系统基础之上，可为上海港空间地理信息系统建设提供宝贵的经验。
近年来，一些地区和部门从实际出发，在“智慧港口”“智慧航道”“智慧航运”等建设方面进行了一些局部的实践探索。在“智慧港口”建设方面，运用物联网技术将广布于全球港口的装载设备、船舶、集装箱、车辆、仪表都连接到网中，使源头数据的采集质量得到极大提高，实现物与物之间的信息共享和动态协作，提高港口作业的效率、准确性和可视化程度，形成安全畅通、环保高效的现代化港口。在“智慧航道”建设方面，交通运输部天津水运工程科学研究院研制的“黄骅港智慧航道系统”，不仅从整体上基本实现了对港口作业船舶（包括疏浚船舶、运输船舶、港作船舶等）、航保设备（灯标、导标等）、气象水文等水上信息的实时监控，而且实现了对各类信息的科学分析和针对疏浚组织、生产计划、航道建设的辅助决策，还实现了将航道、港池作业的人工管控工作变为自动管控的目标。长江航道局以长江电子航道图系统建设为突破口，以数字航道建设为依托，大力推进智能航道建设，并取得了一定的成果。
2.2 信息科学技术的支撑
近年来，上海“智慧城市”的建设已打下了坚实的信息技术基础，积累了宝贵的实践经验。信息基础设施、信息感知和智能应用、新一代信息技术产业的发展，均使得“智慧港口”和“智慧航道”建设成为有源之水。
在“智慧港口”建设中，根据现代港口运作模式，将基于物联网技术、网络通信技术、信息处理技术和空间地理信息系统技术的“智慧港口”分为采集层、传输层、数据处理层、业务层和呈现层。采集层的主要作用是快速感知和识别物体以及采集和捕获信息；传输层以无线网络接入物联网管理中心和物联网信息中心，并在数据处理层对海量信息进行智能处理；业务层是将各专业技术、空间地理信息系统技术与智能港口的需求相结合，实现港口智能化应用的解决方案，包括港口客户服务、港口生产管理、港口运营管理等系统，是“智慧港口”的核心层次；呈现层是实现“智慧港口”与人交流的层次。建设港口空间地理信息系统，可以直接为“智慧港口”提供基础地理数据服务。
在“智慧航道”建设中，通过现代化信息技术手段，在电子海图基础上，综合应用空间地理信息系统、遥感、遥测、宽带网络、通信、虚拟仿真、多媒体等多种技术对航道管辖区域、管理对象及管理活动实现虚拟化、网络化、数字化，从而在水路交通管理中，深入开发和广泛利用水路交通信息资源，为管理方式的变革及管理现代化、决策科学化、服务社会化提供信息化支撑。
2.3 海量信息数据奠定基础
自2010年起，交通运输部东海航海保障中心上海海图中心全面负责我国沿海港口航道图（以纸海图、电子海图、改正通告等为主）的编绘制作。经过多年的建设和发展，该中心已经积累了大量的港口航道空间地理数据，并且这些数据覆盖我国整个沿海的港口和重要航道，数据内容丰富，尤其是上海港区域数据更新非常及时，数据质量高。充分利用这些海量数据，可为上海港空间地理信息系统建设提供重要的基础数据。
电子海图（港口航道图）是基于S-57国际标准生产的电子航道图，具有国际通用性强、定位精度高、航道信息内容丰富等特点。只要将电子海图加载在专门开发的“空间地理信息系统”显示软件中，该系统就能够自动全面获取立体的航道航行信息，结合船舶自动识别系统技术，就能自动将船舶定位信息实时反映在电子海图上，与终端设备或雷达所获取的周边船舶信息叠加，实时反映航道中船舶的航行信息，全面掌握船舶周边情况；同时，在航道上航行的船舶还可以根据自身航行需求，制订计划航线，实时计算航线距离、航行时间及抵达时间，并连续记录本船航行轨迹及实现航迹回放等功能，可以为船舶设计出最佳航线并保证其安全航行。
在操作上，电子海图还能够实现放大、缩小、显示模式及配色模式选择等符合国际相关标准的显示，使船舶能够通过海图上的地物地貌信息查询，获取航标、临过河建筑物、水深等立体航道综合信息，以供船舶航行参考；此外，空间地理信息系统还能够根据终端用户需求实现航行报警功能，其中包括航行危险、航线偏移、限速、逆航道航行等诸多报警功能。这就意味着，船舶在基于电子海图基础上的“智慧航道”上航行，可以方便、直观地设计最佳航线并保证安全。
3 上海港空间地理信息系统建设的
对策建议
3.1 把握我国加强海洋经济建设的历史性机遇
党的十提出的全面实施海洋强国战略，交通运输部提出的“智能交通”建设任务，上海市的“智慧城市”建设专项任务和目标，以及建设上海国际航运中心的国家战略，均对打造一个智能型的上海港提出了要求。上海港成为一个以知识和服务为标志、以高度信息化为支撑的现代化智能港口，最基本的要求在于是否能构建一个完备的上海港空间地理信息系统。因此，上海港应充分把握我国大力加强海洋经济建设的历史性机遇，抓住上海“智慧城市”建设的有利时机，全面推动上海港口空间地理信息系统的研究和建设工作。
3.2 争取交通运输部和上海市有关部门的支持
建设上海港空间地理信息系统涉及交通运输部和上海市层面。有关部门应高度重视，紧密协调配合，积极争取政策和项目支持，将上海港空间地理信息系统建设作为试点；争取开展由交通运输部和上海市层面组成的高规格项目，结合航运行业和社会发展的实际需求开展顶层设计，高起点规划。
以实际项目工作为重点，研究数据资源的综合利用、数据平台的开发和整合。同时，加大港口空间地理信息系统的创新投入，形成合理导向，重视相关专业人才的引进和培养，鼓励企业、事业单位在科技研发方面投入更多的研发资金，从而促进国内地理信息系统等相关产业的创新发展，改变依赖进口及国外系统的现状，使之成为“突出创新驱动、推动智慧交通发展”的重要内容，为上海成为具有全球影响力的科技创新中心作出贡献。在条件成熟时，及时总结上海港空间地理信息系统建设的经验成果，以点带面，点面结合，统筹推进我国沿海港口的空间地理信息系统建设，最大限度地提升港口管理智能化程度，促进航运效能进一步提升，更好地服务经济发展。
3.3 夯实空间地理基础数据建设基础
强化空间地理基础数据建设。数据是系统建设和使用的基础，没有强大的、高质量的数据，就如同“无源之水，无本之木”，系统就只是一个空壳，无法发挥作用。建设上海港空间地理信息系统，最为关键的是空间数据的可靠性、完备性和实时性。只有可靠、完备的数据才能支撑空间地理信息系统的推广使用；只有实时性的数据才能使系统作出高效、准确的决策，保障客户的安全。尽管上海港空间地理基础数据水域部分已经比较完备，数据的及时性强，数据更新有保障，但是，该数据库建设仍存在几个亟需解决的问题：
（1）数据的完整性问题。建设上海港空间地理信息系统除了空间地理数据，还需要其他各个涉海行业的非空间地理信息数据，这些数据来源于各个部门，存在着数据来源多样性。因此，数据共享既可以解决数据完整性问题，也可以解决数据重复采集的问题。
（2）数据的兼容性问题。来源不同的数据存在格式不统一的问题。建议未来将这些数据按照S-100的标准进行组织，解决数据兼容性的问题。
（3）多样性大数据的管理和信息挖掘。需要建立一个完善的空间地理信息数据库对这些数据进行有效管理，并利用数据挖掘技术，有效地从数据库中发现隐含的、有意义的、有价值的信息。
3.4 完善信息基础平台
篇7
关键词：地理信息三维可视化系统；远程控制技术；计算机信息技术
中图分类号：P208；TU990.3
这些年以来，计算机信息技术、远程控制技术、摄像测量技术等一系列科学技术都有了突飞猛进的发展，这些发展变化将以最快的速度在最短的时间段内捕捉到空间信息，接着进行三维景观的重组变得不再只是梦想。特别值得一提的是地理信息三维可视系统的问世以及进一步研究应用为人们更好地认识周围环境提供了新的方法和角度。在与之相关的环境虚化体系里面，地理信息三维可视化体系也属于一种起着关键性作用的构成成分。
1 三维可视化地理信息系统的发展
当下出现的三维GIS系统以三维数据作为基础，能够很客观地将我们周围真实存在的事物进行虚拟化地再现。该体系在现阶段已经取得了很大的发展与进步，并能很好地处理大量数据漫游以及贴面修改等事务。不过在三维数据研究、建立模型以及数据整理等层面上还有不少不足之处需要改正。在当下，所能实现的只有在二维GIS的基础上增加一些填补工作，辅助建成三维的景观模型，而这样做充其量也只是山寨的三维GIS。三维可视化地理信息系统本来是对周围环境三维数据的储备，处理以及能够看见等不同技术的结合。但是就现在的技术水平而言，我们只能对山寨GIS进行利用，要是想要形成一个真正完整的三维GIS，我们必须处理好下面几个点：巨大的数据总量；多种繁琐的空间关系；数据储备以及整理、查看、搜索等等[1]。
2 地理信息三维可视化系统的应用现状
2.1 城市。中国的城市聚集着越来越多的人，越是繁荣人口密集的城市似乎越具有吸引更多的人群加入其中的魅力。人口的大量集中使得城市建设面临着越来越多的问题，而地理信息三维可视化系统的问世与进步可以为城市的发展提供很大的方便。例如城市管理中的居民管理、大气污染状态监控管理、地下用水管理、地下线路管理等等。
2.2 环境。新世纪，随着生态环境保护以及可持续发展观念的深入人心，地理信息三维可视化系统可以对大气环境、地表环境以及地下环境进行全方位的监控报告，能够生动真实客观地将我们周围的环境状况模拟出来，让我们及时客观地将周围的环境发展状况认识清楚，有利于更好地采取有效的措施进行治理和防护。
2.3 地质。地质是当下众多行业与学科研究工作正常进行的基础载体。地理信息三维可视系统能够更好地将我们拥有的地质环境，结构组成清晰地模拟出来，客观真实地再现在人们的面前，为各项研究工作，生产工作的正常进行，顺利展开提供无穷无尽的便利。
2.4 矿山。在矿产这一行业，地理信息三维可视系统又能将矿物质的形态与组成结构清晰地表达出来。有利于矿产勘查工作者掌握巷道，矿场等的详细地理信息，为矿产事业的发展提供详细有用又准确的第一手资料。方便相关政策方针的制定。
2.5 海洋。新世纪又将是一个海洋的世界，对海洋展开的研究利用将是我国是实现可持续发展目标的一个重要的手段。在这一方面地理信息三维可视化系统能够准确客观地将海洋知识汇报给有关研究机构，进行海水盐分、温度、压力以及水流方向等的研究，有利于我国对海洋的进一步开发。
2.6 气象。还可以用来汇报高空大气的情况，包括气流、风向、气压、构成元素、成分变化等。综上所述，地理信息三维可视化系统在我们的日常生活生产发展中涉及领域之广不容忽视，随着人类社会的进一步发展，它可以帮助我们解决各种各样的问题，所以要予以高度重视和关注。
3 地理信息系统基础平台的选取
地理信息三维可视化系统想要获得进一步全面的发展，不得不考虑地理信息系统平台的正确选择。在这一方面，一般使用的一个平台就是美国MIS企业开发出来的一款软件，Maplnfo，用它来作为地理信息三维可视化系统开发的平台。该软件具有功效超大、综合性强、比较直观等特点[2]。这款软件可以将数据和图像信息有效地组合在一起，对繁琐的地理信息进行分析，而且其具有的可视化地理分析能力还能够允许使用者将不一样的数据联系在一起，并将其展现出来，表达出数据中间存在的联系，以及数据的形式。它的特点有：
3.1 代码匹配。该系统能够为前后输入的图像以及属性数据进行自动的匹配工作，而且能够对这一过程中产生的错误进行自动修复。同时该系统还能够通过MapBasic语言对图像与数据进行有效地连接。
3.2 查询功能。Mapinfo允许对图像进行的点查看，功用齐全的SQL查看，为地理表达提供支撑，也可以将图形与数据连接在一起。搜素的成果能够用图形、表格等进行表达。
3.3 图形编辑和显示。允许对图形上的事物进行随意地删除和增加，也可以将独自的记录与条件等进行修改。至于数据的展现完全可以通过三种不一样的形式。
3.4 输出功能。可以将图形的部分打印出来，也可讲内部的数据变成AutoCAD能够识别的另一种形式。内部格式的数据形式也可以进行转变。
3.5 Mapinfo。不允许对象拓扑关系的构建。空间分析的作用需要通过最基本的对话框交互形式来完成。
4 三维可视化软件的选取
在地理信息三维可视化系统中，对三维可视化问题的研究与分析是其关键的构成部分。其中处于最中心地位的一个工具是三维可视化工具，它是及逆行那个三维图像研究制作，对地理信息三维可视化系统展开研究的关键性的一个步骤。在信息计算机起步之初，人类就已经展开了对计算机图像的研究工作，一直到九十年代开始，人类开始认识到繁琐的数字通过图像来表达更加利于理解，所以自此开始，三维图像以飞快的速度发展了起来。
5 地理信息三维可视化系统的进一步是实现
当下，在国内外，地理信息系统研究界，地理信息三维可视化系统的研究俨然已成业界的热门话题，计算机信息技术还在进一步发展中，所以地理信息三维可视化系统的发展还需要进一步的研究。
5.1 在数据层面，地理信息三维可视化系统数据主要由四个构成成分组成：图像的几何位置、属性信息、高度以及拓扑联系。在这些构成中缺少的是数据的Metadata，alsomeans元数据。该项数据是用来对数据的出现、投影形式、坐标构成、使用时间段、编码计划等作出记载，元数据有利于数据共享的实现。
5.2 应该形成一种三维可视化基础数据的管理体系，也就是说用该体系来对数据的录入录出，以及数据库的形成进行统一的管理控制。
5.3 该体系只保证了由二维地理信息系统转变为三维地理信息系统的一个方向上的督查，但是一个完善的三维地理信息系统应该将二维地理信息系统和三维可视化系统进行查询上的交换。
5.4 网络技术正在经历着飞速的发展变化，信息技术的更新换代，使得它在页面制定、公布以及传递等方面起着十分重要的影响，网络地理信息系统三维可视化系统能够帮助其是实现大众化的发展。
5.5 由于本系统还有针对高层领导的校园规划、建设等方面的决策要求，故需要根据实际情况实现本系统的辅助决策支持功能。
6 结语
地理信息系统是以计算机为基础的一项应用技术，它使与地理空间分布有关的信息得到更有效、更迅速的利用和传播。但大多数地理信息系统及其应用是基于二维坐标系的，缺少管理、分析复杂三维物体的功能，难以满足地理科学、大气科学、海洋科学等研究三维空间特征的要求，地理信息三维可视化系统的研究与开发己成为地理信息系统研究领域的重要方面。
参考文献：
[1]范江，汪嘉平.城市三维可视化地理信息系统初探[J].现代测绘，2005.
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数据是信息的具体表现形式，数据管理在社会信息流程中占有重要地位。近年，随着在数据库中存储和处理复杂地理数据的需求越来越多，GIS（地理信息系统，Geographic information system）中管理和分析的空间数据不断增长，这些因素都导致了空间数据库组织与管理成为了近20年来活跃的研究领域。
一、空间数据库课程在高校中的现状
近年来，国际上成立了许多专门制定空间数据标准的联盟，商业数据库公司推出了针对空间数据库管理的系统，一些大学陆续开设了空间数据库方面的课程。并且近二十年以来空间数据库的研究已经产生了大量的空间数据模型、空间操作、空间查询方面的技术[1]。在空间数据库教学过程中选择什么，以及如何更好地在大学课堂教授空间数据库的知识成为高等教育所关注的一个问题。目前，我国开设地理信息系统专业的有超过170所高校，加上一些科研机构，全国约有200多个教育单位，每年培养GIS毕业生近万人[2]。各高校开设地理信息系统专业的学科背景不同，数据库相关课程教学内容和教授方法会形成差异，下面列举几门我国高校地理信息系统专业开设的与数据库相关课程，如数据库应用与技术、数据库原理、数据库原理与技术、空间数据库原理、空间数据库技术等，从课程名称上可以得出自教学内容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技术实践。从数据流的角度来看，数据作为GIS的基础，在采集、编辑、存储、管理、查询、分析、制图输出等各个GIS的应用环节中都要涉及到。空间数据的组织与管理是地理学研究的一个重要领域，时空数据挖掘与知识发现、时空数据结构与数据模型、空间数据管理等方向，无一不是现今地理信息系统研究中的热点问题，因此，可以说空间数据库是GIS的核心，由上述可知，《空间数据库》课程是一门较新的GIS专业课，同时也是GIS专业的核心课程，通过本课程的教学，目的是让学生能够清楚空间数据库的基本概念、基本原理，掌握关系数据库与空间数据库系统的应用，并能完成合理的数据库设计；同时掌握Geodatabase相关理论，能够应用Geodatabase实现数据库，对部分学生要求具备地理信息专业领域中数据库的设计开发能力。因此针对于学生能力的培养，如何在《空间数据库》的教学中布置教学内容，如何合理地安排教学环节，对我们的教学工作提出了要求。
二、空间数据库课程相关问题
1.学科体系不同对教学内容的影响。在我国涉及地理信息系统的学科有工学、理学和管理学等，工科学校注重学生的工程系统的设计和实现能力，理科学校更注重培养学生的地理学思考和分析能力，但GIS领域人才培养的专业体系应不同于学科体系的划分，而是要针对人才培养的目的来确定。本科专业划分强调GIS领域各行各业人才的需求，即为就业教育，而不强调专业教育[3]。
2.毕业生就业中存在的问题。根据《2009年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》及《2010年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》的调查结果显示，招聘单位认为毕业生自身能力上的不足及学校课程设置不合理这两个原因，已经连续两年成为地理信息系统方向就业困难的主要因素。用人单位关注求职者的特点中，“拥有较强的动手能力，保证短期内上岗”这一要求也在近两年的调查中处于首要位置。在具体的行业应用中，空间数据库的应用十分广泛，现在我国城市道路交通管理、城镇社会信息管理、国土资源管理等诸多方面都会使用空间数据库技术。但是地理信息系统专业本科毕业生在这些行业中能做什么，用人单位面向本科毕业生提供的岗位是什么性质，这些问题，对实际的教学工作提出了要求。
3.根据本专业教学计划制定课程内容。在本专业的专业课程当中，空间数据库课程的先导课程地理系统原理，在该门课程中空间数据模型、空间数据结构和空间索引技术等内容会作为重点讲述内容，那么，在空间数据库课程中如何更好地承接之前学习过的知识，如何布置教学计划。同时，空间数据库能够对学生学习后续课程有什么作用，也是空间数据库课程要注意的问题。
三、空间数据库教学内容探讨
1.合理组织空间数据库内容。在针对于本科生的教学中，要重视基本概念的讲解，为学生将来的自我学习打下一个较好的基础，因此空间数据库课程中应该涵盖空间数据模型、空间数据结构、空间数据管理、空间查询语言（SQL基础及空间查询）、空间数据行业规范等内容。同时，在原理部分要对应一定的上机实习，例如在实际教学中遇到过学生对Arcgis中的数据模型不理解，创建数据集的时候不知道属性到底是什么，那么在讲授地理数据模型时既要讲清楚相关概念，可以以ArcGIS应用平台中的Geodatabase模型为例，由教师首先在文件地理数据库中创建一整套的北京市的数据，包含行政区划、主干道、轨道交通、餐饮、住宿、文化设施等内容，通过实际的例子告诉学生地理数据模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通过数据库、数据集、要素类来逐层地组织数据，数据表中的每一行代表一个现实中的对象，每一列是对象特征的抽象，怎么表现数据，建立好的模型适用于什么应用，这样使得学生可以更好地理解原来较为抽象的概念。在原理内容的讲解中还要尽量避免和地理信息系统原理、地理信息系统应用技术等前导或后继课程的内容重复。
2.围绕空间数据库建模开展教学。在教学过程中，要让学生从初始就注重空间数据库建模流程。空间数据库的设计和创建与关系数据库建库流程相仿，也需要经过概念设计、逻辑设计和物理设计这样三个步骤。这样，就需要在教学过程中要重点讲解数据库的概念设计和逻辑设计环节，使学生掌握通过对具体问题进行需求分析进行概念模型设计，并掌握概念模型向逻辑模型的转换方法。在这一环节中可以引入一个贯穿于整门课中的案例，要求学生按照扩展ER模型来抽象实体，描绘实体属性，并构建实体之间的联系；通过规则将扩展ER模型中的实体和属性合理地转换到地理数据库中的要素类和数据集中，并按实体之间的联系建立相关规则；最后向建立好的数据集导入空间数据和属性数据。同时，这类内容可以让学生通过以分小组讨论的方式来分析问题和解决问题，以此来带动学生的学习兴趣。
3.SQL语言及其扩展。SQL语言对于所有数据库的学习来说都是最为核心的部分，因此在空间数据库教学中，也应该要求学生掌握SQL相关内容。在ArcGIS等地理信息系统软件中，对于属性数据和空间数据的查询都是封装好的，查询工作主要通过点选按钮以及列表选择为主，这样使得学生对于创建及查询数据只能看到表面现象，没有办法去了解软件的底层到底做了哪些工作，为了使学生能更好地理解数据的组织及应用，我们在课程中就要让学生使用SQL来对数据进行操作。在这一教学内容中可以分为以下两个阶段，第一，掌握标准SQL语言，包括数据表的创建，数据的查询，在这一阶段主要用标准SQL语言对非空间数据进行操作。第二，利用Oracle Spatial学习扩展SQL语言，包括创建具有SDO_GEOMETRY数据类型的表、创建控件索引、创建空间索引、插入空间数据、利用空间计算函数实现空间查询等。
4.教学平台的选择。教学中紧贴现有技术的发展，让学生掌握最新的相关知识数据库的管理，例如数据库中事务的管理及版本控制等。在授课中选取Geodatabase、Oracle及数据存储中间件ArcSDE这样三个空间数据组织管理比较成熟的产品来进行练习，实践内容主要围绕以下几部分：Oracle中属性查询和空间查询相关方法、通过空间算子进行查询、如何在Oracle中进行事务管理；ArcSDE的安装及其与Oracle的连接配置，ArcSDE的版本管理机制；在Geodatabase文件地理数据库中进行数据加载，规则创建以及数据组织。
四、集中实践环节教学方法
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关键词：工程测量；地理信息系统；开发；设计
中图分类号：TV221.1 文献标识码：A
前言
地理信息指的是将于地面空间上有关的数据信息、地形信息等所有相关数据进行整合处理，并将这些信息进行组织，最终形成一个系统的过程。地理信息系统是一个多学科的系统工程，实现了数据的共享，并为测绘工作提供了方便。文章中笔者结合多年的工作经验对多元地理信息的获取及系统的维护进行了简要的介绍，从地理信息系统的设定目标、内容以及系统的开发与利用多方面进行阐述，希望对同行有所帮助。
一、地理信息系统（GIS）的概念分析
地理信息系统（GIS）的基础是地理空间数据库，建立时所采用的方法是地理模型分析法，通过及时的将各种动态的和空间的地理信息提供给地理信息系统，进而服务于地理决策和地理研究，属于现代化的计算机技术。具体可以概括为以下三个方面：
（1）首先采集地里的空间信息之后将这些信息进行整理，并将其输出，将这些信息转化为有重要价值的信息数据库。在进行地理信息系统的管理过程中要求具有较高的空间感和动态性。
（2）地理信息系统的研究对象是地理，使用科学合理的模型进行分析然后分析出决策，使其变为具有价值的信息系统。需要使用高新技术以及强效的预测和多重要素综合而成。
（3）全程由计算机系统操作执行来完成地理信息系统，利用计算机的计算和模拟功能进行地理数据的管理。也就是说通过计算机将地理信息简化浓缩成一个具有逻辑性的小模型，但是要求涵盖各方面的数据。
二、地理信息系统建设的内容
我国大地测量数据系统的功能是用来储存我国大地测量的数据，主要包括控制网和大地水准网的数据，并且可以向外界提高数据资料，并对测量成果进行有效的管理。
（1）测绘数据系统主要为市政工程建设、城市规划以及其他部门提供准确、直观的数据。
（2）海洋测绘数据系统。海洋测绘数据系统应涵盖海洋重力测量情况、水深测量、海洋测量的控制网等多方面的数据，并且应包含海洋气象信息、潮汐、洋流等信息。
（3）地理信息系统可以为测绘工作提供详细的数据基础，可以有效提高城市测绘工作的科学性和准确性。相对传统的测绘工作有很大的进步。地理信息系统进行测绘时是利用计算机的快速的计算能力和逻辑能力提供多种选择，并且可以有效提高工作效率，提高测量的精度。除此之外，计算机系统可以自动生成数据库、报告和表格，并且可以及时进行数据的修正和删补，确保测绘工作的顺利展开。
（4）一般情况下城市规划设计主要是为测绘人员提供资料，测绘工作极为复杂，测绘的目的不仅是为城市规划，但实际工程中，城市规划和测绘工作存在脱节，测绘人员的目标不清楚，测绘工作对城市规划中的作用不显著，配合不够默契，地理信息系统的建立对于测绘工作的准确度和科学性奠定了坚实的基础。数字化和信息化的发展为测绘工作有很大帮助，可以有效解决测绘工作中出现的问题，可以便于图形的输入、输出，以及数据资源的贡献。
三、地理信息系统设计与开发
（1）开发平台和工具的选择
为了保证地理信息系统的工作效率和成功率应慎重选择合适的开发工具和开发平台。计算机技术的高速发展为地理信息系统的设计和开发奠定了坚实的基础，目前国内外已经有多种开发工具和平台可供选择。选择时应保证平台和工具具有良好的使用性能，并且保证常用功能的高效性，并要求具有汉字处理能力，并且能够提供良好的联机服务功能和优质的用户界面功能，并能实现二次开发，可以升级和扩充。
（2）数据库的设计
为了有效提高地理信息系统的运行效率就应严格遵守最小单元化和最小数据冗余度原则来进行数据库的设计和建立。数据库设计的目的应该符合测绘产品的生产，能够确保将大地测量数据、城市测绘数据、海洋数据等地理信息数据根据不同的属性存放在不同的数据库中，形成不同的数据信息表，并且要求按照统一的标准编码，并且实现数据的共享，便于地理信息系统的管理和维护，并且要保证数据资料的安全性和独立性。
（3）人员配备和系统管理制度
地理信息系统开发设计过程中应建立一个科学完善的人员配备管理系统，确保地理信息系统可以得到高效的管理和有效的维护。配备的人员应该按照科学的管理方法形成一个全套的管理体制，进而提高工作效率。
四、工程测量的质量控制措施
目前，工程测量过程中的自量控制主要存在于两方面：一方面是根据工程项目的管理要素进行分类；另一方面是根据工程测量的具体对象进行分类。根据以上两种情况，工程测量又包括地形测绘工程中的质量控制、线路测量的质量控制以及施工过程中的施工放样质量控制等。工程测量当中的质量管理则是由一些系统的、特定的做法组成的，主要包括质量目标、质量控制、质量监管、质量措施以及质量的审核等方面，利用这一体系来保障工程测量的正常进行。下面介绍工程测量的质量控制措施：
（1）工程测量的质量控制点
工程测量的质量控制点，是整个工程项目得以顺利施工的一个很重要的关键点，一般情况下，工程测量的质量控制点又可以具体的分为工程测量的数据控制、工程测量的人员控制以及在工程侧量过程中的数据采集。一定要注意的是，在进行工程测量的时候所选用的机械设备，一定要有高度的精确性，能够科学、合理的表现出工程测量的结果，而最主要的就是要确保工程测量的质量。另外，工程测量的工作人员应该有能够通过审查的必要的资历证明，而且丰富的工作经验，能够保证工程测量工作的顺利完成。在进行工程测量的时候，如果有反常数据出现，一定要对其进行重复测量，来保障所得工程测量数据的科学性、准确性和可信度。
（2）严格审查测量数据
每一个测量数据对工程都有着特别的作用，对工程项目的施工质量有很大的影响。所以，每一个经过测量得到的数据一定要经过严格的审查，一定要保证其属性数据以及风格数据的质量达到了相关的标准，具有很高的准确性，只有这样才能保证施工项目施工过程的安全以及工程的质量。
（3）正确使用和保管仪器设备
工程的测量工作离不开测量仪器，这些设备仪器就像是工作人员的双手，失去了双手的工作人员是不能顺利的完成测量工作的。由于在大多的情况下，测量工作都是在室外进行的，而那些测量设备都是非常脆弱的，很容易受到外界的影响，所以在进行工程测量的过程中，工作人员除了要保证能够正确的使用这些设备之外，还应该要做好所用设备仪器的保管工作。如果工作人员在使用的时候出现差错，就很有可能出现错误的结果，或者是测量数据与真实数据存在很大的偏差，不能正确的使用设备，这对设备本身来说也是一种损害，如果出现这样的情况就会严重的影响工作效率进而影响工作的质量。因此，工作人员除了要严格的按照设备的相关说明进行操作之外，还要做好这些设备的养护和检修的工作。
（4）测量结果的验收和监理
在工程的测量结束之后，相关的施工监理人员还要对测量的结果进行检查，在检查和审核合格之后，工作才能结束。一般情况下监理要检查的内容主要有：（1）是否具有详细的技术指标；（2）是否拥有科学、合理的测绘技术参数；（3）是否获得精准的测绘数据；（4）是否具有详细的检查记录；（5）仪器精密度是否能够满足标准等。通过以上严格的检查和审核，监理人员可以及时的发现工程中的不足，并且做出补救。
结束语：地理信息系统和工程测量的复杂性和多学科的交叉，导致其建立过程极为复杂，应严格按照相关的原则有条不紊的建立。地理信息系统的建立对于许多行业、城市规划、市政工程等的开展都有很大的帮助，因此应大力开展地理信息系统建设，使之形成一个高效、精准、科学规范的系统，为我国社会的可持续发展提供良好的环境。
参考文献：
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关键词：3S技术；土壤肥料系统；研究；农业发展；科技利用
中图分类号：TP182 文献标识码：A
随着科学技术的逐渐成熟以及信息技术的发展，传统农业也开始向精细农业转变。在这样的趋势之下，各种农业专家系统纷纷应运而生，并被广泛应用于农作物的生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、水土保持等方面且取得了不错的成果。3S技术，则被应用到对于土壤的研究当中，在应用了3S技术前提下，研究人员可以更为方便准确地将信息技术、施肥技术、传统的专家经验和知识融为一体，利用土壤、生物、肥料之间的各种信息，找出肥料用量、土壤供肥量与作物产量间的关系，更好地促进农业发展。本文在基于3S技术的基础之上，针对目前我国土壤养分管理和施肥技术的现状，从与土壤肥力、施肥、作物有关的因素着手，对当前的土壤肥料系统研究做分析。
1 3S技术
所谓的3S技术，指的就是遥感技术，简称RS；地理信息系统，简称GIS以及全球定位系统，简称GPS，3种合在一起，被人们统称为3S技术。
如果单从3种技术中的1种技术着手分析，可能会发现，似乎这3种技术跟土壤肥料系统都没有太大的关系，甚至可以说，基本上帮不上什么忙，但是，当这3种系统合在一起来应用的时候，就会发现，这3种系统，似乎本来就是从1个系统中分离出来的一样，而这个本来的系统，也天生就是为了研究土壤肥料系统而诞生的。
在这3种系统当中，遥感技术能够有效采集以及提取位置信息；全球定位系统接着从遥感技术所提取的信息进行定位，并提供位置坐标；全球定位系统再与地理信息系统进行集成。地理信息系统通过串口通信来接受全球定位系统的数据，然后对数据进行处理，最后进行各种分析运算，以提供能够有效应用的地理位置信息，例如，定位、测量、监控导航等。这样，通过3种技术的有效结合，就能够形成1个动态的、可视的、不断更新的，并且通过计算机网络能够传输的、三维立体的、不同地域和层次都可以使用的科学系统。
2 土壤肥料系统研究
对于农业行业的发展来说，土壤肥料的重要性不言而喻，所以，自古以来，我国作为农业大国对于土壤肥料的研究从来没有懈怠过。如今进入了信息科技时代，对于土壤肥料系统的研究更成了我国农业信息技术的重要组成部分之一，尤其是应用了3S技术之后，土壤肥料系统研究更是可以直接地细化深入到各种地理位置的研究当中，对于土壤养分、肥料试验、作物种植、农化服务甚至是新肥料的开发利用，都能够得以妥善而完美地实施，为我国土壤肥料的研究工程提供了极大的方便。在所有的研究当中，对于土壤以及农作物的配方施肥的研究是最为重要的也是最为繁杂的，配方施肥的原理和算法都要经过详尽的计算和配比。一般来说，在土壤肥料系统的研究当中，常用的配比计算方法主要有目标产量法、土壤肥力指标法、肥料效应函数法和土壤养分校正系数法4种。在这4种方法当中，目标产量法、土壤肥力指标法和肥料效应函数法应用的区域性和经验性比较强，比较适用在基础以及系统性都比较强的地方，而养分校正系数法是应用的最为广泛的一种方法，因此，在对于大面积的土壤肥料系统的研究当中，都会采用这种方法。土壤养分校正系数也是目标产量配方中的主要参数，是优化配方施肥的重要内容。
3 3S技术在土壤肥料系统研究中的应用
3.1 用以监测土地资源
通过3S技术的有效结合，可以实现实时地对大面积土地资源进行动态监测。这样，通过对土地资源的实时监测，研究人员就能够在第一时间对所研究的任何区域的土地资源有一个实时的了解，这一点，对于土地肥料系统的研究有着十分重要的作用。目前，在对大面积土地资源进行监测的时候，所采用的绝大多数的方法都是先通过遥感技术进行定位，接着再采用全球定位系统采集以及提取所研究区域的信息以及图像，最后，在通过接口将所得到数据以及图像传回地理信息系统并利用地理信息系统进行进一步的分析和计算，得到研究人员想要的数据和信息。最为重要的是，在信息技术的作用之下，还可以在3S的基础之上建立数据库，通过数据库将分析所得的信息和数据记录起来，例如，土地的变化及分布、农作物地的种植面积及种类、土壤的水分变化、地域病虫害情况、农作物的长势等，以便于研究人员在相关联的研究当中能够快速地得到想要的诸如土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等有效信息，加快研究效率。
3.2 应用地理信息系统技术进行土壤养分管理
利用地理信息系统技术可以有效地对所要研究地域的数据以及信息进行分析和记录整理，以此来对土壤养分进行有效管理，保证土壤的肥力。利用地理信息系统技术，可以对地域的土壤信息进行采集，再在分析的结果之上分析和计算当地土壤与农作物产量之间的关系，分析土壤的肥力以及需要进行施肥的时间和配比。还要将所研究区域的地形分布以及各部分的土壤肥力制成图纸，并详细标记可能需要重新研究以及可能需要施肥土壤的施肥时间和配比，以此来形成对土壤的养分的详细的管理系统，并保证土壤肥料研究系统的完善性和全面性。
4 结束语
土壤肥料系统的研究一直是促进农业发展的重要因素，尤其是作为农业大国，完善全面的土壤肥料研究系统对于我国的农业发展来说，有着至关重要的作用，所以，必须重视对于土壤肥料研究系统的研究，以保证我国农业行业的有效发展。
参考文献
