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关键词:图书馆;知识管理;危机管理;潜在危机;对策
1大学图书馆危机管理的内涵
随着管理学的发展,危机管理理论得到不断完善。目前已经有各种对危机的定义。巴顿(Barton)认为,危机是一个会引起潜在负面影响的具有不确定性的大事件,这种事件及其后果可能对组织及其员工、产品、服务、资产和声誉造成巨大的损害[1]。巴顿揭示了企业管理中危机的内涵。图书馆危机也得到了研究者的重视。我国学者庞恩旭对图书馆危机进行了阐述,他认为图书馆危机是各种危机中的一种特殊类型,它专指由图书馆内外的某种非常规性因素所引发的非常态事件[2]。学者周金龙先生将图书馆危机定义为“图书馆危机是指图书馆系统内部及系统与外部环境之间的不平衡状态。它的外延是图书馆系统内外的各种矛盾关系,当这种矛盾激化的时候将演变为恶性突发事件”[3]。该定义突出了图书馆危机的根源和本质。实际上,不平衡状态就是潜在危机,也就是危机的产生原因;而恶性突发事件就是危机表现形式,也就是潜在危机发展的最终结果。危机管理专家W.T.Coombs指出:“最好的危机管理方法是避免危机发生[4]。”把不平衡状态作为危机的标志,更能够从源头上发现危机并及时作出反应。如果以一个人患病为例,中医学强调治未病,而西医注重于治已病。从预防的角度,显然中医更符合最大限度减少疾病对人体损害的要求。这也是孙子兵法“善战者,不战而屈人之兵”思想的实际运用。本文以周金龙定义为准,探讨泛在知识环境下大学图书馆危机的产生原因以及对策。
2大学图书馆潜在危机的主要表现
目前,数字化资源在图书馆建设中越来越受到重视。许多大学图书馆已经初步完成了传统图书馆向数字化图书馆的转变。信息管理准确地描述了互联网时代图书馆的实际工作状况。在此基础上,新世纪以来管理学科逐渐兴起知识管理的理论。在信息爆炸的时代,读者面对海量信息往往无所适从。为了获得解决问题的信息,不得不在信息高速公路上徘徊。而知识管理正是把信息更好地服务于读者作为出发点,使信息知识化。图书馆工作从信息管理走向知识管理成为必然的趋势。图书馆通过知识管理使知识更有效地服务于读者。因此,大学图书馆管理工作的焦点也从传统纸质文献管理走入信息管理,而且逐步开始向知识管理方向发展。在知识管理过程中,图书馆将会面临怎样的危机呢?周金龙的危机管理定义把图书馆视作一个系统。图书馆的潜在危机应该包括图书馆自身系统内部要素的不平衡和图书馆与外部环境之间的不平衡两个部分。知识管理中图书馆潜在危机主要有以下几种。
2.1馆员的知识水平与数字化信息资源日益膨胀之间的不平衡
泛在知识环境下,数字信息呈现指数化增长,知识日新月异。而图书馆员目前的自身知识水平却相对有限。在大学里,图书馆作为服务性单位,人员素质参差不齐。馆员与大学里的学院教师从学历、职称、科研能力等方面比较往往明显不足。实际上,馆员的学科背景也是各种各样,图书馆学专业毕业的馆员反而比较少。而知识管理就是要求馆员充分把自己的隐形知识运用在图书馆实际信息或知识的管理工作中。未来数字信息处于不断膨胀的情况下,馆员自身水平就会成为知识管理的桎梏。
2.2信息的无序化与读者对知识的需求之间的不平衡
数字化图书馆的文献资源不仅包括纸质图书、期刊以及报纸,而且包括大量的数字化图书、各种数据库。于是,信息呈现无序化存储形式。例如,读者为了找寻朝鲜民族文化的论文,可能需要在数十个数据库以及上百万册纸质书之间进行寻找。并且每个数据库之间、数据库与纸质图书之间,可能信息重叠。虽然每个数据库都具有各种检索信息的方式,但是随着信息量的增大、数据库以及纸质图书的增加,检索效率不断降低。
2.3读者个性化需求的提升与图书馆服务方式单一之间的不平衡
新世纪以来,各种电子产品蓬勃发展,性能不断增强。手机等手持终端已经发展到智能化阶段,功能和计算机相差无几。读者开始对信息获取的要求不断提高。不仅需要获取信息速度快,而且产生各种个性化需求。例如,年轻人获取信息不仅限于文字,还需要包括视、听的多媒体形式。视觉衰退的老人、视障残疾人士希望声音等形式获取信息等。目前,图书馆的信息显然以文字化为主。多媒体信息占数字资源的比重很小。
2.4图书馆对学术水准的要求与图书馆员知识结构之间的不平衡
图书馆学已经发展成为管理学中的一个重要应用性学科。图书馆学不仅包括传统对纸质图书管理的文献学、目录学,还包括对数字化资源进行管理的信息管理学。图书馆学从图书馆管理的视角进行研究,并不同于计算机技术。具备学术水准的图书馆员不仅能够切实掌握图书馆学并运用到实际工作中,而且能从管理学的视角出发研究图书馆学科,尤其是图书馆学的前沿领域。目前,图书馆员的从业人员学历层次整体偏低,非图书馆学专业人员较多。不少图书馆员对图书馆学的了解不够深入,达不到知识管理中图书馆对馆员的要求。
2.5大学图书馆数字资源与学校学科发展、科研需求之间的不平衡
图书馆数字资源建设蓬勃发展,各种数据库应运而生。大学图书馆数字资源是为学校的科研服务。实际建设中,图书馆数字资源的建设往往具有一定盲目性。不符合科研实际而过于超前,造成资源浪费。或者,数字资源与学校的学科发展不相符合。需要的数字资源稀缺,而不需要的又太多。
3图书馆知识管理中潜在危机的对策分析
3.1学科馆员能够提升图书馆与各学院之间的联系
新世纪以来,学科馆员已经产生于部分大学图书馆。与普通馆员不同的是,学科馆员具有对该学科深入的理解和掌握,并且能够不断关注该学科的前沿领域,从而赶上学科发展的步伐。在图书馆知识管理的时代,学科馆员不可替代。学科馆员的隐性知识是知识管理中重要的一部分。学科馆员能够在图书馆资源建设中,准确把握学科重点和发展方向,避免资源建设的无序性。同时,学科馆员嵌入该学科科研工作中,成为联结图书馆和学院、科研机构之间的纽带,减少知识供给和需求之间的矛盾。
3.2构建学习型图书馆,不断提高馆员知识水平
图书馆员虽然往往是非图书馆学毕业,但是这也为学科馆员的培养提供了便利。学科馆员就是需要掌握某一特定学科。例如,法律专业毕业的馆员,只要进一步学习图书馆学就很容易成为法律学科馆员。当然,任何一个学科都是不断发展的,学科馆员也需要不断学习提高,不断更新自己的知识,从而准确把握学科动态。这就需要构建学习型图书馆,使每个馆员都处于不断学习的组织文化中。
3.3建立图书馆危机管理系统
图书馆危机具有多样性和不可预测性,所以有必要建立危机管理系统。危机管理系统不仅包括对各种危机及对策进行分门别类记录的文案,还包括危机管理工作中的相关人员、机构和设施。完整的危机管理系统不仅能够对各种危机进行有效预防,而且也能对已经发生的危机进行及时有效的处理。图书馆处于动态发展中,危机管理系统也不能一成不变,而应该在不断对可能危机进行成因分析的基础上进行不断改进和创新。
3.4科学绩效评估,准确把握工作中的问题
在知识管理的过程中,必须准确把握知识管理工作的成效。这样才能有的放矢,而不是盲目发展。这就需要不断进行知识管理绩效评估。卓有成效的知识管理一定是能够最大限度满足读者对知识的需求,而不是不切实际的空中楼阁。科学的全方位绩效评估才能准确把握知识管理的实际效果,发现工作中的问题和不足之处,并且根据图书馆战略目标不断更正知识管理的方向。最终使知识管理处于不断推陈出新的高效率前进过程中。
3.5以科学发展观指导知识管理
从信息管理到知识管理是一个渐进的过程。这一个过程中,一定会遇到各种问题,而不是一帆风顺。辩证唯物主义哲学指出,任何事物的发展都是波浪式前进,螺旋式上升,知识管理也不例外。科学发展知识管理过程,就要认识到知识管理是一个长期的过程,注重知识管理的可持续性,注重知识管理的全面性,而不能仅仅偏重于知识管理的某些方面。
4结语
由于管理对象知识不同于无序化信息,知识管理的复杂性远远超过了信息管理,是一个长期的系统工程。大学图书馆知识管理中各种危机不可能不出现。只有未雨绸缪及时发现潜在危机并找到应对之策,才能最大限度避免危机的进一步发展,减少危机的危害性。
参考文献:
[1]董传仪.危机管理学[M].北京:中国传媒大学出版社,2007.
[2]庞恩旭.试论我国图书馆的危机与危机管理.四川图书馆学报,2005(1):11-13.
[3]周金龙.数字时代图书馆危机管理[J].北京:海洋出版社,2012年1月.
关键词:电子沙盘;.NET;Mapinfo;Vega Prime;Creator
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)30-0701-02
Research of Three-dimensional the Electronic Sand Table System
FENG Yu-fang1, MA Zheng-cai2
(1.Engineering Institute of Engineering Corps, PLA Univ. of Sci. & Tech., Nanjing 210007,China;2.The Automatic Station of the Army, PLA 71375, Weifang 261041, China)
Abstract: The effects and function of the electronic sand table are expounded, and the configuration designed of the electronic sand table in three-dimensional dummy in the Vega Prime Application are analysed, and the methods to establish the database use of Mapinfo and the key techniques to carry out the system are discussed.
Key words: the electronic sand table; .NET; Mapinfo; Vega Prime; Creator
1 引言
自古以来,沙盘被广泛应用于军事、教学、旅游等许多领域。传统的沙盘多为实物沙盘,由于占地面积大,携带不方便,表现方式单调,且难以适应当前科学管理和规划决策的要求。随着计算机技术、网络技术和计算机图形学的发展,电子沙盘仿真系统已被越来越广泛的应用于各行各业。电子沙盘仿真系统是在矢量地图数据管理与显示子系统和多媒体信息管理与显示子系统的支持下,把虚拟现实的理论与技术应用到战场地形环境仿真领域形成的技术系统,是指挥员认识战场地形环境、替代或部分替代实地考察工作的有力工具。电子沙盘仿真系统还为军事指挥和训练提供了极大方便,它可以为各级作战指挥提供一个三维的、动态的、可交互的作战模拟地形环境,为训练人员和指挥人员提供可视化的交互式训练的虚拟环境,极大地提高了训练效果,同时还为地面指挥人员提供更直观的视觉效果。在国际上,美国是 较早地将电子沙盘应用到军事领域的国家之一,例如由美国军方行为社会科学研究所(U.S.Army Research Institute for the Behavioral and Social Science)研制的野外炮兵训练智能导航虚拟沙盘(The Virtual Sand Table: Intelligent Tutoring for Field Artillery Training)。国内近年来也在此方面作过许多研究,有不少相关读物出版。文章基于Vega Prime开发平台介绍了研制一个三维电子沙盘仿真系统的关键开发技术与相关思想。
2 电子沙盘仿真系统结构
军用电子沙盘以战场环境的三维仿真为主要目的,在设计中着重考虑如何使用低阶设备并达到较好仿真效果,以适应在基层部队推广应用的实际。该系统主要实现了地形地貌的三维显示、纹理叠加、人机交互、跨图幅漫游、沿路径运动模拟等功能,系统结构见图1。
3 电子沙盘仿真系统实现技术
3.1 数据预处理
电子沙盘仿真系统中所需的数据有实物比例的DEM数据,ETM卫星影像数据,IKONOS卫星影像数据及相关属性数据、地理特征的GIS数据及标注信息数据等,为了能有效地利用这些资源,我们需要做以下处理:
1) 统一规范数据格式。为了保证数据融合和集成显示的效果,必须对数据进行统一,即对所要制作电子沙盘的投影、比例尺、分辨率和数据范围以及数据格式等进行统一。
2) 数字化地形图。将实物地形图扫描后数字化,主要对地形等高线、高程点、地名、道路、河流、水渠等数字化,然后将其分层存放。
3) 各类数据的准备与处理。包括DEM数据和地理特征的GIS数据,处理后分层存放,以供系统使用。
3.2 三维地形建模
用Creator的建模(Modeling)工具,手工创建三维模型。并且,可对地形、特征、模型加入如颜色、材质、纹理等以使其更真实。所有的这些元素:地形、特征、模型和各种属性,组成了Creator视景数据库,且OpenGL API是支持的。视景数据库存成Multigen-Paradigm的OpenFlight(.flt)文件格式,它已成为大多数实时系统标准的文件格式。
3.2.1 建立地形
地形描述的是地表的形状,用Creator的地形(Terrain)工具,将源数据(*.dem),如卫星照片和数字高程数据,转成Creator的文件格式,并用这些文件在Creator中创建地表。
Creator提供了不同层次细节的模型,来控制场景复杂度和加快绘制图形的速度。LOD(Level of Detail)的原理是利用人们的视觉特性,对场景中的不同物体或物体的不同部分,采用不同的细节描述方法。在地形转换时,Creator提供了Polymesh算法、Delaunay算法、CAT算法和TCT算法。
但是由于电子沙盘军事应用性强,为了满足它的军事实用性,构建三维地形时要能反映战场地形的真实状况,这就要求电子沙盘的高真实性,所以准备数据必须准确、实际。
3.2.2 纹理映射
纹理,可以分为离散法和连续法两种定义方法。离散法是把纹理定义在一个二位数组中,该数组表示纹理空间中行间隔和列间隔固定的一组网格点上纹理值进行插值来获得。而连续法是把纹理定义为一个二元函数,函数的定义域就是纹理空间。通过纹理空间与物体空间之间的坐标变换,可以把纹理映射到物体表面。纹理映射是把二维的图像位图上的像素值映射到三维实体模型的对应顶点上,以增强实体模型的真实感。本质上是一个二维纹理平面到三维景物表面的一个映射。可以用一个数学式子来表示如下:
(x,y)=F(u,v,w)
其中(x,y),(u,v,w)分别是纹理空间和物体空间中的点。每一幅参与映射的纹理都有自己的一个映射的坐标地址,当程序运行时,只要找到纹理的映射地址就可以准确地把相应的纹理映射到三维视景中。
3.2.3 文化特征
源数据也包括特征数据,也能转化并引入到Creator中,用来在地形上加入文化特征。
文化特征是指地形数据库里除了地形多边形以外的数据信息,如包括自然的(如湖泊,河流等)和人工的(如房屋等)。在将这些数据导入Creator时,必须先转换为DFD格式。也可以在既有地形模型上创建,然后输出为DFD。首先创建feature,然后根据feature ID设置feature参数(包括设置替代模型),最后执行映射(projection),就将文化特征映射到OpenFlight格式的地形上。 若在地形窗口中创建地形数据库时同时映射,则需要创建动作和规则。
3.3 数据重组
1) 跨图幅漫游。跨图幅意味着大数据量,使得计算机处理能力与用户对图形显示更换速度要求的矛盾更加突出。所以必须对这些数据进行重新组织,对大限度地减少图形显示时的工作量,从而使漫游显示更加快速。
2) 沿路径运动模拟。沿路径运动地形的仿真实质上是视点连续变化的过程,相当于在三坐标系中,x坐标系和y坐标系保持相对位置不变得情况下,z坐标系的连续变化。要实现这一功能,可以通过数据重组来提高三维图形的处理显示速度,实现图像的连续、稳定的变化。
4 数据库描述
电子沙盘作为作战指挥辅助决策的信息载体,应尽可能的提供完整、高质量的决策信息,这些信息是多种类型的,所以必须创建一个能存储多种信息类型的数据库。要访问不同数据库中的数据,必须为每个要访问的数据库指定ODBC(远程数据库表)数据源。ODBC数据源是指一个SQL数据库以及访问数据库必需的信息。例如,一个SQL Server数据源,包括SQL Server数据库,其上驻留的数据库服务器以及用于访问该服务器的网络信息。应当为每个要将其数据下载为Mapinfo链接表的SQL数据库创建一个数据源。
Mapinfo的图形和数据兼容性特别强,再通过Mapinfo内置数据库提供的强大功能,能很好的实现空间属性数据的管理和查询。Mapinfo内置数据库具有如下功能:
1) 通过通过Mapinfo内置强大的关系型数据库,实现电子地图与数据库的自动链接和双向查询;
2) Mapinfo的电子地图是矢量图,每个矢量对象都和其属性数据库中的一条记录相对应,体现了数据描述与图形对象的一致性;
3) 支持标准SQL查询,能对字段及空间信息进行分析、统计、查询;
4) 通过地理编码,Mapinfo可以完成两个或多个表之间的自动关联,进行空间信息的传送,满足用户空间分析的需要。
5 结束语
虚拟电子沙盘系统实现技术比较复杂,本系统已基本实现了实时漫游操作、沿路径运动等功能,解决了在MFC下开发Vega Prime应用程序的常见问题。利用离散定义法,使纹理映射效果更逼真。目前该系统基本功能已经实现,在部分基层部队已经开始推广应用。在该仿真系统中,还存在着许多有待解决和改善的问题,这些还有待在以后的工作和学习中进行进一步探讨。
参考文献:
[1] Vega Prime Desktop TutorVersion 1.2[CD].Windows?RXP Professional Edition.
[2] 吴家铸,党岗,刘华峰.视景仿真技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.
[3] 边馥苓.地理信息系统原理和方法[M].北京:测绘出版社,1996.
[4] 叶叠,仲梁维,罗云.基于Vega /Multigen的三维仿真系统漫游的研究与实现[J].计算机工程与设计,2005(2).
关键词:地形测量;测绘技术;发展趋势;自动化;方案设计;管理深化
中图分类号:U41 文献标识码:A
1 关于地形测量的测绘自动化技术的分析
地形测量学的定义是比较简单的,它实现了对测绘地形图及其相关测绘工作的理论知识的应用,通过对其应用技术环节的深化,促进其地形测量工作的稳定运行,满足实际工程的运作的需要,促进其城镇规划环节、经济建设环节及其矿山开采设计环节的优化,促进其地形测绘系统的健全。为了达到上述目的,我们要进行相关内部测绘环节的优化,确保其理论技术的发展,进行相关地区区域的平面位置极其高程的有效控制,确保其相关数据环节的有效处理,以满足实际工作的需要。为此我们需要进行地形图环节的优化,促进其国家经济建设的稳定进行,实现其施工图纸资料系统的健全,确保其内部各个环节的有效协调,以满足日常工程的稳定运行。
在传统的测绘系统中测量通常是指各种测量理论、方法和技术的总称,分为测图和放样。相关企业实现了对施工测量环节、地形测量环节、控制测量环节、竣工测量环节及其变形监测环节的优化,随着经济的发展,社会对于测绘技术有了更高的要求,内容上不仅涉及了各种静态、动态、动态几何与工程物理量测定,而且包括了对测量结果的分析、利用甚至对物体发展变化的趋势预报。现代化测绘技术因此兴起,该系统具备高精度的测图应用,高自动化程度,实现了对图形的有效编辑,确保其日常运作环节的完善,它实现了对数据环节、传输环节、处理环节等的综合性处理,实现了对网络技术、计算机技术及其测量仪器技术的有效应用,满足了测绘技术自动化的需要,它实现了对3S技术系统的有效应用,提高了施工过程的质量效率。
GPS技术系统是一种全球定位系统,它通过对相关导航为行动应用实现其定位能力的提升,GPS RTK技术开始于90年代初,是一种全天候、全方位的新型测量系统,RTK测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可测定图根控制点、界址点、地形点、第五点的坐标,利用测图软件在野外一次生成电子地图,同时也可根据已有的数据成果快速的进行施工放样,是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀,速度快、效率高,观测时间短,方便灵活,测程不受限制,不受通视条件影响等优点。
GIS技术,实现了对地理信息环节的应用,它是一种地理信息处理系统,通过对相关地理空间数据信息的应用,采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,该技术模式实现了对相关环节的应用,比如其多维结构环节、地理定位环节、数据信息环节、数据环节、地理信息系统环节等的应用,实现对地理空间数据及其相关信息环节的有效处理应用,实现对空间资料数据库、图形环节等的应用,满足了现代测绘技术的发展需要。目前GIS地理信息将向着数据标准化、数据多维化、系统集成化、系统智能化、平台网络化和应用社会化的方向发展。
RS技术,不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息,经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。由于大面积同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多普航空摄影和高分辨率的遥感卫星成为获取基础地理信息的重要手段,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,从空间维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。
2 测绘技术自动化技术的深化发展
科学经济的发展,推动了测绘技术的更新,其测量仪器逐渐系统化、智能化、自动化。在此过程中,测绘技术自动化技术也在不断得到健全发展,逐渐实现了对3G模式的有效应用,促进其实时化、数字化及其自动化的发展,确保其相关应用软件的应用,实现其人工智能化的发展,促进其地形测量系统的健全,促进其地形的测量环节的质量效率的提升,满足了实际工作的需要。3S系统的逐步优化,实现了向3G技术过渡的需要,促进其3G技术的广泛普及,促进其技术手段的更新,促进其测量技术的精确度的提升,以有利于地形测量测绘系统的健全,以满足实际工程运作的需要。
测绘软件及数据库的开发与更新加强地形测量数字化测绘软件的研发,使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全,使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库,将采集的测量数据转换直接进入信息数据库,数据管理查询方便,数据共享,实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理,实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化。
随着科学技术的更新,其人工智能模式及其专家系统实现了测绘环节的广泛应用,满足了测绘技术的发展需要,它通过对计算机技术的应用,实现了日常工作的质量效率的提升,满足了工程整体效益的提升的需要,促进其相关数据信息系统的健全,有利于其信息管理环节及其图形处理环节的优化,促进其测绘技术的智能化、自动化发展。全球定位系统、数字摄影测量系统、遥感技术、地理信息系统和专家系统这5S技术的发展和相互结合,专家系统在其中发挥着重要的作用,专家系统对整个测量流程进行控制,并执行相应的推理、分析和处理工作,并可实现信息资源共享,实时动态监测诊断,提高效率和质量,是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。
结语
地形测量及其测绘环节自动化技术的深入发展,离不开其内部地形测量系统的健全,离不开其内部各个环节的有效协调,需要引起相关管理人员的重视。
参考文献
[1]张德军,皱顺平.浅谈土地测绘技术的发展[J].山西建筑,2009,35(29):355-356.
关键词:土地信息系统、数据质量、误差、分辨率、坐标变换、矢量数据、栅格数据、拓扑
Abstract:Data is very important for Land Information System,A key to Land information the system's developments success is whether the data quantity is accuracy. This paper will Study the data quantity the problem in Land information the system establish the process.
Key words:Land Information Systems;Data Quality;Error;Accuracy;Remote Sensing;Digitize;Resolution;Coordinate Transformation;Vector Data;Raster Data;Topological.
一、前言
土地是人类的宝贵财富,是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。如何科学、合理地利用有限的土地资源,如何及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点,对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。
随着社会经济的日趋多样化,土地部门的业务工作及范围也在不断扩大,原有的靠手工操作,图纸管理的模式已经越来越不能满足高效率的需求。为强化土地管理,满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求,各土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮。特别是在市场经济条件下,因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化要求,管理中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、综合、决策和评估等工作,土地管理也只有强有力的信息技术(IT)的支持下,才能做到真正的科学决策和管理。
土地信息系统(LIS)是地理信息系统的一个分支,是一种基于宗地[以宗地(地块)为单位]的计算机管理信息系统。是一种利用计算机技术及其属性数据进行采集、处理、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统,是土地管理的现代化工具,是土地规划和管理定量化、科学化的方法、手段。但是,在土地信息系统的建设过程中,还存在许多问题,给土地信息系统的建设及发挥带来一定困难。这里仅对土地信息系统建设中的数据质量问题进行探讨。
二、对LIS数据质量的认识
数据是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示,它可以是数字、文字、符号、图像,数据是信息的具体表达形式。一个LIS系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系以及空间数据与属性数据之间的关联。
人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的,很少怀疑利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题,但事实远非如此。在某些情况下,由于多种原因,计算机分析的结果甚至会比手工分析的误差更大。这里除软件、硬件的质量问题,计算方法上的问题,以及分类、编码、输入、操作的明显疏忽外,数据本身的质量是重要的原因。
众所周知,数据是LIS的“血液”,是组成系统的重要元素。数据质量的好坏是土地信息系统成功与否的关键所在;数据质量的高低优劣,都直接影响到土地信息系统的经济效益和社会效益,决定了系统应用价值的大小;数据的可靠,质量的好坏将直接影响到整个系统的成败。系统如果不能提供正确、可靠的信息,这个系统也就失去了存在的价值。
数据质量的好坏是一个相对概念,并具有一定的针对性。衡量其好坏主要有以下几个指标:误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性[1]。数据质量是数据整体性能的综合体现。
统而言之,数据的质量问题主要表现在两个方面:一是数据是否及时反映了现实世界;二是数据是否保持了一致性和完整性。
土地信息系统的数据量大,数据来源广,数据采集的任务重,在数据库建立过程中会出现许多人为和系统的误差,甚至还有可能产生数据错误,最后采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况,建立在此数据库基础上的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的,而只不过是“看看而已”的一种“摆设”罢了。转贴于
数据库(包括空间数据库和非空间数据库)是土地信息系统最基本、最重要的组成部分,也是投资比重最大的部分。数据质量的好坏,直接影响系统的功能和应用。不仅要根据技术规程衡量数据质量,还要从数据使用角度分析数据质量问题。数据质量通常是指数据的可靠性和精度,它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息系统建立过程中的数据质量问题作进一步的探讨。
三、数据源质量的问题
土地信息系统的数据源指建库中所需要的各种数据类型的来源。它是土地信息系统最基本、最重要的组成部份。土地信息系统的数据源多种多样,主要包括有:地图,地图是系统最主要的数据源,因为地图是地理数据的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体的类别和属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。土地信息系统其图形数据大部分都来自地图,土地信息系统的属性数据主要有地籍图、宗地图、土地详查图、土地利用现状图、行政区划图、专题图、乃至地形图等各种图件的矢量化地图数据。二是遥感影像数据,遥感影像数据是一个极其重要的信息源。通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息,航天遥感影像还可以取得周期性的资料,这些都为土地信息系统提供了丰富的信息。三是统计数据,包括土地的分类、面积、权属、分布及质量、等级状况、利用状况、非法占地等统计资料。四是实测数据,包括GPS点位数据、地籍测量数据等。五是数字数据,包括数字图形数据和属性数据。数字数据主要有地籍号、档案卷宗号、地类号、图号、手簿号、宗地界址点点号及坐标控制点坐标,宗地面积,面积中误差、年代、日期等等。属性数据包括图形、图像以外的各种文字、数字信息。其中文字信息主要是与宗地档案,文件档案组成相关的各种检索和查询信息(如:土地权利人姓名或单位各称、土地座落,文件档案的标题、发文机关、公文字号等等),以及土地登记、地籍调查、权属审核、登记发证各办公流程中的各种键盘输入信息。六是各种立法文件和文字档案,主要有地籍档案、文件档案等具有法律效力或需要经常查阅的原始文件材料,它们是土地信息的重要组成部分,在土地的规划管理中起着很大的作用。
数据源质量问题指数据的采集和录入中可能产生的误差,建库所需的各种类型的数据的可靠性和精度。
从土地信息系统建立的过程来看,它的主要因素有:各种测量数据,地图和遥感数据等的误差;调查和统计造成的属性数据误差,以及文档数据的错误等,数字化前的预处理、手扶踀自动化的分辨率和矢量化精度。
1、遥感数据
地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段。遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。
所谓遥感(Remote Sensing)就是遥远感知的意思,也就是不直接接触目标物和现象,在距离地物几公里到几百里、甚至上千里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子仪器接受地面物体或发射的电磁波信号,并从图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,最终服务于有关部门的规划决策 [2]。土地管理部门可以运用遥感技术快速获取现状空间的信息。
尽管遥感技术有很多好处,但因其自身特性,获取的遥感数据可能存在一些误差。如:不同的高度引起的问题,由于传感器的结构及稳定性产生的问题,对信号进行数字化产生的误差。传感器在航线、航向上出现的误差,大气辐射产生的误差,地形和地貌等因素产生的误差等等。在遥感资料的获取时,有些误差是可以控制的,有些则不可控。因此必须对原始数据进行预处理,包括利用地面控制对原始数据进行几何校正,图像增强和分类。对获取的遥感数据进行光谱校正,特征提取,自动识别分类、自动成图等处理[3]。
2、测量数据
各种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源之一。包括宗地的权属界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等。由于人和环境的因素,测量数据不可避免地受到人为误差(对中、读数、平分等误差)、仪器、环境的影响。来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。碎部点误差除了继承了控制点的误差外,还受自身观测方法,观测精度和地界的人为判断,以及地物地貌的取舍等因素的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。除此之外,还有测量数据的实时性以及数据老化,采集数据的密度不合理,或概括取舍不合理,选取测量规范标准不一致或精度等级不一致造成测量数据的不一致的影响。
地籍要素是构建土地信息系统极为关键的一步,其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。
从地籍测量成果的有效性和土地管理的可能性来考虑,为了保证各权属单元之间的界线清晰,边界无争议,并且双方都能接受而不损害他人和国家的利益,地籍测量要达到一定精度。因此,必须要有相应的数据采集方法作为保证。地籍要素的采集方法目前主要有两种,一种是传统的模拟式外业测图方法,另一种是野外全数字化数据采集方法。传统方法的主要作法是在地籍控制测量的基础上,用解析法测量出权属界址点坐标,以控制点或以界址点为基础施测成地籍图,要形成入库数据信息,则要通过对原图数字化来实现。用传统数据采集方法形成地籍要素数字信息其误差影响因素较多,主要误差来源为:测站点误差m1,量距误差m2,在测图板上描绘方向线误差为m3,刺点误差m4,数字化仪采点误差m5等。按有关专著论述,一般情况下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,这四项误差为野外采集误差。数字化m5的影响因素比较复杂,误差产生首先与图形要素有关,要素本身的复杂程度对数字化精度有显著影响,数字化仪本身的精度更应引起重视。正常情况下,用常规数字化仪进行数字化时,精度一般可达到±0.13mm。综合上述得,地籍要素采集精度m采 为:
m采 =±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺来考虑,实地误差将达到±10cm,由此可见,按传统方法施测,则拟入库的地籍要素信息很难达到规定的±5cm的精度标准[4]。
采用野外全数字化方法,界址点野外数据采集一般采用直接测定坐标法,即将全站仪或测距仪置于测站点上,对界址点上的移动棱镜进行水平角和距离测定,电子手薄记录计算。此种方法的主要误差来源为水平角测角误差mβ和测距误差mD,测角中误差角保守为±5″,测距误差主要来自移动棱镜偏离界址点位置误差,其偏离值按2cm考虑。测距平均边长取100m,按点位误差精度估算公式m2= 来计算,则m≈±2cm,即便考虑测站误差和其他偶然的联合影响,点位精度也肯定在规定范围内,所以地籍要素信息数据的野外全数字化有利于提高界址点精度,从而保证地籍数据的质量。
3、调查、统计、文档数据问题
土地信息系统的建设过程中,涉及大量的调查统计数据,这些资料尚存在许多不足之处,为土地信息系统的建设带来了一定困难。
建立土地信息系统,必须首先进行土地基本信息的搜集,开展地籍调查工作,核实宗地权属,掌握土地利用状况,获得宗地位置、形状及其面积的准确数据,为建库奠定基础。
现就地籍调查工作加以探讨,众所周知,权属调查的工作之一是填写地籍调查表。由于权属调查技术性强,工作量大,参与人员多且水平不同等原因,填写后的地籍调查表或多或少会出现下面一些问题。在填土地使用者名称时,单位本应填写全称,可出现了类似这样的情况:某林业局有3宗地,而在3份地籍调查表上出现了xx林业局、县林业局、林业局等名称。按这样的名称录入建立信息系统,将导致不能正确地自动的归户。在填写土地使用者性质时,本应该写“全民”或“集体”或“个体”或“个人”,而出现了“国营”或“国有”或“私营”这样的名词。在填写宗地四至时应说明权属界线所经地物名称及归属、位置、与誰接壤。但出现了东(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填写错误,如两宗地共用一堵墙时,则只能出现两宗都至墙中,或一宗至墙内另一宗至墙外,但填出了两宗都至墙外或墙内等情况。在填写界址标示处的界址线位置时也有类似错误,有的表填写字迹潦草,或使用简化字,让人难以辨认。有的内容还可以猜出,但户主的姓名、调查员、勘丈员的签名等内容实在难辩;有的表中该填的内容而未填,任意涂改。
共用宗的处理,一个地块被几个权属单位共同使用,而其间又难以划清权属界线,这样的地块称为共用宗[5]。不少县(市)是这样处理的:有多少土地使用者就填多少份地籍调查表,表上的内容按各分宗填写。这样做的好处是所填的内容详细,调查表和土地登记申请书、审批表形成一一对应的关系。但其弊端也是显而易见的,其一较大地增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度,在填写四至时,如遇一个土地使用者使用几个地块则不得不写清几个地块的四至;为填清界址指标,又得设置内部界址点,增加了宗地草图和地籍图的负荷量,填表时如不小心还会造成表与表之间的相互矛盾。为了和地调表统一,有的在形成宗地界址点成果表时,除了有宗地界址点成果表外,还有分宗的界址点成果表。如果内部界址点是在纸图上图解的,则将该宗地的宗地界址点和内部界址点和计算机展点后,会出现界址线混乱的情况。在土地信息系统建库时,这些内部点是不能当界址点录入进库的。如进库则在面积统计时,这种内部界址点所围成的区域的面积就被多统计了一次。
建立完备的信息系统,必须具备这样的条件:大比例的地形图或地籍图;野外测量的界址点数据;宗地的属性数据(土地登记申请书、地籍调查表、审批表等)。全省在进行大大规模的城镇地籍时,由于受当时的条件限制,自动化程度低,各作业单位作业水平的不同,或多或少出现一些问题。在建库时所发现的问题主要是界址点的坐标成果与地籍上的位置不吻合;相邻宗的同一界址点坐标不同;界址边长、宗地面积计算有误。某些县(市)为了进行土地登记,由于多方面的原因,在进行初始地籍调查时,只作权属调查,不作规范的地籍测量。为了计算面积,用皮尺或钢尺丈量界址边长及相关尺寸,用几何图形法计算出宗地面积,而不测址点坐标和地籍图。这样做不利于信息化的管理。
4、图形数字化
影响数据质量的因素是多方面的,有相当一部分来自于建库过程中的数字化过程。建库过程中的数据质量,包括数字化前的预处理,纸张变形、手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度。
(1)数字化前的预处理
用于数字化作业的地形图(工作底图)一般采用聚酯薄膜图,其变形一般小于0.2‰。采用纸质图纸时,图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化,温度不变的情况下,温度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%[6]。因为纸的膨胀率和收缩率不相同,即使温度回到原来的大小,图纸也不能恢复原来的尺寸。因此在数字化时要适当的比例因子,通过仿射变换进行几何纠正,以减小工作底图变形产生的位置误差,达到相应的精度。
对不同种类和比例的工作底图进行数字化时,应注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。对于不同投影方式应在数字化后及时变换为系统要求的投影方式。对于不同比例应将比例尺和精度记录到元数据中,以便估记由此可能产生的误差。
(2)跟踪数字化
手扶跟踪数字是一种自动化精度较低的数字化方式,其数字化精度也因操作员及其工作的疲劳程度而异,操作员的劳动强度较高。随着大幅面扫描仪的成本不断降低,扫描和矢量化技术不断完善,这种数字化方式可能成为自动扫描数字化的一种补充。
手扶数字化是从地形图输入空间数据的最广泛采用的输入方法。把地形图放置于数字化桌上,用手持设备,跟踪每一个地图特征、数字化设备精确量测鼠标的位置,产生数据形式的坐标数据。
影响跟踪数字化数据质量的因素很多;主要有:数字化底图中地理要素的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据质量有着直接的决定性的影响。《地形图数字化规范》规定,数字化仪的分辨率不能小于每厘米394线(约1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常见数字化仪在分辨率方面通常能满足要求,而在精度方面却有相当一部分不能达到要求。在选择数字化仪时要特别注意其精度指标,以满足LIS工程的需要。数字化操作员的技能与经验不同而引入的人为因素误差是不同的,由于操作员视力、操作习惯,熟练程度和疲劳程度的不同,最佳采样点位值判断,十字丝与目标点重合程度的判断会有一定程度的差异,影响数字化的质量。操作方式(如曲线采点方式和采点数目)也会影响数字化数据的质量。
假定各种误差影响符合误差传播规律,手扶跟踪数字化的综合精度应按下式求得:[7]
m数=±
其中:m数 表示手扶跟踪数字化的综合精度;m定 表示工作底图定向误差,m仪 表示数字化仪精度,m人 表示人为因素误差。
(3)、扫描数字化
扫描数字化用高精度扫描仪将图像等扫描并形成栅格数据文件进行处理,将之转化矢量图形数据。规范规定:图形定位控制点扫描误差不大于0.1mm,相对于工作底图,矢量化后的扫描点误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm。影响扫描数字化质量的因素除原图质量外,还包括:扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。
①扫描仪的分辨率和精度
扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响是至关重要的。因此,要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前,大幅面扫描仪大致有,滚筒式(drum),平板式(flatebed),直进式(direct feed)3种。这些扫描仪能够输出一种或多种形式栅格数据文件(二值、灰度和彩色)。
滚筒式扫描仪精度较高价格较贵,能以较高的分辨率扫描AO或更大的图纸。
平板式扫描仪与滚筒式一样精度高、价格贵、分辨率很高,但一般幅面不会超过A1幅面。由于平板式扫描仪幅面小,扫描后多需进行拼接,从而增加了工作难度,引入了更多的误差源。LIS工程一般不选用这种扫描仪。
直接式扫描仪精度较低,价格也较便宜。通常能够满足一般LIS工程的需要。
目前,需要的大幅面扫描仪品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。
在选择扫描仪时,应注意其是否采用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力,而经销商往往只是给出插值分辨。同时,应注意扫描仪的歪斜失真,歪斜失真的大小与扫描仪的走纸方式有关。
②栅格数据矢量化的精度损失
在土地信息系统中,栅格数据与矢量数据各具特点与适用性,为了在一个系统中可以兼容这两种数据,以便有利于进一步分析处理,常常需要实现两种结构的转换。
栅格的矢量转换处理的目的,是为了将栅格数据分析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。
在栅格数据矢量的过程中的细化、跟踪等均可能引入一些误差。复杂图形全自动化矢量化效果极差,会产生众多的交叉线,导致多边形跟踪错误。对此,应采用交互式矢量化方法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心自动化程度(全自动矢量化软件价格往往很高)。还要特别注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲较正,比例控制,水平校正,光栅编辑和交互式矢量化等。
③扫描数字化方法误差
扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化方法误差中最重要的误差源,减小这种误差的唯一方法就是提高扫描仪的几何分辨率。但是,随着分辨率的提高,栅格数据量以平方级速度增长。这往往造成计算机存储资源耗尽,数据处理时间平方级延长。以300dpi(约每mm12个点)的分辨率扫描时,独立点间距离的相对精度为1.4/1000左右。全自动矢量化细化过程所产生的点位误差为1~2个像素点,而交互跟踪矢量化最大点位误差可以控制在一个像素点。按300dpi计,每个像素点相当于图上0.01mm。扫描数字化综合精度可按下式计算:
M扫=±
其中:M扫 表示扫描数字化的综合精度;M定 表示底图定向误差;M仪 表示扫描仪精度;M矢 表示矢量化误差。这里,M定取±0.12mm,按300dpi计算M仪取±0.09mm,M矢取±0.1mm。则M扫=±0.180[8]。
四、数据处理质量
土地信息系统的数据库建立后,其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据,经过系统的各种分析处理后,在形成新的数据和最后产品的过程中还会产生新的数据质量问题。这些问题包括:几何改正,坐标变换和比例变换,几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间分析,数据格式的转换等。
1、空间分析
空间分析是对分析空间数据的技术的通称。从客观上区分,可归纳为:空间的图形数据的拓扑运算;非空间属性数据的运算;空间和非空间属性的联合运算等[9]。空间分析赖以进行的基础是空间数据库,土地信息系统的空间数据分析,是实现土地资源信息系统的实际运用的重点途径。
空间分析中的叠加分析是土地信息系统中十分常用的一种分析方法,是用户经常用以提取数据的手段之一。通过同一地区不同内容的多幅地图的叠加组合,产生新的图形和属性信息。在这个过程中往往产生拓扑匹配、位置和属性方面的数据质量问题。由于叠加时多边形的边界可能不完全重合,从而产生若干无意义多边形。对这些无意义多边形进行处理的结果往往会改变界线的位置,叠加后形成的新的多边形的属性值也可能存在由于属性组合带来的误差。
2、坐标变换
土地信息系统数据来源较多,各种数据输入信息系统应便于系统对数据进行图形显示,叠加查询,统计分析处理。LIS要实现这些功能,一个首要和基本的前提就是各种不同来源的数据在系统内必须在一致的地形图坐标系下。但是,在实际的数据采集过程中,大量的数据坐标并不一定属于系统用户所要求的坐标系,原始数据为一种坐标系,系统要求的数据为另一种地图坐标系,有的数据坐标根本没有地理意义,对此情况,必须提供从一种地图坐标系到另一中坐标系的坐标变换。
在具体的操作过程中,有可能产生新的误差。在不同比例尺下对坐标数据的重新设立产生误差,进行投影变换和/或基准面变换时产生的误差。生产实践中为提高数据质量,确保系统的数据精度和可靠性,通常用仿射变换和相似变换等模型来进行数据处理,以减小或消除误差。
坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,现有一般GIS(LIS是GIS的专题)软件大都提供了以下两种模型实现坐标变换。
一是仿射变换:仿射变换也称六参数变换,其变换公式为:[10]
x´=Ax+By+C
(Ⅰ)
y´=Dx+Ey+F
(Ⅱ)
其中,x´、y´为地图输出坐标系中的坐标点对;x、y为输入坐标中的坐标点时;A,B,C,D,E,F为方程参数。参数在坐标系空间上的几何意义为:A和A分别确定点(x,y)在输出坐标中x方面和y方向上的缩放尺度。B和D确定旋转角度,C和F分别确定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似变换:当式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的参数满足条件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@时,则得到四参数的相似变换公式:
x´=Ax+By+B
(Ⅲ)
y´=-Bx+Ay+D
(Ⅳ)
式中,x´、y´为输出地图坐标系中的坐标点对;x、y为输入地图坐标中的坐标点对;A、B、C、D为方程参数,相似变换实质上也是坐标系间的平移,旋转和缩放尺度的变换,式中C和D分别为坐标在x轴和y轴上的平移大小, 为缩放比例,@=arctg(B/A)为旋转角度。
为了求出以上公式中的参数,建立两种坐标之间的仿射(或相似)转换关系,至少需要三个(或两个)已知的控制点坐标。而实际上,应选择多于三个(或两个)控制点,方能按照最小二乘法原理进行平差,得出系数值,代入上述方程即建立输入和输出坐标系之间的仿射(或相似)变换数学模型。
可以看出,仿射变换和相似变换都为线性函数变换模型,可实现对原图形的平移、旋转和缩放,相比较而言,相似变换不能进行x轴、y轴不均匀缩放的变换,而仿射变换能保证更高的数据精度。
3、数据变换
(1)CAD向GIS的转换
目前我国土地管理中存在一个较为普遍的问题是土地信息系统的构建与图形数据采集较少作用一个整体来通盘考虑,地籍测绘大大超前于信息管理系统构建。中小城市这种问题表现得更为突出。为满足土地确权发证,土地定级估价等需要,1995年前测绘的地籍图等图件因受技术条件的限制绝大部分是采用传统白纸测图方法完成的。随着计算机技术的发展和在测绘工作中的普及应用,1995年之后数字地图逐渐取代传统测绘。但一个不容忽视的事实是,绝大多数测绘图软件是在AUTOCAD上进行二次开发完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些测绘图软件虽然测的是数字图,但只有非编码的图形文件,不保留信息,或者图形编辑以后,返不成信息。这种数字图说到底仅仅是从传统的白纸图过渡到计算机驱动绘制的白纸图。本质上与传统测绘没有什么区别。有些虽然采用了较高版本的CAD基础软件二次开发成数字测图软件并采用了数字编码技术,但由于较少考虑CAD与GIS的数据共享问题(土地信息系统属于专题GIS)。在着手考虑构建土地信息系统时,遇到的突出问题则是如何充分,有效利用已有数字信息资料,并确保数据转换质量。
对于传统模拟图或难以返成信息的所谓数字图只能采用原图数字化,形成数字信息后方可加以利用,但其精度丢失是不可避免的。
对于采用了编码技术,也能返成信息的数字图,其数字信息可以通过数据转换来实现数据共享,但由于 CAD与GIS图形数据之间其数据格式,数据内容甚至数据概念都有很大差异,数据转换时应注意以下三个方面:[11]①数据格式转换。不同的软件有不同的数据格式,有些可以通过通用数据格式如DXF实现转换,但转换过程中的数据丢失也的确令人烦恼。②数据元素转换。CAD与GIS两者之间的图形元素不是一一对应关系,CAD图形中的图形元素种类要比GIS图形文件中的图形元素种类多,GIS中只有点、线、面三类基本图形元素,而CAD中包括有点、线、面、注记、矩形等多种图形元素,在具体转换中,CAD的图形元素哪些转换成GIS的点,哪些元素转换面面,什么元素需要转换成GIS的属性数据,什么元素则不需要转换到GIS中去等。CAD与GIS图形元素之间的对应关系,都需要认真细致地加以技术处理,使空间数据和属性数据在输入系统后正确地连接起来。③拓扑关系的形成。因为CAD的图形元素之间没有拓扑关系,实现CAD向GIS数据转换的一个重要内容就是要将转换后的图形数据按照一定的技术要求经过编辑,在GIS环境下建立几何元素的拓扑关系。
在实际转换中,还会出现许多意想不到的技术问题,会影响数据转换质量,有待进一步解决。
(2)矢量数据结构向栅格数据结构的转换
土地信息系统的建设中,许多数据如行政边界,交通干线,土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中,表现为点、线、多边形数据。然而,矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理将比较复杂,特别是不同数据要在位置上一一配准,寻找交点并进行分析。相比之下利用栅格数据模式进行处理则容易得多。加之土地覆盖的叠置复合分析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。
矢量数据的基本坐标是直角坐标(x,y),其坐标原点一般取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列(i,j),其坐标原点一般取图的左上角。两种数据变换时,令直角坐标x和y分别与行与列平行。由于矢量数据的基本要素是点、线、面,因而只要实现点、线、面的转换,各种线划图形的变换问题基本上都可以解决[12]。
矢量数据变成栅格数据的原理与方法并不困难,但由于矢量数据的记录方式各不相同,也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线,转变成网格后成为有一定宽度的界线,产生了一定的近似性。特别是几条线交叉处,一个网格元素中包括了相邻的几种类别,转换时只能用其中的一种类别作为交叉点所在的元素的类别,这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸,虽提高了精度,但大大提高了数据的冗余量。
栅格数据结构需要大量的计算机内存来存贮和处理数据,才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率,而矢量结构在某些特定形式的处理中,如象多边形叠置,空间均值处理等尚有大量的技术问题来解决。值得注意的是,无论采用哪种转换方法,转换的结果都会不同程度地引起原始信息的损失。
4、空间数据的编辑
通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据,都不能避免地存在错误或误差。属性数据在建库时,也难免会存在错误。诸如:空间数据的不完整或重复,空间点、线、面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等,空间数据位置的不准确、线段过长或过短,线段的断裂、相邻多边形结点的不重合及空间数据的变形等。因此,必须对图形数据和属性数据进行一定的编辑。
土地信息系统数据编辑是消耗时间的交互处理工作,对空间数据不完整或位置的误差,主要是利用LIS图形编辑功能,如删除(目标、属性、坐标),修改(平移、拷贝、连接、分裂、合并、装饰)、插入等进行处理。对空间数据比例尺的不准确和变形,可以通过比例尺变换和纠正来处理。转贴于
在数据的编辑过程中,由可能产生一些新的问题。如:线段的相关与延伸出现的问题,图形的平移与旋转出现的问题,删除“细部多边形”时产生的误差,数值计算与变化的误差;文件的合并以及形成新文件的问题;属性数据的重新定义和更新的问题。有的问题时可能避免的,有的问题则无法避免。因此,必须进行检核。通过耐心细致的检查,主要误差都能从数据中寻找出来,并有效消除误差。一般采用叠合比较法,目视检查法和逻辑法。
叠合比较法是空间数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺把数字化的内容绘在透明材料上,此后与原图叠合在一起,在透光桌上仔细的观察和比较。一般。对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来,对于空间数据的位置不完整和不准确则须把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。目视检查指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误,包括线段过长或过短,多边形的重叠和裂口、线段的断裂等。
5、由计算机引起的问题
在计算机中,数据是由一定字长的编辑数码表示的,由计算机字长可能引起一种误差。这种误差出现在各种数值运算和模型分析中,由这种误差引起的问题很多[13],例如LIS空间数据库中整数编码对面积和周长计算的影响,比例尺变换和旋转变换对拓扑关系的影响等。削弱误差影响的主要方法有:改变数据在计算机中的表示方式,采用合适的算法等。
除了数据处理精度外,数据存储精度也与计算机字长有关。16位的计算机在存储低分辨率的栅格图像时不会出现问题,但存储高精度的控制点坐标或点位精度要求高的地理数据时,则不能胜任。
五、数据应用质量
土地信息数据在使用过程中往往出现一些质量问题,这些问题包括数据的完备程度,时间的有效性,拓扑关系的正确等。
1、数据的完备程度
数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有要求的完整程度。包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。
一般来说,空间范围越大,数据的完整性就越差。在土地信息系统的建库过程中,数据不完整最简单的例子是缺少数据。如计算机从GPS接收机传输位置数据时,由于软件受干扰或其它因素的缘故,只记录下经度而丢失纬度,以至造成数据不完整。另外由于GPS接收机无法收到四颗或更多的卫星信号而无法计算高程数据也会造成数据的不完整。又如某个应用项目需要1:5000的基础底图,但现在的地图数据只覆盖项目区的一部分,底图数据便不完整。
在土地信息系统底建库中,涉及大量的地籍档案。地籍档案来源于土管机关的地籍部门,数量大、形式多、浩繁、零乱,随着时间地推移,以及人为和自然的各种因素地影响,有可能遭到损坏。如档案老化,书写材料低劣、地籍档案变到污染,变色、虫蛀等现象,进而影响到整个系统的质量。
2、数据的现势性
数据的现势指数据反映客观现象目前状况的程度。数据的现势差,反映的客观现象就可能不准确。不同现象的变化频率是不同的。如地形的变化一般来说比人类建设要缓慢,地形可能会由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部区域改变。但由于地图制作周期较长,局部的变化往往不能及时地反映在地形图上,对那些变化较快的地区,地形图就失去了现势性。城市地区土地覆盖变化较快,这类地区土地覆盖图的现势性就比发展较慢的农村地区会差些。地形图上记录着所用航空像片获得的年代。若又用其他数据进行过修改(一般是较新的航空像片),也应记录于上。
在土地信息系统建库中,要求地籍信息和地籍图必须具有现势性。地籍信息变更比较频繁,如土地利用类型,权属或宗地的重划,合并等。由于受自然因素和人为作用的影响,土地资源的数量、质量、分布和使用情况都处在经常变化之中。基于这一特点,土地管理部门提供的数据很难保证现势性,这也是影响数据质量的一个重要方面。
3、拓扑关系
在LIS中,为了真实地反映地理实体,不仅要包括实体的位置、形状、大小和属性,还包括必须反映实体之间的相互关系,这些关系就是指它们之间的邻接关系,关联关系和包含关系,拓扑关系。拓扑关系的核心是建立点、线、面的关联关系。通常有以下几种空间关系:点-点关系、点-线关系、点-面关系、线-线关系、线-面关系、面-面关系。空间数据的拓扑关系,对数据处理和空间分析具有非常重要的意义[14]。
利用拓扑关系,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。利用拓扑关系,可以确定某县有多少耕地,分析土地利用类型及对土地适宜性做出评价等。
在拓扑关系的建立中,拓扑过程中伴随有数据所表达的空间特征的位置坐标的变化,拓扑关系的不正确等情况,导致空间分析的结果错误,给土地管理决策带来一定的影响。
六、结论
数据是LIS最基本和最重要的组成部分,同时也是一个LIS项目中投资比重最大的一个部分。数据质量的好坏,会直接影响到LIS的系统功能和应用质量问题的三个方面(数据源的质量问题、数据处理质量问题、数据应用质量问题)着手,对LIS的数据质量问题进行了一定的归纳总结和初步的探讨。众所周知,LIS的数据质量是影响LIS的一个瓶颈环节,LIS数据量大、数据种类多、数据结构复杂。因此,在LIS的建设过程中,如何在数据采集与建库中实施质量控制,保证数据质量对土地信息系统建设来说显得尤为关键。
七、总结与体会
毕业论文的撰写是一次再学习和锻炼的机会,是对所学知识的一个融会贯通的过程。通过毕业论文的撰写,我对所学的知识有了更深层次领悟和掌握,对自己所学的土地管理专业有了一个整体认识。毕业论文不仅是对所学知识的总结,也是运用所学知识探求新知的方法、手段。既是一次再学习的过程,也是一次深入学习的机会。同时,毕业论文写作,为今后的学习工作奠定了一定的基础。通过毕业论文的写作,我真正懂得理论联系实际的重要性。在撰写毕业论文中,我运用所掌握的基本知识、方法和技能,研究探讨了土地信息系统建立过程中数据质量的有关问题。通过毕业论文的撰写,我进一步完善了自己的知识结构,学习了更多的知识。不仅如此,我对土地信息系统数据质量控制措施与方法方面有了更进一步的认识。
通过毕业论文的写作,不仅强化了我的学习素质、研究素质和创业素质,而且培养了我的创新意识,激发了我探求新知的欲望。认真写作毕业论文,不仅能进一步巩固所学的理论知识,而且还能进一步提高自己的各项基本技能,实践能力和解决问题的能力。
八、谢辞
在论文的写作过程中,玉文龙老师给予了很大的支持和帮助,为论文的写作提出了许多宝贵性的意见和建议;在他的指导下,这篇论文得以顺利完成。在资料的搜集过程中,图书馆工作人员为我们提供了很大帮助,本组同学也给予了很多支持,在此表示衷心感谢。
参考文献
[1] 钱乐祥,余明全.土地信息系统的几个基本问题.测绘通报,1999(10).
[2] 张 超等.地理信息系统.北京:高等教育出版社,1995.
[3] 阎 正等.城市地理信息系统标准化指南.北京:科学出版社,1998.
[4] 范爱民,景海涛.地图数字化质量问题.测绘通报,2000(4).
[5] 严 星,林增杰.地籍管理.北京:中国人民大学出版社,1999
[6]-[7]郝向阳等. 地图扫描数字化点位精度分析.测绘学报,1995,25(1).
[8] 毛 锋等.地理信息系统建库技术及应用.北京:科学出版社,1999.
[9] 汤国安,赵牡丹.地理信息系统. 北京:科学出版社,2000.
一、IT环境下传统企业内部会计控制的缺陷
随着IT技术,特别是以Internet为代表的网络技术的发展和,以提供财务信息为主的会计,正由传统的手工会计系统向电算化会计系统、网络会计系统方向发展,这无疑是企业管理手段的巨大进步,极大地促进了会计工作效率的提高,但同时也给企业内部会计控制带来了新的和挑战,具体表现在:
(一)授权方式的改变,潜伏着巨大的控制风险
授权、批准,乃是一种常见的内部控制手段。在手工会计系统中,一项经济业务由发生到形成相应的会计信息,其经历的每一个环节都应由具有相应管理权限的有关人员签章,方可办理。这种传统管理方式的效率虽不高,但可有效地防止作弊。然而,在电算化会计信息系统中,权限分工的主要形式是口令授权。口令存放于机系统内而不像印章那样由专人保管,一旦口令被人偷看或窃取,便会带来巨大隐患,此种案例已发生多起。如:会计人员被客户收买,窃取口令,非法核销客户的应收款及相关资料;销货人员窃得顾客订单密码,开出假订单,骗走公司产品等等。
(二)内部控制的程序化,有可能使同一种差错反复发生
电算化会计、网络会计的内部控制,在很大程度上取决于这些会计信息系统中运行的应用程序的质量。一旦这些应用程序中存在严重的BUG或恶意的“后门”,便会严重危害系统安全。毕竟,会计人员对计算机专业知识知之有限,很难及时发现这些漏洞。这样在专业人员找到或堵上这些程序漏洞之前,系统便会多次重复同一错误,扩大损失,这也是手工会计系统不会遇到的问题。
(三)原始凭证数字化,使得会计信息易于被篡改或伪造
在手工会计系统中,原始凭证是以纸张为载体,很难不露痕迹地加以修改或伪造。但随着商务的发展,一些单位的原始凭证也如同记账凭证、会计账簿或报表一样,已实现数字化、电子化,即以数字形式存储在磁(光)性介质上,这种无纸凭证极易被篡改或伪造而不留任何痕迹,它弱化了纸质原始凭证所具有的较强的控制功能,给内部会计控制带来了新的难题。另外,磁(光)性介质容易损坏,一旦受损则很难修复,这更使数字化的会计信息丢失或毁坏的风险加大。
(四)网络环境的开放性加剧了会计信息失真的风险
网络技术无疑是IT发展的方向,特别是Internet在财务软件中的应用对电算化会计信息系统的将是革命性的。但网络环境具有开放性的特点,这就给会计信息系统的内部控制带来了许多新问题。如在网络环境下,信息来源的多样性,有可能导致审计线索紊乱;大量会计信息通过网络通讯线路传输,有可能被非法拦截、窃取甚至篡改;网络会计信息系统遭受“病毒”入侵或“黑客”攻击的可能性更大,等等。总之,网络环境的开放性和动态性,加剧了网络会计信息失真的风险,加大了网络会计内部控制的难度。
二、IT环境下企业会计信息系统内部控制的完善
IT技术在会计信息系统中的运用加大了企业内部会计控制潜在的风险,但同时,IT技术与业务流程的结合,也给企业带来了控制风险的机会与工具。
(一)网上公证的形成可有效地预防数字化的原始凭证被修改或伪造
所谓网上公证,就是利用网络的实时传输功能和日益丰富的互联网服务项目,实现原始交易凭证的第三方监控。比如,每一家企业都在互联网认证机构申领数字签名和私有密钥,当交易发生时,交易双方将单据或有关证明均传到认证机构,由认证机构核对确认、进行数字签名并予以加密,然后将已加密凭证和未加密凭证同时转发给双方,这样就完成了一笔交易双方认可并经互联网认证机构公证的交易。在这种交易中,交易一方因无法获得另一方的数字签名和私有密钥,很难伪造或篡改交易凭证。主管人员或审计人员一旦对某笔业务产生怀疑,只需将加密凭证提交客户和认证机构解密,将其结果与未加密凭证相对照,问题便迎刃而解。
(二)在线测试的实现可及时地解决应用软件自身存在的问题
IT环境下,会计信息系统使用的应用软件存在这样或那样的问题有时是难免的,解决问题的办法无非这样两个:一是在软件开发过程中加强交流、充分测试;二是在软件运用过程中注意监控、及时发现问题并予以解决。但在单机系统下,用户与软件供应商之间因空间的阻隔往往很难充分交流,发现并解决问题费时费力。到了网络,情况就大不一样了,互联网提供的实时高质的通讯传输手段,可使用户和软件商之间在几秒钟内建立连接,这就给解决上述问题带来了方便。比如,在软件开发过程中,用户可通过网络随时向开发商提出要求或建议,开发商也可以把已开发完成的软件及时传送给用户进行测试;在软件使用过程中,开发商可通过网络对用户的系统进行定期的在线测试,一旦发现问题可及时通知用户并进行在线升级,把BUG的存在时间控制在最短,提高系统的安全性。
(三)监控与操作的职责分离可进一步强化系统内部的相互牵制
职责分离是内部控制的一个重要组成部分。在手工会计系统中,企业通过把不相容的工作分派给不同的人员担当以达到相互牵制。但在电算化会计系统中,由于计算机的自动高效的特点,许多不相容的工作(如制单与审核)都已合并到一起由计算机统一执行,这就形成内控隐患。为了强化系统的内部控制,一个比较有效的办法是在电算化系统内分设操作与监控两个岗位,对每一笔业务同时进行多方备份。当会计人员利用电算化系统进行账务处理时,其操作和数据也被同步记录在监控人员的机器上,并由监控人员进行及时备份、定期审查。一旦主管部门或审计人员对某些数据产生怀疑时,可利用监控人员备份的原始记录进行调查、辨明真伪,这样就强化了电算化系统内部的相互牵制,有效地预防作弊。
(四)采用加密码的签名,可增强电子化原始数据的防伪功能
在无纸化的信息系统环境中,如果软件正确无误,系统传输安全可靠,则会计信息系统中派生数据(包括电子化的记账凭证、账簿数据和会计报表)的正确性、真实性和完整性完全取决于电子原始数据。反之,如果不精确、不完整、不合法的原始数据被记录和维护,将会以后所有的会计处理,导致一系列派生数据的失真。因此,电子化的原始数据的审核和确认显得尤为重要。在手工会计系统中,原始凭证的审核是通过对纸质原始凭证上有关责任人签名的辨别和相关凭证的相互核对来完成的。电子化原始数据的审核可采取类似的:一要注意相关业务不同数据记录之间的相互核对;二要关注经办人、批准人等相关人员的电子签名。电子签名不同于手工签章,会计如何确认这种电子签名的有效性是一个不容忽视的。的多数会计核算软件中,电子签名广泛采用普通汉字或字母代码填写,很容易被摹仿或伪造。为了克服这一缺点,增强电子原始数据的防伪功能,宜采用加密码进行电子签名,使其不容易被篡改或伪造。
(五)充分利用IT技术,增强会计系统的安全控制
网络技术在会计信息系统中的应用,极大地丰富了会计信息系统的功能,促进了会计工作效率的提高。但网络安全问题若不能有效地得到解决,必将限制网络会计系统的与应用。网络会计系统安全控制的途径主要包括:
1.系统软件安全控制。要按操作权限严格控制系统软件的安装与修改,按操作规程定期对系统软件进行安全性检查。当系统被破坏时,要求系统软件具备紧急响应、强制备份、快速重构和快速恢复等功能。
2.数据资源安全控制。数据库系统是整个网络会计系统安全控制的核心,数据库的安全威胁主要来自两个方面:一是系统内外人员对数据库的非法访问;二是系统故障、误操作或人为破坏造成数据库的物理损毁。为此,可采取以下措施:(1)合理定义、应用数据子模式。即根据不同类别的用户或应用项目分别定义不同的数据子集,针对特定类型的用户开放,以限制合法用户或非法访问者轻易获取全部会计数据资源;(2)建立数据备份和恢复制度。数据备份是数据恢复与重建的基础,是一种常见的数据控制手段,网络中利用两个服务器进行双机镜像映射备份是数据备份的先进形式。
3.系统入侵防范控制。为了防止非法用户对网络会计系统的入侵,可采取以下措施:(1)设置外部访问区域。访问区域是系统接待外界(关联方、公众)网上访问、与外界进行会计数据交换的逻辑区域。在建立内联网时,要对网络的服务功能和结构布局进行详细,通过专用软件、硬件和管理措施,实现会计应用系统与外部访问区域之间的严密的数据隔离。(2)建立防火墙。防火墙是建立在被保护网络周边的、分隔被保护网络与外部网络的一种技术系统。为了有效地防范非法用户对网络会计系统的入侵,可设置内外两层防火墙,外层防火墙主要用来限制外界对主机操作系统的访问,内层防火墙主要用来逻辑隔离会计应用系统与外部访问区域之间的联系,限制外界穿过访问区域对内联网,尤其是对会计数据库系统的非法访问。
三、IT环境下会计信息系统内部控制面临的新问题
高速发展的IT技术,在给企业会计信息系统增强内部控制提供手段的同时,也给其安全带来了许多新问题,应当引起重视。
(一)网络会计系统的开放性,使之很难避免非法侵扰
网络是一个开放的环境,置于该环境中的各种服务器上的信息在上都是可以被访问到的,除非它们在物理上断开连接、脱离网络环境。因此,网络会计信息系统很难完全避免非法访问者的侵扰。尤其是当系统程序存在严重的BUG、系统安全控制能力较差而系统管理人员尚不自知时,很难保证系统的信息资源不会被窃取或篡改。这种情况一旦发生,将会给单位造成巨大的损失。为此,企业需根据IT技术的最新发展,定期评估系统的安全性和内部控制能力,努力把新技术给老系统带来的风险降到最低。
(二)网络会计系统的复杂性,使得稽核与审计的难度加大
网络是一个由机硬件、软件、操作人员和各种规程构成的复杂的系统,该系统将许多不相容职责相对集中,加大了舞弊的风险;系统信息以电子数据的形式存储,易被修改、删除、隐匿或伪造且不留痕迹;系统对错误的处理具有重复性和连续性;系统设计主要强调会计核算的要求,很少考虑审计工作的需要,这些往往导致系统留下的审计线索很少,稽核与审计必须运用更复杂的查核技术,且要花费更多的时间和更高的代价。会计师必须经过专业培训、具备复杂电脑资料的处理能力,方能胜任此项工作,这无疑将加大稽核与审计的难度和成本。
【关键词】学前教育资源新媒体平台 建设 功能结构模块 支撑平台
一、背景
随着信息技术突飞猛进,以数字技术、网络技术、移动技术为核心的“互联网+”新媒体时代的到来,信息传播的手段与渠道更加多样化,知识获取变得前所未有的便捷。代表新兴媒体的互联网媒体和移动终端媒体有赶超传统媒体之势,与传统媒体形态共同构成了全媒体环境,形成了信息来源和传播渠道的多样化。在此背景下,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确指出: “加强优质教育资源开发与应用;加强网络教学资源体系建设;引进国际优质数字化教学资源;建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。”2015年7月,国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》提出探索新型教育服务供给方式,鼓励互联网企业与社会教育机构根据市场需求开发数字教育资源,提供网络化教育服务。
二、 建设的必要性
教育资源共享一直以来是困扰学前教育发展的难题。一则由于教育机构之间在资源平台方面缺乏统一的标准和接口;二则行政归属不同,多头管理和条块分割,信息沟通渠道不畅,导致优质资源孤立,重复建设严重,同时制约了教学质量的提高。学前教育资源长期较低的利用率,也增加了资源建设方的投入风险,抑制了各类教育机构和建设者的广泛参与。“学习资源建设难以满足个性化的需要”“学习资源质量未能得到有效保证,共建共享难以落到实处”也成为学前教育资源共享的共同难题。
三、 目标用户和建设思路
平台紧紧围绕服务于“3―6岁儿童学习与发展”这个中心,为幼儿园园长和教师、幼儿及其家长、学前教育专业在校生等群体提供丰富、充实、多样的学前教育资源。构建早期教育、幼儿教育领域的幼教服务专业平台,为幼儿教育先进理念的传播、幼儿教育市场人才的供需、婴幼儿产业的推广和研发提供一个网络信息传播媒介。学前教育资源库新媒体平台针对互联网、电视、移动终端等多终端不同媒介的特征,需进行资源内容与传播渠道的整体设计,形成“多内容定制、多形态生成、多渠道、多终端适配”的全媒体资源云服务平台建设思路。
四、建设方案
学前教育资源库新媒体平台支撑幼儿园管理资源、幼儿园保教活动资源、家园共育资源三大资源库的信息承载,包含文本库(试题库、教案库等)、图片库(幼儿图片库、教师资源图片库、教学档案图片库等)、影音库(音频、视频、动画、游戏等)三大类新媒体资源库服务,建立起基于多终端适配的线上服务,包括微博、微信公众服务号、微课堂等新媒体互动新媒体资源体系的建设和使用。
(一)学前教育资源新媒体平台建设的功能结构模块设计
1.分地域、分园所、分内容等分级体系构建学前教育新媒体信息资源库核心资源数据库,适配内容权重、增删改查等灵活的管理功能;
2.学前教育移动应用等移动互联网新媒体应用开发,含IOS和Android版本;微信公众服务号,微官网服务的移动端服务;
图1 平台内容逻辑
3.构建灵活家园一体的用户角色体系,包含用户角色、用户等级、用户分组、用户的增删改查,开放平台一键登录等功能模块;
4.构建灵活的资源库新媒体应用模块:新媒体资源库、赛事模块、成长档案袋、SNS班级群组自管理模块、园所管理、课程家长自定义模块等;
5.构建标准的WEB接口:邮件接口、短信接口、支付接口、物流接口和第三开放平台接口等;
6.统计模块:用户统计、内容统计、调查分析、数据报表;
7.搜索导航模块:针对不同级别的用户,系统提供不同的搜索方式。
8.MAP地图、API接口及二维码支持,系统提供LBS地理定位(幼儿园所)接口。
(二)学前教育资源新媒体平台建设支撑平台设计
以湖南省为例,幼儿园园所数量逐年增加,幼儿园师资队伍总量持续增加。截至2013年底,入园儿童数量达到167.7万名。从以上数据可以总结出,同时考虑家长、幼师及相关服务人员,省级资源平台的用户容量需为千万级用户容量。
基于该用户群,学前教育新媒体信息资源库系统架构采用多台阿里云云主机ECS服务器加RDS数据库服务器,内容采用阿里云CDN分发。根据存储量多少和流量大小进行合理地弹性升级。系统设计采用NXAP跨平台系统架构进行部署,程序设计采用MVC和AJAX开发技术框架。
五、总结
学前教育资源新媒体平台建设对促进学前教育信息交流,提升学前教育服务质量具有一定的积极意义,本着坚持幼教产业链“开放”“共享”“多赢”建设原则,兼顾市场运营机制,在具备积极社会效益的基础上,也具备经济效益,为学前教育资源新媒体平台可持续性发展提供长效机制和服务保障。
【参考文献】
关键词:个性化信息服务;数字图书馆;个性化信息服务模型
中图分类号:G250.76 文献标识码:A 文章编号:1008-0821(2012)07-0054-06
依托数字与网络通讯、信息技术,数字图书馆成为了新型的图书馆形式。它不仅是技术和设备上的革新,更是图书馆生存理念及运行机制的革命。然而随着数字图书馆建设的不断深入,数字资源越来越丰富,在给人们带来极大信息量以及获取信息方便性的同时,数字图书馆又面临了诸多的问题,即——在海量的信息中挖掘出有用的或自己感兴趣的资料非常困难,如何满足人们对信息的需求日趋多样化和个性化。用户获得信息的主要障碍已转变为选择上的障碍。因此,在这种转变下,催生了个性化信息服务的提出。
本文针对个性化信息服务在数字图书馆中的应用进行了深入的探讨,就概念、特点、开展的条件、服务模式、技术保障做了深入的分析和讨论,并探讨了数字图书馆个性化信息服务的发展对策,使数字图书馆庞大的信息库能够适应用户的需求,为用户提供个性化的数字服务的理论研究有了进一步的深入并得出了数字图书馆未来发展的新方向——个性化信息服务。
1、相关研究
在数字图书馆个性化信息服务中,下面将首先探讨数字图书馆个性化信息服务产生的相关背景及技术,分析它的一些基本特征,找出个性化信息服务问题产生的根源。
1.1 数字图书馆
数字图书馆区别于传统图书馆,是人们在海量信息中对有效知识渴求提高下的必然产物。目前,在学术界对于其较为公认的定义是:“数字图书馆是采用数字技术。以统一的标准和规范为基础,有序地组织数字化信息资源,形成分布式海量资源库群,在高质量保存和管理的基础上,用智能检索技术手段,以宽带高速网络为传输通道,为用户提供广域网上高度横向跨度连接的电子存取服务系统”。
相对于传统的图书馆,数字图书馆具有:信息实体虚拟化、信息资源数字化、信息传递网络化、存取网络化特征、信息利用共享化、信息提供知识化、使用共享化、内容专题化特征等特点。
1.2 个性化信息服务
在当前的信息环境下,随着网络技术的不断发展和电子商务的盛行。个性化信息服务成为了各商家在激烈的竞争中利于不败之地的法宝。然而信息的大量存在和急剧增长,用户面对庞大的“信息海洋”往往感到利用困难、检索费时费力。因此需要营造一种个性化的信息环境,可以让用户根据个人兴趣、爱好、工作性质和研究需求来“定制”专门的信息资源和个人“馆藏”,使用者可以通过互联网按照自己的目的和要求,在某种特定的网络功能和服务方式中。自己设定网上信息的来源方式、表现形式、特定网上功能,或通过分析用户个性、习惯,而主动向用户提供可能需要的信息和服务以及其他的网上服务方式等,以达到最为快捷地获取自己所需的网上信息服务内容的目的,个性化信息服务是以用户为中心,即根据用户的明确要求,这种服务也是培养个性、引导需求的服务。
在参考了大量文献以及查阅了网上最新的对个性化信息服务的报道之后,本文对个性化信息服务研究的基本问题归纳如下:
(1)个性化的具体应用:个性化应用分为资源的个性化入口和过滤/排序。
(2)用户信息需求定义文件的表示与创建:用户信息需求或兴趣的描述和存储;
(3)协同过滤与单独过滤:针对一个或一组用户对信息文档根据文件进行的相关度排序;
(4)系统的体系结构:用户信息需求定义文件放在服务器还是客户计算机上,或者处于二者之间的服务器上;
(5)个性化系统的评估:包括信息需求定义文件的收敛分析和信息需求定义文件是否反映用户的实际兴趣分析。
这些问题也是设计一个具体的应用必须要明确的问题,而且它们之间是互相关联、互相制约的。
2、个性化信息服务在数字图书馆中的应用
早在1999年,联合会10位著名的图书馆专家把个性化定制服务列为数字图书馆发展的七大趋势之首,而个性化服务是个性化定制服务的基础,是提高数字图书馆服务质量的重要手段。可见,个性化信息服务将成为数字图书馆的发展方向。目前,国外已有一些数字图书馆开展了小规模的、实验性质的个性化服务。国内数字图书馆个性化服务仍处于初始的探索阶段,一些相关的项目、课题仍在积极的进展中。
数字图书馆的个性化服务,是指通过网络,针对不同的用户采取不同的服务策略,提供不同的服务内容来满足用户的信息需求。个性化信息服务的宗旨就是尊重读者的需求和选择,体现读者之间的区别,并据此提供不同的信息服务。这就需要图书馆在向用户打开信息库大门的时候,要真正站在用户的立场上,以用户为中心,想用户所想,了解他们的动态需求,随时解决他们的困难,增强服务的针对性和时效性,为他们提供更加便捷的个性化信息服务。
2.1 数字图书馆个性化信息服务的必要性
个性化信息服务现在已经成为电子商务发展中一个重要的研究问题,这些研究各自从不同的角度和层面告诉了我们一个事实:基于电子商务的个性化服务已经成为一种现实,一个重要的研究课题。同时随着知识经济的迅速崛起。对我国的经济、文化、科技和社会发展产生了巨大的推动作用。当今的数字图书馆,作为人类智力成果的集散中心与传播场所,作为信息交流的中心与枢纽,数字图书馆面临了许多需要亟待改革的问题。在另一方面由于信息技术广泛应用、信息资源迅速增长,数字图书馆个性化信息服务也必将成为一种发展趋势,其必要性体现在以下三方面。
2.1.1 海量的网络信息,查全率低,查全不易
根据文献和Coogle最新数据得知,当前用户利用网络面临的问题不是信息不足,也不是任凭选择的良机,而是过多选择的困惑。
2.1.2 信息质量参差不齐,查准不易
有人总结出“在因特网上,您总能找到甚至只能找到你所不需要的东西”的因特网信息检索定律。另外,网络信息的庞杂无序对信息搜索者的知识和技能提出了很高的要求。缺乏专业的知识和技能,用户很难在短期内通过自己的努力来满足深层次、多元化、复杂的信息需求。
2.1.3 网上国内数据库偏少,国内用户使用不便
网络中可供利用的有用中文信息不多(英文信息占70%),特色数据库建设和专业搜索引擎研发仍然不理想,加之现阶段我国大部分用户外语水平有限,导致他们使用网上信息倍感不便。
2.2 数字图书馆个性化信息服务的模式
结合国内外最新的基于个性化信息服务的模式研究,本文提出个性化信息服务在数字图书馆中应该包括如下6个基本模块(各模块的交互模式如图1所示):
(1)用户接口。它是用户与系统之间的接口。完成用户输入信息(用户信息、身份认证、评价信息)的接收处理以及把系统返回的信息提交给用户。
(2)需求分析。对用户接口模块送来的用户初始兴趣信息进行分析,建立用户模型,并根据用户反馈修改用户模型。
(3)信息检索。接收用户接口模块处理过的用户检索需求,检索本地数据库和网络数据库,并将检索结果送到信息过滤模块,并将其存储到本地信息库中。
(4)用户分析。负责比较该用户模型与其它用户模型之间的相似度,找出有相同或相似兴趣的其他用户,相互推荐信息,实现信息资源共享。
(5)信息过滤。根据用户模型对信息检索模块返回的检索结果进行过滤并将过滤的结果送到信息推荐模块;此外,如果用户分析模块找到了具有相同或相似兴趣的用户,信息过滤模块也将这些用户的个性化信息传送到信息推荐模块。
(6)信息推荐。是负责实现主动信息服务,根据用户信息库中对于信息推送的时间、数量等设置,将经过信息过滤模块过滤的信息推送到用户接口模块。
2.3 数字图书馆的个性化服务应具有的特点
传统图书馆面对多层次的、有不同需求的用户时,只能提供统一的服务,而数字图书馆则可以提供针对每个人和每个特定任务的特殊信息服务,为用户提供了真正适应需要的信息,贯彻了以客户为中心的服务观念,为用户实现了最大限度的方便和快捷,其具有以下特点:
(1)以用户为中心,允许用户充分表达个性化需求。不仅提供友好的界面,而且方便用户交互、描述自己的需求、反馈对服务结果的评价等。
(2)可定制性。用户根据自身兴趣、爱好、专业和习惯来定制自己所需要的信息资源和服务。提高检索效率。
(3)服务内容丰富、集中,用户就不会受到大量无用信息的“干扰”,提高了信息利用效率。
(4)服务方式灵活、便捷。能够按照用户指定的方式进行服务,如:满足用户对信息的显示方式、提供结果的方式、对服务时间和地点的要求等。
(5)主动性、高效性以及灵活性。个性化信息服务采用“push”技术,不需要用户及时请求而主动地将数据传给用户;可在网络空闲时启动,能够有效的利用网络带宽,比较适合传送大量的多媒体信息;用户能够完全根据自己的方便和需要,灵活地设置连接时间,通过E-mail、对话框、音频、视频等方式获取网上特定信息资源。
(6)推荐精确,系统的知识性。通过过滤、屏蔽无关无用的冗余信息,推荐精确、有效、真正具有针对性的信息。能自动地、智能地将大量的数据转换为具有规律性、系统性的知识.形成具有内在关联的信息链和知识链,并以易于理解的模式推荐给用户。
(7)服务的动态性。个性化服务系统能够充分保证信息的时效性,还能够根据读者的需求变化,动态地更新信息服务的内容、方式等。
(8)具备智能化信息分析与处理功能。表现在系统的主动性推荐、协同推荐以及对用户综合行为的挖掘。主动采集并跟踪用户浏览的信息,主动学习用户的兴趣,推理并预测用户需求;根据不同用户的相同点或相似性进行信息推荐,使需求相同的用户之间共享查询结果。
(8)安全性。用户管理安全和系统安全,只有合法用户本人才能处理定制信息和获得相应的个性化服务。
2.4 数字图书馆个性化信息服务的方式
用户对信息需求的多样性,衍生了对信息服务方式的多样性的需求,因此,数字图书馆要有效地实践个性化,必然需要提供多种服务方式。
2.4.1 “我的图书馆”(MyLibrary)
MyLibrary是一种基于web数据库平台的图书馆个性化信息服务系统,是一种以用户为中心的、用户可操作的、个性化的收集、组织网络信息资源的个性化服务平台。它是图书馆基本服务与数字化的资料、信息和全球网络化计算机环境中可利用知识的一个融合,可提供一种用户驱动、定制的信息服务。
2.4.2 信息分类定制服务
这种服务方式是数字图书馆个性化服务的核心内容,所有个性化服务基本是围绕这种服务方式来进行的。数字图书馆的后台数据库将记录用户的分类选择,当用户再次登陆时,系统将用户名和用户选择进行匹配,自动呈现用户需要的信息类别,其他不相关的信息将被过滤掉,不会出现在系统里的相应板块。
2.4.3 信息推送服务
信息推送服务也叫做信息推荐服务,是在定题服务的基础上,运用推送技术(Push Technology)开展的一种新型服务。推送即自动收集用户需要或可能需要的信息,将其推入计算机中,促使读者高效率的获取信息。目前国外已经研发了多个此类系统的原型,并在商业上取得了一定成功,比较典型的有Tapestry系统、Fab系统、SiteSeer系统、CiteSeer系统。
2.4.4 信息辅助检索服务
用户在刚开始查找信息往往搜索出来的结果不能清晰的表达他们的目的,而是通过不断的学习才能够来达到自己的目的。有效的检索系统允许用户再次评估目标,从而调整他们的检索策略。
2.4.5 智能服务
用户在检索信息的时候,有时候很难清楚地知道自己的需求。智能服务是通过跟踪用户行为,主动分析其行为并提取用户个性特征,搜索可能引起用户兴趣的信息,然后提供给用户的一项技术。智能技术通过对用户的需求进行分析,对数据库中的信息进行筛选过滤,为用户提供更准确的信息资源。
2.4.6 数据挖掘服务
数据挖掘,在人工智能领域,习惯上又称为数据库中知识发现(Knowledge Discovery in Database,KDD),由数据准备、数据挖掘、结果表达和解释组成。数据挖掘可以与图书馆藏的知识和用户进行交互。数字图书馆挖掘用户的兴趣和偏好。构建用户需求模型,对图书馆的信息资源进行筛选,进而向用户推荐个性化的信息服务。
2.4.7 信息中介服务
信息中介服务是一种中介性质的服务,这是对因安全原因不能与Interact直接链接的局域网利用采集服务器采集和转播Iaternet上的信息、并通过一种不经过IP路由的专用通道,在局域网内向用户提供统一的检索,为内部网的用户造成这些站点“虚拟”在线的景象。根据用户需求,主动跟踪本地信息库和网络相关信息,收集用户所需信息。
2.4.8 信息呼叫中心服务
呼叫中心是一种最新发展起来的专门提供一对一的用户个性化服务系统。呼叫中心是集电话、传真机、计算机等通信办公设备于一体的交互增值业务系统。用户可以通过电话、传真、Moden拨号接入和访问互联网站而进入图书馆服务系统,在系统自动语音导航帮助下访问系统的数据库,获取各种咨询服务信息或完成相应的事务处理。
3、数字图书馆个性化信息服务存在的问题及对策
由于目前在我国数字图书馆个性化信息服务仍处于起步阶段,图书馆实施个性化服务时也面临着很多问题。本文对所面临的主要问题进行了以下罗列并给出了相应的应对措施。
3.1 数字信息资源建设问题
在发展数字图书馆的诸多要素之中,核心的要素就是数字资源建设,它是开展数字图书馆服务的必备前提。虽然近几年来我国在数字资源建设上取得了一些成果,但现实的状况中资源存在缺乏完备性、针对性和准确性、中文信息匮乏,数字资源建设上的薄弱已成为数字图书馆建设的一个瓶颈,用户使用时候的“死链接”现象时有发生。同时,图书馆资源的更新能力和适应能力较弱。
如今,网上的数字资源和数据库越来越多,为此,应该采取相应技术对这些资源进行有效的整合,加强整体规划与协作,建立统一的数据格式标准,对无序的、交叉的数字资源进行重组,提供统一的用户界面和相应资源,以达到模式合并的目的。本文所提出的资源整合方案如图2所示。
3.2 技术问题
数字图书馆中的个性化信息服务是一个集合了众多技术的一个复杂的系统。它的总体技术要求是:可定制性、高效率、可控制性、共享性和集成性、安全性。
目前支持图书馆个性化信息服务所需的技术主要包括:WEB数据库技术、网页动态生成技术、数据推送技术、过程跟踪技术、安全身份认证技术、数据加密技术、智能技术等。
没有先进技术的支持,数字图书馆的建立、个性化信息服务的开展都是不可能的。虽然目前个性化服务的支撑技术已经基本成熟,一些不同的技术实现方式也在研究和实验之中,但总体来说还是比较不成熟,很多还停留在理论阶段,相对国外来说,仍有很大的差距。
为了克服技术上的难题,应该加快研发、引进数字图书馆个性化信息服务的核心技术。数字图书馆个性化信息服务是采用现代高新技术的一项系统工程,图书馆界、信息产业界和软件开发商应该共同参与开发核心技术,加快研发具有自主版权的个性化信息检索、智能搜索引擎、数据挖掘、信息推送等核心技术,促进民族工业的发展。同时也适当引进、消化国外先进的科技成果。只有这样,才能为用户享受个性化信息服务提供强大的技术保障。
3.3 人员素质问题
人员素质问题包括用户信息素质以及图书馆馆员素质的培养问题。虽然近几年我国科学文化水平提高迅速,但总体来讲,我国的信息素质教育还有待提高。除了一些受过一些辅导培训的用户,其他没有受过相关知识培训的用户不会有效得获取和评价优先信息、不会组织、保持、传递和交流信息、不会处理和创造性地利用信息、不会利用网络检索信息、也不会使用必要的检索工具。同时,数字图书馆通过开展个性化信息服务吸引更多的用户,必然对从业人员素质提出更高的要求。但是,现阶段从业人员中精通图书馆业务并掌握计算机技术等其他学科知识的人才非常缺乏。
因此,在对待用户问题上,应该采取各种有效措施帮助用户提高使用个性化信息服务的能力。在图书馆官员方面应该要求其掌握相关的技术、具备较高的信息能力、尊重用户的理念,培养与引进高层次复合型人才。
3.4 信息安全与用户隐私问题
数字图书馆由于其开放性,易受到计算机病毒和黑客的攻击,造成使系统被破坏,信息被窃取、篡改、删除等一系列后果,严重的还会造成系统瘫痪,因此安全问题受到严重的威胁。同时隐私问题可以说是个性化信息服务的瓶颈之一,它是个性化信息服务成败的关键。
其中,对信息安全问题,数字图书馆系统必须具有完善的信息安全保障机制,通过采取法律手段、加强用户认证、访问控制技术、信息加密技术、审计与监控、数据异地备份、增设后备服务器等措施,努力避免系统中的信息受到偶然或恶意的破坏、更改、泄露,保证系统连续、可靠、正常地运转。对用户隐私问题,一方面,通过多种渠道尽可能全面地收集用户的个人信息,但必须避免涉及过于敏感的信息,以免引起用户的抵触情绪,具体收集渠道有:传统调查、网络调查、网站注册、系统收集与分析用户访问次数与频率;另一方面,从技术、管理等方面保障用户信息的安全,如制订较为详细的用户资料保密策略,承诺用户个人信息不会被滥用,用户的任何资料都不会泄露。
3.5 知识产权问题
对网络知识产权问题,开展个性化服务要涉及网络信息资源和电子资源,因此版权争议和著作权侵犯问题可能会影响到个性化信息服务的实施。在现阶段,数字图书馆建设尚未妥善地解决网络知识产权问题。在提供个性化信息服务时,将涉及全文文献的传递、复制、下载等,非法盗取、复制、修改他人作品变得轻而易举。
可采取由数字图书馆服务提供商包揽,由他们负责解决可能出现的版权纠纷;取得法律许可,可以合理使用文献;传递或复制文献时,只提供题录、摘要、索引或部分文献内容;下载文献规定使用期限,过期便无法阅读。努力协调好数字图书馆与出版商、著作权者之间的关系。在获取个性化服务时,用户图书馆必须具备良好的信誉,保证个人用户信息不被第三方使用。
3.6 服务效果问题
用户对服务效果是否满意是数字图书馆个性化信息服务的出发点和归宿,也是检验数字图书馆个性化信息服务水平的根本标准。服务效果和服务水平涉及信息、服务、技术、管理、人员素质等诸多因素,总的来说,目前我国数字图书馆个性化信息服务效果不佳。
必须进一步改善服务效果。首先,保证信息资源的价值,认真考虑信息资源的内容、载体、类别和水平层次是否满足用户个性化需求;其次,积极从技术、管理、人员素质等方面人手,切实提高个性化信息服务水平,真正使用户“高兴而来,满意而归”。
3.7 其它对策
个性化信息服务应用在数字图书馆中必将是一个趋势,它的目的就是为数字图书馆用户打造量身订制的服务,是为了更好的满足用户的需求。在满足个性化、主动性、新颖性、准确性的基本要求以为,在实际中,还应该加强用户信息需求的调查,及时把握不同用户群体的信息需求,合理地对各种信息资源进行组织和规划,提高资源利用率;建立重点学科导航。对Internet上的相关学士资源进行收集、评价、分类、组织和有序化整理,为用户提供网络学科信息资源引导和检索线索的导航系统;开展在线专家参考咨询服务,在线专家参考咨询系统具有针对性、主动性、灵活性的特点,能根据用户的专业特征、研究方向、兴趣爱好主动推荐信息资源,为读者提供多元化、深层次、全方位的参考咨询服务。建设特色数据库是开展个性化信息服务的资源基础;加强整体规划与协作,形成全国一盘棋良好局面。贯彻“为人找书,为书找人”的服务宗旨。
4、展望及结束语
关键词:继电保护与自动化专业融合 继电保护事故分析 继电保护定值 定值远方操作
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0234-03
继电保护是保障电网安全稳定运行、事故发生时快速切除故障的重要技术手段,是变电站自动化二次系统的重要功能,现阶段变电站继电保护功能一般是由微机数字化保护装置来实现,不同于传统的孤立型继电器元器件搭建实现的实现模式,和通信技术、变电站监控系统等有着直接关联,继电保护事故的分析也比较抽象,往往和所依赖的通信系统、就地监控系统、甚至远方调度控制系统有关[1~2]。部分文献从继电保护二次回路设计及保护运行方式角度对几次保护跳闸事故进行了分析,探讨归纳了几类常见原因和分析思路[3~8],也有文献对远动通道的通信故障进行了问题分析[9]。笔者在长期的现场服务及技术支持工作实践中注意到,变电站自动化系统出现的问题现在越来越具备综合性特点,如表现为系统“死机”、保护跳闸等事故的重大事故问题的源头不一定只和保护或者监控系统有关,很可能和自动化系统一个貌似不相关的配置有关,因此需要综合各相关信息进行综合分析,如本文作者曾撰文对一次变电站监控系统的“死数”问题进行了专题分析[10],并最终定位问题原因和监控系统网关软件版本配置有关。
本文围绕辽宁电网某220kV枢纽变电站监控系统出现的一次保护误动跳闸重大保护事故,剖析事故形成原因,制定解决方案和验证手段,并对现阶段变电站运行管理模式进行探索。
1 事件发生经过描述
2009年7月14日,辽宁电网某供电公司东部集控中心运行人员对某220kV枢纽变电站进行事故总信号远方复归后,该变电站运行出现异常,变电站一号站用变低压保护动作,开关跳闸,同时66kV母联、一号电容器保护出现异常(定值出错)。集控中心OPEN3000监控系统有相关信息上送,自动化专业人员到变电站现场检查当地监控系统中也有相应信息上送。检查现场保护设备发现:一号站用变保护WCB-821/R1保护软压板全部投入,定值区切换至7区(原来正常工作于1区);一号电容器WDR-821/R1/F保护软压板全部投入,定值区切换至7区(原来正常工作于1区);66kV母联WCH-821/R1/F保护软压板全部投入,定值区切换至6区(原来正常工作于1区)。
2009年7月17日,该站监控系统厂家工程师进行了现场分析,定位是上次工程服务人员现场服务的时间(2009年4月20日前后)对远动装置保护总复归的配置存在错误,修正配置错误(清空fginfo.cfg)后,重新启动了远动系统,后该工程师又建议将总复归由软方式改为硬方式,并商定于7月31日现场实施,后来由于其它原因,没有实施。
2009年8月9日,东部集控中心由于UPS检修,对集控中心监控系统进行了重新启动(2009年8月9日7时56分),在初始化总召对位时,发现该变电站上送部分保护信号(如“弓耿线断路器保护失灵启动”、“北弓线断路器保护失灵启动”等),自动化专业人员到变电站现场检查后发现当地后台监控系统无相关记录,继电保护专业人员到现场后发现北弓线第二套、弓耿线第一套纵联保护定值区分别都被切换到非正常工作定值区(正常工作定值区为各CPU均为1区)。
2 事件原因分析
2009年8月9日,该继电保护事件发生后,监控系统厂家相关技术及工程人员进行了集体会诊和原因分析,情况总结如下:
经查询“电网公司工程服务信息管理系统”(下简称服务系统)后得知该220kV变电站自动化系统,2007年12月投入运行,2008年12月接入东部集控OPEN3000监控系统。
图1所示为该变电站监控系统网络结构简单示意图。
该变电站内监控系统、远动RTU采用许继设备,为便于说明问题,图1中以单监控、单远动示意,许继800系列主要保护设备及南瑞RCS900系列保护设备以RS485/103方式接入保护管理机,保护管理机以XJ-104方式接入站内监控主网,同时以TCP103网络方式接入南瑞保信子站。
从变电站投运至2009年4月,服务系统显示厂家共有4次派工程服务人员来变电站进行工程服务,服务系统的备份资料显示前四次远动系统的远方总复归信号配置均正确(fginfo.cfg文件内容为空),该变电站自动化系统保护及监控各项功能运行正常。
2009年4月20日前后,厂家工程服务人员第5 次来该变电站现场服务,由于此次工程服务人员经验欠缺及疏忽大意,使用了低版本的数据库配置转换工具,该版本转换工具存在误导性缺陷,可以将远动数据库中所有的遥控点设置为复归点,如图2所示,导致远动配置工具将所有遥控点转换到远动总复归命令执行的批处理文件(fginfo.cfg)中。
在厂家的远动工程指导文件《远动工程应用指南》第6.4章节已经有明确的要求和说明。但是工程人员由于经验欠缺,错误地生成了远动总复归定义文件(fginfo.cfg)。
2009年7月14日7时59分,东部集控主站系统下发该变电站保护总复归命令,变电站远动装置WYD-803收到该控制命令后,解析总复归定义文件(fginfo.cfg),该文件格式如图4所示,它是一个遥控量批处理定义,每一行代表一个遥控量。
远动装置每20ms发送一条直控方式的遥控命令到站内监控网,由于高压保护和低压保护分别基于不同的硬件平台,所以下面按照高压保护及低压保护来分别分析各自对上述批处理遥控令的执行情况。
2.1 低压保护
RS485组网后通过NWJ-801网关接收到保护压板投退、定值区切换、保护复归等命令,由于低压装置串口RS485通信接口速度较快,所以基本可以执行绝大部分命令。
以2009年7月14日实际动作情况进行比对分析,如图5所示:
因此,低压WCB-821收到远动下发的总复归令后,保护软压板全部投入,定值区最终处于定值区7。
2.2 高压保护
RS485组网后接入WTX-803通信管理机接收到保护压板投退、定值区切换、保护复归等命令,由于高压装置串口RS485通信接口速度较慢,所以仅执行每个CPU/扇区的第一条控制列表项。
以2009年8月9日发现的实际动作情况进行比对分析,北弓线第二套保护如图6所示:
CPU3,CPU4由于没有执行定值区切换命令,所以保持定值区初始状态在1区,因此,最终弓耿线第一套高压保护WXH-802/D定值区情况为:“CPU1:0|CPU2:0|CPU3:1|CPU4:1”。
2009年7月14日动作时的总复归列表基本是全站所有遥控量的集合。如果低压装置发生了定值区切换,那么相关的高压装置也必将发生定值区切换,两者为成对出现!所以,从技术层面分析,7月14日在低压出现定值区切换的同时,高压北弓线2套及弓耿线1套一定发生了定值区切换,也就是说8月9日看到的定值区切换发生在7月14日当天。
由于WXH-802/D为厂家前几年的产品,在记录远方操作信息方面存在功能的欠缺,只记录远方复归的操作命令,其它操作命令如保护软压板,定值区切换等无记录。厂家工程师在8月11日现场也看到了面板上有且仅有7月14日的保护复归远方操作记录。这些可以在下面要开展的验证实验中进行验证(只记录复归远方操作记录,不记录其它压板、定值等远方操作记录)。
3 验证方案
依据上述的原因分析,为进一步深入说明问题,厂家特开展了实际实验验证,在实验室搭建了模拟北弓线第2套、弓耿线第1套的仿真测试环境,如图8所示。
相关保护及监控、远动软件版本、配置采用现场备份,力争真实再现现场环境。弓耿一套及北弓二套初始定值区各CPU均为1区。从模拟调度主站发送总复归命令后,装置均和现场一样,分别切到了
“CPU1:2|CPU2:0|CPU3:2|CPU4:1”及“CPU1:0|CPU2:0|CPU3:1|CPU4:1”。样本验证实验进行了100次,正确验证率100%,每次均能正确完整复现现场情况,从而证明上述的分析是正确和客观的。
4 深入分析
4.1 为何南瑞保护定值区未进行切换
由于南瑞保护定值区切换在遥控列表中不存在。因此,使用工具倒出生成的fginfo.cfg文件中不存在该操作命令,最终结果为其定值区未发生变化。
4.2 为何装置上看不到远方操作记录
厂家低压保护基于低压软硬件平台,该平台下2.7以上版本有远方操作记录;在该变电站相关低压设备为:WCH821、WCB821为2.75版本,WDR821为2.66版本。WXH-802/D具有记录远方复归操作功能,且北弓二套中有7月14日远方复归操作的记录。
5 反措
为确保辽宁电网的安全可靠运行,避免同类事件再次发生,事故处理及消缺小组检查了所有变电站遥控总复归定义文件(fginfo.cfg),并暂时停止采用在调度中心进行远方定值操作及远方总复归操作。敦促监控系统厂家对全国电网范围内运行的变电站自动化系统检查相应的配置定义,发现问题立即进行现场升级更换。
6 结语
随着变电站自动化系统信息化网络化技术的纵深应用,在方便系统运维的同时,也给变电站的运行安全带来了一定的挑战。本文通过对一起继电保护误动跳闸的分析,最终定位了问题原因是监控配置错误,即可中心调度员通过遥控操作引起继电保护装置定值区切换,进而发生保护误动,并提出了相应的解决方案和反措规程,为此类问题的分析和防范提供了实用参考。
现有的变电站综自系统的运行管理模式一般采用了继电保护及自动化、通信专业分离的方式,一定程度上起到了责任边界明晰、便于事故分析定位的作用,但随着电力系统信息化、网络化技术的发展,继电保护和自动化专业的融合显得愈发必要,“大二次”的运维管理模式是变电站自动化系统运维管理的发展方向。
参考文献
[1]李春峰.综自变电站微机继电保护事故分析及对策[J].装备制造技术,2010,2.
[2]黄波,顾艳.电力系统中继电保护事故分析及处理[J].中国新技术新产品,2011,24.
[3]曲双燕.110 kV变电站的继电保护事故分析[J].科技风,2009,12.
[4]陶世杰.基于一起断路器误跳闸的事故分析及对策[J].电工电气,2012,7.
[5]杨涛.一起500kV线路开关误动事故分析[J].电力系统保护与控制,2010,18.
[6]张静伟.一起500 kV开关误跳闸事故分析[J].电力系统保护与控制,2010,20.
[7]魏纲.一起保护跳线障碍导致保护拒动事故分析[J].南方电网技术,2009,增刊.
[8]戴向伟.论某继电保护误动事故分析及处理[J].广东科技,2008,3.
电子商务是近年来伴随着社会进步和现代信息技术的迅猛发展应运而生的一种新型贸易方式。它是在互联网环境下,企业和个人从事数字化数据处理和传送的商业活动,包括通过公开的网络或非公开的网络传送文字、音像等。截至1999年底,全球互联网用户约1.9亿,4000多万企业参与电子商务活动。1998年,全球电子商务贸易交易额约为450亿美元,1999年猛增至2400多亿美元。预计2001年将增至3500亿美元,2002年将超过1万亿美元,2003年将增至13000亿美元。在我国,电子商务起步较晚。目前使用互联网的人数只有1000万,其中直接从事商务活动的只有15%。但是,我国的电子商务具有很大的潜力。据预测,我国的上网人数将以年均40%的速度增加,至2004年,将增至4000万。这将大大地促进电子商务的发展。电子商务不仅对传统贸易方式和社会经济活动带来了前所未有的冲击,也对传统税收原则、税务管理提出了挑战,对此必须予以高度重视。
与传统商务相比,电子商务具有下述特点:1、全球性。互联网本身是开放的,没有国界,也就没有地域距离限制,电子商务利用了互联网的这一优势,开辟了巨大的网上商业市场,使企业发展空间跨越国界,不断增大。2、流动性。任何人只要拥有一台电脑、一个调制解调器和一部电话就可以通过互联网参与国际贸易活动,不必在一地建立传统商务活动所需的固定基地。3、隐蔽性。越来越多的交易都被无纸化操作和匿名交易所代替,不涉及现金,无需开具收支凭证,作为征税依据的帐簿、发票等纸制凭证,已慢慢地不存在,这使审计失去了基础。4、电子化、数字化。电子商务以电子流代替了实物流,传统的实物交易和服务被转换成数据,在互联网上传输和交易,可以大量减少人力、物力,降低成本。正是这些特点影响了传统税收原则的运用,并给税务管理带来困难。
二、电子商务对传统税收概念和原则的挑战
电子商务的迅猛发展及其特点,对税收概念和税收原则的挑战主要表现在几个方面。
(一)传统的常设机构标准难以适用
在现有国际税收制度下,收入来源国对营业利润征税一般以是否设置“常设机构”为标准。传统上以营业场所标准、人标准或活动标准来判断是否设立常设机构,电子商务对这三种标准提出了挑战。
在OECD税收协定范本和联合国税收协定范本中,常设机构是指一个企业进行全部或部分营业的固定场所。只要缔约国一方居民在另一方进行营业活动,有固定的营业场所,如管理场所、分支机构、办事处、工厂、车间、作业场所等,便构成常设机构的存在。这条标准判断在电子商务中难以适用,如果一国管辖权范围内拥有一个服务器,但没有实际的营业场所,是否也构成常设机构呢?美国作为世界最大的技术出口国,为了维护其居民税收管辖权,认为服务器不构成常设机构;而澳大利亚等技术进口国则认为其构成常设机构。
在传统商务活动中,如果非居民通过非独立地位人在一国开展商业活动,该非独立地位人有权以非居民的名义签订合同,则认为该非居民在该国设有常设机构。在电子商务环境中,国际互联网服务提供商(ISP)是否构成非独立地位人呢?各国对此也存在争议。OECD财政事务委员会主任奥文斯认为,若ISP在一国以外,而通过它进行的活动,在该国范围内,则不应将其视为常设机构;如果在一国范围内,但ISP客户进行活动只是其正常业务的一部分,那么,该ISP也不成为常设机构;只有当在一国的ISP活动全部或几乎全部代表某一非居民时,该国才可将ISP视为常设机构。
如果一个人没有代表非居民签订合同的权利,但经常在一国范围内为非居民提供货物或商品的库存,并代表该非居民经常从该库存中交付货物或商品,传统上认为该非居民在一国设有常设机构。在电子商务中,在一国范围内拥有、控制、维持一台服务器(服务器可以贮存信息、处理定购),是否构成常设机构呢?美国与其他技术进口国就此又存在意见分歧。
(二)电子商务的所得性质难以划分
大多数国家的税法对有形商品的销售、劳务的提供和无形资产的使用都作了区分,并且制定了不同的课税规定。然而在电子商务中交易商可以将原先以有形财产形式表现的商品转变为以数字形式来提供,如百科全书在传统贸易中只能以实物的形式存在,生产、销售、购买百科全书被看作是产品的生产、销售和购买。现在,顾客只需在互联网上购买数据权便可随时游览或得到百科全书,那么政府对这种以数字形式提供的数据和信息应视为提供劳务还是销售产品?怎样确定其所得适用的税种和税率?
此外,税收协定和各国税法对不同类型的所得有不同的征税规定。例如,非居民在来源国有营业利润(即出售货物所得),只有通过非居民设在该国的常设机构取得时,该国才有权对此征税。而对非居民在来源国取得的特许权使用费和劳务报酬,来源国通常只能征收预提税。但目前电子商务使所得项目的划分界限更加模糊,因为商品、劳务和特许权在互联网上传递时都是以数字化的资讯存在的,税务当局很难确定它是销售所得、劳务所得还是特许权使用费。如软件的销售,软件公司以为,他们卖软件,从理论上说正如卖书一样,是在销售货物,这是一种货物销售所得。然而从知识产权法和版权法的角度看,软件的销售一直被当成是一种特许权使用的提供。各国就如何对网上销售和服务征税的问题尚未有统一意见。
(三)税收管辖权面临的难题
首先,电子商务的发展必将弱化来源地税收管辖权。外国企业利用互联网在一国开展贸易活动时,常常只需装有事先核准软件的智能服务器便可买卖数字化产品,服务器的营业行为很难被分类和统计,商品被谁买卖也很难认定。加之互联网的出现使得服务也突破了地域的限制,提供服务一方可以远在千里之外,因此,电子商务的出现使得各国对于收入来源地的判断发生了争议。
其次,居民(公民)税收管辖权也受到了严重的冲击。目前各国判断法人居民身份一般以管理中心或控制中心为准。然而,随着电子商务的出现、国际贸易的一体化以及各种先进技术手段的广泛运用,企业的管理控制中心可能存在于任何国家。税务机关将难以根据属人原则对企业征收所得税,居民税收管辖权也好像形同虚设。
此外,电子商务还导致税收管辖权冲突。世界上大多数国家都并行来源地税收管辖权和居民(公民)税收管辖权,并坚持地域税收管辖权优先的原则。然而,电子商务的发展必将弱化来源地税收管辖权,比如通过互相合作的网址来提供修理服务、远程医疗诊断服务,这就使得各国对所得来源地判定发生争议。电子商务的发展还促进跨国公司集团内部功能的完善化和一体化,使得跨国公司操纵转让定价从事国际税收筹划更加得心应手,利用国际避税地避税、逃税的机会与日俱增。如一些国际避税地,已在国际互联网上建立网址,并宣布向使用者提供“税收保护”。美国作为电子商务的发源地,则基于其自身利益,明确表态要加强居民税收管辖权。因此,地域税收管辖权虽然不会被抛弃,但其地位已开始动摇。
三、电子商务对税务管理的影响
电子商务在影响税收原则的同时,还给税收征管的具体工作带来一些难题。由于电子商务发展迅速,各国税收征管对策难以跟上其步伐,这将造成国家税收收入的流失,因此在研究电子商务影响税收原则、概念的同时,必须注意其对税务管理的影响。
1.各国税收征管都离不开对凭证、帐册和报表的审查,为了确认纳税人申报的收入和费用,纳税人需要保留准确的会计记录以备税务当局检查。传统上,这些记录用书面形式保存。然而,电子信息技术的运用,在互联网的环境下,订购、支付、甚至数字化产品的交付都可通过网络进行,无纸化程度越来越高,订单、买卖双方的合同、作为销售凭证的各种票据都以电子形式存在。电子凭证可被轻易修改而不留任何线索,导致传统的凭证追踪审计失去基础。电子商务还可以轻易改变营业地点,其流动性与隐蔽性,对税收征管造成极大的压力。
2.互联网贸易的发展刺激了电子支付系统的完善。联机银行与电子货币的出现,使跨国交易的成本降至与国内成本相当。一些资深银行纷纷在网上开通"联机银行"业务,已经被数字化、电子化的电子货币,可以迅速将钱转移到国外,通过互联网进行远距离支付。一些公司已开始利用电子货币在避税地的"网络银行"开设资金帐户,开展海外投资业务,电子货币的转移不易被监督,将对税法的执行产生不利影响。
3.电子商务为纳税人逃避税务稽查提供了高科技手段。建立在互联网之上的电子邮件、可视会议、IP电话、传真等技术为跨国企业架起了实时沟通的桥梁,跨国关联企业通过转让定价,轻易地就可以将产品开发、设计、生产、销售的成本"合理地"分布到世界各地。在避税地建立基地公司也将轻而易举,只要拥有一台计算机、一个调制解调器和一部电话,任何一个公司都可以利用其在避税国设立的网站与国外企业进行商务洽谈和贸易,形成一个税法规定的经营地,而仅把国内作为一个存货仓库,以逃避国内税收。
4.随着计算机加密技术的成熟,纳税人可以使用加密、授权等多种方式掩藏交易信息,加密技术的发展加剧了税务机关掌握纳税人身份或交易信息的难度,税务机关既要严格执行法律对纳税知识产权和隐私权的保护规定,又要广泛搜集纳税人的交易资料,难度很大。
四、国外电子商务税收对策
针对电子商务所带来的税收问题,美国、加拿大、澳大利亚、欧盟、OECD等许多国家和区域性组织,都展开了激烈的讨论,并提出各自的对策。美国是电子商务的发源地,也是世界上第一个对此作出政策反应的国家。美国财政部于1996年发表了《全球化电子商务的几个税收政策问题》的报告,提出以下税收政策:1、税收中性原则,不能由于征税而使网上交易产生扭曲;2、各国在运用现有国际税收原则上,要尽可能达成一致,对于现行国际税收原则不够明确的方面需作适当补充;3、对网上交易"网开一面"不开征新税,即不对网上交易开征消费税或增值税;4、从自身利益出发,强化居民税收管辖权等。1998年10月美国国会通过“互联网免税法案”,对网上贸易给予3年的免税期,并成立电子商务顾问委员会专门研究国际、联邦、州和地方的电子商务税收问题。该委员会于2000年3月20、21日在达拉斯召开第四次会议,建议国会将电子商务免税期延长到2006年。
1998年5月20日,世界贸易组织132个成员国的部长们在日内瓦达成一项协议,对在因特网上交付使用的软件和货物至少免征关税一年。但这并不涉及实物采购即从一个网址定购产品,然后采取普通方式越过有形边界交付使用。
作为协调发达国家经济发展的OECD早在1996年6月就着手研究电子商务税收问题,多次召开部长级会议对电子商务税收原则进行磋商。在1998年渥太华会议与1999年巴黎会议上,就电子商务税收问题达成如下共识:(1)保持税制的中性、高效、确定、简便、公平和灵活;(2)明确电子商务中消费税的概念和国际税收规范;(3)对电子商务不开征新税,而是采用现有的税种;(4)提供数字化产品要与提供一般商品区别开来;(5)在服务被消费的地方征收消费税;(6)要确保在各国间合理分配税基,保护各国的财权,并避免双重征税;(7)在定义常设机构时,要区分计算机设备的硬件与软件,只有前者构成常设机构等。
五、完善我国电子商务税收政策与管理的建议
与世界发达国家相比,电子商务在我国尚处于起步阶段,电子商务引发的税收问题还不突出,我国尚没有对付电子商务的税收规定。我们应密切关注电子商务的发展态势及其对税收的影响,尽早提出应对电子商务的税收政策和管理措施。针对电子商务对税收管理的挑战,我们应采取如下具体对策。
1.借鉴国外经验、结合我国实际,确定我国电子商务的税收原则。一是在制定相关税收政策时,应以现行税收制度为基础,针对电子商务的特点,对现行税收制度作必要的修改和补充。二是暂不单独开征新税,不能仅仅针对电子商务这种新贸易形式而单独开征新税。三是保持税制中性,不能使税收政策对不同商务形式的选择造成歧视。四是维护国家税收利益,在互利互惠基础上,谋求全球一致的电子商务税收规则,保护各国应有的税收利益。
2.完善现行法律,补充有关针对电子商务的税收条款。考虑到我国仍属于发展中国家,是先进技术的纯进口国,为维护国家利益,在制定相关政策法规时,应坚持居民管辖权与地域管辖权并重的原则。尽管从短期来看,无须对电子商务征收新税,但从长远来看,必须研究制定相关的税收法规,明确网络交易的性质、计税依据、征税对象等,在我国现行增值税、消费税、所得税、关税等条例中应补充对电子商务征税的相关条款。
3.建立专门的电子商务税务登记制度。实行电子商务后,企业形态将发生很大变化,出现虚拟的网上企业,因此,必须要求所有上网单位都向税务机关申报网址、电子邮箱号码等上网资料,公司的税务登记号码必须展示在其网站上。实施税务稽查时,稽查人员可以通过查询企业网站,来获取企业的信息是否与申报信息一致,以便及时对企业实行监控。
4.加大税收征管科研投入力度。从硬件、软件和人才上改善监控条件,提高硬件的先进程度和软件的智能程度,大力培养既懂税收业务知识又懂电子网络知识的复合型人才,尤其要提高稽查人员通过操作财务软件查看企业财务报表的水平。建立备案、核算、代扣代缴等税收征管制度,开发自动征税软件等专业软件,利用高科技技术来鉴定网上交易,审计追踪电子商务活动流程,简化纳税登记、申报和纳税程序,对电子商务实行有效税收征管。
5.紧紧围绕银行资金结算这一关键环节展开税务稽查。目前,在我国通过网上银行,还未实现大额、实时、跨国资金结算,电子货币还未推行,电子商务法律不健全,电子票据的法律效力尚未确立。因此,付款手段不可能发生根本变化,通过银行资金帐户往来情况进行税务稽查是当前对付电子商务的重要手段。
6.利用互联网进行纳税申报。税务机关可在互联网上开设主页,将规范的纳税申报表及其附表设置在主页中。纳税人通过计算机登录访问该主页,将需要的纳税申报表等下载到自己的计算机中,输入有关的申报数据后,以电子邮件方式发送到税务机关的电子信箱中,同时签发一封信件寄给税务机关,以确认该项申报的有效性。税务机关在收到确认信后,对电子信件进行安全性检查,然后转入税务机关计算机处理系统中,确认该项申报有效。