时间:2022-09-03 20:43:55
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1.1基于统一建模语言的数据调查与数据建库一体化关键技术及实现要实现数据调查与数据建库的一体化,必须针对便携式应用、大数据分析等不同应用场景,构建统一的数据标准并建立适应性强的空间数据库,使其既满足数据调查整理应用,又满足数据建库分析应用。本次研究中,我们运用UML(统一建模语言),根据空间数据的分类原则和面向对象的继承特性,将园林资源数据进行分类抽象,然后根据空间数据的不同特性将园林资源数据划分为点、线、面等图层,最后根据对象的相关信息,划分出各个对象的属性。在建立数据库物理结构时,根据应用需求,数据调查整理场景下生成SQLite格式数据库,数据建库分析场景下生成Oracle格式数据库,由于两种场景数据库的分层结构设计一致,因此使用过程中能无缝转换,从而实现了数据调查与数据建库的一体化。
1.2基于遥感影像和实景影像的图形信息和属性信息一体化关键技术及实现
1.2.1基于多尺度分割的城市园林绿化资源提取技术传统的基于像元的遥感影像分析方法对于低分辨率的遥感影像具有较强的适用性,但对于高分辨率的遥感影像,随着空间分辨率的提高,单个像元所包含的语义信息更多,更多像元呈现混合像元特性,影像上单个像元所表示的信息大部分来自周围地物,采用基于像元分析的传统分类算法难以提取所需信息。本次研究中,我们采用了基于面向对象的影像分析方法,针对高分辨率遥感影像中地表物体的形状、色调、纹理和邻域关系等复合空间特征,采用阈值分割法、区域分割法等手段,对多波段遥感数据进行多尺度分割,生成不同尺度的对象层,形成对象层次网络体系。多尺度分割后影像的基本单元已不是单个像元,而是由同质像元组成的多边形对象,每一多边形对象不仅包含像元固有的光谱信息,还有多边形的形状信息、纹理信息与邻域信息,对于光谱信息类似的不同种类的园林绿化资源而言,通过多边形对象其他属性信息的差异就可以轻松地提取出来。该技术主要分为数据收集与整理、影像预处理、影像分割、建立知识库、数据提取、指标评价等步骤,技术流程。
1.2.2基于连续实景影像的树种识别技术及实现实景影像作为第5D产品正在各地“智慧城市”的建设中被广泛应用。利用连续实景影像数据,从实景影像中提取多角度的树叶照片,与已经建立完成的树叶知识库进行关联、比对,快速识别不明树种。该技术的实现主要分为以下几个步骤:1)建立树叶知识库通过日常工作的积累和相关资料的查找,建立各种树木的照片、文字资料等知识库。该知识库包括树木的照片、树叶的照片、相关的背景资料等,为后续进行树种识别,提供足够的数据支撑,并根据一定的规则,不断地扩充完善。2)树叶影像提取基于连续实景影像数据,沿着道路行进方向,提取数据范围内树木的空间信息,并根据识别要求,从连续实景影像中提取多个角度的树叶照片,通过归纳、整理,形成待确认的树种图片库。3)树种关联、比对将待确认的树种图片库与已知的树种数据库进行比对、分析,比对结果按照相似度的等级进行排序,综合考虑其他多种因素后,最终确认树木的类别。通过以上技术有效解决了在园林绿化资源调查中,人为识别树种存在多样性的问题,提高了数据调查的效率
内外业一体化关键技术及实现移动GIS技术是以移动互联网为支撑、以智能终端为载体,结合北斗、GPS或基站为定位手段的又一新兴GIS技术。传统的调查方式是利用纸质底图到实地进行采集,完成采集后交由录入人员进行数字化工作,最后按应用需求制作成果数据。整个工作中外业采集和内业处理被分离为两个独立环节。本次研究中,借助移动GIS技术,利用智能终端集成实时定位模块,并开发现场编辑、图形显示、信息录入等功能的数据采集功能,将传统园林资源调查中的外业工作以及内业工作直接在智能终端上完成,形成数字化成果,实现真正意义上的调查工作内外业一体化。
2一体化调查的作业流程
一体化调查的组织与实施主要分为资料收集、数据预处理、基于遥感影像的数据分类、基于连续实景影像的行道树树种识别,基于移动GIS的数据现场调查以及整理与入库等环节。1)资料收集收集调查区域高精度遥感影像数据、连续实景影像数据、基础地形数据,包括城市地形图、城市建成区范围图、城市总体规划和城市绿地系统规划等图件和文字资料,按照园林资源分类要求,借助统一建模语言,构建全面标准一致、结构统一的多格式、多用途的数据库。2)数据预处理对收集的高精度遥感影像数据进行几何纠正、辐射纠正、图像拼接、图像增强等处理;对连续实景影像数据进行图像压缩、坐标纠正等处理;对基础地形数据进行格式转换、分层设色等处理。3)基于遥感影像的数据分类基于高精度遥感影像,建立园林绿化资源特征知识库,采用面向对象的多尺度分割技术,获取城市园林资源中公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地、其他绿地等园林绿化资源的初步数据。4)基于连续实景影像的行道树树种识别依托连续实景影像采集技术,基于真实的连续实景影像数据,通过计算机辅助人工识别,快速采集道路两旁的园林资源数据,如行道树的树种、高度等。5)基于移动GIS的数据现场调查借助便携式移动GIS技术,主要针对遥感数据在云雾遮挡、地物属性解译不明等情况,由作业人员实地采集公园绿地、附属绿地、生产绿地等园林绿化资源数据。6)整理与入库在统一数据规范下,对数据完整性、数学精度、数据语义一致性、逻辑一致性、属性值的正确性、数据结构和编码等进行检查并入库。
3应用情况
本文提出的城市园林绿化资源一体化调查技术已成功应用于重庆市风景园林局信息化建设中。作为本次研究成果的示范和推广区,渝北区、南岸区、渝中区、江北区、北碚区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、巴南区等主城九区已借助本研究成果完成了辖区内园林绿化资源的调查工作,建立了园林绿化综合数据库,实现了园林绿化资源信息化管理。相比于传统的调查方式,一体化调查技术在很大程度上可以降低外业的工作强度、减少重复劳动、缩短作业周期,同时,调查错误率由原来传统采集方式的5.2%降低到了1%,有效节约了建设成本和管理经费,取得了良好的社会效益和经济效益。纹理映射后得到更加逼真的模型3D,至此完成整个模型的重建工作。
4结束语
地理信息系统(GeographicInformationSystem,即GIS)是一门综合性学科,也是近些年来迅速发展的一项技术。GIS技术有许多优点,它能够实时采集数据信息,还能修改和更新地理空间数据和属性信息,为决策者提供可视化的支持等。除此之外,GIS技术还能有效的管理具有空间属性的各种资源环境信息,对资源环境管理和实践模式进行快速的分析测试,方便了决策的制定和分析。由于GIS技术的众多优点,因此它被逐步应用到了社会的各个领域,尤其是在公路管理方面。
2GIS技术在公路管理中的应用
2.1在公路地图中的应用
2.1.1基本地图管理公路图中包含了多种信息,除了行政区划、铁路以及水系等一般信息外,还包括了与公路密切相关的信息,比如公路的编码、公路的名称、等级或里程等重要信息。在公路地图中应用GIS技术,使得地图管理更为详尽。GIS电子地图不同于普通的地图,它对具有不同物理内容的地图分别进行管理和存储,将具有同一物理内容的部分划成一个图层,而一个图层往往只表示单一的内容,该图层可以表示水域、村庄、行政区等。GIS通过图层叠加的方法来显示所需的数据信息,且该技术具有独特的地图表现力,它能将公路及公路的相关信息进行可视化,方便了对公路情况的实时监控和管理。
2.1.2专题地图管理通过不同的方式来显示相关数据信息的基本地图,就是专题地图,其中包括了显示各种公路属性特点的专题地图以及公共交通图等。在公路地图中应用GIS技术,还能根据公路管理的需要,输出各种专题地图,有行政区划图和地形图等;同时,还能输出各种数据供决策者选择。其数据有路面状况指数、路面行驶质量指数、路面强度指数、路面技术等级分布、路面等级等。专题地图的管理可以将公路的各项基本情况以最直接的方式表达出来,方便了公路设计者和施工者的工作,加强了对公路的管理,保证了公路的安全性。
2.2GIS在公路统计管理中的应用在实际公路管理中,如果仅仅依靠文字表示的数据,那么很难解决实际操作中出现的问题。为了适应现代公路管理统计的需要,GIS技术就得到了应用。
2.2.1数据查询公路管理中常用的查询方法就是GIS数据查询功能。管理人员可以通过对数据的查询,来了解数据所在的具体空间位置。如果要选择一个大于9%的纵坡路段,使用GIS数据查询就能快速且准确的显示出这些路段在路网中的位置,这也是应用GIS技术的数据查询功能的优势。
2.2.2空间查询相较于上述提及的数据查询,空间查询又是另一种数据查询方式。进行空间查询的时候,先选定空间范围,然后再在这个范围内收集相关信息的数据。
2.3GIS在公路设计中的应用选线设计的时候应用GIS技术,可以基本确定公路的走向。一般的方法是先在数字化的地形图上选取某一个作为控制点,再把各个控制点连接起来。同时,GIS技术也在横纵断面的设计中发挥着重要作用。在进行对公路的纵断面设计时,GIS技术可以在极短的时间内应用各种方法建立数字高程模型。由于数字高程模型已经存在,公路软件就能自动的根据事先完成的平面选线,生成地形纵剖面图。横断面的设计一般在纵断面的设计之后进行,根据完成的平面设计和纵断面设计,应用GIS技术,公路软件就可以自动生成横断面图。
2.4GIS在公路运输管理中的应用在公路运输管理中应用GIS技术,能很好的解决当前公路运输管理中的不足。由于GIS技术具有地理、地形等数据查询以及分析统计的功能,在公路运输的管理当中,可以建立起交通地理信息系统数据库,为管理部门或用户提供各种数据查询方式和分析方法,以及对空间数据的分析。根据地理信息数据库,利用数据查询的方式,可以快速找到有关区段、站点、车次等公路信息,而公路运输的主管部门也可以利用数据的分析方法进行客流情况的分析,从而制定行车计。
2.5GIS在公路规划中的应用在传统的公路规划中,主要依靠已知的信息和工程师的经验,缺少对系统的科学检测和合理分析,使得设计方案不合理,在实际的操作中造成了资源的浪费,也影响了公路的实用性。为了解决上述问题,在公路规划中应用GIS技术,首先对数据进行编码存储,便于后期的查询;再在数据库和相关知识库的基础上,利用GIS技术生成各种专用预测分析模型,对现有路网的使用情况和性能进行科学的评估,预测路网性能的变化走向,为公路中长期的规划提供合理的依据。
3结束语
关键词:GIS消防通信灭火救援
一、前言
随着社会经济的飞速发展,城市规模不断扩大,人口密度越来越高,各种燃烧物的种类与性质日趋复杂,建筑结构、道路布局、水源分布等要素中的不定因素大大增多,这些都给消防部队灭火救援工作增加了难度。消防部门担负着保护生命和财产安全的重任,但其可利用的资源却十分有限。如何有效利用可获取的、有价值的信息对消防工作是至关重要的,而GIS恰恰为消防部门提供了宝贵信息。
二、GIS技术简介
GIS技术是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件技术的支持下,用于对地理空间数据的获取、存储、管理、传输、检索、分析和显示,以提供对空间对象进行决策和研究的人—机系统。在这种方法原理的引导下,加拿大测量学家建立了世界上第一个实用的地理信息系统“加拿大地理信息系统”。由于GIS技术的显著成效和良好的发展前景,在1998年,时任美国副总统的戈尔提出了“数字地球”这一新概念,更掀起了应用研究的新。
我国自20世纪70年代中后期开展地理信息的研究与应用工作以来,GIS技术已几乎渗透到国民经济的各个部门,影响和改变着我们的生产、生活和工作方式。目前GIS已经在地形图与专题制图、城市规划与市政工程、土地利用与规划、资源环境评价、地震灾害预测研究、生物资源保护与利用等诸多领域得到了广泛的应用。
三、当前消防通信指挥面临的问题
长期以来,灾害现场的指挥员主要靠经验和直觉指挥部队实施灭火救援活动,现场指挥往往具有一定的盲目性,缺少临场指挥的科技依据。因此灭火救援的成功率和效率较低。为了把人员伤亡和火灾损失控制在最小程度,这就要求消防部队具有高效的指挥系统和科学的决策系统。
目前,我国大部分省市的消防指挥中心都建设了GIS和GPS,并在此基础上建立符合本地情况的消防通信指挥辅助决策系统,取得了一定的实际应用效果。通过简单易用的人机交互界面,GIS技术为消防工作提供强大的功能。因此,GIS技术可以被非GIS专业人士使用,用于完成火情分析,行动计划制定和快速行动实施。这些工具使指挥人员迅速准确地得到相关信息,如:抢险救援防护设备,消防实力,车辆状态,行动路线等。
不过,基于GIS技术的消防指挥调度系统大多具有技术先进、功能多、系统大、十分昂贵等特点,对于遍布全国各地的许多区县级消防部队来说,人员紧张、经费有限、火灾起数较少且火灾数据量相对不大,如果也应用上述系统,会造成一定浪费,不符合地方建设和部队发展的需要。因此如何兼顾通信指挥系统功能的完善性和前瞻性,又做到最大限度地节省财力、物力和人力,是当前消防指挥系统中存在的重要问题之一。
四、基于GIS技术的新型通信指挥系统
基于GIS技术构建消防通信指挥系统,首要因素是具备消防电子地图。我国大部分城市的消防指挥中心都购买了城市电子地图,但这些地图并不包括或包括很少消防信息,因此,必须按照消防通信指挥的要求对地图重新组织和不断修订,才能为灭火救援所用。目前普遍采用世界标准信息可视化系统MapInfo技术作为GIS系统平台,并结合MapBasic、OLE自动化和MapX等开发GIS应用系统。
Mapinfo产品定位在桌面地图信息系统上,与Arc/Info等大型GIS系统相比,因Mapinfo图元数据不含拓扑结构,它的制图及空间分析能力相对较弱,但对大众化的PC桌面数据可视及信息地图化应用来说,Mapinfo易学易用,价位较低,是一个优选GIS产品。Mapinfo提供了自己的二次开发平台,用户可以在平台上开发各自的GIS应用。二次开发方法归结起来有三种,它们是基于MapBasic的开发、基于OLE自动化的开发及利用MapX控件的开发。
为使消防指挥员可以更方便的在电子地图上了解一些专题情况,如市区的建筑位置、道路布局、消防水源(消火栓)的分布情况等,可以利用MapX控件制作专门的消防专题地图。目前消防部队推广使用的《化学灾害事故辅助决策系统》就是运用此控件维护电子地图信息,效果很好。与传统GIS专业性开发环境相比,像MapX这类组件式GIS系统具有小巧灵活、开发简捷、价格便宜等特点,而且以后会越来越大众化。用MapX开发的GIS系统运行速度快,但MapX并没能实现所有的Mapinfo功能(据称95%以上),使用过程中也发现其存在生成或编辑地图能力及地理分析能力不足等缺陷。
五、GIS在消防信息化中的应用
(1)在119接处警中的应用。
GIS作为在119中运用的最早也是最能体现成果的技术,目前运用得比较成熟。GIS作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段,主要完成报警信息定位、GPS定位、信息查询统计、数据的分析显示,能够利用GIS系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置,通过优化择选和计算能确定最佳行车路线,另外通过车辆GPS定位系统,能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹,以判断车辆是否按照指定的路线行驶。
(2)在消防规划中的应用。
由于GIS基于图形方式,相关信息内容比较详细、精确,并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图,可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设,消防站点的规划,以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机,GIS系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准确。
(3)在分析消防信息数据中的应用。
利用GIS可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况统计分析火灾数据,以便于制定科学的措施和对策,减少火灾事故的发生。同时,通过建立基于GIS的火灾隐患信息管理系统进行火灾隐患分析,既能形象地反映情况,又能便于动态管理,通过一些信息查询、分析评价与科学决策,能够对于城市突发性事件进行科学预测,便于消防、安监等部门有针对性地加强督查工作。
(4)制定灭火预案中的应用。
由于GIS内容丰富,目前许多系统采用的是影像甚至立体图形,便于指挥人员从空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素,制定有效的灭火预案有极大的帮助。
(5)GIS正朝着网络化、虚拟现实、多媒体及三维方向发展,开发网络模拟演练系统将是不远的现实,通过网上各种综合数据,实现对火灾的判断、力量调度、车辆布置以及进攻方向等战术措施,可以测出火灾扑救成功与否。
六、结论
新型消防通信指挥系统是建立在GIS技术的基础上,综合了多种学科和现代科技成果,相互的关联关系错综复杂。要确保系统流畅运行,还得进一步增强GIS技术的实用性,建立并完备系统的智能化模式结构、基础数据库、操作平台和应用软件等内容。为提高我国公安消防部队应对各种突发性灾害事件的能力,减少社会承受的灾害损失,大力建设合理科学的新型消防通信指挥系统,对于从理论体系、应用价值以及发展前景等方面,都将有着非常重要的意义。
GIS,以空间数据库以及相关硬件设施作为基础,为了地理研究,采集、管理并分析相关数据,通过模型提供具体动态信息,它是一种先进的计算机技术系统,在上世纪中期开始发展。在数字时代的影响下,这一技术已经成为一种核心技术,是当前我国开发的一个重点项目。从当前情况看,这个系统逐渐逐渐实现综合化,利用网络和多媒体技术进行结合,对体系建设加以完善,将虚拟技术以及现实技术结合起来,使系统具有真实性以及可操作性。这个系统的功能是非常强大的,它能够在地图上将地理事物以及现象空间分布进行直观展现。GIS和多媒体技术进行结合,能够对系统内部建设进行完善,使数据具有更好的表现力。在地理教学过程中,运用GIS技术,能够提升教学水平,促进学生健康发展。另外,这一技术主要应用在概念以及管理等方面,对相关数据进行整理和分析。在教学的过程中,要对图层进行点击,从而得到信息资源,另外,还能够利用查找相关属性特征等形式提高学生对于空间分布的了解。与此同时,这一技术在空间分析这一问题上计算功能比较强大,在教学中直接进行演示操作,能够使学生直观理解空间概念。这一技术的应用是很广泛的,给我国科学技术发展打下良好基础。
二、地理信息系统在中学地理教学中的具体应用
(1)代替传统教学用图
对于中学地理教学来说,地图的作用是至关重要的,它是最为经常用到的教学工具,信息量比较大,且形象直观。为了培养学生的地理能力,首要的就是要培养其学习地图的能力,也就是说,要学会对地图进行阅读以及填绘和分析。传统教学中,一般都是利用教学挂图以及课本附图还有复合投影片等形式对地理分布知识进行讲授,虽然利用教学挂图和投影仪能够深化教学,可是在使用过程中会占用空间,容易损坏,而利用GIS技术自主制图,能够将教师的问题清晰反应出来,也不容易损坏。这样制作出来的地图,信息容量比较大,且精度比较高,表现形式具有丰富性,能够进行动态显示,容易对内容进行修改以及扩充,也能够结合具体需求提供信息,另外,它还可以将分布图以及信息数字进行结合,使学生具有量的概念。
(2)可以进行空间查询
利用这一技术能够达到双向查询的效果。比如,在对我国省级行政区进行教学的过程中,教师可以利用动态闪烁的形式显示行政区名称以及简称还有位置和轮廓等,同时还要赋予其属性,能够随时对其面积以及人口还有社会情况和经济状况等进行查询。另外,这种可视化能够提升学生自身的感性认识,将其学习兴趣充分调动起来。
(3)使知识教学更加丰富
GIS能够对传统观念和认识加以改变,使教学与学生都能够有全新心态对地理知识加以探索与学习,对学生思维理念加以培养,增加其个性化学生。教师在对研究课题进行确定以后,学生能够利用GIS数据库开展研究性学习,从多个方面对研究内容加以了解,对知识教学加以丰富,使学生学习能力和教师的教学水平得到提升。
三、在中学地理教学中对GIS使用的几点建议
(1)对相关教育资源进行建设
从当前情况看,GIS技术成果一般都被用在商业中,在教学中的应用比较少,因此,要对中学地理教学过程中GIS技术的应用加以重视。对中学地理教育的相关软件以及地理数据资料进行开发,对教师进行GIS知识培训,是中学教师地理专业水平以及计算机操作水平得以提升。在对人才进行培养与培训的时候,一定要和中学教学进行衔接,多开设GIS课程,对相关教材以及案例数据进行编写与制作,使教师对学生的学习进行指导,教师要改变传统单纯教授知识的模式,而是要将教学过程变为提供以及加工地理信息并解决地理问题的一个过程。当前,由于计算机技术不断发展,教师要对免费资源进行科学利用,利用自身知识进行修改并利用。各级中学也可以和相关院校进行交流,使GIS技术和资源实现共享。
(2)对GIS教育加以普及
在中学地理教学过程中,应用GIS技术,就是要求学生在对计算机相关知识进行掌握之后,可以利用GIS技术针对相关数据加以操作和处理,之后能够对实际问题进行解决。在当前社会中,GIS技术的作用越来越重要,因此,要确保这一技术在中学地理教学过程中得以普及。从当前情况看,我国很多地区的中学都设置了微机室,虽然在数量以及质量方面无法满足学生的需求,可是学校只要进行认真规划,合理进行利用,就能确保学生上机机会,使学生对GIS的基础知识进行操作应用,保证GIS技术的普及。
(3)对相关教育体系进行构建
不能在大学才开始进行GIS教育,要融入在中小学教育过程中。结合教学环境要分地区以及分层次和分级别对GIS教育在中学阶段进行设置并逐步做好落实工作。要在教学过程中分成基本要求教学以及拓展教学和研究性教学,也可以根据课程设置的相关结构,将其分成必修课程和选修课程,构建一套完整的GIS系统。在中学地理教学过程中利用GIS技术,能够使学生对地理学科有一种正确的学习态度,和地理的前沿科技动态进行接触,坚持与时俱进的原则,为GIS人才以及地理学科人才和复合型人才的培养打下良好基础。
四、结语
关键词:GIS技术;房地产;测绘管理;信息系统;计算机论文
中图分类号:TP39 文献标识码:A
1 GIS技术与房产测绘
1.1 GIS技术概述
具有一定的综合性与复杂性,作为一项高新技术,计算机系统的突出特征就是同时能够处理空间数据以及属性数据。
1.2 房产测绘概述
在实际工作过程中,利用先进的测绘仪器、测绘技术等对房屋建筑物或者与之相关的构筑物进行调查和测量,掌握房地产的区位位置、数量、所有权属,并在此基础上进行图形的绘制,这样的技术被称为房地产测绘。而房地产测绘信息管理系统是指通过现代化的计算机技术、GIS技术、网络信息技术、数字化成图技术以及数据库技术等,建立一个标准化的、要准确的共享型房地产空间数据库,能够为“数字房产”的发展提供基础平台,为公众提供优质完善的地理空间数据。测绘成果能够为房地产产权的管理、房地产的开发管理、交易管理以及费用收取、税务征收、法律仲裁等房地产管理活动相应的支持,同时能够帮助城市规划设计与建设等工作提供基础性的数据信息。
1.3 基于GIS技术实施房产信息管理的意义
在房产测绘信息管理中引进GIS技术,能够将信息管理工作和房地产地形图紧密联系在一起,对房地产实施精确的定位,形成以图管证的模式,进而房地产办证的流程能够高效、准确的完成。通过GIS技术,只要是区域范围中的房地产都能够实施数据信息的统计和分析,如对房地产的密度和容积率进行分析计算,便于相关部门掌握城市住房的情况,有效地改善了传统房地产管理工作中存在的问题,减少各类纠纷的发生。
2 实现基于GIS技术房产测绘信息管理系统的要点
要实现房产测绘信息管理系统,首先要实现图文一体化。房产测绘是当前房产管理信息系统中的重要部分,收集的地理空间数据信息必须和房地产产权管理中的属性信息紧密联系在一起,二者之间能够相互查询。如实施图文一体化管理过程中,将房产的产籍号作为关键字段将图形数据属性数据相连,实现二者的动态连接;第二个要点是满足面积分摊的需求,在房产测绘管理中面积分摊的方法与手段多种多样,但是分摊工作一定要基于相关原则和规定,因为房产的面积与购买者的利用是切身相关的,采用正确的分摊方式非常重要。在房产测绘信息管理系统中,基于国家技术监督局的相关规定,对于单一功能的住宅,公用面积分摊给整栋楼;非单一功能的住宅则需要详细规划,避免出现前后不一的现象;第三个要点是确定好房屋的产籍号,图号、幢号等共同构成房屋的产籍号,在录入信息的过程中一定要将信息分门别类。
3 GIS技术在房产测绘管理及房产测绘信息系统中的应用
3.1 房产测绘信息系统的设计原则与目标
房产测绘信息系统设计原则:为了确保能够快速准确的对房产测绘数据资料实施编辑处理与修改等操作,将GIS技术的要求和特征与本系统的开发要求结合起来拟定以下设计原则:首先是简洁化的原则,确保用户操作过程不会过于复杂,界面与操作流程简化;第二是可扩展性的原则,在满足现有要求的基础上还要考虑到系统的扩充,基于用户需求的发展留下一定的余地,便于今后的升级与扩展;第三,功能与数据的完备性原则,不会出现功能缺失造成用户的体验不佳;最后是具有较好的容错性,系统不会因为操作错误等现象崩溃。
房产测绘信息系统设计目标:实现对房屋建筑物分层图以及分户图的管理;对建筑物中每层每户的信息管理;能够对收集的数据信息实施计算与管理,并将计算流程保留;能够实现分层与分户图纸的输出和查询。
3.2 房产测绘信息系统功能设计
房产数字化测图子系统:通过各种测绘设备与仪器,收集房地产的信息与地形图,通过dbs的形式建立房地产的地形库,对其进行有效的管理,系统中还应当满足各类格式软件的导入,以及图纸的输出;
基础测绘子系统:主要实现属性信息数据的输入、转入地理空间信息资料、多种格式的数据转入,基于初始的建库工作,提供图形与属性编辑的功能,建立属性与外挂数据库;
项目测绘子系统:以每幢楼作为单位,将权属信息录入到系统中建立对应关系,利用CAD的编辑功能实现对分层图与分户图的修改调整,同时满足面积测算的要求;
图形编辑子系统:实现图像的绘制,能够将收到的建筑工程图纸或者是测到的草图录入到图形编辑工具中进行绘制,同时能够计算出各个封闭面的面积,基于查询修改的模式将房屋的阳台与套内相联系,标注公用面积,便于分摊工作的开展,基于楼层属性设置工作生成分层图与分户图,标准其尺寸与面积。计算过程完全有系统实现,标定工作完成后形成图层,出图过程中图层的关系是一一对应的。
查询统计子系统:基于户主的姓名、建筑的层型等能够实现单独或者组合式的查询,包含分摊面积的由来。统计相关区域中某时间内所办理的建筑物的总量、总占地面积、总建筑面积、户数等。
测绘成果管理子系统,实现房产信息数据的集成与汇总,将分层分户图导入到GIS的图形库当中,建立属性关联,实现对丘、幢、户之间的相互查询,为用户提供定位、查询、统计等服务,同时可以将报表输出;
测绘业务管理子系统:对房产管理中的业务进行分类,组织业务办理流程,基于业务流程实现对数据的修改;
系统维护子系统:配置系统运行中的数据库与图形服务器的参数,保证系统运行的稳定性和可靠性,并对不同用户的使用权限进行定义。主要包含环境的配置、编码和体系的维护管理、符号库管理、设定用户权限以及词典的更新。该子系统能够实现房屋地址的维护,优化改进GIS图形数据与属性舒数据的管理工作。
3.3 房产测绘信息系统界面设计
房产测绘信息测绘管理系统面向的用户非常多,其中包括房产局、测绘中心以及各个科室等,在设计界面的过程中遵照以下原则:首先,面向科室的原则,界面的设计应当基于不同科室的业务需要与习惯设计进行,为减少工作量和工作中的错误,最大限度的使用鼠标在界面上操作,减少键盘输入的需求;第二,满足业务工作习惯,界面中的布局应当和用户开展业务过程中使用的术语和工作模式相一致,符合日常的工作习惯;第三,界面设计还应当对用户的任务进行跟踪,能够实时为用户提供需要的信息,报告工作状态,让用户全面掌握系统的运行情况;第四,保持风格的统一,界面风格设计要求用户普遍能够接受,界面中的动态、信息与过程提示都统一风格,与专业用语相符;第五,界面具有针对性,基于正常的浏览与维护人员的管理,界面要做出一定的区分,日常浏览与工作突出间接好用的原则,而维护的管理则注重功能的强大,满足维护人员的深层需求。
关键词:地图学与GIS专业;创新型实习模式;评价指标体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0015-04
近年来,随着GIS(Geographic Information System,地理信息系统,简称“GIS”)技术的日趋成熟,GIS发生了革命性的变化,“飞入寻常百姓家”,在社会各领域中的应用越来越广泛和深入。同时,随着GIS应用的不断深入,网络、通讯、大数据等高新技术的不断融入,对开发能力和专业技能强、综合素质高的GIS专业人才需求也日益增加。但是目前国内在GIS专业教育,尤其是本科生教育方面仍存在诸多问题。多数高校GIS专业虽属非师范专业,学科定位以理论型和学术型为主,但侧重理论教学[1],对学生的专业技能和动手能力培养不够。GIS是一门强调动手能力、强调解决实际问题能力的技术性和应用性极强的学科[2],其中本科生的专业实习是将专业理论联系实际,在实践中进行检验的关键环节,是使学生“学有所获”、“习有所得”,从知识上、技能上、素质上实现质的飞跃,适应市场需求的关键阶段。传统毕业实习模式由于不利于学生综合能力和创新能力的培养,受实习基地及实习内容、经费等限制严重影响学生实习效果。基于此,本文提出注重培养学生创新思维和动手解决实际问题能力的创新型实习模式,基于AHP(Analytic Hierarchy Process,层次分析法,简称“AHP”)和DELPHI(Delphi Method,特尔斐法),建立一套科学系统的实习评价指标体系,并以陕西师范大学地图学与GIS专业为研究对象,对其实习效果进行有效监控和评价,不断改进和完善实习各环节,从而促进学生职业道德素质、专业知识和实践能力的全面提升,为培养适应新时代专业和社会发展需要的复合型、创新型人才探索路径,促进教育教学与市场接轨,为分配就业、服务社会奠定基础。
一、GIS创新型实习模式
GIS创新型实习模式是以培养满足市场需求的各层次GIS专业人才为目标,以大学本科生专业实习为平台,将学生作为GIS产业生产者,参与生产过程,并在生产过程中完成专业实习任务。实习中注重培养学生自主创新意识,提高动手能力和自主研发能力,实现专业实习、毕业论文、分配就业“三位一体,相互促进”的培养目标。
1.实现模型。实习类型:以市场需求为导向,创新型GIS实习可分为三类:即教育实习、生产实习和研发实习。教育实习以GIS课程教育与辅助教学为主要实习内容;生产实习以参与完成与GIS紧密相关的生产任务为主,涵盖GIS专业所涉及的面向市场需求的应用系统设计、编程、软件测试、数据采集与处理、销售及GIS新技术应用拓展等方面;研发实习以参与GIS方向研究课题为主。实习单位联系方式可分为自主联系、统一分配和实习单位指定三种。
实习基地:由教学单位与GIS相关企业协商作为校外固定实习基地,教学单位所在院校授予实习基地牌匾,构建长期合作机制。依据目前市场需求以及GIS专业特点,实习基地主要包括教学型、研发型和生产型三种类型。教学实习基地主要是各中学高中部、大中专院校地图学与GIS教学单位等;研发型实习基地主要是与GIS相关的高校科研机构、行业专业科研院所等;生产型实习基地主要是与GIS紧密相关的生产单位、IT企业与软件开发公司等。目前,许多高校实习基地数量较少,类型单一,不能满足全方位、多层次、创新型GIS人才培养需要,高校实习单位应该积极主动联系更多与市场紧密接轨、发展前景广阔的实习基地,将实习内容扩展到3DGIS、3S(GIS、GPS、RS)集成、VR(虚拟现实)与GIS、WebGIS、大数据与GIS、网格化管理、云计算与GIS、GIS应用项目策划与包装、应用软件销售及等相关领域,力求培养符合社会需求的高端GIS人才,引领GIS发展潮流。
实习方向:创新型GIS实习可分为开发类和应用类两个。开发类GIS实习注重学生课堂所学理论知识和技能进行GIS应用系统的设计与开发,生产新产品,是课堂所学知识的延伸和扩充;应用类GIS实习则注重所学知识的实践应用,实现GIS技术推广和传播,并解决GIS实际应用中碰到的各类问题,为用户服务。
实习方式:教育实习以授课和辅助教学为主,听讲为辅的方式。学生在授课和辅助教学过程中既要将基础知识讲透,又要将GIS的空间分析、数据处理、双向查询等技术优势融入到地理课程教学之中,以实验的方式让学生动手操作GIS软件工具,帮助学生更好地了解课程[3]。同时学生可总结实习经验,在毕业论文设计时选择GIS与地理教学相结合的研究内容;研发与生产实习采取参与基地GIS工程项目研发与生产为主,参观实习与后勤服务为辅的方式。实习内容选择实际工程需要解决而且经过实习生能够实现的内容,让学生独立思考、分析、设计、编程,完成科研与生产任务。这样既可以培养学生的创新意识,将实习内容与毕业论文挂钩,将实习任务作为学生毕业论文设计的主要方向,也可以调动学生的积极性和能动性,更好地发挥专业实习的作用,实现“产学研”一体化的创新型人才培养目标。
实习经费:它是专业实习得以正常进行的物质保障。主要包括包干经费、学生交通费、带队教师差旅费及实习单位综合管理费等,每年由学校财务主管部门根据参与实习人数确定。在实习过程中,不仅要把学生看作学习者,更要看作是GIS应用的技术服务人才和产品生产者,在生产实践中学习、检验所学知识,在学习中完成生产任务。实习单位可视学生任务完成情况给予一定补助,成果突出者给予奖励,以此来冲抵学生部分实习经费,减轻学校实习经费负担。通过实施经费的优化调配和实习奖励机制,即可调动学生积极性,培养创新精神、合作精神与吃苦精神,又可通过实习环节,实现学校教育与社会需求的快速接轨,协同创新,使学生毕业后更快投入工作之中。
实习评价:主要采用实习带队老师、实习学生与实习单位三方综合评价方式。实习结束后,实习单位主要对实习任务进行评定验收,填写实习鉴定表;带队老师主要对学生在整个实习过程中的表现给予客观评价;实习学生主要是根据自我表现,进行自我诊断、自我评价和自我改进。同时,实习单位、带队老师还应注重实习内容的后续应用,适当加分。如果毕业论文以实习内容为主要研究方向,将专业实习与毕业论文撰写相结合,既能促进专业实习的高质量完成,也能保证毕业论文研究内容的深度和广度,与实际的结合度,提高毕业论文的应用价值。实习结束后,如果学生和实习单位双方都比较满意,可直接签订就业协议,学生直接上岗,既省去了岗前培训与实习阶段,又实现了学生、学校、实习单位三方共赢的实习目标。[4]
2.创新型实习模式流程。创新型实习主要分三个阶段:第一阶段为前期准备阶段,该阶段主要包括实习动员、熟悉实习单位和岗前培训等内容。专业实习既是非常重要的一个教学环节,也是学生创新创业的一个非常重要的平台。既要注重学生综合素质、能力的提升,又要把实习与就业紧密联系起来,让学生了解职业环境,提前做好职业规划,积极创业,创新发展。在实习前学生还应对实习单位有比较清楚的了解,如实习单位概况、实习内容、了解实习单位目前所使用的各类软硬件、收集相关资料、学习掌握各类GIS专业软件的使用和操作方法以及其他相关知识,为下一阶段做好准备;第二阶段为实习阶段,在带队老师的带领下,学生进驻实习单位全面开展实习工作。本着就近实习原则,本阶段以校外走习方式为主,最后完成实习任务,递交实习报告;第三阶段为实习测评阶段。该阶段主要是对学生实习效果进行科学全面的评价,指导学生完成后续毕业论文设计、择业等工作。
3.创新型实习模式优点。(1)对实习生进行职前培训,做好职业规划,避免实习的盲目性,强化学生创新创业。(2)注重学生综合能力的培养。学生作为实习者动手参与科研或技术服务类项目、独立思考项目最佳解决方案,完成实习任务,既能将所学理论与实践相结合,提高学生的综合素质、科研能力与创新能力,同时学生作为生产者参与生产过程,从而获得相应项目经费补助,抵消部分实习费用,减轻学校和学生的经济负担。(3)按照就业意向与实习单位双向选择,既能发挥学生积极性,又能为以后真正走上工作岗位打下基础;另一方面,企业也可以将实习作为熟悉学生,招聘员工的一种创新方式。(4)实习过程中采用双向监督,带队老师和实习单位共同督导,完善实习管理方式,确保实习质量。(5)实习可以按照实习单位需要灵活采用驻地实习,以便学生更好配合单位生产计划,保证实习顺利完成。(6)将毕业论文完成也作为实习的后续内容,两者相互补充,共同促进,拓展了实习的内容,提高了实习的效益。(7)实习成绩由实习生本人、带队老师、实习单位相关人员共同参与确定,以确保实习成绩的客观准确性。
二、创新型实习评价指标体系建立
1.评价指标体系构建的原则[5,6]。科学的评价指标体系是进行评价的基础,评价的成效取决于指标体系的科学性、系统性、客观性。建立创新型实习评价指标体系,主要遵循科学性、导向性、可操作性的原则。
指标体系的设置要能反映出实习工作的内涵与规律,选定的指标要与实习成绩密切相关,能够反映学生实习成果,能够反映创新模式的特色。同时,要充分考虑评价指标的数据可获得性和可定量化。各项指标数据要易于采集和相对真实可靠,能对实习工作进行科学、准确地度量。
2.评价指标体系构建。在遵循体系构建原则的基础上,本文主要应用AHP和DELPHI法,构建三级创新型实习评价指标体系。该指标体系主要包括三个层次,分别是目标层、项目层和指标层。第一层是评价目标,即实习综合分值;第二层是项目层,主要从学生、老师和实习单位方面展开;第三层是指标层,即每一个项目所包含的可定量化计算的评价指标。评价指标的完善程度决定了评价结果的科学性与准确性。
3.权重值确定。指标赋予不同的权重,就会得到不同的计算结果,影响最终评价结果。权重赋值主观性越大,计算结果越不准确。因此,客观准确地进行权重确定是提高计算精度的前提和基础。确定权重的方法有多种,如AHP法、DELPHI法、PCA(Principal Component Analysis,主成分分析法,简称“PCA”)等[7]。由于客观赋权法赋权结果不能客观反映指标的重要程度,赋权结果与实际存在一定差距[8]。本文权重值的确定采用DELPHI法。
权重值的确定在参考影响实习成绩的各因素作用和合理确定分值的基础上,主要侧重老师和实习单位的评价结果,具体做法是:选取20名GIS专家、20名GIS相关专业专家、20名GIS专业教师、20名GIS相关专业教师等共80名打分人员对各项指标进行打分。对于打分结果,经过统计均值、极差、标准差及变异系数等,检验打分的离散程度和协调程度,并将统计结果反馈给打分人员;各打分人员参照反馈信息,进行第二轮打分,对第二轮打分结果进行分析检验,依次进行三轮的打分。经过三轮打分,打分人员意见趋向一致,权重赋值最终确定,且具有一定可靠性。具体权重赋值见表1。
4.评价体系框架。创新型实习评价指标体系框架及权重确定情况具体见表1。
5.综合分值。实习结束后,首先由实习生本人、带队老师、实习单位相关人员参照各项指标内涵结合实习生实习期间表现给出相应实习成绩,然后采用综合指数法对创新型实习绩效进行评价[9]。为了便于计算,本文设定各项目层总分为100。其计算公式为:
F=■(■F■×w■) (1)
其中Fij为各指标分值,wi为各指标层权重,Fi为综合分值。
三、实习结果评价
根据前面所述的创新型实习评价指标体系及实习综合分值计算方法,以陕西师范大学2006―2010级GIS非师范专业学生为研究对象,根据实习评价指标内涵给出相应的成绩,再依据公式(1)进行加权计算,从而得到学生的实习综合分值。经统计,实习学生共85名,实习综合分值85分以上学生人数为30人,占总人数的35%;综合分值在60~85的学生人数为55人,占总人数的65%,综合分值低于60分学生人数为0。实习水平较低的原因主要是学生独立完成论文、实习成果创新性和毕业论文结合度指标得分较低。因此,学校应进一步加大实习的创新性,着力培养学生独立思考和创新能力。经过抽样调查,学生对于实习成绩的满意度为99%,实习评价结果科学合理。
四、结语
为了进一步深化人才培养模式改革,提升学生综合素养,培养学生创新精神,扩大就业机会,构建创新型实习模式,建立科学合理的实习评价指标体系,对实习效果进行科学有效评估具有非常重要的理论研究价值和实践意义。本文研究将对非师范类GIS专业以及其他相关专业的教学改革与实践提供参考,促进复合型、创新型专业人才的培养。
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论文关键词:地理信息系统(GIS),矿产资源,评价
0引言
矿产资源开发利用在我国的社会经济发展中有重要作用。在经济高速发展的今天,社会对于矿产资源的需求日益增加,做好矿产资源评价、开发及环境保护尤为重要。将新技术新方法引入矿产资源评价中也成为现在矿产资源评价的一种前沿趋势。地理信息系统(GIS)是在计算机硬、软件支持下,以采集、存储、管理、分析、描述和应用与空间地理分布有关的数据的计算机系统[1]。其处理、管理对象是地理空间实体数据及其关系,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的分析问题。
1 GIS应用于矿产资源预测的作用及优势
对于传统矿产资源评价工作,在矿产数据的时空性、多样性、庞杂性的把握以及数据转化方面问题一直使传统的矿产资源评价工作量大且效率低下。GIS作为在矿产资源评价中的强有力的工具地质论文,主要在以下几方面有着不可比拟的优势[2]:
(1)强大的数据管理功能。GIS数据库可完成多远的地学信息综合管理,在矿产资源评价中涉及的有关地质、地物、地化、遥感信息通过数字化后进入系统,可长期保存,保障了矿产资源评价的开展。同时,也可快捷完成信息查询、检索、分析。在对数据进行综合分析后,可以输出高质量的成果图件。
(2)高效的数据统计分析功能。在图件上可精确地统计各种地质体空间几何属性,如面积、周长等,有助于定量研究地质问题,完成手工操作不能完成的工作。同时,可在不用进行地质信息数据转化的情况下,就可对数据进行数理统计,减少矿产预测中的人为因素。
(3)灵活的空间分析功能。利用GIS专题图层管理功能可方便完成多学科、多层次、多来源图形叠加,不但大大减少图纸人工绘制繁重劳动,而且研究者可反复进行多次叠加自由组合。
(4)便捷的模型可视化功能。利用DEM、TIN模型完成各种空间测量科学数据的可视化,可方便地将成矿信息数据处理与GIS可视化结合起来。同时,GIS能够保证成矿预测的过程可视化,将成矿预测工作透明化[3]。
2 应用GIS进行矿产资源预测的方法及思路
根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型[3]。经验型是建立在已知矿床基础上的,在数据丰富的矿区可采用数据驱动的经验方法对矿产资源进行评价。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法[4]。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价[4,5]:
(1)搜集数据。搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理地质论文,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。
(2)确定矿床的类型。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。
(3)建立找矿模型中国知网论文数据库。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。
(4)成矿信息提取。对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。
(5)预测资源量或储量。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。
3需要解决的关键问题
3.1丰富的、高质量的空间与非空间数据是矿产资源评价的基础。
对于矿产资源评价的分析,应当充分利用一切可能利用的信息提高矿产资源评价的准确性。如果进行区域性成矿系统评价,数据库中就要包括区域中可能与成矿有关的全部信息 [6]。由于原始数据是由不同单位、不同时间采集获得,因此,造成同一研究区的相关数据有不同的比例尺、精度、投影方式及存储方式。因此,在进行综合分析之前,要对原始数据进行预处理地质论文,如投影变换、格式转换,以保证建立高质量的数据[5]。
3.2多源地学信息的管理是有效评价的保证
在GIS中对资源评价的效率很大程度上与数据库质量成正比[7]。一般有两种管理空间信息的方法:一是目前大多数GIS软件支持的GIS管理空间信息,用关系数据库管理属性信息的方法;另一种新方法是采用面向对象技术,用关系数据库管理系统同时管理空间与属性信息。由于矿产资源评价的地学信息种类多,内容复杂,设计一种新的有效的数据管理结构十分必要。在建立数据库时,对于数据库中的元数据的整理即保管也十分重要。
3.3 找矿信息的量化与转换
GIS可操作的处理主要是对具有空间拓扑关系的点、线、面及相应的属性描述。将找矿信息量化及转化也是矿产资源评价中的重要环节。将地球物理、地球化学、遥感信息经一定的数学处理,可以得出与成矿有关的图形信息[7]。对于地质信息,通过GIS提供的属性检索、空间信息量算及叠加、缓冲等空间分析功能,可完成从地质信息提取成矿信息的过程。
3.5 对矿产资源评价的空间分析方法的选择是关键
空间信息的分析方法是评价水平的关键。矿产资源预测成功与否在很大程度上取决于专家对测区的认识即预测模型。空间分析方法通常分为经验型和理论型两类。两种方法的主要目的都是采用定量化表示专题属性最后综合生成预测。布尔逻辑、代数方法、模糊逻辑和神经网络法是几种常用的方法[6,7]。
4结语
在矿产资源日益紧张的今天,把握好能源开采的先决优势就是把握了经济发展的关键。GIS对采矿空间信息的高效处理、采矿工程设计及采矿过程优化等方面都是一种理想的工具。其独特的空间分析能力,将使其在采矿决策和设计中成为强大的辅助工具。同时,还应将其推广到各个不同的行业领域中,使其具有更大地发挥空间。
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一、文献综述
近年来,随着移动通信业的高速成发展,电信部门管理手段的现代化也逐步受到各级领导的高度重视。为了使通信网络的管理更加合理化、科学化,就需要用现代化的技术手段来代替低效、繁琐的手工方式。因此使用计算机技术对移动通信设备进行管理已经势在必行,这时移动通信网本地网管系统就应运而生。
同时,随着计算机技术的迅速发展,许多传统学科与计算机技术相结合从而诞生了一批新兴学科,地理信息系统就是其中之一。其英文名称为geographicinformationsystem,简称gis。它能够处理大量含有地理成分的数据信息,使你可以简单而迅速地在大量的信息中查看其模式和关系,而不必不断地访问数据库。
在通信网络中,大量的设备都有其地理位置,同时,有大量的处理如果通过地图来进行,则会又方便又直观。因此在网管系统中,引入gis系统,在电子地图上显示基站、小区等各类通信网元的分布情况,并对网元进行实时监控管理、浏览配置信息和性能查看分析。
二、选题的目的及意义
选题背景出自项目“移动通信网本地网管系统”。该系统立足于tmn,以操作维护、环境监控工作为重点,实时监测全网的运行情况,快速响应网上的各种事件,提供性能分析报告,不仅为设备的集中操作提供了方便、可靠的技术手段,而且为网络优化和经营管理决策提供了参考依据。
地理视图作为本系统的一个子系统,是使用gis技术,在电子地图上,将各类通信网元按地理位置显示成一个分布图。用户可以对图进行操作,也可以对网元的告警、配置和性能信息进行查看和分析处理。地理视图是直接与用户交互的前台界面,其制作质量的高低将直接影响用户对整个系统的认识,可见地理视图在此项目中的重要作用和地位。此外,gis还广泛应用于诸如交通管理、商业销售等领域的软件开发中,因此,研究和开发gis系统是很有意义的。
三、研究的重点内容
本毕业设计涉及到的主要内容有:数据库存、internet网络应用、mapinfo和asp技术。
系统的gis软件平台采用了mapinfo公司的maxxtreme。mapxtreme是一个基于internet的地图应用服务器,可以通过internet或企业内部的internet向用户地理信息。
该地理视图系统是浏览器/地图服务器/数据库服务器三层结构,需要windowsntserver。其中
地图服务器:windowsnt,internetinformationserver,mapxtreme
客户机:windows95/98。
由于采用了maxxtreme,使系统在结构上成为浏览器/服务器的形式,顺应了企业内部网向intranetx演变的潮流。在服务器端是用微软的asp技术,需要用到其中的activex和vbscript技术。
地理视图子系统要通过socket通信方法从网管系统的其他子系统获得有关各种网元的数据流,对通信网中各种信息进行实时动态的监控、分析与显示,并将处理所得数据传入数据库,以便进行信息查询,同时数据库要动态更新。可见,本次毕业设计既需要了解硬件知识,又需要有较熟练的软件编程能力,既需要计算知识,又需要通信知识,是我所学专业知识在具体工作中的应用。
本次设计具有较高难度,但我相信,通过学习和不断的努力,我一定能高质量的完成本次毕业设计任务。
四、进度安排
3月20日-4月15日
分析题目,查阅资料,学习与毕业设计相关的知识,作好前期准备工作。
4月16日-5月10日
划分软件工能块,进行方案论证,编制软件。
【Abstract】This paper combined the geographic information system (GIS) technology with remote sensing (RS) to analyse the soil erosion in Xinjiang Heishan mining area. Paper also introduces the DEM acquisition method, and calculating the terrain slope map, exposure map and curvature map by ArcGIS spatial analysis module, describes the role of curvature diagram in the analysis of soil erosion in Heishan mining area, providing a reference for controlling water and soil loss and the ecological construction in Heishan mining area.
【关键词】GIS;RS;生态建设;土壤侵蚀
【Keywords】GIS; RS; ecological construction; soil erosion
【中图分类号】X53 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0108-02
1 引言
数字高程模型(DEM)是地理信息系统技术(GIS)与遥感技术(RS)进行地形分析的基础数据。到20世纪80年代后期,DEM数据才广泛地应用于提取地形因子,如坡度、坡向、谷脊特征分析、高程变异、水系、河网密度等。随着国家近年来对矿区生态建设的高度重视,GIS技术和RS技术被逐渐应用到矿区的生态建设中[1]。但是,目前对矿区生态建设的应用研究还比较少,论文正是基于此而进行研究和探讨的。
论文在建立DEM的基础上,采用GIS软件进行研究区地形地貌的分析及其在土壤侵蚀分析中的应用。
2 研究工作的准备阶段
研究准备阶段主要包括两个部分:基础资料的获取和DEM数据制作。
2.1 基础资料的获取
研究的基础数据资料来源为1:50000(基本等高距为10m)国家基本地形图,1980年西安坐标系,1985国家高程标准,高斯―克吕格投影。林区地理坐标范围:东经:87°21′30″~87°38′30″,北纬:43°12′30″~43°16′00″。矿区面积15730.87hm2,最低海拔2365m,最高海拔3023m。研究区地处天山中段以北的山间谷地(俗称通沟),北依约喀坑艾代山,南临末日洛克山、黑山。东西较开阔,地势北高南低,西高东低。属于高山草原及半荒漠区[2]。
2.2 DEM数据制作
数字高程模型的表示和制作的方法种类较多,本研究采用的是地形图数据源,由等高线构建TIN生成DEM的方法。这种方法的首要步骤是由等高线生成TIN。TIN是表面上的结点和边形成的三角面说构成的网[3]。当生成TIN后,则可以使用插值工具将TIN数据进行内插计算生成网格DEM(转换成30m分辨率的栅格数据)。
3 基于DEM的地形特征提取
美国ESRI公司开发的ArcGIS地理信息平台是目前GIS行业中最具有代表性的产品,它具有完善的数据录入和空间分析功能。论文主要利用其中的空间分析模块,对研究区DEM的地形特征进行提取和分析。
3.1 坡度
坡度表示的是地表面在该点的倾斜程度,是指过该点的切平面与水平地面的夹角[4]。采用拟合曲线面法求解坡度是目前所采用的最佳方法,拟合曲线面法采用二次曲面。在ArcGIS的空间分析模块中,提取坡度有两种表示方法:①用“度”来表示,即水平面与地面夹角;②用“坡度百分比”来表示,即高程增量与水平增量之比的百分数。
3.2 坡向
坡向又称坡面倾斜角,是指地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角。坡向表征了地面一点高程值改变量的最大变化方向。在ArcGIS提取坡向,所得数据取值范围为0°~360°,正北方向为0°,按顺时针方向计算[5]。
3.3 曲率
ArcGIS的曲率工具用于计算坡度的坡度(表面的二阶导数),即表面的指定部分是凸还是凹。表面的凸出部分(如山脊)通常不会被遮挡,这些部分的水流将流向其他区域。表面的凹入部分(如河道)通常会被遮挡,其他区域的水流将流向凹入部分。曲率工具有两个可选变化形式:平面曲率和剖面曲率。这些工具主要用于反映地形对水流和侵蚀的影响。剖面曲率将影响水流的加速和减速,进而影响到侵蚀和沉积。平面曲率将影响水流的汇聚和分散[6,7]。
4 结果与分析
4.1 坡度分析
借助ArcGIS空间分析模块,并借助其重分类工具,可以得到研究区坡度分级的面积统计表和坡度分布图,研究区以缓坡平地为主,坡度由东到西逐渐增加,坡度
4.2 坡向分析
同样,可以得到研究区的坡向分级面积统计表和坡向分布图,从而可以得出,研究区的坡向以0~90°和90~180°的半阳坡和阳坡为主,占到了研究区面积的67.38%。270~360°的阴坡面积占到研究区面积的11.87%。
4.3 曲率分析
研究区的曲率分布图见图1。单纯分析研究区的曲率是没有实际意义的,曲率通常与植被盖度数据结合,来分析研究区的土壤侵蚀现状(分析方法另述)。研究区的土壤侵蚀现状见图2。
从图1和图2的对照分析中,可以看出地形曲率与土壤侵蚀强度的密切关系:向上凸起值和朝上凹入值高的区域,土壤侵蚀强度都在中度侵蚀以上,地形曲率的绝对值在3以上的区域,土壤侵蚀为强度侵蚀和极强度侵蚀。而地形曲率绝对值在0~1之间的区域,土壤侵蚀为微度侵蚀。
5 结语
论文探讨了GIS及RS技术在新疆黑山矿区土壤侵蚀分析中的应用途径及方法。随着今后矿区的发展和相关部门对矿区生态建设重视度的不断提高,RS及GIS等地理信息空间分析技术在矿区生态建设中会成为一种必要的评价途径和方法。
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