地理信息應用范文
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篇1
【關鍵詞】地理信息系統 空間測繪數據 數學模型
1.地理信息系統概念及國內外常用的地理信息系統軟件。地理信息系統(Geographic Information System簡稱GIS)是一項以計算機為基礎的新興技術,圍繞著這項技術的研究、開發和應用形成了一門交叉性、邊緣性的學科,是管理和研究空間數據的技術系統,在計算機軟硬件支持下,它可以對空間數據按地理坐標或空間位置進行各種處理、對數據的有效管理、研究各種空間實體及相互關系。通過對多因素的綜合分析,它可以迅速地獲取滿足應用需要的信息,并能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果。
目前世界上常用的GIS軟件已達400多種。它們大小不一,風格各異。雖然GIS起步晚,但它發展快,目前已成功地應用到一百多個領域。
2.地理信息系統在國內外研究應用。盡管現存的地理信息系統軟件很多,但對于它的研究應用,歸納概括起來有兩種情況:一是利用GIS系統來處理用戶的數據;二是利用它的開發函數庫二次開發出用戶專用的地理信息系統軟件。目前已成功地應用到了包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域的規劃、人口和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。在美國及發達國家,地理信息系統的應用遍及環境保護、資源保護、投資評價、城市規劃建設、政府管理等眾多領域。近年來,隨著我國的迅速發展,加速了地理信息系統應用的進程,在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環保、農業、制圖等領域發揮了重要的作用,取得了良好的經濟和社會效益。下面先從GIS理論上提煉和歸納并給出應用的例子:
2.1地理信息系統在地理空間數據管理中的應用,即對多種方式錄入的地理數據,以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護,進行快速查詢檢索,以多種方式輸出決策所需的地理空間信息。目前流行的數據庫管理系統與GIS中數據庫管理系統相比在對地理空間數據的管理上存在兩個明顯的不足:一是缺乏空間實體定義能力;二是缺乏空間關系查尋能力,這使得GIS在對空間數據管理上的應用日趨活躍。如ARC/INFO在公路管理中的應用;ARC/INFO在對市政設施管理中的應用。后者如北京某測繪部門以北京市大比例尺地形圖為基礎圖形數據,在此基礎上綜合疊加地下及地面的類管線(包括上水、污水、電力、通訊、燃氣、工程管線)以及測量控制網、規劃路等基礎測繪信息,形成一個測繪數據的城市地下管線信息系統,從而實現了對地下管線信息的全面的現代化管理,為市政工程設計與管理部門、城市交通部門與道路建設部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務。
2.2GIS在綜合分析評價與模擬預測中的應用。GIS不僅可以對地理空間數據進行編碼、存儲和提取,還可以得到綜合分析評價結果,如GIS在焦作東部礦區煤礦底板突水預報中的應用;GIS在土地信息和土壤保護中的應用。后者如美國資源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蝕為主要目的的多用途專用的土地GIS。該系統通過收集耕地面積、濕地分布面積、季節性洪水覆蓋面積、土壤類型、專題圖件信息、衛星遙感數據等信息,建立了潛在威斯康星地區的土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P(其中A為潛在的土壤侵蝕(面積/年),R為降雨量,K為侵蝕土壤參數,L為坡長,S為坡度參數,C為耕地面積,P為管理參數),探討了土壤惡化的機理,提出了合理的方案,達到土壤保護的目的,還可以利用它對土地進行長期的動態研究,避免土質的重心惡化。這里把土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P作用到與之有關數據,達到綜合分析評價及模擬預測結果。
2.3GIS的空間查詢和空間分析功能的應用。為了便于管理和開發地理信息(空間信息和屬性信息),在建庫時是分層處理的。這樣GIS對單副或多副圖件及其屬性數據進行分析和指標量算。這種應用以原始圖為輸入,而查詢和分析結果則是以原始圖經過空間操作后生成的新圖件來表示,在空間定位上仍與原始圖一致。因此,也可將其稱為空間函數變換。這種空間變換包括疊置分析、緩沖區分析、拓撲空間查詢、空集合分析(邏輯交運算、邏輯并運算、邏輯差運算)。這方面應用例子有很多,例如在城市規劃過程中,對城市中救護車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規劃;在地學方面,MAPGIS在油氣勘探中和在成礦預測中的應用等等。
2.4運用GIS系統,建立起專題信息系統和區域信息系統。專題信息系統如水資源管理信息系統、礦產資源信息系統、草場資源信息系統、水土流失信息系統和目前上海正在建立的長途電信局GIS系統等等。這類信息系統具有有限目標和專業特點,系統數據項的選擇和操作功能是為特定的專門目的服務。區域信息系統如加拿大國家信息系統、美國Oakridge地區模式信息系統等等。這類信息系統主要以區域綜合研究和全面的信息服務為目標,其特點是數據項多,功能齊全,通常具有較強的開放性。這兩種信息系統強調完整性和系統性。
2.5GIS中屬性數據的綜合及融合。在現有的GIS中,屬性數據只是用于檢索和查詢或簡單統計,難以深入的分析,難以發掘隱含在其中的模式和規律。在眾多項的屬性數據中,有時將幾個屬性項的屬性數值加以綜合,構成一個具有某領域特定意義的新屬性項新屬性值,這種綜合是經過嚴密的綜合分析,用數量表示某領域問題的綜合概念和結果特征。國家科委九五攻關項目“緊缺礦產資源開發評價系統”中,我們對研究區進行合理網格大小劃分后,利用GIS空間分析功能,求得每個網格單元的各地層、巖體、脈體的面積及相應的面積百分數、各斷裂的長度、方向等眾多的屬性數值。在此基礎上,用特定意義數學模型計算出三個綜合屬性值,分別為相對熵、斷裂的優益度和中心對稱度。用相對熵來考查圍巖蝕變組合特征與礦化的關系。
篇2
1貴州園林地理信息系統應用功能設計
1.1試圖調閱瀏覽功能
園林建設和管理的過程中,有效應用地理信息系統能夠隨時隨地地瀏覽調閱園林的狀態,這樣一來,地圖對園林現狀的描述信息就能夠促進貴州園林日常的建設管理工作更加順利的進行。園林地圖能夠充分展現貴州400余km2的園林建設面貌,調閱時可以根據市、區和圖幅號來進行導航圖定位,能夠更加快捷地查看貴州省整體的園林數據和狀況都。
1.2查詢統計功能
在日常的園林管理過程中,需要人為地記錄各種細節的調查和數據,管理工作需要充分地考察大量的數據,然而過于繁多的數據不利于實際操作,在地理信息系統下,能夠簡化這些數據,將及時調取出人們所需的信息。該系統下的統計和查詢方式與園林工作實際相符合,在實際工作中,具體的空間位置由綠地和樹木的屬性信息來確定。多邊形查詢、點查詢和查找等多種查詢方法是地理信息系統的一大特點,與此同時,該系統還能夠將統計報表的功能、量算距離和面積的工具等進行提供。
2地理信息系統功能在貴州園林建設中的實現
2.1綠線規劃
伴隨著園林建設在我國各個省市之間的興起,貴州在近年來的城市建設規劃過程中也規劃綠地系統,在國家相關政策的要求和支持下,貴州省在園林建設的過程中進行了綠線規劃,其中包含了對現有綠地的保護工作和規劃綠地的控制綠線。針對精確制定城市現有綠地狀況的地圖這一項工作,在傳統的技術情況下很難實現,然而在地理信息系統下就變得非常簡單。城市基礎地形圖應用的是1:2000的比例,這是貴州應用地理信息系統編輯城市地圖資料時采用的比例,地理坐標符合程序相當嚴格提高了準確性在地形數據中的體現。
2.2地理信息系統對園林的管理
貴州在應用地理信息系統進行園林管理的過程中,使該系統包含了近10G的數據量,大量的數據能夠包含整個省市的園林綠化的各種信息。然而只有不斷地加強管理和更新這些數據才能夠保證地理信息系統更好地服務于城市園林建設工作。在貴州省園林管理局網絡狀態下,要將共享瀏覽和分級權限管理的方法應用到這些信息當中,就要求制定一個完善的運行和管理方法,在進行地理信息系統園林數據更新的工作過程中,需要有專門的園林管理制度進行監督和保障。加強管理制度建設,就要細分每個員工的職責,提高每個員工的責任意識,同時將用戶管理和系統維護作為系統管理的兩個主要方面,地理信息系統中的軟、硬件維護工作要由信息中心來完成,在日常的工作中,要培養專業的技術人員維護和監督該系統;結合系統的管理工作和員工日常的工作職責,是加強用戶管理的重要手段,能夠有效地提高管理和利用率。運用地理信息系統進行園林建設和管理工作,最主要的就是及時更新數據,將原有的工作方法與現階段的工作職責相結合,在日常工作中分局更新工作內容,結合業務工作與系統更新,做到及時采集、審查和更新數據。
3結論
篇3
關鍵詞:地理信息系統;地質災害;特點;應用
0引言
地理信息系統作為一門新興綜合交叉學科,正從分散的、單一功能發展為多功能的共享信息系統,目前已經被廣泛應用到農業,氣象,林業,地礦,災害等多個領域。通過搜集具有空間信息的相關數據,綜合利用地理信息系統的分析功能,對所獲得的空間數據進行分析和處理,以便能夠為管理者進行決策提供科學的可到的數據支持。本文通過對地理信息系統和地質災害特點進行分析,研究地理信息系統如何在地質災害領域中得到充分利用。
1地理信息系統的概述及特點
地理信息系統科學是地理學與計算機科學交叉學科,它是在計算機的軟件和硬件支持下,對搜集到的具有地理空間和屬性信息的數據進行處理和分析,通過人為或人工智能的方式解決問題,是集成數據搜集,管理,處理,分析,決策為一體的一門綜合的技術科學,目前已經廣泛的應用到各個領域中。地理信息系統具有三維空間性,時間動態性和多源海量數據分析和處理的特點。其重要特征是在計算機軟硬件的支持下,能夠將多源的遙感數據,地理數據,地圖數據以及其他的社會經濟數據(空間化)進行處理和分析,對具有不同屬性信息和空間信息的數據進行分類處理,按照給定的標準,對數據進行標準化處理,實現海量數據的科學化管理;另外,構建地理空間決策模型是地理信息系統的一個重要特征之一,它可以將標準化處理后的數據按照模型的需求進行輸入,對數據進行模擬和預測,從而能夠實現資源、環境和社會等因素之間的對比和相關分析,為決策者在未來情景模式變化下的地理要素變化提供科學依據。
2地質災害的概念及特點
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、生態環境造成破壞和損失的不良地質作用或地質現象。主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷等,對人類社會的生存環境產生重要影響的災害。
(1)崩塌:
是指陡坡上的巖土體,受到內力和外力相互作用,導致其穩定性遭到破壞,突然脫離母體向下崩落的地質現象。
(2)滑坡:
是指斜坡上的土體或巖體,由于受到自然因素(地震,暴雨等)或人為因素(爆破)的影響下,沿著一定的滑動面,整體地或部分土體或巖石沿滑動面向下滑動的現象。
(3)泥石流:
是指受到各種自然因素(暴雨)或人為因素(森林砍伐等)綜合作用下,在山區或溝谷中出現的,含有大量泥沙和石塊等固體物質的洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
(4)地面塌陷:
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下產生陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
(5)地裂縫:
地表巖、土體在自然或人為因素作用下,產生開裂,并在地面形成一定長度和寬度裂縫的現象。
(6)地面沉降:
在自然因素和人為因素作用下形成的地面垂直下降的現象。人為因素主要指開釆地下水、油氣資源以及局部性荷載等。地質災害通常具有必然性或不可避免性、周期性、群發性、與社會經濟的互饋性、可防御性和防治的長期性等特點。必然性:地質災害發生是在自然或人為因素以及多種地質災害形成條件和影響因素疊加作用,它的發生是各種要素漸進累積的結果。周期性:地質災害發生的規模、頻率及破壞程度隨時間發生有規律的強弱交替變化的現象。研究地質災害的周期性特點,對于認識地質災害活動規律,進行地質災害預測、預報具有十分重要的意義。群發性:一個地區或區域內大量地質災害同時并發的現象。如強烈地震常在震中及周圍地區引發大量的地裂縫以及崩塌、滑坡、地面塌陷;大面積的暴雨、洪水常引發數以千萬計的崩塌、滑坡、泥石流。群發性地質災害數量多、分布廣,不但破壞損失嚴重,而且防治尤其困難。與社會經濟的互饋性:在地質災害易發區,地質災害的發生對社會經濟發展產生嚴重的阻礙;而穩定的地質環境,則能促進社會經濟的發展??煞烙裕弘m然許多地質災害都具有突發性,但通過對地質災害類型及成因的綜合分析,能夠防止某些地質災害的發生或將其造成的損失降到最小。防治的長期性:地質災害的治理,需要經過幾年甚至十幾年才能達到治理效果。
3地理信息系統在地質災害中的應用
地理信息系統在地質災害中的運用主要包括,對地質災害的監測,地質災害的快速評估、地質災害的模擬,地質災害的預測以及地質災害防治等方面。
(1)地質災害監測:
單純依靠傳統的地面調查的方法監測地質災害,不僅周期長、費用高、見效慢,有些地方交通不便,特別是地質災害頻發地區,地面調查工作難度較大,危險性高,且難以準確判斷[1];利用地理信息系統技術,通過獲得到的多源遙感數據,通過人機交互方式對受災地區進行解譯同,可以準確、直觀、全面、多角度、快速的觀察和研究地質災害的發生和發展過程,以便降低災害對生命財產的損失,為科學決策提供及時可靠的數據。
(2)地質災害損失快速評估:
地質災害發生后,可能造成道路及通訊的中斷,人員及設備很難及時到達災害中心,對于地質災害程度及造成的損失不能及時掌握,直接影響救援及物資的投放[2];利用地理信息系統海量的地理信息數據,可以解譯并對比分析地質災害發生前及發生后的遙感影像,能夠快速確定地質災害中心區域破壞程度及損失,對后續救援及治理具有重要指導意義。
(3)地址災害模擬:
依據地質災害發生的條件,將可能發生地質災害地理要素逐個加入到地理信息系統中,通過地理信息的空間疊加和判別功能,并結合地質災害發生的臨界值,對地質災害的發生和發展過程進行判斷,采用地理信息系統構建的場景,模擬地質災害發生、發展、形成的過程,模擬地質災害產生后對周邊環境的影響,全方位、多角度挖掘災害信息,為地質災害預報提供科學依據。
(4)地質災害預測:
利用傳統方法對地質災害的預測不但費時,費力,對突發性地質災害往往預測比較困難;利用地理信息系統,通過收集同一地區特別是地質災害易發區不同時段的氣象、水文、土壤、巖石等資料,利用計算機及相關軟件,建立相應的數據庫及數字模型[3],通過模擬該地區環境地質條件特征及發展變化趨勢,能夠模擬甚至預測地質災害的發生[4]。
(5)地質災害防治:
傳統的地質災害防治方法,其重點主要放在了“治”上,通過工程及技術手段對地質災害進行綜合治理,通常需要投入大量的人力、物力和財力,有時達到的效果并不理想;利用地理信息系統,將地質災害區的地學特征及信息進行搜集、整理、輸入,通過地理信息系統的數據模擬及模型分析,對于預測可能發生地質災害的地區進行人工干預,將可能誘發地質災害的因素進行綜合處理,能夠減少甚至避免地質災害的發生[5]。
4結論
利用地理信息系統的空間性、動態性及海量數據的處理能力,通過搜集地質災害易發區氣象、水文、土壤、巖石等資料,建立數據庫及數字模型,通過對數字模型的反演,能夠預測災害、指導救援,因此將利用技術手段避免地質災害發生成為可能。但由于不同地區引起地質災害的原因不能完全一致,因此建立的地質災害反演與預測模型也不盡相同,如何將同一預測模型應用到不同的地區,將是值得探索的。
參考文獻:
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篇4
【關鍵詞】測繪地理信息;應急測繪;流程
1應急測繪的體系及流程
應急測繪工作通常分為3個板塊,也就是數據信息的獲取、數據信息的分析處理以及數據信息反饋。其中數據信息在獲取時主要根據航空遙感技術與地理信息采集技術針對事件現場情況進行采集,數據信息的分析處理指的是對采集到的信息進行處理,而數據信息反饋指的是將分析后的信息反饋到應急指揮決策部門,并且結合影像一體與快速制圖技術,可以將最準確的結果以最快的速度反饋給指揮決策者,以此來促進應急救援工作的效率。應急測繪工作的具體流程如圖1所示[1]。
2測繪地理信息與應急測繪的關系
2.1測繪地理信息是應急測繪工作的基礎保障
應急測繪工作屬于測繪領域,由于其自身工作性質比較特殊,重點針對突發事件進行地理信息測繪,因此,在工作中具備一定的危險性與不確定性。而測繪地理信息是應急測繪工作的基礎,在爆發自然災害與突發事件時,事件發生地政府要根據地理信息數據制定緊急預案,其偵測的結果也要與平時的正常數據進行對比分析,以此來判定事件的緊急程度。此外,測繪地理信息在日常應用中還要定期進行數據更新,因此,能夠為應急測繪工作提供穩定的數據支持,在出現突發事件時,再去采用相關測繪技術與設備對實際情況進行判定,根據對比分析結果來制定出最準確可行的應急解決措施。
2.2測繪地理信息可以提升應急測繪工作的精準度
測繪地理信息主要通過固定的施測方式與數據分析方法,針對收集的地理數據信息進行分析,將各類信息進行綜合,從而構建出整體形勢的地理信息框架,并且在日常工作中還要對各類數據信息不斷進行修測更新,也就是不斷優化正常情況下的測繪地理信息。在傳統的施測方式中,由于信息技術未能融入,因此,在施測質量與精度方面存在較大的提升空間,在處理應急事故時無法體現出自身的重要性。但是,在信息技術與測繪地理信息結合后,可以保證施測信息的質量性與準確性,并且搭配各類高端信息采集技術與分析技術,通過地理信息技術的數據共享,能夠對事故區域進行快速準確的判定,這樣能夠使應急救援工作越來越高效。
3測繪地理信息技術在應急測繪中的應用
3.1數據采集技術的高效應用
航空遙感數據采集技術主要利用小型飛機或者無人機,還要搭配相應的光學正射、傾斜和多光譜雷達等攝像系統,這樣能夠從多角度對建筑物地理信息、光譜特征信息進行采集,以此來形成準確的地理信息數據。多種技術測繪的數據信息相結合,有助于提高辨別突發事件的地理點位,這種信息采集技術不僅靈活性較高,而且具備良好的應用效率。此外,采用航空遙感數據采集技術還可以利用衛星或航天飛機,在高空針對地理全貌進行捕捉與數據分析,能夠從整體框架上對區域地理信息進行優化。其中航天飛機的飛行高度能夠維持在約10km,而衛星運行軌道的高度約為900km,這樣能夠保證偵測區域的廣泛性,采用超高空測繪地理信息技術具備以下優勢:(1)采集時間段且效率高,在處理大范圍突發事故區域時,低空無人機遙感采集技術無法快速進行全盤掃描,而且在數據整合分析時需要一定的時間,而采用超高空遙感數據采集技術可以避免以上問題;(2)超高空航空遙感數據采集可以規避地面自然因素的影響,例如,天氣變化等現象,航天遙感數據采集可以針對不同的檢測波段進行穿透,以此來保證數據信息的準確度。除了航空遙感數據采集技術,地面激光雷達數據采集與地面單兵系統都能夠在應急測繪中得到有效應用。其中地面雷達技術通過對地理目標進行掃描,能夠對區域內的數據信息準確性做出保證,具備操作性強、攜帶便捷以及高效等優勢,在地面、手中、車上都能夠進行偵測。而地面單兵系統指的是將現代化技術應用到單兵作戰體系中,通常由gps定位系統、通信設備以及高清攝像機組成,在處理突發事故與自然災害時,地面單兵系統能夠深入災害區域內部進行地理信息的測繪,從而對現場情況進行更加準確的分析,從而保證災害處理措施的準確性與可行性。
3.2數據處理技術的高效應用
在應急測繪工作中,首先,要對災害區域中的地理信息進行收集,其次,要針對各類數據信息進行處理與分析,一般在應急測繪中融入測繪地理信息技術后,所獲取的數據要經過專門的技術進行加工與處理,將其轉化為相應的影像資料,為應急救援措施提供參考意見。因此,在針對地理信息進行快速處理時,通常會將快速制圖技術與遙感影像一體化技術相結合。快速制圖技術指的是根據事故區域的日常數據信息進行修改,采用計算機技術對數據點位的變化進行修改,這樣能夠更加直觀地體現出事故發生后的變換點位與程度。而遙感影像一體化指的是對地理全貌進行施測,采用制圖軟件對地理信息框架進行修飾,最終成為應急測繪的一種圖像。在應用遙感影像一體化時,需要將定位系統與攝影技術相結合,這樣才能對數據信息中的位置、尺寸以及形狀等信息進行還原,盡量縮小數據成像與實際情況的差異,同時針對內部信息進行校正與調節,可以快速且準確地拼接圖像,能夠提升測繪地理信息的準確性。
3.3信息平臺技術的高效應用
信息平臺技術的高效應用包括:(1)數據信息比較完善,能夠對區域內的土地資源進行合理分配,這樣在處理突發事件救援時,可以針對測繪地理信息進行分析,科學構建良好的處理方式;(2)三維精細化模型數據平臺指的是針對區域內部的三維信息進行準確捕捉,并且根據更新數據對數據模型進行精細化處理,從而使空間信息、建筑物信息等組合效果更加真實,這樣在處理應急測繪工作中,能夠將部分變化數據導入模型中,快速形成全新的地理全貌圖,為應急決策單位提供可靠的數據支持;(3)信息服務平臺數據模型指的是對居民區、綜合地形、交通體系進行完善,幫助工作人員快速找到事件的發生點位,并且將數據信息與互聯網技術結合,在救援工作中針對高危區域進行報道,方便民眾了解災難現場的真實信息,具有良好的應用效果。
4結語
本文針對測繪地理信息技術進行研究,并且重點分析其在應急測繪中的應用效果,闡述應急測繪的體系框架及流程,介紹地理測繪信息與應急測繪的關系,闡述相關應用,具體為數據采集技術、數據處理技術以及信息平臺技術的實踐應用。在今后的工作中,還需要不斷完善測繪地理信息技術在應急測繪中的應用效果,以此來提升應急救援工作能力。
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關鍵詞: 地理信息系統;研究意義;發展歷程;應用歷程;優越性;未來發展趨勢
一、引言
1.1研究目的與意義
地理信息系統它的功能不斷地得到拓展,它的優越性也越來越強大。地理信息系統能夠提供一種全面的信息,也就是說地理信息系統不僅能夠提供空間位置特點的信息,而且能夠提高具有空間實體特點的信息。這兩種特性,使得利用地理信息系統測量的數據和信息更加的全面和準確。隨著地理信息系統不斷的得到發展和完善,其應用范圍也得到越來越大的擴展。地理信息系統不僅可以用在電力領域,而且也可以用在對地質的勘測上,對地理環境的維護有很大的幫助,同時,在利用地理信息系統對礦山進行勘測已經取得了很大的成功。在對礦山的一系列的開發工作時,其開發工程中主要用到的信息,一方面是要了解礦山的詳細情況,另一方面對礦山周圍的情況進行了解也非常的有必要。而要更加全面、準確的收集這些所需要的信息就需要理由地理信息系統,特別是利用地理信息系統的空間信息的收集特點,來對礦山進行全面的了解情況。同時,地理信息系統能夠對收集到的情況進行自主的存儲和相關的管理工作。這樣就省去了大量的人力、物力和財力,降低了成本,提高了效率。地理信息系統是一種先進的科學技術具有很多數據庫的特征,這些技術在整個的地理信息系統中占了很重要的地位,這些強大的功能使得地理信息系統更加的先進和成熟,也在礦山的勘測工程中得到了很好的應用。地理信息系統的優越性就是在很大程度上比其他的信息系統功能更加的全面和完整,能夠很快的判斷出礦山的相對位置,并且能夠在此基礎上,對地理信息系統手機到的信息進行存儲,整理加工和分析。
地理信息系統的優越性和應用的廣泛性,使得地理信息系統的發展速度越來越快。其中,地理信息系統在礦山中的應用,不僅在很大程度上保證了其提供相關信息的全面性和準確性,而且在礦上應用中管理工作中也發揮了很大的作用。具有很強的應用性,相比較其它的信息系統更加具有優勢。另一方面,因為地理信息系統的先進性以及管理方面的優越性,使得地理信息系統在礦上中的應用節省了大量的人力,物力和財力,大大降低了其成本。
1.2地理信息系統的發展歷程
隨著人類社會的不斷發展,以及科技水平的不斷進步,數字化已經成為了這個時代一個顯著的特征。同時,數字化的發展速度不僅在進一步的加快,而且數字化的應用范圍非常的廣泛?,F在一些數字化產品不斷地走入的人們的日常生活中,不斷給人們的日常生活帶來方便快捷和豐富多彩。地理信息系統作為一種先進的科學技術,其應用非常的廣泛,可以說在社會上很多的應用都有應用,比如數字化電網領域以及企業的信息系統中都有較為重要的應用,除了數字化的特征,就像上面提到的地理信息系統還具有數據庫中的特征。
其實,地理信息系統還經歷了一系列漫長的發展,才形成如今比較成熟的地理信息系統。早在十八世紀,最早的勘測技術是應用在對一些地形的勘測上的,這時的勘測技術是比較簡單的,但是缺乏準確性,其相關的勘測工程需要花費大量的人力和物力。這些被繪制于平面上的圖形,僅僅是現代勘測技術的開端和雛形。真正意義上的現代勘測技術是在二十世紀出現的,當時已經初步的實現了用一些專業的設備和儀器進行相關的勘測工作。其中,最為突出的是圖片分層的技術,這種分層技術盡管在現在看來非常的粗糙,但是在當時已經非常的先進,一直到現在其分層的特征都一直被保留下來,并形成了以后勘測技術一個明顯的特征。一直到了二十世紀六十年代,地理信息系統才誕生,并開始了迅速的發展。地理信息系統其被發現和應用,得益于計算機信息系統的發展和應用,在此基礎上,地理信息系統才得到進一步的發展和完善。地理信息系統因為是在計算機信息系統的基礎上發展起來的,所以就擁有了計算機信息系統的一些特征,比如對相關數據和信息的收集、整理以及分析等。其應用的范圍也得到了很快的擴展,比如在電力領域,地形勘測,農林業領域,礦業以及相關的土地利用狀況等都取得了很好的成果。
1.3地理信息系統的應用現狀
上面已經提到地理信息系統是在計算機信息系統的基礎上發展起來的,所以會有著計算機信息系統的一些應用和特征。同時,地理信息系統也有其自身的一些應用和特征,地理信息系統經過一系列的研究,發展和完善,這就使得地理信息系統的應用更加的廣泛。在其計算機信息系統的一些應用下,數據庫可以發揮其應用,并把相關的數據和信息進行收集,加工和處理。地理信息系統在很大程度上可以滿足人們的大部分需求,地理信息系統的輸出主要可以分為兩種,一種是信息類,一種是圖形類,圖形類可以進一步的分為地圖和圖形。這使得地理信息系統的應用更加的廣泛,其應用已經在國內外得到成功的運用。
地理信息系統的應用主要是開發的相關軟件,地理信息系統的相關軟件其應用范圍非常的廣泛。其主要的方向,一種是對收集的信息進行加工和處理,另一種是對用戶的個性化服務,根據用戶的需求來開發出個性化的地理信息系統。地理信息系統已經深深的融入到了社會的諸多領域,主要是各方面的管理工作,城市的規劃工作,以及石油和天然氣的管理和軍事等等,并在這些領域做出了非常大的貢獻,進一步的促進了這些領域的發展和完善。經過近些年來的發展和應用,地理信息系統的應用已經得到了很大的擴展。地理信息系統的一個應用是對數據的應用方面,主要針對的是地理的空間數據。地理信息系統就是在一定程度上改善和完善其原有數據管理形式,以便于更加方便快捷準確的對需要的數據和信息進行管理,能夠快捷準確的搜索到用戶需要的相關數據和信息。盡管地理信息系統對數據系統的管理有如此之大的優勢,但是,在其應用中還是存在一定的短板。地理信息系統使得管理工作更加的方便快捷,井井有條,在一定程度上加快了現代化管理的進程和腳步。把地理信息系統進一步的應用到對城市的相關管理中,能夠有效的對城市進行管理,對城市的管理能夠使得城市的管理形成一個網絡,對城市中的一些管理難題能夠進行有效的管理,提高了管理的效率。地理信息系統還可以應用在預測中,在預測的過程中能夠進行科學合理的分析和預測。這樣看來,地理信息系統不僅可以對數據和信息進行科學合理的收集、管理和分析,而且能夠進一步的把地理信息系統應用在對事物的預測上,通過對其進行分析和評價,并得到最后的評價結果,或是能夠預測事物的發展過程和結果等。這對人們決策有很大的幫助,一般人們面對多重決策方案時,當不知道如何決策,對方案有太多不確定性時,地理信息系統的預測功能就變得非常的實用。對待選的方案逐一進行相關的預測,然后對比預測過程和預測結果,對待選的方案進行篩選,這樣的決策能夠在很大程度上避免決策者的主觀性,極大的提高了決策的正確性。在現實生活中這種地理信息系統的應用非常的廣泛,比如在一些礦產的應用,利用其預測的手段可以提高作業的安全性。同樣,在對土壤和環境的保護中,也應用到了地理信息系統的預測功能。通過分析各種用地所占的面積,來分析環境所面對的一些問題或威脅,盡可能早的發現以便采取一些合理的措施進行解決。
二、淺談地理信息系統
2.1淺談地理信息系統
地理信息系統是在計算機信息技術的基礎上發展起來的,它對地理數據的空間分析技術非常的先進,由于這一功能使得地理信息系統的應用不斷的拓展。地理信息系統一個非常重要的特征是數字化特征,在社會的各個領域都有較廣泛的應用,特別是在一些比較重要的規劃和管理工作中,利用地理信息系統對其進行合理的規劃和管理,有利于規劃的科學性和管理的合理性。隨著經濟的發展以及科學技術的進一步進步,計算機技術也得到了很大程度上的發展,無線網絡以及個人移動通信的出現使得地理信息系統也在發生著變化。地理信息系統的先進性體現在其功能特別的全面,地理信息系統作為一個信息系統,所以它有收集信息,整理信息,存儲信息,分析信息,檢索信息以及相關的管理工作,其作業對象主要針對于地理表面和空間地理信息等,另外地理信息系統其表現形式主要是以圖像的形式,同時,在此基礎上進一步的加入其相關的數據管理功能。這樣的先進之處在利用地理信息系統對地理空間進行作業時,不僅能夠快速準確的確定搜集對象的地理位置,而且會在此基礎上收集到關于該地理位置的其他相關信息,這些信息都是采用直接呈現的形式,即對該地理位置進行相關的搜索時,相關的信息就會同時顯現出來。
地理信息系統中也有數據庫,數據庫是對各種數據和信息進行收集和存儲,但是,地理信息系統又不同與普通的數據庫,其收集,整理,存儲,分析的數據和信息不僅可以是空間上的,同時也可以是非空間的信息。在此基礎上,地理信息系統還有一定的管理功能,即對收集到的數據和信息做好相應的管理工作。地理信息系統其系統還有一個優點,就是整個的系統非常好維護,如果系統的一部分需要做有關的改動,那么只需要該改的相應的系統部分即可,而不用對整個的系統作變動,這在很大程度上便捷了地理信息系統的維修和維護工作。地理信息系統與普通的管理數據的數據庫有很大的不同,我們可以把數據庫看做是收集和處理數據和信息的相對靜態的信息系統,那么,地理信息系統就是一個更加具有動態性的信息系統,更加的科學,更加的合理和完善。
關于地理信息系統其優越性有很多,其應用也越來越廣泛,現在人們還在努力的進一步拓展地理信息系統的應用,把地理信息系統這種先進的科學技術推廣到更多的領域。地理信息系統在現實生活中可以應用在我國的政府部門,比如城市的規劃工作,市政工程的管理工作。還可以應用在企業中,比如企業的決策,營銷的策略等。另外在其他一些公共事業上也有很大的應用,比如醫療管理工作,通信事業,金融業,環境的保護工作以及公共教育等方面。同時,我們可以堅信地理信息系統其功能還將進一步的被發展和完善,其應用還將進一步的被推廣。
2.2地理信息系統的特征
地理信息系統是從計算機技術的基礎上發展而來的,比計算機技術更加的全面,更加的先進,也更加的成熟。同時,還具有其數據庫的管理功能,地理信息系統是一種包羅以前的信息系統功能的基礎上,又有其獨特的更能和特點,這些特點都使得地理信息系統更加的具有優勢,應用也越來越廣泛。但是,在某些方面,因為地理信息系統具有一些與其他信息系統類似的特征或應用,而容易使人們對這些不同的信息系統產生混淆。下面我們來具體闡述地理信息系統具有哪些特征。
第一,地理信息系統具有公共的地理定位的功能。這個功能是地理信息系統的基礎,其他的功能都是以這個功能的有效展開來進一步實施的。地理信息系統其定位主要是針對地理表面的空間數據進行的,但是同時也可以對非空間的數據進行相關的管理工作。上面已經提到地理信息系統其基本功能是與其他的功能一起展開的,并能夠同時顯示出來,是連接在一起的。這樣既簡化了相關的操作,而且能夠給人們提供更加詳細的信息。
第二,地理信息系統具有對信息的收集,存儲,分析和管理的功能。因為地理信息系統是在計算機技術的基礎上發展的,所以,地理信息系統也具備了數據庫的特征和功能。數據庫的功能是對數據和信息進行相關的收集,存儲,整理,加工,分析和管理等等。所以,地理信息系統也具有這幾種功能,但是地理信息系統其針對的對象主要是地理的空間信息。
第三,地理信息系統其先進之處就是基于各種的分析模型,比較有科學根據。在此基礎上又在很大程度上加強的其分析的功能,另外地理信息系統的預測功能是其他的信息系統所不能比擬的。地理信息系統其超強的分析功能是其預測功能的基礎,只有在正確和全面的分析基礎上,才能正確而且準確的對其進行預測,預測是決策的一種重要的手段,能夠預測其發展的趨勢和過程,并能夠進一步的預測結果。這在一定程度上能夠確保決策的合理性,正確性以及科學性。
第四,地理信息系統其主要的應用就是收集相關的地理信息,根據收集到的這些相關的數據和信息進行進一步的整理,分析和管理等工作。另一方面是對其的進行進一步的預測功能,其預測功能也是在對相關信息分析的基礎上的。其中,地理信息系統的預測功能是其他的信息系統所不具備的,這也是地理信息系統最大的優勢。
三、地理信息系統在礦山中的應用
上面已經提到地理信息系統其功能非常的強大,與其他的信息系統相比具有較大的優越性,同時,地理信息系統的應用也非常的廣泛。地理信息系統在礦山中的應用是地理信息系統的一個非常重要的應用,其在實際生活中的應用具有很高的實用性。地理信息系統在礦山中的應用非常的多。在地理信息系統對某一礦山進行相關的作業時,除了要收集關于這座礦山的相關信息外,還要收集這座礦山周圍巖體的一些基本情況,其收集的數據和信息主要是了解礦山和周圍巖體的地質方面的情況。在了解關于地質狀況時應該著重的了解以下幾個方面:第一要了解礦山及周圍巖體的巖性,第二要了解礦山及周圍巖體的地下水情況,第三要了解礦山及周圍巖體的地質結構等。不僅要對礦山和周圍的巖體進行信息的采集,而且要進一步的結合相關設計人員設計的圖紙進行分析,這樣才能進一步的找出在設計圖中存在的一些問題,避免在施工中一些問題的發生,這在很大程度上提高了施工的安全性。在地理信息系統中,除了具有其他的信息系統和數據庫的主要功能外,它的對于圖形方面的功能特別的突出,同時,地理信息系統還具有超強的信息分析的功能。所以,地理信息系統是集大成的一種信息系統,既具備了其他信息系統的優點,也具備了數據庫管理的優勢。地理信息系統在礦山中的應用總的來說有以下幾個方面:
第一,地理信息系統可以對礦山作業中的一些數據進行輸入。礦山的開采是一個比較大的工程,其施工又具有很多的安全方面的問題。所以,在對礦山和周圍的巖體進行相關的信息采集時,需要采集大量的數據和信息。比如需要采集鉆孔數據,采樣數據等,在礦山開采的過程中需要對這些數據和信息進行正確無誤的輸入,利用地理信息系統對這些必須的數據和信息進行相關的輸入工作,能夠有效的提高輸入的準確性。
第二,利用地理信息系統對礦山的藏礦量進行估計。對礦山的礦藏進行估計也是地理信息系統一個非常重要的應用。知道一座礦山的礦藏,不僅可以大致的了解這座礦是否有開采的價值,而且在確定這一問題后還可以進行下一步的設計工作,對采礦的工作作詳細的計劃,以及在采礦的過程中需要注意的相關問題和相關的管理問題。這些在礦山的開采中都必須解決的問題,通過地理信息系統都可以得到很好的解決。另外,礦山的開采過程是一個動態的過程,是不斷變化著的。這就需要對礦山的一些信息不停地進行相關的收集,分析和處理。其中,對礦藏的估計也要分階段進行,通常對礦藏的估計都是在不同層次和不同空間進行的。和人工計算礦藏的方法比較,利用地理信息系統有很大的優越性,不僅在很大程度上提高了礦藏估計的準確性,避免了一些人為的錯誤和誤差,而且還節省了大量的人力,物力和財力。另一方面,地理信息系統是以圖形為輸出形式,這種輸出形式更加的直觀和形象。
第三,利用地理信息系統對礦山的相關資源進行管理。礦山相關資源的管理工作的基礎,同時也是重點就是礦藏相關的管理和品位的管理工作。采用地理信息系統這種最為先進的科學技術進行相關的管理,能夠盡可能的實現其自動化的計算,并且根據開采的不同階段和變化,采用動態化管理方式,對相關資源進行處理和分析工作,這樣在能夠在很大程度上了解礦山的礦藏,并根據相關的信息和分析結果,可以時刻對礦山的各種資源狀況有一個清楚的了解,從而能夠對相關的資源進行更好的管理和利用。
在對礦山的開采過程中,往往還會有大量的伴生礦物,這些伴生礦物也有很大的利用價值,如果能夠對這些伴生礦物進行較好的管理和利用,這些伴生礦物也會帶來大量的利益。這就比較考驗在礦山開采中的礦山的綜合利用狀況,利用地理信息系統對相關資源的信息進行性相關的收集和分析,這非常有利于對這些資源進行管理和利用。
第四,利用地理信息系統對礦山進行設計工作。不僅是我國已經廣泛的把地理信息系統應用到礦山中,而且在國外也已經越來越多的利用地理信息系統來進一步的應用到礦山中。在礦山的開采過程中需要對許多信息進行收集和分析,比如礦山的境界,礦山的生產能力,礦山的開采技術等等。利用地理信息系統對這寫問題進行相應的解決,效果非常的明顯,這些相關信息的情況都可以形象的表現出來。在礦山的設計工作中,相關的設計者往往可以利用地理信息系統對礦山開采過程中的一些問題進行優化。比如相關的設計者在對露天礦進行開采設計時,可以利用地理信息系統的一些模型進一步的應用到對露天礦的分析中,可以在很大程度上對其進行優化。
第五,利用地理信息系統對礦山中的人力資源進行管理。在礦山的開采過程中也離不開對人力資源的管理問題,在礦山開采的過程中進一步的利用地理信息系統,有利于建立健全其人力資源相關的系統和組織。從而隨時隨地對每個工作人員的作業情況有一個非常清楚的了解,也非常有利于加強對相關作業人員的相關管理。另外利用地理信息系統對礦山的施工進行安全方面的規劃工作,必須盡可能的保證在礦山的開采工作中的一系列的安全問題,保證每一個施工人員的人身安全。同時,也要合理的降低其施工中的安全成本,在利用地理信息系統對其的管理中,也應該加強反饋管理和預防管理,把反饋管理和預防管理看做是一個循環,這樣才能盡可能的減少在礦山的施工中問題的不斷出現。在礦山的開采中出現的一些問題,應該認真的分析其問題出現的根本原因,并找出合理、有效的解決措施,以防止類似問題的再一次出現。
第六,地理信息系統對生產的計劃作用。在礦山的開采過程中,需要對開采的生產計劃進行詳細的計劃。在礦山的生產計劃工作中進一步地運用地理信息系統,可以在礦山開采的各個階段,隨時掌握礦山開采的狀況,進而制定合理的生產計劃以及相應的措施。
四、總結
地理信息系統是在計算機技術的基礎上發展起來的,地理信息系統不僅具有計算機相應的特征和功能,而且還具有數據庫相關的功能,具有較大的優越性以及廣泛的應用性。地理信息系統是一種比信息系統和數據庫更為先進的一種科學技術。地理信息系統不僅可以對礦山相關的數據和信息進行收集,整理,分析和處理,而且能夠在此基礎上對礦山的一些工作進行預測,不僅增強了其預測的科學性和準確性,而且大大降低了其成本。地理信息系統是為了發展的趨勢,在為了還將進一步的發展和應用。
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篇6
關鍵詞:地理信息系統;概念;應用;制作
中圖分類號:C952文獻標識碼: A
新時期,伴隨著CAD新技術的應用不斷廣泛,圖形數據的處理逐漸便捷起來,而圖形數據的一個重要的特征就是圖形元素具有非常明確的地理坐標,這些圖形間可以形成多元化的拓撲關系。利用計算機技術將這些圖形數據管理起來,可以組成一個初具雛形的地理信息系統。
1.地理信息系統的內涵
地理信息系統,英文全稱為Geographic Information System,英文簡稱GIS,它是一種地理數據管理系統,將地理環境中的諸多要素,包括地理空間的分布情況以及相關的屬性數據等,通過計算機技術的應用建立成地理數據庫,并對這些要素進行數字存儲和分析處理,從而高效地達到地理數據管理的目的。地理信息系統的優勢在于可以非常迅速地對諸多地理環境要素進行分析,從而便捷地獲得所要知道的信息,最終以圖形的或者數據的形式表達出信息內容,從而滿足科學研究以及應用教學等需要。當前,地理信息系統在我國應用廣泛,在天氣預報、防災抗災、交通管理、公安辦案、環境保護以及資源利用等方面都獲得了很好的使用,尤其是隨著我國城市化進程的深入,城市規劃與建設成為新的議題,地理信息系統更是在城市規劃與測繪中發揮著重要的作用。
2.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。
3.城市規劃與測繪中的地理信息系統制作
隨著地理科學在內涵與外延上都有所發展,測繪科學成為制作地理信息系統的一個基礎性學科。作為地理信息系統最重要的組成部分,數字地圖是一種以數據形式存儲的地圖,它是測繪科技不斷發展的產物。通過建立數字地圖數據庫,城市規劃人員可以準確獲得相應信息,并對信息實現資源共享。
3.1 數字地圖的制作
建立地理信息系統的重要一步就是制作數字地圖,而數字地圖的制作分為兩個階段,包括數據的采集以及數據的編輯。
首先,需要對相關地理環境中的地理分布情況及其相應的屬性數據進行采集,而采集的方法大致包括四種:第一,工作人員進行外業實測以及數據轉換;第二,通過數字化以掃描的方法從已有的地圖中獲取數據;第三,借助非地圖形式實現數據采集,尤其是遙感數據成為了地理信息系統中一個重要數據來源;第四,借助全球定位系統進行數據采集,由于GPS數據可以精確快捷地進行地理定位,從而使得GPS 數據成為原始地理信息的重要形式。
其次,在對相關地理數據進行采集之后,需要對這些數據進行編輯。地理信息系統中存儲的數據一般可以分為柵格數據以及矢量數據,大多數的地理信息系統通過分層技術完成數據存儲,也即是整個地圖是若干層的地圖疊加而成的結果,用戶需要獲取數據信息時只需要對相應層的地圖進行數據搜索而不需要對整個地圖進行搜索,因而保證了地理信息系統對用戶的要求便捷迅速地做出反應。地理信息系統可以實現地理數據的空間分析功能,在對地理數據進行分析后,最終會在計算機屏幕或者繪圖儀上輸出查詢結果,使用戶可以根據地理數據進行相應研究,從而得出一些重要結論,這個功能也正是地理信息系統能夠廣泛應用于諸多領域的一個重要原因。
3.2 數字地圖的突出優勢
數字地圖相比于一般地圖而言具有明顯優勢:首先,數字地圖經過縮放和編輯之后可以形成任意比例尺的可視圖;其次,數字地圖是分層進行編輯的,因此不同層次的地圖可以存儲不同的要素,從而以不同形式輸出所需信息并進行組合,最終編制出用途多元的專業用圖;再次,在自動化計算機輔助設計技術環境下,可以十分便捷地對數字地圖進行特殊配置注記以及修改等。
3.3 城市規劃中的綜合數據庫
為了在城市規劃與測繪中建立一套完備的地理信息系統,就必須在制作數字地圖的基礎上建立城市規劃綜合數據庫。一般來說,綜合數據庫包含基礎地理信息、城市土地使用情況、城市基礎設施分布情況以及城市規劃中資源開發與環境保護等情況。這其中,基礎地理信息是城市規劃綜合數據庫中最為重要的一部分,它涵蓋了遙感影像圖、空間化的社經資料以及矢量化地形圖等等。
4.地理信息系統在城市規劃與測繪中的應用
一般的城市規劃設計都是在測繪人員的測繪圖件下完成,從而導致測繪工作與城市規劃設計出現脫節,導致測繪人員難以在城市規劃設計過程中發揮應有作用,也使得規劃設計人員不能準確把握客觀實際,最終有礙于城市規劃設計工作的高效高質進行。但是,數字地圖的出現,特別是地理信息系統的發展,改變了這一局面。因為地理信息系統是通過數字地圖的方式進行輸入輸出,相關工作人員在查詢與分析時簡單便捷、通俗易懂,因而受到諸多城市規劃設計人員歡迎。在地理信息系統中,因為用戶可以獲得精確且詳實的地理信息數據,因此可以大幅提升城市規劃與設計的科學性以及合理性。此外,利用計算機可以自動生成城市規劃與設計所需的各種專業用圖以及表格,通過數據庫的方式可以輕松實現數據的更新與修改。在城市規劃與測繪過程中,通過對地理信息系統的研究和應用,相關測繪人員和規劃人員增強了合作,使得對地理信息數據的應用趨于統一,高效率地推進城市規劃工作的順利進行。
近些年來,隨著遙感數字圖像技術的不斷發展,數字化以及航天遙感等在信息數量以及信息質量等方面的優勢更加凸顯,可以預見,遙感信息數據將會成為城市規劃與設計中所需的基礎地理信息的一大重要來源。有鑒于此,在現階段的城市規劃與設計中就可以盡可能多的利用影像圖來當作規劃成品的背景圖,并且引進更多的優質遙感應用機構為城市規劃設計提供輔助與支持。通過對地理信息系統中空間信息的分析和處理,最終大為增強城市規劃設計工作的質量。
5.結語
地理信息系統的發展勢頭迅猛,當前它正與全球定位系統、遙感系統等技術不斷融合,功能不斷擴展。而對于城市規劃與測繪來說,地理信息系統的出現與發展顯示出了城市規劃與測繪工作的與時俱進,大大提高了工作的深度與廣度。
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關鍵詞:地理信息系統;概念;工作原理;測繪;應用
近年來,地理信息系統已在我國許多城市得到應用,它在城市規劃、資源管理、交通運輸、環境監測、防災減災等眾多領域都有很好的應用,可以說地理信息系統的應用領域是非常廣泛的。
一、地理信息系統的概念
地理信息系統(簡稱:GIS)是一種空間信息系統,其在使用方面具有非常重要的意義,在該系統中,對計算機技術進行了非常好的利用,同時,對地理數據進行收集、存儲、整合、管理以及顯示,這樣能夠在對整個系統進行利用時更好的進行理論方面的研究,同時也能更好的對相關的行業發展提供支持。地理信息系統在功能方面主要是對現實的地理信息進行專業化管理,是一個專業的地理參考信息計算機系統,其中實現了對相關的地理信息進行集中處理,同時,在分析和存儲方面作用也非常大。隨著科學技術水平的不斷提高,地理信息系統也在不斷的進行改進,在這個過程中其功能也在不斷進行完善,為科學研究、資源管理以及發展規劃方面提供了很好的支持。對地理信息系統的運行方式進行分析,可以得出其是計算機程序和地理數據相互作用的空間信息模型,在對其進行使用時能夠更好的體現出現實意義。地理信息模型能對現實地理空間以及實際的地理情況進行抽象和模擬,同時,用戶可以根據實際的需求對模型進行觀測,這樣能夠從中獲取更加需要的數據,為管理和決策提供信息支持。
二、地理信息系統的工作原理
地理信息系統主要由計算機軟、硬件系統及地理數據所組成。硬件系統由計算機、輸入設備、輸出設備和存儲設備等組成。其中輸入設備包括鍵盤、掃描儀、數字化儀、媒體設備等,也包括由網絡輸入。輸出設備包括顯示器、繪圖儀、打印機和媒體設備等,還包括通過網絡輸出。存儲設備包括硬盤、U盤和光盤等,亦包括網絡服務器等。軟件系統除了計算機操作系統、辦公軟件、數據庫軟件和其他一些通用軟件以外,還包括圖形軟件(如AutoCAD)、地理信息系統專用軟件(如Arc/Info、MapInfo)等。地理數據前面已介紹過了,需要指出的是除了數據采集,一些數據還必須經過轉換才能入庫,這往往要耗費大量的人力和財力,一般建庫初期的支出占整個系統費用的70~80%。圖一是地理信息系統的工作原理示意圖。
圖一地理信息系統工作原理示意圖
三、地理信息系統在測繪中應用的優勢
1、大大節省時間和精力
地理信息系統作為一個完整和先進的系統,擁有自己特有的工作方式和流程,這種流程基本依賴于計算機系統,而計算機系統相比于人工操作,效率更高,可以用更少的時間和精力完成更多的工作,因而在測繪中采用地理信息系統,在很大程度上減少了測繪工作的流程、縮短了時間。
2、具有時效性
在測繪工程中,地理信息系統一旦設定了系統行動的規則,就可以時時根據地理環境的變化調整分析結果。地理信息系統輔以衛星、即時監控等科技手段,能夠完成對特定區域的實時監控,并能夠根據地理環境的變化及時分析出對測繪工作的影響并反映在測繪結果上。
3、有效地避免或減少失誤
由于地理信息系統測繪工作的整個過程是依賴計算機通過預先設定的程序來進行,所有的采集、輸入、分析整理工作都是由計算機自動完成的,因為可以更好地避免工作流程中各個階段的失誤,使測繪結果更加準確。而作為測繪工作成果的圖表載體也是由計算機完成的,使制圖的布局、著色、比例尺、數字精確程度等各個細節更加完美,更加有利于使用,根據測繪結果指導工程規劃和行政管理工作。由此可見,地理信息系統憑借它的這些優勢,在測繪中的地位越來越重要,傳統測繪方法和手段的廢棄是必然。
4、測繪成果精確
傳統測繪中,測繪人員無法做到精確無誤,極小的測量失誤都可能導致測量結果較大的誤差。然而與傳統測量方式不同,地理信息系統通過處在地球三個軌道平面上的24顆衛星,與遙感技術緊密結合,尤其適合大型建筑(如大型商廈、摩天大樓等)的高精度測量。在測量精度方面,通過衛星定位,地理信息系統可以從距離地球120公里外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動物。因此,系統在測繪時通過繞地衛星的平面掃描,與地面接收器遙相呼應,工作人員只需對衛星數據進行加工處理便可得到相關信息,基本做到“零誤差”。表一是地理信息系統測量與傳統測量的誤差對比。
誤差項目 傳統測量 GIS系統測量
測量設備自身誤差 0.1毫米級(高級) 0.01毫米級(普通)
操作誤差 調平達不到要求,設備不平,誤差可達毫米級 只需對中,操作簡便,基本無誤差
估讀誤差 毫米級 無需估讀
表一地理信息系統測量與傳統測量的誤差對比
四、地理信息系統在測繪中的應用
1、數據采集
為了在數據存儲中得到柵格和矢量兩種形式的連續對象實體,測繪初期便要對自然界監測對象施以不同的離散和抽象。決定柵格數據集的分辨率和矢量的存儲方式分別為地面單位網格寬度和利用點線面三要素來表示監測對象。當然除了這一方式,還有其他方式來存儲非空間數據。傳統的數據采集方法是對人工測量數據進行數字化或掃描來得到數字數據,而比較先進的方法則是通過地理信息系統全球定位系統檢測出相應坐標,接著將坐標輸入到地理信息系統中進行相關處理。當然,這一過程也可以通過遙感技術來完成。
2、數據處理
地理數據具有三個基本特征,分別是屬性特征、時間特征以及空間特征。在城市測繪中要測量的主要對象是城市的建筑和道路,其中屬性特征包括主觀屬性以及客觀屬性。城市測繪中,主觀屬性表現在城市道路以及道路交叉口的交通量上,而客觀屬性則是城市道路的名稱和道路交叉的形態。
3、資源管理
目前,資源清查、分析和管理是地理信息系統應用最為廣泛的領域之一,包括土地資源潛力評價、野生動植物資源保護、森林與水資源普查、礦產資源管理等多個領域。地理信息系統可以將不同來源的數據和信息匯集在一起,利用統計和涵蓋分析功能,按照各種組合條件進行資源分析,從而為資源的合理開發和決策利用提供依據。以土地資源管理為例進行說明,我國西南地區國土資源信息系統收集存儲了超過1500項300萬個以上的資源數據,通過該系統提供的資源分析評價模型、資源預測預報模型及資源開發利用配置模型,可生成礦產資源分布圖、草場資源分布圖、農作物產量圖、各地產值圖、交通規劃圖等各種專業圖。
4、數據顯示
一般來說,單一值地圖、單一的符號、相關多重屬性和相應字段屬性數量表達表示等圖形表達方式構成了地圖特征。其中,相應字段屬性數量表達則包括符號分級、顏色分級和密度值分級。在地圖上,單一符號展示可以直觀地看到相應對象分布的密集程度。如用點來表示城市居民的居住情況,那么就可以直觀地從地圖上得到相應區域居民分布情況;同樣的,用線可以直觀地表達相應區域的道路網密集程度。
總之,地理信息系統憑借其超強的信息收集處理以及輸出功能,使其在當今測繪中起到舉足輕重的作用。其信息多元化與測繪結果的多維化也成為現代測繪的必要發展趨勢。在地理信息系統的利用方面,我們需要進一步大膽的借鑒創新,取其精華去其糟粕,一定會在推動測繪技術發展上邁出更大的一步。
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[1]陳琦.地理信息系統在城市測繪中的應用探究[J].科技資訊.2011(20):66.
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關鍵詞:地理信息系統;測繪;應用分析
中圖分類號:C922 文獻標識碼:A 文章編號:
對于地形進行測繪是一項繁重而又復雜的工作,目的在于為城市以及工程礦區提供不同比例尺的地圖,從而實現安全生產與生活。GIS是建立在測繪測量的基礎上,應用數據庫為數據源,是管理和研究數據的計算機系統。通過相應的硬件以及GIS軟件支持,運作和處理描述地球表面從大氣層到地表的淺層空間要素的位置和屬性等地理參數數據信息,對數據庫中的數據進行識別。其很多用途已經眾所周知,例如應用于科學調查,發展規劃,繪圖,路線規劃以及財產管理等。在測繪方面的應用主要依賴于通過計算機建立地理數據庫,把各種地理信息按照空間分布以及屬性,以一定的格式輸入、存儲、檢索、顯示以及制圖的過程。通過地理環境中各種要素,包括地理空間分布狀況以及所具有的屬性數據進行數字存儲,處理和分析,并建立有效的數據管理系統。通過對數據庫中存儲的多種要素進行綜合分析,從而得到滿足各種科研以及應用的需求,最后通過數字以及圖像將結果直觀地顯示出來。為了便于理解GIS在測繪方面的應用,筆者就其工作原理以及工作流程展開討論,規整出GIS具體實現細節。
一、GIS的工作原理
GIS的規范化是一個漫長的過程,隨著各種系統的迅速膨脹,GIS逐漸走向成熟,在相關的平臺逐漸得到鞏固和規范。GIS主要是通過對不同來源不同形式數據進行分析,確定原變量的坐標位置,比如可以利用經緯度以及海拔來對變量位置進行標注,有時也利用類似于ZIP地理編碼系統來定位變量在GIS系統中的坐標,再組織生成能夠直接訪問GIS的計算機數據庫,通過不同的運營商將地圖形式的數字信息轉換成可以識別的圖像或信息。
二、GIS在測繪中的工作流程
2.1數據的采集
在測繪的初期,需要對現實世界客觀對象進行不同的抽象,離散,以連續對象實體在GIS中分別以柵格以及矢量兩種方式存儲在GIS系統數據庫中。柵格數據由存放唯一值的存儲單元的行以及列組成,柵格數據集的分辨率依賴于地面單位的網格寬度;矢量存儲方式則是利用幾何圖形中的點線面來表示客觀存在的對象。目前也存在其他的方式來對空間數據進行表示,通過其他的附加數據作為對象屬性來存儲非空間的數據。在數據收集時,傳統做法是通過聚酯薄膜地圖上或者紙上現有的數據,經過掃描或者數字化來產生數字數據。現在比較理想的做法是借助于GPS全球定位系統,得到相應的位置坐標,然后直接輸入到GIS中進行相應的處理,也可以通過遙感技術來完成數據的采集工作。在多個平臺上附帶的有攝像機,激光雷達以及數字掃描儀構成的多個互聯的傳感裝置,并結合航空器以及衛星所搭建的數據處理平臺,將主要來源于航空照片以及圖片判讀的數字數據進行特征選擇,然后以二維或者三維的形式對數據進行捕捉,進一步將數據傳輸到相應的軟拷貝系統。遙感則是利用不同的傳感器包被動地測量由主動傳感器發射出去的電磁波或者無線電波的反射系數,進而將屬性數據輸入到GIS系統中。
2.2數據的轉換與處理
數據的處理依賴于各公司提供的數據處理軟件,通過輸入到GIS系統的數據進行編輯實現數據預處理,對數據進行拓撲建模,將通過其他方式獲取的測量圖形與GIS圖層中相同的區域進行圖層的疊加分析。GIS系統軟件通過識別各個屬性條件在數字化空間數據的空間關系,對于復雜的空間實體之間連接,臨近以及包含的關系進行相應的數學建模和分析,對于向量數據必須在拓撲正確的條件下才能進行進一步的分析。對于控制測量中出現的線與交叉點分離的情況以及原地圖上污點等可能影響結果精確度的因素進行針對性的處理,如選擇性清除等。同時也要對得到的數據進行數據重構,轉換成GIS系統可以識別的數據格式,從而實現不同數據源之間的兼容性。由于不同需求側重的對象屬性是不相同的,因此要求數字數據在分析之前,進行一系列的投影與坐標變換整合處理,得到精度要求不同復雜度不同的數學模型,從而實現其合適的用途。數據處理是一個復雜的過程,控制測量中用到的數據處理方式還包括數據重構以及地理編碼等。所有的這些數據的轉換與處理操作使得數據在入庫之前保證內容的完整性以及邏輯的一致性。
2.3GIS系統的空間分析
前兩個階段做好數據處理的預處理工作之后,GIS便可以利用得到的數據來進行空間分析,對圖形數據進行分析計算,從空間物體的空間位置以及相互關聯去對空間事物進行研究以及定量描述??臻g分析是GIS系統最主要的功能,是一個復雜的過程,它是諸如區域科學、地理學、經濟學以及地球物理學多種學科的結合,依賴于拓撲學,圖論以及空間統計學來對空間構成進行描述和分析,從而實現獲取,認知以及描述空間數據的效果,進一步對空間過程進行模擬以及預測,調控地理空間上發生的事件。目前,尚未成熟的空間分析方法有空間模擬分析,空間實體和關系通過專業化模型進行簡化和抽象,為系統進一步分析操作埋下伏筆。
三、GIS用于測繪技術優勢以及發展展望
地理信息系統管理以及處理對象是多種地理空間實體數據以及關系,對一定地理區域內分布現象以及過程進行分析和處理,將復雜的規劃,決策以及管理問題簡單精確化,通過依賴一系列的軟件以及硬件設施,實現數據綜合,模擬,分析與評價。通過這個過程,可以得到常規方法或者普通信息系統難以得到的信息,實現地理空間過程演化和預測,從系統的觀點出發,立足于整體,統籌全局。采用定性或者定量的方式,將系統分析與系統應用有機的結合起來,涵蓋的范圍較廣,因此得到的結果較為精確。GIS獨特的地理空間分析能力,快速的空間定位搜索查詢能力,能夠提煉出常規方式無法獲取的重要信息,達到空間模擬和空間決策支持的目的。
GIS信息系統的應用極大地促進了空間分析的需求以及應用,未來GIS發展趨勢可能通過CI與SDA技術在GIS背景下相互結合,實現時空一體化的過程分析模擬引擎。另一個比較明確的發展方向是將不同領域適用的空間模型整合到同一個框架中,通過有效地組織,調度以及通信,執行智能體系行為。目前投入應用的是在汽車導航裝置上結合GPS與GIS復合系統,來進行航跡規劃以及輔助駕駛等。其發展趨勢傾向于結合GPS和RS來進行虛擬現實技術的集成,并逐步走向數據共享與交互式操作的層面,實現組件式產業化發展。
四、小結
地理學是GIS的理論依托,測繪學為GIS提供各種定位的數據,并利用其算法以及理論對數據進行變換和處理?;趫D形以及空天地一體化實體影像的可測和可視化,使得未來人人都有可能成為測量員,GIS的發展與優化,能夠進一步推動控制測量技術的變革,將GIS整合遙感和GPS技術進行綜合應用,必將使我國“數字中國”、“數字地球”的建設實例化,服務于廣大的人民。
參考文獻:
[1]吳秀芹.ArcGIS9地理信息系統應用與實踐[M].北京:清華大學出版社,2007.6
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【關鍵詞】地理信息系統;電力設計;應用
前言
現階段,在電力系統的設計中,應用地理信息系統的情況日益普遍,該系統與電網信息數據有機結合,為電力信息系統奠定了基礎,對于電網運行在輔助決策上具有一定的幫助。
1 地理信息系統在電力系統中應用的重要性
地理信息系統(geographic informationsystem ,GIS)在電力系統中的應用也可簡單的稱之為電力 GIS 系統。這種應用模式主要是將地理信息系統的原理與電力系統中的電力設備、變電站、輸電網絡、電力終端以及電力生產負荷、管理等核心內容想融合形成的一種對于電力系統進行信息化生產管理的綜合性智能化信息系統。該信息系統可以直觀的提供電力系統中相應電力設備的運行狀態信息、電力技術信息、電力生產和管理信息以及電力傳輸應用過程中途徑的山川、河流、城鎮、環境等等一系列的電力系統信息與自然地理環境信息集中于一體,通過查詢 GIS 系統相關數據、照片、圖像和技術參數等信息就可以實時掌握電力系統運行的狀態,在電力系統的維護和管理中有著十分重要的作用。
2 地理信息系統系統在電力系統中應用的特點
地理信息系統在電力系統中的應用,除了使電力系統具備GIS的基本特點之外,還擁有了更多的特點,具體的內容以下幾個方面:
(1)由于電力系統的運行參數復雜,信息量龐大,對于實時性和動態變化的監測有著更高的要求,因此,在電力GIS系統中如果要達到對電力系統中的瞬時信息進行實時的收集、傳輸、分析、響應和處理,就需要系統的存儲能力傳輸速度達到較高的要求,GIS系統的開放性和先進性都能滿足這方面的要求,可以使電力系統的應用更加高效和快速。
(2)電力系統中的數據量比較大,對于GIS的穩定性和可靠性要求較高,電力企業在電力系統的搭建和維護過程中通常會使系統具有更好的可維護性,結合GIS系統的開放性特點,可以使電力GIS系統實現數據的單次輸入和多次輸出,再通過進行層次的保護和數據統一管理的方式,從而確保數據信息的一致性,使系統參數的傳遞和分析更加精確和可靠。
(3)電力系統的傳輸距離和范圍以及使用終端的復雜程度,對于系統的拓撲分析能力和轉換能力要求比較嚴格,GIS系統自身的單機工作模式已經無法滿足電力系統多終端、接口類型復雜、信息覆蓋面廣泛的要求,充分利用GIS系統在局域網環境下的優勢,不僅可以提高電力GIS系統的拓撲能力和轉換能力,還能夠通過計算機技術進行電力信息數據的整合分析工作,并可以實現資源的網絡共享。
3. 地理信息系統在電力設計中的應用
3.1 電力設計中,應用地理信息系統的需求分析
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。
3.2 電力設計中,應用地理信息系統的目標分析
地理信息系統在電網設計中所設計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,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,有效減少了外出考察工作的次數,使電力設計的更為全面,盡可能減少了修改設計方案的次數。
4. 電力設計中,應用地理信息系統的思路分析
4.1 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。
4.2 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,這一現伏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。
4.3 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 330KV 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,不漢可提高已有數據資源的共享程度,且還是外業的工作量實現最小化,有效提升了內部的工作效率。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,可達到輸變電接人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。
4.4 地理信息系統地理信息系統中的主要功能分析
4.4.1 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。
4.4.2 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。
4.4.3 數據管理在對數據的管理上,主要包括了:①導出或導人電網工程的數據;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;
4.4.4 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。
5. 應用地理信息系統的關鍵技術分析
5.1 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、數據配置以及導人(導出)數據的作用。
5.2 在開發元數據的服務系統期間,許多多項性能進行考慮,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。
5.3 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。比如:輸電線路建模,系統采用坐標錄入、手工調整、以及文件導入等多種方式,對線路進行編輯維護。實現在地理圖上添加輸電桿塔、架空導線,并顯示出用戶指定的文字標注信息(線路名稱、塔號等)。同時提供便捷的工具處理設備的拓撲連接關系及電纜進站。
結束語:
綜上所述,經過調查資料顯示和實踐證明電力 GIS 系統既能夠充分發揮 GIS 系統的全部優勢,同時還能夠結合電力系統的特點和要求,進行整合優化,實現了電力系統控制管理的智能化和人性化,對于實現電力系統的現代化有著十分重要的應用意義。
參考文獻:
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【關鍵詞】“3S”技術;地理信息技術;考點詮釋
地理信息技術指獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現代技術的總稱,主要包括遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS)等。近年考試考查中,該考點呈現材料的方式比較新,并與學科知識聯系較為緊密;考查角度比較新,側重考查考生的比較辨析能力??碱}更加重視知識點的縱深,所以想僅從題面上就能看到考點并不容易。筆者認為應引導學生學會分析和挖掘考點,在平時復習中要多讀圖看圖,運用圖解法將提供新材料、新情境的文字式選擇題進行遷移突破,化難為易;運用圖圖互變、文圖互變、圖表互變轉換思維角度,推導地理規律和原理。目前現代地理信息技術的應用不僅僅是一種單一技術的應用,常常是兩種或多種技術的綜合應用,其中地理信息系統是必不可少的,如遙感和地理信息系統在自然災害監測中的應用,本文就該考點作詳盡具體的詮釋。
一、遙感(RS)
1.定義:是人們在航空器(如飛機、高空氣球)或航天器(如人造衛星)上利用一定的技術裝備,對地表物體進行遠距離的感知。
2.組成:有遙感平臺、傳感器、地面接收站、信息處理系統等。
3.遙感的優越性:(1)提高研究工作的精度和質量,節省人力、財力,提高效率;(2)遙感信息作為重要的信息源,為區域地理環境研究從定性到定量、從靜態到動態、從過程到模式的轉化和發展,提供了條件。
4.應用:區域地理環境研究的前提是獲取地理信息,在區域地理環境研究中,遙感廣泛應用于資源凋查、環境監測、自然災害防御監測等領域。遙感技術的應用范圍很廣。除了森林火災、洪水監測外,還廣泛應用于農業、地質、海洋研究、環境監測等許多方面。而且我國的遙感技術也已經在世界上具領先地位。具體應用分析如下:
二、全球定位系統(GPS)
利用衛星,在全球范圍內適時進行導航、定位的系統,稱為全球定位系統,簡稱GPS。
1.組成:GPS包括三個部分:空間部分―GPS衛星星座;地面控制部分―地面監控系統;用戶設備部分―GPS信號接收機。地面上任何一點、任何時刻的上空至少有4顆GPS衛星。用他們提供的星歷參數和時間信息算出地面點的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息(GPS衛星定位的基本原理);用戶設備部分――GPS信號接收機。
2.特點:全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續性和實時性
3.應用:(1)為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間;(2)在區域地理環境研究中的應用:如野外調查是區域地理環境研究常用的方法之一,全球定位系統可以幫助野外考察人員確定考察點的地理位置(經度和緯度)、高程(海拔),從而可在野外調查中獲得更為精準的數據;(3)在日常生活中應用――GPS導航。無論是在何時何地,只要擁有GPS信號接收機,就能知道自己前進的方向和所處的地理坐標。目前GPS廣泛的應用于交通、郵電、地礦、建筑、農業、氣象、土地管理、金融、公安等部門和行業。
三、地理信息系統(GIS)
專門處理地理空間數據的汁算機系統,稱為“地理信息系統”,簡稱“GIS”。
1.地理信息系統的簡要程序:其工作流程由地理空間數據的輸入、管理、分析和表達等過程構成,即“信息源――數據處理――數據庫――空間分析――表達”。
2.應用的領域相當廣泛:凡是用到地圖或需要處理地理空間數據的領域都可用到;(1)在區域地理環境研究中,地理信息系統可提供反映區域狀況的各種空間信息;(2)利用地理信息系統所提供的查詢檢索、空間分析等功能,可對區域內的地理要素進行精確的分析、評價;(3)運用地理信息系統對環境和自然災害進行動態監測及評估預測;(4)地理信息系統在城市管理中的應用已得到推廣。在城市管理中的具體應用如下:
四、地理信息技術與數字地球
1.“3S”技術的聯系和區別:(1)遙感技術主要用于地理信息數據的獲取,全球定位系統主要用于地理信息的空間定位,地理信息系統主要用來對地理信息數據的管理、更新、空間分析和應用評價等;(2)遙感技術為地理信息系統提供信息數據,加快了地理信息數據庫系統的更新,保證了地理信息系統的時效性,全球定位系統為遙感信息數據地面定位目標選擇、野外驗證、圖像分類等提供了必要的數據信息,為更好地利用遙感技術解決實際問題提供支持。既互為獨立發展又相互促進。