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關(guān)鍵詞交通地理信息地理信息系統(tǒng)交通領(lǐng)域GIS技術(shù) 應(yīng)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(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

地理信息系統(tǒng)(Geographic Informaiton System，GIS)是一種十分獨特并且十分重要的空間信息系統(tǒng)，它主要功能為采集、存儲空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)，進行管理、分析和描述區(qū)域性或整體地表和大氣層的空間和地理分布有關(guān)的信息。隨著GIS的成熟應(yīng)用，該技術(shù)已發(fā)展成為跨行業(yè)通用的平臺軟件技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)信息化。

在交通運輸領(lǐng)域，GIS作為基礎(chǔ)支撐技術(shù)被廣泛應(yīng)用。交通地理信息系統(tǒng)，是GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的延伸。是從數(shù)據(jù)中心建設(shè)的層面，根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)共享和交換的需要，綜合運用多種現(xiàn)代化先進手段（計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)手段、現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)），通過整合信息資源形成統(tǒng)一的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并通過一體化的數(shù)據(jù)管理平臺提供一站式交通地理信息服務(wù)，建立交通地理信息系統(tǒng)與地籍測繪、遙感影像、港航等空間地理信息資源等系統(tǒng)的具有先進技術(shù)、方便使用特征的接口。實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和信息服務(wù)，有效降低信息化成本的一種信息系統(tǒng)。

然而，在實際操作過程中，交通數(shù)據(jù)的種類繁多（包括屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等），數(shù)據(jù)量大，操作復(fù)雜，人工管理難度大。隨著城市的發(fā)展，城市道路交通系統(tǒng)變得復(fù)雜起來，諸如多車道、單行線、轉(zhuǎn)彎限制、立交橋等的出現(xiàn)，尤其是新交規(guī)制定以后，交通系統(tǒng)更難以管理，情形變得越來越復(fù)雜，已不能滿足現(xiàn)代城市交通地理信息系統(tǒng)發(fā)展的要求，交通地理信息系統(tǒng)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。在這樣的前提下，交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化勢在必行。

1、交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的意義

信息共享的基礎(chǔ)是信息的標(biāo)準(zhǔn)化問題，是事物發(fā)展到一定程度的發(fā)展規(guī)律，也是生產(chǎn)水平達到某個臨界值之后的基本需要，標(biāo)準(zhǔn)化的本質(zhì)上是一種管理手段。交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)濟的快速發(fā)展，每個城市都以迅猛的速度建設(shè)著，改變著，經(jīng)過長時間的發(fā)展，擁有一個極為復(fù)雜的道路交通網(wǎng)絡(luò)，并且擁有極具地域特色的道路名稱系統(tǒng)，這也決定了交通地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)的艱難程度，但同時又必須快速改變現(xiàn)狀，因此，交通地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)問題是一項迫在眉睫亟待解決的任務(wù)，交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化對城市發(fā)展，公民生活具有重要的意義。標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化擺在實際工作的首位。

首先，交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，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(biāo)。在現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)中，目標(biāo)位置是由所在地的地理空間三維坐標(biāo)確立的，如該地的經(jīng)緯度等，抽象的數(shù)據(jù)可能對專業(yè)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(shù)字或字母組合，沒有任何意義。全球地理定位系統(tǒng)（GPS）接收儀的普及化能夠讓市民能夠輕易準(zhǔn)確知道自己的地理坐標(biāo)，但那種數(shù)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(tǒng)中簡單、有條理的記錄來表達現(xiàn)實世界中復(fù)雜而又紛亂的城市交通信息，一直是地理信息系統(tǒng)專家們契而不舍的追求目標(biāo)。對于計算機在計算機語言與人類語言之間的轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)化能夠有效提升交通地理信息系統(tǒng)的效率，能夠讓一般人都能夠熟練掌握運用。

其次，建立現(xiàn)實世界中地址的文字表達與計算機系統(tǒng)中位置的坐標(biāo)表達之間的橋梁，建立位置信息轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，確定地址編碼的準(zhǔn)則，是交通地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的另一重要意義。

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作者：陳曦單位：同濟大學(xué)軟件學(xué)院

對于各個圖層來說，應(yīng)該具有完善的屬性信息，如道路中心線表示的是路叉情況和道路行車方向，主要屬性包括編號、道路名稱、起節(jié)點和終節(jié)點號、交通等級、類型、線形、路面類型、設(shè)計車速、車道劃分、限高、通行能力、承重、限寬和更新年代等。采用大型數(shù)據(jù)庫管理和存儲屬性數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)和地圖空間數(shù)據(jù)通過唯一的關(guān)鍵字段關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)屬性與空間的修改、更新和查詢操作。道路信息管理及交通信息實時查詢和動態(tài)管理道路信息是交通地理信息系統(tǒng)的基本功能。交通地理信息系統(tǒng)能查詢公交站點和線路、停車場容量和分布、主要建筑物、立交橋、道路對應(yīng)路口等各種道路交通信息，顯示特定點和任意路段的交通擁擠狀況。同時，為了方便交通設(shè)施管理和道路信息標(biāo)注，系統(tǒng)還能對道路信息進行修改，實時更新道路變化情況和路網(wǎng)信息。對外和對內(nèi)交通信息可通過現(xiàn)已建成的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，實時將目前地理交通狀況反映給各級交通管理部門，為管理者的現(xiàn)場辦公和指揮決策提供一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時，通過交通信息臺、互聯(lián)網(wǎng)、交通誘導(dǎo)大屏指揮中心還可以實時將交通數(shù)據(jù)公布給大眾，方便人們出行。信息查詢和圖層顯示系統(tǒng)通過疊加顯示不同圖層，可以按照矢量數(shù)據(jù)的格式（點、線、面）組織圖層，從而實現(xiàn)圖形的查詢、縮小與放大、測量、漫游、編輯、標(biāo)注等功能?？臻g數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計輸出系統(tǒng)提供包括圖層疊加分析、緩沖區(qū)分割、交通流量決策和分析、交通事故預(yù)測和分析、最優(yōu)路徑分析、警力調(diào)度和預(yù)警系統(tǒng)等基本的GIS分析功能。此外，系統(tǒng)還提供多樣化的統(tǒng)計圖，通過將交通數(shù)據(jù)制作成餅狀圖、柱狀圖、線圖、散點圖等進行專題地圖分析，以單一交通要素為基點生成分級符號圖、范圍圖、獨立值圖、點密度圖等，實現(xiàn)對其時空變化規(guī)律的直觀形象反映。

城市交通管理地理信息系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

GIS系統(tǒng)集成技術(shù)目前主要存在兩種方法進行GIS系統(tǒng)集成應(yīng)用開發(fā)，一是采用OLE自動化技術(shù)在GIS提供的二次開發(fā)語言基礎(chǔ)上進行混合編程；二是以GIS系統(tǒng)提供的組件作為組件開發(fā)使用的通用開發(fā)平臺控件使用。前者功能較為強大，但必須有GIS系統(tǒng)作為二次開發(fā)平臺；后者功能稍弱，但不需要GIS作為開發(fā)平臺。筆者通過綜合考慮，決定采用第一種方法，即OLE自動化混合編程方法。具體做法是采用PowerBuilder數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具作為開發(fā)平臺；采用MapBasic作為開發(fā)語言，桌面地理信息系統(tǒng)采用MapInfoProfassional；采用SQLSERVER2000作為數(shù)據(jù)庫?？紤]到網(wǎng)絡(luò)方面的要求，為了實現(xiàn)可共享空間數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)庫接口采用SatialwareforSQLSERVER。系統(tǒng)設(shè)計第一，地理空間的定義與設(shè)計。主要包括：（1）地圖準(zhǔn)備，為了滿足精確定位事故發(fā)生地點的要求，采用1:2000比例尺市區(qū)地圖；（2）編輯地圖圖層，將其分為交通道路路網(wǎng)、事故地點分布、公交線路路網(wǎng)、交叉路口、行政區(qū)劃和市內(nèi)建筑等多個圖層，建立相應(yīng)地屬性及空間數(shù)據(jù)庫。（3）定義事故信息與確定事故地點，采用GPS定位確定事故位置，保證系統(tǒng)分析的準(zhǔn)確性，明確定義采集到的事故信息，保證系統(tǒng)分析的完整性；（4）定義道路，將道路劃分為主次干和其它道路，對于主要道路還要繼續(xù)劃分路段。第二，功能設(shè)計。主要包括：（1）系統(tǒng)管理與設(shè)置，主要負責(zé)設(shè)置事故信息分類定義、交通線路定義和道路定義等系統(tǒng)參數(shù)，并進行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)，系統(tǒng)安全管理；（2）分析及查詢統(tǒng)計交通事故信息，提供基于表格和地圖的形式多樣的事故信息查詢，基于統(tǒng)計圖對事故進行分析并生成各種報表，基于路段、路口事故分析模型，此外還有路網(wǎng)分析功能用于評價路網(wǎng)安全性，并通過地圖表示出所有分析結(jié)果；（3）地圖維護和數(shù)據(jù)錄入，可分兩步進行，首先由GPS對事故位置坐標(biāo)進行確定，然后錄入系統(tǒng)，有系統(tǒng)自動生成事故記錄表，接著通過事故錄入窗口將事故信息錄入系統(tǒng)。這個過程中事故點的位置由GPS定位并在地圖上自動顯示，此外系統(tǒng)還有交互修改事故位置的功能，用于修正位置偏差。通過該系統(tǒng)還能添加、刪除和修改地圖空間數(shù)據(jù)，例如，可對各種標(biāo)注、道路兩側(cè)建筑物和交叉路口進行修改。上述功能的實現(xiàn)還有賴于GIS系統(tǒng)集成技術(shù)的支持，該技術(shù)提供了統(tǒng)一的GIS基本操作，包括公家線路、路段、道路和事故點的選擇，醒目顯示，居中顯示和閃爍顯示燈，還有地圖漫游和縮放等。

綜上所述，城市交通管理地理信息系統(tǒng)具有操作簡便、分析結(jié)果清晰等優(yōu)點，是信息技術(shù)在交通管理方面的一大重要應(yīng)用，同時也是GIS系統(tǒng)集成技術(shù)在城市交通管理方面的一大有益嘗試。當(dāng)然，該系統(tǒng)目前還存在許多需要進一步改善的地方，例如：事故預(yù)測預(yù)報功能還有待加強，以期為進一步改善城市交通狀況提供更加全面、科學(xué)和實時的技術(shù)支持。

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關(guān)鍵詞：地理 信息 軟件

一、背景

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點。地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經(jīng)過地理代碼，地理位置及與該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。在地理信息系統(tǒng)中，現(xiàn)實世界被表達成一系列的地理要素和地理現(xiàn)象，這些地理特征至少由空間位置參考信息和非位置信息兩個組成部分。

地理信息系統(tǒng)是一門多技術(shù)交叉的空間信息科學(xué)，它依賴于地理學(xué)、測繪學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等基礎(chǔ)性學(xué)科，又取決于計算機硬件與軟件技術(shù)、航天技術(shù)、遙感技術(shù)和人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)的進步與成就。此外地理信息系統(tǒng)又是一門以應(yīng)用為目的的信息產(chǎn)業(yè)，它的應(yīng)用可深入到各行各業(yè)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。

二、常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹

當(dāng)前，常用的地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件主要有以下幾種：

（1） MapInfo軟件

MapInfo系統(tǒng)是美國MapInfo公司研制的地理信息系統(tǒng)軟件。從1986年推出第一個DOS版本MapInfo V1.0到20世紀(jì)90年代初的Windows版本MapInfo V3.0，其產(chǎn)品逐漸變得成熟，并很快流行起來。1995年和1998年分別推出MapInfo Professional V4.0和V5.0，使這個產(chǎn)品趨于完善。MapInfo是美國MapInfo公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應(yīng)用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、融合計算機地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能，形成了極具實用價值的、可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)。MapInfo 含義是“Mapping + Information（地圖+信息）”即：地圖對象+屬性數(shù)據(jù)。

經(jīng)歷了近20年時間，MapInfo公司成為全球最大的100家軟件公司之一。產(chǎn)品行銷58個國家和地區(qū)，有22種語言的版本，超過30萬個正式用戶。該產(chǎn)品在1990后進入我國，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

（2） Arc/Info軟件

Arc/Info UNIX/NT版（以下簡稱Arc/Info）是ESRI公司系列產(chǎn)品中最經(jīng)典、功能最強大的專業(yè)GIS產(chǎn)品。現(xiàn)在已經(jīng)用于全球范圍6000多個重要機構(gòu)和組織中，在我國也擁有150多個用戶（截至1995年）。Arc/Info的第一個產(chǎn)品完成于1978年，主要在小型機上運行。1996年底，ESRI公司又把工作站版Arc/Info的全部模塊移植到MS Windows NT之上，使工作站環(huán)境下的Arc/Info軟件功能全部在微機上實現(xiàn)。1999年底推出基于Windows NT上的Arc/Info8.0，添加了ArcGeodataBase，Arctoolbook和ArcMap等功能。 中國3S吧

（3） GeoStar軟件

GeoStar是武漢吉奧信息工程公司開發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件。GeoStar系列軟件最獨特的特征在于矢量數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)，DEM數(shù)據(jù)高度集成。

（4）MapGIS系列軟件

MAPGIS 是武漢中地數(shù)碼科技有限公司開發(fā)的，新一代面向網(wǎng)絡(luò)超大型分布式地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺。

系統(tǒng)采用面向服務(wù)的設(shè)計思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了面向空間實體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、大尺度多維動態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實體建模和分析，具有TB級空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計算、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，能夠支持海量、分布式的國家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 系統(tǒng)具有以下特點：

采用分布式跨平臺的多層多級體系結(jié)構(gòu)，采用面向“服務(wù)”的設(shè)計思想。具有面向地理實體的空間數(shù)據(jù)模型，可描述任意復(fù)雜度的空間特征和非空間特征，完全表達空間、非空間、實體的空間共生性、多重性等關(guān)系。

三、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1.GIS數(shù)據(jù)的共享和開放

在中國，數(shù)據(jù)問題是限制GIS發(fā)展的突出問題。GIS的研究對象和基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，離開數(shù)據(jù)，GIS也就失去了價值。盡管我國GIS取得了輝煌的成就，但從應(yīng)用來看，GIS的發(fā)展規(guī)模和普及程度都與發(fā)達國家存在著明顯的差距。尤其是在民用和經(jīng)濟領(lǐng)域，GIS的應(yīng)用更為落后。目前，我國GIS的應(yīng)用范圍很窄，大多集中在一些政府部門和科研機構(gòu)所承擔(dān)的大型項目中，社會普及率很低，對整個社會生產(chǎn)力發(fā)展的促進作用還不明顯。這種情況與我國在GIS研究領(lǐng)域所取得的國際地位極不相稱。造成這種現(xiàn)象的原因很多，但主要原因是GIS數(shù)據(jù)的保密性。隨著大量GIS數(shù)據(jù)的共享和開放，GIS將在各個領(lǐng)域中發(fā)揮強大的功能，更好地為人民生活和經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。

2.GIS軟件開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化及市場化

近幾十年來，我國GIS技術(shù)得到了長足的發(fā)展，GIS基礎(chǔ)軟件技術(shù)支持得到了全面加強。目前，我國已形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GIS軟件品牌，如MapGIS、SuperMap、GeoStar等，并在較多領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。但總體上看，中國GIS市場尚處于初始發(fā)展階段，規(guī)模偏小，空間分布不均衡，產(chǎn)業(yè)化及市場化程度還不夠。GIS軟件應(yīng)用及開發(fā)主要集中在高校及科研機構(gòu)，也有不少政府部門自己成立新的部門，承擔(dān)自己系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和維護。在市場環(huán)境中，與ArcGIS或MapInfo這樣的產(chǎn)業(yè)化公司相比，這些機構(gòu)和單位也許有較強的開發(fā)能力，但在市場拓展及售后服務(wù)方面則相形見絀，而市場及服務(wù)對于軟件產(chǎn)品的成功是非常重要的。為進一步發(fā)展中國GIS軟件產(chǎn)業(yè)，我們在產(chǎn)業(yè)化及市場化方面還有很多工作要做。

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關(guān)鍵詞：給水管線 地理信息系統(tǒng) 管線定位 測量

1.給水管線管理的重要和必要性

目前，從我國大部分大中城市的各種專業(yè)部和機構(gòu)每天使用、處理的信息看、有75%以上的信息是基于地理位置的信息。給水管線的布置和管理工作更是如此，城市自來水管理和設(shè)計機構(gòu)面臨著緊迫的要求，他們必須及時向外提供必要的信息服務(wù)，擔(dān)負起大量與地理有關(guān)的工作，從城市給水管網(wǎng)的規(guī)劃到施工需要根據(jù)精確，一致以及可以隨時取得的數(shù)據(jù)來制定有長遠眼光的決策。隨著我國城市化進程的加快，在給水管網(wǎng)規(guī)劃和管理領(lǐng)域、傳統(tǒng)的規(guī)劃和管理手段已不能適應(yīng)城市的飛速發(fā)展的需要。城市的發(fā)展、水環(huán)境的污染必將導(dǎo)致水資源的缺乏，這給水網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理和規(guī)劃工作提出了更新更高的要求，而多年來，給水管網(wǎng)建設(shè)管理和規(guī)劃工作面臨的一個難題是對現(xiàn)狀信息的收集、分析、整理的工作相當(dāng)復(fù)雜而繁瑣、特別是多方案論證、城市信息的快更新和給水突發(fā)事件的快速處理等問題。

動態(tài)把給水管網(wǎng)管理，高效服務(wù)的提供以及有效的增長管理規(guī)劃都可能由于傳統(tǒng)的收集、分析和更新、查詢信息方法的局限性而受到牽制和阻礙。管理決策部門如果不能順利及時地進行詳細預(yù)測與規(guī)劃或?qū)Ω鞣N勢態(tài)變化的應(yīng)急措施不能做到胸有成竹，則居民和工廠用戶都將受到影響，乃至整個城市的發(fā)展都受到限制。為了適應(yīng)現(xiàn)代化城市給水發(fā)展的客觀要求、在城市給水管網(wǎng)的管理和規(guī)劃中，必須尋求新技術(shù)、新方法的應(yīng)用、計算機技術(shù)的應(yīng)用使城市給水管網(wǎng)管理和規(guī)劃 走上自動化、定量化、科學(xué)化的軌道，以城市的未來發(fā)展和規(guī)劃預(yù)測來確定城市給水管網(wǎng)的布局和發(fā)展模式以及方向?qū)で笞罴训耐顿Y方案，以便優(yōu)化解決、城市發(fā)展與現(xiàn)有給水管網(wǎng)不足的矛盾。

2.城市給水地理信息系統(tǒng)的概念

城市給水地理信息系統(tǒng)是城市地理信息系統(tǒng)在給水領(lǐng)域里的一個運用。城市地理信息系統(tǒng)，又是地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的綜合運用。因而其內(nèi)容涉及城市化領(lǐng)域的各種社會經(jīng)濟要素以及人類在部分社會活動、城市是人口、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟要素密集的綜合體，是人文和自然高度復(fù)合的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，和一般地理信息系統(tǒng)比較而言，城市地理信息具有一些主要特點：

2.1數(shù)據(jù)類型多樣性和服務(wù)對象的多層性，城市地理信息系統(tǒng)包括地理基礎(chǔ)要素和資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟等多種類型數(shù)據(jù)，在時間上是多時相對，結(jié)構(gòu)上是多層次的，性質(zhì)上又有“空間定位”和“屬性”之分，既有以圖形為主的矢量數(shù)據(jù)，又有以遙感為源的柵格數(shù)據(jù)，還有關(guān)系型的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這就必須對數(shù)據(jù)模型提出特殊的設(shè)計要求。在服務(wù)對象方面，既要有考慮城市主管、專業(yè)部門，和公眾的查詢需要，又要滿足管理，評價分析和規(guī)劃預(yù)測的不同用戶需要。因為城市地理信息系統(tǒng)服務(wù)對象多層性上有很高的要求。

2.2精度高，現(xiàn)勢性強從特定角度看，城市地理信息系統(tǒng)在大比例尺中的應(yīng)用，另外城市化進程和城市發(fā)展加快，對信息更新的時效性要求也隨之提高，已經(jīng)提出“逐日更新”的要求，以確保系統(tǒng)內(nèi)信息良好的現(xiàn)勢性。

2.3模型化、智能化和多功能性城市地理信息系統(tǒng)既要實現(xiàn)現(xiàn)代化，又要實現(xiàn)策略的制訂和優(yōu)化，它必然要有一整套分析，評價、預(yù)測和優(yōu)化的模型，并具備管理，評價分析和預(yù)測等多種功能，它比一般地理信息系統(tǒng)應(yīng)有更綜合和更高級的智能化需求。

2.4與辦公自動化的一體化城市政府業(yè)務(wù)部門的辦公自動化是城市地理信息系統(tǒng)應(yīng)具備的功能之一，也是確保城市地理性信息系統(tǒng)具有生命力和信息更新能力的一個非常重要的途徑。因此，政府職能部門的辦公自動化最好能充分應(yīng)用城市地理信息系統(tǒng)的技術(shù)，并形成一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2.5嚴(yán)格的層次結(jié)構(gòu)和高度統(tǒng)一的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。城市的職能部門很多，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜因此，對于一個城市地理信息系統(tǒng)，從其底層的基礎(chǔ)地理信息子系統(tǒng)到中層的各子系統(tǒng)和高層的綜合子系統(tǒng)。在各層次結(jié)構(gòu)和建設(shè)順序上均有嚴(yán)格的要求。并且在信息標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)上必須有一整套規(guī)范，以確保信息共享和系統(tǒng)兼容。

2.6強烈的實用化需求，城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的實用需求十分迫切，用戶目標(biāo)清楚，可能取得的經(jīng)濟效益和與社會效益也是一目了然的。所有較之其它地理信息系統(tǒng)，它的實用化需求更加強烈和明確。而城市給水地理信息系統(tǒng)，作為整個城市地理信息系統(tǒng)的一個部分，所以，城市給水管線信息與管線相關(guān)地形、環(huán)境、信息從根本講是城市地理信息，它具有一般城市的信息系統(tǒng)的一般特性。

3.系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)

1）按照數(shù)字與自動化程度較高的城市給水管線的資料進行收集。

2）為確保城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)要同業(yè)務(wù)公自化系統(tǒng)接軌，建立規(guī)劃管線庫，實現(xiàn)管線文本與圖形數(shù)據(jù)的同步管理與動態(tài)更新。

3）以地理信息系統(tǒng)為核心，實現(xiàn)任意斷自動生成分析網(wǎng)絡(luò)分析，管成工程規(guī)劃綜合，管線工程輔助設(shè)計，管線地圖綜合等具有空間決策支持或?qū)＜蚁到y(tǒng)鄒形的分析與設(shè)計功能。

4）利用綜合管線圖與注意斷面圖，為建設(shè)單位提供地下管線信息服務(wù)，實現(xiàn)先進技術(shù)與實用，效益的統(tǒng)一，結(jié)合辦公自動化模塊，使地下管線信息真還實時地應(yīng)用到城市規(guī)劃與理論工作之中。體現(xiàn)社會主義市場經(jīng)濟下的效益原則。

4.系統(tǒng)分析

4.1城市給水管線的特點

城市給水管成的系統(tǒng)就是指采用UGIS持術(shù)和其它專業(yè)技術(shù)，采集管理，更新，綜合分析與處理城市地下管線信息的一種技術(shù)系統(tǒng)與一般的GIS相比，具有以下特點。

1）城市地下管線信息的是一個四準(zhǔn)的系統(tǒng)隱蔽性決定了埋深與時間及動態(tài)之準(zhǔn)空間的復(fù)雜性。

2）隱蔽性，埋深位置的集中性也決定了地下管線數(shù)據(jù)的重要性，數(shù)據(jù)的完整性，可靠性與準(zhǔn)確性（高精度）是地下管線信息系統(tǒng)實用性的關(guān)鍵。

3）非常重視線段間的連接性和彼此間的關(guān)系。必須具有綜合的網(wǎng)絡(luò)分析功能，如利用拓撲關(guān)系分析最短路徑分析，管線事故分析，選擇分析等。

4）城市地下管線信息系統(tǒng)是一個信息在空間分布上極不均勻的空間異質(zhì)系統(tǒng)，建成城內(nèi)密度大，從中心壓向城市邊緣急劇減小。

5)城市地下管線信息必須將地下管線統(tǒng)一的管理。

6）城市地下管線信息必須同管線探查，測量和成圖系統(tǒng)具有良好的銜接離，以便通過管線普查?？⒐y量等方式確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與現(xiàn)勢性。

4.2給水管線的管理和方法

隨著城市的發(fā)展，城市的供水管網(wǎng)系統(tǒng)越來越龐大，許多供水管線的埋設(shè)情況復(fù)雜，資料不清，有些管線甚至單憑當(dāng)?shù)厥┕すと擞洃浫ふ遥斐芍T多設(shè)計上的失誤和施工中的事故，以中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)為例，其中DN75以上管線總長近300公里。供水面積90平方公里，憑借圖紙，經(jīng)驗和記憶來手工管理，查詢和統(tǒng)計，如些紛繁的數(shù)據(jù)資料，是非常困難的。許多城市由于自來水管道破損造成的水池漏失已達到其輸送的四分之一。對事故不能及時發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后難以迅速制定和實施應(yīng)急方案是其中的重要原因，由此可見采用人工方法借助圖紙，各類卡片來管理城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)，已越來越難以滿足已達成的共識，使用計算機借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)來進行供水管網(wǎng)的管理，管網(wǎng)設(shè)計及事故處理，已是勢在必行。

5.管線定位測量

5.1測量要求

5.1.1管線工程測量包括：給排水管道、各種介質(zhì)管道、長輸管道等的測量。

5.1.2測量步驟

1) 根據(jù)設(shè)計施工圖紙，熟悉管線布置及工藝設(shè)計要求，按實際地形作好實測數(shù)據(jù)，繪制施工平面草圖和斷面草圖；

2) 按平、斷面草圖對管線進行測量、放線并對管線施工過程進行控制測量；

3) 在管線施工完畢后，以最終測量結(jié)果繪制平、斷面竣工圖。

5.2測量方法

管線中心定位的測量方法

1)定位的依據(jù)

定位時可根據(jù)地面上已有建筑物進行管線定位，也可根據(jù)控制點進行管線定位。例如：管線的起點、終點及轉(zhuǎn)折點稱為管道的主點；其位置已在設(shè)計時確定，管線中心定位就是將主點位置測設(shè)到地面上去，并用木樁標(biāo)定。

2)管線高程控制的測量方法

為了便于管線施工時引測高程及管線縱、橫斷面測量，應(yīng)設(shè)管線敷設(shè)臨時水準(zhǔn)點。其定位允許偏差應(yīng)符合規(guī)定。

切記：

水準(zhǔn)點一般都選在舊建筑物墻角、臺階和基巖等處；如無適當(dāng)?shù)牡匚?，?yīng)提前埋設(shè)臨時標(biāo)樁作為水準(zhǔn)點。

3)地下管線工程測量

地下管線工程測量必須在回填前，測量出起、止點；窨井的坐標(biāo)和管頂標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)測量資料編繪竣工平面圖和縱斷面圖。

篇5

關(guān)鍵詞：土地資源；3S技術(shù)；管理和控制；應(yīng)用

一、引言

人類的生存和發(fā)展離不開空氣、水資源、土地資源，這是最主要的物質(zhì)基礎(chǔ)，雖然這三種資源都屬于可再生資源，但是其中的土地資源再生的速度十分的緩慢。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的加快，人們逐漸增加對土地資源開發(fā)和利用的程度，這就需要提高管理和控制土地資源的水平，實現(xiàn)有效、合理的開發(fā)。

二、土地資源管理和3S技術(shù)

（一）土地資源管理

土地資源管理，指的是在一定的條件下，國家通過綜合運用經(jīng)濟、政治、法律、技術(shù)方法等方面的知識和資源，來提高土地資源的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益以及社會效益，對土地資實施監(jiān)督和管理，進而開展的有計劃、有組織的實施控制和協(xié)調(diào)等方面的綜合性的活動[1]。

（二）3S技術(shù)

3S技術(shù)是對地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)的統(tǒng)稱，是這三個技術(shù)英文稱謂中最后一個單詞字尾的簡稱，即Geographical information System GIS、Remote Sensing RS、Global Positioning System GPS，其中地理信息技術(shù)是對所收集到的信息實行統(tǒng)一的管理、分析，遙感技術(shù)發(fā)揮對信息的收集作用，而全球定位系統(tǒng)是對遙感技術(shù)中所收集到的信息進行定位，給出最明確、細致的地理坐標(biāo)[2]。

1、地理信息系統(tǒng)技術(shù)，地理信息系統(tǒng)是由地理數(shù)據(jù)、計算機系統(tǒng)、用戶這三個主要部分組成，通過計算機系統(tǒng)分析、操作、檢索所得到的地理數(shù)據(jù)，為開展環(huán)境監(jiān)測、土地利用、交通運輸、資源管理、工程設(shè)計、城市規(guī)劃等工作提供判斷和決策的依據(jù)。而地理信息系統(tǒng)技術(shù)則是由四個部分組成，即計算機軟硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用人員和組織機構(gòu)，能夠提供信息查詢、瀏覽、儲存、分析等方面的服務(wù)。

2、遙感技術(shù)，指的是在沒有接觸的前提下，通過遠距離的感知某一個目標(biāo)的一種探測技術(shù)，實質(zhì)上就是在遠距離的平臺上，通過雷達、掃描儀、攝影儀等設(shè)備來獲取相關(guān)的信息，再通過分析和研究傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，來分析研究目標(biāo)的性質(zhì)等方面的信息，是現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的一部分。目前這一技術(shù)在防治自然災(zāi)害、估產(chǎn)農(nóng)作物、監(jiān)測環(huán)境動態(tài)、預(yù)報氣象觀測、規(guī)劃和調(diào)查土地資源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

3、全球定位系統(tǒng)技術(shù)，這是由用戶裝置、空間、地面控制系統(tǒng)三個主要部分組成的，具有全天候，不受任何天氣的影響、全球覆蓋（高達98%）、七維定點定速定時高精度、快速、省時、高效率、應(yīng)用廣泛、多功能、可移動定位等多方面的特點和優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用在管制和導(dǎo)航運載工具、檢測地殼運動、測量航空攝影、勘察資源、檢測工程變形等方面[4]。

三、在土地資源管理中對3S技術(shù)的應(yīng)用

（一）調(diào)查土地資源的利用現(xiàn)狀

在使用3S技術(shù)之前，要想調(diào)查土地資源的利用現(xiàn)狀，就需要采用人工調(diào)查的方式，也需要通過人工來建立土地資源利用資料庫，這就會耗費大量的人力、物力和財力，需要長時間的調(diào)查，速度十分的緩慢，同時建立的資料庫準(zhǔn)確度較低，一旦完成可變性和可復(fù)制性差，與當(dāng)前時代的信息化發(fā)展難以適應(yīng)。通過全球定位系統(tǒng)技術(shù)可以快速的對目標(biāo)進行定位，及時到的采集所需要的信息；通過遙感技術(shù)，可以得到準(zhǔn)確性高的空間信息數(shù)據(jù)；通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)，分析和總結(jié)所收集到的信息，并有效的評價土地資源，建立起現(xiàn)代化的信息資料庫。利用3S技術(shù)，可以快速、客觀的進行土地資源的調(diào)查工作，還可以節(jié)省大量的人力、物力、財力，降低調(diào)查成本。

（二）監(jiān)測土地資源的利用動態(tài)

在3S技術(shù)使用之前，監(jiān)測土地資源的利用動態(tài)處于一種被動的地位，只有上報了利用的情況之后，才可以進行登記和管理，不僅難以及時的掌握利用的動態(tài)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度低，而且監(jiān)測的效率低下。在監(jiān)測的過程中，使用3S技術(shù)，能夠有效地發(fā)揮其特點和優(yōu)勢，通過遙感技術(shù)快速的收集利用現(xiàn)狀，并可以及時的觀察到利用動態(tài)，準(zhǔn)確性高，再結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)，直觀的反映出土地利用的變化狀況，對后期工作的開展具有重要的參考價值。

（三）土地利用規(guī)劃

在制定土地利用規(guī)劃的時候，可以利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)來建立起土地資源利用現(xiàn)狀的系統(tǒng)，為土地利用該規(guī)劃提供最原始，且完整、詳細的資料，確保規(guī)劃工作的順利開展；通過利用遙感技術(shù)，能夠有效的收集和處理土地信息，在開展規(guī)劃工作的時候，能夠提供最有效的土地資源利用現(xiàn)狀的資料[5]。

（四）土地勘測定界

由于3S技術(shù)的優(yōu)勢，在土地勘測定界的時候，可以快速有效的進行定位，并且受自然環(huán)境的影響比較小，在提高勘測定界工作效率的同時，還提高了準(zhǔn)確度。

四、3S技術(shù)在土地資源管理中應(yīng)用的發(fā)展

為了提高對土地資源的利用率，最大限度的避免出現(xiàn)土地資源浪費的現(xiàn)象，還需要不斷地提高在土地資源管理中應(yīng)用3S技術(shù)的水平。促進地理信息系統(tǒng)技術(shù)三維化的發(fā)展，在土地利用規(guī)劃的過程中，加入三維場景的設(shè)計，充分的了解和掌握土地資源利用的現(xiàn)狀。同時要提高遙感技術(shù)的普光分辨率、時間分辨率以及空間分辨率，實現(xiàn)智能化和自動化。

結(jié)語：在土地資源管理的過程中，應(yīng)用3S技術(shù)，有利于提高信息的及時性、有效性和準(zhǔn)確性，對土地利用規(guī)劃具有積極地參考作用，能夠?qū)崿F(xiàn)對土地資源的信息化管理，提高土地資源的利用率，對促進人類的可持續(xù)化發(fā)展具有重要的意義和作用。（作者單位：成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院）

參考文獻：

[1]顧育紅.淺談3S技術(shù)及其在土地管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代測繪，2012，03：62-64.

[2]牛磊，姜增琛，劉曉，梁勇.3S技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用[J].測繪通報，2012，S1：728-729+746.

[3]韓世靜，安鈞鑒.3S技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用[J].沿海企業(yè)與科技，2011，04：33-35.

篇6

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于測繪工作中，其實現(xiàn)的主要功能有空間分析、空間查詢、綜合分析評價以及模擬預(yù)測功能等。地理信息系統(tǒng)在實際工作中的有效應(yīng)用，能夠有效提高測繪效率，同時減少測繪的工作量，從而保證測繪工程經(jīng)濟與社會效益。本文探討了地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：

地理信息系統(tǒng)；測繪；應(yīng)用

1引言

測繪工作的開展，在各個項目的開展過程中至關(guān)重要，例如在工程領(lǐng)域中，根據(jù)測繪對象的差異，可將測繪工作劃分不同的種類，包括建筑工程測繪、水利工程測繪、海洋工程測繪以及征區(qū)工程測繪等。而任何形式的工程測繪，都需要嚴(yán)格按照工程測繪相關(guān)規(guī)范和規(guī)定實施，以保證工程測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，滿足工程項目的實際施工需求。

2地理信息系統(tǒng)概述

2.1概念

地理信息系統(tǒng)，又稱為地學(xué)信息系統(tǒng)，簡稱GIS，其主要功能在于對空間信息進行分析處理，因而被用于輸入、存儲、查詢、分析和顯不地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，利用計算機終端，準(zhǔn)確進行地理定位以及數(shù)據(jù)動態(tài)分析，最終將空間信息以圖形或者數(shù)據(jù)的形式表達出來。GIS技術(shù)因其具各上述優(yōu)點廣泛應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、繪圖和路線規(guī)劃等方而，同時也是城市測繪中重要的技術(shù)支持，其操作可以概括為以下幾點：①進行空間信息的采集并整理輸出，將采集到的信息轉(zhuǎn)化為有價值的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，其管理過程具有較高的空間動態(tài)性；②G1S的研究對象是地理圖形，利用合理的模型進行分析，并提出相應(yīng)決策，使其成為價值較高的綜合性信息系統(tǒng)；③全程由計算機自動控制，通過計算機的計算以及模擬功能對地理數(shù)據(jù)進行管理，以實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)綜合化管理。

2.2地理信息系統(tǒng)的功能特點

地理信息系統(tǒng)具有對各種圖形進行編輯的功能，例如建立拓撲關(guān)系、圖形編輯和整飾、圖幅的拼接、投影變換以及誤差校正等，與數(shù)據(jù)庫相連接，對原圖進行處理。

2.2.2數(shù)據(jù)采集和輸入功能

地理信息系統(tǒng)可以采集空間各種數(shù)據(jù)，如空間各種物質(zhì)的具置、物質(zhì)的大小及形狀和方向以及幾何拓撲關(guān)系等。具體的輸入方式采用數(shù)字掃描儀、鍵盤、商業(yè)數(shù)據(jù)、數(shù)字拷貝等。

2.2.3數(shù)據(jù)的存儲與管理

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)存儲和管理中，大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用空間分區(qū)、專題分層的數(shù)據(jù)組織方法。

2.2.4空間查詢和分析功能

（1）地球空間檢索：其中包括地球空間具置檢索和地球空間物體及其屬性、從屬性條件檢索地球空間物體；地球空間拓撲疊加分析等。（2）地球空間的特征：包括在地球空間存在任何點、線、而或相關(guān)的地球空間的圖像的相交、相減、合并等等，以及特征屬性在地球空間上的連接。（3）地球空間模型分析：比如數(shù)字地形高程、遠程分析、BLFFFR分析、網(wǎng)絡(luò)分析、三維模型分析、多要素綜合分析及而向?qū)I(yè)應(yīng)用的各種特殊模型分析等。

2.2.5可視化表達與輸出

通過中間處理，最終結(jié)果以可視化形式出現(xiàn)。屏幕顯示的對象與方式，圖形與數(shù)據(jù)，可根據(jù)具體的要素信息密集成度進行屏幕顯示。GIS小僅可以輸出全要素地圖，也可以按照各種用戶的需求，分層輸出各種專題圖、各類統(tǒng)計圖、圖標(biāo)及數(shù)據(jù)等。

3工程測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

3.1對數(shù)據(jù)采集的技術(shù)分析

在實際的工程測量過程中，在沒有使用GIS系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)的采集是一項比較繁重的工作，它受很多因素制約，如天氣情況、地理位置等，如天氣影響：刮風(fēng)、下雨等影響數(shù)據(jù)的采集；地理方而的影響：沼澤、高山及叢林等都會影響數(shù)據(jù)的采集。采用地理信息系統(tǒng)在工程測繪中小受任何影響，地理信息系統(tǒng)通常采用柵格、矢量兩種方式對象實體連續(xù)存儲。其中柵格數(shù)據(jù)包括存儲單元的行與列，存儲單元放唯一值，可以根據(jù)地而單位的網(wǎng)格寬度來確定柵格數(shù)據(jù)采集的分辨率。矢量存儲對實際存在的對象采用幾何圖形實際的表現(xiàn)出來。同時采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取相應(yīng)的坐標(biāo)位置，將輸入的GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行處理。在配合攝影機、激光雷達、數(shù)字掃描儀等設(shè)備，結(jié)合航天器和衛(wèi)星的數(shù)據(jù)庫，最終完成數(shù)據(jù)采集。

3.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

地理信息系統(tǒng)主要是利用專用的數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理，上傳相關(guān)數(shù)據(jù)到系統(tǒng)中進行編輯，然后進行建模，最后利用GIS能夠分析數(shù)據(jù)屬性間的空間關(guān)系的特性，將測繪圖與系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)進行疊加分析。如果采集實體的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，則需要建模分析。

3.3精細數(shù)據(jù)測量

在進行精細數(shù)據(jù)測量的過程中，測繪人員可以通過GIS系統(tǒng)使測繪點自動形成回路，通過相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)對所需測量數(shù)據(jù)進行合理分析，以快速發(fā)現(xiàn)差異數(shù)據(jù)，及時進行復(fù)查。此外，在進行精細數(shù)據(jù)測量的過程中，測繪人員通過利用GIS系統(tǒng)可以有效減少定位、讀數(shù)以及操作等測量工作中產(chǎn)生的誤差，直至誤差無限接近于零，從而使GIS在現(xiàn)代城市測繪中運用的更為廣泛、可信度更高、利用率更高。

3.4空間系統(tǒng)分析

通過對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，就可以在GIS中進行圖形分析，數(shù)據(jù)計算，對于地球空間物體的具體空間位置和相互之間的關(guān)聯(lián)性，最終實現(xiàn)對地球空間事物的定量描述。在GIS系統(tǒng)中，物體在空間的分析功能是該系統(tǒng)的核心功能，在程序制作過程是一項非常復(fù)雜的工作，它涉及到區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)地球物理學(xué)等多門學(xué)科，同時還包括拓撲學(xué)、圖論、空間統(tǒng)計學(xué)來描述、分析空間構(gòu)成，最后完成對地球空間數(shù)據(jù)獲取與描述，實現(xiàn)模擬和預(yù)測空間過程。GIS在設(shè)計和制作過程中比較復(fù)雜，涉及的而比較廣泛，但使用比較簡單，大大的減輕了工程測繪人員的勞動強度，并且所獲得的數(shù)據(jù)精度高。GIS在工程測繪上的應(yīng)用所獲得的社會效益和經(jīng)濟效益非常顯著，也為工程測繪技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.5立體式輸出

立體式輸出是GIS在城市測繪中應(yīng)用的重要內(nèi)容，在此過程中，測繪人員要注重針對數(shù)據(jù)處理來合理建設(shè)測繪圖，同時，若是數(shù)據(jù)復(fù)核發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，則其修正工作難度將會加人，所以測繪人員應(yīng)合理利用立體式輸出來解決此類問題。因此，在數(shù)據(jù)的后期吹以及測繪圖的繪制過程中，測繪人員應(yīng)采取立體式輸出法，以提高GIS的可靠性，有效減少測繪工作的復(fù)雜及困難。

3.6虛擬現(xiàn)實應(yīng)急應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種新型測繪技術(shù)，該技術(shù)的原理，是以計算機為基礎(chǔ)，模擬一個三維空間虛擬世界，并且可以為使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官上的模擬，從而使其能夠及時、誤限制地觀察事物狀態(tài)。在此過程中，系統(tǒng)通過結(jié)合測繪數(shù)據(jù)采集、測繪數(shù)據(jù)融合，制作成“三維電子地圖”。該項技術(shù)為應(yīng)急演練提供了一種全新的開展模式，將事故現(xiàn)場模擬到虛擬場景中去，在虛擬場景中人為制造各種事故情況，組織參演人員做出正確響應(yīng)。這樣的推演大大降低了投人成本，又起到了演練與培訓(xùn)的作用。該系統(tǒng)同時具備了對于事件的模擬功能與分析功能，應(yīng)用于應(yīng)急疏散模擬中時，能夠根據(jù)事件情況生成疏散路線圖，模擬人員疏散。在水淹分析模擬中，可以根據(jù)降雨量的多少模擬城市水災(zāi)的淹沒情況。在應(yīng)急指揮中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他技術(shù)集成，可以實現(xiàn)更多實用的功能，比如通過集成GPS以及室內(nèi)定位系統(tǒng)，將救援人員的定位信息在虛擬現(xiàn)實場景中進行顯示，便于制定救援方案和指揮救援；通過集成物聯(lián)網(wǎng)中的視頻監(jiān)控信息，可以在三維場景中調(diào)用查看實時視頻信息，進一步了解現(xiàn)場實際情況。

3.7測繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)

測繪應(yīng)急流程中，所獲取的原始數(shù)據(jù)，需要通過必要的加工處理工序，制作成易于識別應(yīng)用的圖件，在遙感影像一體化測圖系統(tǒng)、應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)以及各種專業(yè)測繪軟件的支撐下，將多種類、多來源、多格式的應(yīng)急數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，形成應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)成果。（1）遙感影像一體化測圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是以攝影測量技術(shù)為基礎(chǔ)，從序列影像中，恢復(fù)物體的確切位置、形狀、大小等信息，從而加快對獲得空三加密成果、全景圖、點云、三維模型和DEM/DOM等數(shù)據(jù)的處理。其主要過程包括：正射校正、圖像拼接、影像融合、色彩調(diào)節(jié)等。（2）應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠以現(xiàn)有數(shù)據(jù)成果為基本前提，然后結(jié)合測繪應(yīng)急過程中所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而快速對采集數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵地物進行數(shù)據(jù)提取，在編輯后與現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合處理，最后通過快速注記、符號化與地圖整飾得到應(yīng)急圖件。

4結(jié)語

在社會經(jīng)濟與技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，無論是在什么樣的工程項目中，都可以充分利用GIS技術(shù)，提高工程的前期勘察和信息采集質(zhì)量。傳統(tǒng)的GIS技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，仍然存在一些不足之處，因此需要相關(guān)人員進一步研究GIS技術(shù)，實施改進，使該項技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于工程實際，為工程建設(shè)貢獻力量，從而提高工程的整體效益和質(zhì)量。

作者：何曉南 單位：益陽市國土資源規(guī)劃設(shè)計測繪院

參考文獻

[1]李輝.測繪中的地理信息系統(tǒng)[J].中華建設(shè)，2014（11）：72~73.

篇7

關(guān)鍵詞:3S技術(shù)；河道測量；水下地形測量；動態(tài)監(jiān)測

中圖分類號：TV85 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、3S技術(shù)特點

遙感技術(shù)是衛(wèi)星遙感技術(shù)一種，不需要通過直接接觸現(xiàn)象（或目標(biāo)）就可以感知并采集信息，并且根據(jù)此信息進行判別和分類。即為在地球不同高度平臺上使用某類傳感器，以此收集地球上不同地物發(fā)射或反射電磁波信息之后對收集到電磁波信息進行處理，用特有方法解譯判讀,繼而將其識別、分類，為科學(xué)研究工程生產(chǎn)應(yīng)用提供條件。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是將空間數(shù)據(jù)作為研究對象，以各種地理圖形作為基礎(chǔ)，用計算機錄入空間數(shù)據(jù)并將其存儲、編輯、判讀、查詢、顯示并且進行綜合分析應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。

全球定位系統(tǒng)技術(shù)是一種先進現(xiàn)代化定位技術(shù)，它擁有高效率、高精度和多功能特點，它能夠在全球任何地點，同時提供給多個用戶近乎瞬時三維測速和三維定位服務(wù)，在越來越多科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中代替電子儀器與常規(guī)光學(xué)并大大改變傳統(tǒng)導(dǎo)航和定位技術(shù)。伴隨著3S技術(shù)在測繪科學(xué)中應(yīng)用日趨成熟普遍,且被廣泛應(yīng)用到河道水文測量當(dāng)中，河道水文測量準(zhǔn)確度與效率也有極大提高。接下來作者將要就河道測量與沖淤變化監(jiān)測之類例子進行分析。

2、傳統(tǒng)河道水文測量方法缺陷

由于河道測量應(yīng)用目是河道治理與水量調(diào)度，關(guān)系到描述測量水下泥表面和相鄰地帶物理特性科學(xué)應(yīng)用。在水文測量方法上，河道水文測量常利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、六分儀這些傳統(tǒng)測量儀器來進行測量，不僅測量周期長，而且精度低，測量標(biāo)志消耗經(jīng)費大，勞動強度也很大，不能夠滿足河道動態(tài)監(jiān)測、河流治理與防洪減災(zāi)需求。

水文測量基礎(chǔ)業(yè)務(wù)包含河道水下地形測量及容積、沖淤量計算，因此及時解河道變化與沖淤變化相關(guān)資料為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉以及發(fā)電等科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。河道主流演變分析主要表現(xiàn)出河勢情況。一般情況下包含對于河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化以及深泓線變化情況進行分析等等。河道演變分析中重要環(huán)節(jié)包括河道沖淤分析，工程中經(jīng)常使用斷面方法，利用河道槽蓄量大小變化判斷河道沖淤。此種方法有一個前提條件，即斷面間距能夠正確測定，斷面間水底地形以及河床變化規(guī)律并且不存在支流。但是實際上地形變化十分錯綜，河床變化也不規(guī)則，因此用此種方法計算沖淤量是不能夠準(zhǔn)確地表現(xiàn)出河道沖淤變化情況。

3、3S測量技術(shù)應(yīng)用

1）遙感圖像獲取河道水文信息

把通過遙感方法獲得河道相關(guān)信息提取處理出所需專題圖像：通過計算機來校正圖像，增強圖像，將圖像分類、變換，并且將圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，把遙感信息當(dāng)作信息源提供給地理信息系統(tǒng)。在將遙感圖像判讀和解釋分析之前遙感圖像必須經(jīng)過投影變換，并且進行幾何糾正處理。在此過程中要充分地利用圖形資料，特別是電子地圖，將非電子形式圖形資料數(shù)字化，并建立其矢量圖形庫和圖像資料，從而便于提取高程數(shù)據(jù)來建立數(shù)字高程模型（DEM）和幾何配準(zhǔn)校正遙感圖像。產(chǎn)生數(shù)字高程模型之后就能夠應(yīng)用地理信息系統(tǒng)軟件提供地形分析來進行水面面積與體積計算、等高線計算、沖淤量計算和坡度坡向分析計算等。

2）遙感動態(tài)監(jiān)測

所謂遙感動態(tài)監(jiān)測即將不同時間遙感圖像用于同一個區(qū)域，以此來獲取區(qū)域變化遙感影像。動態(tài)變化監(jiān)測已經(jīng)成為遙感應(yīng)用一個重要部分。多時相、多類型傳感器對于同一個區(qū)域進行環(huán)境資源調(diào)查能夠及時、準(zhǔn)確并宏觀地反映狀況。將多時相遙感影像作為數(shù)據(jù)源并通過分析最優(yōu)組合波段選擇與水體信息特征所提取圖像處理方式能夠為水環(huán)境方面遙感技術(shù)研究提供一些相應(yīng)理論依據(jù)。

3）水深遙感沖淤變化分析

水深遙感是利用可見光在水體內(nèi)穿透能力強，然后通過飛機、衛(wèi)星等遙感平臺利用輻射計、攝影機等遙感設(shè)備按一定規(guī)則收集水下一定范圍深度里立體單元信息，便可以獲得水深度。研究河床沖淤時候經(jīng)常會因為實際測定資料遺漏而不能夠進行系統(tǒng)分析比較。遙感信息獲取十分便捷，水深遙感研究已經(jīng)取得初步成果，所以在遺漏某一實測資料時候可以通過運用歷史階段遙感資料來推出水深度，進而達到?jīng)_淤分析結(jié)果。由于某時相遙感資料獲得水深精度比實測精度差，使用實測地形和遙感地形直接得出河床沖淤值將誤差很大。但用兩個時相遙感可以達到分析精度需求。這是因為即便遙感水深誤差比較大，可是從反演所得斷面圖可以看出，遙感水深誤差有著比較多綜合原因影響，兩個時相遙感水深誤差表現(xiàn)形式基本一致，因此減少系統(tǒng)誤差，并減少遙感信息源轉(zhuǎn)化為水深信息時誤差。這種方式計算出結(jié)果和實際測量地形資料計算出結(jié)果大致是一樣。如果把地理信息系統(tǒng)和水深遙感技術(shù)結(jié)合起來便能夠得到水下地形數(shù)字化實現(xiàn)，也能夠十分便捷得到所測水域在不同時段、沖刷深度沖淤分布。

4、GIS技術(shù)在河道測量中應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是水文資料管理一個重要工具。其中還包含計算距離、周長、表面積等工具，利用DEM模型可以很便捷地得到某個點高程。沖淤分析是河道演變分析主要環(huán)節(jié)。地理信息系統(tǒng)利用DEM模型數(shù)據(jù)能夠快速地計算出兩個沖淤監(jiān)測斷面間沖淤量，不但能夠極大地提高精度而且更加便捷。在圖上可以直接提取河道某斷面圖繪制和某地沖淤過程累積圖等等數(shù)據(jù)并且自動繪制成圖。這些地理信息系統(tǒng)功能對于分析河道演變成因和解河道演變規(guī)律都具有十分重要益處和意義。地理信息系統(tǒng)技術(shù)在水下地形沖淤變化分析中應(yīng)用比傳統(tǒng)分析方法應(yīng)用更加科學(xué)合理，精確度更加高。

5、RTK技術(shù)應(yīng)用

RKT技術(shù)能夠促進GPS技術(shù)向更加深層、廣泛、先進方向發(fā)展，既彌補常規(guī)測量里要求點間通視、費時間、費精力、精確度不平均、外業(yè)不能及時解測量成果和精度缺陷，同時也避免GPS靜態(tài)定位與快速靜態(tài)相對定位需要進行后處理，避免完成作業(yè)之后處理時精度不符合規(guī)定而需進行返工，RTK實時可以達到厘米三維精度，在一定程度上解決測量作業(yè)勞動強度高問題并大幅提高測量作業(yè)效率。為水下地形測量和GIS前端數(shù)據(jù)采集提供一定保障。GPS接收機定位測量，測深儀水深測量，再加上繪圖儀和專業(yè)測繪軟件即組成河道測量自動化系統(tǒng)。工程中對采集到水下地形平面和高程數(shù)據(jù)檢查校核之后輸入專業(yè)數(shù)字地形圖成圖軟件以及斷面圖成圖軟件中進行處理,便能夠得到高精度斷面圖和數(shù)字地形圖。

6、結(jié)束語

總而言之，3S技術(shù)應(yīng)用為河道、水庫監(jiān)測管理和水文測量勘測都帶極大方便，同時也為河道水文勘測和動態(tài)監(jiān)測管理提供一個光明展望前景。

參考文獻：

[1] 裴喜安.GPS技術(shù)在水利工程測量中應(yīng)用[J].安徽水利科技.2003.4

[2] 黎三喜.水利工程中GPS靜態(tài)測量探討[J].甘肅水利水電技術(shù).2009.10

篇8

[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)；造林審計；GPS系統(tǒng)

1.造林審計所面臨的風(fēng)險

隨著對環(huán)境的日益重視，北京市先后實施了京津風(fēng)沙源治理、封山育林、平原地區(qū)造林、林業(yè)發(fā)展項目和國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)林業(yè)生態(tài)建設(shè)等一系列造林項目，使用了各級財政資金、世界銀行貸款、貸款和企業(yè)自籌資金，政府審計不僅關(guān)注項目資金的合規(guī)性、合法性，近十年來也一直將造林工程作為績效審計項目在跟蹤進行。然而造林審計因其工程的特殊性，所以審計面臨以下困難：一是造林項目的建設(shè)內(nèi)容廣泛，涉及了園林、設(shè)計、工程施工、水系建設(shè)等多個專業(yè)的領(lǐng)域，在一個審計項目中需要多個專業(yè)領(lǐng)域的人員配合；二是造林項目一般都在郊區(qū)或山區(qū)，財務(wù)核算基礎(chǔ)本身比較薄弱，加之涉及大量使用現(xiàn)金支付勞務(wù)費和購買苗木款，使得審計工作的固有風(fēng)險增加；三是審計人員自身素質(zhì)有限，林業(yè)項目的特殊性需要高層次的復(fù)合型審計人員，單一的審計知識容易導(dǎo)致審計風(fēng)險；四是審計項目時間的局限，作為專項審計項目審計開展的時間往往在每年夏季，而為了保證造林成活率，工程大部分集中在春季完成，使得在現(xiàn)場審計時往往看到是剛剛栽種的樹苗，不能判斷是否成活。而且項目涉及地塊眾多面積廣，在審計期間沒有可能過多抽查地塊；五是造林項目整體信息化水平不高，大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是紙質(zhì)文件，難以全面的進行數(shù)據(jù)化分析。

針對以上審計困難，首先應(yīng)該加強審計隊伍建設(shè)，解決審計人員知識結(jié)構(gòu)單一的矛盾，健全培訓(xùn)制度，聘請林業(yè)專家和社會審計人員，并嘗試與園林部門自身的驗收工作相結(jié)合。其次在跨多年度的造林審計項目中，每年應(yīng)該有各自的重點，并關(guān)注以前年度項目效果及后續(xù)養(yǎng)護工作，并在項目結(jié)束年度進行全面的審計。最后應(yīng)該創(chuàng)新審計模式，利用現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)在審計前期對整體項目有全面和重點的分析，有針對性的挑選重點地塊進行下一步的現(xiàn)場審計工作。

本文就詳細介紹了筆者在近幾年審計工作中所使用過的地理信息系統(tǒng)，通過使用相關(guān)的信息系統(tǒng)分析篩查，搭建地理信息分析平臺。

2.利用GIS系統(tǒng)、GoogleEarth軟件和GPS系統(tǒng)

隨著科技的快速發(fā)展，航空器升空攝影和衛(wèi)星成像，使得地表的觀察和測量定位得以實現(xiàn)，并且信息技術(shù)裝備現(xiàn)代化，大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)電子化使得大數(shù)據(jù)的計算分析成為可能。在近幾年的造林審計中，我們應(yīng)用了GIS系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)）、GoogleEarth軟件和GPS系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)），為造林工程審計提供了全新的手段和視角。

GPS系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)在工作和日常生活中普遍的使用。前幾年在審計實勘時使用GPS儀器設(shè)備對工程進行位置定位和面積測算，隨著智能手機的發(fā)展，測算精度可以精確到10米的誤差，現(xiàn)在已經(jīng)成為審計人員測算種植面積所使用的便捷和經(jīng)濟的方法。

GoogleEarth軟件是由Google公司推出的虛擬地球儀軟件，是把高分辨率的衛(wèi)星地圖、受許可的航拍照片和衛(wèi)星照片，通過地理信息系統(tǒng)結(jié)合在三維模型中，可以清晰地看到公路、山脈、水域等矢量地圖，可以進行實景展示、導(dǎo)航和計算等功能。

GIS系統(tǒng)是處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)在國土、園林、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、水利、環(huán)保、交通等各個行業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是信息化建設(shè)的重要部分。

3.應(yīng)用信息技術(shù)的審計方法

上述信息系統(tǒng)相結(jié)合，將信息進行采集整理后分析提煉，將空間技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)與計算機相結(jié)合，可以解決造林面積無法丈量、造林地塊抽查選樣沒有針對性、造林總體質(zhì)量難以評價以及無法分辨多頭申報項目等問題，提高了審計效率，減少了審計時間，拓寬了審計思路，保證了審計質(zhì)量，通過幾年的實踐取得了很好的審計成效。

（1）利用GPS系統(tǒng)對造林工程篩選的地塊進行核查。用智能手機中的GPS軟件或?qū)I(yè)GPS儀器，可以對選定地塊進行坐標(biāo)定位，并取得經(jīng)度、緯度和海拔等信息，以確定實地勘察地塊與預(yù)期選定地塊為同一地塊。下一步使用GPS系統(tǒng)對地塊四至進行測量，根據(jù)經(jīng)緯度數(shù)值對不規(guī)則的區(qū)域描邊和閉合，可以計算得出選定區(qū)域。

（2）利用GoogleEarth軟件對地塊種植情況進行初步篩查。每年造林項目地塊涉及上千地塊，以2013年度北京市平原地區(qū)造林項目為例，涉及2000多個地塊，以現(xiàn)有的審計人力和時間，不可能全部進行實勘，需要有針對性的選定重點關(guān)注地塊。GoogleEaxth軟件可以對比同一地塊不同時間點的地貌，將審計選定的地塊，獲得選定區(qū)域的地貌地形，做衛(wèi)星影像的觀察。高清晰度的衛(wèi)星成像可以看出河流池塘、公路、林木、山脈等，并根據(jù)種植苗木在圖像呈現(xiàn)的深淺度來判斷林木種植密度，以此可以初步判斷當(dāng)年上報竣工項目是否真實完工，并篩選出重點地塊進行實勘。

（3）利用以前年度衛(wèi)星遙感圖層與工程項目實施圖層進行對比分析。以2013年度北京市平原地區(qū)造林項目為例，審計組首先獲取了北京市2012年度全市航拍影像圖層，與2013年平原造林實施地塊進行對比，可以分析出每個地塊前一年的狀態(tài)，包括可以發(fā)現(xiàn)原生林地或者將原始狀態(tài)為池塘、道路等不適合種植林木的位置，但被確定為造林實施地塊。通過篩查出的疑點地塊進行現(xiàn)場核實，達到發(fā)現(xiàn)以前年度項目重復(fù)申報和虛報種植面積的審計目標(biāo)。

（4）利用造林項目計劃和實施地塊進行比較，分析項目變更。將項目前期計劃和實際施工（或竣工）圖紙中的地塊和坐標(biāo)進行摳除和疊加，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中區(qū)分同一地塊在不同時期的不同編號以及不同圖層坐標(biāo)導(dǎo)出需要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，可以了解項目調(diào)整變更信息，達到發(fā)現(xiàn)項目變更是否履行審批手續(xù)以及項目可研不充分、倉促上馬的審計目標(biāo)。

（5）將北京市所有涉及造林的項目圖層進行疊加摳除，將圖層數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。如2013年度在北京地區(qū)同時實施的市級以上項目有國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)林業(yè)生態(tài)建設(shè)、京津風(fēng)沙源治理項目和平原地區(qū)造林項目，審計組分別取得三個項目前后年度的項目施工圖層進行縱向比較，又對三個項目施工圖層進行橫向比較，以達到發(fā)現(xiàn)造林項目重復(fù)、多頭申報的審計目標(biāo)。

4.延展開展的審計方法

篇9

關(guān)鍵詞：地理信息；測繪；應(yīng)用

中圖分類號：P2文獻標(biāo)識碼： A

一、簡述地理信息系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢

1.地理信息系統(tǒng)的特點主要表現(xiàn)在多源性、時空特性、多時相性、不確定性。

2. 監(jiān)測效率高。除了不受自然條件影響外，GIS 系統(tǒng)進行測量只需在地面設(shè)置接收器，無需諸如觀測、調(diào)節(jié)、估讀等手動測量，因而工作效率大大提高。改善了工作效率，GIS 測量采用衛(wèi)星技術(shù)進行測量，整個過程沒有觀測、調(diào)節(jié)、調(diào)平、估讀等傳統(tǒng)測量環(huán)節(jié)，因此大大提高了測量工作的效率；尤其是地形地貌測繪工作，可以采用數(shù)臺儀器進行同步、分組測量，大大縮短了作業(yè)時間。最后，最大程度上保證測量精度。傳統(tǒng)測量手段基本都存在毫米級的誤差，且操作人員的技術(shù)水平會對測量精度產(chǎn)生直接影響。.其平面掃描通過衛(wèi)星來實現(xiàn)，測量人員僅需正確操作接收設(shè)備即可，整個過程人為影響降至最低，最大程度上保證測量精度。

3.外部因素影響較小。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，GIS 技術(shù)有著無可比擬的優(yōu)越性，這一點主要因為傳統(tǒng)測繪技術(shù)受自然條件因素影響過大，尤其是在高山密林等地形復(fù)雜區(qū)域，有時甚至無法展開測繪工作，單靠簡單的等高線等方式的估測會導(dǎo)致測量結(jié)果誤差較大，從而使測繪工作失去科學(xué)性。此外，若遇到雨雪天氣，測繪工作將不得不被迫中止。.自然條件會對傳統(tǒng)測繪工作產(chǎn)生直接影響，特別是高地區(qū)或山區(qū)密集區(qū)等，甚至無法測量；此外，暴風(fēng)雨雪天氣也會使測量環(huán)節(jié)受到限制，故針對一些測量精度要求高的工程傳統(tǒng)測量技術(shù)很難滿足精度要求。而GIS 采用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)，地理地貌、氣候環(huán)境等均不會對其產(chǎn)生影響，并且通過接收器完成測量，大大提高了工作的便利性。

4. 測量數(shù)據(jù)精度高。傳統(tǒng)測繪中，無論何種測量方式，測繪人員無法做到精確無誤，極小的測量失誤都可能導(dǎo)致測量結(jié)果較大的誤差。然而與傳統(tǒng)測量方式不同，GIS 通過處在地球三個軌道平面上的 24 顆衛(wèi)星，與遙感技術(shù)緊密結(jié)合，尤其適合大型建筑（如大型商廈、摩天大樓等）的高精度測量。在測量精度上面，通過衛(wèi)星定位，GIS 可以從距離地球 120 公里外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動物。因此，系統(tǒng)在測繪時通過繞地衛(wèi)星的平面掃描，與地面接收器遙相呼應(yīng)，工作人員只需對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行加工處理便可得到相關(guān)信息，基本做到“零誤差”。

二、GIS系統(tǒng)主要功能概述

1.空間分析與空間查詢功能.GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程中通常采用分層處理的方法，其主要目的是為了提高GIS 開發(fā)與管理的便利性。基于該構(gòu)建模式，在系統(tǒng)中輸出原始圖，并且系統(tǒng)分析與查詢結(jié)果是通過空間操作的原始圖表示出來，從而基于空間定位角度而言，經(jīng)過處理的圖件與原圖保持一致。這種空間變換的內(nèi)容包括分析重置、拓撲空間查詢及分析空集合等。

2. 綜合分析評價與模擬預(yù)測功能.GIS 系統(tǒng)除了可以提取、存儲地理信息外，還可以根據(jù)不同的地形地貌情況建立對應(yīng)的信息模式，再采用科學(xué)的算法從中得出對應(yīng)的評價結(jié)果，為測量工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。評價結(jié)果主要以函數(shù)及命令的形式對未來結(jié)果做出定量預(yù)測及發(fā)展趨勢預(yù)測，并對自然過程的最終結(jié)果進行準(zhǔn)確預(yù)測；此外，還可以利GIS 對預(yù)測數(shù)據(jù)與特殊傾向可能出現(xiàn)的后果、對應(yīng)的解決策略產(chǎn)生的效果做出比較，提高決策的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，規(guī)避風(fēng)險。

三. 關(guān)于測繪工作中GIS的具體應(yīng)用的分析

1. 采集數(shù)據(jù).測繪初期階段需對客觀世界中的物象進行抽象、離散，在 GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，通常采用柵格、矢量兩種方法存儲連續(xù)對象實體。其中柵格數(shù)據(jù)包括存儲單元的行及列，存儲單元存放唯一值，根據(jù)地面單位的網(wǎng)格寬度來確定柵格數(shù)據(jù)集的分辨率。矢量存儲則是將客觀存在的對象用幾何圖形中的點、線、面表示出來；當(dāng)然除上述兩種方式外，空間數(shù)據(jù)也可能通過其它附加數(shù)據(jù)作為對象屬性實現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的存儲。傳統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的方法是掃描聚酯薄膜地圖或現(xiàn)有數(shù)據(jù)來產(chǎn)生數(shù)字信息，而利用 GIS 系統(tǒng)則是采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取對應(yīng)位置坐標(biāo)，再將其輸入GIS 系統(tǒng)中進行處理；數(shù)據(jù)采集也可以利用遙感技術(shù)來進行。多個平臺上均附帶傳感裝置，包括攝像機、激光雷達、數(shù)字掃描儀等，這些設(shè)備互相聯(lián)連，與航空器、衛(wèi)星所搭建的數(shù)據(jù)處理平臺結(jié)合起來，把航空照片、圖片判讀數(shù)字數(shù)據(jù)進行特征選擇，再利用二維或三維的形式捕捉數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳輸至對應(yīng)的軟拷貝系統(tǒng)。此外，還可以利用遙感技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集，即主動傳感器向傳感器包發(fā)射電磁波或無線電波，不同的傳感器包會對其反射系數(shù)進行被動測量，再在GIS 系統(tǒng)中輸出屬性數(shù)據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理.GIS 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理主要通過各種數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行編輯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理，并對數(shù)據(jù)進行拓撲建模，把利用其它方法獲得的測量圖形與 GIS 圖層中相同的區(qū)域疊架起來進行分析。GIS 系統(tǒng)軟件會對屬性條件不同的各種數(shù)字化空間數(shù)據(jù)的空間關(guān)系進行自動識別，實現(xiàn)復(fù)雜空間實體的連接，針對臨近及包含的關(guān)系進行數(shù)據(jù)建模及分析；針對向量數(shù)據(jù)的分析，需要一個必須條件，即拓撲正確。實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，可能存在控制測量中出現(xiàn)線與交叉點分離的現(xiàn)象，或者原地圖上存在污點，這些均會對結(jié)果的精確度產(chǎn)生影響，因此GIS 還可以針對這類情況做出選擇性清除。在 GIS 系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，要通過數(shù)據(jù)重構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 GIS 可識別的格式，才能保證不同數(shù)據(jù)源的互相兼容。需要注意一點，由于需求不同，其所側(cè)重的對象屬性也存在差異，所以在分析數(shù)字數(shù)據(jù)前要做好投影與坐標(biāo)變換整合處理，盡管各數(shù)學(xué)模型的精度要求、復(fù)雜度均不相同，但可保證模型的適用性。此外，控制測量中的數(shù)據(jù)重構(gòu)、地理編碼等均會用到數(shù)據(jù)處理方法，因此要做好數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理，才能保證數(shù)據(jù)入庫前內(nèi)容完整、邏輯一致。

3. GIS 系統(tǒng)空間分析.上述兩個環(huán)節(jié)為數(shù)據(jù)處理的預(yù)處理，完成后即可在GIS 系統(tǒng)中進行圖形數(shù)據(jù)的分析計算，基于空間物體的空間位置與互相關(guān)聯(lián)性實現(xiàn)空間事物的定量描述。對于 GIS 而言，空間分析是其核心功能，同樣其過程也比較復(fù)雜；空間分析結(jié)合了區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、地球物理學(xué)等多個學(xué)科，基于拓撲學(xué)、圖論、空間統(tǒng)計學(xué)來描述、分析空間構(gòu)成，完成對空間數(shù)據(jù)的獲取、認知與描述，進而模擬、預(yù)測空間過程，對地理空間事件進行調(diào)控?？傊?，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展不僅大大減少了工程測量工作的工作量，而且工作效率的提升也很明顯，是工程測繪技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑，其所產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟效益十分顯著。當(dāng)然現(xiàn)階段地理信息系統(tǒng)還有待進一步完善，相信 GIS 的發(fā)展與優(yōu)化，能夠進一步推動控制測量技術(shù)的變革。

四、 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用越來越廣泛，其具有強大的信息收集處理能力及方便快捷的輸出功能，體現(xiàn)出信息多元化及測繪結(jié)果多維化的特點。使其在當(dāng)今測繪中起到舉足輕重的作用。其信息多元化與測繪結(jié)果的多維化也成為現(xiàn)代測繪的必要發(fā)展趨勢。在GIS系統(tǒng)的利用方面，我們需要進一步大膽的借鑒創(chuàng)新，取其精華去其糟粕，一定會在推動測繪技術(shù)發(fā)展上邁出更大的一步。

參考文獻

篇10

[關(guān)鍵字]地質(zhì)災(zāi)害 地理信息系統(tǒng)

[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-2-276-2

1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估研究的意義

①地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估是制定防災(zāi)救災(zāi)和具體安排防災(zāi)減災(zāi)措施的基礎(chǔ)，是政府有關(guān)部門組織安排災(zāi)后救援和分派救援物資的依據(jù)；②我國地域遼闊，自然災(zāi)害種類繁多，進行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估對國民經(jīng)濟發(fā)展布局的調(diào)整具有參考價值，促進國民經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展；③研究建立一套科學(xué)的災(zāi)害評估指標(biāo)體系、標(biāo)準(zhǔn)和模式，有利于防災(zāi)減災(zāi)和災(zāi)后重建的科學(xué)化，給政府和各級救災(zāi)部門、災(zāi)后恢復(fù)重建工作的正確決策和規(guī)劃提供科技支持，有利于政府和人民正確認識災(zāi)害、了解災(zāi)情、提高災(zāi)害意識，從而推動社會減災(zāi)事業(yè)的發(fā)展，構(gòu)建和諧社會。

2 方法和技術(shù)路線

2.1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估理論體系研究

本研究首先搜集國內(nèi)外相關(guān)文獻，進行歸納、整理、閱讀和總結(jié)，分析地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的國內(nèi)外研究進展，分析地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究的發(fā)展趨勢與不足；探討基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估理論與方法；重點研究地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估理論體系，從災(zāi)害評估體系的建立、量化，危險性評估建模、易損性分析，到風(fēng)險評估建模方法，為本次研究提供理論依據(jù)。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估系統(tǒng)的研發(fā)

基于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估理論，建立以C#語言和基于AicEngine為開發(fā)平臺的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估示范系統(tǒng)，開發(fā)利用RS技術(shù)獲取地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估所需數(shù)據(jù)、基于GIS技術(shù)獲取和管理數(shù)據(jù)的模塊，從地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與制圖的流程出發(fā)，進行空間數(shù)據(jù)處理、災(zāi)區(qū)孕災(zāi)環(huán)境專題信息提取、地質(zhì)災(zāi)害時空分布專題信息提取和風(fēng)險評估建模的模塊開發(fā)，構(gòu)建以多源數(shù)據(jù)為核心的災(zāi)害風(fēng)險快速評估應(yīng)用示范系統(tǒng)。

2.3 示范應(yīng)用研究

以"4.14"，玉樹地震為例，對其誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進行災(zāi)害風(fēng)險評估示范研究，主要包括：

（1）資料收集、整理與分析，研究的資料包括：地震災(zāi)區(qū)的遙感數(shù)據(jù) （TM/ETM+、SPOT、IKONOS、P6，航空影像數(shù)據(jù)）， SRTMDEM數(shù)據(jù)，1：25萬水系數(shù)據(jù)，《中華人民共和國地貌圖集（1：100萬）》的地貌數(shù)據(jù)，《中國地質(zhì)圖1：200萬》的地質(zhì)數(shù)據(jù)，土地利用數(shù)據(jù)，降雨數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)等。

（2）危險性評估指標(biāo)提取與量化。包括災(zāi)區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件分析，評估指標(biāo)體系的建立、提取與量化。評估時，綜合考慮災(zāi)區(qū)地震、地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生過程、發(fā)育環(huán)境等因子，建立玉樹震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估模型、評估指標(biāo)體系等。

（3）風(fēng)險評估。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險（Risk）可以表達為危險性（Hazard）和易損性（Vulnerability）乘積。因此，風(fēng)險評估分三步進行，首先是危險性評價，確定可能發(fā)生災(zāi)害的概率，其次是易損性分析，進行承災(zāi)體的識別與易損性評估，最后進行風(fēng)險評估。

3 地理信息系統(tǒng)分析

地理信息系統(tǒng)（簡稱 GIS）和計算機技術(shù)的發(fā)展無疑為地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究提供了很好的平臺和技術(shù)支撐。由澳大利亞專家在Caims地區(qū)利用GIS技術(shù)對滑坡風(fēng)險進行評估，把斜坡地質(zhì)災(zāi)害的危險性、易損性、風(fēng)險評價作為一體進行風(fēng)險區(qū)劃研究，并討論了滑坡的危險性、易損性和風(fēng)險性三個定量指標(biāo)的確定方法，得出風(fēng)險等于危險性、易損性和受災(zāi)對象的乘積。這一成果代表了滑坡災(zāi)害及風(fēng)險區(qū)劃制圖技術(shù)應(yīng)用的國際最新水平和發(fā)展方向。自80年代以來，GIS技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評估預(yù)測研究中得到廣泛的應(yīng)用，基本形成了基于GIS技術(shù)和"多因素綜合預(yù)測法"進行滑坡危險性分區(qū)的研究理念，在方法論上，經(jīng)歷了從定性到定量模型，再發(fā)展到非線性學(xué)科相結(jié)合的過程，提出了各種針對不同地質(zhì)災(zāi)害研究的數(shù)學(xué)模型，諸如：多元回歸法、模糊綜合評判法、神經(jīng)網(wǎng)路、支持向量機等方法對滑坡產(chǎn)生的危險性進行了有益的研究。

基于GIS技術(shù)進行的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究與地質(zhì)災(zāi)害的研究是分不開的。國外對地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃的研究始于上世紀(jì)中期，如：60年代末，美國專家在加里福利亞州，利用"滑坡敏感性預(yù)測方法"對該行政區(qū)的斜坡進行危險性分區(qū)研究（殷坤龍等，2000）。

我國將GIS應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害評價的工作起步較晚，直到20世紀(jì)90年代中后期，隨著高等院校與科研院所將GIS技術(shù)全面引入滑坡區(qū)域評價〔沈芳等， 1999；許強等，2000；黃潤秋等，2001），使得GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究方面得到推廣應(yīng)用。以GIS軟件為技術(shù)平臺，運用統(tǒng)計分析法、信息量法、因子疊加法、層次分析法、模糊評判法、主成分分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等數(shù)學(xué)方法進行地質(zhì)災(zāi)害的危險性、易損性和風(fēng)險評價已成為地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃領(lǐng)域研究的發(fā)展方向之一。在基于Gls的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究中，選取一定的指標(biāo)，如災(zāi)害密度、災(zāi)害強度等進行地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究，或選取地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的基礎(chǔ)條件，運用灰色關(guān)聯(lián)分析方法確定各因素的權(quán)重值、層次分析法、專家評判結(jié)合GIS的空間疊置分析技術(shù)，即逆行地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估，建立地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評價指標(biāo)體系，進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估（朱照宇，2001；張春山等，2003；王軼等，2004）。