地理信息系统的应用范文
时间:2023-12-07 18:03:07
导语:如何才能写好一篇地理信息系统的应用,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
中图分类号:P2文献标识码: A
引言
近年来,测绘技术得到了进一步的应用和发展,在很大程度上促进了测绘管理水平的提高。在测绘管理工作中,地理信息系统占据着重要地位,它能够很好的收集、存储、整合并显示地理数据,为测绘管理工作的顺利开展,提供了科学基础,并对其产生了重要作用。因此,加强地理信息系统在测绘管理中的应用,具有重要的现实意义。
一、地理信息系统的概述
1、地理信息系统含义
地理信息系统是一种空间信息系统,其在使用方面具有非常重要的意义,在该系统中,对计算机技术进行了非常好的利用,同时,对地理数据进行收集、存储、整合、管理以及显示,这样能够在对整个系统进行利用时更好的进行理论方面的研究,同时也能更好的对相关的行业发展提供支持。地理信息系统在功能方面主要是对现实的地理信息进行专业化管理,是一个专业的地理参考信息计算机系统,其中实现了对相关的地理信息进行集中处理,同时,在分析和存储方面作用也非常大。随着科学技术水平的不断提高,地理信息系统也在不断的进行改进,在这个过程中其功能也在不断进行完善,为科学研究、资源管理以及发展规划方面提供了很好的支持。对地理信息系统的运行方式进行分析,可以得出其是计算机程序和地理数据相互作用的空间信息模型,在对其进行使用时能够更好的体现出现实意义。地理信息模型能对现实地理空间以及实际的地理情况进行抽象和模拟,同时,用户可以根据实际的需求对模型进行观测,这样能够从中获取更加需要的数据,为管理和决策提供信息支持。
2、地理信息系统的功能
2.1 地理空间数据管理功能。它能够实现地理数据录入的多元化,如基于A utoCA D 的地形图基础数据,数据的录入类别包括地形、地貌土质、管线设施、植被、公共设施、水系等。在基础数据多元化录入的前提础下,它还能够按照实际需要实施数据的分类操作,如数据的日常维护与更新、查询检索,为提供地理空间信息的决策支持。以城市管线为例,地理信息系统能够在以地形图为基础图形数据,叠加电力、通讯、燃气等管线图形数据,配合规划道路等图形信息为管线的管理提供信息化的动态决策。
2.2 地图制图功能。地理信息系统的制图功能主要是建立地图数据库,解决传统的手工制图绘制时间长、更新速度缓慢的不足。以地籍调查配图工作为例,一次数据更新能够为多次的宗地图输出提供支持,更新和输出之间的时间间隔也会在很大程度上得到改善【1】。
3、地理信息系统的工作原理
地理信息系统是一个地理信息数据管理系统,其在发展过程中建立在数据库管理系统上,因此,能够利用其进行地理信息数据的采集以及输入,然后建立初步的数据库,同时,也能进行长期的储存,这样在进行数据分析以及整理方面效果非常好。信息社会的不断发展,在数字化时代来临的过程中,地理信息系统的作用越来越大,其作用也得到了充分的发挥,现在,地理信息系统在运用过程中在很多的领域中都得到了非常好的使用。
二、 地理信息技术的重要性
地理信息技术在我国的应用比较晚,其在应用过程中能够利用计算机辅助制图开展大量的研究工作,同时,因为其是计算机硬件、软件以及各种高新技术系统的合成体,因此,在使用过程中实现了数据采集、分析以及处理方面的能力。同时,其也是多种学科交叉的产物,对地理学、测绘学、卫星定位技术以及遥感技术都进行了很好的利用,其在应用过程中可以对地理空间数据库进行很好的利用,同时,建立相应的空间模型,利用空间模型的分析法,能够为工程测绘提供相关的信息,同时,在其他领域中也能得到很好的利用。近年来,计算机网络技术和测绘技术得到了很好的发展,因此,GIS 技术也得到了快速发展,其作为非常特殊的信息系统,在运用方面能够对统计信息和空间地理特征进行很好的利用,同时,也能在其他方面发挥很好的效果。经济社会在发展过程中对资源的需求量出现了不断增加的情况,同时,人和资源的矛盾也越来越突出,因此,开展科学保护工作非常必要,在资源利用方面要做到合理利用,同时,对规划方面出现的矛盾要进行很好的解决,对实现人类社会的可持续发展非常有利。
三、地理信息系统的应用范围
1、技术应用
随着科技的发展,人们对世界的认知,神秘已经不在是人们想象的事情,想要了解一个地方,只要通过网络查找就能够清晰的看到地形地貌特征,这些都是测绘的功劳,而在测绘测量中能够形成抽象的影像资料,GIS 系统发挥着重要作用,相比于一般系统,它的优势体现在专业行,全面性,精度高。不仅可以用来规划设计、科学调研、绘制图形,还可以进行财产管理等功能。这相比于其他的系统更加的便于使用。
2、专业应用
从专业角度来看,GIS 系统具有独特的空间分析能力和定位搜查功能,这在一定程度上给人们提供了准确的重要信息。地理信息系统的应用,可以使得某个地理区域内的对象分布能够更加简便快捷,而且能够有效处理数据,并通过计算机系统实施合理、有效的综合。GIS 系统具有数据转换处理的能力,能够使得常规中不能获取的有效信息能够被获取,使得地形地貌的具体情况更加准确真实【2】。
3、生活导航应用
随着经济的发展,城市的扩张,道路网逐渐复杂化,人们常常迷失在自己的城市,开车一族,导航和定位系统的出现一方面使得出行困难问题得到解决,另一方面使得开车的时间得到节约。GIS结合GPS车辆定位系统的多功能的导航系统安装,GIS很快就会在更广泛的领域中得到运用,也可以与其他系统做到完美结合,逐渐形成清新的虚拟技术过程,确保其准确的精度。为我们的国家,为社会的发展,以及科学技术的发展提供了有利条件。
四、测绘管理中地理信息系统的应用
1、数据采集
数据储存中为了能够实现栅格和矢量两种形式,在进行测绘的初期就要对监测的对象进行离散和抽象处理。在进行非空间数据进行储存时,还存在着其他方式,通常情况下,人工测量数据可以实现数字化或者是利用相关的仪器进行扫描,这样能够利全球定位系统将相应的坐标进行明确,同时,能够将坐标在 GIS 系统中进行相关的处理,而且,在这个过程中也可以利用遥感技术来进行处理。
2、数据的转换处理
在数据处理的过程中,GIS是基于各种属性和数字空间的条件关系来识别的,实物采用空间链接,然后进行分析数据参数。GIS系统的连接过程中,需要拓扑建模数据,为数据的进一步分析创造条件。数据收集后,重建数据处理,以确保GIS系统可以识别认证传输的数据格式,满足GIS系统兼容不同的数据信息的功能。在GIS数据转换过程中,也存在一些因素严重影响精度,此类问题可使用选择性处理或删除。根据不同的需求,对对象进行数据分析,选择适合自己需要的对象,逐渐处理坐标变换,来满足需求。
3、数据管理与显示
在城市测绘过程中,通常情况下使用点来表示城市道路、交叉口和桥梁等设施;用线表示城市道路中线及边线,通讯线的走向等;而面则是代表了城市建筑物(如学校、企事业单位、商场、医院等)。将诸多数据采集汇总,进行合理组织,就可以形成一个具体的地理数据库。在该数据库中,比如道路线、道路交叉口等,就会成为城市测绘的要素集;而通讯线路、电力设备等就会成为数据库中的管线要素集。
地图特征是由单一值地图、单一的符号、相关多重属性以及相应字段属性数量表达等图形的表达方式构成。其中,相应字段属性数量表达主要包括符号分级、颜色分级以及密度值分级。在地图上,单一符号展示能够使得相应对象分布的密集程度可以直观地看到【3】。若是使用点来对城市居民的居住状况进行标示,那么就能够从地图上直观地得到相应区域居民分布的实际情况;若是用线就能够直观地表达相应区域的道路网密集程度。
4、在资源调查中的应用
近年来,随着经济与城市化的快速发展,人类和资源之间的矛盾愈演愈烈,所以,需要加强科学研究的开展,促进资源的合理利用,尤其是应用GIS、GPS、RS技术使得该矛盾在一定程度上得到缓解,通过讨论和分析GIS技术,加强科学研究和规划。使用地理信息系统GIS技术平台,扩展应用系统的结构与功能,能够实现快速、高效、实时获取信息,而且在操作系统的过程中使用计算机硬件和软件,能够对于采集来的数据,进行客观地处理,依据有关空间位置和地理坐标,加强数据编辑,完全实现资源管理的自动化,实现资源的有效管理。
结束语
总之,地理测绘系统对于测绘管理水平的高低具有重要的影响作用,本文通过对地理测绘系统的分析研究,以及其在测绘管理中的应用进行了探讨,在很大程度上促进了测绘管理水平的进一步提高。
参考文献:
[1]宋会霖,彭劭为,时敏. 测绘管理中地理信息系统的应用[J]. 江西建材,2014,06:229+232.
篇2
【关键词】测绘;地理信息系统技术;工作效率
引言
测绘工程的原则性是非常强的,通常有较高的精度要求,主要针对实物工程进行测绘,进一步使相关人士能够通过图纸全面掌握地形地貌等情况,从而为相关建设工程的开展提供保障依据。从整体层面而言,地形地貌测绘是一项复杂程度较高的工程项目,需要现代化技术作支撑,如地理信息系统技术的融入,便能够提高测绘工作的效率及精准性[1]。鉴于此,本文对“测绘中地理信息系统技术的应用”进行分析与探究具有较为深远的意义。
1.地理信息系统相关内容概述
对于地理信息系统而言,属于一类特定的具有显著价值作用的空间信息系统。此系统主要对计算机软硬件加以应用,然后针对地理分布数据完成相关工作,如数据的采集以及数据的存储等,进一步针对数据完成相应的运算及管理,从某种意义上而言,也属于一类数据处理技术。
从地理学与地图学角度上分析,地理信息系统属于两者之间融合的产物,属于一类数据管理系统,并且该系统具备空间专业形式,所观测得出的数据能够以数字数据的方式呈现而出,充分展现了直接性的特点。
结合大量文献资料可知,基于测绘中,地理信息系统技术的融入应用具有多方面的优势:其一,能够使测绘工作人员的时间大大节约;其二,能够保证测绘信息的时效性及精准性;其三,能够使失误的发生得到有效控制。总而言之,地理信息系统技术在测绘中应用广泛应用价值,值得采纳应用[2]。
2.测绘中地理信息系统技术的基础应用分析
2.1数据的采集
基于外业当中,借助精密的测量仪器便能够获取实物位置的相关数据信息。对于数据的采集,需要通过地理信息系统,结合该系统具备的存储方法,将信息存储到自身数据库当中。其中,涵盖了栅格数据与矢量。对于栅格数据来说,术由数据储存单元当中的行与列组合形成的。而矢量是通过点、线、面的形式呈现出来的[3]。基于数据采集中,地理信息系统能够发挥自身具备的扫描功能,也可以发挥自身具备的数字化处理功能,从而生成相关数据。近年来,在地理信息系统技术不断发展及进步的基础上,使其在数据的采集工作当中更具应用价值,属于基础应用非常关键的环节之一。
2.2数据的转换处理
对于数据的处理来说,地理信息系统在识别各类属性条件和数字化空间联系性的基础上,针对实物完成空间层面上的衔接,进一步以数据参数为依据,对相关数据进行整体性分析。针对地理信息系统进行连接的情况下,需完成拓扑建模工序,以此使数据分析更具有效性及科学性。将数据采集完成之后,需针对这部分数据进行重构,从而让地理信息系统在识别认证传输数据时,更具有效性。地理信息系统技术除了拥有数据分析、处理等功能以外,还具备数据转换功能。在数据转换过程中,由于会使后续所获得的数据的精准性受到影响。因此,在数据转换过程中,需明确需转换的数据,并对数据进行认真分析,以此使数据的精准性不会因素数据转换而受到影响。
2.3空间分析处理
在完成数据的采集以及数据的转换处理之后,便需要进行空间分析处理。对于空间分析处理来说,也是地理信息系统的一大关键技术。主要是以地理信息系统为途径,将所获取的数据进行空间数据分析,然而以图形数据计算为依据,针对空间实物进行辨识[4]。基于地理信息系统中,空间分析处理属于一大关键性环节,对其充分掌握,能够使空间数据的真实性及优良效果得到有效保证,从而对空间作出精准预测。现状下,空间分析处理仅以模拟的形式存在,但在未来逐渐发展过程中,将会空间分析处理的真实性与有效性得到有效强化,使其更好地在测绘工程中发挥作用。
3.测绘中地理信息系统技术的具体应用分析
3.1技术应用分析
21世纪是信息技术发展迅速的时代,人们在获取所需数据上也较为简单,只需以网络为渠道,便可初步获取相关数据信息。例如,对于某地区的地形地貌,通过网络百度资源共享,一般均能够获取。对于在网络资源共享中清晰的地形地貌特征,均是在借助测绘技术的基础上而获取的。其中,地理信息系统技术便发挥了非常重要的作用,如一些较为抽象的影像资料,通过地理信息系统技术便能够将其全面展示出来。该技术的融入,使得资源共享的范围更加广阔,显然价值作用是显著的。
3.2专业应用分析
基于专业层面分析,地理信息系统所存在多方面的功能,最为显著的两类为:其一,空间分析功能;其二,定位搜索功能,从而使用户在获取信息方面更具快捷性与精准性。对于地理信息系统来说,充分借助其管理应用功能,在处理一些地理区域当中的分布对象上,是需要具备快捷、方便的性能,才能够使处理效率及作用突显出来。倘若使其处理能力实现快捷性与方便性,对于一些地形地貌的展示便能够显得更具精准性与真实性,从而使专业应用的作用充分有效地发挥出来。
3.3导航应用功能分析
在生活、工作中,导航技术的应用非常广泛,特别在开车出行中,借助导航技术,便能够解决出行难的问题[5]。与此同时,有导航技术,还能够大大降低出行的时间。对于地理信息系统技术来说,便很好地与GPS定位系统融合在一起,从而使行车的导航系统功能更加健全,应用效果更加优良。在未来发展过程中,随着技术的不断进步,以及科研项目的不断开发,相信地理信息系统技术的应用前景将更具广泛性。
4.结语
通过本文的探究,认识到地理信息系统技术在测绘中应用具备多方面的优势,比如能够使测绘工作人员的时间大大节约;又比如能够保证测绘信息的时效性及精准性等。在实际应用过程中,对于地理信息系统技术来说,主要发挥的是数据的采集、数据的转化处理以及空间分析处理等功能,能够使测绘的精准性与真实性得到有效强化,从而为相关测绘工程的顺利开展提供充分有效的保障依据。基于整体层面分析,地理信息系统技术在未来会不断改进与发展,从而使其技术应用、专业应用以及导航应用等功能均能够得到有效强化。总而言之,地理信息系统技术在测绘中的应用效果是非常显著的,需结合测绘工程实际,充分应用该技术,从而为工程带来可观的经济效益,进一步为工程的稳健发展提供充分有效的保障依据。
参考文献】
[1]姜婧.王金钟.论测绘中地理信息系统技术的应用[J].科技创新与应用,2014,15:279.
[2]杨明.地理信息系统在城市测绘中的应用[J].林业科技情报,2014,04:108-109.
[3]于婷.地理信息系统GIS在城市测绘中的应用[J].江西建材,2015,07:229-235.
[4]谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业(上旬刊),2011,07:265-266.
篇3
关键词:地理信息系统;房产;测绘;应用
中图分类号:O434文献标识码: A
在测绘管理工作中应用地理信息系统,能够通过对房产信息的空间处理,通过数据和图形的数字化处理,提升对房产信息的管理效率。通过地理信息系统能够实现房产信息和资源的共享,加强房产管理部门对相关信息的管理效率。通过地理信息系统的应用,能够建立起规范化和数字化的测绘管理信息系统,有效的提升测绘管理信息的应用效率,在为测绘信息使用者提供更多参考依据的同时,也能为社会公众提供更全面的房产信息服务,从而促进房地产经济的持续发展。
一、房产测绘管理的意义
1、 为房地产测绘管理提供更加科学的方法
房地产测绘管理系统的创建,转变了以往的管理方法,为房地产管理的现代化提供了一个非常科学的新型方法。
2、 为房地产测绘管理提供一个具有现代化的管理方式
由于科学技术的不断发展,百姓对于信息的需求更加迫切,所以,当前急需一种崭新的方式来完成房地产测绘管理的工作,这也是房产测绘管理的信息系统。
3、 为了合理运用房地产测绘管理数据提供的新方法
房产测绘管理信息系统,通过科学的方式让管理数据的格式尽可能统一化。这样设计出的房产测绘管理系统可以达到高度的共享能力,进而提升了管理的使用率。
4、 为了房产管理提供更加科学的依据
房产测绘管理系统还可以给房产管理的决策提供服务,它透过相关的科学方法及模型,运用科学库的大批数据,依照规定的目标,通过模型进行运转。
二、地理信息系统在房产测绘行业中的应用
1、 原始数据的积累
这一阶段要求测绘单位建立和完善技术保障体系,制定规范的操作流程,形成系统的,分类明确的数字化测绘产品。利用已有的和实测的成果,充分积累基本的图形信息数据。其次,房产测绘承担着权属调查的任务,房屋及权利人等的信息,构成了数据信息的基本内容。只有完成图形与数据的大量积累,形成充实的底层测绘成果,才能为信息化建设打下基础。
2、建立有效的房产数据库
建立有效的房产数据是房产管理的重要保障。单一的数据库管理系统无法对空间数据进行管理,其只能管理属性数据。但在房产管理中存在大量的空间信息数据,与此同时,大量的属性信息也要通过空间信息才能表现出来,因此,要满足这些功能的需要就必须建立基于GIS的数据库。GIS条件下的数据库不仅能对属性数据进行管理,对空间信息数据的管理也十分有效,还能实现属性数据与空间信息数据的统一管理。GIS数据管理系统还可实现以下功能:
(1)数据的维护。包括数据库记录的增加,修改,更新,删除等。
(2)属性数据和图形的双向查询。通过引入GIS,房产数据的查询更加方便快捷,根据数据的空间位置或地理坐标,将数据库的数据和其在地图中的图形元素对应起来,通过数据或者图形对数据进行处理,找出相应的图示区域或地理位置。
(3)、图形输出。GIS的发展源于地图制图,因建立地图数据库是GIS的主要功能之一。并且与传统的手工制图不同,GIS的地图数据库可实现一次投入,多次产出的效果。更为重要的是,GIS作为一种空间信息系统,其可制出多种立体图形,能反应一种空间关系。
3、 区域性的地理信息系统应用
这个阶段是测绘信息成果和实际使用部门的有机结合,构成了部门内部的地理信息服务系统。这个阶段最明显的特点是条块分割。因为组织、体制、机构等方面的因素,使得这个阶段的信息系统构建都是通过单位或者部门为载体进行的。数据格式的不统一导致了数据成果毫无规律,庞大的数据只可以使用在单一的项目当中。因此使得工作方式以及工作习惯相继改变,并构成了单位与部门之间的机构转变,使得决策力度失去平衡。深入了解业务,从中找出工作中的薄弱点,并及时提出改进的意见。所以,要把信息化的测绘管理成果同其他部门的信息资源进行融合,构建合理的地理信息系统。
4、 测绘成果整合、信息资源统一运用
这个阶段是为信息化测绘成果提供整合的阶段,所有部门之间的信息资源统一运用。在这个阶段里,测绘成果获得了知识产权的有效保护,法律体系比较完善,网络信息环境被加以保护,信息资源应用的安全性可以让人安心。所以,测绘管理的应用以及服务都是开放的,是完全面对社会及大众的。部门之间的地理信息应用系统逐渐规范化,在数据的采集、储存、组建、互换、使用等不同方面,构成非常牢固的合作关系。测绘成果同其他信息资源密不可分,网络共享将会实现。
三、地理信息系统的应用前景
1、 为测绘管理提供必要的决策依据
地理信息系统的应用,能够将区域内的城市土地信息进行动态的收集与管理,而对于空间信息的整理与分析,则能够为测绘管理工作人员提供更多的参考依据。空间信息不仅包括土地资源的空间坐标,同时也包括其自身的属性描述信息,如街道地址、区域编码、土地类型等等。在测绘管理工作中,通过地理信息系统可以将用户所需要的信息进行追加,比如土地的拍卖信息、招标信息等等,这些数据可以与基本的地籍信息进行有效的结合,在形成新的信息记录的同时,也能为信息使用者提供更全面的依据。另外,地理信息中的信息输出方式可以通过图形来实现,这样也增加了信息的直观性,有助于增强使用者对信息的理解和掌握。
2、 测绘管理与分析评价
通过地理信息系统的应用,一方面,能够对收集的数据结果进行查询和输出,如用户需要查询当地所有15 层以上的高层建筑,就可以在地理信息系统中输入相应的查询条件,便可以根据需要输出相应的查询信息。同时也可以针对不同的房产现状隐藏的相关信息进行相应工作的开展,如根据不同建筑物的灰度显示,可以掌握到使用年限超过30年或者50 年的建筑,有利于相关的管理部门掌握相应的信息,及时做出管理政策。另一方面,利用地理信息系统可以实现对不同的建筑物和地块所在的地理环境和信息进行综合评价,包括现场的交通情况、基础设施建设情况、公用设施建设情况等等,以此为用户判断该位置建筑物是否符合自身需求做出必要的参考依据。
3、有利于房地产规划工作的开展
根据对某地区居住现状和土地利用现状的分析,结合人口普查数据,地理信息系统可产生该地区居住密度分布地图。并在此基础上,列出居住拥挤地区和相对宽松地区,查询和统计人均居住面积情况,结合城市允许容积率列出需改善地区,根据不同建筑物的使用年限和分布情况列出应改造地区,根据人口增长情况规划需要自然扩大的新城区等。通过对以上诸如居住密度过大地区、需改善地区、应改造地区及自然增长新区等可开发地区的评估,有关部门可据此编制土地供应规划,也可为开发商提供这方面的咨询。
总之,地理信息系统软件技术构建的房产测绘信息管理系统,正是从人们日常生活需求出发,是建立综合数据库、提供快捷的查询工具。它形象生动的图形工具和其他高效的辅助分析工具,使更多的人能够方便直观地了解房产信息,是地理信息系统真正成为服务大众,共享资源的有效工具。
参考文献:
[1] 叶洪.房产测绘如何服务于房屋登记[J]. 江西测绘. 2009(02)
[2] 王松,何希纯.中小城镇房产测绘发展模式探讨[J]. 中国新技术新产品. 2009(06)
篇4
关键词:地理信息系统;农业领域;应用;农业区划
前言
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为上世纪中后期的产物,其集合了计算机技术、通信技术、遥感技术、环境科学、地理学等诸多学科,通过调用地理空间数据库,根据实际需要建立起地理模型用于空间分析,得到科学的地理数据,从而为决策服务。目前,地理信息系统在城市规划、农林生产、交通运输以及生态环境保护等诸多领域均得到了广泛的应用,为生产和规划决策提供参考。
1 地理信息系统的组成与功能
地理信息系统功能的实现过程依次为:地理数据的采集、数据分析、地理决策和应用。一般来说,地理信息系统由计算机系统、地理数据库系统和人员三个基本部分构成,只有每个部分的功能得到充分发挥才能使地理信息系统高效运转。
1.1 计算机系统
计算机系统包括硬件部分和软件部分,其中硬件部分主要由存储器、中央处理器、显示器及其他用于数据存储和传输的介质,为系统的运行提供基础支撑,而软件部分则主要负责系统数据分析。
1.2 地理数据库系统
地理数据库系统的主要功能是地理数据的检索、查询等操作,同时提供数据维护的功能,为地理信息系统的运行提供资源支撑。
1.3 人员
在自动化高度发达的今天,人的作用依然不容忽视,在地理信息系统中,相关人员组要包括系统管理人员和用户两部分,其中系统管理人员是维持系统高效运行的关键所在,是系统工作方式而用户则决定着地理信息系统信息产品的发展方向。
2 地理信息系统在农业领域的应用
农业生产系统高度依赖于周围的资源和时空环境,为实现农业现代化同时促进农业发展与资源和环境的可持续发展,就必须做好农业生产管理、农业生态环境监测以及病虫害预防等工作。实际工作中,要达到以上的目的则需要大量的空间数据信息支撑,不但要完成数据的采集,还要对数据进行加工处理以便做出农业决策,因此传统的数据管理系统就显得捉襟见肘,地理信息系统的出现给农业生产管理信息化提供了有力支持。欧美发达国家将GIS用于农业生产在技术上已经较为成熟,为当地农业经济的发展和环保事业做出了巨大贡献,我国从上世纪八十年代开始在农业领域应用地理信息系统,主要应用方面包括:国土资源规划决策管理、农业资源调查管理、灾害预控、农业生态环境监测、土壤侵蚀监测、区域农业可持续发展研究、区域农业生产规划、农业估产、农业生产潜力分析等诸多方面,取得了可喜的进展。
2.1 土地资源规划与决策
土地资源本身的特性决定了其应用领域,因此不同使用功能的土地的地理定位等基础信息必须准确无误,并且实时性强,从而使土地规划管理工作向着信息化、可视化、科学化的方向发展。通过应用GIS可完成对基础地理数据信息的采集和存储,并按工作需要随时查询检索数据,通过软件分析为土地资源决策和发展方向预测提供客观依据。当前,我国耕地面积逐渐减小,违规占用耕地的行为比比皆是,为保护耕地,规范土地的使用,应用GIS势在必行。在传统土地资源管理中一般存在若干个规划土地信息系统,每个系统负责处理特定的数据信息,因而需要多个部门之间合作完成,而应用GIS后通过数据模型和数据交换框架的建立就可将多种数据信息存储在同一系统中,利用数据协同技术统一数据标准,从而为决策服务。
2.2 农业区划
农业区划是GIS在农业领域的典型应用,其应用方式是将GIS与现有的社会经济数据和自然资源数据有机结合起来,通过分析形成农业区划统计图件。另外,为使区划图更直观和定量化,可综合利用GIS和遥感技术,将遥感的结果呈现在GIS区划图中。
2.3 农业资源调查
对农业资源展开调查,建立农业资源统计数据库可为从事农业经济活动提供科学参考。通过地理信息系统一方面建立起由土壤图、气象图等组成的数据库,另一方面将图形与数据库有机结合起来,用计算机管理这些图形和数据,从而推动农业资源自动化管理。基于GIS的农业资源调查和管理系统可以使数据更新更加及时,查询检索速度更快,而且在数据图形使用时可以更直观地展现给客户。
2.4 农业生态环境管理
地理信息系统在农业生态环境管理上的应用主要包括环境监测、环境影响评价以及环境污染防治等。对环境监测来说,由于地理信息系统具有强大的建模功能,故可在实际工作中根据环境监测工作的需要有目的地建立起区域农业生态环境模型,对区域内农业生态环境的变化进行模拟,使农业生态环境模型呈现动态的变化,便于对其发展趋势进行预测。对环境影响评价和污染防治来说,由于污染源具有区域性、流动性和呈梯度变化等特征,用传统的方法使得结果可能会以偏概全,而应用地理信息系统使得反映出的信息量更加真实,从而有助于实际工作的顺利开展。
2.5 农业灾害预测与治理
对农业生产中可能出现的灾害进行预测和控制,对已经发生的农业灾害进行治理是提高农业生产产量的重要举措,通过将地理信息系统与遥感系统和计算机系统结合起来,对农业灾害进行评测,从而为政府及农业相关部门提供科学的决策依据。具体来说,通过地理信息系统的空间特性,经过对大量历史数据的演变分析可得出某种灾害在该区域内的演变规律和空间分布特点,同时可对灾害的发展趋势进行预测,有助于提前采取对应的预防措施,防止大面积受灾。另外,对于已经有灾害发生的区域,根据地理信息系统提供的空间信息数据可得到受灾区域面积和受灾程度,从而大概计算出受灾带来的经济损失。
3 结束语
我国是个农业大国,发展农业是解决十三亿人口吃饭问题的重中之重。毫无疑问,在农业领域应用地理信息系统有助于我国农业现代化进程的推进,除上述几点外,地理信息系统在农业领域的其他方面也有很大的应用潜力,这就需要人们不断开发,以使地理信息系统为农业生产提供全方位的服务。
参考文献
[1]王璐,翟义欣,王菲.地理信息系统(GIS)的发展及在农业领域的应用现状与展望[J].农业环境科学学报,2005,24(增刊).
篇5
关键词:地理信息系统;电力系统自动化;应用;探讨
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
在我国乃至全世界发电、输电、变电、配电和用电都是每个国家最主要的五大电路循环系统,并且这些电力系统在工作时需要占用极大的地理空间区域,并且并不均匀的分布于整个电力系统中。复杂的分布导致了地理空间区域内分布的各项数据的庞大。然而在电力企业中该项数据是所有应用的核心对象,电力系统自动化的各项功能是以这些分布产生的数据为依托,以科学的方式来执行各功能的。
通过地理信息系统,我们可以为电力企业电力系统提供一个集成了地理区域信息的管理运行平台的,通过系统能够优化管理信息系统,合理规划企业资源。因此,地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用具有十分重要的意义。
地理信息系统技术在电力系统自动化中的广泛应用
1.1 地理信息系统技术在电力系统自动化中的发展状况
随着计算机的发展日新月异,各项机制得到发展和逐步的完善,其中最为重点的就是对于用户需求的满足,地理信息系统在电力系统自动化中的应用正是在这个科技大潮下应运而生。早期人们思想局限,不懂得将技术相互应用,相辅相成,仅仅把地理信息系统作为数据处理工具,然后随着技术的发展,越来越多的企业开始要求增加地理数据的客户端和服务器系统。依照行业的发展以及客户的需求,电力系统自动化的服务的完善,系统能够将共享服务做为自动化处理的主要特点。
1.2地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的环境的配置原则
地理信息系统技术在电力系统自动化中应用中,由于要处理庞大的数据信息,保证系统环境的稳定和处理系统的正确性是系统应用的关键因素。
因此,应该在满足电力系统自动化的设计要求的首要条件的同时,优质的硬件设备和功能强大并稳定的软件是保证系统处理速度、信息数据的准确性的最佳保障。能够使地理信息系统技术在电力系统自动化中应用中保持稳定的性能和较好的可靠性,为了能够满足以上要求。
首先系统的环境配置原则应具备运行非常稳定,具有非常高的性能,能够达到非常高的效率的条件;
其次,系统应具备极强的连接局域网以及广域网的能力;
再次,系统必须具备非常高的兼容性和较高的性价比;
第四,系统所处的环境的可扩展性,是设备的长时间不问断的使用的前提标准;
第五,良好的安全性是系统安全以及数据安全的基本保障。
1.3 地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的硬件环境
对于地理信息系统技术的硬件环境要求是较高的,一般情况下,服务器是为大量用户的请求提供服务的终端,通常来讲,地理信息系统的用户会在同一时间段内发生大量请求。因此,系统应使用硬件配置非常高的计算机作为服务器。而相对于客户端来说,所应用和处理的操作都不复杂,仅仅是一些数据的查询、录入及导出工作等。
因此,仅需要使用配置一般的地段计算机即可满足要求。足够非常好地完成这些基础的操作。然而客户端主要进行的是浏览器工作,因此,显示器档次的适当选择则是能否达到最佳浏览效果的前提条件,是以应该使用显存及像素较高,质量过硬的显示器,从而达到理想的查询效果和预期的浏览目标。
1.4地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的网络环境和软件环境
当地理信息系统技术的硬件设备能够满足其在电力系统自动化的应用时,软件环境的配置便是系统能否稳定运行的重要条件。为了实现地理信息系统特有的功能必须访问非常庞大的数据,尤其是对地理区域空间进行分析和显示时,数据的上传下载以及读取和处理上都是非常庞大的,为了保证数据读取的流畅,要求软件环境以及网络的畅通性必须是良好的。
在选择网络配置时,为了满足地理信息系统应用的要求,必须保证能够提供足够的带宽。路由器、桥、调制解调器、HUB这些网络部件组成了整个系统运行的网络环境,在网络环境完善之后还需要对协议进行选择如:TCP/IP,IPX等等。
1.5地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块
地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块包括:
a.地图管理功能模块:该模块可以实现对电子地图的编辑和对非常大的图库进行管理,例如:图件的矢量化、图件的多种格式之间的灵活方便的转换、地图、分析图等图形图像的绘制和误差的矫正、图幅的无缝拼接、投影变换等;
b.辅助做图功能模块:能够直观的将整个电力网络直观形象构造出来,从而设计出网络元素对应的属性数据库,最终实现电力网络的自动化形象有效的管理,提供各种各样的快捷有力的网络录入手段。既能够提供方便快捷的手动输人方式,又可以采取外挂数据库的批处理的方式对数据进行输,这样使电力企业在信息录入工作上有了方便快捷且有效的工作模式;
c.设备管理功能模块:通辅助工具与系统的同时运行,在对已有的基本台帐数据、缺陷数据、检修数据、故障数据等数据的处理上更加快捷,能够实现模糊地名搜索,首先对电力网络规定的范围内进行区域划定,对设备种类、型号的定义,构成模糊检索条件,然后可以对所指定的目标实现快速的寻找,让模拟挂牌操作在线路上得以实现,并使线路中具备对现有的挂牌进行检索的功能,与此同时落于书面的图形与报表打印功能的完善使电力企业工作人员的效率得以大幅度的提高;
d.电网分析功能模块:能够对决策者进行一定程度上的辅助决策,在对系统中已经存在的电网图上及有效数据的分析后,实现对拉闸停电分析、阻抗计算、可靠性的计算,提出可靠的理论依据和执行方案方便操作者决策。例如,对拉闸停电范围进行数据分析,便能制定出准确、有效、可行的拉闸停电范围的方案。
当今社会,信息化已经逐渐覆盖了全世界,异界生活工作的方方面面,地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用给电力企业的员工带来巨大的方便的同时提高工作效率使电力企业的经济效益得以提升,服务社会,带来巨大的社会效益。然而,这项技术由于应用时间还非常短,实际经验不足,使数据质量和系统的安全可靠性等方面,还存有一些问题,针对这些问题我们有必要完善我国电力地理信息系统,并制定出适合我国自身的企业技术标准。
结束语
在电力企业中的电力系统自动化的应用需要得到完善、发展的同时,更要做好企业对他的管理工作,不能任其自由发展,这样才能够有效地对电力企业进行全方位、全过程、全员的管控,进而更大幅度的提高电力企业经济效益和社会效益。本文是于地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用的实践中所得,为有后续相关类型的工作提供理论依据和相关经验。
参考文献
[1]王宇. 王东.地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J].黑龙江电力,2007(5).
[2]卢娟. 李沛川.电力GIS的发展及主要功能[J].测绘与空间地理信息,2004(1).
[3]魏俊锋.基于GIS的配电网管理系统的建设与应用[J].广东电力,2007(5).
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关键词交通地理信息地理信息系统交通领域GIS技术 应用分析
Abstract
With the development of science and technology, continuous application of information network technology mature, the application of geographical information system, geographic information system has become the industry general platform software technology, widely used in various sectors of information. Geographic information system as the basic supporting technology is widely applied, display and management in highway, waterway transportation, the traffic department, forming a unique platform of geographic information system for transportation.
Analysis and application of transportation field keyword traffic geographic information system GIS Technology
中图分类号:F512.99文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
地理信息系统(Geographic Informaiton System,GIS)是一种十分独特并且十分重要的空间信息系统,它主要功能为采集、存储空间地理分布有关的数据,进行管理、分析和描述区域性或整体地表和大气层的空间和地理分布有关的信息。随着GIS的成熟应用,该技术已发展成为跨行业通用的平台软件技术,广泛应用于各行业信息化。
在交通运输领域,GIS作为基础支撑技术被广泛应用。交通地理信息系统,是GIS技术在交通领域的延伸。是从数据中心建设的层面,根据地理信息数据共享和交换的需要,综合运用多种现代化先进手段(计算机网络技术、多媒体技术手段、现代数据库技术),通过整合信息资源形成统一的交通基础数据库,并通过一体化的数据管理平台提供一站式交通地理信息服务,建立交通地理信息系统与地籍测绘、遥感影像、港航等空间地理信息资源等系统的具有先进技术、方便使用特征的接口。实现数据共享和信息服务,有效降低信息化成本的一种信息系统。
然而,在实际操作过程中,交通数据的种类繁多(包括属性数据、空间数据、影像数据等),数据量大,操作复杂,人工管理难度大。随着城市的发展,城市道路交通系统变得复杂起来,诸如多车道、单行线、转弯限制、立交桥等的出现,尤其是新交规制定以后,交通系统更难以管理,情形变得越来越复杂,已不能满足现代城市交通地理信息系统发展的要求,交通地理信息系统的发展面临诸多挑战。在这样的前提下,交通地理信息系统标准化势在必行。
1、交通地理信息系统标准化的意义
信息共享的基础是信息的标准化问题,是事物发展到一定程度的发展规律,也是生产水平达到某个临界值之后的基本需要,标准化的本质上是一种管理手段。交通地理信息系统标准化的意义在于能对于一座城市或者一个国家能够更便捷的管理交通,在于一座城市里的公民能够采取更为简单方便获取到交通地理信息。随着世界经济的快速发展,每个城市都以迅猛的速度建设着,改变着,经过长时间的发展,拥有一个极为复杂的道路交通网络,并且拥有极具地域特色的道路名称系统,这也决定了交通地理信息的标准化任务的艰难程度,但同时又必须快速改变现状,因此,交通地理信息系统的标准问题是一项迫在眉睫亟待解决的任务,交通地理信息系统标准化对城市发展,公民生活具有重要的意义。标准化对于交通地理信息的重要意义在所涉及的各部门中早已形成了普遍的共识,因此各部门都需要将标准化摆在实际工作的首位。
首先,交通地理信息系统标准化,采用计算机网络技术,建立了一座沟通计算机与用户的桥梁,方便了人们更加快速便捷的找到自己的目标。在现实世界中,人们可以通过具体地址寻找自己的目的地,这种现实世界的定位方式是由一段文字来具体表述的。然而,在地理系统中,目标位置是由所在地的地理空间三维坐标确立的,如该地的经纬度等,抽象的数据可能对专业人士来说并不陌生,但对于普通民众来说是一串没有意义的数字或字母组合,没有任何意义。全球地理定位系统(GPS)接收仪的普及化能够让市民能够轻易准确知道自己的地理坐标,但那种数字上的陌生感不及文字来到具体实在,因此如何用计算机系统中简单、有条理的记录来表达现实世界中复杂而又纷乱的城市交通信息,一直是地理信息系统专家们契而不舍的追求目标。对于计算机在计算机语言与人类语言之间的转化的标准化能够有效提升交通地理信息系统的效率,能够让一般人都能够熟练掌握运用。
其次,建立现实世界中地址的文字表达与计算机系统中位置的坐标表达之间的桥梁,建立位置信息转换的标准,确定地址编码的准则,是交通地理信息系统标准化的另一重要意义。
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【关键词】测绘 地理信息 系统 建设 应用
1、前言
GIS简言之,是基于地理空间数据的一种计算机信息系统,这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状(长、宽、高及面积、体积等)、空间关系(如距离),所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据,例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来?主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料(法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等)、多媒体数据、现有系统数据等。可见,GIS 与测绘有着密切的关系,因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果,而利用GIS 平台开展测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。GIS 用于测绘工程具以下优势:节省时间、效率高、时效性强、减少失误率及测绘成果精确易于使用。鉴此,本文对GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。
2、2GIS 数据库的建立
2.1 GIS 工作原理
在讨论GIS 数据库建立之前,先说明一下GIS 工作原理。GIS 主要由计算机软、硬件系统及地理数据所组成。硬件系统由计算机、输入设备、输出设备和存储设备等组成。其中输入设备包括键盘、扫描仪、数字化仪、媒体设备等,也包括由网络输入。输出设备包括显示器、绘图仪、打印机和媒体设备等,还包括通过网络输出。存储设备包括硬盘、U 盘和光盘等,亦包括网络服务器等。软件系统除了计算机操作系统、办公软件、数据库软件和其他一些通用软件以外,还包括图形软件(如AutoCAD)、GIS专用软件(如Arc/Info、MapInfo)等。地理数据前面已介绍过了,需要指出的是除了数据采集,一些数据还必须经过转换才能入库,这往往要耗费大量的人力和财力,一般建库初期的支出占整个系统费用的70~80%。
2.2 GIS 数据库的建立
下面以外业采集数据导入GIS 数据库为例介绍一下建库的方法。
首先,将数据汇总,然后导入到AutoCAD 中,并对图形进行编辑、修改和必要的处理。然后检查拓扑关系是否符合要求,若没有问题则可导入到Arc/Info 中设置数据结构。Arc/Info 软件能够对拓扑关系和图层进行检查,如果发现有问题,就需要返回到Auto CAD 中重新修改和编辑,没有问题后再导入Arc/Info。通常需要在Auto CAD 与Arc/Info 之间经过多次的修改,最终实现拓扑关系和数据正确。然后对属性进行赋值和配置,导出SHP 格式文件。再将SHP 文件导入到GIS 中,就完成了建库程序。在数据库中,每一个图形要素及点、线、面分属不同的层,每层对应一个地理信息表,另外还包括索引表与元数据表。通过建库,可以完善数据结构,避免许多重复采集工作,实际上也减少了大量的测绘工作量。
3、GIS 的应用
3.1 GIS 的主要功能
一个完备的GIS 至少提供三方面的功能:①制作各种专题地图,由于GIS 将空间数据与属性数据结合起来,各行各业都可以提取本行业所需的属性数据和空间数据,生成所需要的地图供打印、浏览;②查询功能,查询与地理位置有关的数据,比如查询某条街道的酒店,利用GIS 可以轻易找到这条街道上的所有酒店,如想入住3 星级酒店,也会看到所有3 星级酒店;③空间分析,可以利用数学模型或逻辑模型分析空间数据。
3.2 应急测绘保障体系
应急测绘保障体系是为应急测绘任务提供保障服务的,包括应急预案、组织机构、管理措施等,当然还需要具备开展应急工作的数据库、应用系统,也就是借助GIS 信息平台有效开展应急测绘服务。应急测绘保障体系的应用有以下几个方面:①通过GIS 基本图形的操作,可以清晰地展示灾害发生地点的自然环境、社会属性等特征,从而可更快更有针对性地制定应急预案;②通过GIS 空间分析,确定灾害位置、影响范围(受灾面积)、预估损失等,从而为应急预案提供更为准确的信息;③利用GIS 专题分析功能,可以提取某项或多项专题性数据,将其与地图组合,形成灾害专题性地图,如密度分析图,从而可更合理地确定应急疏散方案;④为应急测绘工作提供所需的数据资料,利用灾害或事故发生区域实景拍摄形成的三维图像,可以更直接地了解现场实际情况,而测绘工作者通过修测技术保证相关数据的有效性;⑤利用GIS 网络平台和自动更新机制,确保灾害信息的时效性。
3.3 资源管理
目前,资源清查、分析和管理是GIS 应用最为广泛的领域之一,包括土地资源潜力评价、野生动植物资源保护、森林与水资源普查、矿产资源管理等多个领域。GIS 可以将不同来源的数据和信息汇集在一起,利用统计和涵盖分析功能,按照各种组合条件进行资源分析,从而为资源的合理开发和决策利用提供依据。以土地资源管理为例进行说明,我国西南地区国土资源信息系统收集存储了超过1500 项300 万个以上的资源数据,通过该系统提供的资源分析评价模型、资源预测预报模型及资源开发利用配置模型,可生成矿产资源分布图、草场资源分布图、农作物产量图、各地产值图、交通规划图等各种专业图。
4、地理信息系统在测绘工作中的未来趋势
由于地理信息系统在测绘工作中的优势,使得其未来将得到迅猛的发展。在未来的测绘工作中,地理信息系统一定可以成为广泛应用的测绘方法,以适应不断发展的中国数字科技需求。我国未来的发展趋势是构建数字中国和数字地球,因此需要大量的测绘工作参与其中,
地理信息系统作为其中的得力助手,也将与测绘工作一起,进一步实现发展、创新与变革。在未来的发展过程中,地理信息系统必定与其他先进的技术结合,形成新的测绘方法。例如,可以与通信技术、卫星、遥感系统等结合,进一步的提升测绘工作的精细程度,使我国的测绘工作达到新的高度。
5、结语
随着我国科学技术的发展,越来越多的新技术将运用到测绘工作中,给测绘工作带来创新和变革。地理信息系统一经诞生,即以其高效、精确和时效性好而广受欢迎,GIS 也成为许多国家、行业和部门必备的工具和技术。目前,GIS 的应用正从以政府部门、大公司为主走向“平民化”,GIS 已渗入到人们的日常工作、生活中,人们购物、出行、休闲娱乐因为有了GIS 而变得更加便利,可以预计GIS 的未来将会更加精彩。
参考文献
[1]唐昊.测绘数据的GIS 建库和应用[J].信息系统工程,2013(3):93-94.
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【关键词】地理信息系统应用现状发展趋势
中图分类号:B929 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
地理信息系统,简称GIS(Geographic Information System),是融合计算机图形和数据库于一体,用来存储和处理空间信息的高新技术。它把地理位置和相关属性信息有机结合起来,满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求,并借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能,为土地利用、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供辅助决策。
二、国内GIS的发展现状
我国GIS的发展虽然较晚,经历了四个阶段,即起步 (1970—1980)、准备(1980—1985)、发展(1985—1995)、产业化(1996以后)阶段。GIS已在许多部门和领域得到应用,并引起了政府部门的高度重视。从应用方面看,地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110报警系统公共汽车调度等方面得到了具体应用。国内外已有城市测绘地理信息系统或测绘数据库正在运行或建设中。一批地理信息系统软件已研制开发成功(如GeoSTAR,Citystar,MapGlS等),一批高等院校已设立了一些与GIS有关的专业或学科,一批专门从事GIS产业活动的高新技术产业相继成立。些外,还成立了“中国GIS协会”和“中国GPS技术应用协会”等。我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志,在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步,积累了经验,为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础。
地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政府行为,正式列入国家科技攻关计划,开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。如全国性地理信息系统(或数据库)实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统、地理信息系统基础软件或专题应用软件的研制和地理信息系统教育。
三、地理信息系统技术的发展趋势
1、数据标准化(interoperable GIS)
目前的地理信息系统大多是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的,它们采用不同的数据格式,对地理数据的组织也有很大的差异。这使得在不同软件上开发的系统之间的数据交换存在困难采用数据转换标准也只能部分地解决问题。另外,不同的应用部门对地理现象有不同的理解。对地理信息有不同的数据定义,这就阻碍了应用系统之间的数据共享,带来了领域间共同协作时信息共享和交流的障碍,限制了地理信息系统处理技术的发展。
地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS的社会化和大众化等客观需求,使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本以及实现地理数据的共享和互操作成为共识。互操作地理信息系统的出现就是为了解决传统GIS开发方式带来的数据语义表达上不可调和的矛盾,这是一个新的GIS系统集成平台,它实现了在异构地学下多个地理信息系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。
2、数据多维化(3D&4D&GIS)
三维GlS目前的研究重点集中在三维数据结构(如数字表面模型、断面、柱状实体等)的设计、优化与实现,以及可视化技术的运用、三维系统的功能和模块设计等方面。
另一方面,地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间属性,即时态。随着时间的推移,地理对象的特征会发生变化,而这种变化可能是很大的,但目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。许多GIS应用领域的要求都是基于时间特征的,如区域人口的变化、平均年龄的变化、洪水最高水位的变化等。对这样的应用背景,仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题,因此,如何设计并运用四维GIS来描述、处理地理对象的时态特征也是GIS的一个重要研究领域。
3、系统集成化(component GIS)
构件式软件技术成为了当今软件技术的潮流之一,它的出现改变了以往封闭、复杂、难以维护的软件开发模式。ComGIS便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统,是面向对象技术和构件式软件技术在GIS软件开发中的应川。
ComGIS的基本思想是把GIS的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间,以及GIS控件与其它非GIS控件之间可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终的GIS应用。控件如同一堆各式各样的积木,可以分别实现不同的功能(包括GIS和非GIS功能),根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来,就构成地理信息系统基础平台和应用系统。
组件软件的可编程和可重用的特点在为系统开发商提供有效的系统维护方法的同时,也为GJS最终用户提供了方便的二次开发手段。因此,ComGIS会在很大程度上推动GIS软件的系统集成化和应用大众化,同时也很好地适应了网络技术的发展,是一种WebGIS的解决方案。
4、平台网络化(WebGIS)
飞速发展的Internet和intranet己经成为GIS新的系统平台,利用Internst技术在web上空间数据供用户浏览和使用是GIS发展的必然趋势。从www的任一节点,Internet用户可以浏览协WebGIS站点中的空间数据、制作专题图,进行各种空间检索和空间分析,这就是基于www的地理信息系统(WebGIS)。WebGIS显然要求支持Internet/intranet标准,具有分布式应用体系结构,它可以看作是由多主机、多数据库与多台终端通过Internet/intranet组成的网络。其网络Client端为GIS功能层和数据管理层,用以获得信息和各种应用网络Serve:端为数据维护层,提供数据信息和系统服务。
WebGIS系统可以分为四个部分: WebGIS浏览器,用以显示空间数据信息并支持Client端的在线处理,如查询和分析等; WebGIS信息,用以均衡网络负载,实现空间信息网络化; WebGIS服务器,用以满足浏览器的数据请求,完成后台空间数据库的管理; WebGIS编辑器,提供导入空间数据库数据的功能,形成完整的GIS对象、GIS模型和GIS数据结构的编辑和表现环境。
5、系统智能化(Cyber GIS)
赛博空间(Cyber space)目前在媒体中较多出现,它以计算机技术、现代通讯、网络技术、虚拟现实技术的综合应用为基础,构造出一种人们进行社会交往和交流的新型空间,是一个人工世界。科学家预言未来的人们将在赛博空间里的信息海洋中生活,从一个节点到另一个节点,从一个信息源到另一个信息源进行信息交流和信息创造。世界各地的人们在全新的赛博空间中漫游,实现相互之间的通信、贸易和科教活动。
计算机软件技术发展经历了从软件的模块化到软件的对象化转变的过程目前,正在进一步向软件的智能化发展。软件智能体 (Agent)是软件设计进一步抽象的结果,是为适应广泛的分布式网络计算环境而发展起来的软件技术方向。麻省理工学院媒体实验室主任贝蒂·梅斯认为:软件智能体是“驻留在复杂动态环境中的计算机系统,它们自觉地感知环境并作用于环境,从而实现设定的目标或任务”。
在赛博空间中以这种空间智能体作为构成模块的GlS系统就是Cyber GIS,它自动地接受用户以高级语言描述的指令利用它能够感知并作用于所处的赛博空间的“本领”。通过与其他空间智能体的交互,为用户找到赛博空间中所需要的信息。
6、应用社会化(数字地球)
数字地球一词近来风靡全球,从哲学上说,数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化的重现与认识。从技术上说,数字地球是一人在全球范围内建立的一个以空间位置为主线,将信息组织起来的复杂系统,也就是全球范围的、以地理位置及其相互关系为基础而组成的信息框架,并在该框架内嵌入我们所能获得的信息的总称。
数字地球在当前以工农业经济为主体的经济建设中的重大作用已初见端倪,它在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和杜会效益,比如农作物监测和估产、土地覆盖物的识别和评价、地籍的管理和规划、灾害的模拟和预报以及监测和评佑等。
作为新的凝聚全人类梦想的目标数字地球提供了一种前所未有的认识地球的方式,它将对人类与自然的协调和平衡带来不可估量的推进作用。
结束语
随着地理信息产业建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS将深入到各行各业乃至千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手,它的用途将越来越广,因此,大力发展我国地理信息产业是一项既重要又紧迫的任务,掌握和运用GIS技术十分必要。
参考文献
[1]杨娜萍,乔德军.地理信息系统(GIS)技术的发展与挑战[J].大坝与安全. 2009(S1)
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关键词:地理信息;校园管理;校园地理信息系统
引言
随着信息技术的日新月异,以地理信息的收集、分析、处理、输出等功能为主的GIS技术在城市建设规划、环境资源利用、协调发展和决策支持等方面发挥巨大作用。校园地理信息系统 (CGIS)用图形、图像数字信息来表现校园各种空间及属性要素,为用户提供各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及按不同用户要求输出相应的专题要素,为校园的发展预测、规划决策、科学管理提供可靠依据。
1 校园地理信息系统的应用
1.1 校园地理信息的管理
CGIS的建立和应用,可以从根本上改变校园大部分信息的人工管理状态,如:学院综合信息(校园全景、党政机关、教学部门、后勤服务等)、学院各种教育资源信息(教学楼、实验室、图书馆、学生宿舍等)、校园基础设施信息(校园的各种建筑、道路、地下各种管线等),通过独立分层的方式对校园各种数据进行管理,不但能较强地体现出校园信息数据的地理属性,而且使得信息的管理更加高效化、条理化。
1.2 校园信息的查询检索
CGIS的系统数据库包含了校园的各种空间及属性信息。这些信息可以以图形数据、图像数据、统计表数据以及文字数据等形式来反映。图形数据是CGIS的基础表现形式,主要通过校园的地形图、建筑平面图等形式表达校园地形、地物的空间分布;图像数据主要以像片的形式表达各种校园信息;统计表数据以专题表格的形式表达各种统计信息;文字数据以文字介绍的形式来表现信息。CGIS可以提供文字查询、地图查询、图像查询以及教学资源、公共设施、校园管线等信息的查询。
1.3在校园的发展规划、决策支持、评价等方面的应用
CGIS的主要作用应是充分利用GIS的分析、处理、操作功能,为校园的发展规划、决策支持、评价等快速而准确地提供各种所需的图、文、声、像并茂的资料。校园地理信息系统可以为学校的施工建设及时提供准确而现势的各种资料,如:管线的位置、埋深、临近管线的位置、横断面、纵断面、长度等,以此数据进行空间(包含、相交、缓冲区)分析,从而减少因地下管线信息不明或不准确而造成的各种损失。
2 校园地理信息系统的结构设计
CGIS的结构设计一般利用系统工程分析法和有关结构的概念,采用自上而下划分功能子系统,各个子系统又划分为多个功能模块,然后自下而上逐步实现。CGIS系统结构各子系统的功能与要求介绍如下:
2.1 系统主界面
主界面提供CGIS的主菜单,负责调度以及协调运行各子系统,设置系统的各种状态。
2.2 空间数据库管理子系统
空间数据库是CGIS运行的基础。数据库包括校园的有关教学资源、办公资源、各种建筑、道路、基础设施、地表景观、地下管网等信息的地理图形数据、图像数据、属性数据、多媒体数据等。CGIS空间数据库的管理主要包括校园中各种数据的采集、整理、存储、处理、查询、检索、更新、输出等。
2.3 模型数据库管理子系统
该系统主要负责建立、修改、查询用于分析、规划、决策的各种应用模型。如:校园某一专题的分析预测模型、校园环境质量预报模型等。
2.4 空间查询检索子系统
CGIS可以按不同的需求提供不同功能的信息查询和简单的分析统计。包括图形属性的双向查询,生成电子地图并在屏幕上可视化处理,对校园综合信息、教室信息、实验室信息、图书馆信息等某一专题要素的查询以及对教室分布情况、实验室设备情况、图书馆藏分布等进行分析。能够生成专题图、直观图。查询检索是CGIS的一个重要部分。
2.5 空间分析子系统
空间分析子系统是CGIS的另一个重要部分,通过组合空间分析命令以回答有关空间现象问题,即对一个空间决策过程进行模拟,以便用于系统的分析、预测和规划,它以空间数据库以及模型数据库为基础。空间分析主要包括:最佳路径分析、缓冲区分析、相交分析、网络分析、统计分析等。
2.6 数据输出与表达子系统
CGIS根据使用者提出的不同需求,采用屏幕显示、绘图、打印、立体模拟等方式表达给用户。
3 校园地理信息系统设计建设中的几个问题
3.1 校园地理信息的分类与编码
科学、规范地对校园地理信息进行分类、编码,能够促进CGIS的规范化与标准化,更好的发挥CGIS的功能。分类可以按不同方式来进行,按地形、地物的不同构成分为:点状地物、线状地物、面状地物;可以按不同专题来分类:校园综合信息专题、教学楼信息专题、学生宿舍信息专题等。校园地理信息数据量大,一般需要采用压缩数据的编码方式减少数据冗余,编码应尽量层次清晰,简短明了。
3.2 校园地理信息系统用户界面的开发
用户界面是人机交互的接口,校园地理信息系统采用菜单驱动的方式将各种类型、不同级别的数据有机地联系起来。校园地理信息系统界面设计的原则是:友好方便,体现出用户的需求,易于用户操作和使用,符合校园教学管理等工作的特点和要求。纯用户化的界面可以根据不同用户的需求来开发,用户界面的开发包括菜单条、菜单、菜单项、对话框的开发与设计以及联机文档、帮助文件等。
3.3 校园地理信息系统应用模型的开发与建立
校园地理信息系统除完善空间分析、空间操作功能外,还应着力解决各种应用分析模型(空间数据模型)的开发与建立,如:分析预测模型、优化模型、比较模型等,提高系统的分析功能,快速完成各种分析、预测、规划、决策。
4 校园地理信息系统的发展方向和前景
4.1 数据的采集与更新将与3S综合集成技术相结合
CGIS要保持很强的现势性,一个很重要的方面就是数据的采集与更新。3S综合集成技术作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段,已成为GIS的重要数据来源。随着3S综合集成技术的应用与发展,在CGIS的设计建设当中,应将3S综合集成术应用其中,自动、实时地采集各种校园信息,对空间数据库进行动态更新,保持校园地理信息的现势性。
4.2 三维(3D-CGIS)校园地理信息系统以及虚拟 (VR-CGIS)校园地理信息系统的实现
应用三维(3D)技术以及虚拟现实(VR)技术将校园地理空间在电脑中立体化显示,可以使用户有身临其境的感觉,增加对现实场景的认知与了解。在预测与规划当中,还可以仿真与虚拟现实场景,预先体验感受,以便进一步完善规划方案。清华大学开发研制的“清华大学校园三维可视化场景”已初步实现了此项功能。CGIS与3D、VR技术相结合,必将促进CGIS仿真与虚拟技术的发展。
4.3基于GIS和人工神经网络的校园发展预测
人工神经网络(ANN)是由大量简单神经元联结而成的非线性复杂系统,具有并行分布处理、自组织、自适应、自学习和健全性与容错性等特点,在模式识别、方案决策、知识处理等方面具有很强的能力。把人工神经网络和地理信息系统相结合,可以发挥各自信息处理方面的优势,能够精确再现校园发展过程。将GIS技术和ANN技术相结合,建立校园用地转换模型,可以对校园的用地进行预测。
参考文献
[1] 罗云启等.数字化地理信息系统MapInfo应用大全[M]. 北京:北京希望电子出版社,2001
[2] 朱光.基于MAPINFO的校园管理信息系统[J].北京:工程勘察,2001,(5):61-64
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【关键词】电力系统;地理信息系统技术;电力自动化
1 电力系统自动化概述
电力系统自动化是进入信息时代以来,电力行业发展的一个必然趋势。电力系统的自动化主要体现在以下几个方面,即发电控制的自动化、电力调度的自动化以及配电自动化。
2 地理信息系统的发展动态
地理信息系统(GIS)在最近几年取得了长足的发展,在各个行业各个领域内也得到了越来越广泛的应用。同时,随着二十世纪下半叶以来计算机技术的迅猛发展,在地理信息系统中融入了许多先进的计算机技术,如面向对象技术、三维技术、图像处理和人工智能技术等在地理信息系统中的应用,使其得到了进一步的发展。
2.1 地理信息系统中面向对象技术的研究
与传统的数据库相比,空间信息所处理的一维信息更为繁杂、琐碎,在描述比较繁杂的空间信息时,面向对象的方法能够提供一个相对直观、清晰、有序的方法,所以,面向对象技术在地理信息系统中至关重要,成为了其发展的一个重要方向。
与传统的地理信息系统相比,面向对象的地理信息系统的优势非常明显:(1)以对象为基础,消除了分层的概念;(2)所有的地物以对象形式取代复杂的关系形式对每一个地物进行封装,构建了一个清晰、有序的系统组织结构;(3)面向对象的分类结构使得系统可以对复杂的地物类型进行更加直接的定义和处理;(4)后编译的理念充分开发利用了系统资源,提高了系统的兼容性,在既有抽象数据类型和空间操作箱的基础上,用户能够根据实际需求自行定义数据类型或空操作方法;(5)以icon为基础的面向对象的用户界面,具有更强的可操作性。
当下,Small world地理信息系统是最为流行的面向对象的地理信息系统。诚然,面向对象的地理信息系统也有着一些问题,尚需进一步的研究解决:(1)对象的操作对硬件条件要求比较高;(2)对象的独立性与颗粒度需要进一步的解决。
2.2 时空系统
地理信息系统需要综合考虑地物的空间和时间特性。而传统的GIS只注重了空间特性,对其时间特性的描述比较匮乏。在环境监测、天气预报、地震救援等领域,研究对象的空间特性是一个动态变化的过程,会随着时间的推移而改变。这就要求地理信息系统要加强对地物时间特性的把握。过去由于器件性能和技术条件的制约,GIS 对时间特性的研究长期处于空白状态。近年来,随着科技的发展,才逐渐在GIS中提出了时空系统的概念。
一般而言,GIS中的时间维可以分为处理时间维和有效时间维两类。处理时间,又被称作数据库时间、系统时间,是指在地理信息系统中处理所占用的时间。有效时间又叫事件时间、实际时间,就是指在实际应用领域事件的出现时间。
结合处理时间和有效时间的定义,地理信息系统的时空系统可以分为四大类:(1)静态时空系统。系统只描述应用领域内的当前状态,既不支持处理时间,也不支持有效时间。(2)历史时态系统。只支持有效时间,无法支持处理时间,适用于事件实际发生的历史在处理问题中非常重要的领域。(3)回溯时态系统。只支持处理时间,无法支持有效时间,适用于信息系统的历史在处理问题中非常重要的领域。(4)双时态系统。既支持处理时间,也支持有效时间。其中,处理时间记录信息系统的历史,有效时间记录事件发生的历史。
3 环境的配置原则
为了保障在电力系统自动化中应用地理信息系统的有效性,需要选择合适的系统环境,保证系统环境匹配度高、针对性强。因此,系统环境配置不仅要符合电力系统自动化设计的要求,还应当在此基础上选择具有更高质量和适应能力的设备和软件。通常来说,系统环境配置的需要遵循以下原则进行:
(1)为了使系统运行的效率得到提高,需要保证系统运行的稳定性,保证系统中设备的性能质量;(2)为了确保可以顺利的接入互联网或者局域网,需要系统具备一定的网络连接能力;(3)系统内设备要具有一定的兼容性;(4)为了保证设备在经过长时间的运行以后仍然处于最佳状态,效率不会降低,系统要有一定的可拓展能力;(5)安全性和保密性要好,要保证系统之中的数据安全,排除被他人窥视和窃取的可能性。(6)系统的性价比要比较高。
总之,上述这几条是选择系统环境时必须要考虑和遵循的原则,也是对系统环境的硬性要求。只有遵循上述几点,才能切实的保障地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用,使其更加高效、更加安全。
3.1 硬件环境
如果在一定的时间段内,用户的请求数量突增,服务器所需要处理的业务也会增多,服务器负担加重,这就要求服务器应当具备理想的数据处理能力。所以,地理信息系统的服务器必须选用配置比较高的计算机。而客户端的服务器配置可以低一些。这是因为客户端的工作相对比较容易,操作量没有那么大,就算所使用的计算机配置比较低,也能很好的完成数据处理的任务。在客户端对服务器要求不高的同时,客户端对于显示器的要求却比较高。这是因为客户端主要是作为一个数据的显示平台存在的,必须要有一个性能好、适应能力强的显示器,以便最大限度的保障浏览的质量。
3.2 网络环境以及软件环境
软件环境的配置与硬件环境的配置同样重要,在整个环节之中也发挥了十分关键的作用。对于地理信息系统来说,它所访问的数据数量十分庞大,因为只有这样,才可以保证其功能顺利实现。这在空间的显示以及分析之上表现的尤为突出,因为在进行这一操作之时必须要访问数量非常庞大的数据,才能达到理想的效果。所以,系统的网络环境以及软件环境都必须具有较高的畅通性。
3.3 功能模块
电力系统自动化领域中,地理信息技术的应用可以划分为四个主功能模块,即地图管理功能模块、辅助做图功能模块、设备管理功能模块以及电网分析功能模块。
4 建立完善的管理体系是保障
在电力系统自动化领域,地理信息技术可以成为一种先进的生产管理手段,从开发、建设、应用的各个环节提高对管理的要求,促进电力企业管理水平的提高。只有建立起完善的管理体系,才能保证系统的顺利建设与平稳运行。建立完善的管理体系,首先要从组织形式上入手,建设一个负责任的领导小组;其次要从技术上入手,建设一支具有较高专业能力的管理队伍;然后还要制定一个完善的岗位责任制,落实每个人的职责;再次要规范技术操作和管理的流程,力求管理的规范化;最后要实行定期或者不定期的维护管理,保障安全性能。
5 结束语
综上所述,在电力系统中应用地理信息系统技术,能够很大程度的提高电力系统的自动化。最近几年,地理信息系统技术得到了进一步发展,在电力系统自动化领域的应用前景也越来越被重视。技术人员需要深入研究两者之间的技术结合点,充分发挥GIS技术在电力系统中的优势,促进电力系统自动化水平的再次提高。
参考文献:
[1]王宇,王东.地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J].黑龙江电力,2007(05).