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GIS技术在消防信息中的应用探讨随着空间技术的发展，尤其是计算机技术、通信技术、虚拟现实（）技术快速发展，技术不断扩大和深入，正处于急剧变化和发展之中，技术将深入到我们各行各业中。无论是军事还是民用，技术将给我们生活带来重大变化，已广泛地应用于军事、公安、消防、环保、国土、石油、电力、交通、市政规划、灾害预测等方面。 一、介绍地理信息系统（）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统。它以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供各种空间的和动态的地理信息，融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机的结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。二、发展方向 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片及宽带光纤通信技术的突破进展，使得技术从多领域、多功能满足信息时代的需要，目前正朝着网络化、多媒体化、三维化、虚拟现实等方面发展，对于人们的生活工作将产生巨大的影响。消防部门如何面对技术的发展变化，开发一系列实用软件，及时跟上信息时代的节拍，来满足消防信息化和灭火战斗的需要。将是我们面临的一大严峻课题。 本文来自 3三、在消防信息化中的应用、在接处警中的应用。作为在中运用的最早也是最能体现成果的技术，目前运用得比较成熟。作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段，主要完成报警信息定位、定位、信息查询统计、数据的分析显示，能够利用系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置，通过优化择选和计算能确定最佳行车路线，另外通过车辆定位系统，能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹，以判断车辆是否按照指定的路线行驶。 、在消防规划中的应用。由于基于图形方式，相关信息内容比较详细、精确，并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图，可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设，消防站点的规划，以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机，系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准确。 、在分析消防信息数据中的应用。一是统计分析火灾数据，以前统计都是简单、枯燥的文字说明，不如图形的直观、醒目，利用可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况，以便于制定科学的措施和对策，减少火灾事故的发生。二是分析火灾隐患，通过建立基于的火灾隐患信息管理系统，既能形象地反映情况，又能便于动态管理，通过一些信息查询、分析评价与科学决策，能够对于城市突发性事件进行科学预测，一定会产生非常明显的社会效益和经济效益，为各级政府决策提供科学依据，便于各级安全监督部门有针对性地加强督查工作。 3 版权所有、制定灭火预案中的应用。由于内容丰富，目前许多系统采用的是影像甚至立体图形，便于指挥员人员人空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素，制定有效的灭火预案有极大的帮助。、正朝着网络化、虚拟现实、多媒体及三维方向发展，开发网络模拟演练系统将是不远的现实，通过网上各种综合数据，实现对火灾的判断、力量调度、车辆布置以及进攻方向等战术措施，可以测出火灾扑救成功与否。 当然这些工作是一项系统工程，非常庞大，需一定时间进行相关基础工作调研，在此基础上组织有关战训、通信以及地方有关工程技术人员参加开发，相信不久的将来，在消防的应用会呈现一片光明前景，并对消防信息化、提高部队的灭火战斗能力产生巨大影响。随着空间技术的发展，尤其是计算机技术、通信技术、虚拟现实（）技术快速发展，技术不断扩大和深入，正处于急剧变化和发展之中，技术将深入到我们各行各业中。无论是军事还是民用，技术将给我们生活带来重大变化，已广泛地应用于军事、公安、消防、环保、国土、石油、电力、交通、市政规划、灾害预测等方面。GIS信息技术在水土保持规划系统中的应用摘要：从地理信息系统的概念入手，探讨了地理系统研究的主要内容，并且对当前地理信息系统的关键技术措施在水土保持规划系统中的应用，针对水土保持管理的具体要求和目标，分析了一个基于关系数据库模型水土保持规划信息系统在GIS应用中的基本功能。 关键词：地理信息系统；计算机系统；水土保持；空间数据库 地理信息系统（GIS）管理空间信息和数据库属性数据，广泛应用于国防建设、城市规划、资源管理、环境监测等领域；以计算机为核心的信息处理系统技术是信息诸多类型中与空间相关的信息的一种类型，人类生存的地理这个三维空间中的万物无不与空间位置相关，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统（Geoqrphic InformationSystem, 简称GIS）产生与发展的原动力，目前国产GIS软件种类很多（如：SWCGIS、WEBGIS、MAPGIS、VTEWGIS、CITYSTAR、）在许多领域得到广泛应用与推广，极大激励了GIS技术的发展，被列入各国高科技重点攻关项目，已成为各领域数字信息化建设首选的高科技软件。 1GIS信息技术的概念及其研究内容 1.1GIS信息技术的概念 GIS是一门多学科综合的边缘学科，其核心是计算机科学，基本技术是数据库，地图可视化及空间分析，而GIS是计算机科学，地理系统测量学、地图学、空间学、信息科学等多门学科综合的技术，要给出GIS的准确定义比较困难。一般认为：广义的概念是GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。狭义的概念是：1基于数据库的定义：GIS的数据库系统有空间次序，并且提供一个对数据进行操作的操作集合，用来回答对数据库中空间实体的查询；2基于功能的定义：GIS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统；3基于应用的定义：由于GIS应用领域的不同， GIS可分为土地信息系统、水土保持规划信息系统、空间决策支持系统等。 1.2GIS信息技术研究的内容 1.2.1输入系统：地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的工作，大多数的地理数据是从低质地图输入GIS。常用的方法是数字化和扫描，数字化的主要问题是低效率和高代价；扫描输入则面临另一个问题，扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式，一般采用交互式的地图识别是矢量化方法的一种较为现实的理想输入方法，而全自动的智能地图识别方法采用较少。 1.2.2存储系统：GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两类，如何在计算机中有效存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。目前计算机的硬盘容量已达到GB级，可有效存储和高效处理地图这类对象是比较方便灵活的。但GIS的数据存储却有其独特之处，大多数的GIS系统中采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它分成若干层，整张地图是所有层叠加的结果，可同时高效地处理上万幅的海量地图库。在与用户的交换过程中只处理涉及到的层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求做出快速反应和处理。 1.2.3地理数据的操作：GIS对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段，GIS并使图形数据与属性数据紧密结合在一起，形成对地物的描述。 1.2.4空间分析：地理数据空间分析是通过GIS提供的空间分析功能，用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论，这对于许多应用领域是至关重要的，是GIS得以广泛应用的重要原因之一。GIS的空间分析分为矢量数据空间分析和栅格数据空间分析两类：矢量数据空间分析通常包括：空间数据查询和属性分析，多边形的重新分类、边界消除与合并，点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加，缓冲区分析，网络分析，面运算，目标集统计分析；栅格数据空间分析功能通常包括：记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析。 1.2.5输出：将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解方程过程的最后一道工序，输出形式通常有在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出。对于输出精度要求较高、质量较好的GIS输出功能，还包括：数据校正、编辑、图形修饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等技术。2地理信息系统自身发展动态。 2.1地理信息平台技术 面向对象方法为人们在计算机上直接描述物理世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，即面向对象的GIS，已成为GIS的发展方向，这是因为空间信息较之传统数据库处理的单维或多维信息更为复杂、琐碎，面向对象的方法为描述复杂的空间信息提供了一条直观、结构清晰、组织有序的方法，因而倍受使用者的采纳和接受。 2.2地理信息系统空间技术 空间信息用于地球研究即为地理信息系统，空间信息是指与空间和地理分布有关的信息，经统计，世界上的事物有90%左右与空间分布有关。为了满足数字地球的要求，将影像数据库、矢量图形库和数字高程模型（DEM）三库一体化管理的GIS软件和网络GPS，在我国相关领域已得到普及。极大的方便GIS应用软件产生的地理信息将被另一个软件读取，可实现不同层次的互操作。 由于遥感和GIS的广泛应用，空间分辨率快速的提升。分辨率指空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。空间分辨率指影像上所能看到的地面最小目标尺寸，用像元在地面的大小来表示。从遥感形成之初的80m，已提高到6m，乃至2m，军用甚至可达到5cm。到目前获取1m或优于1m的空间分辨率影像将会十分方便。光谱分辨率指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率就愈高，现在的技术可以达到1-5nm（纳米）量级，800多个波段。时间分辨率指重访周期的长短，目前一般对地观测卫星为3-5d的重访周期。通过发射合理分布的卫星星座可以1-3d观测地球一次，应用高分辨率卫星遥感图像在可以优于1m的空间分辨率，每隔1-3d为人类提供反映地表动态变化的详实数据。 2.3地理信息系统集成模块 多数GIS的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的，因为这些领域都有自己独特的专用模型，目前通用的GIS大多通过二次开发来解决这一现实问题。而GIS成功应用于专门领域的关键技术在于支持建立该领域特有的空间分析模型。GIS通过二次开发可以支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策等功能。 目前GIS空间分析功能与各种领域专用模型的结合主要有两种途径.(1)松散耦合式：即除GIS外，借助其他软件环境实现专用模型，并与GIS之间采用数据通讯的方式联系。(2)嵌入式：即在GIS中借助GIS的通用功能来实现应用领域的专用分析模型。3地理信息系统模块在水土保持中的应用分析 3.1水土保持规划系统平台设计 传统GIS开发平台均采用专门设计的开发语言。例如，Arc/Info采用AML或C+语言，加上庞大的函数、命令库，使得开发技术人员掌握难度较大，递延了应用产品的开发周期。传统GIS系统中的空间数据管理和数据库管理系统通常均直接由GIS厂商提供，这也是传统GIS软件价格昂贵的一个重要原因。一方面大大提高了应用开发与系统建设的成本，另一方面也限制了用户根据应用需要和各种数据库工具的优劣，选择利用数据库工具的机会。 3.2水土保持规划系统与GIS组件设计理论 基础组件是面向空间数据管理，提供基本的交互过程。基础组件属基础性平台，是整个系统的基础，主要面向空间数据管理，提供基本的交互过程，并能以灵活的方式与数据库系统连接。 高级通用组件是面向通用功能。高级通用组件由基础组件构造而成。它们面向通用功能，简化用户开发过程，如显示工具组件、编辑工具组件等。行业性组件是面向行业应用的管理方式，固化到组件中，加速开发进程。行业性组件以GPS监控为例。对于GPS应用，除了需要地图显示、信息查询等一般的GIS功能外，还需要特定的应用功能，如动态目标显示、目标锁定等。这些GPS行业性应用功能组件被封装起来后，开发者的工作就可简化为设置显示目标的图例以及调用、接受数据的方法等。 3.3水土保持规划系统在GIS使用中的优越性 将GIS的功能适当抽象，以组件形式提供开发者使用，会带来许多传统GIS工具无法比拟的优点。 3.3.1GIS功能强大、系统处理速度快。 目前市场上开发使用的GIS组件都是基于128位系统平台的，采用InProc直接调用形式，所以无论是管理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统GIS软件逊色。GIS组件完全能够提供拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查询与分析能力。 3.3.2采用直接嵌入法对MIS开发。 组件的开发建立在严格的标准之上，因此，凡符合标准的组件都可在目前流行的各种开发工具上使用。这样Delphi、PowerBuilder、Notes、Access等都可直接成为GIS或GMIS的最优开发工具，它们各自的优点都能够得到充分发挥。与传统GIS专门性开发环境相比，是一种质的飞跃。 3.3.3灵活方便、价格适宜。 在组件模型下，各组件都集中地实现与自己最紧密相关的系统功能。组件化的GIS平台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活的方式与数据库系统连接。在保证功能的前提下，系统表现得灵活方便，而其价格仅是传统GIS开发工具的三分之一，甚至更少。这样，用户便能以较好的性能价格比获得或开发最优GIS应用系统。 3.4 水土保持规划系统中的GIS系统基本功能 水土保持规划系统管理中存在海量的多时态水土保持规划数据，能够快速获取水土保持规划因子中的土地分类数量、质量、空间分布和利用状况；能够对年度水土保持规划数据进行更新、管理、分析；能够输出各种查询、统计和分析结果。因此，建立水土保持规划信息系统的目标是高效地管理海量的多时态水土保持利用数据，实现对水土资源的科学管理，及时提供科学、详实、直观的数据，为水土保持工程的实施决策提供科学依据，实现水土保持生态资源总量动态平衡，最终达到区域水土保持可持续发展。 3.4.1查询功能:水土保持规划系统采用关系数据库管理空间数据，空间数据与属性数据一体化，因此图形和属性之间相互查询比较方便。查询包括对图形和属性的双向查询、图形定位等查询功能。 3.4.2统计分析功能:水土保持统计分析是水土保持规划信息系统的重要组成部分。通过水土保持统计了解土地数量结构、利用状况的区域分布特征。 3.4.3变更编辑功能：水土保持规划系统变更是指水土保持利用状况发生的变化，即地类、面积发生的变化。系统将水土保持各因子变更划分为属性变更和图形变更。系统提供各种图形和属性变更工具，图形变更能够直接输入精确坐标进行变更操作，图形变更时自动生成新实体编号（如图斑编号），避免重号的发生。 3.4.4制图显示功能:制图显示功能包括常规的地图操作，如放大、缩小，地图图层控制管理等；创建默认水土保持规划(现状)利用图，创建各种专题图如单一值规划图、等级符号图、统计专题图等。利用等高线和高程点生成DEM和数字正射影像，并与水土保持利用图叠加显示，生成形象直观的水土保持土地利用图，可以很直观地看出地类在地形上的分布情况。 3.4.5 输出功能:根据用户具体要求可以输出多种形式的数据、报表、图表，按小流域或者区划可以输出一定比例的水土保持土地利用图、水土保持规划图、水土流失现状图等。UID3833阅读权限50在线时间161 小时注册时间2007-1-10最后登录2007-7-19查看详细资料TOP UID3833阅读权限50在线时间161 小时注册时间2007-1-10最后登录2007-7-19查看详细资料TOP GIS应用面面观GIS（Geography Information System，地理信息系统）是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。- 在全球协作的商业时代，85%以上的企业决策数据与空间位置相关，例如客户的分布、市场的地域分布、原料运输、跨国生产、跨国销售等。对于包罗万象的信息，传统方法局限于枯燥无味的数据处理和表现，缺乏直观性和决策可视化，而GIS能够帮助人们将电子表格和数据库中无法看到的数据之间的模式和发展趋势以图形的形式清晰直观地表现出来，进行空间可视化分析，实现数据可视化、地理分析与主流商业应用的有机集成，从而满足企业决策多维性的需求。GIS可以将晦涩抽象的数据表格变为清晰简明的彩色地图，帮助企业进行商业选址，确定潜在市场的分布、销售和服务范围; 寻找商业地域分布规律、时空变化的趋势和轨迹；此外，还可以优化运输线路，进行资源调度和资产管理。 - GIS作为计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的一种边缘性学科，其发展与其他学科的发展密切相关。近年来GIS技术发展迅速，其主要的源动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段。许多计算机领域的新技术，如Internet技术、面向对象的数据库技术、三维技术、图像处理和人工智能技术都可直接应用到GIS中。下面我们一起来看看GIS的最新发展趋势。 WebGIS - Internet改变了我们的世界。当前，Internet已不仅仅是一种单纯的技术手段了，它已演变成为一种经济方式网络经济。人们的生活也已离不开Internet。大量的应用正由传统的Client/Server(客户机/服务器)方式向Brower/Server（浏览器/服务器）方式转移，GIS技术也是如此。GIS技术和Internet技术的融合，正逐渐形成一种新的技术，我们称之为WebGIS。和传统的基于Client/Server的GIS相比，WebGIS有如下优点。 。更广泛的访问范围 客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一Internet/Intranet所特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。平台独立性 无论服务器/客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。降低系统成本 传统GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。WebGIS在客户端通常只需使用Web浏览器（有时还要加一些插件），其软件成本与全套专业GIS相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。更简单的操作 要广泛推广GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。 - 目前，WebGIS在Internet/Intranet上的应用为典型的三层结构，三层结构包括客户机、应用服务器与Web服务器、数据库服务器。 这种方式又称瘦客户机系统。瘦客户机系统是指在客户机端没有或者有很少的应用代码。在以往的终端和主机的体系结构中，所有系统都是瘦客户机系统。现在随着Internet技术以及Java、ActiveX技术的出现，瘦客户机系统又重新出现。客户机负责数据结果的显示和用户请求的提交; 地图应用服务器和Web服务器负责响应和处理用户的请求; 而数据库服务器负责数据的管理工作。所有的地图数据和应用程序都放在服务器端，客户端只是提出请求，所有的响应都在服务器端完成，只需在服务器端进行系统维护即可，因此大大降低了系统的工作量。 - 现在，WebGIS得到越来越广泛的应用。概括起来，其应用方向分为两大类，一类为基于Internet的公共信息在线服务，为公众提供交通、旅游、餐饮娱乐、房地产、购物等与空间信息有关的信息服务。在国内外的站点上已有了成功的应用，如MapQuest )和图行天下()。 这些站点提供大量的与空间位置有关的各种生活类信息服务。WebGIS的另外一类应用为基于Intranet的企业内部业务管理，如帮助企业进行设备管理、线路管理以及安全监控管理等等。随着企业Intranet应用的深入和发展，基于Intranet的WebGIS应用会有越来越大的市场，这无疑是未来的发展方向。GIS协助海量数据管理 - GIS技术的瓶颈之一就是如何解决海量空间数据管理问题，因为对于一个城市级的GIS系统，其数据量极其巨大，一般可达到GB的数据量级。例如沈阳市1:500的基础地图就有2.4GB。传统的基于文件的管理方式显然不能处理这些问题，而利用面向对象的大型数据库技术则能够有效地解决这一问题。 - 在面向对象的空间数据库中，海量地图数据的使用变得更加简单: 只需建立单一图层，不必再进行分幅处理。如果用户原来的数据源是分幅的，可将其全部存储到一个图层中，数据库将自动对其进行拼接和索引处理，即可形成一个完整的图层。在应用时，客户端只需极少量的编程（实际上只是指定数据源），就可实现对数据库里数据的动态显示。数据库会根据当前地图客户端的显示视野，自动将此范围内的图形检索出来，并送到客户端显示。因此，即使服务器端的数据是GB级的，在客户端的数据量却仅是几十到上百KB，大大减轻了客户端系统的配置需求，并减轻了网络流量。 - 所以，利用面向对象的数据库技术，可建立一种真正的Client/Server结构的空间信息系统，这不仅可以解决海量数据的存储与管理等问题，也解决了多用户编辑、数据完整性、数据安全机制等许多问题，将给GIS的应用带来更广阔的前景。 高分辨率遥感与GIS结合 - 现在，高分辨率的遥感影像已逐渐应用到商业领域当中，其最高精度可以达到1m左右（如图2）。高分辨率遥感影像意味着什么？它意味着人们在数据采集和数据更新上的一场革命。在传统的地图数据采集过程中，人们是采用手工作业方式，这要耗费大量的人力和物力，而且数据更新的周期很长。但是，利用卫星拍摄的高分辨率的遥感影像，人们可以迅速得到几周前甚至几天前的最新更新数据使得数据更加真实准确，成本还可以降低十几倍。高分辨率的遥感影像在商业领域有很多应用，如国土资源统计、灾害评估、自然环境监测以及城建规划等各个领域。 - 以GIS为核心的高分辨率遥感影像与GIS、GPS（全球定位系统）的集成,使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。GIS已发展成为具有多媒体网络、虚拟现实技术以及数据可视化的强大空间数据综合处理技术系统。高分辨率遥感影像是实时获取、动态处理空间信息对地观测、分析的先进技术系统，是为GIS提供准确可靠的信息源和实时更新数据的重要保证。GPS主要是为遥感实时数据定位提供空间坐标，以建立事实数据库。 - 上述系统各自独立，又可平行运行。它们之间的集成，不仅实现了互补，而且产生了强大的边缘效应，将极大地增强以GIS为核心的综合体系的功能。 三维GIS与虚拟现实 - 三维GIS是许多应用领域对GIS的基本要求。三维GIS和二维GIS相比，可以帮助人们更加准确真实地认识我们的客观世界。以前的三维显示只能应用在大型的主机和图形工作站上，且只在极少数的部门如地震预测、石油勘探、航空视景模拟器中得到应用（如图3），成本动辄上百万美元。随着计算机技术的发展，硬件成本不断地降低，一台普通的PC机就可以很轻松地进行真三维显示和分析。以前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但这与真三维表示和分析还有很大差距。现在，三维GIS可以支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题。 无线通讯与GIS - 无线通讯改变了人们的生活和工作方式。随着无线通讯技术的发展，特别是WAP技术的应用，使无线通信技术与GIS技术以及Internet技术的结合成为可能，形成了一种新的技术无线定位技术（Wireless Location Technology）。因此也衍生一种新的服务，即无线定位服务(Wireless Location Service)。无线定位技术的应用很广泛。利用这种技术，人们可以利用手机查询到自己所在的位置（如图4）; 再利用GIS的空间查询分析功能，查到自己所关心的信息。举个例子，您走在大街上，就可以利用手机查询离您最近的餐馆在哪里、怎么走、有什么特色菜；再比如您来到一个陌生的城市，迷失了方向，就可以利用手机迅速地调出您所在位置附近的地图，标出目标地点，手机就会自动显示出您应该行走的路线，指导您顺利地到达目的地。 - 据估计，利用手机进行无线上网、无线资料传输将是下一个热潮。到2002年，全球将有超过1亿部手机有上网功能，到2003年其数量将达到10亿部。GIS与无线通讯的结合，使GIS借助于无线通讯等技术手段更加深入地融入到我们的日常生活当中，这将是一个非常广阔的市场。 - GIS已深入到各行各业。据抽样调查，我国25个省市、19个行业中不同程度地使用了GIS。GIS的应用日趋广泛，已成为城市规划、设施管理和工程建设的重要工具，同时还进入到军事战略分析、商业策划、移动通信、文化教育乃至人们的日常生活当中，其社会地位发生了明显的变化。GIS已被公认为21世纪的支柱产业。UID870阅读权限90来自辽宁在线时间1463 小时注册时间2006-11-25最后登录2011-3-30查看详细资料TOP 基于GIS的广州市三防综合数据库及其应用国产GIS软件在“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型地理信息系统（GIS）软件自诞生至今不过三十多年，但其在社会发展和经济建设中所发挥出的作用已越来越受到人们的重视。国家测绘局利用地理信息系统技术建成全国范围的1：100万地形数据库、1：100万数字高程模型库、1：25万地形数据库、1：25万数字高程模型库、1：25万地名数据库、1：5万数字栅格地图库，并正在建设1：5万数据库系统，局部地区还要建1：1万地形数据库。近几年兴起的“数字地球”、“数字中国”等概念就是以信息高速公路和空间基础设施为依托的一个广泛的概念，国家空间数据基础设施主要包括：地球空间数据框架、空间数据协调、管理与分发体系、空间数据交换网站和空间数据转换标准。国家测绘局已建成的这些数据库已构成国家空间数据框架，并且在建设数据库的过程中对其他三项内容的建设也取得了不少经验性和实质性的进展。这些数据库的数据已经投入到国民经济建设中，在政府决策、国防建设、防洪减灾等方面得到广泛应用。国家测绘局在早期的数据生产过程中，由于国产GIS软件尚不成熟，加之不上规模，多采用国外的地理信息系统软件。国外的软件大多价格昂贵，对操作系统和硬件环境要求较高，汉化程度有限，制约了大规模的数据生产工作。为此，国家测绘局在九十年代以来，在数据生产过程中引入国产地理信息系统软件，加大对GIS软件的开发投入，采取对国产软件的扶持政策。尤其是在“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型”的数据生产过程中，国产地理信息系统软件发挥出很大的作用。一工程背景1998年汛期，长江和松花江嫩江流域发生了历史上罕见的特大洪水，给国家和人民生命财产造成巨大损失。为了对防洪减灾提供测绘保障，同时也为了满足国家经济建设需要。国家测绘局紧急部署于1998年7月开始，组织全国15个省局的力量，进行松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江及珠江七大江河流域重点防范区数字高程模型数据的生产和建库工作，并于1999年5月20日圆满建成数据库。这一数据库包括近1.4万幅1：1万比例尺地形图，覆盖范围约34 .45万平方公里，格网间隔为12.5米12.5米, 高程精度与1:1万比例尺地形图相当。它的建成和提供使用,对于我们这样一个洪水灾害频繁发生,危害程度日益严重的国家，在防治水灾,有效地抵御洪水,减少洪水造成的损失,具有不容忽视的重要意义和作用。数字高程模型是使用数字的形式描述地面实际高程状况，用规则格网点表示地面高程的一种地面实体模型。数字高程模型数据通过一定的算法，能转换为等高线图、透视图、坡度图、断面图、晕渲图，并能与其它数字产品复合形成各种专题图产品；还可计算体积、空间距离、表面积等工程数据，还可以派生出包括坡度、坡向等地貌特征在内的数字地貌模型。在防洪减灾方面，数字高程模型是进行水文分析，如汇水区、水系网络、降雨、蓄洪、淹没分析等不可或缺的基础地理信息。除此之外，数字高程模型在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用前景。数字高程模型和数字线划图、数字正射影像图、数字栅格地图等一起，构成了基础地理信息系统的基本内容。为完成此项工程，国家测绘局组织了精兵强将，投入大量的人力、物力和财力，国家基础地理信息中心为总牵头单位，负责工程的设计实施、数据最终的验收、建库工作。陕西测绘局、黑龙江测绘局、广东国土厅为牵头单位，这三个省局既负责所分测区的技术协调、数据验收，同时还要进行数据采集工作。另外，还有12个省局全力投入到数据采集工作中去。国家测绘局要求任务承担单位在1999年汛期到来之前必须完成数据的建库工作，并且能提供给水利及相关政府部门使用。由于工程时间非常紧，数据源及测区情况复杂，用常规的作业安排难于实现。古人云：“工欲善其事，必先利其器”，国家局在组织生产的同时也积极抓好数据生产所用软件的选用工作，在充分利用各生产单位现有的国内外软件的基础上，联系国内优秀的地理信息系统软件生产公司，敦促他们将其软件投入到这一工程项目中。这些软件公司，也采取积极配合的态度加班加点，与作业单位密切联系，不断完善软件的性能，来提高作业单位的工作效率，减轻作业人员的工作强度。国家测绘局的这一举措既受到具体作业单位和软件厂商的欢迎，也促进了国产地理信息系统软件的发展。二工程中所选用的地理信息系统软件为顺利完成“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型”的生产任务，各数据采集单位，根据国家测绘局制定的1：1万数字高程模型技术规定以及自身的人员、技术、软件、硬件条件制定不同的作业流程，来保证工期和作业质量。下表反映了此项工程中所使用的软件情况： 从表中可以看到，在此项工程中所使用的软件中已有很多是国产软件，尤其是在数据采集阶段所用的矢量化软件和生成数字高程模型的软件，这些国产软件大多是由国内软件公司自主开发，武汉吉奥信息工程公司和适普公司在其中尤为突出。武汉吉奥信息工程公司开发的大型的GeoStar地理信息系统软件，经过近十年的不断改进和完善，参与了一些大型工程建设，使其软件系统初具规模。本次项目中使用GeoScan模块进行扫描数据矢量化，使用GeoTin模块生成数字高程模型，取得良好的效果。GeoScan提供了全自动矢量化、交互式线跟踪、房屋点取、数字识别以及常规的点、线、圆弧和文字的各种图形输入手段。能同时管理任意多个图层，为各图层分别定义属性数据库、采集属性数据。GeoTIN专门处理各种随机分布的等高线和离散点数据，快速建立高保真度的不规则三角网TIN模型，方便生产各种分辨率的DEM产品。适普软件有限公司，是由武汉测绘科技大学、美国IDG集团和Intel公司联合投资的专业软件公司，该公司已开发出多种专业软件，其中的全数字摄影测量系统VirtuoZo NT和矢量等高线生成数字高程模型软件VC&D, 在本次项目中也得到较为广泛地应用。在此次项目中有一些地区没有地形图，只能利用航空像片利用全数字摄影测量的方法建立数字高程模型，VirtuoZo起到关键性作用。VC&D软件在自动消除平三角方面颇具特色，七大江河流域重点防范区多为地势平坦地区，以往软件在构造数字地面模型细节方面有偏差，VC&D对这一问题最先给出了较理想的解决方案。国产软件在工程中发挥的作用 在这样大型的数据生产工程中使用国产软件，不仅显示了中国人的聪明才智，最重要的是在保质、保量按时完成工期项目的同时，为国家节省了大量资金。在此项工程中国产软件的确显示出自身的技术特点，解决了一些技术难题。主要表现在以下几方面：粗差检测，从地形图中采集数据实际上就是对地图进行数字化，对地图符号数字化后，必须对所有数字化的点和线赋予正确的高程。由于在大多数情况下，对等高线的赋值是人机交互的，所以错误是难免的。在生成地表模型之前，这种类型的错误必须被检测并加以剔除。在国产软件的算法中，粗差的检测是是基于相邻等高线的拓扑关系以及有固定等高距的点线关系。软件提供了粗差自动检测与定位的功能，方便对其进行剔除或修改。自动生成地形特征点，许多理论和实践表明，特征线数据如断裂线构造线等对于保证DEM产品的精度是非常重要的。但是在地图制图过程中，大多数的特征数据被综合在等高线内，所以在地形图上，仅仅能获得等高线以及一些少量的地形高程注记点。基于这样的数据，TIN模型很难表达地形特征的细节如山顶山脊山谷及鞍部。另外，在平坦地区等高线数据将生成“平三角形”，这意味着由等高线所表示的山谷和山顶在TIN模型中被认为为是平坦的表面，这显然扭曲了实际的地形特征。为了解决这个问题，必须根据等高线来增加一定数量的特征点线。使用手工方式增加特征点线，无论在效率方面，还是在完整性，合理性等方面都是很有限的。因此有必要设计特别的算法自动提取特征点，与手工方式相比较，算法在许多方面是相当满意的。例如，在1:10000的地形图上增加10000个点，需要花费3个人天繁重的工作量，但使用国产软件的算法自动地安全可靠地完成仅需要几秒钟。TIN的快速生成与优化，作为格网DEM内插的基础，从原始等高线生成及其余随机的地形点生成的TIN应当具有一些良好的特性。国产软件保证了高效率和高可靠性。比如，在PII400的PC机生成1000000个三角形仅需要约30秒。另一方面，从等高线生成的TIN必须考虑等高线的拓扑关系。也就是说，在生成初始的三角网后，仍有必要对三角网做进一步地优化。这主要在于消除由于等高线过于密集或者采样信息缺乏而引起的横跨等高线的三角形以及狭长的、细小的三角形。精度评定与质量检查，国产软件提供了多种精度评定与可视化相结合的方法用于对DEM生产过程进行严密的质量控制。如计算若干个检查点的均方根误差，将DEM按高程分层设色，与等高线和扫描影像叠加显示或绘图输出检查，或将DEM生成的三维晕渲图与等高线叠加检查，或用DEM内插与原始等高线相同等高距的等高线进行套合检查，即所谓的等高线回放法，等等。除上述的具体技术优势外，国产地理信息系统软件还具有性能价格比的优势，所谓“物美价廉”，并且软件公司能对用户的反馈作出及时响应，并能帮助用户解决一些具体问题和满足特殊需求，方便用户使用，降低工程建设成本。在次此项目中，所有数据采集单位都不同程度地使用了国产软件，据不完全统计，工程中使用国产软件达300余套。 工程的经济和社会效益 1999年5月，在新的汛期到来之前，“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型”数据库，及相关的矢量数据库、元数据库胜利建成。目前，国家测绘局已将七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型数据、数字正射影象数据无偿提供给水利部防总和14个省、自治区、直辖市七万多幅, 405GB数据量，成果价值二千万元。各地在接到数据后，立即将其应用于实际工作，并进行了后续开发，取得一定成效，使这些宝贵资料在领导决策、防灾减灾、国土规划整治等领域开始发挥重要作用。许多参加数据采集的测绘局都与本省的政府部门联系，建立省级防汛信息服务系统，其中河南省测绘局建立了河南省防汛信息服务系统，并将其安装在省政府办公自动化网络上运行，省政府领导及办公厅有关部门都能在终端上查询。省气象局、水文局的实时数据如降雨量实况及预报、大型水库水位、黄河流域水文站水位等通过网络每天发往省政府办公厅，同时自动加载到该系统上。浙江省测绘局正与省防汛部门共同建立东苕溪及杭嘉湖地区防汛系统。山东省测绘局组织了数据开发，将数字高程模型进行拼接、黑白彩色晕渲，叠加了一些专题要素，在省防汛指挥中心做了演示。河北省测绘局制作了演示系统，向省政府及有关部门汇报并演示，根据省政府领导的指示，他们将与省防汛指挥部联合开发河北省防汛指挥信息系统。湖北省测绘局正加紧建设湖北省9202工程”中防汛信息服务子系统，并准备利用这些数据建立湖北境内长江流域基础地理信息数据库。吉林省测绘局开发了吉林省防汛信息系统，充分利用DEM进行模拟淹没分析。湖南省国土测绘管理局将与省防汛办联合，建立洞庭湖地区防汛指挥决策系统，现已报省计委立项。江苏省测绘局完成太湖地区数字高程模型数据、数字正射影象数据整体建库，并向省政府和有关厅局领导做了演示。目前，他们正在进行太湖地区部分DEM数据的三维表面可视化、分析和空间查询试验。广东省国土厅向省防汛部门领导进行了演示，准备将数据应用于珠江流域的规划与整治、水利资源规划与开发和珠江流域防洪专题系统研建。珠江水利委员会等部门也对数据表现出兴趣。天津市测绘院正在开发海河流域防汛系统，有望近期投人使用。广西测绘局把数据加载于广西综合区情地理信息系统中。黑龙江测绘局将数据应用于黑龙江省“9202工程”，并针对省防汛部门的需求制作了十几个重点防范区的数字化图。由于上述的具体工作，许多测绘局得到省级政府的财政支持。目前，江西省测绘局已被列为江西省防汛指挥系统工程建设单位之。河北省财政厅已同意连续3至4年，每年拨款100万元给河北省测绘局支持数字化测绘生产基地建设，河北省计委也同意在基建投资上给予河北省测绘局大力支持。湖北省测绘局已被列为湖北省防汛工程建设单位之一。吉林省财政厅已发文，为吉林省“9202工程”开发及数字化测绘生产基地建设补助150万元。通过“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型”工程所取得的社会和经济效益，也可以看出国产地理信息系统软件的巨大的社会与经济效益前景，国产软件和国民经济急需项目的结合，是促进双方事业发展的巨大动力。结束语 随着信息时代的发展，不同部门、不同地区之间的信息交流的需求也在不断增加，国家测绘局已经将建成的1：25万数据库和“七大江河流域重点防范区1：1万数字高程模型”数据库的数据免费赠送给十几个部委，为实现政府部门之间的信息共享先迈出了积极的一步。国家测绘局还在推进国产软件的推广使用方面加大扶持力度，在规模化生产中使用国产软件是要承担一定风险的，毕竟国产软件还存在着产业化水平不高，产业基础薄弱等等问题，但是国家测绘局从实际出发，敢于承担风险，站在发展我国的地理信息系统事业的高度，从尽快建设国家空间基础设施的战略角度出发，大力推进此项事业的发展。人类社会的发展，也可以说是人类不断改进自己生产工具的过程，从石器到现今高科技产品，都是为顺应社会的发展需要而产生的。目前，国产地理信息系统软件的发展，其实正好顺应了国家乃至世界对信息化人类生存环境的需求，通过国家、企业、以及专业技术人员的共同努力，国产地理信息系统软件的灿烂春天已经到来。一、什么是GIS? 地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。通俗地讲,它是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。严格地讲，它是反映人们赖以生存的现实世界(资源或环境)的现势与变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。它是以采集、贮存、管理、处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。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。窗体顶端：城市地下管线日益增多，对地下管线进行普查显得越来越重要。文章结合现实情况，提出利用地理信息系统建立城市管网信息系统，以实现科学化管理。 关键字：城市供水管网信息系统,GIS,城市地下管线 每个现代化的城市都拥有一个结构复杂、规模庞大的供水管网系统。供水管网是城市建设的生命线，城市管网的管理是城市规划和城市建设的重要环节。而我国大部分城市管网信息管理由于历史原因，是完全靠人工进行的。随着经济的发展，城市管网不断改建，手工作业已完全不能满足需要，加之档案保管分散，更新不够及时，致使在进行管网建设及管网维护时，出现数据不全、精度不准的现象，从而导致信息不清，设计不合理，以致误挖、误伤地下管线的现象时有发生。由此可见，我国管网的规划设计与管理维护，是一个不容忽视的问题。 目前，全国许多城市都在逐步地建设地下管线管理信息系统，采用国内较先进的信息管理系统软件，通过数据录入与存储建立了不同专业、不同空间尺度的地理空间参照系的专题数据库，建设了以计算机、网络通信、管理等硬件环境的运行系统，形成了初具规模的地下管线信息管理系统，从而推进了城市管线建设的信息化、网络化、智能化基础建设，加速相关标准、规范的制定和管理体制的完善。 城市管网信息系统是一个计算