前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的地理信息系統行業現狀主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞交通地理信息地理信息系統交通領域GIS技術 應用分析
Abstract
With the development of science and technology, continuous application of information network technology mature, the application of geographical information system, geographic information system has become the industry general platform software technology, widely used in various sectors of information. Geographic information system as the basic supporting technology is widely applied, display and management in highway, waterway transportation, the traffic department, forming a unique platform of geographic information system for transportation.
Analysis and application of transportation field keyword traffic geographic information system GIS Technology
中圖分類號:F512.99文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
地理信息系統(Geographic Informaiton System,GIS)是一種十分獨特并且十分重要的空間信息系統,它主要功能為采集、存儲空間地理分布有關的數據,進行管理、分析和描述區域性或整體地表和大氣層的空間和地理分布有關的信息。隨著GIS的成熟應用,該技術已發展成為跨行業通用的平臺軟件技術,廣泛應用于各行業信息化。
在交通運輸領域,GIS作為基礎支撐技術被廣泛應用。交通地理信息系統,是GIS技術在交通領域的延伸。是從數據中心建設的層面,根據地理信息數據共享和交換的需要,綜合運用多種現代化先進手段(計算機網絡技術、多媒體技術手段、現代數據庫技術),通過整合信息資源形成統一的交通基礎數據庫,并通過一體化的數據管理平臺提供一站式交通地理信息服務,建立交通地理信息系統與地籍測繪、遙感影像、港航等空間地理信息資源等系統的具有先進技術、方便使用特征的接口。實現數據共享和信息服務,有效降低信息化成本的一種信息系統。
然而,在實際操作過程中,交通數據的種類繁多(包括屬性數據、空間數據、影像數據等),數據量大,操作復雜,人工管理難度大。隨著城市的發展,城市道路交通系統變得復雜起來,諸如多車道、單行線、轉彎限制、立交橋等的出現,尤其是新交規制定以后,交通系統更難以管理,情形變得越來越復雜,已不能滿足現代城市交通地理信息系統發展的要求,交通地理信息系統的發展面臨諸多挑戰。在這樣的前提下,交通地理信息系統標準化勢在必行。
1、交通地理信息系統標準化的意義
信息共享的基礎是信息的標準化問題,是事物發展到一定程度的發展規律,也是生產水平達到某個臨界值之后的基本需要,標準化的本質上是一種管理手段。交通地理信息系統標準化的意義在于能對于一座城市或者一個國家能夠更便捷的管理交通,在于一座城市里的公民能夠采取更為簡單方便獲取到交通地理信息。隨著世界經濟的快速發展,每個城市都以迅猛的速度建設著,改變著,經過長時間的發展,擁有一個極為復雜的道路交通網絡,并且擁有極具地域特色的道路名稱系統,這也決定了交通地理信息的標準化任務的艱難程度,但同時又必須快速改變現狀,因此,交通地理信息系統的標準問題是一項迫在眉睫亟待解決的任務,交通地理信息系統標準化對城市發展,公民生活具有重要的意義。標準化對于交通地理信息的重要意義在所涉及的各部門中早已形成了普遍的共識,因此各部門都需要將標準化擺在實際工作的首位。
首先,交通地理信息系統標準化,采用計算機網絡技術,建立了一座溝通計算機與用戶的橋梁,方便了人們更加快速便捷的找到自己的目標。在現實世界中,人們可以通過具體地址尋找自己的目的地,這種現實世界的定位方式是由一段文字來具體表述的。然而,在地理系統中,目標位置是由所在地的地理空間三維坐標確立的,如該地的經緯度等,抽象的數據可能對專業人士來說并不陌生,但對于普通民眾來說是一串沒有意義的數字或字母組合,沒有任何意義。全球地理定位系統(GPS)接收儀的普及化能夠讓市民能夠輕易準確知道自己的地理坐標,但那種數字上的陌生感不及文字來到具體實在,因此如何用計算機系統中簡單、有條理的記錄來表達現實世界中復雜而又紛亂的城市交通信息,一直是地理信息系統專家們契而不舍的追求目標。對于計算機在計算機語言與人類語言之間的轉化的標準化能夠有效提升交通地理信息系統的效率,能夠讓一般人都能夠熟練掌握運用。
其次,建立現實世界中地址的文字表達與計算機系統中位置的坐標表達之間的橋梁,建立位置信息轉換的標準,確定地址編碼的準則,是交通地理信息系統標準化的另一重要意義。
但是,科學技術的快速發展極大地促進了信息化管理系統在自來水管網中的應用,并使得供水管網的現代化建設程度不斷完善和更新。本文首先簡要分析了地理信息系統建設的背景及其具有的特點,然后從理論結合實踐的角度闡述了其在自來水行業的實踐應用情況,最后對其目前存在的問題及其對應措施進行了簡要分析。
在傳統的自來水管網管理中,一般是通過圖紙圖表描述進行管理的,圖紙圖檔資料不便于查詢和保存。城市化進程的快速推進急劇增加了自來水的管網密集程度,并且使其縱橫交錯程度進一步加強。
一旦發生供水事故, 對于錯綜復雜的管線網絡,就無法及時采取相應措施,以致于管理起來非常被動,這也就給供水企業帶來巨大的經濟損失和不良的社會影響。
所以說,隨著管網建設的不斷發展,傳統的手工管理方式難以做到科學系統的管理,無法滿足現代企業管理的發展需要。
為了徹底改變這一現狀,必須采用最新的信息技術來管理自來水管網資料,實現管網基礎信息管理與業務管理的同步發展,改變供水公司的工作模式,進而提高技術服務信譽和質量。
1 地理信息系統在國內供水行業中的應用
1.1 地理信息系統具備的特征
(1)實現數據信息共享,進而保證數據信息的一致性與及時性;
(2)實現與監控系統的動態鏈接,完成當前最新數據的實時查看與調閱讀取;
(3)實現對調壓站、管網等坐標定位或跟蹤,及時完成對指揮車、檢測車等采集數據信息的統計和分析;
(4)實現與其他設備的協同作業,進而具備圖形、屬性和影像等大容量數據信息的處理能力;
(5)實現動態拓撲功能的自動維護。
1.2地理信息系統在供水管網系統管理中的實踐應用
眾所周知,地理信息系統在實踐之初主要用于統計和查詢等基本功能。經過逐漸發展,其已逐步向更深層次的應用方向發展,其在自來水管網信息管理中的應用主要也是日常管理方面,比如圖形或數據的錄入與管理、管線設備的查詢統計和分析、管網出現事故時的仿真分析與實現等。
(1)自來水管網的日常運行管理運行。地理信息系統的應用首先就是管網的日常運行管理。地理信息系統可以提供管網運行的基本數據信息,及時了解管轄范圍內的管線、閘井和調壓站的動態運行情況。這樣可以及時跟蹤巡檢路線,以確保自來水管網運行更加安全可靠。
(2)實現自來水信息管理的綜合調度功能。利用地理信息系統可以快速完成自來水管網的綜合調度功能。比如,對調壓站進行調壓作業時,由于人們在白天工作時間和晚上休息時間對自來水的需求不同,所以說調壓站針對此種現實情況可以通過地理信息系統察看可能受影響的區域范圍、管網工況參數及用水負荷分析等,及時進行調壓。另外,還可以利用地理信息系統完成自來水有關高峰系數、用水量的歷史記錄等基礎數據信息的記錄。
(3)實現動態監測與功能分析,為應急搶險指揮提供支持。在日常運行過程中,為了有效預防災害,當地主管部門對管網經過區域的地表震動位移和速度等相關數據信息進行實時監測,并分析所面臨的風險。我國某地的自來水管網服務范圍大概涉及150萬人,整個供水網絡包括3000公里左右的干線網管,3個水廠,45個泵站。當管網出現事故緊急搶修時,需要利用地理信息系統準確獲取爆管等需要搶修的地面位置,準確快速地確定故障區域,及時確定搶修方案,這樣就能夠為應急搶險提供及時支持。所以說,應該利用地理信息系統實現自來水管網與城市地形圖的一致統一,使其完成動態管理,為自來水管網的信息管理提供信息服務和數據支持。
(4)實現對腐蝕管網的控制信息管理。對腐蝕管網的數據信息進行登記錄入工作,以完成基礎數據信息的原始積累工作。這樣就可以以此為基準,對腐蝕管網完成控制方案的制定工作,并對系統運行結果進行預測和仿真。
2 地理信息系統在實踐中面臨的問題及解決措施
雖然地理信息系統在自來水管網系統中有了廣泛應用,但是在將來的使用過程中,還要對系統以下方面進行逐步完善和擴展。
(1)由于地理信息系統的數據量相當龐大,這就造成其對計算機的硬件配置條件要求很高,比如內存和硬盤存儲量較大,CPU速度要求較高。所以說資源配置不同的單位仍無法滿足地理信息系統的使用性能,并仍有所欠缺。針對這一情況,應將自來水管網的數據信息進行集中管理,并對計算機硬件系統和軟件系統進行適時、分批分步地更新,有利于計算機系統整體性能的提高。
(2)在地理信息系統應用于自來水管網初期,其對管網的數據處理能力十分有限。所以說只能滿足圖紙檢索和方案制定等初級業務。系統通過采取掃描數字化等措施進行升級改進,并且搜集與整理管線數據等基礎信息,使自來水管網信息系統的管網數據更加完整,以最大限度擴大系統的可用性。
(3)地理信息系統在自來水管網信息系統中的動態管理問題。傳統的管理方式只能通過增加查詢次數進行不斷巡邏來維護管網,這樣不僅耗費大量人力,而且工作效率極低。地理信息系統引入到自來水管網系統后,野外勘探測量小組通過采用勘探測量儀器,建立了GPS控制網和常規測量控制網,這樣可以利用地理信息系統完成資料整理和可疑管網數據查詢問題,以便于現場探查核實,從而保證自來水管網數據的動態性。
3 結語
地理信息系統在自來水管網系統中的實踐應用,不僅使得自來水管網系統實現了數據采集在廣度和深度方向上都有了極大提高,為供水部門提供詳細的供水信息平臺,快速準確地提供數據信息,而且對自來水管網系統的管理工作有了很大擴充,實現了信息處理的量化、可視化和資源共享,極大地方便了自來水管網系統在生產運營管理上的應用。
關鍵詞:地理信息系統;森林資源管理;應用
前言
森林資源屬于可再生的資源,該資源是由多種多樣的植物組成,一般情況下森林資源的生長周期比較長久,地形較為復雜并且具有比較特殊的變化規律。目前,森林資源的管理與決策幾乎都與其空間位置有關,而傳統的森林資源管理方法缺乏直觀性,為林業部門的管理工作帶來了許多困難。
通過利用地理信息系統對森林資源進行管理,可以將區域內的森林資源信息,包括林種、樹種、土壤、坡度、海拔等信息與空間位置一一對應,并以地圖的方式直觀地展現出來。地理信息系統還可以將林業部門實際業務與空間分析相結合,為林業管理者在決策上提供科學可靠、及時有效的信息,為森林資源管理提供科學的依據。由此可知,地理信息系統在森林資源管理中占據著較為重要的地位,也是必不可少的管理工具,能夠更好、更合理對森林資源進行管理和利用,促進林業的經營管理走上可持續發展道路。
1 地理信息系統的應用
地理信息系統是以地理空間數據為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示。地理信息系統可以對大量的信息進行有效且準確地分析,該系統包含地理、環境、計算機、空間以及管理等技術,屬于新興的邊緣學,它的優勢在于對空間信息的管理與分析。目前,地理信息系統已經廣泛應用于國土調查、森林資源、水利建設、城市規劃等多個行業。
2 地理信息系統在森林資源管理中的應用
2.1 地理信息系統在森林資源檔案管理中的應用
森林資源檔案管理屬于森林資源管理中的重要組成部分,也是其最基本的內容。地理信息系統能夠為森林資源檔案管理提供有效的管理模式,一方面能夠將森林資源中復雜且數量龐大的信息進行分類且有效地管理,另一方面能夠對森林資源信息進行空間分析及規劃,大幅度提升森林資源的利用率。
就目前而言,森林資源地理信息管理系統主要是采用地表模型與森林資源矢量數據相疊加,以地圖的方式直觀地進行展示。通過對森林資源數據的不斷更新,可以做到對森林資源的動態管理和監測,從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。
2.1.1 實現數據一體化查詢
地理信息系統能夠將森林資源信息,森林面積、森林蓄積、森林類型、林種分布、樹種結構、林齡結構及變動情況等信息以地圖的方式直觀地展現出來,同時實現森林資源空間數據與屬性數據的雙向查詢。例如可以通過地理位置來查詢該位置下森林資源的屬性數據,包括林班號、小班號、林種、樹種、土壤等情況,也可以通過森林資源的屬性數據來查詢該類森林資源的地理位置以及同類森林資源的分布情況。
2.1.2 實現空間圖形與空間屬性同時更新
地理信息系統優勢在于對空間信息的管理與分析,且空間圖形與空間屬性是聯動的,如果空間圖形數據發生變化,那么空間屬性數據也會隨著空間圖形數據的變化而變化,實現空間圖形和空間屬性同時更新。例如在修編森林資源圖斑的同時,圖斑的面積也會隨之進行變化。
2.1.3 實現資源統計的數據表格和圖形一同輸出
地理信息系統具有對空間數據庫進行管理的強大功能,利用系統中的空間數據分析功能能夠做出許多森林資源數據相對應的統計報表,如林相圖、森林資源分布圖等,與此同時,能夠將原先繁雜的林業專題圖簡單化,快速將多種林業方面專業的專題圖形進行編制,方便查詢、保存以及更新相關的數據,從而提高林業部門技術人員的工作效率。
2.2 地理信息系統在結構調整方面的應用
2.2.1 在林種和樹種的結構方面的調整
地理信息系統能夠將自然環境保護區域、防護林、防火隔離帶等區域進行合理劃分,并以圖形方式進行展示。根據森林資源的分布特點、分布情況以及社會對其的需求進行有針對性的分析,并根據森林資源不同的空間分布情況進行合理布局,例如對水源的涵養植物、具有經濟效益的樹木以及生態防護樹木等進行合理布局。
2.2.2 年齡結構調整
根據森林資源的樹木生長時間或者階段的經濟效益、森林生態效益、地形、地貌以及土質等自然條件的空間分布特點,采用地理信息系統以及相應的管理技術來將樹木的年齡等方面進行合理調整。在將森林資源樹木年齡進行合理調整后,根據其實際情況進行綠化造林,減少土地荒廢的現象,加快森林中樹木的成長,保證每個區域的樹木年齡合理化,從而使森林資源能夠充分發揮經濟效益。
2.3 地理信息系統在森林資源政策管理方面的應用
地理信息系統可以作為森林資源管理的信息管理系統,讓地理信息系統將森林資源作業報批、樹木生產計劃以及資源計劃審核工作等做好合理規劃。保證森林資源的作業項目能夠得到審批,順利開展該方面的工作。
地理信息系統作為綜合性較強的管理系統,在一定程度上能在對森林資源的政策管理方面發揮比較重要的作用,能夠作為森林資源政策管理的重要科學依據。地理信息系統能夠對相關信息進行準確地計算、有效地分析以及形象地模擬展示,可以為森林資源管理中出現的問題或者困難提供有效的解決辦法以及關乎政策方面的意見和建議。
2.4 地理信息系統在森林資源經營管理方面的應用
2.4.1 限制樹木的開采和砍伐
可以采用地理信息系統,結合地域特點、林種優勢等信息對森林資源采伐方面制定合理且有針對性的采伐計劃,確定采伐樹木的面積、范圍、樹種、方式、采伐地點以及采伐目的。
2.4.2 造林規劃
采用地理信息系統制作相應的森林樹木分布圖表,對森林地形特點進行有效分析,并且結合森林資源的實際情況,選擇適合生長的樹種以及樹種適合生長的區域。
2.5 地理信息系統在森林資源預防災害方面的應用
眾所周知,森林火災以及病蟲災害會對其產生較大的不良影響,必須對這些方面進行有效地管理和控制,可利用地理信息系統來對森林資源進行網格化管理。首先將森林資源分為多個管護責任區,為每一管護責任區設置一名或多名森林管護人員,森林管護人員在日常工作中,可以通過以編緝短信、電話報告等方式,對管護責任區內發生火情、火警、森林病蟲害,以及破壞林地、林木等森林資源的事件進行報告。在接收報告的同時,地理信息系統中立即顯示發生災害管護責任區的位置以及災害情況,方便林業部門領導能夠及時做出決策,減少災害帶來的損失。
3 結束語
地理信息系統在森林資源管理工作中逐漸占據重要的地位,發揮著重要的作用。隨著地理信息系統不斷完善、規范和改進,地理信息系統在森林資源管理工作中的應用范圍也會越來越廣泛。
參考文獻
[1]王祥.地理信息系統在森林資源管理中的應用[J].廣東科技,2014(8):169-170.
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?,F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).
關鍵詞:房地產 測繪技術 應用與發展
中圖分類號:F293.3文獻標識碼: A
前言
房地產測繪是伴隨著我國房地產行業的發展而出現的,它是為我國房地產的各種管理服務的。 它是對實際的建筑對象和土地狀況進行現場的測量和勘察,同時利用建筑的平面圖、剖面圖所形成的一種原理,把實際測繪到的對象和數據進行比對分析后,對其進行整理并使用平面圖等圖表形式將其表達出來。 下面我們對房地產的測繪現狀和測繪技術運用進行分析, 通過分析能夠在很大程度上提升我國房地產的測繪技術, 從而能夠使其更好地為我國房地產事業所服務。
一、房地產測繪的基本內容
我國房地產測繪是近幾年來發展起來的,其主要是對土地和房屋的面積,數量以及空間位置的測繪和對土地房屋的權屬、用途、類型等進行調查的工作。在掌握了一定的測繪技術的前提下使用測繪設備進行對房地產的測繪,要根據國家的相關規定,以測繪為依照,進行對房屋土地的面積測算,并且將結果以數據和圖形的模式展現出來。房地產的測繪是法定的測繪,同時又是專業的測繪,其測繪的結果也是具有法律效力的。房地產的測繪主要包括基礎的測繪以及項目的測繪,這兩者要同時進行,共同完成房地產測繪的工作。
二、房地產測繪的現狀
現在隨著房屋歸屬權的問題受到人們越來越多的關注,房地產的測繪工作得到了更好的發展, 可是由于房地產的測繪技術起步較晚,所以還不是很完善,在這其中存在著各種各樣的問題。
1、雖然房地產的測繪工作很重要,可是由于當前其沒有一個合理的科學的定位,因此普遍被認為是一項很簡單的工作,這就使得其在測繪行業領域沒有得到應有的重視。
2、此外,當前的房地產測繪行業都存在著技術落后的問題,一些先進的新技術不能得到很好的應用,不能滿足社會的進步和經濟的發展對房地產測繪提出的新的要求。
三、測繪技術在房地產測繪中的發展和應用
房地產行業的快速發展,以往人工為主的測量技術已經不能滿足房產開發、交易對測繪精度的要求。為滿足房產管理與房產開發等的需要,房地產測繪新技術也得到了相應的發展和應用。全站儀、RTK 測繪技術、信息地理系統以及計算機制圖等技術等都在不斷應用于房地產測繪行業中。
1、全站儀測繪技術在房地產測繪中的應用
全站儀在測繪行業廣泛應用,是集測距、測角、微處理等功能于一體的多功能新型數據采集儀器。全站儀可以人工操作也可以遠程控制,通過存儲設備實現記錄、輸出測量數據。全站儀這一常用測量技術不斷更新,測繪操作自動化,測量質量不斷提高,在房地產測繪中的應用
也越來越廣泛。
2、RTK 技術在房地產測繪中的應用
RTK 技術是新型測繪技術,得到了測繪行業的廣泛關注和青睞。RTK 技術能夠實現從測量到繪制測繪結果的全面自動化,操作簡單,測繪質量較高。RTK技術將基準站觀測到的數據以及已知數據傳輸到流動站,通過流動站的數據處理,得到厘米級的測繪數據,精確度較高。在房地產測繪中應用 RTK 技術能夠精確測量房屋的界限權屬界限,保證房產權管理的公平性,減少房屋測繪數據引起的房產糾紛。另外,GPS 獲得的數據處理后可以直接錄入 GPS 測量系統,系統可以及時的繪制測量地圖。RTK 技術使房地產測繪精度得到了很大的提高,逐漸被應用于房地產測繪中。
3、計算機輔助制圖技術中在房地產測繪中的應用
測繪工作主要包括野外測量、測量數據處理、繪制結果圖。繪制結果圖以往采用手工繪制工作量較大而且精度較低。計算機繪圖技術的出現使測繪技術得到了快速發展,計算機繪圖不僅提高了工作效率,還很程度上提高了繪制的精確度。目前,測繪行業普遍采用 AUTCAD 對測繪數據進行處理,繪制結果圖。AUTCAD 功能強大操作簡單,在房地產測繪數據處理中應用 AUTCAD 繪制房產地圖,能夠更加精確的表示測繪內容。
4、地理信息系統(GIS)在房地產測繪中的應用
地理信息系統 GIS 起源于 20 世紀 60 年代的地理研究技術,以地理空間為基礎,分析地理模型,提供多種動態地理信息,地理信息系統能夠實現測繪工作的數據采集、數據分析、描繪結果的一體化空間管理,具有動態性;地理信息系統數據分析以地理模型為基礎,能夠完成測繪區域的空間分析、多元化綜合分析以及動態分析,提供高質量的地理信息;地理信息系統以計算機為平臺進行數據管理,并用計算機進行地理分析模擬,從而得到有效的地理信息,以驚人的速度完成人類難以達到的分析任務。房地產測繪工作量和數據量大,后期數據處理與結果人工分析比較麻煩而且容易出錯。房地產測量信息系統的出現,解決了傳統測繪工作中存在的問題,使測繪技術得到了快速發展。房地產信息管理的現代化,房地產測繪從野外測量、數據處理、計算機輔助制圖等現代技術一體化、進而形成房地產測繪信息系統。房地產測繪信息系統的建立是一個復雜的工程,它不僅要求較高的測繪專業技術水平,還要求具有較高的計算機水平。美國環境系統研究所(ER-SI)在這一方面做了大量研究,并取得了很大的進步。美國環境系統開發的 GIS 系統已經廣泛被各個領域所采用,給數據測繪工作帶來了第二次技術革命。地理信息系統(GIS)正逐步應用于房地產測繪工作中,減少傳統測繪工作的工作量,提高測繪效率?;?GIS 技術的房地產測繪信息系統是房地產測繪數據管理與處理的強大工具,以 GIS 的方式處理數據,輸出繪制圖及其屬性,大大降低了房地產測繪工作的工作量,提高工作效率。
結語
房地產測繪是采用一定的測繪技術與手段,運用測繪儀器,按照國家相關規定測量城鎮房屋和土地的空間位置、大小、數量等的一項測繪工作,并形成以圖表、文字和數據為主要描述形式的測量結果,是測繪專業的一個分支學科。近幾年來,房地產的市場化,房地產市場突飛猛進的快速發展,同時也帶動了房地產測繪行業的不斷發展。
參考文獻
[1]鄧峰,胡駿紅.房地產測繪面積誤差及精度分析[J].中國高新技術企業,2007(05).
[2]國家測繪局.測繪資質管理規定[Z].2004.
【關鍵詞】電網地理信息系統;關系型數據庫;圖數據庫;拓撲遍歷
隨著中國電力行業生產管理信息化的不斷推進,大多數電網企業已經建立起基于地理信息系統的輸電網絡、配電網絡規劃、營銷、生產、巡檢、搶修、調度等的系信息化系統。目前常用的地理信息系統對電力設備的信息存儲管理都是架構在傳統的關系型數據庫系統(RMDBS)之上。傳統的關系型數據庫系統應用模式深入人心,已為廣大系統用戶及軟件開發廠商所熟悉。基于傳統的關系型數據庫系統可以快速的開發出能滿足業務需求的應用系統。
但是,當電力企業對電網的管理粒度越來越細致、電力企業業務對地理信息系統依賴程度越來越高、地理信息系統存儲的數據量越來越大時,傳統的關系型數據逐漸暴露出其先天的局限性,其中的一些局限無法簡單地通過應用程序優化得到解決。這時,探討另辟蹊徑、使用合適的數據存儲系統顯得適時與必要。
1 地理信息系統數據庫在電網設備管理上的應用現狀
電網線路及各型設備整體上具備顯著的地理位置相關性,在地理信息系統中,電網線路及設備一般分為三類模型:點模型、線模型、面模型。典型的點模型有桿塔、開關等;典型的線模型有架空線、電纜等;典型的面模型有配電房、變電站(根據不同的管理粒度,如不需對變電站內設備進行管理,則變電站可以表達為點模型)等?;诘乩硇畔⑾到y的電網管理系統,一般包含對電網設備模型的屬性信息的管理功能,包括瀏覽、查找、增加、編輯、刪除等操作,系統存儲著管理中需要的設備屬性信息。其中非常重要的的屬性信息包括:設備所在地理坐標,各設備之間的連接關系,各設備之間的從屬關系,設備本身的狀態信息(例如開關的開合狀態)。所有這些電網設備屬性以及電網設備間的關聯從屬關系,均存放在關系型數據庫中,通常,各企業均采用關系型數據庫(例如Oracle),將這些屬性信息及關系信息存儲在關系表中,通過標準的SQL操作對信息進行新建、檢索、更新。
1.1 主要應用點
地理信息系統通過企業數據總線,與各業務系統進行了松耦合的服務集成和交互,為各業務應用提供各類電網空間信息服務,提供的業務支撐包括以下領域:生產管理、營銷管理、調度管理、搶修管理、綜合停電、電網規劃等。
生產管理應用有:設備圖形描繪錄入、設備屬性編輯、設備連接從屬關系錄入等。
營銷業務應用有:設備查詢定位、電網拓撲分析、專題圖展示、戶變關系交互、業擴報裝輔助決策、負荷遷移輔助決策等。
調度業務應用有:專題圖展現、專題圖審核與、電網圖形數據交換等。
搶修管理應用:應急資源查詢定位、電網拓撲關系分析、熱點查詢定位、專題圖展示等。
電網規劃業務應用:電網規劃模型管理、規劃圖管理、電網現狀分析、區域負荷分析、變電站選址輔助決策、線路供電廊帶等。
綜合停電業務應用:為綜合停電提供電網拓撲數據、停電影響用戶數據。
可以看出,以上應用點可以歸類為三類基本的電網地理信息系統服務:
(1)設備屬性、圖紙錄入維護;對應的業務應用是:生產管理應用。
(2)設備定位查詢、圖紙查詢;對應的業務應用是:營銷業務應用、調度業務應用、搶修管理應用等。
(3)電網拓撲連接分析。對應的業務應用是:營銷業務應用、搶修管理應用、電網規劃業務應、綜合停電業務應用。
1.2 主要的局限性及傳統應對方法
1.2.1 電網設備大并發讀寫性能不高
一般關系型數據庫使用關系表級別的查詢緩存,每次表中的一個記錄被更新,整個表的緩存即告失效,需要重新進行加載,這是一種大粒度的緩存。由于日常使用中生產管理系統會頻繁地調用第一類電網地理信息系統服務“設備屬性、圖紙錄入維護”,直接導致數據庫緩存被頻繁更新,造成系統I/O頻繁,影響到第二類和第三類電網地理信息系統服務。
為應對這個局限性,確保大部分第二類和第三類服務的性能,一般采取對編輯錄入結果延(例如在凌晨進行)的方法,以使緩存更新錯開系統業務高峰。
1.2.2 電網模型屬性增減不靈活
關系型數據庫里,由于所有記錄是按行存儲,原則上是假設記錄的長度(即字段個數及長度)是固定的,增刪字段會引表的重構并導致性能的損失。即使采用字典表的組織形式(如Oracle),也會在日積月累的字段增減使得整個表存儲結構的零碎化,慢慢的導致訪問性能下降。如果生產管理上經常對設備屬性進行調整,這個局限會影響到了前文提到的所有三類服務。
為了減輕這個局限帶來的影響,地理信息系統一般采取預先分配字段的方式,建表時先添加多于實際需要的字段,以應付以后的字段增長需求。這樣的設計能有效抵消屬性字段增減帶來的負面影響,但是造成存儲空間上額外開銷。
1.2.3 電網拓撲分析性能低下
由于地理信息系統所采用的關系型數據庫的特點,每一對電網設備的連接關系都被表達成一個二元組的形式,并被按行存儲在存儲介質中。如圖1所示。
圖1 關系型數據庫中設備邏輯的存儲
關系型數據庫均沒有自帶內嵌的節點物理遍歷存儲過程或方法,當要遍歷一次設備連接鏈時,必然要通過應用程序會存儲過程經過對每一個設備節點進行查找才能完成遍歷。假設該連接表建有索引,對每個節點的查詢時間復雜度即為對索引的查詢復雜度
O(nlogn)(1)
由于這個遍歷過程由應用程序執行,因此執行效率還會受應用程序與數據庫系統間數據傳遞開銷影響。
常見的應對方法是嘗試由應用程序將整個連接表導入內存中以減少遍歷過程中對數據的訪問次數。理論上這種方法是可行的,但實際上由于一條設備連接鏈邏輯節點會分布在表中的各個位置而不是集中在一起,而且整個數據庫的設備總數十分大,把整個連接表導入內存并不可行。此問題也是關系型數據庫在電網設備地理信息系統上難以解決的問題,對第三類服務的執行效率造成很大影響。
2 圖數據庫在電網地理信息系統上的應用前景
前文提到關系型數據庫在電網地理信息系統上的應用局限性,雖然大部分局限性均有辦法通過應用程序優化進行減輕,但由此帶來的應用開發難度提升、軟硬件資源的額外消耗,增加了應用系統的建設成本。并且,這些減輕措施并非真正解決根本問題,當遇到極限場合時,這些局限性又會不可控制地爆發。然而,隨著數據庫技術的不斷發展,關系型數據庫的這些局限性均可以通過使用新型數據庫進行有效地解決。
2.1 圖數據庫的技術特點
為了解決的關系型數據庫的種種局限性,業界研發了大量能解決這些問題且各自具有鮮明特點的不同技術,它們可以與現有關系型數據庫相互配合或代替關系型數據庫,它們被統稱為NOSQL數據庫(Not Only SQL-databases)。其中,圖數據庫(Graph Database),是這些NOSQL數據庫中基于大型稠密網絡結構的一種數據庫技術,其技術特點,剛好可以切合電網地理信息系統的種種需求。
2.1.1 圖數據庫的邏輯結構
圖數據庫里的信息建模使用三種構造單元:
節點;
邊;
屬性。
以上三種單元以以下規則進行組織:
節點和邊有可變的屬性列表;
邊具有方向和類型;
兩個節點間可以存在多條邊。
為更感性的了解這個邏輯結構可以參考圖2。
圖2 圖數據庫的邏輯結構
每一個節點相當于關系型數據庫中的一個記錄,節點中的屬性則對應著關系型數據庫中記錄中的字段。由于節點的屬性表是可變的,應用程序隨時可以為一個節點添加刪減屬性,添加屬性不會影響現有代碼任何邏輯。
另外,圖數據庫與關系型數據庫最大的不同點在于,在關系型數據庫中使用連接表(另一個關系表)來表達的連接和從屬關系,在圖數據庫中已經作為一個基本單元來進行表達。
2.1.2 圖數據庫的物理存儲結構
為了支撐前文提到的邏輯結構,開發者對圖數據庫的物理存儲進行了針對性的設計。
節點是按固定大小的記錄順序存儲在物理介質上;
節點帶有兩個固定指針,分別指向其第一個邊和第一個屬性;
邊記錄包含兩個指針,分別指向邊兩端的兩個節點;
屬性除了屬性值外,還帶有兩個指針,分別指向前同一節點(或邊)的前一個屬性和后一個屬性。
為簡便起見,圖3對圖2中的設備1和設備2在圖數據庫中的存儲進行了表述,其他設備只提及被設備2指向的連接。
圖3 圖數據庫的物理存儲結構
由以上結構可知,由于設備節點是順序存儲的定常結構,節點到邊以及邊到節點又是以指針形式存儲,圖數據庫對單個節點或邊的訪問均是直接定位到存儲位置的,不需要進行額外的物理存儲讀寫來對節點或邊進行訪問。
2.2 圖數據庫的優劣勢
2.2.1 優勢
由于圖數據特殊擁有網絡化的邏輯結構及物理存儲結構,在圖數據庫中對節點根據連接關系進行遍歷十分迅速,由于連接關系在數據錄入時就已經建立完畢并且直接反映到物理存儲結構中,對節點網絡的遍歷(無論是深度優先遍歷還是廣度優先遍歷)時間復雜度是常數級的,即
O(n)(2)
同時,由于圖數據庫每個節點均有獨立的屬性列表,因此,可以在如數據庫任意添加或刪除屬性(對應與關系數據庫中的字段),而不對整個數據庫造成負面影響,從而實現良好的伸縮性。
另外,由于圖數據庫不存在表,緩存也是針對節點級別的,因此,數據更新對緩存的總體命中率的影響比關系型數據庫在相同場景下要輕微。
這些優點,恰恰能解決前文提到的關系型數據庫在電網地理信息系統中應用的三個局限性。
2.2.2 劣勢
在眾多優點的光環下,圖數據庫依然有其短板。首先,其不存在關系表,因此數據節點的組織在數據庫層面的邏輯聯系不顯而易見,開發者往往要閱讀應用程序才能完全明白數據間的關系,造成對數據理解的額外開銷。其次,由于圖數據庫以節點及邊為基礎的物理存儲方式,真對某一屬性進行全量數據的分類檢索可能會十分緩慢,不適合用作屬性檢索類的應用基礎。因此,圖數據庫不能完全替代關系型數據庫,在實際應用場景中,圖數據庫應與關系型數據庫互補長短,才能發揮出系統的最大功效。
3 結論
本文對關系型數據庫在電網地理信息系統中的應用局限進行了分析,并針對這些缺陷結合圖數據庫技術特點探討了應用圖數據庫的可行性,得出以下結論:
(1)圖數據庫的優勢可以有效解決現在電網地理信息系統中由于關系型數據庫局限性遇到的問題。
關鍵詞:城市規劃;管理信息系統
Abstract: this paper analyzes the present situation of urban planning and management information system, at present the main problems existing in the application process, and the future prospects for development.
Key words: urban planning; Management information system
中圖分類號:TU984文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1、引言
隨著社會經濟的飛速發展,城市建設的步伐進一步加快,傳統的城市規劃設計、管理和監測手段已經不能滿足城市發展的需要。隨著計算機與網絡技術的發展,城市規劃的信息化程度正逐年提高,特別是以GIS技術為基礎的城市規劃與管理信息系統[1]的推廣應用,提高了城市規劃管理水平,促進了城市管理的現代化。城市規劃與管理信息系統(UPMIS)的核心技術是城市地理信息系統(UGIS)、數字城市(DC)、數據庫、網絡及電子商務技術等[2]。近幾年來,UGIS和DE技術發展迅猛,進一步推進了城市規劃與管理信息系統的快速發展。
2、城市地理信息相關系統概念
2.1城市地理信息系統(UGIS)基本概念
城市地理信息系統(Urban Geographic Information System,簡寫UGIS)是地理信息系統的一個分支,是一種融計算機圖形和數據庫于一體,存儲和處理以城市各種空間實體及其關系為主的高技術系統。它把城市的地理位置和相關屬性有機地結合起來,根據實際需要準確真實、圖文并茂地輸出給用戶,滿足城市建設、企業管理、生產生活等對空間信息的需求。同時,借助其獨有的空間分析功能和可視化表達,進行各種輔助決策。它是城市基礎設施之一,也是一種城市現代化管理、規劃和科學決策的工具之一。
2.2城市規劃與管理信息系統(UPMIS)基本概念
城市規劃與管理信息系統(Urban Planning Management Information System, 簡寫UPMIS)是一個空間型信息系統,系統中所存儲的有關城市測繪、規劃、建設、市政綜合管線等信息,都有著準確的空間定位和定性定量表示,該系統以空間的數據庫為基礎,在計算機軟硬件支持下,有效地實現信息的復合與分解、查詢、檢索和更新以及網上等,該信息系統工程的建設和運行將提高城市規劃管理、分析、決策的準確性。在合理利用土地、協調空間布局以及各項建設的綜合布置方面做到超前和隨機的調控。
2.3數字城市(DC)基本概念
“數字城市”(英文:digital city)以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎,以寬帶網絡為紐帶,運用遙感、全球定位系統、地理信息系統、遙測、仿真-虛擬等技術,對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述,即利用信息技術手段把城市的過去、現狀和未來的全部內容在網絡上進行數字化虛擬實現。
3、城市規劃與管理信息系統應用現狀
3.1以MIS為主體結合GIS的靜態的城市資源管理信息系統
城市資源管理信息系統,以城市的基礎地理信息數據庫、地籍數據庫和地下管網數據庫等空間或非空間數據庫為基礎平臺,實現城市資源的計算機管理。在登錄、查詢、檢索和圖形輸出等方面,比傳統工作有了很大的提高。
3.2以UGIS為主體結合OA的動態規劃管理信息系統
動態規劃管理信息系統,面向城市規劃,推進辦公自動化,加強業務運行系統的建設,擴大服務范圍,提高城市動態模擬、實時監測與調控管理的能力。
3.3以DC為長遠目標,面向城市可持續發展的全數字化信息系統
隨著城市化進程加快,城市密集區的形成,環境、交通等日趨緊張,對網絡化管理和動態調控的需求也日趨增加。遙感系統、全球定位系統、數據自動采集系統和Internet網絡技術的結合應用,使城市動態監測管理、公眾信息、自動輔助決策、宏觀調控能力與城市持續發展等方面都產生了飛躍式的發展,城市規劃與管理信息系統也朝著全數字化發展。
4、城市規劃與管理信息系統存在的問題
4.1信息標準化問題
信息的標準化是城市規劃與管理信息系統推廣的基礎,雖然硬軟件技術的發展使計算機可處理的信息越來越多,但信息的標準化程度直接影響著系統的自動化程度和應用深度。城市規劃與管理信息系統的信息標準化不僅涉及到業務詞匯、專業術語、空間定位、信息分類,還包括數據結構、分層組織、數據交換、制圖輸出及各類成果編制標準等一系列內容[3]。目前,不少城市規劃與管理信息系統的建設中并沒有形成統一的標準,各城市也沒有制定適合本系統的標準化與規范化準則,基本按照已有的行業習慣和方便程度運作各自的城市規劃與管理信息系統的各類信息,這無疑為更大范圍的信息共享與系統推廣設置了障礙。
4.2信息安全與保障體系問題
計算機網絡在實現信息共享推進城市信息化建設中起著越來越大的作用。然而,諸如信息安全、信息污染等一系列問題也隨之泛濫。城市規劃與管理信息系統作為一個業務辦理與服務性的系統,數據既需要保密,又需要向不同用戶各類信息,這必定涉及到信息公開后的安全問題,亟需一套完整完善的信息政策、法律法規,為其發展創造良好的社會環境。目前,各城市及至全國均缺乏完善的信息安全法制,信息化管理機制與信息安全法制的不健全為系統信息安全埋下了隱患[4]。
4.3資源共享問題
城市規劃管理業務涉及大量的城市基礎資料,這些資料往往分散在各個機構和部門,如測繪部門的地形圖、土地部門的土地權屬資料、房管部門的房產資料等。反過來,城市規劃部門的信息也應該為城市其他部門提供參考或服務。然而,目前城市各部門均按照自己的行業規則組織自己的數據,城市基礎數據沒有統一的標準與數據接口,將其他部門提供的數據轉化為自己系統能識別的數據往往增加了一些額外的工作量;此外,除了政府的強制要求,各部門之間基本沒有共享業務資料的習慣。從各城市的狀況來看,規劃部門內部的信息共享程度相對較高,而部門之間經常各自為政,只將部門數據存在內部系統或個人電腦,資源共享程度較低,普遍存在“信息孤島”現象[5] 。這一方面與信息管理機制和數據保密有關,另一方面也是政府各部門資源共享意識淡薄所致。
5、城市規劃與管理信息系統發展前景
[關鍵字]測繪 城市規劃 地理信息系統 意義
[中圖分類號] P2
[文獻碼] C
[文章編號] 1000-405X(2012)-10-32-2
1城市測繪的主要內容
城市、地籍以及房產測繪是城市建設中具有交叉的三大塊,城市測繪數據主要是反映城市地表的自然、經濟、社會諸多要素的特征、形態、位置、大小、分布、類別、名稱以及其它的重要信息。城市測繪資料直觀反映城市的面貌,城市規劃都需要城市測繪提供基礎資料,測繪資料的完整性和準確性接影響和決定城市規劃的制定和城市建設的實施。城市測繪內容包括:城市現狀大比例尺地形圖測繪、城市平面、高程控制網測量、地下管線的測量、建筑用地界線拔定、建筑物的施工放樣、竣工測量、城市規劃道路定線、大型建筑物的沉降測量等。地籍測繪內容包括:地籍平面控制測量、地籍要素調查、地籍要素測量、地籍圖繪制、面積量算、地籍數據庫建設、地籍信息管理系統建立等。地籍測量的成果包括數據集( 控制點和界址點坐標等) 、地籍圖和地籍冊。房產測繪的基本內容包括: 房產平面控制測量、房產調查、房產要素測量、房產圖繪制、房產面積測算、房產權屬、變更測量、成果資料檢查驗收、房產信息系統建設等。
2測繪的社會需求
測繪工作的主要作用體現在:對于行政區域的識別劃分;布設和加密城市控制網,使城市的規劃建設在一個共同的平臺下有序進行;為各級政府機關企事業用戶提供可靠的多比例尺的地形圖,滿足各行各業的使用要求;根據設計要求準確劃分相應建設用地,并對用地情況的監控提供可靠的依據。
社會對測繪信息的需求量很大的,其中大多數是各級政府機關,其次是企業單位。當然這其中的絕大多數資料都被用于城市基礎設施的規劃和建設。規劃管理始終是城市管理工作的熱點,規劃管理工作程序中無不與測繪工作緊密相聯,需要測繪工作有力的支持,從工程建設前的選址用地,建設工程的設計、實施以及最終的規劃驗收,以及規劃行政執法,都離不開地形測量、綜合管線測量、工程測量(建筑放線、驗線) 、規劃竣工驗收測量等工作,這些工作貫穿在整個規劃行政管理的每個環節。因此重視和促進依法測繪才能確保城市規劃的連續性、完整性和統一性。
3 測繪的成果體現--地理信息系統
地理信息系統屬于地理學研究領域,是以各種測繪數據為基礎,采用地理模型分析方法,為地理研究服務的計算機系統。城市規劃信息系統以地理信息系統各種技術為基礎,綜合各種城市測繪數據,目前應用已初見成效、在城市信息化建設過程中,測繪機構的地理信息應用技術、基礎地理數據庫正在發揮著"基礎設施"的巨大支撐作用。隨著這些新技術的不斷出現,測繪在城市建設中所占據的作用和地位也越來越高,也使得我們的工作和學習變得越來越松。
地理信息系統不僅可以服務于城市的規劃與管理工作,如果能增加統計分析功能,計算幾輔助設計結合交通規劃信息,則地理信息系統完全可以獲得更大的拓展,如可以應用在智能交通、現代物流等相關行業。
4各種測繪數據亟待整合以發揮更大功用
地理信息系統主要是為了查詢、分析方便以提高管理、決策的效率、質量、水平。有了數據庫,有了分析工具就可以輔助管理、輔助決策,可以說誰掌握了信息,誰就掌握了決策的主動權。在現實工作中,規劃、建設管理常用的地形信息比現行的標準地形圖簡單,而非地形信息,如土地使用、地籍、房產、管線往往很重要,需要和地形信息結合在一起使用。
南京市為例,就有南京市規劃局的規管系統;國土局的土地信息系統;房產局的房產信息系統。其基礎地理信息來源于不同時期不同的測繪單位,所提要求、標準不同,成果覆蓋范圍、圖形比例尺互有交叉,GIS 應用平臺不同,平面坐標系也分為南京地方坐標系、南京地籍坐標系。而由于房產測量起步較晚,房產基礎圖較為缺乏,在《房產測量規范》中直接載明"房產圖根據需要可利用已有地形圖和地籍圖進行編繪",在房產部門建系統的過程中也確實利用了部分已有的地形圖和地籍圖,但房地產測繪也是城市大比例尺測繪的一種。其方法手段與其他測量并無多大區別,它具有更多的信息源,量大,涉及面廣,內容繁多,圖表復雜,因此它是建立現代城市地理信息系統重要的基礎信息,同時也是城市大比例圖更新的主要基礎資料。地形圖、地籍圖、房產圖其實是基于同一類基礎圖的不同的表現形式,在同一幅底圖上各自增加不同的屬性項,三者如能合而為一,實現基礎圖全市域覆蓋,統一平臺;超脫出部門利益將會取得最大的社會效益。而各地城市建設發展很快,地形圖的現勢性難以保證,轉向GIS 后,信息種類更多,單靠本部門、本系統內要將各種信息都及時地、同步地更新,事實上難以做到。
集成公開化的數據服務從理論上說可避免各個部門重復性地收集與輸入數據,大大降低費用,獲得明顯社會效益。上海浦東新區建設局地理信息系統集成了海量的城市空間數據: 基礎地形數據、土地信息、房產信息、道路交通信息、市政管線信息、規劃信息,其應用覆蓋了所有具有地理信息業務的部門,包括浦江兩岸開發、舊區改造、規劃、土地、房產、建筑、交通、重大工程等等,在城市建設管理中發揮巨大作用。
因此,為了更好地發揮測繪保障服務水平, 發揮地理信息系統在城市建設管理中的作用,應由政府測繪主管部門牽頭,規劃管理、土地管理、房產管理、路政、水利、交通和市政建設等部門共同擔綱,制定統一的數據標準和相關政策,確定唯一的地理信息基礎數據的作業要求、精度、成圖質量,整合現有測繪力量,制定相應的維護、更新機制,確保地理數據的正確性和現勢性,進行統一的城市大比例尺基礎圖提供,各部門在基于一個共享數據平臺的基礎上掛接本部門的專業數據,直接獲得數字化的地形信息,從而極大地減少重復勞動,降低全社會的信息收集與輸入成本,保持空間位置的統一性和精確性。
參考文獻
關鍵詞:遙感影像 RGIS 綜合信息場
水、土地、能源是人類社會生存和發展的三大戰略性資源,而我國水資源問題則更加突出。據預測,到本世紀中葉,我國將進入缺水國家行列,洪澇災害、干旱缺水、水污染和生態環境惡化已成為我國經濟社會可持續發展的重要制約因素。天然水體的實時監測是環境保護的關鍵 ,監測的手段的現代化則顯得尤為重要,隨著科學技術的進步,水質監測技術迅速發展,儀器分析、計算機控制等現代化手段在水質監測中得到了廣泛應用。分析方法從分光光度法、電位法發展到原子吸收法、原子熒光光譜法、氣相色譜法和液相色譜法等;手動和半自動實驗方法、儀器也正逐步被計算機控制的自動監測、遙測裝置所代替,其中配合RS(衛星遙感)的GIS(地理信息系統,Geographical Information System)是一種很先進可行的技術,然而GIS的應用卻存在一些誤區。
1、國內外GIS系統概況
遍閱所有的GIS信息系統,實屬是一種與地面位置相關的信息系統,每種系統皆可以自成體系,差別僅在于功能。如最常見的ESRI公司的ARC/INFO,包含幾千個GIS分析功能,致力于為用戶提供優質服務。另外還有GeoMedia,可利用GemediaWebMap工具,動態生成地圖,支持GIS數據庫的屬性等,也能在“HotSpot”功能下產出靜態地圖。MapInfo公司的MapInfoProfessional是基于Windows之上的桌面地圖軟件,用于存取、可視化、分析綜合的地理數據,以及高級的制圖工具、遠程數據庫存取等。MapXtreme是一個基于Web的地圖應用服務器,因而可以將地圖信息通過Internet/Intranet傳送到整個企業乃至更廣的廣大用戶。Bentley公司主要生產面向工程的軟件,它覆蓋的工程領域有建設/設計、地理、土木、工廠、機械等。國內的GIS產品功能較弱,有:CityGIS采用面向對象的設計和編碼技術,它的最顯著的特點就是圖形操作靈便、實用尤其是對于大數據矢量和圖像;另外它的另一特點體現在它的圖形編輯功能,有利于進行屏幕數字化。MapGIS是國家優選的具有自主版權的地理信息系統軟件平臺,它有三大特點:1.可制作具有出版精度的復雜地質圖,2.海量無縫地圖數據庫管理功能,3.高效的空間分析功能。它將傳統的地圖制圖軟件、數據庫軟件以及數據分析軟件功能匯集到一個統一的平臺,從而為多源地學數據的綜合評價于分析,創造了一個理想的環境。地球上水體(水資源)的時空分布和運動變化信息,并應用GIS方法來研究地球上水體的起源、存在、分布、循環、運動、轉化及質和量的變化規律以及地球上水圈同大氣圈、巖石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關系,并應用這些規律為人類適應、利用、改造和保護環境,實現人與自然和諧相處和人類社會的可持續發展提供服務的知識體系。
2、GIS的誤區
在建立“航空遙感信息系統”時,隨城市發展需求發現,當全世界都在熱衷與研究開發GIS時,卻存在一個較為隱蔽的誤區,而這誤區一直影響到我國,如國內行業以為地理信息基礎平臺,都是測繪地圖,這種誤區將導致我們的認識、我們的出發點,永遠停留在地形圖所的含的少量信息上,為此信息采集和應用將永遠滯后于全世界孜孜不倦追求的高分辨率遙感影像,包括航空遙感和衛星遙感影像。
一種真正的地理信息系統,其含有地表上下空間的各種地理信息,而絕非像僅靠接觸式的勾繪過的地形圖作為基礎地理信息那樣缺乏綜合性。應該認為,基于接觸式勾繪地形圖作為基礎地理信息顯然滿足不了現代城市管理需求,也難稱得上基礎。因為基礎必然具有在此基礎上可以獲得更多的信息和綜合信息量。而地形圖通常指大于1:100萬比例尺、表示地物復雜程度,反映地面主要要素,如地貌、水文、工程建筑、居民點等;適時地測量和調繪成直接成果,是國家最基本地地圖,是編制其他比例尺的土地的基礎,而并非是反映內在聯系綜合性很強的地表遙感影像,所以若把地圖作為基礎地理信息數據來作GIS,顯然遠遠不夠。又因為,當代地理學傾向于對人地關系的地域系統進行綜合研究,而一般地形圖和城市地圖,幾乎無法去進行地理分析研究,沒聽說用地形圖做地理信息地分析研究,以及概括地理和地理學內涵。常規地理信息系統,若以地形圖作為基礎地理信息數據,無疑都已碰到很大困難;而只有抓準地理學精髓觀念和概念,從地理信息系統發展的觀點去分析。
常見GIS不實用的原因是:1.缺乏圖像信息數字化標準和遙感圖像庫。2.專題成果相互之間的迭置分析尚未真正地建立。3.沒有功能靈活與信息傳遞的GIS軟件平臺。很多系統還只是一種表面上的結合,尚未達到學術與應用概念的結合、標準與類型的結合,遠景與近期目標的結合,好像是無標準的記錄系統,無法更新續用,另外如今GIS運行的統計數字,經常不以RS為基礎,而以地形圖作空間特征介紹,常含有“假數真做”的文章,而不用遙感影像作為具體的電子地圖,仿佛身份證,不用免冠照片,而用素描圖,行否?這一點早被國家土地資源管理與監督所證實。充分說明了用遙感照片的方式信息效率要高得多。因此,稱為數字城市的基礎,必須能夠“表達已知、呈現未知、擴大認知、挖掘新知”。
3、RGIS的提出
GIS若是一種以遙感(RS)信息為主的地理信息系統,這類系統有一個最大的特點,其有一個空間特征的綜合信息過程,是一種非接觸式的獲取信息的系統,它是對目前以地形圖為數字框架的地理信息系統的一種突破,從這個意義上講是一種真正的地理信息系統,其含有地表上下空間的各種地理信息,而絕非像僅靠接觸式的勾繪過的地形圖作為基礎地理信息那樣缺乏綜合性。當時在GIS環境中,遙感信息的應用技術未形成一個實用的系統,GIS表達能力遠非今日可比,明顯的弱點是對信息的容納和調用存在問題,盡管通稱為“遙感信息系統”,試滿足遙感信息查詢、數據庫管理、圖形編輯、制圖、數據分析和輸出,并力求向實用化目標發展,但是缺乏對海量信息及數字城市這樣的認識,而是一種迫于“成果”而快速建立的系統。當回顧與檢驗并找出這些癥結的時候,這就為全新的RS和GIS的研究提供了借鑒:GIS必須以RS為基礎,以信息流為基礎。
GIS定位直接關系到遙感信息庫的建庫定位和相關技術內容,所以定位是本項目的第一基礎:1.要為綜合調查建立圖象庫、文檔庫服務;2.面對越來越多的遙感圖像數據,提出新的方案,包括圖像配準和信息處理模型等。要建立一個良好的平臺,便于政府、行業管理部門對城市建設、管理進行信息分析和信息更新等工作。前者是信息源,是借助于遙感的原理,或者說應用RS技術捕獲城市的面貌的信息。后者是信息處理,是借助于相應的計算機技術開發平臺,或者說GIS軟件平臺作為信息存貯、管理、分析和應用的工具。系統加快了政府管理信息化進程,是適應國民經濟和社會信息化發展的迫切要求,尤其是社會公眾的電信發展如此之快,媒體傳播如此之快,這就加大了政府管理對信息化需求的關注,否則將落后于社會,對政府和企業發展都會有極大影響。同時,是一個動態信息和城市空間信息相關的一種綜合顯示,而且是一個難度不大的及時信息綜合的概念,經過新GIS階段,即突破為“RGIS”。
RGIS是信息科學、空間科學和地理科學的結合,系統要實現空中對地觀察圖像數字化、不同比例尺圖像迭合分析和不同分辨率圖像迭置分析,而建立一個不同點源及不同尺度的遙感數字信息場,使得城市建設和管理者有一個在計算機上就能看到全市綜合特征的信息庫,即綜合信息場。RGIS要體現出以遙感技術和信息系統技術的有機結合,為遙感綜合調查信息在進行統一分類和規整處理的技術方案上進行應用的探索研究,RGIS是一個綜合分析與表達技術。因此RGIS絕對離開不了綜合信息場,也即信息場可視基礎主要以RS為基礎。其中,地理空間與地學也是一個很有尺度的學問,GIS中社會和國民經濟信息等也決不是地圖科學。為此,為區別先前的GIS概念,為推廣和發展,又不屈服于誤解,可稱其為RGIS。當你想把GIS作為傳統地圖的延續,在GIS的開始階段是允許的。然而,這不是GIS的本意。其本意應當是逐漸對所有的行業信息能包容的綜合信息的圖?,F在已經明朗,最好是以包含了定位與定量內容的RS信息的基礎上做行業的幾何信息、空間屬性與統計的支持決策等處理,這才是RGIS城市地理信息系統。以往地形圖的GIS基礎已經只是其中的行業圖件之一了。因為其他行業管理圖件,已經成為各行業自己的GIS基礎,實實在在的基礎。若同時又強調要以地形圖作為所有GIS基礎地理信息圖,這必將引起對地形圖的應用精度和使用期限等問題。從信息化講,實際上應用RGIS作為管理,就是一個隨著管理事件的點源尺度變化而變化的具體的動態信息和靜態信息特征。
RGIS絕不是以地形圖為基礎的地理信息平臺,而是以RS影像為基礎的確實充滿綜合信息的系統平臺。近期,又被一個有效的事例所證實。某城市的人口統計已經完成,人口普查的分布特征底圖,由于其統計底圖單元,是以數百人為單元的實際現狀,這種小單元大比例關系的底圖,統計精度高,而地形圖上是缺乏相關聯信息的,統計的邊界卻無法準確落在城市或郊區“正規”的地形圖上,唯有依靠能反映地面所有微細的綜合信息的彩紅外航空遙感數字影像來解決問題,即解決“統計邊界”信息落地的問題,這就為人口資源環境問題首先解決了人口統計與地面區域的綜合信息相關的表達基礎,為建立客觀、準確的整個人口資源環境發展和分析,建立了可靠的RGIS基礎。有人稱矢量地形圖是一種最為單一的,只是反映了地物簡單的幾何邊界及其位置,高層建筑與多層建筑在地形圖上是區分不出來的,常見一樣的形狀;地面的微小差別,如植被差別、露裸非露裸土地差別、河海防護堤特征、小路小溪等在地形圖上是沒有的,建筑物的外形特征、綠化質量特征等都是找不到的。這些常是統計分析、統計單元的信息邊界,極其重要,如人口統計單元邊界,地形圖上無法整合的話,而航空遙感圖像可淋漓盡致的反應并準確整合。同時,各基礎地理信息系統的矢量線劃表達的信息,依據航空遙感地物信息,即可獲得非常具體的綜合信息,因為在地形圖上你所得到的信息太少,新的認識更少,說實在的沒有一個城市建設和管理者真的是用地形圖來獲得管理信息的,因此,不能依靠地形圖去承擔基礎地理信息的重任,而只有依靠高分辨率的遙感信息才能獲得,并達到這一目標。換言之,矢量地形圖與其他行業管理數字化圖是同一種類型的信息,它們都實際上來源于地表真實寫照的遙感影像?,F代化、信息化、系統化的水質監測體系日益提上議事日程,我們認為在現有的四級水質監測體系下,以提高水質監測技術的現代化、標準化以及管理制度化的水平為目標,逐步建立起實驗室、移動監測和自動監測相結合的立體化監測模式,并統一在水利部水質監測中心之下,可以有效全面的解決我國可持續發展過程中所面臨的水質監測問題。
4、RGIS的展望
RGIS不僅適用于天然水體的實時監測,還適用于各省大、中、小城市其他方面的發展。正在啟動的國家防汛指揮系統工程將在數據傳輸方面采用通信衛星和安全的網絡技術;用遙感技術監測洪澇災害;在七大江河流域建立以RGIS技術為支撐的包括社會經濟、水體、水利工程、地形、土地利用、行政邊界、交通、通信、生命線工程等數據層的分布式防洪基礎背景數據庫或數據倉庫;完善水文及災害預報這些以空間數據為基礎的虛擬地球的技術;以及災前作洪水預報及對未來各種降雨情況下的水情進行模擬等直接為決策提供依據的綜合服務。尤其是目前,正值西部大開發進入了實質性的實施運作階段,城鎮建設作為區域社會經濟活動的中心,正需要有一個這樣的信息基礎,也就是說不可避免地談到數字建設;密切部門間的聯系與合作,相互協調,形成合力,從而有效的提高保護城市環境能力。
轉貼于 參考文獻:
1.莊逢甘、陳述彭,遙感科技論壇,地震出版社2000年.10月ISBN7-5028-1839-1
2.孫建中,21世紀特大城市信息化基礎之一:航空遙感綜合信息場(上)(下),上海建設科技2001年第1、第2期ISSN1005-6637
3.李怡庭.全國水質監測規劃概述.中國水利,2003.7B,
4.吳燦幫,費龍.現代環境監測技術.北京:中國環境科學出版社,1999,
5.李國剛. 環境自動監測技術與設備的發展動態. 第二屆環境監測儀器與現代控制技術在環境治理工程中的應用研討會. 北京,2003.10
6.國家空間信息基礎設施"十五"總體規劃思路和2010年發展遠景研究報告
7.空間技術應用科技發展"十五"規劃和2015年遠景規劃
8.測繪科技發展基金項目:構建"數字中國"地理空間基礎框架總體戰略研究
9.中華人民共和國科學技術部國家遙感中心網站
10.國家遙感中心:全國遙感(3S)行業發展現狀調查與分析