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关键词: 地理信息系统;研究意义;发展历程;应用历程;优越性;未来发展趋势
一、引言
1.1研究目的与意义
地理信息系统它的功能不断地得到拓展,它的优越性也越来越强大。地理信息系统能够提供一种全面的信息,也就是说地理信息系统不仅能够提供空间位置特点的信息,而且能够提高具有空间实体特点的信息。这两种特性,使得利用地理信息系统测量的数据和信息更加的全面和准确。随着地理信息系统不断的得到发展和完善,其应用范围也得到越来越大的扩展。地理信息系统不仅可以用在电力领域,而且也可以用在对地质的勘测上,对地理环境的维护有很大的帮助,同时,在利用地理信息系统对矿山进行勘测已经取得了很大的成功。在对矿山的一系列的开发工作时,其开发工程中主要用到的信息,一方面是要了解矿山的详细情况,另一方面对矿山周围的情况进行了解也非常的有必要。而要更加全面、准确的收集这些所需要的信息就需要理由地理信息系统,特别是利用地理信息系统的空间信息的收集特点,来对矿山进行全面的了解情况。同时,地理信息系统能够对收集到的情况进行自主的存储和相关的管理工作。这样就省去了大量的人力、物力和财力,降低了成本,提高了效率。地理信息系统是一种先进的科学技术具有很多数据库的特征,这些技术在整个的地理信息系统中占了很重要的地位,这些强大的功能使得地理信息系统更加的先进和成熟,也在矿山的勘测工程中得到了很好的应用。地理信息系统的优越性就是在很大程度上比其他的信息系统功能更加的全面和完整,能够很快的判断出矿山的相对位置,并且能够在此基础上,对地理信息系统手机到的信息进行存储,整理加工和分析。
地理信息系统的优越性和应用的广泛性,使得地理信息系统的发展速度越来越快。其中,地理信息系统在矿山中的应用,不仅在很大程度上保证了其提供相关信息的全面性和准确性,而且在矿上应用中管理工作中也发挥了很大的作用。具有很强的应用性,相比较其它的信息系统更加具有优势。另一方面,因为地理信息系统的先进性以及管理方面的优越性,使得地理信息系统在矿上中的应用节省了大量的人力,物力和财力,大大降低了其成本。
1.2地理信息系统的发展历程
随着人类社会的不断发展,以及科技水平的不断进步,数字化已经成为了这个时代一个显著的特征。同时,数字化的发展速度不仅在进一步的加快,而且数字化的应用范围非常的广泛。现在一些数字化产品不断地走入的人们的日常生活中,不断给人们的日常生活带来方便快捷和丰富多彩。地理信息系统作为一种先进的科学技术,其应用非常的广泛,可以说在社会上很多的应用都有应用,比如数字化电网领域以及企业的信息系统中都有较为重要的应用,除了数字化的特征,就像上面提到的地理信息系统还具有数据库中的特征。
其实,地理信息系统还经历了一系列漫长的发展,才形成如今比较成熟的地理信息系统。早在十八世纪,最早的勘测技术是应用在对一些地形的勘测上的,这时的勘测技术是比较简单的,但是缺乏准确性,其相关的勘测工程需要花费大量的人力和物力。这些被绘制于平面上的图形,仅仅是现代勘测技术的开端和雏形。真正意义上的现代勘测技术是在二十世纪出现的,当时已经初步的实现了用一些专业的设备和仪器进行相关的勘测工作。其中,最为突出的是图片分层的技术,这种分层技术尽管在现在看来非常的粗糙,但是在当时已经非常的先进,一直到现在其分层的特征都一直被保留下来,并形成了以后勘测技术一个明显的特征。一直到了二十世纪六十年代,地理信息系统才诞生,并开始了迅速的发展。地理信息系统其被发现和应用,得益于计算机信息系统的发展和应用,在此基础上,地理信息系统才得到进一步的发展和完善。地理信息系统因为是在计算机信息系统的基础上发展起来的,所以就拥有了计算机信息系统的一些特征,比如对相关数据和信息的收集、整理以及分析等。其应用的范围也得到了很快的扩展,比如在电力领域,地形勘测,农林业领域,矿业以及相关的土地利用状况等都取得了很好的成果。
1.3地理信息系统的应用现状
上面已经提到地理信息系统是在计算机信息系统的基础上发展起来的,所以会有着计算机信息系统的一些应用和特征。同时,地理信息系统也有其自身的一些应用和特征,地理信息系统经过一系列的研究,发展和完善,这就使得地理信息系统的应用更加的广泛。在其计算机信息系统的一些应用下,数据库可以发挥其应用,并把相关的数据和信息进行收集,加工和处理。地理信息系统在很大程度上可以满足人们的大部分需求,地理信息系统的输出主要可以分为两种,一种是信息类,一种是图形类,图形类可以进一步的分为地图和图形。这使得地理信息系统的应用更加的广泛,其应用已经在国内外得到成功的运用。
地理信息系统的应用主要是开发的相关软件,地理信息系统的相关软件其应用范围非常的广泛。其主要的方向,一种是对收集的信息进行加工和处理,另一种是对用户的个性化服务,根据用户的需求来开发出个性化的地理信息系统。地理信息系统已经深深的融入到了社会的诸多领域,主要是各方面的管理工作,城市的规划工作,以及石油和天然气的管理和军事等等,并在这些领域做出了非常大的贡献,进一步的促进了这些领域的发展和完善。经过近些年来的发展和应用,地理信息系统的应用已经得到了很大的扩展。地理信息系统的一个应用是对数据的应用方面,主要针对的是地理的空间数据。地理信息系统就是在一定程度上改善和完善其原有数据管理形式,以便于更加方便快捷准确的对需要的数据和信息进行管理,能够快捷准确的搜索到用户需要的相关数据和信息。尽管地理信息系统对数据系统的管理有如此之大的优势,但是,在其应用中还是存在一定的短板。地理信息系统使得管理工作更加的方便快捷,井井有条,在一定程度上加快了现代化管理的进程和脚步。把地理信息系统进一步的应用到对城市的相关管理中,能够有效的对城市进行管理,对城市的管理能够使得城市的管理形成一个网络,对城市中的一些管理难题能够进行有效的管理,提高了管理的效率。地理信息系统还可以应用在预测中,在预测的过程中能够进行科学合理的分析和预测。这样看来,地理信息系统不仅可以对数据和信息进行科学合理的收集、管理和分析,而且能够进一步的把地理信息系统应用在对事物的预测上,通过对其进行分析和评价,并得到最后的评价结果,或是能够预测事物的发展过程和结果等。这对人们决策有很大的帮助,一般人们面对多重决策方案时,当不知道如何决策,对方案有太多不确定性时,地理信息系统的预测功能就变得非常的实用。对待选的方案逐一进行相关的预测,然后对比预测过程和预测结果,对待选的方案进行筛选,这样的决策能够在很大程度上避免决策者的主观性,极大的提高了决策的正确性。在现实生活中这种地理信息系统的应用非常的广泛,比如在一些矿产的应用,利用其预测的手段可以提高作业的安全性。同样,在对土壤和环境的保护中,也应用到了地理信息系统的预测功能。通过分析各种用地所占的面积,来分析环境所面对的一些问题或威胁,尽可能早的发现以便采取一些合理的措施进行解决。
二、浅谈地理信息系统
2.1浅谈地理信息系统
地理信息系统是在计算机信息技术的基础上发展起来的,它对地理数据的空间分析技术非常的先进,由于这一功能使得地理信息系统的应用不断的拓展。地理信息系统一个非常重要的特征是数字化特征,在社会的各个领域都有较广泛的应用,特别是在一些比较重要的规划和管理工作中,利用地理信息系统对其进行合理的规划和管理,有利于规划的科学性和管理的合理性。随着经济的发展以及科学技术的进一步进步,计算机技术也得到了很大程度上的发展,无线网络以及个人移动通信的出现使得地理信息系统也在发生着变化。地理信息系统的先进性体现在其功能特别的全面,地理信息系统作为一个信息系统,所以它有收集信息,整理信息,存储信息,分析信息,检索信息以及相关的管理工作,其作业对象主要针对于地理表面和空间地理信息等,另外地理信息系统其表现形式主要是以图像的形式,同时,在此基础上进一步的加入其相关的数据管理功能。这样的先进之处在利用地理信息系统对地理空间进行作业时,不仅能够快速准确的确定搜集对象的地理位置,而且会在此基础上收集到关于该地理位置的其他相关信息,这些信息都是采用直接呈现的形式,即对该地理位置进行相关的搜索时,相关的信息就会同时显现出来。
地理信息系统中也有数据库,数据库是对各种数据和信息进行收集和存储,但是,地理信息系统又不同与普通的数据库,其收集,整理,存储,分析的数据和信息不仅可以是空间上的,同时也可以是非空间的信息。在此基础上,地理信息系统还有一定的管理功能,即对收集到的数据和信息做好相应的管理工作。地理信息系统其系统还有一个优点,就是整个的系统非常好维护,如果系统的一部分需要做有关的改动,那么只需要该改的相应的系统部分即可,而不用对整个的系统作变动,这在很大程度上便捷了地理信息系统的维修和维护工作。地理信息系统与普通的管理数据的数据库有很大的不同,我们可以把数据库看做是收集和处理数据和信息的相对静态的信息系统,那么,地理信息系统就是一个更加具有动态性的信息系统,更加的科学,更加的合理和完善。
关于地理信息系统其优越性有很多,其应用也越来越广泛,现在人们还在努力的进一步拓展地理信息系统的应用,把地理信息系统这种先进的科学技术推广到更多的领域。地理信息系统在现实生活中可以应用在我国的政府部门,比如城市的规划工作,市政工程的管理工作。还可以应用在企业中,比如企业的决策,营销的策略等。另外在其他一些公共事业上也有很大的应用,比如医疗管理工作,通信事业,金融业,环境的保护工作以及公共教育等方面。同时,我们可以坚信地理信息系统其功能还将进一步的被发展和完善,其应用还将进一步的被推广。
2.2地理信息系统的特征
地理信息系统是从计算机技术的基础上发展而来的,比计算机技术更加的全面,更加的先进,也更加的成熟。同时,还具有其数据库的管理功能,地理信息系统是一种包罗以前的信息系统功能的基础上,又有其独特的更能和特点,这些特点都使得地理信息系统更加的具有优势,应用也越来越广泛。但是,在某些方面,因为地理信息系统具有一些与其他信息系统类似的特征或应用,而容易使人们对这些不同的信息系统产生混淆。下面我们来具体阐述地理信息系统具有哪些特征。
第一,地理信息系统具有公共的地理定位的功能。这个功能是地理信息系统的基础,其他的功能都是以这个功能的有效展开来进一步实施的。地理信息系统其定位主要是针对地理表面的空间数据进行的,但是同时也可以对非空间的数据进行相关的管理工作。上面已经提到地理信息系统其基本功能是与其他的功能一起展开的,并能够同时显示出来,是连接在一起的。这样既简化了相关的操作,而且能够给人们提供更加详细的信息。
第二,地理信息系统具有对信息的收集,存储,分析和管理的功能。因为地理信息系统是在计算机技术的基础上发展的,所以,地理信息系统也具备了数据库的特征和功能。数据库的功能是对数据和信息进行相关的收集,存储,整理,加工,分析和管理等等。所以,地理信息系统也具有这几种功能,但是地理信息系统其针对的对象主要是地理的空间信息。
第三,地理信息系统其先进之处就是基于各种的分析模型,比较有科学根据。在此基础上又在很大程度上加强的其分析的功能,另外地理信息系统的预测功能是其他的信息系统所不能比拟的。地理信息系统其超强的分析功能是其预测功能的基础,只有在正确和全面的分析基础上,才能正确而且准确的对其进行预测,预测是决策的一种重要的手段,能够预测其发展的趋势和过程,并能够进一步的预测结果。这在一定程度上能够确保决策的合理性,正确性以及科学性。
第四,地理信息系统其主要的应用就是收集相关的地理信息,根据收集到的这些相关的数据和信息进行进一步的整理,分析和管理等工作。另一方面是对其的进行进一步的预测功能,其预测功能也是在对相关信息分析的基础上的。其中,地理信息系统的预测功能是其他的信息系统所不具备的,这也是地理信息系统最大的优势。
三、地理信息系统在矿山中的应用
上面已经提到地理信息系统其功能非常的强大,与其他的信息系统相比具有较大的优越性,同时,地理信息系统的应用也非常的广泛。地理信息系统在矿山中的应用是地理信息系统的一个非常重要的应用,其在实际生活中的应用具有很高的实用性。地理信息系统在矿山中的应用非常的多。在地理信息系统对某一矿山进行相关的作业时,除了要收集关于这座矿山的相关信息外,还要收集这座矿山周围岩体的一些基本情况,其收集的数据和信息主要是了解矿山和周围岩体的地质方面的情况。在了解关于地质状况时应该着重的了解以下几个方面:第一要了解矿山及周围岩体的岩性,第二要了解矿山及周围岩体的地下水情况,第三要了解矿山及周围岩体的地质结构等。不仅要对矿山和周围的岩体进行信息的采集,而且要进一步的结合相关设计人员设计的图纸进行分析,这样才能进一步的找出在设计图中存在的一些问题,避免在施工中一些问题的发生,这在很大程度上提高了施工的安全性。在地理信息系统中,除了具有其他的信息系统和数据库的主要功能外,它的对于图形方面的功能特别的突出,同时,地理信息系统还具有超强的信息分析的功能。所以,地理信息系统是集大成的一种信息系统,既具备了其他信息系统的优点,也具备了数据库管理的优势。地理信息系统在矿山中的应用总的来说有以下几个方面:
第一,地理信息系统可以对矿山作业中的一些数据进行输入。矿山的开采是一个比较大的工程,其施工又具有很多的安全方面的问题。所以,在对矿山和周围的岩体进行相关的信息采集时,需要采集大量的数据和信息。比如需要采集钻孔数据,采样数据等,在矿山开采的过程中需要对这些数据和信息进行正确无误的输入,利用地理信息系统对这些必须的数据和信息进行相关的输入工作,能够有效的提高输入的准确性。
第二,利用地理信息系统对矿山的藏矿量进行估计。对矿山的矿藏进行估计也是地理信息系统一个非常重要的应用。知道一座矿山的矿藏,不仅可以大致的了解这座矿是否有开采的价值,而且在确定这一问题后还可以进行下一步的设计工作,对采矿的工作作详细的计划,以及在采矿的过程中需要注意的相关问题和相关的管理问题。这些在矿山的开采中都必须解决的问题,通过地理信息系统都可以得到很好的解决。另外,矿山的开采过程是一个动态的过程,是不断变化着的。这就需要对矿山的一些信息不停地进行相关的收集,分析和处理。其中,对矿藏的估计也要分阶段进行,通常对矿藏的估计都是在不同层次和不同空间进行的。和人工计算矿藏的方法比较,利用地理信息系统有很大的优越性,不仅在很大程度上提高了矿藏估计的准确性,避免了一些人为的错误和误差,而且还节省了大量的人力,物力和财力。另一方面,地理信息系统是以图形为输出形式,这种输出形式更加的直观和形象。
第三,利用地理信息系统对矿山的相关资源进行管理。矿山相关资源的管理工作的基础,同时也是重点就是矿藏相关的管理和品位的管理工作。采用地理信息系统这种最为先进的科学技术进行相关的管理,能够尽可能的实现其自动化的计算,并且根据开采的不同阶段和变化,采用动态化管理方式,对相关资源进行处理和分析工作,这样在能够在很大程度上了解矿山的矿藏,并根据相关的信息和分析结果,可以时刻对矿山的各种资源状况有一个清楚的了解,从而能够对相关的资源进行更好的管理和利用。
在对矿山的开采过程中,往往还会有大量的伴生矿物,这些伴生矿物也有很大的利用价值,如果能够对这些伴生矿物进行较好的管理和利用,这些伴生矿物也会带来大量的利益。这就比较考验在矿山开采中的矿山的综合利用状况,利用地理信息系统对相关资源的信息进行性相关的收集和分析,这非常有利于对这些资源进行管理和利用。
第四,利用地理信息系统对矿山进行设计工作。不仅是我国已经广泛的把地理信息系统应用到矿山中,而且在国外也已经越来越多的利用地理信息系统来进一步的应用到矿山中。在矿山的开采过程中需要对许多信息进行收集和分析,比如矿山的境界,矿山的生产能力,矿山的开采技术等等。利用地理信息系统对这写问题进行相应的解决,效果非常的明显,这些相关信息的情况都可以形象的表现出来。在矿山的设计工作中,相关的设计者往往可以利用地理信息系统对矿山开采过程中的一些问题进行优化。比如相关的设计者在对露天矿进行开采设计时,可以利用地理信息系统的一些模型进一步的应用到对露天矿的分析中,可以在很大程度上对其进行优化。
第五,利用地理信息系统对矿山中的人力资源进行管理。在矿山的开采过程中也离不开对人力资源的管理问题,在矿山开采的过程中进一步的利用地理信息系统,有利于建立健全其人力资源相关的系统和组织。从而随时随地对每个工作人员的作业情况有一个非常清楚的了解,也非常有利于加强对相关作业人员的相关管理。另外利用地理信息系统对矿山的施工进行安全方面的规划工作,必须尽可能的保证在矿山的开采工作中的一系列的安全问题,保证每一个施工人员的人身安全。同时,也要合理的降低其施工中的安全成本,在利用地理信息系统对其的管理中,也应该加强反馈管理和预防管理,把反馈管理和预防管理看做是一个循环,这样才能尽可能的减少在矿山的施工中问题的不断出现。在矿山的开采中出现的一些问题,应该认真的分析其问题出现的根本原因,并找出合理、有效的解决措施,以防止类似问题的再一次出现。
第六,地理信息系统对生产的计划作用。在矿山的开采过程中,需要对开采的生产计划进行详细的计划。在矿山的生产计划工作中进一步地运用地理信息系统,可以在矿山开采的各个阶段,随时掌握矿山开采的状况,进而制定合理的生产计划以及相应的措施。
四、总结
地理信息系统是在计算机技术的基础上发展起来的,地理信息系统不仅具有计算机相应的特征和功能,而且还具有数据库相关的功能,具有较大的优越性以及广泛的应用性。地理信息系统是一种比信息系统和数据库更为先进的一种科学技术。地理信息系统不仅可以对矿山相关的数据和信息进行收集,整理,分析和处理,而且能够在此基础上对矿山的一些工作进行预测,不仅增强了其预测的科学性和准确性,而且大大降低了其成本。地理信息系统是为了发展的趋势,在为了还将进一步的发展和应用。
参考文献:
[1]魏秋菊. ArcGIS Engine在矿山地理信息系统中的应用[J]. 科协论坛(下半月),2011,06:78-79.
[2]伊建峰. 三维地理信息系统在煤矿安全生产中的应用研究[J]. 煤炭经济研究,2011,06:37-40.
[3]康方,刘康,郑元刚. 矿山地理信息系统在煤矿中的现状及其发展前景[J]. 信息系统工程,2011,09:109+121.
[4]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.
[5]熊书敏. 地下矿生产可视化管控系统关键技术研究[D].中南大学,2012.
[6]王少军. 矿山遥感调查的理论及方法研究[D].中国地质大学,2013.
[7]陈. 物联网技术在三维数字矿山安全生产系统中的应用研究[D].南京师范大学,2013.
[8]黄其冲,胡俊,肖飞. 地理信息系统在矿山公路选线设计中的应用[J]. 采矿技术,2014,03:77-79.
[9]翟猛,刘雁,李秋玉. 浅析地理信息系统在批量评估中的应用实践[A]. 中国房地产估价师与房地产经纪人学会.中国房地产估价师与房地产经纪人学会2012年年会――市场变动与估价、经纪行业持续发展论文集[C].中国房地产估价师与房地产经纪人学会:,2012:6.
[10]宋桂荣. GIS地理信息系统在岩土工程中的应用研究[D].沈阳建筑大学,2012.
[关键词] 组件式;地理信息系统;作用
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0299-02
1.地理信息系统的涵义
地理信息系统是集合管理科学、城市科学、地理学、信息学等的一门学科。地理信息系统能够为人们提供先进的开发空间分析以及管理地理信息的工具,同时,地理信息系统所具备的可视性以及便捷性是其他系统不能超越的。就内容来分,地理信息系统可以分成应用型地理信息系统以及工具型地理信息系统。应用型地理信息系统主要是内容是按照客户的要求而设计,能够用作与解决一系列实际问题的系统。而工具型地理信息系统具备了分析、处理以及存储等功能。紧跟着地理信息系统的广泛应用,应用型地理信息系统的开发显得十分有必要。地理信息系统快速发展的当前,地理信息系统组件化越来越明显,并成为地理信息系统主要的发展方向。
2.组件技术的相关内容
组件技术是新兴的软件工程技术,组件是由能够重复使用的数据以及程序代码构成,以往的计算机软件发展中,通常都是要把应用系统做成单一的应用程序,所以,当应用过于复杂的时候,程序也会变得好复杂,从而导致了系统升级以及开发的难度加大。紧跟着软件工业技术发展迅速的时候,开发人员每隔几年都需要升级应用程序的做法已经不再适合当前软件发展的要求。为了有效的解决这一问题,一定要把应用程序分为小组件,并将各个小组件组装起来就能够组成应用程序,通过组件的手段能够确保应用程序能够随时升级。组建软件从本质上改变了传统的软件开发观念,并能够促使软件复用以及随时升级,从而能够推动软件业长期稳定发展。
3.组件式地理信息系统的有关内容
3.1 地理信息系统的核心是软件。当前我国已经推出了一系列的软件产品,比如SUPER-MAN、MAPGIS等,已经在相关的领域中取得一定的成绩。但是传统的地理信息系统平台在开发系统的时候,运用一部分的功能就能够满足应用系统的基本功能,而对于剩下的功能而言,一般都不能通过地理信息系统平台开发完成。原因在于地理信息系统平台就如同黑匣子,用户基本上不能对其进行控制。就实际应用而言,地理信息系统不单单只是开发,而是要把地理信息系统有效的和办公自动化、管理信息系统等相结合,但是地理信息系统应用不能完美的和这些系统集成。无疑,地理信息系统平台是能够提供一定的功能的, 而且地理信息系统的实用系统开发者能够轻易的使用,但是,对于地理信息系统不能够提供的功能,基本上都不能依靠地理信息系统平台来实现。
为了完善地理信息系统平台,当前主要采用组件式地理信息系统,组件式地理信息系统能够通过事件以及属性等方式促使用户和客户程序进行一定的交互,进而促使地理信息系统的开发者不需要掌握相关的地理信息系统开发语言,一般情况下,开发者只需要掌握windows的集成开发环境,并要了解组件式地理信息系统的事件以及属性,就能够通过控件组织以及可视化开发语言来满足地理信息系统的要求。为此,组件式地理信息系统所具备的灵活性以及完美的集成能够促使地理信息系统的发展方向。
3.2 组件式地理信息系统的应用
组件式地理信息系统把地理信息系统的功能主要分为几个相对应的控件,按照客户的需求,会把不同功能的控件集成,组成地理信息系统应用系统。对于不同的地理信息系统控件,能够合理的利用可视化软件工具集成,从而促使地理信息系统应用的形成。
对于传统的地理信息系统而言,在与用户交互的时候,通常都是使用菜单的按钮以及命令进行。组件式地理信息系统能够通过事件以及属性促使客户程序和用户进行交互。当前,能够按照地理信息系统应用项目的特征以及用户对编程语言的了解程度,能够合理的对开发环境进行选择。比如,Microsoft公司的Visual Basic,其功能很强大,同时也具备了一定的数据库管理能力,从而使用更加便捷,满足大部分地理信息系统的应用。
3.3 组件式地理信息系统产品
组件式地理信息系统是当前普遍应用的系统,其中最突出的产品就是PapObjects1.2等。同时,ComGIS能够为我国的地理信息系统提供一个良好的软件开发机遇,因为该系统能够打破地理信息系统软件商的垄断现象,并能够为地理信息系统市场带来更加专业的组件。地理信息系统软件的模型主要包括了一定的功能,比如数据存储、查询、图形编辑等。当时不能够把全部的功能都放到同一个控件中,就算是放到同一个控件中,也会导致系统效率的下降,为此,地理信息系统构件的设计一定要满足使用领域的要求。
4.组件式地理信息系统与COM技术
在以往的计算机软件发展中,一般都会把应用程序设计为独立的应用程序,为此,当应用很复杂的时候,程序就会更加大,系统开发的难度就会增加。在组件间的通讯中,一定要有一个接口标准,即COM。COM是组件对象模型,主要是以组件为单元的模型,能够通过统一的手段促使组件间的交互。通过COM,能够确保在软件的组件间进行顺利的通讯。
COM组件中有很多个队形,同时,一个COM对象能够实现多个接口。一般而言,COM主要是依靠接口机制和外部程序获得联系,COM是以二进制代码级为依据,同时是不会特别对特定的计算机语言产生依赖。
COM技术对软件行业产生重大的影响, 为此软件开发公司会为COM提供COM组件,而和其他软件的协调性成为评价软件产品的主要因素之一。地理信息系统软件自第一个地理信息系统组件开发后,大部分的软件公司都为其开发了地理信息系统组件,比如,MapOjects等。此外,除了微软外,当前组件技术较为成熟的还有CORBA/IOP技术。很多的组件式地理信息系统都是以COM为标准主要是因为当前很多的开发工具都支持。
一定要不断优化地理信息系统软件,从而才能满足地理信息系统应用的要求,并能够紧跟时展的潮流。而COMGIS是一种新的地理信息系统软件,因为COM技术具备了透明性高、语言无关性等特征,从而能够促使可视化语言和COM的DLE、DDE越来越受到不同领域的重视。应用该开发方式能够更新应用程序,从而确保应用程序在其他不需要更求的功能不变的前提下,对应用程序进行局部的更新。这种开发方式也不需要专门的语言,能够直接应用到MIS开发中,此外,开发人员也能够按照自身的需要在对象库中选择所需要用到的功能,有效的促使组件的组装,进而不单单能够促使开发过程更加简便,同时也能促使开发周期俄缩短,同时也能够随时都可以按照自身的需要对系统进行升级。
5.组件式地理信息系统的开发
5.1 组件式地理信息系统的形式
通常情况下,组件式地理信息系统有两种形式,即由ActiveX控件集组成的组件式地理信息系统以及形式的组件式地理信息系统。ActiveX能够促使组件在网络环境的前提下,并不需要刻意采用某种语言来创建组件。而且该控件是能够重用、能够编程的一种COM的对象。ActiveX控件主要是通过事件、属性等接口和应用程序进行交互。而对于形式的组件式地理信息系统而言,主要是与ArcGIS相类似。主要用作于为用户提供给一个组件库,从而能够促使用户通过组件开发出不同的功能,同时也能够建立地理信息系统应用系统。由于ActiveX组件式地理信息系统能够轻易在可视化开发环境下进行集成以及开发,为此,以下主要是对形式的组件地理信息系统进行阐述。
5.2 基于接口的组件式地理信息系统
通过COM,能够对软件组件以及和其他组件的连接制定标准,通过利用所制定的标准,可以在分布式系统中建立能够重复使用的软件组件。同时,COM也对基于接口的编程这种变成模式进行了定义。COM接口是指对象间的通讯方式。利用COM开发即利用接口开发。对于全部对象的通讯而言,主要都是通过接口来满足的,而且,对象不会对用户暴露自身的内部资料,为此,接口并不需要时刻连着实现,通过接口,能够为对象把对接口定义的手段提供实现接口。由于接口具有多态、不变以及唯一等特征,同时接口是采用二级制的标准,为此,能够促使应用系统的开发,同时也能满足组件化程序设计的要求,而且,COM接口并不能进行多重继承,只能进行单继承。接口继承重点在于继承,而所派生的接口只能够继承相关的成员函数说明,并不能对基于接口的实现进行继承,原因在于接口定义并不具备函数的实现。通过该继承方式能够促使封装性的提高,同时也能促使应用程序可拓展性以及可维护性的增强。
6.结语
总而言之,一定要重视组件式开发技术在地理信息系统中的应用,同时系统一定要满足用户的要求,不断促使系统操作更加规范简单,而且功能要更具模块化。
参考文献
【关键词】工程勘察;地理信息系统;结构;查询
1、前言
地理信息系统(GIS)的主要功能和特征是处理各种空间实体和空间关系。随着网络技术、计算机技术、数据库技术、图形处理技术的飞速发展,地理信息系统(GIS)在工程勘察中的应用变得日益广泛。岩土工程勘察设计涉及到大量的数据处理、图件绘制、自动计算、辅助决策工作,是一种较为综合的工作,与地理信息系统(GIS)的功能极为契合,能够大幅度地提高工程勘察工作效率和准确性,节省人力物力资源,具有较大的应用价值。
2、地理信息系统(GIS)的特征
地理信息系统(GIS)是一门以空间数据库为基础的新兴的空间信息技术,经过长期的发展与改进已成为一种能够进行空间分析、数据管理、数据获取和数据输出等功能的空间处理方法和技术。它可以对空间地理分布数据进行采集、管理、运算、描述、存储和显示,同时处理不同的地理空间实体数据及它们相应的关系,包括空间地理数据、遥感图像数据、图形数据、属性数据等。地理信息系统(GIS)在工程勘察中的应用,理论方法上是可行的,技术手段也是处于先进水平的,在现阶段是一种强有力的应用技术。
20世纪后期,伴随着计算机科学技术的不断进步,为了收集和整理工程勘察信息,地理信息系统(GIS)得到了广泛的应用,以地理信息系统(GIS)为基础的工程勘察信息系统从先前的开发阶段进入到真正的实际应用阶段。据有关资料显示,美国加利福尼亚MeuloPark地调局的BabbEar1E是最早将地理信息系统(GIS)应用于工程勘察研究的,BabbEar1E于1986年在自己的研究中引用GIS的数字绘图、数字处理和数据管理等功能。随后,GIS被许多学者应用在工程勘察研究工作中。
我国的地理信息系统(GIS)技术起步相对较晚,20世纪90年代中后期,科研院所和高等院校将地理信息系统(GIS)技术全面引入滑坡区域分析之后地理信息系统(GIS)技术在工程勘察方面的应用才得到了快速的发展,并且通过数学方法(层次分析法、模糊评判法、统计分析法、神经网络法、因子叠加法、主成份分析法和信息量法等),以GIS软件作为技术平台来研究工程勘察的易损性、危险性和分线评价系统。
有学者通过地理信息系统(GIS)技术,运用贡献率法在勘察三峡水利工程时,重点研究了三峡库区地层对滑坡发育的影响及斜坡坡度、斜向,定量的给出了二者之间的关系,即地层、坡度、坡向对坡度发育的贡献。同时,还通过信息量模型,重点研究了三峡库区云阳巫山段地层因素对滑坡发育的影响。通过对研究区内205个已有滑坡样本点的分析,得出了对滑坡的产生最为有利的地层要素。
3、地理信息系统(GIS)在工程勘察中的作用
随着我国经济的快速发展,涉及到越来越多的建设项目,从而使得工程勘察活动在广度和深度上都达到了较大的规模,这些工程勘察资料具有很高的重复利用价值。但是令人遗憾的是,各个工程勘察单位所拥有的勘探资料较为零散,在这种情况下,将这些已有资料整合在一起,那么必然会对整体研究和评价整个区域的工程地质条件极为有利,也能够为岩土工程建设、工程项目规划、城市建设提供较为有益的指导。而利用地理信息系统(GIS)恰好可以对大量的地理数据进行有效地管理,还能够提供较为方便的空间分析信息,所以,在工程勘察中应用地理信息系统(GIS)是必然的发展趋势。地理信息系统(GIS)在工程勘察中的作用主要有四点。
(1)地理信息系统(GIS)支持可视化操作,这样一来,就使得工程勘察具有可视化操作的功能。
(2)地理信息系统(GIS)具备拓扑叠加、缓冲区分析、数字地形分析等空间分析能力,功能较为全面,从而为建立完善的辅助决策模型、评价分析模型提供了较好的借鉴。
(3)工程勘察设计数据具有内容复杂化和形式多样化的突出特点,传统的工程勘察设计系统是完全无法满足这样的数据需求。而地理信息系统(GIS)却能够较好地满足这个要求,对工程勘查数据的全面信息能够通过高度集成的空间实体、图形图像数据、属性数据来进行管理。同时,地理信息系统(GIS)还能够提供全面的信息支持,便于构建决策系统与辅助评价系统,建立合理、科学的分析模型与设计模型。
(4)地理信息系统(GIS)具有强大的数据采集能力与数据处理能力,能够对工程勘察提供更加优质、更加广泛的信息数据。
4、工程勘察地理信息系统的结构及查询
在工程勘察地理信息系统中,拟建工程附近工程地质情况、历年最高水位、地震场地类别、水文地质分区、第四纪土层厚度等数据是与地理位置有关的。
在系统运行过程中,需要调用有关知识库中的数据时,可在系统中直接启动CITYSTAR的图形查询模块CITYSTAR-VIEW。通过对地图的放缩、平移,可以很快找到要查询的地点,选择要查询的图层,在相应的地理位置单击鼠标,即可显示该图层的有关信息。
参考文献
[1]王小明,朴春德.基于GIS的电力工程勘察信息系统设计研究[J].防灾减灾工程学报,2011(02):167-169.
[2]于春红. 城市工程地质数据库的建立与应用[J].城市勘测. 2009(06):120-124.
[3]赵德君,王宝军.任意地质图剖面生成的方法探讨[J].西部探矿工程,2005(03):133-136.
[关键词]工程勘察 地理信息系统 结构查询
中图分类号:P91 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0182-01
地理信息系统具有的主要功能与特征就是处理各种各样的空间实体与空间关系。近些年来我国网络技术与计算机技术以及数据库技术和图形处理技术发展非常迅猛,使地理信息系统普遍应用在工程勘察中。而岩土工程的勘察设计关系到很多数据处理与图件绘制以及自动计算和辅助决策等相关工作,是一项综合性非常强的工作,和地理信息系统具有的功能相吻合,可以在很大程度上提升工程勘察的工作效率与准确性,同时还节省了人力与物力资源,具备非常大的运用价值。
一、工程勘察过程中对于地理信息系统的需求
我国工程勘察过程中运用地理信息系统相关技术比较晚。在上世纪九十年代的后期,国家科学研究院与高等院校把地理信息系统相关技术全方面引入到滑坡区域,并且进行分析过后,使地理信息系统相关技术可以在工程勘察过程中广泛应用,同时取得进一步发展。与此同时还可以运用教学法与层次分析法以及统计分析法和因子叠加法等多种方法。主要以地理信息系统相关软件作为技术平台进行工程勘察过程中易损性与危险性以及分线评价系统进行研究。因为工程勘察具有非常明显的特点,其大量数据和地理位置的关系非常密切。经过很多的工程勘察实践,可以比较深刻的体会出,要想在一定程度上提升工程勘察的质量与效率,尤其是需要进行宏观决策时,很多和地理位置相关的数据是不可或缺的。比如说在对工程场地的复杂程度进行勘察判断时,就需要当地的地下水相关数据,可以运用相关水位动态的研究成果,但是其研究成果的相关数据仅仅能在地图上进行很好的反映与查询。而在工程抗震分析与场地液化的判别过程中,也运用了地震场地划分与区别的研究成果,其中数据和地理位置之间的关系也是非常密切的,要想比较方便的进行地理查询与模拟简历场地周边的工程勘察资料以及数据,也只能在地图上得到有效地显示[6]。因此,这样就需要制定一个地理信息系统。
二、地理信息系统具有的特征
地理信息系统具有输入与存储以及检索和分析,同时还具备显示和地理位置相关的各种各样特征的现代化信息计算机的辅助决策先进技术系统,相关专家可以将更多的信息实行综合分析与研究[1]。因为地理信息系统可以完善地把地理信息或者是其它相关数据在计算机上比较直观的展示出来,并且还可以对数据实行综合分析与多种处理,非常符合专家对于信息全方面的需求,所以地理信息系统广泛应用于各个领域之中。相关学者曾经通过地理信息系统相关技术,在三峡水利工程的勘察过程中应用贡献率方法,着重对三峡水库中地层影响滑坡发育与斜坡斜度以及斜向进行了研究,并且给出了三者之间具有的关系,也就是地层与坡度以及坡向都对坡度发育有着贡献。
三、工程勘察过程中地理信息系统的运用
近些年来,我国社会经济的迅猛发展,大量的建设项目关系到地理信息系统的运用,进而使工程勘察相关活动在广度与深度方面发展到非常大的规模,并且工程勘察相关资料还拥有比较高的持续应用价值[2]。可是存在的不足是,每一个工程勘察企业所具备的勘察资料非常零散,在此种情况之下,把这一类原有资料进行整合,会在一定程度上为整体研究与对所有区域中工程地质具备的条件进行评价提供非常有利的条件,同时还可以为岩土工程建设与工程项目规划以及城市建筑等提供非常有利的指导。另外运用地理信息系统还能够对很多地理数据实行有效地管理,同时在一定程度上方便了地理空间信息的分析。因此,在工程勘察的过程中运用地理信息系统成为未来的主要发展趋势。
(一)地理信息系统在工程勘察中具有的作用
工程勘察设计中的数据具备内容复杂化与形式多样化比较突出的特点,而以往的工程勘察设计相关系统已经不能满足这类数据的需求[3]。但是地理信息系统恰恰可以很好地满足这一类要求,将工程勘察数据的所有信息经过高度集中形成空间实体与图形图像数据以及属性数据,从而进行管理。与此同时,地理信息系统还可以提供各个方面的信息支持,比较方便于建立决策系统和辅助评价系统,制定合理与科学的先进分析模型以及设计模型。由于地理信息系统能够支持可视化操作,就使工程勘察具备了可视化操作功能。另外地理信息系统还拥有拓扑叠加与缓冲区分析以及数字地形分析等多种空间分析能力,具备的功能非常全面,进而为制定合理的辅助决策模型以及评价分析模型在一定程度上提供了比较好的借鉴经验。同时地理信息系统还拥有非常好的数据采集能力和数据处理能力,可以为工程勘察提供更为优质与更为广泛的具体信息数据。
(二)地理信息系统具备的结构与查询功能
在工程勘察的地理信息系统之中,模拟建设工程周围的地质情况与每年最高水位以及地震场地类别等相关数据是和地理位置密切相关[4]。在地理信息系统正常运行时,如果想要调用知识库中相关数据时,可以在地理信息系统中直接开启CITYSTAR图形查询模块CITYSTAR-VIEW。经过对地图进行放缩与平移,能够比较快找到想要查询的位置,选取想要查询的涂层,并且在对应的地理位置上单击鼠标,就可以显示出和该图层息息相关的信息。
图形编辑模块指对地理信息系统里面的背景地图与专题地图进行图形编辑和属性库编辑以及制定拓扑关系等相关任务[5]。其中包含对图形实行图层编辑与属性库编辑以及拓扑编辑和图幅编辑等诸多功能,能有运用数字化投影仪与鼠标实行点、线与多边形等线管图形元件的输入。而专题制图模块能够对图形中线性与颜色以及图例等相关属性实行编辑,如图1所示。
结束语:
工程勘察的设计工作未来发展趋势就是处理流程实现一体化,而对于地理信息系统相关技术在工程勘察设计中的一体化,主要是把各个CAD工种之间与工程勘察设计以及地理信息系统之间,进行紧密的联系。从而制定一个一体化先进勘探系统,在一定程度上促进了工程勘察设计进一步现代化,提升单位的竞争力,从而使企业获得良好的经济效益,提升生产效率。
参考文献:
[1] 包世泰,夏斌,蒋鹏等. 基于 GIS 的地质勘查信息系统设计与实现[J].地理与地理信息科学 2010,,20(4):16―20.
[2] 戴福初,李军,张晓晖.城市建设用地与地质环境协调性评价的 GIS 方法及其应用[J].地球科学―中国地质大学学报,2013,25(2):209―214.
[3] 朱煌武,黄晓岗,沈业龙.合肥防震减灾计算机信息管理系统――我国城市防震减灾示范研究与应用介绍[J].自然灾害学报,2012,9(3):59―63.
[4] 朱莹,刘学军,陈锁忠. 地质剖面自动绘制的数据模型研究[J].湖南科技大学学报(自然科学版)2011,22(3):96―100.
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:
(沈阳市勘察测绘研究院,辽宁 沈阳 110004)
0 引言
自21世纪以来,信息化、数字化在各个领域已经展现出了其无法取代的重要地位,当代经济的发展也日益革新,朝着信息化发展。信息技术的迅速发展,改变了许多传统行业的发展模式,重新塑造了新的生产方式,进一步加速了经济全球化。作为一种有效的信息分析体系,地理信息系统(Geographic Information System, GIS)已经显现出其不可替代的优势。地理信息系统起源于20世纪60年代,主要利用计算机硬件技术,集数据采集、分析处理、管理输出为一体,由地理、计算机、测绘、信息、环境、管理等学科组成的一门新兴学科。它主要优点就是可以实现地理信息图形化、可视化,因而获取的信息内容也更加丰富、灵活。对于其存储和处理的数据类型而言,空间数据可以反映地理事物空间位置的信息,而属性数据则可以反映地理事物其它特征的信息,如城市人口、经济总量等。进入新时期,管理理念也发生着巨大的变化,地理信息系统也慢慢被用于城市管理并体现了其无法替代的作用。城市管理中,需要涉及方方面面的内容,而且负责规划与管理的各司其职,使用对象不尽相同。地理信息系统的使用者中不仅有政府部门还有各职能专业部门以及部分民众。因此,建立、优化城市管理中的地理信息系统就显得尤为重要,这对于提高城市整体综合水平具有十分重要的意义。
1 地理信息系统的建立和应用
地理信息系统功能十分强大,它不仅包含了空间数据的采集、存储和处理,还可以对这些数据进行分析建立模型,最终通过空间信息输出结果制作各种类型的地图用于实际问题的预测和解决。
1.1 地理信息系统的建立
地理信息系统在城市的发展规划中起着无可比拟的作用,随着经济的发展,地理信息系统的建立也日益迫切。如何建立一套完整的地理信息系统使其更好地服务管理、监控、发展等其他方面,也显得越来越重要。城市管理与规划涉及要素多、事务杂,不仅要包括地理事物空间位置的空间信息数据而且要包含反应地理事物其它特征信息的属性数据。因此建立起如此庞大精密的系统就显得尤为复杂。总体说来,城市管理中地理信息系统的工作流程如图1所示。
从图中可以看出,对于整个系统,要建立起一个地理信息系统,首先要有现有地图数据、遥感数据、gps数据以及其它形式数据等各类数据,这些数据的获取可以构成系统的信息源。通过信息源,计算机可以进行数据的采集分析和处理,之后再与现有的数据库进行比对分析,输出我们所想要的不同类型数据。通过获得的输出信息,最后就可以通过计算机模拟等过程给出最终一个最优化的决策方案。利用系统,可以完成办文、规划、测绘地籍管及土地等基础设施的最优化管理。
1.2 地理信息系统的应用
由于地理信息系统在时间、空间信息以及智能、规范、可视化上的优越性,它已经被利用到了各个方面,具体如图2所示。就目前而言,国内外此方面发展程度不一,但是在基础地理信息建设、城市道路交通、体育赛事管理、医疗救护、商业活动以及军事等方便已经展现出了其强大的功能。比如美国亚特兰大已经可以利用地理信息系统分析贫困、少年孕育率等社会分析;在已经过去的25届巴塞罗那奥运会上,地理信息系统的发挥为运动会安全、交通安排与重要任务的安全保卫和行程路线选定等做出了指导。根据地理信息系统提供的如让农化分析数据,结合实际情况,固定农场土壤施肥浓度,并利用地理信息系统自动施肥。这些所有现实的例子都是地理信息系统其强大功能的体现。总体说来,地理信息系统已经在许多领域有成熟的应用。
1.2.1 基础地理信息建设
对于一个城市而言,其建设涉及到许多方面,如资源环境、人口、经济、交通、教育、文化和金融等,这些信息具有多个地理变量信息,包含着大量信息的数据。因此如何统筹兼顾合理利用资源,做出最合理的建设方案就显得尤为重要。将所有信息数字化、实时化是目前最为重要的应用。地理信息系统对城市的整体规划、详细规划、二次规划提供发展向导,给出较为详尽的经济数据。现阶段,随着人类活动日益频繁,土地资源日趋匮乏,土地的使用和处理批复可以利用地理信息系统进行划界标定,提供所有与土地规划方面各类信息的查询。这对于政府部门评价、管理和规划整个城市的发展提供了详实可靠的依据,并可以精确规划空间布局,使得所有资源得到最优化利用。城市规划中基础设施的建设越来越多,GIS在城市建设中也越来越广泛应用,这也将是未来城市规划所发展的重要方向。
1.2.2 城市道路交通
作为城市的重要组成缓解,城市道路交通对一个城市的发展影响是至关重要的。采用地理信息系统,可以建立智能交通系统,缓解交通拥堵并且可以减少交通事故。利用组建的系统,可以获得三维空间地理信息,更加丰富了解决拥堵的手段。在我国,像北京等大型城市已经有了地理信息系统在城市道路交通中的实地应用。它按照使用对象,分为对内和对外显示子系统。各个权限不同,对外,系统将交通信息通过网络、电视、广播等数据于网上,出行者就可以进行查询;对内则可以通过系统进行交通指挥调度,提高工作效率。对于城市交通而言,运输量逐年上涨,所运输的货物也多样化,特殊物品比如危险品的运输需要特殊处理。因为这些物品通常为易燃、易爆或是有毒等,因此,其运输上需要万分小心。对于这些物品,就需要对运输风险进行路径评价及规划。运输是,需要统筹最短路线、运输成本、事故概率等,选出最佳路线。采用地理信息系统,可以提高危险品运输路径选择的实用性和可操作性。
1.2.3 在灾害监测中的应用
对GIS而言,其最主要的作用就是可以把数据以地图的方式表现出来。这个地图中包含了所有空间要素和相应的属性信息及其组合特性。将地理信息系统和其它技术如遥感技术结合,可以有效检测、预报森林火灾、洪涝灾害等自然灾害。通过地理信息系统,可以进行信息管理、查询和分析,给出灾害影响范围,明确救灾物资调配的最佳路线,这样就可以将受灾人员、财产就行安全有效转移。这些,可以为领导者提供决策依据,进行灾情统计与评估,并为灾后重建提供重要依据。
1.2.4 商业活动
现阶段,信息技术迅猛发展,任何一个行业的发展状况都与信息的获得息息相关,地理信息系统也慢慢被营销学所接受,成为营销管理一个重要工具。一方面,地理因素决定了经济发展的好坏,另一方面,基于地理信息的经济数据统计给出了一种新的市场分析方法,给商家寻求新的营销方法指明了方向。基于互联网的地理信息系统,可以不受限于区域空间,实现全球范围内的组织“促销”。而且大数据时代,低价位的硬件、软件已经有了一定市场规模,数据共享和数据分析已经实现。现代商业发展的标志就是信息化的实现,信息化的实现也塑造了新的生产方式,进而改变了原有的商业规则。作为信息化代表的地理信息系统已经成为商业发展的重要环节,如何合理开发、利用这些数据资源,对商业发展中降低成本、改善商业环境有着重要意义。
1.3 改进
如前所述,地理信息系统在城市管理中已经表现出了卓越的优势,它可以将现有的数据通过计算机图像画面方式展现出来并能给出某区域商圈的变化趋势。通过地理信息系统,对于城市基础设施如公共汽车站、商场、医院等的建设,经营、决策者可以有一个准确的参考。然而,所有东西都存在自身的不足,我国商业应用的发展相对滞后,受到一些因素的制约。这主要表现在GIS技术对商业领域的推广还不足,从事地理信息系统的相关从业人员比较匮乏,相关资源数据的使用还有一定限制。这些都是存在的不足,因此我们应当立足当下,循序渐进地发展地理信息系统,使得其有最大化应用。
2 总结和展望
关键词:GIS水利工程;地理信息系统;探讨
引言
地理信息系统是近些年发展速度非常快,而且还具有一定的功能空间信息,它可以对地理环境问题进行分析和研究。还可以在计算机系统支持的基础下来进行储存,查询和分析,还能够对空间的信息进行数据输出,它是一种综合性的技术系统,可以让用户更好的去进行决策。对地理信息系统中的水利工程的信息化和数字化来进行深入的研究,可以促进社会经济和水利工程共同发展,让水利工程实现可持续的发展,还给水利工程的形成和建设奠定了信息数字化系统基础。在社会中对水利工程的应用越来越普遍,也创造了一定的成就,地理信息系统的使用和开发可以让我国的水资源跟上社会的发展步伐,从而大大增加社会的发展效益,可以更好的促进我国经济建设的发展。
1地理信息系统的基本功能
1.1可以查询的功能
地理信息系统是使用关系的数据库来对空间数据进行管理,空间数据和属性数据都具有一体化的特点,因此在查询地图和属性的时候是非常方便的。地理信息系统查询的使用通常情况下都是在图形和属性之间进行相互查询,或者是图形的定位进行查询,不仅如此,地理信息系统还具有一定的分析能力,可以进行分析查询,例如,在进行空间分析查询的时候,因此,地理信息系统的查询能力是非常好的。
1.2进行统计汇总的功能
在水利工程信息管理系统中,统计分析和汇总都是其中非常重要的程序,水利工程中的数据结构和运行状况还有区域的分布使用水利统计功能可以进行分析,这样可以让统计图的制作更加迅速,经过分析之后可以对水利工程动态规律有一定的掌握。其中汇总功能可以把工程中符合条件的工程量进行归纳总结,这样可以让工程更加的只管。
1.3拥有显示输出的功能
在地理信息系统中还有一个功能就是制图的显示功能,这个功能可以对地图进行缩小还可以对一般图层中的控制管理进行操作,还能对水系图、风险图这些比较专业的地图和洪涝灾害分布图中专题性的地图进行建立。还可以根据用户的要求在特定的设备上把图像文件或者是栅格图层进行了输出,例如打印机。
2地理信息系统在水利工程中的应用
2.1在工程设计与开发方面
地理信息系统美国是最开始使用的,对系统中的各种数据的信息进行处理和分析,给流域的规划和管理奠定了一定的服务基础,之后在水资源的管理过程中有了地理信息系统的身影。如今,社会经济不断发展,计算技术也随之迅猛发展起来,地理信息系统对水资源的开发和使用也进入了高速的发展阶段。这种发展情况一直到20世纪末期,召开了对地理信息系统在水资源的使用专题的国际会议,美国也开展了对水资源管理的研讨会,在各个会议当中每一个人都对地理信息系统的发展都有着很大的信心。地理信息系统使信息科学中的一部分,在水利工程的开发管理和规划中都有着极为重要的作用,从而,地理信息系统也是社会水利规划中非常灵活的一个系统工具,这样可以很好的避免在传统规划中出现的误差。在九十年代初期,地理信息系统给我国的基础信息系统的构建奠定了基础,也促进了我国水利系统的规划和管理,还给我国的南水北调工程的构件设计和实施提供了相应的数据上的帮助,是我国水利工程中不可或缺的一部分。
2.2对于施工的管理方面
在进行水利工程施工管理过程中地理信息系统在其中有非常大的作用,不光水利工程中的规划可以在地理信息系统相关的软件中进行存储,施工的进度和组成程序,材料的费用等都可以储存在地理信息系统数据库中。还能够使用有关的软件,对各个工程中的程序进行模拟和检测,这样可以更好的掌控整体工程的施工进度。通过各个步骤的实施形成了地理信息系统,在进行水利工程设计图查看的过程中,可以对水利工程中的各个项目施工进程和施工信息进行了解,可以给以后的发展奠定基础。假如把专家系统和地理信息系统有效的结合到一起,可以让地理信息系统具有专家性,这样不光可以让施工过程中的水利工程遇到的问题得到解决,还可以使水利工程建设的质量得到有效的提高。
2.3对于水工的设计方面
在地理信息系统中,可以依据不同的层次输入到相对应的信息数据库当中,例如,水文地质和土地利用和地形等空啊进的信息数据,而相应的不是空间的信息数据和可以输入到相应的信息数据库当中,输入的这些数据可以依照相应的格式进行存储,这样水利工程的设计师就可以依照相应的需求来对数据进行分析,这样就可以依据大家的需求设计出好的方案。例如,大坝工程的设计师可以对地理信息系统中的地质技术和水文资料进行查看并结合当地的实际情况,从而选择出适合构建大坝的地质,但是隧洞工程的设计使可以对相应的地形和地质资料进行查看,并举出相应的隧洞断面和路线,从而选择出合适的隧洞断面和线路设计方案。
结语
在水利工程建设和施工过程中是非常复杂的,而且具有分布广、零散的特征,在险加固的工程和各个极端的侦查设计过程中有了很多信息量,而且信息量设计的范围非常广泛,不能够对水利工程信息和管理进行合理的管理,使信息量大量浪费,因此,对于地理信息系统来说需要对相应的管理系统来进行的管理。尽管现在的地理信息系统技术还有这非常多的问题,但是发展的前途还是非常大的,随着水利行业的不断发展,地理信息系统的使用就会越来越广泛,使之持续发展。
参考文献:
[1]张基尧.大中型水利工程建设管理的实践和体会[J].中国工程科学,2011,13
关键词 地理信息系统;土地利用;规划;应用
中图分类号 F29 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0173-01
1 土地信息
土地信息具有三个明显的特征,一是土地信息十分丰富,不仅包含二维空间信息,还包含大量的权属、资源与社会经济方面的信息;二是土地信息动态性强,有些信息呈周期变化,有些信息随时间逐渐变化,有些则变化剧烈、不可预测;三是土地信息有相关性,在一定条件下,土地信息是相关的,主要原因是土地各因子的内在联系。这为分析土地信息提供了依据和保障。土地信息一般来源于土地调查,部分来源于系统内部的分析和处理。
所谓系统(System),我国著名科学家钱学森教授认为是指由相互作用、相互依赖的各个部分组成的具有特定功能的有机整体。每一个系统都是由内部要素(子系统)构成,且该系统又成为更高一层次系统的组成要素(子系统)。系统是由各自独立且具有独立功能的多个元素结合而形成,这些元素之间的关系使系统作为整体去完成总体的特定功能。这种相互关系的依存形式就是系统的结构(Construction)或组织(Organization),这是系统的最大特征。
信息技术(1nformationTechnology,IT)是20世纪70年代以来,随着电子技术、计算机技术和通信技术发展而发展起来的高技术群。信息系统是对数据和资源进行采集、存储、加工和再现,并能回答用户一系列问题和各种单元结合而成的整体。信息系统是模块化结构,信息系统的构成要素是信息的载体数据,信息系统是具有处理、管理和分析数据能力的系统,为用户提供关于信息方面的服务。信息系统核心组成之一是数据库,具有数据采集、管理、分析和表达等四大功能,现代信息系统是计算机辅助支持系统,一般包括硬件、软件、数据、用户及专家知识库等部分。目前信息系统的分类方法很多,从数据特征出发,一般信息系统可分为统计型和空间型两类。统计型信息系统只处理统计型信息,相对比较简单,如企业管理信息系统、会计信息系统、金融信息系统等;空间型信息系统涉及空间数据的管理、分析,结构复杂,如地理信息系统、环境管理系统等。地理信息系统是地理圈或地理环境固有。地理圈或地理环境是客观世界最大的信息源,随着现代科学技术的发展,特别是借助于近代数学、空间科学和计算机科学,科学工作者已经可能迅速地采集到地理空间的集合信息、物理信息和人为信息,并定期和适时地识别、转换、存储、再生成、显示和控制应用这些信息,这也已经成为现代地理学的重要任务之一。
2 地理信息系统
地理信息系统是一门综合性和技术实用性很强的应用科学,其特点就是提供对空间地理信息的综合处理、分析、预测和管理能力。例如加拿大的CGIS和美国的ARC/INFO等都是这种典型的处理和分析空间数据的技术系统。它一般由以下五个基本的技术模块组成。
2.1 数据输入和检查
按照地理坐标或特定的地理范围,收集图形、图像和位置资料,通过有关的量化工具(数字化仪)和介质(磁带、磁盘),将地理要素的点、线、面图形转化为计算机能够接受的数字形式,同时进行编辑检查,并输入系统。
2.2 数据存储和数据库管理
数据库是地理信息系统的关键之一,它保证地理要素的集合数据、拓扑数据和属性数据的有机联系和合理组织,以便系统用户的有效提取、检索、更新和共享。
2.3 数据处理和分析
地理信息系统应用数字方法的主要动力与主要体现就是数据的处理与分析,通过对数据的处理与分析获得系统应用所需要的信息,同时也能够转换原来的信息结构的形式。像这种数据的分析、应用、转换方法与类型是十分广泛的,包括比例尺和投影的数字变换、数据的逻辑提取和计算、数据处理和分析,以及地理或空间模型的建立。
2.4 数据传输与显示
系统将分析和处理的结果传输给用户,它以各种恰当的形式(报表、统计、分析、查询应答或地图形式)显示在屏幕上,或输出在硬拷贝上,提供应用。
2.5 用户界面
用户界面是用户与系统交互的工具。由于地理信息系统功能复杂,且用户又往往为非计算机专业人员,用户界面是地理信息系统应用的重要组成部分。它通过用户询问语言的设置,采用人工智能的自然语言处理技术,提供多窗口和光标选择菜单等控制功能,为用户提供方便。
3 地理信息系统的应用
地理信息系统能够对空间地理数据进行再现和综合管理,地理信息系统也是国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具,对于以土地为管理目标的国家土地资源部等各部门将地理信息系统作为技术管理手段是非常合适的。可以将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流,这从效率和效益上都占有优势。
3.1 资源清查
系统最基本的职能就是资源清查,此时系统的组要工作就是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的统计和进行原始土地面貌的快速再现。比如:以土地的利用为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同时期的土地利用变化等等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供
依据。
3.2 宏观决策
信息系统利用拥有的数据库,通过一系列模型的构建和比较分析,为国家宏观决策提供科学依据。
关键词交通地理信息地理信息系统交通领域GIS技术 应用分析
Abstract
With the development of science and technology, continuous application of information network technology mature, the application of geographical information system, geographic information system has become the industry general platform software technology, widely used in various sectors of information. Geographic information system as the basic supporting technology is widely applied, display and management in highway, waterway transportation, the traffic department, forming a unique platform of geographic information system for transportation.
Analysis and application of transportation field keyword traffic geographic information system GIS Technology
中图分类号:F512.99文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
地理信息系统(Geographic Informaiton System,GIS)是一种十分独特并且十分重要的空间信息系统,它主要功能为采集、存储空间地理分布有关的数据,进行管理、分析和描述区域性或整体地表和大气层的空间和地理分布有关的信息。随着GIS的成熟应用,该技术已发展成为跨行业通用的平台软件技术,广泛应用于各行业信息化。
在交通运输领域,GIS作为基础支撑技术被广泛应用。交通地理信息系统,是GIS技术在交通领域的延伸。是从数据中心建设的层面,根据地理信息数据共享和交换的需要,综合运用多种现代化先进手段(计算机网络技术、多媒体技术手段、现代数据库技术),通过整合信息资源形成统一的交通基础数据库,并通过一体化的数据管理平台提供一站式交通地理信息服务,建立交通地理信息系统与地籍测绘、遥感影像、港航等空间地理信息资源等系统的具有先进技术、方便使用特征的接口。实现数据共享和信息服务,有效降低信息化成本的一种信息系统。
然而,在实际操作过程中,交通数据的种类繁多(包括属性数据、空间数据、影像数据等),数据量大,操作复杂,人工管理难度大。随着城市的发展,城市道路交通系统变得复杂起来,诸如多车道、单行线、转弯限制、立交桥等的出现,尤其是新交规制定以后,交通系统更难以管理,情形变得越来越复杂,已不能满足现代城市交通地理信息系统发展的要求,交通地理信息系统的发展面临诸多挑战。在这样的前提下,交通地理信息系统标准化势在必行。
1、交通地理信息系统标准化的意义
信息共享的基础是信息的标准化问题,是事物发展到一定程度的发展规律,也是生产水平达到某个临界值之后的基本需要,标准化的本质上是一种管理手段。交通地理信息系统标准化的意义在于能对于一座城市或者一个国家能够更便捷的管理交通,在于一座城市里的公民能够采取更为简单方便获取到交通地理信息。随着世界经济的快速发展,每个城市都以迅猛的速度建设着,改变着,经过长时间的发展,拥有一个极为复杂的道路交通网络,并且拥有极具地域特色的道路名称系统,这也决定了交通地理信息的标准化任务的艰难程度,但同时又必须快速改变现状,因此,交通地理信息系统的标准问题是一项迫在眉睫亟待解决的任务,交通地理信息系统标准化对城市发展,公民生活具有重要的意义。标准化对于交通地理信息的重要意义在所涉及的各部门中早已形成了普遍的共识,因此各部门都需要将标准化摆在实际工作的首位。
首先,交通地理信息系统标准化,采用计算机网络技术,建立了一座沟通计算机与用户的桥梁,方便了人们更加快速便捷的找到自己的目标。在现实世界中,人们可以通过具体地址寻找自己的目的地,这种现实世界的定位方式是由一段文字来具体表述的。然而,在地理系统中,目标位置是由所在地的地理空间三维坐标确立的,如该地的经纬度等,抽象的数据可能对专业人士来说并不陌生,但对于普通民众来说是一串没有意义的数字或字母组合,没有任何意义。全球地理定位系统(GPS)接收仪的普及化能够让市民能够轻易准确知道自己的地理坐标,但那种数字上的陌生感不及文字来到具体实在,因此如何用计算机系统中简单、有条理的记录来表达现实世界中复杂而又纷乱的城市交通信息,一直是地理信息系统专家们契而不舍的追求目标。对于计算机在计算机语言与人类语言之间的转化的标准化能够有效提升交通地理信息系统的效率,能够让一般人都能够熟练掌握运用。
其次,建立现实世界中地址的文字表达与计算机系统中位置的坐标表达之间的桥梁,建立位置信息转换的标准,确定地址编码的准则,是交通地理信息系统标准化的另一重要意义。