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Abstract: Investigation of land use management of land resources in China is an important work, It is mainly on land ownership, boundaries and types of land use right area of the investigation summary, For the future development of scientific and rational land use planning. This paper is to survey the important information tool used by land use survey system design and function are introduced.
关键词:土地利用调查;土地信息系统
Key words: Land Use Survey;Land Information System
中图分类号:TP73 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0127-01
1土地利用现状调查概述
1.1 土地利用现状调查目的土地利用现状调查的目的是以县为单位查清农、林、牧、副、渔、企事业单位以及各村的土地所有权、使用权界线和各土地利用类型的面积,并在此基础上,逐级向上汇总土地总面积和各土地利用类型的面积、分布和利用情况,以满足制定土地利用总体规划,合理安排各类用地和国民经济各部门综合发展的需要,为全面贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地”的基本国策服务。
1.2 土地利用现状调查的步骤土地利用现状调查的工作流程为:①准备工作,包括技术培训与试点;②外业调绘与补测以及净耕地系数的测算;③内业转绘;④土地面积量算与汇总统计;⑤编制土地利用现状图与土地权属图;⑥编写土地利用现状调查报告和说明书;⑦土地初始登记;⑧调查成果的检查验收;⑨成果资料上交归档。
在以上步骤中,除了外业调绘工作需要进行人工实地调查测量,其余工作均可借助土地利用现状调查信息系统完成,可以说土地利用现状调查信息系统是土地利用现状调查中不可或缺的一种重要的辅助工具。
1.3 土地利用现状调查信息系统的需求分析
1.3.1 业务流程分析根据土地利用现状调查的内容和工作流程,土地利用现状调查系统主要包括土地利用现状调查、土地统计、土地分析等功能。
1.3.2 数据流程分析根据土地利用现状调查的业务流程,对土地利用现状调查系统所涉及的数据进行分析,主要包括以下几分方面的数据:①土地利用现状调查数据。包括图形数据和属性数据;②土地统计数据。土地统计数据均为表格数据,包括土地统计台账、变更记录一览表、土地统计簿及地类变化平衡表;③土地统计分析数据为由地类变化平衡表生成的分析表格数据;④数据分析。数据分析的重点是土地利用现状图数据和土地统计台账表格数据。
2土地利用现状调查信息系统的设计
2.1 输入输出设计
2.1.1 输入方式设计①初始土地利用现状图输入:共有扫描屏幕数字化、手扶跟踪数字化仪数字化和图形数据转换三种方式。②变更图形输入:当变更内容较大时,采用出示图形输入方式输入;当变更内容较小时,采用屏幕几何作图方式输入。③外业记录手簿、变更记录表输入:外业记录手簿,包括,包括图斑、线状地物和零星地类三类手簿;对于变更记录表,图斑、线状地物、零星地类共用一种表格。它们的输入方式采用键盘录方式。④土地统计台账输入:设计为交互录入方式。
2.1.2 输出格式设计 ①图件输出:各级土地利用现状图、权属界线图等,输出格式设计有素图、彩色线画图和彩图三种输出方式。②表格输出:对于土地统计台账,分为设计简表和标准表两种输出方式。
2.2 数据处理设计土地利用现状调查信息系统设计多个数据处理流程,包括初始土地利用现状图图形库建立流程、面积计算与平差数据流程、变更数据处理流程和土地统计数据处理流程。所以需要根据不同数据处理流程进行数据处理设计。
2.3 系统总体结构设计主要对系统维护、初始调查、变更调查、土地统计、土地分析、信息查询六个子系统所构成的系统整体结构进行设计。
3土地利用现状调查信息系统功能
根据土地利用现状调查的内容和任务,以及信息系统本身的特点,可将土地利用现状调查信息系统的功能分为系统维护、初始调查、变更调查、土地统计、土地分析等。
3.1 系统维护土地利用现状调查是在一定的行政区域内、按一定的土地利用分类系统进行的。要使系统具有一定的适用性,系统维护能进行行政区域代码、地类代码的设置和信息系统的相关配置等。
3.2 初始调查初始调查实现土地利用现状调查图形数据输入、属性数据输入、图形编辑及图件制作等。图形数据输入主要是指调查底图的输入。属性数据输入包括土地利用图斑的权属、地类编号、所在的行政村等基本信息。图形编辑主要完成在底图上制作土地利用现状图,包括图斑边界、行政界线、零星地类、线状地物的输入和修改。图件制作主要是指各种成果图件的制作。
3.3 变更调查变更调查主要完成图形数据、属性数据的变更以及变更记录表生成和管理。
3.4 土地统计土地利用现状调查的内容包括:按土地权属单位及行政辖区范围等,汇总出土地总面积和各地类面积。要从宏观上了解调查区域的土地利用数量、质量、分布以及结构。这一任务基本上都是由土地统计子系统完成的。
3.5 土地分析土地利用现状调查的内容包括:调查、总结土地权属及土地利用的经验和问题,提出合理的建议。这些经验和问题是在了解调查区域土地利用情况的基础上,采用定性和定量的方法概况出来的。土地利用现状调查信息系统的土地分析子系统的功能是采用定量的方法对调查得到的数据进行分析、总结。
参考文献:
[1]周蓓,陶君.湖北省土地利用现状调查的数字化内业处理初探[J].资源环境与工程,2009,23(2):180-181.
【关键词】地理信息系统;测绘;应用;研究
21世纪是高科技迅猛发展的时代,计算机、信息技术等的迅猛发展,带动了其它相关行业的迅猛发展。地理信息系统在高新科技发展的带动下,发展也日益壮大,在测绘中的应用也备受重视。地理信息系统自身所具有的特性,在测绘中的应用也愈来愈广泛。
一、地理信息系统的内涵
地理信息系统,顾名思义,即为处理地理信息的计算机系统。其中涵盖地理空间的采集、传输、分析、管理、表达,是一种比较有效的分析与处理海量数据的全新系统。就地理信息系统之强大优点,在测绘中将具有比较远大的发展应用空间。从不同的角度看地理信息系统,其表现也不仅相同。从学科角度出发,地理信息系统是一门基于地理学、地图学、统计学、测量学以及计算机科学的全新学科,具有完整性和独立性;从技术应用的角度看,地理信息系统则是有一定技术手段和方法、解决问题的工具;从系统结构角度看,地理信息系统则是一个完整的系统体系;从功能角度看,地理信息系统是一个集数据信息的搜集、整理、分析、传输等多方面功能合为一体的体系。
二、地理信息系统在测绘中的广泛应用
众所周知,测绘工作是通过某些技术手段,对特定的地理位置的相关数据信息进行采集和整理,最终得出最为直观的数字信息与图标,为更好的管理与规划做好重要的前期工作。地理信息系统以其高效、精确、迅速等特点,在测绘的实践过程中,展现出巨大的能量。
1、数据采集。地理信息系统以其高效快捷的运行方式深受人们的喜爱,在进行测绘的过程中,地理信息系统通过与多种仪器相互结合,可以针对某一个位置的位置信息进行有效的数据采集,在短时间内获得精准清晰的数据及其图标信息,故而,功能十分强大。相较于传统的测绘方式,地理信息系统更为快捷方便、科学精确,还节省了人力物力,促进了测绘工作的顺利进行。
2、数据的转换与处理。地理信息系统在测绘中的应用突出表现在数据的转换与处理上。作为一个独立的系统,地理信息系统通过对采集的信息进行数据建模,把自身储存的信息与所获的测量信息进行分析对比,自动识别不同条件下的数字化数据的空间关系。同时,地理信息系统还能对搜集到信息进行系统的管理,可以讲自身获得相关数据进行重构,促使数据信息之间的互相兼容,为数据更好的被利用打下坚实的基础。
3、空间数据管理与分析。地理信息系统具有空间数据管理与分析的功能,在测绘中被普遍的使用。地理信息系统的空间数据管理与分析主要基于地球物理学、地理学、区域学等众多科学的基础上,通过对图形数据的分析计算、分析物体的位置来对空间事物进行分析研究。虽然,地理信息系统的空间数据管理与分析发展尚不完善,但是在测绘中依然发挥着十分重要的作用,为测绘工作的顺利进行奠定了深厚的空间数据分析理论基础。
4、数据源。测绘工作中,数据源的采集十分重要,而地理信息系统所具备的电子数据和非电子数据系统,恰好可以满足测绘工作中对于数据源信息的采集需要。通过物理手段获得第一数据信息直接存于电脑上,运用地理信息系统可以很好的对其进行解译、编辑与处理,形成第二数据信息。之后,再通过地理信息系统,转换成地图、统计数据报表以及可视的影像图等等,更加直观的为测绘工作提供精准的数据源信息。
三、应用地理信息系统在测绘工作中的重大优势
测绘工作是一项十分复杂的工作,传统的测绘工作方法由于不能适应新形势的发展,故而被逐渐淘汰。而地理信息系统在测绘中作中的优势逐渐被人们认可,笔者基于地理信息系统的系统科学研究,归纳总结出地理信息系统在测绘工作中广泛应用的三大优势:
1、地理信息系统快捷高效,节省了测绘工作的时间。传统的测绘工作方法,过分依赖人工,搜集数据的时间比较漫长,且过程比较艰辛,最终获得数据也相对粗糙。而地理信息系统拥有自己独立完整的系统,可以在短时间内,快捷、高效的为测绘工作提供精准的数据源、数据管理及分析,大大节省了测绘工作的时间,促进了测绘工作的进行。
2、地理信息系统具备时效性,精准获取信息,并反映在测绘结果之中。地理信息系统是一个独立完整的系统,一旦设定了系统的行动规则,就会对设定的地理位置进行全方位的实时监控,捕捉周边环境的变化,并对设定位置区域的变化进行及时的数据分析,直接保存与测绘结果中,方便快捷,及时高效,做到了实时监控。
3、精准性高,有效避免测绘中的失误。传统测绘工作过分依赖人工,故而,数据的精准度有待进一步提高。而地理信息系统基于计算机等高新科技的基础上建立起来的一套完整科学的系统,只要按照程序预先设置好运行规则,对于设置的位置区域内所有数据的变化,都会被及时准确的收集、分析并且传输过来,且结果准确易于测绘工作的实际运用,完全可以避免测绘中不应该发生的失误。
四、地理信息系统在测绘中的应用前景
地理信息系统是顺应时代潮流而生的,必将对时代的发展做出积极的贡献。在测绘工作中,地理信息系统有着比较广阔的应用前景,一方面,我国“数字中国”的构建过程中,迫切需要地理信息系统的参与,并发挥积极的力量,这是时代机遇;另一方面,在未来的时代中,必然是尖端科技的时代,地理信息系统作为尖端技术的一份子,必将与卫星定位系统、遥感系统等尖端科技结合,更进一步促进测绘工作的开展。
五、结语
地理信息系统是一门高科技的学科,是一个完整的数据库系统,对于测绘工作有着积极的作用。在测绘工作中积极广泛的应用地理信息系统,不仅可以获得快捷精准的数据信息,还可以节省人力物力,促进测绘工作的时效性、精准性和科学性,可谓一举多得。笔者通过对地理信息系统在测绘中的广泛应用进行研究分析,抛砖引玉,希冀有助于地理信息系统在测绘中的更好的发展与应用。
参考文献:
[1]谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业,2011(7)
[2]吴炳方,张明金,李新功.地理信息系统的发展[J].地理学报,2008(4)
【关键词】地理 信息系统 集成平台
1 引言
现阶段加强对地理信息系统集成技术的研究,探讨构建更加合理的地理信息系统集成平台框架结构具有重要的现实意义。地理信息集成平台的构建,为城市的建设和规划、环境的监督和测试、城市公共安全以及地质勘测等方面做出了很大的贡献。地理信息系统的集成常常被分为两个层次:其中的一个层次是偏向于地理信息之间的空间分析,是各层地理信息之间相互关系的集成;另一个层次是关于地理信息之间不同的模型和数据,相互组织和管理方面的技术层次的集成问题。本文主要介绍第二个层次上的地理信息系统的集成问题。
2 地理信息系统集成技术
地理信息系统的发展也经历了一个漫长的过程,地理信息系统的集成技术在这段发展过程中也逐渐分成了下面几种形式:
(1)同样一款GIS软件的系统在不同的模块或者是不同的系统之间选择,使用Import/Export的文本和文件之间的交换形式。这种方式是最为简单,它对于任何系统或者模块之间的数据和模型的集成都适用。(2)大型的商业GIS软件的数据结构和数据模型具有一致性,可以对开发语言进行二次提供,从而构成软件的开发平台。利用二进制的数据转换形势在不同的模块之间进行数据交换,不同的GIS软件系统之间具有密切关系的话,也可以采用这种数据集成方式。(3)采用API的形式进行集成,也就是应用程序接口的形式。例如软件系统ARC/INFO能够实现数据客户端和服务器之间的通讯就是通过RPC的接口来完成,提供了ARC/INFO与ARCVIEW之间的集成。另外用户使用时也可以根据RPC的规范模式开发应用模块,以此来实现信息系统的集成。基于API的思想技术还有ESRI提出的分布式计算环境。(4)对象之间进行的互操作功能是通过对象连接和嵌入的自动化功能来实现的。很多的商业GIS软件都可以提供对象嵌入的自动化功能,用户也能够利用这些软件作为能够嵌入自己系统的对象。(5)还有一种信息系统集成形式是关系数据库技术(ORDBMS),它可以将空间数据之间作为一种类型的数据直接进行集成,然后进入数据库的系统,使用者可以通过这个平台直接对矢量的空间数据、普通关系的数据以及遥感的图像数据进行管理和处理,也能够利用这种的数据库平台的接口(API)对GIS的应用系统进行开发。(6)地理信息系统朝着开放以及互操作方向发展的标志是OPENGIS组织对于COBRA标准的采用,它了一些简单的规范特征,这些都是地理信息系统开放的基础,但是这种形式对于GIS软件有了新的要求,需要重新开发GIS软件。
根据这些形式的分析,地理信息系统的集成技术有了总体结构、数据库集成平台、模型集成平台这些平台结构分别是基于客户/服务器、元数据或者关系数据库构建而成的,并且在这些基础上可以空间建模对数据进行空间处理,以便于进行空间的决策。
3 地理信息系统集成平台框架结构
近年来随着客户/服务器体系结构的推广使用,许多分布式系统中已经普遍使用这种C/S结构。在这种结构下,不再需要对单一的客户设置单一的服务器,而是把多个客户机或者服务器通过各种硬件网络和支撑平系到一起,实现各客户机各平台之间的通信,从而将所有的客户机、服务器和软硬件系统组成一个整体性的系统,而且能够实现分布式的计算分析。这种基于客户/服务器的分布式系统主要由前端的客户机和后端的服务器两部分组成。当客户端有需求的时候就可以向系统发出命令请求,分布式系统的网络服务系统就会把接收到的命令请求传送到相应的服务器,服务器接收到请求之后就按照预先设定好的程序进行相应的分析计算,然后再经过网络服务系统把分析计算的结果反馈给客户端,基于C/S结构实现分布式的计算分析。
将客户/服务器机制引入地理信息系统集成平台能够实现对地理信息的分布式处理。将地理信息系统集成平台分为两层C/S结构,其中第一层C/S结构由系统的前端客户和整个系统的数据库、模型库集成平台和对应的应用模型组成,第二层C/S结构是则主要由平台、模型以及相关商用软件组成。基本的框架结构由客户端、模型和数据集成平台服务器与信息处理功能服务器三部分组成。在平时工作中客户端主要是对用户进行引导,指引客户进行数据输入、模型功能的选择和某些输入输出项的选择,然后将这些信息进行整理,提交到地理信息系统的模型、数据集成平台的相关服务器中。这些服务器的主要作用是在模型数据库中进行检索选择,根据用户端发送的相关需求选择合适的模型,当出现特殊需求的时候要重建模型或者对不同的模型进行功能组合搭配。确定好模型以后,根据模型的具体情况把相关的模型数据整理后提交给数据集成平台的服务器,经过不同的功能处理服务器的转化处理将这些数据转化为RS、GIS等服务器能够识别操作的数据信息,最后这些服务器的操作结果会经过模型集成平台的服务器再反馈给用户客户端。
4 结语
本文介绍一种以客户/服务器体系结构为基础的地理信息系统集成平台框架结构,从多个角度讨论这种集成平台所涉及的相关地理信息系统集成技术。通过C/S结构实现对于用户需求的分布式处理,解决了关于地理信息之间不同的模型和数据,相互组织和管理方面的技术层次的集成问题。现阶段我国对于地理信息系统集成平台的构建技术还不够成熟,需要技术人员加强对于这方面的研究,提高我国对于地理信息的分析计算技术,促进我国地理信息行业的快速发展。
参考文献:
[1]张健挺,万庆.地理信息系统集成平台框架结构研究[J].遥感学报,1999(1):77-83.
关键词:地理信息系统GIS工程测量应用特点优势
中图分类号:TB2 文献标识码:A
在测绘界,人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。而GIS能够有效扩大工程测量的范围、提升工程测量的准确性与可靠性,并提升了信息采集与信息录入、分析、输出的效率,进一步对工程测量工作进行完善。下面我们将通过对地理信息系统的简要分析,来探寻其在工程测量中的应用。
一、地理信息系统概述
地理信息系统即GIS,是一种特定的十分重要的空间信息系统,目前广泛应用于世界各行各业,不仅能够对地理测量、测绘、制图提供精度较高的数据,也应用于天气预报、电子地图等地方,给人们的工作和生活带来便捷。GIS是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。传统的测绘方式由于采用人工来进行数据采集,因此要耗费很多的时间和人力。测绘人员不仅要到现场采用一些测绘工具来进行数据的采集,并且在采集完毕还要回到工作场所对数据进行分析和整理,在数据的处理上所花费的时间要远远超越测绘的实践。复杂的测绘过程和人工操作使得传统测绘方式的工作效率过低,往往一个测绘结果需要很多人长时间的工作才能取得,而当前先进的测绘技术可以将各种数据通过计算机进行采集和数据处理,人工需要花费数日的结果只需要程序的计算和输出,在几分钟内即可完成。可以说,地理信息系统的出现弥补了传统测绘工具的不足,使测绘工作得到了升华。
地理信息系统主要有以下四大特点:
地理信息系统的定位基础为公共地理;
地理信息系统具备采集、管理、数据分析和输出等能力;
地理信息系统以分析模型驱动,并且很好的空间综合分析和动态预测能力,同时也能产生高层次的地理信息;
地理信息系统以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策支持系统。
地理信息系统的主要优点
地理信息系统的优点主要有如下几个方面:
节省时间和精力
地理信息系统大大的节省了工程测量中所需要的时间和精力,通过先进的工作方式和流程,使传统的人力工作全部转化为计算机工作,大大的缩短了工程测量的整体流程和工作时间。
时效性较强
地理信息系统可以实时根据环境的变化来调整和分析结果,通过对卫星、监控系统等新技术的应用,就能够实时的对工程测量地点进行监控,并且能够根据地理环境的变化及时的做出反应并对工程测量的结果进行更改,确保结果都是即时的、有效的。
提高准确性,避免误差
由于计算机的实时监控,使得工程测量的结果更加准确且易于使用。同时,工程测量中的制图、制表等也是通过计算机的程序来完成的,使得制图的色彩、准确性比例等更加接近与完美,在对工程测量结果的执行过程中也更加的科学、有效。
综上所述,地理信息系统在工程测量中呈现了非常突出的优势,使得工程测量更加顺利的进行,其在工程测量中的重要性也日益凸显,逐渐取代传统测绘方法成为当前备受关注的测绘手段。
三、地理信息系统在工程测量中的应用
环境配置
在工程测量中,有很多数据和信息需要处理与输出,因此系统环境的稳定性与可靠性成为地理信息系统工作中备受重视的问题。因此,地理信息系统在满足工程测量基本工作需求的同时,也要确保其系统内部配置的优化与功能上的完善,并保证系统运行过程中的稳定与处理故障的快速。为了达到这个目的,就需要工作人员在配置系统环境的过程中注重周围环境是否稳定、是否具备提高运行效率的硬件与软件条件,同时,也要确保地理信息系统具备连接网络的能力和具有较高的兼容性。系统的可拓展性也是工作人员所应重视的问题,具有可拓展性的地理信息系统能够使设备长期使用、不间断。系统的安全性也是非常重要的,因此工作人员应加强对系统防御性的增强,以提升系统的运行安全与数据安全。
硬件环境
在一般情况下,地理信息系统对硬件环境的要求比较高,由于服务器常同时对多个信息请求进行处理,因此必须具备较高的综合配置才能满足系统运行的需求。但是有的工程测量客户端只能进行网页浏览等,对硬件运行环境的要求比较低,因此,工作人员应定期进行硬件环境的升级,提供一些高清晰度的显示屏和高速度的客户端,以满足地理信息系统在工程测量中的需求。
软件环境
如果硬件环境已经满足了工程测量的需求,那么应同步对软件环境及网络环境进行升级。为了能够发挥地理信息系统的功能,保障运行环境的稳定性,就需要提升软件环境与网络环境,增强信息读取与分析的流畅性能,提升上传和下载的速度,工作人员应配置一些高性能的调制解调器、路由器等,对网络系统进行完善。
功能模块
地理信息系统中,辅助工程测量的功能模块主要有如下几个:
地图管理功能
地理信息系统的地图管理功能能够对电子地图和图库进行管理,包含对不同格式图片的转换、图件矢量化、会制度图和分析图、无缝拼接等。
辅助作图功能
地理信息系统同时也具备简单的辅助作图功能,能够帮助工程测量人员更加直观、准确地将图像描绘出来,建立相应的网络图像数据库,为工程测量提供辅助工作。并且,还能够为工作人员提供更多便捷的操作辅助,例如手动输入辅助功能、数据库外挂批处理等等,为工作人员提供更多的便捷与提升效率。
设备管理功能
地理信息系统能辅助对策略设备进行管理,并且能够提供一些故障数据、缺陷数据等信息,为设备维修和养护提供便利,也能够为工程测量提供报表打印等功能,极大的提升了工程测量的效率。
电网分析功能
地理信息系统中的电网分析功能,能够在很大程度上辅助决策工作。在对当前电网中的数据和图像进行分析后,能够更加准确的判断计算机系统的可靠性与稳定性,从而为未来的工程测量工作提供更多的解决方案和理论依据。
结语
从上文中我们可以明确看出,工程测量中对地理信息系统的应用能够在很大程度上减少工作人员的工作量,提升工程测量的效率,进一步推动我国工程测量技术的发展。但是,由于地理信息系统在我国起步较晚且应用时间较短,因此,我们应加强地理信息系统在工程测量中的应用实践,完善地理信息系统,并努力发展工程测量技术,使两者之间进行完美的结合,以发挥出各自强大的功能,早日实现工程测量发展的目标。
参考文献:
[1]朱明坤. 地理信息系统在矿山测量中的重要应用[J]. 科技传播,2013,10:206-207.
[2]冯文娟,刘宗霞,卢正广. 地理信息系统在岩土工程勘察中的应用[J]. 煤矿现代化,2010,06:116-117.
[3]赵宇鹏,韩英. 浅析地理信息系统在土地管理中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,36:298.
关键词:城市信息化;空间基础数据;基础地理信息
作为在城市空间信息建设中GIS的综合反映,城市基础信息系统能够将城市的变迁、规划、现状中包括综合管线、道路、建筑物、地貌地形等各类空间数据很好地反映出来,同时还可以在计算机中对这些空间特性数据进行存储、输入、统计、分析、输出、查询等。目前我国的城市化进程变得越来越快,很多城市都开始对基础地理信息系统进行积极地建设和应用。由于城市都是立足于特定项目需求开始开发基础地理信息系统,因此该系统具有非常显著的技术驱动和应用启动的特点,而且在具体的建设过程中往往对系统建设予以了较多的关注,但是却将更新数据和数据生产的重要作用忽视了,这样就使得我国城市各类地理信息系统应有的作用受到了极大的限制。在数字采集手段发展越来越快的今天,人们对空间数据的重要作用和核心地位具有了越来越清晰的认识。由于在城市地理信息系统中城市空间基础数据属于基本的载体,同时其也属于建设和应用城市地理系统的瓶颈,因此必须要加速建设城市空间基础数据。
1 城市基础地理信息系统建设的重要作用
随着地理信息系统技术的不断发展,该技术的应用前景变得越来越广阔,目前我国的土地、环境管理和规划部门已经开始积极地应用地理信息系统,而且该系统的应用受到了人们的普遍关注,现在我国很多城市在建设城市基础地理信息系统中投入了大量的技术、力量、财力、物力和人力。作为包含着城市各个领域和各个行业的一种综合信息系统,城市基础地理信息系统中应用了多媒体、网络、信息和电子等一系列的技术。要想使城市基础地理信息系统的重要作用能够充分地发挥出来,并且不断地强化城市的决策能力和管理水平,就必须要认真地分析和研究城城市基础地理信息系统。现阶段我国很多城市都将相应的地理信息研究中心成立了起来,其主要任务就是建设城市基础地理信息系统,而且获得了非常大的成就。城市地理信息系统的建设具有重要作用,其主要包括以下几个方面:
首先,城市基础地理数据由于基础地理信息系统而具有了较高的一致性。在城市基础地理信息系统还没有建立的时候,为了对城市的基础数据进行采集,城市中的各个用图部门投入了大量的财力和技术力量,然而不同部门由于受到自身条件的限制,在收集的各种基础地理信息方面存在着较大的差异,其中还存在着很多不一致的问题,这样就很容易导致出现各种纠纷和麻烦[1]。
其次,城市基础地理信息系统能够共享基础地理信息,在将城市基础地理信息系统建立起来之后能够更加方便的统一管理基础数据,而且还可以保证数据管理的标准化和规范化,通过互联网能够使城市建设各个部门之间共享基础地理信息,各个部门可以依据自身的需要有选择性的使用基础地理信息[2]。
再次,在将城市基础地理信息系统建成之后能够有效地避免重复投入。在建设好城市基础地理信息系统之后,城市的各个用图部门就不需要在采集基础地理数据的工作方面投入太多的精力,这样有效地避免了重复投入。
最后,城市基础地理信息系统在城市的发展和建设中具有重要的促进作用。合理的决策和支持在城市的发展和建设中具有十分重要的作用,而建成之后的城市基础地理信息系统能够有效地结合专家系统和办公自动化,可以将更加科学、准确的决策支持提供给决策者[3]。
2 在建设城市基础地理信息系统时中存在的若干问题
2.1 基础地理信息系统数据的更新机制和方法的问题
作为系统运行的血液,数据具有十分重要的作用,必须要保证数据的高度准确性,才能够进一步确保系统运行结果的可靠性。因此对城市基础地理信息系统进行衡量的一个非常重要的标准就是基础地理信息的准确性。在不断推广和应用GIS技术的今天,用户对基础地理信息的准确性也具有了更高的要求[4]。比如,必须要采用现势准确的地理数据作为支撑才能够在决策支持、环境模拟、洪水分析、移动通讯和交通规划等方面做出正确的分析和决策。然而目前在城市基础地理信息系统的数据更新机制和方法方面存在着较多的问题,无法及时准确地更新相关的地理信息数据,因此系统中的地理信息数据往往具有较大的滞后性,最终使得城市基础地理信息系统的应用效果受到了较大的影响。要想使这个问题得到有效的解决在对基础地理数据进行使用或者购买的时候,数据使用者要考虑重点就是数据的更新能力[5]。
此外,要进一步确立更新工程的组织与实施方案。现在我国很多大众城市都具有测绘部门,而且这些部门也以自身的需要为根据将相应的基础地理信息中心建设起来。通常由专门的部门进行采集基础地理信息的外业工作,随后向内业处理组交付采集的成果进行处理。需要基础地理信息的相关部门就联系测绘部门,对这些基础地理信息进行购买,这样就能够有效的降低重复观测导致的财力、物力和人力资源的浪费。
2.2 基础地理信息系统空间数据的存储与网络化问题
因为空间数据本身具有较高的特殊性和复杂性,所以采用普通的数据库管理系统无法使空间数据的存储需求得到充分的满足,现阶段在存储和管理属性数据和空间数据的时候主要采用了以下几种模式:
第一种模式是文件存储;
第二种模式是混合应用文件和关系型数据;
第三种模式是通过纯关系型数据库进行管理;
第四种模式是通过面向对象关系型数据库进行管理;第五种模式是通过面向对象空间数据库管理系统进行管理[6]。
文件与关系型数据混合应用本身具有较弱的功能,尤其是在数据损坏后的恢复和数据并发控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具备基本的功能,其与商用数据库管理系统相比,在多用户操作、并发控制方面存在着较多的缺陷。在对空间目标进行处理的时候新型商用数据库具有较低的效率。在表达和管理空间数据方面面向对象模型属于最适用的,其除了能够实现更好地记录之外,同时还具备了信息的继承与聚集、对象嵌套等功能。总之,由于在空间数据的存储和处理方面传统关系型数据库存在着一系列的弱点,因此导致我国的城市基础地理信息系统出现了十分缓慢的网络化进程,而积极地运用面向对象的关系型数据库系统除了能够将空间数据的存储问题解决好之外,还能够进一步解决分布式数据存储的问题。
2.3 基础地理信息系统办公自动化与GIS的一体化问题
地理信息系统与办公自动化在未来发展的主要方向就是办公自动化与GIS的一体化,由于没有与办公自动化集成,因此传统的地理信息系统的使用面受到了较大的影响,这样就使得GIS的影响受到了进一步的削弱,由于不具备GIS的支持,导致传统的办公自动化系统丧失了重要的可视化功能[7]。在传统的城市地理信息系统中空间信息属于主要的对象,在建设城市地理信息系统的前期,这种应用有效地推动了城市地理信息系统采集、获取、存储基础地理信息的相关工作的发展。然而由于城市建设发展的越来越快,
因此需要将大量的其他方面的非空间信息加载到城市地理信息系统上,这样在政府办公自动化的过程中城市地理信息系统就能够变成可视化工具,其能够使城市地理信息系统的影响得到进一步的拓展。在系统的分析与设计阶段科学合理地设计数据流程和业务流程,从而实现统一数据库统计数据流程和统一数据标准的系统。
2.4 基础地理信息系统的规范化和标准化的问题
在对一个国家科技进步水平和经济发展水平进行衡量时一个非常重要的指标就是标准化和规范化,其是确保实现信息交换和共享的重要前提,尤其是在信息时代标准化、规范化具有十分重要的意义。现在我国很多城市的基础地理信息系统都属于独立建设,在建设的时候主要是对当地的需要进行考虑,没有按照统一的国家规范和标准作为开发和应用系统的指导,在这种情况下,各级城市或各部门的基础地理信息系统大多自成体系,无法实现共享信息和综合利用信息资源的目标[8]。上级部门在进行分析、比较、综合、统计等各项工作时无法对各个城市的信息进行充分的利用。与此同时,各个城市之间的基础地理信息系统还具有严重的重复建设的问题,浪费了大量的物力、财力和人力,而且对系统本身的建设也十分不利,所以积极地推广标准化和网络化的城市地理信息系统已经变成了急需解决的一个问题。此外,在对城市海量空间数据库进行建设和管理的时候标准化和规范化也是一个核心问题[9]。
要想实现标准化和规范化的城市地理信息系统建设,必须要高度地重视以下几个方面的问题,首先,要成立标准化建设项目组或委员会,其主要成员就是政府各部门相关技术人员,在城市基础信息系统的时候与城市方方面面的部门都具有十分密切的关系,所以必须要实现单位间的协作和信息资源的共享,而传统的利益分配和工作方式方法会受到这种信息共享的极大冲击,面对这种情况,政府必须要将协调工作做好,因此这个标准化项目组或者委员会除了是政府行为的代表之外,同时还可以将各职能部门的观点充分地反映出来,因此在开展工作的时候显得更加便利。其次,要积极地对国家或者行业已有的规程、规范和进行了解、吸收和引用,对城市地理信息系统建设标准进行抓紧研究和制定,比如城市地理信息的技术流程规范、空间定位公共基础标准、交换格式标准、数据记录格式、数据词典、标准数据、质量控制标准、编码标准和分类标准等[10]。除此之外,相关部门还要形成一整套的规程、规范和标准,这样在建设各城市地理信息系统的时候就具备了统一的规范和标准。
2.5 基础地理信息系统的历史数据库管理问题
在城市地理信息系统中跟踪查询历史信息属于一个非常重要的功能,所以必须要将历史信息库建立起来,其主要是对各种变化信息进行记录,比如变更后的情况、变更的时间和变更的范围等。通常可以采用两种方式保存历史数据:首先是采用备份的方式对历史数据进行保存或恢复,也就是独立保存更新前的数据,这要求系统具有较大的保存空间,该方式具有读取方便、操作简单等特点。其次是单纯地对数据变化的变化量进行记录,也就是采用变化量的方式对数据进行保存或者恢复,这种方式在使部门需要得以满足的基础之上,具有较小的记录数据冗余,而且还可以将系统海量管理数据的能力充分地发挥出来,可以直接管理整个专题层。采用变化量恢复历史数据和采用备份恢复历史数据具有较大的差异,采用变化量恢复的方式具有较小的占用空间,然而在速度方面却非常慢,采用备份恢复的方式具有较大的占用空间,然而其具有较快的速度。由于城市地理信息系统在数据量方面非常大,因此其较好的历史数据存储方式是备份恢复的方式。
3 结语
在建设城市地理信息系统的初期必须要开展充分的调研工作,要对技术的发展趋势进行充分考虑,从而真正地将系统建设的总体结构体系把握住,要避免出现重复建设和低水平建设的问题。建设城市地理信息系统的关键和基础就是标准化、规范化的数据建设,因此必须要对其中的关键技术问题加以综合考虑,最终能够不断地提升城市地理信息系统的建设水平。
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关键字:实景三维技术;警用;地理信息系统
中图分类号:TP273+.5文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)07-1628-02
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达空间地理数据的计算机系统。自20世纪60年代产生后,随着计算机技术的快速发展,地理信息技术日趋成熟,应用到公安行业后,出现了警用地理信息系统(Police Geographic Information System,简称PGIS)。警用地理信息系统是“金盾工程”的重要组成部分,它充分利用地理信息技术,以电子地图为基础,以公安专用网络为依托,以信息共享和综合利用为目标,将各类警务信息空间化、可视化,实现公安业务信息基于电子地图的可视化查询和分析,旨在提高指挥决策、快速反映、反恐等方面的综合能力,为治安管理、警力部署、安全警卫等公安业务提供行之有效的管理手段。但在复杂多变的环境下,传统的基于二维的警用地理信息系统因为其自身的局限性,已经越来越不能适应现代警用的需求。因此采用实景三维技术将是未来PGIS的发展趋势,本文就此问题展开讨论,并给出解决思路。
1 二维PGIS的存在问题
公安部门使用的数据绝大多数都与地理位置有关,地理数据对于警用地理信息系统具有极高的重要性。对于警用地理信息系统而言,无论上层的应用设计是否完善,起决定性作用的仍然是底层的地理信息数据的质量。在传统的警用地理信息系统中,使用的地理数据主要是二维矢量图,然后这一符号化的系统却存在许多先天不足。具体如下:
1)信息量严重不足,需要后期大量补充采集
目前,大多数公安部门的警用地理信息都来源于地方勘测部门,这些部门制作的二维地图及数据库均按照国家基础测绘规范制作,根据公安部颁布的《城市警用地理信息数据分层及命名规则》来衡量,这些地方勘测部门制作的地理数据信息,仅占警用地理信息总量的20%(图1)。因此,其他80%的警用公共地理信息和警用业务专用地理信息都需要后期大量补充采集,工作量巨大,影响了公安干警的正常工作。
2)数据表现平面化,不能提供立面数据
二维地图只支持平面上的测量,而在警戒路线、反恐应急等很多情形下,需要完成对进行区域的测量、通道尺寸计算、楼的高度、射击通视距离等,这些需求在二维地图下都无法完成。这就造成了在很多情况下无法获取足够的数据支持,影响预判效果,对公安干警执行任务造成一定的障碍。
3)缺乏环境数据,不能有效支持应急指挥
传统的二维电子地图,只能显示有限的方位信息和地物属性信息,不能提供预案制作和快速反应所需的环境信息,如:建筑物的形态、通道大小、桥梁高度等城市地形特征。这种地理数据上的缺陷严重影响了应急指挥的工作效率,一旦突发事件发生,决策者无法从简约的二维地图上获知事发地点的环境信息,这种情况下往往会给公安应急反应带来被动,甚至会给公安干警的生命造成威胁。
4)城市建设日新月异,数据更新不能做到准确及时
勘测部门提供的二维地图是一种专业的测绘产品,需要具备一定的专业技能才能对其进行修改更新。此外,出于保密的考虑,勘测部门往往会对地图坐标系进行变形处理,这就造成基础底图的更新必须以来勘测部门才能完成。但在实际应用中,勘测部门在资源上无法保证警用基础地理信息的更新。因此,根据调查,目前绝大多数公安系统使用的地理数据都有现势性差的问题,这对于目前正在大力推行的PGIS来说无疑是一个非常棘手的问题。
2 利用实景三维技术的警用地理信息系统解决方案
近年来,随着移动测量技术、计算机技术和网络技术的飞速发展,上述制约二维警用地理信息系统的一系列瓶颈问题已经有了很好的解决方案,即“影像地图”。“影像地图”是一种以地面近景影像直接反映制图物体的地图,它既包含二维线划图,同时也包括了与二维线划图有着地理相关的可量测实景影像。影像地图是以一种完全真实的方式来展现空间,在影像表达的世界里,包含大量地理的、环境的、社会的、经济的、人文的信息以及可供挖掘的知识。这种影像地图的GIS应用即是实景三维地理信息系统。
2.1 二维警用地理信息系统和实景三维警用地理信息系统的对比
实景三维警用地理信息系统不但提供了细致入微的实景数据,还帮助警务人员实现了对目标的实景可视化查询和按需测量。实景三维警用地理信息系统相比传统的二维警用信息系统有着无法比拟的优势,详见表1。
2.2 实景三维警用地理信息系统的实现
由于目前警用地理信息系统基本都采用二维地图方式,如果要全部抛弃二维系统,用三维系统来替代,不仅耗费巨大,也会影响到公安部门正常的工作开展。因此,实景三维警用地理信息系统的实现应该是在二维系统的基础上进行集成开发,既能实现实景三维警用地理信息系统的升级,又可以充分利用原有的二维系统数据,并且对正常工作没有影响。本文设计的实现方案如下:
1)利用公安系统原有的二维警用信息地理系统地图进行现场勘察,制定作业规划。
2)利用移动采集技术进行实景采集,同时采用最新航片或卫片以及少量的人工补绘完成房屋层的制作,建立更完善的警用地理信息数据库和影像地图。
3)与警用地理信息系统的开发商合作,将三维地理信息数据库和影像地图集成至系统中,取代原有的二维地图数据。
4)在系统中开放数据接口,并在软件中设计用户数据更新的程序,允许操作人员自主完成对数据的更新。
以上4个步骤,可以在原有二维警用地理信息系统应用不受影响的情况下,将系统底图替换成三维实景地图,同时也提供了科学的数据更新方法,从而保证了警用地理数据的现势性,为长期困扰公安系统的地理信息问题提供了有效的解决方案。
3 结束语
三维实景警用地理信息系统可实现地理信息数据的可视、可读、可写、可画、可量、可链接、可挖掘等一系列功能,在公安五要素管理、突发事件决策指挥、交通、消防等各方面都有着二维系统不可比拟的优势。当前,在欧美日等发达国家,三维实景地图作为二维地图的升级产品正日益成为GIS数据应用的热点。我们因此也可以预见到,实景三维警用地理信息系统将逐渐取代传统的二维警用地理信息系统,成为日后警用地理信息系统的发展方向。
参考文献:
【关键词】地理信息系统 测绘 精度
地理信息系统是能够以数据库的管理系统为基础来分析和管理地理信息的相关数据的系统,对于地理信息数据的采集以及输入来建立初步的数据库,而且要长期对数据进行存储,进而对于以后会应用到的数据进行相关的整理和分析。随着信息社会的发展和数字化时代的到来,地理信息系统的运用也越来越广泛,为人们生产生活做出了巨大的贡献。在理论上,地理信息系统能够运用到现阶段的所有工作和领域之中。
1地理信息系统的概论
1.1地理信息系统的不同角度分析
首先在学科的角度上来分析,地理信息系统是在地图学、地理学、测量学、计算机科学以及统计学等学科的基础上发展起来的比较新的学科,这个学科具有很强的有逻辑独立性以及完整的学科体系;其次在应用和技术的方向去分析,地理信息系统能够解决空间上的地理问题。并且具有独特的技术手段和方法;再次,在功能上来分析,地理信息系统具有对于地理信息数据进行存储、显示、获取、分析、输出等处理功能;除此之外,如果在地理信息系统的结构上来分析,地理信息系统具有完整的空间数据库结构,有着很多普通系统不能具备的系统特征。
1.2地理信息系统的进展
地理信息系统是一个比较新的技术和科学手段,它发展到现阶段也仅仅经过了40年的时间,在地理信息系统的发展过程中,科学技术的进步使得人们对于信息的精确度的要求越来越高。目前,地理信息系统正在不断的完善,并且能够在各个领域内部的应用越来越广泛,相信在不久的未来,地理信息系统会不断的完善和更广泛的应用。
2地理信息系统在测绘之中的使用优势
2.1测绘工作的工作特点
测绘技术是通过一些手段将信息数据和地表的特征来进行测量和采集,进而形成能够反应这个地表的具体特征数据的数据资料和图形,然后用来指导行政的规划和工程的建设,其实,测绘的工作性质是对于规定地理位置的地理位置来采集以及整理数据并分析,然后测绘的结果就是能够得到一些直观的图表和数字信息,而测绘的最终目标就是能够正确的指导管理和规划工程。
2.2传统的测绘方式的缺点
(1)一些传统的测绘方式非常费时费力,因为是采用人工的方式来对数据进行采集、分析。所以肯定要消耗很多的人力和物力,而且,在测绘完毕之后还要在所测的地点返回到工作的地点,非常耗时间。
(2)传统的测绘方式的误差比较大,很容易出现失误,而且原因可能会来自测绘工作中的每一个环节,这种失误可能会出现在采集的过程之中,也可能会出现在分析数据的过程中,在制作测绘的结果时候出现失误的概率更大,但是这种误差只能尽量减少,却不能避免。除了这两个缺点之外传统的测绘方式还有效率低、测绘的信息很难采集、测绘的结果专业性太强等等。
2.3地理信息系统的运用优势
(1)地理信息系统大大的节省了测绘过程中的精力和时间消耗,因为其拥有它自己的工作方式以及流程,而这种流程主要还是依赖于计算机的系统,计算机的操作系统和人工操作相比,消耗的精力和时间更少、效率更高,所以在很大的程度上能够减少测绘工作的流程和时间。
(2)具有较强的时效性,地理信息系统在测绘工程中,如果设定了具体的系统行动的规则,就能够根据地理环境的变化来调整和分析结果,地理信息系统是辅助于卫星和即时监控等等一些新的科技手段,来完成对于特定的区域的监控,并且能够根据暗送秋波的地理环境的改变来将这些变化对于测绘工作的影像及时的分析出来。
(3)能够较少失误发生率,使得测绘结果更加准确,因为地理信息系统的测绘工作是依赖于计算机系统的预先设定的程序来进行的,那么所有的输入、采集、分析整理等等工作都是通过计算机系统来自动完成的,所以可以避免在工作流程之中发生的失误,使得测绘的结果更加精准,也越来越有利于测绘结果对于指导行政管理和工程规划的作用。
3地理信息系统在测绘之中的应用
3.1地理信息系统在测绘中的技术应用
(1)GIS的系统工作的原理
GIS系统主要是要通过对于数据的分析,然后根据各种参数来确定实物的坐标位置,对于仪器的测绘和测量的数据结果进行图形的绘制进而形成数据资料,其应用为测绘工程提高员工效率,缩短工作时间来得到更加准确和真实的数据资料。GIS系统的测绘过程主要是对于数据采集,然后在对其进行转换处理,通过测得各个参数进行空间的分析和属性处理,然后形成具体的影像。GIS空间的分析过程是GIS系统之中最重要也是最关键的环节,因为会涉及到很多学科理论,所以空间分析处理实际上会发生非常复杂的变换过程,空间的分析处理主要描述的是现实的空间过程,并且获取空间数据,然后对于空间做进一步的预测。
(2)GIS在系统的主要功能和应用
首先GIS系统不仅要储存和提取地理信息,还要根据不同的地形或者地貌的情况来对于相对应的信息模式进行建立。评价结果主要是以命令的方式来预测未来结果;再次就是GIS既具有空间的分析和空间的查询功能,对于GIS的数据库系统的建立,一般是采用构建的模式,通过输入原始图到系统之中,对于系统的查询和分析也能够被表现出来,在空间定位的方面,能够保证原图和已经处理过的图片能够保持一致,采用不同的算法对于其的测绘过程主要是对于数据采集,然后在对其进行转换处理,通过测得各个参数进行空间的分析和属性处理,然后形成具体的影像。这种空间的变换可以包括拓扑空间进行查询、分析重置、分析空集合等等;GIS的另外功能就是输出,可以利用这个功能来输出一些数字化的地图,并且能够建立相关的地图数据库。这样不仅能够提高其工作效率,且降低计算机的制图的成本。
3.2 CIS在测绘中的具体应用
(1)采集数据
数据的采集是通过对于测量仪器在外业之中的实物位置,并且通过GIS之中的储存方式把数据信息存储到其自身的数据库之内,然后栅格中的数据由数据的储存单元的相对应的行和列来组成,点、面、线的矢量表达方式来表达客观存在的对象,随着GIS的科研成果的刷新,更加依赖于GPS的仪器,随着GIS的科研成果的不断探索,误差目前在毫米以上,测量实物的坐标,并且通过GIS来进行数据的采集工作。
(2)空间的分析处理能力
空间的分析是通过数据的采集和转换发生的数据系统信息的操作过程,通过GIS系统来得到数据,并且进行空间数据的分析,通过一些图形数据的计算,对于空间的实物也要进行相应的定量的描述,GIS空间的分析过程是GIS系统之中最重要也是最关键的环节,因为会涉及到很多学科理论,所以空间分析处理实际上会发生非常复杂的变换过程,空间的分析处理主要描述的是现实的空间过程,并且获取空间数据,然后对于空间做进一步的预测。
(3)数据之间的转换和处理
在对数据进行处理时,GIS是通过对各种属性条件或者数字化的空间关系来进行识别,并且对于实物进行空间的链接和对数据的参数进行综合分析。连接GIS时候,要对数据拓扩建模,为数据分析的高效进行而创造一定的条件。同时,在GIS系统对数据进行转换时候,会出现一些影响到精度的因素,这种问题要选择性的删除或者处理。
3.3地理信息系统在测绘中的实际的技术应用
(1)相关的技术应用方面
随着科学的进步,人们对于世界的认识已经非常便捷,只要通过网络就能够看到你想了解的地方的具体的地貌特征,这些都是测绘的贡献,而且测绘在测量之中能够形成比较抽象的一些影像资料,GIS系统也发挥着重要的作用,和一般的系统相比较,GIS系统的优势不仅体现在全面性、专业性还体现在精确性上,所以不可以用来科学的调研、规划设计、绘制图形还能够进行财产的管理。
(2)相关的专业应用方面
在专业角度上来讲,GIS系统其自身所具有的独特的定位搜查和空间分析能力,能够为人们带来非常快捷的信息,对于地理信息系统的管理和应用,可以更加快捷和简便的解决某个地理区域之内的对象分布,并且对其进行非常合理的数据处理,并且通过计算机的系统进行有效、合理的综合和描述。至于这样的数据转换功能,能够获取常规中很难得到的有效信息和真实的地形地貌。
(3)生活导航方面的应用
随着国家越来越城市化的脚步,经济的发展、道路的逐渐复杂化以及城市的扩建等使得人们经常会在城市中迷失方向,如果是开车族,安装了定位导航就能够解决出行困难的问题,而且还能够节省大量的时间,GIS就是结合了GPS的定位系统,为开车族设计的具有很多功能的导航系统,随着科研人员的继续研究和实验,GIS的应用范围会越来越广,甚至能够和其它的系统进行完美的结合,进而真实化虚拟的技术,使得使用过程更加清新,精准度更加高。
4结束语
GIS的发展迅速,正在和GPS(全球的定位系统)、DPS(数字摄影测量系统)、RS(遥感系统)、ES(专家系统)以及多媒体的技术逐渐融合,只要能够解决地图信息的自动采集问题,进而加强空间的技术研究,并且把空间的数据库和方法库以及知识库互相连接起来,使得GIS走向集成化和智能化的方向,,对于测绘学科来说,GIS、RS、GPS的结合能够从根本上改善传统测绘学科的缺陷,使得测绘将原来的只是提供信息的工作转变成为能够参与规划设计与决策管理的重要部分,将进一步的推动测绘管理的更加严格、决策更加科学以及规划更加合理化。
随着处理和获取遥感数字的图像在明显的进步,预计在未来的几年时间之后,多光谱航空、数字化、航天遥感在质量、费用以及信息量上都会有所提升。所以,应该将遥感信息作为地理信息系统的重要组成部分,尽量要采用一些影像图来作为一些规划成果的背景图片,并且通过对于GIS的空间信息的相关查询、应用以及分析,能够增加设计规划的广度和深度。地理信息系统凭借其很强大的信息处理和输出能力,对于测绘的意义不断加大,而测绘结果逐渐多维化以及信息不断多元化是现代测绘的主要发展趋势。进而表现出测绘工作在国民的经济建设过程中的重要性,测绘系统将会更多的和一些尖端的科技进行结合。在GIS的利用方面,我们要大胆的创新和借鉴,与时俱进,相信一定能够推动测绘技术迈上更有水平大发展平台。
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Abstract: At present Geographic Information System (GIS) for the management and analytical ability of spatial data make it become the important way of tourism management. This paper introduces the main application of GIS in tourism management from three aspects: tourism information management, tourism information analysis and tourism thematic mapping. And this paper proposes the direction of future development research in the end.
关键词:地理信息系统;旅游管理;开发应用
Key words: GIS;tourism management;development and application
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)11-0203-02
0 引言
在当今社会的三大产业中,发展势头最快和对经济增长带动作用最活跃的要数“服务业”。服务业中的“绿色产业”――旅游业正以其无烟化、效益化的优势受到国家政府部门的重视,它的繁荣程度是一个国家或者地区发展的主要标志之一[1]。
与旅游业相关的资源调查、配置、推广等都需要用信息化的手段进行管理与决策。但由于旅游是围绕旅游地展开的活动,因而与地理构成了紧密的关联,但传统基于电子表格的管理方式不能对地理要素进行有效的管理。因此,以地理空间数据库为基础,能在计算机软、硬件支持下对与空间相关数据进行采集、管理、分析的地理信息系统成为了现阶段旅游信息化的重要途径。
1 地理信息系统在旅游管理中的作用
地理信息系统通过标识码将地理实体的属性信息和空间信息联系,从而实现地理现象的空间查询与分析。将地理信息系统运用于旅游管理中的信息查询、资源规划等方面,将促进旅游管理的定量化、科学化、智能化发展。地理信息系统的结构模型如图1所示。
地理信息系统在旅游管理中的作用,主要可以体现在以下几个方面:
1.1 旅游信息管理
旅游信息是旅游数据按一定规范及不同应用需求加工后形成的可供旅游群体服务的数据。特点是都与一定地理位置相关,但由于应用需求不同会造成其属性信息的丰富多样、结构不一。因而旅游信息的管理会由于使用对象的不同而发生一定的变化。[2]
对于旅游管理运营部门而言,政府或者企业关心的是旅游资源的分布、基础O施的配套、游客流向等方面,因而采集的旅游资源数据是将各种资源信息按照地理空间实体特征转换成的不同维度空间实体表达,而将满足其应用需要的相应信息放入属性字段内,以方便用户查询检索。张自川等[3]将地理信息系统与全球定位系统相结合,设计开发了能对长春净月潭旅游度假区游客数量、分布情况实时获取的游客调查系统。
对于旅游的服务群体而言,游客关心的是出行线路的安排、景区周边的住宿情况等。通过地理信息系统,用户可以实时地通过互联网访问旅游地理信息系统端口,及时地了解景区的位置、周围的旅游服务设施,并可根据自身情况通过多条件查询检索到令人满意的出行路线,定制个性化的旅游方案。吴晓佳、李卫红[4]采用WebGIS技术开发的旅游自助地理信息系统实现了旅游线路查询、制作专属旅游计划等功能。
1.2 旅游信息分析
现阶段旅游管理的研究集中于产业政策对旅游影响模型的构建、旅游企业服务创新体制的建立、旅游目的地社区参与性研究以及游客旅游行为驱动机制的探索,四个方面。针对以上内容,传统基于问卷、访谈的田野调查只能片面地选择若干因子进行基于某一区域范围内的研究,且无法对研究结果的可靠性进行有效检验,而将地理信息系统引入旅游管理,则可以利用它强大的空间分析功能,从各地理实体的空间分布形态及其属性信息出发,分析实体的格局模式、相互作用机制及事物的演化过程。
①旅游地发展分析。利用决定旅游地发展的自然、社会因子构建发展模型,定量地了解旅游地发展状况。再根据区域发展政策、实际公共设施分布对旅游发展规划方案评估,获得旅游地发展的趋势分析结果,对发展方案进行有效、客观的分析。邱粲等[5]利用山东省1983-2012年的气象数据,在地理信息系统平台的帮助下结合数字高程模型对该省的旅游气候舒适度进行了精细化的评估。菊春燕等[6]利用地理信息技术将分形理论引入到旅游景区的地质灾害评价中,得出村镇分布、居住区、旅游公路、旅游景点及景区道路是影响度较高的因子。
②旅游环境分析。旅游地的水体、植被、地形分布是旅游环境分析的主体因子,利用遥感技术采集最新的地理环境数据,再利用地理信息系统制作环境廊道图,得到现阶段的旅游环境状况。随后可通过各种地理空间分析,构建适合的环境廊道,实现对旅游区的合理规划。柳云龙等[7]通过地理信息系统的统计功能、缓冲区分析和叠置分析技术确定了崇明东平国家森林公园的景区环境廊道并计算了该景区的风景环境容量,为旅游景区的发展规划和环境保护提供了参考。
③旅游客源分析。旅游开发的目的在于吸引众多的游客前往旅游地进行旅游消费,然而由于游客的兴趣点、收入水平等皆存在差异性,难以客观、准确地进行旅游客源市场分析。利用地理信息系统可将游客的性别、年龄层次、兴趣爱好、收入水平等进行量化后形成属性数据,通过地理模型的构建,结合地学分析可形成定量的旅游客源属性分析,为旅游规划提供科学的依据。梁伟、李君轶[8]利用地理信息系统、Web数据挖掘方法对陕西国内旅游客源市场进行分析,得出甘肃省将在2010年成为陕西省最大的国内旅游客源地,而临近市场仍然是陕西省的主要客源地的结论。戴学军[9]则基于地理信息系统技术在旅游需求引力模型的帮助下,通过研究惠州市龙门县3个时间段内的旅游交通变化得出旅游交通变化是客源市场演化的重要驱动要素,且客源市场的空间扩展方向与交通变化路径基本一致的结论。
1.3 旅游专题制图
旅游地图的构成要素除传统的地理要素外还要表达与旅游相关的旅游主体、客体、旅游媒体要素[10],如旅游景点、旅游路线等。地理信息系统具有强大的数据编辑、处理功能,可方便地进行地图要素修改;采用分层、分要素的数据存储方式,可根据用户需求进行不同地图要素的配置,输出形成各种旅游专题图,如景点图、交通图等;可快捷地进行地图缩编,控制地图显示要素详细度,制作不同比例尺地图,满足不同旅游规划的要求。
2 地理信息系统在旅游管理中的发展展望
地理信息系统强大的数据管理、空间分析和地图制作功能决定了其能在旅游管理中发挥重要的作用,使旅游管理向着科学化、智能化的方向发展。根据目前的信息发展情况,对地理信息系统与旅游管理的结合提出以下展望:
第一,结合三维地理信息系统和虚拟现实技术构建三维虚拟地理信息系统。现阶段为旅游管理服务的地图多以二维图为主,而传统二维地图难以给用户身临其境的真实感。通过三维地理信息系统表达旅游地理环境则可以给人以真实感,并通过虚拟现实技术将旅游者带入三维的旅游场景中,使游客或者政府部门工作人员如同置身于真实的旅游情景中。其优势在于能最大限度地还原旅游规划设计,能够在项目实施前完整地了解设计方案的合理性;还可以还原已经不复存在的旅游资源,让游客“穿越”时间、地域的限制,创造更多的旅游效益。
第二,加大网络地理信息系统的建设。互联网普及应用的升级使旅游信息获取的方式发生了翻天覆地的变化,游客可以通过手机、电脑随时随地地获取与旅游相关的任何信息。尤其是随着LBS(基于位置的服务)应用服务的深入,游客或者旅游产业从业人员可以通过电信移动运营商的无线电通讯网络获取移动终端用户的位置信息,结合地理信息系统平台游客可以获得基于其位置的更为精确的旅游信息服务,而对于旅游产品的经营者则可利用用户的位置信息进行更为精准的商品营销信息推送及产品服务来提高游客的满意度,政府监管部门则可通过LBS获得实时的旅游动态数据、设计恰当的应急响应方案。
第三,l展多媒体地理信息系统。地理信息系统偏重于对地理数据的分析,而缺乏与图片、声音信息的结合,从而导致开发的旅游产品对游客缺乏吸引力。把多媒体技术融入到地理信息系统中,开发出一套结合图像、音频、文字和地理数据查询分析能力的旅游多媒体地理信息系统将有助于提高用户旅游兴趣度、提升用户体验,从而更好地发挥地理信息系统在旅游宣传中的作用。
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关键词: 地理信息系统 空间信息数据 数学模型
Abstract: the Geographic Information System as acquisition, storage, geographical spatial data analysis and management of the important tools, techniques and discipline, to map, graphics, or the data form said the result of the treatment, in national economic and national defense construction are playing a significant role.
Key words: the geographic information system space information data mathematical model
中图分类号: P208 文献标识码:A 文章编号:
1地理信息系统应用现状
地理信息系统,简称GIS(Geographic Informa-tion 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。其研究应用主要有以下两个方面。一是利用GIS系统来处理用户的数据;二是在GIS的基础上,利用它的开发函数库二次开发出用户的专用地理信息系统软件。GIS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,在国民经济和国防建设等方面发挥着重大的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。
2地理信息系统的主要功能
GIS是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中,即数据采集和编辑修改,最终建立空间地理信息数据库。
2.2制图功能
建立地理信息系统首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制出用户所需要的各种图件。GIS不仅可以为用户输出全要素地图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图,
2.3查询管理功能
地理对象通过数据采集与编辑后,形成庞大的地理数据集,通过数据库管理系统来进行空间数据属性的查询,同时可以看到地图上表示的查询结果。
地理信息系统大多采用关系数据库管理系统,属性数据库管理模块的主要功能是用户定义各类地物的属性数据结构,可以通过建立数学模型分析空间数据进行制定规划和决策。
3 地理信息系统应用实例
3.1地理空间数据管理
主要是对以多种方式录入的地理数据进行有效的数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索,以多种方式输出决策所需的地理空间信息。为城市规划、市政工程设计、城市交通等部门提供测绘保障服务。
3.2综合分析评价与模拟预测
GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取,还可以将对现实世界各个侧面的思维进行评价,得到综合分析评价结果;也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上,模拟这些过程的发展,对未来的结果作出定量的和趋势预测,对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果,以作出最优决策。
3.3空间分析和查询功能
地理信息系统的空间分析功能包括空间特征的几何分析、数字地面模型分析、网络分析、数字影象分析和地理变量的多元分析。这些分析功能为分用户提供了解决多种问题的有效手段,是地理信息系统的重要组成部分。根据地理对象的图形查询相应属性信息;按照属性信息的特点,查询对应的地理目标。空间分析的目的是解决某类与地理空间有关的问题,通常涉及多种空间分析操作的组合。
3.4地图制图功能
地理信息系统的发展是从地图制图开始的,因而GIS的主要功能之一用于地图制图,建立地图数据库。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地形图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题,更重要的是由于GIS是一种空间信息系统,它所制作的图也能够反映一种空间关系,可以制作多种立体图形,而制作立体图形的数据基础就是数字高程模型。
3.5建立专题信息系统和区域信息系统
专题信息系统具有有限目标和专业特点,系统数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。这类信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标,可以有不同的规模,其特点是数据项多,功能齐全,通常具有较强的开放性。
3.6地理信息系统与遥感图像处理系统的结合的应用
遥感数据是地理信息系统重要信息源。目前大多数GIS系统已揉进图像处理功能,并把它作为其中一个子模块。通过使用自动影像匹配和自动目标识别技术,处理卫星和航空飞机实时获得数字影像,可以将正影影像叠加到数字地图上,提供现势性很强的地形数据。
3.7属性数据的综合及融合
现有的GIS中,属性数据只是用于检索和查询或进行简单的统计。在众多项的属性数据中,有时将几个属性项的属性数值加以综合,构成具有某领域特定意义的新属性项的新属性值,这种综合是经过某领域研究人员深思熟虑的综合分析,用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。因此在数据融合前,必须把定性数据定量化,然后筛选出独立、有用的变量,选择相应的数学模型和模型单元,确定地质异常临界值大小,根据它对未知单元进行异常圈定和异常评价,最后利用GIS其显示结果。
4 结束语
随着科学技术的发展,地理信息系统将向着数据标准化,系统集成化,平台网络化和应用社会化方向发展,GIS的应用范围将不断发展不断拓宽,在国防与经济建设中发挥更加重要的作用。
参考文献:
[1] 马建文,阉积惠.地理信息系统及资源信息综合 地质出版社,1993