時間:2023-03-16 17:33:12
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1.2基于遙感影像和實景影像的圖形信息和屬性信息一體化關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)
1.2.1基于多尺度分割的城市園林綠化資源提取技術(shù)傳統(tǒng)的基于像元的遙感影像分析方法對于低分辨率的遙感影像具有較強的適用性,但對于高分辨率的遙感影像,隨著空間分辨率的提高,單個像元所包含的語義信息更多,更多像元呈現(xiàn)混合像元特性,影像上單個像元所表示的信息大部分來自周圍地物,采用基于像元分析的傳統(tǒng)分類算法難以提取所需信息。本次研究中,我們采用了基于面向?qū)ο蟮挠跋穹治龇椒?,針對高分辨率遙感影像中地表物體的形狀、色調(diào)、紋理和鄰域關(guān)系等復合空間特征,采用閾值分割法、區(qū)域分割法等手段,對多波段遙感數(shù)據(jù)進行多尺度分割,生成不同尺度的對象層,形成對象層次網(wǎng)絡(luò)體系。多尺度分割后影像的基本單元已不是單個像元,而是由同質(zhì)像元組成的多邊形對象,每一多邊形對象不僅包含像元固有的光譜信息,還有多邊形的形狀信息、紋理信息與鄰域信息,對于光譜信息類似的不同種類的園林綠化資源而言,通過多邊形對象其他屬性信息的差異就可以輕松地提取出來。該技術(shù)主要分為數(shù)據(jù)收集與整理、影像預處理、影像分割、建立知識庫、數(shù)據(jù)提取、指標評價等步驟,技術(shù)流程。
1.2.2基于連續(xù)實景影像的樹種識別技術(shù)及實現(xiàn)實景影像作為第5D產(chǎn)品正在各地“智慧城市”的建設(shè)中被廣泛應用。利用連續(xù)實景影像數(shù)據(jù),從實景影像中提取多角度的樹葉照片,與已經(jīng)建立完成的樹葉知識庫進行關(guān)聯(lián)、比對,快速識別不明樹種。該技術(shù)的實現(xiàn)主要分為以下幾個步驟:1)建立樹葉知識庫通過日常工作的積累和相關(guān)資料的查找,建立各種樹木的照片、文字資料等知識庫。該知識庫包括樹木的照片、樹葉的照片、相關(guān)的背景資料等,為后續(xù)進行樹種識別,提供足夠的數(shù)據(jù)支撐,并根據(jù)一定的規(guī)則,不斷地擴充完善。2)樹葉影像提取基于連續(xù)實景影像數(shù)據(jù),沿著道路行進方向,提取數(shù)據(jù)范圍內(nèi)樹木的空間信息,并根據(jù)識別要求,從連續(xù)實景影像中提取多個角度的樹葉照片,通過歸納、整理,形成待確認的樹種圖片庫。3)樹種關(guān)聯(lián)、比對將待確認的樹種圖片庫與已知的樹種數(shù)據(jù)庫進行比對、分析,比對結(jié)果按照相似度的等級進行排序,綜合考慮其他多種因素后,最終確認樹木的類別。通過以上技術(shù)有效解決了在園林綠化資源調(diào)查中,人為識別樹種存在多樣性的問題,提高了數(shù)據(jù)調(diào)查的效率
內(nèi)外業(yè)一體化關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)移動GIS技術(shù)是以移動互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以智能終端為載體,結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的又一新興GIS技術(shù)。傳統(tǒng)的調(diào)查方式是利用紙質(zhì)底圖到實地進行采集,完成采集后交由錄入人員進行數(shù)字化工作,最后按應用需求制作成果數(shù)據(jù)。整個工作中外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)處理被分離為兩個獨立環(huán)節(jié)。本次研究中,借助移動GIS技術(shù),利用智能終端集成實時定位模塊,并開發(fā)現(xiàn)場編輯、圖形顯示、信息錄入等功能的數(shù)據(jù)采集功能,將傳統(tǒng)園林資源調(diào)查中的外業(yè)工作以及內(nèi)業(yè)工作直接在智能終端上完成,形成數(shù)字化成果,實現(xiàn)真正意義上的調(diào)查工作內(nèi)外業(yè)一體化。
2一體化調(diào)查的作業(yè)流程
一體化調(diào)查的組織與實施主要分為資料收集、數(shù)據(jù)預處理、基于遙感影像的數(shù)據(jù)分類、基于連續(xù)實景影像的行道樹樹種識別,基于移動GIS的數(shù)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查以及整理與入庫等環(huán)節(jié)。1)資料收集收集調(diào)查區(qū)域高精度遙感影像數(shù)據(jù)、連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù),包括城市地形圖、城市建成區(qū)范圍圖、城市總體規(guī)劃和城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃等圖件和文字資料,按照園林資源分類要求,借助統(tǒng)一建模語言,構(gòu)建全面標準一致、結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的多格式、多用途的數(shù)據(jù)庫。2)數(shù)據(jù)預處理對收集的高精度遙感影像數(shù)據(jù)進行幾何糾正、輻射糾正、圖像拼接、圖像增強等處理;對連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)進行圖像壓縮、坐標糾正等處理;對基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、分層設(shè)色等處理。3)基于遙感影像的數(shù)據(jù)分類基于高精度遙感影像,建立園林綠化資源特征知識庫,采用面向?qū)ο蟮亩喑叨确指罴夹g(shù),獲取城市園林資源中公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地、附屬綠地、其他綠地等園林綠化資源的初步數(shù)據(jù)。4)基于連續(xù)實景影像的行道樹樹種識別依托連續(xù)實景影像采集技術(shù),基于真實的連續(xù)實景影像數(shù)據(jù),通過計算機輔助人工識別,快速采集道路兩旁的園林資源數(shù)據(jù),如行道樹的樹種、高度等。5)基于移動GIS的數(shù)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查借助便攜式移動GIS技術(shù),主要針對遙感數(shù)據(jù)在云霧遮擋、地物屬性解譯不明等情況,由作業(yè)人員實地采集公園綠地、附屬綠地、生產(chǎn)綠地等園林綠化資源數(shù)據(jù)。6)整理與入庫在統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范下,對數(shù)據(jù)完整性、數(shù)學精度、數(shù)據(jù)語義一致性、邏輯一致性、屬性值的正確性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼等進行檢查并入庫。
3應用情況
本文提出的城市園林綠化資源一體化調(diào)查技術(shù)已成功應用于重慶市風景園林局信息化建設(shè)中。作為本次研究成果的示范和推廣區(qū),渝北區(qū)、南岸區(qū)、渝中區(qū)、江北區(qū)、北碚區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、巴南區(qū)等主城九區(qū)已借助本研究成果完成了轄區(qū)內(nèi)園林綠化資源的調(diào)查工作,建立了園林綠化綜合數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了園林綠化資源信息化管理。相比于傳統(tǒng)的調(diào)查方式,一體化調(diào)查技術(shù)在很大程度上可以降低外業(yè)的工作強度、減少重復勞動、縮短作業(yè)周期,同時,調(diào)查錯誤率由原來傳統(tǒng)采集方式的5.2%降低到了1%,有效節(jié)約了建設(shè)成本和管理經(jīng)費,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。紋理映射后得到更加逼真的模型3D,至此完成整個模型的重建工作。
二GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的優(yōu)勢
GIS技術(shù)可以應用在交通領(lǐng)域的線路規(guī)劃、管理、設(shè)施維護等各個方面,具有其它傳統(tǒng)管理方法無可比擬的優(yōu)點,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)GIS技術(shù)可以將地理圖形數(shù)據(jù)與交通管理的各種信息有效的結(jié)合起來,在空間上進行更加直觀的展示。
(2)利用GIS的空間分析技術(shù)(如路徑分析等)可以高效的輔助交通線路規(guī)劃、設(shè)計、決策等。
(3)利用GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲功能,不僅可以對交通數(shù)據(jù)進行管理,還可以進行交通數(shù)據(jù)的查詢、分析、統(tǒng)計以及報表輸出。
(4)GIS技術(shù)可以以空間的形式實時顯示每條道路的交通流量信息并加以存儲方便以后進行線路分析、規(guī)劃。
(5)交通規(guī)劃的技術(shù)人員在GIS技術(shù)的支持下可以使用交通模型、數(shù)學模型利用定量的交通參數(shù)實現(xiàn)對交通線路的各項指標(如道路的通達性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋度等)進行計算,以達到對交通線路的最優(yōu)規(guī)劃。
(6)GIS技術(shù)應用廣泛、擴展性好,可以實現(xiàn)與其它系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)、互通。
三GIS交通管理系統(tǒng)的主要功能
GIS技術(shù)因具強大的信息管理功能和分析功能而得到廣泛應用,這些功能同樣可以應用在交通管理上進而演變?yōu)镚IS交通管理系統(tǒng)實現(xiàn)以下功能:
(1)數(shù)據(jù)管理
功能交通線路及其附屬設(shè)施都可歸納為點、線、面三種類型,我們不但可以將其坐標和屬性信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,通過地理信息系統(tǒng)最基本的添加、編輯、刪除、查詢功能對信息進行管理,還可以疊加地理底圖,使其具有直觀的空間位置顯示。另外,通過簡單的圖層分類管理、線型顏色變換等方式可以制作出各類所需的專題圖,如交通現(xiàn)狀圖、規(guī)劃路網(wǎng)圖、高速公路圖等。
(2)地形分析
功能GIS技術(shù)充許我們通過DTM(數(shù)字地形模型)以連續(xù)分布的點來模擬地形為道路設(shè)計提供基于地表的三維數(shù)字模型,也可以疊加各類柵格數(shù)據(jù)如圖片、影像等,使設(shè)計者對實地的地形起伏及周邊地形有一個直觀的認識。
(3)路徑分析
功能最短路徑分析是GIS技術(shù)中很實用的一個功能,在道路規(guī)劃、設(shè)計中也可以輔助決策者規(guī)劃最優(yōu)的交通路線,使交通線路更加暢通,切實的緩解交通壓力。
四GIS技術(shù)在交通管理上的主要應用
(1)鐵路管理
GIS在這個領(lǐng)域的應用有設(shè)施管理、車輛跟蹤、物流分析、緊急事故處理、旅客信息管理等。
(2)港口和水運管理
GIS技術(shù)除了提高整體的運輸效率外還能對河床進行分析并預測未來河床的變化,防止長時間的泥沙淤積對水運交通造成阻礙和影響。ESRIGIS軟件已經(jīng)被成功地應用在巴拿馬運河,悉尼港和德國聯(lián)邦水運管理局等重要項目中。
(3)航空和飛行器管理
GIS在航空方面的應用大致可以分為設(shè)備管理、機場與周邊環(huán)境保護的管理、航運能力以及交通規(guī)劃等方面。
(4)公共交通管理
GIS在公交交通管理中的應用主要有、線路規(guī)劃和分析、公交調(diào)度和緊急事故處理、車輛的自動定位和跟蹤顯示等。
二GIS在公路統(tǒng)計管理中的應用
在實際公路管理中,如果僅僅依靠文字表示的數(shù)據(jù),那么很難解決實際操作中出現(xiàn)的問題。為了適應現(xiàn)代公路管理統(tǒng)計的需要,GIS技術(shù)就得到了應用。
1數(shù)據(jù)查詢
公路管理中常用的查詢方法就是GIS數(shù)據(jù)查詢功能。管理人員可以通過對數(shù)據(jù)的查詢,來了解數(shù)據(jù)所在的具體空間位置。如果要選擇一個大于9%的縱坡路段,使用GIS數(shù)據(jù)查詢就能快速且準確的顯示出這些路段在路網(wǎng)中的位置,這也是應用GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)查詢功能的優(yōu)勢。
2空間查詢
相較于上述提及的數(shù)據(jù)查詢,空間查詢又是另一種數(shù)據(jù)查詢方式。進行空間查詢的時候,先選定空間范圍,然后再在這個范圍內(nèi)收集相關(guān)信息的數(shù)據(jù)。
3GIS在公路設(shè)計中的應用
選線設(shè)計的時候應用GIS技術(shù),可以基本確定公路的走向。一般的方法是先在數(shù)字化的地形圖上選取某一個作為控制點,再把各個控制點連接起來。同時,GIS技術(shù)也在橫縱斷面的設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。在進行對公路的縱斷面設(shè)計時,GIS技術(shù)可以在極短的時間內(nèi)應用各種方法建立數(shù)字高程模型。由于數(shù)字高程模型已經(jīng)存在,公路軟件就能自動的根據(jù)事先完成的平面選線,生成地形縱剖面圖。橫斷面的設(shè)計一般在縱斷面的設(shè)計之后進行,根據(jù)完成的平面設(shè)計和縱斷面設(shè)計,應用GIS技術(shù),公路軟件就可以自動生成橫斷面圖。
4GIS在公路運輸管理中的應用
在公路運輸管理中應用GIS技術(shù),能很好的解決當前公路運輸管理中的不足。由于GIS技術(shù)具有地理、地形等數(shù)據(jù)查詢以及分析統(tǒng)計的功能,在公路運輸?shù)墓芾懋斨?,可以建立起交通地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,為管理部門或用戶提供各種數(shù)據(jù)查詢方式和分析方法,以及對空間數(shù)據(jù)的分析。根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)庫,利用數(shù)據(jù)查詢的方式,可以快速找到有關(guān)區(qū)段、站點、車次等公路信息,而公路運輸?shù)闹鞴懿块T也可以利用數(shù)據(jù)的分析方法進行客流情況的分析,從而制定行車計。
5GIS在公路規(guī)劃中的應用
在傳統(tǒng)的公路規(guī)劃中,主要依靠已知的信息和工程師的經(jīng)驗,缺少對系統(tǒng)的科學檢測和合理分析,使得設(shè)計方案不合理,在實際的操作中造成了資源的浪費,也影響了公路的實用性。為了解決上述問題,在公路規(guī)劃中應用GIS技術(shù),首先對數(shù)據(jù)進行編碼存儲,便于后期的查詢;再在數(shù)據(jù)庫和相關(guān)知識庫的基礎(chǔ)上,利用GIS技術(shù)生成各種專用預測分析模型,對現(xiàn)有路網(wǎng)的使用情況和性能進行科學的評估,預測路網(wǎng)性能的變化走向,為公路中長期的規(guī)劃提供合理的依據(jù)。
二、地理信息系統(tǒng)在中學地理教學中的具體應用
(1)代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學用圖
對于中學地理教學來說,地圖的作用是至關(guān)重要的,它是最為經(jīng)常用到的教學工具,信息量比較大,且形象直觀。為了培養(yǎng)學生的地理能力,首要的就是要培養(yǎng)其學習地圖的能力,也就是說,要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統(tǒng)教學中,一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授,雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學,可是在使用過程中會占用空間,容易損壞,而利用GIS技術(shù)自主制圖,能夠?qū)⒔處煹膯栴}清晰反應出來,也不容易損壞。這樣制作出來的地圖,信息容量比較大,且精度比較高,表現(xiàn)形式具有豐富性,能夠進行動態(tài)顯示,容易對內(nèi)容進行修改以及擴充,也能夠結(jié)合具體需求提供信息,另外,它還可以將分布圖以及信息數(shù)字進行結(jié)合,使學生具有量的概念。
(2)可以進行空間查詢
利用這一技術(shù)能夠達到雙向查詢的效果。比如,在對我國省級行政區(qū)進行教學的過程中,教師可以利用動態(tài)閃爍的形式顯示行政區(qū)名稱以及簡稱還有位置和輪廓等,同時還要賦予其屬性,能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經(jīng)濟狀況等進行查詢。另外,這種可視化能夠提升學生自身的感性認識,將其學習興趣充分調(diào)動起來。
(3)使知識教學更加豐富
GIS能夠?qū)鹘y(tǒng)觀念和認識加以改變,使教學與學生都能夠有全新心態(tài)對地理知識加以探索與學習,對學生思維理念加以培養(yǎng),增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后,學生能夠利用GIS數(shù)據(jù)庫開展研究性學習,從多個方面對研究內(nèi)容加以了解,對知識教學加以豐富,使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
三、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
(1)對相關(guān)教育資源進行建設(shè)
從當前情況看,GIS技術(shù)成果一般都被用在商業(yè)中,在教學中的應用比較少,因此,要對中學地理教學過程中GIS技術(shù)的應用加以重視。對中學地理教育的相關(guān)軟件以及地理數(shù)據(jù)資料進行開發(fā),對教師進行GIS知識培訓,是中學教師地理專業(yè)水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養(yǎng)與培訓的時候,一定要和中學教學進行銜接,多開設(shè)GIS課程,對相關(guān)教材以及案例數(shù)據(jù)進行編寫與制作,使教師對學生的學習進行指導,教師要改變傳統(tǒng)單純教授知識的模式,而是要將教學過程變?yōu)樘峁┮约凹庸さ乩硇畔⒉⒔鉀Q地理問題的一個過程。當前,由于計算機技術(shù)不斷發(fā)展,教師要對免費資源進行科學利用,利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關(guān)院校進行交流,使GIS技術(shù)和資源實現(xiàn)共享。
(2)對GIS教育加以普及
在中學地理教學過程中,應用GIS技術(shù),就是要求學生在對計算機相關(guān)知識進行掌握之后,可以利用GIS技術(shù)針對相關(guān)數(shù)據(jù)加以操作和處理,之后能夠?qū)嶋H問題進行解決。在當前社會中,GIS技術(shù)的作用越來越重要,因此,要確保這一技術(shù)在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看,我國很多地區(qū)的中學都設(shè)置了微機室,雖然在數(shù)量以及質(zhì)量方面無法滿足學生的需求,可是學校只要進行認真規(guī)劃,合理進行利用,就能確保學生上機機會,使學生對GIS的基礎(chǔ)知識進行操作應用,保證GIS技術(shù)的普及。
(3)對相關(guān)教育體系進行構(gòu)建
不能在大學才開始進行GIS教育,要融入在中小學教育過程中。結(jié)合教學環(huán)境要分地區(qū)以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設(shè)置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學,也可以根據(jù)課程設(shè)置的相關(guān)結(jié)構(gòu),將其分成必修課程和選修課程,構(gòu)建一套完整的GIS系統(tǒng)。在中學地理教學過程中利用GIS技術(shù),能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態(tài)度,和地理的前沿科技動態(tài)進行接觸,堅持與時俱進的原則,為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)多格式數(shù)據(jù)源多源數(shù)據(jù)集成
一、多數(shù)據(jù)格式是多源空間數(shù)據(jù)集成的瓶頸
1、空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)
空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)主要可以概括為以下幾個層次:
(1)多語義性
地理信息指的是地理系統(tǒng)中各種信息,由于地理系統(tǒng)的研究對象的多種類特點決定了地理信息的多語義性。對于同一個地理信息單元(feature),在現(xiàn)實世界中其幾何特征是一致的,但是卻對應著多種語義,如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征;同時也包括經(jīng)濟社會信息,如行政區(qū)界限、人口、產(chǎn)量等。一個GIS研究的決不會是一個孤立的地理語義,但不同系統(tǒng)解決問題的側(cè)重點也有所不同,因而會存在語義分異問題。
(2)多時空性和多尺度
GIS數(shù)據(jù)具有很強的時空特性。一個GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時間不同空間的數(shù)據(jù)系列;也有同一空間不同時間序列的數(shù)據(jù)。不僅如此,GIS會根據(jù)系統(tǒng)需要而采用不同尺度對地理空間進行表達,不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數(shù)據(jù)集成包括不同時空和不同尺度數(shù)據(jù)源的集成
(3)獲取手段多源性
獲取地理空間的數(shù)據(jù)的方法有多種多樣,包括來自現(xiàn)有系統(tǒng)、圖表、遙感手段、GPS手段、統(tǒng)計調(diào)查、實地勘測等。這些不同手段獲得的數(shù)據(jù)其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。
(4)存儲格式多源性
GIS數(shù)據(jù)不僅表達空間實體(真實體或者虛擬實體)的位置和幾何形狀,同時也記錄空間實體對應的屬性,這就決定了GIS數(shù)據(jù)源包含有圖形數(shù)據(jù)(又稱空間數(shù)據(jù))和屬性數(shù)據(jù)兩部分。圖形數(shù)據(jù)又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統(tǒng)的GIS一般將屬性數(shù)據(jù)放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,而將圖形數(shù)據(jù)存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲格式。
2、多源空間數(shù)據(jù)集成的迫切性
隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和普及,信息共享已經(jīng)成為一種必然的要求。地理信息也不例外,隨著信息技術(shù)以及GIS自身的發(fā)展,GIS已經(jīng)從純粹地學技術(shù)系統(tǒng)的圈子跳了出來,正和IT行業(yè)完全融合,人們對空間信息的需求也越來越多。GIS要進一步發(fā)展,必須完全融入大型MIS(管理信息系統(tǒng))中。1998年美國副總統(tǒng)戈爾提出數(shù)字地球的概念,更是將地理信息技術(shù)推到了最前沿。然而地理信息要真正實現(xiàn)共享,必須解決地理信息數(shù)據(jù)多格式、多數(shù)據(jù)庫集成等瓶頸問題。隨著技術(shù)發(fā)展,GIS已經(jīng)逐步走向完全以純關(guān)系數(shù)據(jù)存儲和管理空間數(shù)據(jù)的發(fā)展道路,這為GIS完全和MIS無縫集成邁出了重要的一步。但因為GIS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象,有很強的時空特性,獲取數(shù)據(jù)的手段也復雜多樣,這就形成多種格式的原始數(shù)據(jù),再加上GIS應用系統(tǒng)很長一段時間處于以具體項目為中心孤立發(fā)展狀態(tài)中,很多GIS軟件都有自己的數(shù)據(jù)格式,這使得GIS的數(shù)據(jù)共享問題變得尤為突出。
空間數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)類型的一種,同普通數(shù)據(jù)一樣需要走過從分散到統(tǒng)一的過程。在計算機的發(fā)展過程中,先是數(shù)據(jù)去適應系統(tǒng),每一個系統(tǒng)都為傾向于擁有自己的數(shù)據(jù)格式;隨著數(shù)據(jù)量的增多,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應運而生;隨著時代的發(fā)展,信息共享的需求越來越多,不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換成了瓶頸;SQL(標準結(jié)構(gòu)化查詢語言)以及ODBC的出現(xiàn)為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數(shù)據(jù)如何引進這種思想,或者說將空間數(shù)據(jù)也納進標準組織和標準協(xié)議進行規(guī)范和管理,從而使空間數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實。
二、GIS多源數(shù)據(jù)集成模式比較
由于地理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)格式各異,給信息共享帶來了極大的不便,解決多格式數(shù)據(jù)源集成一直是近年來GIS應用系統(tǒng)開發(fā)中需要解決的重要問題。目前,實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的方式大致有三種,即:數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)互操作模式、直接數(shù)據(jù)訪問模式。
1、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式
格式轉(zhuǎn)換模式是傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)集成方法(圖1)。在這種模式下,其他數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進行格式轉(zhuǎn)換后,復制到當前系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫或文件中。這是目前GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的主要辦法。目前得到公認的幾種重要的空間數(shù)據(jù)格式有:ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式主要存在的問
題是
(1)由于缺乏對空間對象統(tǒng)一的描述方法,從而使得不同數(shù)據(jù)格式描述空間對象時采用的數(shù)據(jù)模型不同,因而轉(zhuǎn)換后不能完全準確表達源數(shù)據(jù)的信息。
(2)這種模式需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,違背了數(shù)據(jù)分布和獨立性的原則;如果數(shù)據(jù)來源是多個或企業(yè)單位,這種方法需要所有權(quán)的轉(zhuǎn)讓等問題[1]。美國國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會(NSDI)制定了統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范SDTS(SpatialDataTransformationStandard),包括幾何坐標、投影、拓撲關(guān)系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典,也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標準。許多軟件利用SDTS提供了標準的空間數(shù)據(jù)交換格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊,Intergraph公司在MGE產(chǎn)品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數(shù)據(jù)格式之間缺乏統(tǒng)一的空間對象描述基礎(chǔ)的問題。但SDTS目前還很不完善,還不能完全概括空間對象的不同描述方法,并且還不能統(tǒng)一為各個層次以及從不同應用領(lǐng)域為空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供統(tǒng)一的標準;并且SDTS沒有為數(shù)據(jù)的集中和分布式處理提供解決方案,所有的數(shù)據(jù)仍需要經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換復制到系統(tǒng)中,不能自動同步更新。
2、數(shù)據(jù)互操作模式
數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的規(guī)范。OGC是為了發(fā)展開放式地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、研究地學空間信息標準化以及處理方法的一個非盈利組織。GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和分布計算的情況下,GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上,能透明地獲取所需的信息。OGC為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范,從而使得一個系統(tǒng)同時支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。根據(jù)OGC頒布的規(guī)范,可以把提供數(shù)據(jù)源的軟件稱為數(shù)據(jù)服務(wù)器(DataServers),把使用數(shù)據(jù)的軟件稱為數(shù)據(jù)客戶(DataClients),數(shù)據(jù)客戶使用某種數(shù)據(jù)的過程就是發(fā)出數(shù)據(jù)請求,由數(shù)據(jù)服務(wù)器提供服務(wù)的過程,其最終目的是使數(shù)據(jù)客戶能讀取任意數(shù)據(jù)服務(wù)器提供的空間數(shù)據(jù)。OGC規(guī)范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實現(xiàn)不同平臺間服務(wù)器和客戶端之間數(shù)據(jù)請求和服務(wù)提供了統(tǒng)一的協(xié)議。OGC規(guī)范正得到OMG和ISO的承認,從而逐漸成為一種國際標準,將被越來越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前,還沒有商業(yè)化GIS軟件完全支持這一規(guī)范。
數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)集成提供了嶄新的思路和規(guī)范。它將GIS帶入了開放式的時代,從而為空間數(shù)據(jù)集中式管理和分布存儲與共享提供了操作的依據(jù)。OGC標準將計算機軟件領(lǐng)域的非空間數(shù)據(jù)處理標準成功地應用到空間數(shù)據(jù)上。但是OGC標準更多考慮到采用了OpenGIS協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和空間數(shù)據(jù)客戶軟件,對于那些歷史存在的大量非OpenGIS標準的空間數(shù)據(jù)格式的處理辦法還缺乏標準的規(guī)范。而從目前來看,非OpenGIS標準的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體。
數(shù)據(jù)互操作規(guī)范為多源數(shù)據(jù)集成帶來了新的模式,但這一模式在應用中存在一定局限性:首先,為真正實現(xiàn)各種格式數(shù)據(jù)之間的互操作,需要每個每種格式的宿主軟件都按照著統(tǒng)一的規(guī)范實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問接口,在一定時期內(nèi)還不現(xiàn)實;其次,一個軟件訪問其他軟件的數(shù)據(jù)格式時是通過數(shù)據(jù)服務(wù)器實現(xiàn)的,這個數(shù)據(jù)服務(wù)器實際上就是被訪問數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,也就是說,用戶必須同時擁有這兩個GIS軟件,并且同時運行,才能完成數(shù)據(jù)互操作過程。
3、直接數(shù)據(jù)訪問模式
顧名思義,直接數(shù)據(jù)訪問指在一個GIS軟件中實現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問,用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。直接數(shù)據(jù)訪問不僅避免了繁的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,而且在一個GIS軟件中訪問某種軟件的數(shù)據(jù)格式不要求用戶擁有該數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,更不需要該軟件運行。直接數(shù)據(jù)訪問提供了一種更為經(jīng)濟實用的多源數(shù)據(jù)集成模式。
目前使用直接數(shù)據(jù)訪問模式實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的GIS軟件主要有兩個,即:Intergraph推出的GeoMedia系列軟件和中國科學院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心研制的SuperMap。GeoMedia實現(xiàn)了對大多數(shù)GIS/CAD軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問,包括:MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(圖2)。SuperMap2.0則提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力,在以后的版本中將逐步支持對Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等數(shù)據(jù)格式的直接訪問。
三、多源空間數(shù)據(jù)格式集成的展望
1、文件方式和數(shù)據(jù)庫方式
傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)往往采用文件方式,隨著技術(shù)的進步,逐漸將屬性數(shù)據(jù)移植到數(shù)據(jù)庫平臺上;隨著技術(shù)發(fā)展,圖形數(shù)據(jù)也可以和屬性數(shù)據(jù)一起存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。文件方式對數(shù)據(jù)管理安全性較差,存在著屬性和圖形分開管理的問題,不適合網(wǎng)絡(luò)共享發(fā)展的需要;數(shù)據(jù)庫方式則實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲和管理,便于開發(fā)兩層、三層甚至多層網(wǎng)絡(luò)應用系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢來看,純關(guān)系數(shù)據(jù)庫方案取代文件方案是發(fā)展的必然趨勢,這也是IT發(fā)展的主流趨勢。隨著對信息量需求的增大以及信息需求種類增多,數(shù)據(jù)倉庫的建立,將是GIS文件系統(tǒng)向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展的主流。
2、OpenGIS、SDTS與DLG/F
OpenGIS是目前的主流標準,但SDTS并不會停滯不前,相反筆者認為SDTS將會與OpenGIS走向一體化。SDTS可以為OpenGIS提供一個轉(zhuǎn)換和存取空間數(shù)據(jù)的標準,該標準是不依賴任何一種特定GIS軟件格式的,該標準中利用頭文件描述格式的方式使得數(shù)據(jù)服務(wù)者不必專門提供格式說明,而數(shù)據(jù)客戶也不必專門學習該格式,只需讀取SDTS頭文件就可獲得數(shù)據(jù)服務(wù)者提供的數(shù)據(jù)格式。筆者認為利用SDTS做數(shù)據(jù)標準,利用OGC作數(shù)據(jù)互操作的標準(例如空間SQL標準),簡單地說就是如果說SDTS提供了數(shù)據(jù)格式的頭文件,而OGC標準則提供了讀寫這個頭文件的標準方法。如果再采用數(shù)據(jù)庫作后臺,利用空間數(shù)據(jù)引擎,空間數(shù)據(jù)引擎按照SDTS存取空間數(shù)據(jù),按照OGC標準對客戶軟件提供操作接口,這將是空間數(shù)據(jù)集成的理想解決方案。USGS還提供了一種稱作DLG/F的標準,該標準設(shè)計了空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的動態(tài)存儲結(jié)構(gòu),利用該結(jié)構(gòu)可以將拓撲關(guān)系動態(tài)記錄下來,同時可以讓用戶添加自定義的空間數(shù)據(jù)類型。怎樣利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也將是OpenGIS以及SDTS發(fā)展的方向。
3、統(tǒng)一空間實體編碼
多源空間數(shù)據(jù)據(jù)格式集成還有一個很重要的方面就是如何處理不同數(shù)據(jù)庫對空間實體采用的編碼方式不同的問題。從理論上來說,一個系統(tǒng)對同一空間實體的編碼應該是唯一的,實際上由于不同領(lǐng)域從不同視角對同一空間實體編碼并不一樣,甚至會出現(xiàn)不同空間實體具有相同編碼的情況,這些編碼放在同一系統(tǒng)中,就會出現(xiàn)空間實體標識的嚴重問題。從目前來看,OpenGIS和SDTS都是基于地理特征(Feature)定義空間實體的,但都還不能真正提供一個通用的空間實體編碼體系
參考文獻及網(wǎng)址
1.Onspatialdatabaseintegration,ThomasDevogele,GeographicalInformationScience,1998,12(4)
2.Issuesandprospectsforthenextgenerationofthespatialdatatransferstandard(SDTS),DAVIDARCTUR,DAVIDHAIR,GEORGETIMSON,etc,GeographicalInformationScience,1998,12(4)
中圖分類號: TV21 文獻標識碼: A
引言
GIS,是地理信息系統(tǒng)技術(shù)的簡稱,是當代科技快速發(fā)展中的一種空間信息分析下的產(chǎn)物。GIS技術(shù)既能科學分析多項資源環(huán)境信息,又能運用科學的分析方法對資源環(huán)境進行分析和監(jiān)測,對資源環(huán)境的發(fā)展起到了積極的促進作用,也是我國科技領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。
一、GIS技術(shù)的應用領(lǐng)域
1、水文情報預報及防洪減災
GIS強大的數(shù)據(jù)整合能力為水文情報預報系統(tǒng)的設(shè)計和應用提供了很多方便,應用這些技術(shù)優(yōu)勢,能夠更好地實現(xiàn)大范圍內(nèi)水文信息的提取、整合與編輯,這對于后期的水文預報有著重要作用。GIS技術(shù)能夠更好地確定模型參數(shù),提升參與數(shù)據(jù)和模型設(shè)計的精確度,加速水文模型的高質(zhì)量開發(fā)。特別是數(shù)字高程模型的應用,能夠融合水力學模型,更加客觀而高效地實現(xiàn)對水文信息的監(jiān)測。GIS技術(shù)的發(fā)展和應用為水文情報預報提供了重要的輔助資料,對加速各方面技術(shù)的研究都有著良性影響。GIS承擔著眾多骨干河道、大中型水庫的洪水預報方案編制和洪水作業(yè)預報,在應用過程中取得了很好的效果。憑借水文水資源地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢,國家防汛指揮系統(tǒng)濟寧水情分中心和水文站點順利完成建設(shè),并且成功編制了一套濟寧市雨量等值線圖軟件,完成了濟寧市中小河流治理水文站點布設(shè)及數(shù)據(jù)庫整合,完成了水情交換系統(tǒng)安裝調(diào)試工作,結(jié)束了原傳輸系統(tǒng)近10年的使用。
GIS技術(shù)目前在防洪減災決策中的應用主要集中在4個方面:管理平臺、災情評估、風險分析與區(qū)劃和城市防洪。首先是防洪信息管理系統(tǒng)構(gòu)建下的決策支持平臺可以更好地完成時間、空間數(shù)據(jù)的管理,從搜集、查詢、檢索、更新和維護等方面加強對信息資源的整合與應用,利用GIS的空間分析能力為防洪決策提供可靠的信息輔助支持,為各類應用模型提供數(shù)據(jù)、優(yōu)化參數(shù),從而做到準確地預測和表達,可以說是決策方案可視化的一種表現(xiàn)。
在災情評估環(huán)節(jié),主要發(fā)揮GIS對基礎(chǔ)背景數(shù)據(jù)的管理優(yōu)勢。其將空間數(shù)據(jù)和各種屬性數(shù)據(jù)進行多層次整合、管理,在此基礎(chǔ)上對洪水災害進行演進,從而為災情數(shù)據(jù)的分析、提取、評估提供有利的輔助手段。
在評估完洪水災害之后,是對災害風險的分析和區(qū)劃。這種分析和區(qū)劃立足于系統(tǒng)對各種洪水發(fā)生概率和強度等數(shù)據(jù)的模擬計算,對可能造成的危害和危險性進行分析與損失評估。這個過程需要集合GIS技術(shù)對自然、地理、社會因子等諸多因素并附上相應的權(quán)重進行空間疊加,然后完成分析和區(qū)劃,是一種評估災害損失的有效手段。隨著GIS技術(shù)研究的深入以及多種災情模型的構(gòu)建,近年來,評估系統(tǒng)所考慮的因素雖在不斷完善,也變得更加全面,但仍然還有更大的研討空間。例如充分利用GIS空間分析的功能,考慮流域上、下游的關(guān)系等。同時,GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)層疊加、多邊形合并、緩沖區(qū)的運用方面充分發(fā)揮了作用。
2、水文資源空間管理和決策支持系統(tǒng)研究
水文資源的空間管理和決策都要依賴于GIS技術(shù)。基于GIS技術(shù)建立的空間數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心,是相關(guān)水文決策必須考慮的重要參考數(shù)據(jù)。只有在這些精準數(shù)據(jù)上進行決策,才能更好、更全面地做出科學而正確的決策。
建立具有水文水資源特色的數(shù)據(jù)庫,不止是為了更好地實現(xiàn)當前水資源的管理,更重要是根據(jù)水資源分布的時間和空間變化做出預測,建立相關(guān)的決策支持系統(tǒng),提升水資源的管控能力。近幾年發(fā)展起來的決策支持系統(tǒng)立足于常規(guī)決策支持系統(tǒng)和GIS技術(shù),是一種優(yōu)勢明顯的新型系統(tǒng)。但相對來說,其開發(fā)難度較大,需要大量財政資金支持。就我國水資源分布狀況與近年來洪澇災害發(fā)生的頻率來看,加強這種新型決策支持系統(tǒng)的研究和應用對于我國未來水資源的管理有著極為重要的意義。
3、水環(huán)境管理
水環(huán)境管理的目的決定了這項工作相較一般水文管理在空間屬性和層次上的要求更高。GIS技術(shù)的應用除了能夠精確體現(xiàn)不同區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境狀況,還能根據(jù)空間及時間范圍內(nèi)的變化趨勢進行預測和監(jiān)測,利用系統(tǒng)內(nèi)的多種信息模塊加強對水環(huán)境的管理,還能根據(jù)不同水環(huán)境需要適當進行加減。
4、水污染控制規(guī)劃
水污染作為現(xiàn)今水文水資源領(lǐng)域重點關(guān)注的問題之一,對水資源的開發(fā)利用有著巨大的消極影響。區(qū)域環(huán)境規(guī)劃過程中如何做好水污染的控制,將會嚴重影響環(huán)境規(guī)劃目標實現(xiàn)的質(zhì)量和效率。因此,利用GIS技術(shù)做好水污染的控制規(guī)劃具有重要意義。
水污染控制規(guī)劃方案要做好各功能區(qū)域水資源的分布設(shè)計。根據(jù)污染源的種類及分布,利用圖的可視化形式做好分布方位與范圍的設(shè)計,確保城市的排污網(wǎng)絡(luò)能夠發(fā)揮最大的排污效果,減少水污染在區(qū)域環(huán)境范圍內(nèi)的影響。具體流程如下:首先確定水污染控制規(guī)劃的對象,建立水污染控制規(guī)劃的數(shù)據(jù)包以及規(guī)劃模型庫;然后分別利用數(shù)據(jù)庫及管理信息系統(tǒng),建立面向用戶的信息系統(tǒng),根據(jù)用戶所需要的數(shù)據(jù)、圖表等信息完善水污染控制規(guī)劃模型;最終完成區(qū)域環(huán)境內(nèi)水污染的控制。美國水利科學家德博瑞就利用這種污染控制系統(tǒng)成功地計算了美國多個河流周邊流域的污染值,更好地實現(xiàn)了水質(zhì)的監(jiān)測與污染的控制,在非點源污染控制上又上了一個層次。
二、對完善GIS技術(shù)的構(gòu)想
相對于其他國家來講,我國的GIS技術(shù)起步較晚,雖然發(fā)展時間不長,但發(fā)展速度卻十分迅猛。對于目前我國GIS技術(shù)存在的缺陷,本文針對性的提出對GIS技術(shù)完善的幾點建議,主要從GIS技術(shù)與我國經(jīng)濟發(fā)展和社會需求作為出發(fā)點,主要表現(xiàn)在:(1)制定具有專業(yè)性的國家地理信息管理系統(tǒng),解決信息和管理等實際問題。(2)加強對GIS技術(shù)的規(guī)范,從而使得GIS技術(shù)能更好的運用于各項領(lǐng)域。(3)在國外引進技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步擴充和完善GIS技術(shù)。
相對于其他領(lǐng)域,在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中,GIS技術(shù)的應用處于初始階段,從地理位置、社會經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測等方面分析和相關(guān)的數(shù)據(jù)分析,對于這一領(lǐng)域有以下一些建議。
(1)以信息化為根據(jù)推進生態(tài)環(huán)境工作,推動GIS技術(shù)在生態(tài)資源管理中廣泛應用。信息化建設(shè)已成為我國一項高端技術(shù),GIS技術(shù)在以資源、生產(chǎn)、資金等空間的綜合配置和優(yōu)化合理為目的的信息化建設(shè)中,發(fā)揮其積極的作用。
(2)以專業(yè)化為根據(jù)推進生態(tài)環(huán)境工作,主要是向資源估測、監(jiān)督、分析數(shù)據(jù)等專業(yè)方向發(fā)展。在社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,人們的生活水平顯著提高,不僅僅只追求物質(zhì)文明,對精神文明的要求也逐步提高,在這種條件下,我們往往忽視了我們的日常行為對生態(tài)環(huán)境所造成的嚴重影響,近年來,嚴重的環(huán)境問題已經(jīng)敲響了我們的警鐘,需要我們給以高度的重視,這就離不開專業(yè)化的GIS技術(shù),從而才能滿足生態(tài)資源的需要,需要更專業(yè)化GIS技術(shù)的支持。
結(jié)束語
GIS技術(shù)的運用大大的促進了水文水資源的發(fā)展的同時也加快了GIS技術(shù)提升的腳步。地理信息系統(tǒng)(GIS)它是一門新興的計算機應用科學,并且在水文水資源領(lǐng)域的作用日益的加大。GIS在管理、處理以及儲存與分析時的分布資料,再為以后的開發(fā)規(guī)劃以及運行管理的決策時,可以為水資源與環(huán)境的保護提供相當直觀、科學的依據(jù),并且協(xié)助了水文學科的有關(guān)理論方面的知識研究,GIS在其中起到了非常重要的作用。
參考文獻
0引言
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用在我國的社會經(jīng)濟發(fā)展中有重要作用。在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,社會對于礦產(chǎn)資源的需求日益增加,做好礦產(chǎn)資源評價、開發(fā)及環(huán)境保護尤為重要。將新技術(shù)新方法引入礦產(chǎn)資源評價中也成為現(xiàn)在礦產(chǎn)資源評價的一種前沿趨勢。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、描述和應用與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)[1]。其處理、管理對象是地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系,用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程,解決復雜的分析問題。
1 GIS應用于礦產(chǎn)資源預測的作用及優(yōu)勢
對于傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源評價工作,在礦產(chǎn)數(shù)據(jù)的時空性、多樣性、龐雜性的把握以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化方面問題一直使傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源評價工作量大且效率低下。GIS作為在礦產(chǎn)資源評價中的強有力的工具地質(zhì)論文,主要在以下幾方面有著不可比擬的優(yōu)勢[2]:
(1)強大的數(shù)據(jù)管理功能。GIS數(shù)據(jù)庫可完成多遠的地學信息綜合管理,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)資源評價的開展。同時,也可快捷完成信息查詢、檢索、分析。在對數(shù)據(jù)進行綜合分析后,可以輸出高質(zhì)量的成果圖件。
(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。同時,可在不用進行地質(zhì)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的情況下,就可對數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計,減少礦產(chǎn)預測中的人為因素。
(3)靈活的空間分析功能。利用GIS專題圖層管理功能可方便完成多學科、多層次、多來源圖形疊加,不但大大減少圖紙人工繪制繁重勞動,而且研究者可反復進行多次疊加自由組合。
(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能夠保證成礦預測的過程可視化,將成礦預測工作透明化[3]。
2 應用GIS進行礦產(chǎn)資源預測的方法及思路
根據(jù)研究工作的程度不同,將進行礦產(chǎn)資源評價的方法分為經(jīng)驗型與理論型[3]。經(jīng)驗型是建立在已知礦床基礎(chǔ)上的,在數(shù)據(jù)豐富的礦區(qū)可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的經(jīng)驗方法對礦產(chǎn)資源進行評價。理論型是在沒有已知礦床或已知礦床很少的情況下,信息通過遙感和地球物理數(shù)據(jù)推斷而來只能在對遙感等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析下,采用簡單的分級和以知識為基礎(chǔ)的方法[4]。對于經(jīng)驗模型法,我們主要采取以下步驟完成礦產(chǎn)資源評價[4,5]:
(1)搜集數(shù)據(jù)。搜集研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地質(zhì)、礦產(chǎn)、構(gòu)造、地球化學、航磁、重力及遙感資料等。對數(shù)據(jù)進行預處理地質(zhì)論文,建立多元信息數(shù)據(jù)庫,為下面的工作做好數(shù)據(jù)準備。
(2)確定礦床的類型。對搜集的資料進行詳細的分析,將區(qū)內(nèi)的實際環(huán)境與已知的礦床類型的有關(guān)資料進行對比,確定區(qū)域可能的礦床類型。
(3)建立找礦模型中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景,結(jié)合數(shù)據(jù)處理結(jié)果,研究區(qū)域成礦規(guī)律,確定礦床類型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找礦模型,列出各信息中的找礦標志。
(4)成礦信息提取。對模型進行定量化與轉(zhuǎn)換后,根據(jù)量化后的模型,對專題數(shù)據(jù)的處理,根據(jù)所選的空間分析方法,應用GIS進行綜合分析得出最終結(jié)果確定找礦有利地區(qū)或靶區(qū)。
(5)預測資源量或儲量。根據(jù)確定的特征信息與成礦模型、預測模型計算資源量。同時,將結(jié)果編制成果圖件。
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)。
對于礦產(chǎn)資源評價的分析,應當充分利用一切可能利用的信息提高礦產(chǎn)資源評價的準確性。如果進行區(qū)域性成礦系統(tǒng)評價,數(shù)據(jù)庫中就要包括區(qū)域中可能與成礦有關(guān)的全部信息 [6]。由于原始數(shù)據(jù)是由不同單位、不同時間采集獲得,因此,造成同一研究區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)有不同的比例尺、精度、投影方式及存儲方式。因此,在進行綜合分析之前,要對原始數(shù)據(jù)進行預處理地質(zhì)論文,如投影變換、格式轉(zhuǎn)換,以保證建立高質(zhì)量的數(shù)據(jù)[5]。
3.2多源地學信息的管理是有效評價的保證
在GIS中對資源評價的效率很大程度上與數(shù)據(jù)庫質(zhì)量成正比[7]。一般有兩種管理空間信息的方法:一是目前大多數(shù)GIS軟件支持的GIS管理空間信息,用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理屬性信息的方法;另一種新方法是采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)同時管理空間與屬性信息。由于礦產(chǎn)資源評價的地學信息種類多,內(nèi)容復雜,設(shè)計一種新的有效的數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)十分必要。在建立數(shù)據(jù)庫時,對于數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)的整理即保管也十分重要。
3.3 找礦信息的量化與轉(zhuǎn)換
GIS可操作的處理主要是對具有空間拓撲關(guān)系的點、線、面及相應的屬性描述。將找礦信息量化及轉(zhuǎn)化也是礦產(chǎn)資源評價中的重要環(huán)節(jié)。將地球物理、地球化學、遙感信息經(jīng)一定的數(shù)學處理,可以得出與成礦有關(guān)的圖形信息[7]。對于地質(zhì)信息,通過GIS提供的屬性檢索、空間信息量算及疊加、緩沖等空間分析功能,可完成從地質(zhì)信息提取成礦信息的過程。
3.5 對礦產(chǎn)資源評價的空間分析方法的選擇是關(guān)鍵
空間信息的分析方法是評價水平的關(guān)鍵。礦產(chǎn)資源預測成功與否在很大程度上取決于專家對測區(qū)的認識即預測模型??臻g分析方法通常分為經(jīng)驗型和理論型兩類。兩種方法的主要目的都是采用定量化表示專題屬性最后綜合生成預測。布爾邏輯、代數(shù)方法、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是幾種常用的方法[6,7]。
4結(jié)語
在礦產(chǎn)資源日益緊張的今天,把握好能源開采的先決優(yōu)勢就是把握了經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。GIS對采礦空間信息的高效處理、采礦工程設(shè)計及采礦過程優(yōu)化等方面都是一種理想的工具。其獨特的空間分析能力,將使其在采礦決策和設(shè)計中成為強大的輔助工具。同時,還應將其推廣到各個不同的行業(yè)領(lǐng)域中,使其具有更大地發(fā)揮空間。
參考文獻:
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1場地概況
善洲林場位于施甸縣南部,地處姚關(guān)、酒房、舊城三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界處,距離縣城甸陽鎮(zhèn)44公里,距離隆陽區(qū)105公里。林場東與新寨接壤,南里與大爛地毗鄰,西接兩扇門,北靠大草壩,面積約5.6萬畝。
善洲林場原名大亮山林場。2010年11月9日,施甸縣鑒于老書記楊善洲同志二十多年植樹如一日的先進事跡,決定把大亮山林場改名為善洲林場。目前,該林場已經(jīng)被列為保山市旅游總體規(guī)劃紅色旅游板塊之一加以重點建設(shè),同時,楊善洲塑像、紀念碑、紀念館在施甸善洲林場破土動工,通往林場的二級柏油路也已動工開建,拉開了建設(shè)紅色旅游基地的序幕,旅游開發(fā)工作正在加緊進行。
2規(guī)劃目的
提煉楊善洲精神事跡,展現(xiàn)楊善洲同志精神風貌,通過保護性旅游開發(fā),提升善洲林場的觀光游覽功能,挖掘善洲林場經(jīng)濟附加值,打造保山市旅游的新名片。將善洲林場森林生態(tài)作為紅色旅游區(qū)的載體,在保護當?shù)厣稚鷳B(tài)系統(tǒng)、草甸、濕地的基礎(chǔ)上,打造集紅色文化展示、黨性教育、生態(tài)科考、森林游覽、綠色休閑為一體的紅色生態(tài)旅游區(qū)。
3用地適宜性評價
善洲林場地質(zhì)災害較多,土質(zhì)疏松,易崩塌、滑坡。施甸縣屬于地質(zhì)災害中度活動區(qū),項目所在區(qū)屬怒江流域區(qū)域。怒江流經(jīng)河段在云南段均系高大峽谷區(qū),高差大,山坡陡,土壤侵蝕嚴重,侵蝕量已達0.284×108t/a,侵蝕模量達849t/km2.a,侵蝕速度達0.68mm/a,崩塌、滑坡、泥石流活動頻繁?,F(xiàn)善洲林場土地面積3761.0hm2,其中林業(yè)用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達到規(guī)劃場地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林。
鑒于場地地質(zhì)的脆弱性、大面積林地的生態(tài)保護性,規(guī)劃設(shè)計必須認真研究地形植被、統(tǒng)籌兼顧當?shù)厣鷳B(tài)保護和紅色旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在規(guī)劃前期,規(guī)劃師們充分考慮現(xiàn)狀條件,從整體出發(fā),運用了GIS、RS等相關(guān)技術(shù),對規(guī)劃區(qū)域各個生態(tài)環(huán)境指標進行了綜合考慮并揭示其相關(guān)聯(lián)系,對場地進行了用地適宜性的研究,為規(guī)劃設(shè)計提供科學而充分的依據(jù)。
3.1評價方法模型建構(gòu)
3.1.1選取評價因素,建立因素集U根據(jù)善洲林場紅色旅游區(qū)實地情況,我們選取地面坡度(G)、坡向(A)、海拔(H)、林木覆蓋區(qū)(F)、濕地保護區(qū)(W)等四個因子[2].
由于善洲林場紅色旅游區(qū)地處橫斷山系,怒江北岸,山屬怒山,因地質(zhì)構(gòu)造成因所致,形成中低山峽谷地貌景觀,平壩少,山嶺多,起伏高度500~1000米以上,最高海拔2700米,最低海拔2100米,所以海拔高度不作為評價因素。由于善洲林場紅色旅游區(qū)地形起伏較大,而且土質(zhì)疏松,易崩塌、滑坡,因此坡度成為主要的評價因素,此外場地內(nèi)需要規(guī)劃建設(shè)游客服務(wù)中心和善州紀念建筑,因此坡向也成為評價場地,尤其是建筑選址的重要因素?,F(xiàn)善洲林場土地面積3761.0hm2,其中林業(yè)用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達到規(guī)劃場地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林,該林帶為當?shù)睾B(yǎng)水源,克服云南大面積旱情有至關(guān)重要的作用,所以善洲林場紅色旅游區(qū)開發(fā)建設(shè)應盡量避開林木覆蓋區(qū)域,此外,場地內(nèi)濕地也應進行相應保護。
3.1.2設(shè)計評價等級
若對某場地進行評價,必須定義評價的等級和對應的標準.根據(jù)2006年4月1日開始執(zhí)行的《城市規(guī)劃編制辦法(中華人民共和國建設(shè)部令第146號)》第三十一條第三款規(guī)定:(規(guī)劃應包括)劃定禁建區(qū)、限建區(qū)、適建區(qū)和已建區(qū),并制定空間管制措施。根據(jù)善洲林場紅色旅游區(qū)狀況,我們采用五級評價等級:最適宜建區(qū)(A)、較適宜建設(shè)區(qū)(B)、適宜建設(shè)區(qū)(C)、限制建設(shè)區(qū)(D)、禁止建設(shè)區(qū)(E)[2]。
3.1.3確定評價因子及權(quán)重.
3.2 基于GIS以及RS的用地評價方法
善洲林場紅色旅游區(qū)用地適宜性評價項目借助GIS軟件ArcGIS10和RS軟件ENVI4.8實現(xiàn)的。
2.1項目數(shù)據(jù)獲取
在善洲林場紅色旅游區(qū)用地適宜性評價項目中,我們利用因子加權(quán)評價法,借助ArcGIS軟件,根據(jù)現(xiàn)有的施甸縣GIS數(shù)據(jù),建立了善洲林場紅色旅游區(qū)數(shù)字高程模型(DEM),并基于DEM進行了地面坡度、坡向、高程分析(如圖1、圖2、圖3),然后結(jié)合善洲林場紅色旅游區(qū)土地利用現(xiàn)狀以及現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果,獲取該地區(qū)濕地位置。
同時根據(jù)現(xiàn)有的施甸縣遙感數(shù)據(jù),運用RS軟件ENVI4.8中vegetation analysis(植被分析)工具確定林木覆蓋范圍(如圖4)。
2.3用地評價結(jié)果分級
根據(jù)各評價因子加權(quán)疊加后得到的用地適宜性程度圖,利用reclassify工具中的自然間斷點分級法(Jenks) (保證每個類內(nèi)的要素值相似性最大,而類與類之間要素值差別最大,這樣分類邊界將被設(shè)在要素值相對跳動大的地方。這種方法較其他方法更適合用地分類) [3],將善洲林場紅色旅游去用地適宜性分為五個級別,最適宜建區(qū)(A)、較適宜建設(shè)區(qū)(B)、適宜建設(shè)區(qū)(C)、限制建設(shè)區(qū)(D)、禁止建設(shè)區(qū)(E),如圖6所示。
3結(jié)語
本次項目首先基于層次分析法(AHP)建立評價模型,并利用GIS和RS相關(guān)軟件,在模型的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進行處理和分析,從而用過科學的定量分析與定性分析結(jié)合的方法對場地的用地適宜性進行了科學的評價,并得到直觀的展示,對下一步善洲林場紅色旅游區(qū)總體規(guī)劃工作的合理有效開展提供了科學的參考依據(jù)。結(jié)合GIS與RS技術(shù)的旅游區(qū)規(guī)劃工作將會為以后的同類的規(guī)劃工作帶來更強的科學依據(jù)。
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同時,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,許多傳統(tǒng)學科與計算機技術(shù)相結(jié)合從而誕生了一批新興學科,地理信息系統(tǒng)就是其中之一。其英文名稱為GeographicInformationSystem,簡稱GIS。它能夠處理大量含有地理成分的數(shù)據(jù)信息,使你可以簡單而迅速地在大量的信息中查看其模式和關(guān)系,而不必不斷地訪問數(shù)據(jù)庫。
在通信網(wǎng)絡(luò)中,大量的設(shè)備都有其地理位置,同時,有大量的處理如果通過地圖來進行,則會又方便又直觀。因此在網(wǎng)管系統(tǒng)中,引入GIS系統(tǒng),在電子地圖上顯示基站、小區(qū)等各類通信網(wǎng)元的分布情況,并對網(wǎng)元進行實時監(jiān)控管理、瀏覽配置信息和性能查看分析。
二、選題的目的及意義
選題背景出自項目“移動通信網(wǎng)本地網(wǎng)管系統(tǒng)”。該系統(tǒng)立足于TMN,以操作維護、環(huán)境監(jiān)控工作為重點,實時監(jiān)測全網(wǎng)的運行情況,快速響應網(wǎng)上的各種事件,提供性能分析報告,不僅為設(shè)備的集中操作提供了方便、可靠的技術(shù)手段,而且為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和經(jīng)營管理決策提供了參考依據(jù)。
地理視圖作為本系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),是使用GIS技術(shù),在電子地圖上,將各類通信網(wǎng)元按地理位置顯示成一個分布圖。用戶可以對圖進行操作,也可以對網(wǎng)元的告警、配置和性能信息進行查看和分析處理。地理視圖是直接與用戶交互的前臺界面,其制作質(zhì)量的高低將直接影響用戶對整個系統(tǒng)的認識,可見地理視圖在此項目中的重要作用和地位。此外,GIS還廣泛應用于諸如交通管理、商業(yè)銷售等領(lǐng)域的軟件開發(fā)中,因此,研究和開發(fā)GIS系統(tǒng)是很有意義的。
三、研究的重點內(nèi)容
本畢業(yè)設(shè)計涉及到的主要內(nèi)容有:數(shù)據(jù)庫存、Internet網(wǎng)絡(luò)應用、MapInfo和ASP技術(shù)。
系統(tǒng)的GIS軟件平臺采用了MapInfo公司的MaxXtreme。MapXtreme是一個基于Internet的地圖應用服務(wù)器,可以通過Internet或企業(yè)內(nèi)部的Internet向用戶地理信息。
該地理視圖系統(tǒng)是瀏覽器/地圖服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層結(jié)構(gòu),需要WindowsNTServer。其中
地圖服務(wù)器:WindowsNT,InternetInformationServer,MapXtreme
客戶機:windows95/98。
由于采用了MaxXtreme,使系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上成為瀏覽器/服務(wù)器的形式,順應了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)向Intranetx演變的潮流。在服務(wù)器端是用微軟的ASP技術(shù),需要用到其中的ActiveX和VBScript技術(shù)。
地理視圖子系統(tǒng)要通過Socket通信方法從網(wǎng)管系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)獲得有關(guān)各種網(wǎng)元的數(shù)據(jù)流,對通信網(wǎng)中各種信息進行實時動態(tài)的監(jiān)控、分析與顯示,并將處理所得數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)庫,以便進行信息查詢,同時數(shù)據(jù)庫要動態(tài)更新。可見,本次畢業(yè)設(shè)計既需要了解硬件知識,又需要有較熟練的軟件編程能力,既需要計算知識,又需要通信知識,是我所學專業(yè)知識在具體工作中的應用。
本次設(shè)計具有較高難度,但我相信,通過學習和不斷的努力,我一定能高質(zhì)量的完成本次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。
四、進度安排
3月20日-4月15日
分析題目,查閱資料,學習與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的知識,作好前期準備工作。
4月16日-5月10日
隨著現(xiàn)代測繪新技術(shù)的出現(xiàn),無論在學科理論,或在技術(shù)體系,以及應用范圍上都取得了重大的發(fā)展,甚至可以說是重大的變革,從而也將徹底地改變傳統(tǒng)測繪的方式。當前測繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術(shù)為特征,現(xiàn)代測繪技術(shù)已經(jīng)成為人類研究地球及自然環(huán)境,解釋一些自然現(xiàn)象,解決人類社會可持續(xù)發(fā)展等重大問題的重要工具。工程測量技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域主要包括:農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通 、城市建設(shè)等行業(yè),隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合 、測量儀器的數(shù)字化和智能化,使得數(shù)字化測繪技術(shù)得到了廣泛的應用,3S以及數(shù)字化測繪和地面測量先進技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動化、實時化和數(shù)字化,測量新技術(shù)的服務(wù)范圍也進一步擴寬,才能更好的為社會服務(wù)。論文格式,3S。。
一、現(xiàn)代測繪新技術(shù)(3S)的發(fā)展概況
(一)全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)的發(fā)展
GPS是美國從上世紀七十年代開始研制,于九十中期年全面建成的利用導航衛(wèi)星進行測時和測距,具有在三維空間范圍內(nèi)進行全方位實時導航與定位。隨著精度從最初的百米范圍內(nèi)提高到1米以內(nèi),現(xiàn)在的GPS已經(jīng)民用化。隨著GPS系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新改進,硬、軟件的不斷完善,GPS的應用領(lǐng)域正在不斷地擴寬,目前,各種體積小、精度高類型的GPS問世,更加方便的用于野外測量。GPS技術(shù)作為測繪發(fā)展更新的新技術(shù),已經(jīng)成為大地測量的先進技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比,除具有對測站選擇更靈活、更適應不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術(shù)供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
(二)遙感技術(shù)(RS)的發(fā)展
遙感技術(shù)包括:衛(wèi)星遙感和航空遙感,其中航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實際中得到了廣泛的應用,衛(wèi)星遙感影像測圖也取得較好的效果,運用遙感資料建立數(shù)字地面模型進而應用于測繪工作已廣泛的應用。航空遙感最先在軍事上應用,1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來,很多國家都相繼發(fā)射了眾多對地觀測衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴展到時空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。
(三)GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)起源于上世紀六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系統(tǒng)(GIS)作為多個學科、多種技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物,GIS的提出到現(xiàn)在不到50年的時間。特別是在與民生和經(jīng)濟息息相關(guān)的行業(yè),如商業(yè)、城市規(guī)劃、物流、交通、人口普查、疾病分析等領(lǐng)域,GIS技術(shù)的運用更是得到空前的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進行采集、處理、管理、分析的計算機技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應用對測繪科學的發(fā)展意義重大,是測繪新技術(shù)的重大發(fā)展和跨越。當前GIS深入到了各行各業(yè)乃至千家萬戶,成為人們生產(chǎn)、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。論文格式,3S。。
二、測繪新技術(shù)(3S)在工程測量、林業(yè)、水利,高新農(nóng)業(yè)等方面的應用
(一)在工程方面
在工程項目中,可以運用GPS準確的定位,以便準確的找到工程項目的位置,例如地形復雜或山區(qū)的土地開發(fā)整理項目的準確定位控制點,礦區(qū)的范圍的界定等。利用遙感技術(shù)(RS)在礦山測量中應用遙感資料,可獲取礦區(qū)實時、動態(tài)、綜合的信息源,對礦區(qū)環(huán)境進行監(jiān)測,為礦區(qū)環(huán)境保護提供決策支持。利用GIS建立數(shù)據(jù)管理庫,對項目進庫后綜合管理,以GIS為平臺,以3S測量技術(shù)為數(shù)據(jù)獲取的途徑,可以建立集數(shù)據(jù)采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術(shù)系統(tǒng),作為工程測量可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。
(二)在林業(yè)方面
3S技術(shù)主要在林業(yè)方面有三大應用:森林資源調(diào)查;森林資源動態(tài)監(jiān)測;森林資源災害監(jiān)測利用遙感技術(shù)(RS)對林地資源的分布、生長狀況及其變化進行調(diào)查和估測分析。利用遙感技術(shù)多層次、多時相的動態(tài)監(jiān)測功能獲得及時可靠的數(shù)據(jù),通過GIS技術(shù)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的實時更新,并對這些數(shù)據(jù)進行空間分析,可得到林地的動態(tài)變化情況。
(三)在水利方面
“3S”技術(shù)可以及時有效的防洪減災,可用于災前預測、災中監(jiān)測和災后評估;“3S”技術(shù)防治水土流失調(diào)查預測和水土保持規(guī)劃,可運用“3S”技術(shù)可以監(jiān)測水蝕、風蝕等多種類型的土壤侵蝕區(qū)的侵蝕面積、數(shù)量和強度發(fā)展的動態(tài)變化??梢詫λY源實時動態(tài)監(jiān)測和科學管理,水資源實時動態(tài)監(jiān)測在水利信息化中非常重要,因為只有掌握瞬時變化的供水和需水等有關(guān)信息,才能科學、準確地進行水資源的配置及調(diào)度;“3S”技術(shù)在水利工程的勘察設(shè)計中得到了充分運用。“3S”技術(shù)在水利工程的維護管理中也能發(fā)揮重要作用,如南水北調(diào)的選線,在DEM的基礎(chǔ)上,進行地質(zhì)情況分析,并結(jié)合GIS中的有關(guān)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)合理的選線分析。在水利工程規(guī)劃設(shè)計中也廣泛運用“3S”技術(shù)。如在水庫的規(guī)劃設(shè)計中,利用GIS建立的庫區(qū)DEM,可以直觀、快速、準確地計算出各種庫容和淹沒面積及開挖土石方量;結(jié)合其他GIS專題數(shù)據(jù)可以進行大型水庫淹沒區(qū)實物量、灌溉區(qū)有效灌溉面積和水庫淤積量的估算。(四)在高新農(nóng)業(yè)中
運用GPS技術(shù)對高新農(nóng)業(yè)信息進行空間定位; RS影像技術(shù)可獲取區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長環(huán)境、生長狀況和空間變化的影像信息,便于區(qū)內(nèi)狀況的分析; GIS技術(shù)可以建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫;對作物生長苗情、的發(fā)生發(fā)展趨勢進行分析模擬,為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件、資源有效利用狀況、作物產(chǎn)量的時空差異性和實施調(diào)控提供處方信息。3S技術(shù)它能夠收集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長情況、農(nóng)作物的災情分布、土壤肥力等多種信息,將信息技術(shù)與農(nóng)藝、農(nóng)機有機地結(jié)合起來,最大限度地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)資源與生產(chǎn)要素的合理分配,獲取高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟效益,同時又能有效地保護生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然資源,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、測繪新技術(shù)(3S)的集成應用
測繪新技術(shù)3S集成應用,取長補短是自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用形成了'一個大腦,兩只眼睛'的框架,即和向提供或更新區(qū)域信息以及空間定位,進行空間分析,以從提供的大量數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為科學決策的依據(jù)。實際應用中,較為多見的是兩兩之間的結(jié)合,常見的兩兩結(jié)合有以下幾種方式:
RS與GIS集成:遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息來源,GIS則可作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工具。GIS作為圖像處理工具,可以進行幾何糾正和輻射糾正,圖像分類和感興趣區(qū)域的選??;遙感數(shù)據(jù)作為GIS的重要信息來源,可以進行線和其他地物要素的提取,DEM數(shù)據(jù)的生成,以及土地利用變化和地圖更新。
GIS與GPS集成:定位、測量、監(jiān)控導航。
GPS+RS集成:幾何校正、訓練區(qū)選擇以及分類驗證,提供定位遙感信息查詢。
GPS+GIS集成:定點查詢專題信息,提供或更新空間點位。
GIS+RS集成:幾何配準、輔助分類等,提供和更新區(qū)域信息。論文格式,3S。。
四、結(jié)語