公务员期刊网 精选范文 地理信息系统发展史范文

地理信息系统发展史精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的地理信息系统发展史主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

地理信息系统发展史

第1篇:地理信息系统发展史范文

关键词:土地管理信息系统;未来;发展

中图分类号:C93文献标识码: A

美国副总统戈尔于 1998 年 1 月 31 日提出了数字地球的概念。这主要是由美国的国家目标和全球战略决定的。同样地,从我国的国家目标出发,我们需要一个中国数字地球或数字中国。由于数字地球不是一个孤立的项目,而是一项整体性的导向性的战略目标。因此,需要从战略的高度考虑土地管理信息系统的未来发展趋势。

一、土地管理信息系统概论

土地是人类立足的场所,生存的条件和使人类劳动能够得以全部实现的基本条件与基础。土地问题根本是一个管理问题。如何管理土地,使有限的资源达到最大的社会效益、经济效益、生态效益,实现资源的可持续发展就成了土地管理工作的首要问题。土地管理信息系统(LIS)是土地规划和管理定量化、科学化以及对土地信息进行快速查询、分析和更新的技术手段和方法,并为决策提供辅助支持。土地管理信息系统是基于信息技术的土地管理的最先进方式,是现代土地管理的基础和核心,是地理信息系统在土地管理方面的具体应用。所有和土地信息有关的系统都可以归入土地管理信息系统的范畴,包括城市规划、地籍管理、土地利用、资源开发、耕地保护、建设用地管理、土地定级估价等。

由上我们可以知道:土地管理信息系统由硬件、软件、数据、人和方法组成。硬件和软件为土地管理信息系统建设提供环境,数据是土地管理信息系统的重要内容,方法为土地管理信息系统建设提供解决方案,人员是系统建设中的关键和能动性因素,直接影响和协调其他几个组成部分。土地管理信息系统的基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出,并在此基础上进行相关专业的研究与应用。土地管理信息系统的特殊功能有图形数据的输入与编辑,图层与图幅管理,建立拓扑关系,空间查询功能,属性数据的输入与编辑和空间分析功能。

二、土地管理信息系统的发展方向

2.1、土地信息管理的网络化。互联网具有不受时空限制能快速、直观的土地信息,对于合理保护、利用和开发土地资源,整合资源优势,最大限度的挖掘土地生产力,保证土地资源的可持续利用等方面具有积极作用。利用互联网空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询、制作专题图和分析的功能,已经成为土地信息系统发展的必然趋势。

为确保信息化标准建设的系统性和完整性,国土资源部已组织力量着手进行国土资源信息标准参考模型。国土资源数据模型和国土资源信息化标准体系等研究工作并取得了初步成果。为了协调和规范数据库标准,应用系统建设规范等工作标准的制定,国土资源部正在加紧国土资源信息元数据标准高层分类、编码及数据文件命名、以及相关的网络开发。规范网络系统建设、规范国土资源大调查、成果数字资料汇总规范等信息化标准的研究和制定工作。

2.2、土地管理信息系统的集成化、模块式。土地管理信息系统的一个重要功能是实时、准确的获取土地空间数据,包括土地地形地貌、土地利用情况、地籍资料等空间数据,这就要求土地管理信息系统的数据采集要求快速、便捷、准确。随着测绘科学技术的发展,产生了卫星遥感技术与全球定位技术,这两门技术为空间数据的快速采集提供了可能,地理信息系统科学为空间数据的压缩、管理提供了可能。遥感技术已经从多光谱卫星发展到主动雷达遥感,实现全天时全天候探测,空间分辨率也由30 米发展到亚米级,时间分辨率发展为 1 天,这为大面积土地利用信息实时采集提供强大的技术保障;全球定位技术(GPS)的地面数据采集也实现高精度、自动化,满足了地籍测量的基本要求。

就以城乡一体化的土地管理信息系统为例,本文发现:城乡一体化土地管理信息系统是一个对整个县级行政辖区范围内建成区和非建成区土地的权属、利用类型以及其他专题数据,在统一坐标系、统一 GIS 平台、统一分类体系、统一技术标准下实施统一管理的信息系统。即实现多尺度、多级区域、多专题数据融合成一体化的专题数据。因而在该管理信息系统中做好对各种数据的组织管理具有十分重要的作用。换言之,城乡一体化的土地管理信息系统在未来的社会发展中呈现出日渐集成化、模块化的发展态势。

2.3、土地管理信息系统的一体化。信息网络技术的应用是促进各国国民经济和社会发展的重要手段,随着信息网络技术突飞猛进的发展,信息网络技术已经渗透到了国民经济和社会的各个方面,其普及程度和社会化程度越来越高。全国国土资源信息网络系统的建设正在大规模建设中。目前,国土资源部内网和外网已经建成,形成了包括网络、应用、服务、开发、数据库和网管等平台的较为先进的局域网,系统各省级节点局域网有的在建设中,有的已经建设完成。各节点局域网的互联也即将开展。随着全国国土资源信息网络系统规模的不断扩大,网上应用系统的不断增多,系统的安全保密要求也越来越高。为了构建一个完整安全的网络系统。在建设网络平台、系统平台、应用平台、网管平台等的基础上,规划设计国土资源信息网络系统的安全保密系统,防范来自多方面的安全威胁,加强国土资源网络信息安全保密工作,保护网络系统的安全和信息的安全具有非常重要的意义。

三、结语

通过对城乡一体化中的土地管理信息系统的描述,本文一方面论述了未来土地管理信息系统发展的趋势,并指出我国在未来的土地管理信息系统的开发和创新中占据制高点。因此,应当清楚如下:城乡一体化土地管理信息系统的构建是一个涉及自然科学、社会科学、管理科学、计算机科学等学科内容,并受到政策、制度的影响,是一个长期而变化的过程。但由于时间和精力的局限,本文只以土地利用管理信息系统、地籍管理信息系统两项业务系统的整合进行研究,以达到“城乡一体”管理的功能。同时本文也并未对城乡一体化管理信息系统建立涉及到的所有技术进行分析研究,如工作流技术,在以后的研究工作中还需进一步研究。同时随着技术和应用的不断成熟,土地管理信息系统在国土管理中发挥着越来越重要的作用。土地管理信息系统不仅为我国的土地建设、发展提供了科学的管理平台,也为我国土地动态监测、土地利用规划提供决策依据。

参考材料

[1]. 寇有观、吴敏:全国土地管理信息系统的总体研究[J].遥感信息1998年第1期。

第2篇:地理信息系统发展史范文

【关键词】 城市地理信息系统 城市建设 城市规划

引言

随着现代城市管理水平的提高,城市管理手段和信息处理的方式日趋复杂,涉及的技术领域越来越广,传统的城市规划和城市管理方式发生了深刻的变革。经济与科技的发展,推动了社会的进步,加速了人类的城市化进程。城市信息量急剧增加,处理与传递信息的速度明显加快,处理信息的方式方法复杂多样,导致了城市规划与管理日益复杂,从而对城市规划和管理提出了更高的要求。

目前,我国的城市规划正发生着四个方面的变化;由静态规划( static planning) 向动态规划(dynamic planning) 发展,从物质规划转向社会经济发展规划,由专家审查到公众参与(resident participation) 城市规划,规划的实施由行政管理向法制化管理转变。与此同时,现代城市规划与管理正面临着大量信息的收集与处理。一方面,做好城市规划与管理工作,需要越来越大量和复杂的信息;另一方面,规划师、建筑师、工程师以及城市建设和规划管理者必须有能力迅速处理大量的信息,并做出正确的规划决策和专业判断。

如何有效利用有限的城市空间资源和信息资源产生最佳的经济、社会、文化效益,是目前城市规划与管理所面临的最大挑战。因此,规划与管理的方式方法也正发生着根本性的变化。针对城市的空间结构,可以认为城市不应在被视为各类建筑物、构筑物等简单的空间组合体,而应被视为人与空间的有机结合体,在计算机网络、电子智能技术下生存活动着的复杂生命系统。其中,UGIS 扮演着神经中枢的重要角色。

1. 城市地理信息系统( UGIS) 概述

以数据处理、分析与管理为主要特征的现代城市规划信息技术主要包括计算机辅助设计(CAD ,Computer Aided Design) 、遥感技术(RS ,Romote Sensing) 、地理信息系统( GIS , Geographical Information System) 和网络技术(Network) 四个方面。城市地理信息系统(Urban Geographic Information System,简称UGIS) 是专业化的地理信息系统,是为城市建设、城市规划、城市管理和信息服务的空间性地理信息系统。具体地讲,它是一种利用计算机技术及信息工程技术等实现对城市各种数据和信息进行采集、处理、存储、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统。UGIS 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,它担负着整个城市综合信息的存储、分析、交换和服务的功能,为城市规划、管理和建设的定量化、科学化以及为城市地理信息进行快速查询和分析提供了先进的技术手段和方法,并为决策提供辅助支持,成为未来数字城市(Digital City) 不可缺少的工具。其主要特点有:

1.1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状况,便于分析城市的发展规律、变迁过程和特点。

1.2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。

1.3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。

1.4便于与其他数据综合利用,提供综合信息。

1.5定量描述规划方案及城市发展战略。

1.6提高了城市规划空间布局的准确性。

1.7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。

1.8有利于城市复杂信息和数据管理的规范化( standardization) 、智能化(Intelligentized) 和可视化(Visualization) 。

一个完善的UGIS系统包含了从数据录入到数据(图形、报表) 输出等各个阶段的工作。它具有良好的交互界面、顺畅的输入系统、完整的数据库(包括空间数据和属性数据) 、完备的应用子系统、详尽的城市规划知识库、智能的辅助决策支持系统、完美的输出系统等。如图1 所示:

在城市规划与管理中,依据使用目的的不同,UGIS子系统可分为城市规划信息系统(Urban Planning Information System ,简称UPIS) 和城市管理信息系统(Urban Management Information System,简称UMIS) 。

2. UGIS在我国的应用

2.1应用水平的发展

我国UGIS 发展至今,经历了四个发展阶段,其应用的层次、涉及行业领域的广度都有明显的差别。开创阶段以遥感技术研究与调查应用为主;以管理信息系统为主体结合GIS(地理信息系统) 的静态发展阶段,其应用则以城市规划管理信息子系统的开发和建设为主;以UGIS为主体结合办公自动化的动态规划阶段,应用的重点以建立各种专题数据库为主;在面向城市可持续发展的“数字城市”发展阶段,应用层面已经转向辅助决策、城市问题分析、监测调度与调控等方面。

2.2现阶段的应用状况

目前,我国已迈入UGIS面向城市规划管理、城市监测和评价分析实法性应用阶段,大多数省市区城市规划、建设与管理的数字化工程基本处于UGIS 与办公自动化结合的阶段。总体上,我国UGIS 的应用领域逐步拓展延伸至以下领域:

2.2.1地理空间数据管理领域。即对各种空间数据进行数据库管理、更新、维护、快速查询与检索,用多种方式输入决策所需的空间信息。如北京市建立的类管线(供水、污水、电力、通讯、燃气、工程、管线) 以及测量控制网、规划道路等基础测绘信息,形成测绘数据的城市地下管线系统。

2.2.2建立专题信息及区域。如“数字上海”项目中建立了浦东公交地理、浦江两岸重大工程开发、地籍管理、房产管理、建设管理等地理信息系统等五个子系统。

2.2.3地图制图领域。利用GIS 建立地理空间数据库,输出全要素地图、城市各类专题图等,并制作出城市三维景观实体。

2.2.4空间查询和空间分析领域。对空间数据进行叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询、空间几何分析等。

2.2.5与遥感图像处理系统结合。遥感数据是城市地理信息的重要信息源,应将城市正射影像叠加到数字地图上,以进行更逼真、更准确的空间分析外,还运用于制作城市的虚拟景观模型。

3. UGIS 发展的对策与建议

UGIS 经过多年的发展,从构建系统、制订标准、人员培训到城市管理与应用积累了丰富的经验。以“数字上海”、“数字南京”、“数字北京”为代表的UGIS 系统工程都在紧锣密鼓地实施中。此外,各地中小城市也在扬鞭策马建立区域管理系统。UGIS的发展加速了城市管理方式与方法深刻变革的步伐。在快速发展的过程中,呈现区域不平衡,如东、中、西部的不均衡及南北经济发展及空间差异使得UGIS 在人力、物力、资金投入、建设与应用、系统的功能等方面都存在显著的差异。UGIS 的建设与应用兴起于香港、广州、珠海、深圳、中山、北海等城市。1996 年北海市就建立了城市管理信息中心,长江三角洲区域建立了以上海、南京为中心的系统,经过多年探索实践,UGIS 已成为上海城市管理与建设、市政府决策的重要工具之一,与中西部城市形成了明显的对比。深圳、广州等城市UGIS 建设,已进入城市管理和规划业务应用阶段。香港特别行政区建成了一个综合型的包括基本制图、专题信息、城市规划信息和地理信息检索等子系统, 满足了香港政府和公众服务的要求。另外,UGIS 的硬件设备及框架结构易实现,但数据的获取特别是卫星遥感数据的获取、数据标准化、规范化、数据共享、与办公系统、MIS 的结合还有待完善,这是UGIS 建设成功与否的关键。笔者认为UGIS 的发展应注意以下方面:

3.1建立良好基础数据获取的机制

UGIS 的建设与应用,是社会性公益事业,需要自统计、环保、交通、市政、公安、绿化、政府、社会保障等部门提供的数据、数字地形图、数字遥感图、数字化城市基本地理统计单元信息、人口统计信息等。只有政府以及有关部门的大力支持与协力配合,才能将这些“血肉”与“骨架”有机整合,以加速系统有效运转,各方受益。

3.2以统一的标准进行数据提交与使用

数据的获取、处理成本占地理信息系统工程投资的30 % -50 %以上。所以,政府部门应尽快制定相关标准,保证依照标准和规范提供自己的基础数据和统计信息,从而为系统建设节省资金与时间成本。为此,上海市出台了相应的标准和规范,为“数字上海”成为一个供各方共享数据的基础平台。

3.3讲实效 全方位

UGIS 应面向城市社会、经济、生活综合服务,不能为系统而建系统,盲目攀比,或仅仅建立一些内部使用的GIS系统。如上海市建立的浦东新区公交地理信息系统,对目前路网的公交流量、线路进行最快速的调整,已成为交通部门科学规划不可或缺的工具。

3.4培养高素质的UGIS 专业人才

UGIS 所需数据来源极为广泛,数据格式很复杂,为确保建立的系统畅通使用,保证系统始终处于最佳运行状态,使系统在运营后顺畅、安全、稳定,高效地发挥功能,培养一批具备GIS 专业素质的人员乃是当务之急。

3.5总揽全局,规范管理

由政府部门总揽全局UGIS,疏通各个渠道,协调机制建立面向城市管理和城市建设及城市社会、经济、生活服务的综合系统工程,避免重复、盲目建设,监督职能部门科学制定规划、政策与规范、行业标准及实施科学规范管理。总之,我国UGIS 经过近20 年的发展,在城市规划、建设与管理行业的应用积累了较雄厚的技术和人才、经验和物质基础,展示了巨大的发展潜力,具备向产业化迈进的初步条件。UGIS 高新技术产业,将在国标化都市、大中城市、小城镇建设与管理及重大工程建设中得到更广泛应用,将彻底改变传统城市规划、建设与管理方式落后的局面,进一步推进我国城市现代化的步伐。

结语

城市规划与管理的基本目标始终是保障城市的健康发展,为人们创造优美宜人的生存环境。而迅猛发展的UGIS 技术,已成为数字化和信息化多源城市空间信息的统一载体,为城市规划与管理提供了方便、快捷的技术手段,提高了规划、管理与决策的效率和质量。如何充分利用和挖掘UGIS 潜力,使之与城市规划与管理更好地结合在一起,造福于全社会,是目前亟待解决的问题。因此,应充分认识到目前我国UGIS目前的发展状况,加快相关行业技术标准与规范的制定,加快相关技术的研究与开发,跟上“信息化、数字化”时代的步伐。

参考文献:

[1] 张新长,等.城市地理信息系统[M].北京:科学出版社,2001.

[2] 阎正.城市地理信息系统标准化指南[M].北京:科学出版社,1999.

[3] 徐建刚,韩雪培,陈启宁,等.城市规划信息技术开发及应用.南京:东南大学出版社,2000.

[4] 蓝运超,黄正东,谢榕.城市地理信息系统.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1999.

第3篇:地理信息系统发展史范文

关键词:地理信息系统;应用;环境保护

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)20-4929-02

Application of Geographic Information System in Environment Protection

LI Jin

(Pudong Branch, Shanghai Institute of Surveying and Mapping, Shanghai 200129,China)

Abstract: With the development of information and computer technology, the level of science and technology has been significantly improved, the modern science and technology has been widely used in environmental protection work. Will implement the geographic information system to the inevitable trend of the development of environmental management work has become the work of environmental protection. This paper describes the use of several specific geographic information system case in environmental protection, and the problems related to the analysis and processing.

Key words: geographic information system; application; environmental protection

目前,资源、人口和环境问题是人类社会面临的共同问题。面对全球环境日益恶化的趋势,环境保护问题逐渐引起人们的高度重视。同时,能够对环境保护起到推动作用的信息技术也开始备受社会各界组织的关注。环境保护与环境信息的处理和采集工作密不可分,而环境信息的采集80%以上与地理空间位置相关联,自然而然,地理信息系统会成为保护环境的重要工具。有了地理信息系统技术的支持,相关工作者既能够对环境信息进行获取、阅读、存储和管理,又能够对环境情况进行有效的分析和模拟评价,从而为后期环境保护提供更及时有效全面的技术支持和信息化服务。建立完善的地理信息系统的建设显得迫在眉睫,然而目前我国地理信息系统建设还处于发展的初级阶段,很多问题有待考虑和商榷。

1 地理信息系统简介

地理信息系统又称“资源信息系统”或“地学信息系统”,简称GIS。它是一种由遥感技术、计算机技术和地理科学交叉相容产生的系统,对空间数据具有采集、分析、存储功能。20世纪中期地理信息系统起步并飞速发展,发达国家早已将GIS运用于社会各经济活动中,它是在计算机技术支持下对地球表层空间中产生的数据进行获取和分析的。目前我国也逐步引进地理信息系统,并运用于交通运输、环境保护和农林牧副业等领域中,对社会经济效益产生了巨大影响。地理信息系统的出现打破了原先固有的模式,以支持生态环境保护和资源动态管理为主的系统模式诞生,对环境保护的发展产生了巨大影响。

2 GIS在环境中的运用

2.1 环境监测

环境监测和GIS的结合应用中,我们可以巧妙地将其动态监测与GPS、GIS等科学技术进行有机地结合在一起。在汽车等相关运输工具上装载GPS定位系统,可以将车辆在行驶过程中采集到的实时数据准确无误的反应到GIS电子图上;对固定地区的污染情况,则可以先对实时数据进行采集,然后利用GPS将数据导入到GIS中,同时对数据实施监测,等电子图上的坐标对其作出反应后才将其存储到相应的数据库中,并定期进行更新,这些已经收集的数据可以为后期专家对环境保护进行动态分析提供一定的依据。

遥感技术对整个环境保护也同样起着重要作用,它实时性、同步性的特点为相关工作人员提供了污染源分布和扩散情况。人们通过被检测的物质的波长对污染物进行分析、定性。GPS根据遥感技术获得的实时数据对其进行地理位置定位,然后利用环境数据的实时采集系统和地学编码对其进行GIS处理,从而实现环境动态监测。

2.2 环境影响评价

所谓环境影响评价说的就是对整个环境质量好坏的评价,它是判断环境管理工作是否合格的依据,也是实施可持续发展道路的重要手段之一。环境影响评价的实施过程是按照一定的流程和评判标准对一个区域内的环境质量状况进行确定,然后预测其可能给人类正常日常活动和环境质量变化产生怎样的影响,按照时间先后顺序可分为现状评价、回顾评价和预期影响评价。环境评价的首要工作任务是确定评价的观点、目标、方法、和标准,然后通过分析和运算得出科学合理的评价。20世纪中期环境评价在发达国家出现,并与70年展迅速。纵观古今环境评价发展史,由原先的单一目标逐渐发展呈多个目标,由单纯的自然环境体系逐渐向社会环境发展。同时,充分利用大自然中例如水、大气等自然环境数据建立科学合理的环境质量模型,是环境影响评价有力的分析手段。

目前我国并未明确规定对环境影响的评价必须有使用地理信息系统,但由于其本身所反映出来的准确性和实时性让众多学者和专家已潜意识里将其作为一种工具,并运用到实际工作中。例如,上海市环保局建立的地理信息系统就可以准确的实现对环境质量的预测和环境现状评价;深圳市环保研究所利用GIS对环境影响评价报告中的制图和编写进行处理;厦门环保局将遥感技术和GIS进行有机结合,分析了厦门沿海地区岸边的滩涂和水面面积等一些自然环境问题,以及沿海地区经济发展状况;除此之外,调研人员还将GIS运用到环境质量影响的设计报告中,并取得了相应的成效。

2.3 环境管理

决策服务和环境管理是GIS管理系统的两大主要系统。GIS的运用很大程度上提高了对数据的精准度和收集方法,切实提高了环境管理的效率。通过GIS对基础数据的采集和分析、信息查询等相关功能,工作中可以对已经进行过编码的数据进行处理,将其整合在一起,确定其对应的地理位置,同时,对各信息之间的关系进行有效分析。为使得企业管理信息系统向更深层次方向发展,GIS的应用仍然坚持与环境模型结合。

随着计算机网络的不断发展和经济水平的不断提高,环保部门的工作人员正在慢慢从人工统计和手工制表等传统的工作中走出来,由具有时代性的信息化管理技术来代替这一工作任务,运用计算机将基础数据和专业图片以及相关数据进行有效管理,为后期数据分析等相关工作提供一定的依据。环境管理坚持以现代管理为出发点,利用GIS、计算机等工具进行开发,其具体特点表现为针对性、实用性和自助开发性。

2.4 城乡环境规划

与GIS技术相同的3S技术在城市规划过程中同样发挥着重要作用,一定程度上对城市规划的设计方法有所改善。将地形分布、气候信息和雨量大小提前导入到系统中,然后对其进行科学的评判,对计划建设的内容,特别是工厂区域的重度污染区进行准确评估,从而为选址提供一定的依据。对于已经出现污染状况的区域,对污染源进行分析,提出相应的建议或解决措施。一九八七年广州市引进国外先进技术,建立了城市规划信息系统,目前,该系统包括城市规划管理、城市地理、城市交通规划和城建档案四大系统,且各系统之间相互兼容。结合了GIS系统的城市规划管理不仅涵盖了传统城市规划中的设计功能,还能够较为准确对气候进行预测,并评估其对城市产生的影响。通过在城市各个站点建立监测站,对城市空间数据进行采集分析,将其纳入数据库,以便后期研究人员对环境数据进行分析时有据可依,从而制定相应的措施。

2.5 环境应急措施

环境污染应急事件的基本内容和特点要求我们在处理各类事件时需对空间数据进行大规模的融入,将空间信息和预测、评价、监测等内容均包含在内。所以建立完善的数据库对环境应急系统来讲显得尤为重要。但是该系统的根本在于环境数据和地理信息的融合,这就从侧面意义上引进了GIS数据管理。在环境应急措施中需要GIS为实现环境管理工作的高效性为其提供一定的空间用来存储空间数据。环境应急系统需对时间、空间进行处理,而GIS能在最短时间内为其提供全面、完整有效的数据,并根据实际情况对相关数据进行分析,为高层决策提供一定的依据。

3 结束语

总之,随着经济的不断发展和GIS技术的不断完善,我国环境地理信息系统在开发和应用上面逐步迈向新的台阶。相信在不就的将来,随着地理信息系统在我国的建立,其在环境领域的发展和运用会得到进一步的完善,而环境管理工作者的管理工作也会因为它而变得简单方便很多。

参考文献:

第4篇:地理信息系统发展史范文

关键词:遥感 地理信息系统 全球定位系统 公路 勘察设计

1.引语

随着现代空间探测技术及计算机信息技术的迅速发展,遥感、全球定位系统以及地理信息系统这三种先进技术在公路规划、勘察选线方面的应用和勘察的设计实践,多段的高速公路以及大型的隧道的勘察设计应用方面取得了非常好的结果,不但将速度提高至2~3倍,而且能够全面的认识到公路工程地质环境的实体特征,提高了工程工作的质量,尤其是在减少不良地质危害等方面,带来了不小的经济效益和社会影响,具有很好的发展应用前景。

2.3S融合技术是用来进行公路勘察的先进科技手段

遥感、全球定位系统与地理信息系统技术对人类探测地球,分析环境提供了先进的手段。3S技术各有专长:遥感图像可以快速获取大面积的信息,但有些地物属性不可全面感知(比如高程与经纬度);GPS能够迅速定位目标,但是没有地理属性;GIS拥有信息查询分析与管理能力,但是数据的获取比较困难;综上它们的结合应用应该是当代信息科学技术发展的必然趋势。

3S技术的结合可以有多种形式,可以根据工作需要而定。比如应用卫星与航空遥感图像和计算机信息处理技术相结合,能够快速的编制各种比例尺(1:200000~1:10000甚至更大的比例尺)的遥感图与解译工程地质图用于指导选线勘察工作。可以将综合效益提高30~200倍以上,将地质选线速度提高3~5倍以上。

另外,应用3S系统的信息采集分析以及制图等功能,可以有效地进行公路交通各阶段管理工作。比如说,路区的遥感图像的更新、专题图的输出,车辆的GIS与GPS动态的安全管理,车流量与经济发展的分析等。

从公路的选线、工程的地质勘察到公路的运行管理,3S技术中的信息分析技术有其它技术不可取代的影响;而遥感航测制图还有速度快、质量高、节省财力的特点,而三维遥感航测的数据就是公路的勘测设计自动化的前提条件。

3.遥感技术在公路勘察设计中的应用与效果

3.1公路规划方案遥感制图

遥感图像的宏观性、真实性,为研究者提供了及其可信的地形地貌、地质构造跟地物的识别的分析依据。陕西省规划建设的“米”字形干线公路,就应用了卫星遥感TM数字技术中的图像编制技术,编制出了中大比例尺的公路设计图,所以该技术在具体实施中就体现出了其突出的作用和影响。

3.2公路隧道遥感地质论证选线

高等级公路施工过程中隧道的占得部分规模较大,随着大隧道的出现,投资金额的增长,如果选择最优线位通常可以节约将近数千万甚至数亿元的投资款,有非常重大的意义,由此可知,遥感技术在公路隧道的设计的选线优化工作中起到了很关键的作用。

3.3公路工程地质调绘与不良地质现象遥感调查

1)遥感工程地质调绘技术。传统工程地质调绘(地质测绘)是通过技术人员的野外作业来实现,不但费时费力,效率不高,并且由于人的视野受地形与植被遮挡影响,许多地质问题不容易明确的观察。遥感图像信息丰富,可以为工程地质人员提供直观的调绘依据,能够有效加快工作的速度。

将遥感图像与GPS定位系统结合,能够在沙漠区的工程地质调绘中起到特别重要的作用。榆林~靖边ll7km高速公路设计线位于毛乌素沙漠区,沙漠区人烟稀少,交通不便,而且活动沙丘地形复杂多变,常规方法周期长,劳动强度大,重要的工程地质调绘图件不但很难准确的填绘,也不能保证图件质量。我们以遥感信息为主,利用计算机信息增强与信息提取,结合重点验证的方法,来建立准确的工程地质解译标志,判断沙丘的流动方向。通过GPS进行观测点的准确定位,详细划出分活动沙丘、半活动沙丘以及固定沙丘区,能够快速高质量的完成急需图件,其速度是常规调绘方法的2~3倍,提出的减少沙害的新方案,对有效提高该段路线的勘察设计质量具有重要作用。

2)不良的地质现象遥感解译与预测。不良地质现象,是公路建设施工工作的主要隐患,目前,在陕西全省已建成的高速公路上发生灾害主要是由于不良的地质问题造成的。所以,采用先进的遥感技术来解译调查各种不良的地质现象,是进一步提高勘察和设计质量和水平的最佳捷径。

3)GIS和DEM技术开发与应用。公路勘察设计技术是涉及的领域非常之广泛的边缘性技术,而地学、遥感、测绘数据信息是公路勘察设计所需的基础条件。因此,地理信息系统作为信息查询,以及数字高程模型作为地形分析的先进专业技术,在公路勘察设计自动化的发展史中具有非常关键影响。

数字高程模型,包括工程三维的特征分析、空间的环境分析、工程的模拟仿真与动画制作的前提。三维数字的高程模型和遥感图像以及其他的图形信息互相结合,在提高工程勘察质量、优化设计、预防不良地质现象等等方面具有重要作用。

4.结语

1)现代的3S高新技术的发展和应用,为人类勘测地球提供了高效的方法跟丰富的信息资源。遥感信息的宏观性、实时性和全球定位系统的快速准确性,可以很大的开拓人类的视野以及改造自然的力量。

2)通过实践可以表明,3S技术在公路的勘察设计,在高速公路网宏观的规划和路线调查,桥位工程方案的论证等方面,都可以全面的了解公路规划区周围的环境地貌和地质要素,不仅提高了决策水平跟设计质量,而且还对优化方案、节约投资起到关键性的作用。

3)随着人类对环境质量的要求越来越高,通过3S、3D与常规勘察设计技术的完美结合,才能使公路的勘察设计快速优化。大力推广3S技术在公路建设中的普及与应用,有利于科技进步,提高人类改造、美化环境的水平,对加快人类的进步具有及其重要的意义。

参考文献:

[1] 戴魏晗,魏清,戴磊.遥感技术在公路勘察中的应用[j].地球信息科学.2001(3).

[2] 杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3] 李智强.浅析3S技术在公路选线中的应用[j].山西建筑, 2007,33(30).

第5篇:地理信息系统发展史范文

【关键词】地理信息;4G网络;第四代通讯;GIS

地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义,是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、性质、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。4G,就是第四代移动通信技术,相比于目前的3G网络具有速度快,带宽高,服务多,融合强的特点在社会生产活动和人们日常生活中,很多信息属于具有空间位置特性的地理信息。根据权威部门的统计,在与人类生活息息相关的所有信息中,与位置有关的信息大约占80%。本文尝试探讨地理信息如何在4G移动网络中的应用,以及对未来发展趋势的展望。

1.4G移动通讯网络产生的背景

随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。另一方面,4G也因为其拥有的超高数据传输速度,被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。

2.3G网络的发展现状及地理信息技术在移动通信网络中的作用

3G(3rd Generation),即第三代数字通信。3G的一个突出特点是,在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间,任何地点,用任意方式与任何人高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。经过近几年的发展,3G网络已经开始应用在很多方面。地理信息技术是一种非常重要的空间信息技术,它的工作对象是空间数据,这些空间数据有一个最大的特点:就是每一个数据都有属于它自己的地理坐标。地理信息技术把这些空间数据运用科学的手段进行综合、管理和评价分析,可以得到许多普通系统难以控制且难以得到的信息数据,从而工作人员知道空间位置。在移动通信网络中就可以利用地理信息技术对网络进行管理,利用其空间的定位和分析,为移动通信行业的管理者提供管理决策的数据信息。

3.地理信息在4G网络中的规划

地理信息已经得到了广泛应用,服务于我们的生活、工作中,并带来便利。电子地图、卫星导航、遥感影像,这些地理信息产业链上的新生事物正在创造奇迹,效益已经显现。地理信息系统(GIS)集地球数字化于一身,能装下整个地球的超量信息。目前,全球GIS这一新技术产业的年增长率已达到35%以上。

客观世界是一个庞大的信息源,随着现代科学技术的发展,特别是借助近代数学,空间科学和计算机科学,人们已能够迅速地采集到地理空间的几何信息,物理信息和人文信息,并适时适地地识别、转换、存储、传输、显示并应用这些信息,使它们进一步为人类服务。

环境保护是全球范围的问题,人们越来越认识到环境保护的重要性。2000年,国家环保总局与国家测绘局合作开展了中国西部地区生态环境遥感现状调查,在双方实现了数据共享的基础上,利用GIS信息数据编制了《中国西部地区生态环境资源现状遥感调查图集》,并结合有关地貌、气象、降水以及地质、水文资料,对西部地区不同区域耕地、草地沙漠化和水土流失进行了全面分析。

2002年,两局再度合作,开展了中国中、东部地区生态环境现状遥感调查,建立了中、东部地区生态环境现状遥感调查综合数据库,从生态环境现状的评价,到变化趋势、荒漠化、水土流失、土地利用和土地覆盖的变化,以及典型地区生态环境走势等,都进行了分析论证,在成果共享的基础上,取得了良好的效益。为了“天更蓝,水更绿”,目前,两个部门正在进一步对遥感、地理信息系统技术应用于全国生态环境保护方面进行长期合作。

这就是地理信息在未来的4G网络普及以后,街景服务将会深入生活的角角落落,地理信息服务将无处不在。

4.地理信息技术在4G网络中的优化

地理信息技术与4G网络技术的结合主要考虑的是4G网络的质量和容量问题,因为这个两个问题直接对运行效率和效益产生巨大的影响。由于网络环境的复杂性和多变性等特点,网络的规划和优化工作对网络运营商而言,是重要的工作内容之一。网络规划主要是根据网络发展的趋势和在未来怎么发展做出预测,为以后建设网络打下坚实的基础;网络优化主要是提高网络整体的运营效率效益,满足不同用户之间的需求。

经过精确的计算,可以计算出周围环境网络信号的强弱程度,用来对整个进行科学合理的规划,利用地理信息技术在移动通信网络中的综合运用,得出综合结果,不仅如此还可以帮助工作人员调整基站,为科学的选择基站提供决策依据。另外还可以使我们更加详细的了解地理环境特点。我们不仅可以查询地理位置的地形、道路、分布特点等,还可以快捷的查出地表覆盖率、海拔的高度、地理的经纬度等,可根据自己的需求显示出结果。地图调用在传统的基础上加以发展运用,形成了智能化的专题数字地图的查询显示,然后在进行通道的计算。

通道计算是一种功能,通过对专题数字地图和模型的数据的显示进行分析和计算,并加上地理信息技术在移动通信网络中可视化的运用管理作用,确定通道两头之间的地理位置、空间分布的情况是否满足两点之间的网络传输要求。通道计算是小区规划软件的附属功能。利用地图调用的规划软件,显示出小区地理环境的数据,并对其进行空间分析,与此同时在对网络覆盖率进行预测的基础上,分析小区网络信号强弱程度,将两者结果相结合,并计算出同频干扰、邻频干扰,用来对小区进行有效科学的规划。

很多软件开发商和硬件开发商都能明显的感觉到地理信息技术对于移动网络的规划和优化起到了巨大的作用,与传统的模式相比,它改变了纸上作业方式,利用现代的科学技术完成了对传播模型的模拟和计算,并对此进行分析处理,弥补了传统的纸上作业模式的不足,提高了网络的设计质量,将移动通信网络规划和网络优化的技术水平和运营效率有效的结合起来了,从而满足了网络运营商和客户不同的需求。

5.地理信息技术在4G网络下发展的展望

我们可以清楚明白的看到从2G时代到3G时代,再从3G时代到现代的4G时代,在移动通信网络的发展史上,其发展速度迅猛,功能也在不断的增多增强增大,其中离不开地理信息技术为移动通信网络作出的巨大贡献。随着地理信息技术在移动通信网络中的不断发展和深入,相信在不久的将来,地理信息技术与将会和移动通信网络融为一体,二者相互依存、相互促进,缺一不可,为以后移动通信行业的发展奠定了坚实的基础。

【参考文献】

[1]姜文波,李熠星.CMMB发展规划[J].广播电视技术,2008,7.

第6篇:地理信息系统发展史范文

【关键词】城市;城建档案;城市建设;城市发展

城市是社会生产力发展到一定阶段的产物。我国是世界上最早产生城市的国家之一,至少在3800年以前就有了城市。有了城市,也就有了“筑城”与“造廓”的有关活动,即今天我们所说的城市建设活动。从而也就有了记载这些活动的档案资料。

1.城市的发展为城建档案的产生奠定了基础

城建档案是城市建设这个系统工程的有力支撑杠杆。一个城市要取得发展,一要靠规划,二要靠建设,三要靠管理。科学规划世纪的城市蓝图,离不开城建档案工作的有力配合,只有完整、准确的第一手城建档案规划资料,才能规划出富有特色和风格的城市。从城建档案的定义我们可以看出城建档案源于城市的发展,随着城市的发展,城市规划建设管理活动日益增加、复杂。为了便于城市建设管理,有关部门对城市建设和管理中的一些重要活动进行了记载,便形成了最初的城建档案。80年代初,为了贯彻《科学技术条例》,城建档案工作机构开始创建。

随着城市建设步伐的加快,城建档案的种类和数量在不断增加,城建档案的重要性日渐体现:首先,(1)城建档案是城市自然面貌和各项建设的真实记录和实际反映。城建档案是编制城市规划的依据。没有完整的城市建设工程档案为基础材料,城市的基础建设现状的调查研究将付出更多的代价;(2)城建档案是工程维修、再建依据。城建档案反映着建筑物和构筑物的真实面貌。它也是其它工程建设的依据,对自身建筑的维修、改建、扩建、停建和再建,以及相邻建筑物的建设都具有依据作用。我国的建设者们吃透了没有档案的苦头,更加注意城建档案的收集和整理。(3)城建档案室是抵御灾害和战争,建立城市应急系统的依据。天灾和战争是城市基础设施损害严重的两大因素,城建档案可以在遭受天灾和战争之后为及早恢复建设提供依据,而在平时,城建档案又可以为人防和备战工作提供可靠的依据。(4)城建档案是编史修志的凭证。(5)城建档案是调解纠纷、明晰产权的凭证。(6)城建档案是查究事故的凭证。

其次,城建档案是人们从事工程建设活动形成的,是人们工程建设经验的结晶,包含有丰富的科技知识。它们可以说,城建档案是科技资源储备的一种形式。

再次,城建档案信息是城市建设、规划和管理的重要环节。城市是发展的、动态的、变化的,城市建设要根据历史和现实,着眼于未来,城建档案为领导查找各种现实的历史的城市资料,科学地综合地发展城市提供了条件和依据。

2.城市的发展与城建档案管理工作的密不可分

具体体现:

2.1城建档案馆作为城建信息中心,承担大量建设信息的管理和服务职能,应适应网络时代需要,积极发挥城建档案信息功能和服务主题,计算机在信息检索及加工方面的优势,探索对档案信息进行整理加工,形成信息新产品的模式,从提供复印纸质档案逐步向提供电子产品、数据光盘子和浏览软件转变。利用网络提供城建档案服务,将不同载体、不同地理位置的城建档案信息资源以数字的形式存储,以网络化的方式相互连接,实现社会资源共享,逐步建立数字城建档案馆。

2.2深入开发城建档案资源,加强横向合作,联合城建系统各专业单位,以城市地下管网为主体,逐步向纵深发展,建立地下管线、工程地质、公用设施、道路网、绿化、古建筑等专题资源库,建立网上地理信息系统。

2.3建立城建档案信息网站,向社会宣传城建档案馆,宣传档案法律、法规,为社会公众提供馆工程档案资料及报建项目目录,公开职能及办事程序,提高工作透明度,公开城建档案服务项目及反馈意见邮箱,开展网上办公。

综合所述,笔者认为城市发展与城建档案的关系是密不可分的,它们既有联系又有区别的,也是相互作用的有机整体。城建档案包含城市发展的内容,而城市发展则反作用于城建档案,促进城建档案资源建设和丰富馆藏结构,两者是相互联系、相互促进、相互作用辨证关系的统一,共同寓于城市建设、发展、变迁的全过程,共同为社会经济、城市发展和文化建设发挥着重要的作用。城建档案管理部门要积极行动起来,迎接新的挑战,使城建档案管理工作跟上时代的步伐,更好地为城市建设和发展服务。

城建档案与城市发展它们既有联系又有区别,是相互作用的有机整体。城建档案包含城市发展的内容,作用于城市记忆,并为留住城市记忆提供基础条件;而城市发展则反作用于城建档案,促进城建档案资源建设和丰富馆藏结构,两者是相互联系、相互促进、相互作用辨证关系的统一,共同寓于城市建设、发展、变迁的全过程,共同为社会经济、城市发展和文化建设发挥着重要的作用。

城建档案工作发展于80年代初期,20多年来随着改革开放经济建设和城市建设的快速发展,城建档案工作在城市可持续发展中的作用逐步显现出来,并为城市可持续发展做出新的贡献。

城建档案工作是城市建设可持续发展的重要组成部分。城建档案直接记录着城市产生和发展过程,保存大量对城市规划、城市建设、城市管理工作具有依据和条件的材料,如直接形成的归档保存的文字、图表、数据、声像等各种载体资料,城建档案馆进行分类整理保存或编研成果后,又直接为这些领域和社会提供各项服务。

第7篇:地理信息系统发展史范文

【关键词】WebGIS技术;Internet平台;环境监测

农业增长受到环境因素的强烈制约,这其中的环境因素以水文、风向、降雨、光照、等作为主要因素,要想提高农作物的产量必须对这些因素进行合理的调节,并且最大程度的降低自然环境对于农作物产量的影响,通过合理的环境数据分析,将农业专家的系统性分析和四季监控结果相互结合,用来形成最为有效的农业生产依据,使其能够更好的成为农业生产的科学依据。

一、WebGIS技术概述

WebGIS技术将作为交流Internet平台,并且应用软件客户端,可以实时对环境、地理信息进行监控。Internet平台赋予了WebGIS技术的储存、分析、显示能力,使其完成了分布式的应用体系结构,通过此建立了良好的系统开放性平台,使其能够降低GIS技术的使用成本,同时在实用性和地理信息操作中提高了问题收索范围。WebGIS技术要比GIS技术更加先进,在技术上结合了Internet优势,并且在运行环境中能够更好的在互联网上进行运行,并且可以随着的使用客户端进行登录进行信息的查询,WebGIS通过浏览器可以完成和多系统的无缝连接,并且能够建立更加方便、快捷的GIS系统。将田间环境数据的统计分析进行最为直观的利用,并且通过WebGIS技术来解决农业生产中最需要辅助解决的问题。

二、监测平台的设计环境

1.监测平台的实际作用

在现代农业科学发展的作用中,很多硬件环境在设计开发上以田间的环境检测作为主要目的,并且运用WebGIS技术实现平台环境数据的即时获取,在获取过程中将环境数据和实际信息进行结合,并且将其形成可视化数据,针对这些数据能够完成综合性查询、资料统计分析、以及图表的生成。在系统使用中Internet为农户、农业技术人员提供最为准确的田间环境信息,并且使用以往的统计数据进行综合性分析,使检测平台的可靠性、共享性、技术性更加的准确及时。

监测平台根据实际的农业需要,形成一个高效、安全的田间监测环境,这个检测环境可以有一定的实时性以求满足环境的实时信息更新,使用者可以根据环境数据作出决策,并且使其具备准确性。使该系统能对绝大数的环境进行分析和处理,实现多用户的并发访问。我国多数地区的田间环境检测指标比较相似,所以这套系统更加适应于林业、草原等环境检测,并且通过系统的升级可以更加兼容性和可扩展性。

2.监测平台的功能性

田间环境检测系统是以数据采集作为主要平台基础,并且通过C/S模块进行相应的数据采集、转换、统计分析,这些功能能够使农田环境信息从整体上进行掌控。使管理员和用户都可以通过互联网直接查询田间的环境信息,并且对环境进行更好的掌控,通过种植技术的监控,使自然灾害得到控制。

三、田间环境信息监测数据采集

1.GPRS的田间信息采集

通过GPRS在田间多个区域设计无线通讯模块,这些模块可以直接通过传感器来采集土壤湿度、风度、风向、降雨量等并且通过实施的田间环境监控服务器来完成资料上传。这种功能的关键技术在于,在GPRS技术的带动下通过TCP/IP方式来完成计算机和传感器之间的通讯。

2.系统管理

系统管理功能设置的是否合理直接影响系统运行的安全和效率。监测系统平台中系统管理主要包含用户管理、权限管理、监测点信息管理、实时采集环境数据管理等数据直接导入子模块。并且通过操作用户实现系统的权限操作,这样不仅能够提高系统的安全性,降低非法用户的访问。由于监测点可能根据具体情况采用不同的布控方式,所以系统管理中加入监测点管理一项,管理员可以定义监测点的类型、名称、地理位置等详细数据,定义要的数据在用户访问时会自动更新在地图上,使系统灵活方便。对于采集到的环境数据都是程序自动写入到数据库中,但是不一定所有的数据对于管理者或用户都有效,具有权限的管理员可以对采集来的环境数据进行增、删、改等操作。对于长时间段没有实时采集的数据,管理员可以批量导入环境数据,系统提供批量导入模板系统管理中的功能,所有系统的开发模式都是由C/S、B/S所组成这些模式只是在系统使用性上具备。

3.环境数据实时显示

数据的实时显示是可以对多种群体进行视觉上的显示,并且通过网络用户的自行使用可以直接利用B/S模式开发。其中数据显示形式集中两个方面,首先收集地图上的实时监测点所反映的环境关系,(风速、风向、光照度、空气温湿度、土壤温湿度、)等实测值通过网络的方式进行直接的显示,并且将环境要素确定为实时数值,并且通过图表的形式对不同种要素的变化过程进行显示。

4.环境数据综合查询

在进行环境数据查询的过程中地图联动和实时查询成为最为重要的查询数据,这些查巡结果被定位到地图上时,可以通过地图上的操作选择将所选区域的环境信息、空间信息等进行最为有效的整合。

5.环境数据统计分析

统计分析应该能够实现对任意环境要素数据的按固定时间段(年、月、日)和任意时间段的统计分析,统计项包括最大值、最小值、平均值等,结果以图表和表格形式给出,同时提供分析结果和表格下载功能。

6.基本的GIS功能

除了和环境信息相关联的地图操作,系统还应该提供基本的GIS功能,包括地图缩放、移动、数据输出、距离测算、面积量算、选择、查询统计以及空间定位等功能,辅助用户对田间环境信息作深入分析处理。

四、监测系统平台各功能模块实现

1.系统管理

根据对不同环境中,对系统模块需要实现一定程度上的共享,尤其是不同用户管理和权限的设定中,需要不同的检测点针对信息进行管理,主要包括权限管理、监测点管理等,这些管理项目通常需要导入多个模块。系统模块是为了保证系统运行安全,并且使只有被授权的合法用户才能使用,在应用层面上来说可以防止非法用户的恶意使用。在数据管理上用户管理、监测点信息管理和实时集的环境数据三种环境管理数据的增加、删除等操作是独立存在的。这些操作在执行上相对简单,只需要根据相关的条件进行检测就可以进行数据的更改。同时在权限管理中可以将历史环境同时淡入子模块中,这样可以避免实现方式中的相对复杂的逻辑性。

2.系统数据的快捷查询

环境数据的综合查询要实现和地图联动的查询。实现对环境数据查询后根据查询结果定位到地图,将空间信息和环境信息有效的结合起来。综合查询可以实现对环境要素(空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、风速、风向、降雨量)多条件(大于、等于、小于、大于等于、小于等于、不等于、包含)查询,查询出结果以列表形式显示在查询条件下方,点击监测点编号可以定位到地图的相应监测点上,并以高亮显示。

五、结束语

无线传感网络的应用使GPRS对于农业上的监控得以实现,并且通过GPRS能够更好的对于田间作物的生长进行监控。使田间环境信息具备有更好的时空性和动态性,在WebGIS技术应用过程中需要建立一个环境信息管理中心,并且通过数据属性和空间数据的积累构建成完整的数据库结构,同时将数据研究朝着网络化的方向发展。使数字化成为了田间基础信息的检测平台,这一平台的运行时田间环境信息管理更加的系统,能对田间环境信息进行更有效的环境信息统计,保障了精确农业发展的技术性。

参考文献

[1]王彦集.农田环境信息远程采集和Web系统的实现[J].农业工程学报,2008(9).

[2]王文富.3S技术在红星农场现代农业中的应用[J].现代化农业,2010(5):49-51.

[3]胡炜.地理信息系统发展史及前景展望[D].北京:中国地质大学,2011.

[4]赵艳丽.电力企业应急救援信息管理系统研究[D].武汉:中国地质大学,2008.

[5]安惜平.城市交通路径诱导算法研究[D].河北:河北科技大学.2008.

[6]毛艳华.基于.NET的城市电网负荷预测系统设计与开发[D].天津:南开大学,2008.

[7]严霞.基于Zig Bee无线传感网络的动物机器人系统MP3音频自嵌入方法研究[D].合肥:中国科学技术大学,2011.

第8篇:地理信息系统发展史范文

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

[1]鞠建华,等.资源环境与遥感[M].北京:地质出版社,2005:39-141.

[2]郑丙辉,王桥.环境遥感应用现状与展望(上)[J].航天技术与国民经济,2000,9:1-3.

[3]王桂宏,张友焱,冉新权.油气勘探中遥感方法新进展与趋向[J].地学前缘,2000,7(3):282-289.

[4]王卫安,竺幼定.高分辨率卫星遥感图像及其应用[J].测绘通报,2000(6):20-32.

[5]徐冠华.遥感与资源环境信息系统应用与展望[J].环境遥感,1994,9(4):241-246.

[6]谢文君,陈君.海洋遥感的应用与展望[J].海洋地质第四纪地质,2001,21(3):123-128.

[7]王文杰,张建辉,李雪.遥感在生态与环境监测中的主要应用领域[J].中国环境监测,1999,15(6):48-51.

[8]刘建国,王琳.空间分析技术支持的聚落考古研究[J].遥感信息,2006(3):51-53.

[9]施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境资源中的应用进展与展望[J].国土资源遥感,2002(4):7-13.

第9篇:地理信息系统发展史范文

在这场意义深远的革命中,作为生产信息产品的统计部门,具有着实现统计跨越式发展的极大优势。缘何此说,其一、具有社会经济内涵的数据是统计工作成果的特征,而数字科学也是信息产业的基础和核心,“数字”把二者联系的如此之近,更何况统计信息也是信息产品的一部分;其二、计算机、应用软件、网络等是具有代表性的信息产业产品,而统计用户是这些产品最稳定的用户之一,统计工作为这些技术领域的发展不断提供着新的市场需求;其三、信息产业发展的基础是具有完善的标准体系,而统计工作的全过程、构成统计报表制度的诸因素无一不是建立在统一的标准体系之上;其四、统计自身也是生产信息产品的部门,信息产业发展的总趋势必将带动统计事业的不断前进,而统计信息产品的逐步升级也将促进信息产业的不断发展。由此看来,统计部门没有理由不抓住国家“十五”计划纲要提出“加速发展信息产业,大力推进信息化”的有利契机,迎接21世纪的挑战,力争“十五”实现统计全方位的电子化战略目标。该目标的实现将预示着统计信息产品的技术含量大幅度提高。统计工作全部在网络环境下运行,实现统计政务电子化、统计工作流程电子化、统计办公电子化,统计生产力实现跨越式发展。“跨越式”预示着统计信息产品的时效性将以数倍数提高、统计传统劳动力将相应减少、统计数据技术性差错将大幅度降低、统计整体工作水平迈上一个新台阶。“九五”期间,统计办公电子化在国家和省市政府统计部门已取得较大进展,本文不再过多议述,仅就统计政务电子化和统计工作流程电子化谈点意见。

统计政务电子化

随着我国市场经济体制的建立和加入WTO的临近,政府管理体制的创新迫在眉睫,要求政府职能尽快地转移到搞好宏观调控、维护市场秩序、创造良好环境、提供公共服务上来。小平同志讲过:管理就是服务。“服务式”的管理是市场经济体制国家通用的政府管理模式。电子政务将推动政府职能的转变,也正是“服务式”管理模式的具体体现。

统计政务是政府行政管理的一个组成内容,它包括统计工作人员的资格认定、统计调查单位登记备案、部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案等,统计政务电子化是电子政务的一个组成部分。根据这些统计政务项目的性质,“十五”期间,应把统计调查单位登记备案、部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案等政府统计机构审批备案事项纳入电子政务的范围。在实现形式上,统计调查单位登记备案可以纳入一个地区电子政务总流程,而部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案可以通过网络报批。统计调查单位登记纳入一个地区电子政务总流程将是统计政务迈出的重要一步。

电子政务就是在现代网络环境下,运用计算机通信技术,构建一个政府办公平台,使用户只要持有一台电脑,即可在任何方便的时间和方便的地点获得政府的信息和服务。这种减少环节、提高实效、方便用户的政府对社会办公系统是对传统办公模式的根本变革。本文将以电子政务中的一项重要内容棗政府各部门对企、事业单位和个体生产经营者办理各类行政审批事项实现网络化为切入点,对电子政务谈谈己见。

企业办理一项政府审批事项曾经历了多点多次式(即企业要多次光顾多个衙门,才可获取多种批准证书)到多次一点式(即企业要多次光顾一个大厅可以获取多种批准证书)。而未来网络登记和审批模式则达到一次一点式(即政府各部门的登记审批以及备案手续均在网上进行,只需一次光顾一个大厅即可获取所有审批证件)。网络登记和审批模式至少可以实现四个方面的目标:一是规范政府行为,促使政府各部门依法行政。网上审批和登记内容必须是具有法律依据或政府批准的行政审批事项,除此之外企业将不予办理报批;二是有利于增加政府行政透明度,做到政务公开,利于社会公众对政府的有效监督,促进政府部门的勤政廉政建设;三是减少企业申报程序中的重复工作量,避免技术性差错;四是可以实现政府各部门之间的信息资源共享。总之,这种政务办公模式将促进政府由单一管理型向服务管理型转变,促进政府真正成为廉洁高效的政府;同时也促使企业和生产经营者通过依法办理登记报批,对政府依法履行义务,依法经营纳税。实现登记审批网络化要具备五个前提条件:一是政府要确定一个部门,赋予其网络办公总策划、总协调的职能,促使政府各职能部门消除部门利益,形成政府办公“一盘棋”的格局;二是要有电子政务的统一标准,例如:统一的企业(单位)编码(即企业(单位)身份号)、统一的登记注册类型、统一的国民经济行业分类标准等等,避免用户在使用公共信息中由于标准不统一而造成的混乱;三是要有一个科学的、可以实现政府各部门服务管理职能程序的、方便企业操作的电子政务办公流程,例如北京西城区政府“一站式”服务大厅的新办企业审批项目流程是这样的:企业名称预先登记领取工商注册登记表办理前置审批开据房产证、入资、验资企业审批、发法人执照或营业执照刻章审批开设银行帐户办理机构代码登记办理国税登记办理地税登记办理统计登记办理社会保险登记办理户外广告审批办理旅店业审定价办理商委粮食审批办理科技企业认证当地工商所备案。(随着政府职能的转变,以上部分政府审批登记项目可以逐步移交给行业协会,发挥中介组织规范企业市场行为的作用。)科学的运行流程一环扣一环相互联系相互制约,相同信息只取一次,避免重复和差错。四是建立完善的网络安全系统。网络安全一直是困扰电子政务的难点问题之一,包括建立网络防毒、安全认证、信息资源分级分层使用的安全体系,这些在技术上都应得到解决。五是要统一电子操作系统,要编制一个科学统一的流程软件。而以上五个方面都是建立在政府是一个有机的工作整体的基础上,其工作出发点统一在服务基层,依法行政上。统计登记是政府统计部门依法行政的一项主要内容,是政府统计掌握调查对象,建立统计渠道的重要途径,随着政府登记审批电子系统的建立,统计登记网络化将得以实现。目前,中关村海淀园区管委会正在作“一网式”办公的尝试,但受其职能限制,服务对象仅限于入区企业。政府网络登记和审批模式应尽快在地、市级政府推开。目前的难点不是业务、技术问题,而是统一认识,组织协调问题,因此政府决策者应在此点上有所创新和突破。

二、统计工作流程电子化

统计工作流程电子化是统计系统内部实现的,它是指统计信息产品生产的全过程的电子化,即统计基础数据的采集统计数据的加工处理统计数据质量控制统计初级产品的开发统计信息产品的统计信息资源管理等统计工作的全过程。实现从“九五”时期的人工作业或部分电子化向“十五”的全过程电子化跨越。

统计数据采集实现由以统计报表、软磁盘为主转变为以网络传输为主。加强各级政府统计部门和基层企业的计算机网络化水平,加强统计信息网络安全建设,在“十五”时期,国家、省(直辖市)和地(市)级政府统计局之间、限额以上统计调查企业(单位)与各级政府统计局之间应具备网络快速传递的硬件和设施水平;实现政府统计局对企业、上级政府统计部门与下一级政府统计部门之间统计制度、统计培训、电子程序的网络传递;实现基层企业(单位)统计数据信息的网上直报。最大限度地减少统计报送环节,解决基层统计人员力量不足的矛盾。

统计数据处理应用程序由专业各自开发转变为集中统一研制。统一数据处理操作平台、应用软件、文件格式;统一实行统计“一套表”制度,统一单位属性标识代码、统计指标代码;统一数据处理和审核程序;实现准确、高效、方便的数据处理模式。

统计信息资料的开发利用由传统单一模式转变为现代多元模式。笔者认为,统计信息可以形成8个系统15个数据库:一是统计法律法规系统(统计法律、法规、规章、规范性文件数据库);二是统计调查单位管理系统(统计法人单位数据库、统计产业活动单位数据库)三是地理信息系统(统计调查单位地理分布数据库、人口地理分布数据库);四是统计调查项目管理系统(政府统计调查项目库、部门统计调查项目数据库、基础统计指标及指标解释数据库、派生指标数据来源及计算方法数据库、统计标准数据库、统计调查方法数据库)、五是专项统计调查信息系统(国民经济各行业统计调查数据库);六是统计质量评估系统(统计指标数据逻辑关系库、统计数据质量评估库);七是统计分析系统(统计分析模型应用软件);八是统计新闻系统。