時(shí)間：2023-03-16 15:41:56
導(dǎo)語(yǔ)：在gis技術(shù)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1基本地圖管理公路圖中包含了多種信息，除了行政區(qū)劃、鐵路以及水系等一般信息外，還包括了與公路密切相關(guān)的信息，比如公路的編碼、公路的名稱、等級(jí)或里程等重要信息。在公路地圖中應(yīng)用gis技術(shù)，使得地圖管理更為詳盡。GIS電子地圖不同于普通的地圖，它對(duì)具有不同物理內(nèi)容的地圖分別進(jìn)行管理和存儲(chǔ)，將具有同一物理內(nèi)容的部分劃成一個(gè)圖層，而一個(gè)圖層往往只表示單一的內(nèi)容，該圖層可以表示水域、村莊、行政區(qū)等。GIS通過(guò)圖層疊加的方法來(lái)顯示所需的數(shù)據(jù)信息，且該技術(shù)具有獨(dú)特的地圖表現(xiàn)力，它能將公路及公路的相關(guān)信息進(jìn)行可視化，方便了對(duì)公路情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。
2專題地圖管理通過(guò)不同的方式來(lái)顯示相關(guān)數(shù)據(jù)信息的基本地圖，就是專題地圖，其中包括了顯示各種公路屬性特點(diǎn)的專題地圖以及公共交通圖等。在公路地圖中應(yīng)用GIS技術(shù)，還能根據(jù)公路管理的需要，輸出各種專題地圖，有行政區(qū)劃圖和地形圖等;同時(shí)，還能輸出各種數(shù)據(jù)供決策者選擇。其數(shù)據(jù)有路面狀況指數(shù)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)、路面強(qiáng)度指數(shù)、路面技術(shù)等級(jí)分布、路面等級(jí)等。專題地圖的管理可以將公路的各項(xiàng)基本情況以最直接的方式表達(dá)出來(lái)，方便了公路設(shè)計(jì)者和施工者的工作，加強(qiáng)了對(duì)公路的管理，保證了公路的安全性。
二GIS在公路統(tǒng)計(jì)管理中的應(yīng)用
在實(shí)際公路管理中，如果僅僅依靠文字表示的數(shù)據(jù)，那么很難解決實(shí)際操作中出現(xiàn)的問(wèn)題。為了適應(yīng)現(xiàn)代公路管理統(tǒng)計(jì)的需要，GIS技術(shù)就得到了應(yīng)用。
1數(shù)據(jù)查詢公路管理中常用的查詢方法就是GIS數(shù)據(jù)查詢功能。管理人員可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的查詢，來(lái)了解數(shù)據(jù)所在的具體空間位置。如果要選擇一個(gè)大于9%的縱坡路段，使用GIS數(shù)據(jù)查詢就能快速且準(zhǔn)確的顯示出這些路段在路網(wǎng)中的位置，這也是應(yīng)用GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)查詢功能的優(yōu)勢(shì)。
2空間查詢相較于上述提及的數(shù)據(jù)查詢，空間查詢又是另一種數(shù)據(jù)查詢方式。進(jìn)行空間查詢的時(shí)候，先選定空間范圍，然后再在這個(gè)范圍內(nèi)收集相關(guān)信息的數(shù)據(jù)。
三GIS在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
選線設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)用GIS技術(shù)，可以基本確定公路的走向。一般的方法是先在數(shù)字化的地形圖上選取某一個(gè)作為控制點(diǎn)，再把各個(gè)控制點(diǎn)連接起來(lái)。同時(shí)，GIS技術(shù)也在橫縱斷面的設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。在進(jìn)行對(duì)公路的縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，GIS技術(shù)可以在極短的時(shí)間內(nèi)應(yīng)用各種方法建立數(shù)字高程模型。由于數(shù)字高程模型已經(jīng)存在，公路軟件就能自動(dòng)的根據(jù)事先完成的平面選線，生成地形縱剖面圖。橫斷面的設(shè)計(jì)一般在縱斷面的設(shè)計(jì)之后進(jìn)行，根據(jù)完成的平面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)用GIS技術(shù)，公路軟件就可以自動(dòng)生成橫斷面圖。
四GIS在公路運(yùn)輸管理中的應(yīng)用
在公路運(yùn)輸管理中應(yīng)用GIS技術(shù)，能很好的解決當(dāng)前公路運(yùn)輸管理中的不足。由于GIS技術(shù)具有地理、地形等數(shù)據(jù)查詢以及分析統(tǒng)計(jì)的功能，在公路運(yùn)輸?shù)墓芾懋?dāng)中，可以建立起交通地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為管理部門(mén)或用戶提供各種數(shù)據(jù)查詢方式和分析方法，以及對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析。根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)查詢的方式，可以快速找到有關(guān)區(qū)段、站點(diǎn)、車次等公路信息，而公路運(yùn)輸?shù)闹鞴懿块T(mén)也可以利用數(shù)據(jù)的分析方法進(jìn)行客流情況的分析，從而制定行車計(jì)。
五GIS在公路規(guī)劃中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的公路規(guī)劃中，主要依靠已知的信息和工程師的經(jīng)驗(yàn)，缺少對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)檢測(cè)和合理分析，使得設(shè)計(jì)方案不合理，在實(shí)際的操作中造成了資源的浪費(fèi)，也影響了公路的實(shí)用性。為了解決上述問(wèn)題，在公路規(guī)劃中應(yīng)用GIS技術(shù)，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼存儲(chǔ)，便于后期的查詢;再在數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上，利用GIS技術(shù)生成各種專用預(yù)測(cè)分析模型，對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)的使用情況和性能進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，預(yù)測(cè)路網(wǎng)性能的變化走向，為公路中長(zhǎng)期的規(guī)劃提供合理的依據(jù)。
六結(jié)束語(yǔ)
論文關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)，地理信息系統(tǒng)，圖形數(shù)據(jù)管理
1.前言
GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間地理分布數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過(guò)系統(tǒng)建立、空間操作與模型分析，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計(jì)、企業(yè)管理等方面的規(guī)劃、管理和決策提供有用的信息，目前GIS已廣泛應(yīng)用于土地、電力、交通、資源等領(lǐng)域[1]。
由于城市發(fā)展十分迅速，供水管網(wǎng)的變更速度不斷加快，大量的管網(wǎng)資料急需處理水利論文，傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計(jì)、分析和紙介質(zhì)的存儲(chǔ)方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市供水管網(wǎng)的現(xiàn)代化需要，因此GIS已經(jīng)成為了供水行業(yè)必不可少的重要管理工具[2]。
2.系統(tǒng)建設(shè)
2.1.開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇
GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇對(duì)系統(tǒng)日后的建設(shè)、維護(hù)和擴(kuò)展都起著十分重要的作用[3]。我們?cè)谶x擇GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)時(shí)主要從以下幾個(gè)方面考慮：
（1）技術(shù)性能。GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)技術(shù)先進(jìn)性決定了地理信息系統(tǒng)建立起來(lái)后能否滿足現(xiàn)在和往后的功能需求。在搭建GIS框架時(shí)除了要考慮當(dāng)前的使用需求外，還應(yīng)適當(dāng)考慮到日后對(duì)系統(tǒng)升級(jí)的需要。
（2）價(jià)格成本。任何軟件系統(tǒng)的建設(shè)都離不開(kāi)資金的投入，GIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)建設(shè)也需要相當(dāng)大的資金投入。在選擇GIS平臺(tái)時(shí)價(jià)格成本是必須考慮的因素，主要包括購(gòu)買(mǎi)GIS平臺(tái)的費(fèi)用、二次開(kāi)發(fā)費(fèi)用、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用和系統(tǒng)升級(jí)費(fèi)用等。
（3）二次開(kāi)發(fā)難易程度。二次開(kāi)發(fā)主要是發(fā)生在GIS系統(tǒng)建設(shè)初期，但要使GIS系統(tǒng)具有更強(qiáng)的生命力和實(shí)用性，需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)GIS功能不斷完善。我們?cè)谶x擇GIS平臺(tái)時(shí)，應(yīng)選擇開(kāi)放式的、容易二次開(kāi)發(fā)與維護(hù)的GIS平臺(tái)論文格式范文。
（4）平臺(tái)操作的難易性。平臺(tái)操作的難易性主要影響到GIS系統(tǒng)的維護(hù)和操作，要盡量選擇容易操作維護(hù)的GIS平臺(tái)。
（5）開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。為保證開(kāi)發(fā)的速度與質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先考慮選擇開(kāi)發(fā)實(shí)力較強(qiáng)、具有GIS開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)商。在選擇好開(kāi)發(fā)平臺(tái)后，開(kāi)發(fā)商可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)。
（6）維護(hù)服務(wù)。主要包括GIS平臺(tái)供應(yīng)商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商對(duì)GIS運(yùn)行后的維護(hù)服務(wù)。
（7）GIS的發(fā)展趨勢(shì)。選擇符合GIS發(fā)展趨勢(shì)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，有利于日后的系統(tǒng)升級(jí)和二次開(kāi)發(fā)，這是影響GIS系統(tǒng)生命力的重要因素。
深圳水務(wù)集團(tuán)于2004年基于ArcGIS平臺(tái)建立了管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，在此之前，為了全面了解各平臺(tái)的使用和開(kāi)況，對(duì)國(guó)內(nèi)外各大型GIS平臺(tái)進(jìn)行調(diào)研。主要調(diào)研的平臺(tái)有：武漢中地公司的MapGIS、北京超圖公司的SuperMap、美國(guó)ESRI公司的ArcGIS水利論文，這三個(gè)平臺(tái)是目前國(guó)內(nèi)外比較流行和應(yīng)用廣泛的適合于城市供排水GIS信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)的平臺(tái)。通過(guò)多次與各平臺(tái)供應(yīng)商、二次開(kāi)發(fā)商技術(shù)交流，在相同的環(huán)境條件下對(duì)各平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，從技術(shù)性能、平臺(tái)費(fèi)用、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、易用性等方面綜合考慮后，深圳水務(wù)集團(tuán)最終選擇了功能強(qiáng)大、性價(jià)比較高的ArcGIS平臺(tái)。
2.2.系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程
在選擇好GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)后就要展開(kāi)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作，主要包括：制定計(jì)劃、選擇系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商、需求調(diào)研分析、開(kāi)發(fā)過(guò)程的控制、功能測(cè)試及。
（1）制定計(jì)劃。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前，應(yīng)首先制定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃。主要包括：確定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的總目標(biāo)；設(shè)計(jì)功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)的可行性研究；估計(jì)可利用的的資源（硬件、軟件和人力等）、成本、效益、開(kāi)發(fā)進(jìn)度；制定出完成開(kāi)發(fā)任務(wù)的實(shí)施計(jì)劃。
（2）選擇系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的好壞直接影響到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成功與否，故在選擇系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商中需要考慮多方面的因素。如開(kāi)發(fā)商的規(guī)模、實(shí)力、口碑、開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、公司所在地等都需要考慮。
（3）需求調(diào)研分析。需求調(diào)研分析是在開(kāi)始編寫(xiě)程序前的重要準(zhǔn)備工作，開(kāi)發(fā)人員只有在充分了解需求后才能編寫(xiě)出符合使用方功能要求的系統(tǒng)，才能保證系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率。開(kāi)發(fā)人員要與使用方充分溝通，了解和討論系統(tǒng)的具體功能需求、實(shí)現(xiàn)方式等，最終確定具體需求和實(shí)現(xiàn)方式。
（4）開(kāi)發(fā)過(guò)程的控制。為保證能在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出優(yōu)秀系統(tǒng)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用方需要對(duì)軟件功能開(kāi)發(fā)、開(kāi)發(fā)進(jìn)度等進(jìn)行有效的控制和管理論文格式范文。
（5）功能測(cè)試及。為保證系統(tǒng)上線后穩(wěn)定運(yùn)行，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中和開(kāi)發(fā)完成后，開(kāi)發(fā)人員和使用方都需要對(duì)每一項(xiàng)功能進(jìn)行仔細(xì)全面的測(cè)試。在確定系統(tǒng)功能符合實(shí)際運(yùn)行要求后才能投入正式運(yùn)行。
深圳水務(wù)集團(tuán)在供水GIS系統(tǒng)建設(shè)前期對(duì)各開(kāi)發(fā)商作了充分的調(diào)研，在系統(tǒng)需求調(diào)研分析上充分考慮了用戶的需求水利論文，并吸收舊版供水GIS系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，為新系統(tǒng)的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，采取開(kāi)發(fā)人員常駐使用方的方式，這種方式有利于開(kāi)發(fā)人員與使用方及時(shí)溝通，能對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)有效的處理，也有利于有效控制、掌握系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的進(jìn)度。
2.3.系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)及后期修改調(diào)整
系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)和功能調(diào)整是在系統(tǒng)正式運(yùn)行一段時(shí)間后，充分了解該系統(tǒng)的功能和存在的問(wèn)題、不足，在充分了解各方面需求后，對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)和功能優(yōu)化。
為了讓GIS系統(tǒng)能適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展，就需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和各種修改調(diào)整。所以在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)初期就應(yīng)保留對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)及修改調(diào)整的余地。
深圳水務(wù)集團(tuán)在供水GIS正式投入運(yùn)行過(guò)程中大大小小做了數(shù)十次修改及調(diào)整，并充分結(jié)合實(shí)際需求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)與功能維護(hù)，應(yīng)用效果良好。
3.管理維護(hù)
3.1.硬件和網(wǎng)絡(luò)管理
服務(wù)器是GIS系統(tǒng)的硬件核心，所有GIS數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在服務(wù)器中，應(yīng)保證服務(wù)器時(shí)刻處于安全、高效的狀態(tài)。除了保證服務(wù)器外部環(huán)境的要求外水利論文，也應(yīng)注意服務(wù)器的病毒防護(hù)等工作。GIS的數(shù)據(jù)交換離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，要讓GIS系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行就要建立完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
深圳水務(wù)集團(tuán)的服務(wù)器管理采取集中管理模式，既能保證服務(wù)器的安全，也能讓服務(wù)器在一個(gè)適合的環(huán)境中運(yùn)行。
3.2.軟件管理
軟件管理主要是針對(duì)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改調(diào)整。每次版本更新時(shí)，需記錄每個(gè)版本更新的信息，并對(duì)上一版本進(jìn)行保存?zhèn)浞荨?/p>
深圳水務(wù)集團(tuán)設(shè)立了專門(mén)的人員對(duì)GIS系統(tǒng)進(jìn)行管理，管理人員將各操作人員發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題集中反饋給開(kāi)發(fā)人員，經(jīng)開(kāi)發(fā)人員修改和雙方測(cè)試后的新版本系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，用戶通過(guò)系統(tǒng)登錄自動(dòng)更新。管理人員對(duì)上一版本系統(tǒng)進(jìn)行備份保存。
3.3.系統(tǒng)管理
（1）權(quán)限分層管理
為有效管理系統(tǒng)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性與有效性，必須對(duì)系統(tǒng)使用者進(jìn)行權(quán)限分配。如：瀏覽權(quán)限人員只能瀏覽系統(tǒng)，而不能對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編輯修改，而編輯權(quán)限人員則可通過(guò)系統(tǒng)修改數(shù)據(jù)。
深圳水務(wù)集團(tuán)在供水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)中的權(quán)限分配主要有兩種方式：
用戶權(quán)限組設(shè)定，不同權(quán)限組中的操作人員有不同的權(quán)限，相同權(quán)限組中的操作人員有相同的操作權(quán)限。
自定義權(quán)限，可對(duì)相同權(quán)限組中的特殊人員進(jìn)行特殊權(quán)限分配。
（2）系統(tǒng)操作培訓(xùn)
系統(tǒng)在開(kāi)始運(yùn)行初期應(yīng)對(duì)系統(tǒng)操作人員進(jìn)行全面水利論文，并有針對(duì)性的操作培訓(xùn)，在系統(tǒng)功能調(diào)整后也需要針對(duì)調(diào)整進(jìn)行再次培訓(xùn)。
深圳水務(wù)集團(tuán)在GIS系統(tǒng)運(yùn)行初期對(duì)不同部門(mén)的操作人員進(jìn)行了有針對(duì)性的培訓(xùn)，分為基礎(chǔ)操作培訓(xùn)、管網(wǎng)操作培訓(xùn)和水表操作培訓(xùn)。
（3）制定管理制度
為了保證數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確地錄入GIS中，能真正在生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、管理中發(fā)揮作用，就必須要制定完善的管理制度，保證GIS系統(tǒng)應(yīng)用到各類業(yè)務(wù)上論文格式范文。
深圳水務(wù)集團(tuán)在供水GIS系統(tǒng)建設(shè)完成后，從集團(tuán)公司層面和分公司層面分別制定了GIS系統(tǒng)相關(guān)制度，并將相關(guān)業(yè)務(wù)與GIS緊密聯(lián)系到一起。如：停水方案的制定必須通過(guò)GIS系統(tǒng)出方案、管網(wǎng)工程竣工驗(yàn)收必須先將管網(wǎng)資料錄入到GIS系統(tǒng)中等。
（4）系統(tǒng)安全性設(shè)置
為了保證GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全、有效，除了要在權(quán)限上作設(shè)定外，也應(yīng)在系統(tǒng)程序上下工夫。深圳水務(wù)集團(tuán)在供水GIS系統(tǒng)建立時(shí)，對(duì)系統(tǒng)安全性予以了充分的考慮。
每一個(gè)設(shè)施的屬性信息中都有“創(chuàng)建人”、“創(chuàng)建時(shí)間”、“最后修改人”、“最后修改時(shí)間”等信息。這類信息能讓系統(tǒng)管理員方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、跟蹤。
采用大量提示信息，如刪除提示、信息不全提示等等。
在數(shù)據(jù)庫(kù)中安裝觸發(fā)器，在數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)中嵌入數(shù)據(jù)觸發(fā)器，記錄數(shù)據(jù)變化的情況。
退出系統(tǒng)保存提示。
（5）數(shù)據(jù)維護(hù)
GIS系統(tǒng)常采用的數(shù)據(jù)維護(hù)形式有集中式管理和分散式管理。深圳水務(wù)集團(tuán)采用的數(shù)據(jù)維護(hù)方式為分散結(jié)合部分集中的管理方式。對(duì)于一般管網(wǎng)數(shù)據(jù)的維護(hù)更新，由分公司各片區(qū)分別錄入；部分重要數(shù)據(jù)由集團(tuán)負(fù)責(zé)更新編輯，這種方式能有效地保證管網(wǎng)數(shù)據(jù)更及時(shí)的更新到GIS系統(tǒng)中水利論文，同時(shí)也能使GIS應(yīng)用更廣泛，使GIS系統(tǒng)應(yīng)用面最大化。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著城市化的快速發(fā)展，面對(duì)日益復(fù)雜的供水管網(wǎng)、業(yè)務(wù)及海量的數(shù)據(jù)，各地水司都已應(yīng)用或開(kāi)始著手建設(shè)GIS系統(tǒng)。為能充分發(fā)揮GIS系統(tǒng)的作用，除了在GIS系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中對(duì)平臺(tái)選擇、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程嚴(yán)格控制外，更應(yīng)多注意GIS系統(tǒng)的維護(hù)、管理及應(yīng)用工作，同時(shí)應(yīng)建立一個(gè)完善的數(shù)據(jù)更新機(jī)制，及時(shí)將第一手原始資料錄入到GIS系統(tǒng)中，為管網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)提供實(shí)實(shí)在在的信息支撐，從而實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的動(dòng)態(tài)管理。
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關(guān)鍵詞：氧化鋁廠；變電設(shè)備；設(shè)備安裝
中圖分類號(hào)：TF82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 概述
我國(guó)的電力能源主要依賴于煤炭，即火力發(fā)電，隨著我國(guó)煤炭資源的日益緊缺，加上一年一度的夏季用電高峰的到來(lái)，很多生產(chǎn)制造企業(yè)都不同程度的出現(xiàn)了用電緊張，作為用電大戶的氧化鋁廠，其電能需求量十分龐大，因此，在用電日益緊張的今天，如何為氧化鋁廠提供充足可靠的電力能源是十分重要的，這就需要氧化鋁廠需要構(gòu)建一套全面完善的變電配電系統(tǒng)，而氧化鋁廠的變電設(shè)備也以設(shè)備眾多、安裝復(fù)雜而出名。
本論文主要結(jié)合筆者所參加的某氧化鋁廠的變電設(shè)備的安裝為具體工程進(jìn)行分析，從中對(duì)變電設(shè)備安裝事宜和技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)分析探討，以期能夠從中找到安全可靠的變電設(shè)備安裝技術(shù)方法，并以此和廣大同行分享。
2 氧化鋁廠變電設(shè)備安裝工程概述
800Kt/a氧化鋁項(xiàng)目工程110/10.5kV總降壓站，整個(gè)電力系統(tǒng)總體配置為：
全廠設(shè)一座110/10.5kV總降壓站，整個(gè)110/10.5 kV總降壓站由110kV GIS開(kāi)關(guān)站、10kV總配電所、中央控制室三部分組成。110kV配電裝置為氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)（GIS）配置方案。變電站為二層建（構(gòu)）筑物，110kV配電裝置的進(jìn)線為架空線，出線采用電纜線。10kV總配電所為三層建（構(gòu)）筑物，緊靠主變壓器10kV側(cè)，與110kV變電站平行布置，一層為電抗器室、二層為電纜夾層、三層為10kV配電裝置及站用電等裝置。10kV配電裝置采用雙母線中置式開(kāi)關(guān)柜。中央控制室為三層建（構(gòu)）筑物，緊靠10kV總配電所布置，可作為全廠動(dòng)力車間辦公樓，一層為會(huì)議室及辦公室、二層為電纜夾層、三層為配電室及主控室。
其中，需要重點(diǎn)安裝施工的變電設(shè)備主要有動(dòng)力變壓器，110KV GIS高壓配電裝置，高壓隔離開(kāi)關(guān)，氧化鋅避雷器，中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)，中性點(diǎn)避雷器，各種控制、保護(hù)柜，各種高、低壓開(kāi)關(guān)柜，電容補(bǔ)償柜，直流系統(tǒng)，五防模擬屏，電抗器，各種支架、配管及橋架，防雷接地，照明工程，暖通工程，消防工程，各種高、低壓電纜、控制電纜等安裝調(diào)試工程。
3 氧化鋁廠變電設(shè)備的安裝探討
3.1 變電設(shè)備安裝前的準(zhǔn)備工作
（1）技術(shù)準(zhǔn)備
①配備齊全有關(guān)的施工規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)圖集等技術(shù)資料。
②組織所有施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)圖紙和技術(shù)資料，熟悉和掌握?qǐng)D紙要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及操作規(guī)程，使有關(guān)人員對(duì)本工程的質(zhì)量和工期要求有高度的重視。
③參加設(shè)計(jì)交底和圖紙會(huì)審，了解設(shè)計(jì)意圖，掌握施工要點(diǎn)。
④組織施工人員學(xué)習(xí)施工方案，合理安排組織施工，掌握施工中的重要環(huán)節(jié)，編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。
⑤各管理人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)合同文件，嚴(yán)格執(zhí)行合同條款。
⑥編制施工預(yù)算和施工進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖，提出主要和輔助材料、施工措施用料需用計(jì)劃、勞動(dòng)力計(jì)劃和機(jī)械進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃。
（2）工機(jī)具準(zhǔn)備
①根據(jù)機(jī)械進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，組織機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，準(zhǔn)備投入施工的機(jī)械、機(jī)具、工具運(yùn)出前應(yīng)進(jìn)行檢查、維修、保養(yǎng)，使其處于良好狀態(tài)。
②施工機(jī)具的技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)性能必須符合施工對(duì)象的需要。
③所有量具及實(shí)驗(yàn)儀表，在施工前必須按規(guī)定送有關(guān)部門(mén)校驗(yàn)合格。
3.2 變電設(shè)備的安裝與施工探討
（1） GIS的安裝調(diào)試
本工程110kV GIS配電裝置采用GIS SF6氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。主接線為單母線分段，配置成七個(gè)間隔：兩回進(jìn)線、兩回主變饋線、兩回電壓互感器及一個(gè)母線分段間隔組成。
吊裝用器具及吊點(diǎn)選擇應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。如吊裝元件中心不平衡，應(yīng)采用吊鏈來(lái)調(diào)節(jié)平衡后再起吊。制造廠已裝配好的各電器元件，在現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)不應(yīng)解體檢查；如需現(xiàn)場(chǎng)解體時(shí)，應(yīng)經(jīng)制造廠同意，并在廠方人員指導(dǎo)下進(jìn)行。按產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定，在充氣前對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行真空凈化處理。抽真空時(shí)，應(yīng)防止真空泵突然停止或因誤操作而引起倒灌事故；在使用麥?zhǔn)险婵沼?jì)測(cè)量真空度時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按操作程序并檢查水銀量是否符合要求，防止水銀進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)。應(yīng)專人負(fù)責(zé)，正確操作，并在管路一側(cè)加裝電磁逆止閥。GIS設(shè)備安裝完畢后，一定要檢查各部開(kāi)口銷開(kāi)開(kāi)，防止銷子脫落造成指示位置同實(shí)際位置不符。
（2）高壓電氣的安裝
安裝前必須要找正，如果絕緣子較高，防止中心偏移翻倒，絕緣子頂部用繩子將牽引繩與絕緣子捆成一體。
支柱絕緣子底座槽鋼與絕緣子連接統(tǒng)一找正（平），要求同一平面或垂直面上的支柱絕緣子，應(yīng)位于同一平面上；其中心線位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，母線直線段的支柱絕緣子的安裝中心線應(yīng)在同一直線上。滿足要求后，與預(yù)埋件焊接，同時(shí)焊上接地線，焊接時(shí)應(yīng)做好防護(hù)工作避免損傷瓷件，防腐采用刷兩遍樟丹漆，一遍灰調(diào)和漆。絕緣子串則掛到設(shè)定的位置上。
（3）配電盤(pán)、柜及二次接線的安裝
①盤(pán)、柜及盤(pán)、柜內(nèi)設(shè)備與各構(gòu)件間連接應(yīng)牢固。主控制盤(pán)、繼電保護(hù)盤(pán)和自動(dòng)裝置盤(pán)等不宜與基礎(chǔ)型鋼焊死。
②盤(pán)、柜單獨(dú)或成列安裝時(shí)，其垂直度、水平偏差以及盤(pán)、柜面偏差和盤(pán)、柜間接縫的允許偏差應(yīng)符合表的規(guī)定。
③盤(pán)、柜、臺(tái)、箱的接地應(yīng)牢固良好。裝有電器的可開(kāi)啟的門(mén)，應(yīng)以裸銅軟線與接地的金屬構(gòu)架可靠地連接。
④盤(pán)、柜內(nèi)的配線電流回路應(yīng)采用電壓不低于500V的銅芯絕緣導(dǎo)線，其截面不應(yīng)小于2.5mm2；其它回路截面不應(yīng)小于1.5mm2；對(duì)電子元件回路、弱電回路采用錫焊連接時(shí)，在滿足載流量和電壓降及有足夠機(jī)械強(qiáng)度的情況下，可采用不小于0.5mm2截面的絕緣導(dǎo)線。
結(jié)語(yǔ)
氧化鋁廠是生產(chǎn)鋁制品的重要場(chǎng)所，對(duì)于電能的需求量十分龐大，是真正的用電大戶，因此氧化鋁廠內(nèi)電氣設(shè)備，不論是設(shè)備的電壓等級(jí)，還是設(shè)備的安裝復(fù)雜程度，都可以與專業(yè)的變電所相提并論了，因此一般都需要專業(yè)的安裝人員進(jìn)行安裝。本論文針對(duì)氧化鋁廠內(nèi)的生產(chǎn)需求，對(duì)相關(guān)的變電設(shè)備的安裝進(jìn)了分析探討，并給出了安裝過(guò)程中需要注意的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于提高氧化鋁廠內(nèi)變電設(shè)備的安裝水平、加強(qiáng)對(duì)相關(guān)變電設(shè)備的管理有著較好的指導(dǎo)和借鑒意義，因此，本論文所探討的有關(guān)變電設(shè)備的安裝問(wèn)題，是值得推廣應(yīng)用的。當(dāng)然，本論文僅僅是針對(duì)氧化鋁廠的變電設(shè)備的安裝所進(jìn)行的探討，更多的變電設(shè)備的安裝技術(shù)問(wèn)題還有賴于廣大專業(yè)電氣安裝技術(shù)人員的共同探討，才能夠?qū)崿F(xiàn)變電設(shè)備的安全安裝施工。
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關(guān)鍵詞：ArcIMS，ArcXML，WebGIS，數(shù)據(jù)
如今WebGIS技術(shù)的關(guān)鍵在于解決在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸、顯示、表達(dá)、分析和提取等有關(guān)問(wèn)題，這也是當(dāng)前GIS研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題[1~3]。論文格式，WebGIS。地理數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)信息的概念有兩層含義：一是僅地理數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息；另一個(gè)是既元數(shù)據(jù)信息，也系統(tǒng)。
本文對(duì)基于ArcIMS平臺(tái)的WebGIS系統(tǒng)，在定制ArcIMS html viewer時(shí)，由于利用Author生的AXL文件地圖符號(hào)比較單一，而采用手動(dòng)編輯AXL文件對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展以達(dá)到實(shí)際地圖需要的技術(shù)進(jìn)行了研究。
1 ArcIMS及ArcXML簡(jiǎn)介
1.1 ArcIMS的結(jié)構(gòu)及工作原理
ArcIMS（ArcView Internet MapServer）是ESRI公司的產(chǎn)品，也是目前最受歡迎的WebGIS產(chǎn)品[4~6]。ArcIMS是一個(gè)基于Internet的GIS 應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件，它提供多方位的WebGIS解決策略，應(yīng)用了JavaApplet、Java Servlet、XML等技術(shù)，在功能和效率上也優(yōu)于其他同類產(chǎn)品[7、8]，尤其是在數(shù)據(jù)傳輸和瀏覽器端地圖操作等方面。
ArcIMS的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示：
圖1 ArcIMS 的體系結(jié)構(gòu)[6]
Fig.1 The system structure of ArcIMS
ArcIMS是在Java環(huán)境下運(yùn)行的Internet應(yīng)用程序，必須配有Web Server和JVM以及Servlet Engine。ArcIMS業(yè)務(wù)邏輯層包含了運(yùn)行Map Service所需的一些組件，這些組件包括ArcIMS Connecter、ApplicationServer和Spatial Server、Application Server和SpatialServer是ArcIMS兩種基本的后臺(tái)服務(wù)[9]，這兩種服務(wù)能存在于不同的服務(wù)器上。
1.2 ArcXML簡(jiǎn)介
ArcXML語(yǔ)言是專門(mén)用在ArcIMS中的一種XML語(yǔ)言[10]，它定義了MapService的內(nèi)容以及從客戶端發(fā)出的請(qǐng)求、ArcIMS響應(yīng)、各業(yè)務(wù)邏輯層和服務(wù)器之間的通信的內(nèi)容。
ArcXML文件是文本文件，以.axl結(jié)尾，可以編輯。這種文件用ArcXML語(yǔ)言記錄了地圖文件的地址和連接方法、圖層的狀態(tài)以及圖層的著色方案。通過(guò)在地圖配置文件中手工添加元素和元素的屬性，可以實(shí)現(xiàn)一些不能通過(guò)Author實(shí)現(xiàn)的功能，如更多的表現(xiàn)方法和標(biāo)注選項(xiàng)、數(shù)據(jù)源、表聯(lián)接以及其他的功能。
1.3 ArcXML結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法
所有的ArcXML語(yǔ)句由元素和屬性組成，這些元素和屬性以等級(jí)結(jié)構(gòu)組織在一起。論文格式，WebGIS。在這種等級(jí)結(jié)構(gòu)下，元素被分為父元素和子元素，子元素嵌在父元素的里面。多數(shù)元素都有一個(gè)或多個(gè)由名稱/值對(duì)組成的屬性，一些ArcXML元素要求必須指定一些屬性，如果在地圖配置文件里沒(méi)有指定元素的屬性，系統(tǒng)會(huì)使用缺省屬性。寫(xiě)元素和屬性時(shí)，必須嚴(yán)格遵守ArcXML語(yǔ)法，否則不能創(chuàng)建Mapservice。元素必須被大寫(xiě)，并像HTML一樣用小于（<）、大于（>）號(hào)封閉。屬性必須小寫(xiě)，屬性值必須用雙引號(hào)括起來(lái)，一次只能定義一個(gè)屬性值。
1.4 利用AXL文件進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)例
由于利用Author生的AXL文件地圖符號(hào)比較單一，不能滿足實(shí)際中需要，我們可以通過(guò)編輯AXL文件對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，以達(dá)到實(shí)際地圖需要。
比如說(shuō)通過(guò)Author生成的AXL文件里面，點(diǎn)狀圖形符號(hào)有簡(jiǎn)單的Circle、Square、Triangle、Cross、Star、Image等。通過(guò)Author產(chǎn)生AXL文件時(shí)，只能在顏色、大小等方面做些改動(dòng)，而我們通過(guò)直接編輯AXL文件，把幾種簡(jiǎn)單的符號(hào)疊加、邊框設(shè)置、透明度等方式以及用<TRUETYPEMARKERSYMBOL>標(biāo)簽來(lái)獲取ESRI或者Windows的其他Symbols來(lái)產(chǎn)生更多的表示各種要素的符號(hào)。在ArcXML中對(duì)點(diǎn)狀、線狀、面狀和文本等符號(hào)的組織和組合層次疊加效果采用Z軸疊加規(guī)則，即愈往后組織的層次在可視化中顯示在最上面。
1）點(diǎn)狀要素疊加
<LAYERtype="featureclass" name="stores" visible="true"id="5" maxscale="1:300000">
<DATASETname="stores" type="point"workspace="shp_ws-60"/>
<GROUPRENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<SIMPLEMARKERSYMBOLtransparency="0.6" outline="0,255,0"color="255,255,255" type="circle" width="10"/>
</SIMPLERENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<SIMPLEMARKERSYMBOLshadow="0,0,0" color="255,0,0" type="star"width="8" />
</SIMPLERENDERER>
</GROUPRENDERER>
</LAYER>
效果如圖2所示。
圖2 點(diǎn)狀要素疊加后效果
Fig.2 The effect figure after point element superposition
2）線狀要素疊加
<LAYERtype="featureclass" name="highways"visible="true" id="2">
<DATASETname="highways" type="line"workspace="shp_ws-60"/>
<GROUPRENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<SIMPLELINESYMBOL transparency="1.0" type="solid"width="8" captype="round" jointype="round"color="0,0,0" />
</SIMPLERENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<SIMPLELINESYMBOL transparency="1.0" type="solid"width="6" captype="round" jointype="round"color="255,0,0" />
</SIMPLERENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<SIMPLELINESYMBOLtransparency="1.0" type="solid" width="1"captype="round" jointype="round"color="255,255,255" />
…
…
</LAYER>
效果如圖3所示。論文格式，WebGIS。
圖3 線狀要素疊加后效果
Fig.3 The effect figure after linear element superposition
3）利用TrueTypeMaker標(biāo)記
點(diǎn)狀要素除了以上說(shuō)的方法外還可以用TRUETYPEMAKERSYMBOL元素從ESRI Business font以及WindowsSymbols font得到其他符號(hào)。如：
<LAYER type="featureclass" name="INDAPP"visible="true" id="5">
<DATASET name="INDAPP"type="point" workspace="shp_ws-0"/>
<GROUPRENDERER>
<SIMPLERENDERER>
<TRUETYPEMARKERSYMBOL font="ESRI SDS 1.95 1"fontstyle="regular" fontsize="15"fontcolor="0,255,0" glowing="255,255,255"character="76" />
</SIMPLERENDERER>…
…
</LAYER>
效果如圖4所示：
圖4 利用TrueTypefont的效果
Fig.4 The effect figure using TrueType font
以上的符號(hào)是通過(guò)編輯.axl文件，通過(guò)疊加、組合等方式生成的地理符號(hào)。另外由于ArcXML具有XML的特性， 用戶還可以根據(jù)實(shí)際的需求，自定義復(fù)合標(biāo)記，綜合和添加其功能。
2 具體實(shí)現(xiàn)
結(jié)合鄱陽(yáng)湖信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目研究，采用B/S結(jié)構(gòu)，對(duì)于服務(wù)器端的ArcIMS，客戶端選擇了HTMLViewer方案。通過(guò)HTML、JavaScript、XML及其他相關(guān)技術(shù)，對(duì)已有的功能進(jìn)行定制和擴(kuò)展。
客戶端采用IE6.0顯示結(jié)果和發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器端以IIS5.0作為Web服務(wù)器，ServletExec_ISAPI_50為Servlet引擎，由ArcIMS9.0、JSP、Java Bean協(xié)作完成客戶端的請(qǐng)求和訪問(wèn)數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源包括SQLServer2000中存儲(chǔ)的屬性數(shù)據(jù)和ArcInfo的SHP文件（空間數(shù)據(jù)）。
系統(tǒng)中的地圖配置文件是直接根據(jù)SHP文件通過(guò)ArcIMS里面的Author進(jìn)行配置的，因此對(duì)于很多水利行業(yè)的特殊符號(hào)比如說(shuō)泵站、涵閘、穿堤建筑物，電排站、自排站等都無(wú)法直接從Author里面找到相匹配的，因此我們就采用文中所提到的方法對(duì).axl文件進(jìn)行編輯，來(lái)生成相匹配的地理符號(hào)。論文格式，WebGIS。利用ArcIMS的Administrator工具建立ImagerServer類型的服務(wù)。論文格式，WebGIS。系統(tǒng)效果如圖5所示。
圖5 系統(tǒng)效果圖
Fig.5 The effect figure of the system
3 結(jié)束語(yǔ)
ArcXML是ESRI公司的WebGIS產(chǎn)品ArcIMS的主要交流語(yǔ)言，由于它是基于XML語(yǔ)言的，因此有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性、開(kāi)放性。同時(shí)綜合考慮到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)GIS網(wǎng)絡(luò)圖形軟件或多或少存在一些局限性，目前采用ArcXML通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)GIS圖形不失為一種較好的模式。采用基于XML的語(yǔ)言來(lái)解決GIS中網(wǎng)絡(luò)圖形問(wèn)題是一種非常理想的處理方法，還可以結(jié)合其他技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality）等和最優(yōu)化技術(shù)形成最終的網(wǎng)絡(luò)圖形解決方案。圖形的最終解決方案與WebGIS的發(fā)展有很大關(guān)系已經(jīng)成為WebGIS中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它將極大地推動(dòng)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施、國(guó)家空間數(shù)據(jù)設(shè)施、數(shù)字城市乃至數(shù)字地球戰(zhàn)略的實(shí)施。
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關(guān)鍵詞：GIS 數(shù)據(jù)庫(kù) 評(píng)價(jià) 活動(dòng)程度
0、引言
地裂作用所形成的地表裂縫是一種由內(nèi)、外營(yíng)力以及人類活動(dòng)等因素的作用引致發(fā)生的一種地面破裂現(xiàn)象。其成因常因作用因素相互間的復(fù)雜關(guān)系而存在爭(zhēng)議。隨著人類活動(dòng)的加強(qiáng)，地裂現(xiàn)象造成的損失和影響逐漸加大。特別是自1966年邢臺(tái)地震以后對(duì)地裂縫的調(diào)查和研究已大量增多。地裂縫已經(jīng)成為一種被人們重視的、具有普遍意義的、獨(dú)立的地質(zhì)災(zāi)害類別，也是常常受到社會(huì)廣泛關(guān)注的一個(gè)現(xiàn)象。GlS是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，用計(jì)算機(jī)對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)的提供多種空間和動(dòng)態(tài)地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來(lái)的軟件系統(tǒng)。將GIS引入到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中，主要是考慮到GIS的空間數(shù)據(jù)管理能力和其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析能力，將其作為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的分析工具，來(lái)加速危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的過(guò)程，提高危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的精度。
1、空間數(shù)據(jù)采集
空間數(shù)據(jù)采集是指將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測(cè)成果、航空像片、遙感圖像、文本資料等轉(zhuǎn)成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別處理的數(shù)字形式。數(shù)據(jù)采集可分為屬性數(shù)據(jù)采集和圖形數(shù)據(jù)采集。
屬性數(shù)據(jù)采集采用鍵盤(pán)錄入的方式，屬性數(shù)據(jù)刻畫(huà)了評(píng)價(jià)因素的特征狀態(tài)。例如地裂縫的延伸長(zhǎng)度、地裂縫的張開(kāi)寬度、地裂縫的深度、地裂縫的平面特征、地裂縫的剖面特征、地裂縫形成的時(shí)間、地質(zhì)標(biāo)志、地貌標(biāo)志等。
圖件數(shù)字化有兩種實(shí)現(xiàn)方式：(l)手扶跟蹤式數(shù)字化儀矢量化：采用數(shù)字化儀實(shí)現(xiàn).對(duì)于圖素反差不高，線條不清晰的圖件，可選用此方式.該方法人為誤差較大，故要求工作人員細(xì)致認(rèn)真，盡量降低人為誤差。(2)掃描儀柵格化圖件。掃描矢量化有全自動(dòng)式和人機(jī)交互半自動(dòng)式兩種，對(duì)于圖件中圖素單一，如只有線條的情況下，可選用全自動(dòng)式，但大多數(shù)情況選用人機(jī)交互半自動(dòng)式的矢量化方式。
基于GIS的地裂縫災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)利用ArcGISWorkstation、ArcMaP和MapGIS完
成數(shù)據(jù)的采集、編輯、校正之后，進(jìn)入在戶 ArcGIS平臺(tái)上二次開(kāi)發(fā)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。采集的矢量圖形數(shù)據(jù)以coverage格式或Eon格式輸出，這兩種格式均可被ArcMap接受，在數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)須通過(guò)ArcT00lbox進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換中的圖層數(shù)據(jù)、顏色、圖案信息在數(shù)據(jù)交換中可能丟失，需要時(shí)重建。
2、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)
（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的分層
數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建設(shè)在GIS空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理信息(如水系、居民地、鐵路等)、基礎(chǔ)地質(zhì)信息(如地層、斷裂帶、構(gòu)造分區(qū)等)、公路專題信息(如公路網(wǎng)等)、地裂縫專題信息(如地裂縫的延伸長(zhǎng)度、地裂縫的張開(kāi)寬度、地裂縫的深度、地裂縫的平剖面特征等)、與地裂縫有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害信息(如地震、活斷層、滑坡等)、遙感信息等等，每一類即為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
數(shù)據(jù)分層的基本原則主要有這幾個(gè)方面：①數(shù)據(jù)以要素為基本單位；②按需求將地質(zhì)災(zāi)害圖素內(nèi)容劃分成為若干個(gè)圖層；③相同邏輯內(nèi)容的空間信息一般放在同一圖層中；④圖層劃分要適應(yīng)GIS軟件功能特點(diǎn)，相同的圖層、圖元類型將擁有且只可能擁有相同的屬性表和屬性結(jié)構(gòu)。
（2）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
地裂縫數(shù)據(jù)庫(kù)采用了Arcinfo9.0的geodatabase，geodatabase是一個(gè)全新的空間數(shù)據(jù)模型，是建立在數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)之上的統(tǒng)一的、智能化空間數(shù)據(jù)庫(kù)。它是在新的一體化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)了geodatabase之前所有的空間數(shù)據(jù)模型都無(wú)法完成的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，即在一個(gè)公共模型框架下對(duì)GIS通常所處理和表達(dá)的地理空間特征進(jìn)行統(tǒng)一描述。同時(shí)，geodatabase是面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)模型，其地理空間特征的表達(dá)較之以往的模型更接近于我們對(duì)現(xiàn)實(shí)事物對(duì)象的認(rèn)識(shí)和表達(dá)。
3、建立地裂縫活動(dòng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃屬于空間評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)的范疇?？臻g評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)是以研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害群體的地質(zhì)環(huán)境條件為主要內(nèi)容，針對(duì)研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性的宏觀預(yù)測(cè)為主要目的。因此，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件和區(qū)域影響因素是危險(xiǎn)性區(qū)劃的基礎(chǔ)，它們包括如巖性、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)類型、水文地質(zhì)條件、降雨、人類工程活動(dòng)等因素，以及它們的組合規(guī)律，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響程度等。在查明這些基本因素和條件的前提下，進(jìn)而建立評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行定量評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。
通過(guò)大量的資料和野外的調(diào)查詳盡分析了地裂縫的各個(gè)致災(zāi)因子，利用GIS技術(shù)建立了地質(zhì)學(xué)意義上的專題層，建立了地裂縫活動(dòng)性的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)地裂縫進(jìn)行了災(zāi)害活動(dòng)性評(píng)價(jià)。影響地裂縫災(zāi)害的因素較多，如新構(gòu)造、地震活動(dòng)、地下水開(kāi)采、地層和地貌等，這些因素均具有空間分布特征。應(yīng)用GlS的空間分析、緩沖區(qū)分析和繪圖等功能，分別進(jìn)行構(gòu)造分區(qū)、繪制地下水位等值線、地層分區(qū)和地貌單元?jiǎng)澐值裙ぷ?，?duì)各致災(zāi)因子分別建立了專題層圖，并進(jìn)行量化處理，進(jìn)而計(jì)算地裂縫危險(xiǎn)性系數(shù)，進(jìn)行空間區(qū)域的地裂縫災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，以反映各分區(qū)地裂縫災(zāi)害的活動(dòng)程度。
4、結(jié)論與展望
基于GlS的地裂縫災(zāi)害預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)以GlS為技術(shù)支撐，采用arcGIs的arcobjeets組件技術(shù)，用模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)方法和層次分析技術(shù)構(gòu)建了評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型，建立了具有采集、管理、分析和輸出多種空間信息能力的軟件工作平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃兆榮.基于GIS的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究.福州大學(xué)碩士論文，2005
[2]沈芳.山區(qū)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的GIS系統(tǒng).成都理工大學(xué)博士畢
關(guān)鍵詞：水利信息化，遙感技術(shù)，全球定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)
0 背景
3S技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote sensing，簡(jiǎn)稱RS)、地理信息系統(tǒng)(Geographic InformationSystem，簡(jiǎn)稱GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem，簡(jiǎn)稱GPS)的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)，是現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展、資源合理規(guī)劃利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與防治等的重要技術(shù)手段，是地學(xué)研究走向定量化的科學(xué)方法之一，也是水利信息數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)之一。
水利建設(shè)及管理是一個(gè)信息密集型行業(yè)，一方面，水利部門(mén)要向社會(huì)提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水質(zhì)和水量信息、水資源信息和水利工程信息等；另一方面，水利部門(mén)也離不開(kāi)相關(guān)行業(yè)的信息支持，如氣象信息、地理環(huán)境信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息等。當(dāng)今世界信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)水利信息的采集、傳輸、處理、共享方式等都提出了更高的要求，傳統(tǒng)的信息采集技術(shù)在時(shí)間、空間、采集頻度和精度方面與水利建設(shè)各項(xiàng)工作的整體需求已不相適應(yīng)，質(zhì)和量?jī)煞矫嬉捕茧y以滿足水利信息化的要求，因此，水利建設(shè)及管理噩需借助3S技術(shù)提升水利建設(shè)及管理的效率及效益。
1 GPS技術(shù)及其應(yīng)用
1.1 GPS簡(jiǎn)介
GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）是美國(guó)從20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200 億美元于1994年全面建成的具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前，由于GPS 定位技術(shù)的不斷改進(jìn)和軟、硬件的不斷完善，傳統(tǒng)上以測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)正逐步被一次性確定三維坐標(biāo)的高效率、高精度、低費(fèi)用、易操作的GPS 技術(shù)所代替。同時(shí)隨著GPS 接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展和美國(guó)SA(Selective Availability)技術(shù)的解除，GPS技術(shù)在水利工程建設(shè)、導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測(cè)量等領(lǐng)域都有了更為廣泛的應(yīng)用。目前水利、鐵路、公路、橋梁及隧道等大型工程控制網(wǎng)的實(shí)施均采用了GPS 技術(shù)，時(shí)至今日，GPS定位技術(shù)已經(jīng)基本上淘汰了用常規(guī)測(cè)角、測(cè)距手段建立大地控制網(wǎng)的方法，其良好的精度、可觀的經(jīng)濟(jì)效益已為水利建設(shè)領(lǐng)域所公認(rèn)。
1.2 GPS的應(yīng)用
GPS技術(shù)在水利建設(shè)中的應(yīng)用范圍很廣，如GPS可應(yīng)用于航測(cè)外業(yè)控制測(cè)量、航攝飛行導(dǎo)航、機(jī)載GPS航測(cè)等航測(cè)成圖的各個(gè)階段，同時(shí)通過(guò)加密測(cè)試控制點(diǎn)，可應(yīng)用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(簡(jiǎn)稱RTK)測(cè)繪各種比例尺地形圖并用于水利工程的施工放樣。而與GPS導(dǎo)航和RTK技術(shù)相比，水利工程建設(shè)中應(yīng)用最多的是GPS靜態(tài)定位技術(shù)，GPS靜態(tài)定位技術(shù)廣泛應(yīng)用在精密水利工程測(cè)控網(wǎng)布設(shè)、城市、礦區(qū)和油田地面沉降監(jiān)測(cè)、水庫(kù)大壩變形監(jiān)測(cè)、同層建筑變形監(jiān)測(cè)、隧道貫通測(cè)量等方面，可實(shí)現(xiàn)各種水利工程設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。隨著我國(guó)A、B 級(jí)GPS 控制網(wǎng)的建立，水利部門(mén)基于這些GPS控制網(wǎng)提供的高精度平面和高程三維基準(zhǔn)進(jìn)行水利工程建設(shè)，將大大提高水利水電工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。
2 GIS技術(shù)及其應(yīng)用
2.1 GIS簡(jiǎn)介
GIS(GeographicalInformation System，地理信息系統(tǒng))是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣學(xué)科。從20 世紀(jì)60 年代至今只有短短的四十多年的時(shí)間，但已經(jīng)成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)，成為地學(xué)空間信息分析的基本手段與工具。GIS其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不光在于它的集地理數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前，GIS不僅發(fā)展成為一門(mén)較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門(mén)新興的產(chǎn)業(yè)，在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃、土地管理、區(qū)域開(kāi)發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，基于GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)外一體化測(cè)圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。論文格式。
2.2 GIS的應(yīng)用
GIS是水利信息存儲(chǔ)、管理、分析的有力工具，由于水利信息量大繁雜，既有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)又有歷史數(shù)據(jù)同時(shí)還包含環(huán)境數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)等等。存儲(chǔ)、管理這么龐雜的數(shù)據(jù)唯有地理信息系統(tǒng)能夠勝任，同時(shí)借助GIS還可進(jìn)行水利信息的可視化查詢與網(wǎng)上。如在防洪救災(zāi)的過(guò)程中，可利用GIS進(jìn)行防洪評(píng)估、洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析及城市防洪管理等等。而在水資源的管理方面，可利用GIS進(jìn)行水資源信息的空間與屬性雙向查詢、歷史數(shù)據(jù)管理和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)加載、水資源信息的時(shí)空統(tǒng)計(jì)、多種方式的可視化表達(dá)及各類信息的空間分布和動(dòng)態(tài)變化過(guò)程模擬、區(qū)域水資源的空間分析、主要用水戶的分布、區(qū)域水資源管理模式區(qū)劃等等，所有這些應(yīng)用都為合理利用及管理水資源提供了方便的途徑。當(dāng)然，GIS在水利建設(shè)的其他方面也有著廣泛的作用，如GIS在水環(huán)境及水土保持方面的應(yīng)用及水利工程建設(shè)及管理方面的應(yīng)用等等。
3 RS技術(shù)及其應(yīng)用
3.1 RS簡(jiǎn)介
RS(RemoteSensing，遙感)技術(shù)由于其具有大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，因而得到了快速的普及及應(yīng)用，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。目前，各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來(lái)獲取，為應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。一些大中城市已經(jīng)利用航空遙感進(jìn)行城市的綜合調(diào)查，并編制地質(zhì)、水文、植被、交通、污染、土地利用等專題地圖，獲取了大量社會(huì)與自然環(huán)境資料，為城市規(guī)劃建設(shè)及國(guó)土資源開(kāi)發(fā)利用提供了寶貴的信息資料。隨著遙感數(shù)據(jù)源向著高光譜分辨率和更高空間分辨率發(fā)展，加之遙感相關(guān)處理技術(shù)的日益成熟，結(jié)合GIS 和GPS，必將使RS 技術(shù)在工程等領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)一步普及和深化。
3.2 RS的應(yīng)用
隨著高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的日益豐富及普及，RS對(duì)水利建設(shè)及管理的影響和作用越來(lái)越大，目前RS在水利建設(shè)及管理方面的應(yīng)用主要分為以下幾個(gè)方面：洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)、水資源監(jiān)測(cè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)、旱情監(jiān)測(cè)、水土流失調(diào)查、河口、河道、湖泊和水庫(kù)泥沙淤積調(diào)查。
3.2.1洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。目前，我國(guó)各地、各部門(mén)已建成洪澇災(zāi)情預(yù)報(bào)系統(tǒng)（如黃河下游洪水預(yù)警信息系統(tǒng)），它們將在防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)中發(fā)揮重大作用。
3.2.2水資源監(jiān)測(cè)
水資源遙感監(jiān)測(cè)方面，在地表水體提取上，20世紀(jì)80年代用近紅外遙感圖像比較多，而在近10年來(lái)則更多地利用SAR圖像，提取河流、水庫(kù)、湖泊等地表水體。遙感結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)還可以尋找地下水，通過(guò)遙感圖像可查明與地貌、巖溶地貌、第四紀(jì)地質(zhì)和新構(gòu)造有密切聯(lián)系的水文地質(zhì)條件，結(jié)合物探結(jié)果，可較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)地下水資源。重視遙感資料的地質(zhì)和水文地質(zhì)分析是我國(guó)用遙感調(diào)查裂隙水準(zhǔn)確率較高的原因。此外，主動(dòng)微波遙感對(duì)地面有一定的穿透能力，可以發(fā)現(xiàn)地下古河網(wǎng)的蹤跡，尋找地下潛水層。另外，遙感對(duì)雪蓋范圍、雪的狀態(tài)以及雪蓋融雪程度的監(jiān)測(cè)十分有效。近年來(lái)，用SAR對(duì)雪蓋厚度的測(cè)定有了新進(jìn)展，從而對(duì)雪蓋水當(dāng)量的估算更加精確。論文格式。對(duì)1998年長(zhǎng)江大洪水的成功預(yù)測(cè)與1997年冬和1998年春用遙感手段對(duì)青藏高原積雪的監(jiān)測(cè)有密不可分的關(guān)系。融雪是我國(guó)西部地區(qū)水資源的重要組成部分，目前遙感是冰川、融雪水資源調(diào)查最為有效的手段。
3.2.3 水環(huán)境監(jiān)測(cè)
利用航空紅外掃描圖像可以確定熱電廠排水口外的水體升溫及其空間分布，利用SAR圖像或紅外掃描儀確定海面油污染的范圍和油膜的厚度，利用TM圖像確定水生物（藻類）、赤潮的范圍等等，都是在水環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用遙感技術(shù)的例子。在水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)方面，近幾年來(lái)，對(duì)構(gòu)成水的質(zhì)量的一些要素進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)的研究有了一定的進(jìn)步，這些要素包括渾濁度、總懸移質(zhì)泥沙含量、PH值、總含氮量等等。
3.2.4河口、河道、湖泊和水庫(kù)泥沙淤積調(diào)查
遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一是能夠監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化。幾十年前的遙感影像可以真實(shí)、具體、形象地反映當(dāng)時(shí)的下墊面情況。因此在河道、河口等的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中遙感是首選工具，河道與河口的泥沙淤積以及引起的相應(yīng)河勢(shì)變化對(duì)防洪、航運(yùn)等都至關(guān)重要。遙感在懸移質(zhì)泥沙分布和河勢(shì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)利用衛(wèi)星遙感信息監(jiān)測(cè)河道變化、預(yù)測(cè)河道發(fā)展趨勢(shì)，并應(yīng)用到水利規(guī)劃、航道開(kāi)發(fā)以及防災(zāi)減災(zāi)等方面，產(chǎn)生了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。尤其是近年來(lái)，開(kāi)展了大量的河口、河道、湖泊和水庫(kù)泥沙淤積遙感調(diào)查工作。
3.2.5 水土流失調(diào)查
近年來(lái)，隨著現(xiàn)代遙感技術(shù)的發(fā)展及其在水土保持領(lǐng)域的應(yīng)用，定量或定性與定量結(jié)合的侵蝕評(píng)價(jià)在區(qū)域監(jiān)測(cè)中得以實(shí)現(xiàn)，而地理信息系統(tǒng)技術(shù)又為較大范圍的空間分析提供了快速、準(zhǔn)確的技術(shù)手段，人們可以利用矢量和柵格兩種類型的空間數(shù)據(jù)分析侵蝕因子的屬性、數(shù)量值及其空間分布，進(jìn)而評(píng)價(jià)侵蝕的類型、程度以及不同類型、不同程度侵蝕的分布規(guī)律。這就在技術(shù)、方法乃至理論上深化了區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測(cè)的研究。論文格式。
4 結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前在水利應(yīng)用方面，3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外還處于起步階段，但是已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。目前，“3S集成技術(shù)”已經(jīng)在“全國(guó)江河洪水調(diào)度模擬系統(tǒng)”、“廣西防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)”、“廣西洪水預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)”、“天津城市防洪信息系統(tǒng)”、“天津引灤入港供水管道系統(tǒng)”及其他應(yīng)用系統(tǒng)中得到充分應(yīng)用。不可否認(rèn)的是，國(guó)內(nèi)GIS技術(shù)在水利方面的應(yīng)用起步相對(duì)較早，但大部分只局限于二維的電子地圖，并未形成一定發(fā)展模式，在實(shí)際應(yīng)用中也只起到防汛分析的功能。國(guó)外，在防汛方面作了相當(dāng)大的工作，并為此開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的GIS 系統(tǒng)以解決科學(xué)分析、輔助決策等功能。而GPS、RS在水利中應(yīng)用則相對(duì)較少。
“數(shù)字水利”是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而“數(shù)字水利”離不開(kāi)3S技術(shù)。隨著遙感、衛(wèi)星及雷達(dá)等技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可提供了多元化的更豐富和更準(zhǔn)確的信息，如防汛抗旱信息。衛(wèi)星和雷達(dá)信息的引進(jìn)不僅彌補(bǔ)了地面觀測(cè)信息的不足，而且提高了信息的準(zhǔn)確度和可靠性。GIS 的應(yīng)用，推進(jìn)了“數(shù)字化流域”，從而使流域的規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、管理全面實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化，而GPS技術(shù)在水利的監(jiān)測(cè)應(yīng)用方面可提供精確、可靠、及時(shí)的信息。因此3S技術(shù)是“數(shù)字水利”的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
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論文關(guān)鍵詞：3S技術(shù)，城市規(guī)劃，城市管理
13S技術(shù)及各部分功能簡(jiǎn)介
3S技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote sensing，RS)、地理信息系統(tǒng)(Geography information system，GIS}和全球定位系統(tǒng)(Global positioning system，GPS)的有機(jī)集成，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)【1】。
2 3S技術(shù)在城市規(guī)劃中的綜合利用
在城市規(guī)劃領(lǐng)域，GIS 技術(shù)已被用于城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)、工程選址等工作，以及城市管理的規(guī)劃控制、輔助決策等工作。
2.1 GIS在城市規(guī)劃中的利用
GIS功能強(qiáng)大，在城市空間數(shù)據(jù)的輸入
編輯、空間數(shù)據(jù)處理、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、表面分析、流域分析、3D分析方面，幫助規(guī)劃人員解決城市規(guī)劃中所遇到的綜合和具體問(wèn)題。
在城市建設(shè)過(guò)程中，地形數(shù)據(jù)是建設(shè)實(shí)施不可或缺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，在地形數(shù)據(jù)完備的情況下，最關(guān)鍵的工作則是對(duì)收集掌握的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。運(yùn)用GIS技術(shù)地面數(shù)字高程及坡度坡向分析模型，可以生成三維立體地面景觀，生動(dòng)形象地模擬出現(xiàn)實(shí)世界的城市地表起伏現(xiàn)狀城市管理，從而根據(jù)建設(shè)實(shí)施的要求，利用DEM數(shù)據(jù)估算建筑工程中需要挖填的土石方量，對(duì)實(shí)施工程的費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算，從而對(duì)基地進(jìn)行合理改造以節(jié)省工程成本。
城市的市政工程設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施規(guī)劃是城市規(guī)劃的重要內(nèi)容，GIS的運(yùn)用可以為工程選址、交通線路配置、地下各種管道配置等提供更為定量的分析，為規(guī)劃工作提供更為科學(xué)的依據(jù)。例如，GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)，在交通網(wǎng)上的兩點(diǎn)之間分析出最短路線及其長(zhǎng)度和相關(guān)的具體信息，也可以比較分析各種管道的配置方案，確定最佳的地下管道布局方案。同時(shí)，GIS技術(shù)不僅能在規(guī)劃工作前期為規(guī)劃提供分析功能，而且能在規(guī)劃實(shí)施之后，對(duì)規(guī)劃成果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)分析，從而為規(guī)劃提供改進(jìn)和修整依據(jù)。例如，城市交通的發(fā)展常常落后于城市化的發(fā)展速度，導(dǎo)致城市交通擁擠和不合理，利用GIS技術(shù)可以對(duì)城市的交通現(xiàn)狀進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析功能對(duì)交通的可達(dá)性進(jìn)行分析，從而為交通的改造工程提供指導(dǎo)。
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，許多非城市用地劃撥為城市用地，GIS可以在城市規(guī)劃改造、道路擴(kuò)建、管道埋設(shè)等領(lǐng)域得到充分應(yīng)用，如可以運(yùn)用GIS定距離空間搜索功能和鄰域分析功能對(duì)道路的擴(kuò)建工程提供指導(dǎo)，在道路的擴(kuò)建過(guò)程中，可以基于道路的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行領(lǐng)域分析，得出需要進(jìn)行擴(kuò)建的區(qū)域，提取區(qū)域內(nèi)拆遷的居民住房和商店等的信息，對(duì)拆遷的補(bǔ)償費(fèi)用作出預(yù)算等。利用定距離空間搜索功能，可以對(duì)多種道路改線方案作出分析和評(píng)價(jià)比較，計(jì)算速度快，可以節(jié)省城市規(guī)劃的費(fèi)用。
GIS的發(fā)展是基于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的，同時(shí)GIS解決了地圖數(shù)據(jù)的存貯和可視化的矛盾，解決了大容量數(shù)據(jù)與高速查詢之間的矛盾城市管理，大大提高了地圖分析的靈活性，縮短了地圖更新的周期，擴(kuò)大了地圖的應(yīng)用范圍及研究領(lǐng)域【2】。利用GIS的可視化表現(xiàn)功能可以高效地在專題圖上標(biāo)明各類用地界線、工廠、道路、商場(chǎng)、管道、建筑物、公交站點(diǎn)、綠化用地的分布位置，并區(qū)分和顯示出保留的和規(guī)劃的部分。對(duì)于工程設(shè)施的綜合圖而言，GIS可以方便的標(biāo)明各項(xiàng)管道的分布位置、標(biāo)高、坡度、各個(gè)管道在空間的相互關(guān)系。
2.2 GPS在城市規(guī)劃中的利用
城市規(guī)劃的前期工作大都是基于城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集工作是城市規(guī)劃過(guò)程中不可或缺的cssci期刊目錄。傳統(tǒng)的測(cè)量工作耗費(fèi)的人力大，工作周期較長(zhǎng)，使城市規(guī)劃工作的效率無(wú)法大幅提高。GPS的精確定位功能已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到數(shù)據(jù)收集工作中，它能方便、快捷、精確地定點(diǎn)測(cè)量高程數(shù)據(jù)，是城市規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要來(lái)源。
GPS導(dǎo)航功能已經(jīng)被普遍運(yùn)用到飛機(jī)、汽車、船只的日常運(yùn)作中，提供了全新的導(dǎo)航和調(diào)度管理服務(wù)。如GPS在城市交通管理中的作用可以體現(xiàn)在對(duì)汽車行進(jìn)進(jìn)行正確指導(dǎo)等方面，對(duì)交通進(jìn)行合理的疏導(dǎo)，提供實(shí)時(shí)路況信息，減少城市堵車現(xiàn)象，在城市交通管理和社會(huì)治安管理工作中發(fā)揮重要作用。GPS技術(shù)也為醫(yī)療、公安、保險(xiǎn)、銀行等各類業(yè)務(wù)車輛提供了監(jiān)控、調(diào)度和安全管理手段，因而有助于加強(qiáng)城市交通管理和社會(huì)治安管理工作。
2.3 RS在城市規(guī)劃中的利用
RS技術(shù)用光譜掃描儀或紅外掃描儀對(duì)地球表面的地物光譜或溫度特征進(jìn)行記錄，通過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)或圖像處理分析地表特征[3]。RS信息作為原始數(shù)據(jù)，通過(guò)RS技術(shù)獲得的航空影像和各種分辨率的衛(wèi)星圖像可以快速、準(zhǔn)確、及時(shí)、真實(shí)地提供城市規(guī)劃方面的大量信息。城市規(guī)劃工作者可以對(duì)獲得的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀和解譯，從而快速提取城市的基本布局，了解城市建成區(qū)內(nèi)各項(xiàng)建筑設(shè)施如工廠、學(xué)校、居民住房、商場(chǎng)以及水域、廣場(chǎng)、公園、公共綠地的分布現(xiàn)狀，這有利于提高城市規(guī)劃工作的效率和水平，同時(shí)還可以利用遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果檢查規(guī)劃的實(shí)施狀況，快速找出非法建設(shè)用地。
遙感技術(shù)在對(duì)城市環(huán)境的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，遙感監(jiān)測(cè)的區(qū)域面積大，獲取環(huán)境信息快速準(zhǔn)確。例如利用被動(dòng)式遙感，根據(jù)不同水質(zhì)在遙感圖像上顯示的亮度差別，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)陸地淡水和海水的污染情況，提取污染范圍，所獲得的環(huán)境動(dòng)態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)GIS的快速處理和分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境的變化城市管理，便于采取相關(guān)措施控制環(huán)境污染，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作?？罩械臍庀笮l(wèi)星可以在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)觀察同一地區(qū)，為城市建設(shè)者提供實(shí)時(shí)的天氣信息，指導(dǎo)工程的實(shí)施工作。
我國(guó)是自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，如地震、洪水、干旱等對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)造成重大的損失。今年年初的西南大旱給西南五省廣大地區(qū)的人民造成了巨大的損失，通過(guò)主動(dòng)式遙感可以及時(shí)調(diào)整監(jiān)測(cè)區(qū)域，第一時(shí)間獲取受災(zāi)地區(qū)的具體情況，對(duì)抗災(zāi)救災(zāi)工作提供決策指導(dǎo)，最大可能地減少損失。我國(guó)青海玉樹(shù)縣的地震給當(dāng)?shù)卦斐闪司薮蟮娜藛T和經(jīng)濟(jì)損失，在無(wú)法通過(guò)人員直接掌握受災(zāi)面積和受災(zāi)程度的時(shí)候，通過(guò)及時(shí)的航空遙感影像可以快速提取出受災(zāi)地區(qū)的真實(shí)情況，為抗震救災(zāi)工作提供必要的指導(dǎo)，及時(shí)開(kāi)展救援工作。
3 結(jié)語(yǔ)
3S技術(shù)在城市規(guī)劃工作中的應(yīng)用前景十分廣闊，幾乎可以應(yīng)用到城市規(guī)劃與管理的每一環(huán)節(jié)中，對(duì)提高規(guī)劃管理的質(zhì)量、效率來(lái)說(shuō)，作用是明顯的。如果將3S技術(shù)更為緊密地聯(lián)合起來(lái)處理規(guī)劃具體問(wèn)題將有力地推動(dòng)規(guī)劃的嚴(yán)密性，決策的科學(xué)性，規(guī)劃的合理性和管理的高質(zhì)量、高效率，3S技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)極大地推動(dòng)信息社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；水文水資源；應(yīng)用；現(xiàn)狀
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
地理信息系統(tǒng)是一種以處理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)，而地質(zhì)信息的特點(diǎn)決定了使用GIS技術(shù)的優(yōu)越性，從而使該項(xiàng)技術(shù)在水資源領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)在水文水資源中的綜合應(yīng)用，也使得水文水資源研究工作逐漸走向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。
一、地理信息系統(tǒng)技術(shù)
GIS是地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）的簡(jiǎn)稱，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)對(duì)地球表層空間的地理信息進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算及分析來(lái)輔助科研的系統(tǒng)。
GIS的主要構(gòu)成核心是處理空間數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)，這是它作為地理科學(xué)研究工具的關(guān)鍵所在，該子系統(tǒng)分要分為兩部分，空間數(shù)據(jù)分析及處理。數(shù)據(jù)主要來(lái)自遙感圖像、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等。GIS主要功能有四個(gè)方面：一是對(duì)具有典型的空間性和動(dòng)態(tài)性的數(shù)據(jù)信息的采集、分析管理和輸出；二是對(duì)區(qū)域空間分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，尤其是在地學(xué)模型的應(yīng)用方面更具備優(yōu)勢(shì)；三是借助計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以及遙感技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，提高數(shù)據(jù)信息的可靠性，從而為決策提供參考依據(jù)。當(dāng)前GIS技術(shù)正不斷地向著集成化和智能化的方向發(fā)展，相信在未來(lái)能夠?yàn)樗Y源及水文的研究提供更有效的信息和資料。
圖1地理信息系統(tǒng)技術(shù)組成
二、GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀主要包括5個(gè)方面:GIS技術(shù)在地下水資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用、GIS技術(shù)在水質(zhì)模型中的應(yīng)用、GIS技術(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用、GIS在水利工程方面的應(yīng)用和GIS在地表水與地下水的聯(lián)合研究中的應(yīng)用。
（一）GIS技術(shù)在地下水資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
地下水問(wèn)題具有明顯的時(shí)空維，地下水模擬強(qiáng)調(diào)地下水在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)情況。GIS應(yīng)用在地下水模擬中，可用來(lái)獲取、操作、顯示與地下水模型有關(guān)的空間數(shù)據(jù)和預(yù)期的成果，使模型進(jìn)一步細(xì)化，從而深入認(rèn)識(shí)地下水在含水層中的賦存、運(yùn)動(dòng)情況，為合理開(kāi)采、保護(hù)地下水提供基礎(chǔ)。
（二）GIS技術(shù)在水質(zhì)模型中的應(yīng)用
GIS能夠通過(guò)各種數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將多源的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理。水質(zhì)預(yù)測(cè)模型建立之初所需的大量相關(guān)的地形、水、土壤、氣候以及經(jīng)濟(jì)、人口等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以通過(guò)建立GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的空間特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)管理。
蔣海琴等結(jié)合江蘇省環(huán)保信息系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)WebGIS與一維水質(zhì)模型集成的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了討論，闡明了模型計(jì)算中評(píng)價(jià)河段截取、空間離散及空間數(shù)據(jù)重采樣的方法和過(guò)程，對(duì)實(shí)現(xiàn)水環(huán)境模型的跨平臺(tái)操作和數(shù)據(jù)信息共享做出了嘗試。
羅畏以基于投影尋蹤的水質(zhì)評(píng)價(jià)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)分析和評(píng)價(jià)，以太湖為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，根據(jù)2000年該區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做了實(shí)例分析，驗(yàn)證了新理論和方法的可行性。
（三）GIS技術(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用
我國(guó)是一個(gè)地理?xiàng)l件復(fù)雜、自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家。每年因洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重。近年來(lái)，我國(guó)的防洪工作逐步實(shí)現(xiàn)了從“以洪水為敵”的控制洪水向體現(xiàn)水資源特性的洪水管理轉(zhuǎn)變。新技術(shù)在防洪減災(zāi)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，GIS新技術(shù)與傳統(tǒng)的防洪減災(zāi)技術(shù)的相結(jié)合，使水利防汛工作邁向了新的紀(jì)元。
（四）GIS在水利工程方面的應(yīng)用
在水利工程應(yīng)用中，GIS強(qiáng)大的空間分析功能和圖形顯示功能為工程設(shè)計(jì)和研究成果的可視化表達(dá)提供了有力的現(xiàn)代化手段。
通過(guò)GIS可以將施工過(guò)程通過(guò)圖像的方式動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)，而GIS先進(jìn)的空間分析功能可以為水利施工過(guò)程提供便利的分析工具，通過(guò)數(shù)字地形模擬，可以用離散分布的平面點(diǎn)來(lái)模擬連續(xù)分布的地形，進(jìn)而進(jìn)行坡度坡向分析、斷面圖分析等，從此實(shí)現(xiàn)水利工程信息的科學(xué)、高效的管理。
此外，GIS的可視化表達(dá)功能可以對(duì)每一施工過(guò)程進(jìn)行模擬和全程監(jiān)測(cè)，為設(shè)計(jì)人員提供直觀形象的信息支持，為決策者提供精確、科學(xué)的可視化分析手段，為優(yōu)化施工過(guò)程提供技術(shù)支持。
（五）GIS在地表水與地下水的聯(lián)合研究中的應(yīng)用
流域是由分水線所包圍的河流集水區(qū)，在地域上具有明確邊界的區(qū)域。流域地表水和地下水的統(tǒng)一調(diào)度和科學(xué)管理一直是水資源領(lǐng)域一個(gè)重要的實(shí)際問(wèn)題，GIS的引入為這一問(wèn)題的解決提供了有效的手段。
Maidment等(1993年)的研究成果表明:水文模型空間要素主要是由分水嶺、排水渠道、湖泊和三角洲構(gòu)成，并且水流狀況也由這些要素所規(guī)定，而在地下水模擬、資源評(píng)價(jià)與管理工作中，這些地表水方面的高質(zhì)量研究成果是非常寶貴和必不可少的，GIS為區(qū)域地表水與地下水的聯(lián)合研究提供了高層次的綜合環(huán)境和工作平臺(tái)。
Maidment應(yīng)用GIS做了比利時(shí)Voer流域的降水和徑流相關(guān)情況的空間分析，為該流域的地表水與地下水的聯(lián)合調(diào)度與管理提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。
當(dāng)前GIS技術(shù)已逐步應(yīng)用到了水文水資源領(lǐng)域的各個(gè)方面。除上述幾個(gè)方面外，GIS技術(shù)還在水資源管理、水污染控制規(guī)劃、旱情分析預(yù)測(cè)、庫(kù)區(qū)地質(zhì)分析、水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估等多方面得到了成功的應(yīng)用。
三、水文水資源領(lǐng)域GIS應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
（一）GIS應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)完善
在實(shí)際的情況下，一般GIS的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)大多是分開(kāi)進(jìn)行的，各部門(mén)是要根據(jù)具體的生產(chǎn)以及需要而獨(dú)立開(kāi)發(fā)的。所以我國(guó)缺乏完整的技術(shù)規(guī)范體系和設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)平臺(tái)的多樣化以及數(shù)據(jù)格式的繁瑣已經(jīng)給我國(guó)的地理信息共享機(jī)制造成了較多的阻礙。雖然國(guó)內(nèi)部分地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)行業(yè)規(guī)范的相關(guān)工作已經(jīng)展開(kāi)，但是仍然存在缺乏國(guó)家層面的一致規(guī)范的問(wèn)題。因此應(yīng)加強(qiáng)GIS應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)完善。
（二）水資源及水文地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)更加完善
水資源及水文地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)作為GIS系統(tǒng)的關(guān)鍵，對(duì)于決策起到基礎(chǔ)的作用，所以必須在保證提高GIS應(yīng)用越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)、越來(lái)越規(guī)范的條件上積極進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，特別是對(duì)于具有水資源及水文領(lǐng)域特色的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如雨情和水情數(shù)據(jù)庫(kù)以及水旱災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)等等。除此之外，數(shù)據(jù)庫(kù)中必須要有大量的流域內(nèi)關(guān)于自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的基本數(shù)據(jù)，而且要保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)采集能夠具體并準(zhǔn)確，且能夠及時(shí)進(jìn)行更新。
（三）GIS與水資源及水文專業(yè)模型能夠充分融合
在目前我國(guó)的一些水資源及水文方面的模型中，雖然GIS大多數(shù)都具備關(guān)于水資源及水文信息的詳細(xì)具體的數(shù)據(jù)，且具有存儲(chǔ)、管理和輸人輸出功能，但是其核心主要還是僅限于數(shù)據(jù)方面，缺乏表達(dá)水文地理空間、水文現(xiàn)象空間分析的能力，缺乏有效支持決策的能力，特別是在基于GIS、RS的分布式水文模型方面表現(xiàn)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們必須要結(jié)合當(dāng)前的各類計(jì)算方法，利用各類軟件逐漸過(guò)渡到以柵格為計(jì)算空間單元的分布式模型，能夠充分利用GIS所具有的空間數(shù)據(jù)管理功能，從而實(shí)現(xiàn)水資源及水文的專業(yè)模型與GIS的緊密結(jié)合，這要作為我們的研究重點(diǎn)。
（四）軟件向多維發(fā)展
目前社會(huì)上開(kāi)發(fā)的GIS軟件，多數(shù)都不具備真三維的分析的功能，在幾何建模和分析方面都不能滿足水文水資源時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的要求，如比較成熟的GRASS、SGM、IVM等系統(tǒng)，功能也明顯不足。因此，急需開(kāi)發(fā)一些具有三維甚至四維功能的GIS水文水資源空間分析軟件。
隨著水文水資源管理發(fā)展的要求及以計(jì)算機(jī)與空間技術(shù)的進(jìn)步，GIS將從二維走向多維，從獨(dú)立走向兼容與集成。
（五）完善基于GIS的灌區(qū)的地下水資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)
灌區(qū)不同于一個(gè)完整的流域或行政區(qū)域，它是有可靠水源(地表水、地下水)和引、輸、配水渠道和相應(yīng)排水溝道的灌溉面積，是人類水事活動(dòng)的產(chǎn)物。灌區(qū)地下水的循環(huán)不僅受自然因素的影響，而且還主要與地表水灌溉及地下水開(kāi)采活動(dòng)密切相關(guān)，因此，研發(fā)基于GIS的灌區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)也非常必要。
結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前，隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，在水資源科研以及管理中應(yīng)用GIS是一件非常具有前景的工作。但是如何建立一種綜合性資源信息系統(tǒng)是我們目前面臨的困難。但不管怎樣，使用GIS能夠促進(jìn)水資源利用和管理領(lǐng)域的發(fā)展，因此我們必須要認(rèn)識(shí)到水資源科學(xué)以及地理信息系統(tǒng)的發(fā)展變化的概念，技術(shù)的進(jìn)步以及變化的社會(huì)需求必定使其含義也會(huì)發(fā)生深刻的變化。
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關(guān)鍵詞：高師院校 GIS 教學(xué)
中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-02
在現(xiàn)代，反映綜合國(guó)力的顯著標(biāo)志之一就是該國(guó)的IT教育和科普水平。地理信息科學(xué)是信息技術(shù)的典型代表，是數(shù)字化的集中表現(xiàn)。1998年，教育部新頒布了高等教育目錄。其中，在地理學(xué)和測(cè)量學(xué)這兩個(gè)一級(jí)學(xué)科目錄中，新設(shè)立地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)、地圖制圖與地理信息系統(tǒng)兩個(gè)本科專業(yè)，以期培養(yǎng)地理信息系統(tǒng)理論和工程應(yīng)用人才。由于地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和普及，地理學(xué)科下其他專業(yè)，如地理科學(xué)專業(yè)，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)都開(kāi)設(shè)了地理信息系統(tǒng)課程。它是新型強(qiáng)有力的地學(xué)研究工具，這對(duì)所有教學(xué)層次是十分必要的。在全球信息浪潮的推動(dòng)下，2012年，教育部對(duì)1998年專業(yè)目錄再次完善，把地理學(xué)中的地理信息系統(tǒng)專業(yè)更名為地理信息科學(xué)，由此可見(jiàn)對(duì)地理信息系統(tǒng)教學(xué)的重要程度。以人為本加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)教育，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，是地方高師院校教學(xué)改革的重要課題。文章從多方面闡述地理信息系統(tǒng)課程的特征，分析了高師院校地理信息系統(tǒng)教學(xué)的存在問(wèn)題并提出了發(fā)展對(duì)策。
1 地理信息系統(tǒng)課程特征
1.1 多學(xué)科交叉集成，知識(shí)廣泛
地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）于20世紀(jì)60年代興起，是一門(mén)年輕卻異?；钴S的學(xué)科。它是地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)等之間的交叉學(xué)科[1]，已經(jīng)滲透到各領(lǐng)域、各部門(mén)和各行業(yè)。GIS是數(shù)字地球的基礎(chǔ)，是3S（GIS、RS、GPS）或5S（GIS、RS、GPS、ES、DPS）集成技術(shù)的核心，時(shí)刻影響和改變者人們的生產(chǎn)、生活、工作和思維方式。未來(lái)凡是與地理信息空間有關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人們生存、生活的98% 領(lǐng)域都將會(huì)應(yīng)用到GIS技術(shù)。2007年，我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億。據(jù)“中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)”預(yù)測(cè)，到2015年，我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到5000億。
1.2 理論與技術(shù)應(yīng)用并重
地理信息系統(tǒng)既是一門(mén)理論學(xué)科，又是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)型學(xué)科，全面反映“概念―原理―方法―操作―應(yīng)用”五位一體的特征。學(xué)習(xí)GIS和學(xué)習(xí)游泳的道理相同，既要掌握理論知識(shí)，又要培養(yǎng)動(dòng)手能力。理論與實(shí)踐兩面都要硬。沒(méi)有實(shí)踐的理論是紙上談兵，沒(méi)有理論的實(shí)踐是瞎子摸象。教學(xué)中要注重理論的講授，同時(shí)要加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
1.3 空間抽象和空間分析
空間分析的強(qiáng)大功能是GIS區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是GIS成熟發(fā)展與地理信息系科學(xué)發(fā)展的標(biāo)志。空間實(shí)體的表達(dá)相對(duì)抽象，不易理解，可以借助PPT或一些實(shí)物，使之直觀化、形象化，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
1.4 更新快
GIS是地理學(xué)的第三代語(yǔ)言。發(fā)展了近50年的地理信息系統(tǒng)有著巨大的變化。從最初的GIS萌芽到現(xiàn)在的COMGIS、WEBGIS、VRGIS、時(shí)態(tài)GIS等，GIS正朝著一個(gè)可運(yùn)行的、分布式的、開(kāi)放的、網(wǎng)絡(luò)化的全球GIS發(fā)展。GIS必將發(fā)展成為集社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)于一體的全球性、綜合性巨型軟科學(xué)。
2 高師院校GIS教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
2.1 學(xué)時(shí)較少，興趣不濃
地方高師院校開(kāi)設(shè)的地理信息系統(tǒng)課程一般只有50學(xué)時(shí)左右，其中包括了理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)。這對(duì)于非GIS專業(yè)的教學(xué)來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在我國(guó)，中學(xué)階段對(duì)GIS的基礎(chǔ)教育普及率不高。地理在高中階段被分在文科類，地理科學(xué)專業(yè)和資環(huán)專業(yè)招生計(jì)劃也受到影響，過(guò)多地招收了文科學(xué)生。盡管進(jìn)行了高數(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和等級(jí)考試的學(xué)習(xí)，但數(shù)理基礎(chǔ)薄弱，計(jì)算機(jī)知識(shí)缺乏，導(dǎo)致對(duì)GIS課程學(xué)習(xí)很吃力，并且興趣不濃。
2.2 重理論輕實(shí)踐
GIS實(shí)踐性強(qiáng)，教學(xué)中需要安排大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)。但是由于高師院校地理科學(xué)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)用于實(shí)踐教學(xué)的軟硬件設(shè)備配備不齊，并缺少必要的空間數(shù)據(jù)，只能偏重于理論教學(xué)，在動(dòng)手能力培養(yǎng)上達(dá)不到要求[2]，教師難講，學(xué)生難學(xué)，使實(shí)踐教學(xué)無(wú)法深入，得不到鞏固，阻礙了GIS教育發(fā)展。
2.3 師資力量薄弱
建立一支高素質(zhì)教師隊(duì)伍是教育改革的根本。地方高師院校中從事GIS教學(xué)的教師大都是從地理科學(xué)專業(yè)轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的。鹽城師范學(xué)院不只有一位教地理信息系統(tǒng)課程的教師，但僅有一位地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)的教師，這不能滿足GIS課程教學(xué)的需要，會(huì)影響GIS人才的培養(yǎng)。
3 GIS有效教學(xué)途徑探討
3.1 從大環(huán)境著手，創(chuàng)造有利條件服務(wù)教學(xué)
3.1.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，加強(qiáng)對(duì)GIS的重視
國(guó)家新頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》加入了“地理信息技術(shù)應(yīng)用”教育模塊，該標(biāo)準(zhǔn)提出了對(duì)GIS的教學(xué)要求。因此在高師院校地理科學(xué)專業(yè)納入并重視GIS教育相當(dāng)重要。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)與GIS更是息息相關(guān)。學(xué)校應(yīng)從師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)科研等方面加以長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮與準(zhǔn)備，應(yīng)積極申辦地理信息系統(tǒng)專業(yè)。
3.1.2 加強(qiáng)GIS軟硬件設(shè)施建設(shè)
地理信息系統(tǒng)包括四大要素：地理空間數(shù)據(jù)和信息、硬件、軟件和人員。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格大幅度降低，許多師范院校的地理系有自己的機(jī)房，只要再添加些設(shè)備，如大型掃描儀、數(shù)字化儀和大型繪圖儀等[3]。再購(gòu)買(mǎi)安裝相應(yīng)的地理信息軟件，如ERSI公司的ARCGIS，國(guó)內(nèi)超圖公司的SuperMap、中地公司的MAPGIS等，就可以把普通的機(jī)房變?yōu)镚IS實(shí)驗(yàn)室。除此之外，還需要購(gòu)買(mǎi)地理數(shù)據(jù)和信息。當(dāng)然，GIS教學(xué)軟硬件離不開(kāi)不菲資金的支撐。地方高師院?？梢圆扇≤浖九c高校共建實(shí)驗(yàn)室，即校企合作的方式以較小的成本獲取正版軟件。
3.1.3 師資隊(duì)伍的建設(shè)
根據(jù)地方高師院校GIS課程培養(yǎng)的目標(biāo)和要求，提高教師的GIS教學(xué)水平，可以通過(guò)派送教師進(jìn)行GIS專業(yè)深造或引進(jìn)GIS專業(yè)的高層次人才。
3.2 教學(xué)注重GIS特色
3.2.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐是硬道理，只有實(shí)踐才能出技術(shù)和人才。師范學(xué)校若忽視，難于適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的大潮。為了確保教學(xué)效果，開(kāi)課時(shí)間的選擇很重要，最好安排在大三年級(jí)開(kāi)設(shè)。這個(gè)時(shí)間段學(xué)生已經(jīng)具備了高數(shù)、計(jì)算機(jī)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、遙感的基礎(chǔ)，已經(jīng)掌握了一些學(xué)習(xí)方法，能接受地相對(duì)容易些，并且有充足的課余時(shí)間來(lái)實(shí)踐。在講授GIS基本理論的同時(shí)必須輔以必要的同步實(shí)驗(yàn)，例如地圖數(shù)字化、創(chuàng)建專題地圖、空間查詢與檢索、地圖版面設(shè)計(jì)等。
3.2.2 強(qiáng)調(diào)與專業(yè)或?qū)I(yè)方向相結(jié)合，適當(dāng)調(diào)整內(nèi)容
教師在教學(xué)中不僅要傳道、授業(yè)，還要解惑。這要求GIS教育要本著解決實(shí)際問(wèn)題原則。教師應(yīng)抓住GIS社會(huì)化的契機(jī)，在第一堂課上，對(duì)緒論的講解尤為重要，不能照本宣科，講解GIS課程的學(xué)科前沿以及與實(shí)際生活息息相關(guān)的方面。地理科學(xué)專業(yè)，利用GIS軟件制作地圖、數(shù)字化地圖等。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)，強(qiáng)調(diào)空間分析，如城市規(guī)劃及管理、園林管理、房地產(chǎn)管理、城市管網(wǎng)、城市交通、土地管理和地籍管理等。采用案例教學(xué)，做到有的放矢，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3.2.3 改進(jìn)考核方式
考試不是目的，而是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的手段之一。教學(xué)中應(yīng)積極倡導(dǎo)學(xué)生參與式學(xué)習(xí)，結(jié)合課堂討論與交流心得體會(huì)，拓寬學(xué)生視野，鞏固教學(xué)成果。在考試中，加大軟件操作題的比例和相關(guān)應(yīng)用題。積極引導(dǎo)學(xué)生脫離死記硬背，期末考前“抱佛腳”的換習(xí)慣，嘗試口試答辯、軟件操作方式的考試，提高學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性，與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才接軌。考試內(nèi)容不能局限于教材，不能劃范圍定重點(diǎn)，從而破壞高師院校的學(xué)風(fēng)和校風(fēng)建設(shè)。
3.3 學(xué)生利用共享資源主觀能動(dòng)地學(xué)習(xí)
21世紀(jì)需要的是人才，教學(xué)要揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，激發(fā)學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性。要積極配合國(guó)家的教育體制改革，勇于探討專業(yè)教學(xué)的新理念、新模式和新方法，因材施教，因人而異，因勢(shì)利導(dǎo)，有意識(shí)、有重點(diǎn)的培養(yǎng)創(chuàng)新能力[4]。
同時(shí)，可以組建由學(xué)生自由協(xié)作和自主學(xué)習(xí)的應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)小組和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并制定專業(yè)教師擔(dān)任輔導(dǎo)，鼓勵(lì)和祖師學(xué)生積極參加ESRI、SuperMap等全國(guó)GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)大賽、挑戰(zhàn)杯、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生科研項(xiàng)目、社會(huì)實(shí)踐、科技文化展等，加強(qiáng)不同學(xué)科、專業(yè)的交叉。
只有讓學(xué)生親手操作、親身實(shí)踐，他們才能對(duì)GIS有更深刻的認(rèn)識(shí)和技能上的更快提高。同學(xué)們要多寫(xiě)些GIS方面的小論文或畢業(yè)論文，體現(xiàn)新思路。一些專業(yè)的網(wǎng)站論壇，國(guó)內(nèi)外高校的精品課程上，都可以下載關(guān)于GIS學(xué)習(xí)資料。
4 結(jié)語(yǔ)
地理信息科學(xué)（Geographic Information Science，GIS）是依靠地理信息軟件（Geographic Information Software）支撐的地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System），最終要為人類提供地理信息服務(wù)（Geographic Information Service）。地理系信息系統(tǒng)已經(jīng)成為IT領(lǐng)域中產(chǎn)值最高的信息技術(shù)
之一。
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