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

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(一)地理信息系統(tǒng)具備多重功能

地理信息系統(tǒng)的基本功能為直觀的反映地理事物，展現(xiàn)事物的空間分布，完成地理數(shù)據(jù)的可視化操作。地理信息系統(tǒng)也能直接連接計(jì)算機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的整合。這種功能使得信息系統(tǒng)能夠在課堂教學(xué)中發(fā)揮極大的作用，提高空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力。除基本功能外，地理信息系統(tǒng)還具備對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理的能力。在教學(xué)中，教師只需點(diǎn)擊其中的一個(gè)區(qū)域便可獲得其具體信息，了解其空間分布。地理信息系統(tǒng)所具備的該項(xiàng)功能能夠提高信息查詢的效率，保證教學(xué)效果。

(二)地理信息系統(tǒng)滿足數(shù)字化時(shí)代的要求

隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，各地在信息化系統(tǒng)的投資上也在不斷擴(kuò)大。地理信息系統(tǒng)作為高端數(shù)字技術(shù)，其開發(fā)與應(yīng)用對信息化建設(shè)的完善起到了重要作用。從當(dāng)前的情況來看，電子地圖等數(shù)字化信息技術(shù)已經(jīng)逐漸為人們所熟知。將電子地圖等數(shù)字化信息技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)中，能夠使學(xué)生掌握現(xiàn)代化的數(shù)字技術(shù)，學(xué)會分析和應(yīng)用信息系統(tǒng)，從而適應(yīng)數(shù)字時(shí)代對人才的要求。

二、地理信息系統(tǒng)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用方法

(一)完成地理數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)

在地理教學(xué)中會涉及到大量的數(shù)據(jù)信息，對于這些信息的表現(xiàn)，以往通常使用投影儀等設(shè)備，將數(shù)據(jù)信息以柱形圖或折線圖的形式呈現(xiàn)出來。這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，但呈現(xiàn)的形式過于單一，無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使用地理信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的處理，能夠使數(shù)據(jù)信息以多樣化的形式展現(xiàn)出來，提高了信息的可視性。地理信息系統(tǒng)不僅能夠完成柱形圖等具體圖樣的展示，還能將信息以三維立體圖的形式展現(xiàn)出來，完成圖形間的任意轉(zhuǎn)化。另外，使用地理信息系統(tǒng)也能夠減輕教師的負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，完整的呈現(xiàn)各種地理分布圖。

(二)完成地理圖像的解析

地理教學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間意識，使學(xué)生具備分析各種圖形的能力。將地理信息系統(tǒng)運(yùn)用于地理教學(xué)中，能夠調(diào)動學(xué)生的各項(xiàng)感官，使學(xué)生掌握分析圖形的能力。地理信息系統(tǒng)具有投影清晰、規(guī)范等優(yōu)點(diǎn)，在完成數(shù)據(jù)展示的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的疊加呈現(xiàn)，將原本處于復(fù)合狀態(tài)的圖像分別展現(xiàn)出來。且地理信息系統(tǒng)易于存儲信息，相關(guān)數(shù)據(jù)信息能夠長期存儲在系統(tǒng)中，不易造成損壞。另外，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的完美結(jié)合，使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如在講解世界海洋分布時(shí)，教師可以將海洋中的暖流和寒流用不同顏色的線條標(biāo)注出來，同時(shí)完成信息的動態(tài)演示，使數(shù)據(jù)信息形象的呈現(xiàn)出來。

(三)完成課堂習(xí)題的編制

除信息的存儲與展示外，地理信息系統(tǒng)還能完成課堂習(xí)題的編制，使學(xué)生能夠及時(shí)鞏固所學(xué)知識，達(dá)到隨學(xué)隨練的目的。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行習(xí)題的編制，能夠提高習(xí)題的針對性，保證評價(jià)的公平，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。如在學(xué)習(xí)氣候類型時(shí)，教師通過地理信息系統(tǒng)為學(xué)生設(shè)置課堂習(xí)題，讓學(xué)生填寫各地的氣候類型，降雨特點(diǎn)等，達(dá)到鞏固教學(xué)內(nèi)容的目的。與此同時(shí)，教師也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備對學(xué)生的成績進(jìn)行評定，提高評價(jià)的準(zhǔn)確性。運(yùn)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行習(xí)題的編制，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，以便于制定出具有針對性的教學(xué)方案。

(四)完成教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展

利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，能夠深化教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生的視野，使學(xué)生接觸到更多的地理知識。如在學(xué)習(xí)我國臨近國家現(xiàn)狀時(shí)，教師可以利用地理信息系統(tǒng)為學(xué)生展現(xiàn)日本、印度、俄羅斯等地的氣候特點(diǎn)和風(fēng)土人情，并配以相關(guān)的解說，使學(xué)生能夠身臨其境的感受別國的風(fēng)情。地理信息系統(tǒng)是一種較為直觀的教學(xué)工具，具有良好的教學(xué)輔助功能。將其與計(jì)算機(jī)設(shè)備共同應(yīng)用于教學(xué)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的精確呈現(xiàn)，也能擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)到更多的地理知識。

三、結(jié)語

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關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；軟硬件；實(shí)現(xiàn)形式

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System簡稱GIS）是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，以采集、存貯、管理、檢索、分析和描述空間物體的地理分布數(shù)據(jù)及與之相關(guān)的屬性，并回答用戶問題等為主要任務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。今天它已經(jīng)發(fā)展成為跨學(xué)科，多方向的研究領(lǐng)域。

Mapgis是中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的地理信息系統(tǒng)專業(yè)軟件，它能為不同用戶提供地理信息服務(wù)。本文將從GIS課程教學(xué)設(shè)計(jì)的理念、設(shè)計(jì)思路與目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施等方面進(jìn)行探討。

一、課程設(shè)計(jì)理念

1.課程的設(shè)計(jì)思路

地理信息系統(tǒng)課程是地測專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)核心課程，GIS教育不能忽視基礎(chǔ)理論教學(xué)，作為高職院校的GIS課程分為兩個(gè)層次，一個(gè)是各種應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的開發(fā)層次，對高職學(xué)生很難勝任，另一層次主要是對專業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件的使用，對這一層次的應(yīng)用將是高職測量專業(yè)學(xué)生畢業(yè)就業(yè)的主要方向，同時(shí)也是高職學(xué)生就業(yè)的優(yōu)勢。測繪采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為GIS重要的數(shù)據(jù)源，因此作為地測專業(yè)開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程的主要目的是使學(xué)生能熟練操作GIS軟件，以GIS為工具，解決專業(yè)的技術(shù)問題。

（1）課程目標(biāo)

本課程的教學(xué)目標(biāo)是：使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念，具備利用GIS軟件實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、空間分析、地圖制作等專業(yè)技能。根據(jù)這個(gè)目標(biāo)訂立教學(xué)大綱、授課計(jì)劃和實(shí)綱，確定合理的課時(shí)、授課方式、實(shí)驗(yàn)比例等，根據(jù)地測專業(yè)需要進(jìn)行內(nèi)容的刪減和調(diào)整，在理論課和實(shí)驗(yàn)課之間合理分配課時(shí)，確定考核辦法和要求。

（2）實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院地籍測繪與土地管理信息技術(shù)專業(yè)的地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程共計(jì)32學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)周26學(xué)時(shí)，基于Mapgis軟件的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)主要是通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)以及真實(shí)項(xiàng)目三部分組成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇要遵循兩個(gè)原則，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)之間要相互聯(lián)系，不能相互孤立，老師要清楚地給予解釋的，同時(shí)學(xué)生也要親手實(shí)踐，以防止學(xué)習(xí)興趣降低，不利于教學(xué)。二是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)緊密與地測專業(yè)相結(jié)合，使學(xué)生了解其應(yīng)用。

根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合Mapgis軟件特點(diǎn)以及地測專業(yè)的特點(diǎn)將地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、真實(shí)項(xiàng)目，見表1，目的是讓學(xué)生掌握空間數(shù)據(jù)采集、組織管理以及空間分析方法等技能。

二、教學(xué)內(nèi)容的選取和實(shí)現(xiàn)形式

1.教學(xué)內(nèi)容的選取

教學(xué)內(nèi)容的選取分為兩個(gè)方面，一方面是GIS的基本原理；另一方面是GIS軟件的應(yīng)用。前者主要學(xué)習(xí)概念和基本原理，避開一些復(fù)雜的算法，理論的學(xué)習(xí)為測繪學(xué)和地理信息系統(tǒng)軟件的學(xué)習(xí)架起一座橋梁。后者是將理論與實(shí)踐相結(jié)合，采取特定的數(shù)據(jù)來分析實(shí)際案例，達(dá)到理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的統(tǒng)一。實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)是該課程的核心內(nèi)容，是相關(guān)專業(yè)從事社會相關(guān)領(lǐng)域的重要實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，是抽象到具體的重要環(huán)節(jié)。對于非GIS專業(yè)的GIS課程的具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)開課專業(yè)特點(diǎn)、教學(xué)的目標(biāo)以及培養(yǎng)方案的學(xué)時(shí)等具體情況進(jìn)行調(diào)整、刪減或者拓寬應(yīng)用?？臻g分析是GIS系統(tǒng)區(qū)別與其他信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是GIS用來解決應(yīng)用問題的基本手段。非GIS專業(yè)學(xué)生應(yīng)該重點(diǎn)了解空間分析的基本概念、空間分析內(nèi)容和空間分析技術(shù)的特點(diǎn)，以及用空間分析技術(shù)解決工程問題的流程，而不是學(xué)習(xí)復(fù)雜的空間分析算法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

2.教學(xué)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)形式

本課程要求學(xué)生在掌握基本概念和原理的同時(shí)，通過Mapgis軟件應(yīng)用學(xué)習(xí)，掌握GIS的基本功能，特別是特有的空間分析功能。在教學(xué)中，采用Mapgis6.7軟件，并配有練習(xí)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、綜合項(xiàng)目等。練習(xí)的主要內(nèi)容包括：點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的組織與管理、空間分析等，通過以上課程安排，使學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)對GIS的理論、技術(shù)與方法有一個(gè)全面而深刻的認(rèn)識。

一體化的理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式加深了學(xué)生對GIS基本方法和原理的理解，提高了學(xué)生的實(shí)際動手能力。實(shí)驗(yàn)課中以任務(wù)為驅(qū)動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，不僅有助于學(xué)生深入理解和掌握所學(xué)理論知識，而且能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。在課程教學(xué)中，對GIS技術(shù)進(jìn)行了深入的剖析，將教學(xué)內(nèi)容按照GIS的基本功能劃分為相互聯(lián)系的教學(xué)單元，按照GIS數(shù)據(jù)處理流程進(jìn)行連接，使整個(gè)教學(xué)過程前后連貫，一氣呵成。通過循序漸進(jìn)的上機(jī)實(shí)習(xí)能夠掌握GIS的基本技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

地理信息系統(tǒng)是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科，涉及面廣，知識點(diǎn)多，具有學(xué)科與技術(shù)的統(tǒng)一性，因此GIS的學(xué)習(xí)不僅僅是理論的學(xué)習(xí)，還包括GIS軟件的具體應(yīng)用，通過項(xiàng)目的實(shí)際成果更加直觀顯示來幫助理解，結(jié)合地測專業(yè)特點(diǎn)，以國產(chǎn)軟件Mapgis為例，設(shè)計(jì)了理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過不斷更新思想，規(guī)范和完善地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主承擔(dān)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)的崗位職業(yè)能力和素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞：油田；地面建設(shè)；地理信息數(shù)據(jù)；GIS

中圖分類號：TE46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、概述

隨著我國油田勘探開發(fā)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，油田數(shù)據(jù)也在不斷變化著。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理分析對反映油田地面建設(shè)地理信息具有十分重要的作用。這里我們對地理信息系統(tǒng)以及其對油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析進(jìn)行簡單的介紹。

二、GIS技術(shù)簡介

GlS的全稱為地理信息系統(tǒng)，GIS技術(shù)主要通過對地理空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)應(yīng)用地理模型分析方法進(jìn)行分析，為多種空間地理信息提供指導(dǎo)，同時(shí)提供地理研究以及地理決策服務(wù)。GIS通過將地理位置信息及其相關(guān)屬性進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并根據(jù)需要將信息真實(shí)、形象的傳遞給用戶，從而有效進(jìn)行各種管理、分析和決策工作，為滿足人們對空間信息的要求提供便利。

GIS主要包括以下幾種基本功能：

1、數(shù)據(jù)的采集和存儲

對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲，保證信息數(shù)據(jù)內(nèi)容和上的完整性以及邏輯一致。數(shù)據(jù)采集任務(wù)是系統(tǒng)建立后的首要環(huán)節(jié)，對獲取完備的海量數(shù)據(jù)十分重要。

2、將數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

采集到的原始數(shù)據(jù)的類型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各不相同，因此要按照要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理。主要處理方法包括格式轉(zhuǎn)化以及數(shù)據(jù)比例尺變換。

3、數(shù)據(jù)查詢、檢索和統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)查詢、檢索和統(tǒng)計(jì)分析工作是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的基本功能。在油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析過程中有著重要的作用。

4、對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的組織管理

數(shù)據(jù)組織管理是研究地理信息系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問題，具體的內(nèi)容包括空間和屬性數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)類型的組織管理。

5、數(shù)據(jù)可視化服務(wù)

我們對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理的主要目的就是將分析結(jié)果以直觀形象的報(bào)告、表格或者地圖等形式傳遞給用戶。

6、對空間問題進(jìn)行分析處理

對空間問題的分析處理工作是地理信息系統(tǒng)的核心功能，是區(qū)別地理信息系統(tǒng)與其它管理系統(tǒng)差別的重要知道。

三、油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的基本特點(diǎn)

在油田的地面建設(shè)過程當(dāng)中，油田地面工程系統(tǒng)的信息管理數(shù)據(jù)與其他類型的地理信息數(shù)據(jù)具有十分顯著的區(qū)別，其主要特點(diǎn)是：

油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)涉及的地域比較廣闊，覆蓋面大；

油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)所囊括的專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜，不同專業(yè)之間還存在一定的交叉；

油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)存在大量不同類別的圖形數(shù)據(jù)，包括地理圖、平面布置圖、工藝流程圖以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖等等；

油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)類型廣泛，不同的數(shù)據(jù)與圖像要素的關(guān)聯(lián)方式也不盡相同；

油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)包含有大量的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，如現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)方案等等。

四、油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析

對于油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析工作，其主要處理分析的對象是地面建設(shè)地理信息的相關(guān)數(shù)據(jù)以及關(guān)系，包括各種的空間定位數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)以及不同的屬性數(shù)據(jù)等等，應(yīng)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行對一定區(qū)域分布內(nèi)各種現(xiàn)象的分析和處理工作，并提供相應(yīng)的規(guī)劃、決策服務(wù)。油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析工作主要包括以下內(nèi)容。

首先，要將現(xiàn)有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)填寫入相應(yīng)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，為數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和處理提供數(shù)據(jù)源。一般情況下，工作人員只要使用相應(yīng)的桌面工具就可以完成對相關(guān)數(shù)據(jù)的加載和維護(hù)工作。另外，在數(shù)據(jù)錄入以后，還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)工作。例如，屬性維護(hù)可以將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照專業(yè)、分層的方式從數(shù)據(jù)庫倉庫中調(diào)出，或者，我們還可以根據(jù)油田生產(chǎn)建設(shè)的需要對井、站等不同設(shè)施的屬性相關(guān)信息進(jìn)行綜合的維護(hù)工作。對于不同類型的數(shù)據(jù)，可以按照不同的要求和準(zhǔn)則進(jìn)行導(dǎo)入和維護(hù)。

對于屬性數(shù)據(jù)必不可少的一部分，由于一般情況下，設(shè)備數(shù)據(jù)都存在這批量性的特征，因此，可以使用"批量導(dǎo)入"來對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的維護(hù)工作。這樣做的好處是不但對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行了及時(shí)的維護(hù)，同時(shí)在工作準(zhǔn)確性和提高工作效率方面有著積極的意義。

圖形數(shù)據(jù)同屬性數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)量大時(shí)需要進(jìn)行集中、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)遷移。對于每年變動的產(chǎn)能數(shù)據(jù)則需要通過二級單位的各級維護(hù)人員來完成。圖形數(shù)據(jù)的維護(hù)包括各種線狀數(shù)據(jù)和點(diǎn)狀數(shù)據(jù)的新建和已建數(shù)據(jù)的維護(hù)。

新建圖形數(shù)據(jù)時(shí)，在田地理信息系統(tǒng)中進(jìn)入“圖形編輯”功能，在圖層列表選框選擇要編輯的圖層。然后進(jìn)行捕捉設(shè)置，選好相關(guān)圖層，就可以根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)的新建工作了。在圖形新建完成后，根據(jù)系統(tǒng)提供的對話框進(jìn)行新建圖形的屬性錄入，最后保存、提交即可完成全部的新建工作。

對已建好的的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，首先，在相應(yīng)的圖層中調(diào)出所需數(shù)據(jù)圖形，然后，選中該數(shù)據(jù)并激活，使之進(jìn)入可編輯狀態(tài)。此時(shí)即可對該數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯維護(hù)。最后，只要把該數(shù)據(jù)保存、提交就完成了編輯工作。

在對屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)完成保存并提交后，并沒有最終結(jié)束對數(shù)據(jù)的維護(hù)。工作人員所提交的數(shù)據(jù)必須通過三級用戶的三級審核機(jī)制來確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。只有完全通過三級審核的數(shù)據(jù)才能被最終的用戶應(yīng)用。

通過地理信息系統(tǒng)的維護(hù)來實(shí)現(xiàn)對油田生產(chǎn)、采集信息進(jìn)行處理工作，同時(shí)，還可以使用一定的方式將油田的屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行緊密結(jié)合，使數(shù)據(jù)的維護(hù)工作方便、快捷，成功實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)有效、合理的管理，為地面工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、維護(hù)和管理提供了科學(xué)有力的信息支撐，提高了油田的管理水平，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)是油田實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)代化管理的一種有效途徑。

結(jié)論

隨著我國信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，GIS的應(yīng)用越來越受到廣泛的關(guān)注。該技術(shù)不僅為油田的安全生產(chǎn)提供良好的解決方案，還通過對油田地面建設(shè)地理信息數(shù)據(jù)的處理分析，對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，從而將油田地面信息化建設(shè)引入現(xiàn)代化、科技化的行列。

參考文獻(xiàn)

[1]李志軍等.油氣田開發(fā)GIS系統(tǒng)中的對象模型研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2004年.

[2]周京春等.GIS在油田地面工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2000年.

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[關(guān)鍵字]GIS 城市防震減災(zāi) 信息系統(tǒng) 探討

[中圖分類號] G2 [文獻(xiàn)碼] C [文章編號] 1000-405X（2013）-3-197-1

1 GIS概述

GIS即地理信息系統(tǒng)，是一種為了獲取、存儲、檢索、分析和現(xiàn)實(shí)定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化得數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的基本功能包括數(shù)據(jù)采集與編輯，數(shù)據(jù)存儲與管理，數(shù)據(jù)處理和變換，空間查詢和分析和數(shù)據(jù)顯示與輸出功能。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通常抽象為不同的專題或?qū)?。?shù)據(jù)采集編輯功能就是保證各層實(shí)體的地物要素按順序轉(zhuǎn)化為X、Y坐標(biāo)及對應(yīng)的代碼輸入到計(jì)算機(jī)中。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)存儲與管理的最新技術(shù)，是一種先進(jìn)的軟件工具。GIS數(shù)據(jù)庫是區(qū)域內(nèi)一定地理要素特征以一定的組織方式存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。由于GIS數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)量大，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)具有不可分割的聯(lián)系，以及空間數(shù)據(jù)之間具有顯著的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，因此GIS數(shù)據(jù)庫管理功能除了與屬性數(shù)據(jù)有關(guān)的DBMS功能之外，對空間數(shù)據(jù)的管理技術(shù)主要包括：空間數(shù)據(jù)庫的定義，數(shù)據(jù)訪問和提取，從空間位置檢索空間物體及其屬性，從屬性條件檢索空間物體及其位置，開窗和接邊操作，數(shù)據(jù)更新和維護(hù)等。數(shù)據(jù)處理和變換指對數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)，包括投影變換、輻射糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等。數(shù)據(jù)重構(gòu)指對數(shù)據(jù)從一種幾何形態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種幾何形態(tài)，包括數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)截取、數(shù)據(jù)壓縮、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等。

數(shù)據(jù)抽取指對數(shù)據(jù)從全集合到子集的條件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內(nèi)插等?？臻g查詢是GIS最基本的功能包括已知屬性查圖形，已知圖形查屬性及多種條件的綜合查詢；拓?fù)浏B加是通過將同一地區(qū)兩個(gè)不同圖層的特征相疊加，不僅建立新的空間特征，而且能將輸入的特征屬性予以合并，易于進(jìn)行多條件的查詢檢索、地圖裁剪、地圖更新和應(yīng)用模型分析。GIS提供了構(gòu)造數(shù)字高程模型及有關(guān)地形分析的功能模塊，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、日照強(qiáng)度、庫容量、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等，為地學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)和輔助決策提供重要的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

2 GIS的城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)探討

2.1 GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)組成

當(dāng)前我國城市防震救災(zāi)信息系統(tǒng)建立在組件化技術(shù)的基礎(chǔ)上，具有良好的伸縮性和可配置性。在可擴(kuò)展的框架系統(tǒng)上，支持多種插件擴(kuò)展，支持系統(tǒng)界面定制和業(yè)務(wù)流程定制。由于抗震救災(zāi)系統(tǒng)的重要性，系統(tǒng)必須具備靈活的、易擴(kuò)展的系統(tǒng)構(gòu)架，并提供明確簡單的應(yīng)用思路。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上將抗震救災(zāi)系統(tǒng)的構(gòu)建分離為三個(gè)層次，由下而上為數(shù)據(jù)層、組件服務(wù)層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層主要由災(zāi)情信息綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，數(shù)據(jù)層的核心數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、災(zāi)情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、災(zāi)情專題數(shù)據(jù)庫和地名地址庫?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫主要由基礎(chǔ)測繪提供的地理信息，包括道路、植被、水系、居民等等。災(zāi)情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫用于存儲不適合在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中存儲的且在抗震救災(zāi)過程中需要跨部門應(yīng)用的特定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括震源分布、道路情況、人員傷亡、等等。災(zāi)情業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)庫是抗震部門反映抗震管理特征的災(zāi)情信息，如救災(zāi)信息等等。具體數(shù)據(jù)分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息，靜態(tài)信息包括救災(zāi)人員、設(shè)施、設(shè)備、等，動態(tài)內(nèi)容包括救援方案、位置監(jiān)控等等。地名地址庫主要根據(jù)受災(zāi)地區(qū)地址自動生成標(biāo)準(zhǔn)地址，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)地址自動生成地圖坐標(biāo)，從而建立地址編碼庫。主要用于實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)位置信息的快速空間定位。除了核心數(shù)據(jù)庫外，數(shù)據(jù)層還有多媒體數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫等輔助型數(shù)據(jù)庫。多媒體數(shù)據(jù)庫可以存儲相關(guān)場所的照片、平面圖、網(wǎng)頁、語音、拍攝視頻等數(shù)據(jù)，以便全面直觀地了解重點(diǎn)場所的情況；實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫主要用于各種地位監(jiān)控信息。

應(yīng)用層是系統(tǒng)使用者可以直接接觸的部分，可以為抗震救災(zāi)工作人員提供以空間信息為核心的信息支持。應(yīng)用層主要分為兩大部分，即抗震救災(zāi)輔助分析系統(tǒng)和地震災(zāi)區(qū)信息采集系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)。組件服務(wù)層定義了抗震救災(zāi)系統(tǒng)所涉及的基本服務(wù)和組件，同時(shí)系統(tǒng)在這個(gè)層次實(shí)現(xiàn)與其它相關(guān)系統(tǒng)的集成，而非在應(yīng)用層進(jìn)行集成，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用視圖和業(yè)務(wù)邏輯的分離，增強(qiáng)了核心功能的可復(fù)用性，提高了架構(gòu)的穩(wěn)定性。組件服務(wù)層主要提供了地圖服務(wù)、空間查詢服務(wù)、空間定位服務(wù)、地址匹配服務(wù)、權(quán)限控制組件及其它服務(wù)。地理信息相關(guān)服務(wù)主要基于 SuperMap 進(jìn)行二次開發(fā)。系統(tǒng)提供的服務(wù)不僅面向應(yīng)用層，同時(shí)也面向其它應(yīng)用系統(tǒng)，可以在其它應(yīng)用系統(tǒng)中輕松地實(shí)現(xiàn)對地理信息系統(tǒng)的集成。同時(shí)將 GPS、視頻系統(tǒng)等封裝到組件層，降低了應(yīng)用層的復(fù)雜度，使得應(yīng)用層不同的應(yīng)用模塊都可以很容易地集成外部系統(tǒng)的功能。

2.2 GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)功能

基于GIS城市防震震救災(zāi)信息系統(tǒng)包含抗震救災(zāi)輔助分析系統(tǒng)和地震災(zāi)區(qū)信息采集系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)，主要包含以下六大功能模塊：GIS 基本功能模塊、救災(zāi)信息采集模塊、動態(tài)演播模塊、路況信息管理模塊、救災(zāi)信息數(shù)據(jù)管理模塊和救災(zāi)信息統(tǒng)計(jì)輸出模塊。系統(tǒng)提供基所處城市的救災(zāi)信息采集功能，主要采集地震信息（災(zāi)情信息、衍生災(zāi)害信息）、人口受災(zāi)信息（死亡人口、失蹤人口、受災(zāi)傷病人口等）、房屋破壞信息（倒塌房屋數(shù)量、損壞房屋數(shù)量信息）、災(zāi)后救濟(jì)信息（已救濟(jì)人口、需救濟(jì)人口、救災(zāi)物資發(fā)放信息）等。對受災(zāi)范圍、坍塌房屋、坍塌橋梁、山體滑坡地帶、泥石流地帶、受損基站、救援物資投放點(diǎn)等災(zāi)情和救災(zāi)信息制作專題符號，在地圖上標(biāo)繪，對標(biāo)繪的信息自分組組織管理，并可進(jìn)行動態(tài)演播，模擬地震災(zāi)害的發(fā)生及救援方案的實(shí)施。

3結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國不斷加大城市防震救災(zāi)信息系統(tǒng)的建設(shè)，充分利用當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行城市防震救災(zāi)工作的開展，本文通過對地理信息系統(tǒng)的概述，詳解了GIS城市防震救災(zāi)信息系統(tǒng)的組成和主要功能。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 地理信息系統(tǒng) 高中地理課堂教學(xué) 案例 困難

1.GIS的概論

1.1 GIS的內(nèi)涵

針對不同的部門和不同的應(yīng)用目的，地理信息系統(tǒng)的定義也不盡相同。美國學(xué)者Parker認(rèn)為“GIS是一種存儲、分析和顯示空間與非空間數(shù)據(jù)的信息技術(shù)”。加拿大的Roger Tomlinson認(rèn)為“GIS是全方位分析和操作地理數(shù)據(jù)的數(shù)字系統(tǒng)”。俄羅斯學(xué)者把GIS定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合”。這些定義，有的側(cè)重于GIS的技術(shù)內(nèi)涵，有的則強(qiáng)調(diào)GIS的應(yīng)用功能。美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會（FIC-CDC）關(guān)于GIS的定義較為全面具體。該定義認(rèn)為“GIS”是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。[1]

1.2 GIS的功能

由計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合而產(chǎn)生的GIS這一高新技術(shù)，它包含了處理地理信息的各種高級功能。GIS具有四項(xiàng)基本功能：

1.2.1輸入功能

利用數(shù)字化儀或掃描儀把地圖、圖像（如航空照片）和規(guī)劃圖輸入計(jì)算機(jī)中，然后進(jìn)行編輯處理（修改、增補(bǔ)等）。

1.2.2輸出功能

把經(jīng)過分析而得出的圖形、圖表或文字報(bào)告顯示在熒光屏上，也可以通過繪圖儀或打印機(jī)打印出來。

1.2.3查詢、分析功能

通過空間查詢和空間分析而得出決策結(jié)論是GIS的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。這是一個(gè)復(fù)雜的處理過程，需要應(yīng)用目標(biāo)之間的內(nèi)在空間聯(lián)系并結(jié)合各自的數(shù)學(xué)模型和理論制訂規(guī)劃和決策。典型的空間分析包括最佳路徑分析、疊加分析、鄰域分析、網(wǎng)絡(luò)分析、通視分析及填挖方計(jì)算和表面積計(jì)算等，可用在污染源流分析、農(nóng)業(yè)布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路選線分析等工作中。

1.2.4空間數(shù)據(jù)庫管理功能

地理對象是龐大的地理數(shù)據(jù)集，對此需要利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來進(jìn)行管理[2]。

GIS依托這些基本功能，通過利用空間分析技術(shù)、模型分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術(shù)等，演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應(yīng)用功能，滿足社會和用戶的廣泛需求。

2. GIS走進(jìn)高中地理課程

著名的地圖與信息系統(tǒng)專家陳述彭院士認(rèn)為，定性描述是地理學(xué)的第一代語言，地圖是地理學(xué)的第二代語言，地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)的第三代語言。這也是廣大地理教師的共識，充分體現(xiàn)出GIS技術(shù)的重要性與價(jià)值所在[3]?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)》提出了地理課程的基本理念，其中之一是強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。在新一輪的地理課程改革中，地理信息系統(tǒng)成為地理選修模塊之一，作為新的重要的教學(xué)內(nèi)容。

2.1 GIS技術(shù)進(jìn)入高中地理的必要性

2.1.1 “GIS技術(shù)”是地理科學(xué)發(fā)展與社會信息化的重要內(nèi)容

當(dāng)今時(shí)代，信息技術(shù)飛速發(fā)展，地理信息技術(shù)對資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會進(jìn)步的巨大作用日益顯著。地理信息技術(shù)應(yīng)用的具體形式，大到地球村、數(shù)字國家，小到數(shù)字居民區(qū)、數(shù)字家庭。隨著工業(yè)化和信息化水平的進(jìn)一步發(fā)展，世界城市化成為文明進(jìn)步的標(biāo)志。城市帶來了富足、繁榮，也帶來人口擁擠、交通緊張、資源短缺、用地緊張等一系列城市問題，這為地理信息技術(shù)提供了大顯身手的機(jī)會。世界各國的城市，尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和發(fā)展水平較高的城市，數(shù)字城市研究日益成熟，信息化管理成為熱門研究領(lǐng)域，利用地理信息技術(shù)進(jìn)行社會、經(jīng)濟(jì)、文化、基礎(chǔ)設(shè)施、交通通訊、城市規(guī)劃等數(shù)字管理，成為構(gòu)筑新世紀(jì)人類生存環(huán)境的新模式。

地理信息技術(shù)是“數(shù)字化地球”、“信息化地球”的基礎(chǔ)，信息化發(fā)展需要大量的具有地理信息技術(shù)基本素養(yǎng)的人才。從國家戰(zhàn)略的高度來講，基礎(chǔ)教育階段的地理信息技術(shù)素養(yǎng)教育很必要也很迫切。

地理信息技術(shù)作為地理科學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)容，加之其在社會生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用和價(jià)值，在高中階段，將其納入地理課程體系，意義重大。

2.1.2設(shè)置“地理信息技術(shù)應(yīng)用”模塊有利于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)

信息科技時(shí)代，教育目的不應(yīng)僅是教給學(xué)生知識，更應(yīng)以學(xué)生的發(fā)展為根本，全面提高學(xué)生的素質(zhì)，使學(xué)生身心得到發(fā)展，發(fā)掘?qū)W生的外在和內(nèi)在潛力，促使他們得到全面發(fā)展。地理信息技術(shù)在信息社會有著舉足輕重的地位和作用，設(shè)置地理信息技術(shù)課程是普及地理信息技術(shù)基礎(chǔ)知識的有效途徑。對學(xué)生進(jìn)行地理信息技術(shù)教育，可以培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和分析能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，符合《高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計(jì)理念，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的基本途徑。

當(dāng)前，基礎(chǔ)教育強(qiáng)調(diào)全面的素質(zhì)教育，地理教育也應(yīng)如此。在對各種地理知識（信息）掌握的基礎(chǔ)上，地理教育重視學(xué)生能力的提高及地理思維方式的培養(yǎng)，要求學(xué)生既具備地理知識素質(zhì)，又具備地理能力素質(zhì)。要求學(xué)生運(yùn)用地理知識處理和解決地里問題。要求學(xué)生主動地吸收、掌握各種地理信息，并將信息分析、重組、應(yīng)用。

2.1.3“地理信息技術(shù)”是一種重要的教學(xué)技術(shù)手段

地理信息技術(shù)作為教學(xué)技術(shù)手段應(yīng)用于地理教學(xué)中也是《地理信息技術(shù)應(yīng)用》模塊重要的價(jià)值取向之一。地理信息技術(shù)教育對學(xué)生信息技術(shù)的掌握、地理研究技術(shù)的了解與應(yīng)用、地理區(qū)域系統(tǒng)思想的建立和地理空間思維能力的培養(yǎng)，以及地理問題的分析與處理能力的培養(yǎng)等具有不可替代的獨(dú)特功能[4]。

一方面，以GIS為例，GIS具有對地圖處理與操作的強(qiáng)大功能，地圖是地理教育的重要媒介，利用GIS的地圖疊加、地圖漫游、地圖縮放和地圖要素的增減等進(jìn)行輔助教學(xué)，效果是一般教學(xué)手段不可比擬的。另一方面，GIS技術(shù)是一種解決實(shí)際問題，提供地理數(shù)據(jù)處理功能的技術(shù)和方法。GIS的數(shù)據(jù)輸入、處理與分析功能，能很好地完成地理課程在能力培養(yǎng)方面的要求。例如，利用GIS實(shí)現(xiàn)對地理事物的分布特征、分布規(guī)律的輔助教學(xué)，教師可以應(yīng)用GIS在空間上顯示符合某一條件的地理要素的特征，幫助學(xué)生認(rèn)識地理空間概念；利用GIS實(shí)現(xiàn)地理事物環(huán)境分析輔助教學(xué)，GIS技術(shù)可以確定某地理要素在一定范圍內(nèi)對于其他地理要素的分布；利用GIS實(shí)現(xiàn)地理事物變化趨勢的輔助教學(xué)，GIS能顯示地理事物在不同時(shí)段的地理信息的空間分布，能展示其各階段的特征，有助于學(xué)生認(rèn)識地理事物的發(fā)展過程；利用GIS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與地理直觀的輔助教學(xué)，GIS可以進(jìn)行數(shù)據(jù)排列顯示、專題地圖制作圖、地形圖、行政區(qū)劃圖、旅游規(guī)劃圖等；利用網(wǎng)絡(luò)GIS、多媒體GIS的輔助教學(xué)等[5]。

2.2高中地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)案例

地理信息技術(shù)是一門新興的課程，開設(shè)這門課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的地理信息素養(yǎng)。

下面以GIS在道路選線中的應(yīng)用作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析。

傳統(tǒng)的道路選線方法是選線人員通過收集和分析線路區(qū)域內(nèi)有關(guān)設(shè)計(jì)資料，在大比例尺地形圖上選出幾個(gè)可能的路線方案。然后在紙上定線的基礎(chǔ)上，選線人員到實(shí)地勘測，經(jīng)過反復(fù)比較確定一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)、合理的路線方案。它在很大程度上取決于選線人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此已不能滿足現(xiàn)代公路設(shè)計(jì)的需要。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及空間信息軟件平臺的不斷開發(fā)，設(shè)計(jì)人員不但能考慮傳統(tǒng)的選線因素，對于地質(zhì)、水文等空間屬性也能納入考慮范圍，這不管是從質(zhì)量上還是從效率上都得到了較大提高。目前常用的空間軟件有ArcInfo、MapInfo、Geo系列軟件、TITANGIS等。

2.2.1地理數(shù)據(jù)的采集和處理

根據(jù)道路的設(shè)計(jì)功能和設(shè)計(jì)要求，需要收集道路沿線所有的基礎(chǔ)資料，包括沿線各類比例尺地形圖、地質(zhì)圖、水文、氣象、交通流量等。具備了這些基本資料之后，利用GIS功能對各種資料進(jìn)行分類處理。

數(shù)字化資料包括地形圖、地質(zhì)圖、規(guī)劃設(shè)計(jì)圖、文字說明等多種信息資源。圖形數(shù)字化過程中需要進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過掃描、糾正、跟蹤、附屬性、建立拓?fù)潢P(guān)系等步驟，最終形成各類數(shù)據(jù)文件。目前，常用的數(shù)據(jù)格式有：Tiff、Arc/InfoE00、Arc/InfoCoverage、MapInfo、DXF等。在地形圖進(jìn)行數(shù)字化的過程中，需對各類影響線路的空間要素進(jìn)行分層空間數(shù)據(jù)管理，為以后的空間分析做好準(zhǔn)備。沿線主要的空間數(shù)據(jù)層有：地形層、地質(zhì)圖層、城市層、鄉(xiāng)村層、植被層、沿線水系層、水利設(shè)施層、鐵路層等。對空間數(shù)據(jù)層的分類應(yīng)盡可能詳細(xì)，避免遺漏。同時(shí)，使用的資料應(yīng)為最新資料，保證空間數(shù)據(jù)的時(shí)效性及其準(zhǔn)確性。

2.2.2地理數(shù)據(jù)的空間分析

根據(jù)道路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求，利用GeoStar軟件對各類數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析是采用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行道路選線的核心。GeoStar軟件的空間分析功能主要有地形分析、緩沖分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析等，這能幫助設(shè)計(jì)人員宏觀地認(rèn)識設(shè)計(jì)區(qū)域。在數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確規(guī)范，這對于以后建立數(shù)字地面模型DEM、地面正射影像圖DOM等數(shù)據(jù)具有重要作用。

2.2.3建立數(shù)字地面模型DEM

數(shù)字地面模型可為道路選線提供直觀圖形并可以與GIS的空間分析結(jié)果進(jìn)行疊加分析。同時(shí)可為今后的道路最佳路徑分析、縱橫斷面設(shè)計(jì)、填挖方量的計(jì)算提供快捷成果。

2.2.4疊加分析

利用GeoStar軟件，將矢量數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫和DEM數(shù)據(jù)庫三庫疊加，生成三維景觀再現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)疊加分析的結(jié)果里，確定道路控制點(diǎn)的樁號及線路的大致走向，接著根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和要求，在三維景觀里進(jìn)行路線設(shè)計(jì)，確定道路變坡點(diǎn)位置、交點(diǎn)位置、坡度、曲線半徑等要素，這樣設(shè)計(jì)人員能隨時(shí)根據(jù)地形來進(jìn)行設(shè)計(jì)，非常方便。

2.2.5線路的比選

根據(jù)要求一般設(shè)計(jì)兩到三條線路，然后利用GeoStar的空間分析功能進(jìn)行比選，考慮的因素主要有土地、水文、路線長度、地質(zhì)條件、政治因素、經(jīng)濟(jì)狀況、氣象等。如，在設(shè)計(jì)中，道路應(yīng)盡量避免穿過農(nóng)田、森林，并且線路通過地段的地質(zhì)水文狀況應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求，以此作為選線條件。此時(shí)可以從空間數(shù)據(jù)層中分別提取鄉(xiāng)村層、植被層、地質(zhì)層、沿線水系層的相應(yīng)數(shù)據(jù)，將它們的數(shù)據(jù)繪以不同顏色的圖形，根據(jù)選線人員給定的選線條件和范圍分別與地形圖形拓?fù)浏B加，此時(shí)在計(jì)算機(jī)上就可以分別顯示出滿足要求的范圍。根據(jù)這些范圍，選線人員再進(jìn)行綜合修改，重新制定設(shè)計(jì)條件，在計(jì)算機(jī)上反復(fù)進(jìn)行疊加拓?fù)浞治霁@取最終結(jié)果。這種選線過程非常直觀明了，結(jié)果也可隨時(shí)以圖形、表格、數(shù)字的形式打印輸出[6]。

2.3高中開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程存在的困難

在當(dāng)今的高中地理教學(xué)中，開設(shè)地理信息系統(tǒng)課程遇到了比較大的困難，學(xué)生的地理信息素養(yǎng)也普遍比較薄弱。

2.3.1教育觀念滯后

由于教育觀念滯后，即使是在教育較為先進(jìn)的地區(qū)，地理信息系統(tǒng)課程開設(shè)仍困難重重。學(xué)校固守舊觀念，認(rèn)為培養(yǎng)信息素養(yǎng)對于學(xué)生高考分?jǐn)?shù)提高目前還沒有實(shí)質(zhì)性作用，往往以各種理由拒絕開設(shè)地理信息類課程。

2.3.2經(jīng)濟(jì)支持不足

地理信息系統(tǒng)課程開設(shè)需要一定物質(zhì)基礎(chǔ)作為保證，例如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、配套的課程軟件等。經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的一些學(xué)校硬件、軟件設(shè)施都不齊全，尤其像GPS這種儀器市場價(jià)一般在2000元左右，作為教具幾乎是不可能購買的，3S技術(shù)的培養(yǎng)成為“紙上談兵”。

2.3.3教師素質(zhì)有待提高

地理信息系統(tǒng)是一門新興的技術(shù)，因此，當(dāng)今高中里能夠熟練掌握信息技術(shù)的地理教師比較匱乏。此外，目前高師所開設(shè)的地理信息系統(tǒng)課程，多數(shù)只是簡單地移植綜合性大學(xué)地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程的基本內(nèi)容，而真正適合師范生實(shí)際操作應(yīng)用技能訓(xùn)練較少，并沒有培養(yǎng)出真正適應(yīng)高中地理教學(xué)的合格的地理教師。

因此，高校在培養(yǎng)地理教師的過程中應(yīng)重視師范生的地理信息技術(shù)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時(shí)，提高動手操作能力。同時(shí)，各地教育部門應(yīng)完善教師的職后培訓(xùn)，為在職地理教師提供更多的進(jìn)修機(jī)會和渠道。各地教研部門要為地理教師提供學(xué)術(shù)和業(yè)務(wù)的支持，例如通過舉辦培訓(xùn)班，組織教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流，推動校本教研，開發(fā)課程資源等方式幫助地理教師開展地理信息技術(shù)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的地理信息素養(yǎng)。

3.結(jié)語

鑒于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及GIS技術(shù)強(qiáng)大的功能，GIS將在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來越重要的作用。高中地理課程應(yīng)緊跟時(shí)代潮流，反映時(shí)代需求。GIS進(jìn)入高中地理課程是培養(yǎng)現(xiàn)代公民必備地理素養(yǎng)的必要舉措。盡管現(xiàn)在地理信息技術(shù)課程在高中的開設(shè)仍遇到一些困難，但困難是暫時(shí)的，地理信息技術(shù)最終將順利進(jìn)入高中校園，成為一門培養(yǎng)學(xué)生基本地理信息素養(yǎng)的必要課程。

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[4]陳澄等.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）解讀.南京：江蘇教育出版社，2004.3.

篇6

1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

我們知道，數(shù)據(jù)庫的形式包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，然而我們在基于GIS構(gòu)建煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)時(shí)，只有通過一定的空間數(shù)據(jù)模型，這些數(shù)據(jù)才能在GIS空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，同時(shí)對地理實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)，因此，設(shè)計(jì)空間關(guān)系數(shù)據(jù)模型對應(yīng)本文基于GIS構(gòu)建煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)至關(guān)重要。其步驟有：空間數(shù)據(jù)庫的需求分析，確定地理實(shí)體以及實(shí)體之間的關(guān)系表達(dá)，空間實(shí)體的邏輯表達(dá)，選擇合適的數(shù)據(jù)模型，空間數(shù)據(jù)集組織。

2數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)

煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)可以分為服務(wù)層、數(shù)據(jù)存儲層、信息通信接層、以及業(yè)務(wù)邏輯層五個(gè)層次。數(shù)據(jù)采集服務(wù)層用于采集各個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，針對不同系統(tǒng)采集的設(shè)備數(shù)據(jù)特點(diǎn)，制訂數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議來獲得應(yīng)急管理所需的數(shù)據(jù)，如KJF2000N煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)寫成文本文件，數(shù)據(jù)采集程序讀取文本文件，按照制訂的協(xié)議進(jìn)行解析，提供給應(yīng)急管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲層采用MicrosoftSQLServer2008來存儲集成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的物理存儲，其中包括管理信息數(shù)據(jù)、各類設(shè)備的采集數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)急預(yù)案庫、應(yīng)急事件實(shí)例庫、案例庫和知識庫。除了關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫以外，數(shù)據(jù)存儲還應(yīng)包括一些常用的文件格式，如XML文件、Word文檔、Excel表格、JPG圖像等。業(yè)務(wù)邏輯層是整個(gè)煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)的核心部分。應(yīng)急管理的功能分為救援信息的基本功能，查詢調(diào)用功能，統(tǒng)計(jì)分析功能，數(shù)據(jù)采集，報(bào)表自動生成功能，應(yīng)急救援方案的編制、查詢、修改功能、應(yīng)急救援資料庫的建立查詢功能。包括救援信息的基本功能，查詢調(diào)用功能，統(tǒng)計(jì)分析功能，數(shù)據(jù)采集，報(bào)表自動生成功能，應(yīng)急救援方案的編制、查詢、修改功能、應(yīng)急救援資料庫的建立查詢功能，簡化用戶操作，達(dá)到現(xiàn)場及時(shí)生成應(yīng)急救援方案，作為救護(hù)隊(duì)?wèi)?yīng)急救援的參考，提高救援效率。同時(shí)將煤礦事故應(yīng)急求援信息管理系統(tǒng)融入到地理信息系統(tǒng)（GIS）之中，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）海量空間數(shù)據(jù)分析管理功能，實(shí)現(xiàn)了對礦井地理基礎(chǔ)信息的數(shù)據(jù)顯示、添加、查詢、修改等功能，以便于對事故的地位、圖像顯示、應(yīng)急預(yù)案生成等功能的實(shí)現(xiàn)。展現(xiàn)層是對用戶界面的展示。煤礦事故應(yīng)急救援信息管理系統(tǒng)的界面使用了C/S架構(gòu)以及B/S架構(gòu)，對于需要迅速響應(yīng)以及系統(tǒng)安全性要求非常高的如再通報(bào)警、應(yīng)急決策等采用C/S架構(gòu)；而為了應(yīng)急指揮的外部執(zhí)行、歷史數(shù)據(jù)信息查詢、應(yīng)急調(diào)度管理、統(tǒng)計(jì)資料生產(chǎn)等則采用B/S架構(gòu)，以便于訪問。信息通信接層是對礦井的監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS定位技術(shù)、3G無線通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的信息采集和人員事故定位基于及時(shí)報(bào)警。

作者：郭晶 單位：廣東宏大爆破股份有限公司

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關(guān)鍵詞：GIS；煤礦；火災(zāi)預(yù)警救援

中圖分類號：TD164+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著我國對煤炭生產(chǎn)安全的重視和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，將GIS技術(shù)引入煤礦安全生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)成為行業(yè)趨勢，并且呈現(xiàn)功能全面化、復(fù)雜化和完善化的特點(diǎn)。GIS應(yīng)用與煤礦火災(zāi)預(yù)警救援，首先著眼于預(yù)防預(yù)警，降低事故發(fā)生率。一旦發(fā)生火災(zāi)，幫助決策者做出快速有效的決策，降低事故造成的損失。

1需求分析

系統(tǒng)基于GIS進(jìn)行開發(fā)，GIS在計(jì)算機(jī)軟件、硬件基礎(chǔ)上對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的信息系統(tǒng)，具有3個(gè)特征：(1)具有信息的采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力, 具有空間性和動態(tài)性特征。(2)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理, 并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法, 作用空間數(shù)據(jù), 產(chǎn)生有用信息。(3)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持,能夠快速、精確、綜合地對復(fù)雜的地理系統(tǒng)進(jìn)行空間定位和過程的動態(tài)分析[1]。

本系統(tǒng)的總體功能是對礦業(yè)時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲、實(shí)現(xiàn)潛在火災(zāi)爆發(fā)預(yù)警，煤礦火災(zāi)預(yù)警救援的可視化,以防災(zāi)害的發(fā)生。 一旦發(fā)生火災(zāi)的情況下為決策者和救援人員提供可靠及時(shí)的井下信息,為救災(zāi)行動提供正確有效的決策支持, 將火災(zāi)造成的損失降至最低。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

本系統(tǒng)采用SuperMap進(jìn)行數(shù)字化，利用SuperMap Objects控件、C#編程語言進(jìn)行二次開發(fā)。SuperMap Objects是功能強(qiáng)大的、以COM/ActiveX 技術(shù)規(guī)范為基礎(chǔ)的全組件式GIS 開發(fā)工具，適合用戶進(jìn)行二次開發(fā)和與MIS、OA等其它系統(tǒng)的有機(jī)集成[2]。利用GIS工具建立如巷道名稱、位置等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)模型，在網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，如最佳路徑分析。因此，在預(yù)警救災(zāi)基本理論研究的基礎(chǔ)上,借助于GIS技術(shù)，可以進(jìn)行潛在火源分析、影響范圍確定、逃生方案確定等。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)包含三大模塊：火災(zāi)影響區(qū)域判定模塊、救援分析管理模塊、數(shù)據(jù)庫。如圖1：

它具有管理維護(hù)系統(tǒng)中電子地圖的基本功能，能實(shí)現(xiàn)電子地圖顯示與操作、圖層管理和專題地圖的操作。地圖的顯示與操作主要是實(shí)現(xiàn)地圖瀏覽的基本功能，即地圖的放大、縮小、漫游等功能。圖層管理主要實(shí)現(xiàn)圖層的添加、刪除、修改、移動以及圖層加載等基本功能。專題地圖的操作可以實(shí)現(xiàn)煤礦通風(fēng)信息管理的數(shù)據(jù)圖形化，使通風(fēng)信息的數(shù)據(jù)以各種圖形的方式直觀的在圖上顯示出來，并使用相應(yīng)的顏色渲染在地圖上顯示，為管理人員的決策提供直觀判斷。

3.2 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫包含空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。

3.2.1 礦井基本信息

井巷信息描述井下各個(gè)巷道的詳細(xì)特征, 包括井下各巷道的編號、名稱、巷道長度、傾角、高程、設(shè)施、巷道類型、可燃物分布等信息等[3]。在GIS系統(tǒng)中，井巷空間信息以電子地圖進(jìn)行存儲并以可視化展現(xiàn)，例如實(shí)時(shí)井下人員信息、節(jié)點(diǎn)位置、巷道中基礎(chǔ)設(shè)備分布情況、硐室方位、井巷坡度傾角等等。

3.2.2 火災(zāi)高爆發(fā)地點(diǎn)信息

火災(zāi)高爆發(fā)地點(diǎn)信息通過結(jié)合煤礦地下系統(tǒng)環(huán)境。通風(fēng)情況、設(shè)備分布等因素分析出巷道中易發(fā)生火災(zāi)地點(diǎn)及區(qū)域，從而實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

3.2.3 井巷通風(fēng)信息

通風(fēng)信息包括各通風(fēng)巷道的風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻、風(fēng)向、溫度、瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度等，它是根?jù)每班測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)修改的。通風(fēng)信息數(shù)據(jù)包括井下各通風(fēng)巷道中的風(fēng)門、風(fēng)墻、風(fēng)窗、風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物的位置及有關(guān)參數(shù)[4]。利用這些數(shù)據(jù)可以快速的分析出火災(zāi)發(fā)生后的影響范圍和破壞程度，確定安全巷道方位、巷道能否通過，以及井下人員在所處位置空氣環(huán)境下行走速度和時(shí)間估算等等。

3.2.4 井下工作人員信息

井下工作人員信息包括礦井工作人員個(gè)人基本信息，入井、升井時(shí)間以及在井下各區(qū)域的停留工作時(shí)間的記錄與統(tǒng)計(jì)，完成對全礦個(gè)人、部門以及干部的考勤信息查詢、統(tǒng)計(jì)，以及井下工作人員實(shí)時(shí)動態(tài)定位信息。

3.2.5 救援指導(dǎo)信息

指導(dǎo)信息是指國家政策、滅火技術(shù)以及滅火方法、礦井火災(zāi)歷史記錄、經(jīng)驗(yàn)知識和資料等。

3.3 預(yù)警救援分析管理模塊

該模塊包括火災(zāi)預(yù)警管理模塊和救援分析管理模塊。

3.3.1 火災(zāi)預(yù)警管理模塊

預(yù)警系統(tǒng)包含井下重點(diǎn)建筑管理和火災(zāi)高爆發(fā)地點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該功能模塊分析火災(zāi)潛在火災(zāi)隱患，定時(shí)對煤礦安全生產(chǎn)狀況進(jìn)行評估，排除火災(zāi)隱患。

3.3.2 火災(zāi)救援分析管理模塊

該模塊是預(yù)警救援管理系統(tǒng)核心模塊之一，具有維護(hù)和管理煤礦火災(zāi)應(yīng)急救援的基本功能, 也是具體實(shí)施救援時(shí)的決策依據(jù)，主要內(nèi)容包括：最佳救援及逃生路線分析、火災(zāi)影響區(qū)域查詢、最近逃生地點(diǎn)分析、定位分析、火災(zāi)影響區(qū)域判定模塊。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 最佳救援及逃生路線分析

該模塊通過人機(jī)交互及通訊指揮系統(tǒng)，及時(shí)分析出最佳的救援及逃生路線，指揮救援人員和逃生自救人員找到風(fēng)險(xiǎn)盡量小，路徑盡量最短的路線。

該功能算法思路為：判斷有煙巷道-判定安全地點(diǎn)-判斷巷道的連通性（分析障礙點(diǎn)）-采用E.W. Dijkstra算法求解最優(yōu)路線。

4.2 火災(zāi)影響區(qū)域查詢

系統(tǒng)需要對事故可能影響的范圍做預(yù)測。系統(tǒng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)周圍巷道結(jié)構(gòu)、巷道通風(fēng)情況、火災(zāi)發(fā)生的嚴(yán)重程度及破壞程度，結(jié)合GIS的緩沖區(qū)分析功能按照事故類別劃分災(zāi)害范圍，從而析出火災(zāi)能夠直接影響到的巷道及有可能間接影響到的巷道，同時(shí)，防止二次火災(zāi)的發(fā)生。在礦山井下事故中，針對火災(zāi)事故災(zāi)害范圍的劃分，要求確定根據(jù)火災(zāi)時(shí)期的風(fēng)流（煙流）流動狀況，煙流污染狀態(tài)與火災(zāi)燃燒產(chǎn)物的關(guān)系，劃分火災(zāi)非污染區(qū)域、火區(qū)、污染區(qū)域和可能污染區(qū)域，處于火源下風(fēng)側(cè)的巷道都會處于污染范圍內(nèi)。

4.3 定位分析

利用相關(guān)設(shè)備對井下人員及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，可很快分析出井下人員位置及發(fā)生火災(zāi)地點(diǎn)準(zhǔn)確位置，了解自救及救援進(jìn)度情況，并幫助決策者根據(jù)事態(tài)發(fā)展對做出的救援方案做出即使調(diào)整。

5 結(jié)語

GIS應(yīng)用于煤礦火災(zāi)預(yù)警救援已經(jīng)開始發(fā)展，許多專家已經(jīng)致力于這方面的研究與實(shí)踐，并取得了很多實(shí)用的成果，應(yīng)用到了實(shí)際生產(chǎn)中。但煤礦火災(zāi)發(fā)生情況多種多樣以及井下結(jié)構(gòu)的及其復(fù)雜性，現(xiàn)有手段方法還不能滿足煤礦火災(zāi)的預(yù)防和救援的分析要求，系統(tǒng)的結(jié)果仍然是參考性。在真正實(shí)踐中仍需要決策者具有豐富的救援經(jīng)驗(yàn)，所以GIS在火災(zāi)救援中的應(yīng)用仍然需要不斷的探索和完善，實(shí)現(xiàn)對煤礦火災(zāi)與救援更加準(zhǔn)確的分析，為煤礦生產(chǎn)安全提供更加強(qiáng)大的服務(wù)。

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【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 案例教學(xué) 實(shí)踐課程 教學(xué)改革

【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0215-02

引言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪科學(xué)等為一體的一門交叉性學(xué)科。在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，它為采集、存儲、查詢、空間分析、表達(dá)、輸出和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)提供了技術(shù)方法[1]。GIS專業(yè)開設(shè)“地理信息系統(tǒng)”課程實(shí)踐的目的，是為了讓學(xué)生能夠在已掌握的專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，利用 GIS工具，主要是GIS軟件， 解決與本專業(yè)相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、社會、文化等與空間信息相關(guān)的問題[2]。各大高校的教學(xué)方案中雖然開設(shè)了大量的GIS實(shí)踐課程，往往由于教學(xué)方法不合理、教學(xué)內(nèi)容沒有很好的銜接或者實(shí)驗(yàn)實(shí)施不足等原因，沒有取得很好的效果。因此，為適應(yīng)GIS學(xué)科發(fā)展需要，提高GIS人才培養(yǎng)質(zhì)量，GIS專業(yè)實(shí)踐課程體系整體優(yōu)化與教學(xué)方法設(shè)計(jì)的研究對提高學(xué)生的整體能力具有重要意義。

針對“地理信息系統(tǒng)”課程實(shí)踐教學(xué)中的不足，本文從GIS課程的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，把GIS知識點(diǎn)和實(shí)際問題相互結(jié)合，在GIS課程實(shí)踐教學(xué)中引入基于網(wǎng)絡(luò)平臺的軟件案例教學(xué)法[3]。

1.案例設(shè)計(jì)與規(guī)劃

案例的設(shè)計(jì)結(jié)合了GIS的基本概念和基本操作，以GIS的功能為主線、輔以GIS原理的各個(gè)知識點(diǎn)[4]?；景咐途C合案例組成了整個(gè)實(shí)踐課程的案例庫，每個(gè)案例不僅具有完善的功能，能夠覆蓋重要知識點(diǎn)，并以實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，便于學(xué)生理解和操作。

根據(jù)課程內(nèi)容，按照GIS基本功能、涉及的GIS原理知識點(diǎn)、基本案例和綜合案例的順序，由淺入深、從基本到綜合的原則，建立了涵蓋GIS課程理論體系的教學(xué)模式。GIS基本功能包括：GIS的概述、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表達(dá)、數(shù)據(jù)輸出。首先設(shè)計(jì)地圖與屬性信息交互的案例從宏觀上了解GIS；在地圖數(shù)字化理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)地圖投影等案例；在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)編輯理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)要素編輯等案例；在空間數(shù)據(jù)庫理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)要素閃爍等案例；在空間數(shù)據(jù)分析理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)緩沖區(qū)分析等案例；在空間數(shù)據(jù)可視化表達(dá)理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)專題圖制作等案例；在地圖輸出理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)圖幅整飾等案例?；景咐O(shè)計(jì)界面如圖1。

綜合案例是以實(shí)際問題為驅(qū)動，涵蓋了基本案例以及GIS課程所涉及的知識點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定的GIS軟件操作基礎(chǔ)，包括：自動拓?fù)湓靺^(qū)、最短路徑分析等案例。綜合案例的設(shè)計(jì)一方面可以對GIS理論知識點(diǎn)的鞏固，另一方面可以模擬實(shí)際工作過程中GIS軟件的操作流程。以實(shí)驗(yàn)室選址為例說明。首先，根據(jù)需求分析，將實(shí)驗(yàn)所用的數(shù)據(jù)利用MapGIS Server Manager到軟件案例教學(xué)平臺上，涉及多源地圖加載、地圖基本操作等基本案例；在充分考慮影響實(shí)驗(yàn)室選址的因素的基礎(chǔ)上，利用緩沖區(qū)分析功能確定河流等因素所影響的范圍，涉及緩沖區(qū)分析案例；利用疊加分析功能進(jìn)行相減、相交等操作，涉及疊加分析案例；利用查詢分析功能查詢滿足條件的候選地址，涉及查詢分析案例；最后根據(jù)緩沖區(qū)分析結(jié)果，結(jié)合土地的預(yù)計(jì)價(jià)格，利用地圖制圖功能將合適的候選地址突出顯示出來，涉及地圖輸出案例。

案例的設(shè)計(jì)通過“總-分-總”式過程實(shí)現(xiàn)，即首先使學(xué)生對地理信息系統(tǒng)形成總體概念和基本理解； 然后使學(xué)生熟練掌握GIS的基本案例，具備各單項(xiàng)GIS軟件操作的應(yīng)用能力；最后能夠?qū)IS綜合案例靈活運(yùn)用，針對具體問題制定出可行的解決方案。這些案例不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)GIS軟件的效率，而且還能引發(fā)他們對應(yīng)用GIS理論、技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問題的思考。各個(gè)GIS功能、知識點(diǎn)、基本案例、綜合案例之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，如圖2。

2.案例教學(xué)平臺構(gòu)建

軟件案例教學(xué)平臺主要通過建設(shè)網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)，在主頁內(nèi)實(shí)現(xiàn)教學(xué)案例、相關(guān)軟件、參考書目等資源的上傳和更新[5]。該平臺是以國產(chǎn)GIS軟件MapGIS的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)為基礎(chǔ)，從輔助資料、案例資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合測評、網(wǎng)上交流5個(gè)模塊為師生提供了開放式的學(xué)習(xí)交流平臺。平臺構(gòu)成如圖3。

在軟件案例教學(xué)平臺設(shè)計(jì)中，各個(gè)模塊相輔相成。1）輔助資料模塊向?qū)W生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。2）案例資源模塊整合了大量的GIS案例，將案例設(shè)計(jì)為基本案例、綜合案例，以滿足分層次教學(xué)的需要。根據(jù)GIS的功能和實(shí)踐課程的內(nèi)容，將GIS的基本功能分解制作成若干個(gè)基本案例；綜合案例是把GIS基本概念和基本操作融合形成一個(gè)循序漸進(jìn)、種類多樣的基本案例資源。3）在各種輔助資料的幫助下，學(xué)生對案例的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行研究探索，通過教師的講解對案例所涉及的GIS理論作進(jìn)一步的了解，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過實(shí)際操作來掌握軟件的功能和特性。學(xué)生可以通過該模塊進(jìn)行自動演播模式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在每個(gè)操作步驟都可以自助得到指導(dǎo)。4）通過綜合測評模塊教師可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和學(xué)習(xí)效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。5）網(wǎng)上交流模塊為師生、生生之間的互動與交流提供了便利。教師對學(xué)生的在線咨詢、留言等疑難問題進(jìn)行反饋，學(xué)生之間可以針對感興趣的問題進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)。另外，通過該模塊組織學(xué)生以不記名形式進(jìn)行評教，根據(jù)評教數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對課程做出相應(yīng)的調(diào)整，提高教學(xué)效率，提升個(gè)性化互動教學(xué)水平。

軟件案例教學(xué)平臺改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，學(xué)生不僅可以從課堂上獲取教師講解的知識，而且可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上獲得全面詳細(xì)的資源，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)[6]。

3.案例教學(xué)實(shí)施與考核

GIS軟件案例教學(xué)的主要目標(biāo)有：理解并掌握GIS的基本原理，熟悉GIS軟件的結(jié)構(gòu)、功能、熟練掌握GIS軟件的操作方法，達(dá)到知識向能力的熟練轉(zhuǎn)化[7]。本文利用軟件案例教學(xué)平臺，應(yīng)用典型案例引導(dǎo)學(xué)生，開展案例教學(xué)；按照“準(zhǔn)備-實(shí)施-調(diào)查-結(jié)束”循環(huán)迭代的過程進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐；采用“分散的、階段式”的考核方式進(jìn)行教學(xué)評估。

3.1案例的實(shí)施

在教學(xué)過程中，以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、緊密結(jié)合案例實(shí)施教學(xué)過程。按照“準(zhǔn)備-實(shí)施-調(diào)查-結(jié)束”循環(huán)迭代的過程進(jìn)行軟件案例的實(shí)施，其具體流程如圖4。

在準(zhǔn)備階段由教師通過講解GIS理論逐漸引入基本案例以及綜合案例所應(yīng)用的知識點(diǎn)，讓學(xué)生對GIS原理、知識點(diǎn)有整體的認(rèn)識。

在實(shí)施階段根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，教師通過案例講解對教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)重點(diǎn)進(jìn)行介紹，使學(xué)生理解教學(xué)目標(biāo)，逐步接受教學(xué)情境。然后由教師輔導(dǎo)學(xué)生開展案例教學(xué)活動，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行基本案例的實(shí)訓(xùn)，教師根據(jù)學(xué)生掌握情況，改造拓寬案例。最后教師將綜合案例分析分解為多個(gè)基本案例后，學(xué)生在若干個(gè)子問題模式下，由教師引導(dǎo)，逐步完成整個(gè)綜合案例的實(shí)訓(xùn)。

在調(diào)查階段學(xué)生對案例實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行總結(jié)，教師對學(xué)生在案例操作過程中普遍存在的問題以及所用的各種解決方案進(jìn)行總結(jié)與歸納，并對學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行評估，及時(shí)掌握學(xué)生對GIS軟件的應(yīng)用情況。

結(jié)束階段學(xué)生對案例的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行匿名留言，反映案例設(shè)計(jì)情況，教師根據(jù)調(diào)查情況發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)策略，優(yōu)化案例。

在“地理信息系統(tǒng)”課程實(shí)踐中實(shí)施軟件案例教學(xué)法，可以根據(jù)學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)反映、課后網(wǎng)上討論等途徑獲取學(xué)生對案例的掌握情況。系列案例的實(shí)訓(xùn)可使學(xué)生對GIS概念有全面的認(rèn)識，掌握GIS諸多功能，找到快速學(xué)習(xí)GIS軟件的方法。

3.2案例的考核

傳統(tǒng)的一張紙質(zhì)試卷定成績的考核方式，只注重基礎(chǔ)知識的掌握，忽視了學(xué)生的應(yīng)用能力，沒有調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于GIS實(shí)踐課程的概念多、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，本文采用分散的、階段式的案例考核方式[8]。

課堂考核方式呈現(xiàn)多樣化，包括：1）課堂提交實(shí)訓(xùn)成果：將考核評價(jià)與課堂案例教學(xué)相互融合，按照教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃，分階段地考核學(xué)生對各個(gè)案例知識點(diǎn)的掌握程度。2）綜合案例考查：在學(xué)期初由教師根據(jù)GIS課程實(shí)踐的內(nèi)容，布置學(xué)生在學(xué)期末提交的一個(gè)綜合案例成果，為了避免抄襲，案例主題、數(shù)據(jù)、問題設(shè)計(jì)等盡量不同。這個(gè)綜合案例將貫穿整個(gè)實(shí)踐課程，不僅杜絕了學(xué)生考試突擊等情況，也鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用GIS的能力和案例整合能力。3）優(yōu)秀作品展示：將優(yōu)秀的作品在網(wǎng)絡(luò)平臺上展示，不僅是對優(yōu)秀學(xué)生的鼓勵(lì)，而且能讓其他學(xué)生有很好的觀摩學(xué)習(xí)機(jī)會，共同進(jìn)步。4）上機(jī)考試：考核內(nèi)容包括相關(guān)概念定義題、簡答題、分析題和案例設(shè)計(jì)題，這種考核方式，既考查了學(xué)生對理論知識掌握情況，也強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的實(shí)際動手能力。

無論是課堂提交成果還是貫穿整個(gè)學(xué)期的綜合案例制作的考核方式，都將考核點(diǎn)分散到整個(gè)學(xué)期中，分階段的、循序漸進(jìn)的使學(xué)生在實(shí)踐課程中掌握軟件的使用方法。這種考核方式既能及時(shí)理解學(xué)生對軟件的掌握情況，又能確保學(xué)生在實(shí)踐課程的每個(gè)階段都保持著積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

結(jié)束語

本文將案例教學(xué)法應(yīng)用于GIS課程實(shí)踐教學(xué)中，突出了學(xué)生思維能力、動手能力培養(yǎng)的教學(xué)思想理念。案例教學(xué)平臺提供的輔助資料和網(wǎng)上交流模塊為案例教學(xué)的順利實(shí)施奠定了基礎(chǔ)；通過設(shè)計(jì)案例庫，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握GIS理論，把單純的操作訓(xùn)練與實(shí)際問題結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生利用GIS分析、解決問題的能力；在案例的實(shí)施過程中突出學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生，組織案例教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性；案例考核充分調(diào)動了學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐課程學(xué)習(xí)中的積極性。

軟件案例教學(xué)是以GIS功能為主線，具體問題為驅(qū)動，案例實(shí)訓(xùn)為重點(diǎn)，交流、考核為輔助。隨著基本案例到綜合案例的實(shí)訓(xùn)，所選案例內(nèi)容的綜合性、軟件操作的復(fù)雜性逐步增強(qiáng)，可以使學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)地將所學(xué)知識和技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際問題中，在解決問題的過程中逐步提高學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用技術(shù)解決問題的能力。總之，案例教學(xué)法可以有效地改善GIS教學(xué)現(xiàn)狀，促進(jìn)學(xué)生GIS知識結(jié)構(gòu)的完善，GIS應(yīng)用能力的提高，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果。

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作者簡介：

孫斌（1959-），男，漢族，湖北武漢人，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）副教授，博士，研究方向：GIS研發(fā)與應(yīng)用，空間數(shù)據(jù)庫。

篇9

關(guān)鍵詞 森林資源；經(jīng)營管理；地理信息系統(tǒng)；青海海東

中圖分類號 S126 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0139-02

森林資源經(jīng)營具有用地廣闊、生長周期率長、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。目前，我國森林資源管理主要還是采用傳統(tǒng)的方式來制定管理決策，決策過程的直觀性和可視化程度比較低，給森林資源的經(jīng)營和管理帶來了很多的困擾。以地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，很好地解決了森林資源屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)處理、顯示表達(dá)和各類林業(yè)用圖的制作等方面問題[1-2]。因此，該文將結(jié)合海東市的實(shí)際情況，對其森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)的建設(shè)提出一系列寶貴的意見。

1 現(xiàn)代森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)建設(shè)

1.1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是對地理環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲、檢索、分析和顯示的綜合性技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)中一個(gè)特定的、具有重要作用的空間信息載體。這一系統(tǒng)包括了對森林資源的空間數(shù)據(jù)輸入、儲存、管理及空間數(shù)據(jù)處理與分析。

1.1.1 空間數(shù)據(jù)庫。按照數(shù)據(jù)類型進(jìn)行劃分，森林資源經(jīng)營和管理信息系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)2類，當(dāng)然還可能需要文檔數(shù)據(jù)，以及為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和與無數(shù)據(jù)管理而需要的元數(shù)據(jù)[3]。森林資源經(jīng)營和管理信息系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)的用途還可分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)[1]。

1.1.2 空間數(shù)據(jù)的處理、分析功能。其具有一些基本的操作功能，包括地理信息查詢和分析功能。除此之外，還需要具備地圖制圖與輸出的功能，包括地圖符號設(shè)置、地圖注記配置、統(tǒng)計(jì)專題圖制作、地圖投影變換、三圍地圖顯示和繪制等。

1.2 森林資源經(jīng)營與管理決策支持系統(tǒng)

1.2.1 模型庫建設(shè)。模型庫在森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)中占有重要地位。在決策支持系統(tǒng)中，管理者通常并不能直接利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效決策，而是需要根據(jù)模型庫中的模型來做出決策[4]。尤其在實(shí)際操作過程中，由于森林資源具有典型的時(shí)序特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫中記錄的是以往的數(shù)據(jù)和事例，如果僅依據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對現(xiàn)在或未來的森林資源經(jīng)營與管理進(jìn)行決策，很可能會導(dǎo)致較大的偏差甚至錯(cuò)誤，因而模型庫建設(shè)至關(guān)重要。應(yīng)用模型的分析能力也是現(xiàn)代森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)建設(shè)的重要任務(wù)和功能之一，通過地理信息系統(tǒng)工具和數(shù)據(jù)的合理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)良好的模擬，就能為決策者提供準(zhǔn)確的評價(jià)和預(yù)測，并為決策提供有力的參考信息[1]。

1.2.2 專家知識庫建設(shè)。森林資源經(jīng)營與管理最終還是要落實(shí)到人為的決策上，而人為決策過程中則主要依靠森林資源現(xiàn)狀和所掌握的經(jīng)驗(yàn)，因而專家知識庫建設(shè)十分必要，也是其中必要的組成部分。專家知識庫建設(shè)可以為人為決策提供充足的經(jīng)驗(yàn)，通過不斷積累經(jīng)驗(yàn)，才能更加準(zhǔn)確地做出人為決策。由于森林資源面積大，系統(tǒng)復(fù)雜，生長周期長，因而專家知識庫建設(shè)是一個(gè)長期的持之以恒的過程，而專家知識庫的建設(shè)也將會耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力才能不斷地完善、更新[1]。

2 系統(tǒng)主要功能

數(shù)據(jù)編輯、地理信息查詢與分析、地圖制圖與輸出等是地理信息系統(tǒng)的通用，當(dāng)然也是森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)的基本功能。除此以外，森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)還具有3個(gè)重要的功能，包括專家咨詢、輔助決策和預(yù)測預(yù)報(bào)。

2.1 專家咨詢

主要是指運(yùn)用專家知識庫展現(xiàn)森林資源經(jīng)營與管理方面的專業(yè)知識，為客戶們提供森林資源經(jīng)營與管理的專家知識性咨詢。

2.2 輔助決策

主要是利用專家知識庫，建立森林資源領(lǐng)域模式和知識規(guī)劃，確定綜合因素展開優(yōu)化配置，并且生成相對應(yīng)的分析圖紙，采用砍伐設(shè)計(jì)、造林規(guī)劃等方案制定評價(jià)，提供輔的決策。

2.3 預(yù)測預(yù)報(bào)

主要是根據(jù)系統(tǒng)模型庫中的模型，詳細(xì)地分析綜合影響因素，為森林各類自然災(zāi)害、林業(yè)規(guī)劃做出針對性的預(yù)測預(yù)報(bào)。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，林業(yè)產(chǎn)業(yè)也迅速地發(fā)展起來，在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)的建設(shè)占據(jù)著重要的位置，目前大部分的森林資源依然處于簡單的空間數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、查詢、分析、顯示和制圖等比較低的運(yùn)用水平，空間分析能力依舊很薄弱，對復(fù)雜空間問題的決策能力不足，已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代化森林資源管理的需求，無法幫助決策者明確所規(guī)定的目標(biāo)。該文為了能夠完善森林資源經(jīng)營與管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，對其整體的現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析，分類說明了信息系統(tǒng)的建設(shè)、地理信息系統(tǒng)、森林資源經(jīng)營與管理決策支持系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)建設(shè)，以期能夠更好地實(shí)現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1，5-6]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 姚山，馮仲科，楊丹.現(xiàn)代森林資源經(jīng)營與管理信息系y建設(shè)[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（增刊2）：22-25.

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[3] 馮仲科，姚山，郝星耀，等.F-star林場地理信息系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)思想、功能及應(yīng)用前景[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（增刊2）：1-4.

[4] 黃梯云.智能決策支持系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001.

篇10

關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);農(nóng)產(chǎn)品;交通運(yùn)輸

1GIS概念

物質(zhì)世界中的任何地物都被牢牢地打上了時(shí)空的烙印。人們的生產(chǎn)和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關(guān)。地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)作為獲取、處理、管理和分析地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科,近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。從技術(shù)和應(yīng)用的角度,GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù);從學(xué)科的角度,GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科,具有獨(dú)立的學(xué)科體系;從功能上,GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、現(xiàn)示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能;從系統(tǒng)學(xué)的角度,GIS具有一定結(jié)構(gòu)和功能,是一個(gè)完整的系統(tǒng)。簡而言之,GIS是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的管理空間對象的信息系統(tǒng),以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。

2GIS的工作原理

GIS就是用來存儲有關(guān)世界的信息,這些信息是可以通過地理關(guān)系連接在一起的所有主題層集合。

2.1地理參考系統(tǒng)

地理信息包含有明確的地理參照系統(tǒng),例如經(jīng)度和緯度坐標(biāo),或者是國家網(wǎng)格坐標(biāo)。也可以包含間接的地理參照系統(tǒng),例如地址、郵政編碼、人口普查區(qū)名、森林位置識別、路名等。一種叫做地理編碼的自動處理系統(tǒng)用來從間接的參照系統(tǒng),如地址描述,轉(zhuǎn)變成明確的地理參照系統(tǒng),如多重定位。這些地理參考系統(tǒng)可以使你定位一些特征,例如商業(yè)活動、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震,用于做地表分析。

2.2矢量和柵格模式

地理信息系統(tǒng)工作于兩種不同的基本地理模式——矢量模式和柵格模式。

在矢量模式中,關(guān)于點(diǎn)、線和多邊形的信息被編碼并以x、y坐標(biāo)形式儲存。一個(gè)點(diǎn)特征的定位,例如一個(gè)鉆孔,可以被一個(gè)單一的x、y坐標(biāo)所描述。線特征,例如公路和河流,可以被存儲于一系列的點(diǎn)坐標(biāo)。多邊形特征,例如銷售地域或河流聚集區(qū)域,可以被存儲于一個(gè)閉合循環(huán)的坐標(biāo)系。矢量模式非常有利于描述一些離散特征,但對連續(xù)變化的特征,例如土壤類型或趕往醫(yī)院的開銷等,就不太有用。

柵格模式發(fā)展為連續(xù)特征的模式。柵格圖象包含有網(wǎng)格單元,有點(diǎn)像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式,用來存儲地理數(shù)據(jù),都有優(yōu)點(diǎn)和缺陷。現(xiàn)代的GIS都可以處理這兩種模式。

3地理環(huán)境因素對公路交通運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

(1)山丘叢林對運(yùn)輸?shù)挠绊?。山地地區(qū)一般地表起伏較大,道路稀少,較多雜草、灌木叢或山林,河溪交錯(cuò),氣溫高,雨霧多,濕度大,氣候變化快。山地地形對運(yùn)輸?shù)南拗谱饔幂^大。

(2)城市居民地對運(yùn)輸?shù)挠绊?。城市居民地人工建筑物密集、高?排列有序,街道縱橫交錯(cuò),有的城市還建有地下通道;市區(qū)與外界交通聯(lián)系方便,地面道路多呈幅射狀向四面延伸,并有兩種以上交通方式相銜接。城市地形對運(yùn)輸?shù)挠欣麠l件是運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施完善,車輛行駛安全系數(shù)高;運(yùn)輸線路呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),回旋余地大,不易中斷。

(3)水網(wǎng)稻田對運(yùn)輸?shù)挠绊?。水網(wǎng)稻田地勢平坦開闊,地表江河、溝渠、湖塘密集,水量充沛;稻田連片,終年積水,淤泥較深。水網(wǎng)稻田地區(qū)人口稠密,經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),公路質(zhì)量較高,可晴雨通車。水網(wǎng)稻田地鄉(xiāng)村道路密度高,但路面狹窄,路基松軟,轉(zhuǎn)彎半徑小,不利于車輛通行。

(4)戈壁沙漠地對運(yùn)輸?shù)挠绊憽８瓯谏衬氐耐ㄒ暻闆r良好,但缺少明顯方位物;人煙稀少,氣候極度干燥、少雨,水源貧乏,多風(fēng)暴,自然環(huán)境惡劣。在布滿流動和半流動沙丘的沙漠地上,普通輪式車輛無法通行,對車輛機(jī)動性要求高,且風(fēng)沙對車輛發(fā)動機(jī)磨損大,影響車輛壽命。

交通運(yùn)輸活動除了受以上地形因素的影響外,還會受到氣象、社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境及交通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素的影響。

4GIS在公路交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

(1)地理信息系統(tǒng)基本功能。即地理信息系統(tǒng)技術(shù)能提供的通用功能,包括地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測等,為系統(tǒng)提供背景地圖與交通圖層的顯示、縮放、任意漫游等控制地圖的功能。

(2)數(shù)據(jù)圖層處理功能。地理信息系統(tǒng)的疊加分析是將有關(guān)主題層組成的數(shù)據(jù)層面,進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層面的操作,其結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。例如,將地理數(shù)據(jù)庫中的道路層與水系層進(jìn)行疊加分析,可獲得道路層原來沒有的橋梁、渡口等重要信息,為運(yùn)輸指揮提供重要的決策信息。

(3)統(tǒng)計(jì)分析功能。主要是針對交通網(wǎng)及其交通專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。交通網(wǎng)基本信息包括道路的等級、類別,交通網(wǎng)中各種運(yùn)輸線路的分布特征、路網(wǎng)的密度,交通設(shè)施配置分布以及民用汽車運(yùn)力分布等等,這些需要統(tǒng)計(jì)或是分類的數(shù)據(jù),可以采用專題圖的形式表示,也可以通過數(shù)值計(jì)算表示。為考慮交通網(wǎng)及其地理背景要素的空間分布,對汽車運(yùn)力動員與征集、運(yùn)力的疏散轉(zhuǎn)移等實(shí)際問題提供了分析依據(jù)。

(4)保障范圍分析功能。主要是圍繞空間目標(biāo)建立一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形,然后從緩沖區(qū)域中獲取或查找分布特征的情況。運(yùn)輸“快速、精確”要求,運(yùn)力保障能力限制等,所以涉及保障距離和保障范圍的考慮,這實(shí)際上也是一個(gè)確定緩沖區(qū)的過程。

(5)路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡單是最短距離的求解。因?yàn)檫\(yùn)輸不僅受到交通網(wǎng)絡(luò)各種阻礙因素影響,還要受到地理環(huán)境的各種因素影響,作為指揮員應(yīng)全面考慮影響因素,為達(dá)到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進(jìn)路線。

(6)資源分配分析功能。網(wǎng)絡(luò)資源分配是根據(jù)中心的容量以及網(wǎng)線和節(jié)點(diǎn)的需求將網(wǎng)線和節(jié)點(diǎn)分配給最近的中心,分配過程中阻力的計(jì)算是沿最佳路徑進(jìn)行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周圍的網(wǎng)絡(luò)元素之間流動。如可用來進(jìn)行交通樞紐中心、保障基地中心的吸引范圍分析,以尋找交通物流資源范圍,并進(jìn)行合理配置。

(7)選址分析功能。網(wǎng)絡(luò)選址分析是確定機(jī)構(gòu)設(shè)施的最佳地理位置。對于運(yùn)輸保障活動來說,其需求點(diǎn)和保障點(diǎn)(即供給點(diǎn))的分布總是存在一定差異,因此需要考慮需求與供給的相互作用力,據(jù)此選擇二者的合理位置,獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)選址問題一般限定設(shè)施必須位于某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某條路線上,或者限定在若干候選地點(diǎn)中的選擇位置,降低了問題求解難度。

(8)公路網(wǎng)通行分析能力。交通線路的通行能力,是指某一線路在單位時(shí)間內(nèi)通過的最大交通量,可通過公式估算。