地理信息系統基本功能范例6篇

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地理信息系統基本功能范文1

【關鍵詞】電力;配電網;地理信息系統;應用

1、前言

電力系統與人民的生活和國家的發展息息相關,提高電能質量、提升供電系統的可靠性、為用戶提供優質服務是電力系統一直奉行的宗旨。配電網在電能和用戶之間搭建了一個良好的網絡結構,并且成為了電網供應系統中最重要的環節。

在城市中,配電網擁有著及其復雜的、縱橫交錯的網絡空間。以往的的配電網信息、線路路徑、相關設備的監控和用戶的檔案資料主要依靠配電專職人員的經驗進行管理,很難實現相關數據的及時更新,并且資料也容易出現丟失和損毀的現象,如果遇到應急情況時,也很難準確的查找相關資料,嚴重阻礙了工作的進程。因此,為了更好的保存資料和處理應急事件,必須創建一套先進、合理的管理系統,經過科研人員長時間的研究,發明出了一套全新的管理系統,即地理信息系統(GIS),其可以對大量電網信息進行科學管理,并逐漸成為了配電網系統的首選系統。

2、地理信息系統的優點

如今的地理信息系統正處于一個高速發展的階段,其可以實現信息的采集、管理、存儲、分析和處理,是一種介于空間科學、信息科學和地球科學之間的重要科學技術,其與計算機技術很好的結合在一起,并對地球空間數據進行了有效的處理,很好的促進了配電網絡的管理和規劃。地理信息系統在城市規劃、信息管理、環境維護和資源管理等方面都得到了廣泛的應用。地理信息系統的基本特點如下:

(1)GIS能夠將數據資源進行準確的標準化、類別化和規格化管理,保證其更好的對自然資源、社會資源和環境資源進行分析和對比,更好的滿足計算機輸入及輸出的要求。(2)GIS雖然和數據庫密切相關,但是他們之間還是存在著較大的區別。GIS系統中的所有信息資源都與其空間位置密切相關,并且相關的數據庫也會包括其對應的位置信息。GIS數據庫訪問和存儲信息的主要手段是依靠地理參照來完成的。(3)其不僅可以對數據信息進行查詢和檢索,同時也可以對圖形信息進行查詢和檢索。并且GIS也可以實現列表繪圖和統計計算等功能。必要的時候還可以通過GIS在指定范圍內對所需的圖形和信息進行查詢,提供所需的空間分布數據。(4)GSI具有多種先進功能,其除了被看作軟件和硬件外,還可以被看作是一個過程。在地理信息系統中,相關數據的輸入、分析和存儲被GIS進行專門的決策和研究。然而,當GIS被簡單的看作軟件和硬件時,其在綜合決策方面將會起不到應有的作用,因此,全面分析和應用GIS的功能極其重要。

3、地理信息系統在配電網中應用的必要性和條件

地理信息系統在配電網中應用的必要性主要表現在一下幾個方面:

一是,隨著我國電網技術的不斷創新,人們對電網體系的要求也開始逐漸提升了,為了給用戶提供更可靠的用電質量,必須將地理信息系統更好的應用到輸電網絡中,尤其是配電網中。

二是,由于國內外不同的輸電網絡及配電器所需要的GIS是有差別的,從而導致其之間的管理成本和工作效率存在較大的差別。對于小于或等于10kV的配電系統,以往那些傳統粗放的信息管理模式已經不能很好的適應時展的需求,亟需研發出一套先進的管理系統來對其數據信息進行管理,這是地理信息系統就應運而生了。

三是,未來的時代是屬于信息技術的時代,網絡化、數字化電網管理的建立是時展的必然趨勢。GIS在配電網中的應用很好的滿足了上述要求。因此,地理信息系統在配電網中應用就有了一定的必要性。

地理信息系統在配電網中應用的條件主要有:一是,地理信息系統在我國的應用已經存在了成功的實例。二是,計算機技術在所有成員中得到了普及,其為GIS的實施提供了先決的條件。三是,近幾年來,由于地理信息系統的高速發展,人們對其的認識有了普遍的提高,人們認識到地理信息系統在配電網中的應用是未來發展的趨勢。

4、GIS在配電網中的基本功能和應用范圍

4.1GIS在配電網中的基本功能

地理信息系統在配電網中的基本功能主要有對模型的分析和空間的分析,其需要系統中運算功能給予支持,并通過專門的軟件系統實現的。GIS在配電網中的分析功能主要有對電網信息的查詢、統計、計算和檢索等。GIS在配電網中的核心功能是空間分析,這也是GIS系統與其它信息系統的主要區別??臻g分析主要包括緩沖區分析、空間集合的分析、疊置分析以及拓撲空間查詢等。GIS中模型的分析主要是借助相應的數學模型對相關問題進行分析。

4.2GIS在配電網中應用的范圍

GIS最初起源于60世紀60年代,到目前為止其在全球范圍內得到了廣泛的應用。電力系統的發展也需要GIS系統的支持,并且不同的行業對GIS系統的要求是不一樣的,因此,我們要做到具體情況具體分析,爭取為電力系統的發展提供一套全新的、適當的地理信息系統。GIS在配電網中的能夠清楚的將變電站、短路器、桿塔、線路、隔離開關以及用戶信息等分層進行顯示。GIS在配電網中的應用能夠很好的實現配網的拓撲結構,并有效的滿足配電網應用分析軟件的需求。地理信息系統能夠進行理論線損、短路等的計算,并對一些復雜的輻射狀配電網絡進行描述。因此,GIS能夠對配電網中大量的電網信息進行綜合處理,提高了電網的輸電效率。

5、GIS在配電網進行數據的分析和處理

GIS在配電網中的應用能夠對相關信息圖形進行直觀、靈活的表示,并可以對配網信息進行查詢。地理信息系統要求對電網中的各種相關信息進行分層儲存,為圖形的處理、分析提供可靠的數據,其還可以實現對地圖移動、縮放和定位,這些只屬于GIS系統的基本功能。在電網系統中,各類實體之間存在各式各樣的對應關系,根據不同的電壓等級,可以為實體定義一個分層的結構。依據輸電網絡中電能的分配、輸送和使用上來看,其更像一個輻射狀或樹枝狀的結構。GIS一般是建立在拓撲結構之上的,電網中所有的數據庫模型都必須很好的反映出電網的拓撲結構上。

配電網的基本構造包括實體、屬性和聯系。其中實體主要是指應用體中的客觀事物,屬于一個數據對象。例如:電網中的輸電線路、配電變壓器等。同種類型的實體組合在一起就構成了實體類,各類實體和實體類之間是存在相互聯系的,例如,用電負荷和配電變壓器之間存在的供給關系。屬性一般是對實體的特征進行描述,例如變壓器的編號、名稱、生產日期以及容量范圍等屬性信息。聯系在配電網中也是普遍存在的,其中存在最多的就是一對一和多對多的聯系。各種信息根據實體的不同而進行不同的取舍,并且與基本信息很好的聯系在了一起,使他們之間實現了很好的連接和約束。

6、結束語

綜上所述,隨著我國電力系統和GIS系統的快速發展,可以有效的提升配電網的運行效率和可靠性,充分發揮配電網的功能,盡可能減少停電時間和范圍,給廣大用戶提供一個高質量的用電服務。

參考文獻

[1]王超,楊鴻斌.GIS在供電公司配電網調度中的應用分析[J].電力系統保護與控制,2008(21).

地理信息系統基本功能范文2

Abstract:Environment for a brief introduction of the concept of geographic information system and its basic functions, listed in the environment of GIS in environmental management in the application of geographic information systems environment at home and abroad of the research focus and direction and environment for the development of geographic information systems strategy and advice.

關鍵詞:GIS 環境地理信息系統 空間數據庫

Key words:GIS, Environmental Geographic Information System, Spatial Database

【中圖分類號】K9 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7069(2009)-06-0122-01

一、環境地理信息系統的概念

環境地理信息系統( Geographic Information System for Environment ,簡稱EGIS) 是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS 技術在環境領域的延伸,是GIS 技術與環境監測技術、環境管理技術等各種環境信息分析和處理技術的集成。環境地理信息系統的主要功能有:

1. 基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區劃圖、環境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區域的面積。

2. 空間統計分析(Spatial Statistics Analysis) 是指對空間數據庫中的專題數據進行統計分析。畢業論文 包括各種屬性數據的集征數、離散特征數及其分類分級統計等。

3. 緩沖區分析(Buffer Analysis) 是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進行點緩沖區分析,結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。

二、環境地理信息系統的具體應用

1. 電子地圖使環境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的信息管理方法,地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖,實現了數據可視化。它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。

2. 強大的環境規劃手段

區域環境規劃是EGIS 應用發展的重點領域之一,目前基于EGIS 的環境規劃模型還處于深化研究階段,將環境應用模型與GIS 集成為一體,可以為環境規劃提供更強大的技術手段。由于應用EGIS 能夠更好地考慮和評價建設項目對環境的影響,因此在建設項目的環境評價中得到廣泛應用。

3. 危險物運輸管理

借助GIS 的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優化選擇,能避開人口集中居住區、飲用水源地等環境敏感區域制定運輸計劃。并可以通過GPS 對危險物的運輸線路進行實時監控。

三、國外環境地理信息系統的研究重點

1. 數據采集的技術比選

當前環境管理決策要求EGIS 提供的數據種類及其范圍都在不斷擴大,同時信息采集技術也有了很大的發展,包括GPS 技術、視頻技術、高清晰衛星圖像、實時環境監測技術等等。

2. EGIS 與環保信息化之間如何協調發展可以預計未來五年內EGIS 將會與環境信息化越來越緊密地集成起來,發揮良好的社會經濟效益,大大提高現有的環境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題:

1. 制定所需空間數據及環境數據的標準,以保證系統的擴展性與兼容性;

2. 空間數據的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統的可用性及可靠性;

3. 研究以何種方式進行有效集成,并分析這種方式的可行性;

4. 研究環境信息與空間信息及其分析、模擬結果的綜合表現方式;

5. 建立示范項目以便分析和測試集成的效果。

3. 海量空間數據庫管理技術

隨著空間信息與環境信息的積累,EGIS 的數據庫的維護會變得越來越重要,新的數據采集技術可能會使數據量以幾何級數增長,海量數據的存儲與維護是要繼續研究的課題。

四、發展環境地理信息系統的策略探討和建議

隨著國外EGIS 技術的逐漸成熟和數據采集技術的快速發展,建立環境地理信息系統的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發展GIS 的重點領域,從GIS 在我國近幾年的發展領域也可以看出這種趨勢。當前我國有關部門已經開始著手進行環境地理信息系統的開發,并進行了一些有益的嘗試,發展EGIS 應當采用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發、協調發展”的發展策略。

當前我國各地許多部門雖然已經開展了EGIS的研究與開發,但這些開發均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數據交流和共享,加上沒有全國性的EGIS 發展框架和數據標準,數據的通用性將成為影響EGIS 開發的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS 發展體系和框架標準的研究。

五、結束語

地理信息系統是近二十年來迅速發展的信息技術的重要組成部分,它的應用已經從早期的礦產資源管理拓展到與空間地理相關聯的更廣泛的領域,特別是在環境領域,原有的多種環境信息處理技術(環境模型、環境規劃分析) 正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環境特征的地理信息管理系統,即環境地理信息系統( EGIS) 。它將成為各個環境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式??梢哉f它是環境管理進入信息時代的標志。

參考文獻:

地理信息系統基本功能范文3

關鍵詞:地理信息系統(GIS);程序設計;實踐教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)41-0043-02

《GIS程序設計》是地理信息系統(GIS)專業的基礎專業課之一。它涉及到面向對象程序設計的一般知識、開發環境、編程語言及GIS中地圖數據組織、地圖的表達、可視化、查詢及系統設計等多方面專業知識,是一門綜合性課程。它對學生的實踐動手能力、開發能力、創新能力要求較高,也是一門實踐性很強的課程。因此,本文針對該課程實踐教學環節進行重點研究,分析了目前實踐教學中存在的主要問題,并針對問題,從實驗內容設置、實驗教學方法和手段改進、管理體系及評價考核機制等方面,提出了《GIS程序設計》的實踐教學改革方法。

一、實踐教學中存在的問題

目前,在GIS程序設計教學中存在以下幾方面的問題。

1.重教輕學,重理論輕實踐。在教學理念上,一方面重教輕學,一味給學生灌輸GIS程序設計的基本理論,忽略師生之間的互動,學生學習興趣不濃,往往產生厭學情緒;另一方面,重理論輕實踐,導致培養出的學生,熟知《GIS程序設計》的語言知識,各個接口方法,擅長紙上談兵,應付各種卷面考試,遇到實際問題,卻無從下手。

2.實踐教學缺乏明確的考核方式和評價體系。對于設計和實習等綜合性實踐教學,沒有制定明確的考核評分標準,實踐課的最終考核成績大多是根據教師的印象和其他相應理論課程的考試成績作為參考而給定的。同時,其實驗課成績在本門課程最終成績考核中的比重不高,導致學生對實驗的重視程度較低。

二、實踐教學改革

針對以上問題,本文將從實驗內容設置、實驗教學方法和手段、管理體系及評價考核機制等方面對實驗教學進行改革。

1.實驗內容設置??紤]到《GIS程序設計》課程中內容多而零散、難度大、學生難上手、興趣不濃、動手能力要求較高等諸多問題,本課程在實踐教學中,以地理信息系統(GIS)組件ArcGIS Engine作為實驗平臺,并結合實驗平臺ArcGIS Engine的特點,將實驗內容安排為ArcGIS Engine中控件的使用,地圖打開、保存,圖層管理,地圖顯示,要素查詢,專題圖表達,空間分析等。

2.實驗教學方法與手段。(1)構建開放性的實驗環境。①內容開放性及可選性:對實驗內容進行開放,允許學生在眾多的實驗中選擇自己感興趣的實驗。②地點開放:允許學生既可以在專業機房進行實驗,也可以在宿舍或家里進行實驗,教師定期指導即可。③指導方式開發性及多樣化:可以充分利用電話、郵件、QQ、遠程協助等網絡手段及通訊方式進行溝通,提供多樣化的指導方式,幫助學生解決問題。④人員組合開放:根據實驗的需要,實驗小組可散可合,靈活機動,并允許跨班級跨年級組合,可以讓不同層次、特點的學生組合在一起,相互激勵,取長補短,有利于更好開展實驗,提高效率。(2)培養學生自主學習能力。教學目的應是“授之于漁”,而非“授之于魚”。老師要教會學生如何分析問題,如何解決問題的思維模式,為此,GIS程序設計課程的教學重點在于培養學生應用ArcGIS Engine組件去解決實際問題的能力。在實現一個小程序時,都會用到其他的基礎知識,為鞏固基本功能,又不至于覺得枯燥,應鼓勵學生將基本功能封裝成一個個功能組,并互相交流,使用時調用這些功能組,一方面,加深學生理解組件的開發優勢,另一方面增加他們的興趣,可以由自己寫的功能組實現復雜的功能,從而培養他們舉一反三的能力,同時拓寬他們的自學空間,使學生積極主動地應用基本功能實現復雜的功能,從而培養學生的創造能力。(3)以項目為驅動,培養實踐創新能力。通過讓學生參與科研項目活動,可有效培養學生的實踐創新能力。首先鼓勵學生申報學校的大學生科技創新項目,近幾年筆者指導學生申報了校園下水道信息管理系統、校園垃圾桶的優化布局選址等科技創新項目,以加強對學生創新能力的鍛煉;其次,組織學生參與全國性的GIS開發競賽,如Esri開發競賽、SuperMap杯全國高校GIS大賽,參與競賽,進行項目自主開發與實施,可加大提高學生的創新能力和協作能力;最后,鼓勵學生參加教師的相關科研活動。參與具體真實的科研活動,既有利于鞏固學生獲得的課堂知識,又可以讓學生學到課堂以外的實際知識,同時培養學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。

3.實驗評價管理與考核機制。實驗教學效果的好壞與實驗教學考核方式是緊密相連的,因此,在實驗課評價管理與考核過程中,摒除了以前那種放羊式的日常實驗管理模式以及僅考慮最終結果不顧中間過程的考核模式,而是采取中間過程的基礎性實驗一次一小檢,最終的綜合性實驗最后一大檢,每次檢查評價記錄在案。其中基礎性實驗評價記錄每次完成的情況,而綜合性實驗評價記錄實驗完成的好壞情況,分為優、良、中、差四個等級記錄。同時考慮該門課程對學生的實踐能力及動手能力要求較高,因此將實驗課成績與平時成績在整個課程成績所占的比重提高,由以前的30%提高到50%,從而提升學生對實驗的重視程度。

通過新模式下的實踐教學及對教學成果的調查分析,筆者認為,在本文提出的實踐教學改革方法的指導下,可使絕大部分同學掌握GIS開發的基礎能力,同時,針對少數對開發感興趣的同學,可有效加強開發能力的培養,提高他們綜合處理問題、分析問題的能力,增強GIS程序開發的綜合素質。

參考文獻:

[1]侯立春,徐磊,許正昊.高師院校GIS課程教學與實踐改革的探索[J].地理空間信息,2011,9(1):146-149.

[2]舒娛琴.GIS應用技術實驗課程教學改革探微[J].測繪通報,2011,(12):86-88.

[3]肖洪,代翔宇.地理信息系統專業實踐教學模式改革研究——以“GIS軟件及其應用”課程為例[J].測繪與空間地理信息,2012,35(2):1-4.

[4]賈澤露.GIS專業實踐教學綜合改革研究[J].測繪科學,2007,32(6):198-202.

[5]蔣波濤.ArcObjects開發基礎與技巧[M].武漢:武漢大學出版社,2006.

[6]王俊,李明峰.地理信息系統專業開放性實驗改革研究[J].礦山測量,2006,(2):49-51.

[7]高紅.開設自主性實驗?搖培養學生的創新意識和創新能力[J].實驗技術與管理,2001,(12):60-62.

地理信息系統基本功能范文4

關鍵詞 GIS 共用信息平臺 智能交通管理系統

1 背景

為了解決我國城市的交通問題,改善城市交通系統的性能,一方面需要通過改造路網系統、拓寬路面、增添交通設施以及道路建設等城市交通所必需的“硬件”建設來實現,另一方面需要通過采用科學的管理手段,把現代高新技術引入到交通管理中來提高現有路網的交通性能,從而改善整個道路交通的管理效率,提高道路設施的利用率,實現城市交通管理的科學性和有效性。

城市智能交通管理系統由多個子系統組成,各個子系統的信息需求復雜多樣,但有一些信息是可以共享的,通過共用信息平臺可以使這部分信息增值,而且整個智能交通管理系統的信息通過共用信息平臺的統一存儲、組織、處理,能夠更有效地保證數據間關系的正確性、可理解性和避免數據冗余,提高系統中信息的利用率和傳輸速度。

2 以GIS作為共用信息平臺

智能交通管理系統主要包括視頻監控系統、電子警察系統、110/122接處警系統、車輛運營管理系統、路口控制系統、公共交通系統、GPS系統、交通誘導系統等。對整個系統而言,應充分發揮子系統的作用,并做到無縫集成。

地理信息系統(GIS:Geographic Information Sys-tem或Geo-Information System)作為一種綜合處理和分析空間數據的技術系統,能夠有效地對地球空間數據進行采集、存儲、檢索、建模、分析和輸出。它的獨特之處就在于能夠把地理位置和相關屬性信息有機地結合起來。眾所周知,交通信息與地理位置密切相關,利用GIS技術構筑智能交通管理系統的共用信息平臺,不但能夠使交通信息在空間上直觀明了地顯示出來,并能為這些信息的深層次挖掘和后續信息服務及輔助決策提供空間屬性上的支持。

信息是智能交通管理系統中重要的基本元素,也是聯接各個子系統的紐帶。通常把交通信息劃分為兩類:靜態交通信息和動態交通信息。靜態交通信息是指包括道路信息、交通附屬設施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息,它又可以分為基礎數據(如道路路網數據等)和歷史數據(如車輛違章歷史數據等);動態信息主要指各類實時采集到的交通信息,如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上所有數據進行集成管理。針對智能交通管理系統對信息要求的特點,建立專屬的地理信息數據庫,通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者,對數據和應用進行管理。圖1所示為地理信息系統在智能交通管理系統環境下的集成。

3 系統的技術框架

3.1 系統的總體架構

根據信息平臺的一般架構,結合考慮GIS作為智能交通管理系統共用平臺的要求,系統可采用三層體系結構:

(1)客戶端。指的是信息平臺的用戶主體,包括道路使用者、道路建設者、交通管理者、運營管理者、公共安全負責部門、相關團體等。具體的服務對象由系統的建設者決定。

(2)應用服務層。以GIS作為城市交通智能管理系統的信息平臺,由各個交通管理子系統采集交通數據,將這些原始數據以規定的格式返回,再對數據進行分類、抽取、挖掘和融合等處理,在數據存儲的同時,將不同的信息按照規范的協議給相應的應用子系統。同時提供多種靜態和動態交通信息查詢接口,滿足這些外部系統的交通信息需求。

(3)數據管理層。存儲系統所需的基礎數據,提供平臺與各子系統之間的信息接口。

基于GIS平臺的城市智能交通管理系統的組成如圖2所示:

3.2 GIS共用平臺的基本功能

各個子系統由于功能的不同,獲得的交通數據也不同,但大多具有信息量大、情況復雜等特點。將這些來源不同、類型不同的大量信息融合在一起,從中提取具有更多特征的更深層次的信息,并最終在系統的管理決策核心中得到應用,是維持整個系統正常運作的關鍵環節。信息在智能交通管理系統中的綜合利用如圖3所示。

GIS共用平臺作為整個智能交通管理系統的樞紐,它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在:

(1)信息采集功能。從各子系統按規定的格式提取共享數據,完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組,并保證數據的正確性、可讀性,避免大量數據的冗余。

(2)信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系,對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯,挖掘出更深層次的信息,以用于交通管理決策。

(3)信息提供與功能。按各子系統的要求,以規定的格式向子系統傳輸所需信息;根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。4 主要問題與解決對策

以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題,主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。

智能交通管理系統要求共用信息平臺能夠實時刷新數據用于交通管理(如決策、指揮和調度等)和信息,從而對GIS平臺提出了實時性的要求。另一方面,由于我國不允許將高精度的GIS數據刻入光盤,相當一部分地理信息基礎數據需要通過無線下載方式獲得,導致各子系統與平臺間的數據交換量龐大,影響GIS平臺的有效工作。

針對上面的兩大問題可將地理信息分為基礎地理信息(道路位置信息、單行道信息等)和交通屬性信息(停車場位置、建筑物位置等),將大量的基礎地理信息通過GIS共用信息平臺通過專用短程通信(DSRC)方式下載至車載裝置的內置內存介質,少量的屬性信息從智能交通系統實時,通過多種通信方式送至車載設備。

對于數據量大的問題,可考慮采用數據壓縮技術減少數據量,采用分布式數據庫來管理數據以分擔數據存儲的空間,降低網絡堵塞的可能性。對實時性要求高的數據通過網絡在GIS平臺和各子系統中傳送,對實時性要求不高對數據定時傳送到平臺的數據庫中。

5 結束語

本文探討了基于GIS平臺的城市智能交通管理系統構架問題,主要討論系統的技術框架與主要功能及可能存在的主要問題與解決方法,對系統中的細節問題還有待進一步深入研究。

參考文獻

〔1〕陳俊,宮鵬.實用地理信息系統?郾科學出版社,1998.2

〔2〕陸化普.解析城市交通?郾中國水利水電出版社,2001.9

〔3〕中國智能運輸系統體系框架研究總報告?郾交通部公路科學研究所,2001.7

地理信息系統基本功能范文5

關鍵詞:地理信息系統;發展過程;基本功能;研發;應用價值

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 14-0000-02

The Development and Application of GIS Application Software

Wu Zhening

(Xiamen Silverdata Spatial GIS Co.,Ltd.,Xiamen361008,China)

Abstract:GIS(Geographic Information System,GIS)is used to capture,simulation,processing,retrieval,analysis and presentation of geospatial data in computer information systems.As a common technology,GIS applications for specific tasks,store things,spatial data and attribute data,records the relationship between things and evolution.It can be based on the geographical coordinates of things to manage,search,evaluation,analysis,output and other processing,decision support,dynamic simulation,statistical analysis,forecasting and other services.The application covers industry,agriculture,transportation,environmental protection,national defense,public security and many other fields,its application in almost all aspects of human life.

Keywords:Geographic information system;Development;Basic functions;Development;Application value

一、GIS研制和應用的過程

(一)1963年加拿大測量學家Roger F.Tomlinson在世界上第一個提出了地理信息系統,主要用于自然資源的管理和規劃。70年代,由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展,尤其是大容量存儲設備的使用,促進了GIS朝實用方向發展,不同專題、不同規模、不同類型的各具特色的地理信息系統在世界各地紛紛研制,美國、加拿大、英國、西德、瑞典和日本等國對GIS的研究均投入了大量人力、物力財力。80年代,GIS逐步走向成熟,并在全世界范圍內全面推廣應用,GIS與衛星遙感技術結合,開始用于全球性的問題,如全球變化和全球監測、全球沙漠化、全球可居住區評價及酸雨、核擴散及核廢料等。90年代,隨著地理信息產生的建立和數字化信息產品在全世界的普及,GIS已成為確定性的產業,市場的年增長率為35%以上,GIS已滲透到各行各業,涉及千家萬戶,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和幫手。地理信息系統的發展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術、數學和統計科學、計算機科學以及一切與處理和分析空間數據有關的學科發展分不開。

(二)地理信息系統在我國的發展。地理信息系統的研制與應用在我國起步較晚,但是發展勢頭迅猛。GIS在中國的發展可分為三個階段:準備階段:主要進行輿論準備,正式提出倡議,開始組建隊伍,培訓人才,組織個別實驗研究。機助制圖和遙感應用,為GIS的研制和應用作了技術上和理論上的準備。起步階段:完成了技術引進,研究數據規范和標準,空間數據庫建立,數據處理和分析算法及應用軟件的開發等,對GIS進行理論探索和區域性實驗研究。初步發展階段:在這一階段我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段,逐步建立了不同層次、不同規模的組織機構、研究中心和實驗室。

(三)地理信息系統的組成和基本功能。地理信息系統主要由四部分組成,即計算機硬件系統、計算機軟件系統、地理空間數據和系統開發管理使用人員。在建立一個實用的地理信息系統過程中,從數據準備到系統完成,內部必須經過各種數據轉換,每個轉換都有可能改變原有的信息。地理信息系統的功能主要是完成流程中不同階段的數據轉換工作。一般的GIS包括以下幾項基本功能:(1)數據采集與輸入:在數據處理系統中將系統外部原始數據傳輸給系統內部,并轉變為內部格式。(2)數據編輯與更新:主要包括圖形編輯和屬性編輯。(3)數據存儲與管理:即將數據以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲介質上。(4)空間查詢與分析:是GIS的核心,主要包括數據操作運算、數據查詢檢索與數據綜合分析(5)數據顯示與輸出:以人機交互方式來選擇顯示對象與形式,對圖形數據可選擇放大或縮小顯示

二、GIS的應用價值

GIS不僅被廣泛應用于資源環境、交通、電信、城市建設、能源、農業、測繪、電力等國民經濟各個部門,而且在軍事、公安等方面也有著十分重要的應用價值。作為例子,全世界80%以上的信息都與地理空間位置有關。以下介紹GIS在幾個領域的應用:

(一)國土資源管理:大到全國的土地利用、耕地面積控制及土地荒漠化治理,小到具體城市的用地管理、地價評估、地籍管理等等,都是國民經濟的重要主撐體及經濟決策因素。如何高效、合理地開發利用我們并不充裕的土地資源,事關國民經濟和社會可持續發展戰略的順利實現。將GIS技術應用于土地管理與土地利用不僅可以提高工作效率,更重要的是可以提高決策的科學性、準確性和時效性,減少工作中的失誤,提高土地的利用率。土地資源是國家最重要的資源,是一切生產和存在的源泉。GIS國土資源管理領域中典型的應用有:土地資源詳查成果管理;土地利用狀況的動態監測;土地地籍的信息化管理;土地的評估分析與輔助決策。

(二)地質礦產資源管理:我國在地質調查和礦產評價工作中推廣使用GIS技術,應用礦產資源評價方法技術和GIS軟件的空間分析功能對全國及重要成礦帶進行礦產資源潛力評價,特別是將對西北大開發中的資源開發、生態環境整治、基礎設施建設提供大量的基礎信息。利用GIS,可以分析研究全國礦產資源態勢及發展趨勢,為政府礦產資源規劃、管理、保護和合理利用提供科學依據,從而直接為國家經濟的宏觀規劃和戰略布局服務。地質調查工作十分復雜,具有涉及專業面廣、圖層信息量大、空間覆蓋全球、標準化程度高、海量數據存儲等特點。目前GIS技術已經成為現代礦產資源評價的重要手段?;贕IS的礦產資源評價是礦產勘查前期的一項綜合研究工作,對濃縮找礦信息、縮小找礦靶區、優選找礦布局具有重要意義。

(三)交通管理:交通是一個復雜的城市人文要素,其發展和建設需與經濟、環境。入日等諸多因素有關,只有將這些信息要素與道路規劃和設計以及日常管理和維護工作緊密結合,并利用計算機信息技術才能建設滿足需要的道路交通網。所有這些信息都有賴于其地理位置。因此GIS作為信息系統的一部分是必不可少的。它不僅可以提供直觀的可視化效果將各種信息以地理位置為基礎進行顯示、查詢和統計,更重要的是它還能夠為決策者提供輔助決策的手段和依據。

(四)城市規劃管理:GIS在城市規劃及其管理中有十分廣泛的應用,為解決城市規劃及管理中存在的質量、效率和透明度等方面的問題提供了可行的方法和手段。以空間數據庫為紐帶,采用目前的二級和三級體系結構,把勘測、設計、報建、項目管理、檔案及信息等部門連成有機整體,建立以空間數據管理為中心、以“一書兩證”審批管理為線索、集設計、管理、監督和數據更新維護于一體的規劃管理信息系統,不失為同步提高規劃設計和管理質量及效率的有效途徑。主要包括:數字化基礎地形數據的采集、建庫及管理;規劃、用地、選址、市政管理、管線等專題數據的建庫及管理;規劃方案設計輔助決策;規劃選址分析;市政道路現劃與管理;市政管線規劃與管理;建筑規劃管理;城市設計輔助方案。

(五)市政設施管理:GIS在市政設施管理領域的應用由來已久。根據在設施管理部門的調查結果表明,這些部門有大約八成的工作與設備及用戶分布的地理位置有關。因此將設備的狀態等信息與其地理位置有機結合,并結合用戶的分布信息等,以數據庫為核心,開放的開發環境為基礎,在設施管理企業內部建立集GIS、MIS、設備監控、狀態分析、野外施工、規劃設計等于一體的信息管理系統,可以為決策者提供及時有效的輔助決策方案,解決當前設施管理部門存在的諸如管網信息管理困難、經營成本過高、數據冗余、利用效率低下等問題,提高數據可靠性和集成度、提高運行質量,可以提供自動化分析、設備查詢等。如在自來水領域,通過將水源、管道、用戶等信息以地理位置為基礎與屬性數據庫相結合,GIS可以隨時提供圖形的顯示、查詢及分析等功能;還可以利用GIS提供的完善的網絡分析模型,結合自來水網中的閥門、開關等設備的狀態及水壓等各種信息,實現網絡壓力和流向分析、滲透監測和水流量分析、工作流程處理、野外施工檢測、故障分析及提供搶修方案等,使得自來水公司的工作規劃、設備管理等實現自動化。應用GIS可以實現:緊急事故處理,發生事故時利用網絡分析找到最優的關閥方案,打印搶修單及閘閥卡片;消防供水調度方案,火點消防栓布置;管網運行調度,根據用水量和測壓點水壓等數據,實施節點平差,計算管網中各處的水壓、流量,繪制管網等壓線圖。通過對加壓泵站及各水泵的特性曲線的管理根據管網平差的計算成果得到水泵高度方案;繪制供水變化曲線、清水池水位變化曲線等、編制打印各類報表;管道工程設計。

三、GIS平臺軟件和GIS應用軟件

(一)GIS軟件有平臺軟件和應用軟件的區別:GIS平臺軟件是依據GIS數據模型,提供采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據等完備功能的通用型工具軟件,它不面向具體的專業應用,而是提供足夠的靈活性和開發手段,來滿足各種應用需求。也就是說,GIS平臺軟件具有通用性、完備性、靈活性和可開發性。從數據處理來看,GIS平臺的可以有以下功能劃分:(1)數據輸入子系統。數據采集、預處理和數據轉換等。(2)數據存儲與檢索子系統。組織和管理數據庫中的數據,以便于數據查詢、更新和編輯處理。(3)數據處理與分析子系統。對系統中所存儲的數據進行各種分析計算,如數據的集成與分析、參數估計、空間拓撲疊加、網絡分析等。(4)輸出子系統。以表格、圖形或地圖的形式將數據庫內容或系統分析的結果以屏幕顯示或硬件拷貝方式輸出。

對于某些簡單的應用需求(如數字化、出圖、簡單查詢分析),使用者可以直接使用GIS平臺來獲取結果;對稍復雜一點的需求,可以綜合應用平臺的多項功能,通過比較復雜的步驟逐步求解答案,這種情況下,要求使用者對GIS和應用領域本身都具有較深入的了解,一般出現在科學研究中;對于更為復雜的應用需求,在最終使用者對GIS技術不具備深入的研究的情況下,只能由專門的開發人員利用GIS平臺提供的開發手段作二次開發,構筑面向專門應用領域的易學易用的GIS應用系統。

(二)GIS平臺軟件和應用軟件的特點:把地理信息系統開發劃分為平臺開發和應用開發兩個層次,研究分析各自的特點和技術方案,是很有必要的。一方面地理信息系統已成為許多機構必備的工作系統,尤其是政府決策部門在一定程度上由于受地理信息系統影響而改變了現有機構的運行方式、設置與工作計劃等;另一方面,社會對地理信息系統認識普遍提高,需求大幅度增加,從而導致地理信息應用的擴大與深化。從軟件開發的角度來看,GIS平臺軟件和GIS應用軟件在面向的用戶、使用的模型、實現的功能等方面都存在明顯的差異。平臺軟件面向專家和科研單位,或對GIS概念方法有深入了解的技術人員,使用通用抽象的數據模型,實現具有普遍意義的功能,如空間查詢、屬性查詢、多邊形疊置、網絡分析等;GIS應用軟件往往直接面對企事業單位辦公人員或社會大眾,使用專業應用模型,利用平臺軟件提供的功能實現特定查詢和專業分析如停電分析、爆管分析等功能,特別強調度身定做,特別強調易用性和專業性。理解平臺軟件和應用軟件功能特點的不同,對于地理信息系統的開發者和建立和使用地理信息系統的用戶都是必要的。在面向一個行業建立地理信息系統時,是一切從頭開發,還是采用現成的GIS平臺進行二次開發,是項目實施者必須首先權衡的問題。

(三)GIS平臺軟件的選擇。以上介紹了GIS平臺軟件和GIS應用軟件的區別與聯系,評介了GIS平臺軟件提供的開發手段,還探討了GIS應用系統的開發模式,上述幾個方面都是GIS應用軟件開發人員在確定技術方案時要考慮的重要技術內容,其中最為重要的問題GIS平臺的選擇。首先要考慮的當然是GIS平臺的功能;其次,數據模型也是考察的重要內容;另外,GIS平臺的運行環境也是要考察的因素。對于GIS軟件的開發者而言,自然還會十分關心GIS平臺提供的開發手段,開發者要研究平臺是否為自己的應用需求提供足夠的可借用功能和靈活度,還要考慮平臺提供的開發手段是否與二次開發小組自身的技術準備和學習能力相匹配??傊?,GIS應用系統建立者在選擇GIS平臺時,要認真調研,結合自身的應用需求、數據特點、人員素質、經濟能力等因素,綜合考慮GIS平臺功能、數據模型、軟硬件配置、網絡配置、二次開發手段以及性能價格比等諸多方面。

地理信息系統基本功能范文6

關鍵詞 網絡地理信息系統

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)120-0219-02

0引言

網絡校園地理信息系統給校園的建設提供理想環境,大家可以通過對網絡上的資源進行學習,能夠有一種新的學習或者工作的體驗。通過這種體驗能夠加強學生的學習樂趣,對教師的教學和科研乃至學校的管理有良好的促進作用,能夠提供更加全面的服務,為學校的發展提供強大的技術保障。

1系統設計理論和關鍵技術

1)網絡地理信息系統概述

網絡地理信息系統,指在網絡環境下的一種處理、分析和顯示地理信息的計算機信息系統。網絡GIS有“狹義網絡GIS”和宏觀的“廣義網絡GIS”之分。 “廣義網絡GIS”是多種技術相互融合、互為利用的一種網絡GIS。它是為更好的適應網絡技術、計算機技術、軟件技術等的發發展和網絡結構域分布的多樣化而產生的,隨著GIS功能共享跟數據的不斷提升,GIS對數據的訪問和共享方法也在不斷的發展,逐漸成為了一種新的GIS技術。

2)WebGIS實現技術

萬維網(www)是基于HTTP協議的,因此任何支持該協議的語言、腳本和技術都可以直接用于WebGIS的應用開發,目前常用的支持HTTP的開發方法主要有CGI(Common Gateway Interface)方法、Server API方法、插件方法、Java Apple(Java小應用程序)方法、ActiveX方法。

3)系統開發工具概述

Mapxtreme 2008簡介:

Mapxtreme 2008是在Mapxtreme 2005的基礎上,使用基礎結構重新設計的新產品,所有可在Web環境下部署的.NET語言空間,如、C#等都可以用于開發Mapxtreme 2008。無論桌面版應用和Web應用,都可以使用相同的對象模型,從而縮短和簡化了開發周期。

2校園管理系統設計

1)數據庫設計

(1)地圖數據的集成

本文中所利用的已有資料為:某大學1:500的校園地圖(*.dwg)、某大學建筑物統計表等。在這些已有數據的基礎上圖形數據的采集利用Maplnfo的數字化功能,通用轉換器轉換表,將“某大學.dwg”轉換成*tab格式的地圖。轉完之后用mapinfo打開,對各圖層進行編輯,如房屋、水系等要描成面狀地物等,圖層有房屋、建筑物注記、輔助設施、道路、水系層、綠化、地貌、自來水管、污水管、校園網線、通訊線、暖氣管、雨水管、電力線、煤氣管、自備水管。

(2)符號庫的建立

此設計所用的點狀符號是在mapinfo中制作的,并將mapinfo中的MAPINFOW.FNT文件考入c:\program\commonfiles\mapinfo\mapx- treme\6.8.0下,覆蓋原文件,即可在workspace管理器中形成具有自制點狀符號的工作空間。

2)綜合查詢設計

主頁主要有地圖的放大、縮小、居中、平移、量距、點選擇對象、矩形選擇對象、多邊形選擇對象、屬性查詢功能,且隨著地圖的放大,顯示的圖層原來越多,圖層控制中被選中的圖層也越來越多,還可以進行固定比例的縮放,最重要的是屬性查詢功能。

3建筑物屬性查詢設計

以5號教學樓為例,來說明建筑物屬性查詢設計過程,5號教學樓5號教學樓分層圖5號教學樓分戶圖圖片,從5號教學樓分戶圖中我們可以查詢各層的屬性,從圖片中我們可以查詢各戶的屬性。

1)校園管理系統的簡介

通過校園管理系統,我們可以對各種比例的校園地圖進行編輯和瀏覽,這些內容包含:基本要素分布圖和索引圖等??梢詫Φ貓D進行縮小和放大,甚至可以進行漫游于地圖中,對校園中各個地物的屬性進行查看。如:我們可以查看樓層、建筑等的屬性,對圖層進行控制,還可以對校園內兩個地方之間的距離進行測量等。

2)校園管理系統的實施

(1)地圖瀏覽模塊

在主界面中可實現地圖操作基本功能,以及圖層控制。且隨著地圖的放大顯示的圖層會越來越多。

(2)屬性查詢模塊

以五號教學樓為例,屬性查詢界面如圖1圖2。

4結論

本文通過作者自己的專業知識對校園地理信息系統的相關知識進行了闡述,并通過校園管理系統設計和校園管理系統的實施兩個方面對校園地理信息系統的建立進行了演示,希望能夠對校園的地理信息系統的建設有很好的幫助。

參考文獻

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