地理信息系統(tǒng)

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地理信息系統(tǒng)范文第1篇

伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，高速國(guó)道干線與城市內(nèi)部道路均存在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更新速度快、交通承載壓力大、信息化程度低等特點(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代道路交通體系的數(shù)字化要求，迫切要求構(gòu)建便捷、高效、實(shí)時(shí)的交通地理信息系統(tǒng)。本文以ArcGISEngine開發(fā)環(huán)境為基礎(chǔ)，對(duì)道路交通信息系統(tǒng)與ArcEngine組件式平臺(tái)擬進(jìn)行概要闡述，并按照軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，對(duì)道路交通地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)與功能模塊設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:

ArcGIS；Engine；道路交通地理信息系統(tǒng)；組件式開發(fā)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，城市化規(guī)模不斷增大，以機(jī)動(dòng)車保有量為代表的道路交通壓力也與日俱增，國(guó)內(nèi)北京、上海、天津等大型城市紛紛通過(guò)限號(hào)形式來(lái)減緩道路載荷。現(xiàn)代信息技術(shù)為整合道路交通資源、實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)自動(dòng)化管控提供了數(shù)據(jù)支撐，有利于構(gòu)建時(shí)空一體的道路交通地理信息系統(tǒng)。

1道路交通地理信息系統(tǒng)

ArcGISEngine作為GIS嵌入式二次開發(fā)平臺(tái)，可擺脫ArcGIS提供組件式多類型開發(fā)應(yīng)用程序接口API，同時(shí)可與MicrosoftVisualStu-dio系統(tǒng)編程集成開發(fā)環(huán)境相融合，基于Microsoft．NET進(jìn)行多類編程語(yǔ)言下的模塊式開發(fā)。以GIS地理信息技術(shù)為基礎(chǔ)，利用ArcGISEn-gine平臺(tái)將交通路網(wǎng)與道路設(shè)施等空間信息、車載流量與基礎(chǔ)設(shè)施等屬性數(shù)據(jù)同航攝影像、多媒體監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等有效銜接，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間和屬性數(shù)據(jù)相關(guān)的采集、編輯與分析，采用GIS最短路徑、道路暢通度算法等優(yōu)化選擇合理的交通線路，完成公交布線與站點(diǎn)布設(shè)等工作，同時(shí)融合多媒體監(jiān)控手段，實(shí)時(shí)顯示熱點(diǎn)路況信息，科學(xué)指揮道路交通。

2系統(tǒng)功能需求分析

從應(yīng)用層面分析，道路交通地理信息系統(tǒng)的受眾群體分為交通管理方與車輛應(yīng)用客戶方，其中本文所探討的基于ArcGISEngine的應(yīng)用系統(tǒng)主要為交通管理方的C/S客戶端，具體車輛客戶端則可采用基于Android、ios或WindowsMobile平臺(tái)的APP軟件;從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則分析，應(yīng)堅(jiān)持安全性、共享性、可拓展性與可維護(hù)性的原則，提升道路交通地理信息系統(tǒng)的綜合性發(fā)展。作為道路交通地理信息系統(tǒng)，以數(shù)字化道路空間與屬性信息為基礎(chǔ)，在確保系統(tǒng)不同用戶權(quán)限的條件下，提供地圖量測(cè)、空間漫游、數(shù)據(jù)維護(hù)等功能，檢索酒店、學(xué)校、商場(chǎng)、企事業(yè)單位相關(guān)位置，并根據(jù)攝像頭監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)交通流量、密度數(shù)據(jù)，同時(shí)借助GPS定位、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，為公交、出租等公共車輛提供位置相關(guān)服務(wù)。

3道路交通地理信息系統(tǒng)總體與功能模塊設(shè)計(jì)

開展道路交通地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采集空間影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)線劃圖與專題交通資料，經(jīng)裁切、鑲嵌與校準(zhǔn)等流程完成數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，并導(dǎo)入系統(tǒng)平臺(tái)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，按照點(diǎn)、線、面要素分層，細(xì)化停車場(chǎng)、公交站點(diǎn)、高速、鐵路與公路等要素信息，其空間地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)分層如下:

(1)系統(tǒng)分庫(kù):大地控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字高程DEM與正射影像DOM數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字線劃DLG與遙感柵格DRG數(shù)據(jù)庫(kù)，以及系統(tǒng)元數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)系統(tǒng)邏輯分層庫(kù):以DLG數(shù)據(jù)庫(kù)為例，可分為居民地、水系、道路、植被、地形等數(shù)據(jù)庫(kù)分層要素信息。

(3)系統(tǒng)邏輯底層:包含點(diǎn)、線、面、注記與多媒體層等相關(guān)信息。

根據(jù)道路交通地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用框架，其總體設(shè)計(jì)可分為三大部分:電子地圖服務(wù)模塊、公共信息服務(wù)模塊、空間分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)GeoDatabase導(dǎo)入Shape、柵格、屬性表等相關(guān)空間數(shù)據(jù)與屬性文件，管理客戶端采用地方坐標(biāo)系進(jìn)行配準(zhǔn)建設(shè)，以便于后期交通設(shè)施數(shù)據(jù)的更新與維護(hù)，針對(duì)公共信息服務(wù)模塊，采用經(jīng)脫密處理的電子地圖和遙感數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)空間位置安全。關(guān)于系統(tǒng)的具體功能模塊設(shè)計(jì)如下:

(1)電子地圖服務(wù)模塊。利用ArcGISEngine地圖工具集組件，在VS開發(fā)平臺(tái)可便捷的實(shí)現(xiàn)圖層控制、熱點(diǎn)注記、空間量測(cè)等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)ArcInfo、Shapefile、GRID等數(shù)據(jù)格式的加載編輯。

(2)公共信息服務(wù)模塊:重在提供空間位置檢索、基于位置的信息服務(wù)功能，利用ArcGISEngine的類庫(kù)資源，通過(guò)ToolbarControl和VS系統(tǒng)中的DataGridView、Find控件完成相關(guān)地圖數(shù)據(jù)的檢索功能，查詢要素屬性信息。

(3)空間分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊:道路交通地理信息系統(tǒng)中利用空間數(shù)據(jù)檢索出的要素可進(jìn)行相應(yīng)的聚類分析或數(shù)值統(tǒng)計(jì);關(guān)于空間分析功能，其主要涉及最短路徑分析與緩沖區(qū)分析，根據(jù)交通需求量、流通量的變化，進(jìn)行最短距離、最短時(shí)間的計(jì)算或識(shí)別相關(guān)地理實(shí)體對(duì)周邊地物的影響區(qū)間，空間緩沖區(qū)分析實(shí)現(xiàn)的部分代碼

4結(jié)語(yǔ)

作為涵蓋測(cè)繪信息采集處理、計(jì)算機(jī)軟件編程和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等多行業(yè)學(xué)科融合的道路交通地理信息系統(tǒng)，以ArcGISEngine組件式開發(fā)平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)需求分析與功能模塊設(shè)計(jì)，明確了系統(tǒng)的相關(guān)服務(wù)功能，構(gòu)建了系統(tǒng)的總體框架，為類似工程實(shí)踐提供參考意義。

參考文獻(xiàn)：

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［2］張國(guó)強(qiáng)．?dāng)?shù)字圖像處理技術(shù)在交通監(jiān)控領(lǐng)域里的應(yīng)用［J］．遼寧師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007(04)．

［3］譚健妹，劉清君，鄒小梅．基于GIS的交通事故信息系統(tǒng)研究［J］．山西科技，2007(01)．

［4］李紅，沈冬．基于ArcGlSEngine的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．測(cè)繪與空間地理信息，2009(04)．

地理信息系統(tǒng)范文第2篇

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)管理；無(wú)縫空間數(shù)據(jù)庫(kù)

Abstract: The work of Surveying and mapping is to construct a service for national economy of sex of a foundation, early sex and commonweal sex work. Surveying and mapping technology development, to the mapping management a new topic. This paper based on the analysis of geographic information system, data management, seamless spatial database management methods and specific measures.

Keywords: geographic information system; data management; seamless spatial database

中圖分類號(hào)：P25

前言

地理信息系統(tǒng)，它能把各種信息用地理和相關(guān)的視圖結(jié)合起來(lái)，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)采集，分析數(shù)據(jù)，從而為土地利用，城市規(guī)劃以及政府部門管理提供新知識(shí)為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃，管理決策服務(wù)。作為基礎(chǔ)測(cè)繪測(cè)量，需要不斷地學(xué)習(xí)，不斷地更新技術(shù)，學(xué)好用好地理信息系統(tǒng)，為社會(huì)提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式

1 .1 地理信息系統(tǒng)定義

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System 簡(jiǎn)稱GIS）是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科，是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。

地理信息系統(tǒng)是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來(lái)，并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對(duì)象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、Internte、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)采集、存儲(chǔ)、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)，從而為土地利用、資源評(píng)價(jià)與管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。此多種應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用到地質(zhì)測(cè)繪業(yè)，就可以產(chǎn)生事半功倍的效果，能大大提高工作效率和質(zhì)量管理水平，同時(shí)也是地質(zhì)測(cè)繪服務(wù)業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。

1.2 空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征 測(cè)量工作的主要成果是與地理位置相關(guān)的信息，這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X.、Y.、Z點(diǎn)串表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，這種形式為矢量形式；還有一種以像素陣列方式表現(xiàn)的點(diǎn)、線或多邊形，如圖片、圖像等，這種方式稱為柵格形式。現(xiàn)在測(cè)量的成果多為矢量形式，矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)方式之一，矢量數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關(guān)。空間數(shù)據(jù)主要具有以下幾個(gè)基本特征：

①每個(gè)空間對(duì)象都具有空間坐標(biāo)，即空間對(duì)象隱含了空間分布特征；

②非結(jié)構(gòu)化特征使它不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求，因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；

③空間關(guān)系特征要求記錄拓?fù)湫畔⒁员磉_(dá)多種空間關(guān)系，因而增加了問(wèn)題的復(fù)雜性；

④分類編碼特征，明確每一個(gè)、每組空間對(duì)象；

⑤海量數(shù)據(jù)特征等都對(duì)矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。

1.3 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式 基于空間數(shù)據(jù)具有自身的上述特殊特征，國(guó)內(nèi)外對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理進(jìn)行了大量研究和開發(fā)，長(zhǎng)期以來(lái)，地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的管理方法主要有以下4種類型。

①文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理系統(tǒng) 由于空間數(shù)據(jù)具有其自身的上述特殊特征，這種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)難以滿足要求，囚而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)，用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系通過(guò)目標(biāo)標(biāo)識(shí)或者內(nèi)部連接碼進(jìn)行連接。

②全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是指圖形和屬性數(shù)據(jù)都用現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件不作任何擴(kuò)展，由CIS軟件在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，使之不僅能管理結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù)，也能管理非結(jié)構(gòu)化的圖形數(shù)據(jù)。

③對(duì)象——關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 由于直接采用通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率不高，而非結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)對(duì)GIS來(lái)說(shuō)又十分重要，所以人們?cè)陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中進(jìn)行擴(kuò)展，通過(guò)定義操縱各種空間對(duì)象的API函數(shù)，使之能直接存儲(chǔ)和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)。

④面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 目前，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是最適應(yīng)于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理，因?yàn)樗粌H支持變長(zhǎng)記錄，而且支持對(duì)象嵌套、信息的繼承與聚集。面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)允許用戶定義對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它的操作。因而可以將空間對(duì)象根據(jù)GIS的需求，定義出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。

2、無(wú)縫空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理的優(yōu)缺點(diǎn) 現(xiàn)在的測(cè)量均是將測(cè)區(qū)按某種比例尺劃分成若干圖幅進(jìn)行，在測(cè)區(qū)表現(xiàn)和瀏覽方面不直觀。地理信息系統(tǒng)可以管理多種測(cè)量數(shù)據(jù)之后，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的無(wú)縫管理，也就是將測(cè)量的成果成片的管理起來(lái)，形成一個(gè)完整的提供作體系，在地質(zhì)測(cè)繪的工作中，可以直觀的了解整個(gè)測(cè)區(qū)，以達(dá)到最為理想的工作效果。實(shí)現(xiàn)無(wú)縫空間數(shù)據(jù)庫(kù)有兩個(gè)不同的階段：

2.1 在邏輯概念上的“無(wú)縫”組織階段。所謂邏輯要領(lǐng)上的“無(wú)縫”組織，只是從用戶的視角來(lái)看待空間數(shù)據(jù)庫(kù)，它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思想，并建立了一個(gè)“無(wú)縫”GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，它們?nèi)匀恢皇且环N邏輯概念上的“無(wú)縫”組織，能夠完成地理數(shù)據(jù)的幾何接邊和邏輯接邊，但物理上仍然按照?qǐng)D幅的概念進(jìn)行存儲(chǔ)管理，對(duì)同一地物實(shí)體在多個(gè)幾何標(biāo)識(shí)和同一地物標(biāo)識(shí)間進(jìn)行后臺(tái)關(guān)聯(lián)處理，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的，因而說(shuō)是邏輯上的“無(wú)縫”組織。

①優(yōu)點(diǎn)：在用戶視點(diǎn)上，系統(tǒng)便于操作，在一定程度上解決了傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的組織弱點(diǎn)。

②缺點(diǎn)：因?yàn)槠湮锢淼讓右廊皇欠址绞焦芾淼貓D，其分割地理實(shí)體的機(jī)制依舊，通過(guò)多個(gè)幾何標(biāo)識(shí)進(jìn)行后臺(tái)關(guān)聯(lián)處理使系統(tǒng)的靈活性降低；查詢檢索依然不便（通過(guò)關(guān)聯(lián)涉及多圖幅或多專題）：地理實(shí)體的完整性與一致性維護(hù)；數(shù)據(jù)分步管理等對(duì)“關(guān)聯(lián)機(jī)制”的“壓力”；插入或修改數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)使“關(guān)聯(lián)機(jī)制”不得不作相應(yīng)的變動(dòng)。所以邏輯上的“無(wú)縫”在本質(zhì)上依然沒(méi)有解決問(wèn)題。

2.2 在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫組織階段。物理概念上真正的地理數(shù)據(jù)無(wú)縫組織是從底層、從設(shè)計(jì)者的視角解決了傳統(tǒng)GIS的分幅管理的問(wèn)題使客觀對(duì)象在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中以唯一的幾何和物理標(biāo)識(shí)被記錄，這樣從本質(zhì)上（物理結(jié)構(gòu)）使客觀世界中的完整地物對(duì)象得以在計(jì)算機(jī)中被存貯。這樣，不但從用戶視角看，其在邏輯上是無(wú)縫的，同時(shí)從設(shè)計(jì)者視角看，其物理地層結(jié)構(gòu)也是無(wú)縫的。

①優(yōu)點(diǎn)：從內(nèi)到外統(tǒng)一了邏輯與物理的“無(wú)縫”概念，從本質(zhì)上解決了GIS數(shù)據(jù)組織上的弱點(diǎn)問(wèn)題。

②缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)的入庫(kù)要求過(guò)于嚴(yán)格，在現(xiàn)實(shí)情況下有一定的難度；對(duì)己有GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的改造工作量較大。

3、提高地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的措施

3.1 能夠?qū)懗沙绦颉⒕幊上到y(tǒng)的，必須是對(duì)一種規(guī)律認(rèn)識(shí)的升華。地理信息系統(tǒng)也是在詳細(xì)分析了空間數(shù)據(jù)整體特征的基礎(chǔ)上，確定了具有規(guī)定性的空間數(shù)據(jù)描述特征（點(diǎn)、線、面）后面開發(fā)的。也就是說(shuō)測(cè)量數(shù)據(jù)要符合規(guī)定性的整體空間數(shù)據(jù)描述特征后，才可以被管理、再利用，這就要求測(cè)量人員要努力提高自身素質(zhì)，把握新事物的內(nèi)在規(guī)律，掌握新的管理方式的基本要求。

3.2 測(cè)量工作的目的已不再是單純的測(cè)圖，隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷更新，作為基礎(chǔ)測(cè)繪的測(cè)量成果需要共享、需要分發(fā)，被其他行業(yè)利用，需要測(cè)量人員利用不斷更新的技術(shù)為社會(huì)提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。

地理信息系統(tǒng)范文第3篇

關(guān)鍵詞：城市地理信息系統(tǒng)；特點(diǎn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F291.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1. 城市地理信息系統(tǒng)(UGIS)概述

城市地理信息系統(tǒng)(UGIS：Urban Geographic Information System)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的主要技術(shù)手段。本文對(duì)電信地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)進(jìn)行了歸納，指出了目前應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題,并提出了相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策。城市地理信息系統(tǒng)服務(wù)于城市規(guī)劃，地籍管理，交通管理，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與投資環(huán)境研究。目前由于城市化的需求正快速推進(jìn)城市地理信息系統(tǒng)的科技進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化，而城市地理信息系統(tǒng)又成為城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，成為城市發(fā)展的不可分割的部分。

隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市作為一個(gè)巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多，子系統(tǒng)間的相互關(guān)系日益復(fù)雜，以至于我們對(duì)自己建設(shè)起來(lái)的城市變得日益不了解了，比如哪里有煤氣管道、哪里有自來(lái)水管道、哪里有電纜、50年的建筑都分布在什么地方、醫(yī)院和學(xué)校都分布在哪里等等。要把對(duì)城市的每個(gè)感興趣的空間目標(biāo)的有關(guān)信息記錄下來(lái)，信息量極為龐大，巨大的空間信息和屬性信息需要用GIS對(duì)之進(jìn)行存儲(chǔ)和有效的管理,另外，城市管理與發(fā)展決策需要深層的空間信息。隨著城市的發(fā)展，用傳統(tǒng)的方式為城市規(guī)劃管理和城市發(fā)展提供可靠的決策依據(jù)，日益變得力不從心，甚至無(wú)能為力。比如想迅速知道要修理某一處水管，多少戶居民將停水，他們分布在哪里；如果要把一條道路拓寬50米哪些房屋要被折除，它們屬于哪些單位和個(gè)人，拆遷面積多大、需要多少資金等等，采用傳統(tǒng)的管理辦法可能根本無(wú)法弄清這些數(shù)據(jù)。為了快速、靈活而準(zhǔn)確地提供各種深層次的信息，客觀上需要建立城市地理信息系統(tǒng)。

城市地理信息系統(tǒng)不僅是用來(lái)收集、存儲(chǔ)、檢索城市化過(guò)程的過(guò)去與現(xiàn)在，更主要的是用來(lái)輔助城市發(fā)展的評(píng)估、規(guī)劃和決策，模擬和預(yù)測(cè)城市化的未來(lái)。

因此，城市地理信息系統(tǒng)作為城市規(guī)劃管理最有效最現(xiàn)代的技術(shù)手段，在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。城市地理信息系統(tǒng)（UrbenGIS—簡(jiǎn)稱UGIS），已經(jīng)成為GIS的一個(gè)重要分支。它主要應(yīng)用在如下部門和領(lǐng)域：

（1）城市規(guī)劃管理；(2)地下管網(wǎng)管理與維護(hù)；(3)土地管理，包括地籍管理、土地規(guī)劃利用；(4)房地產(chǎn)管理；（5）城市交通管理；(6)市政工程實(shí)施與大型工程實(shí)施管理；(7)給排水；(8)公共設(shè)施管；(9)大型工礦企業(yè)的建設(shè)與管理；（10）公安、消防;（11）旅游，向?qū)?導(dǎo)購(gòu)/出租汽車；（12）通訊、電力、有線電視等。

以數(shù)據(jù)處理、分析與管理為主要特征的現(xiàn)代城市規(guī)劃信息技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)四個(gè)方面。UGIS是專業(yè)化的地理信息系統(tǒng),是為城市建設(shè)、城市規(guī)劃、城市管理和信息服務(wù)的空間性地理信息系統(tǒng)。具體地講,它是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息工程技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護(hù)更新的空間信息系統(tǒng)。

UGIS作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)進(jìn)行建設(shè),它擔(dān)負(fù)著整個(gè)城市綜合信息的存儲(chǔ)、分析、交換和服務(wù)的功能,為城市規(guī)劃、管理和建設(shè)的定量化、科學(xué)化以及為城市地理信息進(jìn)行快速查詢和分析提供了先進(jìn)的技術(shù)手段和方法,并為決策提供輔助支持,成為未來(lái)數(shù)字城市不可缺少的工具。其主要特點(diǎn)有:

(1)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)全面,數(shù)據(jù)類型多樣,數(shù)據(jù)更新方便,且能長(zhǎng)期保留各時(shí)期城市空間狀況,便于分析城市的發(fā)展規(guī)律、變遷過(guò)程和特點(diǎn)。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可進(jìn)行多用戶、多目的的重復(fù)使用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

(3)便于利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法加以模擬和評(píng)價(jià),如回歸分析、層次分析、系統(tǒng)動(dòng)力分析、聚類分析等,提供定量信息。

(4)便于與其他數(shù)據(jù)綜合利用,提供綜合信息。

(5)定量描述規(guī)劃方案及城市發(fā)展戰(zhàn)略。

(6)提高了城市規(guī)劃空間布局的準(zhǔn)確性。

(7)可視化、動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)方法使得城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標(biāo)準(zhǔn)、美觀的文檔及各類報(bào)表。

(8)有利于城市復(fù)雜信息和數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、智能化和可視化。

2.UGIS在城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用

一個(gè)完善的UGIS系統(tǒng)包含了從數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)(圖形、報(bào)表)輸出等各個(gè)階段的工作。它具有良好的交互界面、順暢的輸入系統(tǒng)、完整的數(shù)據(jù)庫(kù)(包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))、完備的應(yīng)用子系統(tǒng)、詳盡的城市規(guī)劃知識(shí)庫(kù)、智能的輔助決策支持系統(tǒng)、完美的輸出系統(tǒng)等。

在城市規(guī)劃與管理中,依據(jù)使用目的的不同,UGIS子系統(tǒng)可分為城市規(guī)劃信息系統(tǒng)(UrbanPlan ningInformationSystem,簡(jiǎn)稱UPIS)和城市管理信息系統(tǒng)(UrbanManagementInformationSystem,簡(jiǎn)稱UMIS)。

城市總體規(guī)劃大致可分為資料收集、現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)狀分析、預(yù)測(cè)分析、適宜性評(píng)價(jià)、方案制作、方案評(píng)審、成果整理等多個(gè)階段。原則上,城市規(guī)劃信息系統(tǒng)可以適合現(xiàn)狀分析及后期各階段的工作。

(1)現(xiàn)狀分析、評(píng)價(jià)及發(fā)展預(yù)測(cè)。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀的自然環(huán)境、土地利用、道路、建筑物、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等的定性、定量、定位進(jìn)行分析,輔以適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型加以論證,可以對(duì)城市各要素的現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估和評(píng)價(jià),從中找出城市發(fā)展的動(dòng)力因素和制約因素,進(jìn)而提出促進(jìn)城市發(fā)展的建議和措施。還可以預(yù)測(cè)城市及

各要素的發(fā)展趨勢(shì),為規(guī)劃者和城市決策者提供參考,以便在以后的規(guī)劃決策中既能充分利用城市發(fā)展的有利條件,因勢(shì)利導(dǎo),促進(jìn)城市的健康快速發(fā)展,同時(shí)又能避免各種不利因素對(duì)城市發(fā)展的阻礙,使城市的發(fā)展既滿足自身生長(zhǎng)的客觀規(guī)律,又可以滿足人們的不同需求。典型的實(shí)例如Thomson和Hardin利用GIS和RS圖像去尋找、確定曼谷城市圈地收入居民點(diǎn)的位置,加以綜合分析評(píng)價(jià),從而找出適宜的住宅發(fā)展地塊。

(2)規(guī)劃方案的生成與比較。

地理信息系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)；災(zāi)害預(yù)報(bào)

我國(guó)屬自然災(zāi)害頻發(fā)國(guó)家，地質(zhì)災(zāi)害由于具有不確定性、突發(fā)性、成因復(fù)雜性，給國(guó)家和人民帶來(lái)了巨大的損失。提高國(guó)家地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全已經(jīng)成為備受國(guó)家和社會(huì)關(guān)注的重要問(wèn)題。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，該技術(shù)在城市管理、礦產(chǎn)資源勘探、地質(zhì)災(zāi)害等多個(gè)領(lǐng)域中都發(fā)揮出重要作用，在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能有效提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的科學(xué)性。

1地理信息系統(tǒng)含義和特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是一門綜合性學(xué)科，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)地球整體或部分表面空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸類、運(yùn)算、分析、處理、儲(chǔ)存等操作。在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍如圖1所示。由眾多模塊構(gòu)成的地理信息系統(tǒng)能通過(guò)建立空間模型，對(duì)地理空間進(jìn)行綜合分析，并通過(guò)復(fù)雜動(dòng)態(tài)化的運(yùn)算預(yù)測(cè)空間內(nèi)地理信息[1]。

2地理信息系統(tǒng)的作用

地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的地理信息采集功能，加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究，有助于提高人類對(duì)重大地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力，對(duì)保障國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重大意義[2]。加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)研究領(lǐng)域都有重要的推動(dòng)作用，尤其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治部門而言，有助于該部門深入研究不同地區(qū)的地理信息特點(diǎn)，制訂出更科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害防治方案。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息工程技術(shù)、遙感技術(shù)等對(duì)空間信息進(jìn)行采集、分析和處理，并將信息處理結(jié)果、地理分析功能和一般數(shù)據(jù)庫(kù)操作進(jìn)行集成化處理，在此過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的動(dòng)態(tài)化處理，對(duì)空間模型中各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并最終達(dá)到預(yù)防重大地質(zhì)災(zāi)害的目的。

3地理信息系統(tǒng)的分類

（1）專題信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分析專項(xiàng)目標(biāo)，具有明確的主題意義，對(duì)特定項(xiàng)目的服務(wù)質(zhì)量較好，如在水資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。（2）區(qū)域信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以區(qū)為單位，對(duì)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，區(qū)域的劃分可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，如對(duì)長(zhǎng)江某流域地理信息進(jìn)行研究等。（3）地理信息系統(tǒng)。與上述兩個(gè)系統(tǒng)相比，地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)雜，在實(shí)際工作中具有較多要求和限制。該系統(tǒng)主要是利用圖像數(shù)字化工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析、探索及儲(chǔ)存，還能在用戶的要求下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。地理信息系統(tǒng)不僅能對(duì)地球表層地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理，還能對(duì)環(huán)境資源信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理[3]。

4地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

4.1對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)價(jià)和管理

利用地理信息系統(tǒng)采集、分析和處理區(qū)域地理數(shù)據(jù)完善空間信息管理系統(tǒng)[4]，這一功能讓人們能夠更加深入地探索地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和分布特點(diǎn)，還能在空間信息管理系統(tǒng)中展示歷史地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和等級(jí)，幫助地理專家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生位置。災(zāi)害發(fā)生前會(huì)有一些征兆，如滑坡前緣土體隆起并出現(xiàn)放射性裂縫，護(hù)坡前緣坡腳位置多年堵塞的泉水突然復(fù)活，動(dòng)物異常驚恐等。利用地理信息系統(tǒng)能對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)可能發(fā)生滑坡的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害的不同征兆后，對(duì)滑坡災(zāi)害的影響范圍、災(zāi)害等級(jí)等進(jìn)行科學(xué)性測(cè)評(píng)，并結(jié)合測(cè)評(píng)結(jié)果制定針對(duì)性的防范策略。

4.2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度劃分和評(píng)估

地質(zhì)災(zāi)害的類型較多，如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤鹽堿化等，各類地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因非常復(fù)雜，且具有突發(fā)性和不確定性特點(diǎn)。以往受到科技水平的限制，人們難以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)程度進(jìn)行科學(xué)的劃分和評(píng)估，利用地理信息系統(tǒng)則能使操作人員準(zhǔn)確獲取地理信息數(shù)據(jù)，在空間信息管理系統(tǒng)中錄入地理信息數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)、地質(zhì)災(zāi)害原因和影響范圍等進(jìn)行預(yù)測(cè)，并為后續(xù)類似地質(zhì)災(zāi)害的防控提供參考。相關(guān)部門也能利用地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)制訂相應(yīng)的預(yù)防或救災(zāi)計(jì)劃，提高預(yù)防或救災(zāi)措施的科學(xué)性和合理性，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)或資源分配不足等問(wèn)題。

4.3地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用

利用專業(yè)系統(tǒng)能有效提高地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的全面性，為地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提供更加全面的數(shù)據(jù)參考，提高地質(zhì)災(zāi)害防治工作的科學(xué)性。地理信息系統(tǒng)的主要功能是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理，專家系統(tǒng)的主要功能是利用專家知識(shí)分析空間信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在操作過(guò)程中，操作人員也能利用專家經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證地質(zhì)災(zāi)害信息的準(zhǔn)確性，通過(guò)對(duì)比專家經(jīng)驗(yàn)和地理信息系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行反向完善，使二者能相互促進(jìn)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用，有助于提高我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)管理質(zhì)量。

4.4地質(zhì)災(zāi)害防治研究

受科技水平的限制，以往地質(zhì)災(zāi)害的治理主要以事后治理為主，即在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的損失評(píng)估采取相應(yīng)的治理和救災(zāi)手段，不可避免地造成大量資源的浪費(fèi)，并且很多高等級(jí)、高強(qiáng)度自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)通常還會(huì)誘發(fā)其他次生災(zāi)害，若未能對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，會(huì)造成更大的危害和損失。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了地質(zhì)災(zāi)害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)為例，可利用該系統(tǒng)及時(shí)地監(jiān)測(cè)、采集、分析和整理災(zāi)情信息，依托災(zāi)情數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型，分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的次生災(zāi)害，制訂針對(duì)性的地質(zhì)災(zāi)害防治方案，為救援部門準(zhǔn)備救援物資、組織救援人員、制訂救援計(jì)劃提供參考。吉安市地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)界面圖如圖2所示。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的逐漸成熟，為資源管理、國(guó)土規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等多個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了新的技術(shù)保障，使其獲得更好的發(fā)展。在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中科學(xué)地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能顯著提高系統(tǒng)的全面性和準(zhǔn)確度，提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控水平，提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理和運(yùn)用能力，幫助相關(guān)部門在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前對(duì)其進(jìn)行更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后制訂科學(xué)性更強(qiáng)的救災(zāi)計(jì)劃，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙子良,石德強(qiáng),汪瑋.基于地理信息系統(tǒng)和遙感的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)研究:以咸寧市咸安區(qū)為例[J].資源環(huán)境與工程,2019,33(S1):64-69.

[2]王克峰,李芹.地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)及群測(cè)群防體系基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)[J].測(cè)繪與空間地理信息,2017,40(11):100-102.

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地理信息系統(tǒng)范文第5篇

系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、顯示、統(tǒng)計(jì)分析的目的，

便于保護(hù)區(qū)以后日常保護(hù)管理工作的進(jìn)行和開展。

關(guān)鍵詞：敦煌;自然保護(hù)區(qū);地理信息系統(tǒng);信息化管理;圖層;漫游

中圖分類號(hào)：K879文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：DevelopGeographicInformationSystemofDunhuangYangGuanNationalNature

ReservewithArcGISsoftwaredevelopmentplatformandC#programminglanguage,toreach

thepurposeofmanaging,displayingandstatisticalanalyzingthedataofDunhuangYang

GuanNationalNatureReserve,sothatitisconvenienttothedailyprotectionand

managementoftheNatureReserve.

Keyword：NatureReserve；GeographicInformationSystem；theinformationization

management；layer

一、引言

社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展必然帶來(lái)資源的消耗和環(huán)境的污染。選擇一定面積的、具有代

表性的區(qū)域，作為研究對(duì)象來(lái)評(píng)價(jià)人類活動(dòng)對(duì)大自然帶來(lái)的影響已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

這些“具有代表性的區(qū)域”發(fā)揮著“實(shí)驗(yàn)室”的功能，人們通過(guò)該“實(shí)驗(yàn)室”發(fā)現(xiàn)更多環(huán)境中存

在的問(wèn)題，從而采取一定的措施保護(hù)受到威脅的物種，達(dá)到維持生態(tài)平衡的目的。建立自然保護(hù)

區(qū)就是讓“實(shí)驗(yàn)室”置身于大自然，減少人為的影響，盡最大可能維持生態(tài)原貌的過(guò)程。

由計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合而產(chǎn)生的地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GIS）這一高新技術(shù)，是指在計(jì)

算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、存儲(chǔ)、操作、分析和建模，以提供對(duì)資源、

環(huán)境及各種區(qū)域性研究、規(guī)劃、管理及決策所需信息的人機(jī)系統(tǒng)[1]。其主要特點(diǎn)是能夠很好的管

理和處理分析地理空間數(shù)據(jù)，把屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)緊密連接起來(lái)，與現(xiàn)實(shí)中的地理位置建立一

一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，具有很強(qiáng)的空間性，這也是區(qū)別于其他信息系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)。GIS是現(xiàn)展最

為迅速的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及了各種各樣的學(xué)科門類，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣闊，特別是在自然資源

和環(huán)境管理等方面顯示了很強(qiáng)的能力和極好的效果，目前已經(jīng)發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、管理以及環(huán)境

評(píng)價(jià)保護(hù)的一種現(xiàn)代化手段[2]。

隨著保護(hù)區(qū)事業(yè)的發(fā)展，自然保護(hù)區(qū)必將進(jìn)入一個(gè)管理現(xiàn)代化、決策科學(xué)化、科研實(shí)用化、

保護(hù)發(fā)展協(xié)調(diào)化的四化新階段[3]。自然保護(hù)區(qū)的人工管理，不僅需要花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)

力，而且存在管護(hù)范圍有限、管理精度跟不上、規(guī)劃考慮不周等一系列問(wèn)題。把GIS技術(shù)應(yīng)用到自

然保護(hù)區(qū)的日常管理工作中，不僅能適應(yīng)自然保護(hù)區(qū)的四化新階段，更能解決人工管理過(guò)程中遇

到的一系列問(wèn)題以及人工管理效率與效益之間的矛盾。

二、敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)概況

甘肅敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)原為成立于1994年7月的敦煌南湖濕地及候鳥省級(jí)自然保護(hù)

區(qū)，現(xiàn)總面積達(dá)8.8178萬(wàn)公頃。保護(hù)區(qū)位于甘肅省最西端的敦煌市南湖鄉(xiāng)境內(nèi)，是我國(guó)河西走廊

最西端有人群聚居的一塊綠洲，屬于濕地與荒漠復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型，擁有荒漠殊成因的內(nèi)陸

河流生態(tài)系統(tǒng)，具有極高的保護(hù)價(jià)值和科研價(jià)值。保護(hù)區(qū)中心距離敦煌市區(qū)70km，其東側(cè)邊界距

離敦煌市區(qū)僅46km，區(qū)內(nèi)良好的植被對(duì)阻擋風(fēng)沙東侵、促進(jìn)水源涵養(yǎng)、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候發(fā)揮著極

為重要的作用，不僅為下游地區(qū)尤其是敦煌市的人民生活、生產(chǎn)和生態(tài)安全提供了重要保障，還

對(duì)甘肅河西走廊乃至我國(guó)西部的生態(tài)安全，莫高窟、月牙泉、陽(yáng)關(guān)遺址等著名文化古跡和自然景

觀的保護(hù)，以及甘、青、新三省區(qū)交界處生物多樣性保護(hù)都有著重大的意義，是敦煌的天然生態(tài)

屏障[4]。

三、系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)支持

敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地理信息系統(tǒng)選擇WindowXP操作系統(tǒng)，ESRI公司的ArcGIS產(chǎn)品

線的9.3版本為開發(fā)平臺(tái)，SQLServer2000為數(shù)據(jù)庫(kù)，SDX+為數(shù)據(jù)引擎，采用C#語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)。

（一）開發(fā)平臺(tái)

敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地理信息系統(tǒng)選擇ArcGIS作為開發(fā)平臺(tái)。ArcGIS是ESRI公司推

出的一個(gè)可伸縮的的代表GIS最高技術(shù)水平的GIS平臺(tái)，主要包括桌面GIS、嵌入式GIS、服務(wù)器

GIS、移動(dòng)GIS。該系統(tǒng)主要利用的是嵌入式GIS中的面向GIS的應(yīng)用，即為軟件開發(fā)者提供一個(gè)

可編程的GIS工具包，利用這個(gè)工具包，軟件開發(fā)人員可以構(gòu)建一個(gè)類似于ArcInfo的軟件，為

用戶提供一些常規(guī)的GIS功能，而ArcGISEngine是實(shí)現(xiàn)該功能的基礎(chǔ)。

（二）開發(fā)語(yǔ)言

C#是由C和C++衍生出來(lái)、運(yùn)行于.NETFramework之上的一種面向?qū)ο蟮母呒?jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，

具有安全性、穩(wěn)定性、簡(jiǎn)單性等特點(diǎn)。C#綜合了VB簡(jiǎn)單的可視化操作和C++的高運(yùn)行效率，以其

強(qiáng)大的操作能力，優(yōu)雅的語(yǔ)法風(fēng)格、創(chuàng)新的語(yǔ)言特性和便捷的面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)

的首選語(yǔ)言[5]。

四、系統(tǒng)功能

敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地理信息系統(tǒng)從保護(hù)、管理、宣教、科研四個(gè)功能出發(fā)，主要分

為自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)介、數(shù)據(jù)管理與操作、專題地圖、巡護(hù)路線記錄、面積量算、三維呈現(xiàn)和漫游六

大模塊。

（一）自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)介模塊

(1)功能區(qū)劃分

功能區(qū)劃分下屬菜單中，有核心區(qū)、緩沖區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)三個(gè)選項(xiàng)，通過(guò)選擇，在對(duì)應(yīng)的圖層中

可以高亮閃爍顯示其所選擇區(qū)域的邊界，呈現(xiàn)出保護(hù)區(qū)具體的功能區(qū)劃分方法。除此之外，標(biāo)明

保護(hù)區(qū)三個(gè)管護(hù)站的具體地理位置，方便用戶了解保護(hù)區(qū)具體布局。

(2)四至位置顯示

四至位置顯示可以調(diào)用《甘肅敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位置圖》，顯示出敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自

然保護(hù)區(qū)在甘肅省敦煌市的具置、東西南北四周所相鄰的區(qū)域名稱和性質(zhì)，如保護(hù)區(qū)西隔甘

肅敦煌西湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。

(3)保護(hù)對(duì)象簡(jiǎn)介

保護(hù)對(duì)象簡(jiǎn)介主要有動(dòng)物、植物、濕地三大類。用戶通過(guò)選擇要了解的對(duì)象，在視圖窗口呈

現(xiàn)給用戶相應(yīng)的介紹，如珍稀瀕危野生動(dòng)物的種類、數(shù)量等。

(4)成立保護(hù)區(qū)的必要性

成立保護(hù)區(qū)的必要性模塊主要通過(guò)敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)成立的原因、成立后對(duì)環(huán)境的

影響來(lái)體現(xiàn)出成立的必要性。通過(guò)自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)介模塊，使用戶對(duì)敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的

位置、保護(hù)對(duì)象、存在意義等方面進(jìn)行了解，不僅起到宣傳教育的作用，更有助于對(duì)軟件的數(shù)據(jù)

進(jìn)行操作處理，為保護(hù)區(qū)作出進(jìn)一步的規(guī)劃管理起到輔助作用。

(二)數(shù)據(jù)管理與操作模塊

（1）數(shù)據(jù)的輸入輸出

數(shù)據(jù)的輸入輸出功能，主要實(shí)現(xiàn)新數(shù)據(jù)圖層的導(dǎo)入、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)圖層的導(dǎo)出，方

便與其他軟件建立關(guān)系，聯(lián)合處理分析保護(hù)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)，為保護(hù)區(qū)進(jìn)一步的規(guī)劃管理提供依據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)格式主要有矢量和柵格兩種。矢量和柵格有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，用戶為了滿足不同的需求，

通過(guò)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能的選擇，可以實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的切換。在視圖窗口右上方，設(shè)置

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的快捷按鈕，通過(guò)該按鈕的選擇切換，在視圖窗口中顯示保護(hù)區(qū)相應(yīng)圖層，類似于

百度地圖上的影像和矢量數(shù)據(jù)切換功能。

（3）圖層數(shù)據(jù)的放大、縮小、漫游及鷹眼功能

圖層數(shù)據(jù)的放大和縮小功能，主要有兩種方式實(shí)現(xiàn)。一種是通過(guò)選擇該選項(xiàng)，輸入要放大和

縮小的比例尺進(jìn)行放大和縮小。另外一種是利用放大、縮小的工具，通過(guò)在視圖窗口單擊鼠標(biāo)，

按照一定的比例尺進(jìn)行放大縮小。

圖層數(shù)據(jù)的漫游功能，可以使軟件使用者在視圖窗口中，通過(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)找到需要瀏覽的地圖

的具置。

鷹眼功能，就是在一個(gè)縮略地圖上，通過(guò)拖動(dòng)一個(gè)矩形框，用戶可以方便快捷的選擇要瀏覽

的具體區(qū)域，在視圖中放大顯示。鷹眼功能不僅可以選擇，而且可以通過(guò)改變矩形框大小，來(lái)決

定視圖窗口中的顯示內(nèi)容的具體情況。矩形框越小，內(nèi)容越詳盡、清晰。

（4）數(shù)據(jù)查詢

空間數(shù)據(jù)查詢是空間分析的基礎(chǔ)，主要包括圖形查屬性、屬性查圖形，空間和屬性聯(lián)合查詢

三類：①空間查屬性主要包括空間位置查詢（選擇與選中的要素有東西南北方位關(guān)系的幾何對(duì)象）、

拓?fù)洳樵儯ㄟx擇與選中要素有鄰接、連接、包含等關(guān)系的幾何對(duì)象）、輸入圖形查詢（鼠標(biāo)輸入圖

形，查詢出圖形中所包含的幾何對(duì)象）、緩沖區(qū)查詢（建立緩沖區(qū)，查詢出緩沖區(qū)中的幾何對(duì)象）、

點(diǎn)線面選擇查詢（鼠標(biāo)單擊選擇需要查詢的點(diǎn)線面要素）、SQL邏輯表達(dá)式查詢（查詢出滿足邏輯

表達(dá)式的幾何對(duì)象）六個(gè)選項(xiàng)，通過(guò)鼠標(biāo)選擇，找到最適合用戶使用的查詢方法，查詢出被選中

的幾何對(duì)象的屬性信息。②屬性查圖形，在屬性表中按住shift鍵進(jìn)行選擇，選中記錄所在的幾

何對(duì)象在視圖窗口中呈高亮顯示。另外也可以通過(guò)SQL邏輯表達(dá)式，選擇屬性滿足邏輯表達(dá)式條

件的幾何對(duì)象，其空間信息在視圖窗口中顯示出來(lái)。③空間和屬性聯(lián)合查詢，利用SQL邏輯表達(dá)

式選擇空間條件和屬性條件同時(shí)滿足條件的幾何對(duì)象，在視圖窗口中高亮顯示，并獲取屬性信息。

（三）專題地圖模塊

專題地圖是著重表示一種或數(shù)種自然要素或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)

區(qū)地理信息系統(tǒng)的專題地圖模塊，主要有專題地圖制作、專題地圖瀏覽、專題地圖統(tǒng)計(jì)分析三大

選項(xiàng)。

（1）專題地圖編制、輸入與輸出

專題地圖編制菜單調(diào)用了ArcGIS軟件的專題地圖制圖工具，能制作出保護(hù)區(qū)的相關(guān)專題要素

的地圖，如植被分布圖、地形圖、珍稀動(dòng)植物分布圖、地貌圖等，使現(xiàn)實(shí)中的幾何對(duì)象在計(jì)算機(jī)

屏幕上實(shí)現(xiàn)可視化成為可能。目前，敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局利用ArcMap制作好的專題

地圖主要有地勢(shì)圖和植被圖兩種。利用專題地圖的輸入功能，可以把地勢(shì)圖和植被圖導(dǎo)入到該系

統(tǒng)中，避免重復(fù)工作。編制好的專題地圖可以輸出，打印噴繪為紙質(zhì)地圖或者制作成敦煌陽(yáng)關(guān)國(guó)

家級(jí)自然保護(hù)區(qū)專題地圖圖冊(cè)，充分發(fā)揮紙質(zhì)地圖使用方便、便于攜帶，不需要外設(shè)的優(yōu)點(diǎn)。

（2）專題地圖瀏覽顯示

制作好的專題地圖，通過(guò)專題地圖瀏覽顯示功能，可以很好的呈現(xiàn)在用戶面前。用戶可以根

據(jù)自己的需求，輸入專題地圖的名稱，在視圖窗口中進(jìn)行切換瀏覽。

（3）專題地圖統(tǒng)計(jì)分析

制作出的專題地圖，不僅可以供用戶瀏覽，還可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如對(duì)制作出的專題圖進(jìn)行

疊加比較能夠得出專題要素的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化規(guī)律、對(duì)制作好的珍稀瀕危野生動(dòng)物分布圖進(jìn)行空間

分析可以得到搭建補(bǔ)食臺(tái)的最佳地點(diǎn)、對(duì)保護(hù)區(qū)地形進(jìn)行分析可以得到建造望塔的最佳地點(diǎn)、

對(duì)地勢(shì)圖和動(dòng)物分布圖進(jìn)行疊加分析，可以得到不同海拔的動(dòng)物分布。

（四）巡護(hù)路線記錄模塊

自然保護(hù)區(qū)巡護(hù)，目前主要依賴于巡護(hù)人員手持GPS進(jìn)行。由于保護(hù)區(qū)面積比較大，且每天

巡護(hù)時(shí)間有限，必然存在巡護(hù)不周全和巡護(hù)人員安全等一系列問(wèn)題。巡護(hù)路線記錄模塊，不僅能

周期性記錄巡護(hù)路線，在節(jié)省人力和財(cái)力的基礎(chǔ)上，提高工作效率，保證巡護(hù)人員按時(shí)完成巡護(hù)

工作，而且可以實(shí)時(shí)跟蹤巡護(hù)人員，在電子地圖上時(shí)刻顯示巡護(hù)人員所在位置，降低不安全因素，

在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，確保能快速趕到事故現(xiàn)場(chǎng)[6]。

（五）面積量算模塊

利用面積量算模塊方便用戶量算保護(hù)區(qū)面積、核心區(qū)緩沖區(qū)以及實(shí)驗(yàn)區(qū)面積、濕地面積。通

過(guò)不同年份濕地面積的量算得出的結(jié)論，來(lái)評(píng)價(jià)和衡量采取保護(hù)措施的正確性和合理性。

（六）三維呈現(xiàn)與漫游模塊

三維呈現(xiàn)可以使用戶通過(guò)電腦，看到保護(hù)區(qū)中的景象，感受到地形的起伏變化，不用親臨現(xiàn)

場(chǎng)就可以感受到身臨其境的感覺(jué)。三維場(chǎng)景的呈現(xiàn)幫助用戶了解保護(hù)區(qū)內(nèi)的詳細(xì)地形，進(jìn)一步輔

助局機(jī)關(guān)做出長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和管理。通過(guò)滑動(dòng)鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單操作，漫游模塊可以很快實(shí)現(xiàn)的從一個(gè)地點(diǎn)

到另一個(gè)地點(diǎn)，如在三維場(chǎng)景中觀看渥洼池管護(hù)站的過(guò)程中，可以很快的滑動(dòng)鼠標(biāo)漫游到西土溝

管護(hù)站或二墩管護(hù)站繼續(xù)瀏覽，因?yàn)槭侨S場(chǎng)景，就使用戶花費(fèi)更少的時(shí)間和精力，達(dá)到和現(xiàn)實(shí)

生活中一樣的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

本文將GIS專業(yè)工具轉(zhuǎn)為普通用戶桌面系統(tǒng)應(yīng)用[7]。通過(guò)自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)介、數(shù)據(jù)管理與操作、

專題地圖、巡護(hù)路線記錄、面積量算、三維呈現(xiàn)和漫游六大模塊，對(duì)保護(hù)區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行

信息化管理、分析，實(shí)現(xiàn)了人工管理所不能實(shí)現(xiàn)的一些工作，為保護(hù)區(qū)日后開展的規(guī)劃管理工作

提出可行性建議。

該系統(tǒng)具有易安裝、效率高、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在一些不足。在以后的發(fā)展中，需要

從以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善：（1）完善數(shù)據(jù)處理分析功能：該系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析功能比較單一，有

待進(jìn)一步完善。（2）系統(tǒng)面向的用戶有限，對(duì)保護(hù)區(qū)宣傳力度不夠大。有待與Internet技術(shù)相結(jié)

合。（3）需要與保護(hù)區(qū)的監(jiān)控相連接，方便快捷的完成保護(hù)區(qū)的保護(hù)監(jiān)測(cè)工作。（4）完善保護(hù)區(qū)

數(shù)據(jù)庫(kù)。由于保護(hù)區(qū)資料有限，數(shù)據(jù)庫(kù)資料比較欠缺，這就為之后的規(guī)劃管理工作帶來(lái)很大的局

限性。

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作者簡(jiǎn)介：