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關鍵詞:土地管理信息系統;未來;發展
中圖分類號:C93文獻標識碼: A
美國副總統戈爾于 1998 年 1 月 31 日提出了數字地球的概念。這主要是由美國的國家目標和全球戰略決定的。同樣地,從我國的國家目標出發,我們需要一個中國數字地球或數字中國。由于數字地球不是一個孤立的項目,而是一項整體性的導向性的戰略目標。因此,需要從戰略的高度考慮土地管理信息系統的未來發展趨勢。
一、土地管理信息系統概論
土地是人類立足的場所,生存的條件和使人類勞動能夠得以全部實現的基本條件與基礎。土地問題根本是一個管理問題。如何管理土地,使有限的資源達到最大的社會效益、經濟效益、生態效益,實現資源的可持續發展就成了土地管理工作的首要問題。土地管理信息系統(LIS)是土地規劃和管理定量化、科學化以及對土地信息進行快速查詢、分析和更新的技術手段和方法,并為決策提供輔助支持。土地管理信息系統是基于信息技術的土地管理的最先進方式,是現代土地管理的基礎和核心,是地理信息系統在土地管理方面的具體應用。所有和土地信息有關的系統都可以歸入土地管理信息系統的范疇,包括城市規劃、地籍管理、土地利用、資源開發、耕地保護、建設用地管理、土地定級估價等。
由上我們可以知道:土地管理信息系統由硬件、軟件、數據、人和方法組成。硬件和軟件為土地管理信息系統建設提供環境,數據是土地管理信息系統的重要內容,方法為土地管理信息系統建設提供解決方案,人員是系統建設中的關鍵和能動性因素,直接影響和協調其他幾個組成部分。土地管理信息系統的基本功能是數據的采集、管理、處理、分析和輸出,并在此基礎上進行相關專業的研究與應用。土地管理信息系統的特殊功能有圖形數據的輸入與編輯,圖層與圖幅管理,建立拓撲關系,空間查詢功能,屬性數據的輸入與編輯和空間分析功能。
二、土地管理信息系統的發展方向
2.1、土地信息管理的網絡化?;ヂ摼W具有不受時空限制能快速、直觀的土地信息,對于合理保護、利用和開發土地資源,整合資源優勢,最大限度的挖掘土地生產力,保證土地資源的可持續利用等方面具有積極作用。利用互聯網空間數據,為用戶提供空間數據瀏覽、查詢、制作專題圖和分析的功能,已經成為土地信息系統發展的必然趨勢。
為確保信息化標準建設的系統性和完整性,國土資源部已組織力量著手進行國土資源信息標準參考模型。國土資源數據模型和國土資源信息化標準體系等研究工作并取得了初步成果。為了協調和規范數據庫標準,應用系統建設規范等工作標準的制定,國土資源部正在加緊國土資源信息元數據標準高層分類、編碼及數據文件命名、以及相關的網絡開發。規范網絡系統建設、規范國土資源大調查、成果數字資料匯總規范等信息化標準的研究和制定工作。
2.2、土地管理信息系統的集成化、模塊式。土地管理信息系統的一個重要功能是實時、準確的獲取土地空間數據,包括土地地形地貌、土地利用情況、地籍資料等空間數據,這就要求土地管理信息系統的數據采集要求快速、便捷、準確。隨著測繪科學技術的發展,產生了衛星遙感技術與全球定位技術,這兩門技術為空間數據的快速采集提供了可能,地理信息系統科學為空間數據的壓縮、管理提供了可能。遙感技術已經從多光譜衛星發展到主動雷達遙感,實現全天時全天候探測,空間分辨率也由30 米發展到亞米級,時間分辨率發展為 1 天,這為大面積土地利用信息實時采集提供強大的技術保障;全球定位技術(GPS)的地面數據采集也實現高精度、自動化,滿足了地籍測量的基本要求。
就以城鄉一體化的土地管理信息系統為例,本文發現:城鄉一體化土地管理信息系統是一個對整個縣級行政轄區范圍內建成區和非建成區土地的權屬、利用類型以及其他專題數據,在統一坐標系、統一 GIS 平臺、統一分類體系、統一技術標準下實施統一管理的信息系統。即實現多尺度、多級區域、多專題數據融合成一體化的專題數據。因而在該管理信息系統中做好對各種數據的組織管理具有十分重要的作用。換言之,城鄉一體化的土地管理信息系統在未來的社會發展中呈現出日漸集成化、模塊化的發展態勢。
2.3、土地管理信息系統的一體化。信息網絡技術的應用是促進各國國民經濟和社會發展的重要手段,隨著信息網絡技術突飛猛進的發展,信息網絡技術已經滲透到了國民經濟和社會的各個方面,其普及程度和社會化程度越來越高。全國國土資源信息網絡系統的建設正在大規模建設中。目前,國土資源部內網和外網已經建成,形成了包括網絡、應用、服務、開發、數據庫和網管等平臺的較為先進的局域網,系統各省級節點局域網有的在建設中,有的已經建設完成。各節點局域網的互聯也即將開展。隨著全國國土資源信息網絡系統規模的不斷擴大,網上應用系統的不斷增多,系統的安全保密要求也越來越高。為了構建一個完整安全的網絡系統。在建設網絡平臺、系統平臺、應用平臺、網管平臺等的基礎上,規劃設計國土資源信息網絡系統的安全保密系統,防范來自多方面的安全威脅,加強國土資源網絡信息安全保密工作,保護網絡系統的安全和信息的安全具有非常重要的意義。
三、結語
通過對城鄉一體化中的土地管理信息系統的描述,本文一方面論述了未來土地管理信息系統發展的趨勢,并指出我國在未來的土地管理信息系統的開發和創新中占據制高點。因此,應當清楚如下:城鄉一體化土地管理信息系統的構建是一個涉及自然科學、社會科學、管理科學、計算機科學等學科內容,并受到政策、制度的影響,是一個長期而變化的過程。但由于時間和精力的局限,本文只以土地利用管理信息系統、地籍管理信息系統兩項業務系統的整合進行研究,以達到“城鄉一體”管理的功能。同時本文也并未對城鄉一體化管理信息系統建立涉及到的所有技術進行分析研究,如工作流技術,在以后的研究工作中還需進一步研究。同時隨著技術和應用的不斷成熟,土地管理信息系統在國土管理中發揮著越來越重要的作用。土地管理信息系統不僅為我國的土地建設、發展提供了科學的管理平臺,也為我國土地動態監測、土地利用規劃提供決策依據。
參考材料
[1]. 寇有觀、吳敏:全國土地管理信息系統的總體研究[J].遙感信息1998年第1期。
【關鍵詞】 城市地理信息系統 城市建設 城市規劃
引言
隨著現代城市管理水平的提高,城市管理手段和信息處理的方式日趨復雜,涉及的技術領域越來越廣,傳統的城市規劃和城市管理方式發生了深刻的變革。經濟與科技的發展,推動了社會的進步,加速了人類的城市化進程。城市信息量急劇增加,處理與傳遞信息的速度明顯加快,處理信息的方式方法復雜多樣,導致了城市規劃與管理日益復雜,從而對城市規劃和管理提出了更高的要求。
目前,我國的城市規劃正發生著四個方面的變化;由靜態規劃( static planning) 向動態規劃(dynamic planning) 發展,從物質規劃轉向社會經濟發展規劃,由專家審查到公眾參與(resident participation) 城市規劃,規劃的實施由行政管理向法制化管理轉變。與此同時,現代城市規劃與管理正面臨著大量信息的收集與處理。一方面,做好城市規劃與管理工作,需要越來越大量和復雜的信息;另一方面,規劃師、建筑師、工程師以及城市建設和規劃管理者必須有能力迅速處理大量的信息,并做出正確的規劃決策和專業判斷。
如何有效利用有限的城市空間資源和信息資源產生最佳的經濟、社會、文化效益,是目前城市規劃與管理所面臨的最大挑戰。因此,規劃與管理的方式方法也正發生著根本性的變化。針對城市的空間結構,可以認為城市不應在被視為各類建筑物、構筑物等簡單的空間組合體,而應被視為人與空間的有機結合體,在計算機網絡、電子智能技術下生存活動著的復雜生命系統。其中,UGIS 扮演著神經中樞的重要角色。
1. 城市地理信息系統( UGIS) 概述
以數據處理、分析與管理為主要特征的現代城市規劃信息技術主要包括計算機輔助設計(CAD ,Computer Aided Design) 、遙感技術(RS ,Romote Sensing) 、地理信息系統( GIS , Geographical Information System) 和網絡技術(Network) 四個方面。城市地理信息系統(Urban Geographic Information System,簡稱UGIS) 是專業化的地理信息系統,是為城市建設、城市規劃、城市管理和信息服務的空間性地理信息系統。具體地講,它是一種利用計算機技術及信息工程技術等實現對城市各種數據和信息進行采集、處理、存儲、管理、查詢、分析、應用和維護更新的空間信息系統。UGIS 作為城市管理和決策的現代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設,它擔負著整個城市綜合信息的存儲、分析、交換和服務的功能,為城市規劃、管理和建設的定量化、科學化以及為城市地理信息進行快速查詢和分析提供了先進的技術手段和方法,并為決策提供輔助支持,成為未來數字城市(Digital City) 不可缺少的工具。其主要特點有:
1.1基礎空間數據全面,數據類型多樣,數據更新方便,且能長期保留各時期城市空間狀況,便于分析城市的發展規律、變遷過程和特點。
1.2數據庫中的數據可進行多用戶、多目的的重復使用,實現數據共享。
1.3便于利用現代數學方法加以模擬和評價,如回歸分析、層次分析、系統動力分析、聚類分析等,提供定量信息。
1.4便于與其他數據綜合利用,提供綜合信息。
1.5定量描述規劃方案及城市發展戰略。
1.6提高了城市規劃空間布局的準確性。
1.7可視化、動態的表現方法使得城市現狀及規劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標準、美觀的文檔及各類報表。
1.8有利于城市復雜信息和數據管理的規范化( standardization) 、智能化(Intelligentized) 和可視化(Visualization) 。
一個完善的UGIS系統包含了從數據錄入到數據(圖形、報表) 輸出等各個階段的工作。它具有良好的交互界面、順暢的輸入系統、完整的數據庫(包括空間數據和屬性數據) 、完備的應用子系統、詳盡的城市規劃知識庫、智能的輔助決策支持系統、完美的輸出系統等。如圖1 所示:
在城市規劃與管理中,依據使用目的的不同,UGIS子系統可分為城市規劃信息系統(Urban Planning Information System ,簡稱UPIS) 和城市管理信息系統(Urban Management Information System,簡稱UMIS) 。
2. UGIS在我國的應用
2.1應用水平的發展
我國UGIS 發展至今,經歷了四個發展階段,其應用的層次、涉及行業領域的廣度都有明顯的差別。開創階段以遙感技術研究與調查應用為主;以管理信息系統為主體結合GIS(地理信息系統) 的靜態發展階段,其應用則以城市規劃管理信息子系統的開發和建設為主;以UGIS為主體結合辦公自動化的動態規劃階段,應用的重點以建立各種專題數據庫為主;在面向城市可持續發展的“數字城市”發展階段,應用層面已經轉向輔助決策、城市問題分析、監測調度與調控等方面。
2.2現階段的應用狀況
目前,我國已邁入UGIS面向城市規劃管理、城市監測和評價分析實法性應用階段,大多數省市區城市規劃、建設與管理的數字化工程基本處于UGIS 與辦公自動化結合的階段??傮w上,我國UGIS 的應用領域逐步拓展延伸至以下領域:
2.2.1地理空間數據管理領域。即對各種空間數據進行數據庫管理、更新、維護、快速查詢與檢索,用多種方式輸入決策所需的空間信息。如北京市建立的類管線(供水、污水、電力、通訊、燃氣、工程、管線) 以及測量控制網、規劃道路等基礎測繪信息,形成測繪數據的城市地下管線系統。
2.2.2建立專題信息及區域。如“數字上?!表椖恐薪⒘似謻|公交地理、浦江兩岸重大工程開發、地籍管理、房產管理、建設管理等地理信息系統等五個子系統。
2.2.3地圖制圖領域。利用GIS 建立地理空間數據庫,輸出全要素地圖、城市各類專題圖等,并制作出城市三維景觀實體。
2.2.4空間查詢和空間分析領域。對空間數據進行疊置分析、緩沖區分析、拓撲空間查詢、空間幾何分析等。
2.2.5與遙感圖像處理系統結合。遙感數據是城市地理信息的重要信息源,應將城市正射影像疊加到數字地圖上,以進行更逼真、更準確的空間分析外,還運用于制作城市的虛擬景觀模型。
3. UGIS 發展的對策與建議
UGIS 經過多年的發展,從構建系統、制訂標準、人員培訓到城市管理與應用積累了豐富的經驗。以“數字上?!?、“數字南京”、“數字北京”為代表的UGIS 系統工程都在緊鑼密鼓地實施中。此外,各地中小城市也在揚鞭策馬建立區域管理系統。UGIS的發展加速了城市管理方式與方法深刻變革的步伐。在快速發展的過程中,呈現區域不平衡,如東、中、西部的不均衡及南北經濟發展及空間差異使得UGIS 在人力、物力、資金投入、建設與應用、系統的功能等方面都存在顯著的差異。UGIS 的建設與應用興起于香港、廣州、珠海、深圳、中山、北海等城市。1996 年北海市就建立了城市管理信息中心,長江三角洲區域建立了以上海、南京為中心的系統,經過多年探索實踐,UGIS 已成為上海城市管理與建設、市政府決策的重要工具之一,與中西部城市形成了明顯的對比。深圳、廣州等城市UGIS 建設,已進入城市管理和規劃業務應用階段。香港特別行政區建成了一個綜合型的包括基本制圖、專題信息、城市規劃信息和地理信息檢索等子系統, 滿足了香港政府和公眾服務的要求。另外,UGIS 的硬件設備及框架結構易實現,但數據的獲取特別是衛星遙感數據的獲取、數據標準化、規范化、數據共享、與辦公系統、MIS 的結合還有待完善,這是UGIS 建設成功與否的關鍵。筆者認為UGIS 的發展應注意以下方面:
3.1建立良好基礎數據獲取的機制
UGIS 的建設與應用,是社會性公益事業,需要自統計、環保、交通、市政、公安、綠化、政府、社會保障等部門提供的數據、數字地形圖、數字遙感圖、數字化城市基本地理統計單元信息、人口統計信息等。只有政府以及有關部門的大力支持與協力配合,才能將這些“血肉”與“骨架”有機整合,以加速系統有效運轉,各方受益。
3.2以統一的標準進行數據提交與使用
數據的獲取、處理成本占地理信息系統工程投資的30 % -50 %以上。所以,政府部門應盡快制定相關標準,保證依照標準和規范提供自己的基礎數據和統計信息,從而為系統建設節省資金與時間成本。為此,上海市出臺了相應的標準和規范,為“數字上?!背蔀橐粋€供各方共享數據的基礎平臺。
3.3講實效 全方位
UGIS 應面向城市社會、經濟、生活綜合服務,不能為系統而建系統,盲目攀比,或僅僅建立一些內部使用的GIS系統。如上海市建立的浦東新區公交地理信息系統,對目前路網的公交流量、線路進行最快速的調整,已成為交通部門科學規劃不可或缺的工具。
3.4培養高素質的UGIS 專業人才
UGIS 所需數據來源極為廣泛,數據格式很復雜,為確保建立的系統暢通使用,保證系統始終處于最佳運行狀態,使系統在運營后順暢、安全、穩定,高效地發揮功能,培養一批具備GIS 專業素質的人員乃是當務之急。
3.5總攬全局,規范管理
由政府部門總攬全局UGIS,疏通各個渠道,協調機制建立面向城市管理和城市建設及城市社會、經濟、生活服務的綜合系統工程,避免重復、盲目建設,監督職能部門科學制定規劃、政策與規范、行業標準及實施科學規范管理。總之,我國UGIS 經過近20 年的發展,在城市規劃、建設與管理行業的應用積累了較雄厚的技術和人才、經驗和物質基礎,展示了巨大的發展潛力,具備向產業化邁進的初步條件。UGIS 高新技術產業,將在國標化都市、大中城市、小城鎮建設與管理及重大工程建設中得到更廣泛應用,將徹底改變傳統城市規劃、建設與管理方式落后的局面,進一步推進我國城市現代化的步伐。
結語
城市規劃與管理的基本目標始終是保障城市的健康發展,為人們創造優美宜人的生存環境。而迅猛發展的UGIS 技術,已成為數字化和信息化多源城市空間信息的統一載體,為城市規劃與管理提供了方便、快捷的技術手段,提高了規劃、管理與決策的效率和質量。如何充分利用和挖掘UGIS 潛力,使之與城市規劃與管理更好地結合在一起,造福于全社會,是目前亟待解決的問題。因此,應充分認識到目前我國UGIS目前的發展狀況,加快相關行業技術標準與規范的制定,加快相關技術的研究與開發,跟上“信息化、數字化”時代的步伐。
參考文獻:
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關鍵詞:地理信息系統;應用;環境保護
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)20-4929-02
Application of Geographic Information System in Environment Protection
LI Jin
(Pudong Branch, Shanghai Institute of Surveying and Mapping, Shanghai 200129,China)
Abstract: With the development of information and computer technology, the level of science and technology has been significantly improved, the modern science and technology has been widely used in environmental protection work. Will implement the geographic information system to the inevitable trend of the development of environmental management work has become the work of environmental protection. This paper describes the use of several specific geographic information system case in environmental protection, and the problems related to the analysis and processing.
Key words: geographic information system; application; environmental protection
目前,資源、人口和環境問題是人類社會面臨的共同問題。面對全球環境日益惡化的趨勢,環境保護問題逐漸引起人們的高度重視。同時,能夠對環境保護起到推動作用的信息技術也開始備受社會各界組織的關注。環境保護與環境信息的處理和采集工作密不可分,而環境信息的采集80%以上與地理空間位置相關聯,自然而然,地理信息系統會成為保護環境的重要工具。有了地理信息系統技術的支持,相關工作者既能夠對環境信息進行獲取、閱讀、存儲和管理,又能夠對環境情況進行有效的分析和模擬評價,從而為后期環境保護提供更及時有效全面的技術支持和信息化服務。建立完善的地理信息系統的建設顯得迫在眉睫,然而目前我國地理信息系統建設還處于發展的初級階段,很多問題有待考慮和商榷。
1 地理信息系統簡介
地理信息系統又稱“資源信息系統”或“地學信息系統”,簡稱GIS。它是一種由遙感技術、計算機技術和地理科學交叉相容產生的系統,對空間數據具有采集、分析、存儲功能。20世紀中期地理信息系統起步并飛速發展,發達國家早已將GIS運用于社會各經濟活動中,它是在計算機技術支持下對地球表層空間中產生的數據進行獲取和分析的。目前我國也逐步引進地理信息系統,并運用于交通運輸、環境保護和農林牧副業等領域中,對社會經濟效益產生了巨大影響。地理信息系統的出現打破了原先固有的模式,以支持生態環境保護和資源動態管理為主的系統模式誕生,對環境保護的發展產生了巨大影響。
2 GIS在環境中的運用
2.1 環境監測
環境監測和GIS的結合應用中,我們可以巧妙地將其動態監測與GPS、GIS等科學技術進行有機地結合在一起。在汽車等相關運輸工具上裝載GPS定位系統,可以將車輛在行駛過程中采集到的實時數據準確無誤的反應到GIS電子圖上;對固定地區的污染情況,則可以先對實時數據進行采集,然后利用GPS將數據導入到GIS中,同時對數據實施監測,等電子圖上的坐標對其作出反應后才將其存儲到相應的數據庫中,并定期進行更新,這些已經收集的數據可以為后期專家對環境保護進行動態分析提供一定的依據。
遙感技術對整個環境保護也同樣起著重要作用,它實時性、同步性的特點為相關工作人員提供了污染源分布和擴散情況。人們通過被檢測的物質的波長對污染物進行分析、定性。GPS根據遙感技術獲得的實時數據對其進行地理位置定位,然后利用環境數據的實時采集系統和地學編碼對其進行GIS處理,從而實現環境動態監測。
2.2 環境影響評價
所謂環境影響評價說的就是對整個環境質量好壞的評價,它是判斷環境管理工作是否合格的依據,也是實施可持續發展道路的重要手段之一。環境影響評價的實施過程是按照一定的流程和評判標準對一個區域內的環境質量狀況進行確定,然后預測其可能給人類正常日?;顒雍铜h境質量變化產生怎樣的影響,按照時間先后順序可分為現狀評價、回顧評價和預期影響評價。環境評價的首要工作任務是確定評價的觀點、目標、方法、和標準,然后通過分析和運算得出科學合理的評價。20世紀中期環境評價在發達國家出現,并與70年展迅速。縱觀古今環境評價發展史,由原先的單一目標逐漸發展呈多個目標,由單純的自然環境體系逐漸向社會環境發展。同時,充分利用大自然中例如水、大氣等自然環境數據建立科學合理的環境質量模型,是環境影響評價有力的分析手段。
目前我國并未明確規定對環境影響的評價必須有使用地理信息系統,但由于其本身所反映出來的準確性和實時性讓眾多學者和專家已潛意識里將其作為一種工具,并運用到實際工作中。例如,上海市環保局建立的地理信息系統就可以準確的實現對環境質量的預測和環境現狀評價;深圳市環保研究所利用GIS對環境影響評價報告中的制圖和編寫進行處理;廈門環保局將遙感技術和GIS進行有機結合,分析了廈門沿海地區岸邊的灘涂和水面面積等一些自然環境問題,以及沿海地區經濟發展狀況;除此之外,調研人員還將GIS運用到環境質量影響的設計報告中,并取得了相應的成效。
2.3 環境管理
決策服務和環境管理是GIS管理系統的兩大主要系統。GIS的運用很大程度上提高了對數據的精準度和收集方法,切實提高了環境管理的效率。通過GIS對基礎數據的采集和分析、信息查詢等相關功能,工作中可以對已經進行過編碼的數據進行處理,將其整合在一起,確定其對應的地理位置,同時,對各信息之間的關系進行有效分析。為使得企業管理信息系統向更深層次方向發展,GIS的應用仍然堅持與環境模型結合。
隨著計算機網絡的不斷發展和經濟水平的不斷提高,環保部門的工作人員正在慢慢從人工統計和手工制表等傳統的工作中走出來,由具有時代性的信息化管理技術來代替這一工作任務,運用計算機將基礎數據和專業圖片以及相關數據進行有效管理,為后期數據分析等相關工作提供一定的依據。環境管理堅持以現代管理為出發點,利用GIS、計算機等工具進行開發,其具體特點表現為針對性、實用性和自助開發性。
2.4 城鄉環境規劃
與GIS技術相同的3S技術在城市規劃過程中同樣發揮著重要作用,一定程度上對城市規劃的設計方法有所改善。將地形分布、氣候信息和雨量大小提前導入到系統中,然后對其進行科學的評判,對計劃建設的內容,特別是工廠區域的重度污染區進行準確評估,從而為選址提供一定的依據。對于已經出現污染狀況的區域,對污染源進行分析,提出相應的建議或解決措施。一九八七年廣州市引進國外先進技術,建立了城市規劃信息系統,目前,該系統包括城市規劃管理、城市地理、城市交通規劃和城建檔案四大系統,且各系統之間相互兼容。結合了GIS系統的城市規劃管理不僅涵蓋了傳統城市規劃中的設計功能,還能夠較為準確對氣候進行預測,并評估其對城市產生的影響。通過在城市各個站點建立監測站,對城市空間數據進行采集分析,將其納入數據庫,以便后期研究人員對環境數據進行分析時有據可依,從而制定相應的措施。
2.5 環境應急措施
環境污染應急事件的基本內容和特點要求我們在處理各類事件時需對空間數據進行大規模的融入,將空間信息和預測、評價、監測等內容均包含在內。所以建立完善的數據庫對環境應急系統來講顯得尤為重要。但是該系統的根本在于環境數據和地理信息的融合,這就從側面意義上引進了GIS數據管理。在環境應急措施中需要GIS為實現環境管理工作的高效性為其提供一定的空間用來存儲空間數據。環境應急系統需對時間、空間進行處理,而GIS能在最短時間內為其提供全面、完整有效的數據,并根據實際情況對相關數據進行分析,為高層決策提供一定的依據。
3 結束語
總之,隨著經濟的不斷發展和GIS技術的不斷完善,我國環境地理信息系統在開發和應用上面逐步邁向新的臺階。相信在不就的將來,隨著地理信息系統在我國的建立,其在環境領域的發展和運用會得到進一步的完善,而環境管理工作者的管理工作也會因為它而變得簡單方便很多。
參考文獻:
關鍵詞:遙感 地理信息系統 全球定位系統 公路 勘察設計
1.引語
隨著現代空間探測技術及計算機信息技術的迅速發展,遙感、全球定位系統以及地理信息系統這三種先進技術在公路規劃、勘察選線方面的應用和勘察的設計實踐,多段的高速公路以及大型的隧道的勘察設計應用方面取得了非常好的結果,不但將速度提高至2~3倍,而且能夠全面的認識到公路工程地質環境的實體特征,提高了工程工作的質量,尤其是在減少不良地質危害等方面,帶來了不小的經濟效益和社會影響,具有很好的發展應用前景。
2.3S融合技術是用來進行公路勘察的先進科技手段
遙感、全球定位系統與地理信息系統技術對人類探測地球,分析環境提供了先進的手段。3S技術各有專長:遙感圖像可以快速獲取大面積的信息,但有些地物屬性不可全面感知(比如高程與經緯度);GPS能夠迅速定位目標,但是沒有地理屬性;GIS擁有信息查詢分析與管理能力,但是數據的獲取比較困難;綜上它們的結合應用應該是當代信息科學技術發展的必然趨勢。
3S技術的結合可以有多種形式,可以根據工作需要而定。比如應用衛星與航空遙感圖像和計算機信息處理技術相結合,能夠快速的編制各種比例尺(1:200000~1:10000甚至更大的比例尺)的遙感圖與解譯工程地質圖用于指導選線勘察工作??梢詫⒕C合效益提高30~200倍以上,將地質選線速度提高3~5倍以上。
另外,應用3S系統的信息采集分析以及制圖等功能,可以有效地進行公路交通各階段管理工作。比如說,路區的遙感圖像的更新、專題圖的輸出,車輛的GIS與GPS動態的安全管理,車流量與經濟發展的分析等。
從公路的選線、工程的地質勘察到公路的運行管理,3S技術中的信息分析技術有其它技術不可取代的影響;而遙感航測制圖還有速度快、質量高、節省財力的特點,而三維遙感航測的數據就是公路的勘測設計自動化的前提條件。
3.遙感技術在公路勘察設計中的應用與效果
3.1公路規劃方案遙感制圖
遙感圖像的宏觀性、真實性,為研究者提供了及其可信的地形地貌、地質構造跟地物的識別的分析依據。陜西省規劃建設的“米”字形干線公路,就應用了衛星遙感TM數字技術中的圖像編制技術,編制出了中大比例尺的公路設計圖,所以該技術在具體實施中就體現出了其突出的作用和影響。
3.2公路隧道遙感地質論證選線
高等級公路施工過程中隧道的占得部分規模較大,隨著大隧道的出現,投資金額的增長,如果選擇最優線位通常可以節約將近數千萬甚至數億元的投資款,有非常重大的意義,由此可知,遙感技術在公路隧道的設計的選線優化工作中起到了很關鍵的作用。
3.3公路工程地質調繪與不良地質現象遙感調查
1)遙感工程地質調繪技術。傳統工程地質調繪(地質測繪)是通過技術人員的野外作業來實現,不但費時費力,效率不高,并且由于人的視野受地形與植被遮擋影響,許多地質問題不容易明確的觀察。遙感圖像信息豐富,可以為工程地質人員提供直觀的調繪依據,能夠有效加快工作的速度。
將遙感圖像與GPS定位系統結合,能夠在沙漠區的工程地質調繪中起到特別重要的作用。榆林~靖邊ll7km高速公路設計線位于毛烏素沙漠區,沙漠區人煙稀少,交通不便,而且活動沙丘地形復雜多變,常規方法周期長,勞動強度大,重要的工程地質調繪圖件不但很難準確的填繪,也不能保證圖件質量。我們以遙感信息為主,利用計算機信息增強與信息提取,結合重點驗證的方法,來建立準確的工程地質解譯標志,判斷沙丘的流動方向。通過GPS進行觀測點的準確定位,詳細劃出分活動沙丘、半活動沙丘以及固定沙丘區,能夠快速高質量的完成急需圖件,其速度是常規調繪方法的2~3倍,提出的減少沙害的新方案,對有效提高該段路線的勘察設計質量具有重要作用。
2)不良的地質現象遙感解譯與預測。不良地質現象,是公路建設施工工作的主要隱患,目前,在陜西全省已建成的高速公路上發生災害主要是由于不良的地質問題造成的。所以,采用先進的遙感技術來解譯調查各種不良的地質現象,是進一步提高勘察和設計質量和水平的最佳捷徑。
3)GIS和DEM技術開發與應用。公路勘察設計技術是涉及的領域非常之廣泛的邊緣性技術,而地學、遙感、測繪數據信息是公路勘察設計所需的基礎條件。因此,地理信息系統作為信息查詢,以及數字高程模型作為地形分析的先進專業技術,在公路勘察設計自動化的發展史中具有非常關鍵影響。
數字高程模型,包括工程三維的特征分析、空間的環境分析、工程的模擬仿真與動畫制作的前提。三維數字的高程模型和遙感圖像以及其他的圖形信息互相結合,在提高工程勘察質量、優化設計、預防不良地質現象等等方面具有重要作用。
4.結語
1)現代的3S高新技術的發展和應用,為人類勘測地球提供了高效的方法跟豐富的信息資源。遙感信息的宏觀性、實時性和全球定位系統的快速準確性,可以很大的開拓人類的視野以及改造自然的力量。
2)通過實踐可以表明,3S技術在公路的勘察設計,在高速公路網宏觀的規劃和路線調查,橋位工程方案的論證等方面,都可以全面的了解公路規劃區周圍的環境地貌和地質要素,不僅提高了決策水平跟設計質量,而且還對優化方案、節約投資起到關鍵性的作用。
3)隨著人類對環境質量的要求越來越高,通過3S、3D與常規勘察設計技術的完美結合,才能使公路的勘察設計快速優化。大力推廣3S技術在公路建設中的普及與應用,有利于科技進步,提高人類改造、美化環境的水平,對加快人類的進步具有及其重要的意義。
參考文獻:
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【關鍵詞】地理信息;4G網絡;第四代通訊;GIS
地理信息是地理數據所蘊含和表達的地理含義,是與地理環境要素有關的物質的數量、質量、性質、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。4G,就是第四代移動通信技術,相比于目前的3G網絡具有速度快,帶寬高,服務多,融合強的特點在社會生產活動和人們日常生活中,很多信息屬于具有空間位置特性的地理信息。根據權威部門的統計,在與人類生活息息相關的所有信息中,與位置有關的信息大約占80%。本文嘗試探討地理信息如何在4G移動網絡中的應用,以及對未來發展趨勢的展望。
1.4G移動通訊網絡產生的背景
隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起,因此有理由期待這種第四代移動通信技術給人們帶來更加美好的未來。另一方面,4G也因為其擁有的超高數據傳輸速度,被中國物聯網校企聯盟譽為機器之間當之無愧的“高速對話”。
2.3G網絡的發展現狀及地理信息技術在移動通信網絡中的作用
3G(3rd Generation),即第三代數字通信。3G的一個突出特點是,在未來移動通信系統中實現個人終端用戶能夠在全球范圍內的任何時間,任何地點,用任意方式與任何人高質量地完成任何信息之間的移動通信與傳輸。經過近幾年的發展,3G網絡已經開始應用在很多方面。地理信息技術是一種非常重要的空間信息技術,它的工作對象是空間數據,這些空間數據有一個最大的特點:就是每一個數據都有屬于它自己的地理坐標。地理信息技術把這些空間數據運用科學的手段進行綜合、管理和評價分析,可以得到許多普通系統難以控制且難以得到的信息數據,從而工作人員知道空間位置。在移動通信網絡中就可以利用地理信息技術對網絡進行管理,利用其空間的定位和分析,為移動通信行業的管理者提供管理決策的數據信息。
3.地理信息在4G網絡中的規劃
地理信息已經得到了廣泛應用,服務于我們的生活、工作中,并帶來便利。電子地圖、衛星導航、遙感影像,這些地理信息產業鏈上的新生事物正在創造奇跡,效益已經顯現。地理信息系統(GIS)集地球數字化于一身,能裝下整個地球的超量信息。目前,全球GIS這一新技術產業的年增長率已達到35%以上。
客觀世界是一個龐大的信息源,隨著現代科學技術的發展,特別是借助近代數學,空間科學和計算機科學,人們已能夠迅速地采集到地理空間的幾何信息,物理信息和人文信息,并適時適地地識別、轉換、存儲、傳輸、顯示并應用這些信息,使它們進一步為人類服務。
環境保護是全球范圍的問題,人們越來越認識到環境保護的重要性。2000年,國家環??偩峙c國家測繪局合作開展了中國西部地區生態環境遙感現狀調查,在雙方實現了數據共享的基礎上,利用GIS信息數據編制了《中國西部地區生態環境資源現狀遙感調查圖集》,并結合有關地貌、氣象、降水以及地質、水文資料,對西部地區不同區域耕地、草地沙漠化和水土流失進行了全面分析。
2002年,兩局再度合作,開展了中國中、東部地區生態環境現狀遙感調查,建立了中、東部地區生態環境現狀遙感調查綜合數據庫,從生態環境現狀的評價,到變化趨勢、荒漠化、水土流失、土地利用和土地覆蓋的變化,以及典型地區生態環境走勢等,都進行了分析論證,在成果共享的基礎上,取得了良好的效益。為了“天更藍,水更綠”,目前,兩個部門正在進一步對遙感、地理信息系統技術應用于全國生態環境保護方面進行長期合作。
這就是地理信息在未來的4G網絡普及以后,街景服務將會深入生活的角角落落,地理信息服務將無處不在。
4.地理信息技術在4G網絡中的優化
地理信息技術與4G網絡技術的結合主要考慮的是4G網絡的質量和容量問題,因為這個兩個問題直接對運行效率和效益產生巨大的影響。由于網絡環境的復雜性和多變性等特點,網絡的規劃和優化工作對網絡運營商而言,是重要的工作內容之一。網絡規劃主要是根據網絡發展的趨勢和在未來怎么發展做出預測,為以后建設網絡打下堅實的基礎;網絡優化主要是提高網絡整體的運營效率效益,滿足不同用戶之間的需求。
經過精確的計算,可以計算出周圍環境網絡信號的強弱程度,用來對整個進行科學合理的規劃,利用地理信息技術在移動通信網絡中的綜合運用,得出綜合結果,不僅如此還可以幫助工作人員調整基站,為科學的選擇基站提供決策依據。另外還可以使我們更加詳細的了解地理環境特點。我們不僅可以查詢地理位置的地形、道路、分布特點等,還可以快捷的查出地表覆蓋率、海拔的高度、地理的經緯度等,可根據自己的需求顯示出結果。地圖調用在傳統的基礎上加以發展運用,形成了智能化的專題數字地圖的查詢顯示,然后在進行通道的計算。
通道計算是一種功能,通過對專題數字地圖和模型的數據的顯示進行分析和計算,并加上地理信息技術在移動通信網絡中可視化的運用管理作用,確定通道兩頭之間的地理位置、空間分布的情況是否滿足兩點之間的網絡傳輸要求。通道計算是小區規劃軟件的附屬功能。利用地圖調用的規劃軟件,顯示出小區地理環境的數據,并對其進行空間分析,與此同時在對網絡覆蓋率進行預測的基礎上,分析小區網絡信號強弱程度,將兩者結果相結合,并計算出同頻干擾、鄰頻干擾,用來對小區進行有效科學的規劃。
很多軟件開發商和硬件開發商都能明顯的感覺到地理信息技術對于移動網絡的規劃和優化起到了巨大的作用,與傳統的模式相比,它改變了紙上作業方式,利用現代的科學技術完成了對傳播模型的模擬和計算,并對此進行分析處理,彌補了傳統的紙上作業模式的不足,提高了網絡的設計質量,將移動通信網絡規劃和網絡優化的技術水平和運營效率有效的結合起來了,從而滿足了網絡運營商和客戶不同的需求。
5.地理信息技術在4G網絡下發展的展望
我們可以清楚明白的看到從2G時代到3G時代,再從3G時代到現代的4G時代,在移動通信網絡的發展史上,其發展速度迅猛,功能也在不斷的增多增強增大,其中離不開地理信息技術為移動通信網絡作出的巨大貢獻。隨著地理信息技術在移動通信網絡中的不斷發展和深入,相信在不久的將來,地理信息技術與將會和移動通信網絡融為一體,二者相互依存、相互促進,缺一不可,為以后移動通信行業的發展奠定了堅實的基礎。
【參考文獻】
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【關鍵詞】城市;城建檔案;城市建設;城市發展
城市是社會生產力發展到一定階段的產物。我國是世界上最早產生城市的國家之一,至少在3800年以前就有了城市。有了城市,也就有了“筑城”與“造廓”的有關活動,即今天我們所說的城市建設活動。從而也就有了記載這些活動的檔案資料。
1.城市的發展為城建檔案的產生奠定了基礎
城建檔案是城市建設這個系統工程的有力支撐杠桿。一個城市要取得發展,一要靠規劃,二要靠建設,三要靠管理。科學規劃世紀的城市藍圖,離不開城建檔案工作的有力配合,只有完整、準確的第一手城建檔案規劃資料,才能規劃出富有特色和風格的城市。從城建檔案的定義我們可以看出城建檔案源于城市的發展,隨著城市的發展,城市規劃建設管理活動日益增加、復雜。為了便于城市建設管理,有關部門對城市建設和管理中的一些重要活動進行了記載,便形成了最初的城建檔案。80年代初,為了貫徹《科學技術條例》,城建檔案工作機構開始創建。
隨著城市建設步伐的加快,城建檔案的種類和數量在不斷增加,城建檔案的重要性日漸體現:首先,(1)城建檔案是城市自然面貌和各項建設的真實記錄和實際反映。城建檔案是編制城市規劃的依據。沒有完整的城市建設工程檔案為基礎材料,城市的基礎建設現狀的調查研究將付出更多的代價;(2)城建檔案是工程維修、再建依據。城建檔案反映著建筑物和構筑物的真實面貌。它也是其它工程建設的依據,對自身建筑的維修、改建、擴建、停建和再建,以及相鄰建筑物的建設都具有依據作用。我國的建設者們吃透了沒有檔案的苦頭,更加注意城建檔案的收集和整理。(3)城建檔案室是抵御災害和戰爭,建立城市應急系統的依據。天災和戰爭是城市基礎設施損害嚴重的兩大因素,城建檔案可以在遭受天災和戰爭之后為及早恢復建設提供依據,而在平時,城建檔案又可以為人防和備戰工作提供可靠的依據。(4)城建檔案是編史修志的憑證。(5)城建檔案是調解糾紛、明晰產權的憑證。(6)城建檔案是查究事故的憑證。
其次,城建檔案是人們從事工程建設活動形成的,是人們工程建設經驗的結晶,包含有豐富的科技知識。它們可以說,城建檔案是科技資源儲備的一種形式。
再次,城建檔案信息是城市建設、規劃和管理的重要環節。城市是發展的、動態的、變化的,城市建設要根據歷史和現實,著眼于未來,城建檔案為領導查找各種現實的歷史的城市資料,科學地綜合地發展城市提供了條件和依據。
2.城市的發展與城建檔案管理工作的密不可分
具體體現:
2.1城建檔案館作為城建信息中心,承擔大量建設信息的管理和服務職能,應適應網絡時代需要,積極發揮城建檔案信息功能和服務主題,計算機在信息檢索及加工方面的優勢,探索對檔案信息進行整理加工,形成信息新產品的模式,從提供復印紙質檔案逐步向提供電子產品、數據光盤子和瀏覽軟件轉變。利用網絡提供城建檔案服務,將不同載體、不同地理位置的城建檔案信息資源以數字的形式存儲,以網絡化的方式相互連接,實現社會資源共享,逐步建立數字城建檔案館。
2.2深入開發城建檔案資源,加強橫向合作,聯合城建系統各專業單位,以城市地下管網為主體,逐步向縱深發展,建立地下管線、工程地質、公用設施、道路網、綠化、古建筑等專題資源庫,建立網上地理信息系統。
2.3建立城建檔案信息網站,向社會宣傳城建檔案館,宣傳檔案法律、法規,為社會公眾提供館工程檔案資料及報建項目目錄,公開職能及辦事程序,提高工作透明度,公開城建檔案服務項目及反饋意見郵箱,開展網上辦公。
綜合所述,筆者認為城市發展與城建檔案的關系是密不可分的,它們既有聯系又有區別的,也是相互作用的有機整體。城建檔案包含城市發展的內容,而城市發展則反作用于城建檔案,促進城建檔案資源建設和豐富館藏結構,兩者是相互聯系、相互促進、相互作用辨證關系的統一,共同寓于城市建設、發展、變遷的全過程,共同為社會經濟、城市發展和文化建設發揮著重要的作用。城建檔案管理部門要積極行動起來,迎接新的挑戰,使城建檔案管理工作跟上時代的步伐,更好地為城市建設和發展服務。
城建檔案與城市發展它們既有聯系又有區別,是相互作用的有機整體。城建檔案包含城市發展的內容,作用于城市記憶,并為留住城市記憶提供基礎條件;而城市發展則反作用于城建檔案,促進城建檔案資源建設和豐富館藏結構,兩者是相互聯系、相互促進、相互作用辨證關系的統一,共同寓于城市建設、發展、變遷的全過程,共同為社會經濟、城市發展和文化建設發揮著重要的作用。
城建檔案工作發展于80年代初期,20多年來隨著改革開放經濟建設和城市建設的快速發展,城建檔案工作在城市可持續發展中的作用逐步顯現出來,并為城市可持續發展做出新的貢獻。
城建檔案工作是城市建設可持續發展的重要組成部分。城建檔案直接記錄著城市產生和發展過程,保存大量對城市規劃、城市建設、城市管理工作具有依據和條件的材料,如直接形成的歸檔保存的文字、圖表、數據、聲像等各種載體資料,城建檔案館進行分類整理保存或編研成果后,又直接為這些領域和社會提供各項服務。
【關鍵詞】WebGIS技術;Internet平臺;環境監測
農業增長受到環境因素的強烈制約,這其中的環境因素以水文、風向、降雨、光照、等作為主要因素,要想提高農作物的產量必須對這些因素進行合理的調節,并且最大程度的降低自然環境對于農作物產量的影響,通過合理的環境數據分析,將農業專家的系統性分析和四季監控結果相互結合,用來形成最為有效的農業生產依據,使其能夠更好的成為農業生產的科學依據。
一、WebGIS技術概述
WebGIS技術將作為交流Internet平臺,并且應用軟件客戶端,可以實時對環境、地理信息進行監控。Internet平臺賦予了WebGIS技術的儲存、分析、顯示能力,使其完成了分布式的應用體系結構,通過此建立了良好的系統開放性平臺,使其能夠降低GIS技術的使用成本,同時在實用性和地理信息操作中提高了問題收索范圍。WebGIS技術要比GIS技術更加先進,在技術上結合了Internet優勢,并且在運行環境中能夠更好的在互聯網上進行運行,并且可以隨著的使用客戶端進行登錄進行信息的查詢,WebGIS通過瀏覽器可以完成和多系統的無縫連接,并且能夠建立更加方便、快捷的GIS系統。將田間環境數據的統計分析進行最為直觀的利用,并且通過WebGIS技術來解決農業生產中最需要輔助解決的問題。
二、監測平臺的設計環境
1.監測平臺的實際作用
在現代農業科學發展的作用中,很多硬件環境在設計開發上以田間的環境檢測作為主要目的,并且運用WebGIS技術實現平臺環境數據的即時獲取,在獲取過程中將環境數據和實際信息進行結合,并且將其形成可視化數據,針對這些數據能夠完成綜合性查詢、資料統計分析、以及圖表的生成。在系統使用中Internet為農戶、農業技術人員提供最為準確的田間環境信息,并且使用以往的統計數據進行綜合性分析,使檢測平臺的可靠性、共享性、技術性更加的準確及時。
監測平臺根據實際的農業需要,形成一個高效、安全的田間監測環境,這個檢測環境可以有一定的實時性以求滿足環境的實時信息更新,使用者可以根據環境數據作出決策,并且使其具備準確性。使該系統能對絕大數的環境進行分析和處理,實現多用戶的并發訪問。我國多數地區的田間環境檢測指標比較相似,所以這套系統更加適應于林業、草原等環境檢測,并且通過系統的升級可以更加兼容性和可擴展性。
2.監測平臺的功能性
田間環境檢測系統是以數據采集作為主要平臺基礎,并且通過C/S模塊進行相應的數據采集、轉換、統計分析,這些功能能夠使農田環境信息從整體上進行掌控。使管理員和用戶都可以通過互聯網直接查詢田間的環境信息,并且對環境進行更好的掌控,通過種植技術的監控,使自然災害得到控制。
三、田間環境信息監測數據采集
1.GPRS的田間信息采集
通過GPRS在田間多個區域設計無線通訊模塊,這些模塊可以直接通過傳感器來采集土壤濕度、風度、風向、降雨量等并且通過實施的田間環境監控服務器來完成資料上傳。這種功能的關鍵技術在于,在GPRS技術的帶動下通過TCP/IP方式來完成計算機和傳感器之間的通訊。
2.系統管理
系統管理功能設置的是否合理直接影響系統運行的安全和效率。監測系統平臺中系統管理主要包含用戶管理、權限管理、監測點信息管理、實時采集環境數據管理等數據直接導入子模塊。并且通過操作用戶實現系統的權限操作,這樣不僅能夠提高系統的安全性,降低非法用戶的訪問。由于監測點可能根據具體情況采用不同的布控方式,所以系統管理中加入監測點管理一項,管理員可以定義監測點的類型、名稱、地理位置等詳細數據,定義要的數據在用戶訪問時會自動更新在地圖上,使系統靈活方便。對于采集到的環境數據都是程序自動寫入到數據庫中,但是不一定所有的數據對于管理者或用戶都有效,具有權限的管理員可以對采集來的環境數據進行增、刪、改等操作。對于長時間段沒有實時采集的數據,管理員可以批量導入環境數據,系統提供批量導入模板系統管理中的功能,所有系統的開發模式都是由C/S、B/S所組成這些模式只是在系統使用性上具備。
3.環境數據實時顯示
數據的實時顯示是可以對多種群體進行視覺上的顯示,并且通過網絡用戶的自行使用可以直接利用B/S模式開發。其中數據顯示形式集中兩個方面,首先收集地圖上的實時監測點所反映的環境關系,(風速、風向、光照度、空氣溫濕度、土壤溫濕度、)等實測值通過網絡的方式進行直接的顯示,并且將環境要素確定為實時數值,并且通過圖表的形式對不同種要素的變化過程進行顯示。
4.環境數據綜合查詢
在進行環境數據查詢的過程中地圖聯動和實時查詢成為最為重要的查詢數據,這些查巡結果被定位到地圖上時,可以通過地圖上的操作選擇將所選區域的環境信息、空間信息等進行最為有效的整合。
5.環境數據統計分析
統計分析應該能夠實現對任意環境要素數據的按固定時間段(年、月、日)和任意時間段的統計分析,統計項包括最大值、最小值、平均值等,結果以圖表和表格形式給出,同時提供分析結果和表格下載功能。
6.基本的GIS功能
除了和環境信息相關聯的地圖操作,系統還應該提供基本的GIS功能,包括地圖縮放、移動、數據輸出、距離測算、面積量算、選擇、查詢統計以及空間定位等功能,輔助用戶對田間環境信息作深入分析處理。
四、監測系統平臺各功能模塊實現
1.系統管理
根據對不同環境中,對系統模塊需要實現一定程度上的共享,尤其是不同用戶管理和權限的設定中,需要不同的檢測點針對信息進行管理,主要包括權限管理、監測點管理等,這些管理項目通常需要導入多個模塊。系統模塊是為了保證系統運行安全,并且使只有被授權的合法用戶才能使用,在應用層面上來說可以防止非法用戶的惡意使用。在數據管理上用戶管理、監測點信息管理和實時集的環境數據三種環境管理數據的增加、刪除等操作是獨立存在的。這些操作在執行上相對簡單,只需要根據相關的條件進行檢測就可以進行數據的更改。同時在權限管理中可以將歷史環境同時淡入子模塊中,這樣可以避免實現方式中的相對復雜的邏輯性。
2.系統數據的快捷查詢
環境數據的綜合查詢要實現和地圖聯動的查詢。實現對環境數據查詢后根據查詢結果定位到地圖,將空間信息和環境信息有效的結合起來。綜合查詢可以實現對環境要素(空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、風速、風向、降雨量)多條件(大于、等于、小于、大于等于、小于等于、不等于、包含)查詢,查詢出結果以列表形式顯示在查詢條件下方,點擊監測點編號可以定位到地圖的相應監測點上,并以高亮顯示。
五、結束語
無線傳感網絡的應用使GPRS對于農業上的監控得以實現,并且通過GPRS能夠更好的對于田間作物的生長進行監控。使田間環境信息具備有更好的時空性和動態性,在WebGIS技術應用過程中需要建立一個環境信息管理中心,并且通過數據屬性和空間數據的積累構建成完整的數據庫結構,同時將數據研究朝著網絡化的方向發展。使數字化成為了田間基礎信息的檢測平臺,這一平臺的運行時田間環境信息管理更加的系統,能對田間環境信息進行更有效的環境信息統計,保障了精確農業發展的技術性。
參考文獻
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關鍵詞 遙感;應用;發展趨勢
中圖分類號TP75 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)68-0209-02
1 遙感的定義與分類
1.1 遙感的定義
遙感,從廣義來說泛指各種非接觸、遠距離探測物體的技術;而本文談論的遙感是指電磁波遙感,即狹義的遙感,其定義是:從遠距離、高空以至外層空間的平臺上,利用可見光、紅外、微波等探測儀器,通過攝影掃描、信息感應、傳輸和處理等技術過程,識別地面物體的性質和運動狀態的現代化技術系統。
1.2 遙感的分類
按照研究對象遙感可分為資源遙感與環境遙感兩大類[1],資源遙感以調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化為主。環境遙感則是對自然與社會環境的動態變化進行監測并做出評價與預報的統稱。此外,按照應用空間尺度遙感可以把遙感分為全球遙感、區域遙感和城市遙感三種類型。
遙感是一門綜合性的技術,它涉及地理學、測繪學、計算機科學與技術、規劃管理等許多學科。它的概念和基礎是物理學、測繪學、地質學、地理學;它的技術支撐是航天技術、計算機技術和圖像處理技術。伴隨著航天技術的不斷進步,空間遙感對地觀測獲得了巨大的發展,可以預計,在今后的遙感發展過程中,全方位、全覆蓋、多角度、高分辨及高時效的遙感觀測系統,將會被廣泛的應用在各個領域的調查研究工作中。
2 遙感應用
遙感的應用已從上世紀早期單純的軍事用途擴大到現代生活的各個方面,如土地管理、氣象預報、全球變化研究、災害監測、資源調查與動態變化監測、生態調查、旅游、交通等各行各業,成為服務人類現代生活的重要高科技手段之一。
2.1 遙感在土地資源中的應用
遙感技術是土地資源狀況調查評價與動態監測的重要技術手段。隨著遙感技術在空間識別、地物波譜識別和變化時間識別方面能力的提高,土地遙感正在成為遙感科學的重要分支。我國歷來對國土資源十分重視[2],特別是自國土資源部成立以來,非常重視土地資源的動態監測工作,從1999年開始,遙感監測工作作為國土資源大調查的重要組成部分,連續16年,每年開展對全國重點地區的遙感監測。
土地遙感的應用領域包括[1]:監測建設用地變化趨勢、布局及規模;為土地資源管理提供現勢基礎資料;輔助檢查土地利用總體規劃執行情況;復核土地變更調查;輔助開展土地變更調查;輔助開展土地利用現狀圖更新;基本農田保護區監測;配合土地執法檢查。
2.2 遙感在礦產資源中的應用
不論用什么方法找礦,了解礦床形成過程和成礦原理都是非常重要的,遙感找礦也不例外。在漫長的地質年代里,沉積、巖漿及變質三大類巖石也在不停地進行轉化,在地質構造等作用下,可以在不同類型的巖石中,形成由各種不同的金屬礦物和非金屬礦物富集而形成的各種礦床,而遙感影像能夠真實
地記錄地球表面三大類巖石的光譜與紋理特征。同時,采用遙感技術圈定各類構造形態、色異常等現象,對于礦產調查、圈定成礦遠景區、成礦預測也有著重要的指導作用。遙感技術尋找油[3]是通過提取遙感影像的烴類微滲漏信息來預測油區的烴類微滲漏暈以其特有的波譜特性可以被遙感技術檢測,從而實現油氣預測,這也是遙感技術直接找油的原理。
2.3 遙感在城市建設中的應用
城市是一個時代經濟、社會、科學和文化的匯聚點,在全面建設小康社會中,我國城市化速度還將加快。遙感在城市建設中應用主要為以下三個方面:1)城市景觀結構調查。土地是城市賴以存在的物質基礎,城市遙感首先就是調查城市土地利用狀況,提供工商業、文化、交通、綠地和水體的分布和面積;2)城市道路規劃與交通環境分析。低空航空攝影[4]對全市車流的瞬時調查,就可以幾乎同時測出各個路段和交叉路口的機動車和自行車的車流密度,編繪出主要道路交叉口的車流量圖,既簡便易行,又準確可靠,在交通管理、道路拓寬和過街橋、立交橋選址等方面,都能夠發揮作用;3)城市環境污染調查。受污染損害的植物[5],葉片葉綠素降低,在彩色紅外像片上紅的成分減少,污染程度通過影像色調的變化被記錄下來,再參考樹木缺株、形態或冠幅變小的程度,就可以繪制出分輕、中、重三級的污染程度。
2.4 遙感在海洋領域的應用
海洋遙感[6]是指以海洋及海岸帶作為監測、研究對象的遙感,包括物理海洋學遙感、生物海洋學、化學海洋學遙感與海水監測、海洋污染監測等。海洋遙感大幅度提升了海洋調查技術水平,與其余調查手段相比,具有很明顯的優勢。如:不受惡劣自然條件的限制、拓展了海洋調查的廣度、能夠實時長效的進行檢測、龐大的信息獲取量以及應用范圍的多樣性。
2.5 遙感在氣象中的應用
氣象衛星的出現,為人類自上而下觀測大氣層和地表、生態的變化提供了一種新型可靠的手段,由此應運而生的衛星氣象[3]成為大氣科學發展史上又一新的里程碑。氣象遙感的研究內容主要包括兩個方面:一是尋找從衛星上探測和獲取大氣中主要氣象要素和大氣現象的理論和方法;二是研究衛星資料的處理技術和使用方法。例如利用紅外通道和可見光通道中對比,可以很好解決大霧區、中高云區及地表的區分問題,區別出哪些是霧,哪些是云,哪些是地表,此外利用遙感還可以對沙塵暴有很好的監控作用。
2.6 遙感在地質災害管理中的應用
傳統的獲取災害損失評估信息方法主要依靠地面調查以及歷史資料,耗費時間過長且因資料更新滯后,不能及時的體現地質災害管理的作用。隨著遙感技術及其他相關高新技術的高速發展,地質災害遙感調查正處于逐步推廣的階段。衛星遙感技術的宏觀性、全天候和全天時以及周期性,為地質災害的研究提供了強有力的手段,并逐漸成為地球災害監測系統工程中的主要技術。遙感技術已經應用于地質災害管理的整個過程。在地質災害調查、監測、預警、評估的四個階段中,均能夠及時準確的提供調查、評估、預警,為地質災害管理工作的開展提供依據。
2.7 遙感在考古中的應用
考古工作,是探索人類文明發展的重要手段。隨著考古研究工作的擴展,考古學家們從了解個別的考古遺址文化上升到對某一地區、某一國家,或者是更大范圍的一個時空去認識人類文明的發展,這就需要考察更大的范圍與空間,僅依靠地面的考古資料就顯得不足,而且也很難使資料收集得完整,利用肉眼去觀察分析考古遺跡現象受時間、地點、氣候、光照等諸多因素影響,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遙感圖像、航拍像片的分辨率均可達到1m左右,同時可全球、全天候覆蓋,加上特殊信號可以穿透地表,開展更加精確探測的探測工作,這些先進技術在考古研究、文物保護管理上可起到決定性的作用。
從考古的角度來看,人類遺產的挖掘是繼承和弘揚古代文明的重要途經。利用遙感技術開展古遺址尋找、普查研究是最為有效的手段。遙感信息古遺址研究不僅可以填補或充實人類文明歷史,而且對研究古代地緣政治,確定歷史時期的軍事和疆域爭議十分重要,且將大大提高田野考古的效率和質量,把我國的考古學提高到一個新的高度。
3 遙感應用的發展趨勢
隨著遙感技術應用研究的深入發展,遙感數據分辨率不斷提高,數據量持續增長,數據處理的方法和程序也日趨復雜,從而導致GIS系統所需要解決的問題也越來越多,GIS的發展也更加偏向于解決數據的存儲、管理和處理,但這樣并不能從根本解決問題。經過不斷的總結,最終發現如果想要解決實際應用中出現的問題,就必須多技術、多方法、多角度、多渠道對數據進行搜集處理。遙感技術,是一種信息獲取的技術,相對缺乏信息處理、提取以及解決問題的能力。因而科學家們將遙感技術與GIS、GPS、計算機、仿真、虛擬等多種信息技術緊密結合,共同應用解決復雜的綜合問題。
“3S”技術集成就是在這樣的背景下產生的,3S技術[10]即指遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)3種技術集成的總稱。“3S”集成技術的應用,是一個自然的發展趨勢,RS和GPS為GIS進行空間分析提供了更新區域信息和空間定位信息,從RS和GPS提供的大量數據中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為決策的科學依據。GIS、RS和GPS三者技術的集成,形成了一個更加完整、準確及實施的對地觀測、分析及應用系統,從而推動了遙感技術的進步。
4 結論
綜上,遙感應用既是系統科學又是系統工程,既是區域性的又是全球性的,既是邊緣科學又是交叉科學。通過對以上土地監測、地質礦產調查、城市建設、環境與災害監測、海洋、氣象與考古遙感等幾個主要方面遙感技術應用的介紹,可以看出遙感已經滲透到社會生活及科研領域的各個方面,3S技術的集成已經成為必然,我們應該進一步發掘遙感技術應用的潛力,開拓遙感技術應用的新局面,更加有效的保護和科學的利用好我國的資源與環境。
參考文獻
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在這場意義深遠的革命中,作為生產信息產品的統計部門,具有著實現統計跨越式發展的極大優勢。緣何此說,其一、具有社會經濟內涵的數據是統計工作成果的特征,而數字科學也是信息產業的基礎和核心,“數字”把二者聯系的如此之近,更何況統計信息也是信息產品的一部分;其二、計算機、應用軟件、網絡等是具有代表性的信息產業產品,而統計用戶是這些產品最穩定的用戶之一,統計工作為這些技術領域的發展不斷提供著新的市場需求;其三、信息產業發展的基礎是具有完善的標準體系,而統計工作的全過程、構成統計報表制度的諸因素無一不是建立在統一的標準體系之上;其四、統計自身也是生產信息產品的部門,信息產業發展的總趨勢必將帶動統計事業的不斷前進,而統計信息產品的逐步升級也將促進信息產業的不斷發展。由此看來,統計部門沒有理由不抓住國家“十五”計劃綱要提出“加速發展信息產業,大力推進信息化”的有利契機,迎接21世紀的挑戰,力爭“十五”實現統計全方位的電子化戰略目標。該目標的實現將預示著統計信息產品的技術含量大幅度提高。統計工作全部在網絡環境下運行,實現統計政務電子化、統計工作流程電子化、統計辦公電子化,統計生產力實現跨越式發展?!翱缭绞健鳖A示著統計信息產品的時效性將以數倍數提高、統計傳統勞動力將相應減少、統計數據技術性差錯將大幅度降低、統計整體工作水平邁上一個新臺階。“九五”期間,統計辦公電子化在國家和省市政府統計部門已取得較大進展,本文不再過多議述,僅就統計政務電子化和統計工作流程電子化談點意見。
一、統計政務電子化
隨著我國市場經濟體制的建立和加入WTO的臨近,政府管理體制的創新迫在眉睫,要求政府職能盡快地轉移到搞好宏觀調控、維護市場秩序、創造良好環境、提供公共服務上來。小平同志講過:管理就是服務?!胺帐健钡墓芾硎鞘袌鼋洕w制國家通用的政府管理模式。電子政務將推動政府職能的轉變,也正是“服務式”管理模式的具體體現。
統計政務是政府行政管理的一個組成內容,它包括統計工作人員的資格認定、統計調查單位登記備案、部門統計調查項目和涉外統計調查項目的審批備案等,統計政務電子化是電子政務的一個組成部分。根據這些統計政務項目的性質,“十五”期間,應把統計調查單位登記備案、部門統計調查項目和涉外統計調查項目的審批備案等政府統計機構審批備案事項納入電子政務的范圍。在實現形式上,統計調查單位登記備案可以納入一個地區電子政務總流程,而部門統計調查項目和涉外統計調查項目的審批備案可以通過網絡報批。統計調查單位登記納入一個地區電子政務總流程將是統計政務邁出的重要一步。
電子政務就是在現代網絡環境下,運用計算機通信技術,構建一個政府辦公平臺,使用戶只要持有一臺電腦,即可在任何方便的時間和方便的地點獲得政府的信息和服務。這種減少環節、提高實效、方便用戶的政府對社會辦公系統是對傳統辦公模式的根本變革。本文將以電子政務中的一項重要內容棗政府各部門對企、事業單位和個體生產經營者辦理各類行政審批事項實現網絡化為切入點,對電子政務談談己見。
企業辦理一項政府審批事項曾經歷了多點多次式(即企業要多次光顧多個衙門,才可獲取多種批準證書)到多次一點式(即企業要多次光顧一個大廳可以獲取多種批準證書)。而未來網絡登記和審批模式則達到一次一點式(即政府各部門的登記審批以及備案手續均在網上進行,只需一次光顧一個大廳即可獲取所有審批證件)。網絡登記和審批模式至少可以實現四個方面的目標:一是規范政府行為,促使政府各部門依法行政。網上審批和登記內容必須是具有法律依據或政府批準的行政審批事項,除此之外企業將不予辦理報批;二是有利于增加政府行政透明度,做到政務公開,利于社會公眾對政府的有效監督,促進政府部門的勤政廉政建設;三是減少企業申報程序中的重復工作量,避免技術性差錯;四是可以實現政府各部門之間的信息資源共享??傊@種政務辦公模式將促進政府由單一管理型向服務管理型轉變,促進政府真正成為廉潔高效的政府;同時也促使企業和生產經營者通過依法辦理登記報批,對政府依法履行義務,依法經營納稅。
實現登記審批網絡化要具備五個前提條件:一是政府要確定一個部門,賦予其網絡辦公總策劃、總協調的職能,促使政府各職能部門消除部門利益,形成政府辦公“一盤棋”的格局;二是要有電子政務的統一標準,例如:統一的企業(單位)編碼(即企業(單位)身份號)、統一的登記注冊類型、統一的國民經濟行業分類標準等等,避免用戶在使用公共信息中由于標準不統一而造成的混亂;三是要有一個科學的、可以實現政府各部門服務管理職能程序的、方便企業操作的電子政務辦公流程,例如北京西城區政府“一站式”服務大廳的新辦企業審批項目流程是這樣的:企業名稱預先登記領取工商注冊登記表辦理前置審批開據房產證、入資、驗資企業審批、發法人執照或營業執照刻章審批開設銀行帳戶辦理機構代碼登記辦理國稅登記辦理地稅登記辦理統計登記辦理社會保險登記辦理戶外廣告審批辦理旅店業審定價辦理商委糧食審批辦理科技企業認證當地工商所備案。(隨著政府職能的轉變,以上部分政府審批登記項目可以逐步移交給行業協會,發揮中介組織規范企業市場行為的作用。)科學的運行流程一環扣一環相互聯系相互制約,相同信息只取一次,避免重復和差錯。四是建立完善的網絡安全系統。網絡安全一直是困擾電子政務的難點問題之一,包括建立網絡防毒、安全認證、信息資源分級分層使用的安全體系,這些在技術上都應得到解決。五是要統一電子操作系統,要編制一個科學統一的流程軟件。而以上五個方面都是建立在政府是一個有機的工作整體的基礎上,其工作出發點統一在服務基層,依法行政上。統計登記是政府統計部門依法行政的一項主要內容,是政府統計掌握調查對象,建立統計渠道的重要途徑,隨著政府登記審批電子系統的建立,統計登記網絡化將得以實現。目前,中關村海淀園區管委會正在作“一網式”辦公的嘗試,但受其職能限制,服務對象僅限于入區企業。政府網絡登記和審批模式應盡快在地、市級政府推開。目前的難點不是業務、技術問題,而是統一認識,組織協調問題,因此政府決策者應在此點上有所創新和突破。
二、統計工作流程電子化
統計工作流程電子化是統計系統內部實現的,它是指統計信息產品生產的全過程的電子化,即統計基礎數據的采集統計數據的加工處理統計數據質量控制統計初級產品的開發統計信息產品的統計信息資源管理等統計工作的全過程。實現從“九五”時期的人工作業或部分電子化向“十五”的全過程電子化跨越。
統計數據采集實現由以統計報表、軟磁盤為主轉變為以網絡傳輸為主。加強各級政府統計部門和基層企業的計算機網絡化水平,加強統計信息網絡安全建設,在“十五”時期,國家、?。ㄖ陛犑校┖偷兀ㄊ校┘壵y計局之間、限額以上統計調查企業(單位)與各級政府統計局之間應具備網絡快速傳遞的硬件和設施水平;實現政府統計局對企業、上級政府統計部門與下一級政府統計部門之間統計制度、統計培訓、電子程序的網絡傳遞;實現基層企業(單位)統計數據信息的網上直報。最大限度地減少統計報送環節,解決基層統計人員力量不足的矛盾。
統計數據處理應用程序由專業各自開發轉變為集中統一研制。統一數據處理操作平臺、應用軟件、文件格式;統一實行統計“一套表”制度,統一單位屬性標識代碼、統計指標代碼;統一數據處理和審核程序;實現準確、高效、方便的數據處理模式。
統計信息資料的開發利用由傳統單一模式轉變為現代多元模式。筆者認為,統計信息可以形成8個系統15個數據庫:一是統計法律法規系統(統計法律、法規、規章、規范性文件數據庫);二是統計調查單位管理系統(統計法人單位數據庫、統計產業活動單位數據庫)三是地理信息系統(統計調查單位地理分布數據庫、人口地理分布數據庫);四是統計調查項目管理系統(政府統計調查項目庫、部門統計調查項目數據庫、基礎統計指標及指標解釋數據庫、派生指標數據來源及計算方法數據庫、統計標準數據庫、統計調查方法數據庫)、五是專項統計調查信息系統(國民經濟各行業統計調查數據庫);六是統計質量評估系統(統計指標數據邏輯關系庫、統計數據質量評估庫);七是統計分析系統(統計分析模型應用軟件);八是統計新聞系統。