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摘要:當前,如何利用GIS技術以及計算機通信網絡技術有效管理組織各類土地信息,使之可以方便的獲取、存貯、管理和顯示,而且還可以對土地利用進行有效的監測、模擬、分析和評價,為土地管理提供全面、及時、準確和客觀的信息服務和技術支撐,已成為土地管理信息化建設的主要目標。文章就土地地理信息系統的GIS平臺選擇與系統結構進行了探討。
關鍵詞:土地地理信息系統;平臺;GIS
一、土地管理與GIS
土地資源是人類賴以生存的不可再生資源,是人類一切生產和生活活動的基本載體,也是人類社會可持續發展的基礎,合理開發利用土地資源是土地管理工作中最根本的任務。土地管理工作面廣、涉及信息量大,從調查登記到發證統計涉及到眾多的作業流程,為保證土地信息的準確性和實效性,每一流程所獲取的信息都應當準確無誤,這是一般手工管理方式所無法勝任的。
GIS(地理信息系統)技術的出現為有效管理土地信息提供了一種很有效的手段,利用GIS建立的土地管理系統,不僅可以實現土地信息的實時更新和土地利用的動態監測,而且可以根據決策部門的要求,快速地提供多種土地利用及規劃方案供領導部門選擇,為土地資源調查、制圖、土地統計、土地利用動態監測、土地資源分析及評價等提供必要的技術支持。
二、土地地理信息系統的GIS平臺
1地下管網地理信息系統
城市地下管網系統具有復雜多變性,如果只是單純的利用傳統手工作業的方式進行管網的收集,明顯是不現實的,同樣也很難滿足城市規劃管理的需要。因為往往會發生根據收集好的資料剛繪好圖紙,實際情況就已經發生了改變的情況。所以將城市地下管線賦存狀態進行一次性探明是實際情況的要求,想要達到這個目的,就必須借用一些科技手段,這里面有計算機網絡信息系統以及大型數據庫技術等。借用這些技術手段建立綜合地下管網信息系統,進一步實現對地下管網全過程規劃管理的操作,對地下管網實現科學化管理,在這個基礎上借用它促進城市的發展。地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎,采用地理模型分析方法,適時提供多種空間的和動態的地理信息,一種多學科交叉產生的地理學新技術。地下管網地理信息系統通常是由網絡計算機實現信息搜集、整理、分析以及整合等,該管理系統主要由計算機軟硬件系統、系統管理操作人員以及地理空間及屬性數據組成。
2地下管網地理信息管理系統數據庫結構的需求分析
地下信息系統的具體應用可以從地下管網空間數據庫上面體現出來,整個數據庫的功能可以按照GIS平臺進行劃分,分為錄入編輯、查詢統計、制圖以及分析四大功能。地下管網雖說賦存于地下排列雜亂無序,但其仍然有著自己的特點:互不交叉性,也就是不同管線不會出現交集,這樣我們可以根據這點按照專業管線進行劃分,去管理這些數據;管線存在結點和管段,同類管線之間只有這兩點的拓撲關系;地理信息系統以二維空間表示地理位置的方法將實際呈三維空間分布的管線表達出來。盡管可以有其高程屬性,但大部分的GIS難以以三維方式表示空間數據。
3地下管網地理信息系統主要功能
3.1地圖登錄完整地圖是根據整個地下管網系統的實際地圖或圖紙資料繪制出來的。利用計算機技術繪制完整的地圖的時候,首先要做的就是計算機技術將該地圖數字化、矢量化,然后整個系統以此數字化地圖作為依托和框架。在使用這個系統的時候,這個數字地圖作為登陸口,將管網信息疊加在上面。因為數字地圖是多層次的,所以在繪制的時候根據不同的圖紙資料進行分層疊加,需要在設計登陸功能時加入分層信息,最終實現使用者選擇性的分層登陸和管理、動態顯示。這個模塊的功能主要有放大縮小以及地圖漫游等功能。
1鐵路工程建設項目安全管理概述
鐵路工程建設作為大型的工程項目,在項目的建設中其周期長、建設復雜、涉及單位多等特點,使得其施工安全風險具有離散的特點,并時常帶有突發性,從而給鐵路工程項目的管理帶來很大的問題。同時,其涉及的單位包括設計單位、施工單位、勘察單位、監理單位和建設單位,每個單位其責任不同,因此,為更好的加強對鐵路工程安全的管理,通常通過構建安全管理體系進行監督,從最初的設計,再到施工,最后到竣工驗收等都進行監督,從而加強對工程的安全控制。
2基于Web-GIS技術的鐵路建設數據管理與集成
2.1Web-GIS地理信息系統Web-GIS地理信息系統是借助互聯網技術下的可兼容、處理、存儲、分析和顯示地理信息的一種計算機信息系統。其主要包括對網上數據的分布、采掘、管理、操作和安全性等方面。在鐵路建設的過程當中,其中產生了大量的空間數據、屬性數據和文檔數據,包括鐵路線路所走的基本行政區域的基本地理數據、衛星影像數據、施工圖紙與線路設計、線路地質數據等。而要將這些數據進行有效的管理和,則必須使用Web-GIS技術對數據進行管理。朔黃鐵路的本質安全管理系統的設計過程中就規劃采用了這一技術,但是在其工程建設信息化系統過程中,則沒能與地理信息系統連接。如果能將工程建設的安全管理系統嵌入到其本質安全信息系統中去,則其創新性,尤其是應用價值將會大大提高。
的做法,這樣比較符合國內鐵路工程建設的管理習慣。再次則是數據庫的構建。對該信息系統數據庫的設計,采用數據倉庫技術。所謂的數據倉庫技術,則是將多維的數據進行融合。在該系統當中包含空間數據、文檔數據等各種不同類型的數據,如何將這些數據為系統服務,則需要采用一定是技術將其進行集成。同時數據倉庫技術中將用戶所使用的數據進行分類,盡量保留經常使用的數據,而將不常用的數據放置到備份系統當中,從而使得整個數據庫得到優化處理。在上述思想的指導下,構建不同數據形式的數據表格,近按照數據庫的要求再規定其屬性、字段、格式等。最后則是對數據的采集。數據采集作為對系統運行基本信息的提供,是保證系統運行的關鍵。因此在對數據進行采集的過程當中應盡量采用填寫報表的方式;其次是盡量將數據的錄入方式由錄入變為選擇,從而減輕工作量;第三是類似的數據可進行復制;最后是數據錄入要盡量符合錄入用戶的習慣,尤其是當前人們上網查看的習慣。通過上述的原則將數據以表單或者是上傳文件的方式將文件上傳到服務器,發表到Web-GIS地理信息系統。這樣,人們在瀏覽時,如同上網普通網頁一樣就能很好地掌握工程建設的各種方面。
3系統需求分析
1地理信息系統描述
地理信息系統(GIS)既是一種特定的空間信息系統,又是一種決策服務系統,具有信息系統的各種特點。它結合地理信息科學,采用現代化的方法收集、存儲、分析、管理和顯示與地理空間分布有關的數據和圖形,為管理、模擬、規劃和決策提供服務。同時,它又是一種應用性很強的技術系統,以空間信息數據庫為基礎,采用地圖模型分析方法,在計算機硬、軟件系統支持下,處理各種專題地圖、遙感數據、觀測資料等。利用GIS可以高效管理各種空間地理信息和屬性信息,包括數據查詢、使用和數據庫更新,還可以對各類數據進行空間分析、統計分析以及綜合分析據、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統建設提供環境;數據是GIS的重要內容;方法為GIS建設提供解決方案;人員是系統建設中的關鍵和能動性因素,直接影響和協調其他幾個組成部分。GIS有多種概念模型,一是通過計算機系統實現用戶管理的軟件模型;二是使用某種公共結構,用于描述數據與數據之間關系的數據模型;三是包含圖形運算、統計數據識別、空間信息檢索、網絡分析等的空間模型。GIS具有以下幾個特點:
1)地理信息再生性。通過處理所存儲的地理信息產生新的地理信息。
2)地理信息測量的還原性。在地理信息系統中,可以不受地圖投影影響,將地圖測量還原為地表的測量來提高地圖測量的精度。
3)空間圖形的分離性。空間屬性在地理信息系統中用基本圖形顯示,實現屬性與地圖的分離。
4)空間圖形的任意縮放性。由于地理信息分析應用可以任意無比例縮放,能拼接不事先處理的各種比例尺圖形。隨著信息時代和計算機技術快速發展,憑借著強大的數據處理能力和結果顯示能力,GIS在海塘保護方面、環境保護方面,以及資源控制方面的應用前景十分廣闊。同時,GIS將地圖數據圖形化,對空間信息數據進行有效管理,使用計算機程序模擬一般的或特定的地理分析方法,使現實世界對象的表達和分析更加豐富和有效,從而完成傳統方法難以完成的任務,所以必將是海塘工程信息管理的發展方向和必然趨勢。
1地理信息技術
地理信息技術是以現代信息技術為技術基礎,以全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)等空間信息技術為手段,以計算機、現代網絡和通訊技術為技術支撐,為實現快速、高保真、大容量地獲取、處理、分析、應用、傳輸、存儲和管理與空間位置有關的數據而建立起的一個技術體系。地理信息技術的快速發展為農業數字化建設和自動化、智能化管理提供堅實的技術基礎,并逐漸成為以可持續發展為目標的精準農業技術體系的核心技術。然而,國內外關于地理信息技術應用于精準農業的研究基本上仍是集中于面向大田作物生產的精準農作中的3S技術應用,而沒有較全面地研究地理信息技術在整個精準農業體系中的地位和作用。本文旨在探討地理信息技術在精準農業中的應用前景和問題,為3S技術在精準農業中應用提供思路。
2地理信息技術發展現狀
以GPS/GLONASS,以及歐盟即將通過“伽利略”計劃建立起的導航衛星系統為代表的全球衛星定位技術具有快速、方便地獲取高精度位置信息的優勢。目前,差分定位(DifferentialGPS,簡稱DGPS)系統的定位精度可達到亞米級水平,實時動態差分(RealTimeKine-matic,簡稱RTK)技術能夠在野外實時得到厘米級的定位精度,特別是美國政府取消GPS數據精度選用政策(SA),GPS的民間用戶將能夠使定位精度提高10倍。因此,全球衛星定位技術將在很多領域逐漸取代常規的光學和電子測量定位儀器。衛星定位技術與現代通訊技術的結合,使空間定位技術發生巨大變革,為信息化農業獲取高精度定位信息提供了技術保障。遙感技術蓬勃發展,能夠獲取多傳感器、多時相、高分辨率(空間分辨率、時間分辨率、光譜分辨率)的直接或間接反映地球表層地物光譜特征的遙感數據。極高分辨率的衛星遙感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商業化,能夠滿足大比例尺的農業、資源環境等領域的應用,將成為信息獲取的重要數據源。高光譜遙感的發展,展現出遙感在農業中應用的蓬勃生機。在遙感影像處理方面,引入多源信息融合技術和智能專家系統使遙感信息提取邁上一個新的臺階[9]。地理信息系統正向網絡化、組件化發展[10],GIS逐步融入IT主流,其應用正走向企業化和社會化。GIS傳統功能日臻完善,如查詢統計、空間分析、編輯、地理數據可視化、制圖等;系統分析和設計全面采用面向對象技術(OOA&OOD),以及空間數據庫技術的發展等都為GIS在農業中應用提供很強的理論和技術基礎[11]。所有這些核心地理信息技術的發展為精準農業田間信息獲取、分析、管理和決策,以及系統集成研究與實踐提供了技術基礎。
3精準農業技術思想
3.1精準農業的技術思想