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地理信息系統報告范文1
【關鍵詞】電力設計;市政;地理信息系統;應用
一、市政電力設計地理信息系統的需求性
地理信息系統在處理數據、分析網絡等方面的能力較強,在電網設計中,通過對地理信息系統合理應用,一來有利于對數據在管理上進行更好的規劃設計,二來可優化電力設計工作人員的工作效率、勞動強度等,使電力設計的直觀性、交互性更為突出,此外,該系統可有效保障電網設計的安全性、可靠性、合理性、科學性,且符合節能降耗與經濟環保的要求。
二、市政電力設計中地理信息系統的應用目標
地理信息系統可將電網中所涉及到的工程數據均保存在系統內,并在地圖中以直觀的方式表現出來,能夠為變電站的選址設計、線路設計、電網規劃設計等提供初步設計以及可行性研究報告等。在對新變電站、新通信線、新線路等進行設計時,通過地理信息系統,可達到充分掌握周邊地理環境以及電網情況的目標,有效減少外出考察工作的次數,使電力設計的更為全面,盡可能減少修改設計方案的次數。
三、電力設計中地理信息系統的應用思路
1、數據分析
基礎的地理數據屬于電力設計的前提條件。就數據的采集手段而言,可通過多種途徑獲得地理數據,例如工程測量方法、激光雷達方法、航測方法、衛星遙感方法等。此外,數據的形式也可以有多種,例如矢量電子地圖形式、數字柵格圖形式、數字高程模型形式以及數字正射影像形式等。地理數據在更新方面的效率為地理信息系統達到實用的重要因素。
電網工程所涉及到的數據有多項,其中包括了設計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網中不低于110KV的線路等。而電網工程的數據主要是用來對電網的基本屬性與地理屬性等進行管理。此外,在供電局原工程資料的管理系統處、設計院處等也可獲取細節方面的屬性資料,例如電源廠站所有設備的相關資料、變電站所有設備的相關資料以及線路各個桿塔的相關資料。
2、地理信息系統開發平臺型號的選擇
地理信息屬于地理信息系統的基礎所在,對于電力設計而言,地理信息系統所應用的開發平臺是否合適將會對項目的結果產生非常關鍵的影響。由于一個地區的地理數據十分放大,并且設計單位、供電局、電網公司等單位的相關人員在電網規劃中均是應用該系統,這一現狀要求了地理信息系統的開發平臺在可靠性、運行速度、數據容量等方面均需具備過硬的能力。通過對比發現,在多種地理信息的開發平臺中,以Arc地理信息系統平臺(來自美國的ESRI公司)最為適合,該開發平臺可使多個用戶通過網絡在平臺上實現數據共享。
3、地理信息系統大致結構的分析
地理信息系統在基于遙感航測影像以及地形圖的情況下,對電網工程中所涉及到的多項數據進行管理及融合,其中包括了設計資料、勘測、骨干電廠信息、變電站、電網中不低于220KV的線路等。通過空間數據上的查詢功能、分析功能等,從而給予輸電網中的設計工作、勘測工作以及規劃工作等提供指導,使電網結構最優化。如此一來,不僅可提高已有數據資源的共享程度,且還使外業的工作量實現最小化,有效提升內部的工作效率。
地理信息系統所應用的模式為C/S的模式,其中C代表的是客戶端,S代表的是服務器,該模式支持局域網的訪問。通過標準、統一的數據平臺,可達到輸變電接入相關專業系統這一目標,并且為處理、分析以及儲存地理信息系統中輸變電設備相關信息打好了基礎。
4、地理信息系統中的主要功能分析
(1)電網規劃與設計
該功能是通過地理信息系統并結合現有的電網信息而實現的,從而在地理信息系統中規劃出電網的主框架。
(2)線路規劃
在地理信息系統中對不低于110KV的線路進行初步設計,可掌握線路的多項信息,例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉角坐標以及轉角等。
(3)數據管理
在對數據的管理上,主要包括了:①導出或導入電網工程的數據;②基礎地理數據;③管理元數據;④導出在系統中不同專業初步設計的成果。
(4)變電站選址的規劃
通過地理信息系統繪制出變電站的站址,并從中獲取四周坐標,可根據導出的坐標而計算著變電站在一定高程下的土石方需求量。
四、市政電力系統中地理信息系統關鍵技術的應用要點
第一,在開發基礎地理數據的維護平臺中,結合多種類型(空間參照系具有差異)的數據,進而實現編輯元數據、修改數據、數據配置以及導入(導出)數據的作用。
第二,在開發元數據的服務系統期間,需對多項性能進行考慮,例如互操作性、專用性、通用性等,并在系統中為用戶提供下載元數據、瀏覽元數據以及查詢元數據的功能,通過圖形化地圖載體,使用戶可更為直觀的對數據進行處理與操作。
第三,在線路設計期間,需實時顯示線路的緩沖區、坐標以及轉角度數等,并預先將輸電線路的基本設計規程導入系統中,從而在設計過程中實現實時計算。
第四,在平臺管理中設計到保密性問題時,需對權限嚴格控制。因此需設計相應的審批流程,但審批流程應盡可能簡潔,從而便于設計人員的工作。
五、結束語
總而言之,隨著我國經濟社會的發展,我國對電力的需求也越來越大,這就在很大程度上促進了我國市政電力系統的建設與發展。地理信息系統的應用為電力系統提供了基于地理信息的管理和維護的平臺,對于市政電力系統的建設與完善具有重要意義。
參考文獻:
[1]李小明,陸小藝.地理信息系統在電力設計中的應用[J].科技風,2011,19:89+91.
[2]解衛衛.基于ArcGIS Engine的電力地理信息系統平臺設計[D].山東科技大學,2010.
地理信息系統報告范文2
[關鍵詞]地理信息系統技術;土地管理;應用
中圖分類號:F301;P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)13-0279-01
0.引言
地理信息系統也被稱為GIS,其實就是一種對有關數據的計算機系統進行存儲、采集、顯示的過程。實際是在地理空間數據庫的條件下,融入地理模型的分析手段,為地理的有關研究、地理決策服務地理信息系統及時的給予動態、多空間的地理信息。而土地管理作為一項復雜的工作,需要包含多種數據,包括了土地的地理位置以及相互位置的相鄰關系。
1.在土地利用動態監測系統的應用
在實際的地理信息系統技術的應用中,創建一個土地動態管理信息系統可以在對城市的土地規劃管理中對相關的數據進行有效的分析,有利于在決策時給予正確、及時的土地利用狀況的信息。鑒于此,這就需要完善一套科學可行的實時更新機制,在保證數據實效性、真實性的同時,也能夠建立一個科學、有效的管理體系。另一方面,在具體的土地利用調查的動態監測工作中,能夠在地理學習系統的基礎上,充分與遙感技術有機的結合在一起,相應的獲得現階段土地利用的類型等信息,在對土地利用變化情況的檢測中,可以在利用地理信息系統數據庫的條件下,對土地評價的工作進行有效支持。與此同時,也可以在專家具備充足的知識、經驗的前提下,相應的建立一個土地利用決策模型,對土地利用決策工作進行輔助[1]。再加之將GIS技術與計算機技術充分結合應用,可以促使實際的執法監察工作在減少土地執法工作人員的同時,也可以依據調查取證工作中取得的土地現場勘測的工作量的情況下,對工作的質量進行提高,大大的促進其工作效率。這樣不但可以將土地違法的案件以及相關的變化的動態信息,及時的反饋給執法監察管理、決策的相關工作人員,有效的給予科學的信息服務。由此看出,在土地動態的巡查中,可以進一步避免土地違法行為的出現,大大的促進了土地執法的監察工作效率。
2.在土地評價與利用規劃系統的應用
眾所周知,土地利用規劃作為一個復雜的工程,與土地利用工程中的控制、協調、監督等工作環節息息相關,保證土地最大化實現其經濟、社會、生態效益。由于地理信息系統可以在地利用規劃發揮其效益,特別是對于土地評價環節中,能夠有效分析土地生產的潛力、清查土地資源,高效的對土地人口承載力、土地適宜性進行必要的評價及分析[2]。與此同時,地理信息系統也可以在土地資源清查數據庫的基礎上,對大量的土地資源與土地的背景信息進行存儲,科學的對土地資源的自動化管理進行服務。在地理信息系統對土地利用規劃的信息進行土地評價以及對用地需求進行預測的過程中,相關的系統要低于大量的模型進行分析,也就是對方案的要素進行分級,分析其聚類、過程、現象、趨勢的動態預測。其分析的手段能夠在單要素圖層的基礎上,進行對各個多邊形進行單元的分析,對結果圖上的新單元進行疊置分析,進而達到對其單元基本分析的目的。對其分析的結果,制作成為土地利用文字報告、規劃圖、各類表格。
3.地籍管理中的應用
地籍管理其實就是是一種登記薄,包括了對土地數量、位置、用途、權屬、質量等情況開展記錄活動,。其中管理的內容主要是對土地的權屬進行首次的登記以及變更登記等工作環節,目前地籍權屬的調整以及變更工作作為土地實際開發與利用工程中最為復雜的問題之一,需要在具體的地籍管理中加強對地理信息系統的應用力度,幫助應用技術在地籍管理中發揮好其輔助的作用,大大促進地籍管理效率的同時,也可以促進地籍管理的質量,進而進一步保證地籍管理工作能夠穩定、順利的進行[3]。與此同時,在使用地籍信息系統時,要在土地利用的基礎上,對土地進行合理的分級以及劃分其權屬關系,以便更好的對土地進行開發。另一方面,對居民分布、土地使用、地表覆蓋率進行合理的分析,把分析得到的數據以及內容及時的納入表格中,方便相關管理工作者開展管理活動。要想地籍管理信息系統最大化實現土地的規劃以及管理工作,這就需要在系統的使用過程中,融入查詢的功能,以便更好進行統計、分析工作。隨著地籍信息系統的大力使用,人們對地籍管理信息系統的建立以及相關的管理工作也越來越重視,再加之地籍管理信息系統本身就是一個通過管理信息系統、地理信息系統、辦公自動化系統三者組合而成的應用工程系統,這就使得地籍管理信息系統能夠隨著信息技術的發展而得到更大的發展空間,實現對自身的優化作用,進一步促進土地管理活動的有效性。
4.在土地政策的模擬系統的應用
政策是需要在對既定目標進行支配的基礎上,完成對行動原則的實際性操作。其中土地政策也是針對在土地有關的程序、法規、效率、體制、權益等一系列問題上,相應的提出具有程序、規則的解決手段、方式。在地理信息系統的條件下,能夠對土地政策在土地管理的預先效果進行模擬,進一步為完善好土地管理政策提供平臺。
5.結語
綜上所述,土地管理作為復雜的一項工程,我們簡析了在地理信息系統技術不斷發展的環境下探討了地理信息系統技術在土地管理中的具體應用,探討與分析的目的是為了讓土地管理工作的效率得到進一步的提高,更好的為土地管理工作而服務。
參考文獻
[1] 閆保銀,孫在宏.地理信息系統技術在土地評價中的應用――結合城鎮土地定級估價信息系統[J].農機化研究,2015, 5(27):199-200.
地理信息系統報告范文3
關鍵詞:工程測量;地理信息系統;開發;設計
中圖分類號:TV221.1 文獻標識碼:A
前言
地理信息指的是將于地面空間上有關的數據信息、地形信息等所有相關數據進行整合處理,并將這些信息進行組織,最終形成一個系統的過程。地理信息系統是一個多學科的系統工程,實現了數據的共享,并為測繪工作提供了方便。文章中筆者結合多年的工作經驗對多元地理信息的獲取及系統的維護進行了簡要的介紹,從地理信息系統的設定目標、內容以及系統的開發與利用多方面進行闡述,希望對同行有所幫助。
一、地理信息系統(GIS)的概念分析
地理信息系統(GIS)的基礎是地理空間數據庫,建立時所采用的方法是地理模型分析法,通過及時的將各種動態的和空間的地理信息提供給地理信息系統,進而服務于地理決策和地理研究,屬于現代化的計算機技術。具體可以概括為以下三個方面:
(1)首先采集地里的空間信息之后將這些信息進行整理,并將其輸出,將這些信息轉化為有重要價值的信息數據庫。在進行地理信息系統的管理過程中要求具有較高的空間感和動態性。
(2)地理信息系統的研究對象是地理,使用科學合理的模型進行分析然后分析出決策,使其變為具有價值的信息系統。需要使用高新技術以及強效的預測和多重要素綜合而成。
(3)全程由計算機系統操作執行來完成地理信息系統,利用計算機的計算和模擬功能進行地理數據的管理。也就是說通過計算機將地理信息簡化濃縮成一個具有邏輯性的小模型,但是要求涵蓋各方面的數據。
二、地理信息系統建設的內容
我國大地測量數據系統的功能是用來儲存我國大地測量的數據,主要包括控制網和大地水準網的數據,并且可以向外界提高數據資料,并對測量成果進行有效的管理。
(1)測繪數據系統主要為市政工程建設、城市規劃以及其他部門提供準確、直觀的數據。
(2)海洋測繪數據系統。海洋測繪數據系統應涵蓋海洋重力測量情況、水深測量、海洋測量的控制網等多方面的數據,并且應包含海洋氣象信息、潮汐、洋流等信息。
(3)地理信息系統可以為測繪工作提供詳細的數據基礎,可以有效提高城市測繪工作的科學性和準確性。相對傳統的測繪工作有很大的進步。地理信息系統進行測繪時是利用計算機的快速的計算能力和邏輯能力提供多種選擇,并且可以有效提高工作效率,提高測量的精度。除此之外,計算機系統可以自動生成數據庫、報告和表格,并且可以及時進行數據的修正和刪補,確保測繪工作的順利展開。
(4)一般情況下城市規劃設計主要是為測繪人員提供資料,測繪工作極為復雜,測繪的目的不僅是為城市規劃,但實際工程中,城市規劃和測繪工作存在脫節,測繪人員的目標不清楚,測繪工作對城市規劃中的作用不顯著,配合不夠默契,地理信息系統的建立對于測繪工作的準確度和科學性奠定了堅實的基礎。數字化和信息化的發展為測繪工作有很大幫助,可以有效解決測繪工作中出現的問題,可以便于圖形的輸入、輸出,以及數據資源的貢獻。
三、地理信息系統設計與開發
(1)開發平臺和工具的選擇
為了保證地理信息系統的工作效率和成功率應慎重選擇合適的開發工具和開發平臺。計算機技術的高速發展為地理信息系統的設計和開發奠定了堅實的基礎,目前國內外已經有多種開發工具和平臺可供選擇。選擇時應保證平臺和工具具有良好的使用性能,并且保證常用功能的高效性,并要求具有漢字處理能力,并且能夠提供良好的聯機服務功能和優質的用戶界面功能,并能實現二次開發,可以升級和擴充。
(2)數據庫的設計
為了有效提高地理信息系統的運行效率就應嚴格遵守最小單元化和最小數據冗余度原則來進行數據庫的設計和建立。數據庫設計的目的應該符合測繪產品的生產,能夠確保將大地測量數據、城市測繪數據、海洋數據等地理信息數據根據不同的屬性存放在不同的數據庫中,形成不同的數據信息表,并且要求按照統一的標準編碼,并且實現數據的共享,便于地理信息系統的管理和維護,并且要保證數據資料的安全性和獨立性。
(3)人員配備和系統管理制度
地理信息系統開發設計過程中應建立一個科學完善的人員配備管理系統,確保地理信息系統可以得到高效的管理和有效的維護。配備的人員應該按照科學的管理方法形成一個全套的管理體制,進而提高工作效率。
四、工程測量的質量控制措施
目前,工程測量過程中的自量控制主要存在于兩方面:一方面是根據工程項目的管理要素進行分類;另一方面是根據工程測量的具體對象進行分類。根據以上兩種情況,工程測量又包括地形測繪工程中的質量控制、線路測量的質量控制以及施工過程中的施工放樣質量控制等。工程測量當中的質量管理則是由一些系統的、特定的做法組成的,主要包括質量目標、質量控制、質量監管、質量措施以及質量的審核等方面,利用這一體系來保障工程測量的正常進行。下面介紹工程測量的質量控制措施:
(1)工程測量的質量控制點
工程測量的質量控制點,是整個工程項目得以順利施工的一個很重要的關鍵點,一般情況下,工程測量的質量控制點又可以具體的分為工程測量的數據控制、工程測量的人員控制以及在工程側量過程中的數據采集。一定要注意的是,在進行工程測量的時候所選用的機械設備,一定要有高度的精確性,能夠科學、合理的表現出工程測量的結果,而最主要的就是要確保工程測量的質量。另外,工程測量的工作人員應該有能夠通過審查的必要的資歷證明,而且豐富的工作經驗,能夠保證工程測量工作的順利完成。在進行工程測量的時候,如果有反常數據出現,一定要對其進行重復測量,來保障所得工程測量數據的科學性、準確性和可信度。
(2)嚴格審查測量數據
每一個測量數據對工程都有著特別的作用,對工程項目的施工質量有很大的影響。所以,每一個經過測量得到的數據一定要經過嚴格的審查,一定要保證其屬性數據以及風格數據的質量達到了相關的標準,具有很高的準確性,只有這樣才能保證施工項目施工過程的安全以及工程的質量。
(3)正確使用和保管儀器設備
工程的測量工作離不開測量儀器,這些設備儀器就像是工作人員的雙手,失去了雙手的工作人員是不能順利的完成測量工作的。由于在大多的情況下,測量工作都是在室外進行的,而那些測量設備都是非常脆弱的,很容易受到外界的影響,所以在進行工程測量的過程中,工作人員除了要保證能夠正確的使用這些設備之外,還應該要做好所用設備儀器的保管工作。如果工作人員在使用的時候出現差錯,就很有可能出現錯誤的結果,或者是測量數據與真實數據存在很大的偏差,不能正確的使用設備,這對設備本身來說也是一種損害,如果出現這樣的情況就會嚴重的影響工作效率進而影響工作的質量。因此,工作人員除了要嚴格的按照設備的相關說明進行操作之外,還要做好這些設備的養護和檢修的工作。
(4)測量結果的驗收和監理
在工程的測量結束之后,相關的施工監理人員還要對測量的結果進行檢查,在檢查和審核合格之后,工作才能結束。一般情況下監理要檢查的內容主要有:(1)是否具有詳細的技術指標;(2)是否擁有科學、合理的測繪技術參數;(3)是否獲得精準的測繪數據;(4)是否具有詳細的檢查記錄;(5)儀器精密度是否能夠滿足標準等。通過以上嚴格的檢查和審核,監理人員可以及時的發現工程中的不足,并且做出補救。
結束語:地理信息系統和工程測量的復雜性和多學科的交叉,導致其建立過程極為復雜,應嚴格按照相關的原則有條不紊的建立。地理信息系統的建立對于許多行業、城市規劃、市政工程等的開展都有很大的幫助,因此應大力開展地理信息系統建設,使之形成一個高效、精準、科學規范的系統,為我國社會的可持續發展提供良好的環境。
參考文獻:
地理信息系統報告范文4
關鍵詞::采礦;安全;地理信息系統
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:
0 前言
采礦安全生產地理信息系統(GIS)是描述、存儲、分析、決策和輸出礦井空間地理信息系統的一門技術.它結合了空間科學和地球科學的交叉學科,是一種特殊的且必要的空間信息系統。將地理信息系統應用到采礦安全地理信息系統中去,是對礦井、輸出、決策等的信息描述,并且進行信息化管理。其數據采集主要包括采炭安全方面的五大系統圖數據(通風、瓦斯、監測監控、防塵、防火)和系統圖上相應的屬性信息;瓦斯監控數據(包括瓦斯的濃度、監控設備的狀態)、視頻信息(包括井上下監控系統的)。
1 采礦安全地理信息系統現狀
1.1礦山采礦技術安全管理問題
1)安全生產制度的落實情況較差。為了保證礦山采礦作業的安全,我國相繼頒布了《礦山安全法》、《礦山采礦法》《、安全生產法》和行業標準,對礦山采礦技術安全行為進行了明確規定。但從礦山采礦過程來看,有些單位并沒有認真執行這些安全管理制度,導致安全事故頻繁發生,不僅嚴重威脅了礦山采礦人員的安全,也對采礦企業的經營利潤造成很大損失。
安全責任制度不健全。在礦山采礦過程中,管理層沒有制定安全管理責任制或者責任制不清晰,發生安全事故后無法追究責任,在一定程度上也增加了礦山采礦事故隱患。由于安全責任制度不健全,在采礦作業中監管力度較弱,管理人員在發現安全隱患后并沒有予以重視,導致安全事故的發生頻率較高。
安全設備和安全應用技術比較落后。與發達國家相比,我國的礦山采礦技術還存在著很大差距。由于礦山采礦企業管理水平較低,資金有限,導致企業在安全應用技術和安全設備的投入不足,安全設備老化嚴重,無法及時更新。同時,在礦山采礦作業中,不重視安全設備和安全應用技術的重要性,為事故發生埋下了安全隱患。因此,加強采礦安全地理信息系統的應用,在一定程度上能減少礦山采礦技術事故的發生。
1.2基于 AutoCAD 平臺的 GIS 系統
從目前的的開發形式上可以大致分為 4 種類型。其中基于 AutoCAD 開發平臺的 GIS 系統(采礦地理信息系統),利用 VB、VC 等開發語言進行開發的采礦 CAD 能夠利用 AutoCAD進行繪圖,從而實現對采礦圖形和非圖形的處理。通過這個平臺能夠對采礦生產的安全管理和經營生產進行統一監管,在采礦生產中發揮著重大的作用。在AutoCAD 數據庫中可以實現定期添加圖形信息,從而基本反映實際生產情況。AutoCAD 在采礦生產中的應用時間較長,許多圖形也是直接在該平臺上完成繪制的,因此技術人員對 AutoCAD 的操作非常熟練,因此 AutoCAD 在一定程度上具有優勢,但基于AutoCAD 的 CIS 也存在許多不足之處,主要表現在以下幾個方面:①繪圖功能不完善:AutoCAD 作為一種通用繪圖制圖軟件,在采礦生產中的應用是非常廣泛的,并且具有較強的功能,采礦生產的制圖是一個系統復雜、但單元形式簡單的圖形。AutoCAD 繪制礦圖會將礦圖繪制復雜化,許多簡單的操作功能不具備,還有許多很難用到的制圖功能,這對繪制礦圖來講是極為不利的。
②鏈接漏洞:基于 AutoCAD 的地理信息系統只是將圖形數據庫和屬性數據庫進行淺性鏈接,沒有從根本上做到無縫鏈接,因此在鏈接上存在漏洞。
2 、采礦安全與 GIS
隨著網絡技術的不斷發展,信息系統的發展也非常迅速,GIS 作為采礦生產中的重要系統,在維護采礦生產的安全問題上發揮著重要作用。地理信息系統,即 GIS 是一種在計算機的支持下,把各種地理信息按照不同的空間分布和空間屬性,進行對應格式的輸入和存儲,并且實時對地理信息進行檢索和更新,具有顯示、制圖、綜合分析等應用的技術系統。地理信息系統在采礦安全中的應用主要體現在其定位數據、圖形數據、遙感數據及屬性數據的利用上。它有利于針對性的對一定地域內的地理信息進行分析和檢測。GIS 的操作對象是具有點、線、面的三位要素地理實體,在系統運行中可以結合 GPS 定位技術以及遙感技術對地理信息進行更加全面的把握,提高地理信息的準確性和科學性,在后期的采礦生產中更具有說服力和價值。
根據采礦方法和工程地質,合理確定采場允許跨度和暴露面積。建立頂板管理制度,頂板管理人員和安全人員應經常檢查頂板,及時處理頂板松石??仨敻叨雀鶕b運設備、頂板管理手段和礦巖穩固性等條件確定。采場頂板不穩固時,必須采取護頂措施。采用錨釬護頂時,必須在出礦前安裝,采場頂板應保持平整。
3 亟待解決的幾個問題
系統中需要完善繪圖過程中需要的圖元和線型,滿足繪圖的基本需求,另一方面各個采礦繪圖板塊的繪圖和編輯方式應該盡量和 AutoCAD 保持一致,從而簡化了操作人員的工作,因為當前多數學校學習的系統還是 AutoCAD 繪圖系統。
礦圖的格式應該標準化,盡可能具有兼容性和同一性,使得礦圖能夠在不同的平臺上使用,并且對采礦安全進行集中統一的監管,這樣有利于保持采礦數據的持續性和延續性。
3.2 軟件接口標準化
軟件接口的標準化主要是針對前文中所提出的關于采礦系統中各個系統之間鏈接不暢和鏈接漏洞的問題。因此在軟件的接口標準化中需要注意:
3.3 數據采集的實時性
數據采集是采礦安全的重要因素,準確安全地獲取采礦井下數據是 GIS 運行的必要條件。因此發展當前的數據采集手段,提高采集水平的準確性是當前亟待解決的迫切問題。雖然當下的采集方法能夠獲得井下的數據,但是這些數據在一定程度上存在滯后性,因此需要在地理信息系統設計中充分考慮信息采集的實時性和時效性,尤其是一些較深礦井信息的及時采集在采礦安全生產中顯得非常重要。
4 、基于采礦安全的地理信息系統的設計
采礦安全 GIS 設計的重點是針對礦井安全地理信息系統的建立。它集合了采集、輸入、存儲、檢索、查詢與分析井下數據的功能,并且輸出各種安全信息,主要針對井下的點、線、面空間數據進行收集,并且對各個部分的屬性進行管理。從地理信息系統的管理角度來說,礦井安全地理信息系統主要包括圖形數據庫和屬性數據庫的綜合分析和管理。設計中的輸入、存儲和輸出功能是實現 GIS 功能的重要方面。屬性數據庫主要完成實體屬性數據的輸入和管理,并且要做好各種報表的分析和管理輸出。圖形空間數據和屬性數據之間并不是相互獨立的,是一種動態鏈接方式。圖形數據庫管理系統主要由礦井通風系圖、通風示意圖、網絡圖、礦井防塵圖、安全監測系統圖等共同構成,各個系統之間相互影像關聯,最終組成采礦安全的 GIS 系統。
目前地質及采礦設計方面應用比較廣泛的采礦軟件還有SURPAC、DATAMINE、MICROMINE等,這些軟件各有特色,各有側重點,比起傳統的設計方法,這些軟件所輸出的圖紙信息量大,數據精確,除了能完成我們傳統的手工圖紙中的水平地質分層平面圖之外,還能輸出水平分層巖性圖、水平分層品位圖、任意塊段的儲量及平均品位、礦巖量報告及礦巖搭配后的數據等等,這些數據對采礦生產具有直接的指導作用。
結束語
采礦安全的數字化和現代化發展與計算機信息技術的不斷革新息息相關,計算機信息系統應用到采礦生產中大大提高了采礦生產的效率和科學性。保證了安全信息收集篩選、分析處理、反饋及時、追究到位,實現安全信息網絡化管理,建立了安全信息長效管理機制,促進了礦山安全生產工作健康穩定發展,收到了較好的社會效益和經濟效益。采礦安全的 GIS 在我國還存在諸多問題亟待解決,我們相信在未來我國的采礦安全地理信息系統會取得長足的發展。
參考文獻:
地理信息系統報告范文5
關鍵詞:地理信息系統;課程實驗;要點分析
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2014)001016702
作者簡介作者簡介:徐兵(1979-)男 ,碩士,廣東海洋大學信息學院講師,研究方向為圖像處理、GIS。
0 引言
地理信息系統通常簡稱為GIS(Geographic Information System),它是用于描述地理空間信息的計算機系統,融合了地圖學、地理學、測繪、計算機等多學科知識,并被廣泛地應用于城市規劃、國防軍事、防災減災、資源調查等領域[1]。本文所述《地理信息系統》是面向農學、資源環境等非地學專業學生的一門必修課程,為學生講授地理信息系統的基本原理和方法,使學生掌握常用的GIS工具軟件,熟悉基本的地學空間分析方法,能夠對已有地理數據熟練地進行采集、繪圖、建庫、空間分析、可視化等操作,并對各類空間數據進行統一管理[2]。由于課程是面向非地學專業學生開設,這些學生普遍缺少地理學、程序設計、數據庫、測繪信息等方面的知識儲備,在學習GIS軟件工具的過程中,很多學生對一些重要概念和空間分析操作往往不能很好地理解,造成實驗教學效果大打折扣[3]。因此,本文結合課程實驗教學實踐,總結出該課程的實驗教學要點,通過對要點進行分析歸納,有針對性地應用到以后的實驗教學中,以期提高課程實驗教學效果。
1 實驗教學目標
本文面向環境科學專業開設的《地理信息系統》課程安排了32學時理論教學、16學時的實驗教學以及32學時的學期末課程實習。在實踐教學環節,16學時實驗與理論教學同步,這些實驗主要安排ArcGIS、MapInfo等常用地理信息系統軟件的操作學習,其主要任務是使學生在對地理信息獲得感性認識的基礎上,接受常用GIS軟件進行制圖技術的基本訓練,培養學生獨立制圖、建立數據庫和屬性庫,學會基本空間分析的能力。而32學時的課程實習主要以實際應用案例為基礎,要求學生利用所學的GIS基本理論和空間分析方法,對實際應用案例進行分析、提出解決方案。通過課程實習一方面促使學生繼續深入掌握GIS基本工具軟件的使用;另一方面加強學生對GIS空間分析原理與方法的理解,并能夠學會運用GIS工具進行初步的空間分析應用,同時結合基本程序框架實現GIS應用的可視化表達,并提交實驗結果和分析報告。
2 實驗課程設置
2.1 基本實驗
該課程安排了8次共16個學時的基本實驗操作,主要包括:①地理信息系統軟件的基本操作;②數據文件與空間數據庫;③地圖數字化與專題制圖;④地圖查詢與統計分析;⑤GIS空間分析;⑥初步建立3D GIS;⑦GIS二次開發;⑧3S集成及其初步應用。這些實驗的設置與理論教學基本同步,在設置過程中由淺入深、由簡到難,基本覆蓋了GIS軟件操作的大部分內容。
2.2 課程實習
學期末的課程實習以地理信息系統工程的分析和開發案例為基礎,通過實際的項目開發完成課程實習報告,檢驗學生對GIS軟件以及對GIS軟件開發的掌握情況。在具體實習環節中,設置了多個實際應用案例,以“城市公交系統的優化及空間分析”為例進行說明。該實習題目的基本要求是:①以某個城市(比如湛江或廣州的某個區)的公交系統運行情況為基本背景,調查該區域現有的公交線路運行設置情況;②通過資料查找的方式獲得研究區域的城市交通圖,借助于ARCGIS或MapInfo軟件對該地圖進行數字化處理,按照地理信息系統工程應用的基本要求,對地圖進行配準、矢量化等處理;③以所學的地理空間分析基本原理和方法為依據,設計出城市公交系統線路優化、公交換乘、最短路徑等方案,可以選擇其中一個作為重點進行設計,并以選擇的功能為基礎,對地圖矢量化進行調整和優化;④運用所學的地學空間分析方法,對研究區域的公交系統進行線路優化、公交換乘、最短路徑等方案進行空間分析,得出空間分析結果,并對結果進行優化和評價;⑤以報告形式將上述過程完整記錄,并總結本次實習工作,提交最終報告和實習過程中的各類數據。
3 實驗教學要點分析
3.1 空間數據結構
空間數據結構是地理信息系統的一個重要基礎,在GIS系統開發中通過構建空間數據模型并定義各空間數據之間的關系,實現地理信息與屬性信息的關聯。在實驗教學中,學生對地圖分層、圖層控制、空間數據與屬性數據關系等概念往往理解不清晰,由于缺少數據庫相關知識,在建立空間數據時經常出現差錯、導致圖層分層不清晰,后續應用開發無法使用地圖的問題。因此,該知識點需要教師在實驗教學中給予足夠重視,通過理論講解與實際操作相結合的方式向學生解釋空間數據、屬性數據、空間數據庫構建等概念。一般來說,在GIS開發中,用戶可以根據自己的實際需求對整張電子地圖中的各類空間實體進行有序的分層處理,通過圖形分層方法將一張地圖分成不同圖層,相同的圖層代表用戶定義的特定的空間實體類。采用這樣的分層方法可以提高電子地圖中各類實體要素的檢索效率,便于后期GIS開發中調用各類圖層[4]。醫療衛生機構地理分布的空間分層結構如圖1所示。
圖1 空間數據結構
3.2 空間數據關聯
在GIS二次開發過程中涉及的數據包括圖形矢量數據、空間屬性數據和工程管理數據,不同的GIS二次開發平臺對數據格式、存儲標準等均有所差別。以MapInfo軟件為例,矢量化的圖層數據文件以標準格式存儲在目錄文件中,在圖層文件.TAB中通過設置每個地物對象的唯一編號(通常用地物ID號表示)來建立相應的空間索引。由于MapInfo自帶的數據表存儲容量有限,因此,通過.TAB文件的ID號與屬性數據表中地物的ID號進行關聯,建立起空間數據與屬性數據的索引機制,將更多的屬性信息通過空間索引機制存貯在關系數據庫系統中。通過地物對象屬性信息的ID號實現空間數據與屬性數據的對應關系[5],以醫療機構的地理分布為例,其圖形文件與屬性數據表的關聯如圖2所示。
圖2 空間數據與屬性數據的關聯關系
3.3 空間分析
空間分析是GIS的主要功能之一,這也是課程教學中的重點內容。在講授空間分析問題時,經常會提到最短路徑問題,它是網絡分析中經常遇到的一個技術難點,在實驗教學中要求學生能夠掌握基本的最短路徑方法和應用。最短路徑不僅包括物理意義上的距離最短,還包括了如時間、費用、流量等其它多參數融合的度量,這實際上涉及到了學生運用最優化理論解決實際空間分析問題的能力。比如,在課程實習中要求學生分析城市公交換乘及其優化問題,在具體分析之前,會將相關的算法介紹給學生,其中,Dijkstra算法是在實驗教學中向學生介紹的最短路徑算法之一。學生在掌握基本的原理和方法后,開始設計整個公交換乘的算法、程序流程、空間表現結果等,在這一過程中可以重點考查學生的空間數據結構設計以及空間分析能力。在公交換乘算法中需要存儲一些地理信息,譬如節點、道路等信息,這就要求有一個較好的空間數據結構。此外,對于一個大型的城市公交網絡而言,Dijkstra算法的效率顯得尤為重要,這時需要重點考慮如何進行算法優化提高Dijkstra算法的計算速度(如基于cache的緩存計算方式)。通過這些實驗內容的優化設置能夠有效地鍛煉學生自主分析和解決問題的能力。
4 結語
實驗教學歷來是理工科類課程的重要組成部分,地理信息系統作為一門交叉綜合性課程,其實驗教學的重要性不言而喻。通過任課教師對課程實驗教學內容的優化設置、對實驗教學要點的深入分析,能夠幫助學生更好地掌握GIS基本原理與方法,并將所學理論融入到實際的GIS開發中。本文通過對實驗教學中的主要知識要點進行分析,為后續教學活動提供有益參考,有助于教師更準確地把握學生實驗中存在的問題,對加強實驗教學效果、提高實驗教學質量有一定的促進作用。
參考文獻參考文獻:
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地理信息系統報告范文6
一、前言
沈陽市的燃氣事業始建于1923年,是國內最早生產和使用燃氣的城市之一,現擁有地下燃氣管網2156公里,燃氣居民用戶80萬戶,工業用戶3000多戶。隨著沈陽市城市建設的飛速發展,我市的燃氣管道用戶及管網規模在不斷擴大,手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規劃、科學管理、安全供氣、優質服務”的要求,因此,尋求一種高科技、現代化的管理手段是當務之急,我公司經多方面調研分析,認為建立地下燃氣管網地理信息系統是解決問題的捷徑,通過地理信息系統可以實現燃氣管網的動態管理,以便為城市燃氣規劃、管網管理、燃氣事故預防及突發事故的處理等迅速、準確地提供管網的相關數據。
該系統是采用先進的計算機網絡、通信技術、地理信息技術,建立在強大的網絡系統平臺上,支持大型數據庫系統。在這個網絡信息系統平臺上,可以實現燃氣管網的規劃設計、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、燃氣用戶管理及綜合查詢、統計等功能,各管網相關部門可以實現在各自部門同時查閱管網信息,以提高管網信息利用的效率。該系統建設分兩期進行,一期工程主要完成數據的采集、管理、更新、查詢、分析等主要功能,二期主要完成系統網絡工程的建設。
二、技術路線
煤氣管網地理信息系統的建立是一個復雜的系統工程,其建設的好壞不僅影響系統自身的應用情況,也將對整個沈陽市城市地理信息系統的推廣產生深遠的影響。為此,在設計和建設中必須遵循以下原則:
規范化原則
城市建設地理信息系統須嚴格遵循國家、遼寧省及沈陽市有關城市規劃、建設與管理的法規。數據的分類編碼應該嚴格遵循現有的國家標準、行業標準,并根據遼寧省和沈陽市的地方特色,制訂適合于本系統的分類編碼方案。
先進性原則
系統的功能設計應該立足于較高的起點,在考慮性能價格比的同時必須著重考慮系統的先進性。在軟硬件平臺的選用上考察國內外最新技術,同時也應考慮系統的通用性及各部門現有的軟硬件平臺及應用水平,便于該項目的成果盡早產生效益。本系統的地理信息系統平臺采用國際上處于領先水平的美國ESRI(Environmental Source Research lnstitute)的Arclnf08,使系統立足于高起點,為煤氣系統的開發及應用打下良好的基礎。
完備性原則
系統的數據結構和功能體系應能充分滿足用戶提出的合理需求。
適用性原則
系統應具有良好的人機交互界面,易于使用,在系統的設計過程中,全面考慮各種特殊情況,使系統具有通用性。
示范性原則
沈陽市煤氣地理信息系統是遼寧省第一家專業管網系統,該系統的建立為沈陽市其它管網系統的建立積累技術經驗,同時也可以為其它兄弟城市建立管網系統提供寶貴的技術支持。
可擴充性原則
系統的要素、編碼、功能和數據庫結構都必須易于擴充,以滿足系統進一步的發展和沈陽市城市地理信息系統建設的需要。
三、系統一期工程
目前,沈陽市煤氣總公司的管網資料主要以紙質的500圖、臺帳、竣工檔案等形式存儲,無任何數字化管網信息,因此系統一期的一項主要工作是建立管網地理數據庫,此項工作主要由屬性錄入子系統、數據管理子系統來完成。
l、煤氣屬性數據錄入子系統
說明:在系統建立初期,為了方便用戶屬性的錄入,用VB和Access相結合開發了屬性數據錄入子系統,它主要應用于系統建立初期屬性數據的大量錄入,系統建立以后,不再使用此系統。
錄入:通過拷貝、提供可選項等方式,提高屬性數據錄入的效率,錄入過程中可以實現記錄的全屏幕編輯,如:刪除、修改、存盤等操作。
查詢:通過28種查詢方式,查詢到滿足用戶條件的記錄。
修改:高級用戶可以實現屬性數據的批量更新、恢復。
報表:可以實現條件報表,動態報表
2、煤氣數據管理子系統
說明:在系統建立初期,為了實現數字化各工序的管理,圖形和屬性數據的掛接,圖幅的拼接,錯誤的檢查等工作,用VB和Maplnfo相結合開發了數據管理子系統,它主要應用于系統建立初期。
管點分類:在拼接完成的1:5000區塊上,完成調壓站、抽水缸、節點、罐站、閥門井的分離
屬性掛接:在拼接完成的1:5000區塊分類表上,實施點屬性的掛接,全市拼接完成之后,完成點屬性向線屬性的抽取。
查錯:查出各種圖面錯誤(符號用錯、線端點無點符號、點符號不在線上、重復點、懸掛點、重復線、點號重復、點號為空)
拼圖:完成1:5000范圍內的拼圖,全市的拼圖·轉換:利用Maplnfo的轉換工具,將數據轉換成 Arclnfo的E00格式或CAD格式。
打印輸出:查詢結果報表,總表報表、標準圖幅打印
3、煤氣地理信息系統
說明:在ARC/INF08環境下,以VB6.0作為系統二次開發語言,實現煤氣管網的專業化管理。
查詢:快速查詢、組合查詢、關聯查詢、空間查詢。
統計:快速統計、組合統計、關聯統計、空間統計。
專題圖:以字段為依據、生成各種專題地圖。
標注:根據標注參數設置,完成自動標注、扯旗標注。
分析:垂距分析、爆管分析、橫剖面分析、縱剖面分析、兩點連通分析開關測試、預警分析、水力計算、動態監控口
圖形管理:開始編輯、拴點上圖、捕捉設置、停止編輯、圖幅打印、沿道路打印。
屬性管理:單記錄屬性管理、多記錄屬性管理、更新維護次數、報表打印。
動態報表:查詢、統計、分析結果的動態報表。
圖紙輸出:標準圖紙的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。
數據轉換:與Maplnfo或AutoCAD之間的雙向轉換。
4、動態監控子系統
利用煤氣總公司已建成的動態監控系統采集的數據(存儲在SQL SERVER數據庫中),實現監測點數據在電子地圖上的動態顯示。
四、系統二期網絡工程
煤氣二期網絡系統是在煤氣一期工程系統(單機版)的基礎上擴充了網絡功能。二期工程的建立可以更好地發揮煤氣數據資源的價值,煤氣數據資源是煤氣公司寶貴財富,是近,百年來,幾代煤氣人辛勤勞動的結晶,它的數字化、錯誤的糾正更是耗費了大量的人力、物力,網絡的建設可以使煤氣總公司這一寶貴的財富發揮其應有的作用和功能。二期網絡工程的建設與施,使各管網相關的部門可以及時了解最新的管網信息,為管網的設計、運行、維護、更新、管理提供高效、準確、及時的管網信息,加強管網科學化、自動化管理,為沈陽煤氣事業的騰飛,打下堅實的基礎,造福子孫后代。系統二期網絡工程的建設,使得煤氣公司的管網系統采用了客戶朋艮務器(C/S)方式,成為了真正的企業級的地理信息系統構架,使得各管網相關部門,可以做到足不出產,便可以了解到最新的管網信息,使得煤氣公司在全國范圍內處于技術領先地位。
1、網絡工程目標
提供沈陽市煤氣管網設計、管理一體化的解決方案,完成沈陽市煤氣總公司企業級GIS體系,強化煤氣管網管理。
采用當今世界最先進的企業級GIS應用構架,采用符合技術發展和工業標準的Oracle數據庫作為系統數據管理平臺,構架先進的企業級應用系統,使得系統的投資能夠長期為用戶服務。實現管網數據資源最大程度的共享,實現管網規劃、設計、管理、維護一體化。
提高管網信息的使用價值,使一期的投資達到更好的經濟效益和社會效益
提高沈陽市煤氣總公司的企業形象,為IS09000的認證準備雄厚的技術儲備。
2、 網絡結構
該系統的網絡結構采用標準的快速以太網,傳輸介質采用100M的非屏蔽雙絞線,服務器及客戶端計算機通過中心的100M高性能交換機連接,系統結構如下圖所示:
沈陽市煤氣管網地理信息系統二期工程
該網絡系統結構簡單明確,使用很少的投資實現完全的網絡系統,同時便于系統的升級與擴充。如果建立了相應的網絡中心,不僅可以控制、維護各工作站數據的使用,還可以作為展示中心,如果與遙調、遙測系統相聯,還可以在投影上動態顯示各監測點的數據??紤]網絡結構和應用軟件系統的具體要求,系統使用高性能的服務器系統與網絡交換機。
本系統米用ESRI公司企業級GIS解決方案,實現大規?;A空間數據的管理。系統結構如下圖所示,采用三層結構體系,底層為空間與屬性統一的數據庫系統(數據庫采用 ”Oracle8i);中間層為應用系統服務器,應用系統為ARCINFO與ARC—SDE,具有強大的空間分析能力,及空間數據管理能力,并支持3維地形圖分析;上層(客戶端)基于UapObject組件開發基礎空間數據管理系統,支持管網數據的查詢、統計、圖形打印、動態報表、數據輸出或轉出等基本功能。 系統采用ESRI公司的網絡平臺ARCSDE、Mapobjects,不僅考慮到與一期軟件平臺(ESRI
公司的Arclnf08)的兼容性,主要是考慮系統整體構架的先進性、可擴充性和企業級應用。
系統采用大型數據庫0racle8i,主要是用于管線數據和基礎地形圖海量數據的管理。Oracle8i是當今先進的地理數據庫,它可以同時存儲圖形信息和屬性信息,同時,它與ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好,可以保證系統能夠發揮最高的效率,同時也保證了方案的最優性,保證系統在相當長的時間內不會落后。
3、 方案特點
應用當今世界最為先進的企業級GIS應用框架,為煤氣工程提供了靈活、高效的企業級應用解決方案,系統的運行實施,將使沈陽市煤氣管網的管理達到國內領先水平,并接近國際同期水平。
系統是采用真正的客戶朋艮務器結構的GIS系統,是在企業范圍內高效、安全
地共享煤氣管網數據的必然選擇。
采用工業標準數據庫管理系統,同時存儲空間數據和屬性數據,保證數據的安全性、一致性。
系統方案符合當前煤氣管網管理和GIS技術發展趨勢,特別是采用的GIS技術解決方案目前處于絕對領先的優勢,通過系統運行期間的升級、維護,能夠保證在相當長的時間內不會落后。
合理的軟件配置,具有較好的性價比。
保證了煤氣一期工程的投資利用,最大程度地重用了一期工程的資源,保護了前期投資,避免資源浪費。
五、結語
沈陽市煤氣總公司從2000年6月開始至今已順利地完成了一期工程。使我公司的燃氣管網管理登上了新的臺階,但由于我市燃氣事業起步較早,歷史原因造成燃氣管線的部分數據不詳,因此,管網資料需要進一步完善,同時,今年啟動二期工程的建設,力爭在最短的時間內完成,使得該系統能夠近早地為沈陽市煤氣總公司服務。
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