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地理信息系統設計與應用范文1
關鍵詞:計算機辦公自動化系統;土地管理;城市規劃
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 13-0000-01
Information Age the Scientific Applications of Computer Office Automation Systems in Land Management and Urban Planning and Construction
Wang Yue
(Guilin Institute of Surveying and Mapping,Guilin541001,China)
Abstract:The era of computer-based information system,the combined strengths of office automation capabilities of its land management in the construction industry and urban planning and construction of scientific application goals,the application of advanced technologies and innovative application of ideas,the promotion of China Urban Planning and Construction with the orderly conduct of scientific land management,efficient,automated,integrated development of practical significance.
Keywords:Computer office automation system;Land management;Urban planning
一、信息時代對城市規劃建設及土地管理的強烈沖擊
從廣義角度講,城市規劃建設及土地管理的根本目標在于促進人類社會的和諧、秩序化、先進性與持續性發展,從宏觀整體層面來看,城市規劃及土地管理則主要將城市發展進程中的各類空間關系作為主體處理對象。由此不難看出,信息化時代各類先進的信息技術對城市規劃及土地管理的最強烈與直接的沖擊便體現在其是現代化、數字化城市建設的有力工具,能有效推進各類設施的整全建設、優化基礎配置,協調經濟發展、穩定社會環境,為廣大人民提供人性化服務,充分滿足他們的各類豐富需求,令生態環境得到最合理的保護,并最終實現可持續的全面發展。隨著信息化建設進程的逐步成熟化發展,當前眾多行業辦公自動化系統均朝著應用多樣化的方向不斷提升,令承擔的服務事項日趨復雜,集成化水平遠遠超過傳統自動化辦公系統的服務范疇,綜合了人、物、財、知識與信息等諸多優勢的企業資源,并逐漸形成了一個納入員工辦公、各職能部門中層管理與領導層決策管理的協同知識平臺。
二、計算機辦公自動化系統在土地管理與城市規劃建設中的科學應用
計算機辦公自動化系統在土地管理與城市規劃建設中的科學應用旨在全面實現規劃管理相關部門的辦公自動化,令其各項行政公文的查詢、收發、督辦管理能高效進行,通過部門內部的消息、郵件及文檔信息化管理實現跨時空的信息交流及無紙化辦公的科學目標。在各項規劃業務開展中圖文一體化的綜合審批主力包含一書兩證的審批、批后管理、綜合監督檢查等業務,在辦公自動化系統的輔助下該業務可實現全過程的帶圖作業,令管理人員全面開展針對業務圖形的形象化瀏覽、實時查詢、綜合編輯、精細化計算機全面分析,當然該系統同時包含針對圖形操作的權限管理功能。另外計算機辦公自動化系統還具有針對復雜業務數據強大靈活的統計查詢功能,可根據管理者、操作人員的不同需求將各類資料按照既定文檔格式進行打印及輸出。同時其具備綜合的自動建立歸檔的檔案管理功能,可將各類行政辦公及業務審批構成的資料、文檔、圖形等重要的文件進行自動歸檔處理,并隨時根據需要進行靈活的查詢、調閱及統計處理。該計算機辦公自動化系統同時兼具對土地管理及城市規劃各類圖形、審批業務數據、局內信息的,為相關規劃部門構建門戶平臺,創設動態新聞、服務指南、規章制度、辦事規程等綜合欄目,從而充分滿足人們對各類信息瀏覽查詢的豐富需求。依據規劃數據的相關建庫規范及要求,我們可利用計算機辦公自動化系統對各類規劃圖形及屬性數據進行整理收集、綜合應用,展開空間層面的信息統計、查詢、瀏覽及分析編輯處理,對各項編制及研究起到科學輔助作用,并提供豐富的圖形信息綜合等優勢功能。
三、計算機技術在土地管理與城市規劃建設中的適應性應用
隨著計算機技術的不斷更新與人性化發展,其為各類辦公自動化系統的構建注入了新鮮血液,為實現土地管理、城市規劃及審批的辦公自動化創造了有力條件。例如C/S模式結構的科學應用,令計算機系統各類瓶頸問題得以合理解決,與B/S模式結構相比,前者應用的一大優勢在于不過分依賴企業的外網環境,即無論能否連接外部網絡,其均會正常發揮自動化服務職能,因此我們應依據不同的網絡環境及功能需求進行適應性應用。Visual Basic是一類集可視性、面向對象技術與實踐驅動方式于一身的結構化程序設計語言,可廣泛應用于Windows環境的程序中,具有效率高、簡單、可操作性強等優勢,可快速、準確的開發既定環境下圖形界面生動、豐富、功能強大的各類應用軟件系統,因此在城市規劃及土地實踐管理中我們應對其進行合理應用及綜合開發。
四、結語
信息化建設進程的不斷深入,令新一代辦公自動化系統更全面融合了知識、協同管理、門戶等精髓內容。由此不難看出辦公自動化系統的建立再也不是老生常談,而是全面納入了嶄新的信息化、網絡化、數字化思想,重新展現了優勢價值,因此我們只有用發展、辯證的眼光重新審視其應用管理,才能切實提升城市規劃及土地管理建設工作水平。
參考文獻:
地理信息系統設計與應用范文2
【關鍵詞】數字校園;GIS;ArcGIS Engine;數據庫
【Abstract】The digital campus digital campus geographic information system is comprehensive application of GIS in campus space.It’s also an innovative tool for the scientific teaching,decision and providing life service in universities.It’s set out for the requirement of digital campus,where the necessity of development is first introduced.It’s introduced of the design of the digital campus geographic information system which is based on Shandong Xiehe University.It’s studied for the establish of digital campus geographic information system,design goals and the realization of the system.At last,there is an expectation for the GIS in universities.
【Key words】Digital campus;GIS;ArcGIS Engine;Database
數字校園已經成為當今建設校園系統的重要部分[1]。數字校園地理信息系統是建設數字校園內容的核心內容之一,它主要是利用GIS的地理空間信息服務和數據管理技術服務,將學校的各種地理信息資源進行深度的數據細化與整合,最終為校園進行科學管理、決策和提供生活服務提供數據支撐。山東協和學院位于山東省濟南市,國家教育部批準的普通本科高校,也是山東財政支持的本科“特色名?!苯ㄔO單位。近幾年來,學校發展迅速,現在有郭店和遙墻兩個校區,為了更高效地進行校園規劃以及設施管理,建設數字校園地理信息系統是十分有必要的。
本文以當前數字校園建設的現實需求為出發點,總結了當前關于數字校園地理信息系統的建設方法,研究了構建數字校園地理信息系統數據的構建思路、系統的構建目標、系統的建設內容,針對山東協和學院遙墻校區設計了其數字校園地理信息系統,為建設符合當前的數字校園發展的校園基礎地理信息系統提供了一種新的借鑒模式。
1 系統總體設計思路
數字校園地理信息系統應具備基本的GIS功能。為了能高效、快捷地開發出山東協和學院數字校園地理信息系統,系統采用ArcGIS Engine組件技術,在Microsoft Visual Studio 開發平臺下采用C#編程語言對 ArcGIS10.2 平臺的基本控件AO(Arc Objects)基礎函數進行集成和二次開發,最終實現一個能夠獨立運行的應用程序。
2 系統建設
2.1 系統功能
根據系統需求,基于ArcGIS Engine開發的數字校@地理信息系統的基本功能主要包含以下方面:
1)圖形瀏覽操作功能。實現圖層控制顯示,地圖全圖、放大、縮小、漫游、拉框選擇、地圖視圖與布局視圖的交互操作顯示[2]。
2)空間信息查詢功能。可在圖上查詢校園現有道路、建筑物等空間位置信息和屬性信息。也可根據目標要素的非幾何屬性字段通過 SQL語句進行限定查詢并在圖上高亮顯示,或者是通過拉框選擇圖元進行批量瀏覽查詢,實現長度距離和區域面積的動態量算顯示[3]。
3)文件管理功能。包括地圖文檔打開、數據添加、地圖文檔導出、JPEG圖像文件導出、頁面設置及各個專題圖打印輸出等功能。
4)系統管理功能。包括用戶管理和數據庫備份兩個功能。其中,用戶管理功能主要是增加、刪除用戶以及修改用戶密碼等。
5)專題圖及文檔查看功能。 實現了對基礎地理信息圖、基礎設施專題圖、建筑物專題圖等及相應文檔的查看。
2.2 數據來源
該數字校園地理信息系統主要以實地考察和網絡獲取的地圖數據作為數據源。在Google Earth中利用BIGEMAP谷歌地圖下載器,下載山東協和學院遙墻校區衛星地圖。以此為基礎,進行實地考察,得到各個教學樓、宿舍樓、道路等的相關屬性信息。其余描述性信息主要依據學校內部資源進行綜合整理。
2.3 系統建設原則
為確保系統的建設成功與可持續發展,在系統的建設與設計技術方案時主要遵循如下的原則:
1)開放性原則
日后為了使數據庫能夠根據實際進行不斷更新,在設計數據庫時應當保證在插入數據和修改數據時,各個數據的相互關系保持不變,以利于日后數據庫的擴展[4]。
2)先進性原則。借鑒國內外目前成熟的主流信息系統的體系結構設計信息系統,用以達到系統的易擴展性和較長的生命周期。系統的開發采用成熟、具有國內先進水平,并符合國際發展趨勢的技術和軟件產品[5]。
3)可擴展性原則。要考慮到未來業務發展的需要,盡可能地將系統設計得簡單明了,降低系統各功能模塊的耦合度,并充分考慮系統的兼容性。系統能夠支持對多種格式數據的存儲[6]。
2.4 系統菜單設計
根據需求分析和系統開發的目標,將系統設計為6個功能菜單來實現,有文件管理菜單、地圖工具菜單、基礎地理信息菜單、基礎設施菜單、建筑物菜單、系統管理菜單。
2.5 系統建設流程
3 數據庫建設
數字校園地理信息系統數據庫應當緊緊圍繞學校的業務管理對象和業務管理流程,以打造學校的數據資源中心為目標,為學校的信息化平臺和管理決策提供數據支撐和數據保障,數據庫內容包含如下內容:
1)數字校園地理信息系統基礎空間數據庫。基礎空間數據是對現實世界空間現狀的數字化描述,是地理信息系統的核心,它是整個數據庫的基礎數據資源[7]。
2)數字校園地理信息系統專題數據庫。專題數據主要包括基礎設施、建筑物等專題的地圖文檔。
3)專題文檔數據庫,指對各個專題地圖文檔的介紹和說明。
4)系統管理員數據庫。只有在系統管理員數據庫內的用戶才能進入數字校園地理信息系統,可在此數據庫中添加用戶、刪除用戶及修改用戶密碼等。
4 數字校園地理信息系統的實現
4.1 開發平臺選擇
結合系統的設計要求、設計特點和設計目標,本系統選用采用Microsoft Visio Studio2010平臺(C#)語言和ESRI公司的ArcGIS Engine產品進行二次開發。
4.2 數據處理
對應系統的數據庫建設,數據處理主要包括以下幾個方面:
1)基礎空間數據。首先啟動軟件BIGEMAP谷歌地圖下載器,找到山東協和學院遙墻校區截圖。然后通過實地考察,得到各個教學樓、宿舍樓、道路的相關屬性信息。最后在ArcGIS10.2加載得到的衛星圖,修改坐標系、空間配準等一系列操作,將得到的地圖進行數據矢量化,并添加屬性信息。
2)專題數據。利用基礎空間數據庫的內容和劃分的專題菜單,制作各個專題圖。例如,校園道路專題圖,將以校園邊界數據為主的基礎地理信息作為基礎圖層,然后加載道路圖層,最后選擇合適的符號進行渲染。為了方便以后對地圖進行打印輸出,在頁面視圖下,添加地圖標題、圖例、比例尺、指北針等信息。
3)專題文檔數據。對專題圖進行文字性的描述,介紹專題圖的數據及一些其他的基本情況。
4)系統管理員數據。有管理權限才可以進入此系統,該系統預設兩個賬戶,根據以后實際使用情況,再增加其他管理員賬號。
4.3 系統實現
經過編寫代碼,實現了山東協和學院數字校園地理信息系統。主界面如圖2所示。
5 結語
數字校園地理信息系統是數字校園系統的基礎,是數字校園系統的一部分。它的建立是學校各項資源管理信息圖示化、分析功能空間化的前提。在數字校園系統中應用GIS 技g可以大大提高各類信息管理的能力和效率。隨著我國高校改革的深入進行,如高校合并、后勤社會化,高校招生規模的擴大等,這些因素對高校校園管理提出了更高的要求,這將加速高校校園GIS的發展[8]。因此,應用GIS 技術要比單純的基于屬性數據庫的管理信息系統有著更直觀、信息容量更大的優點。隨著認識的改革和注重程度的加深,相信不久適合各個高校的、靈活方便的、功能強大的校園管理GIS 系統軟件能很快地發展建設起來。
【參考文獻】
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地理信息系統設計與應用范文3
關鍵詞:地理信息系統;軟件設計;教學;資源與環境
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)36-0192-03
教育部于1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》,將原土壤與農業化學、農業環境保護、漁業資源與漁政管理以及農業氣象合并為農業資源與環境,屬于環境生態類[1,2]。按照專業規范的要求,農業資源與環境專業的業務培養目標是:培養具備農業資源與環境方面的基本理論、基本知識和基本技能,能在農業、土地、環保、農資等部門或單位從事農業資源管理及利用、農業環境保護、生態農業、資源遙感與信息技術的教學、科研、管理等工作的高級科學技術人才[3]。隨著本科專業目錄的調整,農業院校的土壤與農業化學專業更名為農業資源與環境專業,其課程設置和教學計劃也有較大的變化。各學校根據自身的實際情況,對有關課程設置的調整變化很大[4]。人類80%的信息都和空間位置有關,因此地理信息系統作為資源調查和評價過程中的重要工具,在資源環境專業中得到了充分的重視,因此越來越多的資源環境專業開設了地理信息系統和地理信息系統設計與開發相關課程。
從20世紀90年代開始,地理信息系統貫穿在數據采集、存儲、處理、管理、分析及決策中,為越來越多的領域提供動態模擬、統計分析、預測預報、決策支持等服務[5]。在資源與環境專業的教學過程中以培養學生的GIS軟件的應用能力為基礎上,更加側重培養學生的GIS系統的設計與應用開發能力,以提高學生解決不同實際問題的能力[6]?;诖?,在本科教學方案中增設“GIS設計與開發”這門課程。目前“GIS設計與開發”作為資源與環境專業一門專業基礎課,具有較強實踐性、跨學科和領域等特點。針對資源與環境專業發展特點,本文討論了“GIS設計與開發”課程設置目標的教學內容、教學方式和考核形式及其特殊性,先修課程調整、綜合實習內容以及學生綜合能力培養上給出教學意見,提高教學質量。
一、教學目標
如何實現專題GIS應用系統,提高GIS應用水平和效益,本課程就是在這樣一個環境背景下產生的?!癎IS設計與開發”是資源與環境專業學生的一門應用性很強的課程。該課程是在完成地理信息系統原理、遙感導論、數字圖像處理、GPS原理、地圖學、C語言、Windows程序設計、數據庫原理等基礎課程之后,綜合GIS、RS和GPS理論與計算機科學理論,以滿足特定的應用要求。遵循地理信息標準,運用軟件工程思想和方法,結合地理信息自身和相關應用領域的特點,設計和開發具有明確目標的信息系統。學生通過這門課的學習,掌握GIS設計與二次開發的基本原理、方法和工具,使學生具備地理信息系統二次開發的能力,熟悉空間數據庫設計的基本原理和方法,了解應用項目開發中組織和管理涉及到的基本概念和策略,提高運用所學知識解決資源與環境專業方面實際問題的水平,為畢業設計和后續其它課程的學習夯實基礎。
二、課程特點與基本要求
1.課程特點。(1)“GIS設計與開發”是一門具有學科交叉性特征的課程。該課程本身涉及到地理信息系統原理、地圖學、遙感原理、軟件工程、數據庫原理、Windows程序設計、數學建模等多個學科的內容,具有較為明顯的學科交叉性。就資源與環境專業而言,設計與開發更加側重數據的分析、處理和表達,因此在課程中更加側重數據的分析和制圖表達上,但是對一些基本的功能的要求也必不可少。故此,資源與環境專業在“地理信息軟件設計與開發”上應該兼顧所有的基礎學科,同時對數學建模相關課程有深入了解。(2)“GIS設計與開發”是一門不斷發展的課程。GIS基礎軟件與應用軟件受到計算機軟硬件技術的更新而不斷發展的,這也對GIS軟件設計與開發也提出了更高的要求。在教學中要不斷吸收新興技術,在教學過程中指導學生查閱與GIS軟件設計和軟件設計有關的新興資料,把握GIS的前沿動態。在教學過程中,適當的提出問題,調動學生積極查閱圖書文獻資料,培養學生積極學習態度和自學能力。(3)“GIS設計與開發”是一門實踐性很強的課程。要進行GIS軟件設計必須在軟件設計模式、集成開發環境的運用、軟件編碼等方面都較好的基礎,強調理論和實際應用的結合,根據具體情況解決具體問題。要求將設計與開發的理論與方式用于具體實踐工作中。在教學過程中設計了單獨的“地理信息軟件設計與開發”的實驗課程。實驗課程采用分解知識點進行訓練和綜合訓練解決實際問題的能力。
2.基本要求。學生較好地掌握地理信息系統項目組織和管理的特殊性和相關理論,學習GIS軟件設計的方法,理解其特殊性,為地理信息系統的設計與開發奠定基礎。能熟練運用一種程序語言和地理信息系統基礎平臺進行二次開發。掌握GIS軟件的二次開發的基本原理,熟悉組件式GIS軟件開發的基本架構,了解目前主流組件庫的基本特征,具備開發GIS基本功能的能力。能使用C#和ArcEngine進行GIS組件式二次開發。掌握如何將地理信息系統與應用模型及其他系統集成綜合解決和處理問題的基本方法,達到會設計與應用的目的。
三、教學設計
1.參考書選擇。由于“地理信息軟件設計與開發”這方面的教材比較少。教學過程中涉及到軟件設計的基本原理與方法,在教學過程中選擇Ian Sommerville編寫的《軟件工程》部分內容為指定閱讀材料;同時考慮到GIS軟件設計過程中的共性和特性,理論教學選擇吳信才等編寫的《地理信息系統設計與實現(第二版)》為參考書;課程是實驗采用ArcEngine進行二次開發,因此參考相關的二次開發教材,主要包括ArcEngine開發幫助、類圖等。同時給出部分圖書清單,要求學生自學完成C#程序設計和設計模式等相關知識。
2.開發環境。學生的先修課程包含C語言、數學建模及Matlab等課程。然而除了個別學生自學了VC程序設計之外,大部分不具備VC的開發能力。如果為了可視化編程選擇VC,則在有限的課時內,學生將投入大量精力來學習VC及MFC的基本開發技能。Matlab軟件是國際公認的最優秀的科技應用軟件。考慮到資源與環境專業背景,Matlab能在GIS開發中能夠很好的挖掘和分析資源環境數據。但是考慮到GIS需要管理海量的空間數據,然而常見的空間數據Matlab不能進行直接的支持。因此Matlab不能作為本課程的主要開發環境。結合學生現有的開發基礎,以及.NET在界面設計和面向對象的優勢,因此本課程選擇C#.NET作為高級語言開發環境。Visual Studio作為一個強大的開發環境,直接對C#等.NET原生語言支持。在Visual Studio 2010中對UML進行了支持,能夠創建UML類圖、活動圖、序列圖、用例圖和組建圖。利用對UML的支持,能夠很好的支持在課程中的設計和建模。
在二次開發控件主要選擇目前主流的ArcEngine提供的基本控件和類庫。利用ArcEngine來開發實現GIS相關功能,而其他關于資源與環境的信息挖掘則采用Matlab來實現,并通過Matlab Builder將Matlab代碼成為.NET程序集實現Matlab和.NET之間的互操作。
3.教學課程結構?!暗乩硇畔⑾到y設計與開發”是我校資源與環境專業一門重要專業基礎課。總學時為48,其中理論課程為32學時,實驗課程為16學時。考慮到培養學生對GIS的實踐能力,理論課程和實驗課程比例達到了2:1,課程的教學內容如下表。
全部課程安排了16課時的實驗,其中C#開發4個課時,基于UML的GIS系統設計4個課時,最后還有8個課時進行ArcEngine的二次開發內容。每次實驗提交實驗報告及相關的源代碼和對應設計文檔,用以檢查教學效果,及時調整教學方案。
4.教學方法。“GIS設計與開發”教學主要借助多媒體等現代教學方法,理論教學配合對應內容演示,融合其它課程內容的方式??梢葬槍Σ煌慕虒W內容采用不同的教學方式。例如,在講解GIS軟件設計的相關理論基礎時,進行啟發式教學,鼓勵學生提出問題,誘導學生思考并解決問題?;邮浇虒W是課程講授的一種有效的教學方法,通過師生之間對同一問題的分析,促進對理論理解,對問題的分析方法理解,能營造良好的課堂氣氛,提高了教學效果。研究式教學方法也很重要,采用研究的方式與激勵學生查閱資料,了解未來的發展方向并闡述觀點。
5.考核形式。為了培養學生的創造性思維、動手能力和綜合素質,側重應用開發的角度來對學生進行綜合考察。本課程主要采用平時考核、最終試卷考試和實驗考查三方面相結合的方式對學生進行考核。由于沒有較完整的教材,教學過程中也采用了較多的新興資料,因此在課程學習過程中要求學生查閱指定內容的文獻資料,學生提交相關的讀書報告,以此作為平時成績考核標準之一;平時的出勤率和隨堂提問也作為平時成績一部分。實驗課程考核包含實驗完成代碼、設計文檔和實驗報告三個部分,能較好提高學生的實踐動手能力??荚噧热莅藢W生對基本知識掌握程度的考察,還增加系統分析和設計討論題。該類題目有較大的靈活性,能夠考察學生綜合素質,同時能體現教學效果。學生最終的成績由3個部分組成:平時作業和出勤率占30%,實驗占30%,期末考試占40%。
四、教學建議
1.調整先修課程。任何一門專業課的開設都建立在先修課程基礎之上的。資源與環境專業在先修課程中雖然學習了“地理信息系統”、“遙感導論”、“數學建模”等課程。然而在理論教學課程中發現,學生對GIS的基礎知識理解不夠深入。如在簡介空間查詢時,需要先講解空間拓撲的相關知識,才能進一步簡介基于空間的查詢方式。其次,學生在實驗課程中動手能力表明,通識教育的高級程序語言現在還是側重基本語法,導致學生的應用開發能力難以滿足GIS開發的基本要求。因此,在通識教育過程中改變課程教學側重點,使之更加符合資源與環境專業的學習,便于后續課程的開展。
2.增加綜合實習。“地理信息系統設計與開發”是一門應用和實踐較強的課程,同時其中的軟件過程管理的內容又過于抽象,學生很難同時掌握基本的開發方法和軟件過程管理。因此增加2周(80課時)的課程實習。集中時間讓學生完整完成從設計到開發實現的過程,讓學生鞏固學習的GIS軟件的設計方法,理解軟件過程管理,同時強化學生的開發能力。在實驗課程中學生掌握了基本的設計理論知識和程序開發技能。通過綜合實習,能將學過的知識綜合起來加以應用,既培養學生的動手能力又加強學生的創新意識。實習將學生分為2個實習目標,每個內容約30人,其中包含5個實習小組,每個小組5~6人,每個小組圍繞實習目標完成不同的任務目標,由組長控制整個開發過程協調組員之間工作,在80課時內完成小型的GIS系統的設計與原型系統的開發任務。通過實習使得學生將基本的理論與應用開發聯系在一起。
3.培養綜合應用能力。本校的資源與環境專業主要研究方向有土地利用規劃、流域管理、土壤與環境污染評價、防治與規劃,耕地肥力管理、專家系統開發等。學生在畢業后,有很大一部分就轉到了相關應用領域工作,把GIS作為處理該領域的一種工具。在先修課程中主要是利用Matlab、SPSS等軟件對資源環境信息進行挖掘,同時也采用ArcGIS中的ArcTool工具包進行空間分析。因此在課程培養中需要結合上述的內容,需要培養學生綜合統計和空間分析知識來解決實際問題的能力,使得學生能夠為今后的工作和繼續深造打下堅實的基礎。
五、結束語
GIS的發展為資源與環境的飛速發展注入了新鮮的血液,提供了新的契機。在資源與環境專業設置地理信息課程是順應時展趨勢的?!癎IS設計與開發”是資源與環境專業的一門重要課程,具有理論抽象和實踐較強的特點。因此,要改變傳統教學觀念,不斷改進教學方法,適時的調整和更新教學內容,充分調動學習的主動性,提高學生的綜合運用能力,力爭培養出具有良好專業基礎的地理信息應用人才。
參考文獻:
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地理信息系統設計與應用范文4
[關鍵詞]地理信息;數據;發展
中圖分類號:P 208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0352-01
[Abstract]geographic information system started late in China, so both the theoretical basis, information system in the fields of research methods and applications arecompared with the world level late one step. This paper and its development at home and abroad from the geographical information system, research and development of geographic information system are discussed..
[Key words]geographic information; data; the development of
一、地理信息系統在國內外的發展分析
地理信息系統利用先進的計算機技術,對地表上的物體、環境等固有的信息進行檢索和分析,并將這些信息通過建立數據庫并進行保存和管理。地理信息能夠將空間和時間綜合到一起,具有區域性、時序性和多維性的特點。地理信息系統的首次提出是在1967年,世界上第一個真正投入到應用中的地理信息系統得到研發,從此以后,該技術得到了世界各國的認同與重視,并迅速地得到了發展。如今,地理信息系統在技術上得到了飛躍發展,在各個國家各個領域都被廣泛應用起來。
二、地理信息系統的研究內容
1、數據的獲取
地理信息系統首先要獲取原始數據,在將其進行整理并轉換,然后通過計算機識別將其應用到實際中,可以說是一個數據轉換過程。數據的獲取可以說是地理信息系統工作的前提。
地理信息系統獲取的原始數據可以分為空間數據和屬性數據兩種??臻g數據以圖形為主,采用鍵盤輸入或掃描的形式輸入到數據庫中。屬性數據是對空間的實體進行具體的數據描述,主要采用鍵盤輸入方式。隨著遙感和全球定位技術的融入,地理信息系統對原始數據的獲取越來越方便,全球定位技術憑借其將實體的三維坐標全面展現和能夠滿足高精度需求的特點,為地理信息系統的發展起到了助力作用。
2、數據的存儲與管理
地理信息系統需要存儲與管理的信息數據含量大,妥善管理好包括圖、問、聲的數據信息非常重要。在信息技術時代,以光盤存儲為主要方式的多媒體技術應用普遍,尤其是光盤的可讀寫狀態更是為信息存儲提供了可靠的媒介。數據的管理則是根據數據的獲取方式將其分為圖形數據和屬性數據,并將其進行細化以方便管理。在圖形數據庫中,可以將其按照圖形的特征分為點線面和混合四種形式,其中的混合模式是較為復雜的。地圖的數據之間所具備的關系真實的體現了地理實體之間的關系,將這種結構關系充分的展現出來。
如今GIS技術發展迅速,應用廣泛,并且在數據存儲和管理方面也具有較高的要求,儼然已成為地理信息系統發展中首要解決的問題。數據的存儲其實很簡單,只要將其記錄在計算機的存儲器上就可以了,關鍵的是如何在存儲后能夠方便的查找訪問。就拿目前應用最廣泛的GIS分層技術來說,通過將地圖分為若干個層,然后將這些層疊加起來形成一個完整的地圖就可以了,這種方法只需要根據圖形的特征操作,系統就可以做出正確的反應。
3、數據的處理與分析
數據的處理任務包括下面兩個方面:①檢查與糾正輸入的數據質量,其中包括對圖形數據和屬性數據對應關系的校驗、對數據的編輯的檢查以及空間數據的誤差糾正等;②處理輸入的圖形數據,使其能夠滿足于地理信息系統的應用需求,如對矢量數據的壓縮與光滑處理、拓撲關系的建立、矢量柵量數據的相互轉化、地圖裁減及拼接等。
4、數據的顯示與輸出
數據的顯示就是將經過GIS分析處理后的數據,以能夠辨識的形式向用戶顯示出來,滿足用戶掌握信息數據的需求。數據輸出可以利用輸出設備(計算機顯示器、打印機等)提取數據信息。在輸出之前一般還應進行數據校正,誤差調整,平版排版及不同系統之間的數據轉換等操作。
三、地理信息系統的發展展望
隨著GIS在各種應用領域的迅速擴展,GIS本身的功能和結構也發生了很大的變化。地理數據的繼承與共享、地理操作的分布與共享、GIS的社會化和大眾化等客觀需求使得盡可能降低采集、處理地理數據的成本,實現地理數據的共享和互操作成為共識。GIS處理的空間數據,從本質上說是三維連續分布的,三維GIS目前的研究重點集中在三維數據結構的設計、優化與實現,體視化技術的運用,三維系統的功能和模塊設計等方面。同時,地理信息系統所描述的地理對象往往具有時間的屬性,即時態。因此,如何設計并運用4DGIS來描述、處理地理對象的時態特征也是個重要的研究領域。
隨著Internet的迅速發展,利用Internet技術在Web上空間數據供用戶瀏覽、使用是GIS發展的必然趨勢,使得從WWW的任一個節點,Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點中的空間數據,以及制作專題圖,進行各種空間檢索和空間分析,這就是基于WWW的地理信息系統(Web GIS)。當然,WWW技術還很年輕,Web GIS的發展就面臨著更大的困難,但應該看到,它必將是GIS走向社會化,公眾化的有效途徑,也是簡化辦公自動化系統的有效手段。組件式軟件技術已經成為當今軟件技術的潮流之一,Com GIS便是順應這一潮流的新一代地理信息系統。Com GIS給國產GIS基礎軟件的開發提供了一個良好的機遇,因為它打破了GIS基礎軟件由幾個廠商壟斷的格局,開辟了以提供專業組件來打入GIS市場的新途徑。
四、結束語
地理信息系統的綜合性很強,它需要多門學科的知識系統來完成,同時這也是支撐和推動地理信息系統不斷發展走向完善的原始動力。地理信息系統的快速發展,應用領域愈加廣泛,其便利的信息存儲和應用技術在社會發展和建設中起到了良好的帶動作用,發展前景非常廣闊。
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地理信息系統設計與應用范文5
城市地理信息系統(UGIS)是地理信息系統的一個重要分支,是一種運用計算機軟硬件技術和網絡技術,實現對城市各種空間、非空間數據的輸入、存儲、檢索、查詢、處理、分析、顯示和提供應用,并以處理城市各種空間實體及其關系為主題的系統。城市地理信息系統是城市基礎設施之一,也是一種城市現代化管理、規劃和科學決策的先進工具。
一、城市地理信息系統的發展
隨著現代經濟的迅速發展,城市規模不斷擴大,海量的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管理,城市地理信息系統不僅用來收集、存儲、檢索城市化過程,更主要的是用來輔助城市發展,評估、規劃和決策城市的未來。因此,城市地理信息系統在城市經濟建設和人民日常生活中有著極為廣泛的應用。
上世紀90年代后期開始,隨著“數字地球”、“數字城市”概念的提出,城市地理信息系統作為“數字城市”的重要基礎設施得到了高度的重視,并開始快速發展。在“十五”期間,我國便在數字城市和城市信息化建設方面做了大量的工作。
城市地理信息系統具有什么樣的內容和功能,主要取決于城市現代化的進程和社會需求的水平。目前,“數字城市”建設已被列入信息產業和城市基礎設施“十一五”期間發展戰略重點?!皵底殖鞘小苯ㄔO的開展,將對城市地理信息系統提出更多的需求,從而為城市地理信息系統帶來新的跨越式的發展。
城市地理信息系統是“數字城市”的重要基礎設施之一。隨著現代化經濟的迅速發展,城市的規模不斷擴大,城市作為一個巨大系統其子系統日益增多,子系統間的相互關系日益復雜。要把對城市的每個感興趣的空間目標的有關信息記錄下來,信息量極為龐大,巨大空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管理,用傳統的方式為城市規劃管理和城市發展提供可靠的決策依據變得力不從心。為了快速、靈活而準確地提供各種信息客觀上需要建立城市地理信息系統。
城市地理信息系統是基于城市空間的地理信息系統,是地理信息系統在城市規劃、建設和管理中的綜合應用,因而其內容涉及城市和區域的各種社會、經濟和環境要素以及人類大部分社會活動。城市是人口、資源、環境和社會經濟要素密集的綜合體,是人文和自然高度復合的系統。因此,和一般地理信息系統比較而言,城市地理信息系統具有數據類型多樣、服務對象多層、精度高、現勢性強、模型化、智能化、多功能、與辦公自動化一體化、嚴格的層次結構和高度統一的規范標準等特點。
進入21世紀后,3S技術的發展日益向深度和廣度推進,城市地理信息系統也取得了重要進展,主要表現在以下幾個方面:
1.城市地理信息系統中的數據種類越來越多、精度越來越高、獲取越來越方便快捷。
2.城市地理信息系統標準化進程穩步前進?!冻鞘械乩硇畔⑾到y設計規范》、《基礎地理信息標準數據基本規定》等一系列國標、行標的出臺,從數據上、系統上規范了城市地理信息系統的發展。
3.城市地理信息系統運行的軟硬件和網絡環境得到了極大改善。軟硬件性能比十幾年前提升了數倍,這大大提高了計算處理和分析的效率。
4.城市地理信息系統走向建設服務、信息共享。基于Web Services的信息共享和建設方式已成為主流技術。。
5.三維可視化和虛擬現實技術更加實用化。城市三維可視化技術得到了廣泛應用。
二、城市地理信息系統的展望
隨著城市地理信息系統的深入發展,特別是Google Earth為廣大公眾提供了全新的空間信息服務體驗后,改變了人們認識和了解地球的方式,“數字地球”、 “數字城市”逐漸走向社會大眾。我國政府積極規劃和實施空間信息基礎設施建設,并在此基礎上向企業和公眾提供空間信息服務?!皵底殖鞘械乩砜臻g框架”被列為國家測繪局重點建設項目,目標是通過在全國若干具有條件的城市,構建城市地理空間信息公共平臺,以促進地理信息資源的充分利用和城市信息化建設。與此同時,各級國土、規劃、市政、環保、城建等行政主管部門也都在自己規劃和管理中自學地引入或整合3S技術。結合業務特點,將空間信息的處理、分析和展示帶入到各自行政和業務管理流程。城市地理信息系統未來發展趨勢主要有以下幾個方面。
1.城市地理信息系統建設速度將快速增長。2008年我國已開展了30多個數字城市建設,2009年我國將開展60到80個數字城市的建設與應用。
2.行業應用將不斷深化。城市地理信息系統是一種決策支持系統,通過大量數據管理及空間分析、網絡分析和綜合應用分析,為各行各業提供對規劃、管理、運營有用的信息,從而滿足各個部門在城市建設、土地、交通、商業、環境等方面對空間信息的需求。
3.公共服務功能將近一步加強。隨著社會經濟不斷發展,社會公眾對公共服務范圍和質量的要求不斷提高,要求政府不斷創新公共服務的發展模式。城市地理信息系統不再只是服務社會部門的系統,也向著公眾服務的方向轉變。
地理信息系統設計與應用范文6
關鍵字:地理信息系統城鎮地籍管理數據
中圖分類號:C922 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
城鎮建設的飛速發展使得眾多土地信息瞬息萬變。面對這種情況,如何全面、高效地進行土地管理,成為刻不容緩的問題,特別是地籍管理工作,更是重中之重。在城市中,除了公共用地(如:道路、橋梁、公園等)外,其它土地均為單位、機關或個人所使用。所謂"地籍"就是土地的戶籍,每一塊土地都有自己的明確歸屬,就像人一樣,每一塊土地都有自己的戶口。隨著我國土地管理的不斷深化,地籍管理工作越來越繁重,對于一個中等城市來說,至少要有幾萬塊宗地甚至十幾萬塊宗地要管理,而對應每一塊宗地,又附帶許多證、卡、表格等文字資料。我國地籍變更管理過程需查閱大量的圖件和數據資料,數據重復和數據間的矛盾屢見不鮮,地籍變更和審批成果(大量新的圖形和文檔信息)的保存用手工方法不僅效率低下,而且易于出錯。
1 可行性分析
地理信息系統(GIS)無疑是21世紀的一個熱點學科,在諸多領域得到了廣泛的應用,它具有反映地理空間關系及綜合、統計各種空間和屬性信息能力的特性,為地理自然資源與環境的開發、建設、管理、規劃及決策提供了先進技術手段。計算機管理地籍,主要的功能是利用計算機海量的存儲能力、高速計算和方便的查詢能力,管理大量的圖形數據和屬性數據。圖形數據主要是宗地圖,在宗地圖上,一個個與地理位置相關的多邊形(Polygon)為宗地,圍繞著宗地還有其它輔助的圖形目標,如:各種標注、街道、河流、鐵路、地上建筑等。而屬性數據是指對應于每一塊宗地的證、卡、表格等文字資料。如圖
1所示。
圖1 地籍管理中地理信息系統數據
因此,地籍管理系統屬于典型的GIS應用系統。利用GIS技術能夠有效地組織和管理數據,在地籍變更過程中即時提供各類圖件,方便地查詢、記錄各類空間、屬性的綜合及統計信息。選擇適宜的GIS平臺,建立功能完善的、可業務化的地籍管理系統,成為土地管理部門現代化建設工作中的重要環節。目前,基于MapInfo開發的土地信息系統已實現地籍管理、土地利用管理所需的功能,較好地解決了土地歷史信息管理、應用及土地管理辦公自動化問題,并已經投入應用和試用,取得了良好的應用效果。本系統的開發平臺就是選用了MapInfo,編程語言選用MapBasic,數據庫是MapInfo自身的內置關系型數據庫。
2 系統功能結構
系統由屬性變更、自動成圖等功能組成。具體如圖1所示:
圖2系統的功能組成
系統功能的設計主要從現有地籍管理模式出發,將其常用功能自動化、模塊化。為方便用戶查詢相關信息,系統設計了多種查詢方式,包括一般查詢、SQL查詢、區域查詢、面積查詢、拓撲查詢等,用戶可以根據自己的需要來具體操作。在實際工作中的有關宗地合并和分割的項目,系統中方便的實現了圖形的合并和任意圖形形狀的分割,而且在用戶點擊“數據更新”后,分割圖形的對應面積也會自動更新。系統在制作專題地圖的方面,為用戶提供了常用的餅狀、柱狀等形式。用戶還可以打印所需要的各種宗地圖斑、宗地草圖、數字化圖和各種報表等,從而實現了日常地籍管理的計算機化和辦公自動化。
3 系統的設計流程
系統設計流程是系統設計的總體思路和脈絡。圖2表示的是本系統的設計流程圖。
圖3系統的設計流程圖
4 系統的數據組織
本系統數據組織如圖4所示,數據庫采用的是MapInfo的內置關系型數據庫,將系統的屬性數據添加到數據庫中,并且使其與圖形保
持一一對應的關系,用戶可以使用不同的查詢方式來搜索電子地圖上的各個宗地的空間信息和屬性信息。用戶在GIS數據庫中進行數據管理、圖形編輯、統計分析后,得到自己所需要的結果(圖形或表格)后,用戶可以隨時打印輸出結果。
圖4系統數據組織
5 結論與展望
本系統實現了地籍管理中常見的工作任務的計算機化和自動化,實現了查詢統計、宗地分割和合并以及成果打印等功能,實現了設計的目的,具有一定的應用價值。但系統在很多方面仍存在不足,比如在功能完善方面,用戶使用的便捷程度上等等,還需要做進一步的改進。具體來說,有以下幾點:
(1) 系統自身功能的完善
系統功能盡量做到大而全,功能的實現盡量做到簡單化,與用戶交互方面盡量做到通俗易懂,便于操作。滿足辦公自動化的需要,適應現代地籍管理的手段和方法。
(2) 系統的網絡化
無論是地理信息系統的發展,還是地籍管理系統的發展,都趨于網絡化。在網上實現數據共享,同樣也是辦公自動化的發展要求,單機上的操作已經很難滿足現代地籍管理的要求。所以,本系統的網絡化也是一個完善的趨勢。
地理信息系統無疑是這個時代不可缺少的一項重要技術。美國的“信息高速公路”計劃、“數字地球”戰略以及我國的“21世紀議程”等都包含著地理信息系統的內容,社會對GIS的認識普遍提高。基于GIS的城鎮地籍管理信息系統已經得到了一定程度上的開發和應用,相信在不久的將來,地籍管理一定會得到更加長足的發展。
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