时间:2023-02-10 10:58:21
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地理信息系统专业,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:地理信息系统;送电GIS系统;电子地图
中图分类号: G623.45 文献标识码: A 文章编号:
1概述
送电地理信息系统建设可以全面掌握送电专业运行数据,基本整合送电专业各种信息系统孤岛,在GIS平台上深入挖掘送电专业数据信息,将送电专业分散在各系统中数据资源充分共享,并直观表达在电子地图上,从而能够更好地管理送电设备。具体的说,本系统完成的任务是,第一提高送电专业管理水平。送电专业管理的设备区域跨度大,经历的地形、地貌复杂,应用这套系统可以达到更直观地管理各电压等级送电设备。借助于原有的其他应用系统,可以实现更多的形象分析,为各层领导提供决策依据。第二可以了解电网运行状态。应用本系统,可以查询故障检修、线路状态等方面数据,达到了方便、快捷地获取各种送电信息系统的运行数据。
2 系统技术简介
2.1系统基础平台技术特点
地理信息系统(Geographical Information System简称GIS)是制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物,广泛的运用在各个领域。系统中采用ARCGIS平台中的ARCGIS DESKTOP、ARCIMS、ARCSDE。
ArcGIS桌面产品(ArcGIS Desktop)包括ArcCatalog,ArcMap,ArcGobe,ArcToolbox和ModelBuilder。可以实现从简单到复杂的GIS任务,包括制图,地理分析,数据编辑,数据管理,可视化和空间处理。ArcIMS是提供开发浏览器方式(B/S方式)的图形平台,安装在WEB应用服务器,它可以使用户通过IE浏览器对电子地图进行查询浏览,方便操作,可以为领导决策层提供方便使用。ArcIMS运行在一个分布式的环境中,由客户端和服务器端的部件组成。服务器部件允许扩展一个站点使之有提供GIS服务的能力。ArcIMS站点可以提供GIS数据、地图以及应用,许多客户端的应用能够通过Internet连接到并应用你的站点,这些客户端应用包括从随ArcIMS带的HTML和Java浏览工具到更高级的ArcGIS Desktop应用。
ArcIMS结构是高度可调整的。许多用户能够并发进入站点,许多请求能够被同时处理。
ArcSDE是ESRI的超大型空间数据库管理器--空间数据库引擎。它可看成是一个连续的空间数据模型,借助这一模型,我们可将空间数据加入到关系数据库管理系统(RDBMS)中。通过它可以很方便地管理存在数据库管理系统中的空间数据。ArcSDE为ArcGIS Desktop提供空间数据,并可通过ArcIMS分发到Internet上,它是管理多用户空间数据库的主要组成部分。
2.2 系统工作范围和关键技术分析
2.2.1送电GIS系统包括下列内容
(1)AM/FM(自动成图/设施管理)
此模块实现,电力设备空间分布的录入、修改、删除及与供电MIS系统的数据关联,送电专业相关地物、污秽区、特殊区的添加、修改、删除、导入、清除,专业图形的生成、修改、删除,图形的打印、输出也是此模块的重要功能。
(2)设备台帐查询
此模块实现,电力设备图形分布区域的浏览,图查数、数查图的数据获取功能,达到灵
活、直观获取设备台帐信息与设备分布信息。
(3)缺陷记录查询
此模块实现,送电系统中现存、历史发生缺陷的查询,近而分析出缺陷多发地区;还可以对送电系统中现存的缺陷查看分布。
(4)污区、特殊区分析
此模块实现,污区系统数据充分利用,查看污区分布,分析形成线路污秽区段杆塔分布情况表及污区影响线路表。查看特殊区分布,分析线路特殊区划分段。
(5)检修计划查询
此模块实现,系统检修任务分布查询,历史检修计划记录及检修位置查询。读取实时SCADA数据显示线路带电状态及实时电压电流。
(6)线路故障监测数据查询
此模块实现,线路故障监测系统数据的读取,查询线路接地短路发生记录及故障发生位置;查询线路通讯故障发生记录。
(7)专业图形浏览
此模块实现,送电条形图、线路断面图、变电接线图及系统图的查询。
(8)防污、试验、运行记录查询
此模块实现,防污记录、试验记录、运行记录的查询及相关设备地理分布的查询。
(9)系统管理
此模块实现,送电GIS系统使用权限分配、线路维护权限划分、系统编辑操作日志维护、系统对外接口参数维护与系统对外接口对照关系维护。
2.2.2 系统研制的技术难点和解决方法
(1)送电专业各种信息系统数据整合
送电GIS系统中使用的所有属性数据均读取各送电专业信息系统,整合数据源提取所需数据是送电GIS系统实施的难点。为了整合不同系统不同数据库不同传递格式的数据,送电GIS系统中针对各数据源的特点采用各种方式进行提取数据。一“供电MIS系统”数据提取,“供电MIS系统”提供的数据占送电GIS系统百分之八十左右数据,针对这一特点同时考虑MIS系统数据安全的前提下,通过建立数据视图的方式提取数据,通过这种方式即保证了MIS系统的安全又达到了送电GIS使用该数据的高效、便捷,在通过数据同步工具将视图数据备份到图形库中又实现了送电GIS的独立运行。二、“线路故障监测系统”数据读取,“线路故障监测系统”针对性强、功能独立、数据关系简单、数据安全性要求不高,针对这些特点与该系统之间建立设备对应关系表,采用只读权限用户直连物理表的方式进行数据读取。三、污区系统数据的交换,污区系统与送电GIS系统使用的电子地图格式不同,送电GIS系统为适应数据的交换,支持开放格式的文件数据(SHAPE文件)导入、导出功能,通过文件数据与污区系统进行数据交换。四、实时SCADA系统数据读取,调度系统数据安全级别较高,同时配电专业中已经有一系统与其建立接口,为了减小重复建设,在配电专业与SCADA系统接口处建立一转发功能,送电GIS系统读取配电转发数据,通过对照关系表提取送电专业相关数据。
(2)送电GIS系统底图更新工具
GIS系统中底图更新是系统可持续发展的关键因素和技术难题。在送电GIS系统中提供了各种基础绘图工具方便灵活可以满足小数据量图形数据的更新,当有大批量数据或规划图时可以通过系统支持的数据交换文件(SHAPE、COVERAGE、CAD格式)大批量数据导入。
(3)送电设备属性数据与图形结合分析
送电GIS系统,大多数的数据浏览、分析以B/S方式实现,通过WEBGIS缓冲区分析、拓朴关系把送电系统数据进行关系组合,从而实现缺陷分布浏览、线路带电状态查询、线路检修查询、污区影响线路分析、线路跨越污区分析、线路跨越特殊区分析。
2.3 系统技术体系
2.3.1 系统总体结构
2.3.2系统应用设计原则
高可用性和安全性:系统功能设计具备高可用性,GIS平台应保证自身系统的坚固性,系统应提供强有力的恢复机制,而且应具备多级安全认证机制,保证数据不被非法读取和更改。根据不同的人员设置不同的菜单操作权限,以防止非法的修改、删除等操作。根据不同车辆管理范围设置不同的车辆监控范围,以防止越界管理。
先进性和可扩充性:系统必须能保证现在到未来相当长时间的先进性。系统在满足现有需要的同时,在业务量扩大,业务类型增长时,能将系统进行扩展,同时提高运行性能。这种扩充能力应该在保证现有投资的前提下进行,并应保证软件的一致性。
数据共享:与相关的业务功能之间能够数据共享,可相互查询有关内容。
容错性:要求有较高的容错能力,在所有的人机接口加设防误操作功能;对某些参数进行范围控制,当超出界限时能够给予提示。
适应性:使用B/S与C/S方式开发,适应熟悉计算机操作系统基本操作的人员使用。数据管理能力要求,数据存储分为两部分:图形数据、设备参数数据。
图形数据:数据量大约占磁盘空间的4G左右,并且根据增长速度应再预留出1G的空间。
设备参数数据:各系统对照关系与MIS数据复本,大约1G左右。
3 结束语
在送电GIS系统建设、试运行中,应该坚持送电地理信息系统的建设将服务于供电企业送电专业的生产管理,依据供电企业送电专业的生产流程和生产特点,提供全面、实时的生产监控、监测、属性信息查询、地理要素查询、地理空间分析等功能,是供电企业送电专业实现全面信息化管理的重要工具,达到了提高供电企业送电专业的管理水平,进而提高供电质量,降低生产成本的目的。
参考文献:
[1]吴信才.地理信息系统的基本技术与发展动态[J].地球科学,1988,23(4)
[2]李周波,李河.GIS在油气勘探数据管理中得应用研究[J].计算机应用研究,2005(12)
关键词:专题研讨课;地理信息系统;研究生教学
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0135-02
一、引言
与传统课堂型教学不同,专题研讨课(英文为seminar)是一种开放型的教学形式[1]。专题研讨课的开设需要学生掌握一定的基础知识,同时面向具体专题,通常融合课堂讨论、讲台授课、作业、考试等多种形式,其与教师授课、学生听课为主的教学形式不同,专题研讨课的形式更加灵活,师生互动更加深入,学生的参与程度也更深。因此专题研讨课在鼓励研究生发挥主观能动性,培养交流和组织能力方面有较好的作用。
二、国内外现状
在西方特别是美国研究生教育中,专题研讨课是一种较为常见的教学形式。以加州大学圣巴巴拉分校地理系为例,开设了包括Geog 224:Methods of Regional Analysis,Geog 275:Seminar in Geographical Information Systems,Geog 279: Seminar in Geostatistics等多门专题研讨课。这些课程基本都是各领域的知名教授组织授课,为学生开展地理信息科学领域的专题研究提供了很好的启发作用。这种灵活的讨论方式在实际教学效果上却往往比课堂授课更好。专题研讨课并不像基础必修课那样,需要指定教材,执行相对固定的教学计划,并实现相对稳定的考核目标。基本上专题研讨课安排讨论某个领域的最新前沿,因此每年的课程内容都与上一年度的有较大的变化。课程具体安排都是由主讲教授来灵活制定,内容的时效性和重要性因此较好。其次,专题研讨课通常以阅读研究论文为主,少量涉及一定的教材,这样不仅保证了讨论问题的现势性,还可以让学生充分了解不同观点,培养他们辨识阅读和思维能力。专题研讨课与传统课堂授课教学不同的关键在于学生的参与程度大大提高了。每次课由一位或一组学生来组织讨论,这样学生在某种形式上“被迫”对该次课程的讨论议题需要提前进行大量的阅读和思考工作,才能在课堂上较好地引导和组织讨论。每一位学生都有充分的时间和机会与教师和其他学生进行讨论,不同的观点从而可以有效碰撞,有助于师生纠正以前错误的观点、产生新的研究思想,同时培养学生交流和协作研究的能力。
与欧美大学研究生教学相比,国内的研究生教学普遍依赖于课堂授课形式。虽然目前许多学科已经开始探索如何采用专题研讨课形式进行教学实践[2,3],但是在地理信息系统相关学科,专题研讨课的探索还相对较少。传统课堂授课模式下,学生的听课、上课和作业的积极性相对较低。体现在整体教学效果不尽如人意。一方面是许多课程为了照顾部分跨专业学习的学生,较多地重复了本科阶段的教学内容,总体上教学安排较为成就,缺乏更加贴近学科前沿的介绍和讨论;另一方面,课堂授课形式缺乏师生互动,学生不能较好地集中注意力,教师的教学积极性也难以保持。
三、专题研讨课设计
地理信息系统专业研究生在本科阶段应该基本都学习过有关地理信息系统、地图学、计算机程序设计、遥感等基础知识。在此基础上,在研究生阶段,专题研讨课就需要相应地提高深度,选择具体的专题组织学生研究讨论。在实际教学中我们发现,招收的研究生质量差异较大,如果在一年级就安排专题研讨课,部分学生往往难以适应。因此,专题研讨课建议安排在第二学年上学期开设。第二个需要考虑的是选课学生规模。通常面向较广专题,可能吸引较多的研究生选修。如果是交通地理这样较为具体的题目,可能选修的学生较少。为保证每个学生都有机会组织讨论,每个学生都可能在课堂中参与发言,学生数量不应超过20人。同样,为了保证一定数量的交流,学生数量也不应该少于5人。实践表明,8~15人左右可以取得较好的讨论效果。
课程的专题选择方面应遵循两个原则:第一,应是教师较为熟悉的专业领域,这样才能保证教师对专题讨论的掌控,提高讨论的专业水平。第二,专题应该是结合本科或研究生阶段已经学习过的课程,在这些课程基础上选取,否则学生将无法跟上讨论的进展。如在修完电子地图可视化工程后,相应地开设地理可视化中的空间认知方法专题研讨课,让学生深入学习最新的地学可视化技术,鼓励他们设计符合人类空间认知原则的地理可视化方法,是符合教育心理学学生认知发展规律的课程设计方法。
课程的组织方面,第一次课可以由教师介绍本课程的主要内容、目标和安排,帮助选修的学生确定是否选课。此后的课程则可按照具体议题,每次安排一组学生进行讨论课的实际授课和组织。教师应该提前两周左右指定阅读材料,并安排主持讨论的学生。通过让学生参与实际讨论的主持与组织,不仅可以调动学生的课堂参与热情,还可以让他们体验到教师教学的过程,增进师生理解。如果涉及较为复杂的方法,则应让学生在课堂先进行初步的介绍,然后让负责学生引导讨论,教师则负责总结和建议。课程的后半段,也可以让学生建议讨论的议题,进行开放的探讨。课程最后应该就学生自己组织的议题让其完成一项开发任务或专题论文。
四、专题研讨课实施与管理
首先,需要面对的是鼓励学生积极参与课堂讨论与交流。理工科学生课堂发言非常被动,交流的气氛较弱。因此需要采取特别措施鼓励学生参与讨论。关键是要摆脱传统课堂中教师授课、学生听课和记录笔记的形式。这可以从课堂环境的转换做起,即尽量选用圆桌式等面对面的课堂环境。通过隐藏讲台这一教师的权威形式,提高学生发言的自信。教师在实际讨论中,需要鼓励学生的发言与讨论,从正面语言上肯定学生的参与,同时对发言积极和讨论深入的学生给予一定的奖励,逐步激发学生深入探讨专题问题的热情。要特别注意不善于发言的学生,并给予他们专门的发言机会。
在教学资料的准备上,教师应该在课程开始之前发放教学大纲。提前让学生知晓课程包含的内容、需要阅读的资料、组织安排的次序等。可以让选修的学生及时确定是否选课,同时还能让相关学生提前进行准备或提出建议。指定阅读的资料建议难易适中,并具有较好的时效性。阅读资料应该包含必读和选读两个部分,让学有余力的学生能进一步扩展知识面。从教学实践来看,每周的必读阅读量控制在2~3篇外文文献,总阅读量在20页左右比较合适。在教学大纲中,还可以提前安排需要讨论的问题,让学生提前思考并准备,有利于提高课堂讨论水平。
教师的引导和总结是把握课堂教学方向的关键。在每次课程的开始,应由教师首先对需要讨论的议题进行初步的背景介绍,梳理与前次讨论的关系,让学生了解议题在学生发展中的地位。教师应避免过多打断学生的讨论,但是在冷场的时候,应及时调整学生的情绪,进行总结发言,或转换到下个议题。在课堂即将结束的时候,教师应该对本次讨论的进展进行简短总结。对于课堂中争论处理,教师应及时介入,让争论朝着逻辑和理性的角度发展,而不可任之发展为争吵。
图1描述了专题研讨课设计、实施的流程,这是一个教师与学生共同努力完成的循环改进过程。通过与最新科研前沿的融合,体现了教学相长、教学研究互相促进的目的。
五、小结
专题研讨课对促进学生加强专业素养的学习、提高学生研究兴趣和引导学生选择合理的研究课题都有较多的帮助。未来我们希望能通过实际教学来逐步推广这种教学方法,推动学科建设和科学研究的进步。
参考文献:
[1]BILLINGS J,FITZGERALD,J. Dialogic discussion and the siddharth seminar [J]. American Educational Research Journal,2002,39(4):907-941.
【关键词】地理信息系统 青年教师 教学能力 探索与实践
【中图分类号】G451 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)21-0016-02
一 引言
地理信息系统(Geographic Information Systems,简称GIS)是一种集采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息于一体的计算机系统,是分析和处理地理数据的通用技术。地理信息技术与纳米技术、生物技术一起被美国劳动部确认为正在发展和最具前途与潜力的三大重要技术。GIS融合了地理学、计算机科学与技术、测绘科学与技术、遥感科学与技术、空间科学与技术以及管理科学等众多学科的最新科学理论与技术成就,成为一门新兴、前沿和交叉的学科。一方面,该学科的发展给地学、测绘、资源、环境、水利等传统学科的理论与技术方法带来变革。另一方面,也带动了地理信息产业的发展,并在国家信息化和国民经济建设各方面发挥着重要的作用。一些大的信息化项目,如数字北京、数字奥运、数字黄河、数字水利、数字城市及数字地球,都离不开GIS技术的支持,也促进了全国对GIS方向的人才需求。我国在GIS高等教育和人才培养方面也取得了较快的发展。从1998年教育部设立GIS本科专业开始到2011年年底,我国已有超过160所高等院校开办了GIS专业,有500多所高等院校开设了GIS专业和相关课程,并结合了地理、地质、大气、水利、农业、林业、测绘、计算机和通信等不同专业背景。但是迅速扩展的专业和学生规模使得师资力量不能满足发展的需要,近几年,各个高校大量吸纳年轻教师,现在很多年轻教师已成为教师中的重要组成部分和有生力量。以郑州大学GIS专业为例,其青年教师的比例高达40%,青年教师已成为教学科研的骨干力量,是本专业发展的希望和未来,因此,如何培养青年教师的问题成为GIS专业的重要问题。本文以郑州大学GIS专业的发展为背景,探讨地理信息系统专业青年教师教学能力的培养问题。
二 地理信息系统专业青年教师教学方面存在的普遍问题
1.重科研能力,轻教学能力
近几年,我校GIS专业引进的青年教师,大部分是“985”“211”高校或中科院毕业的博士,具有较强的科研能力,基础知识较扎实,已有5人获得国家自然科学基金项目的资助,质量较高,数量也较多,但所有的青年教师中没有一人是师范院校毕业,没有经过系统的高等教育理论的学习,缺乏教学上的严格训练,在教学过程中出现了很多问题。更为严重的是,很多青年教师更愿意搞科研,而不愿意在教学中投入更多的时间,所以青年教师的教学技能培养问题一直得不到根本的解决。
2.重知识教育,轻思想教育
教师对学生需要既教书又育人,很多青年教师在教书方面能够认真对待,传授知识不是问题,但在育人方面大多欠缺。主要表现在缺乏与学生的沟通,不了解学生的心理,上完课就走人,课后很少辅导,不能把握或不知如何去把握学生的心理和思想状况;有的青年教师缺乏耐心,工作不够细致,课后辅导也偏重专业知识方面,对学生的思想教育往往容易忽略或不重视。
3.重知识讲解,轻方法研究
教学是一门艺术,教师在上课时既要讲解知识,对课程的重点和难点进行精确的把握,又要讲究方法和技巧,这样
* 本文得到了河南省教育科学“十二五”规划课题(编号:[2011]-JKGHAD-0230)、郑州大学2012教研项目的共同资助学生才能充分理解和掌握。青年教师往往对知识的讲解较重视,但对教学的基本规律,教学的技能、手段和方法等不重视,在上课时教学方法显得较单一,直接影响了教学效果。
4.重理论教学,轻实践教学
地理信息系统专业是实践性较强的专业,要求学生有较强的实践动手能力,青年教师在讲课时往往较重视理论教学部分,对课程设计、毕业设计、课程实习、野外实习等实践教学不重视,有时甚至敷衍了事,严重影响了实践教学的效果,影响了学生的动手和实践能力培养,甚至影响了学生以后的就业。
5.重知识点,轻综合教学
地理信息系统专业是一门交叉学科,知识点较多,而且很分散,青年教师在讲授时,往往重视知识点的讲解,不能综合看问题,缺乏把知识点相互融合的意识,使学生在学习时很难把各个知识点有效地串联起来,影响学生的理解和应用。
三 地理信系统息专业青年教师教学能力培养的探索与实践
为了更好地解决以上问题,学校和学院一直在探索对青年教师的培养模式,对如何解决这些问题,出台了一系列的措施,现把一些探索的经验和实践措施予以总结。
1.教学能力的岗前培训制度
教学是教师最基本的工作,是教师人生价值的最重要体现。青年教师往往是各高校教学工作的主力军,培养和提高青年教师的教学能力,是进行素质教育,提高大学教学质量的关键环节之一。由于我院地理信息系统专业的教师,都是非师范学校毕业生,缺少有关教育学、心理学方面知识的培训,针对这些问题,学校和学院在青年教师入校前进行了为期两个星期的岗前培训,其目的是让青年教师系统地学习高校教学的基本理论和方法,了解教学工作的要求和特点,掌握教学规律,学习如何与学生沟通,理解高校教师的责任和义务,提高青年教师教学方面的理论水平,为其由学生转变为教师的角色提供理论支持,为以后的教学打下基础。
一、分析培养目标,优化课程体系
GIS专业课程体系一体化改革的培养目标,即能力培养一体化,设计、应用与开发型人才培养一体化。GIS专业学生能力结构体系包括基础理论、GIS软件使用与数据获取、程序设计与GIS二次开发、GIS工程建设、空间建模分析及应用、GIS前沿六个方面。地理学知识作为基础理论部分,具有十分重要的作用,基础理论知识的构建深度决定了GIS软件使用与数据获取等五个方面的高度。由于GIS的学科综合性,不同高校对GIS专业定位的差异,体现在专业能力培养方面侧重的不同,而同样是工科定位的由测绘类专业为依托的院校,在GIS本科专业地理学基础理论课程设置方面也存在着差异,见表1。
从表1可以看出,桂林理工大学的地理学基础理论相关课程较少,尤其体现在自然地理学课程。东华理工大学自然地理学课程较多,而人文地理学课程则较薄弱。相对而言,武汉大学开设的课程丰富,自然地理学和人文地理学课程数量相当。总体来看,课程开设以选修课为主,必修课为辅。
依托测绘类院校的专业在课程中突出了测绘遥感类专业基础的课程,反映出他们在测绘学教学方面的师资优势和认同,因此,GIS教育工作者在强调和凸显自己的优势和特色的同时,更应该重视应有的专业基础课程。根据GIS专业人才培养目标,应该加设、调整和优化地理学基础理论相关课程设置,完善GIS专业课程体系。在夯实基础知识与理论知识的基础上,培养学生创新能力、探索能力、动手能力和社会能力,形成全面发展的GIS专业人才。
二、剖析教学对象,设定教学计划
《地理科学概论》是桂林理工大学GIS专业的专业必修课程,授课对象为大二学生,而GIS专业的生源均为高中理科生,地理基础知识较差。《地理科学概论》课程设置为48学时,相对其它专业课程,课时较少。根据学习状况调查,部分学生学习目的不够明确;大部分学生没有形成自己的学习方法;专业选择存在盲听盲从现象;学习自主性缺失。因此,基于授课对象地理知识较差、学习自主性缺失等现状,应适当增加《地理科学概论》课程学时数量。
三、分解教学内容,设计教学方式
地理科学导论应该更强调或侧重于“引导”和“导入”,着重于地理科学研究之前的知识性和思想性的准备工作。桂林理工大学选用的教材为白光润编著的国家级“十五”规划教材《地理科学导论》。教材可分解成五部分内容:①地理科学的基本问题、发展简史、学科体系及研究方法;②地图认知;③地理空间;④对于环境问题、生态问题、可持续发展问题等热点地理学问题;⑤地球系统及宇宙空间。
著名教育哲学家Martin Buber认为,教育过程中“教”、“学”双方是一种“我―你”关系,实质应该是一种互相对话、包容和共享的互动关系,根据课程内容巧妙设计和运用恰当的教学方式方法十分必要。任何一种教学方法都有优势和局限,有其运用条件和适用范围。单一的刺激容易形成疲劳,会使学生情绪低落、注意力分散,加重学习心理负担。在对教学内容分解的基础上,应结合各部分内容特点并取各教学方法所长,设计合理多样的教学方式。
第一部分,地理科学基本问题、发展简史、学科体系及研究方法,采用多媒体教学方式。将文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体素材以课件形式,形象、直观地展示教学重点,增强教学感染力,调动学生的视觉和听觉,多角度的知识表达,使学生更好地接受和领会所学知识,也使教师更方便、科学地进行教学规划。同时,有条件的高校可适当利用网络教学平台,丰富教学内容,亦可自由安排学习时间和进度,还可实现教师在网上教室与师范生进行沟通,随时掌握学习动态。
第二部分和第五部分,地图认知和地球系统及宇宙空间。GIS专业已在地图学等相关专业课程中进行过系统学习,基本具备对地图认知和地球系统及宇宙空间理解的能力和素养,针对该部分内容,采用复习式教学。
第三部分,地理空间。地理空间是了解地球表层空间的基础,针对学生基础较弱的现状以及地理空间的内容与现实生活结合比较紧密的特点,采用案例教学法。通过具体案例的讨论和思考,激发学生学习兴趣,引导学生思考,特别注重分析探索真知的过程。如学习区位理论时,教师可先抛出问题,引导学生增进对问题的认识,从课堂的交流讨论中提高对问题的洞察力,在理解和认知区位理论同时,学习理论研究的思维方式和探索过程。
第四部分,热点地理学问题,采用项目教学法。教师将学生分成若干小组,采用小组任务方式讨论地理学热点问题,引导和鼓励学生将所学GIS知识应用到解决地理学问题中,以GIS技术演绎、预测或解决问题为任务,调动学生所学GIS专业编程知识、GIS软件操作技能,小组成员共同制定计划、合力完成项目任务。
四、优化教学质量,完善评价体系
本校GIS本科专业脱身于测绘学科,原专业教师全部来源于测绘工程专业教师。为优化教学质量,必须加速教师专业知识更新。可通过多种途径提高GIS教师团队素质,一是提高原有教师教学质量:鼓励并创造机会到国内外相关院校培训、进修或访学,学习新技术、掌握新方法;邀请国内外著名专家学者来校交流座谈;鼓励校内教授、博导等优秀教师进行专业基础课的教学或参与教学课件制作,向年轻教师传授经验;鼓励教师进行科研,以科研促教学,优化教师的知识结构。二是合理利用外部优势资源:调用校内地理学相关学院教师资源;在政策、方针等方面提供优惠,控制教师“近亲繁殖”,合理引进外校优秀师资。
在优化教学质量的同时,进一步完善教学评价体系,尤其是学生评价体系。学生评价体系是高等学校人才培养工作中一个具有导向性的因素,其目的在于客观反映学生综合素质的发展状况,并引导学生向指标体系所要求的方向努力。通过学生评价体系,鼓励和鞭策教师不断优化教学方式方法,达到以评促优之目的。
五、结束语
关键词:GIS技术 公路交通环境设计应用现状
中图分类号: D035.37 文献标识码: A 文章编号:
一、地理信息系统的特点和优缺点
地理信息系统是运用计算机硬件、软件及网络技术,实现对各种空间信息和空间数据的输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。它由数据、软硬件及网络、标准、人员、管理等五部分组成,是创建、管理和运用地理知识以及编辑、制图、空间分析和可视化的信息系统平台。
地理信息系统有三个基本特点,同时也是它的主要优点:
1. 空间可视化。对客观世界空间的模拟,使人们对于各事物的状态和空间关系有非常直观的感受。
2. 空间导向。利用地理信息系统不仅可以纵览全局研究区域,还可以利用GIS所提供的缩放和漫游等基本功能深入到更感兴趣的局部区域去研究。
3. 空间联结。地理信息系统的空间数据库在存储各地物空间描述信息的同时,还存储了地物之间的空间关系,这一特点是进行空间分析的基础。
地理信息系统因其特点而得到推广应用,并不断扩大其应用范筹,各信息的关系也越趋明晰。然而建立健全的地理信息系统是一个漫长的过程,数据的采集、整理、储存等工作量大。信息系统的维护、更新又是一系列繁琐的工作,人力、物力须大量地、长期地投入。信息系统的创建、维护、更新,须由专业人员操作,目前还不能全民参与,其收录的信息也必然有限。这是地理信息系统尚待改进的方面。
二、我国研究状况
2000年以来,在政府主导下大力发展信息产业。大量政府部门开始应用GIS,并在数字城市和城市信息化建设方面做了大量的工作。这期间,有120多个城市建设了城市规划管理信息系统,400多个城市建设了房产管理信息系统,100多个城市建设了综合或专业管网管理系统,100多个城市正在建设空间基础信息系统。目前已有近40个城市提出了建设数字城市的目标。2007年是数字化城市管理试点工作阶段的最后一年,2008年——2010年为数字化城市管理全面推广的阶段。深圳市已于2006年率先通过建设部“数字化城市管理系统”验收。
三、地理信息系统的应用
在资源的调查、评价与规划的各个阶段,环境的监测、评价与规划的各个阶段,城市与区域规划,辅助决策等管理中,地理信息系统技术成为不可或缺的工具。
公路与城市道路的建设、维护、管理,往往与国土、城市规划、环境等信息密切相关,地理信息系统的应用起着重要的作用。
1. 应用于土地信息
通过GIS,结合土地信息进行道路设计,能减少多次无效的选线定线工作,提高设计效率,同时能很好地协调道路与周边用地的关系。
2. 应用于城市规划
通过GIS,结合城市规划进行道路设计,能很好地衔接相交、相接道路(包括现状道路、待建道路)的空间关系,满足控规划要求。
3. 应用于交通运输
通过GIS分析交通运输状况,能获得更合理的设计资料、数据,制定适合使用要求的设计指标。
4. 应用于环境资源
通过GIS,结合环境资源,能有效减少环境破坏,拟定道路建设材料的采集、运输方案。
四、应用难题与解决方案
综上所述,地理信息系统的应用给道路设计带来若干便利,但其应用、普及、效果存在一定问题。
1.建库困难
我国国土广阔,南北跨度大,地形复杂,地理信息收集难度高。地区经济差异大,引起人力、技术资料分布不均,发达地区完成数字化城市的同时很多偏远地域仍处于信息盲点。改革开放以来,沿海城市和内地发达城市发展迅速,土地开发加快,引起地形地貌日新月异,地理信息更新赶不上变化的步伐。“城镇化”发展加速,而公共用地,如道路、广场、公园等管理部门多,国土、城建、水利、农业、林业等部门存档的地理信息难以综合,给地理信息系统收录带来极大的阻力。因此须加大信息收集的投入,完善的数据库,是GIS应用的首要条件。新研制的运算速度达每秒10亿亿次的天河二号计算机,用于GIS信息处理也将提高GIS建库效率。
2.普及困难
应用GIS技术进行道路设计和交通管理是发展趋势,但GIS由地理信息管理部门存储,大部分信息须高价购买。在设计收费标准11年不调整的背景,GIS应用将加大设计成本,因此GIS还不能普及应用。再者,大多数项目也不因GIS的应用而节约太多成本,因此也不优先考虑GIS的投入。随GIS的逐步完善,信息收录技术提高,收录工作减少,相应收录成本已降低,地理信息应适度下调收费标准,使之得到更进一步普及,惠及于民。
3.预期难达
我国环保意识薄弱,土地开发、项目建设造成环境、生态平衡破环严重,环保部自称四大尴尬部门之一,执法力度不足,虽然受益于GIS技术,但是远不能实现引入GIS技术预期的效果。而道路建设常将经济放第一,环保置后,即使使用了GIS,也仅仅只能满足于工程设计需要,达不到环保的目的。多年不变或空白的法律法规须作适当调整,促使GIS应用效果的实现。
五、结论与展望
地理信息系统是人类科技发展的成果,是人类智慧的结晶,它在军事、工业、交通等的普及是时代的趋势,提高各行各业的工作质量和效率,是值得持续发展的一门科技。道路交通作为最早、最大的获益专业之一,将地理信息系统纳入其专业领域,有机地结合起来能促使其质的飞跃。展望地理信息系统日趁完善,造福于民。
参考文献:
《地理信息系统教程》许捍卫、马文波、赵相伟、徐艳杰、贺巧宁编著,2010年。
《城市地理信息系统——原理、应用与项目管理》上海市信息化委员会张超主编,2008年。
《地理信息系统与管理和决策》高湋编著,2009年。
《空间信息导论》边馥苓,2002年。
《地理系统科学》毕思文、许强,2002年。
[关键词]数字化城市;地理新系统;发展与规划
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0208-02
一、引言
目前可推测的最早的地理信息系统被称为数字地球。它是二十世纪末由美国副总统戈尔提出的,数字地球是一种实用的、具有网络特性的地理信息系统。数字地球的提出让世界各国的地学专家开始认识到建设数字地球城市发展战略将是推动各国信息化建设和社会经济以及自然资源可持续发展的重要手段,地理信息系统经过不断发展数字地球中投入了一个全新的科学工程项目――数字城市,数字城市从环境、资源、自然、社会等各方面集中收集信息,集中应用数字地球技术于城市,因此现代城市是由环境、社会、经济共同构成的综合性动态系统。准确的信息为城市的建设提供了有效支持,促进了城市的可持续发展。国际上数字城市的建设相继拉开了序幕,例如说我国浙江省义乌市编制了“数字义乌”的设计方案,启动了“数字义乌”的城市建设。
就当前地理系统发展情况来看,城市地理信息系统是城市信息领域的发展重点。数字城市体系的提出,为城市地理信息系统的发展指明了方向,提供了一条明亮的道路。从某种角度来看数字化城市是城市地理信息系统的深入发展,是以城市信息系统要以数字化城市为前提,建设城市地理信息新系统。
二、 数字化城市特点以及城市地理信息系统的目前状况
数字化城市相当于是一个空间信息虚拟化城市,它利用信息技术连接各种数字信息形成信息系统。信息系统对转化为数字形式的城市基础设施、社会资源、人文经济等进行宏观的管理以及调控,它具有数字化、智能化、可视化以及网络化等特点。数字化城市地理信息系统通过对空间信息进行虚拟,将城市空间具体化,并建立相关数据关系网,这是数字化城市最显著的特点。网上商务、自动化办公、电子金融、网上教育、网络购物、网上娱乐等属于数字化城市智能化建设不可或缺的一部分。可视化就是将信息转化为肉眼可见的具体实物,数字化城市系统通过把数据转换为图形等形式,有利于更好地理解城市化信息和数据的内涵与现实意义。数字城市的可视化通过三维图形技术、虚拟现实技术来实现,它帮助人们更好地理解信息和数据的重要,数字化城市不断提高可视化水平,便于人们加强对地理信息的认知和需要。而数字化城市信息系统中数据库、信息能相互连接,要求数字化城市系统必须网络化,在网络的基础上实现数据的处理和数据的共享等,为各行业的便捷交流提供一个很好的平台,数字化城市地理新系统的优势才能够得到充分发挥。数字城市的实质就是将具体设施数字化,抽象空间与具体数字有机融合,使城市信息数据最大限度地得到利用及更好地管理与处理。
城市地理信息系统主要是通过计算机技术以及网络技术对城市空间各种数据进行输入、存储、访问、管理、更新、分析、显示来实现对城市实体的宏观管理以及调控。它是一种先进的科技技术,通过不同地理坐标空间位置为城市信息管理、规划、建设提供良好地帮助。随着城市地理信息系统的不断发展与普遍应用,国内许多城市也相继筹划创建、完善城市地理信息系统。特别是很多城市已经在建设城市基础地理信息系统的基础上,建设了专业的地理信息系统,如部分城市实行的城市规划、地下管线、电信等地理信息系统,都取得了良好的经济效益和社会收益。随着生产力的不断发展,人们对城市信息化的需求越来越大,城市地理信息系统的功能也越来越全面。如城市地理信息系统已经逐渐深入到各行各业、各个层次,因此产生了空间位置数据能共享以及交互应用等需求。此外人们对地理信息的认知、理解越来越深入,这也要求城市地理信息系统需要加快发展的步伐,城市地理信息系统正迫切需要向集成化和整体化方向发展。
三、 数字化城市地理新系统的发展规划
1.数字化城市与城市地理新系统的融合
城市地理信息系统技术被应用到空间信息虚拟化的数字化城市系统,包括虚拟城市技术、三维模型城市、网络化地理信息系统技术等对数字城市的创建和发展有促进作用。数字城市是一个分阶段发展的,它是由低级向高级发展,在不同的时间有一个具体的目标。数字化城市还处在慢慢发展的过程中,它的主要技术手段是集成。立足于城市地理信息系统技术和结果,当前建立的数字化城市地理新系统发展为时空数据库,并把各种专题地理信息加载在空问基础数据框架上;把各分布式空问地理信息系统进行网络集成,包括建立网站服务,建立动态异构数据库访问,查询,空间分析,决策系统,建立元数据库和网络的标准化。
数字城市的建设首先要建立空间基础数据框架,作为其他地理数据的基础参考框架,以上传、整合各类数字化信息。空间基础数据框架包含框架数据和框架服务,框架数据基本提取自城市基础地理信息数据库。城市各种数字化地理信息系统空间定位、空间分析的建立必须依靠城市基础地理信息数据库。数据包括利用航空影像、卫星遥感影像与地图数据制作DEM数字高程模型,此外还有4D图像包括数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字线划地图(DLG)等。对此类数据进行改造之后,数据可以重新被启用并以此建造数字城市的空间基础数据框架。
2.数字化城市与城市地理信息系统
在当前城市地理信息系统建设中,由于缺少统筹规划,并且也没有统一标准,管理立法、标准和规范制定比较落后城市地理信息系统成果难以满足数字城市建设的需求。实际上,数字城市中的许多思路与工作在城市地理信息系统中已加以考虑或付诸实施,最主要的原因是缺少数字城市这样的高层次发展思路和战略目标。当前,从把握城市建设的总体层面上说,整合城市地理信息的时机已经十分成熟。但需要注意的一点就是信息的分类、信息的格式、系统配置、技术流程等方面要严格要求,务必保证数据的规范。城市地理信息系统经过多年的发展、建设,已采集、积累了大量地理信息数据,建立了各方面、各行业地理信息系统。由于统一地理数据标准的缺失,各专业部门在开发建设地理信息系统时无法整体把握,更多的是站在本专业本部门的角度考虑,在系统软件选用、数据建模方法、数据格式、数据组织结构等方面各不相同,所采集的数据与建立的系统各不相干无法有效融合,不能共享和互操作。其次,目前城市地理新系统在采集、存储、操作、分析数据时多采用空间度不够的二维方法,无法满足用户重现地表特征以及恢复特征等需求,因此数字化系统还应该将三维技术应用到系统建设中,完善三维城市地理信息系统。运用三维技术在计算机上建立城市三维景观模型,地理空间数据呈现直观性,人们对数据的理解认识也更为的理解简单容易,在工程设计、现场模拟、决策支持等方面具很高的实用价值。
3.城市地理新系统数据维护
数字化城市地理信息系统需要不断的建设以及完善,因此数据的动态维护与更新十分重要。数据的动态维护包括系统硬件设施的完善、软件的革新和系统数据的动态更新。系统在建设的过程也是系统在不断老化的过程,如果系统保持原状态不变,很容易导致系统发送错误的信息数据,系统也失去了原本的意义。因此,因此为了系统的可持续发展,必须加强更新机制的研究、完善地理信息新系统。这里还要了解一个概念就是元数据,元数据有利于用户了解空间信息,元数据的数据量非常的大,因此一定要加强对元数据的重视,建立元数据,通过元数据对地理空间数据的内容、定义、条件和其他特征的详尽描述,使得空间数据的内容易于理解和操作。此外要加强对历史数据的保存。历史数据作为科学研究的必要依据,加强对数据的控制十分必要。随着现代城市建设日新月异,地理数据变化更新也非常迅速。历史数据必须加以保存,以便进行时空模拟及事件的逆时空反演的操作,并且该方法也有利于对数据进行查询分析,一旦信息出现错误、缺失,还可以对信息进行及时修正、恢复处理。目前城市地理信息系统的数据更新在处理新的信息和过时的信息时,新的信息添加到数据库中,删除、替换掉原有数据,这显然违背了数字化城市地理新系统的发展初衷。在数据更新时,建立专门的历史数据库,将原始的信息保存起来。这样不仅避免数据重复影响数据有效性,也实现数据的动态变化。
四、结论
总而言之,随着城市地理信息系统的技术与运用已日趋成熟,数字化城市作为城市信息系统的进化,是城市地理信息系统的新的发展方向。在城市地理信息系统的建设中,必须以数字化城市为指导思想,实现数字化城市地理新系统的战略方针,并切实把握数字城市、城市地理信息产业化的新机遇,在产业化的进程中求开拓、求进步,为早日建成数字城市,实现城市信息化打好基础。
参考文献
[1] 简逢敏. 从数字地球到数字城市规划(上)──兼论上海城市规划信息系统[J]. 工程设计CAD与智能建筑. 2011(07)
关键词:GIS 实验教学 网络实验平台
地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)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。[1]
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等多个重要的领域。[2]
为了培养学生对地理信息系统的学习,武汉大学测绘学院开设了地理信息系统实习课程,以期结合地理信息系统理论的学习,让学生能够更好的掌握地理信息系统方面的知识。本文基于我院近年来地理信息系统实验教学工作的实践,对实验教学中GIS课程实验教学方法进行探讨。[3]
一、地理信息系统课程实验教学目标
地理信息系统是一门理论性和实践性都很强的学科,近年来,GIS广泛应用于农林、交通、电力、水利等各个领域,这就要求学生不仅要掌握GIS基本原理与方法,如空间数据、空间分析等概念以及地理空间数据的组织与管理方法,还要能够把GIS的理论知识运用到某个领域中去解决实际的问题,这就需要培养学生理论联系实际的能力、动手能力,所以要更加注重学生实践能力的培养。[4]
地理信息系统课程实验教学的目标是通过实验教学使学生掌握GIS相关软件的使用,掌握GIS基本原理与方法,培养学生利用GIS专业软件及自己动手编程解决实际问题的能力。在实验教学过程中要注重学生GIS相关知识的提高、学生操作技能的培养以及逻辑思维能力、解决问题的能力的培养。结合ArcGIS, Mapinfo等专业GIS软件,利用VBA,C#等语言进行二次开发,培养学生利用GIS工具解决实际问题的能力。[5]
二、地理信息系统课程实验教学中存在的问题
如前所述,实践性强是地理信息系统课程的一个显著特征,因此我院开设了地理信息系统集中实习、GIS课程设计与实习、城市空间信息学课程设计等实践课程,但这些实习课程普遍存在一些问题。
1.实验教学方法有待创新
目前的实验教学模式是以教师为主导,利用多媒体将实习讲解,这种教学模式应用于实验性质的课程具有一定的局限性,由于学生被动的接受教师传递的信息,忽视了学生的认知主体作用,不能快速、有效的进行信息的反馈。 特别对于学生人数较多的实验课程,教师往往不能顾及到每个学生的知识掌握情况,按这样的理论设计的教学过程,不利于学生的全面发展以及对实习内容的掌握。[6]
2.跨学科综合实验安排不足
对于测绘学院测绘工程专业的学生来说,需要掌握的不仅仅是地理信息系统课程的内容,还需要掌握测绘基础知识,GIS、GPS和RS(3S)的综合知识等,但是目前学院只开设了一门综合实习,结合了测绘传统技术方法和GPS、GIS的结合,还缺乏对RS知识的融合掌握,所以亟需各种知识的融合也就是需要开设更多与其他课程相融合的综合性实验教学课程
三、地理信息系统实验教学方法探讨
为了改善GIS实验课程的教学效果,我中心对GIS实验课程进行了一系列改革,具体的措施包括:
1.变被动式教学为交互式教学
实习课程从课堂教学变为任务式的课程。实习课程由任务书,课前预习,答疑,课堂操作,课后练习等5个部分组成。 学生拿到任务书后先预习,自己在网上查资料,自己寻找解决方案,变被动是听课变为主动式学习。集中实习过程中,教师选择典型的问题进行统一解答并且解释一些实验要点,避免学生的认知误区,并且学生在集中实习过程中分组讨论,相互学习共同进步。对于知识掌握较慢的同学,可课后在同学或者老师的帮助下自主练习。
2.实行跨学科综合实习
GIS学科侧重于空间数据管理与分析,他与其他学科如GPS/遥感等学科有紧密的联系。对于测绘工程专业的学生,建立GIS课程与其他课程之间的联系对于学生的培养也是很关键的。
3.网络化教学与资源共享平台
为了更好的帮助学生利用课余时间学习,我们提供了网络化GIS教学与资源共享平台。学生随时随地的学习GIS知识和获取学习相关的教学资源。该平台提供课件,扩展阅读,教学软件包等资源下载, 并且可以观看教学录像,进行在线测试,在线答疑等。该平台作为GIS实习课程的扩展平台,帮助学生把课余时间利用起来,提高学习效果,以及教师与学生之间的交流,并且可以让学生灵活安排时间,构建起全新的地理信息系统网络实验平台能够提高实验教学的质量,达到事半功倍的效果。
四、结语
地理信息系统实验教学是该课程原理教学的一个重要部分,也是培养学生掌握原理并将理论运用到实践中的能力的一个重要步骤。 本文探讨了GIS实习课程中存在的一些问题,并且采取了一系列措施进行改进。通过实习任务模式,综合实习以及网络教学与课堂教学、实验室教学相结合等方法,引导学生自主学习,可以有效的提高教学效果,培养学生解决实际问题的能力、创新能力等。
参考文献
[1]赵春燕,杨志高等.地理信息系统实验教学的改革研究[J].大庆师范学院学报,2007,27(5):135-137
[2]程先富,吕成文.GIS课程实验教学中培养学生创新能力的探索与实践[J].实验技术与管理,2008,25(6):16-18.
[3]钟志农,陈浩等.“地理信息系统”课程实验教学方法研究[J].中国科教创新导刊,2013,4:34-37.
[4]尚颖娟.“地理信息系统”课程教学与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2007,32(5):171-174.
关键词:地理信息系统;野外工程;地质
一、前言
地理信息系统作为一种大型基础软件,拥有自主版权,将数据库管理、数字制图和空间分析融成一体。具有空间数据管理、数据采集和编辑、数据输出以及空间分析等功能。运用以上功能即可由原始数据中条件检索或图示检索到所需实体数据,并且能够对其进行统计,作空间叠加分析。目前,地理信息系统已经在诸多领域得到了广泛的应用,例如,地质、城市规划、突刺管理、测绘及矿产等,是专业技术人员开展研究工作的重要工具。
二、地理信息系统在野外工程地质方面的运用
在野外工程地质方面,地理信息系统的运用可以分成两大类,其中一类主要是对多源信息进行集成管理,而另一类则主要是对多源信息进行分析,也就是说在借助相关应用模型,以第一类为基础来加以分析。总体来说,地理信息管理系统能够采集、存储并处理野外工程地质方面的资源和环境信息,通过相关数据库和软件系统的建立,来查询检信息,并进行相应的综合分析,经过动态预测与评价之后,输出信息,促进野外工程地质的科学开发管理。
1、地理信息系统在资源管理中的运用
(1)矿山资源管理
在矿山资源管理中,品味管理与矿山资源储量是基础内容,如果想对上覆岩土剥离量以及矿山资源储量进行快速自动计算,则应采取GIS技术,从而实现动态的管理与分析表达,正确地矿山资源储量及其分布状况反应出来,以确保合理开采并充分利用资源。
(2)其它资源管理
其他资源主要包括两个方面,一个是相应的伴生矿物,另一个是水资源。运用地理信息系统,可加强对伴生矿物的开发与利用。而在矿山生产活动进行的同时,其周围水资源难免会遭到破快,这样一来,使得水资源管理引起了人们的重视。通过地理信息系统,能够有效清查水资源,将水资源分布的状况反应出来,促进对水资源的保护与合理利用。
2、地理信息系统在工程地质中的运用
地理信息系统中的空间数据库可以有效的对野外工程地质的最初勘探数据进行存储和管理。该系统可以将矿山工程的地质图进行有效管理,并将图形和相关属性关联起来,因此,该系统对于图形的表达编辑功能要求很高。另外,该系统还可以模拟CAD绘制开发矿山资源所需的柱状图,并利用柱状图和钻孔数据自动绘制等值线图与剖面图。不仅如此,在矿山的疏干排水与边坡控制中,该系统还可以借助地理信息系统技术帮助相关工作人员解决一系列复杂的野外工程问题。
3、地理信息系统在矿山规划和设计中的运用
当前,国际上许多工程已经应用了GIS技术解决矿山的工程问题。比如,德国的露天煤矿就使用了GIS技术对工作面的作业计划进行设计,并且,该煤矿的排土场位置以及矿岩运输线路也应用了GIS技术。我国也有许多矿山应用了GIS技术,其主要集中在对底层的矿图进行管理,但是,采用GIS技术建立分析模型,对野外工程地质进行优化分析的应用仍然较少。
此外,利用地理信息系统技术还可以对矿山的采场进行可视化的交互式设计。其主要是通过在GIS软件当中建立一个专业的分析模型,从而分析采场的设计效果,以便对设计效果进行改进。此外,矿山的设计人员还可以应用GIS专业模型对露天矿的生产系统进行优化,比如在对露天运输线路的布局和位置进行优化时,可以采用GIS的最佳路径分析功能,以便缩短矿岩的运输距离,降低运输的成本。
4、地理信息系统在矿山管理中的运用
(1)生产计划及调度
在制定矿山的调度方案与生产计划方面,可以采用地理信息系统技术来建立块状的矿床模型,其可以将矿山的矿岩分布状况与开采状况连接到计算机上,并用画面显示出来,从而建立开采优化的模型,以便得出一个较为合理的开采方案。我国当前很多矿山均采用采用电铲——卡车间断工艺系统,其采运成本占据了总成本的六成以上,所以,建立基于地理信息技术的矿山生产调度监控系统势在必行,其可以有效的实现对电铲和卡车等设备的优化调度,提高运输系统的运行效率,进而使经济效益最大化。
(2)矿图管理
当前GIS技术中二维矿图管理的应用比较成熟,这也是其基础应用的一方面。其中,MAP-GIS是以电子矿图作为最终的输出产品,而地理信息系统则主要用在对矿山的矿图进行管理方面,其实质是建立一个专门的空间数据库,以便对矿图及其相关属性进行存储、查询、编辑以及输出操作,并为另外的高层次应用建立基础。
(3)人力资源管理、安全管理和决策支持系统
结合矿山的组织系统,可以建立以地理信息系统为基础的人力资源数据库,并和人员考勤系统联系起来,以便实时监测某一时刻的某一些人的工作动向,从而为管理人员提供可视化的采场人员分布情况,进而为相关决策提供可靠的依据。另外,利用地理信息系统还可以科学合理的对安全设施的布局进行规划,从而可以保证矿山在安全生产的前提下最大程度的节约经费,降低运营成本。同时,还可以利用地理信息系统对已经发生的灾害与事故进行影响评价与分析原因,以便预防类似事故的再次发生。除此之外,还可以建立基于地理信息系统的决策支持系统,换句话说,就是指在空间数据库的基础上,建立专业的专家知识库和数据模型,从而为矿山的决策提供一系列解决方案。
5、 地理信息系统在矿山环境保护和生态恢复中的运用
通常情况下,开发矿山的矿产资源对于环境有着较大的破坏作用,而自然环境对于人类的重要性毋庸置疑,其在一定程度上比矿产资源更加重要。因此,应该利用地理信息技术统筹的解决环境问题。
(1)矿山环境影响评价
矿山在开发资源的过程中通常容易以下环境问题,如土地破坏、大气污染、水体污染以及噪声污染等等。借助地理信息系统技术可以有效的解决露天矿的环境问题,且这一应用在当前页已经比较成熟。具体说来,专家地理信息系统(EGIS)可以对露天矿的影响进行评价;地理信息系统中的缓冲区分析则可以对爆破导致的环境污染(飞出的岩石、烟尘以及噪音等)范围进行准确的评价。
(2)环境规划与土地复垦规划
地理信息系统还可以在评价矿山环境影响的基础上,科学的制定环境硅规划,从而合理的布局环境治理的措施。比如在对到达边界的排土场或者是废弃的采场进行土地复垦的工作时,就可以建立基于地理信息系统的土地复垦信息系统,将当前和今后矿区的土地覆盖变化在计算机的屏幕上动态地显示出来,并对今后土地复垦完毕后的景观进行预测和模拟操作,以便更好的指导与评价土地复垦作业。
三、结束语
总而言之,地理信息系统在矿山等野外工程地质方面的应用非常广发,其主要集中在资源管理、工程地质、辅助勘探、矿山规划设计、作业安排和监测、实时开采模拟以及生态修复等领域。因此,为了促进矿山企业向集约化程度发展,就必须采用地理信息系统技术,充分利用空间信息的资源,建立数字化矿山系统,只有这样,才能真正促进矿山企业可持续发展。
参考文献:
[1] 陈伟,刘大锰,许露露.应用地理信息系统进行油气资源综合评价[J].大庆石油地质与开发,2011(06).
[2] 段福州,赵文吉,李家存,蔡文博,刘连刚.基于三维地理信息系统的岩层产状测量方法[J].吉林大学学报(地球科学版),2011(01).
[3] 曾立斌,黄牧,戎晓力.地下工程施工监控地质地理信息系统研究[J].岩土力学,2010(S1).
[4] 纪晓东,王双龙,张峰.深圳市地质地理信息系统设计模型的设计与实现[J].测绘通报,2010(01).
关键词:地理信息系统;土地管理;GIS;
中图分类号: D922 文献标识码: A
1、概述
1.1、地理信息系统简述
地理信息系统是一种以计算机技术为基础,依托电脑软件和硬件设备,通过野外观测或其他途径对采集到的数据源进行操作、存储、转换和显示的空间信息系统,它能够利用地理数据信息和空间图像信息对管理对象的位置、结构属性进行提取和分析。地理信息系统通过数据库实现了不同空间分散化数据信息在计算机软硬件上的融合。数据采集工作的目的在于调整地类信息与空间属性信息,令其一一对应;数据存储则是通过计算机软件、硬件、数据和用户等环节来实现不同来源和空间属性数据的录入、修改和保存;数据操作与显示则是通过地理信息系统输入输出数据、图表、文字、报告等来实现空间数据库的管理,并绘制带有不同空间属性的专题图件。
1.2、GIS技术的重要性
GIS技术在我国的应用比较晚,其在应用过程中能够利用计算机辅助制图开展大量的研究工作,同时,因为其是计算机硬件、软件以及各种高新技术系统的合成体,因此,在使用过程中实现了数据采集、分析以及处理方面的能力。同时,其也是多种学科交叉的产物,对地理学、测绘学、卫星定位技术以及遥感技术都进行了很好的利用,其在应用过程中可以对地理空间数据库进行很好的利用,同时,建立相应的空间模型,利用空间模型的分析法,能够为工程测绘提供相关的信息,同时,在其他领域中也能得到很好的利用。近年来,计算机网络技术和测绘技术得到了很好的发展,因此,GIS技术也得到了快速发展,其作为非常特殊的信息系统,在运用方面能够对统计信息和空间地理特征进行很好的利用,同时,也能在其他方面发挥很好的效果。经济社会在发展过程中对资源的需求量出现了不断增加的情况,同时,人和资源的矛盾也越来越突出,因此,开展科学保护工作非常必要,在资源利用方面要做到合理利用,同时,对规划方面出现的矛盾要进行很好的解决,对实现人类社会的可持续发展非常有利。
2、地理信息系统的工作原理
地理信息系统是一个地理信息数据管理系统,其在发展过程中建立在数据库管理系统上,因此,能够利用其进行地理信息数据的采集以及输入,然后建立初步的数据库,同时,也能进行长期的储存,这样在进行数据分析以及整理方面效果非常好。信息社会的不断发展,在数字化时代来临的过程中,地理信息系统的作用越来越大,其作用也得到了充分的发挥,现在,地理信息系统在运用过程中在很多的领域中都得到了非常好的使用。
3、地理信息系统在城市土地管理中的应用
3.1、地籍管理中的应用
在确定地理信息时,地籍是一个很重要的概念,对地籍的通俗理解就是一片土地的归属以及土地面积。土地所属的地理位置,对这些信息进行收集和记录,这就好像是一个小孩子出生需要知道他的姓名。出生地。祖籍。家长等等的信息数据作户籍的整理是一样的。整理地籍的相关的工作人员的工作任务就是对所属自己记录范围的土地做完整的记录,包括土地最初的所属权,以及之后的土地各项的变更的信息,在我国不论是国家、政府,还是其他的一些企业想要开发一片土地都是需要经过严格的审核过程的,其中包括这片土地的开发价值,甚至是土地的地籍所属的变更的信息,这就在实际中给开发过程增加了难度。但是地理信息体统发明至今,它为地籍的相关难度问题提供了很好的解决办法,它是地籍管理问题中的辅工具,但是却是在很大程度上带动了地籍管理体统的高效率的运作,不仅如此,也是高质量的完成了相关工作,为这项工作的发展进步提供了很好的契机。地理信息体统通过自身的定位功能,能够随时的对土地数据进行监控,也能够根据监测得来的数据信息划分土地利用率的高低水平,为开发工作奠定了基础。
3.2、土地利用动态监测中的应用
土地状态是在不断不变化的,因此在进行土地管理工作时要充分考虑到土地的变更。在以往工作中没有使用地理信息系统,土地情况的跟踪是一个难题,工作量大,而且储存和调阅不方便,造成土地管理人员往往不能很好的掌握土地的变化状态。依靠地理信息系统,能将产生变化的土地图片化、数字化,拿来与数据库中的图片进行比对,一目了然,能清楚的发现变化情况,并将变化部分与原有图片进行合并操作,通过合并分割土地的图片可获取变更后的地理信息图片,最后再将土地变更图片输入数据库,完成信息更新。通过专业分析,能直接作为土地利用的决策依据。这种管理方法因有原始数据进行对照,不但对比和分析效率高,而且能完善信息的整理工作,减轻管理人员的工作量,还提高了整体工作效率,可以说是事半功倍。
3.3、在数据工作中的应用
在数据更新上的应用,土地资源管理系统在应用了地理信息系统之后所体现出来的一个最大的优势就是能够在数据浏览中实现真正的快速无缝浏览模式;在数据查询中的应用,首先,图像等信息查询上,我们可以采取点查询、缓冲区查询、行政区查询和多边形查询这样的多种方式进行操作。其次,针对文字数据类型,我们也可以采取一些关键字查询、模糊查询等多种查询方式。最后,我们的查询历史和查询的结果还能够得到一定的保存,方便我们下次的快捷检索;在信息数据统计中的应用,就是通过分开来制作了很多的表格,很好的对于现行的土地资源进行可很好地统计管理;在数据更新上的应用,地理信息系统应用的土地资源管理系统的一大优势就是能够进行实时的更新,并且能够结合遥感技术和全球定位系统技术把土地资源管理系统转换成一种动态的模式,对于我们用到的土地资源进行实时的监测,从而确保了系统中数据的时效性,避免了因为更新不及时所导致的一些工作问题。
4.地理信息系统在未来土地整理工作中的应用前景
目前地理信息系统已经被广泛应用在土地利用/覆被变化、土地利用动态监测、土地利用规划、地籍管理、土地资源调查与评价等多个方面,通过地理信息系统平台的不断优化,已经研发了一批业务化的运行系统,比较突出的有国务院政府办公厅的综合国情地理信息系统、深圳城市规划与土地管理办公系统等。
从现阶段地理信息系统的发展趋势来看,地理信息系统在未来土地整理工作中的主要应用前景有:
(1)发展专业的地理信息系统,合理确定系统应用目标,迎合土地整理业务需求,发展实用的土地整理功能,并建立相关的制度规划,从而满足专业化地理信息系统发展的需求。
(2)建立多尺度、高技术的地理空间信息系统。土地整理过程中,技术在不断更新,因此对地理信息系统的要求也在不断提高,特别是对不同尺度下土地整理项目形态、结构和细节的关注,融合不同层次空间数据的内容,这需要更好的技术性和更高的专业性,因此地理空间信息系统在土地整理工作的未来发展前景将更多依赖高难度的信息处理技术。
5、结束语
总言之,如今,国内很多GIS软件都在地区土地管理中加以应用,并取得良好的效果。这得益于地理信息系统相比于传统的土地管理模式有着显著的优点。其一,地理信息系统收集大量信息,站在宏观的角度上进行决策;其二,在土地管理中不再需要大量的工作人员耗费大量的人力。物力多次采集数据。分析统计,土地管理效率得到明显提高;其三,信息分析的正确性也得到提高;其四,随着科技的发展,信息系统的优化使得土地管理更加的合理。相信,日新月异的科技必定可以使GIS技术与土地管理工作更加相得益彰。不仅如此,GIS对人文。环境和交通数据的进一步分析可以使GIS技术不止步于只应用于土地管理的工作当中,而走向社会的各方各面。所以,在未来的GIS的研发过程当中,应该放长眼光,突破部门界限,各个部门之间通力合作,共享资源。这样,才能充分发挥GIS的优势。
参考文献
[1]李慧敏,王翠娟.关于地理信息系统在测绘中的应用探析[J].科技创新与应用,2014,21:297.
[2]董德胜.浅析地理信息系统在土地管理中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,17:153.
[3]陈艳丽.地理信息系统在土地管理中的应用[J].江西建材,2014,19:236.
关键词:地理信息系统 区域商业环境 区域经济发展 区域营销战略
信息和信息技术加剧了全球化进程、塑造了新的生产方式、改变了商业规则,自然也影响到区域经济发展的策略、规划和实施。随着地理信息技术的广泛应用和地理数据的长期积累,地理信息和地理信息系统在区域性商业和经济活动中,将越来越重要。据估算,超过80%的商业和经济数据具有空间特性或与位置有关;有效地开发和利用这些空间性的数据,可以优化配置资源,降低商业运行成本,并规划、监测、改善区域商业和经济环境。地理信息系统可以应用到社会经济数据的管理、分析、描绘,为解决复杂的区域经济问题提供地图表现、区域营销、空间决策支持、空间规划等服务。本文从理论上探讨地理信息、商业环境和区域经济发展间的关系,并结合中国广东的区域发展状况,系统地分析地理信息和地理信息技术在商业和区域经济中的应用,旨在改善区域商业环境,提高区域经济竞争力和塑造区域形象,为区域经济的持续增长创造条件。
1 从区域商业和经济的角度看地理信息系统
学术界对于地理信息系统概念的理解是比较多样化的。地理信息系统(GIS)是一门新技术,在其产生后短短的三、四十年的历史中得到了迅速的发展,一个十分重要的原因在于GIS集数据库、制图、空间分析功能为一体,并以对空间数据进行分析的功能为其特色。GIS的出现为各行各业繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了最为快速、方便、准确的方法和手段。地理信息系统是一门多学科的边缘综合性学科,其核心技术是计算机科学,基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。在应用领域中,它和遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)密切结合,更加发挥出它的巨大作用,使其在调查、分析、决策、管理和控制等方面显示了它的不可替代的支持功能。
地理信息系统在研究、开发和市场化方面取得了很大的进展,主要表现在四个方面:①地理信息系统的组织结构,从单用户的桌面系统和专业化的部门系统,转向融入业务流程的企业级系统,以及基于Internet的公众参与系统;从单一的结构层次和客户机-服务器模式二层结构,转向基于Web技术的三层结构。②地理信息系统的认识论、方法论和实际应用方面的研究越来越多样化,传统的以数据、技术和应用为主体的信息系统,强调空间数据模型、空间分析、空间可视化、智能信息技术等;以信息学、地理学和社会学理论为基础的地理信息科学,着重研究使用地理信息和地理信息技术背后的一系列技术和理论问题。③强调开放型的地理信息系统,即基于Internet的、可互操作的、可公众参与的地理信息系统,目的是为开发商提供一系列地理信息标准和地理信息技术方案,最终为社会提供廉价的地理信息和相应的应用服务。④地理信息市场正日益扩大,正逐渐从以政府部门为主的专业用户市场,转向以私人机构为主的商业用户市场,地理数据正直接或间接地渗透到包括商业和经济在内的各种社会活动中。
地理信息系统使用多种空间模型,如点—场模型、网格模型、拓扑模型、对象模型等,并配合关系型或对象型数据库管理系统,来表现不同尺度的自然和社会现象,广泛地应用于空间数据管理、空间规划、空间决策、资源分配、区域营销等方面。很多商业组织,包括政府医疗部门、零售商、直销商等,越来越对带有位置信息的社会经济数据感兴趣。由于希望减少决策方面的不确定性和风险,人们总是倾向于掌握更多的信息,倾向于规划和控制未来的行为;地理信息和地理信息技术,将会随着相关工具研究和开发的成熟,逐渐渗透到经济活动的很多方面。从空间经济角度看,地理信息系统是一个能够改变空间经济体系的重要元素之一。在区域经济发展过程中,地理信息技术是(现有的或潜在的)广泛应用于战略决策、方案评估和决策实现的重要技术手段之一。在日常商业和经济活动中,大规模地使用地理信息和地理信息系统,似乎并不遥远;工业界的微软公司正在研究将数字地图技术嵌入到日常办公软件中,Open GIS联盟正致力于定义和开发标准化的可互操作的开放式地理信息系统 。
2 从地理学看区域商业环境
改善投资和商业环境,吸引区外和国外的直接投资,不仅被发展中国家,也被发达国家用来作为区域经济发展的重要手段之一。二战后,在美国、英国和荷兰等西方国家中,一个重要的城市经济发展目标就是营造良好的企业运行环境,从而吸引外国投资。当今中国的经济发展正处于资源驱动的成熟期和投资驱动起步期,吸引资本是区域经济发展的重要手段之一。为制定“适当”的区域经济发展政策,政府需要及时地理解、评估、监测本地的商业运行环境和变化趋势,为投资人提供宏观的指导和服务。商业环境的概念对于处在经济转型期的需要引入市场机制的中国,具有特别重要的意义。
定义什么是商业(投资)环境并不是一件容易的事情,因为精确地定义商业的概念也是困难的。不同的学科背景,不同的学者对商业环境的认识也有差别。简单地理解,商业环境是商业组织所处的外部环境,包括背景性的环境和运行性的环境。从国际商业的角度,商业环境指一个公司之外的,影响到公司的全部要素之和。为了便于“管理”商业环境,学者们提出了一些模型,如国内模型、国际模型和工业模型。
空间性是商业环境的重要特征之一。考虑到有多种多样的因素影响到整个商业活动,不同的区域具有不同的商业环境。即使对于同一地理区域,不同的商业组织,由于其业务范围的差异,将形成多个主观性商业环境认知。随着商业目标的变化和商业决策的调整,企业也需要重新调整对于外围环境的认识。另一方面,在不同尺度的地理区域中,商业环境的概念具有明显的差异;对于不同空间尺度的商业环境的研究,例如全球和国际性的宏观区域、国家和区域性的中观区域、城市和本地性的微观区域,强调的重点往往是不一样的,研究目的也不相同。
研究区域商业环境对于中国的区域经济发展具有重要意义。理解商业空间特征,把握空间变化趋势,监测商业环境的变化,宏观上和中观上可以为区域经济发展提供战略决策信息,制定总体规划,微观上也可为投资者提供指导和服务。从本地政府的角度,研究本地区域性的商业环境,可以帮助本地企业家和潜在的投资者,为他们提供决策信息,分析市场范围和价值,有利于制定公司远期发展目标。
3 地理信息系统与区域营销战略
简单地理解,区域营销(Place-marketing)“理论”主要是从城市规划理论和市场营销理论相结合而发展来的。一个地方或区域,具有一定数量的“资源”,如基础设施、房地产、公园、大学、博物馆、海滩、居民等。区域营销理论将地方或区域资源当作是产品,将这些区域内的投资者、游客等买家当作是消费者。区域营销的发展策略包含两大要素:区域规划、开发和产品营销。区域规划、开发主要是为了改善本地的硬件和软件环境;区域产品营销,一方面着重分析本地的市场状况,以市场构成指导地方的规划和建设,另一方面,通过多种手段,塑造本地形象,吸引消费者。区域营销在不同的社会背景、不同的发展目标和不同的发展阶段,有不同的方式和策略。
区域营销作为区域发展策略在北美和西欧的一些城市的实施相对比较成功,但也存在一些不足的地方。传统的区域营销理论着重从本地角度研究区域的“产品”、“消费者”和“市场”,以此作为振兴区域城市经济、塑造区域形象、选择样板项目、销售本地产品和服务的基本依据。以区域营销作为区域规划工具有一定的局限性,也往往有不少误区。第一,将营销学的概念引入区域发展策略时,并不容易有效地鉴别区域的消费者,依此制定的目标和战略规划存在一定的不确定性。第二,区域营销注重本地的发展,往往可能和相邻的区域在竞争方面产生冲突,若多个地区同时竞争相同的资源和客户,可能会产生一些负面效应。第三,地理的空间要素,虽然在一些区域营销理论的论述中提到,但很少深入地讨论。第四,信息技术,特别是地理信息技术,与区域营销间的关系,也几乎没有理论方面的讨论和实践方面的验证。
地理信息系统正逐渐被营销学接受,成为营销管理的重要工具之一;它可以应用到以营销学为基础的区域营销战略中,改进传统的区域营销手段。一方面,地理空间是经济的重要因素之一,Krugman认为“跨越空间的交易存在费用,生产中存在规模经济”;专长于空间信息管理和分析的地理信息系统,是区域经济管理的重要工具。另一方面,基于地理位置的人口统计和社会经济数据统计,很大程度上改变了以往的市场分析方法,也为商业带来了新的营销手段。从地理信息科学的角度,重新审视区域营销策略,提供新的区域营销工具,可以在一定程度上弥补传统区域营销理论的不足。
基于地理信息和地理信息系统,区域营销的内容、目标、手段、数据和技术有了进一步的扩充和提高。如果存在小尺度空间上的人口统计数据、社会经济统计数据、基本的地理区域数据、适当的消费行为调查数据和研究模型,地理信息系统可用来方便地分析市场的组成结构和空间形态,从而为本地的设施管理和公共服务(如健康服务、交通和通讯设施服务、紧急情况服务、土地利用管理、城市空间规划等)提供有效的决策支持信息。基于Internet网络的多媒体信息技术和地理信息系统,可以打破区域空间限制,在全球范围内塑造区域形象和组织“促销”。区域营销需要的技术和数据在美国已经基本成熟,低价位的软件工具和空间数据,已形成一定的市场规模,很多官方和私人机构的网站上也已经有相当多的数据供应。在中国,计算机化的数据积累比较少,地理信息系统也相对昂贵,区域营销的手段还比较单一;但随着中国内部和国际间区域竞争的加剧,环境与资源问题的突出,地理信息系统有很广阔的应用潜力,将成为区域经济发展的重要工具。
4 适应区域营销战略的区域地理信息系统(以广东为例)
广东区域经济发展面临不少问题,如环境和资源的矛盾比较突出,地区经济水平很不平衡,特别是持续经济增长动力不足等。从区域营销战略的思路出发,本节着重从三个层次探讨适应区域营销战略的区域地理信息系统:①将已有数据资源空间化,建立基于地理空间的社会经济数据库系统;②建立基于Internet网络的数据交换中心,供应廉价或免费的空间数据;③地理信息系统技术开发和应用推广。
社会经济数据库系统是区域经济决策的重要依据之一。传统的社会经济系统,其数据结构主要以关系型的数据库为主,按专题和时间序列设计成数据表格,在某种意义上,是将传统的印刷年鉴资料数字化,便于学者统计分析和建立区域经济分析模型。比较新的趋势是(很多国家的统计部门)直接出版数字化的统计和抽样资料,并引入地理空间概念。在地理信息系统的支持下,用户可以根据自己的专业概念和应用目的,将这些统计数据按照一定的框架、方法、模型进行显示、模拟、聚集、抽象、转换。但是,建立详尽的社会经济数据库系统不仅需要比较多的资源,而且尚有一定的技术难度。一个比较实际的做法是充分利用现有的统计资料,建立标准化的地理编码,将现有的统计数据和地理数据合成。
建立基于Internet网络的空间数据服务中心的最终目的,是为各种各样的用户供应廉价或免费的空间数据。建设空间数据服务中心,首先要建立或引用一套空间数据质量标准、交换标准和描述标准;然后在区域性的信息基础设施上建立基于Web站点的空间数据仓储,使用户能够检索到数据储备,并了解数据的主题、空间范围、质量、版权等;如果有需要,用户还可以方便、快速地获得所需的数据。初级的数据仓储,主要是将区域性的地理和社会经济数据,采用几种常见的数据格式,存储于Web服务器,用户可以通过专门网页进行数据查询和下载。再进一步,建立专门的空间数据仓储和数据交割中心,加上比较完备的元数据和目录索引技术(如ANSI NISO的Z39.50标准),构成空间数据基础设施。用户可以使用普通的数据引擎,使用关键字检索所需的空间数据。美国的大多数州已经建成了这样的数据服务中心。更先进的空间数据服务中心,是建立在“互操作”概念上的空间数据的共享、地理信息工具的共享;它的核心内容是分布式数据管理、协同计算,但这种理想的系统仍处于研究和开发的初级阶段。
区域地理信息系统的应用开发非常多样化,如:①规划用于基础设施、教育、研究开发和医疗服务方面的公共投资;②理性地分配自然资源和控制土地使用;③服务于商业机会的寻找、筛选和战略决策;④分析人口、社会经济活动的空间分布,模拟市场的空间分割;⑤为商业公司和政府部门提供决策信息等。这样的应用系统在中国目前还很少见或仅是原形系统,如服务于“招商引资”的京九铁路沿线投资环境信息系统。在美国已经有了一些应用的例子,如Economic Development Administration,Department of Commerce的Economic development geographic information systems,用于支持商业扩张和制定经济发展政策。开发多种多样的地理信息应用是区域营销战略成功的关键之一。
5 初步结论
面向商业和经济发展的地理信息系统仍然是一个比较新的概念,因而在实际应用中,会有很多不能确定的问题。其中两个最重要的问题是空间数据的缺乏和技术推广的困难。在中国,空间数据库的积累比较少,即使有一些数据存在,数据结构和格式也往往难于交换和共享;数据的积累需要消耗比较多的投资,这与中国的资金短缺相矛盾。同时,设计和实现可运行的、廉价的面向商业和经济发展的地理信息系统,对于现有的技术,也是一个很大的挑战。当前的GIS,仅只是“界面友好”,不是“应用友好”,只对GIS专业人员而言具有强大的功能,普通的用户却难于了解和掌握它。面向商业和经济发展的地理信息和地理信息技术,对经济的影响是长期性的,对于塑造灵活的、具有竞争能力的商业,在组织生产、营销、决策等方面具有一定的帮助作用;但另一方面,它需要高额资金投入,也要培养相应的专业人材,这些对于发展中国家并不是一件容易的事情。发展中国家的空间数据基础设施,几乎还没有启动,最多处于建设初期,空间信息仓储仍有待建立,更谈不上廉价的地理信息供应和地理技术服务。这些都会阻碍地理信息和地理技术的传播和推广。
地理信息系统与商业和经济(作为一般性的题目)和地理信息系统与基于区域营销的经济发展(作为一个子题目),都是复杂的研究课题,本文只是一个初步总结,还有很多课题需要深入地研究。在技术层次上,需要结合中国的经济和技术现状,积累数字化的地理信息,利用已经存在的数据,逐步建立空间数据基础设施和空间信息仓储,并向社会提供廉价的地理信息和地理信息技术。在区域商业和经济发展层次上,仔细考虑空间在商业和经济活动中的重要性,将地理信息系统作为区域发展的战略工具和可以降低商业运行(生产、运输、营销和零售)成本的日常工具。从经济学的角度,空间经济只是经济的一个侧面,地理信息和地理信息技术应当和其它经济工具协调使用、相互补充。在中国的现实状况下,如何有效地积累地理空间数据,推广地理信息技术,建设有效的空间信息服务体系,如何将之溶入企业和政府的管理、评估、规划和决策业务中,如何合理使用稀有资源、降低交易成本等,都需要更深入的研究。
参考文献
[1]邹伦,刘瑜等.地理信息系统原理、方法与应用[M].北京:科学出版社,2001.
[2]陈才.区域经济地理学[M].北京:科学出版社,2001.
[3]唐根年,徐维祥卢丽华.基于地理信息系统(GIS)的区域经济差异特征分区研究,经济师,2003年第9期
[4] 张钢,朱文隽.地理信息系统在区域经济问题研究中的应用,上海电机学院学报,2005年第2期
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:城市测绘;地理信息系统;建设应用
在地理信息系统的不断发展与完善过程中,地理信息技术应用也愈加广泛。在城市地理信息系统中,测绘是基础性的工作,围绕测绘工作建立相应的测绘数据信息管理系统,才能不断推动信息系统的完善发展,强化其应用效果。
1 地理信息系统简述
地理信息系统简称为GIS,全称是Geographic Information System,它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)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。应用地理信息系统呈现的特点,在进行地理数据信息与相关问题分析时具有属性与空间数据,并能通过整合数据库的所有数据信息进行分析与管理应用,最终形成一种全新的地理现象操作模式[1]。同时,这也是一种充分发挥高新技术优势,凸显精准与快速优点的综合性地理定位工作,还能实现动态化采集分析数据,提供决策等目标。另外,地理信息系统具有预测与分析能力,通过模型途径的模拟研究地理现象并提供准确的决策,而私立信息系统中的人为因素占据了非常重要的位置,也因此决定了地理信息系统的建设超出人类技术领域,将来会得到更深更广的发展与应用。
2 大数据时代背景下的城市测绘地理信息系统建设
大数据也可以称作是巨量资料,是当前涉及到的巨大规模的资料量。当下测绘地理信息大数据的主要来源包括互联网、物联网以及多种测绘成果。随着测绘手段的不断创新与深入应用,采用高分辨率的航片测绘成不同的成果已经成为必然的发展,海量航片数据的系统性储存与加工也为测绘地理信息系统建设提供了支持,测绘地理信息以逻辑性系统构建成为建设网,在大数据背景下成功地为城市测绘工作打下坚实的基础[2]。(见图1)
城市测绘工作具有一定的特殊性,其测绘工作的覆盖以及具体应用关乎城市化建设,所以从事城市测绘工作的人员必须要从整体架构的布局着手,对测绘工作进行准确的定位。首先,当前应用在城市测绘工作中的测绘技术应满足数字化城市建设与发展的要求,现代城市的发展已延伸至先进测绘技术上,要实现技术应用的不断创新,完全替代过去传统的测绘模式,才能符合当下的发展。如今信息化城市高科技手段更新迅速,工作人员必须现加强城市的空间地理信息基础建设,并将此作为推动测绘地理信息系统建设的平台,不断开发与共享城市空间资源,确保从整体上提升测绘部门的技术水平与应用水平。其次,城市建设数字化进程的推动,也需要先进的测绘技术做支撑。在数字化地理空间中,主要包括了数据加工与服务的平台、成品数据以及基础数据,要不断完善基础的数据库,扩大数据加工平台,并通过动态制图方法的应用加工分析数据,从而形成完整的数据生产链。空间数据很好地展现了城市地理空间数据存在的形式,如其中各种地图模型、景观数据等等。以上的应用数据中,城市地理数据是景观模型成果的基础,地图数据则是地图模型的基础,这些都共同构成了基础数据的主要要素,通过加工、综合、编辑和处理形成成品,从而发挥数据的应用价值,再通过系统服务的辅助功能整合为数据加工与服务平台。在这个大环境中,数字化城市环境下应用基础的数据信息,以不断复制的方式实现全面的覆盖与共享,提取和应用后,为数据的管理提供了方便[3]。
3 地理信息系统在城市测绘工作中的应用
3.1 采集数据
数据的采集过程,大多都是根据现有的数据通过扫描将其转化成为数字数据,归结到数据的采集平台,如卫星、多种传感装置以及航空器等等,期间利用遥感技术、GPS定位技术,针对具体的测量对象位置坐标进行定位,处理定位状态下的相关数据。通常情况下,测绘工程开展的初期中,大多只应用GIS系统测量与处理,并将处理的实体以不同的形式储存在数据库中,保存于系统内,为后续应用在任意区域中有关数据的查询、关键检索等奠定基础。
3.2 转换与处理数据
GIS数据处理的过程是采用相应的数据处理软件,将其传输到系统当中,通过编辑、预处理后进行拓扑建模,再将对应的测量图形进行叠加分析。采用GIS软件进行分析的优势集中表现为能够采集数据属性及之间的相互关系,一旦采集的数据属于复杂的实体,且与邻近数据有相互包含等关系,那么就可以通过建模的形式加以分析。另外GIS软件分析操作的范围还包括了特征性缓冲区的建立,比如图形在叠加的同时展现数据的逻辑性。数据的整个转换与处理的过程通过对其进行重构,确保GIS系统能将其准确识别,实现数据源各项数据之间的兼容性。测绘工程中不同的数据属性有着一定的差异性,所以对其进行分析时就要经过转表转换投影,分析模型建成的差异性特征明显,才能满足系统数据分析的针对性需求。
3.3 GIS空间分析
在经过了上述的采集、预处理等过程以后,GIS系统就能实现对空间内的数据进行计算与分析,针对具体空间位置有定性或定量关系的数据做专业性的描述。在GIS系统所包含的功能中重要的功能就是空间的分析功能,而分析的整个过程较为繁杂,其中跨专业的领域还包括如地理学、区域学、物理学等分支,而有关空间物置的定量描述过程,则要根据图论学、拓扑结构学以及统计学等学科展开应用,最终才能确保系统对研究对象空间中的数据实现准确定位与描述的效果,并为后续空间数据进行预测与分析。
4 结束语
综上所述,在我国当前的城市建设工程中,城市规划是重要的环节与内容,也是城市设计建造工作开展的基础,而在技术的不断发展与推动下,测绘工作在我国城市规划与建设中发挥了作用将越来越大。具体到城市的设计与构建任务中,工作人员必须将城市测绘作为规划与建设的基础,在测绘数据准确获取并应用的前提下,积极地应用地理信息系统,完善测绘体系,更合理地规划建设城市。
参考文献
[1]肖山峡.城市测绘中地理信息系统的建设与应用[J].地理研究,2015,12(21):84.
[2]杨学军,夏正清.贵州测绘地理信息大数据系统建设探讨[J].科技资讯,2015,12(03):16-17.