導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地理信息系統(tǒng)的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1有利于與世界先進水平保持同步目前世界上先進的地理信息系統(tǒng)理論和技術(shù)通常以英語，特別是國際主流GIS軟件多為英文操作界面，開發(fā)和設(shè)計語言也多基于英語設(shè)計。我國國土資源科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的土地信息獲取、處理、分析、管理以及相關(guān)科學(xué)研究等領(lǐng)域均需要GIS技術(shù)與軟件平臺的支持和相應(yīng)的國際交流合作。采用雙語教學(xué)有利于減小因引進和翻譯作品出現(xiàn)的時滯效應(yīng)，盡可能在國土資源信息相關(guān)領(lǐng)域與世界保持同步[1]。

1.2提高學(xué)生國際化視野與就業(yè)競爭能力土地資源管理專業(yè)諸多課程包括地籍管理、土地利用規(guī)劃、不動產(chǎn)價格評估等均需要GIS技術(shù)的支持。我國加入世貿(mào)組織后，土地及不動產(chǎn)信息技術(shù)服務(wù)機構(gòu)的專業(yè)化與國際化發(fā)展趨勢不斷加快，一些著名的土地及不動產(chǎn)信息技術(shù)服務(wù)公司與學(xué)會也開始注重業(yè)務(wù)國際化合作與拓展[1-2]。用人單位對專業(yè)人才的需求更強調(diào)專業(yè)知識與外語應(yīng)用能力的結(jié)合，開展地理信息系統(tǒng)雙語教學(xué)在提高學(xué)生專業(yè)理論知識與實踐技能的同時，也使學(xué)生進一步掌握外語應(yīng)用能力，并提升了國際化視野與就業(yè)競爭能力。

1.3促進學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)開展雙語教學(xué)有利于提高學(xué)生英文文獻閱讀能力，引導(dǎo)學(xué)生直接查閱和引用國外原版著作，把握國際最新研究熱點和趨勢，激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的熱情；提高學(xué)生英文版本地學(xué)軟件平臺的應(yīng)用能力，為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。

2地理信息系統(tǒng)雙語教學(xué)的組織

經(jīng)過多年的學(xué)科與專業(yè)建設(shè)，我校土地資源管理專業(yè)逐步形成了“以工為體、以管為用”的土地工程技術(shù)培養(yǎng)特色，在人才培養(yǎng)模式上特別強調(diào)學(xué)生的實踐動手能力，并加強了地學(xué)信息采集、處理以及知識發(fā)現(xiàn)相關(guān)課程的理論與實踐教學(xué)比重[1]。其中，地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域共開設(shè)地理信息系統(tǒng)、高級GIS軟件應(yīng)用兩門課程。同時在地籍測量、地理信息系統(tǒng)、土地利用規(guī)劃課程實習(xí)中實施了鏈?zhǔn)綄嵺`教學(xué)模式，即在上述3門課程實習(xí)中盡量保持實習(xí)研究區(qū)域和軟件平臺的一致性，有效的提高了實踐教學(xué)的效果。近年來江蘇師范大學(xué)不斷通過各種方式鼓勵老師海外進修，進一步提高了師資隊伍的整體水平，特別是促進了雙語教學(xué)的師資力量建設(shè)工作。在此背景下，我們首先開設(shè)了地理信息系統(tǒng)的雙語教學(xué)工作，并結(jié)合專業(yè)特色和學(xué)生特點制訂了詳細(xì)的教學(xué)方案。

2.1教學(xué)內(nèi)容組織與安排考慮到土地資源管理專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后用人單位的技能需求，重點加強了基本理論知識的教學(xué)，同時強調(diào)基本動手能力的培養(yǎng)（表1）。對于地理信息系統(tǒng)的深度應(yīng)用教學(xué)，通過高級GIS軟件應(yīng)用課程實現(xiàn)。在上述兩門課程結(jié)束后，通過地理信息系統(tǒng)綜合實習(xí)進一步鞏固學(xué)生的實踐操作技能。

2.2教材選用和建設(shè)根據(jù)雙語教學(xué)的特點，兼顧學(xué)生英語水平，以學(xué)生專業(yè)知識技能掌握要求為依據(jù)，我們選用美國愛達荷大學(xué)地理系張康聰（Kang-tsungChang）教授原著并陳健飛教授等譯編的《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》中文導(dǎo)讀作為主要教學(xué)教材。該教材作為GIS入門的精品教材，具有通俗易懂、概念與實踐并行的特點，一直受到世界相關(guān)專業(yè)師生與學(xué)者的歡迎[1]。在教學(xué)文件設(shè)計中，充分考慮到我校該專業(yè)學(xué)生的接受能力，以該教材為綱結(jié)合美國田納西大學(xué)地理系教學(xué)課件基本內(nèi)容進行了重新設(shè)計，實現(xiàn)在吸收國外最新教學(xué)成果的基礎(chǔ)上提高教學(xué)效果的目的。實驗課程材料編寫中，改變以往以中文指導(dǎo)書為主體的做法，根據(jù)最新版本的GIS英文軟件，修訂完成英文為主體的實驗指導(dǎo)書并添加了部分中文注釋，實現(xiàn)了理論教學(xué)材料、實踐教學(xué)材料以及GIS英文軟件平臺的一體化整合。在完成GIS基本實驗的基礎(chǔ)上，重點突出土地資源管理專業(yè)的GIS應(yīng)用需求。如對于土地信息數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、基于GIS的土地利用規(guī)劃修編等內(nèi)容均作為單獨的實驗內(nèi)容加以安排。

2.3教學(xué)模式設(shè)計具體教學(xué)過程主要包括課前預(yù)習(xí)、課堂理論教學(xué)、課后作業(yè)、實驗教學(xué)等環(huán)節(jié)。在課前預(yù)習(xí)中，首先教師提前對下一節(jié)課講授的有關(guān)內(nèi)容進行簡單的介紹，明確教學(xué)內(nèi)容的難點和重點，引導(dǎo)學(xué)生對講授的英文章節(jié)進行提前閱讀，熟悉涉及的專業(yè)術(shù)語和關(guān)鍵詞。為后續(xù)課堂教學(xué)打好基礎(chǔ)。課堂理論教學(xué)則從基本的概念入手，通過核心詞匯逐步向詞組以及語句擴展，提高學(xué)生的英語閱讀與理解能力，加深對專業(yè)知識的把握。在講解理論以及相關(guān)原理時，盡量通過實例教學(xué)的方式，結(jié)合土地資源管理專業(yè)應(yīng)用需求，將抽象的概念和模型用簡明的圖、表以及實體表示。對于學(xué)生不易掌握的部分，通過英文介紹、中文解釋的模式，加深學(xué)生的理解。此外，通過教師演示部分模型和概念在GIS軟件平臺中的應(yīng)用和實現(xiàn)，使學(xué)生更加直觀的認(rèn)識和熟悉相關(guān)知識，促進對理論知識體系的理解和把握。以鏈?zhǔn)浇虒W(xué)模式為指導(dǎo)設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，把數(shù)字測圖實習(xí)、地籍測量與管理實習(xí)、地理信息系統(tǒng)實習(xí)、土地利用規(guī)劃實習(xí)內(nèi)容進行有機整合，盡量保持實習(xí)平臺和實習(xí)數(shù)據(jù)的一致性，促進學(xué)生對專業(yè)實踐技能的系統(tǒng)性認(rèn)知和把握。數(shù)字測圖實習(xí)和地籍測量與管理實習(xí)時均選用同一測區(qū)進行，并使用AutoCad平臺和CASS環(huán)境開展實習(xí)工作；地理信息系統(tǒng)實習(xí)則使用ArcGIS平臺并以前述兩個實習(xí)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，要求學(xué)生完成數(shù)據(jù)編輯、入庫、拓?fù)溴e誤檢查以及空間分析等工作；土地利用規(guī)劃學(xué)實習(xí)以地理信息系統(tǒng)實習(xí)數(shù)據(jù)庫成果為基礎(chǔ)，仍然應(yīng)用ArcGIS平臺進行規(guī)劃設(shè)計工作。注重采用最新版本的ArcGIS英文平臺作為學(xué)生的實驗軟件，同時編寫英文為主體的實驗指導(dǎo)書。學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)應(yīng)用英文軟件平臺，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)英文專業(yè)詞匯的主動性和自覺性，同時進一步強化學(xué)生記憶相關(guān)專業(yè)詞匯。針對每堂課的重點布置課后作業(yè)。課后作業(yè)在輔助學(xué)生鞏固所學(xué)知識的同時，也可檢驗學(xué)生的掌握知識水平和接受能力。針對個體差異、課堂接受能力較弱的學(xué)生，教師給予單獨輔導(dǎo)。

3成效與問題

3.1成效

3.1.1學(xué)生實踐技能有明顯提升通過新版英文GIS軟件平臺和英文教材進行理論和實踐教學(xué)工作，強化了理論與實踐教學(xué)的有機整合，改變了過去利用中文教材和中文版本GIS軟件教學(xué)中部分術(shù)語存在差別的問題，有利于學(xué)生及時掌握GIS軟件的最新功能；鏈?zhǔn)綄嵺`教學(xué)模式的應(yīng)用進一步提高了學(xué)生應(yīng)用GIS軟件平臺解決相關(guān)專業(yè)問題的能力，學(xué)生實踐技能有明顯提升。

3.1.2英語學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果有所提高雙語教學(xué)中理論與實踐教學(xué)均以英文為主體開展，學(xué)生能夠原汁原味的理解和掌握相關(guān)基本理論、方法和技能，實現(xiàn)GIS英文軟件平臺的無障礙應(yīng)用，提高了學(xué)生運用英文進行專業(yè)交流學(xué)習(xí)能力，英語學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果均有所提高。

3.1.3教師整體水平和教學(xué)能力明顯提高以雙語教學(xué)改革為契機，結(jié)合學(xué)校師資海外培訓(xùn)支持政策，鼓勵教師通過海外研修的方式提高自身業(yè)務(wù)水平和雙語教學(xué)能力，教師教學(xué)的積極性大大提升。目前學(xué)院已有30%以上的教師具有1a及以上海外研修經(jīng)歷，教師學(xué)術(shù)水平和雙語教學(xué)能力明顯提高，提高了整體教學(xué)質(zhì)量和水平。

3.2問題分析

3.2.1雙語教師師資力量有限由于雙語教學(xué)中采用英文原版教材，對教師的英文讀寫能力以及口語表達能力均有較高的要求。盡管我校該專業(yè)教師的博士化率達到70%以上，但是雙語教學(xué)中能夠取得明顯效果的均為擁有較長時間（尤其1a以上）海外訪學(xué)經(jīng)歷的教師，該部分教師所占比重目前依然較少，在進行雙語課程教學(xué)師資安排時面臨較大的困難。

3.2.2學(xué)生英語基礎(chǔ)限制目前，我校學(xué)生英語水平具有詞匯掌握能力相對較強、聽說能力相對較差的特點，甚至閱讀理解能力也需要加強。學(xué)生英文水平的參差不齊也導(dǎo)致教師難以把握雙語教學(xué)的進度，導(dǎo)致部分學(xué)生能夠接受，但也有部分學(xué)生反映學(xué)習(xí)難度較大，影響了整體教學(xué)效果。

3.2.3國外原版教材信息量相對較大，影響了學(xué)習(xí)積極性由于課程計劃設(shè)置中教學(xué)時數(shù)主要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和難度確定，不能因?qū)W生學(xué)習(xí)英語提供更多的學(xué)時。而國外原版教材信息量較大、專業(yè)術(shù)語多，要求學(xué)生利用更多的課外時間來進行學(xué)習(xí)，這也會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4對策與建議

4.1加大雙語課程教學(xué)師資培養(yǎng)與引進力度采用引進與培養(yǎng)相結(jié)合的模式，重點引進具有海外學(xué)習(xí)背景的高水平人才充實到師資隊伍中，同時通過訪問交流、海外進修、雙語課程海外培訓(xùn)等模式提高現(xiàn)有教師雙語教學(xué)能力。逐步提高雙語教學(xué)教師的比重。通過制定配套政策，在職稱評聘、評獎評優(yōu)等環(huán)節(jié)鼓勵教師參與雙語教學(xué)工作，提高積極性。

4.2針對學(xué)生英文水平不同，推行分層次教學(xué)模式打破以往傳統(tǒng)的按年級組織課堂教學(xué)模式，在地理信息系統(tǒng)雙語課程教學(xué)中推行完全學(xué)分制。通過開設(shè)不同英文水平的GIS雙語課程，由學(xué)生根據(jù)自身英語能力選擇確定，以便集中英文水平相當(dāng)?shù)膶W(xué)生開展雙語教學(xué)，提高教學(xué)效果。

4.3進一步優(yōu)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計在鏈?zhǔn)綄嵺`教學(xué)模式的指導(dǎo)下，進一步研究土地資源管理專業(yè)地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用領(lǐng)域，對相關(guān)實踐教學(xué)內(nèi)容和重點進行科學(xué)優(yōu)化，促使學(xué)生在掌握GIS基本理論和應(yīng)用技能的基礎(chǔ)上，強化面向土地資源領(lǐng)域的應(yīng)用，促進雙語教學(xué)中基礎(chǔ)理論、基本技能與專業(yè)應(yīng)用的有機結(jié)合。

4.4加強教學(xué)材料建設(shè)針對學(xué)生英文水平，制定有針對性的地理信息系統(tǒng)雙語課程教學(xué)計劃和大綱，通過采用國外原版教材結(jié)合課程教學(xué)計劃要求，明確不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。并有針對性的分層次編寫教案、課件以及實驗指導(dǎo)書，起到教學(xué)協(xié)調(diào)、相互促進的效果。

5結(jié)語

篇2

【關(guān)鍵詞】 GIS CorelDRAW 電力通信網(wǎng) 通信基礎(chǔ)資料 Web GIS

一、引言

電力通信網(wǎng)是一個包含多種通信設(shè)備、多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有電力系統(tǒng)行業(yè)特色的通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。而各種通信設(shè)備新舊混雜，種類繁多，配線情況復(fù)雜，多種網(wǎng)絡(luò)管理和維護設(shè)備共存，另外還有大量的接入設(shè)備和輔助配套設(shè)施。

為了使多種通信資源充分發(fā)揮其效能，利用通信資源具有的空間、地理分布特性，將地理信息系統(tǒng)和通信資源管理有機結(jié)合恰好能解決以上問題。

本課題將電力通信網(wǎng)繪制在地理背景圖上，從而使得通信光纜等線路和站點分布一目了然，同時記錄各類通信設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)和相關(guān)圖紙，并可對這些屬性數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)進行綜合處理和共享，點擊站點查看通信設(shè)備等資料。按照實際地理位置快速、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)資料，并對其進行有效的管理和維護。

二、地理信息系統(tǒng)（GIS）在通信領(lǐng)域的應(yīng)用

通信網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)的特點是量大而且與地圖的關(guān)系十分密切，以光纖網(wǎng)絡(luò)為例，管道資源、地理資源、光纜資源、機房設(shè)備都包含表征空間位置及拓?fù)潢P(guān)系的空間矢量信息，以及記錄具體內(nèi)容及本質(zhì)特征的屬性信息。改變傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)資源管理方式，能將這些數(shù)據(jù)全面直觀地在地圖上進行顯示，并能對相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析。利用GIS技術(shù)開發(fā)帶有地理信息的資源管理系統(tǒng)，將GIS技術(shù)應(yīng)用于通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理和資源管理，可以解決存在的實際問題，實現(xiàn)管理的規(guī)范化。

三、城南光纜地理信息圖的制作

3.1位圖和矢量圖概念

圖像根據(jù)記錄方式的不同，主要分為位圖格式和矢量圖格式兩大類。

位圖圖像是由固定的像素構(gòu)成，其中每一個像素都有其特定的位置和顏色值，圖像是像素（點）的集合，它以與屏幕相對應(yīng)的存儲單元來記錄和處理圖像。而位圖圖像的分辨率是由圖像的尺寸決定的，當(dāng)放大圖像尺寸時，分辨率降低。

矢量圖是以數(shù)學(xué)方式記錄圖形文件，圖形文件的大小也只是取決于對象所包含的數(shù)學(xué)公式的數(shù)量和復(fù)雜程度，與圖像的尺寸大小無關(guān)，對矢量圖形進行無限放大后，打印出的圖形，看上去仍然清晰、平滑。

3.2使用CorelDRAW作為繪制平臺的優(yōu)勢

（1）CorelDRAW有強大繪圖和處理功能

CorelDRAW具有獨特的制圖功效、卓越的圖形和文字編輯處理功能和非凡的地圖出版質(zhì)量，它不僅是一個很好的專題地圖繪圖軟件，而且是各種掛圖、專題圖制作、出版的一個軟件平臺。

（2）圖形文件小

同樣的數(shù)據(jù)量，CorelDRAW文件因為本身具有數(shù)據(jù)壓縮功能，比其它制圖軟件生成的文件大小要小的多。在海量的地圖數(shù)據(jù)中，必須考慮文件的大小，縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間。

（3）地圖打印

CorelDRAW可以方便地把地圖數(shù)據(jù)輸出成許多文件格式，這為各種各樣的地圖數(shù)據(jù)問的接口提供了方便。不僅如此，因為矢量圖生成文件比位圖要小很多，在地圖印刷過程中也帶來了其它制圖軟件不可比擬的優(yōu)越特性。

（4）具有插入對象功能

利用CorelDRAW軟件插入對象功能，可以在下一步制作通信基礎(chǔ)資料管理中添加各站點鏈接。

（5）圖層管理功能

用CorelDRAW繪制地理路徑圖，可將變電站、通信線路等要素分配到不同圖層。利用圖層管理可以將不同性質(zhì)的對象分別顯示操作，方便對地圖進行操作。

3.3用高清衛(wèi)星地圖作為底圖制作矢量地圖

用高清衛(wèi)星地圖作為地圖底圖，用CorelDRAW對城南范圍內(nèi)的高清衛(wèi)星地圖進行臨摹，制作成高精確性矢量地圖底圖，將大幅提成系統(tǒng)響應(yīng)時間，徹底解決打印輸出因位圖文件過大導(dǎo)致打印機長時間無響應(yīng)，同時增加衛(wèi)星地圖圖層后也解決了地圖更新問題。

3.4用CorelDRAW制作光纜路徑圖

綜合各種通信圖紙資料，選則線性繪制工具按實際地理位置繪制光纜

選擇CorelDRAW中的畫線工具貝塞爾或鋼筆，按圖例選擇不同光纜對應(yīng)的顏色。點擊對象管理器中的該光纜圖層，按照變電站與線路的相對位置及路徑，逐步繪制每條光纜，最終完成城南光纜路徑示意圖的繪制。

四、制作城南通信資源管理系統(tǒng)

通信網(wǎng)絡(luò)資源包括通信傳輸線路資源（光纜、電纜、管孔、交接箱等），傳輸設(shè)備資源（光端機、光配線架、數(shù)字配線架、主配線架等） 和其它信息（用戶設(shè)備、機房、儀器、儀表、電話用戶等）。目前電力通信網(wǎng)存在通信資料涉及的環(huán)節(jié)多，要記錄和管理的信息量大等特點，包含多種通信設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、配線復(fù)雜的特點。因此全面分析統(tǒng)計電力通信網(wǎng)所包含的基礎(chǔ)資料是建設(shè)通信資源管理的關(guān)鍵所在。

（1）制作主站綜合配線架對應(yīng)表

打開Excel制作表格。詳細(xì)填寫PCM和交換機開通的音頻、232、四線等端口對應(yīng)打線位置，標(biāo)注上口、下口打線線色、號碼以及所對應(yīng)各站。

（2）制作城南光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

打開CorelDRAW選取畫圖工具，繪阿爾卡特SDH和東信SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。繪圖時需按圖示用文字工具標(biāo)注155M、622M和2.5G帶寬。

（3）制作城南光纖系統(tǒng)圖

打開CorelDRAW，先按不同電壓等級添加變電站，新建不同光纜類型圖層，再按不同光纜類型對應(yīng)顏色和圖層，選取畫圖工具繪制光纜，在上面標(biāo)注資產(chǎn)所屬單位及公里長度、T接點等信息。完成繪制城南光纖系統(tǒng)圖。

（4）制作通信方式資料

在FrontPage中新建網(wǎng)頁，按通信處方式網(wǎng)頁模板添加方式，制作通信方式時需要注意方式對應(yīng)使用纖芯及所開通業(yè)務(wù)設(shè)備。

（5）制作光纖分配箱（ODF）示意圖

打開Excel制作表格。填寫每個變電站的光纖分配箱，確保和現(xiàn)場ODF實際情況保持一致。詳細(xì)記錄每個使用纖芯的方式及用途。

（6）制作DDF配線架及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)端口

打開Excel制作表格。DDF配線架和網(wǎng)絡(luò)端口與實際情況一致。詳細(xì)記錄每一對2M端口使用情況，對應(yīng)站端名稱及業(yè)務(wù)種類。

（7）制作主站及各變電站通信設(shè)備臺賬

打開Excel制作表格。填寫每個變電站的SDH、PCM、通信電源等設(shè)備資料型號、生產(chǎn)廠家、辦卡型號、投運日期等。同時根據(jù)通信基礎(chǔ)資料存放的對應(yīng)文件夾位置添加鏈接，實現(xiàn)可以在本站通信設(shè)備臺賬中以鏈接方式方便查詢本站全部基礎(chǔ)資料。

（8）制作城南通信光纜統(tǒng)計表

打開Excel制作表格。標(biāo)注光纜名稱、類型、鋪設(shè)方式、資產(chǎn)所屬單位、投運日期等資料進行全面統(tǒng)計。最后選取圖表首行，點擊排序和篩選選項中的篩選。實現(xiàn)圖表可按時間，光纜類型等條件進行選擇性查看。

4.1采用插入對象和鏈接法在城南光纜路徑示意圖上整合各站通信資料

首先制作Word文檔，在第一頁輸入變電站名稱。第二頁制作該變電站通信設(shè)備臺賬，在臺賬下方，輸入文字“該站端口表”“通信方式”點擊鼠標(biāo)右鍵添加鏈接，鏈接到上一步已經(jīng)制作完整對應(yīng)各站通信設(shè)備資料。

打開CorelDRAW光纜路徑圖文件，點擊編輯菜單選擇插入新對象，選擇由文件創(chuàng)建，選擇Word文檔，選中鏈接選項，完成鏈接，從而實現(xiàn)通信基礎(chǔ)資料和光纜路徑圖的整合。

五、網(wǎng)頁界面制作

首先打開FrontPage，導(dǎo)入網(wǎng)頁模板。代碼輸入完畢后，選擇設(shè)計視圖，然后點擊插入菜單，選擇插入圖片，再選擇插入flash，完成網(wǎng)頁界面制作。最后打開IE瀏覽器，完成基于地理信息的通信資源管理制作。

六、結(jié)論

本系統(tǒng)以地理信息為基礎(chǔ)，以通信資源為核心，以共享數(shù)據(jù)庫為依托，以Web和矢量繪圖為技術(shù)平臺，以鏈接法、插入對象法和圖層法為關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的資源分布地圖化、資源外觀可視化、數(shù)據(jù)分析空間化、資源管理動態(tài)化的管理要求，并提供了技術(shù)上保障，最大限度地發(fā)揮對關(guān)鍵維護事務(wù)的智能化支援，提高了管理質(zhì)量和工作效率。

參 考 文 獻

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篇3

關(guān)鍵詞：組件式地理信息系統(tǒng) 信息查詢 實置咨詢

中圖分類號：P208 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0201-02

1 組件式地理信息系統(tǒng)介紹

由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展以及它在地理信息系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計方法和思想也隨之發(fā)生了改變，于是組件式地理信息系統(tǒng)應(yīng)運而生。組件式地理信息系統(tǒng)是用幾個能夠完成不同功能的ActivX標(biāo)準(zhǔn)組件來實現(xiàn)各大功能模塊構(gòu)建而成的，這些標(biāo)準(zhǔn)組件可以完成諸如圖形編輯、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理等功能。這種標(biāo)準(zhǔn)組件的生產(chǎn)建立在相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)之下，具有良好的通用性和兼容性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用；各組件之間，均可通過如本設(shè)計中用到的Visual Studio 2008這一類的可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的地理信息系統(tǒng)。組件式地理信息系統(tǒng)開發(fā)方法大致可分為如下三種： 獨立的底層開發(fā)模式、單純的二次開發(fā)模式和集成二次發(fā)模式。而從目前的應(yīng)用上來看，集成二次開發(fā)模式已經(jīng)成為GIS 開發(fā)的主流。而組件式地理信息系統(tǒng)則是以這種集成二次開發(fā)模式為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的。

ArcGIS Engine是美國ESRI公司推出的用于建立自定義程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫，由ArcEngine Developer Kit和Arc-Engine Runtime 兩部分組成。包括基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)存取、地圖表達、開發(fā)組件及運行時選項等五部分。用戶可以使用ArcEngine將GIS功能嵌入到現(xiàn)有的應(yīng)用程序中，包括Microsoft Office的Word和Excel等產(chǎn)品中，也可以建立能分發(fā)給眾多用戶的自定義高級GIS 系統(tǒng)應(yīng)用程序。ArcEngine開發(fā)工具包（DeveloperKit）是一個基于組件的軟件開發(fā)產(chǎn)品，用于建立和部署自定義GIS和制圖應(yīng)用程序，使用ArcEngine開發(fā)工具包，開發(fā)人員在建立定制的地圖接口方面具有前所未有的靈活性。

2 設(shè)計的內(nèi)容

2.1 功能分為三大類：地圖的基本操作；查詢功能；空間分析功能

（1）地圖的基本操作：加載并顯示地圖，可對地圖進行大小縮放、移動、漫游等操作。

（2）查詢功能：能夠查詢學(xué)校各類服務(wù)設(shè)施、教學(xué)場所、宿舍區(qū)等的相關(guān)信息。本系統(tǒng)采用了兩種查詢方式：點擊查詢（通過點擊圖像上的任意地物所處的位置，查出該位置所屬地物的屬性信息）；屬性查詢（通過選擇待查詢的地物的屬性，找到查詢對象并高亮顯示其在地圖中的位置）。

（3）空間分析功能：系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖層間的緩沖區(qū)分析、圖上地物的距離面積量算等相關(guān)功能。

2.2 目標(biāo)

（1）以天津城建大學(xué)為例，建立校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)對天津城市建設(shè)學(xué)院的所有建筑信息的檢索查詢，可通過點擊、搜索菜單進行點擊查詢或進行屬性查詢來確定地物位置。

（2）可以直接在地圖上通過量算工具得到兩點間距離或者指定范圍的面積計算，實現(xiàn)不同圖層間的緩沖區(qū)分析功能。

2.3 程序工作的基本框架

見圖1。

2.4 功能需求

本設(shè)計中的系統(tǒng)主要由地圖操作子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)這三個部分組成。相關(guān)實現(xiàn)的功能模塊主要有：

（1）地圖操作模塊：地圖的縮放與漫游、圖層操作；

（2）信息查詢模塊：空間屬性信息查詢、地理實體相關(guān)信息點擊查詢；

（3）空間分析模塊：緩沖區(qū)分析、距離面積量算。

各個功能模塊與系統(tǒng)的聯(lián)系如圖2所示。

3 應(yīng)用實例

（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：采用ArcGIS中調(diào)入設(shè)計中所用的CAD數(shù)據(jù)文件--各地物圖形的數(shù)據(jù)， 將其轉(zhuǎn)化為ArcGIS可用的shp格式文件，將CAD文件進行格式轉(zhuǎn)換的方法有很多種，本設(shè)計中采用的屬性分層法。

（2）圖形屬性數(shù)據(jù)的整理、分類、修改：由于采用屬性分層的方法進行了對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，所得到的圖像文件繼承了原有數(shù)據(jù)中的屬性表，但是其中有很多屬性數(shù)據(jù)是無用的，所以我們要對對應(yīng)文件的屬性表進行修改、整理。

（3）界面設(shè)計：首先對系統(tǒng)主界面進行設(shè)計，打開visual studio 2008，在打開的界面上新建一個以C#為開發(fā)語言的工程，并添加將要用的ArcEngine相關(guān)組件。.在窗體中添加如下組件以實現(xiàn)相關(guān)功能。其次其他界面的設(shè)計，通過ArcEngine提供的控件可實現(xiàn)主要的地圖操作功能，所以筆者只做了查詢功能的相關(guān)界面設(shè)計。如屬性查詢功能，是一個GIS查詢系統(tǒng)必備的基本查詢功能，也是現(xiàn)下比較流行和實用的一項功能，使用者可以利用相關(guān)屬性定位，該屬性所屬實置。新建一個窗體，在窗體上添加三個lable控件、兩個combobox控件，一個textbox控件，一個listbox控件，一個groupbox控件，以及四個控制按鈕。

（4）功能實現(xiàn)：本系統(tǒng)中實現(xiàn)地圖的基本操作的功能是通過向ArcGIS Engine ToolbarControl中添加對應(yīng)的按鈕實現(xiàn)的。具體實現(xiàn)代碼見附錄。

將對應(yīng)代碼輸入程序最終可以將本系統(tǒng)用到的對應(yīng)功能按鈕添加進ToolBarControl控件中，最終程序?qū)崿F(xiàn)功能如圖3所示。

4 結(jié)語

組件式地理信息系統(tǒng)具有良好的通用性和兼容性等多種特性，可以在各種通用的開發(fā)環(huán)境（如C、C++、C#、VB等）中進行使用，因此對于該系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用越來越廣，本文運用ArcEngine相關(guān)組件開發(fā)了校園信息查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)了地圖的縮放與漫游、圖層操作，空間屬性信息查詢、地理實體相關(guān)信息點擊查詢，緩沖區(qū)分析、距離面積量算等功能。

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篇4

 

1 前言

 

在現(xiàn)今的辦公中，OA系統(tǒng)扮演者不可缺少的角色，我單位為了與時俱進，決定在2014年年底前部署好本單位的國土OA，依據(jù)我國的《電子政務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化指南》所提供的參考要求和結(jié)合我局各股室的實際工作中的特殊業(yè)務(wù)要求，我們決定以集中式架構(gòu)和分散式架構(gòu)的混合模式來啟動電子政務(wù)系統(tǒng)。政務(wù)系統(tǒng)大概分為四個層次：數(shù)據(jù)公共服務(wù)成、客戶端應(yīng)用層、應(yīng)用數(shù)據(jù)交戶層和網(wǎng)絡(luò)硬件層。

 

2 技術(shù)路線

 

(1)電子政務(wù)系統(tǒng)在已有數(shù)據(jù)建立中心的基礎(chǔ)上，升級建立業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、mapgis SDE、HTTP/FTP添加服務(wù)。

 

(2)在已有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過搭建構(gòu)建技術(shù)建立各項股室業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)矢量化應(yīng)用。

 

(3)實現(xiàn)map、CDA和數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成，網(wǎng)內(nèi)各個用戶端實現(xiàn)可擴展各類的應(yīng)用程序。

 

3 系統(tǒng)功能

 

(1)我局所自行設(shè)計的電子政務(wù)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)對我部門應(yīng)用業(yè)務(wù)流程的一個審批管理軟件。所設(shè)計的功能基本能滿足我局業(yè)務(wù)的需求，符合國土行業(yè)數(shù)據(jù)入庫、瀏覽、查詢、數(shù)據(jù)矢量化和分析的基本功能。基本融合了CAD、mpagis/arcgis技術(shù)，以SQL2005數(shù)據(jù)庫作為后臺支撐和維護，極大的方便了審管一張圖、基本信息查詢和流程的制度化綜合管理。

 

(2)公文傳輸系統(tǒng)的介紹。相關(guān)文件表明我局的網(wǎng)絡(luò)必須要使互聯(lián)網(wǎng)和國土廣域網(wǎng)必須實行物理隔離，就是只要上有國土廣域網(wǎng)的電腦必須購買相關(guān)的硬盤和隔離卡，實現(xiàn)各網(wǎng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)真正的物理隔離，提高國土數(shù)據(jù)真正的安全性。就是要求在數(shù)據(jù)的傳輸中要保證數(shù)據(jù)的安全、穩(wěn)定、不可泄露，而通過隔離卡的傳輸正好能為數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笞鎏柣A(chǔ)。而且能滿足我局政務(wù)系統(tǒng)各項業(yè)務(wù)的需求。

 

他基于國家保密局相關(guān)的技術(shù)要求，并采用好佳成熟的加密技術(shù)，自動生成客戶端使用的紅頭文件、 用戶硬件登入、轉(zhuǎn)發(fā)、接收、回饋、閱覽、查詢、歸檔和日志等功能，形成了一個數(shù)據(jù)較為安全性、完整性、便攜性。

 

4 關(guān)鍵技術(shù)

 

基于國土基層數(shù)據(jù)服務(wù)交換體系的數(shù)據(jù)資源整合技術(shù)

 

4.1 主要特點

 

國土基本數(shù)據(jù)錄入者與數(shù)據(jù)接收者的交互方式或過程，他們都是按照通過設(shè)計好的規(guī)則，通過某項數(shù)據(jù)傳輸，將整理的數(shù)據(jù)提交給另一方的過程。

 

由于數(shù)據(jù)是在不能的業(yè)務(wù)部門產(chǎn)生，在使用者的業(yè)務(wù)水平的差異、操作步驟的不規(guī)范、其產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)也極不相同，從數(shù)據(jù)交換各信息主體間共享數(shù)據(jù)的策略，面對面、中央數(shù)據(jù)方還有點對點的交互方式，我們對點對點方式的數(shù)據(jù)交換是指整個電子政務(wù)系統(tǒng)中的每個客戶點都要單獨為提供數(shù)據(jù)接收方提供數(shù)據(jù)點;

 

機房數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換方式在一個對應(yīng)的數(shù)據(jù)點上面進行交互，將各客戶端提交的數(shù)據(jù)集中到一個點上面進行交互，此后所有的客戶端數(shù)據(jù)必須進行在集中點上面交互。為了使提交的信息能夠準(zhǔn)確的查詢和數(shù)據(jù)的完整性和正確性，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸時必須進行數(shù)據(jù)的驗證。

 

4.2 硬件的基本架構(gòu)

 

電子政務(wù)系統(tǒng)信息交換體系是以國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，通過連接各級以及各級政務(wù)數(shù)據(jù)資源交換體系為橋梁，圍繞跨部門的業(yè)務(wù)協(xié)同，以管理端提交的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，確定部門間交換信息指標(biāo)及信息交換流程，實現(xiàn)不同股室間應(yīng)用系統(tǒng)的信息交換，形成股室間政務(wù)信息資源物理分散的交換模式，連接股室間橫向按需信息交換數(shù)據(jù)，集中式交換式架構(gòu)就是將各客戶端的輸入數(shù)據(jù)集中在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的提供者和信息的需求者通過訪問集中數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)信息的共享實現(xiàn)信息資源交換。應(yīng)用的時候可以連接應(yīng)用終端訪問共享信息實現(xiàn)部門間的數(shù)據(jù)交換方式。

 

4.3 應(yīng)用特點

 

數(shù)據(jù)集中式交換構(gòu)架是數(shù)據(jù)交換常用的設(shè)計模式，他也是大型應(yīng)用系統(tǒng)在設(shè)計數(shù)據(jù)交換時首先一種架構(gòu)，是基于信息集合的一種系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方式，適合于數(shù)據(jù)共享程度非常高、數(shù)據(jù)一致性和安全性要求高的跨部門應(yīng)用程序比如網(wǎng)站應(yīng)用系統(tǒng)等數(shù)據(jù)共事程度廣泛或數(shù)據(jù)一致性和安全性以及完整性要求高的應(yīng)用中。這幾種應(yīng)用模式的最大優(yōu)點是電子政務(wù)系統(tǒng)運行效率高、易管理、易維護。

 

數(shù)據(jù)分布式交換構(gòu)架相對于集中式交換而言，他能夠?qū)?shù)據(jù)交換時對集中數(shù)據(jù)的服務(wù)器產(chǎn)生的外溢壓力平攤到分布式交換架構(gòu)中涉及的各個應(yīng)用節(jié)點，大大地減輕各站點壓力。

 

該構(gòu)架可部署于性能要求不高、信息一致性不高的各部門間數(shù)據(jù)以及信息交換。這種應(yīng)用模式的優(yōu)點是能夠較大地、比較方便的部署于異構(gòu)系統(tǒng)之間，但維護成本是非常地高。

 

集中式構(gòu)架和分散式構(gòu)架合起來就是混合式構(gòu)架。由于各客戶端提供的信息數(shù)據(jù)水平的差異和數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用需求的有些差異，在同一個數(shù)據(jù)庫庫體，他不應(yīng)是一個單一的數(shù)據(jù)交換模式，而是有很多種模式的數(shù)據(jù)組合。

 

在初期的建設(shè)規(guī)劃時，應(yīng)該要根據(jù)實際應(yīng)用需求特點進行臺理布局，充分發(fā)揮兩種交換模式的特點解決特定的問題。

 

4.4 應(yīng)用特點

 

各股室的日常信息和信用數(shù)據(jù)公開共享平臺基于上圖的總體技術(shù)架構(gòu)進行構(gòu)建，實現(xiàn)了廣域網(wǎng)信息和信用數(shù)據(jù)的整合和共享，為公眾提供“一站式”項目信息綜合檢索及快速定位的項目信息和信用獲取服務(wù)，為建立信用信息互認(rèn)共享和成果運用機制奠定基礎(chǔ)，推動了部門間建立信息互認(rèn)機制形成“一處失信、處處受制”的信用監(jiān)管體系提供了必要的信息技術(shù)手段。

篇5

關(guān)鍵詞：笛卡爾切割單元法；環(huán)境影響評價；地理信息系統(tǒng)；可視化；地面水環(huán)境

中圖分類號： TP391.9

文獻標(biāo)志碼：A

Abstract：

The numerical simulation of pollution dispersion within complex river course and its visualization on Geographic Information System （GIS） are very important to surface water Environmental Impact Assessment （EIA）. But there still remain many difficulties and problems， such as grid generation， numerical simulation model of pollution dispersion and the visualization of result. To resolve these problems of area river pollution calculation and GISbased visualization for point source side discharge situation， the ways of surface water EIA visualization based on Cartesian cut cell method were presented. The Cartesian cut cell method was applied to generate grid， by using cut cell intersection point chasing algorithm and choosing approach of background Cartesian grid in river course boundary， the Cartesian grids of complex river course were achieved. A selfadaptive grids refinement algorithm with steady state pollution decay model was proposed. Based on unstructured Cartesian grids， a point source river water pollution simulation model of side discharge was provided and an area filling algorithm was developed to achieve the visualization of EIA result. Through the visualization and analysis of a river pollution EIA example， the practicability and efficiency of the proposed methods were confirmed.

Key words： Cartesian cut cell method； Environmental Impact Assessment （EIA）； Geographic Information System （GIS）； visualization； surface water environment

0引言

基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System， GIS）的地面水環(huán)境影響評價可視化能夠準(zhǔn)確直觀地分析污染物排放對河流水體環(huán)境質(zhì)量的影響，其可視化的實時性對于提高環(huán)境影響評價（Environmental Impact Assessment， EIA）效率及快速響應(yīng)能力具有十分重要的意義。

目前，基于GIS的環(huán)評可視化研究集中于大氣環(huán)境[1-4]，地面水環(huán)境的GIS環(huán)評可視化仍是一個尚待實現(xiàn)的難點問題。其難點主要在于以下幾方面：1）與大氣環(huán)境的開放性空間不同，地面水存在于由復(fù)雜河道系統(tǒng)構(gòu)成的封閉空間內(nèi)，在GIS中完成復(fù)雜河道的輪廓提取與輪廓線內(nèi)網(wǎng)格生成是一個非常復(fù)雜的問題；2）河道中污染物擴散模型與河道幾何信息密切相關(guān)，平直河流與彎曲河流需采用不同的衰減模式且依賴人為簡化推定，無法適用于復(fù)雜河道系統(tǒng)的區(qū)域計算；3）地面水環(huán)評計算結(jié)果的可視化顯示嚴(yán)格限定于河道輪廓內(nèi)，其基于GIS可視化的難度遠(yuǎn)超大氣環(huán)境。

切割單元法是一種近年來發(fā)展起來的二維復(fù)雜區(qū)域網(wǎng)格剖分方法，其基本思想是采用笛卡爾背景網(wǎng)格與實體輪廓線求交以得到切割單元網(wǎng)格及輪廓線內(nèi)網(wǎng)格[5-6]。該方法主要應(yīng)用于二維流場的數(shù)值計算中[7-9]，結(jié)合分層切片算法后也可應(yīng)用于三維復(fù)雜形體的網(wǎng)格剖分與物理場可視化[10]。

針對基于GIS地面水環(huán)評可視化的難點1），本文提出了基于切割單元法的復(fù)雜河道非結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格生成方法。針對難點2），本文提出了基于河流彎曲系數(shù)判斷的點源岸邊排放污染物濃度擴散算法，實現(xiàn)了依據(jù)河流自然地理情況的混合過程段復(fù)雜河道污染物擴散濃度計算。針對難點3），本文提出了基于非結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格的河流污染物區(qū)域填充算法。應(yīng)用上述方法開發(fā)了基于GIS的環(huán)評可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)了復(fù)雜河道系統(tǒng)點源岸邊排放的環(huán)評可視化。

1.2被河道輪廓線包圍的背景網(wǎng)格節(jié)點集的選擇

完成背景網(wǎng)格與河道輪廓線的切割后，背景網(wǎng)格被分成3類：河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格、河道輪廓線外網(wǎng)格和邊界切割網(wǎng)格，而其中的河道輪廓線外網(wǎng)格作為無用網(wǎng)格需要加以刪除。

在刪除無用網(wǎng)格過程中，首先需要判斷哪些背景網(wǎng)格節(jié)點被河道輪廓線包圍。如采用常用的點與多邊形包含關(guān)系判斷算法，則對于折線段數(shù)量巨大的復(fù)雜河道存在著判斷效率低下的缺點。因此，本文采用了基于凸包的點集與多邊形包含關(guān)系判斷方法[11]來判斷背景網(wǎng)格節(jié)點與河道輪廓線之間的包含關(guān)系。通過計算背景網(wǎng)格節(jié)點集的凸包[12]，得到被河道輪廓線包圍的背景網(wǎng)格節(jié)點集，并將除該節(jié)點集以外的背景網(wǎng)格刪除。

1.3碎片切割單元的合并

通過笛卡爾切割單元法得到的河道網(wǎng)格由河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格單元與邊界切割網(wǎng)格單元組成，但當(dāng)某一個切割單元被切割得過于細(xì)小時，將導(dǎo)致后續(xù)計算與可視化顯示效率的降低。需采用切割單元合并技術(shù)將碎片化的細(xì)小切割單元與其相鄰網(wǎng)格單元合并。將一個大網(wǎng)格單元與一個碎片切割單元合并，產(chǎn)生一個新的切割網(wǎng)格單元。如圖2（a）所示，灰色部分為河道輪廓線內(nèi)部，河道輪廓線段n及n+1與背景網(wǎng)格切割后得到切割單元i、 j及k，其中單元j為碎片單元，通過切割單元的合并得到如圖2（b）所示合并切割單元i。具體算法如下：

步驟1遍歷切割單元鏈表，判斷每一個切割單元的節(jié)點數(shù)，若節(jié)點數(shù)等于4則不需要被合并直接進入步驟4。若節(jié)點數(shù)小于4則進入步驟2。

步驟2對于待合并碎片切割單元，基于切割單元內(nèi)輪廓線段的斜率選擇其相鄰合并單元。如圖2（a）所示，碎片切割單元j的節(jié)點數(shù)小于4，比較其右側(cè)及下方的切割單元i、k中輪廓線段的斜率，由于右側(cè)單元i中的輪廓線段斜率與單元j相同，基于使合并后單元內(nèi)切割線為同一線段且盡可能長的原則，其適合的相鄰合并單元為i。

步驟3當(dāng)相鄰合并切割單元被確定后，將其與待合并碎片切割單元作為一個單元存入合并單元鏈表中。

步驟4對下一個切割單元執(zhí)行步驟1的判斷，直至完成對切割單元鏈表的遍歷。

以上算法的時間復(fù)雜度為O（n）。

2.2河道輪廓線內(nèi)非結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格生成

在水環(huán)境評價數(shù)值模擬中，其污染物擴散與排放口位置、河道屬性及流速等環(huán)評參數(shù)密切相關(guān)。而切割單元法生成的河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格為結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格，其網(wǎng)格間距等于背景網(wǎng)格的間距。將固定間距的河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格應(yīng)用于不同關(guān)心區(qū)域長度、不同河流類型及環(huán)評參數(shù)的污染物計算，無法兼顧數(shù)值計算及可視化顯示的精度與效率。若減小背景網(wǎng)格間距將造成切割單元交點追蹤計算量的增大及碎片切割單元數(shù)目的增加，而增加背景網(wǎng)格間距又會導(dǎo)致河道局部信息丟失及降低計算精度。

針對這種情況本文采用了自適應(yīng)網(wǎng)格加密及稀疏算法，對通過切割單元法得到的河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格進行局部加密與稀疏，生成非結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格，以提高環(huán)評計算與可視化的準(zhǔn)確性及效率。具體算法如下：

步驟1人機交互輸入環(huán)評參數(shù)、排放點源坐標(biāo)及其河岸屬性，沿水流方向從排放口至關(guān)心區(qū)域邊界將評價河道劃分為不等長的N段河段，距排放口越近河段長度越短。將輸入的相關(guān)參數(shù)存入環(huán)評參數(shù)表中。

步驟2搜索合并單元鏈表，從排放點開始，在與排放點屬于河岸同側(cè)的邊界切割單元中尋找最接近第i（i=1，2，…，N）段河道上下游邊界處的2個切割單元，并在合并單元鏈表中標(biāo)記其屬于第i個河段。讀取每個單元中屬性為背景網(wǎng)格點的2個節(jié)點坐標(biāo)。以2個切割單元中的4個背景網(wǎng)格點坐標(biāo)值為關(guān)鍵值查詢河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格單元鏈表，找出分別包含這4個網(wǎng)格點的2個河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格單元，并以位于河段上游及下游處的這2個河道輪廓線內(nèi)網(wǎng)格單元為檢測單元。

4結(jié)語

本文引入基于切割單元法的復(fù)雜河道笛卡爾網(wǎng)格生成方法，在復(fù)雜河道點源岸邊排放污染物擴散模型的基礎(chǔ)上，提出了污染物濃度值區(qū)域填充算法，實現(xiàn)了基于GIS的復(fù)雜河道點源岸邊排放環(huán)評可視化。實驗結(jié)果表明，通過自適應(yīng)加密與稀疏算法生成的河道輪廓線內(nèi)非結(jié)構(gòu)化笛卡爾網(wǎng)格很好地兼顧了環(huán)評可視化的精度與效率，可準(zhǔn)確、快速、直觀地反映復(fù)雜河道污染物濃度分布狀況。而如何將本文所提方法由二維擴展至三維水質(zhì)模型，則是下一步的研究重點。

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篇6

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）；礦產(chǎn)資源；評價

中圖分類號：G202 文獻標(biāo)識碼：A

隨著找礦難度和找礦風(fēng)險的增大，礦床勘查和開發(fā)成本的提高，找礦勘探效率的降低，人們開始探尋礦產(chǎn)勘查的新理論、新技術(shù)和新方法，于是，便出現(xiàn)了運用地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡稱GIS)進行礦產(chǎn)資源評價。

1 GIS 應(yīng)用于礦產(chǎn)資源預(yù)測的作用及優(yōu)勢

地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機硬、軟件支持下，以采集、存儲、管理、分析、描述和應(yīng)用與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，GIS 作為在礦產(chǎn)資源評價中的強有力的工具，有著眾多不可比擬的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用。

中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)學(xué)地質(zhì)遙感地質(zhì)研究所開發(fā)了金屬礦產(chǎn)資源評價分析系統(tǒng)(MORPAS)。武警黃金指揮部白萬成等研制成功了用于區(qū)域找礦靶區(qū)預(yù)測的GIS專家系統(tǒng)(DPIS)。安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局開展了GIS應(yīng)用于安徽東部地區(qū)金礦資源評價的研究。陳石羨利用MAPGIS對鄂東南地區(qū)鐵礦資源進行了預(yù)測，取得了較好的效果。它的具體優(yōu)勢在于：

1.1 強大的數(shù)據(jù)管理功能

GIS數(shù)據(jù)庫可完成遙遠(yuǎn)的地學(xué)信息綜合管理，在礦產(chǎn)資源評價中涉及的有關(guān)地質(zhì)、地物、地化、遙感信息通過數(shù)字化后進入系統(tǒng)，可長期保存，保障了礦產(chǎn)資源評價的順利和有效的開展。

1.2 高效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能

在圖件上可精確地統(tǒng)計各種地質(zhì)體空間幾何屬性,如面積、周長等,有助于定量研究地質(zhì)問題,完成手工操作不能完成的工作。還可在不用進行地質(zhì)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的情況下,對數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計,減少礦產(chǎn)預(yù)測中的人為因素。

1.3 強大的空間分析能力

GIS提供的空間分析(疊加、包含、相鄰關(guān)系、緩沖區(qū)、地形分析)及空間信息計算(面積、周長、距離等)等功能,實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以進行的對各種地質(zhì)體的多種空間關(guān)系的定量分析。

1.4 便捷的模型可視化功能

利用DEM、TIN模型完成各種空間測量科學(xué)數(shù)據(jù)的可視化，可方便地將成礦信息數(shù)據(jù)處理與GIS可視化結(jié)合起來。同時，GIS能夠保證成礦預(yù)測的過程可視化，將成礦預(yù)測工作可視化。

1.5 快捷地完成空間信息查詢、檢索

既可根據(jù)專題屬性，如地質(zhì)圖層中檢索巖漿巖地質(zhì)體，又可完成不同專題數(shù)據(jù)空間交互條件查詢，如檢索出某含礦地層中礦床數(shù)等。

2 應(yīng)用GIS進行礦產(chǎn)資源預(yù)測的方法及思路

在現(xiàn)代成礦科學(xué)理論指導(dǎo)下，以可靠的野外地質(zhì)調(diào)查第一手資料為基礎(chǔ)，廣泛運用新的技術(shù)手段研究地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、化探、遙感等綜合信息與礦產(chǎn)的關(guān)系，通過綜合信息研究區(qū)域構(gòu)造運動、巖漿活動、變質(zhì)作用、成礦作用的時間、空間演化規(guī)律，總結(jié)礦床的綜合控礦因素及找礦標(biāo)志信息，形成礦床綜合信息找礦模型，然后運用計算機統(tǒng)計預(yù)測方法進行遠(yuǎn)景區(qū)的成礦有利性及資源潛力定量評價。具體步驟包括：一般基于GIS地質(zhì)礦產(chǎn)資源評價可采用6步法：

2.1 搜集資料

搜集研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地質(zhì)、礦點分布、地下巖性和構(gòu)造、地球化學(xué)、航磁、重力等地球物理和遙感等資料。如有可能，在缺乏資料的地區(qū)可補充采集資料，據(jù)此進行綜合研究確定現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境。

2.2 確定礦床類型

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境與全球范圍內(nèi)已知的某種礦床類型有關(guān)的或與研究區(qū)內(nèi)已知的礦床礦點地質(zhì)環(huán)境進行對比，確定在以上地質(zhì)環(huán)境中可能形成的礦床類型。

2.3 建立這些礦床的描述性模型

從每一個描述性模型中，選擇出能確定該類型礦床存在與否的重要標(biāo)志和一般性標(biāo)志并將其定量化。

2.4 建立數(shù)據(jù)庫

用第一步搜集到的信息建立數(shù)據(jù)庫（空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫)，并用GIS實現(xiàn)集成管理與靈活檢索。建庫時要解決現(xiàn)存數(shù)據(jù)的集成問題: 比例尺、定位與投影方式、數(shù)據(jù)精度與格式等。

2.5 確定礦床類型

用GIS技術(shù)根據(jù)所建立的模型對數(shù)據(jù)庫中的多源地學(xué)信息進行分析處理，判別標(biāo)志是否存在以及各種判別標(biāo)志的區(qū)域分布和相對重要程度，然后進行綜合分析與評價，確定每個礦床類型出現(xiàn)的有利程度。

2.6 編制預(yù)測圖件

從搜集資料到第三步建立礦床的描述性模型與傳統(tǒng)的綜合評價方法是相同的?；贕IS的礦產(chǎn)資源評價的主要任務(wù)是在對研究區(qū)的資料充分研究的基礎(chǔ)上，確定合適的數(shù)據(jù)源、建立合理有效的GIS數(shù)據(jù)庫、單個空間關(guān)系的確定和量化以及多個空間關(guān)系集成。

3 需要解決的關(guān)鍵問題

3.1 豐富的、高質(zhì)量的空間與非空間數(shù)據(jù)是礦產(chǎn)資源評價的基礎(chǔ)

利用GIS進行礦產(chǎn)資源預(yù)測評價的基本要求，用于基本分析的數(shù)據(jù)最少要包括基本地質(zhì)數(shù)據(jù)(地質(zhì)、地球物理、遙感)、點數(shù)據(jù)庫(巖石物理特性、地球化學(xué)、礦床點)以及一系列基礎(chǔ)專題數(shù)據(jù)復(fù)合而成的綜合數(shù)據(jù)(土壤地質(zhì)、變質(zhì)巖、構(gòu)造帶等)。由于原始數(shù)據(jù)是由不同單位在不同時間段所采取不同的采集及分析方法而獲得的，因此，必然造成同一研究區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)具有不同的比例尺、不同的精度、不同的投影方式及不同的存儲方式。因此，在應(yīng)用GIS技術(shù)進行綜合分析之前，必須對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，如投影變換、格式轉(zhuǎn)換，以保證建立高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

3.2 多源地學(xué)信息的管理是有效評價的保證

地質(zhì)信息是礦產(chǎn)資源評價的基礎(chǔ)信息，其主要來源是地質(zhì)圖，在GIS中分空間信息及屬性信息進行管理。如果是建立區(qū)域綜合地學(xué)信息系統(tǒng)，就要存儲地質(zhì)圖上的全部信息。如果單純?yōu)橘Y源評價，地質(zhì)圖在數(shù)字化前要進行簡化。由于處理的需要，地質(zhì)圖的信息適合用矢量型GIS，即將空間信息分成點、線和面進行存儲，為了便于操作與管理，可將數(shù)據(jù)按邏輯類型或?qū)I(yè)屬性分成不同的層進行組織。

3.3 找礦信息的量化與轉(zhuǎn)換

GIS可理解處理的形式主要指將成礦信息用具有空間拓?fù)潢P(guān)系的點、線、面及相應(yīng)的屬性描述的圖層表示。地球物理(重力、航磁等)、地球化學(xué)、遙感信息經(jīng)一定的數(shù)學(xué)方法處理，得出或推斷出與成礦有關(guān)的圖形信息。對于地質(zhì)信息，通過GIS提供的屬性檢索、空間信息的量算以及疊加、緩沖等空間分析功能，可幫助完成從地質(zhì)信息提取成礦信息的過程。

3.4 礦產(chǎn)資源評價的空間分析方法

用于礦產(chǎn)資源的空間分析方法根據(jù)研究區(qū)的工作程度的差別，可大致分成兩類：經(jīng)驗的和理論的。前者利用已知礦床，后者利用礦床和成因模型。在工作程度較高，數(shù)據(jù)比較豐富的地區(qū)，可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法；在沒有已知礦床或已知礦床很少的情況下，信息是由遙感和地球物理數(shù)據(jù)推斷而來，模型僅以地學(xué)專家的概念想法存在時，數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法就不能使用。而只能采用簡單的分級和知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，不管是那種方法，其主要目的是定量化的表示相關(guān)的專題關(guān)系，最終對若干個專題關(guān)系進行集成分析生成一副預(yù)測圖。多數(shù)GIS為基礎(chǔ)的礦產(chǎn)預(yù)測集中研究，對多個專題關(guān)系進行綜合分析。布爾邏輯、代數(shù)方法、貝葉斯、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是幾種常用的方法。

總之，雖然目前一些基于GIS開發(fā)的預(yù)測系統(tǒng)還處于試運行階段，也存在一些問題，但從它們用于已知礦床所取得的成果看，其預(yù)測結(jié)果有很高的可信度。因此，GIS在礦產(chǎn)資源的定量和定性評價中都有很廣闊的前景。

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篇7

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；虛擬現(xiàn)實；國土資源管理；三維地理信息系統(tǒng)

1 引言

在國土資源管理領(lǐng)域中，二維地理信息系統(tǒng)的大量應(yīng)用取得了可喜的成果，有了充實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，但也存在著二維地學(xué)特征無法表述的信息，這是傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)無法逾越的瓶頸，例如：在進行土地、礦產(chǎn)規(guī)劃以及在研究和計算地下礦產(chǎn)資源儲量的過程中，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)顯得力不從心。

通過地理信息技術(shù)以及三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，這些問題就迎刃而解了。使用地理信息系統(tǒng)建立地理信息數(shù)據(jù)庫，對重點區(qū)域目標(biāo)進行采樣，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立三維模型成為了一種很好的解決問題手段。這里就對這兩種技術(shù)在國土資源管理中的具體應(yīng)用談一下看法，希望與大家共同交流和探討，并得到指正。

2 地理信息系統(tǒng)簡介

在我國，地理信息系統(tǒng)（GIS）于60年代中期開始形成并逐漸發(fā)展起來。地理信息系統(tǒng)脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存貯、分析和顯示地理信息的功能。

地理信息系統(tǒng)主要由地理信息數(shù)據(jù)、軟件環(huán)境、硬件環(huán)境組成。

現(xiàn)在，很難將地理信息系統(tǒng)作為單一獨立的系統(tǒng)提出，現(xiàn)在的地理信息技術(shù)具有如下的特征：地理信息系統(tǒng)、遙感、以及全球定位系統(tǒng)三者結(jié)合應(yīng)用日益緊密；空間數(shù)據(jù)的表達更加趨向復(fù)雜，更加趨向于三維化；要求更為智能化的專家輔助決策系統(tǒng)；系統(tǒng)功能的開發(fā)應(yīng)用以及組件式開發(fā)應(yīng)用；地理信息系統(tǒng)應(yīng)用更加趨向于網(wǎng)絡(luò)化，更加強調(diào)與用戶進行交互的功能。

現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)朝著多元化的方向發(fā)展，可以說這種技術(shù)已經(jīng)成為了時下最為熱門的邊緣交叉學(xué)科，應(yīng)用前景很廣闊。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來興起的一種新型信息技術(shù)，它集多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進技術(shù)為一體，是當(dāng)今前景最好的計算機技術(shù)之一。它利用計算機技術(shù)生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過使用各種交互設(shè)備，同虛擬環(huán)境中的實體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進的數(shù)字化人機接口技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，其主要特征是：操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。

“人工現(xiàn)實”、“遙在”、“虛擬環(huán)境”、“賽伯空間”等都是虛擬現(xiàn)實的不同表述形式。

利用個人計算機和低級工作站進行仿真，將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口。通過各種輸入設(shè)備實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實世界的充分交互，這種系統(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，組成靈活，易于普及推廣，是一套經(jīng)濟實用的系統(tǒng)。

4 地理信息系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實結(jié)合應(yīng)用技術(shù)

(1) 虛擬地理環(huán)境（VGE）

虛擬環(huán)境是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心?！俺两校↖mmersion）”是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)區(qū)別于其他計算機應(yīng)用系統(tǒng)的典型特征。

(2) 三維地理信息系統(tǒng)（3D-GIS）

3D-GIS即基于地理信息系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，這項技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字虛擬城市等方面得到應(yīng)用。GIS技術(shù)的發(fā)展成熟，及其可視化的發(fā)展趨勢，使得基于GIS技術(shù)的虛擬現(xiàn)實在越來越多的方面得到重視，并在越來越多的領(lǐng)域得到初步的應(yīng)用。

目前，該項技術(shù)已經(jīng)在國土相關(guān)領(lǐng)域開展應(yīng)用，發(fā)展前景相當(dāng)樂觀。

(3) 3D-GIS系統(tǒng)開發(fā)簡介

目前基于GIS的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要開發(fā)工具包括三大方面：

傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)開發(fā)工具：包括ArcGIS、MapInfo、SuperMap等；

專門的3DGIS軟件,如國內(nèi)靈圖公司的VRMap,美國Alberta大學(xué)開發(fā)的 MR等；

專業(yè)的3D游戲開發(fā)工具，如OpenGL、Direct等。

5 應(yīng)用簡介

(1) 在國土規(guī)劃工作中的應(yīng)用

國土規(guī)劃是對虛擬現(xiàn)實技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，政府規(guī)劃部門、工程技術(shù)人員和各界人士可以通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，從不同的角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，獲得前所未有的直觀感受，這是傳統(tǒng)的表現(xiàn)手段沙盤、效果圖、平面圖等所不能達到的。而且打破了專業(yè)人士和非專業(yè)人士之間溝通的障礙，使得各部門能通過統(tǒng)一的仿真環(huán)境進行交流，能更快地找到問題、達成共識和解決一些設(shè)計中存在的缺陷。

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將三維地面模型（DTM）、正射影像（DOM）和地理信息矢量數(shù)據(jù)及建立成功的三維立體模型融合在一起，再現(xiàn)城市建筑及城市模型，用戶在計算機屏幕前可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，可以進行查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列圖形及地理信息系統(tǒng)相關(guān)的操作，滿足國土資源管理由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實的可視化發(fā)展需要，為規(guī)劃設(shè)計工作提供可視化空間地理信息服務(wù)。在國土規(guī)劃中系統(tǒng)應(yīng)用效果圖如圖所示。

該系統(tǒng)的設(shè)計采用了目前流行的GIS軟件，采用Direct技術(shù)構(gòu)建三維虛擬環(huán)境，采用專門的軟件對真實物體進行切片等仿真處理，達到了身臨其境的真實演示應(yīng)用效果。

(2) 在礦產(chǎn)資源儲量管理工作中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源儲量管理工作是國土資源領(lǐng)域中另外一個迫切需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用要求。

以往在礦產(chǎn)資源儲量計算的過程中，進行了大量的物探及化探工作，收集了大量的地質(zhì)相關(guān)圖紙，專家們根據(jù)這些資料和一些科學(xué)公式及多年經(jīng)驗，對一礦區(qū)進行儲量的核算。這種測算的方式顯然已經(jīng)不能滿足管理部門的要求了，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計并表示礦體特征，根據(jù)國際公認(rèn)的儲量計算模型計算礦產(chǎn)資源儲量是一個很不錯的解決方案，我們在實際工作過程中使用這些技術(shù)進行了礦產(chǎn)資源儲量的計算，達到了滿意的效果。在實際工作過程中，我們采用了一款三維分析性能良好的軟件，下圖是軟件應(yīng)用的具體顯現(xiàn)。

6 結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是一門已經(jīng)廣泛應(yīng)用的交叉學(xué)科，其發(fā)展成熟，可對應(yīng)用及管理工作提供有效的支持。

虛擬現(xiàn)實是一門新興的技術(shù)，國內(nèi)對這項技術(shù)尚屬于研究階段，但現(xiàn)在已經(jīng)有可喜的進展了，一些公司已經(jīng)開發(fā)出了采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)，甚至已經(jīng)開展了廣泛的應(yīng)用。它的研究內(nèi)容涉及到人工智能、計算機科學(xué)、電子學(xué)、傳感器、計算機圖形學(xué)、智能控制、心理學(xué)等。有朝一日，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)成為一種對多維信息處理的強大系統(tǒng)，成為人們進行思維和創(chuàng)造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。

在國土資源管理領(lǐng)域中，應(yīng)用功能強大的地理信息系統(tǒng)技術(shù)和更加真實表現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，一定會帶來更大的應(yīng)用收益。

參考文獻

[1]王煒,包衛(wèi)東,張茂軍,等.《虛擬仿真系統(tǒng)導(dǎo)論》.國防科技大學(xué)出版社.

篇8

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)環(huán)境GIS分布式

地理信息系統(tǒng)是融計算機圖形和數(shù)據(jù)庫于一體的有關(guān)信息的集合。它把地理位置和相關(guān)屬性信息圖文并茂地輸出給用戶。用戶借助其可視化表達可進行各種輔助決策。地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生改變了傳統(tǒng)的信息處理方式使人們處理信息由數(shù)值領(lǐng)域進入到了空間領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)一直與信息技術(shù)息息相關(guān)。隨著分布式計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，分布式計算技術(shù)作為一個能夠承載地理空間信息的平臺，已成為目前GIS發(fā)展的最重要的方向。分布式地理信息系統(tǒng)是建立在分布式空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上由一組分布式服務(wù)器協(xié)同為客戶端提供地理信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)能夠有效地管理一個大的地理區(qū)域復(fù)雜的污染源信息，詳細(xì)分析區(qū)域環(huán)境影響諸因素的變化情況，以及主要污染物的地理屬性和特征等。

一、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的特點

（一）隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速普及，依賴網(wǎng)絡(luò)獲取信息擴大地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。將網(wǎng)絡(luò)軟件通過普通瀏覽器，享用地理空間信息服務(wù)，從而降低數(shù)據(jù)散發(fā)成本。比如數(shù)字地圖的出現(xiàn)，使得人們得以拋棄傳統(tǒng)的印刷地圖，可以在網(wǎng)絡(luò)上簡便地查詢地點和路線。對同一區(qū)域不同時段，不同的環(huán)境影響因素進行特征疊加，分析區(qū)域質(zhì)量演變與其它諸因素之間的相關(guān)系。對區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進行預(yù)測。此外可在一張地塊地圖上顯示重點污染源的位置及其對環(huán)境的影響。

（二）實現(xiàn)資源共享。為實現(xiàn)信息的共享，建立面向用戶的、資源共享的開放式網(wǎng)絡(luò)。具有強大的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能充分利用網(wǎng)絡(luò)的功能模塊結(jié)合選定的環(huán)境監(jiān)測模型可以對多源環(huán)境信息進行處理從中發(fā)現(xiàn)環(huán)境演變的動態(tài)規(guī)律，建立科學(xué)的監(jiān)測模型，實現(xiàn)對環(huán)境的綜合動態(tài)監(jiān)測。

（三）速度快，精度高。利用網(wǎng)絡(luò)分布技術(shù)可以將數(shù)據(jù)與地圖相關(guān)聯(lián)建立拓?fù)潢P(guān)系進行空間分析，實現(xiàn)對各類專題地圖輔助決策和管理。不僅節(jié)省大量的人力、物力、財力最主要的是獲得成果的速度快精度高。

（四）透明性，位置透明，即用戶不需知道文件和數(shù)據(jù)庫的位置，資源的名字資源無須更名就可自由地在系統(tǒng)中流動外界不需要知道系統(tǒng)為使資源均衡而改變對象的位置。系統(tǒng)可以隨意地為文件進行附加拷貝而無須用戶知道，并且在用戶沒有感覺的情況下并行發(fā)生。隱藏數(shù)據(jù)表示和調(diào)用機制的異同，可以將出錯和恢復(fù)事件隱藏在對象內(nèi)部，以達到糾錯的目的。

二、網(wǎng)絡(luò)式地理信息系統(tǒng)的主要表現(xiàn)方法

（一）DCOM的分布式網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)

1.具有數(shù)據(jù)管理功能：（1）由關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)，地理空間數(shù)據(jù)以義件的形式存儲，由空間數(shù)據(jù)管理軟件包進行空間操作。地理空涮數(shù)據(jù)文件和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之唰以指針或關(guān)鍵詞建立聯(lián)系；（2）對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行完善，統(tǒng)一管理屬性和空間數(shù)據(jù)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中引入面向?qū)ο蠹夹g(shù)，建立對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或純對象數(shù)據(jù)庫，對象和底層表示分離，空間屬性和非空間屬性定位平等，實現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的一體化管琿。隨著技術(shù)進步，客戶端能采用新的協(xié)議，利用web技術(shù)完善地理信息系統(tǒng)的新技術(shù)，能夠在瀏覽器上顯示多媒體數(shù)據(jù)，而WebGIS中的信息通過交互操作，對空間數(shù)據(jù)進行查詢和分析。用戶可以瀏覽站點上的空間數(shù)據(jù)，進行各種空間數(shù)據(jù)檢索和空間分析。

2.分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的表現(xiàn)方法：（1）插件方法。利用布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一些簡單的操作都需要服務(wù)器完成并將結(jié)果返回。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量較高，就需要利用插件技術(shù)，利用能夠同瀏覽器交換信息的軟件，將一部分服務(wù)的功能轉(zhuǎn)移到客戶端，加快了用戶操作的反應(yīng)速度，減少了網(wǎng)絡(luò)流量和服務(wù)器負(fù)載。而且簡單操作，使普通用戶也能方便的獲取所需的信息。利用通用的瀏覽器進行地理信息的，通常使用免費的插件，大程度的降低用戶的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)；（2）跨平臺性：無論客戶和服務(wù)器采用何種系統(tǒng)，服務(wù)器端使用何種軟件，用戶都可以透明的訪問WebGIS數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享；（3）可移植性：能夠?qū)崿F(xiàn)有狀態(tài)的空間數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，經(jīng)過同樣的數(shù)據(jù)傳輸過程，數(shù)據(jù)傳輸之間建立聯(lián)系，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)擔(dān)較重。它作為一種進程內(nèi)擴充方法，有效減少進程耗費的時間。客戶端同樣不具備數(shù)據(jù)管理機制，運行的速度比較快，網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器負(fù)擔(dān)輕。

（二）AGENT技術(shù)的分布式地理信息系統(tǒng)

它是以數(shù)字化的形式反映人類社會賴以生存的地球空間的現(xiàn)勢和變遷的各種空間數(shù)據(jù)，以及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性，以模型化的方法來模擬地球空間對象的行為，在計算機軟、硬件的支持下，以特定的格式支持輸入/輸出、存貯、顯示以及進行地理空間信息查詢、輔助決策的有效工具。一句話，地理信息系統(tǒng)為人們提供了管理地理信息和開展空間分析的先進工具。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機通信等技術(shù)的發(fā)展，Agent系統(tǒng)放松了對集中式、順序控制的限制，提供了分散控制和并行處理，解決了網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域之間的協(xié)同工作問題，不同領(lǐng)域的系統(tǒng)通過相互合作完成相關(guān)的應(yīng)用，分析地理信息和地理應(yīng)用的互操作問題，相互訪問信息和異構(gòu)地理信息處理環(huán)境下的互操作，實現(xiàn)資源的有效管理問題，高質(zhì)量地進行地理信息和服務(wù)的交流，減少了服務(wù)器和客戶之間的頻繁交互，可用于測量和地理建模等本地地理計算和二次處理，對數(shù)據(jù)進行個性化的展示。數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)可以描述任意復(fù)雜的內(nèi)容，而且具有明顯的優(yōu)勢和特點，包括實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)分布服務(wù)共享、高性能的計算、數(shù)據(jù)資源的安全性等。

作者：王立宇

參考文獻： 

[1]郭達志盛業(yè)華杜培軍等編著《地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用》 中國礦業(yè)大學(xué)出版社2002 

[2]陳述彭魯學(xué)軍周成虎編著 《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》 科學(xué)出版社2000 

[3]邊馥苓等編著《地理信息系統(tǒng)原理和方法》 測繪出版社1996 

篇9

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 高中地理 教學(xué)

隨著人類步入信息社會，地理學(xué)與計算機科學(xué)、航天技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合，孵化出地理學(xué)的一門新型技術(shù)——地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一門綜合性的學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)和地圖學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，而它作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，把它引進高中地理課堂將會成為一種必然趨勢，地理信息系統(tǒng)作為一項具有廣闊發(fā)展前景的信息技術(shù)將會對高中地理教學(xué)起到推波助瀾的作用。

一、高中地理教學(xué)中存在的問題

現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為：“掌握知識的最終目的是要到實踐中去應(yīng)用。學(xué)生獲得的知識只有回到實踐中去才有生命力。如果只會機械的背誦概念、記住一些定義、原理和公式、而一遇到實際問題就感到束手無策，那么所學(xué)知識就是毫無意義的?！倍趥鹘y(tǒng)的地理教學(xué)中，大多數(shù)教師因為輔助工具的約束性，偏重于如何加強學(xué)生的記憶，導(dǎo)致學(xué)生只是依靠死記硬背去記地名、背物產(chǎn)、記地形、背氣候等地理知識，或者通過機械訓(xùn)練獲得一些地理技能，缺乏較高層次的地理學(xué)科能力。學(xué)生學(xué)會了如何應(yīng)付考卷上的試題，卻沒有學(xué)會如何解決實際問題，不能靈活正確的應(yīng)用所學(xué)到的地理知識，在實際問題或者實踐面前只能束手無措。

二、高中地理教學(xué)中引進地理信息系統(tǒng)的必要性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，當(dāng)今時代已然成為一個信息時代，而在這個時代的到來給地理教學(xué)提供了各種各樣的信息和資料，豐富了地理教學(xué)。然而面對這個龐大的信息庫，傳統(tǒng)的教學(xué)輔助工具，例如地圖、多媒體計算機等往往不能夠很好的處理這些信息。而地理信息系統(tǒng)作為信息收集與分析的一個重要載體，能為改變落后的教學(xué)方法提供了契機，同時地理信息系統(tǒng)在地理課堂中應(yīng)用體現(xiàn)出的互動性和可視性等特點更能加強學(xué)生對地理學(xué)習(xí)的興趣，從而豐富地理教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。一位叫楊根平的老師曾經(jīng)說過：“擁有正確的教育思想，高素質(zhì)的教師隊伍，現(xiàn)代化的教具，科學(xué)教法的地理基礎(chǔ)教育，必將為全民素質(zhì)的提高做出更大的貢獻?！庇纱丝梢钥闯鲈诟咧械乩斫虒W(xué)中引進地理信息系統(tǒng)不但是信息時代對地理教學(xué)的要求，還是實行素質(zhì)教育的要求。

三、關(guān)于在高中地理教學(xué)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的幾點思考

1.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。我國著名教育心理學(xué)家曾經(jīng)說過：“觀念是行動的先導(dǎo)，行動可以促進觀念的轉(zhuǎn)變?！庇捎谑軅鹘y(tǒng)教育教學(xué)思維模式和應(yīng)試教育的影響，傳統(tǒng)教材和教學(xué)方式僅僅注重文字的推理和記憶，而這種教學(xué)模式與素質(zhì)教育的要求和新課程教學(xué)觀念相悖。所以要將地理信息系統(tǒng)更好的應(yīng)用于高中的地理課堂，首先就要改變教師傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，讓教師認(rèn)識到現(xiàn)階段地理課堂中存在的問題以及地理信息系統(tǒng)在地理課堂中應(yīng)用的必要性。地理信息系統(tǒng)在地理課堂中的應(yīng)用，能夠幫助教師用簡捷的方法形象的展現(xiàn)各種思維重組，幫助學(xué)生理性的升華認(rèn)知過程。

2.在教學(xué)內(nèi)容上適度引入地理信息系統(tǒng)。當(dāng)今時代是一個知識日新月異的時代，在這個時代的地理課堂中，學(xué)生的第一學(xué)習(xí)目標(biāo)不應(yīng)該是對地理知識的掌握，而應(yīng)該是對學(xué)生的地理自學(xué)能力的培養(yǎng)，這樣做不僅能夠順應(yīng)信息時代的潮流，還能體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式相比，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)輔助教學(xué)，強調(diào)個性化學(xué)習(xí)，教師可以指定一個課題，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)上的地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、地圖庫進行自主性研究學(xué)習(xí)，這樣可以讓學(xué)生在學(xué)到一定的地理知識的同時，還掌握了如何應(yīng)用地理信息系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)的能力。

3.將地理信息系統(tǒng)引入高中地理教學(xué)的方案設(shè)計中。地理現(xiàn)象的多樣性經(jīng)常讓學(xué)生不能對地理知識有非常直觀的認(rèn)知，在這個時候，就需要教師將地理信息系統(tǒng)引入到高中地理教學(xué)的方案設(shè)計中。例如中國地理上有一條很重要的界限——秦淮線，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，教師通常只是籠統(tǒng)的告訴學(xué)生這條界限是根據(jù)氣溫、天氣、降水等地帶性問題確定的，但是如果將地理信息系統(tǒng)引入到地理教學(xué)中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的軟件圖層疊加功能，將中國地形圖、中國積溫圖、年降水量分布圖、年均溫分布圖等在地理信息系統(tǒng)中進行疊加，這樣就可以讓學(xué)生自己得出結(jié)論，秦淮線并不是一條線，而是一條帶，在地理知識的傳授中達到事半功倍的作用。

篇10

關(guān)鍵詞：農(nóng)林院校；GIS原理課程；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0133-02

地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，是20世紀(jì)60年代中期開始發(fā)展起來的新技術(shù)。其是指在計算機軟硬件支持下，把地理數(shù)據(jù)以一定的格式輸入、編輯、存儲、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)具有強大的處理空間數(shù)據(jù)的能力，如圖形數(shù)字化、地理數(shù)據(jù)的空間分析、地形數(shù)據(jù)的三維模擬、虛擬場景、地圖輸出等[1]。自1963年加拿大測量學(xué)家R.F Tomlinson提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語以來，由于計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使地理數(shù)據(jù)的編輯、存儲及傳輸效率得到了極大的提高，在社會的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是從簡單的基礎(chǔ)信息管理轉(zhuǎn)向更復(fù)雜城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理及城市交通、水力水電等的實際應(yīng)用，逐漸成為人們解決復(fù)雜空間輔助決策的工具，促進了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成并得到了長足的發(fā)展。隨著GIS向產(chǎn)業(yè)化方向深入和發(fā)展，GIS技術(shù)已經(jīng)滲透到包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的許多領(lǐng)域。在縣域的資源環(huán)境的管理和調(diào)查中，地籍管理、城市的管網(wǎng)建設(shè)與維護、自然資源調(diào)查、流域管理、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)與管理等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。GIS技術(shù)發(fā)展的起源就是要解決林業(yè)資源清查、農(nóng)業(yè)土地調(diào)查等任務(wù)而提出的，這就需要了解或掌握農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相差知識與理論，高等農(nóng)業(yè)院校在這方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用水平也反映出該地區(qū)農(nóng)業(yè)管理與發(fā)展的水平，中國又是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展迫切需要一大批掌握農(nóng)業(yè)知識或理論的GIS應(yīng)用型人才來實現(xiàn)。近年來隨著GIS技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，其在解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一系列問題具有很強的優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)的研究領(lǐng)域都與地理空間有關(guān)，如：農(nóng)作物估產(chǎn)、精確農(nóng)業(yè)、景觀生態(tài)學(xué)、水土流失治理、土地管理、地籍調(diào)查與管理、環(huán)境管理、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等，取得了非常豐碩的成果。因此GIS技術(shù)作為現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)，在農(nóng)業(yè)及林業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫狡毡閼?yīng)用和迅猛發(fā)展。

一、農(nóng)林院校GIS課程內(nèi)容體系

1.GIS理論教學(xué)體系。由地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織、空間數(shù)據(jù)的采集與處理、空間數(shù)據(jù)庫、空間分析、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與建立和地理信息系統(tǒng)在各專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用8部分構(gòu)成。①地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識：包括地理信息系統(tǒng)的基本概念，基本構(gòu)成，地理信息系統(tǒng)的形成與發(fā)展，GIS技術(shù)的應(yīng)用。②地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織：包括空間信息的概念及描述方法，空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系，柵格和矢量數(shù)據(jù)編碼方法及其相互轉(zhuǎn)換和空間數(shù)據(jù)庫的特點、結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫模型。以ArcGIS10.0軟件為例，利用coverage數(shù)據(jù)格式與shape數(shù)據(jù)格式的農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較，如土壤數(shù)據(jù)、土地數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物信息數(shù)據(jù)等，剖析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件的組織形式。③空間數(shù)據(jù)的采集與處理：包括空間數(shù)據(jù)的采集方式，空間數(shù)據(jù)的壓縮處理方法，空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及元數(shù)據(jù)。以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的空間數(shù)據(jù)采集與處理的特點與方法為例，如土壤信息，作物信息等加以詳細(xì)介紹與舉例。重點講述已有圖形的錄入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入。④空間數(shù)據(jù)庫的建立：重點介紹面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和常用平臺軟件采用的數(shù)據(jù)模型。⑤空間分析：包括GIS中模型的概念，空間查詢與量算的方法，空間分析原理及方法。⑥GIS產(chǎn)品輸出：包括空間決策支持與專家系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出，電子地圖的特點及制作過程。主要以作物施肥專家系統(tǒng)、耕地評價信息系統(tǒng)等為例加以介紹。⑦GIS設(shè)計與建立：GIS系統(tǒng)定義、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)測試及維護等的方法、步驟、工具以及GIS設(shè)計項目管理與質(zhì)量保證的相關(guān)理論方法。⑧GIS應(yīng)用：GIS在區(qū)域規(guī)劃管理、農(nóng)業(yè)信息管理、環(huán)境監(jiān)測、道路交通管理、地震災(zāi)害和損失估計以及軍事等方面的應(yīng)用。

2.GIS課程實踐教學(xué)體系。地理信息系統(tǒng)是一門理論性、實踐性都很強的課程，GIS教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生了解一些理論和發(fā)展趨勢，更重要的是讓學(xué)生通過更多的實踐學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己利用現(xiàn)代高科技技術(shù)手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力，為今后的工作和研究做技術(shù)上的準(zhǔn)備。從學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā)，在地理信息系統(tǒng)課程中，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，因而在本課程的實踐教學(xué)中注重學(xué)生設(shè)備操作能力、軟件應(yīng)用能力、程序設(shè)計能力和分析解決專業(yè)問題能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生進行空間數(shù)據(jù)的輸入、處理，設(shè)計空間查詢、分析量算及統(tǒng)計程序，掌握各種空間分析的原理、步驟、插值處理及空間信息分類的方法，空間數(shù)據(jù)的輸出等。

二、GIS課程教學(xué)方法改革