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地理信息系统的功能

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地理信息系统的功能范文第1篇

[关键词] 组件式;地理信息系统;作用

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0299-02

1.地理信息系统的涵义

地理信息系统是集合管理科学、城市科学、地理学、信息学等的一门学科。地理信息系统能够为人们提供先进的开发空间分析以及管理地理信息的工具,同时,地理信息系统所具备的可视性以及便捷性是其他系统不能超越的。就内容来分,地理信息系统可以分成应用型地理信息系统以及工具型地理信息系统。应用型地理信息系统主要是内容是按照客户的要求而设计,能够用作与解决一系列实际问题的系统。而工具型地理信息系统具备了分析、处理以及存储等功能。紧跟着地理信息系统的广泛应用,应用型地理信息系统的开发显得十分有必要。地理信息系统快速发展的当前,地理信息系统组件化越来越明显,并成为地理信息系统主要的发展方向。

2.组件技术的相关内容

组件技术是新兴的软件工程技术,组件是由能够重复使用的数据以及程序代码构成,以往的计算机软件发展中,通常都是要把应用系统做成单一的应用程序,所以,当应用过于复杂的时候,程序也会变得好复杂,从而导致了系统升级以及开发的难度加大。紧跟着软件工业技术发展迅速的时候,开发人员每隔几年都需要升级应用程序的做法已经不再适合当前软件发展的要求。为了有效的解决这一问题,一定要把应用程序分为小组件,并将各个小组件组装起来就能够组成应用程序,通过组件的手段能够确保应用程序能够随时升级。组建软件从本质上改变了传统的软件开发观念,并能够促使软件复用以及随时升级,从而能够推动软件业长期稳定发展。

3.组件式地理信息系统的有关内容

3.1 地理信息系统的核心是软件。当前我国已经推出了一系列的软件产品,比如SUPER-MAN、MAPGIS等,已经在相关的领域中取得一定的成绩。但是传统的地理信息系统平台在开发系统的时候,运用一部分的功能就能够满足应用系统的基本功能,而对于剩下的功能而言,一般都不能通过地理信息系统平台开发完成。原因在于地理信息系统平台就如同黑匣子,用户基本上不能对其进行控制。就实际应用而言,地理信息系统不单单只是开发,而是要把地理信息系统有效的和办公自动化、管理信息系统等相结合,但是地理信息系统应用不能完美的和这些系统集成。无疑,地理信息系统平台是能够提供一定的功能的, 而且地理信息系统的实用系统开发者能够轻易的使用,但是,对于地理信息系统不能够提供的功能,基本上都不能依靠地理信息系统平台来实现。

为了完善地理信息系统平台,当前主要采用组件式地理信息系统,组件式地理信息系统能够通过事件以及属性等方式促使用户和客户程序进行一定的交互,进而促使地理信息系统的开发者不需要掌握相关的地理信息系统开发语言,一般情况下,开发者只需要掌握windows的集成开发环境,并要了解组件式地理信息系统的事件以及属性,就能够通过控件组织以及可视化开发语言来满足地理信息系统的要求。为此,组件式地理信息系统所具备的灵活性以及完美的集成能够促使地理信息系统的发展方向。

3.2 组件式地理信息系统的应用

组件式地理信息系统把地理信息系统的功能主要分为几个相对应的控件,按照客户的需求,会把不同功能的控件集成,组成地理信息系统应用系统。对于不同的地理信息系统控件,能够合理的利用可视化软件工具集成,从而促使地理信息系统应用的形成。

对于传统的地理信息系统而言,在与用户交互的时候,通常都是使用菜单的按钮以及命令进行。组件式地理信息系统能够通过事件以及属性促使客户程序和用户进行交互。当前,能够按照地理信息系统应用项目的特征以及用户对编程语言的了解程度,能够合理的对开发环境进行选择。比如,Microsoft公司的Visual Basic,其功能很强大,同时也具备了一定的数据库管理能力,从而使用更加便捷,满足大部分地理信息系统的应用。

3.3 组件式地理信息系统产品

组件式地理信息系统是当前普遍应用的系统,其中最突出的产品就是PapObjects1.2等。同时,ComGIS能够为我国的地理信息系统提供一个良好的软件开发机遇,因为该系统能够打破地理信息系统软件商的垄断现象,并能够为地理信息系统市场带来更加专业的组件。地理信息系统软件的模型主要包括了一定的功能,比如数据存储、查询、图形编辑等。当时不能够把全部的功能都放到同一个控件中,就算是放到同一个控件中,也会导致系统效率的下降,为此,地理信息系统构件的设计一定要满足使用领域的要求。

4.组件式地理信息系统与COM技术

在以往的计算机软件发展中,一般都会把应用程序设计为独立的应用程序,为此,当应用很复杂的时候,程序就会更加大,系统开发的难度就会增加。在组件间的通讯中,一定要有一个接口标准,即COM。COM是组件对象模型,主要是以组件为单元的模型,能够通过统一的手段促使组件间的交互。通过COM,能够确保在软件的组件间进行顺利的通讯。

COM组件中有很多个队形,同时,一个COM对象能够实现多个接口。一般而言,COM主要是依靠接口机制和外部程序获得联系,COM是以二进制代码级为依据,同时是不会特别对特定的计算机语言产生依赖。

COM技术对软件行业产生重大的影响, 为此软件开发公司会为COM提供COM组件,而和其他软件的协调性成为评价软件产品的主要因素之一。地理信息系统软件自第一个地理信息系统组件开发后,大部分的软件公司都为其开发了地理信息系统组件,比如,MapOjects等。此外,除了微软外,当前组件技术较为成熟的还有CORBA/IOP技术。很多的组件式地理信息系统都是以COM为标准主要是因为当前很多的开发工具都支持。

一定要不断优化地理信息系统软件,从而才能满足地理信息系统应用的要求,并能够紧跟时展的潮流。而COMGIS是一种新的地理信息系统软件,因为COM技术具备了透明性高、语言无关性等特征,从而能够促使可视化语言和COM的DLE、DDE越来越受到不同领域的重视。应用该开发方式能够更新应用程序,从而确保应用程序在其他不需要更求的功能不变的前提下,对应用程序进行局部的更新。这种开发方式也不需要专门的语言,能够直接应用到MIS开发中,此外,开发人员也能够按照自身的需要在对象库中选择所需要用到的功能,有效的促使组件的组装,进而不单单能够促使开发过程更加简便,同时也能促使开发周期俄缩短,同时也能够随时都可以按照自身的需要对系统进行升级。

5.组件式地理信息系统的开发

5.1 组件式地理信息系统的形式

通常情况下,组件式地理信息系统有两种形式,即由ActiveX控件集组成的组件式地理信息系统以及形式的组件式地理信息系统。ActiveX能够促使组件在网络环境的前提下,并不需要刻意采用某种语言来创建组件。而且该控件是能够重用、能够编程的一种COM的对象。ActiveX控件主要是通过事件、属性等接口和应用程序进行交互。而对于形式的组件式地理信息系统而言,主要是与ArcGIS相类似。主要用作于为用户提供给一个组件库,从而能够促使用户通过组件开发出不同的功能,同时也能够建立地理信息系统应用系统。由于ActiveX组件式地理信息系统能够轻易在可视化开发环境下进行集成以及开发,为此,以下主要是对形式的组件地理信息系统进行阐述。

5.2 基于接口的组件式地理信息系统

通过COM,能够对软件组件以及和其他组件的连接制定标准,通过利用所制定的标准,可以在分布式系统中建立能够重复使用的软件组件。同时,COM也对基于接口的编程这种变成模式进行了定义。COM接口是指对象间的通讯方式。利用COM开发即利用接口开发。对于全部对象的通讯而言,主要都是通过接口来满足的,而且,对象不会对用户暴露自身的内部资料,为此,接口并不需要时刻连着实现,通过接口,能够为对象把对接口定义的手段提供实现接口。由于接口具有多态、不变以及唯一等特征,同时接口是采用二级制的标准,为此,能够促使应用系统的开发,同时也能满足组件化程序设计的要求,而且,COM接口并不能进行多重继承,只能进行单继承。接口继承重点在于继承,而所派生的接口只能够继承相关的成员函数说明,并不能对基于接口的实现进行继承,原因在于接口定义并不具备函数的实现。通过该继承方式能够促使封装性的提高,同时也能促使应用程序可拓展性以及可维护性的增强。

6.结语

总而言之,一定要重视组件式开发技术在地理信息系统中的应用,同时系统一定要满足用户的要求,不断促使系统操作更加规范简单,而且功能要更具模块化。

参考文献

地理信息系统的功能范文第2篇

[关键词]地理信息系统;数据库制图;数据处理

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0306-01

从某种角度上来讲,地理信息系统可以称为“动态的地图”,它提供了比普通地图更为丰富和灵活的空间数据表现方式。简言之,地理信息系统就是对地理信息数据的处理和分析,建立一个数据库。

一,地理信息系统简介

地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统,它是以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。

地理信息系统主要具备五种基本功能,即数据采集与编辑功能:包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析;制图功能;空间查询与空间分析功能(包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析)以及地形分析功能:包括数字高程模型的建立、地形分析。

地理信息系统一般分为三种类型:全国性的综合系统、区域性的信息系统以及专题性信息系统。

二,地理信息系统的发展

从历史发展的角度来看,地理信息系统脱胎于地图,并成为地图信息的又一种新的载体形式,它具有存储、分析、显示和传输的功能,尤其是计算机制图为地图特征的数字表达、操作和显示提供了成套方法,为地理信息系统的图形输出设计提供了技术支持。地图是目前地理信息系统的重要数据来源之一。但地图与地理信息系统又有本质的区别:地图强调的是数据分析、符号化与显示,而地理信息系统更注重于信息分析。地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响,特别是地理信息系统中的空间数据表现许多技术来源于地图学,但是,其表现手段更加灵活和丰富。

地理信息系统是管理和研究空间数据的技术系统,是当今空间信息技术领域发展的最前沿技术学科,也是一门技术性和实践性很强的学科。

上世纪九十年代,地理信息系统融合了地图与计算机图形学,增强了数据库的管理和计算分析功能,形成了更加先进的信息处理和辅助决策工具。

三,地理信息系统中数据库的应用

1.地理信息系统中空间数据的分析功能

地理信息系统具有空间分析功能。地理信息系统的空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础,以空间数据运算、空间数据与属性数据的综台运算为特征、提取与产生新的空间信息的技术和过程。地理信息系统空间分析主要包括空间几何分析、网络分析、空间统计分析、影像分析和数字地形分析等内容。而空间分析技术的基础是计算机图形学中的有关图形运算方面的内容。事实上,计算机图形学是地理信息系统算法设计的基础,地理信息系统是随着计算机图形学的发展而不断发展完善的。

空间数据的表现功能贯穿于地理信息系统空间数据处理的始终,功能的许多方面,包括符号、专题信息表达、图幅配置、制图综合等,都来源于地图制图。制图学是一门艺术,单纯依靠计算机系统是难以制作完美的地图的,它需要人工的交互干预。计算机图形学是是地理信息系统算法设计的基础,利用计算机处理图形信息以及借助图形信息进行人――机通讯处理,地理信息系统是随着计算机图形学技术的发展而不断发展完善的。

2.地理信息系统中数据处理的功能

地理信息系统还有数据处理的功能。从地理信息系统的发展过程可以看出,地理信息系统的产生、发展与制图信息系统存在着密切的联系,两者的相通之处是基于空间数据库的表达、显示和处理。

地理信息系统的操作对象是空间数据,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。空间特征是指地理实体的空间位置极其关系;属性特征表示地理实体的名称、类型和数量等;时间特征是指实体随时间而发生的变化。

较早的时期,地理信息系统的空间数据和属性数据是分别存放的。这给数据管理和访问带来了极大的麻烦。随着面向对象思想的出现和面向对象方法学的应用,人们开始用面向对象的思想来进行空间数据模型的设计。按照面向对象思想,每种地物都可以被抽象为某一类具有公共属性的对象,如点.线,面等,具体的地物则是该对象的一个实例,它还具有自己的属性,各种对象分层管理。这样就解决了空间数据与属性数据的一体化管理,更符合面向对象的管理思想。

3.地理信息系统有强大的空间分析和数据管理能力

空间数据库(地图数据库)是地理信息系统的重要组成部分,因为地图是地理信息系统的主要载体。地理信息系统是一种以地图为基础,供资源、环境以及区域调查、规划、管理和决策用的空间信息系统。在数据获取过程中,空间数据库用于存贮和管理地图信息;在数据处理系统中,它既是资料的提供者,也可以是处理结果的归宿处;在检索和输出过程中,它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。地理数据库包括图形数据库和属性数据库。建立图形数据库的途径一般有四种:已有地形图手扶跟踪式数字化采集、已有地形图扫描矢量化采集、内外业一体化数据自动采集以及航测、遥感图像直接数据采集。

图形数据库系统的主要组成部分是图形数据库。图形数据库又包括三个子库:基础信息库、设施信息库和规划信息库。这三个子库的数据大部分是从图形数据库中提取出来的。

图形数据通过数据库管理系统与外界进行信息交换。系统维护开发人员利用软硬件对数据库管理系统进行开发和维护,数据库管理人员通过数据库管理系统对图形数据进行输入和更新,用户可通过网络利用数据库管理系统对图形数据库进行信息查询与获取。由于各个用户所使用的软件环境不尽相同系统可通过数据格式的转换使用户能从图形数据库3个子库中得到满足用户应用系统所要求的信息数据。

图形数据库建立的基本原理是:地理信息系统中把空间地物要素抽象为点、线、面三种基本类型。三种类型的空间几何数据――图形数据,利用手扶数字化地形图获取这三种要素的矢量数据,将地形图上的独立地物、线状地物和面状地物抽象成图形数据中的点、线、面。

对地形图图式中的各种符号线划及注记等图面信息作相应的处理制定出标准的单元库、线型库。

对地形图内容的处理主要包括图廓及图外整饰、点状符号(地形图中出现的各种点状符号如测量控制点、独立地物、管线检测点等)、线状符号(图形数据库中对于线状符号只记录线的端点和结点的坐标)、面状符号(面状地物符号可分解为点和线两部分来完成:由线符号围出它的范围,由点符号说明其性质)、图案符号(地形图中有很多大面积的同一种地物的组合如沙地、沼泽地、农作物、经济林地等可用图案填充来完成)以及注记(地形图上的注记是地物符号的补充说明部分)等六种。

图形数据库建立过程分六个步骤,即准备地形图资料确定比例尺编辑单元库、线型库和命令文件等;利用微机和数字化仪将图形信息转换成矢量数据;对地形图数据作简单调整变换处理后利用绘图仪又输出成地形图;对输出的地形图检查数字化时的精度、遗漏和错误等并返回给数字化人员改正;用文件方式或数据库方式对地图数据进行存储管理;对图形数据进行编辑建立拓朴关系整理入库。至此,图形数据库建立完成。

数据库的应用为地理信息系统提供了技术支撑和发挥的空间。在对空间数据的处理中,地理信息系统的优势得以展现。借助数据库的应用,地理信息系统将会发挥越来越重要的功能。

参考文献

[1] 龙毅,杜清运,邬国锋,蔡忠亮.数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析.地图.2001.02期.

[2] 简灿良,袁存忠,黄梦龙.基于ArcGIS的数据库地图制图研究.福建电脑.2008.11期.

地理信息系统的功能范文第3篇

2.1 ARC/INFO数据模型简介……………………………………3

2.2 ARC/INFO的功能……………………………………………6

2.3 ARC/INFO的命令语言与接口………………………………6

2.4 ARC/INFO的主要模块………………………………………7

第二章 典型地貌信息的建立与处理

3.1 等高线数据的录入与获取………………………………14

3.2 用分层设色法来描述地貌数据…………………………18

3.3 地貌晕渲图的制作………………………………………20

3.4 地表透视图的制作………………………………………23

第三章 结束语……………………………………………………24

参考文献………………………………………………………… 25

第一章 ARC/INFO简介

地理信息系统是一门处理地理空间数据的现代化综合性学科,它的定义有很多种,可以简单理解为用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。它可以按不同的标准进行分类。按区域大小或行政级别划分,可分为:全球地理信息系统(如:用于监测全球气候变化的地理信息系统)、国家地理信息系统(如:中国国家基础地理信息系统,加拿大国家地理信息系统)、省级地理信息系统和区域地理信息系统等。按地理信息系统的内容划分,地理信息系统可分为:土地信息系统、环境信息系统、森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿业资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统和水土流失信息系统等。按地理信息系统的软件和硬件划分可分为:网络地理信息系统、PC地理信息系统、地理信息工具等。地理信息系统具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。地理信息系统具有以下三个方面的特征:

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地理信息系统的功能范文第4篇

1贵州园林地理信息系统应用功能设计

1.1试图调阅浏览功能

园林建设和管理的过程中,有效应用地理信息系统能够随时随地地浏览调阅园林的状态,这样一来,地图对园林现状的描述信息就能够促进贵州园林日常的建设管理工作更加顺利的进行。园林地图能够充分展现贵州400余km2的园林建设面貌,调阅时可以根据市、区和图幅号来进行导航图定位,能够更加快捷地查看贵州省整体的园林数据和状况都。

1.2查询统计功能

在日常的园林管理过程中,需要人为地记录各种细节的调查和数据,管理工作需要充分地考察大量的数据,然而过于繁多的数据不利于实际操作,在地理信息系统下,能够简化这些数据,将及时调取出人们所需的信息。该系统下的统计和查询方式与园林工作实际相符合,在实际工作中,具体的空间位置由绿地和树木的属性信息来确定。多边形查询、点查询和查找等多种查询方法是地理信息系统的一大特点,与此同时,该系统还能够将统计报表的功能、量算距离和面积的工具等进行提供。

2地理信息系统功能在贵州园林建设中的实现

2.1绿线规划

伴随着园林建设在我国各个省市之间的兴起,贵州在近年来的城市建设规划过程中也规划绿地系统,在国家相关政策的要求和支持下,贵州省在园林建设的过程中进行了绿线规划,其中包含了对现有绿地的保护工作和规划绿地的控制绿线。针对精确制定城市现有绿地状况的地图这一项工作,在传统的技术情况下很难实现,然而在地理信息系统下就变得非常简单。城市基础地形图应用的是1:2000的比例,这是贵州应用地理信息系统编辑城市地图资料时采用的比例,地理坐标符合程序相当严格提高了准确性在地形数据中的体现。

2.2地理信息系统对园林的管理

贵州在应用地理信息系统进行园林管理的过程中,使该系统包含了近10G的数据量,大量的数据能够包含整个省市的园林绿化的各种信息。然而只有不断地加强管理和更新这些数据才能够保证地理信息系统更好地服务于城市园林建设工作。在贵州省园林管理局网络状态下,要将共享浏览和分级权限管理的方法应用到这些信息当中,就要求制定一个完善的运行和管理方法,在进行地理信息系统园林数据更新的工作过程中,需要有专门的园林管理制度进行监督和保障。加强管理制度建设,就要细分每个员工的职责,提高每个员工的责任意识,同时将用户管理和系统维护作为系统管理的两个主要方面,地理信息系统中的软、硬件维护工作要由信息中心来完成,在日常的工作中,要培养专业的技术人员维护和监督该系统;结合系统的管理工作和员工日常的工作职责,是加强用户管理的重要手段,能够有效地提高管理和利用率。运用地理信息系统进行园林建设和管理工作,最主要的就是及时更新数据,将原有的工作方法与现阶段的工作职责相结合,在日常工作中分局更新工作内容,结合业务工作与系统更新,做到及时采集、审查和更新数据。

3结论

地理信息系统的功能范文第5篇

关键词:地理信息系统技术; 城市规划;应用

Abstract: With the rapid development of the modern society, the geographic information system technology has been enhanced in all aspects application, this paper focuses on the geographic information system main functions and discusses the application of the geographic information system in the city planning.

Keywords: geographic information system; city planning; application

中图分类号:C931.6 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

城市规划是指导城市建设,是城市建设和管理的依据,在城市发展建设过程中起到十分重要的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。

1. 地理信息系统概念

GIS即地理信息系统(Geographic Information System),地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统,是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

2.地理信息系统的主要功能

数据采集与编辑功能是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。

属性数据比较规范,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理。除文件管理功能外,属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。

2.3制图功能

GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。

2.4空间数据库的管理

有效数据采集和编辑后,形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。

2.5空间分析功能

通过空间查询与空间分析得出决策结论,是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有:

2.5.1拓扑和叠加

通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置,根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。

2.5.2缓冲区分析

缓冲区分析是根据点、线、面的实体,自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。

2.5.3 空间集合分析

是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。

2.5.4地学分析

地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域,根据每一模块的特点来进行分析。

2.6数字高程模型的建立

数字高程模型有三种主要的形式,包括格网DEM、不规则三角网(TIN),以及由两者混合组成的DEM。

3地理信息系统在城市规划中的主要应用

3.1资源管理及配置 (Resource Management Configuration)

主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域,解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。 解决更重能源及资源上的配置,保证资源合理和发挥最大效益。

3.2城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

空间规划是地理信息系统重要应用领域之一,利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。

3.3应急响应 (Emergency Response)

在发生重大灾害时,可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。

3.4地学研究与应用 (Application in GeoScience)

对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。

3.4商业与市场 (Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题,地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。

3.5分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)

机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。

3.6城市规划管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。

3.7国土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

GIS利用现有的遥感数据,可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究,包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容,都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。

3.8生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。

3.9基础设施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征,无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以很大程度的提高工作效率。

3.10选址分析 (Site Selecting Analysis)

不同的区域地理环境有所不同,可以根据不同的特点,综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素,在一定的区域范围内选择最佳位置,这也是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的对空间的分析功能。

3.11网络分析 (Network System Analysis)

通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。

3.12可视化应用 (Visualization Application)

以数字地形模型为基础,可以建立一定区域区域等三维可视化模型,实现多角度浏览。

结束语

GIS系统以处理和分析空间数据功能,为城市的规划提供了准确的依据,并演绎出丰富多彩的系统应用冠能,满足用户的广泛需求。

参考文献:

[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京:科学出版社.1995

[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京:科学出版社.2001

[3]黄杏元.马劲松.地理信息系统概论(修订版) .北京:高等教育出版社.2001

地理信息系统的功能范文第6篇

[关键词]地理信息系统;电网规划;应用;展望

中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0083-01

一、前言

随着电网规划工作要求的不断提高,研究地理信息系统在其中的应用有着重要意义。该项课题的研究,将会更好地提升地理信息系统的实践水平,从而有效优化电网规划工作的整体效果。

二、地理信息系统在电网规划中应用的必要性

电力能源是当前国民经济发展不可或缺的能源之一,对于区域经济协调发展政策的实施起到了重要的推动作用。当前我国电力系统有国家电网主管,其业务范围已经涵盖了26个省、市、自治区、直辖市,90%以上的国土面积已经被电力系统所覆盖。一旦电力系统自身运行异常且在短时间内没有及时得到有效处置,则必然会给地区社会经济带来严重不利影响。例如2007年7月9日12时08分新疆石河子电网大面积停电事故,因石河子电网与新疆主网解列,造成了224.1万千瓦负荷的损失,由此导致的电量损失高达521.5万千瓦时,给当地经济生产生活均带来了严重影响。将地理信息系统技术与电力系统相整合,则能够有效反应故障所在区域,对故障进行及时隔离,避免扩大故障范围,调配人力物力予以紧急抢修,提供抢修人员地理信息,对于降低电力系统事故发生几率、缩短抢修时间提高工作效率以及维护地区经济发展具有重要的保障作用。

当前电力系统尽管已经具备了较高程度的自动化水平,但是不可否认的是,管理信息系统、企业资源规划系统与电力系统仍然处于互相并行的状态,未能够有机结合在一起。而管理信息系统(MIS)是一个进行信息的收集、传输、加工、储存、更新、拓展和维护的系统。电力企业管理人员只需要通过简单操作便可以及时掌握电力系统整体运行情况,做到掌握第一手资料。而企业资源规划系统(ERP)主要是利用企业运行的管理手段来强化资源在企业内部的配置,使得其能够创造最大化经济价值并降低不必要成本支出。对于电力企业来讲,上述两个系统均能够推动企业进一步成长与发展,提高电力系统自动化水平。因而,通过地理信息系统技术的应用将三个系统有效整合成为一个整体则成为了该技术应用的必然趋势。

三、基于GIS的电网规划管理系统的功能

编辑功能包括数据编辑和图层编辑,数据编辑功能就是在地理信息系统上对电力设施的属性数据进行增加、修改和删除等操作,例如输电线路的增加或减少、杆塔位置的变化等信息都需要进行及时的记录。图层编辑就是可以在原有的地理图像信息上进行编辑,这种编辑包括增加、修改、删除等操作。例如城市结构的改变,道路的改变,建筑物的增加等都会在图层编辑上进行相应的编辑。

2.电网故障定位功能

由于在电网规划管理系统中运用了地理信息系统,所以所有必要的数据都是储存在系统中的。当电网发生故障的时候只要上报用户名就可以在地理信息系统中查询到用户的配变名称,以及配变位置的所在,并且找出问题的原因,用隔离开关远程对故障进行隔离,减小故障扩展的范围,为及时解决问题做最大努力。地理信息系统中断路器控制着线路的颜色,当发生停电事故的时候,地图上的颜色就会由显示正常的红色转为显示故障的绿色,这样就可以轻易地划定停电的范围,列出停电用户所在。

3.查询功能

查询功能包括实时查询功能和查询分析功能。实时查询功能就是将实时数据通过接口存入地理信息系统数据库,然后这些信息就可以在地理信息系统的平台有所呈现,能够通过地理信息系统对电网的运行情况实时遥测,并且也可以通过该系统查看任意时间段里任意变压器、线路或用户的负荷曲线,设备运行状况,当负荷电流超过设定值的时候,就会启动自动报警装置,提醒对电网进行一定的调节,以免发生危险事故。查询分析功能即可以通过地理信息系统查询到电表箱、配变、配电线路等电力设施的位置以及各项有关技术参数和数据,有利于对电力设施进行及时地维护和检修。

四、地理信息系统在电网规划中的应用与展望

从电网的规划设计流程可以看出,电网规划的方案制定很大程度上受到设计规划人员的经验和掌握相关技术程度的限制;且电网规划方案涉及的面太过广泛,针对于不同的地区,因为其地理位置的不同而对于该区域内的电源结构和负荷分布也完全不同,方案制定人员在对不同区域的电网进行规划时并没有通用的规律可循。

就目前地理信息系统的发展而言,其对于空间数据库的处理和地理信息的可视化技术已经相当成熟。只要将区域内的电网规划信息如电源规划、负荷预测等,与空间地理信息相结合,便能实现电网的地理信息与属性信息可视化,从而为电力网络的规划提供更加切合实际的方案校验与经济性评价。

1.可视化功能

目前我国的电网正处于高速发展期,电网的变动相对频繁,电网地理接线图需不断更新。而地理信息系统能够通过对地理信息与相关电网数据的有机结合实现电网在地图上的数字化、可视化,而结合地理信息系统的二次开发功能,电网的地理接线图也能够实现实时更新,这些都为电网规划的准确性、合理性、经济性提供了必要的技术支持。

2.辅助功能开发平台

地理信息系统结合电网的相关数据,还能实现电网的相关拓扑算法、潮流算法等方案校验,能够通过地理信息数据与电网数据的结合对电网规划方案的可行性、经济性及周围环境影响作出评价,辅助规划人员作出合理的规划方案选择。

(一)负荷预测

电网的长期负荷预测需要结合区域内的地方中长期发展规划、产业结构布局、周期性历史用电数据、区域内大用户用电量的改变、区域内天气的变化以及周边大工程项目的开展情况。地理信息系统的开发平台能够保存相关的历史用电数据,并且在不改变历史数据的情况下,进行数据的汇总、调整。另外用户还能结合区域内的电网发展规划及时调整厂区方案布局和远近期发展情况。

(二)变电站布点、定容与电网线路布局

变电站是区域内电网的供电中枢机构,只有保证其合理的布局与容量,与电网线路路径的合理规划,才能保证区域内电网稳定、安全的运行。通过对区域负荷预测,现有电网结构,能够初步确定变电站的定点范围,再结合地理信息和城镇规划,了解周边地理环境,较好地选择变电站的站址和远近期进出线通道方案,同时将电网规划融入地方规划,对站址和通道进行预控和保护。

3.空间数据管理模式

地理信息系统的数据类型主要分为两种一类是地理信息数据,一类是相关的属性数据即电网的相关数据。地理空间数据主要描述地理空间位置通常用点、线、面三个元素来表述。点对应的属性信息是变电站位置与容量,线对应的属性信息是电网线路走向与负荷等信息。随着数据库技术与GIS技术的进一步结合,已经能够实现将空间数据与属性数据同时存入统一数据库,实现对地理信息系统内数据的一体化存储与管理。

五、结束语

综上所述,加强对地理信息系统在电网规划中应用的研究分析,对于其良好效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的实践中,应该加强对地理信息系统应用的重视程度,并注重其在电网规划应用中的可行性。

参考文献:

[1] 张远智.基于GIS的电网规划与应用分析[J].测绘学.2014(01):11-15

地理信息系统的功能范文第7篇

【关键词】地理信息系统集成平台框架结构GIS数据集成平台GIS模型集成平台可视化建模工具

1引言

近年来,随着GIS应用的广泛和深入建立了一大批地理信息系统。随着网络技术的发展和实际的需要,这些分散的系统要求集成运行,以实现信息共享,提高运行效率。在国家“八五”攻关中就开展了这方面的研究[1,2],在“九五”攻关中对系统实用化和运行业务化提出了更高的要求。地理信息系统集成的重要性得到普遍的认识[3,4]。

地理信息系统集成可以分为两个层次,一个是地理信息之间相互关系的概念层次集成,侧重于地理信息的空间分析;另一个是不同数据和模型之间组织和管理的技术层次集成。本文所指的地理信息系统集成主要指后者意义上的集成。

在计算机集成制造(ComputerIntegratedManufactureSystem,CIMS)领域,集成基础结构或集成平台的概念得到广泛的应用,集成平台被认为是实现企业信息集成、功能集成所需的基本信息处理和通信公共服务的集合[5]。IBM公司基于系统使能器(Enabler)的集成平台在企业应用中获得极大成功[6],中国在CIMS应用中也广泛使用集成平台技术[7],收到巨大的经济和社会效益。

文献[8]中作者论述了地理信息系统集成的概念、内涵和必要性,地理信息系统集成平台的功能和特点。本文借鉴CIMS的经验,结合信息技术的新发展,提出了基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构,基于元数据的地理信息系统数据集成平台和基于关系数据库的地理信息系统模型集成平台和可视化构模工具方法。

2地理信息系统集成分析

回顾地理信息系统的发展过程,可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式:

(1)同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式,它适用于任意系统之间的数据和模型集成。

(2)大型商业GIS软件如ARC/INFO具有一致的数据模型和数据结构,提供二次开发语言,构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换(如Arcedit和Arcplot),具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式(如ARC/INFO和ERDAS)。在这种模式下用户除了在操作系统的基础上开发应用模型被宿主系统调用外,其它所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上,不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。

(3)采用应用程序接口(API)的形式进行集成。如ARC/INFO提供RPC接口实现客户端与服务器端的通讯,提供ARC/INFO与ARCVIEW的集成。同时用户可以遵循RPC规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境(DistributedComputationEnvironment)也是基于API的思想。

(4)对象连接与嵌入(OLE)的自动化功能(Automation)提供了对象之间的互操作功能,一些最近开发的商业GIS软件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司开发的Surfer,都提供OLEAutomation,用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。

(5)最近发展起来的对象—关系数据库技术(ORDBMS)将空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统,用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据,可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。

(6)OPENGIS组织采用COBRA标准,了其简单特征规范(SimpleFeaturesSpecification)1.0版本作为开放地理信息系统的基础,这无疑是地理信息系统软件向开放和互操作发展的重要方向之一,但这种方式需要从底层重新开发GIS软件,在短期内很难直接应用于工程实践。

在以上地理信息系统集成的各种形式中,都存在如下的问题需要解决。

(1)地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性,地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通讯机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式(如(1)和(2)),又可以为以后基于API(如(3)和(5))面向对象的地理系统集成(包括(4)—(6))提供发展余地。

(2)地理信息涉及不同的时间、空间和属性,需要有一种有效的地理数据管理的机制,并提供数据融合的能力。

(3)地理分析模型与多种地理数据发生联系,不同模型之间有复杂的串并联关系,模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

基于以上的分析,本文提出了基于客户/服务器机制的地理信息系统集成总体结构,基于元数据的数据库集成平台和基于关系数据库管理系统的模型集成平台,以及在系统总体结构和数据库集成平台、模型集成平台的基础上进行可视化建模以辅助空间决策的方法和技术。

3基于客户/服务器的地理信息系统集成总体结构

近年来,客户/服务器(Client/Sever,C/S)体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。尽管这种模式至今还没有一个完整的权威性定义,但人们对这个概念的基本看法是一致的。在C/S结构下,一个或更多个客户机和一个或更多个服务器,以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统,共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统,在该模式下,应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求,网络通信服务系统将请求的内容传到服务器,服务器根据请求完成预定的操作,然后把结果送回客户。

地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后,可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构(图1)。前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构,集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。客户端负责引导用户输入数据源、功能要求和模型选择,以及有关输入输出选择项,将这些信息提交模型集成平台服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责在模型库中检索符合用户功能要求的模型,并支持模型的组合和建立新的模型,然后将这些模型(包括模型库中已有的和通过宏语言或API新建的)对数据的要求提交数据集成平台服务器,其功能请求转化为RS服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器,进而返回给客户端。

当客户端有特殊的显示、制图要求时,模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其它服务器来实现;如果客户端要求将模型运行的结果进入数据库时,模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求,完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了接收模型集成平台发出的请求外,还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据查询的要求,在空间框架的基础上实现多元数据的融合,数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交换形式(如ARC/INFO的E00格式等),也为将来全部过渡到API的内存交换形式(如DLL,OLE,ActiveX,COBRA等)提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台,因此系统具有良好的可扩充性,无论采用商业软件还是采用国产软件,只要具有该项功能可以作为服务器,服务器软件类型的变化都不会影响系统结构,便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

4基于元数据的地理信息系统数据集成平台

地理信息系统的功能范文第8篇

关键词:信息系统 地理信息系统 高中地理教学

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)04-0144-01

1 信息系统及其基本思想

系统科学是介于哲学与具体工程科学之间的一种重要科学思想,运筹学、控制论、信息论、计算机科学技术等成为了系统科学重要的学科基础。系统思想是在系统科学基础上发展起来的重要思想,其核心在于从整体性、层次性、开放性、可控性等方面理解和认识对象系统,进而通过预测、评价、控制、优化等具体方面改进和改善对象系统的状态的一门学科。

随着系统科学需要研究和处理的问题的复杂性的不断提高,面对开放的、复杂的系统性问题,系统科学提出使用人机交互与集成控制的方法应对上述问题,信息系统的思想和方法即为系统科学所需解决的问题提供了有效途径。信息系统,是以计算机硬件、计算机软件、计算机用户、网络设备等构成的人机一体化系统,是系统科学的重要组成部分。

信息系统的思想主要体现在:①整体性。信息系统的功能由数据输入、数据存储、数据处理、数据输出等各子系统协同发挥,共同实现,从而体现了系统的整体性特征。②层次性。信息系统由各个子系统构成,各个子系统又可以进一步分解为具有不同功能的模块,因此信息系统具有一定的层次性,任何系统为其上一级系统的子系统,又为其下一级系统的上级系统。③开放性。信息系统处于不断的动态变化中,如其不断接受外部数据输入,又通过对数据的处理和分析,将相关信息输出到系统外部。

2 地理信息系统及其在高中地理教育应用的必要性

地理信息系统是以计算机硬件和计算机软件为基础,以空间地理数据的输入、存储、计算、图形生成、分析等为主要对象的计算机集成系统。地理信息系统在城市规划、自然资源管理等社会和经济生活方面得到了日益广泛的应用并取得了显著的绩效。地理信息系统已作为一门重要的专业基础课程走进了我国大多数开设地理、测绘等专业课程的高等院校。正是由于地理信息系统的助力,才使得数字地球、数字城市等概念和生活模式逐渐为人们所理解和接受。

我国的高中地理课程教育渗透地理信息系统的必要性主要体现在以下方面:首先,地理信息系统作为具体的信息系统,充分体现了系统科学的核心思想,通过地理信息系统的教育教学,能够帮助学生有效理解和运用系统科学中的整体性、层次性、开放性等系统性思想,培养学生正确的世界观和方法论;其次,我国九年义务教育全日制初级中学地理教学大纲提出了地理教育和教学要注意“发展智力和培养能力”的目标,通过开展面向高中学生的地理信息系统知识、方法的教学,突破了传统的限定于课本且学生被动式的教学方法,使得学生能够通过教师讲解与动手实践,培养学习和解决问题的积极性、主动性和创造性;再次,随着计算机教育的普及,我国大多数中学具备了优良的计算机教育环境,从而为地理信息系统的教育教学的开展提供了有效平台。

3 地理信息系统思想在高中地理教育渗透方法分析

3.1 加强地理信息系统与日常教学的融合

在高中地理教学的过程中,采用课本教学与地理信息系统软件相互结合的教学方式。例如,在我国人口分布知识的讲解中,可以利用地理信息系统软件对我国不同人口分布数量的地区表征不同的颜色,从而帮助学生发现我国人口分布的地域性特征;又如,在大气变化的知识讲解中,可以在地理信息系统软件的帮助下,展示大气变化的时间性特征,从而帮助学生了解大气变化的规律性特征。通过地理信息系统与日常教学的融合,增加学生对所学知识的感性认识,增强学生学习的积极性。

3.2 通过动手解决问题培养学生的系统性思想

最有效的培养学生系统性思想的方法在于通过学生自己动手解决问题的方式培养学生的系统性思想。例如,课题分组安排学生开展“中国粮食产量的分布特征和演化趋势”兴趣小组研究,在开展课题研究的过程中,学生需要搜集我国分省级区域的粮食产量数据、将数据输入系统、根据产量绘制分布图、对省级区域进行分类等。在开展课题研究的过程中,能够帮助学生深入了解信息系统所具有的开放性、层次性、交互性等系统性特征。

3.3 积极培养学生利用地理信息系统解决问题的能力

通过启发式教学的方法培养学生利用地理信息系统的方法解决实际问题的能力。例如,培养学生利用地理信息系统的工具求得两地之间的最优路径的具体方案;此外,可以启发学生自主发现现实生活中哪些问题可以在地理信息系统的帮助下得到有效解决,从而培养学生利用地理信息系统解决问题的能力。

(青岛市城阳第三高级中学,山东 青岛 266112)

参考文献:

[1]孙中旭.地理信息系统知识进入普通高中地理课程标准的必要性[J].辽宁教育行政学院学报,2006,(3):138-139.