時間:2023-03-16 17:33:12
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇gis技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1.2基于遙感影像和實景影像的圖形信息和屬性信息一體化關鍵技術及實現
1.2.1基于多尺度分割的城市園林綠化資源提取技術傳統的基于像元的遙感影像分析方法對于低分辨率的遙感影像具有較強的適用性,但對于高分辨率的遙感影像,隨著空間分辨率的提高,單個像元所包含的語義信息更多,更多像元呈現混合像元特性,影像上單個像元所表示的信息大部分來自周圍地物,采用基于像元分析的傳統分類算法難以提取所需信息。本次研究中,我們采用了基于面向對象的影像分析方法,針對高分辨率遙感影像中地表物體的形狀、色調、紋理和鄰域關系等復合空間特征,采用閾值分割法、區域分割法等手段,對多波段遙感數據進行多尺度分割,生成不同尺度的對象層,形成對象層次網絡體系。多尺度分割后影像的基本單元已不是單個像元,而是由同質像元組成的多邊形對象,每一多邊形對象不僅包含像元固有的光譜信息,還有多邊形的形狀信息、紋理信息與鄰域信息,對于光譜信息類似的不同種類的園林綠化資源而言,通過多邊形對象其他屬性信息的差異就可以輕松地提取出來。該技術主要分為數據收集與整理、影像預處理、影像分割、建立知識庫、數據提取、指標評價等步驟,技術流程。
1.2.2基于連續實景影像的樹種識別技術及實現實景影像作為第5D產品正在各地“智慧城市”的建設中被廣泛應用。利用連續實景影像數據,從實景影像中提取多角度的樹葉照片,與已經建立完成的樹葉知識庫進行關聯、比對,快速識別不明樹種。該技術的實現主要分為以下幾個步驟:1)建立樹葉知識庫通過日常工作的積累和相關資料的查找,建立各種樹木的照片、文字資料等知識庫。該知識庫包括樹木的照片、樹葉的照片、相關的背景資料等,為后續進行樹種識別,提供足夠的數據支撐,并根據一定的規則,不斷地擴充完善。2)樹葉影像提取基于連續實景影像數據,沿著道路行進方向,提取數據范圍內樹木的空間信息,并根據識別要求,從連續實景影像中提取多個角度的樹葉照片,通過歸納、整理,形成待確認的樹種圖片庫。3)樹種關聯、比對將待確認的樹種圖片庫與已知的樹種數據庫進行比對、分析,比對結果按照相似度的等級進行排序,綜合考慮其他多種因素后,最終確認樹木的類別。通過以上技術有效解決了在園林綠化資源調查中,人為識別樹種存在多樣性的問題,提高了數據調查的效率
內外業一體化關鍵技術及實現移動GIS技術是以移動互聯網為支撐、以智能終端為載體,結合北斗、GPS或基站為定位手段的又一新興GIS技術。傳統的調查方式是利用紙質底圖到實地進行采集,完成采集后交由錄入人員進行數字化工作,最后按應用需求制作成果數據。整個工作中外業采集和內業處理被分離為兩個獨立環節。本次研究中,借助移動GIS技術,利用智能終端集成實時定位模塊,并開發現場編輯、圖形顯示、信息錄入等功能的數據采集功能,將傳統園林資源調查中的外業工作以及內業工作直接在智能終端上完成,形成數字化成果,實現真正意義上的調查工作內外業一體化。
2一體化調查的作業流程
一體化調查的組織與實施主要分為資料收集、數據預處理、基于遙感影像的數據分類、基于連續實景影像的行道樹樹種識別,基于移動GIS的數據現場調查以及整理與入庫等環節。1)資料收集收集調查區域高精度遙感影像數據、連續實景影像數據、基礎地形數據,包括城市地形圖、城市建成區范圍圖、城市總體規劃和城市綠地系統規劃等圖件和文字資料,按照園林資源分類要求,借助統一建模語言,構建全面標準一致、結構統一的多格式、多用途的數據庫。2)數據預處理對收集的高精度遙感影像數據進行幾何糾正、輻射糾正、圖像拼接、圖像增強等處理;對連續實景影像數據進行圖像壓縮、坐標糾正等處理;對基礎地形數據進行格式轉換、分層設色等處理。3)基于遙感影像的數據分類基于高精度遙感影像,建立園林綠化資源特征知識庫,采用面向對象的多尺度分割技術,獲取城市園林資源中公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地、其他綠地等園林綠化資源的初步數據。4)基于連續實景影像的行道樹樹種識別依托連續實景影像采集技術,基于真實的連續實景影像數據,通過計算機輔助人工識別,快速采集道路兩旁的園林資源數據,如行道樹的樹種、高度等。5)基于移動GIS的數據現場調查借助便攜式移動GIS技術,主要針對遙感數據在云霧遮擋、地物屬性解譯不明等情況,由作業人員實地采集公園綠地、附屬綠地、生產綠地等園林綠化資源數據。6)整理與入庫在統一數據規范下,對數據完整性、數學精度、數據語義一致性、邏輯一致性、屬性值的正確性、數據結構和編碼等進行檢查并入庫。
3應用情況
本文提出的城市園林綠化資源一體化調查技術已成功應用于重慶市風景園林局信息化建設中。作為本次研究成果的示范和推廣區,渝北區、南岸區、渝中區、江北區、北碚區、沙坪壩區、九龍坡區、大渡口區、巴南區等主城九區已借助本研究成果完成了轄區內園林綠化資源的調查工作,建立了園林綠化綜合數據庫,實現了園林綠化資源信息化管理。相比于傳統的調查方式,一體化調查技術在很大程度上可以降低外業的工作強度、減少重復勞動、縮短作業周期,同時,調查錯誤率由原來傳統采集方式的5.2%降低到了1%,有效節約了建設成本和管理經費,取得了良好的社會效益和經濟效益。紋理映射后得到更加逼真的模型3D,至此完成整個模型的重建工作。
二GIS技術在交通領域的優勢
GIS技術可以應用在交通領域的線路規劃、管理、設施維護等各個方面,具有其它傳統管理方法無可比擬的優點,具體表現在以下幾個方面:
(1)GIS技術可以將地理圖形數據與交通管理的各種信息有效的結合起來,在空間上進行更加直觀的展示。
(2)利用GIS的空間分析技術(如路徑分析等)可以高效的輔助交通線路規劃、設計、決策等。
(3)利用GIS技術的數據存儲功能,不僅可以對交通數據進行管理,還可以進行交通數據的查詢、分析、統計以及報表輸出。
(4)GIS技術可以以空間的形式實時顯示每條道路的交通流量信息并加以存儲方便以后進行線路分析、規劃。
(5)交通規劃的技術人員在GIS技術的支持下可以使用交通模型、數學模型利用定量的交通參數實現對交通線路的各項指標(如道路的通達性、網絡覆蓋度等)進行計算,以達到對交通線路的最優規劃。
(6)GIS技術應用廣泛、擴展性好,可以實現與其它系統之間數據共享、互聯、互通。
三GIS交通管理系統的主要功能
GIS技術因具強大的信息管理功能和分析功能而得到廣泛應用,這些功能同樣可以應用在交通管理上進而演變為GIS交通管理系統實現以下功能:
(1)數據管理
功能交通線路及其附屬設施都可歸納為點、線、面三種類型,我們不但可以將其坐標和屬性信息存儲在數據庫中,通過地理信息系統最基本的添加、編輯、刪除、查詢功能對信息進行管理,還可以疊加地理底圖,使其具有直觀的空間位置顯示。另外,通過簡單的圖層分類管理、線型顏色變換等方式可以制作出各類所需的專題圖,如交通現狀圖、規劃路網圖、高速公路圖等。
(2)地形分析
功能GIS技術充許我們通過DTM(數字地形模型)以連續分布的點來模擬地形為道路設計提供基于地表的三維數字模型,也可以疊加各類柵格數據如圖片、影像等,使設計者對實地的地形起伏及周邊地形有一個直觀的認識。
(3)路徑分析
功能最短路徑分析是GIS技術中很實用的一個功能,在道路規劃、設計中也可以輔助決策者規劃最優的交通路線,使交通線路更加暢通,切實的緩解交通壓力。
四GIS技術在交通管理上的主要應用
(1)鐵路管理
GIS在這個領域的應用有設施管理、車輛跟蹤、物流分析、緊急事故處理、旅客信息管理等。
(2)港口和水運管理
GIS技術除了提高整體的運輸效率外還能對河床進行分析并預測未來河床的變化,防止長時間的泥沙淤積對水運交通造成阻礙和影響。ESRIGIS軟件已經被成功地應用在巴拿馬運河,悉尼港和德國聯邦水運管理局等重要項目中。
(3)航空和飛行器管理
GIS在航空方面的應用大致可以分為設備管理、機場與周邊環境保護的管理、航運能力以及交通規劃等方面。
(4)公共交通管理
GIS在公交交通管理中的應用主要有、線路規劃和分析、公交調度和緊急事故處理、車輛的自動定位和跟蹤顯示等。
二GIS在公路統計管理中的應用
在實際公路管理中,如果僅僅依靠文字表示的數據,那么很難解決實際操作中出現的問題。為了適應現代公路管理統計的需要,GIS技術就得到了應用。
1數據查詢
公路管理中常用的查詢方法就是GIS數據查詢功能。管理人員可以通過對數據的查詢,來了解數據所在的具體空間位置。如果要選擇一個大于9%的縱坡路段,使用GIS數據查詢就能快速且準確的顯示出這些路段在路網中的位置,這也是應用GIS技術的數據查詢功能的優勢。
2空間查詢
相較于上述提及的數據查詢,空間查詢又是另一種數據查詢方式。進行空間查詢的時候,先選定空間范圍,然后再在這個范圍內收集相關信息的數據。
3GIS在公路設計中的應用
選線設計的時候應用GIS技術,可以基本確定公路的走向。一般的方法是先在數字化的地形圖上選取某一個作為控制點,再把各個控制點連接起來。同時,GIS技術也在橫縱斷面的設計中發揮著重要作用。在進行對公路的縱斷面設計時,GIS技術可以在極短的時間內應用各種方法建立數字高程模型。由于數字高程模型已經存在,公路軟件就能自動的根據事先完成的平面選線,生成地形縱剖面圖。橫斷面的設計一般在縱斷面的設計之后進行,根據完成的平面設計和縱斷面設計,應用GIS技術,公路軟件就可以自動生成橫斷面圖。
4GIS在公路運輸管理中的應用
在公路運輸管理中應用GIS技術,能很好的解決當前公路運輸管理中的不足。由于GIS技術具有地理、地形等數據查詢以及分析統計的功能,在公路運輸的管理當中,可以建立起交通地理信息系統數據庫,為管理部門或用戶提供各種數據查詢方式和分析方法,以及對空間數據的分析。根據地理信息數據庫,利用數據查詢的方式,可以快速找到有關區段、站點、車次等公路信息,而公路運輸的主管部門也可以利用數據的分析方法進行客流情況的分析,從而制定行車計。
5GIS在公路規劃中的應用
在傳統的公路規劃中,主要依靠已知的信息和工程師的經驗,缺少對系統的科學檢測和合理分析,使得設計方案不合理,在實際的操作中造成了資源的浪費,也影響了公路的實用性。為了解決上述問題,在公路規劃中應用GIS技術,首先對數據進行編碼存儲,便于后期的查詢;再在數據庫和相關知識庫的基礎上,利用GIS技術生成各種專用預測分析模型,對現有路網的使用情況和性能進行科學的評估,預測路網性能的變化走向,為公路中長期的規劃提供合理的依據。
二、地理信息系統在中學地理教學中的具體應用
(1)代替傳統教學用圖
對于中學地理教學來說,地圖的作用是至關重要的,它是最為經常用到的教學工具,信息量比較大,且形象直觀。為了培養學生的地理能力,首要的就是要培養其學習地圖的能力,也就是說,要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中,一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授,雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學,可是在使用過程中會占用空間,容易損壞,而利用GIS技術自主制圖,能夠將教師的問題清晰反應出來,也不容易損壞。這樣制作出來的地圖,信息容量比較大,且精度比較高,表現形式具有豐富性,能夠進行動態顯示,容易對內容進行修改以及擴充,也能夠結合具體需求提供信息,另外,它還可以將分布圖以及信息數字進行結合,使學生具有量的概念。
(2)可以進行空間查詢
利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如,在對我國省級行政區進行教學的過程中,教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等,同時還要賦予其屬性,能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外,這種可視化能夠提升學生自身的感性認識,將其學習興趣充分調動起來。
(3)使知識教學更加豐富
GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變,使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習,對學生思維理念加以培養,增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后,學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習,從多個方面對研究內容加以了解,對知識教學加以豐富,使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
三、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
(1)對相關教育資源進行建設
從當前情況看,GIS技術成果一般都被用在商業中,在教學中的應用比較少,因此,要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發,對教師進行GIS知識培訓,是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候,一定要和中學教學進行銜接,多開設GIS課程,對相關教材以及案例數據進行編寫與制作,使教師對學生的學習進行指導,教師要改變傳統單純教授知識的模式,而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前,由于計算機技術不斷發展,教師要對免費資源進行科學利用,利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流,使GIS技術和資源實現共享。
(2)對GIS教育加以普及
在中學地理教學過程中,應用GIS技術,就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后,可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理,之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中,GIS技術的作用越來越重要,因此,要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看,我國很多地區的中學都設置了微機室,雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求,可是學校只要進行認真規劃,合理進行利用,就能確保學生上機機會,使學生對GIS的基礎知識進行操作應用,保證GIS技術的普及。
(3)對相關教育體系進行構建
不能在大學才開始進行GIS教育,要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學,也可以根據課程設置的相關結構,將其分成必修課程和選修課程,構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術,能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度,和地理的前沿科技動態進行接觸,堅持與時俱進的原則,為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
[關鍵詞]地理信息系統多格式數據源多源數據集成
一、多數據格式是多源空間數據集成的瓶頸
1、空間數據多源性的產生和表現
空間數據多源性的產生和表現主要可以概括為以下幾個層次:
(1)多語義性
地理信息指的是地理系統中各種信息,由于地理系統的研究對象的多種類特點決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元(feature),在現實世界中其幾何特征是一致的,但是卻對應著多種語義,如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征;同時也包括經濟社會信息,如行政區界限、人口、產量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義,但不同系統解決問題的側重點也有所不同,因而會存在語義分異問題。
(2)多時空性和多尺度
GIS數據具有很強的時空特性。一個GIS系統中的數據源既有同一時間不同空間的數據系列;也有同一空間不同時間序列的數據。不僅如此,GIS會根據系統需要而采用不同尺度對地理空間進行表達,不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數據集成包括不同時空和不同尺度數據源的集成
(3)獲取手段多源性
獲取地理空間的數據的方法有多種多樣,包括來自現有系統、圖表、遙感手段、GPS手段、統計調查、實地勘測等。這些不同手段獲得的數據其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。
(4)存儲格式多源性
GIS數據不僅表達空間實體(真實體或者虛擬實體)的位置和幾何形狀,同時也記錄空間實體對應的屬性,這就決定了GIS數據源包含有圖形數據(又稱空間數據)和屬性數據兩部分。圖形數據又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統的GIS一般將屬性數據放在關系數據庫中,而將圖形數據存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。
2、多源空間數據集成的迫切性
隨著Internet網絡的飛速發展和普及,信息共享已經成為一種必然的要求。地理信息也不例外,隨著信息技術以及GIS自身的發展,GIS已經從純粹地學技術系統的圈子跳了出來,正和IT行業完全融合,人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進一步發展,必須完全融入大型MIS(管理信息系統)中。1998年美國副總統戈爾提出數字地球的概念,更是將地理信息技術推到了最前沿。然而地理信息要真正實現共享,必須解決地理信息數據多格式、多數據庫集成等瓶頸問題。隨著技術發展,GIS已經逐步走向完全以純關系數據存儲和管理空間數據的發展道路,這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因為GIS處理的數據對象是空間對象,有很強的時空特性,獲取數據的手段也復雜多樣,這就形成多種格式的原始數據,再加上GIS應用系統很長一段時間處于以具體項目為中心孤立發展狀態中,很多GIS軟件都有自己的數據格式,這使得GIS的數據共享問題變得尤為突出。
空間數據作為數據類型的一種,同普通數據一樣需要走過從分散到統一的過程。在計算機的發展過程中,先是數據去適應系統,每一個系統都為傾向于擁有自己的數據格式;隨著數據量的增多,數據庫系統應運而生;隨著時代的發展,信息共享的需求越來越多,不同數據庫之間的數據交換成了瓶頸;SQL(標準結構化查詢語言)以及ODBC的出現為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數據如何引進這種思想,或者說將空間數據也納進標準組織和標準協議進行規范和管理,從而使空間數據共享成為現實。
二、GIS多源數據集成模式比較
由于地理信息系統的圖形數據格式各異,給信息共享帶來了極大的不便,解決多格式數據源集成一直是近年來GIS應用系統開發中需要解決的重要問題。目前,實現多源數據集成的方式大致有三種,即:數據格式轉換模式、數據互操作模式、直接數據訪問模式。
1、數據格式轉換模式
格式轉換模式是傳統GIS數據集成方法(圖1)。在這種模式下,其他數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換后,復制到當前系統中的數據庫或文件中。這是目前GIS系統數據集成的主要辦法。目前得到公認的幾種重要的空間數據格式有:ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。數據轉換模式主要存在的問
題是
(1)由于缺乏對空間對象統一的描述方法,從而使得不同數據格式描述空間對象時采用的數據模型不同,因而轉換后不能完全準確表達源數據的信息。
(2)這種模式需要將數據統一起來,違背了數據分布和獨立性的原則;如果數據來源是多個或企業單位,這種方法需要所有權的轉讓等問題[1]。美國國家空間數據協會(NSDI)制定了統一的空間數據格式規范SDTS(SpatialDataTransformationStandard),包括幾何坐標、投影、拓撲關系、屬性數據、數據字典,也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數據格式的轉換標準。許多軟件利用SDTS提供了標準的空間數據交換格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊,Intergraph公司在MGE產品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數據格式之間缺乏統一的空間對象描述基礎的問題。但SDTS目前還很不完善,還不能完全概括空間對象的不同描述方法,并且還不能統一為各個層次以及從不同應用領域為空間數據轉換提供統一的標準;并且SDTS沒有為數據的集中和分布式處理提供解決方案,所有的數據仍需要經過格式轉換復制到系統中,不能自動同步更新。
2、數據互操作模式
數據互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的規范。OGC是為了發展開放式地理數據系統、研究地學空間信息標準化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構數據庫和分布計算的情況下,GIS用戶在相互理解的基礎上,能透明地獲取所需的信息。OGC為數據互操作制定了統一的規范,從而使得一個系統同時支持不同的空間數據格式成為可能。根據OGC頒布的規范,可以把提供數據源的軟件稱為數據服務器(DataServers),把使用數據的軟件稱為數據客戶(DataClients),數據客戶使用某種數據的過程就是發出數據請求,由數據服務器提供服務的過程,其最終目的是使數據客戶能讀取任意數據服務器提供的空間數據。OGC規范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實現不同平臺間服務器和客戶端之間數據請求和服務提供了統一的協議。OGC規范正得到OMG和ISO的承認,從而逐漸成為一種國際標準,將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前,還沒有商業化GIS軟件完全支持這一規范。
數據互操作為多源數據集成提供了嶄新的思路和規范。它將GIS帶入了開放式的時代,從而為空間數據集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據。OGC標準將計算機軟件領域的非空間數據處理標準成功地應用到空間數據上。但是OGC標準更多考慮到采用了OpenGIS協議的空間數據服務軟件和空間數據客戶軟件,對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標準的空間數據格式的處理辦法還缺乏標準的規范。而從目前來看,非OpenGIS標準的空間數據格式仍然占據已有數據的主體。
數據互操作規范為多源數據集成帶來了新的模式,但這一模式在應用中存在一定局限性:首先,為真正實現各種格式數據之間的互操作,需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統一的規范實現數據訪問接口,在一定時期內還不現實;其次,一個軟件訪問其他軟件的數據格式時是通過數據服務器實現的,這個數據服務器實際上就是被訪問數據格式的宿主軟件,也就是說,用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件,并且同時運行,才能完成數據互操作過程。
3、直接數據訪問模式
顧名思義,直接數據訪問指在一個GIS軟件中實現對其他軟件數據格式的直接訪問,用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數據格式。直接數據訪問不僅避免了繁的數據轉換,而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數據格式不要求用戶擁有該數據格式的宿主軟件,更不需要該軟件運行。直接數據訪問提供了一種更為經濟實用的多源數據集成模式。
目前使用直接數據訪問模式實現多源數據集成的GIS軟件主要有兩個,即:Intergraph推出的GeoMedia系列軟件和中國科學院地理信息產業發展中心研制的SuperMap。GeoMedia實現了對大多數GIS/CAD軟件數據格式的直接訪問,包括:MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(圖2)。SuperMap2.0則提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力,在以后的版本中將逐步支持對Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等數據格式的直接訪問。
三、多源空間數據格式集成的展望
1、文件方式和數據庫方式
傳統的空間數據往往采用文件方式,隨著技術的進步,逐漸將屬性數據移植到數據庫平臺上;隨著技術發展,圖形數據也可以和屬性數據一起存放在關系數據庫中。文件方式對數據管理安全性較差,存在著屬性和圖形分開管理的問題,不適合網絡共享發展的需要;數據庫方式則實現了空間數據和屬性數據一體化存儲和管理,便于開發兩層、三層甚至多層網絡應用系統。從發展趨勢來看,純關系數據庫方案取代文件方案是發展的必然趨勢,這也是IT發展的主流趨勢。隨著對信息量需求的增大以及信息需求種類增多,數據倉庫的建立,將是GIS文件系統向數據庫系統發展的主流。
2、OpenGIS、SDTS與DLG/F
OpenGIS是目前的主流標準,但SDTS并不會停滯不前,相反筆者認為SDTS將會與OpenGIS走向一體化。SDTS可以為OpenGIS提供一個轉換和存取空間數據的標準,該標準是不依賴任何一種特定GIS軟件格式的,該標準中利用頭文件描述格式的方式使得數據服務者不必專門提供格式說明,而數據客戶也不必專門學習該格式,只需讀取SDTS頭文件就可獲得數據服務者提供的數據格式。筆者認為利用SDTS做數據標準,利用OGC作數據互操作的標準(例如空間SQL標準),簡單地說就是如果說SDTS提供了數據格式的頭文件,而OGC標準則提供了讀寫這個頭文件的標準方法。如果再采用數據庫作后臺,利用空間數據引擎,空間數據引擎按照SDTS存取空間數據,按照OGC標準對客戶軟件提供操作接口,這將是空間數據集成的理想解決方案。USGS還提供了一種稱作DLG/F的標準,該標準設計了空間數據在數據庫中的動態存儲結構,利用該結構可以將拓撲關系動態記錄下來,同時可以讓用戶添加自定義的空間數據類型。怎樣利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也將是OpenGIS以及SDTS發展的方向。
3、統一空間實體編碼
多源空間數據據格式集成還有一個很重要的方面就是如何處理不同數據庫對空間實體采用的編碼方式不同的問題。從理論上來說,一個系統對同一空間實體的編碼應該是唯一的,實際上由于不同領域從不同視角對同一空間實體編碼并不一樣,甚至會出現不同空間實體具有相同編碼的情況,這些編碼放在同一系統中,就會出現空間實體標識的嚴重問題。從目前來看,OpenGIS和SDTS都是基于地理特征(Feature)定義空間實體的,但都還不能真正提供一個通用的空間實體編碼體系
參考文獻及網址
1.Onspatialdatabaseintegration,ThomasDevogele,GeographicalInformationScience,1998,12(4)
2.Issuesandprospectsforthenextgenerationofthespatialdatatransferstandard(SDTS),DAVIDARCTUR,DAVIDHAIR,GEORGETIMSON,etc,GeographicalInformationScience,1998,12(4)
中圖分類號: TV21 文獻標識碼: A
引言
GIS,是地理信息系統技術的簡稱,是當代科技快速發展中的一種空間信息分析下的產物。GIS技術既能科學分析多項資源環境信息,又能運用科學的分析方法對資源環境進行分析和監測,對資源環境的發展起到了積極的促進作用,也是我國科技領域的一項重要技術。
一、GIS技術的應用領域
1、水文情報預報及防洪減災
GIS強大的數據整合能力為水文情報預報系統的設計和應用提供了很多方便,應用這些技術優勢,能夠更好地實現大范圍內水文信息的提取、整合與編輯,這對于后期的水文預報有著重要作用。GIS技術能夠更好地確定模型參數,提升參與數據和模型設計的精確度,加速水文模型的高質量開發。特別是數字高程模型的應用,能夠融合水力學模型,更加客觀而高效地實現對水文信息的監測。GIS技術的發展和應用為水文情報預報提供了重要的輔助資料,對加速各方面技術的研究都有著良性影響。GIS承擔著眾多骨干河道、大中型水庫的洪水預報方案編制和洪水作業預報,在應用過程中取得了很好的效果。憑借水文水資源地理信息系統的優勢,國家防汛指揮系統濟寧水情分中心和水文站點順利完成建設,并且成功編制了一套濟寧市雨量等值線圖軟件,完成了濟寧市中小河流治理水文站點布設及數據庫整合,完成了水情交換系統安裝調試工作,結束了原傳輸系統近10年的使用。
GIS技術目前在防洪減災決策中的應用主要集中在4個方面:管理平臺、災情評估、風險分析與區劃和城市防洪。首先是防洪信息管理系統構建下的決策支持平臺可以更好地完成時間、空間數據的管理,從搜集、查詢、檢索、更新和維護等方面加強對信息資源的整合與應用,利用GIS的空間分析能力為防洪決策提供可靠的信息輔助支持,為各類應用模型提供數據、優化參數,從而做到準確地預測和表達,可以說是決策方案可視化的一種表現。
在災情評估環節,主要發揮GIS對基礎背景數據的管理優勢。其將空間數據和各種屬性數據進行多層次整合、管理,在此基礎上對洪水災害進行演進,從而為災情數據的分析、提取、評估提供有利的輔助手段。
在評估完洪水災害之后,是對災害風險的分析和區劃。這種分析和區劃立足于系統對各種洪水發生概率和強度等數據的模擬計算,對可能造成的危害和危險性進行分析與損失評估。這個過程需要集合GIS技術對自然、地理、社會因子等諸多因素并附上相應的權重進行空間疊加,然后完成分析和區劃,是一種評估災害損失的有效手段。隨著GIS技術研究的深入以及多種災情模型的構建,近年來,評估系統所考慮的因素雖在不斷完善,也變得更加全面,但仍然還有更大的研討空間。例如充分利用GIS空間分析的功能,考慮流域上、下游的關系等。同時,GIS技術在數據層疊加、多邊形合并、緩沖區的運用方面充分發揮了作用。
2、水文資源空間管理和決策支持系統研究
水文資源的空間管理和決策都要依賴于GIS技術。基于GIS技術建立的空間數據庫是系統的核心,是相關水文決策必須考慮的重要參考數據。只有在這些精準數據上進行決策,才能更好、更全面地做出科學而正確的決策。
建立具有水文水資源特色的數據庫,不止是為了更好地實現當前水資源的管理,更重要是根據水資源分布的時間和空間變化做出預測,建立相關的決策支持系統,提升水資源的管控能力。近幾年發展起來的決策支持系統立足于常規決策支持系統和GIS技術,是一種優勢明顯的新型系統。但相對來說,其開發難度較大,需要大量財政資金支持。就我國水資源分布狀況與近年來洪澇災害發生的頻率來看,加強這種新型決策支持系統的研究和應用對于我國未來水資源的管理有著極為重要的意義。
3、水環境管理
水環境管理的目的決定了這項工作相較一般水文管理在空間屬性和層次上的要求更高。GIS技術的應用除了能夠精確體現不同區域內的水環境狀況,還能根據空間及時間范圍內的變化趨勢進行預測和監測,利用系統內的多種信息模塊加強對水環境的管理,還能根據不同水環境需要適當進行加減。
4、水污染控制規劃
水污染作為現今水文水資源領域重點關注的問題之一,對水資源的開發利用有著巨大的消極影響。區域環境規劃過程中如何做好水污染的控制,將會嚴重影響環境規劃目標實現的質量和效率。因此,利用GIS技術做好水污染的控制規劃具有重要意義。
水污染控制規劃方案要做好各功能區域水資源的分布設計。根據污染源的種類及分布,利用圖的可視化形式做好分布方位與范圍的設計,確保城市的排污網絡能夠發揮最大的排污效果,減少水污染在區域環境范圍內的影響。具體流程如下:首先確定水污染控制規劃的對象,建立水污染控制規劃的數據包以及規劃模型庫;然后分別利用數據庫及管理信息系統,建立面向用戶的信息系統,根據用戶所需要的數據、圖表等信息完善水污染控制規劃模型;最終完成區域環境內水污染的控制。美國水利科學家德博瑞就利用這種污染控制系統成功地計算了美國多個河流周邊流域的污染值,更好地實現了水質的監測與污染的控制,在非點源污染控制上又上了一個層次。
二、對完善GIS技術的構想
相對于其他國家來講,我國的GIS技術起步較晚,雖然發展時間不長,但發展速度卻十分迅猛。對于目前我國GIS技術存在的缺陷,本文針對性的提出對GIS技術完善的幾點建議,主要從GIS技術與我國經濟發展和社會需求作為出發點,主要表現在:(1)制定具有專業性的國家地理信息管理系統,解決信息和管理等實際問題。(2)加強對GIS技術的規范,從而使得GIS技術能更好的運用于各項領域。(3)在國外引進技術的基礎上進一步擴充和完善GIS技術。
相對于其他領域,在生態環境領域中,GIS技術的應用處于初始階段,從地理位置、社會經濟發展、環境質量監測等方面分析和相關的數據分析,對于這一領域有以下一些建議。
(1)以信息化為根據推進生態環境工作,推動GIS技術在生態資源管理中廣泛應用。信息化建設已成為我國一項高端技術,GIS技術在以資源、生產、資金等空間的綜合配置和優化合理為目的的信息化建設中,發揮其積極的作用。
(2)以專業化為根據推進生態環境工作,主要是向資源估測、監督、分析數據等專業方向發展。在社會經濟發展的同時,人們的生活水平顯著提高,不僅僅只追求物質文明,對精神文明的要求也逐步提高,在這種條件下,我們往往忽視了我們的日常行為對生態環境所造成的嚴重影響,近年來,嚴重的環境問題已經敲響了我們的警鐘,需要我們給以高度的重視,這就離不開專業化的GIS技術,從而才能滿足生態資源的需要,需要更專業化GIS技術的支持。
結束語
GIS技術的運用大大的促進了水文水資源的發展的同時也加快了GIS技術提升的腳步。地理信息系統(GIS)它是一門新興的計算機應用科學,并且在水文水資源領域的作用日益的加大。GIS在管理、處理以及儲存與分析時的分布資料,再為以后的開發規劃以及運行管理的決策時,可以為水資源與環境的保護提供相當直觀、科學的依據,并且協助了水文學科的有關理論方面的知識研究,GIS在其中起到了非常重要的作用。
參考文獻
0引言
礦產資源開發利用在我國的社會經濟發展中有重要作用。在經濟高速發展的今天,社會對于礦產資源的需求日益增加,做好礦產資源評價、開發及環境保護尤為重要。將新技術新方法引入礦產資源評價中也成為現在礦產資源評價的一種前沿趨勢。地理信息系統(GIS)是在計算機硬、軟件支持下,以采集、存儲、管理、分析、描述和應用與空間地理分布有關的數據的計算機系統[1]。其處理、管理對象是地理空間實體數據及其關系,用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的分析問題。
1 GIS應用于礦產資源預測的作用及優勢
對于傳統礦產資源評價工作,在礦產數據的時空性、多樣性、龐雜性的把握以及數據轉化方面問題一直使傳統的礦產資源評價工作量大且效率低下。GIS作為在礦產資源評價中的強有力的工具地質論文,主要在以下幾方面有著不可比擬的優勢[2]:
(1)強大的數據管理功能。GIS數據庫可完成多遠的地學信息綜合管理,在礦產資源評價中涉及的有關地質、地物、地化、遙感信息通過數字化后進入系統,可長期保存,保障了礦產資源評價的開展。同時,也可快捷完成信息查詢、檢索、分析。在對數據進行綜合分析后,可以輸出高質量的成果圖件。
(2)高效的數據統計分析功能。在圖件上可精確地統計各種地質體空間幾何屬性,如面積、周長等,有助于定量研究地質問題,完成手工操作不能完成的工作。同時,可在不用進行地質信息數據轉化的情況下,就可對數據進行數理統計,減少礦產預測中的人為因素。
(3)靈活的空間分析功能。利用GIS專題圖層管理功能可方便完成多學科、多層次、多來源圖形疊加,不但大大減少圖紙人工繪制繁重勞動,而且研究者可反復進行多次疊加自由組合。
(4)便捷的模型可視化功能。利用DEM、TIN模型完成各種空間測量科學數據的可視化,可方便地將成礦信息數據處理與GIS可視化結合起來。同時,GIS能夠保證成礦預測的過程可視化,將成礦預測工作透明化[3]。
2 應用GIS進行礦產資源預測的方法及思路
根據研究工作的程度不同,將進行礦產資源評價的方法分為經驗型與理論型[3]。經驗型是建立在已知礦床基礎上的,在數據豐富的礦區可采用數據驅動的經驗方法對礦產資源進行評價。理論型是在沒有已知礦床或已知礦床很少的情況下,信息通過遙感和地球物理數據推斷而來只能在對遙感等基礎數據的分析下,采用簡單的分級和以知識為基礎的方法[4]。對于經驗模型法,我們主要采取以下步驟完成礦產資源評價[4,5]:
(1)搜集數據。搜集研究區內與成礦有關的地質、礦產、構造、地球化學、航磁、重力及遙感資料等。對數據進行預處理地質論文,建立多元信息數據庫,為下面的工作做好數據準備。
(2)確定礦床的類型。對搜集的資料進行詳細的分析,將區內的實際環境與已知的礦床類型的有關資料進行對比,確定區域可能的礦床類型。
(3)建立找礦模型中國知網論文數據庫。根據區域地質背景,結合數據處理結果,研究區域成礦規律,確定礦床類型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找礦模型,列出各信息中的找礦標志。
(4)成礦信息提取。對模型進行定量化與轉換后,根據量化后的模型,對專題數據的處理,根據所選的空間分析方法,應用GIS進行綜合分析得出最終結果確定找礦有利地區或靶區。
(5)預測資源量或儲量。根據確定的特征信息與成礦模型、預測模型計算資源量。同時,將結果編制成果圖件。
3需要解決的關鍵問題
3.1豐富的、高質量的空間與非空間數據是礦產資源評價的基礎。
對于礦產資源評價的分析,應當充分利用一切可能利用的信息提高礦產資源評價的準確性。如果進行區域性成礦系統評價,數據庫中就要包括區域中可能與成礦有關的全部信息 [6]。由于原始數據是由不同單位、不同時間采集獲得,因此,造成同一研究區的相關數據有不同的比例尺、精度、投影方式及存儲方式。因此,在進行綜合分析之前,要對原始數據進行預處理地質論文,如投影變換、格式轉換,以保證建立高質量的數據[5]。
3.2多源地學信息的管理是有效評價的保證
在GIS中對資源評價的效率很大程度上與數據庫質量成正比[7]。一般有兩種管理空間信息的方法:一是目前大多數GIS軟件支持的GIS管理空間信息,用關系數據庫管理屬性信息的方法;另一種新方法是采用面向對象技術,用關系數據庫管理系統同時管理空間與屬性信息。由于礦產資源評價的地學信息種類多,內容復雜,設計一種新的有效的數據管理結構十分必要。在建立數據庫時,對于數據庫中的元數據的整理即保管也十分重要。
3.3 找礦信息的量化與轉換
GIS可操作的處理主要是對具有空間拓撲關系的點、線、面及相應的屬性描述。將找礦信息量化及轉化也是礦產資源評價中的重要環節。將地球物理、地球化學、遙感信息經一定的數學處理,可以得出與成礦有關的圖形信息[7]。對于地質信息,通過GIS提供的屬性檢索、空間信息量算及疊加、緩沖等空間分析功能,可完成從地質信息提取成礦信息的過程。
3.5 對礦產資源評價的空間分析方法的選擇是關鍵
空間信息的分析方法是評價水平的關鍵。礦產資源預測成功與否在很大程度上取決于專家對測區的認識即預測模型。空間分析方法通常分為經驗型和理論型兩類。兩種方法的主要目的都是采用定量化表示專題屬性最后綜合生成預測。布爾邏輯、代數方法、模糊邏輯和神經網絡法是幾種常用的方法[6,7]。
4結語
在礦產資源日益緊張的今天,把握好能源開采的先決優勢就是把握了經濟發展的關鍵。GIS對采礦空間信息的高效處理、采礦工程設計及采礦過程優化等方面都是一種理想的工具。其獨特的空間分析能力,將使其在采礦決策和設計中成為強大的輔助工具。同時,還應將其推廣到各個不同的行業領域中,使其具有更大地發揮空間。
參考文獻:
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[2]韓密,陳國旭,董高梅.基于GIS礦產資源評價方法[J].資源開發與市場,2007,23(12):1096-1099.
[3]石德強,姚燕,張永忠.GIS在礦產資源評價中的應用[J].資源開發與市場,2008,24(1):50-52.
[4]陳小云,胡光道.GIS在礦產資源預測中的現狀和研究思路[J].資源環境與工程,2006.2:56-59
[5]朱思才,吳家齊,劉和發.GIS技術在區域礦產資源勘查評價中的應用[J].中國地質,2000,3 ,26-28.
1場地概況
善洲林場位于施甸縣南部,地處姚關、酒房、舊城三個鄉鎮交界處,距離縣城甸陽鎮44公里,距離隆陽區105公里。林場東與新寨接壤,南里與大爛地毗鄰,西接兩扇門,北靠大草壩,面積約5.6萬畝。
善洲林場原名大亮山林場。2010年11月9日,施甸縣鑒于老書記楊善洲同志二十多年植樹如一日的先進事跡,決定把大亮山林場改名為善洲林場。目前,該林場已經被列為保山市旅游總體規劃紅色旅游板塊之一加以重點建設,同時,楊善洲塑像、紀念碑、紀念館在施甸善洲林場破土動工,通往林場的二級柏油路也已動工開建,拉開了建設紅色旅游基地的序幕,旅游開發工作正在加緊進行。
2規劃目的
提煉楊善洲精神事跡,展現楊善洲同志精神風貌,通過保護性旅游開發,提升善洲林場的觀光游覽功能,挖掘善洲林場經濟附加值,打造保山市旅游的新名片。將善洲林場森林生態作為紅色旅游區的載體,在保護當地森林生態系統、草甸、濕地的基礎上,打造集紅色文化展示、黨性教育、生態科考、森林游覽、綠色休閑為一體的紅色生態旅游區。
3用地適宜性評價
善洲林場地質災害較多,土質疏松,易崩塌、滑坡。施甸縣屬于地質災害中度活動區,項目所在區屬怒江流域區域。怒江流經河段在云南段均系高大峽谷區,高差大,山坡陡,土壤侵蝕嚴重,侵蝕量已達0.284×108t/a,侵蝕模量達849t/km2.a,侵蝕速度達0.68mm/a,崩塌、滑坡、泥石流活動頻繁。現善洲林場土地面積3761.0hm2,其中林業用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達到規劃場地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林。
鑒于場地地質的脆弱性、大面積林地的生態保護性,規劃設計必須認真研究地形植被、統籌兼顧當地生態保護和紅色旅游產業的發展。在規劃前期,規劃師們充分考慮現狀條件,從整體出發,運用了GIS、RS等相關技術,對規劃區域各個生態環境指標進行了綜合考慮并揭示其相關聯系,對場地進行了用地適宜性的研究,為規劃設計提供科學而充分的依據。
3.1評價方法模型建構
3.1.1選取評價因素,建立因素集U根據善洲林場紅色旅游區實地情況,我們選取地面坡度(G)、坡向(A)、海拔(H)、林木覆蓋區(F)、濕地保護區(W)等四個因子[2].
由于善洲林場紅色旅游區地處橫斷山系,怒江北岸,山屬怒山,因地質構造成因所致,形成中低山峽谷地貌景觀,平壩少,山嶺多,起伏高度500~1000米以上,最高海拔2700米,最低海拔2100米,所以海拔高度不作為評價因素。由于善洲林場紅色旅游區地形起伏較大,而且土質疏松,易崩塌、滑坡,因此坡度成為主要的評價因素,此外場地內需要規劃建設游客服務中心和善州紀念建筑,因此坡向也成為評價場地,尤其是建筑選址的重要因素。現善洲林場土地面積3761.0hm2,其中林業用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達到規劃場地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林,該林帶為當地涵養水源,克服云南大面積旱情有至關重要的作用,所以善洲林場紅色旅游區開發建設應盡量避開林木覆蓋區域,此外,場地內濕地也應進行相應保護。
3.1.2設計評價等級
若對某場地進行評價,必須定義評價的等級和對應的標準.根據2006年4月1日開始執行的《城市規劃編制辦法(中華人民共和國建設部令第146號)》第三十一條第三款規定:(規劃應包括)劃定禁建區、限建區、適建區和已建區,并制定空間管制措施。根據善洲林場紅色旅游區狀況,我們采用五級評價等級:最適宜建區(A)、較適宜建設區(B)、適宜建設區(C)、限制建設區(D)、禁止建設區(E)[2]。
3.1.3確定評價因子及權重.
3.2 基于GIS以及RS的用地評價方法
善洲林場紅色旅游區用地適宜性評價項目借助GIS軟件ArcGIS10和RS軟件ENVI4.8實現的。
2.1項目數據獲取
在善洲林場紅色旅游區用地適宜性評價項目中,我們利用因子加權評價法,借助ArcGIS軟件,根據現有的施甸縣GIS數據,建立了善洲林場紅色旅游區數字高程模型(DEM),并基于DEM進行了地面坡度、坡向、高程分析(如圖1、圖2、圖3),然后結合善洲林場紅色旅游區土地利用現狀以及現場調研結果,獲取該地區濕地位置。
同時根據現有的施甸縣遙感數據,運用RS軟件ENVI4.8中vegetation analysis(植被分析)工具確定林木覆蓋范圍(如圖4)。
2.3用地評價結果分級
根據各評價因子加權疊加后得到的用地適宜性程度圖,利用reclassify工具中的自然間斷點分級法(Jenks) (保證每個類內的要素值相似性最大,而類與類之間要素值差別最大,這樣分類邊界將被設在要素值相對跳動大的地方。這種方法較其他方法更適合用地分類) [3],將善洲林場紅色旅游去用地適宜性分為五個級別,最適宜建區(A)、較適宜建設區(B)、適宜建設區(C)、限制建設區(D)、禁止建設區(E),如圖6所示。
3結語
本次項目首先基于層次分析法(AHP)建立評價模型,并利用GIS和RS相關軟件,在模型的基礎上對數據進行處理和分析,從而用過科學的定量分析與定性分析結合的方法對場地的用地適宜性進行了科學的評價,并得到直觀的展示,對下一步善洲林場紅色旅游區總體規劃工作的合理有效開展提供了科學的參考依據。結合GIS與RS技術的旅游區規劃工作將會為以后的同類的規劃工作帶來更強的科學依據。
參考文獻
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同時,隨著計算機技術的迅速發展,許多傳統學科與計算機技術相結合從而誕生了一批新興學科,地理信息系統就是其中之一。其英文名稱為GeographicInformationSystem,簡稱GIS。它能夠處理大量含有地理成分的數據信息,使你可以簡單而迅速地在大量的信息中查看其模式和關系,而不必不斷地訪問數據庫。
在通信網絡中,大量的設備都有其地理位置,同時,有大量的處理如果通過地圖來進行,則會又方便又直觀。因此在網管系統中,引入GIS系統,在電子地圖上顯示基站、小區等各類通信網元的分布情況,并對網元進行實時監控管理、瀏覽配置信息和性能查看分析。
二、選題的目的及意義
選題背景出自項目“移動通信網本地網管系統”。該系統立足于TMN,以操作維護、環境監控工作為重點,實時監測全網的運行情況,快速響應網上的各種事件,提供性能分析報告,不僅為設備的集中操作提供了方便、可靠的技術手段,而且為網絡優化和經營管理決策提供了參考依據。
地理視圖作為本系統的一個子系統,是使用GIS技術,在電子地圖上,將各類通信網元按地理位置顯示成一個分布圖。用戶可以對圖進行操作,也可以對網元的告警、配置和性能信息進行查看和分析處理。地理視圖是直接與用戶交互的前臺界面,其制作質量的高低將直接影響用戶對整個系統的認識,可見地理視圖在此項目中的重要作用和地位。此外,GIS還廣泛應用于諸如交通管理、商業銷售等領域的軟件開發中,因此,研究和開發GIS系統是很有意義的。
三、研究的重點內容
本畢業設計涉及到的主要內容有:數據庫存、Internet網絡應用、MapInfo和ASP技術。
系統的GIS軟件平臺采用了MapInfo公司的MaxXtreme。MapXtreme是一個基于Internet的地圖應用服務器,可以通過Internet或企業內部的Internet向用戶地理信息。
該地理視圖系統是瀏覽器/地圖服務器/數據庫服務器三層結構,需要WindowsNTServer。其中
地圖服務器:WindowsNT,InternetInformationServer,MapXtreme
客戶機:windows95/98。
由于采用了MaxXtreme,使系統在結構上成為瀏覽器/服務器的形式,順應了企業內部網向Intranetx演變的潮流。在服務器端是用微軟的ASP技術,需要用到其中的ActiveX和VBScript技術。
地理視圖子系統要通過Socket通信方法從網管系統的其他子系統獲得有關各種網元的數據流,對通信網中各種信息進行實時動態的監控、分析與顯示,并將處理所得數據傳入數據庫,以便進行信息查詢,同時數據庫要動態更新。可見,本次畢業設計既需要了解硬件知識,又需要有較熟練的軟件編程能力,既需要計算知識,又需要通信知識,是我所學專業知識在具體工作中的應用。
本次設計具有較高難度,但我相信,通過學習和不斷的努力,我一定能高質量的完成本次畢業設計任務。
四、進度安排
3月20日-4月15日
分析題目,查閱資料,學習與畢業設計相關的知識,作好前期準備工作。
4月16日-5月10日
隨著現代測繪新技術的出現,無論在學科理論,或在技術體系,以及應用范圍上都取得了重大的發展,甚至可以說是重大的變革,從而也將徹底地改變傳統測繪的方式。當前測繪產業以“3S”技術為特征,現代測繪技術已經成為人類研究地球及自然環境,解釋一些自然現象,解決人類社會可持續發展等重大問題的重要工具。工程測量技術服務領域主要包括:農業、林業、水利、交通 、城市建設等行業,隨著計算機和網絡技術的結合 、測量儀器的數字化和智能化,使得數字化測繪技術得到了廣泛的應用,3S以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展,數據采集和處理的逐漸自動化、實時化和數字化,測量新技術的服務范圍也進一步擴寬,才能更好的為社會服務。論文格式,3S。。
一、現代測繪新技術(3S)的發展概況
(一)全球定位系統技術(GPS)的發展
GPS是美國從上世紀七十年代開始研制,于九十中期年全面建成的利用導航衛星進行測時和測距,具有在三維空間范圍內進行全方位實時導航與定位。隨著精度從最初的百米范圍內提高到1米以內,現在的GPS已經民用化。隨著GPS系統的不斷創新改進,硬、軟件的不斷完善,GPS的應用領域正在不斷地擴寬,目前,各種體積小、精度高類型的GPS問世,更加方便的用于野外測量。GPS技術作為測繪發展更新的新技術,已經成為大地測量的先進技術手段,也是最具潛力的全能型技術。GPS定位技術與常規地面測量定位相比,除具有對測站選擇更靈活、更適應不利條件、全天候連續作業外。還具有比任何地面常規技術供數量更多、精度更高的數據信息。
(二)遙感技術(RS)的發展
遙感技術包括:衛星遙感和航空遙感,其中航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實際中得到了廣泛的應用,衛星遙感影像測圖也取得較好的效果,運用遙感資料建立數字地面模型進而應用于測繪工作已廣泛的應用。航空遙感最先在軍事上應用,1972年第一顆地球資源衛星發射升空以來,很多國家都相繼發射了眾多對地觀測衛星。遙感信息獲取技術已從可見光發展到紅外、微波:從單波段發展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴展到時空維;從低分辨率發展到高分辨率甚至超高分辨率。
(三)GIS(地理信息系統)技術的發展
地理信息系統起源于上世紀六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系統(GIS)作為多個學科、多種技術交叉結合的產物,GIS的提出到現在不到50年的時間。特別是在與民生和經濟息息相關的行業,如商業、城市規劃、物流、交通、人口普查、疾病分析等領域,GIS技術的運用更是得到空前的發展,地理信息系統作為對空間地理分布有關的數據進行采集、處理、管理、分析的計算機技術系統,其發展和應用對測繪科學的發展意義重大,是測繪新技術的重大發展和跨越。當前GIS深入到了各行各業乃至千家萬戶,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。論文格式,3S。。
二、測繪新技術(3S)在工程測量、林業、水利,高新農業等方面的應用
(一)在工程方面
在工程項目中,可以運用GPS準確的定位,以便準確的找到工程項目的位置,例如地形復雜或山區的土地開發整理項目的準確定位控制點,礦區的范圍的界定等。利用遙感技術(RS)在礦山測量中應用遙感資料,可獲取礦區實時、動態、綜合的信息源,對礦區環境進行監測,為礦區環境保護提供決策支持。利用GIS建立數據管理庫,對項目進庫后綜合管理,以GIS為平臺,以3S測量技術為數據獲取的途徑,可以建立集數據采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術系統,作為工程測量可持續發展的決策支持系統。
(二)在林業方面
3S技術主要在林業方面有三大應用:森林資源調查;森林資源動態監測;森林資源災害監測利用遙感技術(RS)對林地資源的分布、生長狀況及其變化進行調查和估測分析。利用遙感技術多層次、多時相的動態監測功能獲得及時可靠的數據,通過GIS技術進行相關數據的實時更新,并對這些數據進行空間分析,可得到林地的動態變化情況。
(三)在水利方面
“3S”技術可以及時有效的防洪減災,可用于災前預測、災中監測和災后評估;“3S”技術防治水土流失調查預測和水土保持規劃,可運用“3S”技術可以監測水蝕、風蝕等多種類型的土壤侵蝕區的侵蝕面積、數量和強度發展的動態變化。可以對水資源實時動態監測和科學管理,水資源實時動態監測在水利信息化中非常重要,因為只有掌握瞬時變化的供水和需水等有關信息,才能科學、準確地進行水資源的配置及調度;“3S”技術在水利工程的勘察設計中得到了充分運用。“3S”技術在水利工程的維護管理中也能發揮重要作用,如南水北調的選線,在DEM的基礎上,進行地質情況分析,并結合GIS中的有關地質環境數據庫實現合理的選線分析。在水利工程規劃設計中也廣泛運用“3S”技術。如在水庫的規劃設計中,利用GIS建立的庫區DEM,可以直觀、快速、準確地計算出各種庫容和淹沒面積及開挖土石方量;結合其他GIS專題數據可以進行大型水庫淹沒區實物量、灌溉區有效灌溉面積和水庫淤積量的估算。(四)在高新農業中
運用GPS技術對高新農業信息進行空間定位; RS影像技術可獲取區內農作物生長環境、生長狀況和空間變化的影像信息,便于區內狀況的分析; GIS技術可以建立農田土地管理、自然條件、作物產量的空間分布等的空間數據庫;對作物生長苗情、的發生發展趨勢進行分析模擬,為分析農田內自然條件、資源有效利用狀況、作物產量的時空差異性和實施調控提供處方信息。3S技術它能夠收集土地利用現狀、植被分布、農作物的生長情況、農作物的災情分布、土壤肥力等多種信息,將信息技術與農藝、農機有機地結合起來,最大限度地優化各項農業資源與生產要素的合理分配,獲取高產量和最大經濟效益,同時又能有效地保護生態環境和農業自然資源,有利于農業的可持續發展。
三、測繪新技術(3S)的集成應用
測繪新技術3S集成應用,取長補短是自然的發展趨勢,三者之間的相互作用形成了'一個大腦,兩只眼睛'的框架,即和向提供或更新區域信息以及空間定位,進行空間分析,以從提供的大量數據中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為科學決策的依據。實際應用中,較為多見的是兩兩之間的結合,常見的兩兩結合有以下幾種方式:
RS與GIS集成:遙感數據是GIS的重要信息來源,GIS則可作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工具。GIS作為圖像處理工具,可以進行幾何糾正和輻射糾正,圖像分類和感興趣區域的選取;遙感數據作為GIS的重要信息來源,可以進行線和其他地物要素的提取,DEM數據的生成,以及土地利用變化和地圖更新。
GIS與GPS集成:定位、測量、監控導航。
GPS+RS集成:幾何校正、訓練區選擇以及分類驗證,提供定位遙感信息查詢。
GPS+GIS集成:定點查詢專題信息,提供或更新空間點位。
GIS+RS集成:幾何配準、輔助分類等,提供和更新區域信息。論文格式,3S。。
四、結語