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關(guān)鍵詞: 農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò);地理信息系統(tǒng);需求;開發(fā)方法
中圖分類號:P208文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2012)0110079-02
低壓配電網(wǎng)是用戶使用電力的最終電壓等級,其設(shè)備數(shù)量多、覆蓋面廣,日常運行、維護工作量大。尋求一種快速、高效、科學(xué)的管理手段,實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)絡(luò)的工程建設(shè)、生產(chǎn)運行管理、客戶保修服務(wù)、故障查詢、設(shè)備維護等方面的自動化管理,開發(fā)低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)十分必要。
1 需求分析
進幾年全國范圍“兩改一同價”工程的展開,農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)健康水平得到了全面改善。隨著農(nóng)村低壓用電設(shè)備的增多,低壓電網(wǎng)的建設(shè)和改動比較頻繁,傳統(tǒng)的手工繪制或autocad繪制的圖紙的工作量越來越大,加之出圖的周期為較長,共享性能差,各項管理數(shù)據(jù)與電網(wǎng)實際不符的矛盾日益突出,嚴(yán)重影響生產(chǎn)、營銷秩序。
在10千伏以上配電網(wǎng)絡(luò)地理信息管理系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上,總結(jié)縣城及農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)管理中,很多工作都需要迅速處理大量的設(shè)備數(shù)據(jù)和圖紙才能完成,這些數(shù)據(jù)和圖紙均和地理位置密切相關(guān)。通過開發(fā),如果能夠建成一個圖紙資料簡便、快捷管理,設(shè)備參數(shù)及時更新,技術(shù)數(shù)據(jù)多部門同時共享,統(tǒng)計報表自動生成,可與其他管理系統(tǒng)實現(xiàn)接口的農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng),將是提高我國電力系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營管理水平的有利契機,應(yīng)用前景十分廣闊。
2 總體目標(biāo)
通過融合全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等空間技術(shù),結(jié)合農(nóng)網(wǎng)低壓配電網(wǎng)絡(luò)的實際管理需求,分析其空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)的基本特征,設(shè)計合理的空間數(shù)據(jù)模型,為管理者提供一個低壓配電網(wǎng)的縮微化模型。實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)管理信息化、直觀化、科學(xué)化、規(guī)范化和自動化的目標(biāo)。
3 低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法
3.1 信息系統(tǒng)基本開發(fā)方法
地理信息系統(tǒng)是一種特殊的信息系統(tǒng),主要的開發(fā)方法有幾種:1)結(jié)構(gòu)化生命周期法;2)原型法;3)面向?qū)ο蠓椒ǎ?)計算機輔助軟件工程方法(CASE)。農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)不僅包含低壓網(wǎng)絡(luò)地理信息管理,還涉及大量低壓網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理與分析,功能復(fù)雜,系統(tǒng)較龐大。本文研究工作采用結(jié)構(gòu)化生命周期法,關(guān)鍵步驟如下:
3.1.1 系統(tǒng)規(guī)劃階段
該階段的主要任務(wù)是:1)制定信息系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略;2)制定信息系統(tǒng)的總體方案,安排項目開發(fā)計劃;3)制定系統(tǒng)建設(shè)的資源分配計劃。
常用的方法:1)戰(zhàn)略集轉(zhuǎn)移法;2)企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法。
該階段的工作成果是進行信息系統(tǒng)開發(fā)的可行性研究,在技術(shù)、經(jīng)濟、社會等方面進行可行性分析,形成可行性分析報告。
3.1.2 系統(tǒng)分析階段
該階段的基本任務(wù)是:對系統(tǒng)的要求進行分析,即首先對組織各部門、各業(yè)務(wù)進行詳細地了解,并在此基礎(chǔ)上進行分析,確定出用戶需求,從而提出新系統(tǒng)的邏輯方案設(shè)計。系統(tǒng)分析的過程分兩步:1)對企業(yè)的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)流程明確;2)提出新系統(tǒng)擬采用的方案。
系統(tǒng)分析是最重要和最困難的階段,主要的工作方法:1)建立組織結(jié)構(gòu)圖;2)建立業(yè)務(wù)流程圖;3)建立數(shù)據(jù)流圖;4)建立數(shù)據(jù)字典;5)建立小說明、判斷樹、判定表等。該階段的工作成果是形成系統(tǒng)分析說明書。
3.1.3 系統(tǒng)設(shè)計階段
該階段的基本任務(wù)是:根據(jù)系統(tǒng)說明書中規(guī)定的功能要求,考慮實際條件,具體設(shè)計實現(xiàn)邏輯模型的技術(shù)方案,即設(shè)計系統(tǒng)的物理模型。該階段包括總體設(shè)計和詳細設(shè)計兩個階段,總體設(shè)計時將總?cè)蝿?wù)分解為基本的、具體的任務(wù),包括:1)將系統(tǒng)劃分成模塊;2)決定每個模塊的功能;3)決定模塊的調(diào)用關(guān)系;4)決定模塊間信息的傳遞。詳細設(shè)計是為各個具體任務(wù)選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和處理方法,包括:代碼設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、輸入輸出設(shè)計、人機對話設(shè)計、處理過程設(shè)計等。該階段的成果是系統(tǒng)設(shè)計說明書。
3.1.4 系統(tǒng)實施階段
該階段的任務(wù)是實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計階段提出的物理模型,按實施方案完成一個可以實際運行的信息系統(tǒng),交付用戶使用,主要包括:硬件準(zhǔn)備、軟件準(zhǔn)備、人員培訓(xùn)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備等。該階段的特點是工作量大,投入的人力、物力多,組織管理工作繁重。主要的工作是編寫代碼、調(diào)試運行與交付使用。軟件完成時需要進行檢查,一般包括:1)靜態(tài)檢查,人工評審軟件文檔或程序,發(fā)現(xiàn)其中的錯誤;2)動態(tài)檢查,即測試,包括模塊測試、聯(lián)合測試、驗收測試、系統(tǒng)測試等。軟件交付使用根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模與風(fēng)險特點,一般包括:直接轉(zhuǎn)換方式、平行運行方式、試運行方式、逐步轉(zhuǎn)換方式等。
3.1.5 系統(tǒng)運行與維護階段
系統(tǒng)運行階段的維護工作是信息系統(tǒng)開發(fā)的重要部分,隨著信息系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,系統(tǒng)維護的成本在不斷加大,已經(jīng)超過70%。該階段的主要內(nèi)容包括:1)程序的維護;2)數(shù)據(jù)文件的維護;3)代碼的維護;4)設(shè)備的維護等。維護的類型包括:1)更正性維護;2)適應(yīng)性維護;3)完善性維護;4)預(yù)防性維護等。主要是完善性維護。該階段還要不斷進行系統(tǒng)評價,已確定何時進行系統(tǒng)更新,開始信息系統(tǒng)的下一個生命周期。該階段的工作成果是系統(tǒng)維修記錄和評價報告。
3.2 系統(tǒng)運行模式選擇
農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)設(shè)計的用戶較多,系統(tǒng)需在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行,目前主流的分布式運行模式如下:
3.2.1 客戶機/服務(wù)器模式(C/S)
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計算機分為服務(wù)器和客戶機,服務(wù)器可能包括文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、打印服務(wù)器、專用服務(wù)器等,其它稱為客戶機。用戶通過客戶機在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上向服務(wù)器提出服務(wù)請求,服務(wù)器根據(jù)請求完成預(yù)定的操作,將經(jīng)過處理的結(jié)果送回客戶端。
該模式中信息處理工作分解為兩個部分,一部分由后端的服務(wù)器實現(xiàn),另一部分由前端的客戶機實現(xiàn)。前后端應(yīng)進行合理的任務(wù)分配。瘦客戶機、瘦服務(wù)器。
其特點如下:
1)充分利用兩端的能力,響應(yīng)時間短、網(wǎng)絡(luò)流量?。怀绦蚺c數(shù)據(jù)隔離,安全、透明。
2)客戶端一般負擔(dān)較重;客戶端界面不統(tǒng)一;應(yīng)用程序與平臺有關(guān)。
3.2.2 瀏覽器/服務(wù)器模式(B/S)
以Web為中心,采用TCP/IP、HTTP傳輸協(xié)議,客戶端通過瀏覽器Browser訪問Web服務(wù)器以及與Web服務(wù)器相連的后臺數(shù)據(jù)庫,是一種基于Internet技術(shù)的三層客戶機/服務(wù)器模式。
其特點如下:
1)用戶界面簡單易用、易于維護升級、具有良好的開放性、信息共享度高、擴展性好、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強。
2)業(yè)務(wù)十分復(fù)雜時,效率低。
3.2.3 三層客戶機/服務(wù)器模式
基于成熟的分布式技術(shù),將用戶界面與企業(yè)邏輯分離,將信息系統(tǒng)按照功能分為表示層、功能層和數(shù)據(jù)層三個層次,分別放置在不同或相同的硬件平臺上。
表示層:管理信息系統(tǒng)的用戶接口部分;
功能層:包括系統(tǒng)中核心和易變的企業(yè)邏輯,即中間件;
數(shù)據(jù)層:負責(zé)管理對數(shù)據(jù)庫的讀寫和維護。
主流的開發(fā)平臺:J2EE:IBM WebSphere、Bea WebLogic、Visual 等。
農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)需要用戶對低壓網(wǎng)絡(luò)進行編輯,不適合采用瀏覽器/服務(wù)器模式,盡管系統(tǒng)較復(fù)雜,尚不需要采用三層架構(gòu),故本文系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器模式。
3.3 系統(tǒng)開發(fā)與運行平臺選擇
電力系統(tǒng)的GIS的應(yīng)用與地理學(xué)上的GIS應(yīng)用有很大的不同,因此我們應(yīng)充分考慮電力系統(tǒng)本身的特點來選擇和使用GIS平臺。
針對開發(fā)中數(shù)據(jù)功能管理要求的不同,采用Mapinfo要與Mapx配合的方式,以達到更完美的效果。
結(jié)合本文系統(tǒng)的需求特點,確定軟硬件要求如下:
軟件要求:
1)服務(wù)器操作系統(tǒng):Windows 2000 Server+spk4以上。
2)服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫:Oracle 9i。
3)客戶端:Windows 2000/XP、IE 5.5以上。
4)開發(fā)工具:Delphi 7.0、Mapinfo6.5、MapX5.02。
硬件要求:
1)服務(wù)器硬件環(huán)境:CPU P4 2.6GHz、內(nèi)存2GB、硬盤雙80G熱備、CD-ROM。
2)客戶機硬件環(huán)境:p4以上主機、128M以上內(nèi)存、40G以上硬盤、CD-ROM。
3)外部設(shè)備:打印機、繪圖儀、掃描儀、GPS接收儀。
4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):采用100baseT星型拓撲結(jié)構(gòu),上層采用交換式集線器或交換機,下層采用100M集線器,網(wǎng)絡(luò)傳輸線采用5類線,網(wǎng)卡采用100M、全雙工網(wǎng)卡。
4 展望
隨著科技的進步,GIS系統(tǒng)在電力企業(yè)應(yīng)用前景表現(xiàn)在以下幾方面:
1)通過建立電力企業(yè)的GIS網(wǎng)絡(luò),工作人員可以訪問網(wǎng)上靈巧的地圖和建筑圖。分層的地圖可以幫助他們在電力系統(tǒng)內(nèi)成千上萬的設(shè)施中準(zhǔn)確定位,并獲得具體的部件說明和維護記錄等信息。
2)電力企業(yè)也可以采用GIS作為報警管理系統(tǒng)(TCMS)的基礎(chǔ),建立一個快速響應(yīng)用護緊急情況、安排搶修小組的系統(tǒng)。利用TCMS,操作員接到用戶報修電話后,可直接通過網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場技術(shù)人員傳達。
3)電力企業(yè)利用這些數(shù)據(jù)信息,可以容易地管理、維護和地圖及相關(guān)設(shè)備信息,使用戶可以方便地進行交互式查詢、生成定制的報表、按比例尺打印等等。如果做成Web方式,用戶可以通過Internet來查閱相關(guān)信息。
參考文獻:
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張永康
(揚州市測繪研究院有限公司 江蘇揚州 225000)
【摘要】本文基于ArcInfo 探討了地理信息系統(tǒng)在城市測繪中
的基本應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)顯示。
【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng);城市測繪
對地形進行測繪是一項繁重而又復(fù)雜的工作,目的在于為城市
以及工程礦區(qū)提供不同比例尺的地圖,從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)與生活。
ArcInfo 是建立在測繪測量的基礎(chǔ)上,應(yīng)用數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,是管
理和研究數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。通過相應(yīng)的硬件以及GIS 軟件支持,
運作和處理描述地球表面從大氣層到地表的淺層空間要素的位置和
屬性等地理參數(shù)數(shù)據(jù)信息,對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行識別。通過地理
環(huán)境中各種要素,包括地理空間分布狀況以及所具有的屬性數(shù)據(jù)進
行數(shù)字存儲,處理和分析,并建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
隨著計算機軟硬件技術(shù)、測繪技術(shù)的飛速發(fā)展,以空間數(shù)據(jù)及
其屬性數(shù)據(jù)為特征的地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用日益成熟,大大提高
了信息管理的效率與質(zhì)量。當(dāng)前,城市建設(shè)突飛猛進,同時也對城
市工程的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理等方面提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求,
由于地理信息系統(tǒng)具有反映地理空間關(guān)系、統(tǒng)計各種空間和屬性信
息能力的特性,為城市規(guī)劃、建設(shè)、測繪提供了非常好的先進技術(shù)
手段。
1. 地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的需求分析
1.1 地理信息系統(tǒng)
簡單地講,地理信息系統(tǒng)是處理地理信息的系統(tǒng),是關(guān)于采集、
存儲、管理、處理、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),是分
析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市測
繪中,將會使城市測繪數(shù)據(jù)十分的詳盡和準(zhǔn)確,同時也大大提高了
城市測繪工作的科學(xué)性。
1.2 必要性分析
測繪工作是一項十分艱巨,且用途極為重要的任務(wù)。傳統(tǒng)上,
城市規(guī)劃的設(shè)計是基于測繪人員提供的測繪圖件和資料的,因為城
市測繪的主要目的是用來進行城市規(guī)劃的,但是因為測繪與規(guī)劃設(shè)
計存在脫節(jié)的情況,使得測繪人員完全不能認(rèn)識測繪的目標(biāo),以至
于對規(guī)劃設(shè)計起不到很好的配合作用,因而不利于整體設(shè)計工作質(zhì)
量和工作效率的提高?;跀?shù)字地圖基礎(chǔ)上的地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)
和發(fā)展,能夠很好地解決這個問題,因為地理信息系統(tǒng)主要是按照
數(shù)字地圖的形式來進行輸入和輸出的,使得測繪工作變得易于查詢
和分析,也變得直觀且易于看懂和理解。
2. 地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用
本文采用ArcInfo 來探討地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的具體應(yīng)
用。
2.1 數(shù)據(jù)處理
地理數(shù)據(jù)一般具有三個基本特征:屬性特征(非定位數(shù)據(jù))、
空間特征(地位數(shù)據(jù))和時間特征(時間尺度)。在城市測繪中,
涉及到的主要設(shè)施有城市建筑物、城市道路、管線等,其信息包括
了這些設(shè)施的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),屬性數(shù)據(jù)又可以分為客觀和主
觀兩類,客觀屬性數(shù)據(jù)如城市道路的名稱、交叉口的形狀等,主觀
屬性數(shù)據(jù)如城市道路與交叉口的交通量等。
ArcInfo 提供疊合層(Coverage)將多種數(shù)據(jù)組織在一起,疊
合層中包含多種類型的要素(Feature),比如弧段(Arcs)、節(jié)點
(Nodes)、標(biāo)記點(LabelPoints)、配準(zhǔn)點(Tics)、多邊形(Polygon)等。
ArcInfo 中用如下方法實現(xiàn)地物特征的空間信息與專題屬性信
息的聯(lián)系:每個地理對象都存儲一個標(biāo)志碼,對象的標(biāo)志碼在對象
的空間特征(描述它的坐標(biāo)信息)產(chǎn)生時一同產(chǎn)生,它唯一地代表
這個地理對象,這個標(biāo)志存儲在一張記錄有對象幾何特征(線的長
度、多邊形地面積等)的屬性表中,這個屬性表稱為特征屬性表
(FeatureAttributeTable,F(xiàn)AT)。地理特征的專題屬性信息可以直接
存儲于FAT 表中,也可以存儲在其他數(shù)據(jù)表中,后者通過對象標(biāo)
志碼與FAT 產(chǎn)生聯(lián)系。從空間信息檢索專題屬性信息,或從專題
屬性信息檢索空間信息的實現(xiàn)就依賴于地理信息系統(tǒng)所建立起來的
這種聯(lián)系。
2.2 數(shù)據(jù)管理
ArcInfo 中圖形是以點(Point)、線(Polyline)、多邊形(Polygon)
來表達實物信息的,在城市測繪中,主要涉及到用點來表示的實物
信息有城市道路路段上的橋、城市道路交叉口等;主要涉及到用線
來表示的實物信息有城市道路中線、城市道路邊線、通訊線的走向
等;主要涉及到用面來表示問候的實物信息有道路周邊的建筑物(比
如企事業(yè)單位、學(xué)校、醫(yī)院、公園等)??梢园焉鲜鏊嘘P(guān)于點、線、
多邊形相關(guān)的實物合理地分層組織如下:首先建立一個地理數(shù)據(jù)庫,
在地理數(shù)據(jù)庫中建立城市測繪要素集,其中包括的特征類有城市道
路中線、城市道路交叉口、橋、城市道路周邊建筑物等;同樣在相
同的地理數(shù)據(jù)庫中建立一個管線要素集,其中包括的特征類有路邊
線、電力設(shè)備、電力線、通訊線等。
2.3 數(shù)據(jù)顯示
ArcInfo 中的ArcMap 提供了一個易于使用的用戶界面,使得
對ArcMap 的操作變得簡單方便。ArcInfo 支持廣泛的數(shù)據(jù)源,在
ArcMap 中用來顯示的地圖格式主要有Shapefile 和Coverage。一般
來說,地圖特征的圖形表達有以下幾種方式:單一的符號、單一值
地圖、用類似于人口的字段屬性來表達數(shù)量(顏色分級、符號分級
和密集度分級)、相關(guān)多種屬性的表達。用單一的符號展示數(shù)據(jù)于
地圖可以從圖形上得知特征分布的密集程度,從而可以清晰地表達
出分布情況。在城市測繪中,可以用點表示城市不同區(qū)的居民居住
情況,這樣就可以用點的密集程度來直觀表達居民居住的分布密集
程度;同樣,道路可以用線的特征來表示在區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)密集程度。
對于上述每個區(qū)的居民密集程度的表示,也可以先統(tǒng)計每個區(qū)的居
民人數(shù),然后按照一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分,用不同的顏色來表示每個區(qū)的
居民居住情況,并且還可以用符號本身的大小來表示居民分布情況。
同樣地,城市道路交通也可以通過交通量的統(tǒng)計之后,依據(jù)交通量
的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。
2.4 統(tǒng)測繪技術(shù)優(yōu)勢以及發(fā)展展望
地理信息系統(tǒng)管理以及處理對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)以及
關(guān)系,對一定地理區(qū)域內(nèi)分布現(xiàn)象以及過程進行分析和處理,將復(fù)
雜的規(guī)劃,決策以及管理問題簡單精確化,通過依賴一系列的軟件
以及硬件設(shè)施,實現(xiàn)數(shù)據(jù)綜合,模擬,分析與評價。通過這個過程,
可以得到常規(guī)方法或者普通信息系統(tǒng)難以得到的信息,實現(xiàn)地理空
間過程演化和預(yù)測,從系統(tǒng)的觀點出發(fā),立足于整體,統(tǒng)籌全局。
采用定性或者定量的方式,將系統(tǒng)分析與系統(tǒng)應(yīng)用有機的結(jié)合起來,
涵蓋的范圍較廣,因此得到的結(jié)果較為精確。GIS 獨特的地理空間
分析能力,快速的空間定位搜索查詢能力,能夠提煉出常規(guī)方式無
法獲取的重要信息,達到空間模擬和空間決策支持的目的。
3. 結(jié)語
本文從數(shù)據(jù)的角度探討了地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的具體應(yīng)
用,通過地理信息系統(tǒng)的使用,可以使得城市測繪工作更加準(zhǔn)確,
更加科學(xué)。同時,對于測繪學(xué)來講,地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、
遙感系統(tǒng)的結(jié)合使用,將使測繪由原來單純提供信息的服務(wù)性變?yōu)?/p>
決策管理的重要組成部分,將有力地推動管理的嚴(yán)格性、決策的科
學(xué)性、規(guī)劃的合理性和設(shè)計的高效性。
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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng) 礦產(chǎn)勘查 效率
中圖分類號:P62 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)06(a)-0057-02
當(dāng)今時代是信息化的時代,地理信息系統(tǒng)順應(yīng)時代的快速發(fā)展,并且與社會各個領(lǐng)域建立了密切的聯(lián)系。礦產(chǎn)資源是國家經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)支柱,雖然現(xiàn)在的礦業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,但是礦產(chǎn)資源的開采技術(shù)以及勘探技術(shù)仍然受到很多制約。由于不能很好地處理開采礦產(chǎn)資源與環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展兩者之間的關(guān)系,使得在勘查開采礦產(chǎn)的過程中對環(huán)境造成了一定的破壞。礦產(chǎn)資源在開采利用的過程中如何協(xié)調(diào)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,減少對生態(tài)環(huán)境的破壞污染是礦產(chǎn)行業(yè)應(yīng)該積極重視的問題。地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中的運用能有效地減少礦產(chǎn)行業(yè)對環(huán)境的破壞。
1 地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中的運用
1.1 整理規(guī)劃礦產(chǎn)資料信息
在對礦產(chǎn)資源的資料整理中,要合理地規(guī)劃礦產(chǎn)資源的分布信息。礦產(chǎn)資源涉及很多信息,其中主要由圖形數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)以及指標(biāo)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息構(gòu)成。對這些大量的礦產(chǎn)地資源信息進行合理規(guī)劃整理是礦產(chǎn)勘查中非常重要的環(huán)節(jié)。在礦產(chǎn)勘查中對礦產(chǎn)地質(zhì)勘探資料的規(guī)劃整理有非常重要的作用。通過地理信息系統(tǒng)對這些有著重要意義的大量礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)信息進行合理整理規(guī)劃,從而實現(xiàn)對這些礦產(chǎn)資料信息的每個環(huán)節(jié)的統(tǒng)一管理。此外,地理信息系統(tǒng)支持空間信息數(shù)據(jù)化的計算與分析,可為用戶提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。對礦產(chǎn)資源進行合理規(guī)劃,可以提高礦產(chǎn)勘查的效率,有效地保護和開發(fā)利用礦產(chǎn)資源,保護人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境不被破壞。
1.2 制作地質(zhì)圖像
制作地質(zhì)圖像是礦產(chǎn)勘查的基礎(chǔ)和前提。提前做好對地質(zhì)區(qū)域、勘測區(qū)域以及測繪領(lǐng)域所有信息的收集與分析,可以有效地提高地質(zhì)圖像的準(zhǔn)確性。地理信息系統(tǒng)是制作地質(zhì)圖像的主要方式,可以通過對地理信息系統(tǒng)中各種有效信息進行合理利用,然后地理信息系統(tǒng)再利用相關(guān)專業(yè)的分析,針對礦產(chǎn)勘探以及開采的實際需要繪制出地理圖像。
1.3 正確管理礦產(chǎn)資源儲藏信息
20世紀(jì),我國研制了關(guān)于礦產(chǎn)資源儲藏信息的數(shù)據(jù)庫,這對于礦產(chǎn)資源分布信息的管理有著至關(guān)重要的作用。只是這樣類型的數(shù)據(jù)庫只是基本掌握了對于礦產(chǎn)資源數(shù)量信息的一個非空間的數(shù)據(jù)管理,屬于比較片面的數(shù)據(jù)庫。一直到20世紀(jì)末,礦產(chǎn)資源的數(shù)據(jù)估算仍舊停留在純手工計算的局面。如今,經(jīng)過不斷地努力,當(dāng)代的地理信息系統(tǒng)已經(jīng)形成了對于礦產(chǎn)資源儲量管理的多面系統(tǒng):通過地理信息系統(tǒng)分析礦產(chǎn)資源的儲量規(guī)律,從而遠程監(jiān)督管理礦產(chǎn)資源的時空分布。地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源管理上有了質(zhì)的突破,同時也對礦產(chǎn)的勘查工作提供了極大的便利。
1.4 對礦產(chǎn)地質(zhì)進行定量分析
在礦產(chǎn)地質(zhì)領(lǐng)域中,定量分析環(huán)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。地理信息系統(tǒng)是保證對開展地質(zhì)定量分析的一個基本,可以有效地提升地質(zhì)定量分析工作的效率。在對地質(zhì)進行評價、分析以及檢測時,地理信息系統(tǒng)不僅能合理地運用礦產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息,而且能夠自動生成專業(yè)性較強的分析模型。
地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)行業(yè)中被廣泛運用,對于礦產(chǎn)的勘查工作有重要的推動作用,同時對地質(zhì)革命也起著重大的作用,但是在應(yīng)用的過程中也存在許多的問題,因此,要不斷地拓寬地理信息的應(yīng)用領(lǐng)域,提高地理信息系統(tǒng)的智能化,使得地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)行業(yè)創(chuàng)造更多的價值。
2 地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中具有的特點
2.1 綜合學(xué)科知識齊全
地理信息系統(tǒng)是集眾多信息為一體的新興科學(xué)技術(shù)應(yīng)用,在各個領(lǐng)域得到廣泛利用,也推動了礦產(chǎn)資源勘查的穩(wěn)步發(fā)展。GIS不僅僅包括地圖學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)方面的知識,還包括了測繪學(xué)、管理科學(xué)以及計算機學(xué)等方面的學(xué)科知識,信息多元化、一體化,具有非常強的綜合性。
2.2 功能齊全
GIS具有的功能非常齊全??梢詫λ栊畔⑦M行很好地整理匯總及分析。地理信息系統(tǒng)不僅具有空間數(shù)據(jù)存儲、獲取、顯示功能,而且還具有空間數(shù)據(jù)的編輯、處理分析輸出和應(yīng)用功能。
2.3 完整地解決空間問題
地理信息系統(tǒng)對于礦產(chǎn)資源的勘查體系做出了很大的改變,并且使得勘察過程簡單化,從而大大提高了礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘察的效率。GIS技術(shù)的這些優(yōu)勢應(yīng)該更多地利用于礦產(chǎn)行業(yè)的各個方面,這將會對礦產(chǎn)資源勘查的研究方法產(chǎn)生深遠的影響。
3 地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中的未來展望
近年來,礦產(chǎn)行業(yè)信息化快速發(fā)展,礦產(chǎn)勘查行業(yè)與信息系統(tǒng)緊密結(jié)合,以地理信息的發(fā)展帶動礦業(yè)的發(fā)展得到落實,并且取得了顯著成果。在信息化帶動礦業(yè)發(fā)展的今天,地理信息系統(tǒng)有很大的發(fā)展前景,尤其是在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域GIS技術(shù)勢必成為其技術(shù)的支撐,地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展也將會逐步成熟穩(wěn)定。地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用前景表現(xiàn)為以下幾個方面。
3.1 發(fā)展多維化
在現(xiàn)階段,地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對空間實體的坐標(biāo)進行數(shù)據(jù)整集,可是在進行三維化處理方面因為技術(shù)欠缺,很難完成很多三維化處理效果,也正因為這樣,現(xiàn)階段的地理信息處理系統(tǒng)也被稱之為二維GIS,因而多數(shù)的三維操作都要在三維地理信息系統(tǒng)的配合下才能實現(xiàn)。
地理信息處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)空間可視化技術(shù),是指在時空變化、動態(tài)、多維等可交互的地理條件下對真實的圖形信息進行探索,而且還能夠提高對空間的視覺效果。合理地利用空間可視化信息技術(shù),能夠完成對地形地貌的多維仿真模型,從而將地形情境真實地展示在用戶面前。
四維地理信息系統(tǒng)實際上指的是在三維地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入了時間因素的變量。雖然大多數(shù)地形面貌都不是一成不變的,但地震、泥石流等自然災(zāi)害仍會使得地質(zhì)特征發(fā)生很大的改變,因而時間因素變量也是一項較為重要的指標(biāo)?,F(xiàn)如今,從三維到四維的過渡仍面臨一系列的問題。但是,隨著信息化的逐漸發(fā)展,這些問題也在逐步得到解決。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化方向
計算機信息技術(shù)近幾年發(fā)展速度迅猛,在這種態(tài)勢下網(wǎng)絡(luò)化成為地理信息技術(shù)發(fā)展的主要前景。礦產(chǎn)勘查行業(yè)需要同網(wǎng)絡(luò)信息相結(jié)合,從而使得礦產(chǎn)勘查行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)信息資源的充分利用,實現(xiàn)資源共享。因此,地理信息系統(tǒng)要進行不斷完善與升級,才能與礦產(chǎn)勘查行業(yè)更加緊密地結(jié)合,最終推進地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)。
3.3 多元化發(fā)展
多元集成包括有:礦山信息源的集成、礦山管理系統(tǒng)的集成、多種應(yīng)用技術(shù)的集成。礦產(chǎn)資源的信息多種多樣,地理信息系統(tǒng)必須實現(xiàn)遙感技術(shù)、定位技術(shù)以及通訊技術(shù)的集成化,從而實現(xiàn)多方礦產(chǎn)資源信息的融合與共享。GIS要將同一地區(qū)的不同礦產(chǎn)資源通過網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)合,實現(xiàn)信息的同步,從而也可更利于有關(guān)部門的管理。總而言之,地理信息系統(tǒng)必須要跟多種技術(shù)緊密結(jié)合,才能在礦業(yè)的發(fā)展中得到更好、更高效的應(yīng)用成效。
4 結(jié)語
隨著當(dāng)今社會經(jīng)濟文化的快速發(fā)展,礦產(chǎn)行業(yè)信息化的發(fā)展也取得了很大的進步。礦產(chǎn)資源是我國的經(jīng)濟基礎(chǔ),科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及生產(chǎn)力的提高,使得礦產(chǎn)資源的利用價值也得到了穩(wěn)步提升。與礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展密不可分的地理信息系統(tǒng)在礦業(yè)的發(fā)展道路上勢不可擋,已經(jīng)成為礦產(chǎn)行業(yè)中不可或缺的科學(xué)技術(shù)需要。雖然在過去的發(fā)展中GIS技術(shù)已取得了顯著進步,但是地理信息系統(tǒng)尚不完善,研究人員仍需積極地研究新型創(chuàng)新技術(shù),推進地理信息的發(fā)展,使其發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
[1] 周軍,梁云.地理信息系統(tǒng)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報,2002(2):47-50.
關(guān)鍵詞:GIS;景觀生態(tài)學(xué);作用
中圖分類號:Q14文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-9166(2008)33(c)-0040-01
一、景觀生態(tài)學(xué)研究概述
景觀生態(tài)學(xué)的定義有多種表述,但就一般講,是指反映地形地貌精景色的圖像,諸如草原、森林、山脈、湖泊等;或是某一地理區(qū)域的綜合地形特征;或者是人們放眼所映的自然景色。而生態(tài)學(xué)中,景觀的定義可概括為狹義和廣義兩種。狹義景觀是指幾十km2至幾百km2范圍內(nèi),由不同生態(tài)系統(tǒng)類型所組成的異質(zhì)性地理單元。而反映氣候、地理、生物、經(jīng)濟、社會和文化綜合特征的景觀復(fù)合體稱為區(qū)域。狹義景觀和區(qū)域可統(tǒng)稱為宏觀景觀。廣義景觀則指出現(xiàn)在從微觀到宏觀不同尺度上的,具有異質(zhì)性或綴塊性的空間單元。顯然。廣義景觀概念強調(diào)空間異質(zhì)性,其空間尺度則隨研究對象、方法和目的而變化,而且它突出了生態(tài)學(xué)系統(tǒng)中多尺度和等級結(jié)構(gòu)的特征。強調(diào)空間格局、生態(tài)學(xué)過程與尺度之間的想和作用是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心所在[1]。
二、GIS簡介及其發(fā)展應(yīng)用
1、GIS簡介:GIS可定義為用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)[2]。主要包括①空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng);②數(shù)據(jù)存儲與檢索子系統(tǒng);③數(shù)據(jù)分析與信息處理子系統(tǒng);④數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)[3]。功能構(gòu)成包括:①數(shù)據(jù)采集、檢索、編輯;②數(shù)據(jù)操作運算;③數(shù)據(jù)儲存、組織;④數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計、計算;⑤數(shù)據(jù)空間分析;⑥數(shù)據(jù)實現(xiàn)[2]。
2、GIS的發(fā)展應(yīng)用:GIS的發(fā)展經(jīng)歷了開拓發(fā)展、鞏固、突破以及社會化階段。進入20世紀(jì)90年代,隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及,GIS已經(jīng)成為許多機構(gòu)必備的工作系統(tǒng),尤其是政府部門在一定程度上受GIS影響改變了現(xiàn)有機構(gòu)的運行方式、設(shè)置與工作計劃等。而且,社會對GIS的認(rèn)識普遍提高,需求大幅度增加,從而導(dǎo)致GIS的應(yīng)用擴大與深化[4.5]。GIS的應(yīng)用領(lǐng)域包括資源管理、資源配置、城市規(guī)劃和管理、土地信息系統(tǒng)和地籍管理、生態(tài)環(huán)境管理與模擬、應(yīng)急響應(yīng)、地學(xué)研究與應(yīng)用、商業(yè)與時常、基礎(chǔ)設(shè)施管理、網(wǎng)絡(luò)分析、可視化應(yīng)用等各行各業(yè)。其中GIS的應(yīng)用已遍及與地理空間有關(guān)的領(lǐng)域。一方面,又可通過失控模型構(gòu)建,分析空間要素的發(fā)展變化,為咨詢、規(guī)劃與決策提供技術(shù)支持[6]。隨著計算機硬件性能的提高以及面向?qū)ο蟆⒕W(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)挖掘等主流IT技術(shù)的發(fā)展,GIS的應(yīng)用日趨慣犯,已成為城市規(guī)劃、設(shè)施管理和工程建設(shè)的重要工具,同時還進入到軍事戰(zhàn)略分析、商業(yè)策劃、移動通信、文化教育乃至人們的日常生活當(dāng)中,其社會地位發(fā)生了明顯的變化,已被公認(rèn)為21世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。
三、GIS在景觀生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用
1、研究景觀生態(tài)系統(tǒng)及其空間格局
一方面,由于地理信息系統(tǒng)中貯存的有關(guān)底圖文件數(shù)據(jù),其加工功能強大,形成完善的人機對話系統(tǒng),能快速、準(zhǔn)確地對遙感圖像進行有關(guān)處理;另一方面,地理信息系統(tǒng)中的專題信息和專家智慧能對遙感圖像進行專題監(jiān)督分類,其結(jié)果以計算機地圖形式輸出。
2、研究景觀生態(tài)系統(tǒng)的功能和動態(tài)
由于地理信息系統(tǒng)中貯存大量專題數(shù)據(jù)和豐富的程序、模型和方法,利有計算機、遙感等現(xiàn)代技術(shù)手段的支持,因而能采用多層次、多因子的區(qū)域綜合和系統(tǒng)分析,既可以從時間與空間、質(zhì)量與數(shù)量、內(nèi)部與外部、靜態(tài)與動態(tài)、自然人為等角度綜合認(rèn)識景觀的結(jié)構(gòu)和功能,從而進行景觀功能模擬和動態(tài)預(yù)測。
3、進行景觀生態(tài)設(shè)計和景觀生態(tài)規(guī)劃
景觀生態(tài)設(shè)計和規(guī)劃一般都要與具體實踐和應(yīng)用相關(guān)聯(lián),作為整個設(shè)計工程的有機組成部分。在綜合、系統(tǒng)地對景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)研究之后,依靠地理信息系統(tǒng)中的專題研究模型,加上專家系統(tǒng),首先對景觀生態(tài)特征進行評價、然后利用GIS的可視化功能并結(jié)合景觀設(shè)計中的各種應(yīng)用模型,根據(jù)具體的目的要求,對景觀規(guī)劃結(jié)果進行模擬顯示和分析,為設(shè)計的進一步完善提供信息。
4、研究全球性問題
景觀生態(tài)學(xué)經(jīng)過發(fā)展和完善、已經(jīng)成為―門涉及生物圈,地理圈和智慧圈等領(lǐng)域、把人類和環(huán)境統(tǒng)一起來進行綜合研究的新興交叉學(xué)科。它力圖為協(xié)調(diào)人類與景觀的關(guān)系提供理論基礎(chǔ),對于這樣一門全球性科學(xué)的研究,單一學(xué)科、傳統(tǒng)手段與方法已無能為力,而GIS對此則大有可為:首先,有全球性的資源與環(huán)境大容量數(shù)據(jù)庫;其次是綜合了各有關(guān)學(xué)科專家的智慧;第三,有先進的信息網(wǎng)絡(luò)支持,可將在物理上離散的各地數(shù)據(jù)庫、模型庫聯(lián)系起來共享;第四,處理數(shù)據(jù)的速度相當(dāng)快,能在自然過程的形成時間之內(nèi)模擬各種可能出現(xiàn)的結(jié)果,并提出對策。
四、結(jié)語:GIS現(xiàn)如今已成為景觀生態(tài)學(xué)研究的支柱,有著舉足輕重的作用。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展,其在景觀生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用將會更加廣泛,更加深入,同時也會把景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展推向一個新的臺階。
作者單位:黑龍江工程學(xué)院
作者簡介:欒毅(1986-),男,漢族,黑龍江省哈爾濱人,黑龍江工程學(xué)院2005級測繪系本科生,專業(yè)地理信息系統(tǒng)
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】遙感 地理信息系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) 數(shù)字地球
隨著科技的進步,社會信息化速度越來越快,地理信息技術(shù)己經(jīng)走入人們的日常生活,了解地理信息技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用成為我國公民必備的地理素養(yǎng)之一?!?003年4月國家教育部修訂頒布了《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》,在課程內(nèi)容中較大幅度地增加了地理信息技術(shù)類教學(xué)內(nèi)容,并在課程理念中強調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用”。在高考中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”內(nèi)容有一定的分值。針對高考考點對地理信息技術(shù)的課堂教學(xué)進行研究,以期尋找到針對地理信息技術(shù)部分內(nèi)容的行之有效的課堂教學(xué)方法,經(jīng)過實踐研究,借鑒韓磊老師“高中地理試題資源的開發(fā)與利用”的研究思路進行本部分內(nèi)容的高三一輪復(fù)習(xí),實踐探討,教學(xué)效果較好。
一、試題原題及出處
1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(北京卷)選擇題部分:利用地理信息技術(shù)制作的某城市忠信城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖。讀圖回答第10-11題。
2.2010年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(江蘇卷)選擇題部分
中國2010年上海世界博覽會于5月1日正式開園.會期l84天。讀我國東部地區(qū)一般年份夏季風(fēng)進退及鋒面位移示意圖?;卮餷l~12題。
3.2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(江蘇卷)選擇題部分
2013年4月20日,四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震。在震后救災(zāi)中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)此回答3~4題。
試題分析
考點:遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用;全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用;地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;數(shù)字地球的含義。
考法:(2011北京卷)本組題考查的是學(xué)生獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力。10題以地理信息技術(shù)圖為情景,考察地理信息技術(shù)知識、城市交通和城市功能分區(qū)。遙感技術(shù)只能顯示瞬時交通狀況、全球定位系統(tǒng)只能做到對事故地點的準(zhǔn)確定位,二者屬于數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),根據(jù)題干可知,該圖為“某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖”,事故次數(shù)的統(tǒng)計只能是地理信息系統(tǒng)工作的范疇,故選C。11題從圖中觀察交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,可以看出大致呈環(huán)狀分布,推斷該城市交通事故頻發(fā)地主要為城市的主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點上。甲地位于環(huán)線,非市中心,也非中心商務(wù)區(qū),排除A;乙地為市中心,地價昂貴,不適宜建大型停車場,排除B;對外聯(lián)系的通道呈放射狀,東、西較密集,而不是單獨集中于西北,排除C;根據(jù)監(jiān)測點的分布,東部較密集,說明車流量大,商業(yè)較發(fā)達,得出結(jié)論商業(yè)網(wǎng)點密度應(yīng)該東部大于西部,故選擇D。
(2010年江蘇卷)該題主要考查“3S”技術(shù)的各自特點和應(yīng)用范圍或應(yīng)用領(lǐng)域。要想訪問多個國家館,就要分析各館之間的距離以及各館的人流量,分析采用的就是地理信息系統(tǒng)GIS分析,故選擇A。
(2013年江蘇卷)本組題3題題目較易,以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為新情境,考查同學(xué)獲取信息的能力。本題的關(guān)鍵在于讀懂材料中“BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”的含義,清楚遙感提供災(zāi)區(qū)的影像,地理信息系統(tǒng)參與統(tǒng)計災(zāi)區(qū)經(jīng)濟損失,故選擇D。
一、對教學(xué)的啟示
高考對本內(nèi)容的考查主要體現(xiàn)在“3S“技術(shù)在社會經(jīng)濟活動中的實際應(yīng)用,難度不大。依據(jù)高考試題對應(yīng)的課標(biāo)和高考說明的考點,對地理信息技術(shù)的應(yīng)用的復(fù)習(xí),不局限于課本的知識,預(yù)測2014年高考對本內(nèi)容的考查仍可能以地理信息圖的形式進行,主要考查讀圖分析及獲取信息的能力。教學(xué)關(guān)注國土整治、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測與救援等方面的內(nèi)容讓學(xué)生訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力。
二、改編依據(jù)
1.課標(biāo)要求:
結(jié)合實例,了解遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用;舉例說出全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用運用有關(guān)資料;了解地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;了解數(shù)字地球的含義。
2.高考說明要求:
遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用;全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用;地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;數(shù)字地球的含義。
3.學(xué)情:
學(xué)段:高三一輪復(fù)習(xí)課
問題分析:一是我校學(xué)生基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)積極性、主動性不強,從圖文材料中獲取有效信息的能力、闡述問題的能力有待進一步提高。
三、目標(biāo)及途徑
1.通過讀圖,獲取圖中信息-普通道路,交通干道,交通事故和監(jiān)測點。
2.通過引導(dǎo)學(xué)生分析圖中信息,該圖為“某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖”,結(jié)合“3S”技術(shù)的各自特點,事故次數(shù)的統(tǒng)計是通過地理信息系統(tǒng)分析得出的結(jié)論。
3.通過圖觀察出交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,幫助學(xué)生推斷該城市交通事故頻發(fā)地主要為城市的主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點上。
4.通過閱讀材料提取有效信息,知道BDS是“我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”,說明審題是得出正確答案的關(guān)鍵點。
四、教學(xué)案例
(一)知識鋪墊
科學(xué)家觀測研究表明,近30年來我國沿海海平面總體上升了9厘米,但沿海各省、市、自治區(qū)海平面的上升幅度并不相同。據(jù)此回答1~2題。
1.我國沿海海平面上升信息的獲取,主要采用了( )
A.遙感(RS)
B.全球定位系統(tǒng)(GPS)
C.地理信息系統(tǒng)(GIS)
D.數(shù)字地球
2.對我國沿海海平面上升幅度的分析,主要采用了( )
A.全球定位系統(tǒng)
B.地理信息系統(tǒng)
C.遙感技術(shù)
D.地理信息技術(shù)
【思路解析】本題較基礎(chǔ),學(xué)生復(fù)習(xí)“3S”技術(shù)的各自特點,找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“上升”和“分析”,利用全球定位系統(tǒng)可以獲取海平面上升的信息,利用地理信息系統(tǒng)可以對我國沿海地區(qū)海平面上升幅度作出分析預(yù)測。
【參考答案】1.B 2.B
據(jù)英國《每日郵報》報道,最新衛(wèi)星照片顯示,北極在人類歷史上首次成為一個“島嶼”。結(jié)合下圖回答3~4題。(限于篇幅,圖省略)
要監(jiān)測北極冰川面積的變化,應(yīng)運用的主要技術(shù)手段為( )
A.遙感技術(shù)
B.全球定位系統(tǒng)
C.地理信息系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
要想動態(tài)顯示北極冰川面積近30年的變化狀況,并預(yù)測其變化趨勢,需要應(yīng)用的技術(shù)手段為( )
A.遙感技術(shù)
B.全球定位系統(tǒng)
C.地理信息系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
【思路解析】找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“監(jiān)測變化”和“預(yù)測趨勢”,對比分析不同時期北極遙感圖像,能夠監(jiān)測北極冰川的發(fā)展變化。地理信息系統(tǒng)是利用遙感技術(shù)獲得的資料建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型并進行空間數(shù)據(jù)預(yù)測北極冰川的變化趨勢。
【參考答案】1.A 2.C
6.見我國獲得的第一張月球表面形態(tài)圖?!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星獲取月球表面形態(tài)信息及處理這些信息主要應(yīng)用的技術(shù)是( )
①RS ②GIS
③GPS ④數(shù)字地球
A.①② B.②③
C.①②③ D.①②③④
答案
【思路解析】本題較基礎(chǔ),學(xué)生通過讀圖、讀題,找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“獲取信息”、“處理信息”,“嫦娥一號”衛(wèi)星獲取月球表面信息可應(yīng)用遙感技術(shù)(RS);處理所獲取的信息應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)。
【參考答案】A
案例分析
例1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(北京卷)選擇題部分:利用地理信息技術(shù)制作的某城市忠信城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖。讀圖,回答第1~3題。
圖中甲在乙的方位
A.西方 B.西北 C.西南 D.東北
2.該圖的制作與應(yīng)用借助于
A.遙感技術(shù)獲取道路網(wǎng)信息,測定監(jiān)測點分布
B.全球定位系統(tǒng)確定事故的位置,預(yù)測交通流量
C.地理信息系統(tǒng)查詢事故頻次,分析出警最優(yōu)路徑
D.數(shù)字地球技術(shù),實現(xiàn)道路與監(jiān)測點的互換
3.根據(jù)圖中交通網(wǎng)絡(luò),可以推斷該地區(qū)
A.甲地是城市中信商務(wù)區(qū)所在地 B.乙地適宜建大型地面停車場
C.對外聯(lián)系主要通道在西北方向 D.商業(yè)網(wǎng)點密度東部大于西部
【設(shè)計意圖】根據(jù)圖中指向標(biāo)判斷方位,提高學(xué)生圖中獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力?!?S”技術(shù)主要的各自功能:遙感系統(tǒng)是獲取信息,地理信息系統(tǒng)是對已有數(shù)據(jù)進行分析應(yīng)用,全球定位系統(tǒng)是定位導(dǎo)航。
【思路解析】該題以地理信息技術(shù)圖為情景,考察地理信息技術(shù)知識、城市交通和城市功能分區(qū)。1題圖中找到指向標(biāo),按照常規(guī)解題思路繪出“十”字就可以判定甲在乙的西南方。2題,遙感技術(shù)無法測定監(jiān)測點的分布,故A錯;全球定位系統(tǒng)無法預(yù)測交通流量,故B錯;地理信息系統(tǒng)可以查詢事故頻次,分析出警最優(yōu)路徑,故C正確;該圖制作與數(shù)字地球無關(guān),道路與監(jiān)測點是確定的,數(shù)字地球技術(shù)無法將其互換,故D錯。3題從圖中觀察交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,大致呈環(huán)狀分布,推斷交通事故頻發(fā)地主要為主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點上。甲地位于環(huán)線,非市中心,也非中心商務(wù)區(qū),排除A;乙地為市中心,地價昂貴,不適宜建大型停車場,排除B;對外聯(lián)系的通道呈放射狀,東、西較密集,而不是單獨集中于西北,排除C;根據(jù)監(jiān)測點的分布,東部較密集,說明車流量大,商業(yè)較發(fā)達,得出結(jié)論商業(yè)網(wǎng)點密度應(yīng)該東部大于西部,故選擇D。
【參考答案】1.C 2.C 3.D
例2.2010年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(江蘇卷)選擇題部分:中國2010年上海世界博覽會于5月1日正式開園.會期184天。見我國東部地區(qū)一般年份夏季風(fēng)進退及鋒面位移示意圖?;卮?~5:
4.小亮計劃參觀世博園中多個國家館.為設(shè)計合理的線路,最宜采用的地理信息技術(shù)是
A.地理信息系統(tǒng) B.遙感
C.全球定位系統(tǒng) D.數(shù)字地球
小亮走進某個國家館,門口的人流狀況電子顯示屏主要應(yīng)用的是
A.遙感
B.地理信息系統(tǒng)
C.全球定位系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
【設(shè)計意圖】該題考查“3S”技術(shù)的各自特點和應(yīng)用范圍或應(yīng)用領(lǐng)域。
【思路解析】地理信息系統(tǒng)具有多種功能,能夠進行線路的模擬及預(yù)測分析等,訪問多個國家館,就要分析各館之間的距離以及人流量,采用的就是地理信息系統(tǒng)技術(shù),遙感、全球定位系統(tǒng)與數(shù)字地球都不能根據(jù)人的需求而設(shè)計出合理的線路,故4選A,5選B。
【參考答案】4.A 5.B
例3.2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(江蘇卷)選擇題部分:2013年4月20日,四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震。在震后救災(zāi)中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)此回答6~7題。
6.BDS在抗震救災(zāi)中發(fā)揮的主要作用有
①提供災(zāi)區(qū)的影像
②統(tǒng)計災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟損失
③確定救災(zāi)人員的位置
④提供短文聯(lián)絡(luò)
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
【設(shè)計意圖】本組題以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為新情境,考查同學(xué)獲取信息的能力、知識遷移能力,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)技術(shù)的介紹,拓寬學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生對空間科學(xué)技術(shù)的興趣和民族自豪感。
【思路解析】本題的關(guān)鍵在于讀懂材料中“BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”的含義,清楚遙感提供災(zāi)區(qū)的影像,地理信息系統(tǒng)參與統(tǒng)計災(zāi)區(qū)經(jīng)濟損失,故選擇D。
【知識鏈接】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System是中國正在實施的自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),縮寫為BDS,與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2012年12月27日起提供連續(xù)導(dǎo)航定位與授時服務(wù)。
【參考答案】3.D
知識結(jié)構(gòu)與方法歸納
“3S”技術(shù)之間的關(guān)系:
參考文獻:
1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(北京卷)
2.2010年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測試(江蘇卷)
關(guān)鍵詞:配電自動化配電管理系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)
ThePracticeofPowerDistributionAutomationSystem
AbstractItisthesummaryofthefunctionsinHengshuipowerdistributionautomationsystem.Thesystemconfigurationandtheinterfaceswithotherrelatedequipmentarealsointroduced.Theconclusionisthatthepowerdistributionautomationsystemshouldbeanintegratedmanagementinformationsystemwhichsuitableforthesituationofpowerdistributioninourcountry.
Keywordspowerdistributionautomation;powerdistributionmanagementsystem;AM/FM/GIS
1配電自動化與配電管理系統(tǒng)
配電自動化系統(tǒng)的功能基本有5個方面,即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)和配電網(wǎng)高級應(yīng)用。
同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣,配電網(wǎng)的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ),只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣,目的也不一樣,配電SCADA針對變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶,目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是,僅僅是配電SCADA的三遙功能,并不能稱為配電自動化系統(tǒng),必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。
配網(wǎng)故障診斷是一個復(fù)雜的問題,根據(jù)配網(wǎng)實際情況和故障情況的差別,診斷的步驟與方法不同。診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。
為了完成DA的功能,配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量,還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進行準(zhǔn)確的捕捉;除可進行人工遠程控制,還應(yīng)對饋線設(shè)備進行自動控制,以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。
2GIS與面向電力系統(tǒng)的實時GIS平臺
由于配電網(wǎng)供電設(shè)備點多面廣,并且按地理分布,因此,對其管理離不開地理信息。常規(guī)的地理信息系統(tǒng)(GIS)由GIS軟件包、數(shù)據(jù)庫和計算機硬件組成??梢酝瓿梢话愕膱D形制作、編輯與管理功能,以及空間數(shù)據(jù)分析和關(guān)聯(lián)分析。建立在GIS基礎(chǔ)上的設(shè)備系統(tǒng)通常稱為AM/FM/GIS系統(tǒng)。
這種由常規(guī)GIS構(gòu)成的設(shè)備管理系統(tǒng),包括了許多電力系統(tǒng)分析所不需要的地質(zhì)地貌信息,必然導(dǎo)致資源的浪費,而電力系統(tǒng)分析又對實時性要求極高,因此,需要一種面向電力系統(tǒng)的實時GIS平臺作為配電自動化/配電管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺。
這種平臺應(yīng)具有以下特點:①良好的實時性;②對電力系統(tǒng)模型的良好描述;③對其它系統(tǒng)的開放接口。
3負荷控制與負荷管理
調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要任務(wù)是電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行,而負荷的管理和控制則是配電自動化系統(tǒng)的主要目的。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,以往那種以限電為主要目的的負荷控制系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前形勢,電力供應(yīng)的不平衡關(guān)系已倒置,現(xiàn)在的問題是如何將電用好,最大限度地滿足用戶需要。
因此,傳統(tǒng)的負荷控制系統(tǒng)應(yīng)向負荷管理層次上發(fā)展,成為配電管理系統(tǒng)的一部分。目前許多電力局都有一套負荷控制系統(tǒng),如何在新上的配電自動化系統(tǒng)中借用負荷控制系統(tǒng)的資源以及如何將負荷控制功能升級為負荷管理功能,將原有負荷控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備與新的配電自動化系統(tǒng)有機結(jié)合,信息共享,是一個十分有意義的課題。
4通信方式的選擇
配電通信系統(tǒng)是配電自動化系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),由于配電網(wǎng)終端節(jié)點數(shù)量巨大,給通信方案的選擇帶來困難,配電系統(tǒng)可有有線、無線、光纖、載波等多種通信方式。對于通信方式的選擇應(yīng)根據(jù)用戶的具體情況選擇一種性能價格比最高的方式。下面簡要分析各種通信方式的利弊:
(1)有線方式有電話線和專線兩種。電話線方式設(shè)備投資較低,可靠性和實時性也較低,由于電話線架設(shè)非常方便,廣泛適用于實時性要求不高的配電終端。專線方式可靠性和實時性都很好,適合實時性要求較高的配電終端設(shè)備,缺點是需要架設(shè)專用通信線。
(2)無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。普通電臺已廣泛應(yīng)用于負荷控制系統(tǒng)中,優(yōu)點是投資少,缺點是可靠性較低,頻點申請無委會控制較嚴(yán)。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高,頻點可復(fù)用,支持X.25協(xié)議,有路由選擇功能和主動上報功能,適合配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用,缺點是價格較高。
(3)光纖通信方式有光端機方式和光接口板方式兩種。光纖通信的主要優(yōu)點是通信容量大、抗干擾能力強、損耗??;缺點是價格較高。光端機方式適合容量大的站點,成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置入配電終端內(nèi),并可以利用編碼復(fù)用方式多個配電終端設(shè)備公用一對光纖,有效地降低了成本。另外,如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求,選用多膜光纜也比單膜光纜通信成本低得多。因此,光纖通信方式在配電自動化通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。
5開關(guān)設(shè)備與FTU的配合
配電開關(guān)設(shè)備是配網(wǎng)自動化的主體設(shè)備,用于配電自動化的智能開關(guān)與傳統(tǒng)的開關(guān)有很大區(qū)別,主要表現(xiàn)在其控制回路上,傳統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備往往不能滿足自動控制的需要。為了滿足配電自動化所必須的故障識別和隔離等功能,開關(guān)設(shè)備必須具備故障的識別能力和控制能力。
用于配電自動化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備有兩種,一種是自動重合器,它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。另一種是與FTU一體化的智能負荷開關(guān)。
采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能,好處是不需要通信系統(tǒng)配合,但是對一次設(shè)備要求高,沖擊電流大,特別是對于小電流接地系統(tǒng)故障自動識別無法實現(xiàn)。
與FTU一體化的智能負荷開關(guān),通過FTU采集故障信息,與通信設(shè)備和計算機一起實現(xiàn)饋線自動化。其好處是對線路沖擊小,適用于小電流接地方式,但需要通信系統(tǒng)與之配合。我們從衡水配網(wǎng)實際出發(fā),認(rèn)為這種方式更適合衡水配網(wǎng)的具體情況。
以下是衡水配電自動化系統(tǒng)的FTU與負荷開關(guān)的接口要求:①遙測采用三表法交流采樣,計量TA(Ia,Ib,Ic)3個,保護TA(Ia,Ib,Ic)3個,以及TV(U??ab,U??bc分別列于開關(guān)兩側(cè));②遙控接口,合閘:常開接點,驅(qū)動合閘110V直流中間繼電器;分閘:常開接點,直接驅(qū)動分閘線圈;開關(guān)失電,用電容器驅(qū)動分閘操作機構(gòu);③遙信狀態(tài)分為開關(guān)狀態(tài)(分、合)和儲能狀態(tài)2種;④電源取自TV。
6相關(guān)系統(tǒng)的信息交換與系統(tǒng)集成
配電網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中的范圍是中低壓網(wǎng)及深入到其中的高壓網(wǎng),分界點在高壓/中壓變壓器的高壓側(cè),但不包括高壓側(cè)的斷路器和隔離開關(guān)。配電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)分界點也相同。
由于配電網(wǎng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng),各種電力設(shè)備呈地理分布,對其應(yīng)分層控制,同時對于配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和運行費用來看,配電自動化又是一個統(tǒng)一的整體。
在配電系統(tǒng)中包含以下接口與其它系統(tǒng)聯(lián)系:
(1)同上級調(diào)度自動化系統(tǒng)的接口;
[關(guān)鍵詞] 配電自動化;配電管理;光纖通信
中圖分類號:F407.61 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
配電自動化的內(nèi)容包括:配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化、工作管理系統(tǒng)、負荷管理和遠方抄表以及計費自動化和調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)。配電自動化是通過自動化系統(tǒng),全面掌握、了解配電網(wǎng)的運行情況,如接線方式、開關(guān)狀態(tài)、負荷電流等,可以快速切斷故障恢復(fù)供電,改善供電服務(wù)質(zhì)量,縮短事故搶修時間,減少工作量。配電自動化的目的在于提高供電的可靠性,提高供電服務(wù)質(zhì)量,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益并提高配電網(wǎng)絡(luò)的管理水平。
1、配電自動化系統(tǒng)的介紹
配電自動化系統(tǒng)是利用從前可行并經(jīng)過長期使用的設(shè)備和技術(shù),投入新的方法方式,對這些資源設(shè)備系統(tǒng)功能進一步的整合發(fā)展,實現(xiàn)了從前設(shè)備不可能實現(xiàn)的工作效率和工作狀態(tài),發(fā)展向著更完美的方向前進,強調(diào)資源間的配合使用。通過這一系統(tǒng)的實現(xiàn),可以增強信息設(shè)備的進一步實現(xiàn)。能夠?qū)⑿畔⒌姆€(wěn)定性準(zhǔn)確性提升,并完成自動檢測、自動停止和開始的任務(wù)。此外它具有的優(yōu)勢是將一般的二次設(shè)備的復(fù)雜性降低,使二次接線工作更加容易。這一工程的運動實施可以節(jié)省資金,使操作的合理性和平穩(wěn)性得到增強,是一項值得推廣和大范圍使用的技術(shù)。
2、配電自動化與配電管理
配電自動化系統(tǒng)具有的功能有5個方面,即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)和配電網(wǎng)高級應(yīng)用。同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣,配電網(wǎng)的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ),只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣,目的也不一樣,配電SCADA針對變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶,目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是,僅僅是配電SCADA的三遙功能,并不能稱為配電自動化系統(tǒng),必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。考慮到故障的方面和表征之間的關(guān)系,故障的判斷需要考慮很多的方式方法并分別加以測試,診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。為了完成DA的功能,配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量,還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進行準(zhǔn)確的捕捉;除可進行人工遠程控制,還應(yīng)對饋線設(shè)備進行自動控制,以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。
3、GIS與面向電力系統(tǒng)與實時GIS平臺
由于配電網(wǎng)供電設(shè)備點多面廣,并且是按地理分布,因此,對其管理離不開地理信息。常規(guī)的地理信息系統(tǒng)(GIS)由GIS軟件包、數(shù)據(jù)庫和計算機硬件組成。可以完成一般的圖形制作、編輯與管理功能,以及空間數(shù)據(jù)分析和關(guān)聯(lián)分析。建立在GIS基礎(chǔ)上的設(shè)備系統(tǒng)通常稱為AM/FM/GIS系統(tǒng)。這種由常規(guī)GIS構(gòu)成的設(shè)備管理系統(tǒng),包括了許多電力系統(tǒng)分析所不需要的地質(zhì)地貌信息,必然導(dǎo)致資源的浪費,而電力系統(tǒng)分析又對實時性要求極高,因此,需要一種適應(yīng)電力系統(tǒng)實時GIS平臺作為配電自動化/配電管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺。這種平臺應(yīng)具有以下特點:①良好的實時性;②對電力系統(tǒng)模型的良好描述;③對其它系統(tǒng)的開放接口。
4、負荷控制與負荷管理
負荷控制與負荷管理是為了確保電網(wǎng)工作進行的穩(wěn)定性,它的主要目的是調(diào)控電流。但是這種方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展需要,現(xiàn)在主要問題是怎樣得到用戶的肯定。所以,當(dāng)前應(yīng)當(dāng)考慮的問題就是怎樣獲得用戶的肯定并達到有效的輸電要求。這要求管理層的權(quán)力和義務(wù)都應(yīng)當(dāng)?shù)玫教嵘?,充分意識到自己應(yīng)當(dāng)行駛的責(zé)任和義務(wù)。當(dāng)前,大多數(shù)電力局都擁有流量調(diào)控機構(gòu),怎樣將舊的機構(gòu)系統(tǒng)充分利用,達到新的標(biāo)準(zhǔn)是要主要考慮的狀態(tài)之一,并能夠提升服務(wù)等級,加強管理方面的付出和肯定。
5、通信方式的選擇
配電通信在大范圍的使用運行中有重要的作用。因為終端節(jié)點的個數(shù)的原因,選擇和規(guī)劃上都較多。但是也為選擇人員帶來了巨大的工作量。面對的方法方案都太多,因為用戶都希望用到最為有效而價格上最為低廉的一種方式。
5.1電話線比較傳統(tǒng)并且簡便,能夠在最短時間內(nèi)實現(xiàn)作業(yè),適合較為低技術(shù)的配電系統(tǒng),因為其性能穩(wěn)定性較差,所需要的花費也比較??;專線方式的性能和穩(wěn)定性上都較好,適應(yīng)高水平的終端要求。
5.2無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。普通電臺已廣泛應(yīng)用于負荷控制系統(tǒng)中,這種設(shè)備花費較少,很便宜,但是同時也無法有較強的可靠性。頻點申請無委會控制較嚴(yán)。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高,頻點可復(fù)用,支持X.25協(xié)議,有路由選擇功能和主動上報功能,但是價格昂貴,難以普及。
5.3光纖通信方式有光端機方式和光接口板方式兩種。光纖的特點是能夠容納較大的內(nèi)容,并且對于干擾信號有阻礙作用,耗費量小,因此,其價格也比較昂貴。光端機方式適合容量大的站點,成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置入配電終端內(nèi),并可以利用編碼復(fù)用方式多個配電終端設(shè)備公用一對光纖,有效地降低了成本。另外,如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求,多膜光纜在價格上為大眾接受。光纖通信的發(fā)展前景十分可觀。
5.4開關(guān)設(shè)備與FTU的配合。配電開關(guān)漸漸追求能夠自動開啟和斷電。以改善傳統(tǒng)電路依靠人員手動來操作機器的運行和停止的弊端。新的開關(guān)在電路上的設(shè)置有所不同,具有智能化的特點,并且能夠自己發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題,依靠問題產(chǎn)生的循環(huán)變化促使開關(guān)自動運行和停止。節(jié)省人工工作的時間,為修理贏得效率。用于配電自動化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備有兩種,一種是自動重合器,它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。另一種是與FTU一體化的智能負荷開關(guān)。采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能,優(yōu)點是省略了通信系統(tǒng)的專門使用性,缺點是對于設(shè)施要求嚴(yán)格,能夠承受較大的電流沖擊。
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);測繪;應(yīng)用
中圖分類號:P2文獻標(biāo)識碼: A
引言
GIS是地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)可以將圖形數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機處理,來進行測繪數(shù)據(jù)的查詢、分析、編輯等工作。在GIS測繪技術(shù)應(yīng)用中,這種新技術(shù)可以將地理信息的相關(guān)資料傳送給計算機進行分析,為測繪部門提供充足的數(shù)據(jù)參考,可以保證數(shù)據(jù)的實效性和準(zhǔn)確性。地理信息系統(tǒng)是由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、用戶這些要素構(gòu)成的,在采集數(shù)據(jù),整理、分析、輸出數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著重要作用,可以準(zhǔn)確及時的對地理位置進行定位分析,反饋數(shù)據(jù),為測繪技術(shù)提供了大量準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)。
一、GIS技術(shù)的重要性
在我國,GIS技術(shù)是于20世紀(jì)80年代開始投入研究與應(yīng)用中,之后,便在計算機輔助繪制地圖方面展開大量研究工作,并以此為基礎(chǔ),廣泛開展開展實驗與研究工作。GIS是由計算機硬件、軟件等組成的高新技術(shù)系統(tǒng),具有良好的數(shù)據(jù)采集、分析、處理、建模以及空間數(shù)據(jù)顯示能力,同時,還是一種多學(xué)科交叉性產(chǎn)物,與現(xiàn)代地理學(xué)、測繪學(xué)、衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及專家系統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等集成。在實際應(yīng)用中,其主要以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),建立相應(yīng)的空間模型,采用空間模型分析法,為工程測繪提升相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,并且還廣泛應(yīng)用于資源開發(fā)、環(huán)境保護、綜合研究、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境評價、災(zāi)害防治以及決策管理等各個方面。
隨著近年來,計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和測繪技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)也得到迅速的發(fā)展,其作為一種特殊的信息系統(tǒng),集各種統(tǒng)計信息與空間地理特征為一體,目前,已經(jīng)發(fā)展成為高速公路上的基礎(chǔ)設(shè)施。而且,作為人類賴以生存的主要物質(zhì)基礎(chǔ),尤其是在社會經(jīng)濟和城市化進程迅速發(fā)展的今天,人與的矛盾的越加突出,因此,必須要大力開展科學(xué)保護研究工作,加強對資源的合理利用,而GIS技術(shù)、GPS技術(shù)、RS技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上緩解了這一問題和矛盾的激化,通過現(xiàn)代GIS技術(shù)的探討與分析,加強對的科學(xué)研究與整理規(guī)劃,實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
二、 GIS的工作原理
GIS的規(guī)范化是一個漫長的過程,隨著各種系統(tǒng)的迅速膨脹,GIS逐漸走向成熟,在相關(guān)的平臺逐漸得到鞏固和規(guī)范。
GIS確定原變量的坐標(biāo)位置,通過對不同形式不同來源的數(shù)據(jù)進行分析,對變量位置利用海拔以及經(jīng)緯度來進行標(biāo)注,例如有時也可以對GIS系統(tǒng)中的坐標(biāo)利用類似于ZIP地理編碼系統(tǒng)來定位變量,在對GIS的計算機數(shù)據(jù)庫組織生成以便能夠直接訪問,將地圖形式的數(shù)字信息通過不同的運營商轉(zhuǎn)換成可以識別的信息或圖像。比如地圖類的植被覆蓋的數(shù)字信息層以及遙感數(shù)字衛(wèi)星圖像。也可以利用類似原理,在其他方面,比如將人口調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成地圖形式的主題信息層。
三、 GIS在測繪中的工作流程
在開始要進行測繪的時,以連續(xù)對象實體在GIS中分別以矢量以及柵格兩種方式存儲在GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,需要對現(xiàn)實世界客觀對象進行不同的抽象、離散。矢量存儲方式則是利用幾何圖形中的點線面來表示客觀存在的對象,柵格數(shù)據(jù)的組成由存放唯一值的存儲單元的行以及列,柵格數(shù)據(jù)集的分辨率依賴于地面單位的網(wǎng)格寬度。同時,對空間數(shù)據(jù)目前也存在其他的方式來進行表示,而存儲非空間的數(shù)據(jù)需要通過其他的附加數(shù)據(jù)作為對象屬性。通過經(jīng)過數(shù)字化以及掃描來產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或紙上或者聚酯薄膜地圖上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)的這種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集做法,借助于GPS全球定位系統(tǒng)是現(xiàn)在比較理想的做法,通過得到相應(yīng)的位置坐標(biāo),通過遙感技術(shù)來完成數(shù)據(jù)的采集工作,也可以將其直接輸入到GIS中進行相應(yīng)的處理。多個互聯(lián)傳感裝置由在多個平臺上附帶的有攝像機,數(shù)字掃描儀以及激光雷達構(gòu)成,并結(jié)合衛(wèi)星以及航空器所搭建的數(shù)據(jù)處理平臺,特征選擇是主要是通過來源于圖片以及航空照片判讀的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來進行,然后對數(shù)據(jù)以二維或者三維的形式進行捕捉,進一步將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的軟拷貝系統(tǒng)。遙感則是利用不同的傳感器包被動地測量由無線電波或者主動傳感器發(fā)射出去的電磁波的反射系數(shù),然后將屬性數(shù)據(jù)輸入到GIS系統(tǒng)中。 空間分析是GIS系統(tǒng)最主要的功能,是一個復(fù)雜的過程,它是諸如區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)以及地球物理學(xué)多種學(xué)科的結(jié)合,依賴于拓撲學(xué),圖論以及空間統(tǒng)計學(xué)來對空間構(gòu)成進行描述和分析,從而實現(xiàn)獲取,認(rèn)知以及描述空間數(shù)據(jù)的效果,進一步對空間過程進行模擬以及預(yù)測,調(diào)控地理空間上發(fā)生的事件。目前,尚未成熟的空間分析方法有空間模擬分析,空間實體和關(guān)系通過專業(yè)化模型進行簡化和抽象,為系統(tǒng)進一步分析操作埋下伏筆。
四、GIS技術(shù)在測繪中的要點分析
1、軟件平臺
GIS技術(shù)利用其地理信息系統(tǒng)平臺,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進行擴展應(yīng)用。在系統(tǒng)運行中,基于計算機硬件的支持下,對空間數(shù)據(jù)進行處理,并且按照相關(guān)的空間位置以及地理坐標(biāo)進行處理,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效管理,同時,對各種空間實體以及相互之間的關(guān)系進行深入研究,綜合分析所有數(shù)據(jù)后,利用圖形、地圖以及數(shù)據(jù)等形式,將處理的結(jié)果展現(xiàn)出來。目前,世界上所運用的GIS軟件已經(jīng)達400多種,他們風(fēng)格各異,大小不一。
2、數(shù)據(jù)采集
在測繪學(xué)中,對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有著特殊的要求,具體有以下點:一、點狀獨立地物要用空間編碼來表示,同時,要求這個點是可見的,如路牌等;二、線狀地物要完整、要連續(xù),在表現(xiàn)時通過帶有編碼的折線來表示,如小路、水管等;三、面狀地物城朵通過封閉的折線來表示,如房子、斜坎、花圃等。為此,在采集與編輯數(shù)據(jù)時,要想滿足以上要求,強調(diào)以下幾點:首先,要按照圖塊將數(shù)據(jù)成果保存下來,所謂的圖塊就是根據(jù)自然界線,如河流、道路、空地等劃分為一個空間區(qū)域,圖塊的大小根據(jù)實際要求進行處理;其次,要分層細化到每個編碼,編碼作為一種屬性標(biāo)識,在必要時,還可以增加更細的編碼;第三,要求所采集的每個空間點都要有三維的空間坐標(biāo),對于沒實地測量高程的,在作業(yè)后補上標(biāo)記。
3、圖形數(shù)據(jù)
GIS系統(tǒng)中最主要的底層數(shù)據(jù)就是數(shù)字地形圖,既可以反映出大量的地理信息,而且信息數(shù)據(jù)的精度高,形成一個地形要素數(shù)據(jù)集,將所有地形要素空間關(guān)系以及屬性信息保存下來,將地表目標(biāo)準(zhǔn)確描述出來。簡單來講,就是通過每個點、面、線將空間3維的方向以及位置反映出來,并且附帶有相關(guān)的屬性信息,從某種角度上講,這種信息是比較完美的。另外,利用DLG技術(shù)還可以構(gòu)建相關(guān)的數(shù)字地面模型,精確地描述出地面的屬性以及形狀,并且利用計算機系統(tǒng)與軟件,制作專題數(shù)據(jù)集,從而為測繪工作提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
五、GIS技術(shù)在測繪中的應(yīng)用
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和測繪技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)作為一種特殊的信息系統(tǒng),近年來得到迅速的發(fā)展,其集各種統(tǒng)計信息與空間地理特征為一體,目前,已經(jīng)發(fā)展成為高速公路上的基礎(chǔ)設(shè)施。
1、在資源調(diào)查中的應(yīng)用
資源作為人類賴以生存的主要物質(zhì)基礎(chǔ),在發(fā)展中,必須要重視資源調(diào)查工作。隨著近來社會經(jīng)濟和城市化進程迅速發(fā)展,人與資源的矛盾的越加突出,因此,必須要大力開展科學(xué)保護研究工作,加強對資源的合理利用,而GIS技術(shù)、GPS技術(shù)、RS技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上緩解了這一問題和矛盾的激化,通過現(xiàn)代GIS技術(shù)的探討與分析,加強對的科學(xué)研究與整理規(guī)劃,實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。GIS技術(shù)利用其地理信息系統(tǒng)平臺,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進行擴展應(yīng)用,可以快捷、高效、實時獲取信息,同時系統(tǒng)運行中通過對計算機硬件和軟件的應(yīng)用,還要在每一時間采集資源空間數(shù)據(jù)信息,并且對這些數(shù)據(jù)進行客觀處理,按照相關(guān)的空間位置以及地理坐標(biāo),強化數(shù)據(jù)編輯,充分實現(xiàn)資源管理的自動化,實現(xiàn)對資源的有效管理。
2、在商業(yè)與市場的應(yīng)用
商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。在商業(yè)與市場中,經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成,根據(jù)特定的市場目的,對商業(yè)設(shè)施的質(zhì)量、經(jīng)濟潛力以及適應(yīng)性進行全面的分析與評價,以便于制定科學(xué)、合理的規(guī)劃,從而確保商業(yè)資源的合理利用。
另外,在評價工作中,將地表目標(biāo)準(zhǔn)確描述出來,通過每個點、面、線將空間3維的方向以及位置反映出來,實時獲取各類資源信息,并且附帶有相關(guān)的屬性信息,這種信息不僅準(zhǔn)確度高,而且比較完善。
3、在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。所謂城市規(guī)劃根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素,保證綠地的比例和合理分布,是GIS的一個典型應(yīng)用領(lǐng)域,這也是GIS的空間分析功能的充分體現(xiàn),在具體的應(yīng)用時,利用GIS的空間分析功能各種空間實體以及相互之間的關(guān)系進行深入研究,綜合分析所有數(shù)據(jù)后,利用圖形、地圖以及數(shù)據(jù)等形式,將處理的結(jié)果展現(xiàn)出來,滿足測繪學(xué)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特殊的要求,建立數(shù)字地形模型,以便于形成一個城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的 三維可視化模型,比如通過點狀獨立地物要用空間編碼來表示,通過帶有編碼的折線來表示線狀地物,通過封閉的折線來表示面狀地物,按照圖塊將數(shù)據(jù)成果保存,根據(jù)自然界線劃分空間區(qū)域,并且在此基礎(chǔ)上,細化分層編碼,將采集的每個空間點的三維的空間坐標(biāo)與實地測量高程聯(lián)系起來,從而對資源的利用做到科學(xué)規(guī)劃。
六、GIS用于測繪技術(shù)優(yōu)勢以及發(fā)展展望
地理信息系統(tǒng)處理以及管理對象是對一定地理區(qū)域內(nèi)分布過程以及現(xiàn)象進行處理和分析,通過依賴一系列的硬件以及軟件設(shè)施,將復(fù)雜的管理問題以及規(guī)劃、決策簡單精確化,對數(shù)據(jù)實現(xiàn)綜合、模擬、分析與評價。采用定量或者定性的方式,將系統(tǒng)應(yīng)用與系統(tǒng)分析有機的結(jié)合起來,涵蓋的范圍較廣,因此得到較為精確的結(jié)果。實現(xiàn)地理空間過程預(yù)測和演化,通過這個過程,可以得到普通信息系統(tǒng)或者常規(guī)方法難以得到的信息,立足于整體,從系統(tǒng)的觀點出發(fā),統(tǒng)籌全局。GIS獨特的快速的空間定位搜索查詢能力,地理空間分析能力,能夠提煉出常規(guī)方式無法獲取的重要信息,達到空間模擬和空間決策支持的目的。目前投入應(yīng)用的是在汽車導(dǎo)航裝置上結(jié)合GPS與GIS復(fù)合系統(tǒng),來進行航跡規(guī)劃以及輔助駕駛等。GIS信息系統(tǒng)的應(yīng)用極大地促進了空間分析的需求以及應(yīng)用,未來GIS發(fā)展趨勢可能通過CI與SDA技術(shù)在GIS背景下相互結(jié)合,實現(xiàn)時空一體化的過程分析模擬引擎。其發(fā)展趨勢傾向于結(jié)合GPS和RS來進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的集成,并逐步走向數(shù)據(jù)共享與交互式操作的層面,實現(xiàn)組件式產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
結(jié)語
總而言之,在我國,GIS技術(shù)雖然起步較晚,但是其發(fā)展速度較快,通過計算機輔助繪制地圖方面大量研究工作的展開,集計算機硬件、軟件、現(xiàn)代地理學(xué)、測繪學(xué)、衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及專家系統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等技術(shù)為一體,組成現(xiàn)代高新技術(shù)系統(tǒng),實現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集、分析、處理、建模以及空間數(shù)據(jù)顯示能力,從而更加廣泛應(yīng)用于資源開發(fā)、環(huán)境保護、綜合研究、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境評價、災(zāi)害防治以及決策管理等。
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關(guān)鍵詞:航空攝影測量 GIS技術(shù) 監(jiān)控 城中村 測繪 有效應(yīng)用
中圖分類號: C35 文獻標(biāo)識碼: A
進入21世紀(jì)以來,社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展,我國的城市化進程日漸加快,城中村問題已經(jīng)成為了制約我國發(fā)展的毒瘤,過去的農(nóng)村以種植為主的生存模式被搶建代替成為主題。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國各地城中村搶占房屋的比例已經(jīng)達到了42%,基層管理不科學(xué),缺乏直接有效的監(jiān)管對策。雖然我國政府也意識到了這一問題的嚴(yán)峻形勢,并逐步加強測量技術(shù),提高獲取信息的精確度,但是由于技術(shù)條件的限制,使得測繪工作不夠精準(zhǔn),對違法用地現(xiàn)象缺少動態(tài)化監(jiān)測。針對這樣的現(xiàn)象,我國相關(guān)部門一定要提高航空攝影測量技術(shù)的科學(xué)性,將GIS系統(tǒng)有效運用到其中,完善測繪工作,從而有效解決城中村問題。
一、航空攝影測量以及GIS技術(shù)的相關(guān)概述
顧名思義,航空攝影測量就是指利用航空飛機對地面進行拍攝,從而得到所需的測量數(shù)據(jù)的方法。具體而言,它是指使用飛機拍攝地面影像,再利用攝影測量學(xué)的原理和立體的測圖儀,把相片組成立體的模型,以其為基礎(chǔ)從事各種測繪以及地理判讀工作,并從影像和其他傳感系統(tǒng)中獲取我們所需的信息內(nèi)容,之后對其進行記錄、測量和分析,以此來表達技術(shù)科學(xué)。航空攝影測量技術(shù)主要包括兩大類,一是測量地理物體空間關(guān)系的技術(shù),即測量坐標(biāo)、距離、高程等等,通過測量這些數(shù)據(jù)可以得到人們需要的影像圖、地形圖、三維地面圖。二是相片的判讀技術(shù),這屬于一種分析技術(shù),將航空攝影拍攝到的內(nèi)容進行分析,做出與內(nèi)容相關(guān)的判斷,對土壤、物種成長狀況、受災(zāi)情況等進行研究。另外,航空攝影測量也是測繪工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),沒有攝影測量的科學(xué)性,也就不會保證測繪的精準(zhǔn)性。
GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng),又可以稱為地學(xué)信息系統(tǒng),它屬于一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。在現(xiàn)代化技術(shù),特別是指計算機的使用下,對地球上所需的數(shù)據(jù)進行搜集、儲存、、計算、分析、應(yīng)用的技術(shù)方式。與地理信息相結(jié)合是其核心能力,通過遙感技術(shù)的運用,準(zhǔn)確獲取精準(zhǔn)的地理坐標(biāo),獲取具體方位,將地圖這種獨特的視覺化效果與地理分析功能與數(shù)據(jù)庫操作集成為一個整體,為監(jiān)控提供所需的信息。
二、航空攝影測量及GIS技術(shù)在監(jiān)控中的應(yīng)用
從以上內(nèi)容中,我們已經(jīng)清晰直觀的了解到了我國航空攝影測量以及GIS技術(shù)的具體含義,明確了它在城中村建設(shè)、信息資料獲取、監(jiān)控、測繪等工作中的重要作用。但是由于技術(shù)條件的限制以及人員的缺失,該技術(shù)還無法得到完善應(yīng)用,結(jié)合實際開展探討就顯得極其重要。
(一)方案設(shè)計
面對我國城中村在建設(shè)中存在的問題,國家相關(guān)部門需要盡早解決。我國的航空攝影測量是于十九世紀(jì)起步的技術(shù),在當(dāng)時蘇聯(lián)政府的幫助下組建了拍攝隊伍,隨著科學(xué)技術(shù)的日漸深入,目前我國該領(lǐng)域可以實現(xiàn)攝影精度高達1:1000,僅僅需要3、4個小時就可以完場上百平方公里的拍攝,給我國測繪工作提供堅實的材料保證,也可以有效遏制城中村建設(shè)問題。地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺在技術(shù)運用中采用的是微軟公司的大型組建,可以實現(xiàn)對地理信息的三維設(shè)置,獲取圖片信息。
(二)結(jié)合實例談?wù)劶夹g(shù)的應(yīng)用
我國某地區(qū)政府為了做好數(shù)據(jù)信息的采集工作,提高技術(shù)的有效性,取得精準(zhǔn)信息,將航空攝影測量與GIS應(yīng)用到了城中村實際案例之中,與測繪工作實現(xiàn)了結(jié)合。
第一,測量數(shù)據(jù)的獲取。利用航空攝影測量在規(guī)定時間內(nèi)對某城中村情況進行了拍攝,制作成1:1000正射影像圖,采用1:4500的比例尺在降低飛行速度的情況下攝影。然后將獲得的平面圖像和數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS系統(tǒng),建立數(shù)據(jù)庫,配準(zhǔn)正射影像與地形圖,保證誤差不高于0.4米,并對目錄分類編碼,建立數(shù)據(jù)庫,實行數(shù)據(jù)回放。例如,我國某地區(qū)在城中村建設(shè)拍攝中就利用航空攝影技術(shù)和測量方法,采用相關(guān)儀器,按照如下所示的流程實施測算,得到某城市總面積為8200平方公里,城中村的范圍為1600平方公里,根據(jù)最精確的比例尺和測繪,完成了圖像的制定。
第二,系統(tǒng)分析查詢。獲取相關(guān)的圖片數(shù)據(jù)后,為了保證對城中村監(jiān)控的科學(xué)性,相關(guān)單位還要做好測繪工作,結(jié)合拍攝到的圖像,結(jié)合數(shù)據(jù),利用定位測繪出相應(yīng)的內(nèi)容,從而更好的便于人們查詢信息,利用測繪得出的圖像獲取諸如建筑面積、高度、長度等信息。在此基礎(chǔ)上,還可以測繪完成一般的關(guān)于村鎮(zhèn)的資料,實現(xiàn)文本與影像的雙向查詢,統(tǒng)計地區(qū)城中村存在的主要問題,及時彌補漏洞。例如,在分析過程中平面數(shù)據(jù)的采集標(biāo)準(zhǔn)為4平方米,大于4的部分全部提取,小于4則忽視不計,經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)每家資金的花費都不超過50元。
第三,工程效果應(yīng)用分析。利用航空攝影測量和GIS的結(jié)合使用,能夠不再采取實地架設(shè)的時候進行測繪,發(fā)揮無外業(yè)控制點的全數(shù)字航空攝影測量及地理信息系統(tǒng),精準(zhǔn)的得到城中村的實際情況,并且它具有較少的投資,不用大量人力,即可獲得三維數(shù)據(jù)。我國某城市采用該技術(shù),開發(fā)三個月就可以獲得每棟房屋的信息,提供每個時間點土地利用的真實情況和總體分布圖,并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
室內(nèi)建筑情況的預(yù)判也是城中村監(jiān)控中的重要內(nèi)容之一,使用航空攝影測量能夠拍攝出不同角度的照片,利用拍攝出的側(cè)視圖可以判斷建筑物的利用類型和結(jié)構(gòu)層次。GIS地理信息系統(tǒng)的使用,還能夠幫助政府工作人員建立用地、建設(shè)地和建筑物的相關(guān)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)和管理方案,將圖像與屬性緊密結(jié)合,并根據(jù)建筑物的實際面積、分類情況、層次結(jié)構(gòu)精確所需的拆遷費用,對國家實行工程預(yù)測具有十分重要的作用。如上圖所示的測繪圖,既能夠準(zhǔn)確反映城中村的具體情況和建設(shè)情形。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)GIS提供的信息資料,能夠通過聯(lián)網(wǎng)的方法讓城中村管理者及時掌握建設(shè)情況和變化情況,對第一線的工作進行了解,把握全局。在拆遷工作中使用這一技術(shù),有利于準(zhǔn)確快速的統(tǒng)計出村落的建筑實際,了解房屋數(shù)量、面積的問題,計算出所需的費用,提高工作的透明度,節(jié)約開支,提高監(jiān)控的精準(zhǔn)性。
結(jié)束語
總而言之,航空攝影測量和GIS技術(shù)已經(jīng)成為了國家最先進的攝影手段和技術(shù)之一,無外業(yè)控制點的全數(shù)字?jǐn)z影和地理信息系統(tǒng)的結(jié)合能夠拍攝出精良的圖片,為城中村管理提供三維數(shù)據(jù),并以這些信息為基礎(chǔ)加強測繪的完善性,為我國城中村問題的解決提供保障。
參考文獻
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