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[關(guān)鍵詞]信息;網(wǎng)絡(luò)服務(wù);關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號(hào):P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)18-0378-01
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷發(fā)展進(jìn)步,三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)近年來得到了廣泛的應(yīng)用,受到各個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)可。和二維地理信息系統(tǒng)相比,三維地理信息系統(tǒng)能夠幫助人們更加準(zhǔn)確、真實(shí)的認(rèn)識(shí)我們的客觀世界,并從根本上解決重復(fù)建設(shè)以及開發(fā)成本問題,縮短開發(fā)周期。
一、 三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的理論研究
從三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的表面上看,則是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,將全新的技術(shù)運(yùn)用在地理信息領(lǐng)域中,而究其本質(zhì),則是將地理空間認(rèn)知科學(xué)與現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)工具進(jìn)行融合的全新演變歷程下的產(chǎn)物。
1、地理空間認(rèn)知方式的演進(jìn)
所謂的認(rèn)知指的是借助感知活動(dòng)的開展,實(shí)現(xiàn)對(duì)外部信息的獲取與轉(zhuǎn)化,進(jìn)行演變成心理特征并形成相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,在此基礎(chǔ)上,借助對(duì)這些知識(shí)的運(yùn)用來指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)。在地理空間認(rèn)知方面的研究,目前可分為兩類,即所謂的where與what,相關(guān)學(xué)科間所展現(xiàn)出的關(guān)系。而在地理空間認(rèn)知的演進(jìn)上,相應(yīng)概念信息的傳遞可借助語言、文字以及圖形等方式進(jìn)行傳遞,同時(shí)也可以借助真實(shí)亦或是抽象的環(huán)境,通過對(duì)比分析來實(shí)現(xiàn)對(duì)地理空間的理解與相應(yīng)地理現(xiàn)象的掌握。
2、認(rèn)知抽象模型
針對(duì)現(xiàn)有的地理空間抽象模型進(jìn)行分析.主要有如下三種:①OpenGIS。其為九層抽象模型,在實(shí)際開發(fā)OpenGIS的過程中,其核心目的在于能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)GIS間的充分共享,因此在搭建這一認(rèn)知抽象模型的過程中,需要確保其具備高度的開放性,并能夠得到行業(yè)的普遍認(rèn)可。②ISO/TC211,基于這一認(rèn)知抽象模型下,其展現(xiàn)出了層次化特點(diǎn),在搭建的過程中,是在明確地理空間論域的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)概念模式的建立,基于人們認(rèn)知特點(diǎn)與計(jì)算機(jī)解釋處理之需下,實(shí)現(xiàn)這一模型的打造。在此過程中,則是從現(xiàn)實(shí)空間進(jìn)行概念的籌劃,以此來搭建出相應(yīng)的模型。③GIS抽象層次模型。這一模型共分為三個(gè)層次,其目的在于將GIS的抽象過程進(jìn)行簡單且清晰的描述。概念模式也就是地理空間認(rèn)知模型,基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下,其則隸屬于抽象的最高層次,而邏輯數(shù)據(jù)模型是地理數(shù)據(jù)的邏輯表示結(jié)構(gòu),隸屬于中間層,是借助對(duì)概念的轉(zhuǎn)化而得到的,對(duì)于用戶而言,則能夠借助GIS來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中地理空間的觀看。
3、模型特征分析
在這一認(rèn)知模型中,相應(yīng)認(rèn)知操作占據(jù)著主體地位,該認(rèn)知抽象模型所呈現(xiàn)出的特征可從兩方面進(jìn)行闡述:①基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)下。相應(yīng)認(rèn)知行為需要首先需遵循一般的認(rèn)知特征,同時(shí)也具備著自身的獨(dú)特性,具體而言為一致性、同步性、綜合性、相互性以及靈活性,而在認(rèn)知內(nèi)容的交互共享上,具備了交互性、多元性以及協(xié)作性特征。同時(shí),相應(yīng)的認(rèn)識(shí)活動(dòng)中心逐漸偏移向用戶。②三維地理信息特征。事實(shí)上,二三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的認(rèn)知抽象模型與認(rèn)知過程極為相似,但在認(rèn)征為:認(rèn)知模擬程度高、數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出海量化與多元化的特點(diǎn),同時(shí)可視化計(jì)算相對(duì)較為復(fù)雜。
二、 關(guān)鍵技術(shù)
1、系統(tǒng)架構(gòu)
為推動(dòng)GIS應(yīng)用的互操作性,由OGC、ISO/TCZll兩個(gè)組織制定了有關(guān)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范使GIS開發(fā)人員按照這些規(guī)范實(shí)施的GIS應(yīng)用都具有良好的互操作性。多年以來,OGC和150雖然都是為實(shí)現(xiàn)相同的目標(biāo),但卻一直獨(dú)立開展研究目前這種狀況發(fā)生了變化,兩家組織為制定共同的解決方案開始合作,兩個(gè)組織在制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中,極力倡導(dǎo)將大量的GIS應(yīng)用服務(wù)劃分成不同的功能模塊,這些模塊之間通過標(biāo)準(zhǔn)的接口進(jìn)行交互。這就要求必須具有一個(gè)非常靈活的GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu),以便適應(yīng)不同的功能實(shí)現(xiàn)環(huán)境。根據(jù)OGC和150的建議,GIS應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)中至少應(yīng)該包括各類規(guī)范。這個(gè)規(guī)范實(shí)現(xiàn)通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的開始,最為重要的一點(diǎn)是,這些規(guī)范的制定始終將GIS應(yīng)用的互操作性作為指導(dǎo)原則。這為全面建立通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)奠定了很好的基礎(chǔ)。
2、Webserivce在系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用
Web Sevrice是一種可以接收從Internet或者Intranet上的其他系統(tǒng)中傳遞過來的請(qǐng)求,輕量級(jí)的獨(dú)立的通訊技術(shù)〕是:通過SOAP在web上提供的軟件服務(wù),使用WSDI文件進(jìn)行說明,并通過UDDI進(jìn)行注冊(cè)。WebSerivce的主要目標(biāo)是跨平臺(tái)的可互操作性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),完全基于XM(L可擴(kuò)展標(biāo)記語言)、XSD(XMLSCheran)等獨(dú)立于平臺(tái)、獨(dú)立于軟件供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn),是創(chuàng)建可互操作的、分布式應(yīng)用程序的新平臺(tái)。因此使用它有許多優(yōu)點(diǎn),在系統(tǒng)建設(shè)中,為彌補(bǔ)三維平臺(tái)空間分析功能薄弱的缺點(diǎn),該系統(tǒng)在服務(wù)器端構(gòu)建了基于AcrGIS的二維GIS服務(wù),提供周邊查詢,空間數(shù)據(jù)編輯,數(shù)據(jù)人庫等功能,這些服務(wù)對(duì)于用戶是透明的,計(jì)算的結(jié)果在三維平臺(tái)上進(jìn)行展示。前面提到的WFS服務(wù)也一種web seivrce。其在允許重用代碼的同時(shí),可以重用代碼背后的數(shù)據(jù)。使用Web Sevrice,只需要直接調(diào)用遠(yuǎn)端的Web Sevrice就可以實(shí)現(xiàn)所需的功能要求,為用戶提供一個(gè)統(tǒng)一的、友好的界面。
三、 結(jié)束語
三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)以地理信息數(shù)據(jù)為支撐,實(shí)現(xiàn)三維可視化技術(shù),應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)三維組件,構(gòu)建真三維地理信息公共平臺(tái),為實(shí)現(xiàn)對(duì)三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的搭建與運(yùn)用提供了理論參考基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃海峰,夏斌,趙寶林,趙冠偉.一種通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的分析與應(yīng)用[J].地球信息科學(xué),2010(6).
關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng);研究意義;發(fā)展歷程;應(yīng)用歷程;優(yōu)越性;未來發(fā)展趨勢
一、引言
1.1研究目的與意義
地理信息系統(tǒng)它的功能不斷地得到拓展,它的優(yōu)越性也越來越強(qiáng)大。地理信息系統(tǒng)能夠提供一種全面的信息,也就是說地理信息系統(tǒng)不僅能夠提供空間位置特點(diǎn)的信息,而且能夠提高具有空間實(shí)體特點(diǎn)的信息。這兩種特性,使得利用地理信息系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)和信息更加的全面和準(zhǔn)確。隨著地理信息系統(tǒng)不斷的得到發(fā)展和完善,其應(yīng)用范圍也得到越來越大的擴(kuò)展。地理信息系統(tǒng)不僅可以用在電力領(lǐng)域,而且也可以用在對(duì)地質(zhì)的勘測上,對(duì)地理環(huán)境的維護(hù)有很大的幫助,同時(shí),在利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山進(jìn)行勘測已經(jīng)取得了很大的成功。在對(duì)礦山的一系列的開發(fā)工作時(shí),其開發(fā)工程中主要用到的信息,一方面是要了解礦山的詳細(xì)情況,另一方面對(duì)礦山周圍的情況進(jìn)行了解也非常的有必要。而要更加全面、準(zhǔn)確的收集這些所需要的信息就需要理由地理信息系統(tǒng),特別是利用地理信息系統(tǒng)的空間信息的收集特點(diǎn),來對(duì)礦山進(jìn)行全面的了解情況。同時(shí),地理信息系統(tǒng)能夠?qū)κ占降那闆r進(jìn)行自主的存儲(chǔ)和相關(guān)的管理工作。這樣就省去了大量的人力、物力和財(cái)力,降低了成本,提高了效率。地理信息系統(tǒng)是一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)具有很多數(shù)據(jù)庫的特征,這些技術(shù)在整個(gè)的地理信息系統(tǒng)中占了很重要的地位,這些強(qiáng)大的功能使得地理信息系統(tǒng)更加的先進(jìn)和成熟,也在礦山的勘測工程中得到了很好的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)的優(yōu)越性就是在很大程度上比其他的信息系統(tǒng)功能更加的全面和完整,能夠很快的判斷出礦山的相對(duì)位置,并且能夠在此基礎(chǔ)上,對(duì)地理信息系統(tǒng)手機(jī)到的信息進(jìn)行存儲(chǔ),整理加工和分析。
地理信息系統(tǒng)的優(yōu)越性和應(yīng)用的廣泛性,使得地理信息系統(tǒng)的發(fā)展速度越來越快。其中,地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用,不僅在很大程度上保證了其提供相關(guān)信息的全面性和準(zhǔn)確性,而且在礦上應(yīng)用中管理工作中也發(fā)揮了很大的作用。具有很強(qiáng)的應(yīng)用性,相比較其它的信息系統(tǒng)更加具有優(yōu)勢。另一方面,因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)的先進(jìn)性以及管理方面的優(yōu)越性,使得地理信息系統(tǒng)在礦上中的應(yīng)用節(jié)省了大量的人力,物力和財(cái)力,大大降低了其成本。
1.2地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程
隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,以及科技水平的不斷進(jìn)步,數(shù)字化已經(jīng)成為了這個(gè)時(shí)代一個(gè)顯著的特征。同時(shí),數(shù)字化的發(fā)展速度不僅在進(jìn)一步的加快,而且數(shù)字化的應(yīng)用范圍非常的廣泛?,F(xiàn)在一些數(shù)字化產(chǎn)品不斷地走入的人們的日常生活中,不斷給人們的日常生活帶來方便快捷和豐富多彩。地理信息系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),其應(yīng)用非常的廣泛,可以說在社會(huì)上很多的應(yīng)用都有應(yīng)用,比如數(shù)字化電網(wǎng)領(lǐng)域以及企業(yè)的信息系統(tǒng)中都有較為重要的應(yīng)用,除了數(shù)字化的特征,就像上面提到的地理信息系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)庫中的特征。
其實(shí),地理信息系統(tǒng)還經(jīng)歷了一系列漫長的發(fā)展,才形成如今比較成熟的地理信息系統(tǒng)。早在十八世紀(jì),最早的勘測技術(shù)是應(yīng)用在對(duì)一些地形的勘測上的,這時(shí)的勘測技術(shù)是比較簡單的,但是缺乏準(zhǔn)確性,其相關(guān)的勘測工程需要花費(fèi)大量的人力和物力。這些被繪制于平面上的圖形,僅僅是現(xiàn)代勘測技術(shù)的開端和雛形。真正意義上的現(xiàn)代勘測技術(shù)是在二十世紀(jì)出現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)已經(jīng)初步的實(shí)現(xiàn)了用一些專業(yè)的設(shè)備和儀器進(jìn)行相關(guān)的勘測工作。其中,最為突出的是圖片分層的技術(shù),這種分層技術(shù)盡管在現(xiàn)在看來非常的粗糙,但是在當(dāng)時(shí)已經(jīng)非常的先進(jìn),一直到現(xiàn)在其分層的特征都一直被保留下來,并形成了以后勘測技術(shù)一個(gè)明顯的特征。一直到了二十世紀(jì)六十年代,地理信息系統(tǒng)才誕生,并開始了迅速的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)其被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,得益于計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上,地理信息系統(tǒng)才得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善。地理信息系統(tǒng)因?yàn)槭窃谟?jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,所以就擁有了計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的一些特征,比如對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的收集、整理以及分析等。其應(yīng)用的范圍也得到了很快的擴(kuò)展,比如在電力領(lǐng)域,地形勘測,農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域,礦業(yè)以及相關(guān)的土地利用狀況等都取得了很好的成果。
1.3地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
上面已經(jīng)提到地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,所以會(huì)有著計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的一些應(yīng)用和特征。同時(shí),地理信息系統(tǒng)也有其自身的一些應(yīng)用和特征,地理信息系統(tǒng)經(jīng)過一系列的研究,發(fā)展和完善,這就使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用更加的廣泛。在其計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的一些應(yīng)用下,數(shù)據(jù)庫可以發(fā)揮其應(yīng)用,并把相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集,加工和處理。地理信息系統(tǒng)在很大程度上可以滿足人們的大部分需求,地理信息系統(tǒng)的輸出主要可以分為兩種,一種是信息類,一種是圖形類,圖形類可以進(jìn)一步的分為地圖和圖形。這使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用更加的廣泛,其應(yīng)用已經(jīng)在國內(nèi)外得到成功的運(yùn)用。
地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要是開發(fā)的相關(guān)軟件,地理信息系統(tǒng)的相關(guān)軟件其應(yīng)用范圍非常的廣泛。其主要的方向,一種是對(duì)收集的信息進(jìn)行加工和處理,另一種是對(duì)用戶的個(gè)性化服務(wù),根據(jù)用戶的需求來開發(fā)出個(gè)性化的地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)已經(jīng)深深的融入到了社會(huì)的諸多領(lǐng)域,主要是各方面的管理工作,城市的規(guī)劃工作,以及石油和天然氣的管理和軍事等等,并在這些領(lǐng)域做出了非常大的貢獻(xiàn),進(jìn)一步的促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展和完善。經(jīng)過近些年來的發(fā)展和應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)得到了很大的擴(kuò)展。地理信息系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用是對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用方面,主要針對(duì)的是地理的空間數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)就是在一定程度上改善和完善其原有數(shù)據(jù)管理形式,以便于更加方便快捷準(zhǔn)確的對(duì)需要的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行管理,能夠快捷準(zhǔn)確的搜索到用戶需要的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。盡管地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的管理有如此之大的優(yōu)勢,但是,在其應(yīng)用中還是存在一定的短板。地理信息系統(tǒng)使得管理工作更加的方便快捷,井井有條,在一定程度上加快了現(xiàn)代化管理的進(jìn)程和腳步。把地理信息系統(tǒng)進(jìn)一步的應(yīng)用到對(duì)城市的相關(guān)管理中,能夠有效的對(duì)城市進(jìn)行管理,對(duì)城市的管理能夠使得城市的管理形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),對(duì)城市中的一些管理難題能夠進(jìn)行有效的管理,提高了管理的效率。地理信息系統(tǒng)還可以應(yīng)用在預(yù)測中,在預(yù)測的過程中能夠進(jìn)行科學(xué)合理的分析和預(yù)測。這樣看來,地理信息系統(tǒng)不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行科學(xué)合理的收集、管理和分析,而且能夠進(jìn)一步的把地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在對(duì)事物的預(yù)測上,通過對(duì)其進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),并得到最后的評(píng)價(jià)結(jié)果,或是能夠預(yù)測事物的發(fā)展過程和結(jié)果等。這對(duì)人們決策有很大的幫助,一般人們面對(duì)多重決策方案時(shí),當(dāng)不知道如何決策,對(duì)方案有太多不確定性時(shí),地理信息系統(tǒng)的預(yù)測功能就變得非常的實(shí)用。對(duì)待選的方案逐一進(jìn)行相關(guān)的預(yù)測,然后對(duì)比預(yù)測過程和預(yù)測結(jié)果,對(duì)待選的方案進(jìn)行篩選,這樣的決策能夠在很大程度上避免決策者的主觀性,極大的提高了決策的正確性。在現(xiàn)實(shí)生活中這種地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用非常的廣泛,比如在一些礦產(chǎn)的應(yīng)用,利用其預(yù)測的手段可以提高作業(yè)的安全性。同樣,在對(duì)土壤和環(huán)境的保護(hù)中,也應(yīng)用到了地理信息系統(tǒng)的預(yù)測功能。通過分析各種用地所占的面積,來分析環(huán)境所面對(duì)的一些問題或威脅,盡可能早的發(fā)現(xiàn)以便采取一些合理的措施進(jìn)行解決。
二、淺談地理信息系統(tǒng)
2.1淺談地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它對(duì)地理數(shù)據(jù)的空間分析技術(shù)非常的先進(jìn),由于這一功能使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用不斷的拓展。地理信息系統(tǒng)一個(gè)非常重要的特征是數(shù)字化特征,在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都有較廣泛的應(yīng)用,特別是在一些比較重要的規(guī)劃和管理工作中,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行合理的規(guī)劃和管理,有利于規(guī)劃的科學(xué)性和管理的合理性。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)步,計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了很大程度上的發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)以及個(gè)人移動(dòng)通信的出現(xiàn)使得地理信息系統(tǒng)也在發(fā)生著變化。地理信息系統(tǒng)的先進(jìn)性體現(xiàn)在其功能特別的全面,地理信息系統(tǒng)作為一個(gè)信息系統(tǒng),所以它有收集信息,整理信息,存儲(chǔ)信息,分析信息,檢索信息以及相關(guān)的管理工作,其作業(yè)對(duì)象主要針對(duì)于地理表面和空間地理信息等,另外地理信息系統(tǒng)其表現(xiàn)形式主要是以圖像的形式,同時(shí),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的加入其相關(guān)的數(shù)據(jù)管理功能。這樣的先進(jìn)之處在利用地理信息系統(tǒng)對(duì)地理空間進(jìn)行作業(yè)時(shí),不僅能夠快速準(zhǔn)確的確定搜集對(duì)象的地理位置,而且會(huì)在此基礎(chǔ)上收集到關(guān)于該地理位置的其他相關(guān)信息,這些信息都是采用直接呈現(xiàn)的形式,即對(duì)該地理位置進(jìn)行相關(guān)的搜索時(shí),相關(guān)的信息就會(huì)同時(shí)顯現(xiàn)出來。
地理信息系統(tǒng)中也有數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫是對(duì)各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集和存儲(chǔ),但是,地理信息系統(tǒng)又不同與普通的數(shù)據(jù)庫,其收集,整理,存儲(chǔ),分析的數(shù)據(jù)和信息不僅可以是空間上的,同時(shí)也可以是非空間的信息。在此基礎(chǔ)上,地理信息系統(tǒng)還有一定的管理功能,即對(duì)收集到的數(shù)據(jù)和信息做好相應(yīng)的管理工作。地理信息系統(tǒng)其系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是整個(gè)的系統(tǒng)非常好維護(hù),如果系統(tǒng)的一部分需要做有關(guān)的改動(dòng),那么只需要該改的相應(yīng)的系統(tǒng)部分即可,而不用對(duì)整個(gè)的系統(tǒng)作變動(dòng),這在很大程度上便捷了地理信息系統(tǒng)的維修和維護(hù)工作。地理信息系統(tǒng)與普通的管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫有很大的不同,我們可以把數(shù)據(jù)庫看做是收集和處理數(shù)據(jù)和信息的相對(duì)靜態(tài)的信息系統(tǒng),那么,地理信息系統(tǒng)就是一個(gè)更加具有動(dòng)態(tài)性的信息系統(tǒng),更加的科學(xué),更加的合理和完善。
關(guān)于地理信息系統(tǒng)其優(yōu)越性有很多,其應(yīng)用也越來越廣泛,現(xiàn)在人們還在努力的進(jìn)一步拓展地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,把地理信息系統(tǒng)這種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)推廣到更多的領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中可以應(yīng)用在我國的政府部門,比如城市的規(guī)劃工作,市政工程的管理工作。還可以應(yīng)用在企業(yè)中,比如企業(yè)的決策,營銷的策略等。另外在其他一些公共事業(yè)上也有很大的應(yīng)用,比如醫(yī)療管理工作,通信事業(yè),金融業(yè),環(huán)境的保護(hù)工作以及公共教育等方面。同時(shí),我們可以堅(jiān)信地理信息系統(tǒng)其功能還將進(jìn)一步的被發(fā)展和完善,其應(yīng)用還將進(jìn)一步的被推廣。
2.2地理信息系統(tǒng)的特征
地理信息系統(tǒng)是從計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,比計(jì)算機(jī)技術(shù)更加的全面,更加的先進(jìn),也更加的成熟。同時(shí),還具有其數(shù)據(jù)庫的管理功能,地理信息系統(tǒng)是一種包羅以前的信息系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,又有其獨(dú)特的更能和特點(diǎn),這些特點(diǎn)都使得地理信息系統(tǒng)更加的具有優(yōu)勢,應(yīng)用也越來越廣泛。但是,在某些方面,因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)具有一些與其他信息系統(tǒng)類似的特征或應(yīng)用,而容易使人們對(duì)這些不同的信息系統(tǒng)產(chǎn)生混淆。下面我們來具體闡述地理信息系統(tǒng)具有哪些特征。
第一,地理信息系統(tǒng)具有公共的地理定位的功能。這個(gè)功能是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),其他的功能都是以這個(gè)功能的有效展開來進(jìn)一步實(shí)施的。地理信息系統(tǒng)其定位主要是針對(duì)地理表面的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行的,但是同時(shí)也可以對(duì)非空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的管理工作。上面已經(jīng)提到地理信息系統(tǒng)其基本功能是與其他的功能一起展開的,并能夠同時(shí)顯示出來,是連接在一起的。這樣既簡化了相關(guān)的操作,而且能夠給人們提供更加詳細(xì)的信息。
第二,地理信息系統(tǒng)具有對(duì)信息的收集,存儲(chǔ),分析和管理的功能。因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的,所以,地理信息系統(tǒng)也具備了數(shù)據(jù)庫的特征和功能。數(shù)據(jù)庫的功能是對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行相關(guān)的收集,存儲(chǔ),整理,加工,分析和管理等等。所以,地理信息系統(tǒng)也具有這幾種功能,但是地理信息系統(tǒng)其針對(duì)的對(duì)象主要是地理的空間信息。
第三,地理信息系統(tǒng)其先進(jìn)之處就是基于各種的分析模型,比較有科學(xué)根據(jù)。在此基礎(chǔ)上又在很大程度上加強(qiáng)的其分析的功能,另外地理信息系統(tǒng)的預(yù)測功能是其他的信息系統(tǒng)所不能比擬的。地理信息系統(tǒng)其超強(qiáng)的分析功能是其預(yù)測功能的基礎(chǔ),只有在正確和全面的分析基礎(chǔ)上,才能正確而且準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測是決策的一種重要的手段,能夠預(yù)測其發(fā)展的趨勢和過程,并能夠進(jìn)一步的預(yù)測結(jié)果。這在一定程度上能夠確保決策的合理性,正確性以及科學(xué)性。
第四,地理信息系統(tǒng)其主要的應(yīng)用就是收集相關(guān)的地理信息,根據(jù)收集到的這些相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行進(jìn)一步的整理,分析和管理等工作。另一方面是對(duì)其的進(jìn)行進(jìn)一步的預(yù)測功能,其預(yù)測功能也是在對(duì)相關(guān)信息分析的基礎(chǔ)上的。其中,地理信息系統(tǒng)的預(yù)測功能是其他的信息系統(tǒng)所不具備的,這也是地理信息系統(tǒng)最大的優(yōu)勢。
三、地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用
上面已經(jīng)提到地理信息系統(tǒng)其功能非常的強(qiáng)大,與其他的信息系統(tǒng)相比具有較大的優(yōu)越性,同時(shí),地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用也非常的廣泛。地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的應(yīng)用,其在實(shí)際生活中的應(yīng)用具有很高的實(shí)用性。地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用非常的多。在地理信息系統(tǒng)對(duì)某一礦山進(jìn)行相關(guān)的作業(yè)時(shí),除了要收集關(guān)于這座礦山的相關(guān)信息外,還要收集這座礦山周圍巖體的一些基本情況,其收集的數(shù)據(jù)和信息主要是了解礦山和周圍巖體的地質(zhì)方面的情況。在了解關(guān)于地質(zhì)狀況時(shí)應(yīng)該著重的了解以下幾個(gè)方面:第一要了解礦山及周圍巖體的巖性,第二要了解礦山及周圍巖體的地下水情況,第三要了解礦山及周圍巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。不僅要對(duì)礦山和周圍的巖體進(jìn)行信息的采集,而且要進(jìn)一步的結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行分析,這樣才能進(jìn)一步的找出在設(shè)計(jì)圖中存在的一些問題,避免在施工中一些問題的發(fā)生,這在很大程度上提高了施工的安全性。在地理信息系統(tǒng)中,除了具有其他的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的主要功能外,它的對(duì)于圖形方面的功能特別的突出,同時(shí),地理信息系統(tǒng)還具有超強(qiáng)的信息分析的功能。所以,地理信息系統(tǒng)是集大成的一種信息系統(tǒng),既具備了其他信息系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),也具備了數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)勢。地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用總的來說有以下幾個(gè)方面:
第一,地理信息系統(tǒng)可以對(duì)礦山作業(yè)中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入。礦山的開采是一個(gè)比較大的工程,其施工又具有很多的安全方面的問題。所以,在對(duì)礦山和周圍的巖體進(jìn)行相關(guān)的信息采集時(shí),需要采集大量的數(shù)據(jù)和信息。比如需要采集鉆孔數(shù)據(jù),采樣數(shù)據(jù)等,在礦山開采的過程中需要對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行正確無誤的輸入,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)這些必須的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行相關(guān)的輸入工作,能夠有效的提高輸入的準(zhǔn)確性。
第二,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山的藏礦量進(jìn)行估計(jì)。對(duì)礦山的礦藏進(jìn)行估計(jì)也是地理信息系統(tǒng)一個(gè)非常重要的應(yīng)用。知道一座礦山的礦藏,不僅可以大致的了解這座礦是否有開采的價(jià)值,而且在確定這一問題后還可以進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)工作,對(duì)采礦的工作作詳細(xì)的計(jì)劃,以及在采礦的過程中需要注意的相關(guān)問題和相關(guān)的管理問題。這些在礦山的開采中都必須解決的問題,通過地理信息系統(tǒng)都可以得到很好的解決。另外,礦山的開采過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,是不斷變化著的。這就需要對(duì)礦山的一些信息不停地進(jìn)行相關(guān)的收集,分析和處理。其中,對(duì)礦藏的估計(jì)也要分階段進(jìn)行,通常對(duì)礦藏的估計(jì)都是在不同層次和不同空間進(jìn)行的。和人工計(jì)算礦藏的方法比較,利用地理信息系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性,不僅在很大程度上提高了礦藏估計(jì)的準(zhǔn)確性,避免了一些人為的錯(cuò)誤和誤差,而且還節(jié)省了大量的人力,物力和財(cái)力。另一方面,地理信息系統(tǒng)是以圖形為輸出形式,這種輸出形式更加的直觀和形象。
第三,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山的相關(guān)資源進(jìn)行管理。礦山相關(guān)資源的管理工作的基礎(chǔ),同時(shí)也是重點(diǎn)就是礦藏相關(guān)的管理和品位的管理工作。采用地理信息系統(tǒng)這種最為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的管理,能夠盡可能的實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化的計(jì)算,并且根據(jù)開采的不同階段和變化,采用動(dòng)態(tài)化管理方式,對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行處理和分析工作,這樣在能夠在很大程度上了解礦山的礦藏,并根據(jù)相關(guān)的信息和分析結(jié)果,可以時(shí)刻對(duì)礦山的各種資源狀況有一個(gè)清楚的了解,從而能夠?qū)ο嚓P(guān)的資源進(jìn)行更好的管理和利用。
在對(duì)礦山的開采過程中,往往還會(huì)有大量的伴生礦物,這些伴生礦物也有很大的利用價(jià)值,如果能夠?qū)@些伴生礦物進(jìn)行較好的管理和利用,這些伴生礦物也會(huì)帶來大量的利益。這就比較考驗(yàn)在礦山開采中的礦山的綜合利用狀況,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)相關(guān)資源的信息進(jìn)行性相關(guān)的收集和分析,這非常有利于對(duì)這些資源進(jìn)行管理和利用。
第四,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。不僅是我國已經(jīng)廣泛的把地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到礦山中,而且在國外也已經(jīng)越來越多的利用地理信息系統(tǒng)來進(jìn)一步的應(yīng)用到礦山中。在礦山的開采過程中需要對(duì)許多信息進(jìn)行收集和分析,比如礦山的境界,礦山的生產(chǎn)能力,礦山的開采技術(shù)等等。利用地理信息系統(tǒng)對(duì)這寫問題進(jìn)行相應(yīng)的解決,效果非常的明顯,這些相關(guān)信息的情況都可以形象的表現(xiàn)出來。在礦山的設(shè)計(jì)工作中,相關(guān)的設(shè)計(jì)者往往可以利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山開采過程中的一些問題進(jìn)行優(yōu)化。比如相關(guān)的設(shè)計(jì)者在對(duì)露天礦進(jìn)行開采設(shè)計(jì)時(shí),可以利用地理信息系統(tǒng)的一些模型進(jìn)一步的應(yīng)用到對(duì)露天礦的分析中,可以在很大程度上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。
第五,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山中的人力資源進(jìn)行管理。在礦山的開采過程中也離不開對(duì)人力資源的管理問題,在礦山開采的過程中進(jìn)一步的利用地理信息系統(tǒng),有利于建立健全其人力資源相關(guān)的系統(tǒng)和組織。從而隨時(shí)隨地對(duì)每個(gè)工作人員的作業(yè)情況有一個(gè)非常清楚的了解,也非常有利于加強(qiáng)對(duì)相關(guān)作業(yè)人員的相關(guān)管理。另外利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山的施工進(jìn)行安全方面的規(guī)劃工作,必須盡可能的保證在礦山的開采工作中的一系列的安全問題,保證每一個(gè)施工人員的人身安全。同時(shí),也要合理的降低其施工中的安全成本,在利用地理信息系統(tǒng)對(duì)其的管理中,也應(yīng)該加強(qiáng)反饋管理和預(yù)防管理,把反饋管理和預(yù)防管理看做是一個(gè)循環(huán),這樣才能盡可能的減少在礦山的施工中問題的不斷出現(xiàn)。在礦山的開采中出現(xiàn)的一些問題,應(yīng)該認(rèn)真的分析其問題出現(xiàn)的根本原因,并找出合理、有效的解決措施,以防止類似問題的再一次出現(xiàn)。
第六,地理信息系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)的計(jì)劃作用。在礦山的開采過程中,需要對(duì)開采的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)劃。在礦山的生產(chǎn)計(jì)劃工作中進(jìn)一步地運(yùn)用地理信息系統(tǒng),可以在礦山開采的各個(gè)階段,隨時(shí)掌握礦山開采的狀況,進(jìn)而制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃以及相應(yīng)的措施。
四、總結(jié)
地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,地理信息系統(tǒng)不僅具有計(jì)算機(jī)相應(yīng)的特征和功能,而且還具有數(shù)據(jù)庫相關(guān)的功能,具有較大的優(yōu)越性以及廣泛的應(yīng)用性。地理信息系統(tǒng)是一種比信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫更為先進(jìn)的一種科學(xué)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)不僅可以對(duì)礦山相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集,整理,分析和處理,而且能夠在此基礎(chǔ)上對(duì)礦山的一些工作進(jìn)行預(yù)測,不僅增強(qiáng)了其預(yù)測的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,而且大大降低了其成本。地理信息系統(tǒng)是為了發(fā)展的趨勢,在為了還將進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]魏秋菊. ArcGIS Engine在礦山地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 科協(xié)論壇(下半月),2011,06:78-79.
[2]伊建峰. 三維地理信息系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J]. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究,2011,06:37-40.
[3]康方,劉康,鄭元?jiǎng)? 礦山地理信息系統(tǒng)在煤礦中的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景[J]. 信息系統(tǒng)工程,2011,09:109+121.
[4]朱明坤. 地理信息系統(tǒng)在礦山測量中的重要應(yīng)用[J]. 科技傳播,2013,10:206-207.
[5]熊書敏. 地下礦生產(chǎn)可視化管控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中南大學(xué),2012.
[6]王少軍. 礦山遙感調(diào)查的理論及方法研究[D].中國地質(zhì)大學(xué),2013.
[7]陳. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在三維數(shù)字礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].南京師范大學(xué),2013.
[8]黃其沖,胡俊,肖飛. 地理信息系統(tǒng)在礦山公路選線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 采礦技術(shù),2014,03:77-79.
[9]翟猛,劉雁,李秋玉. 淺析地理信息系統(tǒng)在批量評(píng)估中的應(yīng)用實(shí)踐[A]. 中國房地產(chǎn)估價(jià)師與房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人學(xué)會(huì).中國房地產(chǎn)估價(jià)師與房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人學(xué)會(huì)2012年年會(huì)――市場變動(dòng)與估價(jià)、經(jīng)紀(jì)行業(yè)持續(xù)發(fā)展論文集[C].中國房地產(chǎn)估價(jià)師與房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人學(xué)會(huì):,2012:6.
[10]宋桂榮. GIS地理信息系統(tǒng)在巖土工程中的應(yīng)用研究[D].沈陽建筑大學(xué),2012.
【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)(GIS);審計(jì)技術(shù);信息技術(shù)
一、引言
地理信息系統(tǒng)(GIS,即Geographic Information System,以下簡稱GIS)是一門綜合性的技術(shù),它涉及到地理學(xué)、測繪學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科。它是一種對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、更新、分析、輸出等處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。GIS具備數(shù)據(jù)采集與編輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)空間查詢與空間分析等四個(gè)基本功能。利用GIS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、模擬與分析評(píng)價(jià),可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息,實(shí)現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預(yù)測。
目前,GIS技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于許多行業(yè),如:(1)GIS技術(shù)與ERP系統(tǒng)結(jié)合,給企業(yè)提供更為便利的管理方式;(2)在金融行業(yè),利用GIS技術(shù)可以清楚的了解其分支機(jī)構(gòu)和設(shè)備資源的利用情況,使各種資源得到優(yōu)化配置;(3)在土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域,應(yīng)用GIS技術(shù)可以更好地對(duì)土地、城市實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測;(4)GIS技術(shù)可以更好地研究森林、草場的現(xiàn)狀及其變遷;(5)在醫(yī)療衛(wèi)生方面,應(yīng)用GIS技術(shù)可以使醫(yī)療設(shè)施實(shí)現(xiàn)可視化表達(dá),使醫(yī)療資源的分配利用更加合理;(6)在資源環(huán)境管理方面,通過建立模型,利用GIS技術(shù)的分析功能,為政府決策提供依據(jù)。另外,在軍事、國防等領(lǐng)域,GIS技術(shù)也發(fā)揮了極大的作用。很明顯,GIS技術(shù)是一種集成性較強(qiáng)的信息系統(tǒng)。伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)將會(huì)有更大的空間與其他技術(shù)結(jié)合,從而促進(jìn)GIS技術(shù)與眾多行業(yè)的共同發(fā)展。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展,GIS憑借其在數(shù)據(jù)處理上的強(qiáng)大功能和獨(dú)特優(yōu)勢,逐步在我國審計(jì)工作中得到推廣應(yīng)用。加強(qiáng)對(duì)GIS在審計(jì)中的應(yīng)用研究,對(duì)于改進(jìn)審計(jì)技術(shù)方法和審計(jì)作業(yè)手段,適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求,提高審計(jì)效率,保證審計(jì)質(zhì)量具有重要的意義。
二、地理信息系統(tǒng)(GIS)在審計(jì)中的應(yīng)用范圍及優(yōu)勢
隨著審計(jì)范圍的擴(kuò)大,審計(jì)人員通過積極探索,使GIS技術(shù)在土地收儲(chǔ)項(xiàng)目審計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)專項(xiàng)審計(jì)、國土資源審計(jì)等工作中逐步得到推廣應(yīng)用。
1.GIS在農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域?qū)徲?jì)中的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域?qū)徲?jì)中,審計(jì)人員依靠GIS解決資源(如土地、森林、草場)分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題的技術(shù)優(yōu)勢,能夠提高審計(jì)工作效率,特別是在對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析和評(píng)價(jià)方面能夠大大節(jié)省人力物力。比如,在標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)專項(xiàng)審計(jì)中,審計(jì)人員大膽運(yùn)用Arcgis技術(shù)開展審計(jì)調(diào)查,大大提高了審計(jì)效率。
2.GIS在交通行業(yè)審計(jì)中的應(yīng)用
公路的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理具有鮮明的地學(xué)特征,因此在審計(jì)工作中可以利用GIS技術(shù)來簡化對(duì)審計(jì)過程中面對(duì)的眾多數(shù)據(jù)的分析工作。
3.GIS在國土資源審計(jì)中的應(yīng)用
在國土資源審計(jì)中,審計(jì)人員通常面對(duì)眾多難題,如土地面積無法丈量、違法違規(guī)用地難以精確查找、土地區(qū)域界定不夠準(zhǔn)確等。審計(jì)工作者面對(duì)的審計(jì)對(duì)象分布在廣闊的空間范圍,其數(shù)據(jù)信息與以往的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)信息相比具有很強(qiáng)的空間地域特征,有效地分析和評(píng)價(jià)這些信息對(duì)做出正確的審計(jì)結(jié)論非常重要。傳統(tǒng)的審計(jì)技術(shù)難以直觀的描述與空間位置有關(guān)的信息,使審計(jì)工作者無法從更高的角度全面了解審計(jì)對(duì)象,而需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力的收集更多的資料才能掌握審計(jì)對(duì)象的大致情況,從而提高了審計(jì)工作的難度,降低了審計(jì)結(jié)果的可靠性。GIS技術(shù)恰恰能夠彌補(bǔ)這些弊端。GIS技術(shù)相關(guān)專業(yè)軟件能夠提供直觀、精確的地圖信息處理功能,特別適用于綜合分析大量具有地域特征的數(shù)據(jù),給出全面可靠的結(jié)果。這肯定為審計(jì)工作帶來很大的方便,使GIS技術(shù)在審計(jì)工作中具有實(shí)用價(jià)值。比如,在土地收儲(chǔ)項(xiàng)目審計(jì)中,審計(jì)人員巧妙的應(yīng)用了基于GIS技術(shù)的地籍管理信息系統(tǒng),將收儲(chǔ)宗地圖、出讓宗地圖、建設(shè)用地規(guī)劃圖三圖疊加,對(duì)收儲(chǔ)土地的利用情況進(jìn)行了全過程審計(jì)。
三、地理信息系統(tǒng)(GIS)在審計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例
南京特派辦曾經(jīng)在對(duì)江蘇省的土地開發(fā)整理項(xiàng)目審計(jì)中成功運(yùn)用了GIS技術(shù),極大地提高了審計(jì)效率。
在審計(jì)過程中,審計(jì)組發(fā)現(xiàn):江蘇省已將通過十年的土地建成了一千多萬畝高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田上(電子)圖入(數(shù)據(jù))庫, 其中包含相關(guān)土地整理項(xiàng)目的名稱、立項(xiàng)文號(hào)、驗(yàn)收文號(hào)、各種面積等信息以及項(xiàng)目區(qū)的范圍線和位置。該省的耕地占補(bǔ)平衡備案系統(tǒng)也基本建成, 其中包括耕地占補(bǔ)平衡指標(biāo)未用完的所有土地開發(fā)項(xiàng)目信息及項(xiàng)目區(qū)范圍。全國第二次土地調(diào)查時(shí)積累了大量的資料, 特別是影像資料。另外, 雖然沒有建立全省集中的地籍管理系統(tǒng), 但各地的地籍管理均有信息系統(tǒng)支撐。
因此,審計(jì)人員分析:將項(xiàng)目區(qū)域圖進(jìn)行交叉分析, 發(fā)現(xiàn)重復(fù)申報(bào)項(xiàng)目等線索;將項(xiàng)目區(qū)范圍圖與航拍圖疊加, 查看項(xiàng)目完工及后期管護(hù)情況;將項(xiàng)目區(qū)范圍圖與總體規(guī)劃圖、歷年的土地利用現(xiàn)狀圖疊加, 配以Google地圖, 查找虛增耕地、違規(guī)開墾等情況;將土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用總體規(guī)劃圖與航拍圖疊加, 分析基本農(nóng)田保護(hù)現(xiàn)狀。
在審計(jì)工作的實(shí)際操作中,審計(jì)人員還是遇到各種各樣的新問題,如CAD數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換問題、多圖層的交叉計(jì)算問題、圖斑分地類顯示問題等。這些問題通常涉及到幾十甚至上百張影像圖,審計(jì)人員巧妙的利用GIS技術(shù),極大地節(jié)約了審計(jì)成本。
四、結(jié)論
掌握并熟練運(yùn)用審計(jì)技術(shù)和方法是每個(gè)審計(jì)人員的責(zé)任和義務(wù),而將審計(jì)技術(shù)與其他高新技術(shù)相融合則是我們面臨的一個(gè)新挑戰(zhàn)。在審計(jì)現(xiàn)場利用各種技術(shù)設(shè)備及計(jì)算機(jī)軟件等現(xiàn)代化技術(shù),可以提高審計(jì)效率,起到事半功倍的效果。不斷探索和研究GIS技術(shù)在審計(jì)工作中的應(yīng)用也為審計(jì)工作開拓了一個(gè)新的方向。GIS是目前發(fā)展很快的高新技術(shù),已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、環(huán)保、水利、交通等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。GIS技術(shù)在實(shí)際中已經(jīng)應(yīng)用在土地開發(fā)整理項(xiàng)目審計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)專項(xiàng)審計(jì)、土地收儲(chǔ)情況績效調(diào)查等項(xiàng)目中,特別是隨著GIS的應(yīng)用更廣、審計(jì)對(duì)業(yè)務(wù)的切入更深, 我們也必然會(huì)更多地接觸到這個(gè)系統(tǒng)。尤其是在涉及空間數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換和處理方面,GIS技術(shù)能夠極大地節(jié)約成本,提高審計(jì)質(zhì)量和審計(jì)效率,使審計(jì)結(jié)果更可靠。審計(jì)人員應(yīng)該在工作中結(jié)合實(shí)際,巧妙地將審計(jì)技術(shù)與GIS技術(shù)結(jié)合起來,將會(huì)取得良好的成效。
參考文獻(xiàn):
[1]呂生權(quán)(上海虹口區(qū)審計(jì)局).計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)在實(shí)踐中的應(yīng)用.2004年10月27號(hào). news.省略/128/1869128.shtml
[2]楊海榮,于向陽(審計(jì)署南京特派辦).地理信息系統(tǒng)在審計(jì)中的應(yīng)用[J].中國審計(jì),2009(23):169.
[3]龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[4]吳升,王家耀.近年來地理信息系統(tǒng)的技術(shù)走向[J].測繪通報(bào).2000(3):20.
[5]李素平.計(jì)算機(jī)審計(jì)—實(shí)務(wù)問題釋疑[M].北京:經(jīng)濟(jì)管理出版社,2009.
為了全面查清我國江河湖泊的基本情況,通過對(duì)江河湖泊進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)查,查清江河湖泊的數(shù)量及其分布,查清我國江河湖泊的自然特征、水文特征等狀況,為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供河流湖泊的基本國情資料的需要。結(jié)合全國第一次水利普查河湖基本情況普查,分析地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)即3S技術(shù)在普查中內(nèi)外業(yè)的應(yīng)用,總結(jié)這方面的工作,展望了3S技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用前景-數(shù)字水利。目前在水利信息化中3S技術(shù)已取得和大進(jìn)展,但更多深入的工作還有待開展,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,3S技術(shù)將滲透到水利工作的每一個(gè)角落,較大程度的提高工作效率和決策水平,從而促進(jìn)水利信息化的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:河湖普查,3S技術(shù)
一、引言
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,越來越多的高科技運(yùn)用到河湖普查工作當(dāng)中,河湖普查是水利普查工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,是對(duì)江河湖泊進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)查,查清江河湖泊的數(shù)量及其分布,查清我國江河湖泊的自然特征、水文特征等狀況。近幾年來,3S技術(shù)的加入,使得河湖普查工作更加的完善,普查收到的數(shù)據(jù)更加全面,效果更好。
隨著“3S”技術(shù)的日趨成熟,在植被空間格局研究中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。遙感尤其是衛(wèi)星遙感技術(shù)在這方面可發(fā)揮得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,并且目前衛(wèi)星遙感的空間分辨率從幾百米到幾分米,時(shí)間分辨率小到天、小時(shí),光譜分辨率到幾微米,這些都為河湖普查信息的有效提取創(chuàng)造了重要的條件。
同時(shí)RS 所具有的強(qiáng)大的信息采集和獲取能力,以及GPS 的實(shí)時(shí)定位采集技術(shù),二者都可以作為GIS 的重要數(shù)據(jù)源和更新手段,再結(jié)合GIS 具有的強(qiáng)大的空間分析能力,這些都為河湖普查的研究創(chuàng)造了有利的條件。
此外本項(xiàng)研究在方法思路上與前人的研究有所不同,是將RS 技術(shù)與GIS 技術(shù)及GPS 技術(shù)相互結(jié)合,獲取植被信息,在時(shí)間、人力、物力上節(jié)約許多。這一方法可以因地制宜地應(yīng)用于對(duì)河流湖泊分布研究中,并且研究成果可以為該流域的治理決策提供詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù),為防汛抗旱、水資源科學(xué)管理和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。
二、3S的技術(shù)簡介
“3S”是地理信息系統(tǒng)、遙感和全球定位系統(tǒng)的英文縮寫的簡稱.其中GPS和RS分別用于獲取點(diǎn)、面空間信息或監(jiān)測其變化,GIS用于空間數(shù)據(jù)的存貯、分析和處理。地理信息系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng),給系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。
遙感:指通過某種傳感器裝置,在不與研究對(duì)象直接接觸的情況下獲取其特征信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。遙感信息科學(xué)對(duì)地理信息系統(tǒng)科學(xué)的形成和發(fā)展起了重要推動(dòng)作用。
全球定位系統(tǒng)是以人造衛(wèi)星組網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng),是指利用衛(wèi)星技術(shù),實(shí)時(shí)提供全球地理坐標(biāo)的系統(tǒng),用于靜態(tài)對(duì)地定位時(shí),定位精度可達(dá)mm級(jí),可應(yīng)用于大地測量、板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測等。
3S在空間信息管理中各具特色,均可獨(dú)立完成自身功能,同時(shí)它們解決的問題之間又有很多關(guān)聯(lián)性,在解決問題上各有長短。GIS具有較強(qiáng)的空間查詢、分析和綜合處理能力,但獲取數(shù)據(jù)困難;RS能高效地獲取大面積區(qū)域信息,但受光譜波段限制,且數(shù)據(jù)定位及分類精度差。
三、3S在河湖普查中應(yīng)用
河湖普查應(yīng)用多源數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用分析,主要采用的數(shù)據(jù)源為:1:5萬地形圖資料(含紙質(zhì)和 DEM、DLG、DOM等電子數(shù)據(jù)資料);多時(shí)相(2003年12月―2009年12月)分辨率為20m的中巴資源衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù);單一時(shí)相(最近3年)分辨率為 2.5m的DOM影像數(shù)據(jù)。
1 矢量數(shù)據(jù)的獲取
利用3S技術(shù)可以有效收集河流湖泊地域的位置信息,對(duì)判斷河流走向、發(fā)育情況、干支關(guān)系、河源河口位置帶來有效的技術(shù)支撐,通過ARCGIS地理信息信軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與計(jì)算,然后進(jìn)行有效檢測,得到河流湖泊要素的矢量圖層,基于水系圖層的基礎(chǔ)上,按照普查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)與人工綜合判別,最后制作出和河湖矢量圖與基礎(chǔ)工作底圖。
2 屬性數(shù)據(jù)的獲取
可以利用3S技術(shù)對(duì)河流湖泊的流域面積、河流長度、湖泊常年水面面積、水文特征等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和屬性信息收集,全面支撐的河湖普查工作。
3 實(shí)測數(shù)據(jù)的獲取
主要通過野外實(shí)地調(diào)查,基于“3S”工作平臺(tái),即集成GPS 技術(shù)、RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)的便攜野外測量兼室內(nèi)數(shù)據(jù)處理、分析的系統(tǒng)。它包括GIS、RS、GPS 三個(gè)子系統(tǒng)。硬件部分由筆記本電腦或PDA、GPS 天線、手持GPS 機(jī)、數(shù)碼像機(jī)、攝像機(jī)等組成。
另外還包括相應(yīng)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像、基礎(chǔ)地理信息等數(shù)據(jù)。野外測量時(shí)系統(tǒng)通過GPS 天線接受空間衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸?shù)目臻g數(shù)據(jù),然后傳輸給OZI 軟件,經(jīng)過OZI 軟件處理后可以獲取空間數(shù)據(jù),使用衛(wèi)星影像進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比分析,建立解譯標(biāo)志,使用遙感軟件進(jìn)行影像處理,地理信息系統(tǒng)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)修改,屬性錄入。通過“3S”平臺(tái)獲取研究區(qū)域的地理坐標(biāo)、高程等信息。
4 遙感數(shù)據(jù)的收集與處理
通過3S技術(shù),技術(shù)人員可以對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,并且可以選取覆蓋研究區(qū)域的TM/ ETM + 影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,影像的分辨率為20米和2.5米,對(duì)影像進(jìn)行判別后,可以進(jìn)行河湖的形態(tài)特征研究,選取SPOT 影像數(shù)據(jù)進(jìn)行研究區(qū)植被覆蓋度空間格局分析。
此外在普查中還要充分利用已有成果,如大比例尺地形圖資料、其他有關(guān)專題普查資料(如水能資源普查成果)、水文地質(zhì)資料、土地利用資料、土壤及屬性資料、地貌和植被資料、水利工程資料、地方史志等現(xiàn)有資料,實(shí)現(xiàn)普查對(duì)現(xiàn)有成果的繼承和發(fā)展。3S技術(shù)支撐河流湖泊位置、面積、流域邊界、河流湖泊主要特征的普查,可大大提高工作效率和保證成果質(zhì)量。主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:(一)近期高分辨率遙感影像提供最新下墊面信息;(二)為湖泊水面面積的提取和內(nèi)業(yè)結(jié)果核對(duì)等工作服務(wù);(三)GPS設(shè)備為提供野外普查點(diǎn)、線、面對(duì)象的高精度經(jīng)緯度坐標(biāo)服務(wù);(四)為湖泊水深和容積外業(yè)普查提供關(guān)鍵技術(shù)服務(wù);(五)GIS為流域邊界和數(shù)字水系的自動(dòng)提取提供關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】海洋;GIS
一、概述
地理信息系統(tǒng)(GIS)是集計(jì)算機(jī)、地理、遙感、測繪、環(huán)境等于一體的交叉學(xué)科,它以具有位置、屬性等的空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,通過建立空間數(shù)據(jù)庫,利用空間建模和分析方法,提供多種環(huán)境、資源等的時(shí)空變化信息,從而為科研、管理與決策服務(wù)。GIS系統(tǒng)在陸地上應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,在海洋學(xué)中的應(yīng)用需求也日益廣泛。
海洋學(xué)研究數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)具有多源、多時(shí)相,多尺度的特點(diǎn),且不同海洋學(xué)科間數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)方式差異很大。通過開發(fā)海洋GIS系統(tǒng),可以對(duì)海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的組織管理,從多個(gè)層次上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析描述,使海洋時(shí)空數(shù)據(jù)的組織過程更加詳盡、清晰.本文將對(duì)海洋GIS系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展情況做一概述。
二、國外研究進(jìn)展
海洋GIS的產(chǎn)生最早可追溯至上世紀(jì)60年代早期美國國家海洋測量局進(jìn)行的航海圖自動(dòng)化制圖。20世紀(jì)70與80年代海洋數(shù)據(jù)采集技術(shù)飛速發(fā)展,到90年代獲取的數(shù)據(jù)量爆炸性增長,這促使了海洋GIS研究的深入發(fā)展。1990年Manley 和 Tallet,闡述了海洋GIS在海洋數(shù)據(jù)的管理、分析與可視化方面的重要作用。1992年Caswell討論了應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行海底沉船等搜索和發(fā)現(xiàn)。90年代初期,美國全球變化計(jì)劃(U.S.Global Change Program)下設(shè)立RIDGE計(jì)劃對(duì)全球大洋中脊的多種關(guān)鍵過程進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),包括:海底熱液;水下火山微地貌;洋底地震的量級(jí)與深度等。1994年Mason等遙感數(shù)據(jù)和in-situ數(shù)據(jù)(海洋場實(shí)驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù))結(jié)合起來解釋中尺度海洋特征,并進(jìn)行氣候變化預(yù)測。1995年Wright等主要討論東太平洋洋中脊的地質(zhì)解釋,其中一部分內(nèi)容是關(guān)于使用GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和制圖。1996年FAO出版漁業(yè)技術(shù)論文集回顧了GIS在海洋漁業(yè)中的應(yīng)用,同時(shí)指出了海洋漁業(yè)GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時(shí)的必須考慮的幾個(gè)方法問題:3D環(huán)境,時(shí)空變化,模糊環(huán)境,以及統(tǒng)計(jì)變量制圖。
三、國內(nèi)研究進(jìn)展
90年代初陳述彭提出了“以海岸鏈為基線的全球數(shù)據(jù)庫”的構(gòu)想。陳述彭、劉高煥、勵(lì)惠國等開展了GIS和遙感支持下的黃河三角洲的可持續(xù)發(fā)展研究,內(nèi)容涉及濕地保護(hù)、土地鹽堿化、海岸帶土地管理與遙感監(jiān)測等,但主要側(cè)重于陸上部分。90年代中海岸帶空間應(yīng)用系統(tǒng)研究開始出現(xiàn)。林琿和閭國年等將潮流模型與GIS結(jié)合起來研究中國海的潮波系統(tǒng)。裴相斌等將動(dòng)力模型與GIS 結(jié)合起來研究渤海灣的污染擴(kuò)散。王紅梅等開發(fā)了海洋油氣資源綜合預(yù)測系統(tǒng),推動(dòng)了海洋油氣資源綜合預(yù)測地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為我國海洋GIS研究奠定了一定的基礎(chǔ)。邵全琴、周成虎等提出了海洋漁業(yè)數(shù)據(jù)建模的擴(kuò)展E2R 方法?!熬盼濉逼陂g以東海為示范區(qū),開發(fā)我國開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可業(yè)務(wù)化運(yùn)行的海洋漁業(yè)遙感、地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng),重點(diǎn)研究東海三種經(jīng)濟(jì)魚類:帶魚、馬面與鯧魚。
四、海洋GIS應(yīng)用軟件發(fā)展概況
1987年,MRJ公司將ARC/INFO應(yīng)用于海洋數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,在1980年后期至90年代初,用ARC/INFO,Genamap和Erdas軟件包定制了多種二次開發(fā)方案,并于1993年推出了全球海洋影像和數(shù)據(jù)集(Marine data sampler)。美國夏威夷大學(xué)的太平洋制圖中心為開發(fā)、管理和發(fā)展美國太平洋島嶼的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)而設(shè)計(jì)和開發(fā)了一個(gè)集成的海洋信息系統(tǒng),該系統(tǒng)著重開發(fā)了空間海洋數(shù)據(jù)的處理、GIS和制圖系統(tǒng)的集成、三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、海洋數(shù)據(jù)的模擬和動(dòng)態(tài)顯示等功能。美國礦產(chǎn)資源管理服務(wù)部門與ESRI 公司合作開發(fā)了Deepwater GIS 的軟件系統(tǒng)。在我國,蘇奮振結(jié)合我國國情,分析了海洋漁業(yè)漁政管理的諸多問題,以現(xiàn)代系統(tǒng)工程的思想,在東海漁業(yè)數(shù)據(jù)倉庫的平臺(tái)上搭建了東海漁業(yè)漁政綜合管理系統(tǒng),為東海漁業(yè)生產(chǎn)管理、漁船動(dòng)態(tài)監(jiān)測和三證管理提供了技術(shù)路線,系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了漁政管理的生產(chǎn)指揮調(diào)度、資源保護(hù)等幾個(gè)基本要求,為我國實(shí)現(xiàn)大漁政的政策提供了技術(shù)方案。中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所在海洋863 計(jì)劃820(海洋探查與資源開發(fā)技術(shù)主題)專題中,開發(fā)了面向海洋油氣資源綜合預(yù)測的海洋地理信息系統(tǒng)。
五、海洋GIS發(fā)展面臨的問題
由于海洋數(shù)據(jù)的獨(dú)特性,以及海洋與陸地在GIS研究方法上的差異,目前海洋GIS應(yīng)用中還存在一些問題。
1)“基本表達(dá)”問題。陸地表面提供了一個(gè)完整的牛頓框架、剛性的二維系統(tǒng),可用于特征定位。海洋缺乏剛性框架,在海洋環(huán)境中幾乎沒有靜態(tài)特征可用于制圖。
2)數(shù)據(jù)缺乏問題。海洋常規(guī)觀測得到的數(shù)據(jù)在時(shí)空上不連續(xù),數(shù)據(jù)量非常有限。雖然衛(wèi)星數(shù)據(jù)的廣泛使用在一定程度上彌補(bǔ)了常規(guī)觀測的不足,但是衛(wèi)星觀測僅限于海洋表面,無法進(jìn)行深層次觀測。
3)不確定性問題。GIS的對(duì)象和實(shí)體為中心的研究思路難以應(yīng)用于海洋學(xué)問題。海洋科學(xué)在處理問題時(shí)通常以要素“場”作為研究中心。由于海洋現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)性等原因,海洋現(xiàn)象一直沒有統(tǒng)一的定義,某些時(shí)候還需要海洋專家的專門定義和確認(rèn)。
4)海洋GIS軟件問題。海洋GIS系統(tǒng)開發(fā)仍然存在傳統(tǒng)GIS的一些共性問題。如以圖層為處理的基礎(chǔ),處理能力弱。二維的空間數(shù)據(jù)組織與管理,限制了應(yīng)用范圍。靜態(tài)、單時(shí)相空間數(shù)據(jù)組織與管理,限制了分析決策事務(wù)的實(shí)現(xiàn)。
六、小結(jié)
海洋GIS經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)滲透到海洋學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域,在海洋研究、開發(fā)、利用與保護(hù)等方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。由于海洋學(xué)研究的問題與數(shù)據(jù)的特殊性,在GIS技術(shù)的應(yīng)用方面還存在很多問題。但隨著海洋學(xué)的發(fā)展以及GIS技術(shù)的進(jìn)步,這些問題將逐步得到解決。海洋GIS必將成為海洋學(xué)研究中的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳述彭,鐘耳順.中國地理信息系統(tǒng)發(fā)展透視[J].地理信息.1998,(3-4):42-45.
關(guān)鍵詞 GIS 共用信息平臺(tái) 智能交通管理系統(tǒng)
1 背景
為了解決我國城市的交通問題,改善城市交通系統(tǒng)的性能,一方面需要通過改造路網(wǎng)系統(tǒng)、拓寬路面、增添交通設(shè)施以及道路建設(shè)等城市交通所必需的“硬件”建設(shè)來實(shí)現(xiàn),另一方面需要通過采用科學(xué)的管理手段,把現(xiàn)代高新技術(shù)引入到交通管理中來提高現(xiàn)有路網(wǎng)的交通性能,從而改善整個(gè)道路交通的管理效率,提高道路設(shè)施的利用率,實(shí)現(xiàn)城市交通管理的科學(xué)性和有效性。
城市智能交通管理系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成,各個(gè)子系統(tǒng)的信息需求復(fù)雜多樣,但有一些信息是可以共享的,通過共用信息平臺(tái)可以使這部分信息增值,而且整個(gè)智能交通管理系統(tǒng)的信息通過共用信息平臺(tái)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、組織、處理,能夠更有效地保證數(shù)據(jù)間關(guān)系的正確性、可理解性和避免數(shù)據(jù)冗余,提高系統(tǒng)中信息的利用率和傳輸速度。
2 以GIS作為共用信息平臺(tái)
智能交通管理系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、110/122接處警系統(tǒng)、車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)、路口控制系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言,應(yīng)充分發(fā)揮子系統(tǒng)的作用,并做到無縫集成。
地理信息系統(tǒng)(GIS:Geographic Information Sys-tem或Geo-Information System)作為一種綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng),能夠有效地對(duì)地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、建模、分析和輸出。它的獨(dú)特之處就在于能夠把地理位置和相關(guān)屬性信息有機(jī)地結(jié)合起來。眾所周知,交通信息與地理位置密切相關(guān),利用GIS技術(shù)構(gòu)筑智能交通管理系統(tǒng)的共用信息平臺(tái),不但能夠使交通信息在空間上直觀明了地顯示出來,并能為這些信息的深層次挖掘和后續(xù)信息服務(wù)及輔助決策提供空間屬性上的支持。
信息是智能交通管理系統(tǒng)中重要的基本元素,也是聯(lián)接各個(gè)子系統(tǒng)的紐帶。通常把交通信息劃分為兩類:靜態(tài)交通信息和動(dòng)態(tài)交通信息。靜態(tài)交通信息是指包括道路信息、交通附屬設(shè)施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時(shí)間變化較小的信息,它又可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)等)和歷史數(shù)據(jù)(如車輛違章歷史數(shù)據(jù)等);動(dòng)態(tài)信息主要指各類實(shí)時(shí)采集到的交通信息,如交通流量信息、視頻監(jiān)控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對(duì)以上所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。針對(duì)智能交通管理系統(tǒng)對(duì)信息要求的特點(diǎn),建立專屬的地理信息數(shù)據(jù)庫,通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立GIS平臺(tái)。GIS作為整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)者,對(duì)數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行管理。圖1所示為地理信息系統(tǒng)在智能交通管理系統(tǒng)環(huán)境下的集成。
3 系統(tǒng)的技術(shù)框架
3.1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)
根據(jù)信息平臺(tái)的一般架構(gòu),結(jié)合考慮GIS作為智能交通管理系統(tǒng)共用平臺(tái)的要求,系統(tǒng)可采用三層體系結(jié)構(gòu):
(1)客戶端。指的是信息平臺(tái)的用戶主體,包括道路使用者、道路建設(shè)者、交通管理者、運(yùn)營管理者、公共安全負(fù)責(zé)部門、相關(guān)團(tuán)體等。具體的服務(wù)對(duì)象由系統(tǒng)的建設(shè)者決定。
(2)應(yīng)用服務(wù)層。以GIS作為城市交通智能管理系統(tǒng)的信息平臺(tái),由各個(gè)交通管理子系統(tǒng)采集交通數(shù)據(jù),將這些原始數(shù)據(jù)以規(guī)定的格式返回,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、抽取、挖掘和融合等處理,在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的同時(shí),將不同的信息按照規(guī)范的協(xié)議給相應(yīng)的應(yīng)用子系統(tǒng)。同時(shí)提供多種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交通信息查詢接口,滿足這些外部系統(tǒng)的交通信息需求。
(3)數(shù)據(jù)管理層。存儲(chǔ)系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),提供平臺(tái)與各子系統(tǒng)之間的信息接口。
基于GIS平臺(tái)的城市智能交通管理系統(tǒng)的組成如圖2所示:
3.2 GIS共用平臺(tái)的基本功能
各個(gè)子系統(tǒng)由于功能的不同,獲得的交通數(shù)據(jù)也不同,但大多具有信息量大、情況復(fù)雜等特點(diǎn)。將這些來源不同、類型不同的大量信息融合在一起,從中提取具有更多特征的更深層次的信息,并最終在系統(tǒng)的管理決策核心中得到應(yīng)用,是維持整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信息在智能交通管理系統(tǒng)中的綜合利用如圖3所示。
GIS共用平臺(tái)作為整個(gè)智能交通管理系統(tǒng)的樞紐,它擔(dān)負(fù)著信息匯總、融合和中轉(zhuǎn)的職責(zé)。其基本功能表現(xiàn)在:
(1)信息采集功能。從各子系統(tǒng)按規(guī)定的格式提取共享數(shù)據(jù),完成對(duì)靜態(tài)交通信息和動(dòng)態(tài)交通信息的重組,并保證數(shù)據(jù)的正確性、可讀性,避免大量數(shù)據(jù)的冗余。
(2)信息融合功能。根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)間的功能要求和內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)采集來的信息在一定的準(zhǔn)則下加以分類、統(tǒng)計(jì)、關(guān)聯(lián),挖掘出更深層次的信息,以用于交通管理決策。
(3)信息提供與功能。按各子系統(tǒng)的要求,以規(guī)定的格式向子系統(tǒng)傳輸所需信息;根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求和查詢權(quán)限提供給客戶數(shù)據(jù)、圖形或圖像等信息。4 主要問題與解決對(duì)策
以GIS作為智能交通管理系統(tǒng)的共用信息平臺(tái)也存在著一些問題,主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)量過大兩個(gè)方面。
智能交通管理系統(tǒng)要求共用信息平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)刷新數(shù)據(jù)用于交通管理(如決策、指揮和調(diào)度等)和信息,從而對(duì)GIS平臺(tái)提出了實(shí)時(shí)性的要求。另一方面,由于我國不允許將高精度的GIS數(shù)據(jù)刻入光盤,相當(dāng)一部分地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要通過無線下載方式獲得,導(dǎo)致各子系統(tǒng)與平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交換量龐大,影響GIS平臺(tái)的有效工作。
針對(duì)上面的兩大問題可將地理信息分為基礎(chǔ)地理信息(道路位置信息、單行道信息等)和交通屬性信息(停車場位置、建筑物位置等),將大量的基礎(chǔ)地理信息通過GIS共用信息平臺(tái)通過專用短程通信(DSRC)方式下載至車載裝置的內(nèi)置內(nèi)存介質(zhì),少量的屬性信息從智能交通系統(tǒng)實(shí)時(shí),通過多種通信方式送至車載設(shè)備。
對(duì)于數(shù)據(jù)量大的問題,可考慮采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)減少數(shù)據(jù)量,采用分布式數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)以分擔(dān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間,降低網(wǎng)絡(luò)堵塞的可能性。對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)在GIS平臺(tái)和各子系統(tǒng)中傳送,對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高對(duì)數(shù)據(jù)定時(shí)傳送到平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫中。
5 結(jié)束語
本文探討了基于GIS平臺(tái)的城市智能交通管理系統(tǒng)構(gòu)架問題,主要討論系統(tǒng)的技術(shù)框架與主要功能及可能存在的主要問題與解決方法,對(duì)系統(tǒng)中的細(xì)節(jié)問題還有待進(jìn)一步深入研究。
參考文獻(xiàn)
〔1〕陳俊,宮鵬.實(shí)用地理信息系統(tǒng)?郾科學(xué)出版社,1998.2
〔2〕陸化普.解析城市交通?郾中國水利水電出版社,2001.9
〔3〕中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架研究總報(bào)告?郾交通部公路科學(xué)研究所,2001.7
關(guān)鍵詞:ArcView GIS; 體驗(yàn)式教學(xué); 地理教學(xué) ;信息技術(shù)
中圖分類號(hào):TP434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-7800(2013)006-0171-03
作者簡介:李聰(1987-),女,渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生,研究方向?yàn)楝F(xiàn)代教育技術(shù)。
0引言
為貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,有關(guān)部門制定了義務(wù)教育學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版),并于2012年秋季開始執(zhí)行?!兜乩韺W(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》要求地理教學(xué)要重視激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑并提出觀點(diǎn),為自主學(xué)習(xí)營造寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí),課標(biāo)建議教學(xué)時(shí)要注意突出地理學(xué)科的特點(diǎn),靈活運(yùn)用多種教學(xué)方式方法,充分重視地理信息資源和信息技術(shù)的利用,注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。因此本文引用ArcView GIS輔助中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué),期望達(dá)到課標(biāo)的要求。 GIS(Geographic information system)是地理信息系統(tǒng)的英文縮寫。ArcView是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)的GIS產(chǎn)品。ArcView擁有任何GIS桌面系統(tǒng)所具有的最大范圍的可用功能,具有直觀的基于Windows的圖形用戶界面,簡單、易用且包括有附加的在線幫助和全面詳盡的文檔。
1中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)的現(xiàn)狀
目前,中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)在發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的同時(shí)也存在一些問題,其問題主要表現(xiàn)在教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的問題和課堂教學(xué)中所遇到的問題兩方面。
1.1教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的問題
第一,教學(xué)情境選擇的單一或數(shù)量的繁多。在情境創(chuàng)設(shè)中,很多教師經(jīng)常會(huì)選擇視頻或者圖片作為學(xué)生的體驗(yàn)情境,但學(xué)生只能從拍攝者的角度去體驗(yàn)地理現(xiàn)象,使學(xué)生的體驗(yàn)受到局限,從而導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知過程單一乏味。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,有些教師還會(huì)走入情境過多的誤區(qū)。在一堂課的容量中,設(shè)計(jì)多次不同的體驗(yàn)環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生只能感受,而沒有時(shí)間和空間去體驗(yàn)。
第二,教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的局限。在教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)中,教師常常通過感知語言意境、欣賞圖片和觀看視頻等途徑讓學(xué)生進(jìn)行想象體驗(yàn)。但是在地理學(xué)科中,有些知識(shí)距離學(xué)生的生活實(shí)際太遠(yuǎn),大大超出學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)范圍,僅觀看視頻或欣賞圖片難以使學(xué)生在感知上對(duì)地理知識(shí)形成完整的認(rèn)識(shí)和對(duì)地理知識(shí)的真正體驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情難以被激發(fā),無法建構(gòu)自己的知識(shí)體系。
1.2課堂教學(xué)過程中的問題
在課堂體驗(yàn)式教學(xué)的過程中,教師往往忽視學(xué)生個(gè)體的獨(dú)特體驗(yàn),沒有注意到不同學(xué)生體驗(yàn)的層次性。學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、興趣愛好等都在一定的程度上存在差異,可能導(dǎo)致他們對(duì)地理事物的理解不一致,因此學(xué)生獲得的體驗(yàn)也各不相同。同時(shí)教師忽視了對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),沒有對(duì)學(xué)生的思維和活動(dòng)作出及時(shí)的評(píng)價(jià),教學(xué)目標(biāo)就很難達(dá)成,體驗(yàn)活動(dòng)也就形同虛設(shè)。因此這樣的體驗(yàn)式教學(xué)無法達(dá)到教學(xué)設(shè)定的知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維教學(xué)目標(biāo)。
針對(duì)中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)的現(xiàn)狀,將ArcView GIS融入到中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中非常必要。
2ArcView GIS用于中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)的必要性
2.1符合中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)的基本要求
中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)最基本的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生利用各種學(xué)習(xí)資源主動(dòng)建構(gòu)地理知識(shí)、提高學(xué)生分析地理現(xiàn)象的能力、促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。中學(xué)階段是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的重要階段, ArcView GIS提供給學(xué)生一種分析解決地理問題和地理現(xiàn)象的工具,使學(xué)生在教師的指導(dǎo)和幫助下,自主地利用ArcView GIS進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析、表達(dá)、建構(gòu)地理知識(shí)。ArcView GIS的應(yīng)用將會(huì)使以學(xué)生為主體的體驗(yàn)式教學(xué)得到充分的體現(xiàn)。因此,在中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中引入ArcView GIS,推進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合,充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育情境和有力的學(xué)習(xí)工具,提高學(xué)生的信息素養(yǎng),是中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)發(fā)展的要求。
2.2適應(yīng)中學(xué)地理新課程改革的基本要求
《地理學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》對(duì)課程的基本理念是引導(dǎo)學(xué)生從地理的視角思考問題,關(guān)注自然與社會(huì),使學(xué)生逐步形成人地協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展的觀念,并強(qiáng)調(diào)要著眼于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,倡導(dǎo)多樣的地理學(xué)習(xí)方式,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。
課程的實(shí)施,關(guān)鍵在于教師的教學(xué)。課標(biāo)建議教學(xué)時(shí)要注意突出地理學(xué)科的特點(diǎn),充分重視地理信息資源和信息技術(shù)的利用。地理圖像、地理輔助軟件以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等都承載了大量的地理信息,教師要充分利用這些信息載體,豐富課程內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)情境。ArcView GIS既是教師的教學(xué)工具,也是學(xué)生的學(xué)習(xí)工具。因此,ArcView GIS作為一種具有廣闊發(fā)展前景的信息技術(shù)被引入到中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué),符合地理課程新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.3實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程整合的基本要求
將ArcView GIS與中學(xué)地理課程整合,可以理解為把ArcView GIS技術(shù)融入到地理課程教學(xué)之中。整合強(qiáng)調(diào)ArcView GIS要服務(wù)于課程,應(yīng)用于教學(xué);強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠利用ArcView GIS主動(dòng)建構(gòu)地理知識(shí);強(qiáng)調(diào)根據(jù)學(xué)生的特征,發(fā)揮ArcView GIS的教育功能。ArcView GIS在教師、學(xué)生與教材三者之間,將起到橋梁和紐帶的作用。教師由知識(shí)的傳遞者轉(zhuǎn)換為學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者、啟發(fā)者和促進(jìn)者,教師不再是課堂上唯一的知識(shí)源,不再把傳遞知識(shí)作為自己的唯一任務(wù)和目的,而是要指導(dǎo)學(xué)生獲得自己所需要的信息,教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)。學(xué)生也將從被動(dòng)接受知識(shí)的模式中解放出來,變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體。
因此,將ArcView GIS應(yīng)用到中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中,能夠創(chuàng)設(shè)教與學(xué)的良好環(huán)境,讓學(xué)生真正體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣,是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與地理課程整合的基本要求。
3ArcView GIS用于中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)的優(yōu)勢
3.1優(yōu)化教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
興趣是學(xué)生最好的老師,教師要上好一節(jié)課,就必須創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)情境,讓學(xué)生產(chǎn)生一種迫切想要學(xué)習(xí)地理知識(shí)的渴望。將ArcView GIS用于中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中,能夠提供給學(xué)生許多真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,可以使地理事物和地理現(xiàn)象直觀地顯示,使抽象問題形象化、具體化,從而實(shí)現(xiàn)地理事物大小、遠(yuǎn)近、動(dòng)靜、虛實(shí)、快慢等的轉(zhuǎn)換。也可以直觀、全方位地展現(xiàn)地理事物的全貌以及地理事物的發(fā)展過程,揭示地理事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。這樣的教學(xué)情境可以刺激學(xué)生多種感官,引起學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
ArcView GIS可以為學(xué)生營造生動(dòng)直觀、內(nèi)容豐富的教學(xué)情境,將枯燥的教學(xué)內(nèi)容融知識(shí)性、邏輯性和趣味性于一體,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生空間觀念的建立,提高學(xué)生對(duì)地理事物之間的空間聯(lián)系的認(rèn)識(shí),使學(xué)生在積極的思維狀態(tài)中輕松愉快地掌握地理知識(shí)。
3.2優(yōu)化信息傳遞,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
ArcView GIS可以從多方位提供地理教學(xué)的相關(guān)信息,增大信息傳遞的速度、密度等,使學(xué)生在豐富的信息中不斷擴(kuò)大自己的視野、拓寬知識(shí)面。ArcView GIS的數(shù)據(jù)查詢功能,可以讓學(xué)生詳細(xì)地查詢地理知識(shí)的每一個(gè)細(xì)節(jié)內(nèi)容,方便、快捷、全面地獲取地理信息,同時(shí)發(fā)現(xiàn)適合自己處理信息的最佳途徑。豐富的信息能加深學(xué)生對(duì)地理現(xiàn)象和地理事物的認(rèn)識(shí),在幫助學(xué)生全面、直觀地認(rèn)識(shí)地理問題的同時(shí),縮短學(xué)習(xí)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。
運(yùn)用ArcView GIS提供的學(xué)習(xí)信息和學(xué)習(xí)素材,讓學(xué)生利用信息庫中的內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生的思路,活躍學(xué)生的思維,從而使有限的學(xué)習(xí)素材,成為無限的學(xué)習(xí)天地,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。利用ArcView GIS傳遞教學(xué)信息,有助于課堂教學(xué)中師生的雙邊活動(dòng),充分體現(xiàn)了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)思想,對(duì)于提高課堂教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)有積極的作用。
綜上所述,ArcView GIS被引入到教學(xué)中,充分體現(xiàn)了體驗(yàn)式教學(xué)遵循現(xiàn)代教育以人為本的理念,給學(xué)生以最大的發(fā)展空間。根據(jù)課標(biāo)要求,將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力作為教學(xué)中的重點(diǎn),讓學(xué)生從中體驗(yàn)知識(shí)的真諦和學(xué)習(xí)的樂趣,由此培養(yǎng)出能適應(yīng)信息社會(huì)的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。
4ArcView GIS在中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中的教育功能
4.1地理事物和地理現(xiàn)象分布特征及規(guī)律的教育功能
在地理體驗(yàn)式教學(xué)中,教師可以利用ArcView GIS在空間上顯示符合條件的地理要素的功能,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)地理空間事物和地理現(xiàn)象;利用ArcView GIS對(duì)地理事物的空間分布具有數(shù)據(jù)查詢、分析、表達(dá)和顯示的功能,輔助教師講授或?qū)W生主動(dòng)學(xué)習(xí)某區(qū)域自然與人文要素的分布特征及規(guī)律;通過地圖漫游的功能,可以實(shí)現(xiàn)地圖比例尺的無限放大或縮小,使教師和學(xué)生能夠清楚地看到地圖的某一個(gè)部分的詳細(xì)情況,從而彌補(bǔ)了教學(xué)掛圖、課本地圖和地圖冊(cè)等教學(xué)用圖中固定比例尺的束縛。
利用ArcView GIS進(jìn)行教學(xué)或?qū)W習(xí),不僅可以探究地理知識(shí)領(lǐng)域的宏觀內(nèi)容,還可以利用縮放功能,到微觀的領(lǐng)域深入體驗(yàn)學(xué)習(xí)地理知識(shí)。也可對(duì)各地理事物和地理現(xiàn)象等地理要素之間的空間關(guān)系進(jìn)行分析,幫助學(xué)生掌握地理事物和地理現(xiàn)象等地理要素的分布特征及其空間分布規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維,提高學(xué)生分析地理問題、解決地理問題的能力。
4.2數(shù)據(jù)的組織與管理的教育功能
ArcView GIS將地理數(shù)據(jù)分成點(diǎn)、線、面等不同類型,并分別歸入不同的數(shù)據(jù)集,每個(gè)數(shù)據(jù)集作為一個(gè)單獨(dú)的圖層,每個(gè)圖層中的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的地理事物具有相同的特征,ArcView GIS以此實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)分類、分層的管理。將多個(gè)圖層“透明疊合”即可表達(dá)完整的地理信息。圖層方便了ArcView GIS對(duì)不同特性事物的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和應(yīng)用。
ArcView GIS地圖還可以進(jìn)行復(fù)合疊加,并將地圖表達(dá)的信息靈活動(dòng)態(tài)地顯示出來,將幾個(gè)圖層進(jìn)行疊加組合成一張綜合的地圖,對(duì)地理事物和地理現(xiàn)象分布的特征和規(guī)律進(jìn)行多因素的綜合分析,這是教學(xué)掛圖、課本地圖和地圖冊(cè)等教學(xué)用圖難以做到的。
例如,陸地自然帶的分布情況與氣候、土壤的分布情況有著密切的聯(lián)系,但要綜合三幅紙質(zhì)地圖對(duì)它們的分布特征、規(guī)律和相關(guān)性進(jìn)行分析,既復(fù)雜又困難。而用Arcview GIS軟件分別對(duì)陸地自然帶、氣候、土壤的地圖先進(jìn)行處理,然后將各圖層疊加,這樣就可以很方便地分析出它們的分布特征及規(guī)律,更是一目了然地得出它們的相關(guān)性。
4.3空間信息可視化的教育功能
ArcView GIS是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界空間關(guān)系的計(jì)算機(jī)模擬,它使我們對(duì)空間上地理事物和地理現(xiàn)象的分布有一個(gè)非常直觀的視覺感受。ArcView GIS軟件對(duì)地圖的無級(jí)縮放和地圖漫游功能使學(xué)生可以小比例尺查看地圖的全圖、適當(dāng)比例尺查看地圖的局部、大比例尺查看地圖的某一特定部分。
例如,講授七年級(jí)《地圖》一節(jié)的活動(dòng)內(nèi)容時(shí),要求通過比較“中國地圖”和“北京市略圖”,說明地圖表示范圍和內(nèi)容與比例尺大小的關(guān)系,并得出結(jié)論。使用ArcView GIS地圖來展現(xiàn)這兩幅地圖,能夠使學(xué)生準(zhǔn)確地獲得有用的信息,通過在大、小比例尺范圍下的比較分析,學(xué)生可以很容易、很直觀地得出結(jié)論:地圖的比例尺反映地圖表示的范圍大小和內(nèi)容詳略程度。
由此可見,ArcView GIS的空間信息可視化的教育功能在揭示地理事物和地理現(xiàn)象的空間關(guān)系、提高學(xué)生從地圖上獲取信息的能力、培養(yǎng)和提高學(xué)生空間思維能力、建立空間概念等方面是地圖冊(cè)等教學(xué)用圖不可比擬的。
4.4地理事物空間查詢的教育功能
地理事物空間查詢是ArcView GIS最基本的功能之一, 可以提高學(xué)生的地理空間思維能力和辯證思維能力。主要包括圖形與屬性的關(guān)聯(lián)查詢、復(fù)合條件查詢兩種查詢方式。
(1)圖形與屬性的關(guān)聯(lián)查詢。在View1窗口中,選擇任意一個(gè)區(qū)域,系統(tǒng)可以根據(jù)鼠標(biāo)所指的地理事物的空間位置或所選擇的空間范圍,查出該位置或該范圍的地理事物空間實(shí)體及其屬性,并在屬性窗口列表中顯示所選擇區(qū)域相應(yīng)的屬性信息。同樣,在屬性窗口列表中選擇任意一行屬性數(shù)據(jù),在View1窗口中就會(huì)突出顯示對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖形。
(2)復(fù)合條件查詢。復(fù)合條件查詢,也稱SQL(結(jié)構(gòu)查詢語言)查詢,是一種較為復(fù)雜的查詢方式,查詢的條件并不僅局限于某些地理事物的屬性條件、指定的某空間位置或選擇的某空間范圍,而是它們的綜合,是ArcView GIS中利用屬性信息查找滿足多個(gè)特定條件的空間目標(biāo)的查詢方法。
正是借助于地理事物空間查詢的教育功能, ArcView GIS才可以完成大量的空間分析方面的教學(xué)內(nèi)容。
5結(jié)語
地理空間思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是《地理學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)。本文結(jié)合新課標(biāo)的教學(xué)理念在中學(xué)地理體驗(yàn)式教學(xué)中引入了ArcView GIS。作為現(xiàn)代教育技術(shù)手段的ArcView GIS以強(qiáng)化學(xué)生空間概念、幫助學(xué)生處理地理信息、引導(dǎo)學(xué)生理解地理事物的空間差異和空間聯(lián)系為目標(biāo),讓學(xué)生從地理的視角看待地理現(xiàn)象和解決地理問題,以達(dá)到教學(xué)設(shè)定的知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式教學(xué)的真正效果。
參考文獻(xiàn):
[1]王葉冬.高中地理體驗(yàn)式教學(xué)研究[D].上海:上海師范大學(xué),2010.
高中地理作為高考文綜的課程之一,既具有文科課程的共同特征,又有獨(dú)特的個(gè)性。(1)地理學(xué)科和歷史、政治一樣需要學(xué)生進(jìn)行一定的背誦,掌握地理基礎(chǔ)知識(shí),如,地球運(yùn)動(dòng)及其地理意義,需要學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上,記憶、背誦。(2)地理相對(duì)于理科而言,主要介紹的是自然和人文現(xiàn)象。地理學(xué)科是一個(gè)整體,其中一個(gè)要素微小的變化,就能引起其他事物的改變,例如,著名的“蝴蝶效應(yīng)”。(3)地理具有特有的復(fù)雜、可變性,只要一個(gè)字的差異,其含義就有巨大的差異。比如,亞熱帶季風(fēng)氣候和亞熱帶濕潤氣候就有著不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)。有些學(xué)生往往在考完試后抱怨沒仔細(xì)看題目,這是因?yàn)槠綍r(shí)提取有效信息時(shí)沒有養(yǎng)成良好習(xí)慣。
《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求高中生在掌握和理解地理重點(diǎn)知識(shí)的前提條件下,合理利用一定的做題技巧,即提取有效信息的能力。因此,需要學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)和做題中,養(yǎng)成抓關(guān)鍵詞、提取有效信息的習(xí)慣。比如,請(qǐng)簡要評(píng)價(jià)甘肅旅游資源的開發(fā)條件。做題時(shí),學(xué)生就要抓關(guān)鍵詞:評(píng)價(jià)、甘肅、旅游資源開發(fā)條件。首先,開發(fā)條件要從資源狀況、地理位置、交通、基礎(chǔ)設(shè)施等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。其次,聯(lián)系甘肅省的實(shí)際情況,評(píng)價(jià)時(shí)要注意優(yōu)缺點(diǎn)都要考慮。
二、有效提取地理信息的方法
現(xiàn)在地理題型一般是給出背景材料,讓學(xué)生根據(jù)背景知識(shí),通過運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。因此,要想答好地理題,學(xué)生需具備快速提取有用信息這一能力。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提取有效地理信息要做到四個(gè)方面。(1)找關(guān)鍵詞,通俗地來說就是找與課本所學(xué)知識(shí)相關(guān)的詞語。(2)仔細(xì)觀察圖表中的信息,包括:縱向觀察、橫向比較等等,還要看出圖表中隱藏的信息。讀圖時(shí)應(yīng):讀圖名、看圖例、析變化等等。(3)地理考題一般以系列題型出現(xiàn),因此,學(xué)生在做題中要把握整體,聯(lián)系前后。(4)選擇題要看清題目和每一個(gè)選項(xiàng),從中獲取關(guān)鍵信息。
關(guān)鍵詞:地理圖像;地理教學(xué);地理技能
一、中學(xué)地理教學(xué)中地理圖像應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)現(xiàn)行中學(xué)地理教材主要由三系統(tǒng)組成,即課文系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)。這三個(gè)系統(tǒng)既緊密結(jié)合又各有其獨(dú)特的功能。圖像系統(tǒng)是地理教材的重要組成部分,是地理信息的獨(dú)特載體和獨(dú)特的表述方式。圖像系統(tǒng)通過圖像的展示,再現(xiàn)地理事物的形象和屬性,屬地理感性知識(shí)。圖像系統(tǒng)是地理教材的重要組成部分,是地理學(xué)的語言,是地理知識(shí)和地理信息獨(dú)特的載體和表述方式,地理圖像系統(tǒng)通過對(duì)圖像的展示,再現(xiàn)地理事物的形象,屬地理感性知識(shí),是地理學(xué)科不同于其他任何學(xué)科的特有的信息載體。
(二)圖像系統(tǒng)在中學(xué)地理教學(xué)中有著極其重要的作用:首先,圖像系統(tǒng)能準(zhǔn)確地理事物的空間分布。其次,可以把零散的地理事物系統(tǒng)化。第三,可以活躍課堂氣氛。第四,是地理教學(xué)的信息庫。第五,可以更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,保持高度的注意力。第六,地理圖像是搞好地理教學(xué)的重要教具。
(三)現(xiàn)行地理教材圖像系統(tǒng)概況。現(xiàn)行初中地理教材由800多幅圖像作為“骨架”“沒有地圖就不可能有地理學(xué),沒有地圖也就無法進(jìn)行地理教學(xué)?!边@些圖像是由地圖、示意圖、景觀圖、素描圖等組成,而其中地圖是圖像的主體。圖像在教材中的地位可以說是教材的“骨架”,教材中的地理知識(shí)是依附在這骨架上,它不僅是地理知識(shí)的說明和補(bǔ)充,而且是地理知識(shí)的另一種表達(dá)形式。因此,在地理教學(xué)中只要突出圖像教學(xué),完全可以講清地理概念、地理原理、地理知識(shí)并通過圖像培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、想象力、思維能力,使學(xué)生正確理解地理規(guī)律,還使學(xué)生通過圖像引起一系列聯(lián)想,獲取并記住豐富的地理知識(shí)。高中地理課本中地理圖像數(shù)目也很可觀,其中高一上、下冊(cè)必修各含236幅(組)、155幅(組)、高二、高三選修各129含幅(組)、189幅(組)。
(四)目前在中學(xué)地理教學(xué)中普遍存在著以下問題
1.教學(xué)中重文輕圖。只注重地理教材中課文部分教學(xué)而忽視圖像的應(yīng)用,致使地理教學(xué)失去了地理學(xué)科的區(qū)域性和綜合性的本質(zhì)特征。
2.留于表面內(nèi)容不能深挖其實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。往往讓學(xué)生機(jī)械記憶一些地理分布,地理事物,而不能分析地理事物形成和分布的根本原因,不知道地理事物的空間聯(lián)系。
3.只知靜態(tài)分布不知?jiǎng)討B(tài)變化和發(fā)展。地理原理圖和地理事物發(fā)展變化圖,往往只是截取變化過程中某一瞬間的現(xiàn)象,來展示地理事物的典型特征,但不能靜止地看問題,必須動(dòng)態(tài)的看待事物地發(fā)展過程。
4.只了解局部不研究整體。有些地理圖像是選取典型的地理事物,進(jìn)行分析、研究,以便舉一反三,由特殊到一般,由局部到整體,而有很多師生是只見樹木不見森林。
(五)新的一輪地理課改和高考、會(huì)考的要求
《地理教育國際》指出學(xué)生掌握地理技能。不僅要能利用文字、圖片、定量資料構(gòu)成的教科書、圖畫、圖表、文獻(xiàn)、示意圖和地圖,以及野外考察和制圖解釋第二手資料,利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等形式進(jìn)行地理相關(guān)問題的學(xué)習(xí),而且還應(yīng)形成、發(fā)展具有處理資料、做出判斷評(píng)價(jià)資料、解釋資料做出抉擇根據(jù)調(diào)查結(jié)果和價(jià)值觀采取行動(dòng)的能力,這是操作性地理技能。雖然地理課改強(qiáng)調(diào)建立學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)過程并重的評(píng)價(jià)機(jī)制,注重發(fā)展性評(píng)價(jià),但適合目前中國國情的最主要的評(píng)價(jià)方式仍然是中考、會(huì)考、高考。
下表為近年全國或部分省區(qū)高考地理圖像和圖表考查情況統(tǒng)計(jì)
試卷名 圖表 分值 分值比重
2006年全國文綜1卷 圖7表1 86 86%
2005年北京文綜卷 圖8 86 83.4%
2005年江蘇地理卷 圖13表1 109 72.7%
2005你廣東地理卷 圖7 86 57.3%
從近幾年的高考來看全國及絕大多數(shù)省區(qū)的文綜試卷或地理單科試卷,關(guān)于地理圖像的分值比重大都在70%--90%,地理圖像在中學(xué)地理教學(xué)中的重要性由此可見一斑。
二、地理圖像教學(xué)的理論分析
人腦信息通道與地理教學(xué)效果研究表明,人類各種感覺器官的功能是不同的,在相同條件下,五官獲得知識(shí)的比率有如下差別
感官類型 視覺 聽覺 嗅覺 觸覺 味覺
知識(shí)比率 83% 11% 3.5% 1.5% 1%
由上表可見,五官中視覺的比率效果最好,這一成果能為教學(xué)媒體的選擇和優(yōu)化組合提供科學(xué)依據(jù)。另一研究表明:學(xué)習(xí)保持的情況;同一份資料,僅用聽覺,三天后記憶率為15%,僅用視覺,三天后記憶率為40%,而兩者并用,則三天后記憶率為75%??梢姡髮W(xué)生看圖像聽講解、在圖像上找、讀圖提問、填充空白圖等,可以使各種感官都參與識(shí)記,增強(qiáng)記憶效果。而地理圖像是地理教學(xué)最重要的視覺材料之一,故地理圖像對(duì)于提高地理教學(xué)效果取到不可或缺的功能。