网格数字化管理范文

导语：如何才能写好一篇网格数字化管理，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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Abstract： This paper mainly expounds the rapid development of information technology， in Beijing and other cities in the process of development of digital city， Kunming grid management implementation of the objectives， principles， construction， and in the implementation process of the problems and look.

关键词：信息技术；网格；监督网格；行政；缝隙

Key words： information technology；grid；supervision of the grid；administrative；gap

中图分类号：F299.23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）02-0213-03

0 引言

随着经济、社会发展的加快，社会管理面临着巨大的压力和挑战，如社会结构不平衡衡、社会规范无秩序、社会伦理无规范等都影响着整个经济社会的和谐、可持续发展。传统城市管理模式的弊端不断显现，需要我们不断地探索和研究新的管理模式。而信息化时代的来临为数字城市的发展提供了技术支撑。

信息技术的进步推动了城市的发展，也使人们对数字城市乃至于指挥城市有了更深刻的认识和理解。信息技术是包含互联网，物联网，三网融合、智能信息处理、云服务等技术的统称。信息支撑系统以不同信息技术应用为基础，整合优化现有设施与资源，推进信息基础设施建设、信息资料平台化利用和智慧应用系统建设，为实现网络化、信息化、智能化和现代化的智慧城市提供支撑[1]。

2005年至今的10年间，由北京市东城区首创的网格化管理模式已蜚声全国，产生了重要影响，并被大面积使用。它不仅在信息资源和财政资金充分的多地城市区落地，连信息技术和经费不那么充沛的城乡地区也纷纷仿效了“分格”、“在格”的核心理念，将其应用于问题搜寻、信息掌控、矛盾调处、应急处置等多个基层治理领域[2]。2013 年，“网格化管理”首次出现在党最高级别的文件中，其表述为，“坚持源头治理，标本兼治、重在治本，以网格化管理、社会化服务为方向，健全基层综合服务管理平台，及时反映和协调人民群众各方面各层次利益诉求[3]。

昆明市是我国西部重要的中心城市之一，又是全国著名的旅游城市，有“春城”之称，但是在智慧城市方面的发展还远远落后于东南沿海地区，城市规划混乱，城市管理不规范的现象颇为严重，为了昆明数字化管理的进一步发展，开展了昆明市城市部件普查项目，并进一步完善昆明市数字城管系统。使管理更规范、配置相应资源进行管理的全方位、高效率、实现精细化管理。

1 目标和原则

依据国家最新标准和昆明市实际情况，并结合相关国家标准及昆明市数字城管项目建设导则，构建监管分离的“两个轴心”的城市管理体系，建立“一级监督、两级指挥” 的城市管理模式。采用万米单元网格管理法与事件、部件分类管理法，并通过计算机技术与数据库技术，整合地理信息数据、网络数据等信息资源，创建科学长效的考核评价体系，实现精确、敏捷、高效、全时段、全方位覆盖的城市管理新模式。昆明市单元网格划分原则、编码规则、数据要求及图示表达应符合最新国家标准《数字化城市管理信息系统 第1部分：单元网格》（GB/T30428.1-2013）的要求。

2 项目建设范围

①区域一（更新区域）：一期普查范围共203平方公里，故本次项目数据更新面积为203平方公里。②如图1区域二（新测区域）：呈贡区及官渡区新测面积为172平方公里。具体范围为：广福路以南，兴体路以东、西南以滇池为界，南面已马金铺街道的兴业街为界、东面以山为界。③如图2区域三（新测区域）：北三环沿线新测面积为18.5平方公里，具体范围为：北至北三环，南至北二环、西至西三环、东至龙泉路。④如图3区域四（新测区域）：铂金大道以北新测区域面积为20平方公里，具体范围为：南至铂金大道、西南至盘龙江、西北至720公里、北至昆明绕城高速、东边以山为界。⑤如图4区域五（新测区域）：东三环沿线新测区域面积为26平方公里，具体范围为：东三环以东区域，汕昆高速以北、东绕城高速以西、寺瓦路以南。

以上为《昆明市城市规划建设管理数字化应用-城管部件更新普查项目》工作区域，其中数据更新区域面积约203平方公里，数据新测区域面积约236.5平方公里，故本次项目建设总面积约为439.5平方公里。

3 单元网格

网格可以认为是其他任何统计单元内部的细胞，单元网格是指数字化城市管理的基本管理单元，是基于大比例尺地形数据，根据数字化城市管理的需要，按照一定原则划分的、边界清晰的多边形地理区域（面积约为10000m2）。以路、街为主体，形成不跨越社区管理的最小单元网格，即社区图与单元网格图重叠，构成数字化城市管理单元网格。

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关键词：网格；实验室档案；信息化

中图分类号：TP393.02 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2009)05-1279-02

Lab Archives Information Management Based on Grid

YE Wen-li

(College of Teacher Education NingBo University, NingBo 315211,China)

Abstract: With the development of information construction, lab archives information are also gradually digitized and diversity, the original paper archives have been unable to meet the actual needs, so this paper provide the lab archives information management based on grid, through the grid tool category the lab archives information, and through using the idle computer resources of lab to construct the digital lab archives.

Key words: grid; lab archives; information

1 引言

随着社会的变革和市场经济的发展, 以及信息技术的高度发展和推广使用, 信息在诸多资源中占据了越来越重要的地位, 而目前传统的档案管理模式已经不能适应经济发展的要求, 只有实现档案数字化, 才能够冲破档案管理利用的种种局限, 使档案管理部门从封闭走向开放, 从档案的保管利用职能向信息采集、管理和服务职能转变, 更积极主动地为经济建设主战场服务。例如，目前国外很多高校，已经把档案信息进行加工利用，并通过相应的网站向社会提供档案信息的查询[1]。近年来，网格计算正逐步成为整合信息的有力工具，利用网格计算提升现有档案管理信息系统功能已经成为共识，本文结合实际工作，探讨了网格计算在实验室档案信息化建设中的应用策略。

2 网格计算与档案信息化管理

网格计算(grid computing)就是一个集成的计算环境，网格是借鉴电力网的概念提出来的，构建网格的最终目的是希望用户在使用网格计算能力时，如同使用家庭电力一样方便。用户在使用电力时，不需要知道它来自来自何处，也不要知道它以何种方式传输。网格也希望给最终的使用者提供与地理位置无关、与具体的计算设施无关的通用计算能力。网格能够吸纳各种计算资源，并将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的、经济的计算能力。除了各种类型的计算机，这里的计算资源还包括网络通信能力、数据资料、仪器设备、甚至是人等各种相关的资源。基于网格的问题求解就是网格计算。其应用包括分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能[2-3]。

网格计算的优势在于不仅能实现档案信息资源的共享，还能实现计算机硬件及其他电子设备的共享，利用网格中其他实验室中闲置计算机的计算能力为用户查询和数据处理服务；也可以利用存储虚拟化技术进行网络存储，整合闲置的存储资源。存储虚拟化是指将物理的存储设备以逻辑的形式呈现。将网络中的存储设备视为一个或多个存储池进行数据存取，而不用考虑信息具体存放在哪台设备上。利用网格计算来改善数据管理所带来的好处是简化管理；降低管理的复杂性；提高存储设备的利用率。此外，随着档案信息数字化的发展，多媒体技术的运用使得数字化档案信息量越来越大。而网格计算能够充分利用现有资源，更好地解决海量数据的计算处理和分析问题；它能将分布在不同地域的计算机链接在一起，用户只需通过客户端发出要求计算的指令。网格就能把这些任务调配给各个计算机执行，然后将各个计算机计算出来的结果汇总反馈给用户。

3 基于网格的实验室档案信息化管理体系结构

网格计算可以将互联网上的多台计算机构成一个虚拟的计算机平台。网格体系结构是关于如何建造网格的技术描述。由美国多家机构联合开发的Globus Toolkit 已成为网格计算的主要标准[4-6]， 按照该标准，网格体系结构模型包括采用本地服务层、核心服务层、高层服务与工具层、应用层。本文结合实验室档案信息管理的应用现状，对该体系结构加以简化。具体来说， 网格环境下的实验室档案信息化管理结构体系包括以下三个方面：

1）网格资源层：即由分布在 Internet上的各类资源组成，包括各类主机、工作站 ,它们是异构的，可运行在多种操作系统下，也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、移动设备、数据库或其他设备 (涵盖目前各单位能上网的信息与电子档案数据库 )。

2）网格中间件(middle ware)：即一系列工具和协议软件。其功能是屏蔽网格资源层中异构资源的差异和地理上的分布性，管理分布的计算、储存、网络等资源，提供实现应用之间的可交互性和互操作性，包括电子档案使用者登录、安全和服务质量控制，提供必要的网格信息供网格浏览器查找所需资源，向网格应用层提供透明、一致的使用接口。

3）网格应用层：即网格上用户的应用程序。用户对网格系统提出自己的要求，包括所需资源和相关信息。用户可使用网格应用程序，直接向网格层中间件服务层提出要求，或者用户利用网格语言编程环境，编写自己的网格程序提交给网格中间件。此外，用户还可以通过 Web在远程资源上提交数据和收集结果。

4 基于网格的实验室档案信息化管理的实现网络模型

网格计算为实现网络信息资源的综合利用提供了一种新的手段， 基于网格计算的实验室档案信息管理，其目标就是通过网格的信息管理技术来屏蔽异构信息化档案平台之间的差异，实现异构平台之间的互连，对外提供统一的服务接口，形成一体化的数字档案信息库，用户可以借助局域网、政务网或公共信息网来查询所需要的档案信息。同时通过网格节点之间的协作来减轻整个网络内服务器的网络负载，提高服务质量。其实验网络模型如图1所示。

数字化的实验室档案信息不仅包括文字和图片信息，还包括声音和视频等多媒体信息，考虑到这些多媒体档案信息对于计算机的处理能力要求比较高，而目前的实验室网络中有很多的计算机处理器和存储器资源却大面积的处于闲置状态，所以通过采用网格，来把这些处于长时间闲置的计算机处理器和存储器资源来构造成档案数据机群，通过这些计算机群之间的通信交互协作，来提供满足于客户所需要的档案信息化数据。

5 结论

网格计算对多样化的实验室档案信息化管理的影响是全面的。它必将推动实验室档案信息化的发展，也将为实现数字化实验室档案信息的收集、管理、和利用提供了技术上的保证。随着我国互联网环境的快速发展，基于网格计算的数字化档案管理将成为未来的趋势。从而为社会用户提供详尽的增值服务。

参考文献：

[1] 周林兴,苏君华.中外档案网站比较[J].中国档案,2003,(9):42-43.

[2] 胡凯.网络计算新技术[M].北京：中国社会科学出版社,2001.

[3] 都志辉,陈渝,刘鹏.网格计算[M].北京：清华大学出版社,2002.

[4] 徐志伟,冯百明,李伟.网格计算技术[M].北京：电子工业出版社,2004.

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关键词：市政设施管理数字化; 问题和困难; 对策

Abstract: This paper briefly described two basic models of municipal facilities management digital, pointing out three main problems and difficulties in the operation of the digital that restricting the establishment and improvement of the encountered, from the four aspects to discussed digital management of municipal facilities measures and methods, proposed we need to continue to practice thinking, summary, continuous improvement and innovative methods of work, truly digital management system of investment in construction, high efficiency operation, the digitization of municipal facilities to push to new heights, effectively for tangible things.

Key words: of the number of municipal facilities management; problems and difficulties; countermeasures

中图分类号 : F294.9文献标识码： A 文章编号：

建立和推进市政设施管理数字化，是完善市政设施精细化长效管理的新模式，坚持以人为本，为民服务的重要体现，是广大市民参与市政管理、强化监督的重要平台，是不断提高城市市政设施管理水平的迫切需要。

一、市政设施管理数字化的基本模式

（一）面积单元网格管理法

以市政设施病害快速处置为载体，以数字化管理为依托，建立横向到边，纵向到底，职能到位，责任到人，技术配套的全覆盖的管理网格。例如：结合我市实际，对全市198条市政道路、60座桥梁、2座地下人行通道等市政设施，按自然地理布局，划分为9个单元网格，采取“执法管理员+社区义务巡查员”相结合的方式，在空间层次上形成三级管理层面，明确每个层面市政设施管理的责任人。

（二）市政设施部件管理法

市政设施部件管理法就是对每个城市市政设施部件都赋予代码，按照地理坐标标注在单元网格图中，通过信息平台进行分类管理。一是对现有市政设施进行全面细致地摸排，对市政道路设施总量进行细化摸清车行道、人行道、排水设施、无障碍设施、桥梁限载限重标志等设施的具置、种类、规格、材质的情况，分门别类进行编号、登记，即编码，形成“身份证”；二是摸清市政设施“健康状况”，由管理、维护、监管三个专业小组记录道路、排水、桥梁建设、市政设施病害处置、行政许可项目、地下管线变迁等情况，填写“体检表”，为市政设施病害发现与处置编码，建立数据库，为今后道路建设和养护管理提供相关信息。

利用数字化技术进行市政设施管理，其速度、范围、精确程度是传统人工方式难以达到的，因此，市政设施管理效率会得以极大地提高，为整个城市管理水平实现质的飞跃奠定强有力的基础。

二、市政设施管理数字化运行中遇到的困难与问题

建立数字化市政设施管理体系并非一朝一夕能完成的，结合我市实际，制约市政设施管理数字化的瓶颈主要有：

1、管理部门可支配资源不足。随着城市化建设和经济的迅猛发展，城区面积不断扩大，而市政设施管理人员相比之下没有相应的增长，给设施管理带来了困难，与此同时，由于体制、机制的原因，街道、社区、居委会缺乏城市管理的压力和动力，在市政设施管理中的基础性作用没有得到应有的发挥。

2、市政设施管理手段落后。随着城市化进程的加快和城市规模的扩大，城市管理面临的新情况、新矛盾和新问题日趋突出，市政设施管理的困境也逐步突现，目前，市政设施管理方式大多仍停留在运动式、粗放式管理上，缺乏先进的管理手段，也缺乏足够的威慑力，极易导致执法困难。

3、数字化管理资金投入的缺乏。数字化管理最关键是资金的投入，一个系统的建设，需要不断的投入、改进、协调，整个系统需要很多部门的联动，因此政府的投入和大力支持是决定性因素。

上述问题的存在既有法律法规不完善的因素，也有体制机制不顺等原因，但从技术层面来讲，数字化管理方式无疑是解决当前市政设施管理许多问题的有效方式，也是未来城市管理的发展趋势。

三、市政设施数字化管理方法

（一）建立组织机制

建立“一个体系”和“六项机制”，设立“两个中心”，推行“三级巡查”，以保证市政设施数字化管理的有效实施。

1、建立“一个体系”：即成立市政设施数字化管理领导小组和工作小组，下设设施管理、设施维护、设施监管、综合信息处置四个工作小组，建立“考评机制、考评办法、奖惩机制、执行方法、队伍培训、协调机制”形成全封闭的工作运转机制。

2、设立“两个轴心”：即指挥处置中心和监督受理中心，坚持“监—管”分离的双轴心原则，利用信息处置技术平台，明确“两个轴心”职责分工，建立互相制约、互相促进的一整套规范统一的管理标准、流程，提升管理的能力和水平。

3、推行“三级巡查”，形成市政设施管理所巡查为主体，市政管理领导、设施管理科、工程科及社会义务监督为补充的全覆盖的设施病害巡查网络，及时发现反馈和处置病害。

（二）合理划分管理空间

结合我市市政设施管理职能和管理资源的实际情况，科学划分管理空间，明确各层级管理员和监督员的工作区域和职责范围，方便指挥中心对他们的管理考核。每个责任人和管理范围明确和固定，大大减少了管理的流动性和盲目性，采取避免对完整区域的硬性划分，保持辖区道路、驻区单位和居民小区管理的完整性的划分方式，增强了网格划分的实用性，为城市精细化管理提供了载体和基础。

（三）建立路籍电子档案库

逐步相继完成路籍电子档案库硬件配套、软件开发运用、档案库人员专业化培训工作，同时做好基础数据的统计和收集工作，为城市市政设施部件的普查、复核、录入和编码工作打好基础，并着手建立符合标准的路籍电子基础档案库，将每一个市政设施部件定位在网格图上，使每个部件都有编号和详细信息，实现设施部件的归属、种类、数量、位置，清晰准确定位，从而实现由粗放管理向精细管理的转变，由人工管理到信息化管理的转变。

（四）管理工作流程再造

注重“信息收集、病害处置和跟踪管理”三个过程管理，具体分为信息采集——案件受理——任务派遣——病害处置——处理反馈——监督核查——考核评价七个步骤。网格管理员每日巡查，在巡查中发现病害设施，在规定时间内以文字和照片形式记录和上报病害情况到指挥中心，形成工单；中心值班人员受理该工单后，直接派到相关部门现场处置，将结果上报指挥中心；中心人员进行确认并填写相应信息后结案，案件进入考评环节。通过信息化技术的应用，实现了信息的快速传递，病害快速处置，提升了市政设施的管护水平。

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【关键词】网格技术；数字图书馆；资源共享

Internet发展到今天已经走过两代历程，目前正处在从第二代向第三代的过渡转型期。第三代Internet实际上就是基于网格(Grid)技术的互联网。“网格”的出现，将彻底改变人们使用信息设备和资源的方式。

1.网格的概念

按网格(Grid)研究专家Globus项目的带头人I.Foster所描述的：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性”。简单的讲，网格就是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。当然，我们也可以构造地区性的网格、企事业内部网格、局域网网格甚至家庭网格和个人网格。网格的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除了资源孤岛。

2.网格在国内外的发展现状

国外一些有远见卓识的公司和研究所，已经开始对网格技术进行研究并进入试用或者实用阶段。网格技术虽然远不如互联网技术那样成熟，但随着网格技术在学术界的加速研究，一些信息产业界的大公司也相继公布了一些与网格目标一致的研究开发计划，如美国阿尔贡国家实验室研究项目Globus，美国科学基金委员会(NSF)资助的用于大型基础研究的TeraGrid，欧盟的Data Grid，还有惠普、sun、Microsoft、IBM、Intel等公司也取得共识，开发新一代网格技术。

而在我国，中国科学院计算机网络信息中心作为牵头单位，连接中国科学院分布在全国的40多个研究所，开发研究“科学数据网格”。研究目标是在“中国科学院科学数据库”数据资源的基础上，通过网格计算的相关技术，实现对科学数据库中大量分布式异构数据资源的有效共享，并在此基础上开发对科学研究有直接实用意义的应用系统。目前，国家网格北京主节点机的顺利上架，标志着两个国家级科研项目的阶段性重要成果：其一是国家“863”计划重大专项“国家网格主结点”；其二是中科院“十五”信息化建设项目“超级计算环境建设与应用”。而在上海主节点、南京、合肥、武汉等一批普通节点相继建成后整个国家网格的“大模样”将构建成型，中国在网格领域的竞争潜力也将逐渐爆发出来，缩短与美国、欧盟等国家和地区的技术应用差距。

3.数字图书馆发展现状以及与网格技术的交互关系

数字图书馆是综合运用多种高新技术的数字信息资源系统，它将分散于不同载体、不同地域的数字化信息资源以网络化方式互联起来，实现资源共享。数字图书馆的核心问题是有序的信息组织、分布式的跨库检索，要达到的目的是实现信息或知识检索查询的快、准、全。数字图书馆的发展大致经过两个阶段：第一代数字化建设是基于MARC的数目管理系统为核心特征的自动化建设。这方面国内图书馆在20世纪80年代中晚期到90年代初期渐具规模，其不足在于只能针对纸本图书提供指引性信息，而不能提供电子化二次文献；第二代数字化建设是以对大量通过因特网提供的分布式电子文献信息资源的应用为主要特征的，目前国内电子化比较成熟的图书馆大都属于这一代。但这一代数字化也同样存在不足之处，首先是数字化信息服务机制还不能完全发挥网络的优势，其次，这一阶段人们还缺乏对庞大而混乱的网络信息世界进行有效的整序的能力。这种状况既限制了读者获得信息的质量，又使信息应用的效率得不到保障。

而网格式高性能计算机、数据源、因特网三种技术的有机结合，它具有高性能、一体化、知识生产、资源共享、异地协同工作、支持开放标准、功能动态变化等优点，为数字图书馆建设提供了有利条件。目前正在规划进行的图书馆第三代数字化建设就是将网格技术直接应用的结果。

所以，数字图书馆应用网格的主要目标是将网格中丰富的信息资源在时间、空间和内容上进行有机的组织、分类和整合，并依据不同用户的需要提供个性化的服务，将网格中的各种信息、数据、知识等丰富的文化资源广泛深入普及到千家万户，推送到每个用户，从而形成数据网格、信息网格、知识网格。这是一种典型的‘多对多’体系。而这其中，知识网格由于具有以下五个技术特征，将成为新一代数字图书馆的技术基础：(1)通过单一语义入口检索；(2)按需知识服务；(3)在一个单一语义空间映射、重构和抽象；(4)搜索范围广；(5)能动态演化。

4.网格技术在数字图书馆建设中的作用

为数字图书馆构建节约资金成本。网格技术大量节省数字图书馆构建所需资源，解决“过剩的计算容量，昂贵的容量扩展，高额的管理成本”三大难题，降低了建立网站和提供网络服务的成本。

为数字图书馆构建统一的平台。现在图书馆界有数量众多的服务器和计算机，它们大多得不到有效利用，而网格技术能将他们有效并联起来，形成超过许多超级巨型机的计算能力，使构建大规模的资源共享平台成为可能。

有利于数字图书馆的信息集成。网格技术可以合理而有效地将远程资源高效组织起来，形成网络虚拟计数器，形成超强能力。这对于图书馆信息的搜集、管理、和宣传至关重要。

有利于实现数字图书馆的资源共享。网格能实现应用层面的连通，消除信息孤岛，实现信息的职能共享。它可创造异地协同工作的信息环境，可以方便地将分布在各地的图书情报机构组织起来、联系起来，充分实现各自馆藏资源的共知、共享。

有利于数字图书馆的海量数据处理。连接网络上数量巨大的计算机，转化为超强的计算能力。网格是分布式计算模式，这种模式可获得负载平衡，避免网络的拥堵，还可把数据分别存储，容错容载，就近服务。

有利于数字图书馆进行知识管理。用户的需求被解决的过程也就是新的知识产生的过程，从而使数字图书馆的信息服务越来越完善。网格将实现图书馆从互联网和Web时代向网格按需计算时代的转变，使每个人都能充分享受网格的“主动式按需服务”。

5.网格技术应用于数字图书馆面临的问题

值得注意的是，网格技术是一门正在研究发展的技术，是网络的进一步发展，它也面临如标准化，安全性、知识产权、基础设施建设、系统改造等众多问题。但是，网格技术在国内外众多技术人员的不屑努力下，终将发展壮大，为解决复杂系统问题的综合集成技术打下坚实的技术基础；而数字图书馆的建设，在面对网格技术不断发展的状态下，也要具有前瞻性。图书馆要密切注意它的发展，将图书馆资源进行合理的配置和相互协调，一旦条件成熟就可英语网格技术，从而极大地推动数字图书的建设，实现我们长久以来文献与信息资源共享的梦想。

我们相信在不久的将来，网格技术普遍应用之时，数字图书馆的服务将更加人性化，将更切合用户的需求，提供更便捷主动的服务。

参考文献

[1]王蓉.数字图书馆建设与网络信息技术[J].中国科技信息,2006(3).

[2]李晓林.信息网络——下一代信息服务平台.计算机世界报,2002(43).

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关键词：计算机技术；数字图书馆；应用探析

现如今，信息时代已经来临，计算机技术的触角已经伸到社会的各个领域，网络化、数字化、智能化已经成为了这一时代的特征。传统的高校图书馆服务中，图书馆是中心，一切服务的开展都是围绕着图书馆进行的，而图书馆服务的指导思想也局限于图书的维护、场馆的管理，尽可能地为师生提供舒适的阅读环境。但是信息时代的来临，在信息量爆炸、信息来源广的形势下，高校图书馆也需要与时俱进，做出必要的调整和改进。因此，高校图书馆需要在数字图书馆的建设上多下工夫，寻求新的发展和突破。

1数字图书馆的基本内容阐述

数字化，是近些年逐渐兴起并广受讨论的一个词，数字化的出现，已经改变了我们的生活方式，而在众多阅读爱好者中，他们在追求数字图书馆的道路上永不止步。数字图书馆的建设是现代图书馆发展的模板，而数字图书馆的建设水平也已经成为了一个国家基础信息建设水平的重要标准。数字图书馆，简单来说其实就是借助数字技术来处理和储存各类文献资料的图书馆，它是一整套面向对象的、分布式的、与平台无关的数字化资源的集合。数字化图书馆是一个分布式的图书馆群体，是面向对象的数字化多媒体信息库，拥有无与伦比的信息传播和功能，具有信息资源数字化、信息利用共享化、信息传播网络化等特点。数字图书馆作为计算机技术发展的产物，同计算机技术有着非常密切的联系。数字图书馆中的网络技术、多媒体信息处理技术、安全保密技术、数字化处理技术无不是计算机技术充分应用的具体体现。

2高校数字图书馆的特征

2．1操作的自动化

与传统的依靠人力开展图书馆管理工作不同，数字图书馆的建立，从书本的采集到编目再到检索，一切都可以通过计算机完成，不需要再通过大量的人力才完成这一复杂工作。师生在检索想要阅读的书目时，也是通过计算机按照既定程序检索到目标读物，并且查询到的目标读物界面上所标识的信息非常全面，师生可以根据信息提示直接到书架栏中快速获得目标读物，然后交由图书馆工作人员办理借阅手续。在借阅过程中，手续非常简单，通过扫码器就能够完成借阅过程，并保存于计算机中，对于借阅历史和借阅书目非常清晰，管理起来也非常容易。此外，采编人员可以依靠计算机网络寻找到出版社的新书信息，采购回来的新书不需要大量制定书目卡片，只需要将编码输入到计算机中就可以实现新书的保存，师生读者日后可以通过检索来途径搜索新书。极大地提高了工作效率。

2．2信息资源的共享

信息资源的共享是数字图书馆的一大特点。在传统图书馆中，每一个高校的图书只能由该校的师生享用，有些高校有两个甚至两个以上的图书馆时都无法实现联网，信息资源在本校都难以实现共享的目标。而在数字图书馆的情况下则不同，数字图书馆将分散于不同载体、不同地理位置的信息资源以数字化的形式存储于网络中，各高校间的图书馆可以实现资源共享，最大限度地满足了师生读者的需求。所以在笔者看来，信息资源能够实现共享的关键在于数字化和网络化。

2．3具有强大的信息传播和功能

计算机技术的发展，使得数字图书馆不再受时间和空间的限制，拥有了传统图书馆背景下无法实现的信息传播和功能。数字图书馆利用互联网，将分散的信息资源有效的整合在信息资源库中，使得师生读者能够在任何时间任何地点都可以通过计算机获取到自己想要的信息资源，具备了同一信息资源多人使用的特点。另外，数字图书馆还可以向师生读者发送各种文献资源信息，对师生读者加以引导，使得师生读者不至于在浩瀚的文献知识库中迷失方向。

2．4数字图书馆可以为师生读者提供全方位的服务

在传统的图书馆背景下，师生读者只能够简单地进行阅读或者借阅，想要获取其他信息的时候只能够向工作人员询问或者没有该项服务。但是在数字图书馆情况下，传统图书馆单一的借阅方式得到改变，除了借阅图书之外，图书馆还会给师生读者提供电子邮件、信息查询、电子公告等各式各样的服务方式，由先前一元化的服务模式逐渐向多元化、多层次、多方位的综合方向转变。在数字图书馆背景下，图书馆的文献管理信息系统得以完善，师生读者可以享受到最新读物的推荐、网上预约、书目浏览、跨馆借阅等服务，与传统图书馆相比，服务方式更加丰富，服务内容也更加精致，受到了广大师生读者朋友的广泛认可。

3计算机技术在高校数字图书馆中的应用

3．1数据挖掘技术在高校数字图书馆中的应用

数据挖掘技术是现代科学发展的产物，指的是充分挖掘并利用不同的、模糊的、随机的数据。在对数据进行挖掘的时候，不是任何情况都可以的，也有值得注意的地方。首先需要调查并分析潜在的数据信息，然后根据数字图书馆的需要，建立起信息数据库，同时还要将不同的信息进行分类、统计并分析。之后，需要对数据库进行挖掘，需要利用人工智能和数据统计等方式，将大数据融入到数字图书馆的建设当中。数据挖掘技术在实际的应用过程当中，通常会利用到3种挖掘模式，具体表现如下。3．1．1数据挖掘。数据挖掘其实就是要对相关数字加以处理，其主要的方式通过对数字模型的变化进行分析，分析之后还需要对数据进行总结，然后根据数据反映出来的变化情况进行统计和相应推算。之后，利用多种方法进行挖掘，比如常见的数据挖掘方法有归纳学习法、数据分析法，如果应用到仿生物技术或者神经网络法的时候需要以归纳学习法和数据分析法为基础，否则将难以体现出它们的应用效果。3．1．2Web数据技术。通常情况下，Web数据挖掘的内容主要有两个方面，一个是对文本文档的挖掘，另一个是对多媒体文档的挖掘。在文本文档进行挖掘的时候，前提是必须对文档进行自动化分类，自动化分类之后，还需要采集相应的文本信息，并进行整理。如果是对多媒体数据进行挖掘，这种挖掘更多的是体现出分布式数据的科学整合。此外，Web技术对使用记录的挖掘，该种挖掘技术使用起来具有非常明显的挖掘效果。在利Web技术对使用记录进行挖掘的时候，需要对使用记录进行必要的分析，同时还要对日志文件进行相应的数据形成，并采用保留分析的方式进行相应的数据处理。3．1．3文本数据挖掘。作为一种较为常见的挖掘方式，将其运用在高校数字图书馆中，能够实现良好的效果。比如，可以利用文本数据挖掘方式，使得文本数据的输入和输出来增加图书馆信息的增加量。另外，同数据的使用方法结合，处理文本的摘要信息或者其他相应的数据信息。这样一来，数据挖掘的准确度将大大提高。此外，在进行数据挖掘的时候，也能够突出体现出数字图书馆的个。由于不同的师生读者拥有的需求是不同的，高校图书馆要想满足师生读者的需求，就必须进行数字化建设。在建设过程中，可以通过相关调查方式，对师生读者的习惯和行为等进行调查，然后根据调查结果进行特定的数字化设定，虽然可能不会太美观，但是只要能够满足师生读者的阅读需求就实现了其目标。

3．2网格技术在高校数字图书馆中的应用

3．2．1网格技术在数字图书馆中的应用。高校在建设数字图书馆的时候，离不开网格技术的应用。网格技术利用在数字图书馆的建设过程中能够对相应的数字变化进行调节。在实际的应用过程中，必须与相应的信息资源结合，并进行网络基础设施的建设。另外，还要与Web技术相结合，将信息技术平台建立起来。利用网格技术，能够实现数字图书馆的信息共享，并且按照信息图书馆的基础构架，形成良好的网格体系。3．2．2数字图书馆网格目标的实现。在实现网格目标的时候，需要对其不同的信息进行相应的透明化访问，还要促成本地数据和异地数据一体化目标的实现，让语义信息在数字图书馆中能够实现全面共享。让信息目录的服务逐渐清晰明了，对于整个数字图书馆的网络环境要不断地进行维护，还要进行必要的数据更新。利用准确的数据信息保护网格的安全机制实施保护程序，确保网格的安全机制受到外界的侵扰，间接地保证了信息共享的可靠运行。

3．3智能Agent在信息检索中的应用

师生读者在进入图书馆，一般都会前往检索区域搜索目标读物，在这一过程中，应用到的检索工具可能会有多种，如根据作者名字、根据出版年限、根据出版单位等。这些都是比较常见的检索方式，智能Agent也是一种检索方式，但是它与其他的检索方式不同，该检索方式某种程度上而言获得的效果要更加明显。智能Agent检索方式应用在图书馆检索中，其工作原理大致是这样的：首先需要将数字图书馆的信息进行提交，紧接着启动智能Agent检索的相应程序，使得智能Agent保持一种自动检索的状态，再之后分析整体的界面，利用多种方式对智能工具进行相应的优化，从而促成相应的数字检索目标的实现。在绝大部分的计算机上，Agent是智能化的，这个我们可以从它的名字中看出，省去了单一的检索信息步骤，大批量地检索出与检索目标相类似的信息，从而给予师生读者进行筛选。此外，智能Agent检索方式还能够同数字图书馆连接起来，并将海量的信息直接传输到数字图书馆的信息库，经过智能分析之后再筛选，最终得到读者想要的信息。

3．4二维码技术在高校数字图书馆中的应用

3．4．1二维码技术在图书馆自动管理系统中的应用。通过对传统的图书馆自动化管理系统进行修改，将图书编目信息统一存放于二维码当中，并且根据实际需要，将其他相关的文献资料也添加于其中，比如有些图书会自带光盘，那么，就可以将光盘的介绍或者位置，将二维码打印出来后粘贴在图书或者期刊上。这样一来，师生读者在阅读时将更加便捷。二维码的应用，可以保证图书馆遇到特殊情况时还能够使用，比如图书馆一旦停电，通过打印出来的二维码照样可以保证工作的进行，并将二维码保存在手机当中，等系统正常后再把数据导入服务器。3．4．2实现远程数字化信息素质教育。二维码在高校数字图书馆中的应用，除了文献检索、电子资源讲座等集中授课之外，图书馆通常还会将这些课程制作成幻灯片或者录像等放到网站上进行供学生使用。但是由于效果并不是非常理想，如果将文献检索电子教程的了解一起存放在图书、期刊二维码上，师生读者通过手机拍照、存储后，就可以上网观看这些电子课程，进行自主学习，从而实现图书馆信息素质教育的远程数字化。

4结束语

总而言之，在信息时代来临的背景下，计算机技术的影响无处不在，无论是谁都无法摆脱计算机技术的影响。因此，高校图书馆在进行数字化建设的过程中，必须紧紧跟随时代脚步，同计算机技术相结合，将计算机技术充分利用在数字化建设过程中。尤其是数据挖掘技术、网格技术、智能Agent、二维码技术、推拉技术等技术的应用，不但能够提高高校图书馆的工作管理效率，减轻图书馆工作人员的工作负担，还满足了师生读者的阅读需求，以读者为中心的阅读服务，能够受到师生读者的充分认可。

作者:陈敏 单位:武汉轻工大学

［参考文献］

［1］孟艳芳．论数字图书馆资源建设的基本原则和内容［J］．漯河职业技术学院学报，2011，（1）：148～149．

［2］何强，龚泉升．高校数字图书馆的特征分析［J］．科技信息，2009，（33）：1131．

［3］周肆清，欧阳烽．数据挖掘在高校数字图书馆应用的可行性分析［J］．高校图书馆工作，2007，（5）：36～38．

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“以前小船‘抢头’、随意穿越锚地的现象经常发生，现在这样的情况少多了。”南京油运公司徐万清船长讲述了这几个月航行在长江南京段的感受。发生变化的时间是从2011年4月份南京海事局实施网格化管理开始的。据统计，4月份以来，南京海事局在到港签证率提高13%的情况下，险情发生数降低了9成，海巡艇出艇巡航时间减少了23%，纠正违法行为数提高13%，海事执法效率明显提升。

划分网格，科学布阵

所谓海事网格化管理就是依托统一的海事管理和数字化平台，将辖区按照一定的标准划分成单元网格，通过加强对网格内部件和事件的巡查，建立一种发现违法和处置违法相互分离的监管形式。

“现在好了，所有的执法行为都能在我们指挥中心监控和调度下完成”，南京海事局副局长宋儒卿说：“网格化管理真正做到了问题能发现、事态能控制、突发问题能解决”。

在南京海事局指挥中心的电子监控显示屏上，南京海事局管辖的水域和沿岸陆地被划分成大小和颜色不同的格子。据宋儒卿副局长介绍，“南京海事局根据辖区特点、危险程度和重要性将管辖水域和陆地部分划分为62个网格，其中水域23个网格，陆地部分39个网格。这些网格被依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，并分别用红、橙、蓝标识。不同等级的网格设置不同的监管要求，配备不同的监管资源，等级越高，监管要求越高，所配备的海事执法资源也越多。当网格内的监管对象等要素或危险程度发生变化时，网格的等级也随之提升或者降低。”

这些网格内的船舶航行、停泊和作业等情况能够通过VTS、CCTV视频监控系统等信息化手段一一对应地实时传送到指挥中心的监控显示器上。通过显示器，执法人员能够对网格内所有现场情况进行实时监控。同时，每个网格对应的执法人员和海巡艇，能够及时发现和快速处理网格内的违法行为。

过程跟踪，明晰责任

按照网格化管理的要求，南京海事局建立了“三位一体”的网格监视与巡查体系，就是VTS监视船舶动态，CCTV监视通航水域和码头作业状况，海巡艇、执法车、执法人员巡查现场，三者互补互动。在网格化管理中，这三种方式都可以发现船舶违法行为，都可以将船舶违法信息传送给指挥中心。指挥中心接到信息后，通过任务单的形式发出指令，并进行过程跟踪。

例如，当现场执法人员发现有船舶超载时，可以通过“海事通”进行录音、录像或拍照取证，并通过“海事通”将信息发送给指挥中心。指挥中心收到信息后向该网格责任人发出检查提醒，派发任务单。责任人在对超载船舶进行核查后向指挥中心反馈核查和处理情况。同时，任务进度实时记录在办公自动化平台，随时可以调阅和监督。这种模式既提高了执法人员现场检查的针对性和目的性，又促进了执法人员自觉自律，主动完成分内工作。同时，还有利于排除执法的人情干扰，提高执法公正性和公信力。

数字监控，高效执法

网格化管理模式另一个显著优势是降低执法成本，集约利用执法资源。数字化、信息化先进技术手段尤其是4S技术（GIS、GPS、AIS、VTS）、“海事通”技术、海量数据存储技术、动态监控等技术的应用是网格化管理模式的基础。其中，CCTV视频监控系统的运用更为突出。

在大厂海事处的视频监控室，一面墙上分布着9块紧紧相连的显示屏，每块显示屏上有9个视频画面。目前该处CCTV视频监控系统已经覆盖辖区主要的8家大型物流企业，能够对40多个码头和绝大部分通航水域实施监控，可以接入视频信号96路，辖区80%的码头和90%的货物吞吐量都能在这里进行实时监控和录像。这些摄像头具有较高的变焦倍数和清晰度，通过操作台的一根控制杆就可以实现角度快速变换。

没有CCTV系统之前，大厂海事处每天都会安排多名执法人员和海巡艇对辖区水域和码头进行巡查，而巡查一遍就要耗费半天的时间。况且巡查仅仅是对航道和码头逐个看一遍，不能形成持续的监管效果。”

现在，通过CCTV视频监控系统，一个人在几分钟之内就能对辖区进行一次巡查，而且所有的船舶航行、作业过程都有录像，能够回放。这让有限的执法人员从繁重的巡航任务中解脱出来，投入到船舶安全检查和危险品监管等工作。同时，实时监控客观上也对违法人员形成了较强的威慑力。系统使用以来，辖区违法行为数量也大幅减少。

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关键词：网格计算；地理信息系统；网格GIS

中图分类号：TP39 文献标识码：A

1 引言

随着网络技术的进一步发展，“网格”出现的频率越来越高，人们对网格技术所寄予的希望也可见一斑。网格的基础是internet，但又高于internet。所谓网格（Grid），是指将机群、超级计算机、大规模存储系统、数据库以及其它地理上分散的特殊仪器设备，甚至个人计算机等所有的计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等连接起来作为单个统一资源使用。从而能够方便快捷地解决各种复杂的问题。网格的最终目标是实现像电力网那样的网格资源应用模式，使得用户使用网格资源就像使用电力一样方便。

同时，网格在GIS领域也受到了极大的重视。GIS在经历了四十多年的飞速发展后，人们对空间信息处理效率、服务质量等需求伴随空间数据的飞速膨胀正急剧提高，许多大型空间信息应用问题迫切需要解决。在近些年，“数字地球”、“数字城市”成为GIS的发展方向，而基于TCP/IP协议的万维网却难以很好地解决“数字地球”、“数字城市”的实时处理和信息共享等方面的问题。这样，基于网格计算的GIS（GRIDGIS）应运而生。在网格环境下，GIS能够利用网格的优势对自身的功能进行拓展和完善，为各种用户提供快速、高效的空间信息服务。同时，网格中大量的高性能计算机能够通过组合和协同进行空间信息的分析和处理，大幅度提高GIS的数据处理速度，也更加有效地利用所存储的空间数据资源。

2 网格GIS的特点

网格GIS实现了海量空间信息资源的汇集和共享，是对webGIS的一种继承和发展[1]。一方面它和GIS一样采用了分布式数据管理策略，实现了GIS在广域环境下的应用；另一方面，它克服了webGIS在资源组织管理和利用能力上的低下，能够实现超大规模的GIS工程应用项目，对空间信息进行一体化处理，并具有按需服务的能力，为用户提供透明的各类空间信息共享和互操作服务。总的来说，网格GIS具有以下特点：

（1）空间信息资源的分布与共享

网格环境中的空间信息分布于不同的地理位置上，网格GIS可以对这些物理位置分散的各种空间数据进行无缝集成和协同式处理，应用系统的数据源可以是不同地点，不同存储方式的复杂数据源，从而最大程度地实现空间数据资源的共享和协同，消除信息孤岛，为用户提供增强的GIS服务功能。

（2）系统的异构和统一

网格技术不是要完全取代现有的各种技术，而是对现有技术的发展和延伸。因此，网格环境下存在着形形的资源管理系统，它们在应用分析方法，数据管理策略和使用格式上都存在着差异，这种差异是网格中系统异构的具体体现。同时，这种差异的存在也决定了网格GIS必须具有跨平台和操作系统的管理能力。因此，网格GIS需要在一个统一的网格服务协议上建立网格GIS各层的应用，以保证不同平台，不同数据格式的应用系统能够通过统一的接口对网格GIS资源进行访问。

（3）数据的多源和海量

由于空间数据获取手段很多，数据的存储和表达方式也各不相同。数据的多源化加了空间数据的整体利用难度，也使得大量的异构数据相互成为数据盲区。同时，空间数据的数据量相当庞大，并且随着数据获取技术的进步还在高速增长当中。因此，为了实现多源海量数据的快速统一访问，有必要建立数据转换标准和快速的数据索引机制。

（4）资源的动态性

网格作为一种松耦合的网络环境，随时都可能有节点迁入或者迁出网格，其所包含的资源是在不断变化中的。同时，GIS数据是与时间密切相关的资源，会随着时间的演化而动态改变。这种动态的资源变化特点要求网格GIS是一个开放的系统，能够对资源的改变进行支持，在动态的变化中满足用户的数据需求，从而更好地支持各种GIS数据服务。

3 网格GIS的关键技术

网格GIS作为以数据网格技术为支撑的大型GIS平台，必须要实现广域范围内空间信息的充分共享和各种数据互操作，需要多种技术的支撑，其中，既包括网格计算的关键技术也包括GIS的一些关键技术。

3.1 网格计算的关键技术

3.1.1 宽带网络技术

宽带网络系统是网格计算环境中，提供高性能通信的必要手段。网格由于资源利用范围广，应用系统对响应速度的要求高，必须由高质量的宽带网络系统提供通信支持，做到即连即用。

3.1.2 资源管理和任务调度技术

这也是网格计算的核心技术。计算资源管理主要解决对资源的描述、组织和管理。而任务调度技术则是随时根据系统当前的负载情况，对系统内所运行的任务进行动态的调整，保证系统的高效率运行。

3.1.3 安全技术

网格安全所包括的内容非常广泛，比如认证、授权、保证、记帐、审计、完整性、机密性等，几乎涉及到网格的方方面面。网格的基本要求是满足用户安全、高效地使用其提供的各种资源的要求，并且这种资源服务能够被别的节点方便使用。因此，网格安全体系必须能够抗拒各种非法攻击和入侵，并且在受到攻击和入侵时能够采取一定措施维持系统的正常运行和各种信息资源的安全。

3.2 网格GIS特有的关键技术

3.2.1 超大规模空间数据的存储与管理技术

数据服务是网格GIS的中心任务，所有的网格GIS应用和计算分析都是围绕着数据这个空间信息载体来进行。网格GIS可以支持各种信息数据输入格式，如支持BMP、GIF、PNG、JPG等格式； 支持3DS、DXF、VRML等三维模型格式；支持各种矢量等高线数据；支持SHP、DGN、MIF、EOO等GIS和CAD矢量数据。

但数据的获取是非常复杂的，需要多个环节的密切配合、多种手段共同完成的过程。

（1）地下网络数据的获取：可以从设计数据、有经验的管工及先进的探管仪来获得地下管道的精确位置，把它们转换成解析图和相关数据，按类型存入到数据库中。

（2）地表网络数据的获取：可以通过以下几个方面综合获取：通过卫星定位系统获取整个城市或地区的概貌；通过航测系统可以得到小一些区域的概貌，使对象范围更加具体；对于更小一些的对象则通过测量仪器对其准确定位。这样就可以得到一个城市全部的地表数据，通过转化生成数字化的数据存入数据库。

（3）空间数据的获取：遥感、GPS技术和数字化野外测量技术可以实现空间地理信息的采集。卫星遥感图像的精度将有可能提高到米级甚至分米级，而无人驾驶的采用GPS定位的小型飞机或航空模型装载CCD数字像机可以直接、快速地获取高精度城市规划有用的信息和制作数字化影像图和矢量地图。数字化野外测量技术则采用电子平板仪加上GPS定位获取高精度的测量电子数据，并直接输入计算机系统中。

3.2.2 空间数据元数据及其服务技术

在网格环境下，各种资源是在不断动态变化着的，如何让网格GIS用户更加快速和方便地使用各种资源是必须要解决的问题。元数据技术是在网格资源发现中普遍采用的技术，同理，我们可以采用元数据服务技术提高网格GIS的资源发现能力，让用户能够更容易地获取最佳的资源配置方案。

3.2.3 网格GIS应用和集成技术

本质上，网格GIS仍然是GIS，是比传统GIS功能更强、性能更高、使用更加方便快捷的GIS。网格GIS应用技术研究利用通用的网格GIS浏览器为用户提供扩展的GIS应用服务，如海量空间数据挖掘，协同式复杂空间分析等等。网格GIS主要是解决分布式环境中异构平台的服务集成问题，这里的集成包括多源空间数据的集成和GIS操作的集成。

4 网格GIS的体系结构

参考现有的网格计算体系结构OGSA[4]，网格GIS可以采用三层的体系结构，如图1所示。

4.1 网格GIS基础设施层

网格GIS基础设施包含网上可访问的所有地理信息资源，例如它们可能是计算机、集群、存储设备、数据库，也可能是特殊的科学仪器。由所有的地理上分布的和从Internet任何地方接入的资源组成。网格GIS基础设施仅仅实现了计算资源在物理上的连通，但从逻辑上看，这些地理信息仍然是孤立的，信息共享问题仍然没有解决。因此必须在网格GIS基础设施上通过网格GIS中间件层（一体化平台）来完成广域空间信息的有效共享。

4.2 网格GIS中间件层

网格GIS中间件是指一系列工具和协议软件，其功能是屏蔽网格GIS基础设施中空间信息的分布、异构特性，向数据网格应用层提供透明、一致的使用接口。网格GIS中间件提供核心服务，如远程进程管理服务、资源分配服务、存储访问服务、信息（登录）服务、安全控制服务、认证和质量服务（QoS），比如，资源预订交易。网格GIS用户层次中间件（GridGIS User-level middleware）包含资源经纪人或用于聚集资源的调度程序责任。

4.3 网格GIS应用层

在上述网格GIS服务的基础上，面向各应用领域对空间信息的使用模式和使用特点，提供空间信息应用政策和协议、应用工具等，建立空间数据处理与信息服务集成环境。

5 结论

本文讨论了网格计算的相关概念和研究进展，并在此基础上提出了网格GIS的概念、特点、关键技术及其体系结构。将网格计算引入GIS是互联网发展的最新技术与地理信息学科的结合，能够解决当前空间信息的共享严重滞后于网络技术发展和应用需求的现状，推动“数字地球”、“数字城市”的深入发展。但GRIDGIS及其应用的研究成果尚不多见，目前的一些研究多停留在概念、原理层的探索，GRIDGIS的许多理论与技术问题还有待进一步探索和研究。

参考文献

[1]孟令奎，史文中，张鹏林.网络地理信息系统原理与技术[M].北京：科学出版社，2005.

[2]Lewis. M， Grimshaw. A. The core Legion object model. High Performance Distributed Computing， 1996， Proceedings of 5th IEEE International Symposium on 6-9 Aug. 1996 Page（s）：551-561.

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【关键词】 电力调度 自动化 问题

电能是现代社会中关系国计民生的重要能源，一个完整的电能生产与消费网络包含发电、输电、配电和用电等四大部分，一般而言，电力系统就是指由发电厂、变电所及相应的输电线路所构成的电力网络。这个电力网络所包含的电厂、变电站和线路数量庞大、种类繁多，地域分布广阔，并且，每时每刻发出的电能都必须与消费的电能相平衡，因此，发展电力调度自动化是完成电能生产、传输和消费的重要手段。难以想象的是，如果没有调度自动化系统，现代电能生产、消费将如何完成。

1 电力调度自动化系统的结构及基本功能

以计算机为核心的电力调度自动化系统的基本结构主要包括3大部分：调度中心、厂站端（RTU）和信息传输通道[1]。根据所完成功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息收集处理与控制子系统、人机联系子系统。

（1）信息采集和命令执行子系统：该系统为设置在发电厂或变电所中的远动终端（Remote Terminal Unit，RTU），其作用是采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态的实时信息，并根据运行需要将有关信息通过远动终端传送到调度中心，同时也接受调度端发来的控制命令，并执行相应的操作。远动终端（RTU）与调度中心主站配合可以实现“四遥”功能，即遥测、遥信、遥控和遥调。此外，还完成事件记录、故障录波等功能。

（2）信息传输子系统：由于电力调度自动化系统中的调度中心与远动终端相距较远，该系统将在调度中心和厂站端信息搭建沟通的桥梁，将远动终端的各种实时信息上传给主站，把主站发出的各种调度命令下达到各有关厂站，即完成主站与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传输。这就需要信息传输子系统把远动终端所采集的信息，经过信息传输通道传送至调度中心；并接受调度中心发出的控制命令。

（3）信息收集处理与控制子系统：它是整个电力调度自动化系统的核心，类似于人的大脑。该子系统是以计算机为主要组成部分，包含大量的直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，对采集到的信息进行各种处理及分析计算，从而实现对电力设备的自动控制与操作。信息收集与控制子系统由前置机和后台处理机两部分组成，前置机完成数字信号的接收及预处理等功能；后台处理机完成数据的进一步处理、存储、系统监视与分析等高级功能。

（4）人机联系子系统：人机联系就是为了实现人机对话而设置的。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。

2 电力调度自动化的关键技术

（1）数字化技术：电力调度自动化技术的数字化包括信息、通信、管理和决策的数字化等几大部分。信息数字化指的是电网信息源的数字化，实现所有信息（包括测量信息、管理信息、控制信息和市场信息等）从模拟信号到数字信号的转换，以及对所有电网设备（包括一次设备、二次保护和自动装置，以及采集、监视、控制及自动化设备）的智能化和数字化。通信数字化指的是数字化变电站与调度自动化主站或集控中心之问通信的数字化。决策数字化指的是电网安全、稳定、经济、优质运行，是电网数字化的根本目的，必须具备强大的分析和决策功能，实施经济调度、稳定控制和紧急控制的在线闭环，达到安全、稳定、经济、优质运行的目的。而管理数字化则是包括设备生产、运行等大量基础数据在内的各种应用系统的建设，实现从电网规划、勘测、设计、管理、运行、维护等各个环节的全流程的信息化。

（2）计算机网络技术：计算机网络是用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。计算机网络技术是电力调度自动化系统运行和管理的物质技术基础。由于一个电力网络中的信息处理都是分布式的，把分布式信息按其本来面目由分布在不同位置的计算机进行处理，并通过通信网络把分布式信息集成起来，是电力调度自动化系统的主要运作方式，因此，计算机网络是物流信息系统的基本使用技术。

3 电力调度自动化技术的发展

（1）集成化、开放化：集成化是指要形成互联大电网调度的二次系统，这种系统需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息及目前分离的各系统内存在的各种数据。开放化就是能使调度数据在各种不同厂家之间互联和传输。调度数据集成化和开放化就是要实现调度数据的整合，实现数据和应用的标准化，实现相关应用系统的资源整合和数据共享，实现电网调度信息化和管理现代化。

（2）实用化：早在1988年，当时的能源部就下发了《电网调度自动化系统实用化要求》，时至今日，实用化仍然是未来电力调度自动化系统发展的方向。实用化就是要使整个调度自动化系统的性能指标、功能实用性和自动化系统的管理水平达到现实、可用、易用的水平，实现系统运行的可靠和经济。

（3）网格化：网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术。网格技术对于网络上各种资源具有巨大的整合能力，如果将其应用到电力系统中，可以为不同调度系统之间信息和资源的共享带来方便，并最终成为支撑广域电网分布式电力系统计算和仿真的支撑平台，可实现各级电网调度自动化系统和调度员培训仿真（DTS）、系统动态形成虚拟的大EMS、共享资源和协同分析、保证电网的安全稳定运行和控制。引入网格技术作为解决电力系统分析问题的工具，对于解决我国电力系统超大规模电网的数据共享和计算分析问题具有非常重要的意义。

（4）标准智能化：标准化包括遵循标准和制定新标准这两个方面的含义。目前与调度自动化系统相关的最重要的国际标准包括IEC61970，IEC61968和IEC61850等。智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，能有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复，紧急状态下的协调控制，实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能，并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复，包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调。

参考文献：

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关键词：城市管理；信息化；数字化；解决方案

1 背 景

城市化和工业化是中国经济未来20年发展的两大主线，预计在2013年前后，中国的城市人口将首次超越农村人口。同时在未来的40至50年内，中国城市人口总量将净增6亿。这一前所未有的城市化进程将对城市规划、管理、社会稳定与安全等各方面提出严峻挑战。

在这种情况下，依靠传统的城市管理方法已经不能满足现代城市管理的需求，城管之间的信息孤岛等遗留问题也加大了跨部门信息共享和业务协同的困难。精细数字化城市管理的提出，是一场真正意义上的管理变革，将推动城市管理真正走向数字化、信息化。

2 数字化城市管理解决方案

数字化城市管理系统是基于移动通信网络、行业终端（含数字城管终端应用软件）和政府内部办公系统，通过地理空间框架数据、单元网格数据、管理部件数据、地理编码数据等多种数据资源的信息共享、协同工作，从而实现对城市市政工程设施、市政公用设施、市容环境与环境秩序进行监督、管理和预警的一种系统。数字城管从更新城市管理理念入手，以应用和需求为导向，利用计算机、互联网、地理信息系统和无线通信等多种现代信息技术，提出了一种如图1所示的、全新的城市管理模式。

在网格化城市管理系统的基础上，快威科技集团有限公司创造性地提出了一种如图2所示的城市安全运转在线监测系统。该系统从城市管理部门的需求出发，重点保障地铁、公交、市政桥梁、隧道、高架等各类大型市政设施的安全运转，保障燃气安全、供水安全、排水安全等，建立防汛抗台等应对自然灾害的安全机制。城市安全运转在线监测系统包括市政桥梁隧道在线监控系统、防汛决策指挥系统、路灯监控系统、排污及河道水质监测系统、燃气监管监测系统、公交车辆GPS监控系统、城管车辆GPS监控系统等监控、监测、监管系统。

快威科技集团有限公司曾经参与了住建部信息采集方面的标准制定，利用多年的采集管理探索和服务历练经验，辅以特色制度化管理模式与方法，整理形成了一整套符合各地数字城管信息的采集管理制度、规范和标准，从而使管理逐步规范化、制度化、流程化，进而实现绩效的远程管理。

3 数字化城市管理解决方案的主要优势

快威科技集团有限公司的这种数字化城市管理解决方案首先在浙江省杭州市进行了试点，结果证明其全国管辖度和复杂问题处理能力强。系统注重城管数据分析，并能结合业务提出各类城管指数，帮助城管业务提升。

该系统可以帮助城市管理实现五大转变，即被动管理向主动管理的转变、粗放管理向精细管理的转变、传统管理模式向信息化管理模式的转变、偏重管理向监管并重的转变、小城管向大城管的转变。

同时，试点也取得了三大成效：即案卷处理效率取得质的飞跃、优化了监管和工作流程、提升了公众满意度。2009年度，杭州市市民对数字城管工作的满意度为98.4%。

另外，通过该系统也提高了城管部门的办事效率，节约了管理成本，可实现高效协同和强化科学考核，促进城市长效管理。便民利民惠民，大大提升了民众的满意度和幸福感。

4 成功案例

目前，快威科技集团有限公司的这种数字化城市管理解决方案已经有多项成功应用的案例，其中包括杭州数字城管项目、南昌数字城管项目、温州数字城管项目、大庆数字城管项目、天津河西区数字城管项目等。

城市管理工作点多面广，通常包括交警、治安、消防、环保、工商、城管等多个政府职能部门，以前的工作流程多以“区查区改”为主，收集问题和处理问题合一，因而投入运行的成本比较大，管理协调层级较多，效率较低。这里将其主要问题归纳如下：

（1）政府管理缺位，没有形成监管分离的管理体制；

（2）专业管理部门职责不明确；

（3）缺乏高效的监督和评价机制；

（4）城市地下管线未纳入管理范畴；

（5）重要市政设施和公用服务事业缺乏有效监测手段。

针对上述问题，对数字化城市管理信息系统进行了综合分析，同时提出了优化的系统解决方案。

快威科技集团有限公司推出的数字化城市管理信息系统的业务流程包括问题收集、案卷建立、任务派遣、任务处理、结果反馈、核查结案、综合评价等七个环节。整个系统的功能模块组成如图3所示。

图3 数字化城市管理信息系统的功能模块组成

数字城管在完成网格化数字城管系统之上，可实现数字城管效用的不断提升，并可对数字城管运行模式进行拓展，做细、做深、做透信息采集市场化；将管理对象从地面延伸至地下；创新城市安全运转在线监测。

数字城管能拓展的系统包含桥隧在线监管系统、亮灯在线监管系统、排污在线监管系统、污水在线监管系统、节水在线监管系统、地下水在线监测系统、地下管线管理系统、地下应用管理系统、行政许可审批系统、环卫车辆GPS监管系统、固废处理在线监管系统。

篇10

关键词：地形图；矢量化；数字化成图；CASSCAN

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）36-0033-02

大红山铜矿是较大型铜矿企业，作为云铜重要源料基地，近年来矿山生产规模不断在扩大，西部矿段投入基建施工、东部矿区开发、矿区周边找探矿等工程，地表征地范围也在不断扩张；矿山井下采空区增加扩大、地表沟谷纵横、测量基础资料及数据不完整、又难以更新、技术管理相当复杂的情况下，需要科技进步，创新技术管理工作。近年来，计算机、网络、软件在大红山铜矿技术、安全、经营管理中得到很好的开发和应用，特别是CAD、Mine Sight、DIMINE等软件在技术管理应用方面取得了良好的效果。原有的一些基础的测量数字处理工作仍然处于手工作业的方式，需要我们找到一个合适快捷的方法使这些数据能为我们所用。

一、地形图矢量化的目的与意义

大红山铜矿区1s2000、1s10000地理空间数据（最基本地形图）于1966和1973年已经测绘完成（共有38幅地形图，覆盖矿区面积26.4平方公里）。一方面，鉴于当时的测量技术，以传统方法获取，大部分数据至今以纸质图件形式保存或没有数字化，与应用计算机技术管理极不匹配。

另一方面，大红山铜矿地表局部变化虽然较大，但矿区地形仍无变化，原始的地形资料可以加以利用，大大节省了测绘专业的工作量。

另外，现有纸质图件多，占用空间大，纸质变形、精度损失、保管困难、不适应现代矿业技术管理要求。

南方CASS软件作为国家推行的测绘行业应用的标准数字化软件，已引进在大红山铜矿矿区地面测量多年，取得了很好的效果与丰富的实践经验。

二、矢量化软件简介及选择

现在用于矢量化软件很多，像Map GIS、R2V等软件都是经典的矢量化软件，但对于测绘行业来说，Cass软件是一个标志性软件，矢量化成果必须与之相匹配（属性、图例等），然而这些软件均不能与之很好的衔接，给后续工作带来一定的不便利性，所以最终选择与南方CASS软件接口的南方公司的CASSCAN

软件。

CASSCAN是南方测绘仪器公司在Auto CAD 2002上开发的扫描矢量化软件。其主要特色是直接在Auto CAD平台上动作，生成标准的*.DWG矢量图，提供了与各种GIS数据进行数据交换的接口。能将白纸图方便地制作成矢量地图，并能快捷地进行GIS数据库入库工作。

三、矢量化操作流程（CASSCAN为例）

1．利用Photoshop对栅格图进行图像像素的矫正，以及8位通道、灰度以及位图的改正（原图为彩色纸质地形图），存储为tiff格式文件，如图1

所示；

图1 tiff格式图

2．读图之后，在CASSCAN软件中建立坐标网格，将栅格图导入CASSCAN或CASS软件旋转、缩放、矫正等操作调整至实际网格大小，进行裁剪、亮度、对比度调整，使之线条清晰。

3．矢量化处理：将地形图里面的要素分化出来（如等高线、陡坎等），不需要建立相应图层即可进行矢量化操作。

4．对等高线、高程点、控制点、陡坎以及其它地物要素进行矢量化，如图2所示；

5．进行接图、图幅修饰等操作。

6．数据导入Mine Sight或DIMINE三维软件，方便地制作所需要的三维可视图，如图3所示：

四、精度情况

以图1为例，本工程收集的地形图为1973年大平板仪所测得的50×40cm，比例尺为1s2000的米尺莫纸质地形图，经过图像缩放、旋转、四基点（网格）矫正得到图2，成图后经现场抽检15处地形、地物点，精度为：平面＜0.3m；高程＜0.3m，满足规范要求。

五、存在的问题

1．接图工作：地形图矢量化后与现有的地形图有可能造成坐标系统不统一，比例尺不统一，等高距不统一，造成综合管理困难或无法管理的现象。

2．单线矢量化耗时较长，而批量矢量化不规范，达不到精度要求。

3．图幅的矫正精度要求相当高，矫正过程较困难。

六、结语

1．方便图纸资料的管理。数字地图的地图要素实现了分层管理，地图信息颜色丰富、层次分明，为工程使用与设计提供了方便。而纸质地形图是白纸黑字，所有信息在一个层面上，无法分层和三维空间分析管理，使用不方便。

2．数字化图比纸质图节省成本资源。对比纸质地形图，矢量数字化图实现了无纸化成图，可以大大节省成本开支。

3．易于管理。数字地形图实现了数字化，数字化测图的地形图信息易于保存、复制、传输与共享，并能与我们常用的各种绘图软件接口，真正做到软件与软件之间的合理衔接；而纸质图复制困难，无法实现信息的传输与共享。

4．在精度方面，数字化图有着纸质地形图无法比拟的优越性。

（1）数字地图的使用必须借助于计算机及其配套的外部设备，在使用上精度无损失；而纸质地形图需要使用圆规和三角板在图纸上量取点的坐标、直线的长度、区域的面积，由于存在量取误差，造成地形图精度有损失。

（2）数字化测图的成果即数字地形图的载体不是纸张，而是适合于计算机存取数字的磁带、磁盘和光盘；数字地形图永不变形。模拟法测图的成果体现白纸或聚脂薄膜上，存在图纸变形等问题。

可见，数字化测图无论在外业数据采集、内业编辑成图，还是在测量成果的表现形式上，都与传统测图有较大不同。进行白纸图数字化成本少并且可以大大提高人员的工作效率。

参考文献

[1] 工程测量规范（GB 50026-2007）[S]．2007．