地理信息系统重点总结范文

导语：如何才能写好一篇地理信息系统重点总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】地理信息系统；高中地理；教学观念；教学方式

地理信息系统是一种多学科交叉的信息系统，可以以图形化、数字化的方式向用户提供所收集和处理后的地理要素信息。相较于传统的地图显示模式而言，使用地理信息系统可以更加直观形象的表达空间分析效能，增强学生对地理教学过程中所涉及的地理要素的识别与记忆能力，激发学生对理论学习的兴趣，促进学生地理关联能力、空间想象能力以及感知能力的培养。在高中地理教学中结合地理信息系统开展教学活动对于改进教学模式、培养学生自主学习、提升教学灵活性具有积极的推动意义。

一、地理信息系统的应用优势

1.改变学生信息获取方式，增强学生专业素养

地理信息系统中包含的内容丰富而全面，对实际问题的分析与解决具有十分显著的应用意义。在高中地理教学中应用地理信息系统辅助教学不仅可以让学生在学习过程中认识到地理要素之间的关联，帮助学生应用理论知识解决实际问题，还能够推动学生形成正确的、客观的态度和观念开展地理课程学习，不断提升学生的信息素养，拓展学生知识的获取来源和学习能力。

2.促进教师理论知识和教学技能的提升

应用地理信息系统开展教学活动可以将素质教育转化为具体的实践活动。教师在应用过程中会不断的提升自身理论知识储备，探寻适当的实现方式，以更加生动的方式将自己对地理信息技术的理解和认识传授给学生。

3.扩散学生的地理学思想

地理具有自身的学科特点和特殊性，即其具有自然学科与人文学科双重属性。为向学生展示这些属性，促进地理学思想的传承和发展，教师在教学活动中就必须结合现有资源，以最佳的方式向学生传达。

二、地理信息系统在高中地理教学中的引入方式

高中地理教学的重点在于让学生对地理事物、现象以及不同地区之间的时间、空间差异性形成一个全面的了解，并在此基础上构建自主的、系统性的、逻辑性的地理知识体系结构。传统的教学方式下，教学模式有限，课堂教学不可避免的会降低学生兴趣，增大学生的学习难度。而地理信息系统具有丰富的内容和资源、灵活的展现方式，可以有效帮助改善课堂氛围，激发学生的学习兴趣。具体来说，在应用地理信息系统开展高中地理教学时可以从以下三步出发逐渐深入。

1.基于地理信息系统的教学观念转变

传统教学方式下的地理学科教学处于一种简单的单向流动状态，学生的个体差异、思维差异以及知识积累差异需要没有得到足够的关注。这主要是因为教学活动中的互动性不足所造成的。

将地理信息系统引入到高中地理教学中，为其使用适当的、符合教学需求的教学观念，既能够解决传统教学方式中存在的问题，增强地理学科体系结构内的知识关联性，还能够将更加具体实际的地理问题引入到课堂教学中，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。新的教学观念具体体现为教学与过程整合、师生互动提升、地理人才与地理知识储备有用等。上述观念下，教师可以在知识传授的基础上应用地理信息系统提升课堂教学灵活性，鼓励学生从自身情况出发运用所学知识解决实际问题，并参照地理信息系统进行对比分析，进一步拓展学生的知识应用方式和范围，满足学生差异化学习需求。

2.基于地理信息系统的教学手段转变

地理信息系统具有更强大的数据分析、信息处理以及结果显示等功能，将其作为教辅工具，可以替代传统高中地理教学中所使用的挂图、手册等工具，以更丰富多样的图表的方式集成更多地理要素之间的联系。同时，使用地理信息系统还能够依照教学需求开展快速绘图、专题制作、三维显示等操作内容，为地理教学内容的定量分析提供新的、高效的教学途径。

3.基于地理信息系统的教学内容引入

考虑到地理教学内容具有非常显著的时空特性、定量分析特性、空间分布特性等，在应用地理信息系统开展教学时可以事先对教学内容进行总结与归纳，然后再结合具体的教学内容引入地理信息相关技术开展地理问题解决活动。

三、实施策略

首先掌握学生的学习水平和学习能力范围，围绕教学材料和相关课题确定软件应用方式，如等高线教学、剖面图教学等；其次制定较为具体的时间和流程方案，并依照教学内容设计基于地理信息系统的解决方案；再次要充分调动学生的学习积极性，发挥学生的自主学习精神，让学生通过实际操作的方式从地理信息系统软件中获取关联教学内容；最后教师要及时总结归纳教学活动中的知识点、并开展针对性的、重点性的教师点评和学生自我评价活动。具体流程图如图1所示。

图1 基于GIS的高中地理教学

参考文献：

[1]牟琳.地理信息系统在高中地理合作学习中的实践与探索[D].成都：四川师范大学，2012

[2]段玉山.GIS基础教育理论与实践及BISPGIS开发研究[D].华东师范大学，2003

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关键词：GIS；MapInfo；地理教学

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2015）08-0088-02

一、课程设计背景

近年来随着科技的发展，地理信息技术被广泛应用于社会各部门，如测绘规划、国土、资源、环境、经济等领域，地理信息技术正越来越深刻地影响着我们的生活。作为现代地理科学研究的主要技术手段之一，地理信息技术列入新教材体现了高中新课程的时代性。在高考的考点中该部分内容也高频度出现，体现了地理信息技术知识的重要性。

湘教版选取了四节内容介绍地理信息技术，因涉及计算机、物理、数学等多个学科，课程复杂，理论理解难度大，很多教师在上课处理这部分内容时很吃力，总感觉讲不透彻，甚至讲不清楚，包括重点知识地理信息技术的应用讲起来也没有说服力。如果安排一节计算机房的实践操作课，学生通过亲身实践操作，更容易理解地理信息系统的工作过程，再通过具体的实践应用操作，如制作专题地图、做城市规划图，既通过操作理解了地理信息系统的应用，又将必修学过的规划原理应用于实践，真正使学生学习到生活中有用的地理。

将地理信息系统（Geographic Information System或 Geo-Information System，GIS）教学放到计算机实践课的意义非常大，新的教学场所、新的教学方式会激发学生学习的兴趣，GIS数据的可视性会培养学生空间能力，通过任务安排培养学生的问题解决能力。GIS跨学科特点使其成为理想的创新教育的教学工具，GIS应用于中学地理教学中的前景必将是非常广阔。

二、课程设计内容

本节课设计共三个实践活动。

【实践一】地理信息系统的工作过程

2013年3月，我国发生了一场可怕的疫情H7N9，在新闻报道中经常会看到H7N9的分布图，现在我们就来用GIS软件MapInfo生成H7N9的空间分布图。

首先建立H7N9的数据库，如图1所示。

在地图栏下创建专题地图，选择面状图，点击分类把数据分成两类，出现H7N9病例的省份和没有H7N9病例的省份，点击完成，见图2。

再做一个数据分布图，如图3所示，点击地图下专题地图――柱状分布图――添加确诊、死亡两项――调整高度styles。

总结：GIS的工作过程：数据输入（数据的来源很多，有GPS数据、RS数据等）――数据存储（怎样存储数据，采取分层技术）――通过数学模型（解决某类问题的公式）进行操作分析得到结果，结果形式可以是地图图像、数据查询和模拟结果等。

【实践二】空间数据的查询

打开青岛市数字地图，打开学校的数据表格，1代表小学，2代表初中，3代表高中，4代表大学。现在关闭表格开始查询（见图4），点击查询/选择column（列） operator运算符subtype=4，查询结果在表格中显示，关闭表格，在地图上以红色背景显示查询的结果，如图5所示。

【网上电子地图查询】地理信息技术和网络结合在一起形成了网络电子地图，方便着人们的生活。打开百度地图http：///查询：

（1）查询你家到学校的公交路线或自驾路线。查看此时的路况信息？

（2）查询你家到学校的直线距离。

（3）查询学校附近的银行。

总结：实践体现了地理信息系统的空间查询功能，通过设定条件，在空间地图上显示结果。

【实践三】城市规划设计

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摘要：文章从数字城市入手，通过昌平地震信息平台的建立，简要介绍了该平台业务系统的功能，详细阐述了地理信息系统中网络分析、地震影响区域分析等功能。

关键词：地震；地理信息；空间数据

中图分类号：P315.78 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）13-0253-02

一、数字城市

数字城市是数字地球的重要组成部分，是人类以数字的形式再现的城市信息场，是信息化的城市。它主要是综合运用3S（地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS）、网络以及虚拟仿真等技术，实现对城市各种信息的采集、动态更新和监测管理、辅助决策等功能。

在“数字北京”的带动下，“数字昌平”实质是电子政务与电子商务的一体化集成，是在昌平公用信息平台的基础上，构建政府信息系统和企业信息系统，为政府和企业管理与决策提供服眨并为公众提供信息服务。

依托“数字昌平”，构建北京市昌平区地震信息平台，平台具备日常信息管理和空间信息分析功能，为地震预案提供数据保障和宏观决策依据。可以实现地震办所关心的防灾、救灾、应急指挥、地震带、监控点等相关数据与昌平区信息资源数据平台上的数据进行整合，同时向昌平区信息资源数据平台发送地震办的相关数据，实现两方面数据的无缝对接。能够完成信息资源数据平台上的实时办公和实时维护相关数据。根据平台建设需求，分为地震业务系统和地理信息系统两部分来完成。

二、地震业务系统建立

地震业务系统所需管理的对象有昌平区辖域内所有与地震相关的地质形态，如断裂带等，同时需要管理与这些因素相关的周边的信息，如断裂带两侧的相关建筑、危险企业、住宅、学校等相关信息，这些信息有助于政府在地震事故发生时将灾害所造成的损失降到最低。同时，业务系统中还需要管理与灾害相关的防灾队伍和后勤队伍的建设。

业务系统应该包括以下相关的业务内容：（1）完成对区内地质形态的信息整理；（2）完成对区内地震防护设施的信息整理；（3）完成对区内地震监控点相关的周边情况数据整理。如图1为地震业务系统总体功能结构图。

三、地理信息平台建立

（一）基本功能

系统可以对地理信息空间数据进行放大、缩小、漫游、全幅显示、测量面积、测量距离、地图下载、数据双向查询等操作。地图下载功能：可以将地图以常用的图像格式（包括BMP和JGP两种）进行下载。

数据双向查询功能主要是针对地震相关设施，结合具体的业务数据库内容，在空间地理信息数据支撑下，实现相关的业务数据选取、查询、统计及专题制图功能内容，具体内容包括：

1.图形与属性的交互式查询：根据所选观测点、避难场所等相关设施可查询对应的属性；根据属性条件可查得相应的图形。

2.图形属性的各种条件组合查询：按照观测点编号、观测点名称、避难所名称、避难所编号、避难人数等各种属性进行组合查询。

3.多源信息查询：用户可以查询所选取的防震相关设施的照片、录像、声音等多媒体联接信息内容。

通过系统可以对空间数据进行加线、平移加线、加面、加两点弧、加三点弧、加图斑、加标注符号、修改地物、删除地物等操作。

空间数据编辑功能包括：地物的分层控制，可控制分层录入、分层显示；设置图式符号、汉字标注，其中标注位置、方向、大小均允许用户进行调整；修改已录入地物图形数据，可用鼠标轻而易举地进行删除、修改；当输入一个图块结束，而结束点已经被输入时，系统自动将线连接到结束点，进行封闭处理。

属性信息编辑功能包括：属性数据的录入、修改，包括：监测站点、宏观点、避让场所、昌平区内断裂带、地震动力分界线、重点部位、路网、危险源、水系、行政区、建筑物的属性信息。

（三）网络分析

网络分析包括资源分配分析、最近避难场所分析、布局合理性分析、路径分析。

1.资源分配分析。资源分配就是为网络中的网线和结点寻找最近（这里的远近是按阻碍强度的大小来确定的）的中心（资源发散或汇集地）。资源分配能为震区确定最近的消防、部队、卫生机构、食品机构等资源分配是模拟资源如何在地震中心和它周围的网线（街道、水路等）、结点（交叉路口、汽车中转站等）间流动的。根据中心容量以及网线和结点的需求将网线和结点分配给中心，分配是沿最佳路径进行的。用户可以通过赋给中心的阻碍限度来控制分配的范围。

2.最近避难场所分析。最近避难场所分析通过地理分析，给出距离某个住宅区或者单位的最近避难场所所在位置，并且显示到达该避难场所的最短路径。

3.布局合理性分析。布局分析是对现有地震观测设施和避难场所的位置按照合理的布局条件进行分析，以及对新建地震观测设施和避难场所位置在总体布局中是否合理提供科学准确的数学依据。

4.路径分析。路径分析其核心是对最佳路径和最短路径的求解。从网络模型的角度看，最佳路径求解就是在指定网络中两结点间找一条阻碍强度最小的路径。最佳路径的产生基于网线和结点转角（如果模型中结点具有转角数据）的阻碍强度。

（四）地震影响区域分析

地震影响区域分析应用地理信息系统的缓冲区分析功能对地震带和断裂带某个范围内的周围房屋、重点单位、重点设施的所受影响的区域进行查询分析。

地震影响区域分析方式有三种：（1）选定点为中心坐标、根据地震强度确定影响半径，系统给定受此影响半径的圆；（2）以选定的一条线为中轴线制定两边距离的区域；（3）任意选定的多边形范围内。

检索的结果为在范围内所受影响的建筑物、重点单位、重点设施、危险源的详细信息。为疏散提供准确科学的依据、并且对震情进行宏观和微观分析，还可以对分析结果进行统计专题分析。

四、总结

综上所述，应用地理信息系统技术通过地震信息平台可以实现两部分功能：（1）完成各委办局日常办公或其相关的事务；（2）使用GIS作为业务系统的办公工作平台，用MIS作为日常数据存储及查询的工作手段，既能满足地震部门工作需要，又可以为地震预案、防灾抗灾提供数据保障和宏观决策依据。

参考文献：

[1]王家耀.关于我国电子政务与数字城市建设的思考[J].测绘科学，2002.

[2]吴彬，苗放，黄舒寒懋，吴宇祥，叶成名.数字地震信息系统应用探讨[J].地理空间信息，2010.

[3]陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，1999.

[4]王成余，尹希宝.基于数字昌平组件式WebGIS的实现[J].测绘与空间地理信息，2011，（3）.

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【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

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关键词：数字城市；地理空间框架；共建共享

1. 引言

进入21世纪以来，纵观全球的发展，信息化是新世纪的主要时代特征，是推动全球经济和社会发展的主要力量，是国家竞争力的战略重点和制高点。数字地理空间框架建设是信息化最为基础的一项工作之一，是空间信息基础设施的主要内容。

按照“构建智慧中国、监测地理国情、壮大地信产业、建设测绘强国”的总体战略，响应国家“加快国家基础地理信息系统建设，构建‘数字中国’地理空间基础框架”的号召，在国家测绘地理信息局、国土资源厅、测绘地理信息局及呼伦贝尔市人民政府的大力支持下，数字呼伦贝尔地理空间框架建设项目于2013年6月启动历时三年时间顺利完成，建成了标准的数字城市“一库一平台”和七个应用示范系统。该项目为政府、企事业单位和社会大众提供了多元化的地理信息服务，将对呼伦贝尔经济社会更好更快的发展起到一定的推动作用，为数字城市向智慧城市转型升级夯实基础。

2. 数字呼伦贝尔地理空间框架建设目标和内容

2.1 建设目标

数字呼伦贝尔地理空间框架建设需按照国家“数字城市地理空间框架”相关政策和标准规范的要求，紧紧围绕城市经济社会发展规划纲要和工作发展需要，以满足城市管理和政府决策需求为出发点和落脚点，运用“3S”和计算机网络等技术，制定统一的数据规范、开发规范、应用规范与其他规范，整合城市现有地理空间信息资源，建立分布式地理空间信息库，构建一个统一的多尺度、多类型、多时态的市级地理空间数据基础平台，研发运行于政务网、因特网的地市级地理信息公共平台，研究制定数字城市地理空间框架长效运行管理机制，解决城市空间地理信息资源难以集成共享和应用问题，为城市空间信息资源开发利用提供数据基础平台、技术保障和制度保障，促进城市的信息化建设，提高城市公共管理、公共服务的能力与水平。

2.2 建设内容

数字呼伦贝尔地理空间框架建设内容包括基础地理信息数据库建设、地理信息公共平台建设、典型应用示范建设以及支撑环境建设等四个方面。

2.2.1 基础地理信息数据库建设

完成了呼伦贝尔市海拉尔区120平方公里1∶1000、1∶2000比例尺DLG数据生产入库、1∶1万、1∶5万、1∶25万比例尺DLG数据的建库、呼伦贝尔市1093幅1m分辨率影像和全市域0.5m、2.5m分辨率影像拼接入库、覆盖13个旗县主城区0.1m分辨率数字正射影像数据生产入库、呼伦贝尔市主城区120平方公里的三维倾斜模型生产、海拉尔区20平方公里三维精细建模和集成、呼伦贝尔市路网数据、地名地址数据、海拉尔区公交数据的生产与采集，最终形成多尺度、多型、多时态的基础地理信息数据库。并在此基础上进一步整合加工，提取部分内容，通过面向信息化的数据提取、重组和扩充，

建立了呼伦贝尔市唯一的、权威的、通用的地理信息公共平台，以该平台为基础，为国土局、旅游局等单位建立了专题应用示范系统，向政府部门及公众提供了丰富的地理信息服务，有力促进了呼伦贝尔市信息资源的共享和充分利用。

2.2.2 基础地理信息平台建设

呼伦贝尔市地理信息公共平台依托地理信息数据，通过在线方式满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求，具备个性化应用的二次开发接口和可扩展空间，是实现地理空间框架应用服务功能的数据、软件及其支撑环境的总称。该平台以云环境为支撑，依托泛在网络，可按需提供数据服务、接口服务、功能服务和基础设施服务。

图1 地理信息公共平台结构

2.2.3 典型应用示范建设

基于地理信息公共平台，以应用部门需求为主导，选择具有代表性与示范意义的部门或用户群体开展典型应用示范，构建应用系统，并总结应用模式与经验，为地理空间框架在城市政府部门、行业用户、社会公众中全面推广提供借鉴。项目针对不同的应用领域，开发了以下应用系统：

2.2.3.1 呼伦贝尔市国土资源一张图综合管理系统

呼伦贝尔市国土资源一张图综合管理系统是基于数字呼伦贝尔地理信息空间框架建设的网络版地理信息应用服务示范系统，是集数据管理、数据展示、数据分析应用与于一体的服务软件。该平台综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等技术，实现国土资源专题数据、多尺度地理空间信息数据综合管理，提供数据查询，数据统计分析，辅助审核功能模块，还包括量算，缓冲区分析等空间分析功能。

2.2.3.2 呼伦贝尔市国土执法巡查信息系统

呼伦贝尔市国土执法巡查信息系统给土地执法巡查工作提供了信息系统支撑，充分利用已有的数据资料和基于影像特征的三维地理空间信息应用服务系统，综合运用遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术，集成基础地理数据和土地管理专题数据，建立覆盖巡查区范围的土地执法巡查业务需求的基础数据库，构建土地执法巡查地理信息系统。

2.2.3.3 呼伦贝尔市数字房产管理信息系统

数字房产三维平台以三维地理信息技术、三维可视化技术和网络化数据与调度技术为基础，集成了呼伦贝尔市基础地理信息数据、海拉尔区部分建筑模型，实现了房产管理的图形化和信息化，使房屋的空间地理属性信息、自然属性信息、社会人文属性信息相关联，提供立足于房屋管理的应用服务，从而提高房产管理的科学性和准确性。

2.2.3.4 呼伦贝尔市矿产资源管理信息系统

呼伦贝尔市矿产资源管理信息系统是基于数字呼伦贝尔地理信息空间框架建设的网络版地理信息应用服务示范系统，是集数据管理、数据展示、数据分析应用与于一体的服务软件。该系统综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等技术，实现矿产资源专题数据、多尺度地理空间信息数据综合管理，提供数据管理、矿权分析、矿权统计、矿业权设置方案管理、勘查资质管理、矿产资源补偿费管理、矿产资源储量管理、地质灾害管理功能模块，全方位服务于矿产资源信息管理。

2.2.3.5 呼伦贝尔市矿山安全生产监管与应急辅助信息系统

呼伦贝尔市矿山安全生产监管与应急辅助信息系统是基于数字呼伦贝尔地理信息空间框架建设的网络版地理信息应用服务示范系统，是集数据管理、数据展示、数据分析应用与于一体的服务软件。该系统综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等技术，实现矿山专题数据、多尺度地理空间信息数据综合管理，提供视频监控，矿山安全生产监管和应急辅助等功能模块，全方位，实时的服务于矿山安全生产监管和应急辅助。

2.2.3.6 呼伦贝尔市三维数字沙盘演示系统

三维数字沙盘演示系统以三维地理信息技术、三维可视化技术和网络化数据与调度技术为基础，实现了三维信息浏览的图形化和信息化，更加直观地展示了高山、河流、建筑等地物以及地面地表的起伏状态。

2.2.3.7 天地图―呼伦贝尔

随着社会经济的发展和科学技术的进步，社会公众个体活动的空间也不断扩大，致使对空间环境的把握能力相对不足，越来越需要借助地理信息规划出行路线、自主导航定位以及专题信息查询等。天地图・呼伦贝尔（地理信息公众服务系统）的建立实现了面向公众的数字化信息服务，为公众提供生活导航等便捷服务的同时，也为公众提供了信息的集成、分发和共享，促进社会全面发展。

3. 数字呼伦贝尔地理空间框架建设创新点

3.1 数字侧视地图与三维地形数据应用

数字侧视地图，即2.5维电子地图，具有三维地图良好的表现效果，又具备总数据量小、网上传输速度快的优点，满足了现阶段网络环境下快速访问和浏览的要求。三维地形直观立体的表现了丰富多样的地表形态。

3.2 基础地理信息稻莼袢〖际跏侄未葱

将低空遥感航摄系统应用于数字城市项目建设，引入倾斜摄影技术，提供多种类型的基础地理信息数字产品；建立了多源影像快速获取、处理和基础地理信息快速更新技术体系。对测绘生产快速响应与服务的技术体系和应用进行了积极探索，成果有重要的示范和推广应用价值。

3.3 实现精细模型与倾斜模型的无缝对接

本项目建立了城市精细化三维模型产品生产技术流程，三维建模精细，对标志性建筑能达到5cm的精度，具有自然、真实、丰富的空间实体表现能力。

项目还采用了倾斜摄影三维模型，实现精细模型与倾斜模型的无缝对接，以大范围、高精度、高清晰的方式全面再现复杂场景。

4. 结束语

在该项目建设中，我们探索了基础地理信息数据获取的新思路，获取了市域范围高质量、高分辨率的航空、航天影像，处理了城市多尺度、多类型、多时相的海量基础地理信息数据，形成了多源影像快速获取、处理和基础地理信息快速更新技术体系，建立了标准规范、完善了基础地理信息数据库，极大丰富了城市地理信息资源；搭建了内蒙古首个具有时空信息云平台重要属性的面向政府和公众的地理信息公共平台，开发了多项应用示范系统，推广多家单位应用，实现了地理信息与城市、经济、社会、自然资源和人文信息的互联互通与整合集成，促进了信息资源的共建共享与开发利用，避免了各部门的重复建设，解决了城市建设中重复投入等问题。该项目对数字城市向智慧城市转型升级进行了积极探索，成果具有重要的示范和推广应用价值。

参考文献：

[1] 李景文，赵福君等.数字城市地理空间框架模式设计[J].桂林工学院学报，2008，28（2）：208.

[2] 梁莉，许红伟等.数字郑州地理空间框架的建设与应用前景[J].河南测绘，2009，（3）：10.

[3] 叶嘉安，朱家松.数字城市与地理信息系统[J].地理信息世界，2007，（4）：4.

篇6

[ 论文 关键词] 应急管理地理信息系统突发事件决策系统组成模式

[论文摘要] 针对卫生应急管理的特点, 将地理信息系统技术(gis) 与决策支持系统结合起来, 设计了突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统。阐述了其设计原理, 讨论和分析了基于gis 技术的突发事件应急指挥辅助决策系统的组成模式, 给出了其总体的设计框架。

1 概述

公共卫生是一个涉及微观结构和宏观系统的多分支 科学 ，大量与宏观有关的事件具有空间分布特点。将地图和空间分析应用于卫生决策研究中，至少可追溯到1854年john 应用gis技术研究伦敦宽街水井污染引起霍乱爆发，为卫生部门果断封闭污染水井控制霍乱继续流行起到了非常关键的作用。而在通常的卫生决策研究中，地理因素是需要考虑的一个重要方面， 众多的卫生事件都具有空间属性。wwW.133229.coMgis作为一种新的科学研究方法和手段，在医疗卫生各个领域的应用也不断扩大和深入。gis技术在公共卫生管理领域的应用不仅可以促进理论研究的提高，同时也使突发公共卫生事件应急指挥辅助决策信息系统的建设成为可能。

目前国内关于gis在公共卫生领域的应用主要集中在血吸虫、症疾、流行性出血热、蜱传脑炎等疾病的空间分布研究， 使用地理信息系统(gis) 与空间遥感(rs)技术结合， 对空间相关数据进行输入、管理、分析、模拟和显示，为流行病的研究和决策提供信息技术支持，取得良好的效果。在我国gis 及rs 应用于流行病学研究虽然已有一定的进展， 但由于地图边界和遥感图像的价格昂贵，使进一步扩大其应用还存在一定困难。

2003年，在我国及世界范围内爆发了非典型肺炎。这种传染病通过呼吸道进行传播，传播速度快，危害面广。政府和有关防疫部门在及时采取有效的防治措施的同时，运用gis平台，快速建立了应用于非典型肺炎疫情监测的地理信息系统。由于gis具有交互定位和逻辑查询以及广泛的关系数据库连接能力，可以有效帮助疾病预防控制机构完成疫点定位、疫情事件分析、绘制疫情危害图、现场工作情况实时采集传送、人员派遣、规划、显示各类医疗卫生机构分布图、重点单位基本状况分布图、紧急调度和路径优化等任务， 从而在有限的资源条件下，最大限度地提高应急处理效率、降低疫情危险程度，基于gis 的突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统的研究开始出现。

2 系统构建和设计实现

2. 1 系统设计目标

基于gis 的突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统的目标是综合运用先进的 计算 机工程、卫生统计学、地理信息系统、决策支持系统、数据仓库及人工智能等技术手段，建立一个能为各级卫生行政部门和疾病预防控制机构提供全过程、多层次的信息服务和多种支持手段的应急指挥和辅助决策系统。系统能快速、及时、准确地收集、处理和存储实时突发事件信息和其他相关信息，以超媒体(文字、声音、影像等) 方式显示各类信息。该系统采用标准web服务器—应用服务器—数据库服务器的三层计算结构，应用分布式面向对象设计方法、安全tcp/ip协议及geo information web service技术，最终目标是以基础空间地理数据及各类专题图形数据为基础，建立预警指标数据库、危机事件数据库、预测与评价模型库、应急指挥预案库、领导决策知识库， 以信息报告—采集—录入—管理—分析—决策为主线，建立高效查询及分析机制，提高突发公共卫生事件的应急处理和指挥调度能力，为突发公共卫生事件决策指挥提供科学依据和技术支撑。

2. 2 系统的体系结构

系统采用开放式的 网络 结构设计，系统中各子系统之间、系统与其他相关系统之间都可以容易地实现互连互通，充分保证了系统的开放性。

2. 3 系统的功能结构

突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统的总体功能是辅助指挥调度和决策支持，可将系统总体功能划分为八个方面：信息收集分析、预警报告、资源整合调动、指挥统一协调、评估及时客观、联系视频直观、使用内部联动和外延接口灵活。

3 系统的功能及其特点

针对突发公共卫生事件处置的应急管理特点，系统沿应急准备、监测分析、预测预警、反应处置、事件终止、恢复重建、评估完善的流程进行运行，循环反复不断提升系统的应急处理支持能力。

(1) 应急准备：应急中心开展培训、演练和研究工作， 模拟应急业务提高应急处理能力；完善相关政策法规、预案；规划储备应急医疗卫生资源等，建立突发公共卫生事件的防控体系。

(2) 监测分析：应急中心负责接收、分派、核实与处理事件的报告，协调组织疾病预防控制机构开展突发公共卫生事件的预防和监测工作，获取动态监测、事件调查和疫情评估信息，跟踪事态 发展 。主要分析方法有：空间分布分析， 时间 历史 曲线分析，动态演变分析，病例的逗留、影响和交叉分析，卫生统计学分析，扩散模式分析，流行转归分析等。

(3) 预测预警：根据突发公共卫生事件处置流程与预案，应急中心组织专家进行事件评估，并针对评估结果预警信息，针对相关突发事件快速开展有关工作准备，落实预案与方案涉及工作的准备情况，及时通报与汇报进展情况。

(4) 反应处置：按照有关规定启动预案，根据预案迅速指挥与执行工作，有条不紊地组织调度人员与物资，开展应急的专业处理与相关配合工作。同时根据反馈情况，动态评估事件的 发展 情况，及时调整处置措施，最大限度地减少损失。

(5) 事件终止：当突发公共卫生事件的隐患或相关因素被消除；最后一例病人发生后，经过一个最长潜伏期无新的病例出现。

(6) 恢复重建：突发事件结束后，应急中心快速开展从应急状态恢复到正常状态的工作。有计划地补充应急处理阶段所消耗的储备资源，逐步恢复正常的生产生活。

(7) 评估完善：应急中心进行 科学 总结 ，完善相关预案， 开展应急处置研究和探讨，总结经验和教训，制订有针对性的防控措施等，提高应急处理能力。

4 实例运用

用本文研究的几个主要技术方法，结合软件工程的基本思想，开发的基于gis 技术的省级突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统。该系统包括的区域范围将近20万平方公里，地表模型用数字地图生成，并将河流、湖泊、公路、居民区等地表特征物以面的形式覆盖在数字地表模型上。系统在运行初期只包含了事件定位、信息的上传下达等，但其提供相应功能使用后可以完成事件处置各过程。通过在现场的实际运用，该系统可以较好地实现各项交互功能，完成系统理论上应提供的功能。

5 总结与展望

通过合理的利用三维模型构建和模式设计方法，提出了一种基于gis的突发公共卫生事件应急指挥辅助决策系统的设计方案和实现方法，并在卫生应急管理中得以实现。由于本系统采用合理的软件体系和模块化设计模式，将来也可以方便地成为应急培训和模拟演练、传染病疫情分析和突发事件医疗卫生救援预案设计等高层应用。

参考 文献

[1] 马家奇. 公共卫生地理信息系统应用教程[m]. 北京: 人民卫生出版社, 2006.

篇7

国家空间研究局每年描述巴西亚马逊伐林区的明确空间多边形以及火灾多发带的位置信息。巴西地理统计研究所提供关于商品价格，种群统计，人口增长，国家总收入，以及专题地图的社会经济信息。此外，不同机构的网站地图服务还向用户提供数据图层以及卫星影像数据。以上这些类型的空间和属性信息可以作为制订和分析亚马逊地区环境和社会经济政策的基础，例如修建新公路的影响，评估保护区用于保护生物多样性的有效性，综合乡村属性边界及伐林数据图层控制森林砍伐现象，分带实施可持续林业发展，以及模型化区域内的未来伐林趋势等。地理信息系统具有组织和访问大型数据库，分析和报告空间及属性查询结果的优良特性，在社会经济和环境应用中综合及分析信息方面发挥了至关重要的作用，因此成为了解巴西亚马逊现状以及预测其未来命运的关键技术之一。近年来，面向网络的地理信息系统使得获取电子地图以及空间模型结果成为可能，代表了不同用户获取地理信息实施民主化的巨大跨越。针对巴西亚马逊地区开发的网络地理信息系统迅速风靡互联网，大部分系统将目标锁定在可视化数据库内容及属性查询结果。现有的系统缺乏进行空间分析的工具——例如采用不同的数据源——快速获取包括地图，图表，文字和表格信息的报告。实现这样的网络地理信息系统工具意味着挑战。首先，系统数据库和元数据必须频繁更新以满足利用该系统监测和保护雨林资源的终端用户的需要。

例如，关于火灾和砍伐森林的警报信息需分别按每日、每月提供，所以必须更新数据库。第二，终端用户需获取诸如定义保护区，市政区以及其他地理单元内的砍伐热点的空间分析结果。这项应用需要实时进行空间分析，因此对互联网服务器传递查询结果提出了很高的要求。第三，要了解用户为了支持他们的应用所必须的信息需求。因此开发一个网络地理信息系统需对致力于监测和保护领域的用户的空间信息需求进行详细的调查。最后，网络地理信息系统必须方便通常不具有地理信息系统及空间分析知识背景的终端用户使用。

例如，一些用户仅仅需要通过该系统获取标定事态发生以及访问区域的辅助信息的毁林警报报告。这时系统必须识别并通过发送的接收电子邮件地址完成该任务。空间数据基础设施的发明为克服这些挑战奠定了基础。维基百科，另一个使得信息民主化的强有力工具将空间数据基础设施定义为“一种空间数据、元数据、用户和工具相互集成的框架体系，用户可以灵活、有效地使用各种空间数据。”建设空间数据基础设施的主要目的是为了减少用户访问和使用地理信息所需的努力，时间以及金融资源。本文介绍专为巴西亚马逊地区设计的名为ImazonGeo的网络地理信息系统，该系统的目的在于超越静态数据图层的可视化，侧重用户在监测、环境司法、保护及政府信息日益透明化等方面的应用。为了阐明ImazonGeo的工作原理，我们首先讲述访问空间分析结果信息涉及的ImazonGeo空间数据基础设施体系，数据库，技术和工具。然后，通过两个应用例子说明ImazonGeo的优势：（1）监测毁林和火灾事故；（2）保护区的法律实施。最后，讨论了ImazonGeo的未来发展，以及帮助终端用户能够高效利用该系统所采取的策略。

1ImazonGeo空间数据基础设施

ImazonGeo空间数据基础设施由五个部分组成：1）地理信息；2）技术；3）接口；4）工具；5）用户应用。五个部分相互集合，响应系统的三大具体目标。第一，开发一个稳健的数据库，以促进对巴西亚马逊地区的相关信息及复杂空间分析结果的访问。第二，以公开地理信息数据库和软件技术为基础将系统的设计成本降到用户可接受的范围。第三，通过简单直观的工具提供有关的应用用途，以支持巴西亚马逊雨林的监测和保护。下文我们将详细介绍系统的组成。

2地理信息

ImazonGeo的核心部分是它的地理信息数据库，由主数据库和第三方数据库组成。ImazonGeo的数据层和属性信息来源于不同的机构，经过工作人员仔细的筛选，可以报告人类活动（例如毁林，火灾，社会经济驱动因素和基础设施建设等）对国家，市政，保护区以及农业种植区空间单元或者多边形的影响。第三方数据库包括两种类型。第一类指的是仅仅按照网络地图服务要求访问的数据库，包括背景图层，例如卫星影像，地形图，和基本的地图信息（也就是道路，城市，河流等信息）。第二类提供的地理信息将用于存储和组织以形成ImazonGeo的主数据库。主数据库可以分为六种类型：政治，基础设施，社会经济，人类压力，保护区及生物物理信息，下文将对这六种类型做详细描述。此外，本文还对数据图层和属性数据的来源以及与它们有关的元数据做了相应的介绍。主数据库包含的政治地图指的是国家和市政区边界。每一个国家和市政区都具有唯一的标识符，确定的位置，并且可以生成各种子地图，存储在主数据库中。另外，这些多边形还包含政治标识符，用于连接与它们对应的社会经济信息。保护区类别由联邦及国家保护单位和土著居住地组成。用户可以通过名称，类型，国家及市政区识别任何保护区，访问ImazonGeo通过地理信息系统工具计算得到的有关保护区的属性信息。提供保护区地图的主要来源是社会环境学院，巴西的一个非官方组织，致力于保护巴西土著区信息。我们还补充了保护区地图，特别是国家级地图，根据联邦和国家机构提供的不同数据源编辑了关于保护区形成的所有官方文件。巴西亚马逊地区包括的保护区类别覆盖了整个土地面积的42%。另外，保护区类别还包括了占区域面积不到1.0%的军区信息。

位于保护区边界外部的私有土地属于土地所有制信息类别，由非洲－巴西土地，区及私有土地组成。我们仅能获取巴西亚马逊地区极少部分的私有属性，因ImazonGeo里并没有包含该类型的地图信息。数据库里可供查询的基础设施信息包括道路，港口和机场。道路地图由巴西国家统计局提供的所谓官方道路以及研究机构提供的手工数字化道路信息。整个非官方道路网络的距离增加了30万公里，超过了官方道路距离的三倍，与砍伐森林及原木行为紧密相关。基础设施地理信息类别里还包括有港口，机场，大坝，电力网及天然气管道分布图。生物物理类别包括河流，植被类型，亚马逊生物群系及地形边界信息。

ImazonGeo侧重表达与现有应用有关的该类型关键信息，并不对此做频繁更新以描述它们的最新动态。ImazonGeo提供的社会经济信息及其地图包括畜牧中心，与森林砍伐行为高度相关。用户也可以访问包括国内生产总值，人口数目及人类发展指标等社会经济属性信息，由市政及国家相关机构提供。最后一个地理信息类别是人类压力，通过来自不同渠道的森林砍伐及火灾活跃带分布图表达。用户可以获取三个不同机构提供的森林砍伐图。针对火灾热发点分布，ImazonGeo数据库搜集并组织了来自不同遥感卫星，且经过其他机构处理得到的十九种数据源。由于火灾分布图按日更新，系统还提供了软件机器人功能，供用户访问、下载及组织已存储的地图信息，形成各自需要的地理数据库。机器人是一个简单的脚本程序，可以通过超文本传输协议访问数据库，下载数据至服务器，并对组织后的信息做预定义空间分析。

3技术

ImazonGeo的逻辑基础设施由各种开源技术组成。地理空间信息的存储和管理通过对象－关系数据库服务器软件实现。数据库存储的地图和影像的网络可视化由地图服务器完成。地图服务器同样属于免费软件，是因特网用于构建空间应用的一种开发环境。就硬件技术而言，ImazonGeo数据库的运行基于四核处理器。为了加快空间查询的访问速度，我们将查询结果存储在缓存里，因此需要很大的磁盘空间存储这些信息。ImazonGeo的网站接口主要通过超文本预处理动态语言编写，前端采用开源Java脚本库实现，用于在网页上显示数据库里存储的空间数据，例如地图和影像。系统还可以完成从其他数据源下载地图至数据库的功能。网页浏览器的因特网访问功能采用Apache实现。Apache是最为成功的免费网站服务器，也是全世界用途最为广泛的服务器之一。另外，ImazonGeo还为用户提供访问下载信息的存储路径的功能，用户可以下载国家及市政府提供的关于巴西亚马逊地区从1990-2007年的社会经济信息。

4接口

ImazonGeo的资源访问通过两种方式完成：网页浏览器，或者地理信息系统软件（网站服务器的连接或者对象－关系数据库）。采用第一种访问模式，网页浏览器，用户可以使用系统提供的所有工具。如果采用第二种访问模式，网站服务器或者数据库连接，用户则可以通过地理信息系统软件在另一个体系里分析或者访问空间数据。

5工具

ImazonGeo用户的交互通过简单的工具实现，可以完成可视化、查询、空间分析及报告结果的功能。工具的访问方式包括菜单，字段，标记，弹出式菜单，按钮，选层及超链接。网站存在四个主要的环境区域。用户可通过右上方的超链接获取有关地图库，下载地图，以及联系数据提供商的信息。超链接下方设置有访问人类压力，空间分析及应用结果的菜单。各种类型的地图都可以在菜单下方的图片区显示。用户可以借助工具对地理元素进行锁定，缩放，并且获取其属性信息。图片区右侧的两块区域提供用户通过菜单访问的相关信息。靠上的区域是表格字段，用户可以通过表格重新定义空间属性查询。靠下的区域提供不同的对象，例如地理标识，显示查询结果的文本对象，以及通过主菜单访问的地图图例等。

6应用

ImazonGeo的宗旨在于应用，也就是说终端用户需通过方便快捷的工具访问包括相关信息的数据库，支持监测、司法及保护等方面的应用。另外，该系统还将通过网络促进信息的广泛传播，从而为政府机构的透明化做出贡献。随着数据库的扩大，崭新空间分析及工具的开发，其他应用也将嵌入系统的设计。本文的重点在于阐述通过ImazonGeo监测巴西亚马逊地区以及支持保护区法律实施两方面的应用。

7.1监测森林砍伐及火灾实例

为了支持该项应用，我们搜集和组织了所有关于巴西亚马逊地区森林砍伐及火灾活跃带的公开信息，选取了能够为终端用户生成关键的地理信息的空间分析方法，并且创建了快速报告以促进对这些空间分析的访问。提供的森林砍伐及火灾分布图来源于不同的机构，例如巴西国家空间研究所的年周期、月周期森林砍伐分布及统计图，亚马逊毁林警报系统生成的月砍伐信息，以及不同遥感研究所提供的19种产品。对于监测巴西亚马逊地区森林砍伐状况感兴趣的用户可以获取多种类型的信息。例如三种不同信息源生成的砍伐区域图。通过网络轻松获取这类地图信息代表了对巴西亚马逊地区毁林现象产生的人类压力认识的巨大进步。尽管如此，大多终端用户感兴趣的是结合森林砍伐图及其他类型地图获得的统计信息。基于这个原因，我们开发了三种空间分析工具以满足该类用户的需求。第一种是砍伐排序，可以通过国家，市政府，乡村社区，土著区，国家及联邦保护单位获取。第二种空间分析类型是根据以上机构提供的砍伐森林面积的大小构成的砍伐分类。第三种则是亚马逊地区最大砍伐区的列表。这两种类型的地理信息对于支持区域环境保护法的现场实施十分有用。就火灾活跃点监测而言，用户同样可以生成地图，根据每个国家，市政府，乡村社区，土著区，国家及联邦保护单位提供的火灾数目进行排序和分类。ImazonGeo提供巴西亚马逊地区关于火灾的所有公开信息。和森林砍伐类似，系统还提供关于火灾的统计及报告信息，以支持区域的监测项目。

7.2保护区的森林法实施实例

亚马逊保护区的缓慢建设及环境刑法实施的低效率使得该地区极易受到毁林及掠夺性原木砍伐的侵害。侦查非法砍伐存在时延，且缺乏物证是造成此种类型环境犯罪行为的典型特征。为了克服这些问题，我们和巴西联邦环境局及公诉部分进行了合作，获准实施网络应用，适时监测亚马逊保护区内的非法砍伐及纵火行为。从2007年8月至2008年12月，保护区内389平方公里的面积遭到砍伐破坏。代表区域位于九个土著区，九个可持续性保护单位及三个全面保护单位。大多砍伐行为集中在边界扩张区。公众可通过ImazonGeo访问保护区内正在或者已经审判的非法砍伐案件。到目前为止，可供访问的案件均由联邦环境局审判。公众可以访问按照保护区内诉讼程序排序的地图，保护区的分类，以及诉讼程序开始时的相关信息。此外，用户同样可以通过联邦环境局网站获得关于诉讼程序的细节信息。

8讨论与总结

随着网络2.0版本的，我们的社会面临着访问数据及信息的崭新时代，促使了采用网络2.0新技术访问地理信息的发展，网络地理信息系统的建设迅速普及，成为许多国家空间数据基础设施的重要工具。网络地理信息系统及空间数据基础设施的应用十分广泛，涉及保护资源的管理与策划，生物多样性研究，决策支持，公共卫生与教育等方面。本文介绍了一个新的针对巴西亚马逊地区开发的网络地理信息系统，用于支持森林监测，环境法实施，保护等应用，推广政府信息的日益透明化，以及阻止区域内非法毁林及森林退化而指定的政策和行动。ImazonGeo采用巨大的数据库以地图和属性的形式综合、组织了来自不同机构的数据和信息，使得用户可以在相关空间分析的基础上生成应用所需的地图，统计及报告。

现有及潜在用户的初步调查表明ImazonGeo提供的信息是相关的，对他们的工作非常有用。用户来自不同的组织，包括联邦，国家及市政府机构，非政府组织，记者，研究人员，学生及个人。大多用户对砍伐及火灾警报，报告及下载的数据感兴趣。自2007年5月ImazonGeo创立以来，网络地理信息系统的访问次数超过19，000，用户下载的地图和表格数量超过7，000。2008年4月至2009年4月，森林透明公告，基于毁林警报系统和空间分析建立的ImazonGeo订制报告的下载量达到8，394次。该系统的又一个间接影响是促进了基于毁林压力空间分析撰写的学术论文的迅猛发展，出版论文数目达到527篇。此外，通过与公诉部门的合作，ImazonGeo还增大了将保护区非法砍伐警报转变成为官方司法案件的力度，促成了多个成功案例的诞生。

篇8

第一，依法管理城建档案的水平高。建设系统从市到县市区、开发区，各级领导对城建档案管理重要性的认识深刻，采取的措施得力，能够认真贯彻执行国家、省有关法律法规规定，配套出台了一系列规范性文件，基本上形成了一个有机体系，为城建档案管理提供了有力依据，较好的保证了城乡建设各类基础资料的归集、管理和有效利用。

第二，城建档案管理的体制顺。市和有关县市、开发区的城建档案管理机构都设立了“城建档案管理处”或“管理办公室”，形成“处、馆（室）”一体的管理体制，不断强化了城建档案管理的行政职能。从“两书一证”的执行情况看，“工程竣工档案移交报送责任书”的签订和“工程竣工档案预验收意见书”的发放，都分别在办理工程施工许可、工程竣工验收备案时进行了把关，较好地保证了规范管理。

第三，地下管线信息系统建设的起点高。建设系统历来高度重视地理信息系统建设工作。几年前规划局组织开发了的三维数字城市基础空间信息获取处理技术体系及应用项目，荣获由中国地理信息系统协会颁发的“2004年全国地理信息系统优秀工程金奖”，这是我国地理信息系统最高奖项；2005年，该项目又获“省科技进步一等奖”。这个项目对的规划建设决策起到很好的效果。2009-2010年，市又组织了市区地下管线补测补绘工程，列为了市委、市政府的基础设施重点工程和为民办实事项目之一，完成了地下管线探测接近5000公里，这是相当不容易的；并且开发了“市地下管线信息共享平台”，据我了解，这又是一个高起点、高标准的地理信息应用项目，待整个平台全面调试运行后，不但能够做到与管线权属单位共建共享，还可以和规划局、国土局的信息系统实现有机结合，形成一个涵盖地上地下的直观三维系统，能够为各类决策提供一个更强大的基础支撑平台，这是非常值得可喜可贺的。

第四，城建档案综合利用的水平高。城建档案管理是为了更好地推进城乡规划建设管理工作。在这些方面，也走在全省的前面。在各类的专题片的制作、《建设志》的编纂，尤其是在申报各类奖项方面，城建档案的查询利用做出了比较突出的成就。做出最显著贡献的是房产档案，因为涉及权属变更，涉及公民和法人的核心财产权益。我这次本来是带的第三组，先后看过了济南、泰安、德州、聊城，这次是受崔主任的委托又来到了青岛、烟台、，在我走过的这7个城市当中比较，市的城建档案管理是高水平的，这种高水平是全方位的，是比较全面的，从市到县市区、开发区都很好。这些工作成果的取得，是与各级城建档案管理工作人员解放思想，勇于创造、甘于奉献分不开的，是与各部门、各单位大力支持、密切联系，相互配合分不开的。

对下一步的工作，我提几点建议和希望：

第一，进一步优化提升城建档案归集管理的流程，尤其是建设工程竣工档案归集管理的流程。今年4月份在莱芜召开了全省住房和城乡建设档案工作会议，省厅出台了7号文件《关于切实做好住房城乡建设档案工作的意见》，明确确定从2012年开始全省执行统一的城建档案“两书一证”制度。这次全省执法检查之后将择时择机召开执法检查总结会，同时就“两书一证”规范使用情况做出全面部署，出台相关文件，进一步规范“两书一证”核发程序。要规范地下管线工程档案管理流程。按照2009年省政府55号文件《省人民政府办公厅关于切实加强工业压力管道和城市地下管线安全管理的紧急通知》的要求，在核发规划许可证之前凡是涉及管线工程的，必须进行地下管线资料查询，没有城建档案管理机构出具的资料查询意见的，规划部门不准办理规划许可手续，不能进入规划设计程序，这是其一；其二，持城建档案管理机构出具的资料查询意见后，才能办理道路挖掘许可手续，在道路竣工覆土前必须组织进行管线测绘，做到数据及时入库，动态更新。再就是规范《省建设工程档案合格证》的核发流程问题，要召开几个小型的座谈会，寻求一个更合理的解决方案，原则上，一是与国家法律法规不冲突，二是保证各类正常工作运转，三是保证档案尽可能完整归集。

第二，着眼实际应用，进一步提高地下管线信息系统建设水平。目前，“市地下管线信息共享平台”已基本建成并初具规模，下一步要研究如何更好地使它的使用效应最大化。有这么几种方式：第一种方式是集中统一管理。查询人员直接来查询、出图，因为管线信息是涉及公共安全的，可以满足保密的需求。第二种方式是权限查询使用。管线产权单位要有专用线，专用端口，比如说自来水可以查，但只能查自来水的，别的都不能查，只有几个人能进入全系统查看。第三种方式是共建共享。这个平台还可以与国土、应急、公共卫生以及110救援等实行有机联动，与数字、数字城管有机结合。第四种方式是管线产权单位建立子系统。管线权属单位要在这个大的基础平台的基础上，尽快开发各自的专业管线子系统，特别是有危险性的管线，既要实现远程数据交换和应用，又要实现各自的远程监控，遇有险情在第一时间关闭相关阀门，最大限度地减少管道挖断事故的发生，直接实现城市的节能降耗，实现对城市安全的维护。总之，一定要把这个共享平台建好、用好，要开一个高层次的科技鉴定会，一定要申报省或部的科技进步奖，发挥其应有的功能和作用，服务经济建设和社会发展。

篇9

[关键字]　遥感　地理信息系统　全球定位系统　土地规划管理　应用分析

[中图分类号]　P2 [文献码]　B [文章编号]　1000-405X（2012）-11-45-3

土地规划与管理是指相关的行政管理部门根据当地的自然和社会条件、以及国民的经济发展状况等诸多方面，在该地区进行实施的土地资源经营管理的一种综合性措施。目前，国内外的很多业内人士利用数理统计、运筹学以及控制论等方面的知识进行土地规划管理工作。但是，这些分析的对象只是规划内容中的一部分，很难对其空间范围内进行整体把控。其得出的结论缺乏直观与完整性。随着计算机一级空间信息技术的迅速发展与应用，我国在土地规划与管理方面亦取得了重大进展。其中以遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统为代表的测绘技术在土地规划管理中被广泛应用，并起到了关键性作用。其中常用的规划软件主要包括：AutoCAD、cass、mapinfo以及Arcgis等等。

1　遥感技术概念及其在土地规划中的应用

1.1　遥感技术

遥感（Remote　sensing）简称为RS，"遥"是对RS涉及的空间上来说的，其针对的目标位置甚至可以是在宇宙空间内，距离系统本身位置相当遥远；"感"指的是信息系统，其中包含了目标信息的获取和传输、加工、整理、分析，最后形成可视化的信息系统；遥感的目标可以是地层、矿产、也可以是地质事件；物体本身对电磁辐射的作用特性，遥感技术利用这样特点，根据不同物体的波谱差异达到辨别目标的目的。遥感的具体类型如下图所示：

1.2　遥感在土地规划中的应用分析

土地监测能够有效的掌握土地资源以及使用状况的现状；对土地使用历史以及趋势进行动态分析；揭示土地利用规律；为政府进行土地规划管理提供依据，并反映出前一阶段的工作效果。其对土地规划工作具有重要意义。动态遥感监测则是土地监测的重要方法之一，下面重点介绍一下其在土地利用动态监测中的应用。

土地利用动态遥感监测是，利用遥感的图像处理以及识别等技术，掌握我国耕地或者建筑用地的变化情况，并且，定期的进行信息更新。通过对这些监测数据的汇总分析，掌握耕地、建筑用地的使用变化情况，从而为政府有关部门制定相应的宏观决策提供客观依据。对于一些涉嫌违法用地的目标或者是地区可以采用频繁的日常监测，及时的对违法行为进行惩处，并对某些突发事件的责任认定提供判断依据。在这方面，随着资源一号02C卫星的成功发射，我国应用遥感技术，已经连续12年实施全国50万以上人口城市的土地利用动态遥感监测；历时三年完成了第二次全国土地调查；连续3年每年实施了全国"一张图"工程；连续7年实施全国163个重点矿集区矿产资源开发多目标遥感调查与监测，从而大大提高了国土资源调查和执法监管工作效率。

2　地理信息系统及其应用

2.1　地理信息系统

地理信息系统，简称GIS，是随着计算机的高速发展而发展起来的信息系统。主要由计算机软硬件设备和地理数据以及用户构建而成的，通过对需要的地理数据进行收集、存储、分析等程序，客观的反映出用户所需要的地理信息。其在土地利用、管理以及监测等方面都有着巨大的作用。

地理信息系统的主要特点有以下三个方面：

（1）可以对空间地理信息进行收集整理、管理分析和输出分析结果等工作。

（2）在计算机系统的支持下对空间地理数据进行管理，并能够将空间图形、图像信息以及属性数据加以集成，从而通过GIS软件模拟出地理信息空间的分析方法，这些如果是人工进行的话，会耗费大量的时间和人力，对数据的分析也存在着一定的滞后性。

（3）由于其系统的大量工作都是有计算机完成的，在对复杂的地理系统进行空间上定位以及过程动态分析上面表现出了迅速、准确、高效等优势。

2　GIS在土地规划中的应用分析

土地的规划利用涉及到很多方面，相应的数据质量高而且多。随着我国社会经济的高速发展，对土地的需求也在逐渐增加，产生了空间数据更新快而多，这为数据的处理工作带来了严重的负担，GIS的加入，为降低土地管理工作量带来的契机，其凭借着自身优势，使得管理工作变得轻松许多。利用GIS建立起土地利用空间的信息系统，可以对土地的整体规划提供详尽的客观资料；利用其分析处理能力，可以对土地的利用现状进行分析并建立相应的数据库，便于日后的工作人员查阅并建立规划和预测模型；可以对已有的规划设计结果进行分析，有利于以后的进一步优化工作。目前，地理信息系统在土地利用规划方面的研究主要有以下几个方面：规划前期土地适宜性评价、土地利用现状变更调查、土地利用规划布局优化、土地利用规划信息系统建设、土地利用规划环境影响评价、土地利用规划动态管理。

3　全球定位系统及其应用

3.1全球定位系统

全球定位系统（Navigation　Satellite　Timing　and　Ranging/Global　Position　System）简称GPS。其具体的含义就是导航卫星测时和测距/全球定位系统。其将卫星和通信技术有机的结合起来，利用导航卫星进行测距和测时等工作。随着技术的不断改进，其应用范围越来越广泛，例如我们常见的汽车导航等等。近些年，GPS在土地规划利用方面的应用也越来越广泛，其优势也逐渐凸显出来。

3.2　GPS在土地规划中的应用分析

GPS在国土资源的实地测量、更新调查、动态监测以及数据管理中，应用十分广泛。与传统的管理方法相比较，其对工作的限制条件少，测站之间无须通视，并可以不间断监测；携带方便，容易操作；测量的精度相当高，并且，成本较低，对经常变化的土地利用数据获取非常适合；其测量的结果呈现的是三维数据，可视性强等等。在国土的测量方面，GPS　RTK实时动态定位技术能够将每一块土地的界址点准确到厘米的精度测量出来，并将GPS获取的数据整理之后录入到成图系统，从而获得精确的地籍图。在国土调查中，我国借助与VRS网络，利用GPS的实时定位，成功实现了无人控制点测绘，大大的缩减了外部作业的工作时间；在国土监督管理方面，传统的测量方面很难对荆棘满山的矿山进行准确测量，利用GPS就可以做到对这些矿产资源的日常监管工作。

4　3S技术在土地规划中的融合运用

如今，3S技术发展前景广阔、速度突飞猛进。地理信息系统（GPS）技术总体上正朝着网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性的方向发展；遥感（RS）技术总体上正朝着数据获取多平台、多传感器、多角度和高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率以及利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化；随着载波相位差分技术（Rea1TimeKinematiC）简称RTK技术的进展以及多系统兼容和采用先进的抗干扰技术，全球定位系统（GPS）定位精度越来越准确、采集空间数据速度越来越快、操作越来越简捷。3S技术在各自迅速发展的同时，也趋向于相互之间的集成与融合。这三种空间信息技术的快速发展和广泛应用。尤其是在农村的土地规划以及数据库的建设方面。

第二次全国土地调查，作为一项重大的国情国力调查，目的是全面查清目前全国土地利用现状，掌握真实的土地基础数据，满足社会经济发展及国土资源管理的需要。农村土地调查是二次调查的重要任务，其以查清土地利用状况为宗旨，为国土资源日常管理和经济社会发展服务。农村土地调查数据库建设实施要求明确指出以GIS为平台，能满足矢量、栅格和与之关联的属性数据管理，具有输入、编辑、查询、统计、汇总、制图、输出及更新功能。苍穹国土数据处理系统（以下简称苍穹）是北京苍穹公司专门针对第二次全国土地调查土地利用数据库建设开发的，支持各种大型关系数据库，支持多种格式数据的整理、入库及变更工作，具有强大、灵活的数据编辑、拓扑处理、空间分析等多种功能，在全国许多地区被广泛采用。

青河县位于新疆维吾尔自治区东北部，阿尔泰山东南麓，总面积为1.57万km2，是一个典型的农牧结合县。县域内大部分地区为山区、草场及戈壁，农区占全县面积较小，多分布在沿河谷地带。全国第二次土地调查办公室共下发青河县影像240幅，其中1：1万影像177幅，采用2007年6月quickbird数据，影像分辨率为0.61m，覆盖了绝大部分农区；1：50　000影像63幅，采用2006年8月spot-5多光谱数据，影像分辨率10m。其拥有的土地利用数据库是在严格按照第二次全国土地调查有关规定的基础上，利用苍穹软件建立起来的。数据库的建立，为以后科学编制土地利用规划，有效实施土地用途管制，严格落实各项耕地保护措施，确保土地资源节约集约利用提供了根本依据。

5 总结

近年来，随着我国经济建设的高速发展，城市的规模和数量逐年增大，而由此带来了城市规划问题也逐渐的凸显出来，城市为了容纳更多的外来人口，大量的绿地变为了高楼，周边的工地也成为了工业园区，这些表面看起来增添了城市的繁荣，但是，由于在开发的过程中，没能制定出科学、合理的规划设计，城市的格局完全处于混乱状态，这对于城市的可持续发展非常不利。通过对这些问题的分析我们发现，其主要原因就在于相关部门在土地规划管理过程中，对土地的具体信息的掌握情况不能做到准确、及时和系统化，从而无法正确的进行数据整理分析，再加上所使用的技术较为落后，无法在当时的条件下，真正的实现土地调查、分析的准确、及时。测绘技术的高速发展，为实现这一目标带来了契机，在新技术的参与下，目前，我国的土地规划工作在土地动态调查、勘测以及规划设计等方面取得了突破性进展，这为我国的土地规划工作效率和质量的提高提供了强大的动力，并且，在实践中也验证了测绘技术对土地规划管理的重要性。我们有理由相信，随着测绘技术的不断发展，我国的土地规划工作一定会更加的科学、合理，进而促进我们尽快的走向可持续发展道路。

参考文献

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关键词：3D-GIS；地理信息；地质勘察；三维

中图分类号：P20 文献标识码：A

1概述

3D-GIS一直是GIS理论和应用研究中的热点问题，也是数字地球的核心技术问题。“数字地球”对建立三维地理信息系统提出了更为迫切的要求。“数字地球计划”是信息社会的主要组成部分，是遥感、遥测、全球定位系统、GIS、仿真与虚拟现实技术的高度综合，是当代科技发展的制高点。由于数字地球中的现实空间是一个动态三维空间，因此4D-GIS可以说是GIS发展的必然趋势。而所谓的3D-GIS就是从数据结构到空间查询和建模分析都建立在三维（x，y，z）数据模型基础上的地理信息系统，3D/4D-GIS研究的突破必然推动GIS在地质、矿业、环境、海洋、城市以及相关信息管理领域的应用。

2 3D-GIS技术简介

2.1 3D-GIS的定义

3D-GIS是能够对空间对象进行真三维描述和分析，从数据结构到空间查询和建模分析都建立在三维数据模型基础上的地理信息系统。

Breunig认为3D-GIS是布满整个三维空间的GIS，与传统的基于平面的二维GIS明显不同，尤其体现在空间位置与拓扑关系的描述及空间分析的伸展方向上。地球上的一切物体都可以用一组（X，Y，Z）来描述它们的空间位置，3D-GIS中空间目标通过X、Y、Z三个坐标轴来定义，复杂程度高，它与二维GIS定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。

2.2 3D-GIS的特点

3D-GIS作为二维GIS在空间和功能上的扩展，具有二维GIS的功能之外还具有自己本身强大的功能。肖乐斌等众多学者总结出三维GIS独有的功能

1）包容一维、二维对象。三维GIS不仅要表达三维对象，而且还要研究一维、二维对象在三维空间中的表达。

2）可视化2.5维、三维对象。三维GIS的首要特色是要能对2.5维、三维对象进行可视化表现。三维对象的几何建模与可视表达在三维GIS建设的整个过程中都是需要的，这是其一项基本功能。

3）三维空间DBMS管理。三维GIS的核心是三维空间数据库。它可由扩展的关系数据库系统也可由面向对象的空间数据库系统存储管理三维空间对象。

4）三维空间分析。直接在三维空间中进行空间操作与分析，对空间对象进行三维表达与管理，使三维GIS明显不同于二维GIS，在功能上更加强大。

2.3 3D-GIS的基本功能

由于3D-GIS尚处于研究阶段，不同学者对其不同领域三维GIS功能的理解也不甚相同。由于地质勘察主要以地学对象为研究载体，所以笔者主要对地学方面三维GIS的基本功能加以总结，主要包括以下几个方面：

三维数据管理：主要包括三维数据录入、与其他系统数据的转换、数据基本分析、三维坐标转换、入库数据的有效整合和查询等；

三维对象管理：基于三维数据的三维对象建模、三维对象模型可视化选择与查询、三维对象变化（平移、旋转等）；

三维空间分析：三维布尔操作（交、并、差、切割断面、开挖等）、三维计算（计算体积、表面积、距离、方向等）。

3　地质勘察信息系统研究

3.1　地质勘察领域分析

地质勘察是利用勘探、物探、试验和监测等工程技术手段，调查、分析和评价区域（又称勘察场区）的地质、环境特征、岩土工程条件等，以获取定性和定量的结果，并用专题图、报表和文字报告表现，这是一个复杂的综合过程。采用面向对象的思想和方法，综合分析地质勘察涉及的主要对象（实体）及其相互关系，有利于整体把握地质勘察领域的实质问题。图1是地质勘察领域图示分析。地质勘察领域涉及地质实体/现象、基础地理和勘察专题三大类数据。地质实体/现象是工程地质勘察要揭示的区域（如城市）地表以下所有物质的抽象，包括区域地和构造、环境地质及地质灾害等综合信息。基础地理对象包括控制点、建筑物与构筑物、工矿及设施、交通线路及设施、行政区划与境界、地貌等十大专题，是地质勘察的空间参考和重要背景信息。

勘察专题主要包括勘察场区、地层、钻孔三类对象。勘察场区是工程勘察的空间范围，是具有一定地表面积和不定深度的三维空间实体。勘察场区地表下立体空间是由许多具有一定厚度和分布特征的不规则空间实体———地层构成。经归纳抽象，地层具有如下特征：地层具有一定层理特征和地质年代、地质成因、岩土特征等关键特性，在空间连续分布，相同的地层具有相同的关键特性；不同地层按一定层序在垂直方向上叠加，水平分布受地质构造和外力影响也呈一定规律。

通过在勘察场区设置观测点，典型地点布置钻孔进行勘探、物探，并进行原位测试或取样进行室内试验，获取原始的物理几何、岩土力学和化学组分等特征的离散数据。原位测试通常有标贯试验、静力触探、动力触探、载荷试验、十字板剪切和抽（注）水试验等，室内试验有土工试验、水质分析、岩石单轴抗压试验和点荷载试验等。钻孔是具有狭小地表面积和一定深度的柱状三维空间实体，相当于垂直方向上的多个观测点，具有不同深度的岩土特征分层数据，即对应真实的地层。通过制作各类图表表现钻孔的垂直分层特征以及原位测试数据和室内试验数据，进而反映整个场区地表以下的地质状况。

3.2 信息系统架构

地质勘察三维辅助信息系统体系结构如图2所示，可分为二维工程勘察辅助建模子系统和三维工程勘察建模子系统两部分，利用二维工程勘察辅助建模子系统可对钻孔等勘察数据和工程设计图件进行检查和预处理，形成三维剖面、钻孔和设计文件，再经三维工程勘察建模子系统处理得到三维地质结构模型、三维工程对象模型和三维地质属性模型，基于三维GIS功能，这三类模型均具有对三维空间数据和属性数据进行一体化管理、显示和空间分析的功能。

3.3　信息系统功能实现

现有CAD型的岩土工程勘察系统，全面升级转变为GIS型地质勘察系统。将城市地质勘察信息及相关数据统一存储在数据库中，消除了信息孤岛，实现城市基础地形、基础地质和工程地质勘察信息的高度共享和图文一体化管理。具体实现了工程勘察成果管理（包括数据编辑、制图输出、报表报告制作和三维显示）、查询分析、数据维护（地形数据和地质数据）和系统管理维护（数据字典维护和用户权限管理）等功能。图3是系统主要功能实现图。

结语

近年来，地理信息技术在国内发展迅速，并且迈入了国际先进行列。我国的地理信息产业经过多年的发展已具有一定规模，系统集成化、数据标准化、平台网络化和应用社会化等是地理信息系统未来的发展趋势。具体来说，3D-GIS技术会与无线通信技术相结合，与高分辨率遥感影像相结合，与虚拟现实技术相结合等，它的应用将推动各行各业的发展。

参考文献

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