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【關鍵詞】關于GIS地理信息系統;巖土工程中;應用探討
目前我國各大城市現代化進度愈發加快,在巖土工程當中,各個單位的勘查工作都積累下了龐大的工程勘察數據,而這樣數量龐大的數據資料主要體現于文字和表格一類的紙質文件,這樣的形式不但不利于使用時的查閱和搜索,大大降低了其參考的價值,同時由于數量龐大且為紙質在保存方面也極為不便。而地理信息系統在巖土工程當中的應用則恰好解決了這些問題,該系統在數據的保存、管理以及可視化等方面都有著顯著的優勢,相較于傳統的數據保存方式,地理信息系統應用在巖土工程中作用巨大,大大減少了工程工作量和耗時,提高了工程的整體效率以及經濟效益。
1地理信息系統
地理信息系統,簡稱為GIS,是近些年逐漸發展起來的一項學科。由于近年的計算機技術一直不斷的發展和成熟,在地理信息系統中不斷深入和應用,該系統在各個領域的應用作用愈發重要,該系統與傳統的管理模式相比起來,優勢也越發明顯,地理信息系統有著優良的兼容性以及延伸性。這些年,我國各個城市的經濟建設進程飛速提升,巖土工程項目在經濟建設當中數量已然十分龐大,而巖土工程卻仍然使用紙質書面的形式制作相關報告。各個工程企業提交各自的書面報告,建設單位受到之后進行編制、備案以及存檔。而經過了這樣的工序之后,報告則幾乎就是被封存了起來,當新的工程建設項目開工,即使相關單位持有巖土工程的資料,卻由于資料并非透明的,而且由于書面報告數量龐大且管理制度不健全、不規范,要想搜索查驗幾乎是不可能的,這樣一來,這些有價值的巖土工程資料往往失去了其本身的價值。若是能夠將這些巖土工程資料進行整合、編制以及導入地理信息系統當中,將其進行模塊化處理,投入網絡,巖土工程的效率將會顯著提升,節約了工程耗時以及大量的人力物力,創造出了更大的經濟效益,同時吻合了現代社會的提倡的節約以及科學性。
2地理信息系統應用于巖土工程的重要性以及作用
2.1重要性
時代在進步,社會在發展,目前我國的經濟飛速發展,各個城市的城市化建設需求量劇增,大規模的工程施工建設在全國各地興起,而這些工程在城市建設當中產生了大量有價值的數據資料,對于日后的工程建設時有著巨大的參考價值,其作用巨大,且可以重復利用。傳統的數據管理模式,其數據都是以文字和圖表形式體現,數量龐大且保存不規范,在巖土勘察后得到的數據都被分散地存放于各個勘察單位,在勘察工作出現重疊或是近似時,這些有價值的數據資料并不能被充分利用到,不但浪費了數據資料,同時還浪費了重復勘察的成本。若是將這些分散的數據資料進行統一且規范的整合和管理,將其錄入地理信息系統,那么日后的巖土勘察工作效率將大大提高,同時地理信息系統在巖土工程當中的應用自如也會輔助城市化建設的進度加快。
2.2作用
地理信息系統技術的功能性強,應用在巖土勘察工程當中時作用巨大。地理信息系統可以輕松對勘察數據進行采集和整理,還可以在巖土勘察的準備時期便通過網絡迅速搜索并整理出與勘察地點地質相關的一切地質數據資料,這樣一來巖土勘察工作的前期便得到了強大的輔助。而且,由于地理信息系統有用空間分析能力,像針對緩沖區或是數字地形等不同的空間進行分析的能力極強,這樣一來,便能夠促進建立巖土勘察設計工作的評價體系。
3具體應用
3.1建設巖土勘察數據庫
目前,大多數現有的巖土勘察數據仍然是以紙質形式被封存,或是收錄軟件僅僅只支持單項工程數據的收錄。當有新的建設工程開始施工,建立名稱后進行數據錄入、分析并建立計算機輔助設計圖。而勘察單位在進行項目數據收錄時會發現某些工程的建筑可以在同一場地進行或是某些工程的地理空間是臨近的,在這樣的情況下,巖土勘察歷史數據是有著重復利用的價值的。現如今的數據形式人員出現數據重疊現象,浪費了大量的人力、物力以及財力,同時還大大拉低了工程的施工效率。而利用容量大、存儲方便、管理方便且查閱方便的地理信息系統時,這些問題都可以輕松解決,將歷史的巖土勘察數據全部錄入地理信息系統,建立起龐大的巖土勘察數據庫,輕松查閱歷史巖土勘察數據,大大提高工作效率。
3.2建立工程平面圖和三維地質剖面圖
在巖土勘察工作當中,工程平面圖多使用傳統的計算機輔助設計軟件來繪制。利用計算機輔助設計軟件來繪制工程平面圖雖然較為簡便,可是只靠點和線來繪制出的工程平面圖缺少立體感,并不利于工程數據的分析。而地理信息系統技術則可以繪制出更加立體且形象的工程平面圖,對于勘察地點的屬性分析更加有利。同時地理信息系統技術還可以繪制出三維地質剖面圖,相較于傳統的二維剖面圖更加全面、精準且直觀,同時工作人員還可以對圖形進行翻轉以及收縮操作,比起只能針對一個剖面來分析的傳統技術,地理信息系統更加利于工作人員的分析工作。
4結語
地理信息系統應用在巖土工程當中,在對勘察數據的儲存以及管理方面的優勢是有目共睹的,與傳統的數據管理系統比起來,地理信息系統更加便捷且高效,同時對地形的可視化處理以及對建筑物整體結構的分析是傳統的數據管理系統無法比較的。將地理信息系統應用于巖土工程當中,可以大大提高工程的效率以及對勘察數據的保存和管理能力,而且,隨著計算機技術以及軟件技術的深入發展,相信將來地理信息系統必將更加完善且精確,在地理信息系統對巖土勘察方面的服務能力將大大提高。
參考文獻:
[1]馮文娟,劉宗霞,盧正廣.地理信息系統在巖土工程勘察中的應用[J].煤礦現代化,2010(06):116~117.
[2]呂治輝.地理信息系統(GIS)在巖土工程中的應用[J].中國科技信息,2009(11):87,95.
關鍵詞國家空間基礎設施(NSDI)、"數字廣西"、地理空間基礎框架
1.前言
1.1背景
隨著計算機技術、網絡技術的飛速發展,人類已進入以信息化為主要特征的新經濟時代,信息化是當今世界經濟和社會發展的趨勢。發達國家在加快信息基礎設施和空間基礎設施建設的同時,1998年1月,當時的美國副總統戈爾提出"數字地球"的概念。引發了繼"信息高速公路"、"知識經濟"以后的第三次信息浪潮。1998年6月,總書記在兩院院士會上提出了關于中國發展"數字地球"的思路,指明了發展信息技術,加快建設國家信息基礎設施,早日實現中國的"數字地球",是我國爭先搶占世界科技、產業和經濟制高點,走向21世紀的知識經濟的發展戰略。十五期間,許多地區和部門相繼制定了數字省區和覆蓋本領域的數字工程項目發展規劃,如北京市已擬?quot;數字北京"總體框架和發展規劃,"數字海南"、"數字山西"、"數字福建"、"數字浙江"、"數字陜西"等規劃也在制定之中;國土資源部計劃用12年時間實施"數字國土工程",交通部提出實施"智能交通",國家海洋局提出"數字海洋",國家測繪局提出建立"數字中國"地理空間基礎框架。2001年10月,繼53號文后,國家計委、國家地理空間信息協調委員會召開了"國家空間信息基礎設施發展戰略研討會",指出"必須將國家空間信息基礎設施的建設和應用作為國民經濟和社會信息化的重要內容,應加快發展,以帶動地理空間信息技術的應用和相關產業的發展,并進一步推動經濟結構的戰略性調整"。更引發全國十幾個省、直轄市拉開建設"數字省區"地理空間基礎框架的序幕。
1.2目的和意義:
聯合國的一份報告表明,人類社會經濟生活中80%以上的信息與地理信息有關,地理信息技術大大改變人類觀測和認識地球的方式,已廣泛應用于資源調查、災害、環境檢測、規劃、電力、商業等領域,取得了顯著的經濟社會效益。成為21世紀國際競爭的制高點之一,其發展水平直接關系到國家的綜合國力和國防安全。"數字廣西"地理空間基礎框架的建設,將為廣西政府部門和各市縣的社會和經濟可持續發展提供規劃、設計和決策支持的基礎地理框架信息,為電子政務的實施提供統一標準的基礎地理信息支撐平臺和環境。
1.3主要內容:
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設就是通稱國家空間基礎設施(NSDI)在廣西的具體表述。也是以3S(GIS-地理信息系統、GPS-全球定位系統、RS-遙感)技術為基礎,基礎測繪數據的生產和成果存檔、管理、分發服務系統在信息時代的具體表現形式和發展。
"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主要任務包括:大地測量基準建設、廣西省級地理信息數據庫建設、基礎地理信息采集體系的建設、政策法規與標準體系的建設、技術支持體系的建設、地理空間信息交換網絡體系建設、組織機構的建設等,實現覆蓋整個廣西的多尺度、多分辨率、現勢性好的基礎地理信息數據。
1.4"數字廣西"地理空間基礎框架在各行業中的應用:
2.廣西實施該項工程已具備的條件
2.1區內環境:
以"信息化帶動工業化"是我國的戰略目標,作為經濟欠發達的廣西,其信息化建設起步并不晚,20世紀90年代,南寧、柳州、桂林、北海等城市的土地、規劃、環保等部門相繼完成了本行業的地理信息系統的建設。21世紀的今天,南寧、柳州、桂林列入國家級信息化試點城市,在這三個試點城市的帶動下,全區社會信息化建設全面展開,圍繞政府網的建設,各地根據實際情況懈骶嚀厴男畔⒒ㄉ琛H綾焙J械?quot;數字北海"項目,百色地區的"農業信息化示范項目"、防城港市的"港口信息化項目"、玉林市的"有線電視寬帶網工程"等,以及全國第一套應急聯動系統――南寧市社嵊繃低常?11)的初步建成,都為廣西的社會、經濟發展起到了不可估量的作用。預計到2005年,全廣西將鋪設光纖約4.8萬公里,每千人擁有計算機50臺,互聯網普及率達8%以上,信息產業增加值將達到250億元,占廣西國民生產總值的8%以上.
2.2廣西測繪局內環境:
國家測繪部門投資2.56億啟動"國家基礎測繪設施項目"建設,簡稱"大專項"建設。
廣西測繪局在國家測繪局和區政府的支持下,于2000年8月正式立項(總投資2700萬元),目前已完成基礎地理信息數據生產技術體系、基礎地理信息數據傳輸網絡體系的建設,基礎地理信息管理服務體系、空間定位綜合服務體系、廣西數字化基地大樓的建設正在如火如荼的進行中。廣西測繪局已建成主干千兆,百兆交換到桌面的局域網,裝備了若干臺企業級服務器、海量的磁盤陣列、磁帶庫、圖形工作站、高檔微機、大型彩色掃描儀、大幅面繪圖儀等硬件設備,以及數據庫軟件ORACLE,GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數字攝影測量系統、掃描矢量化系統等軟件。通過大專項的建設,還鍛煉出一批精通3S技術、計算機與網絡技術、測繪技術的綜合型人才。
1.基礎地理信息生產技術體系已初步建成:
目前,廣西測繪局已具備的1:1萬基礎地理信息數據年生產規模如下表所示:
數據類型
年生產能力(幅)
數據庫存儲(GB)
1:1萬DOM(數字正射影像圖)
1600
1600幅×45MB/幅=72
1:1萬DEM(數字高程模型)
1600
1600幅×5MB/幅=8
1:1萬DLG(數字線劃地圖)
880
880幅×4.5MB/幅=4
1:1萬DRG(數字柵格地圖)
1000
1000幅×5MB/幅=5
遙感影像數據
按1米分辨率計算,500幅×100MB/幅=50GB
注:按廣西"十五"計劃,需8~10年才能更新測繪完成全廣西1:1萬地圖。
3.建設原則和關鍵技術
3.1建設原則
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設要貫徹"需求牽引、統籌規劃、統一標準、階段發展、面向應用、共建共享"的方針,堅持市場引導與政府調控相結合,引進和自主創新相結合,重點開發和普及應用相結合,調動各方面的積極因素,以應用促進發展。
3.2關鍵技術
海量數據庫存儲技術:目前,單是按覆蓋廣西的4D(DLG、DEM、DOM、DRG)測繪產品的數據量計算,就達到了TB級,如何采用關系數據庫(如ORACLE)管理海量空間數據,將是今后幾年內的研究熱點。
菘燜倩袢∈侄危喝綰緯浞擲?S技術及其集成,快速獲取信息也是一個值得研究的課題。
寬帶網絡:利用高速網絡實現信息共享和互操作。
虛擬現實技術:虛擬現實和三維模型是數字城市表現的主要形式。
知識產權問題:模擬測繪產品版權問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響,數字化測繪產品的版權問題亟待解決,因為數字化產品一經提供,可以輕而易舉地進行復制。要解決這個問題,除了法律、制度外,還需在技術上研究加密手段。
空間數據庫更新與版本管理:為滿足國民經濟建設的需要,必須定期更新數據,保持基礎數據的現勢性。數據更新后,歷史數據仍須保存。因此必須建立一套有效的數據版本管理機制,確保有效數據能長期保存,又避免不必要的數據冗余。
4.現階段的主要任務
4.1數據標準和規范的制定。
數據標準是急待解決的問題。很多標準國家尚未出臺,必須加快基礎地理信息各類標準的制定,完善各種數據庫的建設標準、質量控制標準和安全保密標準,加快制定基礎地理信息的產品標準、信息交換標準和應用標準等。
4.2廣西省級基礎地理數據庫的建設
按基礎測繪分級管理的原則,國家負責1:100萬、1:25萬和1:5萬尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新。省級政府部門負責1:1萬、1:5000比例尺甚至更大尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新工作。其中1:1萬基礎地理信息數據庫的建設將是"數字廣西"地理空間基礎框架的核心和基礎。省級基礎地理信息數據庫的組成如圖所示:
4.3實施一批地理空間信息重點應用示范工程的建設
當前,人口、資源、環境等可持續發展是國家和地方政府最為關注的領域,為共享"數字廣西"地理空間基礎框架資源,應當把應用開發的重點放在人口地理信息系統、資源(國土、海洋、地礦等)地理信息系統、環境地理信息系統的開發研究中。同時作為廣西測繪局與區政府部門的合作項目――廣西綜合區情地理信息系統(9202工程)建設的延伸擴展,更要充分利用"數字廣西"地理空間基礎框架資源,結合西部大開發政府急于掌握的信息,急政府之所急,想政府之所想,積極與政府部門聯系、溝通,進一步完善綜合區情地理信息系統,注重反映廣西自然資源、經濟兩方面的信息。
4.4積極創造條件推進地理空間信息共建共享機制的建立
測繪部門多年來生產了大量的地理信息資料,它們在廣西的經濟建設和社會發展中發揮了公益性、基礎性的作用,但要在更深層次和更廣的領域應用,需要政府及各行業的通力合作。共建共享是避免重復建設、維護國家利益的必要措施,是"數字廣西"地理空間基礎框架建設中必須堅持的原則。這方面的教訓是屢見不鮮的,如廣西各地方土地部門有獨立的一套地籍圖,規劃部門有地形圖,房產部門有房產圖,每個部門都是投入巨資測繪、數字化,標準都不統一。實際上只要政府牽頭協調,各地測繪一套基礎地形圖,每個部門在其基礎上再采集各行業關注的要素(稱之為三圖合一)。這樣的結果是大大節約了經費,卻實現了各取所需,同時由于數據標準的統一,各行業能共享、交換成果。
要實現共建共享,一方面要積極推動地理空間信息政府協調機制的建立,充分發揮測繪部門的作用,加強與政府相關部門的合作,按照互惠互利的原則交換數據;二要研究制定共建共享的法規政策,明確規定知識產權的保護、用戶的權利和義務、有償使用等問題;三是測繪部門要在信息共建共享中發揮帶頭作用,進一步強化"四個主動服務"意識:主動為領導宏觀決策服務,主動為國家重大戰略、方針提供服務,主動為廣西重大基礎設施提供服務,主動為提高人民生活質量提供服務。為推進共建共享機制的建立作出應有的貢獻。
4.5建設基于WEBGIS的地理空間信息交換網絡體系。
"數字廣西"網站()作為廣西測繪局的宣傳陣地及元數據窗口,應加強地理空間信息網站建設和網上地圖的開發,探索地理信息網絡服務模式,以適應網絡快速發展和廣大人民群眾對網上地圖的迫切需求。
5.極待解決的問題:
5.1政策方面的問題
去年廣西制定的《廣西廣西國民經濟和社會發展第十個五年計劃信息化重點專項規劃》中并沒有完整地將"數字廣西"地理空間基礎框架列入其中。廣西的信息產業在2000年全年的總產值為28.6億元,僅占全區GDP的千分之二,在全國排22位,在西部地區排第5位。可以看出,廣西的信息化總量還較低。基于"數字廣西"地理空間基礎框架的重要性和其能推動國民經濟和社會信息化跨越式發展。建議由區計委統一協調,廣西測繪局負責具體實施,各部門共同組成廣西地理空間信息協調委員會,加快制定"數字廣西"地理空間基礎框架的建設規劃工作。
5.2人才缺乏、財力支撐不足的問題:
測繪滯后于國民經濟建設的步伐,這是目前的尷尬現狀。主要的原因是財力投入的不足。
"數據是血液",沒有了數據的"數字廣西"地理空間基礎框架,就是個空架子,其他行業的信息化也就沒有了與地理空間相對應的承載體。
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設是多種高新技術的集成,需要一大批高素質的人才。目前,人才缺乏的問題還是比較突出。
6.結束語
廣西壯族自治區基礎地理信息中心作為廣西測繪局向社會提供基礎地理信息分發服務、應用開發的窗口和國家空間信息交換網絡的省級主節點,基本具備?quot;數字廣西"地理空間基礎框架建設的理論和實踐基礎。應發揮"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主力軍作用,為我區信息化建設作出自己應有的貢獻。
【參考文獻】
1、羅滿建《國家空間信息基礎設施發展戰略研討會情況報告》
2、廣西區測繪局《國家基礎測繪設施項目廣西單位工程方案設計》
3、劉金長《建設廣西省級基礎地理信息系統》
4、廣西區基礎地理信息中心《廣西省級基礎地理信息系統可行性研究報告》
關鍵詞:地理信息系統;森林資源管理;應用
前言
森林資源屬于可再生的資源,該資源是由多種多樣的植物組成,一般情況下森林資源的生長周期比較長久,地形較為復雜并且具有比較特殊的變化規律。目前,森林資源的管理與決策幾乎都與其空間位置有關,而傳統的森林資源管理方法缺乏直觀性,為林業部門的管理工作帶來了許多困難。
通過利用地理信息系統對森林資源進行管理,可以將區域內的森林資源信息,包括林種、樹種、土壤、坡度、海拔等信息與空間位置一一對應,并以地圖的方式直觀地展現出來。地理信息系統還可以將林業部門實際業務與空間分析相結合,為林業管理者在決策上提供科學可靠、及時有效的信息,為森林資源管理提供科學的依據。由此可知,地理信息系統在森林資源管理中占據著較為重要的地位,也是必不可少的管理工具,能夠更好、更合理對森林資源進行管理和利用,促進林業的經營管理走上可持續發展道路。
1 地理信息系統的應用
地理信息系統是以地理空間數據為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示。地理信息系統可以對大量的信息進行有效且準確地分析,該系統包含地理、環境、計算機、空間以及管理等技術,屬于新興的邊緣學,它的優勢在于對空間信息的管理與分析。目前,地理信息系統已經廣泛應用于國土調查、森林資源、水利建設、城市規劃等多個行業。
2 地理信息系統在森林資源管理中的應用
2.1 地理信息系統在森林資源檔案管理中的應用
森林資源檔案管理屬于森林資源管理中的重要組成部分,也是其最基本的內容。地理信息系統能夠為森林資源檔案管理提供有效的管理模式,一方面能夠將森林資源中復雜且數量龐大的信息進行分類且有效地管理,另一方面能夠對森林資源信息進行空間分析及規劃,大幅度提升森林資源的利用率。
就目前而言,森林資源地理信息管理系統主要是采用地表模型與森林資源矢量數據相疊加,以地圖的方式直觀地進行展示。通過對森林資源數據的不斷更新,可以做到對森林資源的動態管理和監測,從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。
2.1.1 實現數據一體化查詢
地理信息系統能夠將森林資源信息,森林面積、森林蓄積、森林類型、林種分布、樹種結構、林齡結構及變動情況等信息以地圖的方式直觀地展現出來,同時實現森林資源空間數據與屬性數據的雙向查詢。例如可以通過地理位置來查詢該位置下森林資源的屬性數據,包括林班號、小班號、林種、樹種、土壤等情況,也可以通過森林資源的屬性數據來查詢該類森林資源的地理位置以及同類森林資源的分布情況。
2.1.2 實現空間圖形與空間屬性同時更新
地理信息系統優勢在于對空間信息的管理與分析,且空間圖形與空間屬性是聯動的,如果空間圖形數據發生變化,那么空間屬性數據也會隨著空間圖形數據的變化而變化,實現空間圖形和空間屬性同時更新。例如在修編森林資源圖斑的同時,圖斑的面積也會隨之進行變化。
2.1.3 實現資源統計的數據表格和圖形一同輸出
地理信息系統具有對空間數據庫進行管理的強大功能,利用系統中的空間數據分析功能能夠做出許多森林資源數據相對應的統計報表,如林相圖、森林資源分布圖等,與此同時,能夠將原先繁雜的林業專題圖簡單化,快速將多種林業方面專業的專題圖形進行編制,方便查詢、保存以及更新相關的數據,從而提高林業部門技術人員的工作效率。
2.2 地理信息系統在結構調整方面的應用
2.2.1 在林種和樹種的結構方面的調整
地理信息系統能夠將自然環境保護區域、防護林、防火隔離帶等區域進行合理劃分,并以圖形方式進行展示。根據森林資源的分布特點、分布情況以及社會對其的需求進行有針對性的分析,并根據森林資源不同的空間分布情況進行合理布局,例如對水源的涵養植物、具有經濟效益的樹木以及生態防護樹木等進行合理布局。
2.2.2 年齡結構調整
根據森林資源的樹木生長時間或者階段的經濟效益、森林生態效益、地形、地貌以及土質等自然條件的空間分布特點,采用地理信息系統以及相應的管理技術來將樹木的年齡等方面進行合理調整。在將森林資源樹木年齡進行合理調整后,根據其實際情況進行綠化造林,減少土地荒廢的現象,加快森林中樹木的成長,保證每個區域的樹木年齡合理化,從而使森林資源能夠充分發揮經濟效益。
2.3 地理信息系統在森林資源政策管理方面的應用
地理信息系統可以作為森林資源管理的信息管理系統,讓地理信息系統將森林資源作業報批、樹木生產計劃以及資源計劃審核工作等做好合理規劃。保證森林資源的作業項目能夠得到審批,順利開展該方面的工作。
地理信息系統作為綜合性較強的管理系統,在一定程度上能在對森林資源的政策管理方面發揮比較重要的作用,能夠作為森林資源政策管理的重要科學依據。地理信息系統能夠對相關信息進行準確地計算、有效地分析以及形象地模擬展示,可以為森林資源管理中出現的問題或者困難提供有效的解決辦法以及關乎政策方面的意見和建議。
2.4 地理信息系統在森林資源經營管理方面的應用
2.4.1 限制樹木的開采和砍伐
可以采用地理信息系統,結合地域特點、林種優勢等信息對森林資源采伐方面制定合理且有針對性的采伐計劃,確定采伐樹木的面積、范圍、樹種、方式、采伐地點以及采伐目的。
2.4.2 造林規劃
采用地理信息系統制作相應的森林樹木分布圖表,對森林地形特點進行有效分析,并且結合森林資源的實際情況,選擇適合生長的樹種以及樹種適合生長的區域。
2.5 地理信息系統在森林資源預防災害方面的應用
眾所周知,森林火災以及病蟲災害會對其產生較大的不良影響,必須對這些方面進行有效地管理和控制,可利用地理信息系統來對森林資源進行網格化管理。首先將森林資源分為多個管護責任區,為每一管護責任區設置一名或多名森林管護人員,森林管護人員在日常工作中,可以通過以編緝短信、電話報告等方式,對管護責任區內發生火情、火警、森林病蟲害,以及破壞林地、林木等森林資源的事件進行報告。在接收報告的同時,地理信息系統中立即顯示發生災害管護責任區的位置以及災害情況,方便林業部門領導能夠及時做出決策,減少災害帶來的損失。
3 結束語
地理信息系統在森林資源管理工作中逐漸占據重要的地位,發揮著重要的作用。隨著地理信息系統不斷完善、規范和改進,地理信息系統在森林資源管理工作中的應用范圍也會越來越廣泛。
參考文獻
[1]王祥.地理信息系統在森林資源管理中的應用[J].廣東科技,2014(8):169-170.
關鍵詞:地理信息三維可視化系統;遠程控制技術;計算機信息技術
中圖分類號:P208;TU990.3
這些年以來,計算機信息技術、遠程控制技術、攝像測量技術等一系列科學技術都有了突飛猛進的發展,這些發展變化將以最快的速度在最短的時間段內捕捉到空間信息,接著進行三維景觀的重組變得不再只是夢想。特別值得一提的是地理信息三維可視系統的問世以及進一步研究應用為人們更好地認識周圍環境提供了新的方法和角度。在與之相關的環境虛化體系里面,地理信息三維可視化體系也屬于一種起著關鍵性作用的構成成分。
1 三維可視化地理信息系統的發展
當下出現的三維GIS系統以三維數據作為基礎,能夠很客觀地將我們周圍真實存在的事物進行虛擬化地再現。該體系在現階段已經取得了很大的發展與進步,并能很好地處理大量數據漫游以及貼面修改等事務。不過在三維數據研究、建立模型以及數據整理等層面上還有不少不足之處需要改正。在當下,所能實現的只有在二維GIS的基礎上增加一些填補工作,輔助建成三維的景觀模型,而這樣做充其量也只是山寨的三維GIS。三維可視化地理信息系統本來是對周圍環境三維數據的儲備,處理以及能夠看見等不同技術的結合。但是就現在的技術水平而言,我們只能對山寨GIS進行利用,要是想要形成一個真正完整的三維GIS,我們必須處理好下面幾個點:巨大的數據總量;多種繁瑣的空間關系;數據儲備以及整理、查看、搜索等等[1]。
2 地理信息三維可視化系統的應用現狀
2.1 城市。中國的城市聚集著越來越多的人,越是繁榮人口密集的城市似乎越具有吸引更多的人群加入其中的魅力。人口的大量集中使得城市建設面臨著越來越多的問題,而地理信息三維可視化系統的問世與進步可以為城市的發展提供很大的方便。例如城市管理中的居民管理、大氣污染狀態監控管理、地下用水管理、地下線路管理等等。
2.2 環境。新世紀,隨著生態環境保護以及可持續發展觀念的深入人心,地理信息三維可視化系統可以對大氣環境、地表環境以及地下環境進行全方位的監控報告,能夠生動真實客觀地將我們周圍的環境狀況模擬出來,讓我們及時客觀地將周圍的環境發展狀況認識清楚,有利于更好地采取有效的措施進行治理和防護。
2.3 地質。地質是當下眾多行業與學科研究工作正常進行的基礎載體。地理信息三維可視系統能夠更好地將我們擁有的地質環境,結構組成清晰地模擬出來,客觀真實地再現在人們的面前,為各項研究工作,生產工作的正常進行,順利展開提供無窮無盡的便利。
2.4 礦山。在礦產這一行業,地理信息三維可視系統又能將礦物質的形態與組成結構清晰地表達出來。有利于礦產勘查工作者掌握巷道,礦場等的詳細地理信息,為礦產事業的發展提供詳細有用又準確的第一手資料。方便相關政策方針的制定。
2.5 海洋。新世紀又將是一個海洋的世界,對海洋展開的研究利用將是我國是實現可持續發展目標的一個重要的手段。在這一方面地理信息三維可視化系統能夠準確客觀地將海洋知識匯報給有關研究機構,進行海水鹽分、溫度、壓力以及水流方向等的研究,有利于我國對海洋的進一步開發。
2.6 氣象。還可以用來匯報高空大氣的情況,包括氣流、風向、氣壓、構成元素、成分變化等。綜上所述,地理信息三維可視化系統在我們的日常生活生產發展中涉及領域之廣不容忽視,隨著人類社會的進一步發展,它可以幫助我們解決各種各樣的問題,所以要予以高度重視和關注。
3 地理信息系統基礎平臺的選取
地理信息三維可視化系統想要獲得進一步全面的發展,不得不考慮地理信息系統平臺的正確選擇。在這一方面,一般使用的一個平臺就是美國MIS企業開發出來的一款軟件,Maplnfo,用它來作為地理信息三維可視化系統開發的平臺。該軟件具有功效超大、綜合性強、比較直觀等特點[2]。這款軟件可以將數據和圖像信息有效地組合在一起,對繁瑣的地理信息進行分析,而且其具有的可視化地理分析能力還能夠允許使用者將不一樣的數據聯系在一起,并將其展現出來,表達出數據中間存在的聯系,以及數據的形式。它的特點有:
3.1 代碼匹配。該系統能夠為前后輸入的圖像以及屬性數據進行自動的匹配工作,而且能夠對這一過程中產生的錯誤進行自動修復。同時該系統還能夠通過MapBasic語言對圖像與數據進行有效地連接。
3.2 查詢功能。Mapinfo允許對圖像進行的點查看,功用齊全的SQL查看,為地理表達提供支撐,也可以將圖形與數據連接在一起。搜素的成果能夠用圖形、表格等進行表達。
3.3 圖形編輯和顯示。允許對圖形上的事物進行隨意地刪除和增加,也可以將獨自的記錄與條件等進行修改。至于數據的展現完全可以通過三種不一樣的形式。
3.4 輸出功能。可以將圖形的部分打印出來,也可講內部的數據變成AutoCAD能夠識別的另一種形式。內部格式的數據形式也可以進行轉變。
3.5 Mapinfo。不允許對象拓撲關系的構建。空間分析的作用需要通過最基本的對話框交互形式來完成。
4 三維可視化軟件的選取
在地理信息三維可視化系統中,對三維可視化問題的研究與分析是其關鍵的構成部分。其中處于最中心地位的一個工具是三維可視化工具,它是及逆行那個三維圖像研究制作,對地理信息三維可視化系統展開研究的關鍵性的一個步驟。在信息計算機起步之初,人類就已經展開了對計算機圖像的研究工作,一直到九十年代開始,人類開始認識到繁瑣的數字通過圖像來表達更加利于理解,所以自此開始,三維圖像以飛快的速度發展了起來。
5 地理信息三維可視化系統的進一步是實現
當下,在國內外,地理信息系統研究界,地理信息三維可視化系統的研究儼然已成業界的熱門話題,計算機信息技術還在進一步發展中,所以地理信息三維可視化系統的發展還需要進一步的研究。
5.1 在數據層面,地理信息三維可視化系統數據主要由四個構成成分組成:圖像的幾何位置、屬性信息、高度以及拓撲聯系。在這些構成中缺少的是數據的Metadata,alsomeans元數據。該項數據是用來對數據的出現、投影形式、坐標構成、使用時間段、編碼計劃等作出記載,元數據有利于數據共享的實現。
5.2 應該形成一種三維可視化基礎數據的管理體系,也就是說用該體系來對數據的錄入錄出,以及數據庫的形成進行統一的管理控制。
5.3 該體系只保證了由二維地理信息系統轉變為三維地理信息系統的一個方向上的督查,但是一個完善的三維地理信息系統應該將二維地理信息系統和三維可視化系統進行查詢上的交換。
5.4 網絡技術正在經歷著飛速的發展變化,信息技術的更新換代,使得它在頁面制定、公布以及傳遞等方面起著十分重要的影響,網絡地理信息系統三維可視化系統能夠幫助其是實現大眾化的發展。
5.5 由于本系統還有針對高層領導的校園規劃、建設等方面的決策要求,故需要根據實際情況實現本系統的輔助決策支持功能。
6 結語
地理信息系統是以計算機為基礎的一項應用技術,它使與地理空間分布有關的信息得到更有效、更迅速的利用和傳播。但大多數地理信息系統及其應用是基于二維坐標系的,缺少管理、分析復雜三維物體的功能,難以滿足地理科學、大氣科學、海洋科學等研究三維空間特征的要求,地理信息三維可視化系統的研究與開發己成為地理信息系統研究領域的重要方面。
參考文獻:
[1]范江,汪嘉平.城市三維可視化地理信息系統初探[J].現代測繪,2005.
關鍵詞:地理國情監測;林業資源;本底數據
中圖分類號: TU986 文獻標識碼: A
1 引言
我國地域遼闊,地理國情復雜,與此同時,經濟社會快速發展,地表變化頻繁。為滿足經濟社會發展的迫切需求,“十二五”開局之年,測繪地理信息部門創造性地提出了開展地理國情監測的命題。這是時代賦予測繪地理信息部門的新使命,也是測繪發展的一次深刻變革。綜合利用航空航天遙感、地理信息系統、衛星定位等現代測繪技術,綜合各時期調查成果,對撫順市林業資源進行動態化、空間化的持續監測,并統計分析其變化量、變化頻率、分布特征、變化趨勢等,形成反映林業資源空間分布及其發展變化規律的監測數據、專題圖和研究報告等,從地理空間的角度客觀、綜合展示撫順市林業資源情況。
2 地理國情監測
地理國情監測是綜合利用3s等現代測繪技術,綜合各時期已有測繪成果檔案,對地形、水系、交通、地表覆蓋等要素進行動態和定量化、空間化的監測,并統計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等,形成反映各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律的監測數據、地圖圖形和研究報告。地理國情監測通過對地理國情進行動態地測繪、統計,從地理的角度來綜合分析和研究國情,為政府、企業和社會各方面提供真實可靠和準確權威的地理國情信息。地理國情是從地理的角度分析、研究和描述國情,即以地球表層自然、生物和人文現象的空間變化和它們之間的相互關系、特征等為基本內容,對構成國家物質基礎的各種條件因素做出宏觀性、整體性、綜合性的調查、分析和描述。例如,對國土疆域概況、城市布局和城鎮化擴張、孕災環境與災害分布等基本狀況的調查、分析和描述等。地理國情綜合反映了一個國家或區域人地關系的協調程度,是國家和地區科學發展、可持續發展、和諧發展的重要決策依據。地理國情是重要的基本國情,是國土疆域面積、地理區域劃分、地形地貌特征、道路交通網絡、江河湖海分布、土地利用與土地覆蓋、城市布局和城鎮化擴張、生產力空間布局等自然和人文地理要素的宏觀性、整體性、綜合性體現。
3 監測內容
本次監測的對象為森林和林地,主要監測統計有林地、疏林地、灌木林地、未成林地、苗圃地、無立木林地、宜林地、輔助生產林地的用地信息管理、林地的種類、數量與分布。不監測居民點內部的綠化林木用地,鐵路、公路征地范圍內的林木用地,以及河流、溝渠的護堤林、狹長林帶等資源的變化。
3、監測方法
以2004年林資源二類調查數據為基礎,針對林業資源之有林地、疏林地、灌木林地、未成林地、苗圃地、無立木林地、宜林地、輔助生產林地的用地變化趨勢進行分析及變化的方向等進行追蹤,并統計分析各類林業植被變化與地貌坡度之間有無可確定的規律。為確保數據的準確性,我們以林業調查數據和2004年制作的1:1萬DOM為主,制作本底數據,在此基礎上,利用2007-2008年的1:1萬DOM進行林業資源的第一次監測,利用2010年10月或2011年3月的2.5米分辨率衛星影像,進行林業資源的第二次監測,主要是用矢量數據與影像數據進行比對、分析,找出變化圖斑,通過內業判讀或實地核查,確認真偽變化。若為真變化,則重新拓撲、賦屬性,生成統計匯總表。
4 本底數據制作
技術流程圖
(1)數據預處理
首先將林業資源數據庫由原來的三級類17小類歸并為二級類8小類。通過ArcEngine二次開發,對數據進行自動歸類。然后將歸類數據進行坐標系統轉換。
(2)數據糾正
由于林業調查大部分數據采用的衛星影像分辨率為15m,因此存在調繪林斑界線與衛星影像不完全吻合的現象,有些地方甚至偏差很大,個別之處更有林斑錯漏。因此在利用林業調查數據成果之前,我們首先對數據進行修正,由于原始數據的屬性存在錯誤和丟漏的情況,因此,本底數據的校準過程中,對林業圖斑的屬性也進行了完善。形成本底數據。
修正前修正后
6林業資源監測
(1)建立樣本標識
在影像上提取與林業有關的特征地物,然后通過外業實地調查與對比,建立解譯標識。
(2)半自動提取變化地塊
首先利用ENVI遙感軟件自動提取變化地塊,然后采用人工干預方式進行檢查、完善和修改。
無立木林地變成未成林有林地變成無立木林地
(3)外業調查驗證
對于判斷不清的疑問圖斑,以及特殊地物,組織外業實地調查驗證,并對數據進行修改完善。
(4)后期數據整理
屬性錄入:根據外業實地調查驗證結果,進行屬性錄入;
拓撲處理:是否存在重疊面;
數據檢查:邏輯一致性檢查(如是否存在同地類轉換、不合理地類轉換等)、屬性完整性及正確性檢查。
(5)數據庫建設
后期數據整理制作完成后,對數據進行接邊,包括空間、屬性等。對屬性完整性、準確性等進行檢查,還要進行微小多邊形、微短線、重復實體等進行處理,以滿足入庫需要。當全域的數據制作、檢查、修改完成后,將數據導出SHP或GeodataBase格式,建立數據庫,保留原始DWG格式數據,便于今后監測使用。
7結語
開展地理國情監測,需要豐富的地理信息數據和快速獲取處理能力、先進的對地觀測科技手段和高層次、高水平的測繪人才。 測繪部門需要快速提升測繪技術水平和現代化測繪裝備,提高基礎地理信息覆蓋度,完善各級基礎地理信息數據庫建設,并不斷拓展基礎地理信息的要素類型,豐富信息內容,提高信息現勢性,完善數字區域、數字城市、數字省區地理空間框架建設,加快信息化測繪體系建設步伐,為地理國情監測提供強有力的的數據支撐。
參考文獻:
[1] 馬建文,閻積惠 地理信息系統及資源信息綜合 [M]地質出版社,1994
[2] 徐德明.監測地理國情 服務科學發展[N].人民日報.2011.2.39.