地理信息系統發展趨勢范文
時間:2023-11-24 18:00:37
導語:如何才能寫好一篇地理信息系統發展趨勢,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:海洋地理信息系統 現狀 發展趨勢 空間地理信息 問題
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(a)-0139-02
海洋地理信息學科理論的不斷豐富,為世界各國了解海洋地理環境提供了參考信息,確保地理信息相關問題的高效處理。提高對海洋地理信息的采集、分析與處理的正確認識,可以為海洋地理環境研究工作開展提供科學的參考資料。實現這樣的發展目標,應構建功能強大的海洋地理信息系統,促使海洋地理環境相關工作中存在的問題得以快速處理,為海洋地理環境研究工作推進注入活力。同時,地理信息系統(GIS)經過多年的發展,在海洋漁業、資源開發等方面取得了許多重要的成果,也為海洋地理信息系統(MGIS)發展奠定了堅實的基礎。因此,需要從以下不同方面對該系統應用現狀及發展趨勢進行探討。
1 海洋地理信息系統概述
海洋地理信息系統研究是在20世紀60年代由美國國家海洋測量局在航海自動化制圖中提出的,隨著時間的推移,對海洋數據管理及數據庫系統的顯示功能進行了深入研究,對海洋地理信息三維空間建模分析展開了討論。隨后,美國、英國等國家的海洋地理科學家實現了數據模型系統構建,為海洋地理信息空間分析提供了參考依據。
我國在20世紀90年代初開始了海洋地理信息系統研究,并提出了“以海岸鏈為基線的全球數據庫”的構想。資源與環境信息系統也逐漸成為了國家的重點研究項目。自90年代中期開始,在全球地位及遙感技術的支持下,開展了海洋帶空間研究,并對海洋地理數據進行了分析與管理。當前“海洋漁業遙感信息服務系統技術和示范試驗”專題活動的開展,對漁業方面海洋地理信息系統研究產生了較大影響。
在長期的實踐活動總結分析中,發現計算機硬件與軟件系統共同支持下的GIS能夠對空間地理信息進行高效采集、存儲、分析與處理等,可以進行三維空間內的可視化研究。因此,構建海洋地理信息系統(Marine Geographic Information System,簡稱MGIS)中可借助GIS的優勢,加強對海洋環境的深入分析,獲取豐富的海洋數據,以便適應海洋科學的發展要求。海洋地理信息系統構建融合了海洋科學、計算機科學、測繪學等多種學科,并借助GIS、數據庫等技術的作用,擴大了其實際的應用范圍。
MGIS是在計算機硬件條件和軟件系統的支持下,以海底、海面、水體、海岸帶及大氣的自然環境與人類活動為研究對象,對各種來源的空間數據進行處理、存儲、集成、顯示和管理,進而作為平臺為用戶提供綜合制圖、可視化表達、空間分析、模擬預測及決策輔助等服務,并且結合Web技術可以實現海洋數據和相關MGIS功能的實時共享,逐漸優化了海洋科學發展中各類數據的管理方式。
2 當前MGIS的應用現狀分析
2.1 海洋漁業方面的應用分析
在可靠的MGIS系統及軟件的支持下,海洋漁業的發展速度正在加快。一些發達國家通過建立海洋環境模擬實驗室,結合海洋地理信息系統(MGIS)的優勢,促進了海洋漁業發展。相對而言,我國在這方面的研究起步較晚,在國家專項資金的大力扶持下,構建了性能可靠的GIS平臺,并采取設置數據庫的方式,實現了海洋漁業的生產調度指揮,并在漁業漁政綜合管理系統的作用下提高了海洋漁業信息采集效率。這些方面的內容,都與MGIS密切相關。
2.2 海洋資源開發與管理方面的應用
為了提高海洋資源的開發和利用效率,獲取更多的礦產資源,應注重MGIS空間分析功能與虛擬現實技術的合理運用,全面提升海洋資源開發中的綜合管理水平。靈活運用MGIS,可以為海洋資源綜合評估提供可靠的參考依據,構建出科學的海洋油氣評價模型,確保海洋資源開發作業高效性。同時,結合MGIS的作用注重海洋地理空間遙感信息的合理使用,有利于構建出可靠的海洋數據庫,全面提高海洋資源開發與管理工作質量。
2.3 海洋環境評價與保護方面的應用
海洋地理環境復雜,各種環境因素的客觀存在影響著海洋環境評價結果準確性。因此,需要注重海洋地理信息系統的構建與應用,以動態化、可視化的方式增強海洋環境評價結果的合理科學性,并為海洋環境保護提供策略。在MGIS的作用下,可以為海洋環境質量評價、保護提供科學的參考依據,并通過設置基礎平臺的方式實現海洋環境動態分析、三維空間動態模擬分析、流場動態顯示等,為災害預測、海洋環境保護等提供參考信息。
2.4 區域海洋綜合管理方面的應用
作為地球表面最為活躍的自然區域,海洋帶的存在豐富了海洋科學的研究內容。針對海洋中包含的豐富礦產及生物資源,運用MGIS可以對蘊藏這些資源的專屬經濟區進行科學的考察、監測、規劃與管理。有利于提升區域海洋綜合管理水平。同時,在海洋地理信息系統的作用下可以對海域海圖及相應功能的劃分、海上石油平臺、遙感影像等進行綜合管理,為區域海洋綜合管理提供了強大的信息系統支撐。
3 海洋地理信息系統應用中所面臨的問題
3.1 缺乏有效的數據,數據異構性突出
雖然海洋探測技術和相關信息技術飛速發展,環境、生物、地質、地球物理、地球化學等數據資料呈指數增長,但是由于海洋面積廣闊,這些數據資料往往分布離散,而且由于信息技術更新速度快,以往調查獲得的許多數據由于精度不夠、存儲格式不統一、數據字段不足等種種原因無法使用于MGIS,需要挖掘與提取所需的信息,M一步開展大范圍的海洋科學調查,同時注意海洋科考數據精度的進一步提高。與此同時,由于海洋科學考察工作開展中需要多種專業設備、多個部門的協調配合,實際的工作開展中往往存在著數據結構標準、存儲格式、空間參考標準等不統一,加上海洋數據采集精度、圖像分辨率等有所差異,致使海洋數據異構性對MGIS的實際應用造成了影響。
3.2 數據難以進行有效表達,缺乏專業MGIS軟件
海洋環境復雜,與其相關的數據和事物難以進行直觀、形象的表達,加深陸地測繪中獲取的地理信息數據、比例圖等難以應用到海洋研究中,影響著相關研究工作的順利開展。加上海洋科學在處理實際問題中對其中的要素場未進行合理的組織表達,致使海洋數據表達難以達到預期的效果,同r,當前構建海洋地理信息系統中經常采用的是傳統的GIS軟件處理模式,為充分地考慮海洋數據的離散型,加大了海洋三維甚至四維空間數據處理難度,客觀地決定了重視專業MGIS軟件開發必要性。
3.3 開放性有待增強
由于海洋調查通常都耗了大量的人力物力,部分數據在軍事、國防建設上也具有重要價值和意義,海洋數據通常保密性較高,但是大部分非保密海洋數據由于所在系統開放性不足及不同系統間構建標準不一等原因無法實現數據和服務的共享,影響了實際的研究工作效率,降低了海洋數據利用效率,造成了相關信息資源浪費。這些內容客觀地說明了MGIS系統未來建設中開放性有待增強。
4 未來MGIS的發展趨勢分析
4.1 Web技術與MGIS技術的有效結合
由于當前我國擬在MGIS研究中主要依賴于科研機構及政府的相關部門,難以實現資源共享,造成了海洋信息資源浪費。因此,需要注重Web技術與MGIS技術的有效結合,通過在Web上各類空間數據,確保用戶能夠通過計算機網絡瀏覽到這些數據,從而為空間數據高效利用、各類決策制定等提供參考信息,減少MGIS重復建設,保持信息資源利用高效性的同時全面提升MGIS研究水平。
4.2 不同維度MGIS與虛擬現實技術的結合,實現MGIS產業化
相對而言,海洋環境更為特殊,在開展研究工作時需要注重三維空間、四維空間數據使用,并保持這些數據的表達效果良好性。因此,需要注重虛擬現實技術與不同維度MGIS的有效結合,實現虛擬環境中海洋環境的模擬分析,增強海洋數據表達效果,提升對海洋環境研究過程中的整體感知水平,促進MGIS的快速發展。同時,需要結合MGIS產業化的發展趨勢,重視其產業化發展,開發出更多的專業MGIS軟件,運用各種技術手段及科學決策,實現MGIS產業化。
4.3 多學科融合,全球尺度MGIS的有效把握
作為一種多學科交叉的綜合科學,MGIS建設中需要充分地考慮多學科的優勢,確保其在測繪、遙感、地理空間分析、管理等方面應用中具有良好的效果。因此,未來MGIS建設中應注重自然科學、社會科學、管理科學等多學科融合,最大限度地滿足使用者的實際需求,推動海洋科學的穩定發展。
5 結語
豐富的海洋資源,對世界各國經濟的可持續發展產生了深遠的影響。在強大的GIS技術支持下,MGIS的發展速度正在加快,逐漸應用于海洋各領域。與此同時,當前我國在海洋地理信息系統(MGIS)應用方面面臨著較大的挑戰,需要不斷加大對這種先進技術的研究力度,促進海洋科學的持續發展。
參考文獻
[1] 徐海龍,馬志華.我國海洋漁業地理信息系統發展現狀[J].海洋通報,2012(1):113-119.
[2] 王會平,王知.海洋地理信息在航運中的運用與發展趨勢[J].水運管理,2010(8):4-6.
篇2
【關鍵詞】土地管理信息系統;發展;趨勢;分析
經濟社會的發展越來越快,我國土地資源的利用也越來越大,這使土地資源的消耗量增加。雖然我國國土面積大,但可用土地面積相對較少,為了保護土地資源、充分合理地開發、利用土地資源,這需要我們制定合理的土地資源利用規劃,及時掌握土地資源的利用情況和變化信息。現在看來,傳統的土地管理方法已經不再滿足這些要求,因此,我們必須完善土地管理信息系統,采用先進的信息化管理模式來管理好土地資源,從而為制定各類規劃和計劃提供科學性資料。
1 信息化管理方法的優勢和必要性
1.1 土地管理信息系統概述
所謂的土地管理信息系統,就是運用較為先進的技術手段,對土地管理進行科學化、精確化的土地信息查詢,能夠為決策者改變現階段的土地使用情況和發展土地資源做出合理規劃的一種科學技術。它將會給我國的土地管理帶來空前絕后的變革,使我國的土地管理技術走向高科技化、無紙化的軌道,使我國的土地資源得到合理利用和有效的管理。
1.2 土地管理信息系統的特點
首先,土地管理信息系統能夠起到精確空間定位。空間信息是獲取土地信息的一個重要組成部分,在獲取土地信息的過程中,空間信息是其他很多信息的依靠,是土地管理信息系統的參考標準。空間信息具有很強的時效性,能夠準確的反映土地信息,對于土地管理而言作用尤為重要。
其次,土地管理信息系統具備明顯的時態性特征。土地信息不是一直不變的,由于經濟發展的需要和自然因素的發生,我國的土地資源每天甚至是每時每刻都是在發生變化的。而土地管理信息系統則是及時根據每一時間段的改變來及時反映土地信息的,它會隨時對以往的信息做出否定。但是由于土地信息具有法律效力,受法律保護,因此對于土地信息的改變不能隨意。
最后,土地管理信息系統具有分散性。按照不同的形式和內容可以把土地信息系統進行分類。根據土地信息系統的規模可以分為綜合土地信息系統、專題土地信息系統等。土地管理信息系統的分散性,將土地信息合理的分類,對與信息需求者而言,具有較強的便利性,可以通過有效的分類,簡單直接的找到所需信息,快速而有效。[1]
1.3 土地管理信息系統的優勢和必要性
首先,在資料保存方面,傳統的土地資料都記錄在圖紙上,很少將資料輸入電腦或者其他電子設備以永久保存。傳統方法的缺點就是保存年限短、易丟失、容易毀壞,不利于傳遞,造成分享困難。而現在的土地管理信息系統作為一個信息平臺,將全國各地的土地信息都連接起來,調閱資料變得簡單起來,也更容易長久保存。
其次,在數據顯示方面。傳統的土地管理方法是由人工繪圖、整理、再加以分類的,以這樣的管理方法制作出來的資料存在著較大的誤差,更新資料也不及時,信息化的規劃速度還是不夠。現代土地管理信息系統的規劃速度是傳統管理方法不可比擬的,可以及時更新土地信息,制作出來的資料誤差也會相對較小,甚至沒有。[2]
然后,在建設和維護方面。傳統的土地信息管理方法投入的資金大、人力多、物力也多。而土地管理信息化系統不需要太多的人力物力財力照樣可以提高土地資料管理的效率和完成土地信息的變更、維護和應用。
最后,在應用方面。與傳統方法相比,土地管理信息系統不僅可以提供傳統管理方法的圖表、數據,還可以將這些資料全部動態化,更好地體現土地資源的現實狀況,更有利于分析土地資源的利用情況,以此來進行科學地決策。此外,在應用方面土地管理信息系統還有一個顯著的優勢就是能夠將各部門的資料共享,能夠減少重復投入造成的不必要的損失。[3]
所以,加快完善土地管理信息系統是非常有必要的。
2 土地管理信息系統的建設和應用
為了保障土地管理信息系統數據的安全有效、更新及時、數據真實可靠、資料互聯共享,我國相關人員應該搞好土地管理信息系統的建設,做好土地信息系統的應用。
要做好土地管理信息系統的建設和應用,就必須了解土地管理信息系統的發展趨勢。現代計算機技術和網絡技術在飛速發展,我國的土地管理信息系統也要與測繪科學進行有機結合,這能夠為土地管理信息系統的發展帶來很大的優勢,使我國的土地管理信息系統得到飛速發展。
對于我國土地管理信息系統發展主要體現在以下幾點:
2.1 土地管理信息系統的網絡化
隨著網絡信息化的發展,我國所使用的土地管理信息系統是要為土地管理部門服務的,同時,還要為國家管理土地資源提供準確的數據和可靠的資料,這決定著我國的土地管理信息系統要與現代計算機科學信息技術相結合,完成土地管理信息系統的網絡化的步驟。
互聯網的加入,不僅能夠快速直觀地對土地信息進行研究、整理和,更主要的是能夠通過它來使管理者接收土地信息并由此做出決策,使土地資源能夠得到合理的利用和開發,緩解我國現有的土地資源緊缺的狀況。同時,還可以通過互聯網隨時公布、更新一些關于土地狀況的信息,便于公眾了解,幫助有需求的公眾進行數據分析。
2.2 土地管理信息系統的集成化
實時的、準確的對土地信息進行獲取,是我國土地管理信息系統的重要功能之一。現代測繪科學技術在不斷發展,衛星遙感技術和全球定位技術提供了更加便捷的信息數據采集的方式,我國的土地管理信息系統就是融合了衛星遙感技術和全球定位技術,通過信息化數據的采集和處理對土地信息進行有效的管理和分類,實現資源的合理高效利用,節約資本,實現效率的最大化,滿足了地籍測量的最基本的要求。[4]
2.3 土地管理信息系統的一體化
土地管理信息系統所需要的數據包括土地面積,地貌分布情況,另外,還需要對土地資源的利用情況和演變情況進行關注,除了在空間上的不可忽視的數據,在時間方面也存在著非常重要的數據。這不但是土地信息的一部分,而且如果時間上的數據和空間上的數據相互結合起來,就可以建立一個時空數據模型,這個模型可以融入到我國的土地管理信息系統的方法中去,更好地將我國的土地信息在這個模型中顯現出來,使土地信息更具體、更全面、更準確的呈現出來。這種時空數據模型還解決了繁瑣的時間關聯拓撲關系,使土地管理信息系統的一體化更趨近完善。
3 小結
綜上所述,土地管理信息系統是我國管理土地資源不可缺少的工具,更是我國現代信息化發展的產物,它是我國土地建設的一個科學的管理平臺,是為我國發展土地建設、利用土地管理信息系統合理利用土地資源,有效配置土地資源的的重要手段。在我國經濟快速發展的現階段,土地是經濟發展的基礎條件,管理好土地資源是為經濟發展“打好地基”,所以,分析好土地管理信息系統的發展趨勢是非常有必要的。
參考文獻:
[1]伍魏臻.淺析我國土地管理信息系統發展展望[J].科技創新與應用.2014(07).
[2]李晴,楊春,謝忠云.計算環境下的管理信息系統發展趨勢研究[J].科技管理研究.2011(09).
篇3
關鍵詞 農業生產;地理信息系統;應用現狀;趨勢
中圖分類號P3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)69-0082-02
地理信息系統,簡稱GIS(Geographic Information System)是在上個世紀六十年代在美國發展起來的一項技術。最初,是美國軍方為了解決地理問題而開發的出來的,當前,隨著計算機和信息技術的迅速發展,以及遙感技術的全面推廣,大大加速了社會信息化的步伐,相應地, GIS在應用領域上也由軍事擴大到了社會上的各個方面,在衛星遙感、地質、勘探、氣象、旅游、電力、通訊、 GPS定位、城區布局和規劃等等眾多的行業,而在對自然資源的管理、農林業和海洋領域的規劃和信息探測等方面也顯示出了重大的效果。
由于地理信息系統在現代化農業生產方面也占據了重要的地位,本文根據其在農業生產中的作用和應用現狀,從農業信息庫的建立、農業資源的實時動態監測、農業生產的管理、信息的分析與做出實施策略、推廣示范精準農業等方面進行了介紹,對有效地發展和促進“三農”事業具有一定的參考指導意義。
1 農業地理信息系統基本情況
農業地理信息系統是將地理信息系統、遙感、定位系統、計算機、通信和自動化等相關技術和農業、生態學、地理學、植物學、土壤學等學科密切聯系,從而形成一個對土壤、土地、農作物全面的監測,進而對農作物的生長發育以及具體環境因素現狀等進行診斷預測、動態分析最終獲取信息的系統的總和。將以往的農業管理提高能夠快速監測、適時分析、診斷,以正確決策、高效管理為目標的滿足信息時代農業現代化的新階段。它包括了農業信息庫的建立、農業資源的監測、管理和分析以及決策支持等方面。
2 在農業生產中利用地理信息系統的現狀
我國目前還仍然是農業大國,在國民經濟中農業還具有舉足輕重的意義和作用。然而,與西方先進國家相比較,我國的農業仍然比較落后,其中農業信息化的不足是制約農業發展的主要瓶頸之一。農業的信息化,屬于我國實現真正現代化的重要方向和內容。計算機與網絡的迅速發展,讓農業生產和管理有了廣闊的信息資源發展空間。對于農業生產和經營、管理起到了有力的推動作用。在現實應用中,可以從以下方面進行分析。
2.1建立農業信息庫
地理信息系統應用于農業生產,可以通過遙感技術,進行數據信息的采集,借助于地面衛星站傳回的數據進行處理并入庫,接收、處理 GPS數據,最終建成農業信息數據庫,主要包括:整理與農業生產相關的地圖庫,建立農業相關的基本數據庫, 建立農作物動態監測信息數據庫等。農業地理信息數據庫的建立,對提高農業資源利用率以及水利設施建設和防洪抗旱等方面,起到了重要作用。特別是對于防洪工程,管理起來難度較大,常規管理一般采用數據庫和平面圖形結合來進行管理,無法全方位展示,而運用計算機可以所衛星站傳回的數據信息進行三維模擬,直觀地對工程進行全方位展示,對于防洪管理水平的提高有重要的促進。
2.2農業資源動態監測
動態監測農業資源,主要指以下內容:
動態監測,是對所采集到的相關數據進行分類、分析、處理,然后抽取用價值的信息入庫,以對土地的變化、作物的種植種類和面積以及農業氣象的監測為例,一般要抽取土地利用以及變化、種植的作物種類和面積與種類等信息,然后入庫。
通過農業地理信息系統,可以建立各種全真模型,以此對數據分析,然后輸出分析結果,依據分析對資源核算、評估,對農作物進行早期預測,使農業生產管理向著良性發展。
2.3精準示范農業
精準農業是現代世界農業的最新發展形式,更是21世紀現代高科技農業發展趨勢,它目前仍處在初期階段。對農田基本數據信息進行采集、農業專家進行決策和排灌、施肥等方面來建設示范點。GIS平臺在作用方面可覆蓋全部農業應用。現在國際上有很多國家在農業管理及監測中普遍使用GIS軟件,并且在作物輪作技術、作物生長、制定水土保持等方面都有一定應用。
3 未來GIS的發展趨勢
GIS應用于農業管理、生產、經營方面的普遍應用和農業領域其他學科的發展是相互促進的。首先GIS應用于農業生產,對深入研究學業理論知識以及農業學科的創新能夠起到重要的促進作用,其次,農業領域各學科的良性發展又能夠促使GIS發展和完善。GIS是一項應用范圍廣并且前途廣闊的高新技術,具有以下發展趨勢:
GIS、RS、GPS三種技術集成已成必然趨勢。其基本原理是RS提供精確的圖像數據信息,由GPS獲得準確空間數據,而GIS為以上信息的儲存、分析、處理及應用提供專門的技術服務。由GIS和專業系統相結合而形成的智能GIS終將會成為解決農業領域空間復雜問題的重要有效手段。
建立以WebGIS為基礎的地理信息應用系統。WebGIS源于GIS和網絡的有機結合,是GIS在因特網的應用之一。隨著互聯網的進一步發展,以網絡為平臺是時采用分布式結構的 WebGIS即將被廣泛應用,而利用該技術,可以瀏覽到網絡上分布式的、超媒地理空間及屬性數據信息,從而進行空間信息查詢和分析,有效輔助決策以及管理。
可以預見,不久的將來,GIS將會以其獨有的功能,促進我國農業現代化發展的步伐,而深入而切實地開展GIS在農業生產領域的應用及研究必將是大勢所趨。
參考文獻
[1]基于WebGIS 的江蘇省蔬菜生產管理輔助決策信息系統的研究[D].揚州:揚州大學,2003,5.
[2]衛立冬,劉建武,霍春雪:地理信息系統在農業中的應用[J].滄州師范專科學校學報,2007(4).
篇4
關鍵詞:地理信息系統;環境科學;土地資源
中圖分類號:F49文獻標識碼:A文章編號:16723198(2007)11029702
1GIS在資源環境中的應用
1.1GIS在土地資源中的應用
(1)土地資源清查。
20世紀60 至70 年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系統(CGIS),它可以在快速方便地輸入實地詳查資料的基礎上,按要求輸出各類土地面積、土地利用現狀分布圖以及坡度坡向圖,也可按用戶特定要求輸出不同年代的土地利用類型等相應圖件。國際土壤學會于1986 年開始著手建立1∶1 000 000的世界土壤O土地數字化數據庫(world soils and terrain digital data base 簡稱SOTER),希望利用GIS 技術完成全球性的土地資源清查。在我國,地理信息系統用于土地資源清查起步較晚,但發展迅速,它大大方便了土地資源清查與數據共享,為土地資源的合理利用與可持續發展提供了決策信息服務。
(2)土地資源評價與管理。
土地資源評價與管理是地理信息系統應用最早的和較為成熟的領域之一,由此產生了一系列的土地管理信息系統(LIS) 。早期的有美國紐約土地利用與自然資源信息系統(LUNR), 美國明尼蘇達土地管理信息系統(MLMIS) 。
20世紀70 年代以來土地資源信息系統得到迅速發展和普遍應用,出現了巨大的加拿大國家土地信息系統(CanGIS),新西蘭微型計算機土地信息系統(MIDGE,Giltap),澳大利亞SIRO 土地利用規劃信息系統,以及英國發展的土地資源信息系統。這些系統都將土地評價和規劃過程相結合,并適用于土地管理,具有綜合性和實用性。我國土地資源信息系統始于20世紀80 年代后期,但發展較快,戴旭利用ARC/ INFO 信息系統應用于農業土地資源評價,傅伯杰以延安地區為例建立了資源評價信息系統,周慧珍和賀紅士等建立了區域微機土壤信息系統,分別對實驗區進行了土地退化評價、土地利用變遷分析和土地肥力評價,倪紹祥、黃杏元等利用土地評價信息系統,改善了土地適宜性評價的效率和精度,將土地適宜性評價和土地利用規劃決策聯系起來。
1.2GIS在生態環境中的應用
(1)生態環境管理規劃與宏觀決策。
地理信息系統在生態環境研究中應用廣泛,主要有環境監測、生態環境質量評價與環境影響評價、環境預測規劃與生態管理以及面源污染等。空間監測信息的綜合加工與快速而形象的反映是環境管理的迫切需要,監測信息的綜合分析是一個復合型的巨大系統,引入地理信息系統,不僅可滿足上述要求,而且可作為支持系統的有利工具。
通過GIS 與這些模型結合可以確定面源污染的影響因素、形成機理和分布規律,在實踐中發揮了很好的作用。在我國,面源污染研究起步較晚,仍不夠深入,主要是借用國外的一些模型進行土壤侵蝕研究和污染物總量控制,而面源模擬實驗進行得很少。
(2)自然災害預警及災情分析。
從國內外發展狀況看,地理信息系統技術在重大自然災害和災情評估中有廣泛的應用領域。從災害的類型看,它既可用于火災、洪災、泥石流、雪災和地震等突發性自然災害,又可應用于干旱災害、土地沙漠化、森林蟲災和環境危害等非突發性事故。就其作用而言,從災害預警預報、災害監測調查到災情評估分析各個方面,綜合起來有如下幾點: ①進行災情預警預報; ②對災情進行動態監測; ③分析探討災情發生的成因與規律; ④ 進行災害調查; ⑤ 災害監測; ⑥災害評估。
1.3地理信息系統在土地資源與生態環境應用中存在的問題
(1)數據來源與數據質量難以保證。
土地資源與生態環境問題涉及土壤學、環境學與地理學等各個學科領域,其影響因素復雜,需要數據量大且要求質量高。然而由于儀器設備以及人力物力的限制,許多土地資源與生態環境數據難以獲取。而且現有數據也往往由于數據來源不一、數據格式各異、年代不同等原因造成土地資源與生態環境數據質量難以保證,特別是數據格式不一,使各地區的數據難以共享,嚴重影響了GIS 的應用。同時,地理信息系統最基本特點是每個數據項都有空間坐標,即首先定位,才能使定性定量的屬性數據與空間數據相連,而傳統的人工采集與野外調查數據空間定位能力差,并且往往以點代面,不可避免的帶來了各種誤差。因此數據來源與數據精度一直是GIS 技術真正解決土地資源與生態環境問題的一個“瓶頸”。
(2)專業模型缺乏通用性。
現代土地資源與生態環境研究從世界范圍和歷史發展來看,許多發達國家已從第一階段的側重調查、分類和制圖,進入第二階段的側重模擬、監測和管理。在這個階段,問題的解決依賴于模型的建立,然而現有的模型多是面向某一地區特定條件下建立的,大多不具有空間和時間上的可移植性。
(3)系統集成性差。
集成是將基于信息技術的各種資源及分析方法(計算機硬件、軟件、模型、接口及傳感器) 集成一個協同工作的整體。隨著地理信息系統在土地資源與生態環境中應用的深入,建立了一大批相關地理信息系統。這些專業地理信息系統數據庫模型、專業模型以及兩者之間的接口和GIS之間的連接方式均不一樣,界面不統一不友好。GIS的數據模型仍然缺乏環境模擬所需的時空結構,GIS軟件系統也不能夠同時處理時空數據的結構可變性以及建立和檢驗過程的算法可變性。
1.4GIS在水資源與生態環境中的應用
由于水資源與生態環境評價牽涉面廣,涉及數據信息來源多,因此需要運用多種手段進行分析研究。遙感技術、技術和管理信息系統技術在水資源與生態環境評價中的綜合應用是未來發展的趨勢。用于實時、快速地提供大面積地表物體及其環境的幾何與物理信息和各種變化, 是綜合處理非空間數據的平臺,同時也為空間數據提供了屬性信息,則是對多種來源時空數據的綜合處理分析和應用以及展示的平臺。項技術綜合運用將對大范圍改善水資源與生態環境之間的關系發揮巨大的作用。
基于水資源與生態環境評價管理信息系統的主要用戶對象是系統內部戶,目前組件技術已相當成熟,并且由于結構的設計不受開發方式的限制,可以將的分析功能發揮至極致。水資源與生態環境評價管理地理信息系統由專題管理系統、空間數據管理系統及空間數據編輯系統I 部分組成。
專題管理系統是水資源與生態環境評價管理地理信息系統的核心部分,其主要任務是提供空間數據與屬性數據進行連接的工具,建設專題信息,將空間數據和水資源與生態環境評價所需的屬性數據結合成為有機的整體,使空間數據信息為水資源與生態評價服務,并在此基礎上完成對空間數據和屬性數據進行雙向查詢,既可以對屬性庫進行各類查詢,又可將查詢結果直觀地在地圖上表示出來,也能以地圖為工具,查詢圖上各空間要素的詳細資料,通俗的說,也就是從表到圖、從圖到表的雙向信息查詢,使信息達到既形象直觀又詳盡、具體的完美統一。專題管理系統還提供對空間信息進行量算、數據顯示和輸出及其他輔助功能。
1.5環境影響評價
環境影響評價用以識別和預測某項人類活動對環境所產生的影響, 解釋和傳播影響信息, 制定出減輕不利影響的對策措施, 從而達到人類行為與環境之間的協調發展。由于GIS 能夠集成管理與場地有關的數據, 例如水質, 空氣質量、污染源、土地利用狀況等, 因而特別適合作為環境影響評價的分析和輔助決策工具。
2GIS的發展趨勢
2.1RS、 GPS 和GIS 一體化技術的應用
RS (遙感) 作為一種獲取和更新空間數據的強有力的手段,能提供實效性強、準確度高、監測范圍大、具有綜合性的定位定量信息,于是RS 信息便成了地理信息系統十分重要的數據源,它有助于GIS 數據庫的及時更新,確保現實性,特別是環境動態監測,自然災害防治以及土地利用分類等方面,具有其它類型數據所無法代替的優越性。GPS (全球定位系統) 是美國在24 顆衛星導航系統的基礎上發展起來的最新一代衛星定位系統。它由三部分組成,即空間部分、地面監測部分和用戶部分。GPS 為RS 影像數據和GIS數據提供精確定位信息。在當今全球變化研究、土地資源與生態環境、信息技術高實效性要求日益急迫的情況下“3S”一體化技術必將成為重要發展方向之一。
2.2應用模型的開發
目前應用模型的研究比較引人注目的是: ①引進空間化的數理統計和系統分析方法。②通過實例研究,建立專業模型。在GIS應用中,應用模型是聯系GIS 應用系統與常規專業研究的紐帶,模型的建立必須以廣泛的專業知識為基礎。這既是解決專業模型的關鍵,也是GIS 功能的擴展。因此應用模型研究是今后研究的重點和發展的主要方向之一。
2.3模型驅動的決策支持系統的發展
以模型庫為驅動核心的空間決策支持系統以決策的有效性為目的,建立決策模型和空間復合運算,在不同的決策階段予以不同的支持,支持決策的全過程,從而避免了運用GIS在空間信息的分析評價、時空分析、預測和模擬及。決策等過程中模型分析功能的不足。因此GIS 在土地資源與生態環境中的傳統應用階段必將走向空間決策支持系統發展階段。
2.4人工智能的應用和專家系統的開發
20世紀80 年代開始的以知識為對象的信息處理,注意利用人工智能(AI) 的方法,通過專家知識的規范化建立知識庫,發展專家系統。利用這種智能型的地理信息系統來解決不能用算法解決的復雜問題,將使GIS 的應用領域獲得更大的拓展。
2.5標準化是發展方向
制訂統一的規范和標準是信息系統共享的基礎。美國、日本、法國和加拿大等國都十分注意全國性的統一規劃和標準。我國應吸取國際經驗結合本國實際,開展關于資源與環境信息系統國家規范的研究,以便科學而準確地規定系統中的內容分類,數據格式、控制體系、精度標準和技術名詞等,以保證不同系統之間的交換和數據共享。
2.6網絡地理信息系統的發展
網絡技術的發展,給新一代GIS 技術重構帶來了巨大的機遇與挑戰。GIS 的空間分析方法由原理驅動轉變為數據驅動;采用主流技術的標準與協議,實現GIS 空間數據的互操作性和全關系化;從單純的GIS 技術轉向同各種專業應用相結合,使之在全球信息基礎設施上得到廣泛應用。
參考文獻
[1]鞠勝勇. 地理信息系統軟件在房產測繪管理中的應用研究[J].科技資訊,2007,(28).
篇5
[關鍵詞]測繪 GIS 建設應用
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0363-01
前言:地理信息系統(Geographic Information System或Geo-Information system,GIS)是一個輸入輸出、分析存儲、顯示地理參考信息的一種計算機系統。這里所說的地理空間數據主要包含空間特征數據和屬性數據。地球表面及其外層空間的物體都有地理坐標、形狀(長、寬、高及面積、體積等)、空間關系(如距離),所以具備空間特征數據。屬性數據是指地物所具有的自然或人文屬性的特征數據,例如一個城鎮具有的人口、資源、產值和環境等信息數據。GIS 數據從何而來?主要源于地圖數據、遙感數據、實測數據、統計資料、文本資料(法律文件、行業規范、技術標準、邊界條約等)、多媒體數據、現有系統數據等。可見,GIS 與測繪有著密切的關系,因為地圖數據、遙感數據、實測數據都來自測繪成果,而利用GIS 平臺開展測繪活動也將如虎添翼、事半功倍。GIS 用于測繪工程具以下優勢:節省時間、效率高、時效性強、減少失誤率及測繪成果精確易于使用。鑒此,本文對GIS 在測繪工程中的應用進行分析和闡述。
一、應用地理信息系統進行測繪的優勢
基于以上對地理信息系統的概述,將其應用于測繪中,具有以下優勢:
1.具有時效性。將地理信息系統應用于測繪工程中,設定符合測繪要求的運作規則,地理信息系統將對測繪對象進行實時監控和測繪,準確、有效、精確、及時的采集數據,并對數據加以處理,以便工作人員可以隨時采用測繪數據。
2.避免或減少測繪失誤。由于地理信息系統測繪工作的整個過程都是以來計算機預先設定的程序來進行運作的,這使得地理信息系統嚴格按照程序自行進行地理測繪數據的采集、輸入、分析、加工、整理、管理。嚴格按照計算機預先設定的程序進行運作的地理信息系統在無故障或不受某些因素影響的情況下,基本不會出現運作失誤,這將大大提高地理測繪的準確性。
3.大大節省測繪時間和精力。地理信息系統是一個相對完整和先進的系統,其具有有效的工作方式和最佳的工作流程,在進行地理測繪的過程中嚴格按照此工作方式和工作流程進行運作,可以大大節省測繪時間和精力。
二、地理信息系統在測繪中的應用
1.數據源
數據對于測繪而言是至關重要的,數據采集功能是地理信息系統(GIS)的一個重要功能。從數據來源的類型上看,地理信息系統(GIS)數據可以大致分為原始數據(第一手數據)或處理加工后的數據(第二手數據),另外也可將數據源分為非電子數據和電子數據兩類。
第一手數據是指直接采集的數據。傳統的繪圖野外數據采集工具主要包括三腳架、標尺、羅盤、平板儀、坡度儀、皮尺等,數據采集的結果往往需要記錄在紙上,而地理信息系統(GIS)采用的是以全球定位儀、激光測距儀、全站儀等為代表的現代測量儀器,這些儀器正逐步取代這些傳統的數據采集手段。全球定位儀和激光測距儀、全站儀等可直接與數據記錄儀連接,將所測得的大量位置、距離和方位數據儲存在數據記錄儀內,也可直接存儲在便攜計算機的硬盤上,這使第一手數據的獲取大大簡化。第一手數據經解譯、編輯和處理后,就變成第二手數據。大多數地理信息系統(GIS)中的數據是第二手數據,它主要包括地圖、統計數據報表和影像圖等形式。
2.數據處理
地理數據具有三個基本特征,分別是屬性特征、時間特征以及空間特征。在城市測繪中要測量的主要對象是城市的建筑和道路,其中屬性特征包括主觀屬性以及客觀屬性。城市測繪中,主觀屬性表現在城市道路以及道路交叉口的交通量上,而客觀屬性則是城市道路的名稱和道路交叉的形態。
3.數據管理
在城市測繪中,城市道路、交叉口以及橋梁等設施,一般通過點來表示;城市道路中線及邊線,通訊線的走向等則用線來表示;城市建筑物(如學校、企事業單位、商場、醫院等)則通過面表示。這些數據集中起來,合理組織,則會形成一個地理數據庫。在這一數據庫中,所有諸如道路線、道路交叉口等則會構成城市測繪要素集;同樣的,通訊線路、電力設備等則會構成數據庫中的管線要素集。
4.數據顯示
一般來說,單一值地圖、單一的符號、相關多重屬性和相應字段屬性數量表達表示等圖形表達方式構成了地圖特征。其中,相應字段屬性數量表達則包括符號分級、顏色分級和密度值分級。在地圖上,單一符號展示可以直觀地看到相應對象分布的密集程度。如用點來表示城市居民的居住情況,那么就可以直觀地從地圖上得到相應區域居民分布情況;同樣的,用線可以直觀地表達相應區域的道路網密集程度。
5.空間數據分析
在經過之前四個階段的測繪制圖預處理之后,地理信息系統(GIS)便對預處理的圖形數據進行空間分析計算,通過空間位置和空間物體聯系定量描述和研究空間事物。地理信息系統(GIS)中最復雜、最主要的功能就是空間分析功能,空間分析功能是結合了地球物理學、地理學、區域科學等眾多學科,在分析和描述空間構成時要綜合運用空間統計學、拓撲學等學科。當前,空間分析技術尚未完全成熟,現有主要的空間分析方法主要是空間模擬分析,空間模擬分析主要是通過專業化模型對空間實體和關系進行化和抽象,為系統進一步分析操作埋下伏筆。
三、GIS用于測繪技術優勢以及發展展望
GIS獨特的地理空間分析能力,快速的空間定位搜索查詢能力,能夠提煉出常規方式無法獲取的重要信息,達到空間模擬和空間決策支持的目的。GIS信息系統的應用極大地促進了空間分析的需求以及應用,未來GIS發展趨勢可能通過CI與SDA技術在GIS背景下相互結合,實現時空一體化的過程分析模擬引擎。另一個比較明確的發展方向是將不同領域適用的空間模型整合到同一個框架中,通過有效地組織,調度以及通信,執行智能體系行為。目前投入應用的是在汽車導航裝置上結合GPS與GIS復合系統,來進行航跡規劃以及輔助駕駛等。其發展趨勢傾向于結合GPS和RS來進行虛擬現實技術的集成,并逐步走向數據共享與交互式操作的層面,實現組件式產業化發展。
結語
地理信息系統是一門高科技的學科,是一個完整的數據庫系統,對于測繪工作有著積極的作用。在測繪工作中積極廣泛的應用地理信息系統,不僅可以獲得快捷精準的數據信息,還可以節省人力物力,促進測繪工作的時效性、精準性和科學性,可謂一舉多得。筆者通過對地理信息系統在測繪中的廣泛應用進行研究分析,拋磚引玉,希冀有助于地理信息系統在測繪中的更好的發展與應用。我們不僅要充分利用地理信息系統,同時還要大膽創新、敢于借鑒,使地理信息系統的技術水平更高,應用范圍更廣,取其精華,這樣必定能夠推動我國測繪技術的不斷前進、發展。
參考文獻
[1] 譚玉蓮.淺談地理信息系統在測繪中的應用[J].現代物業,2011(7).
[2] 吳炳方,張明金,李新功.地理信息系統的發展[J].地理學報,2008(4).
[3] 馬藹乃.發展中國遙感與地球信息系統的戰略[J].測繪科學,2009(2).
篇6
關鍵詞:城市管線;綜合規劃;地理信息系統;背景;應用
Abstract: along with the development of information technology, especially the geographic information system development, information technology is used in every field. In this paper, the geographical information system in the pipeline in the planning of background and application, to the city pipeline comprehensive planning of geographical information system using the advantage and the feasibility analysis, and put forward the city integrated planning for the future development of pipeline new direction.
Key words: the city line; Comprehensive planning; Geographic information systems; Background; application
中圖分類號:[F292]文獻標識碼: A 文章編號:
1、地理信息系統在城市管線綜合規劃中的產生背景
隨著城市建設步伐的加快,對于城市管線規劃越來越重視。可以說,城市管線是城市生存、發展的重要基礎,屬于城市生命線。而在新形勢下城市化發展中,城市管線種類日益更新和增加,傳統管線的規劃、管理體系已不能適應時展的需要。隨著信息時代的到來,如何構建管理科學化、信息數字化城市,已成為城市綜合規劃中急迫解決的難題。
站在城市未來信息化發展趨勢角度來說,決定了城市管線綜合規劃必須對規劃方法、理念和思路做出創新。而創新主要表現在三個方面:其一,創新科學規劃理論;其二,改進規劃設計、管理方法;其三,應用科學信息技術進行規劃。新時代的城市管線規劃,必須進行多角度、多層次的實踐,以開創新的城市管線規劃發展方向。
目前,地理信息信息測繪技術主要包含RS遙感技術、GIS地理信息系統、GPS全球定位系統。這些技術的實踐應用,開拓了新的信息獲取方式,減短了獲取時間,提高了信息數據的準確性,促使城市管線信息實現大范圍獲取。同時,利用計算機輔助軟件,可使管線信息以圖文數據的形式變得更為直觀化,實現了有效分析、管理管線信息。在這種條件和需求下,催生了管線地理信息系統。
2 、城市管線管理中地理信息系統的應用
在各種城市信息類型中,城市管線信息是重要、必要的組成部分,其具有信息量大、復雜、隱蔽、動態的特點。經過20多年的發展,我國已陸續展開城市管線普查工作,廣州、成都、武漢、深圳、北京、上海等城市均構建了城市管線綜合管理系統。這種綜合管理系統主要由獲取和輸入數據、管理和存儲信息、分析和查詢數據、輸出和表達結果四個部分構成。其主要的功能主要有快速定位、數據管理、檢索查詢、數據輸出、生成三維立體圖形、生成橫縱斷面、量算、分析爆管、綜合統計、標注等功能。另外,地理信息系統可實現分類管理、添加規劃管線和現狀管線,及時更新管線信息數據,確保管線信息的實時性,為管理部門提供了決策科學化、管理現代化、辦公自動化等條件,創造了全新的工作平臺和工作視角。
3、城市管線綜合規劃中地理信息系統的運用
城市管線的綜合規劃主要分為綜合設計和綜合規劃兩部分,綜合規劃即實行總體規劃,綜合設計即實行詳細規劃。城市管線總體規劃的主要工作,即為工業、電力、燃氣、電信、熱力、中水、雨水、污水、給水等單項管線提供總體規劃資料,在進行協調、分析、綜合的之后,解決單項主干管線存在的布置問題,以確定主干管線具置、走向及控制點。
3.1查詢、分析工程現狀管線
分析管線現狀,對管線現狀布局、分布規律存在的問題進行準確把握,是管線綜合規劃的基礎保障。普查勘測城市管線后,構建城市管線綜合管理系統,可實現查詢分析現狀管線,并總結分布規律,發現布局中所存在缺陷,將結果作為綜合規劃的依據,以對管線發展需求進行合理預測。
3.1.1分析管線布局
通過地理信息系統中的綜合查詢,可對工業、電力、燃氣、電信、熱力、中水、雨水、污水、給水等單項管線進行分類查詢,且從顯示結果中,對不同類型管線分布位置進行快速把握,以對現狀管理布局規律進行總結。
3.1.2分析管線橫縱布局
通過地理信息系統中的管線標注功能,可實現管線水平距、繪縱斷面、繪橫斷面的標注,得到管線的縱橫斷面圖,對地下管線分布情況進行分析,發現現狀管線所存在的缺陷,并總結規律。觀察縱斷面圖,可獲取所查管線同其他管線交叉的信息。觀察橫斷面圖,可獲取不同類型管線管徑、管頂高程、相鄰管線、埋深的水平距數據。在分析查詢現狀管線時,可利用三維立體圖、量算等進行輔助計算。
3.2預測城市管線發展
在綜合規劃中,需考慮道路網、建設用地的規劃布局方向,并將其與單項管線、近遠期用地的規劃情況進行結合,合理預測管線的發展規劃需求,歸納整理各類型管線的分布狀況,為城市管線提供綜合規劃依據。
3.3確定管線規劃的原則
綜合規劃主要是以管線布局為導向,與管線道路斷面特點、發展需求進行結合,進行合理分類,在各類道路管線基礎上確定綜合規劃的原則。例如,現狀管線若集中在道路上,需合理取舍現狀管線,減少現狀管線同規劃管線的交叉,根據現狀管線的位置,確定規劃管線的具置;而在新建道路上,由于現狀管線較少,可依靠地理信息系統對現狀管線布局進行準確分析,調整現狀管線所存在的缺陷,最后確定管線的布局規律。同時,確定規劃原則,需考慮改造排水體制、合理利用現狀管線、用戶分布情況、景觀美化、交通施工影響、解決綠化矛盾、管線布局安全、施工經濟性與簡便性等方面,具體需根據所規劃城市的特點,確定合理、科學的管線規劃原則。
3.4存儲、確認規劃管線信息
3.4.1存儲規劃管線
在確定規劃原則基礎上,通過地理信息系統中的規劃管線添加功能,做好管線信息數據入庫工作。在信息入庫之后,地理信息系統會在規劃管線中應用所有功能。例如,查詢管線垂直距、水平距、節點,生成三維立體圖和縱橫斷面圖。同時,在同一系統下,可實現對現狀、規劃管線的分類管理,為管線規劃、管理工作提供了很大方便,
3.4.2確認規劃管線
在規劃管線數據信息入庫之后,利用規劃管線的繪制橫斷面圖,對規劃管線的水平距、管徑、埋深等進行查詢確認,通過核實之后,地理信息系統將運行良好。
3.5提高規劃結果
在傳統規劃結果中,主要包含規劃附件、文本兩部分,由于管線布局類型較為復雜、管線平豎面信息無法完整表達,因此傳統規劃存在很大缺陷。而地理信息系統直接快速將規劃管線數據信息輸至數據庫,并進行綜合管理,可實時查詢任意規劃管線平豎面信息和道路斷面信息。經過實踐工作表面,城市管線綜合規劃中,運用地理信息系統,具有極大的優越性和可行性,提高了綜合規劃的效率及質量。
3.6實施和規劃
規劃是理論,而實施則是切實可行的實踐,兩者是密不可分。為防止實施、規劃的脫節,在進行綜合規劃時,應根據城市管線的管理、建設、規劃、問題的實際情況,結合相關管理、技術、法規,制定合理的規劃實施措施,以使規劃指導作用最大化。
4、城市管線綜合規劃的未來發展新方向
隨著各類理論技術的不斷創新,可持續發展、全球城市、生態城市、信息技術、數字技術的不斷發展,為城市管線規劃創造了一個新的發展平臺和方向。在數字信息時代的背景下,城市管線的綜合規劃,應利用信息數字數字技術、虛擬現實技術、網絡通信技術,全面獲取、處理、加工、集成、整合城市管線信息,構建布局合理、功能完善、節省投資、高效安全的管線規劃系統,以達到管線信息資源、管理共享的目的,為政府的決策提供準確、科學的依據。
5 結語
在信息時代的背景下,為城市管線綜合規劃專門建立地理信息系統,是必然的發展趨勢。地理信息系統在城市管線綜合規劃中的應用,提高了工作效率和質量,達到了社會效益和經濟效益的最大化。
參考文獻
[1] 喬淑娟,王華,崔陽等.城市地下管網地理信息系統空間數據模型研究[J].計算機工程與設計,2006,27(17):3201-3203,3212.
[2] 徐學樺.城市給水管線地理信息系統研究和管線定位測量[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(16).
[3] 陳光輝.GIS技術在城市地下管線管理中的應用[D].中南大學,2004.
[4] 宋新龍,田耀勇.地理信息系統在城市地下供水管線中的應用[J].測繪科學,2004,29(z1):139-141.
篇7
關鍵詞:地理信息;GIS;發展;應用;功能
引言
隨著經濟的繁榮和社會的發展,人類生產、生活對于自然資源的需求越來越大。關于土地開發、資源利用相關領域的科學技術也獲得了飛速發展。地理信息系統(GIS)是傳統地理信息管理和現代化信息技術相結合而形成的產物,作為地理信息管理的重要工具,在國計民生各個領域發揮著舉足輕重的作用。作者結合長期工作實踐,試對地理信息系統GIS的發展應用進行討論,希望可以對大家提高地理信息系統利用效率,更好地開展生產工作有所幫助。
1 地理信息系統情況簡述
1.1 地理信息系統的基本概念
隨著科學技術的發展,傳統學科間的隔閡越來越小,學科細化、交叉的現象越來越多。當計算機技術和互聯網技術發展到一定程度,并與傳統地球科學巧妙的結合在一起的時候,地理信息系統(GIS)就誕生了。該技術是以計算機及其附屬設備硬件為載體,以計算機技術、信息技術為依托,以地球大氣層以下部分或整體為工作對象,通過對地區地理信息數據采集、整理、分析、儲存和處理、顯示等功能為人類開展工農業生產、醫療衛生、科學研究、軍事國防、救援搶險等各類社會活動提供信息支持,是人類制定活動方案、進行決策的基礎保障。地理信息系統(GIS)具有極高的應用范圍,功能豐富,適用性強,是現代化建設不可或缺的重要工具。
1.2 地理信息系統的構成
地理信息系統(GIS)是一個由軟硬件多個要素按照一定規則組成的系統。每個組成單元具有某些功能,彼此聯合,協調互動,為地理信息系統(GIS)提供地理數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示服務,從而輔助人們進行建設規劃和工程管理等相關工作。
1.3 地理信息系統(GIS)的技術特性
作為一個交叉學科的產物,地理信息系統在多個方面具有很突出的技術特性,主要有以下三個方面:一是信息處理能力強,能夠對對中地理空間信息予以采集、管理、分析和輸出。空間性和動態性很高。二是地理信息系統(GIS)的根本目的是地理研究和地理決策,通過綜合信息進行地理模型構建,從而開展空間分析、要素分析以及動態預測等工作,為更高層次的生產活動提供決策參考。三是該系統籍由電子計算機為信息處理平臺,對采集的空間數據按照一定標準予以管理、運算、分析、整理和利用,其結果對于人類活動的高效開展具有積極的促進作用,其效率和水平遠遠超過傳統的地理信息處理手段。
2 地理信息系統的基本功能
地理信息系統(GIS)具體包括六種基本功能。一是對研究對象進行相關信息的數據采集和編輯工作,不斷建設、完善GIS地理信息數據庫,最大限度保持其在空間和內容上的完整性。二是對采集到的地理信息按照規定方法與形式進行轉換和處理,從而保證數據庫中的各類數據都符合對應規則和標準,在內容上和邏輯上保持完整與一致性。三是對采集的地理信息數據源予以管理和儲存。地理信息系統(GIS)的一個根本功能就是構建地理信息數據庫。在GIS中集成了地理信息數據庫建設所需數據庫定義、數據庫的建立與維護、數據庫操作、通訊功能等各項功能,使之可以對數據信息進行較為復雜的管理和儲存。四是制圖功能。GIS通過地理模型來開展工作,其根本目的在于為人們活動決策提供參考,而將信息分析整理的結果輸出顯示給人們,從而實現信息支持服務。各類地圖就是GIS進行信息結果數據的一個主要渠道。憑借先進的現代化技術手段GIS可以根據需求提供各類矢量地圖或柵格地圖。既可以通過全要素地圖為用戶提供綜合性的地理信息服務,也可以通過針對單一地層的地圖為用戶提供某一方面的具體信息服務。五是可以為客戶提供空間查詢和空間分析服務。具體包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、數字高程模型的建立、地形分析等等。六是二次開發和編程功能。GIS使用計算機進行相關數據信息的處理工作,為了滿足各類業務需求,系統提供了GIS配套的編程功能。用戶可以使用這些命令和函數進行編程,從而滿足針對自己某一方面的需求。
3 地理信息系統發展情況介紹
3.1 GIS軟硬件技術
地理信息系統本質上是地理信息數據的采集與整理、分析與運算平臺。系統功能的實現依賴于相關的軟、硬件性能水平。目前,許多企業都在著手進行GIS系統的開發工作,通過提高軟硬件質量水平,使GIS向著功能更加完善、性能更加優良、人機交互界面更加友好的方向發展。不同地區、不同企業對GIS的開發側重點各有不同,體現在 數據結構、集成化和智能化多個方面。
3.2 多媒體GIS
該種類型的GIS是在GIS中引入多媒體技術,通過多媒體豐富的信息傳遞和顯示功能,提高GIS人機界面的親和力,幫助人們更加方便地使用GIS,也通過文字、圖形(圖像)、色彩、聲音、色彩、動畫等多種途徑將GIS的信息更加直觀、靈活的展示給人們。多媒體技術的引入,使得GIS與人們的生活更為緊密,地理信息系統在人類生活領域的應用實現了大幅躍進。
4 地理信息系統(GIS)技術應用分析
4.1 地理信息系統在地理學中的應用
GIS是地理信息處理系統,自從GIS開發投入實踐以來,其在地理學科的應用最為廣泛和深入,技術也最為成熟。作為自然學科的一個分支,地理學在漫長的發展過程中積累了大量的數據。地理信息系統借助前人收集、整理的數據和研究成果,連同專題地圖提供的數據以及各種遙感數據共同構成了GIS的數據來源。無論開展什么工作,地理信息系統都需要上述三類信息作為基礎數據,在此基礎上,再根據具體業務的需要,使用具體的流程和方法予以處理。結尾最終通過制圖的方式將結果顯示出來,并根據這個分析結果對研究對象在今后一段時間內的發展態勢予以評估和分析。
4.2 地理信息系統在環境科學領域的應用
社會在不斷發展,關于自然科學的理論也在不斷變化著。信息技術的發達,賦予了許多事物新的概念。數字地球就是信息技術與地球科學相結合的產物。隨之帶來了數字環保的出現。數字環保是在EMIS、DE、DE、GPS等技術的基礎上所衍生的大型系統工程。而地理信息系統(GIS)技術的出現,則為數字環保插上了新的翅膀。地理信息系統賦予了數字環保工具更多的功能,在環境制圖、專題分析、統計分析表現、空間等值分析、模擬結果表現、信息查詢等均已實現了巨大突破,將繁瑣、抽象的地理狀況以一種生動的方式直接展示給人們,使人們對目標區域的地理情況有著一個較為全面和清晰地認識,從而令決策制定變得更加準確和簡單。地理信息系統在環境保護、規劃、監測、影響評價等方面都有著十分重要的應用。
5 結束語
綜上所述,面對當前人類生產生活中日益增多的地理信息需求,地理信息系統憑借強大的信息處理技術和形式各異的功能,為人們提供了豐富、全面、細致、深入的地理信息服務。通過GIS的支持,人們在應對各類疑難問題時才可以在較短的時間內作出更加正確、準確、適宜的決策。現代企業要充分認識到GIS的巨大優勢,充分利用GIS技術的優越特性為自己服務,從而實現經濟、安全、文化、社會等多個方面的效益最大化,為企業自身實現可持續發展保駕護航。
參考文獻
篇8
關鍵詞:計算機;GIS;數據
中圖分類號:P208
GIS技術是基于計算機的應用工具,其主要功能包括對數據進行采集、管理、分析和應用,對整個或部分地球表面與空間及其地理分布進行描繪。GIS的發展一方面使得計算機知識得到了推廣和應用,另一方面也提高了我國信息技術。對基于計算機技術的GIS技術的發展趨勢進行探討,能夠有效的指導GIS研究工作的開展。
1 GIS發展趨勢
1.1 GIS的信息處理模式
傳統的GIS所采用的是集中式的信息處理模式,在鋼鐵企業的生產現場中,GIS應用軟件由客戶機來處理,GIS數據的存儲以及響應客戶機對GIS應用功能的服務請求都由服務器來完成。開發面向用戶、資源共享的,建立在現代通信技術、計算機網絡技術、客戶/服務器技術、ODBC(開放數據庫互聯)技術基礎上的開放式GIS(Open GIS),使得系統數據的安全性和易擴充性得以保障。
1.2 GIS的集成化的智能化
就目前該技術的應用而言,GIS與GPS相互結合,GIS空間數據庫的更新可以用GPS完成,而各種實時的車輛導航和自動駕駛信息系統可以利用GPS接受機的實時差分定位技術和GIS中電子地圖,這種系統能夠在火警指揮、交通運輸、醫療急救、生產指揮等方面進行利用,通過利用DPS(數字攝影測量系統)和CCD立體攝影系統,建立的實時監測動態GIS系統,能夠在公路、鐵路和線路狀態的自動監測和管理方面,以及戰場的實時偵察和指揮方面進行利用。將ES(專家系統)技術和神經網絡應用于GIS,能夠在地理數據的基礎上,對數據進行智能式地分析和運用,將科學的決策咨詢提供給用戶,以便解決用戶的復雜問題。
1.3 GIS軟硬件技術
隨著計算機技術的發展,大幅度的提高了CPU的處理速度,而日益成熟的計算機并行處理技術和網絡技術,讓GIS能夠將更為復雜、更為大量的計算任務完成,使其所處理的空間分析和圖形更加復雜;由于上千兆字節(GB)的大容量存儲裝置和光磁盤的采用和大容量低成本計算機內存的出現,大大降低了GIS存儲海量數據的費用,并且能夠在線而快速的對更大量的數據進行存取;圖形圖像的顯示和進行空間分析所需的工作環境和用戶界面,是由帶有真彩色立體顯示的高分辨率顯示屏和高性能低價格的工作站。此外,努力改善開發平臺能力能夠決定GIS技術的發展,并能將軟件的可移植性增強和其所應用的領域擴大化,PCI是目前較好的GIS開發平臺;而國內中國地質大學的MAP/GIS和北大遙感所的CITYSTAR軟件也比較好。這些都是較為強大的二次開發功能;但在各個領域的開發利用的重點不一樣,在數據結構、集成化和智能化都有所不同,例如擴展模塊ARCSTORM支持客戶/服務器模式,ARC/INFO支持矢量柵格一體化查詢,但是價格比較高;MAPINFO的三維功能較為弱;作為國家科委向全國推薦的唯一的GIS平臺軟件,MAP/GIS的功能相對較為全面;但是脫離硬件平臺后就無法運行,使其開發應用領域的推廣受到了限制。
2 計算機技術與GIS的完美結合對鋼鐵企業發展的影響
2.1 Open GIS―開放式GIS
開放式地理信息系統(Open GIS)這一地理信息系統在計算機和通信環境下,針對不同行業標準和接口建立起來的。在它的作用下,能夠在應用系統內和系統間使數據流動起來。Open GIS能夠讓不同的地理信息系統軟件間產生良好的互操作性,并且實現異構分布數據中的信息共享。開放地理信息系統協會,簡稱OGC所制定的開放標準和接口就是Open GIS規范。而OGC的組成成員涉及到鋼鐵企業生產中的各個部門,這樣就能夠最大限度的獲取地理信息處理市場的互操作。
2.2 VGIS―虛擬GIS
虛擬GIS指的是將GIS同虛擬現實技術結合起來。當代信息技術的快速發展以及相關技術的進步,誕生了VR技術,它能夠在自然環境最為有效的對視聽動等行為進行模范,是一種人機交互技術。虛擬技術的特點之一就是發展了在傳統觀念中只能進行數字處理的單維信息的計算機,使其能夠對處理適合人的特性的多維信息。虛擬是目前虛擬GIS主要研究對象。
2.3 MGIS―多媒體GIS
多媒體技術能夠將聲、像、圖、文和通訊等集合到一體,通過最為直觀的方式和感知信息,以及形象可感的、甚至能夠聲控對話的人機界面對信息處理進行操縱。GIS的系統結構、系統功能及應用模式的設計深受多媒體技術的影響,多媒體技術能夠讓呈現更為豐富、靈活、友好的表現形式。多媒體地理信息系統(MGIS)實現了文字、圖形(圖像)、色彩、聲音、色彩、動畫等技術的融合,使得GIS應用的市場和領域更為廣闊。它一方面能夠將生動直觀、高效快捷的信息服務提供給社會經濟、文化教育、旅游、商業和決策管理等領域,另一方面能夠讓電腦技術真正滲入到人們生活當中。多媒體技術在GIS領域的應用以及具有良好集成能力的MGIS的出現,都是技術發展的必然結果。
2.4 GIS軟件抗干擾處理
在計算機控制的同時進入控制系統的干擾信號隨機性很強,頻段較寬。盡管采取了硬件措施,仍會有干擾信號進入系統。GIS控制系統是依賴于對開關信號及模擬信號的采集來完成控制操作的,一個錯誤信號就可造成程序的紊亂或死機,給系統造成不可預料的嚴重后果。所以軟件抗干擾以其靈活多變、節省硬件資源、可靠性好的優勢得以普遍采用。常用軟件抗干擾方法如下:
濾波算法:采用算數取平均值法、比較取舍、中值法等軟件算法濾掉由于干擾信號造成的錯誤采樣。我的經驗模擬量采樣32次或16次然后取平均值,這樣可有效的消除信號的波動對采樣結果造成的影響。
冗余法:在軟件中關鍵多字節指令后加入NOP指令,可有效地防止因干擾造成的程序走錯。
開關量多次判斷。一次判斷過后,經一段延時(比如5ms),再進行判斷一次,若兩次判斷一致,則認為次信號有效。
3 結束語
當今面對快速發展的計算機技術和充滿生機和活力的GIS,我們應當抓住機遇,不斷的研究探索,進行創造性的開發,推進GIS技術的發展。可以看到的是,未來在日新月異的計算機技術和逐漸完善的信息高速公路的帶動下,以地理信息系統作為平臺,以信息高速公路作為紐帶的數字地球,定會革新人類的信息交流和共享方式。
參考文獻:
[1]滕學偉.GIS人機交互界面可用性評估研究[D].南京師范大學,2007.
[2]王堅,李雪楓,劉國道.海南省天然草地禾本科植物資源與利用研究[J].安徽農業科學,2007(02):419-420+422.
[3]徐冠華.發展地理信息系統產業[R].全國道理信息系統工作會議,1997.
[4]邊馥苓.地理信息系統原理和方法[M].北京:測繪出版社,1996:172-175.
篇9
關鍵字地理信息系統發展趨勢環境科學應用
中圖分類號: B845 文獻標識碼: A 文章編號:
1、地理信息系統的發展趨勢
目前,GIS界的幾個前沿研究課題和發展趨勢是:
1.1Interoperable GIS
隨著GIS在各種應用領域的迅速擴展,GIS 本身的功能和結構也發生了很大的變化。地理數據的繼承與共享、地理操作的分布與共享、GIS 的社會化和大眾化等客觀需求使得盡可能降低采集、處理地理數據的成本,實現地理數據的共享和互操作成為共識。
為此,美國成立了 Open GIS Consortium,旨在利用其提出的開放地理數據互操作規范(OGIS)給出一個分布式訪問地理數據和獲得地理數據處理能力的軟件框架,各軟件開發商可以通過實現和使用規范所描述的公共接口模板進行互操作,從而解決上述問題。目前,OGIS 規范初具規模,很多 GIS 軟件開發商也先后聲明支持該規范。國內的一些具有戰略眼光的 GIS 軟件商也在密切關注著 OGIS 規范,并已著手開發遵循該規范的基礎性 GIS 軟件,這些都引導著 GIS 向著 Interoperable GIS的方向發展。
1.23D and 4D GIS
GIS 處理的空間數據,從本質上說是三維連續分布的,但目前,GIS 的主要應用還停留在處理地球表面的數據上,大多數 GIS 平臺都支持點、線、面三類空間物體,但不能很好地支持曲面(體),因為三維 GIS ( 在數據采集、系統維護和界面設計等方面要比二維GIS( 復雜得多,若數據是地表以上或以下的,則不得不先將其投影到地表,再進行處理,也就是說,系統以二維的形式來處理任何數據。這種試圖用二維系統來描述三維自然現象的方法,必然存在不能精確地反映、分析和顯示三維信息的問題。
故而,三維GIS(目前的研究重點集中在三維數據結構的設計、優化與實現,體視化技術的運用,三維系統的功能和模塊設計等方面,同時,地理信息系統所描述的地理對象往往具有時間的屬性,即時態。隨著時間的推移,地理對象的特征會發生變化,這種變化可能是很大的,而目前大多數地理信息系統都不能很好地支持地理對象和組合事件時間維的處理。因此,如何設計并運用 4D GIS 來描述、處理地理對象的時態特征也是個重要的研究領域。
1.3WebGIS
隨著 Internet/Intranet 的迅速發展,利用 Internet 技術在Web上空間數據供用戶瀏覽、使用是GIS發展的必然趨勢,使得從WWW 的任一節點,Internet 用戶可以瀏覽 WebGIS 站點中的空間數據,以及制作專題圖,進行各種空間檢索和空間分析,這就是基于 WWW 的地理信息系統(WebGIS)。對于 WebGIS 的實現方法,目前流行的有 Java編程法、ActiveX 法、公共網關接口法(CGI)、服務器應用程序接口法(Server API)、插入法(Plugins)等。雖然 WWW 技術還很年輕,WebGIS 的發展就面臨著更大的困難,但應該看到,它必將是 GIS 走向社會化,公眾化的有效途徑,也是簡化辦公自動化系統的有效手段。
1.4ComGIS
組件式軟件技術已經成為當今軟件技術的潮流之一,ComGIS 便是順應這一潮流的新一代地理信息系統。組件軟件的可編程和可重用的特點使得 GIS 軟件開發進入到一個新的階段,即廠家提供組件由用戶自己再開發,這將在很大程度上推動 GIS 軟件的系統集成化和應用大眾化,同時也很好地適應了網絡技術的發展,提供了一種WebGIS 的解決方案。
2、GIS在環境科學中的應用現狀
環境科學中,GIS應用領域包括環境影響評價、廢棄物管理、環境修復、植被制圖、自然資源管理、環境政策評估、地下水與土壤水模擬和環境污染物追蹤等。目前涉及到生態環境評價的研究比較廣泛,包括生態環境的脆弱性評價、生態環境的敏感性評價、生態環境的安全性評價、生態環境的健康性評價以及生態環境的可持續性評價等等。另外還有一些功能區劃以及管理系統的設計,在實現目標的前期也是基于GIS的生態環境評價的過程。所有的這些生態環境評價大部分都是按照一定流程進行的,一般是確定目標、根據研究區域選取指標、指標的合理性判斷、GIS分析處理數據、目標實現。GIS技術在廢棄物管理、環境修復、植被制圖、自然資源管理、環境政策評估、地下水與土壤水模擬和環境污染物追蹤方面的應用也較廣泛。利用GIS技術的輔助,實現對整個區域的環境質量進行客觀地、全面的評價,以反映出區域中受污染的程度以及空間分布狀態;在野生動植物保護中,世界野生動物基金會采用GIS空間分析功能,幫助世界最大的貓科動物,改變它目前瀕于滅種的境地,都取得了很好的效果。在此過程中需要作海量的信息處理,包括對多種來源的信息的采集、處理、分析及對不同方案的比較、模擬、預測,要求不同方式的輸出與顯示方式。GIS的基本功能——空間數據的采集、檢查與編輯;格式化、轉換、概括;儲存與組織;分析;顯示得到了充分的體現。
3、對于GIS與環境科學結合的發展構想
由上述可看出,現階段,環境科學領域中對GIS的應用已相當廣泛。我認為,過程模擬將使GIS在環境科學領域的應用更為重要。
在當下中國,導致大量人員傷亡的礦難等的事故經常發生,當中很多原因包括安全預警不到位、對井下環境不熟悉、無法及時獲悉事故發生地點等。我認為,在GIS方面建立某一區域的立體動態模型,模擬區域環境隨時間、周圍環境的變化而變化的情況,通過改變模型參數,模擬出不同情況下的可能的結果。更可以在模型內部生物活動區域等的范圍內,設立監控(紅外監控、熱感監控等),通過電腦實時監測內部狀況,對可能發生的意外情況進行模擬和概率的估算,并及時對高風險情況發出預警,這對礦難的預警、生態的監測保護將起到極大的作用。
同樣地,過程模擬可以為決策者對方案的評估提供更長遠周到的參考。例如,過程模擬可根據預先設置的某片區的經濟構成、產業鏈、功能區域、地域環境、供需情況等因素,為使用者模擬出一段時期內發展變化狀況,并提供模擬狀態下選址、功能區域劃分等的最優方案,為企業或地方的長遠經濟發展提供可靠的參考。
4、總結
GIS具有的空間數據和非空間的屬性數據的管理及空間分析能力是其它任何工具所替代不了的,GIS將多種空間數據和統計數據進行編輯、數據變換、建立拓撲關系等,對不同的空間對象進行點、線、面、注記4種不同的空間數據層來表達,分層輸出各種專題圖、統計圖等,不僅節省大量的人力、物力、財力,最主要的是獲得成果的速度快、精度高。隨著GIS技術的不斷發展,相信它在環境領域的運用會進一步得到擴展和完善,,GIS的應用必將為我國的環境科學領域做出巨大的貢獻。就其應用發展前景而言,“3S”技術、應用模型開發、空間決策支持系統、WebGIS技術,虛擬地理環境被不斷地引人環境科學領域,為環境科學領域的研究提供更加豐富而有效的研究手段或方式。
參考文獻
[1]邊馥苓.地理信息系統原理和方法[M].北京:測繪出版社,1996.
[2]國家環境保護總局信息中心.環境信息技術與應用[M].北京:化學工業出版社,2001.
篇10
關鍵詞:地理信息系統(GIS);水利地理信息系統;水利行業
1地理信息系統概述
1.1地理信息系統的基本概念
地理信息系統是一種特定的空間信息系統, 是一門介于地球科學與信息科學之間的交叉學科。它是在計算機硬件和軟件系統支持下, 對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析、顯示和描述的技術系統。它是一門為區域和工程規劃、設計、管理決策服務的信息加工與管理技術, 是一種綜合性強、適用性廣的工具[1]。
1.2地理信息系統的構成
地理信息系統通常包括三個基本部分:計算機系統(包括軟件和硬件)、地理數據庫系統及應用人員和組織機構,見下圖1。
1.3地理信息系統(GIS)的特征
地理信息系統具有以下三個方面的特征:1.采集管理分析和輸出多種地理空間信息的能力, 很強的空間性和動態性;2.以地理研究和地理決策為目的, 以地理模型方法為手段, 具有空間分析、多要素綜合分析和動態預測的能力, 并能產生高層次的地理信息;3.由計算機系統支持進行空間地理數據管理。并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法, 作用于空間數據, 產生有用的信息, 完成人類難以完成的任務。
2我國地理信息系統(GIS)及水利信息系統的發展與現狀
我國的地理信息系統起步于80年代, 1983年國家科委新技術局成立了資源與環境信息系統國家規范研究組, 標志著我國的地理信息系統的研究提上了歷史日程。經過了二十幾年的發展, 取得了一定的成果, 如人口信息系統、經濟信息管理系統、國土信息系統等。尤其是經過最近10年的努力, 我國GIS軟件的技術體系日趨完善, 已經形成了基礎平臺軟件、桌面軟件、專業軟件、應用軟件四個體系。國產軟件在近一年時間里又有了長足的進步, 大型基礎平臺軟件產品研發進展良好, 尤其是得到國家863計劃支持的兩個大型GIS基礎平臺軟件表現突出, 在市場和應用方面有了新的進展[2]。
2004年年初, 美國勞動部將地球空間信息技術( Geo- spatial-technology) 、納米技術與生物技術一起確定為本世紀最具發展潛力的三大最重要技術。因此, 只有深入研究建立在地理信息系統基礎上的水利信息化, 才能逐步實現與經濟社會發展相適應的、能有效促進水利事業可持續發展的水利信息化系統的形成。
目前,我國已經完成了國家級水情數據庫建設,可以對歷史水情、實時水情及降雨信息進行精確的管理和查詢,省級流域級水情數據庫的建設也正在如火如荼的進行當中。可以說,該技術的應用使我國水利信息管理工作更加規范化,為有關數據的高效使用奠定了基礎[3]。
盡管GIS的迅速發展和日趨成熟為我們水利數據及信息管理提供了強有力的技術支持,但是由于我國水利數據量的不斷增長,而國內擁有獨立知識產權的數據庫軟件在面對海量數據的同時又顯得力不從心,因此,我國地理信息系統需要進一步發展和完善,協同我國的水利事業及其他學科和領域的共同協調發展。
3水利信息系統的解決方案
地理信息系統在水利行業中的應用領域主要包括水文、防汛、水資源、水利工程管理以及其他方面(如水環境污染、水環境保護、節水灌溉及水土保持等)。
21世紀是信息時代,地理信息系統技術在水利方面的應用將越來越廣泛。尤其在水利政務、防汛抗旱減災、水資源監控調度等方面是傳統技術所不能比擬的。隨著資源衛星航空航天技術的發展,水利遙感技術得到了充分的發揮空間,水土流失調查與動態監測、水利工程前期規劃、大型水庫工程的地質調查、生態環境及水資源水污染監測與調查、干旱沙漠區的水資源調查等等,在推動國民經濟建設中起到了不可估量的作用[4]。 從水利行業本身來說, 正在加快水利信息化進程, 加強水利基礎數據庫(如雨情和水情、旱澇災情、水資源數量和質量、各種水利工程數據、社會經濟等)的建設, 給GIS應用創造越來越好的條件;另一方面水利管理決策的時效性要求和可視化要求越來越高, 迫切需要GIS技術來滿足。
“數字水利” 是新世紀數字時代的一個組成部分,開發和利用水利信息資源,與時俱進,將會推動我國經濟社會可持續發展。 --!>
4我國地理信息系統(GIS)在水利行業的發展前景
GIS作為儲存和分析空間資料的強有力的工具,針對于水利信息系統的獨有特點,因此在水利行業具有廣闊的前景,但在應用GIS解決實際問題時, 應注意以下問題及發展方向。
水利工程中有目標的數據庫體系的建立和使用仍是GIS儲存和處理空間資料的主要方向, 而地理信息系統、全球定位系統和遙感技術三者結合起來對整個流域地形進行三維觀察, 利用GIS分析實際問題將是GIS的發展方向。
應用GIS解決實際問題時, 資料的收集、儲存和處理之間始終存在一個時間差, 最經濟的辦法是在已有資料的基礎上, 盡量進行空間的綜合分析, 并對未來信息進行預測, 以此來制定工程規劃方案, 達到系統的最優化。
多媒體技術是計算機技術的一場革命。它與數據庫、通訊技術和知識信息處理相結合, 可開發更好的具有一定智能的決策支持系統。在水利工程設計與管理中應該引用多媒體技術, 開發界面友好的系統, 并應用計算機圖形( 圖像) 模擬技術與GIS結合來解決水利工程中的實際問題。
引入神經元網絡技術、模糊控制理論及人工智能理論, 集成專家系統( ES) 與地理信息系統, 解決水利工程施工與管理中的實際問題將使GIS的發展進入一個全新的領域。網絡技術發展和信息高速公路的建設, 促進具有統一規范標準的多級、分布式具有網絡通訊功能的地理信息系統發展, 將更有利于處理具有分布式特點的水利問題[2]。
隨著我國社會的不斷進步、基礎技術的不斷發展以及模型技術專業化的不斷發展,將為水利信息化建設提供完備的技術和充足的資金支持,水利信息化技術在未來必將擁有更好的發展前景和應用空間,也必將促進我國的水利事業邁向一個新的時期。(作者單位:鄭州大學)
參考文獻:
[1] 賈玲,尹明萬.地理信息系統在我國水利行業的應用綜述[J].水利水電技術.2007.
[2] 劉艷林,文恒.地理信息系統及其在水利中的應用[J].內蒙古科技與經濟.2007.