地理信息系統研究方向范文

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關鍵詞：地理信息系統；現狀；發展方向；未來前景；分析；

引言

當今社會，可以說一個信息社會，科技的發展，直接影響信息數據的發展更新速度，以信息技術和對區域空間應用為特征。作為信息技術和空間應用的載體，GIS近年來在生產生活的多個領域都發揮著重要作用，如防震減災、病蟲害防治、洪水暴雨預警等，越來越引起人們的廣泛關注?，F狀良好，讓人欣慰。

同時，不僅僅地理信息技術有所發展，與之相關的其他技術也得到相應發展，GIS與RS，GPS（簡稱“3S技術）的結合集成、面向空間區域對象技術的應用、GIS與專家管理決策分析系統（ES）相結合、GIS的網絡化、GIS與多媒體技術及虛擬現實技術的結合已成為GIS的發展方向。相信將來在研究人員的不斷努力下，也會取得更好的成績。

一、地理信息系統簡介

地理信息系統（GIS）是近代科技革命以來，誕生的一種針對專門地區的十分重要的空間信息系統。它是計算機技術和地理信息的結合，通過對整個地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理，再次對相關數據進行運算、分析、顯示和描述的技術系統。因此又被又稱為“地學信息系統”。

基于位置服務在地理信息系統，在科學研究中，單純的經緯度坐標用處極小，信息價值不大，只有將其只與相關的地理信息相聯系，隨后將其翻譯為一目了然的信息，才會被用戶認識和理解，找到自己所需要的信息。也就是說，用戶必須將獲取到位置信息與所處的地理環境進行分析后才能為用戶活動提供信息支持與服務。所以地理信息系統既是LBS的核心，也是LBS的基礎。

在這個分析的過程，計算機和地理信息系統是相互促進的，計算機的工具對數據的分析與處理十分有幫助，地理信息系統作為以計算機為基礎的系統，可以對收集到的空間信息進行分析和處理，然后將數據進行具象化，，轉化成人們熟悉的一目了然的信息使其更易為人們所理解和運用。

同時在各大高校的教學中，地理信息系統作為一門綜合性學科，它結合多種學科對地理進行研究，其中包括地理學與地圖學以及遙感和計算機科學等等。它是一種可以用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統，因此在不同的科學領域有著廣泛的應用，受到了人們的廣泛歡迎，也逐漸成為一個熱門專業。

二、當前現狀

地理信息系統在出現之后，就受到前所未有的重視，受到人們的廣泛應用，在地理地質找礦、礦產資源預測風險評價、土地用途整治、自然資源管理、區域經濟用途規劃、國情研究、城市建設、各種災害的評估和防治、農作物估產和耕地動態變化等方面都發揮著重要作用，應用十分廣泛。

城市建設中，常常會遇到特定時間和地點的交通擁堵，如在每天的中午十二點到一點之間，是我國各地的放學、上班時間，在一些學校、公司聚集的地方，這個時間段往往車水馬龍，被人流、車流圍堵的水泄不通，這個時候地理信息系統就發揮出應用的作用，在汽車安裝的導航信息系統中，會通過語音提醒前方多少米處有交通擁堵情況，哪里的交通狀況相對良好，以便人們及時繞行，避開交通高峰地區，既能有效緩解交通壓力，又能減少車流量、人流量，進行分流，避免高峰期因此而導致的交通事故，保障人民的出行安全和效率。

再者，在災害防治方面，也要用到地理信息系統的技術。地理信息系統可以在災害期間對受災區域的資料進行詳細的了解跟蹤，并且預測受影響的區域，從而制定合理有效的膠原救援疏散方案并且派出合理的組織機構。災后重建活動中，地理信息系統可以有效的協調工作，通過實時的災區相關信息，將會對災區的復原損害評估及修復等工作提供非常大的幫助。

除此之外，地理信息系統在道路災害的防治中發揮了巨大作用，地理信息系統可以宏觀的展現道路的相關情況，如技術等級、路面技術狀態、路面等級、路面現狀和路面災害等，然后將這些數據和地理信息系統的位置信息進行關聯，再在地圖上展現出來，并進行分析。通過運用地理信息系統，可與對地質災害進行預測，并對具體災害的處理規模進行預測，進行精確的處理工程。

三、未來發展趨勢

地理信息系統可以已經收集的對地理信息進行分析，以數據的形式向我們展示真實的地理信息，并且可以由已有的數據對未來的發展進行合理的預測，因此地理信息系統在全世界范圍內得到廣泛應用也就在情理之中，由于其良好的性能，世界各國都在積極努力的發展地理信息系統，所以地理信息系統將會在未來有著極好的反戰。未來地理信息系統的發展趨勢主要有以下幾個方向：

（1）地理信息系統網絡化：建立的地理信息系統與網絡相連接，使得地理信息系統得到更加廣泛的運用。

（2）地理信息系統標準化：對地理信息系統進行規范，使得不同國家的系統有著相同的標準，從而在世界各地得到更好的利用。

（3）數據商業化：地理信息系統作為對人類科學研究和日常生活有著極大影響的系統，其商業化是必然的。

（4）系統專業化：不同的機構或個人對地理信息系統的需求不同，因此有必要對地理信息系統進行專業化，使其滿足絕大多數的需求。

（5）地理信息系統大眾化：地理信息系統將來會與人們生活息息相關，因此必然會廣泛的被大鐘是用。

（6）結構組件化：搭建一個地理信息系統系統是一個龐大的工程，所以如何將地理信息系統分割成不同的組件，從而可以快速搭建新的完整的地理信息系統也成為了重要的研究方向。

結語

地理信息系統是重要的地理實踐和學習過程中重要的信息應用系統，一經誕生就在眾多領域發揮著重要作用，本文主要從地理信息系統研究現狀出發，指出了現在存在的問題，指出應當注意的問題，并相信未來的發展前景一片光明，展望了未來的發展趨勢，相信一定會越來越好。

參考文獻：

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[5]李忠武，張.GIS在地質學中的應用研究現狀綜述[J].青海地質科技情報，1998，（1）：1-2.

作者簡介：

王瑞琪，女，漢，1996年5月2日，漢族，學生，來自陜西省西安市

謝贏，男，1994年12月，壯族，學生，來自廣西壯族自治區南寧市

單位：鄭州大學水利與環境學院 專業：地理信息科學

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關鍵詞:分布式文件系統;全球地理信息系統;即插即用技術;資源動態調度

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)02-057-03

Research of Quick Insertion and Usage Method Based on Distributed File System

TIAN Xiaobo,XU Xin

(Electronic Science and Engineering Institute,National University of Defence and Technology,Changsha,410073,China)

Abstract:By the theory of global partition,every partition slice can contact with its geographical information data storage after the globe is partitioned.In the occasion of practical usage,dynamic data movements of different partition slice are usually needed,the devices which store information get in and out of system frequently.Distibuted file system is now the main resolvement for massive data storage,but hardly applied in global GIS.Based on distributed file system brings forward corresponding key techniques and methods including network quick insertion and usage,network searching techniques and global multi_dimentional data module designing,for the fulfillment of agile getting in and getting out with the storage devive.This paper supplies positive idea and method for management of global GIS.

Keywords:distibuted file system;global geographical information system;quick insertion and usage;dynamic resource movement

0 引 言

地理信息系統(GIS)是一個用于管理、分析和顯示,并在不同系統和地點的用戶間傳遞地理信息數據的系統。隨著科技的不斷進步,數字化地球日益成為關注的焦點,對地理信息系統已經產生了更高的要求,全球化即是一個重要的發展趨勢。全球地理信息系統的概念是由Gold提出的[1],他認為全球GIS與傳統GIS的主要區別包括基于全球網格支持對海量數據處理,以及直接基于球體或橢球體的表面操作。地理信息系統向全球化、多維化、支持多分辨率及多尺度數據、支持PB級規模數據存儲調度的方向發展將是未來GIS的趨勢。

全球GIS的發展為地理信息數據的存儲調度帶來了新的機遇與挑戰。要實現全球GIS,需要構建一個高可靠性、高可用性、高穩定性、超大規模吞吐率的地理信息數據系統作為應用平臺。傳統的文件系統將海量的數據積累在少數的計算中心,導致網絡超負荷工作,大量終端的處理能力閑置[2]。然而,分布式文件系統通過網絡訪問每個節點的存儲空間,使得分布在各個節點的存儲資源形成虛擬的存儲設備,具備成本低廉,容錯性強,安全性高等特點,其應用體現出巨大的優勢,非常適合構建全球GIS應用平臺。

地球經過相關剖分理論進行剖分,構建分布式文件系統后,全球地理信息數據將按照剖分區域分別存儲在對應的網絡存儲節點上。為了滿足分布式文件系統高度的可擴展性和靈活性,廣義的存儲節點可以是計算機終端設備,也可以是移動電子硬盤、光盤、USB閃存等移動存儲介質。分布式文件系統面臨的最大挑戰之一是頻繁的節點失效,每時每刻任何網絡節點都可能因產生故障而退出系統;隨著數據量的不斷增長,系統將不斷擴充其存儲容量,增加相應的存儲節點;當用戶需要查詢某一地理區域的數據時,都會將對應的存儲節點納入整個文件系統中進行數據調度。以上應用都需要對存儲節點做頻繁變動。這里突破傳統意義上設備層次的概念,提出基于分布式文件系統的即插即用技術,即存儲節點不需要經過文件系統進行復雜的識別、配置。在盡可能短的時間段內完成納入及退出整個文件系統的過程,在物理層次、協議層次、應用層次實現接入后,即可以立即投入使用。

1 架構體系

隨著計算機技術的進步,各種相關理論、產品、技術不斷應運而生,移動存儲介質呈現出空前的多樣化,連入網絡的設備也不再局限于個人電腦和工作站等傳統意義上的計算機,還包括許多個人通信設備和移動存儲設備,例如3G手機、數碼相機、電視機機頂盒等智能設備[3]。這些設備都可以成為分布式文件系統的存儲節點?；诜植际轿募到y的即插即用技術對上述設備的具體支持體現在以下幾個方面:

1.1 物理層次

負責物理連接上的配置與使能。當存儲地理信息數據的硬件實體接入分布式文件系統后,系統不需要預先獲悉硬件實體的位置,以及安裝驅動程序,只需通過判斷硬件實體的描述信息,即可決定是否接納該設備成為自身的存儲節點,具體流程見圖1所示。

圖1 即插即用物理層次的流程圖

1.2 協議層次

在物理層次的基礎上,負責實現存儲節點與分布式文件系統的交互工作。具體包括:

1.2.1 加入和退出協議

研究將存儲相應地理信息數據的硬件實體接入分布式文件系統后的認證,以及用戶對存儲所需地理信息數據的硬件實體利用完畢后,系統確認硬件可以安全移除的機制。

在加入時,硬件實體自身的描述信息,以備系統識別。系統根據描述信息決定是否接納該硬件實體形成系統節點,并更新系統節點列表。在退出時,硬件實體發出退出申請,系統根據當前網絡的應用狀態決定是否允許該節點脫離系統。

1.2.2 數據傳輸協議

負責設計三維地理信息系統數據模型及數據傳輸模型,在設計的過程中考慮如下幾個問題[4]。

(1) 通用化原則。

從應用角度分析,三維地理空間信息涉及多個業務部門,應用背景存在較大差異,具有數據分散,類型多樣,多源異構等特點。設計數據模型時,應當考慮通用性,以便實現數據的共享與交換。

(2) 面向對象原則。

在三維地理信息系統的數據模型中各個層次都要面向對象,具體實現時不僅要采用面向對象的程序設計方法,而且面向問題域分析所采用的概念模型也要面向對象。此外提供給用戶使用和二次開發也應是描述空間實體對象的一些類的集合[5]。

(3) 兼容性原則。

對數據的處理常需要導入或導出分布式文件系統內的數據,所以設計數據傳輸模型時,必須考慮與其他應用軟件的兼容性。

1.2.3 數據校驗協議

基于三維地理信息系統數據模型,負責對節點之間傳輸的數據進行檢驗,研究應對傳輸過程中數據錯誤的解決方案,為系統的高可靠性提供支撐。

1.2.4 節點校驗協議

負責通過驅動系統定期監測所屬節點的工作狀態及性能,使得用于擴充系統容量的節點加入系統;強制損壞或工作失常的節點退出系統,實現節點按需在線、分時段在線。保證對用戶查詢數據的快速響應,同時保證系統的高穩定性及擴展性。

1.3 應用層次

在存儲實體經過認證加入分布式文件系統的基礎上,按照業務邏輯,結合資源性能參數及用戶指令動態分配和調度各個存儲節點的功能及數據,形成任務流程并執行完成任務。

應用層次是基于物理及協議層次的,旨在建立面向任務的資源調度模型,設計面向任務的數據資源動態調度協議,協調系統數據資源調度效率與代價,實現數據的高效率調度分發。

2 關鍵技術

2.1 網絡環境即插即用技術

網絡環境即插即用技術是實現基于分布式文件系統即插即用的基礎,該技術基于網絡工作環境,面向應用層次需求,總體目標是將網絡轉變成一個靈活、易于管理的工具[6],使分布式文件系統的各個節點所裝載的數據及服務可以動態地加入或移出系統。

該技術的核心思想是在分布式文件系統的基礎上開發一組新的協議,實現系統與節點之間的自由交互,其中的關鍵部分如下:

(1) 發現協議。

發現協議用于自動識別系統環境節點的增減變化,通過分析節點的描述信息,對其進行身份驗證。通過驗證發現,協議驅動系統總線將節點納入分布式文件系統所屬的網絡環境,并更新系統的節點信息列表。

(2) 查找協議。

基于對象類型的查找協議是分布式文件系統節點之間互相發現和交互的基礎[7],該協議為系統中的可用節點及服務提供集中注冊。每個節點在加入系統之前,首先利用查找協議查找系統,再按照加入協議的規范進入系統,正式成為系統的一部分。

(3) 租約協議。

租約協議實現用戶對系統節點的合理占用。對請求使用某節點資源的用戶進行需求等級篩選,保證最需要者優先;當租約到期時,系統收回節點資源,用戶通過更新租約不斷延長對節點資源的占用。

2.2 網絡資源搜索技術

多任務、多層次、面向實際需求的地理空間數據應用是基于分布式文件系統的全球GIS的最終目的,在龐大的網絡環境中快速、準確地定位用戶所需的數據資源是解決網絡資源搜索技術的關鍵[8]。

在比較分析各分布式文件系統資源搜索模型優缺點的基礎上,本文認為采用建立在分布式哈希表(DHT)技術基礎上的分布式結構化搜索模型能夠加速查詢的速度,提高安全性,并且占用的網絡帶寬較少,因此是該技術的發展趨勢。

如圖2所示,應用層次的事件感知、網絡存儲等通過分布式哈希表調用哈希函數產生資源名稱。當前,DHT技術正受到研究者們的密切關注,是P2P資源搜索模型研究的焦點。采用DHT技術的典型搜索模型有CAN模型和Tapenstry模型、麻省理工學院的Chord模型、以及MicroSoft的Pastry模型。

圖2 哈希表概念圖

2.3 全球多維GIS數據模型的設計

數據模型用于抽象表達現實世界的數據與信息,全球范圍的空間信息包含尺度、波段、時間、類型等多個維度,涵蓋了時間、空間、頻譜等多種分辨率。全球多維GIS數據模型是用于描述上述全球范圍的地理空間信息,并能夠實現高效存儲,快速訪問和易于擴展等特性的數據結構。

目前,現有的時空數據模型仍然以二維平面GIS為基礎,無法做到真正的時空一體化[1]。主要表現在時間與空間分離,時空內涵單一,無法反映地理現象的變化等。基于全球GIS的多維數據模型設計應建立在概念層、邏輯層、物理層的基礎上。三個層次的相互關系如圖3所示。

圖3 全球GIS多維數據模型設計層次的關系圖

圖3表明,從顯示世界的實體過渡到可在計算機中處理的數據模型需要經過一系列的設計流程。此外,對全球GIS多維數據模型的設計還必須考慮與應用軟件環境以及其他GIS應用軟件相互兼容的問題。目前國內外的一些研究機構已經開發出了一些3D造型軟件,或在原來的2DGIS中增加了三維功能,但是海量三維模型的建立、管理用戶軟件界面設計方面還有待進一步研究[9]。

2.4 面向任務的數據資源動態調度技術

在現實應用中,需要考慮以下問題:當用戶產生使用某地理空間數據的申請時,所對應分布式文件系統的節點可能處于非工作狀態,而激活該節點并將其納入系統可能耗費較大的時間損耗[10];但系統所有的節點同時處于工作狀態也會造成不必要的資源浪費,付出昂貴的代價。

本文對解決上述問題提出初步構想,認為可以采用面向任務的數據資源調度技術。具體講,設計基于任務的數據調度模型,采用主動、被動兩種調度協議。

通過主動調度協議,用戶可以發送若干類數據請求。系統對用戶的身份進行驗證后,檢測對應節點是否處于工作狀態,對于尚未啟動的節點,則以最快速度進行啟動,并納入系統,待數據傳輸過程結束后,系統收回用戶對節點的占有權;通過被動協議,用戶不發送數據請求。由系統通過熱點分析對用戶可能關注的地理空間所對應的存儲節點進行篩選,激勵其處于在線工作狀態,并不斷更新熱點區域列表,實現按需在線。

3 結 語

隨著地理信息系統理論和技術的不斷發展,構建全球地理信息系統將是必然趨勢。針對分布式文件系統中頻繁的存儲介質移入移出以及對熱點區域持續關注等的現實需求,本文以研究分布式文件系統節點即插即用技術,面向應用需求,為用戶提供快速、準確的地理信息數據處理與應用能力為目標,分析了關鍵技術并提出解決方案。

參考文獻

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【關鍵詞】地理信息系統；電力系統；信息化；農村電網

一、引言

地理信息系統，簡稱GIS（Geographic In-formation System），是國際上近年來發展起來的一門新興邊緣科學，是融地理學、幾何學、計算機科學及各類應用模型為一體的綜合性高新技術。GIS的最大特點就是它能夠把現實生活中的各種信息與反映地理位置的圖形信息有機地結合在一起根據查詢統計與分析需要將這些信息真實地、圖文并茂地展示在用戶面前，同時也可以將分析決策模型處理結果提交給各級管理部門作決策參考。

二、GIS在電力系統配電網中的應用

隨著GIS技術在經濟建設各領域、各部門的應用普及和深入，GIS的潛力正在被不斷地發現和挖掘。由于電力企業設備結構復雜、地域分布廣泛，根據分工的不同，分成很多垂直部門，如調度、用電、輸變電等。這些部門之間既彼此獨立，又相互合作。

GIS作為一個基礎平臺，應用在電力企業各個部門中，將電子地圖同實際的電網設備、實時信息等一一對應，利用GPS（全球衛星定位系統）對電網設備進行精確定位，在電子地圖上顯示變電站、線路、桿塔、變壓器、電容器等設備的地理位置，確定它們的空間位置和相互關系，實現對配電網的規范化和可視化管理，可以滿足電力企業統一管理、統一規劃的需要。

配電網是電力系統配送電力能源到最終用電單位的網格結構，承擔著電網運營供應鏈中最基層網絡的重要任務。配電管理系統是一項集計算機技術、計算機通信技術、控制技術、現代化智能設備技術及管理于一身的綜合信息管理系統，其目的是提高供電可靠性，改進電能質量，為用戶提供優質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

基于GIS的配電網管理系統，能夠實現配電網管理自動化，減少運行維護費用和各種損耗，有助于實現配電網經濟運行；切實提高供電質量和供電可靠性；多項管理過程提供信息支持，改善服務，提高管理水平和勞動生產率，并為電力系統電力市場的改革打下良好的技術基礎。

三、電力行業GIS特點

地理信息系統是以地理空間信息數據庫為基礎，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統，它有以下三個方面的特征：

1.具有采集、管理、分析和輸出多種地理實體信息的能力，具有空間性和動態性；

2.以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有區域空間分析、多要素綜合分析和動態預測能力，產生高層次的地理信息；

3.由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務。

電力行業GIS除具備GIS的基本特點以外還具備如下特點：

1.電力系統運行參數實時性和動態變化性，需要對信息及時進行收集、處理和分析。電力GIS對數據處理、存儲容量和傳輸速度均有較高的要求。

2.電網的多屬性數據要求GIS具備足夠的穩定性和可靠性。電力GIS能夠實現數據的一次輸入和多次輸出，以保證數據的一致性操作，實現數據的統一管理和多層保護等，構建高可靠性和高準確性的業務系統。

3.電力系統是一個龐大的復雜系統，電力網的廣域性和電力設施的分散性及設備的多樣性，實時信息量大，系統接口復雜，信息的覆蓋面廣，電網的各種電壓等級及多用戶連接等需要GIS具備拓撲從分析和轉換能力。

四、電力GIS的基本功能

建立輸配電網的信息模型，將電網的地理位置信息、屬性信息、拓撲連接關系綜合到GIS系統中去，實現全縣輸配電網的綜合管理、查詢，再由此之上完成各項高級應用功能。為輸配電管理部門及技術工人提供一個有利的分析工具。

1.在GIS下建立動態電網模型。采用配電網電力專家模型，在系統中建立數字化配電網，形成“數字化神經中樞”，及時獲取電網的運行狀態數據，為電網的調度、規劃、檢修、運行、大用戶用電、客戶服務以及生產經營服務提供輔助決策手段。

2.基于WEB GIS的供電企業應用整合：輸電線路、配電線路、低壓線路、線路實時巡檢系統、GPS電力搶修車輛指揮調度系統、虛擬現實變電站系統在統一WEBGIS中開發應用。并在此基礎上實現現有營銷信息系統、客戶服務中心等的圖形化顯示與查詢。

3.高精度單點非差分GPS定位：目前民用GPS的水平精度為4～10米，不能滿足配電網的要求，在GPS掌上電腦上實現高精度GPS單點定位，把GPS定位誤差由10米提高到小于3米，滿足密集的城區配電網的定位要求。

4.空間統計：對輸配電網絡中的各種信息進行多種方式的空間統計打印。

5.對系統進行管理：包括運行方式管理、用戶權限管理、運行日志管理。

五、存在的問題

地理信息系統在應用過程中出現以下問題：

1.數據質量問題

數據是GIS的血液，而數據質量則是制約GIS發展的重要瓶頸。影響GIS數據質量的因素名目繁多，存在許多不確定性，導致數據質量不容易控制，給GIS建庫帶來很多不便。但是，過于強調數據質量，則浪費大量的人力物力；反之，質量偏低，則達不到要求，影響了GIS功能的發揮，有可能造成嚴重的后果，把握適度數據質量有一定難度。

2.GIS基礎平臺的選擇問題（電力GIS的現狀及前景分析）

電力GIS應用是直接融入現代電力生產經營活動之中的，全新的生產經營信息數字化的管理工具，從應用的角度上，從底層的軟件平臺結構到高級實用功能，都會因實際的電網生產運行及經營管理方式的不同有較大的差別。目前，商用GIS平臺不是缺乏網絡高級分析就是投入的資金太多，不能滿足實際應用的需要。電力企業選擇GIS平臺時，要考慮實現設備設施的管理，還要能夠實現電網網絡的高級分析，同時還要考慮電力部門用戶多，資金配置、開發工作量問題，真正做到電力GIS的實用化。

3.缺乏電力GIS的標準和應用規范

電力GIS的應用需求推動市場迅速發展，而相應的技術標準和應用規范制定未能及時完成。形成了“市場發展超前，技術標準滯后”的局面，阻礙了電力GIS的應用推廣。建議行業管理部門認真總結國內近年來積累的農村電網GIS技術應用經驗及教訓，結合GIS技術先進成果，針對我國農村電網管理的特點，忙制定出農村電網GIS技術應用推廣的技術標準和系統建設應用規范。電力GIS的標準化可以分兩個層次理解，一是狹義的標準化，其內容包括數據、數據交換、數據庫轉換、圖形、軟件等方面的標準，即主要包括空間數據標準和信息技術標準兩個方面。二是廣義的標準化，內容更加廣泛，包括算法、行業標準等方面的內容，主要可以分為四類：應用標準、數據標準、信息技術標準和行業標準。

4.電子地圖和數據源問題

GIS中最基礎的部分是數據。目前，一方面是缺乏精確程度高、更新及時的電子地圖和權威的基礎地理數據；另一方面，對已有的數據沒有充分加以利用，各部門積累下來的基礎數據由于數據格式和規劃不統一，難于共享利用，不僅加大了成本，還延長了建設周期。

六、電力企業的應用前景

電力企業的應用前景表現在以下幾方面：

1.通過建立電力企業的GIS網絡，工作人員可以訪問網上靈巧的地圖和建筑圖。分層的地圖幫助他們在電力系統內成千上萬的設施中準確定位，并獲得具體的部件說明和維護記錄等信息。

2.電力企業利用這些數據信息，可以容易地管理、維護和地圖及相關設備信息，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。

3.GIS應用于配電網規劃：利用GIS進行配電網規劃可以實現配網規劃的可視化、自動化及地理圖形化；使規劃的交互性更強；同時，由于地理信息引入規劃中，加之GIS的網絡分析功能，使得規劃過程更有效、規劃結果更準確。

4.GIS技術的進一步應用：GIS的廣泛訪問范圍，平立性、系統成本低、操作更簡單等一系列優點，使得GIS將得到更廣泛的應用。

參考文獻

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關鍵詞：ArcGIS Engine；房產測繪管理系統；研究與開發

中圖分類號：TB2文獻標識碼：A

前言：搜集和描述房屋和房屋用地的有關資料是房產測繪行業的工作內容。為房產產權，產籍管理，房地產的發展使用，買賣，征收稅費和分配城鄉設計建設提供一定的數據和文本。房產測繪主要分為兩大類，第一是房產地產基礎測繪，第二類，房地產項目測繪。為了迎合高速發展的房地產業，從現狀看，目前國內房地產測繪管理系統還沒有做到盡善盡美，仍然存在著許多漏洞和缺陷，大多數不能與擁有海量空間、大量的基本資料的出現、分配、搜索能力的地理信息系統（GIS）相匹配。本文從與地理信息系統（GIS）匹配作為開始，基于ArcGIS Engine 平臺研制了全新的房產測繪管理系統。成功的做到了對立體資料的高效管理、圖片等功能，讓房產測繪盡早的向“數字房產”靠攏，讓房產測繪真正實現智能化。 一、ArcGIS Engine的概念和房產測繪的發展

（一）ArcGIS Engine

ArcGIS Engine是ArcGIS9之后通過ESRI才投入運營的新產品。它是一套完善的存在于GIS的組件庫和工具庫。通過ArcGIS Engine創造的GIS的運行和使用是可以不依附于ArcGIS Desktop的?？蛻舨⒉皇茿rcGIS Engine的終極使用者，GIS項目的開發員才是ArcGIS Engine的最后使用者。

（二）當今房產測繪的發展及現狀

現今房產測繪的發展過程主要體現有三個階段：人工測繪―CAD測繪―CAD與GIS混合測繪。從現狀看來，國內的房產測繪正在向測繪與智能科學化發展。由于社會的發展科技的進步以及CAD的廣泛運用，房產測繪慢慢的從人工測繪進入到CAD測繪?！傲硪唤嵌龋獠繙y繪可以通過硬件設施設備高效率的獲知和存儲結果，而且可以用網絡的屬性的形式交給相關內部員工?！保ㄐ鞇劭?011）發展到第二階段，以CAD技術進行房產測繪系統可以提高外業測繪的效率，因為讀取和轉換變得快捷，能夠準確的完成房產測繪圖形的結果，讓房產測繪的工作內容減少重復和繁雜，工作效率大大提高。相對于人工測試模式，CAD模式是一次較大的質的跨越。測繪結果的表現形式也由書面的圖形和表格轉向為電子網絡數據。不過，在此階段，房產測繪的重心還是制圖。

在逐漸信息化網絡化的時代,GIS的應用也變的更加廣泛，特別是在房產信息化中的運用，如果房產測繪系統不僅僅能夠完成繪制圖形還能夠向系統提供相關的數據資料，房產測繪將會進入一個新的高度。GIS技術運用于房產測繪，用圖形對房屋進行管理的模式在網絡系統中有著關鍵的作用，GIS的各項資料數據的主要提供者就是房產測繪。人們將怎樣高效率的把房產測繪和信息系統有機的融為一體成為了重點研究課題。無疑，CAD+GIS 混合模式的房產測繪時代已經來臨。顯而易見，依靠于CAD技術的房產測繪還是被大部分人采用的。相關專業人士開始通過一系列的專業技術對倚靠與CAD的房產測繪系統開始不斷的修改和完善。

在避免重復和進行再加工處理，并有效的提高工作效率基礎上，“房產測繪系統的一體化集成能夠直對GIS進行資料圖形選擇，在不耽誤制作圖形的情況下，能夠直觀的形成合格的房產測繪?！保ㄐ鞇劭?011），相信在不久的以后，房產測繪系統一體化將成為房產業的主流。

二、房產測繪的分類

（一）房產地產基礎測繪

房產地產基礎測繪是指在某個特定的城市或者區域內，從各個方位的，全面的，立體的創造房地產二維操作網，測試房地產的根本圖紙房地產分幅平面圖紙。這一類對從業人員的專業素質要求、硬件設施設備、測繪單位的資質都具有一定的專業要求。承接此類測繪的隊伍往往是擁有較長時間的從業經驗的專業測繪隊伍。相對于此類而言，從事房地產項目測繪的要求就比較低

（二）房地產項目測繪

房地產項目測繪是指房地產權管理，營銷管理，拓展管理同其它房地產管理過程中圍繞要求的房地產分丘圖紙，房地產各樓各人平面圖和有關的圖紙，表格，集冊，數據等一系列相關資料而產生的測試繪制。此類與房地產權中的買賣，搬遷，分配，交易等房地產活動具有密切的關聯，其與基礎測繪相比具有較大的工作內容，其中，房產，土地權屬證件附圖的繪制是此類房屋測繪中最龐大的工作過任務。“房地產測繪的運行及經營牽扯到巨額的文字和數據型的各類檔案和立體數值，”（馮學智2009）并且要通過多種多樣的形式來對這寫檔案和資料進行編輯，繪圖，搜索，分析，利用。

（三）房產測繪信息的框架

對于投入使用不久的房產測繪項目和沒有一次性完成測繪的房產測繪項目來說，使用依附于GIS的房產測繪系統。基于GIS的房產測繪系統在一些城市得到了良好科學的運用，能夠將房產圖片資料和房屋基本資料實現在同一平臺存貯，能夠將房屋測繪的成果快速便捷的輸入數據庫，較好的實現了更新的效率。能夠充分的體現空間數據的實時性和科學性，為房地產業務順利的開展提供了保障。

三、房產測繪管理系統的研究

房產測繪管理系統的分析的對象是常用的圖形資料拓撲、搜索、資料校對、輸入職能，以及房產成果圖的成效等，通過相關的分析研究可以穩定的增長有關專業從業人員的繪制圖形和計算數據的效率，提高工作質量和科學合理性。目前，搜索及打印地形圖，案卷定號，有關房屋搜索統計，房屋圖形繪制等專業問題是我們直面并且需要解決的問題。

四、房產測繪管理系統的開發與實現

（一）系統運行平臺。

地理信息系統GIS運行組件 ：ArcGIS Desktop,ArcGIS

Engine 9.3 runtime for Windows,ArcGIS Engine 運行平臺：VisualStudio 2008，C語言

（二）資料庫的統計

基于ArcGIS Engine的房產測繪管理系統的數據資料分為圖片資料，表格資料和基本資料。圖片資料安放房屋建筑的分層圖，分幅圖，文件屬性多種多樣。通過該系統能在圖片資料中對對象進行再一次的加工制作。表格資料的存放需要搜索丘屬性表格等等相關一系列表格。方便使用者快捷，迅速的查詢瀏覽到房屋測繪信息?；举Y料中含房屋的主要內容，房型，戶名，公攤面積等基本資料。

資料的分配與存貯是房產測繪管理的重點。將房產測繪的資料分類來看有:1)分配及存儲現存的圖形表格屬性等。2）圖片等3）實際測繪結果數據4）搜索及調配有關數據。各個方面的對應關系，可參照下圖。

目前該系統是在 ArcGIS Engine這個平臺開發運營的房產測繪管理系統，ArcGIS Engine比房屋測繪系統軟件的運營開發要相對容易，附帶著一些單一的圖形編輯功能，不存在使用別的代碼。房屋圖形編輯此功能能夠在初始的圖片及表格進行再制作，繪制等，在初始的資料上根據自己的專業需要進行修改。該搜索功能能夠對房屋信息要求進行特殊搜索，其中含圖形搜索，丘中最大產籍號查詢，未通過審查搜索等。

六、總結

將ArcGIS Engine和房產測繪的基本發展過程及其大致分類,其能夠完成圖片編輯，房產搜索，打印輸出等基本功能，從各個方面提高了房產測繪中心和有關工作部門的工作效率。能夠在房屋測繪的過程中起到積極重要的作用。此系統在實際運用中也有一定的缺陷，但是相信在科技日益發展的前提下這些不足之處也將得到改善。例如，可以新增加三維虛擬仿真的模型，可觀的對模型進行操作理解。綜上所述，基于ArcGIS Engine的房產測繪管理系統的研究與開發和將房產測繪和GIS有機的科學的融合在一起是房產行業發展的必然趨勢。

參考文獻：

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作者簡介：

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[關鍵詞] 三維GIS； 煤礦開采； 應急事件

一 三維GIS技術概述

隨著GIS（Geographical Information System，地理信息系統）技術的不斷發展完善，三維GIS應用而生。GIS是由計算機硬件，軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決負責的規劃和管理問題。[4] 三維GIS技術是近些年隨著三維建模技術和GIS迅速發展起來的新技術，是兩者有機的結合。以往的GIS應用一般是2維或2.5維的，由于數據間沒有三維拓撲關系，所以只能查看和瀏覽，不能實現真正意義上的空間分析。而三維技術的出現為該問題提供了解決方案，利用真三維技術可以實現精確定位、緩沖區分析和最優路徑選擇等功能。

目前國內外對三維GIS技術都有一定的研究，也有相關的專業軟件出現，比如國外的ArcGIS、Skyline、WorldWind、Google Earth，國內的MapGIS、SuperMap、GeoStar等都有三維GIS功能模塊。這些專業三維GIS軟件為開發提供了快速開發應用軟件的解決方案。

二 三維GIS在煤礦開采應急事件處理中的應用

我國是煤礦開采大國，截止2009年，全國煤炭查明資源儲量為1.2×1012t，位居世界第三[3]。但與此同時，煤礦開采中的安全問題卻始終令人擔憂，由于我國95%的煤礦開采是地下作業，煤礦安全生產形勢仍十分嚴峻[5]。目前，煤礦開采仍然屬于高危行業，如何提高安全系數，對煤礦開采中應急事件做出快速有效的處理，保障礦工從業人員的人員安全是亟待解決的問題。

三維GIS通過創建煤礦空間和屬性數據庫，建立三維立體模型，并且利用GIS的空間分析功能為煤礦開采應急事件快速及時的提供有效的解決方案。與二維GIS相比，三維GIS能夠更加逼真，以立體的效果展現井下結構，在實現解決方案的同時以可視化的形式展示救援和逃生等路線圖。

1. 煤礦開采應急事件三維GIS功能

本三維GIS系統主要是為在煤礦開采中，僅限于井下，出現應急事件時，盡快掌握應急區域的地形結構，有全面的把握，充分利用周圍的救援資源，并在有效的時間內做出響應。具體的功能如下：

（1） 井下通訊查找

通訊設備在發生緊急事件時具有重要的意義，它是井下與救援人員之間互動的最有效工具。利用菜單欄中的“井下通訊查找”，即可搜尋可用的通訊工具。該通訊工具既可以由救援人員實地搜救時使用，也可以由被困人員使用。

（2） 就近避難硐室

在發生緊急事件時，礦工需要自救，沿路線出來，但是可能路線被塌陷、水或火等阻擋，或者是因為有毒氣體無法前行，這時礦工可以躲進避難硐室。但狀況混亂，可能一時無法找到避難硐室。這時，利用三維GIS菜單欄中的“就近避難硐室”功能，可以搜尋離礦工最近的避難硐室。

（3） 人員逃生路線

利用比較成熟的dijkstra最短路徑算法，可以找到人員逃生的最短路徑。并在三維模型上顯示出來。該路徑可由調度人員通過通訊設備告知被困人員，動態指揮人員按照路線撤離。當然，可以設置斷點，重新計算，查找最短和最優的路徑。

（4） 火災應急預案

在火災應急預案模塊中，利用緩沖區分析會預測火災蔓延過程，以及影響范圍。對于火災中生成的濃煙也會生成濃煙影響路徑和非影響路徑，因為很多火災中因為濃煙缺氧而死的比例比火要大得多。根據火災蔓延過程和程度制定搶救人、財、物力應急預案。

（5） 水災應急預案

在水災應急預案模塊中，可以以三維可視化的形式查看水災地周圍的巖層信息，并根據水災的不同原因，如地表水、地下水、突發山洪等不同層面的事件，制定相應的水災應急預案。

（6） 塌陷應急預案

在塌陷應急預案模塊中，塌陷區域前后對比，確定塌陷區域的損害面積和體積。并且利用地表計算網格點生成開采沉陷三維地圖，能夠直觀、精確地反映出開采沉陷對周圍環境的影響范圍，并可以利用GIS強大的空間分析功能得到沉陷區任意位置的剖面圖、沉陷區面積、沉陷區坡度分布圖等信息[2]。

（7） 瓦斯應急預案

國有重點煤礦大多數屬于瓦斯礦井，其中46%為高瓦斯礦井。[6]本系統在瓦斯應急預案模塊中，通過整合與瓦斯相關的危險源、地質信息和救援設備等信息，并模擬瓦斯爆炸影響結果和救援方案。而且，還建立了預警機制，實時監控危險區域，將分析結果以報告的形式生成。

2. 煤礦開采應急事件三維GIS開發

本系統的開發步驟如下圖所示：

具體步驟如下所示：

（1） 開發軟件的選擇

本系統的空間數據庫選用了ArcSDE，屬性數據庫選用了Access，建模軟件用的是SketchUp，功能的實現選用的是ArcEngine和Visual Studio 2010，開發語言則是用的C#。

（2） 界面設計

界面是用戶操作的窗口，是人機交互的接口，本系統界面的設計遵循以用戶為主導的理念設計，上方是工具欄，左側是圖層，右側主界面是顯示框。如下圖所示：

（3） 數據庫設計

本系統所用到的數據庫包括空間數據庫和屬性數據庫，空間數據庫是為空間分析服務的，是SketchUp模型導入到ArcSDE中生成的，而屬性數據庫是為了查詢服務的，是按照查詢的需求設計的，由不同的表格組成。

（4） 模型的建立

在ArcGIS中加入數據， 使用Select Features 工具選擇需要建模的二維GIS 數據，使用SketchUpESRI插件，利用SketchUpGIS Tool將所選擇的二維數據批量的按高程轉換為三維SKP數據格式在SketchUp環境中進行精細建模、 紋理映射等建模處理。[1]

（5） 功能模塊的實現

在Visual Studio 2010中，先利用ArcEngine嵌入到Visual Studio中的三維控件設計界面，然后利用相關的函數將上一部分提到的各功能模塊實現。之后，調試應用程序，測試無誤。

三 結論與展望

三維GIS在煤礦開采應急事件處理方面有廣泛的應用前景，它能夠快速有效地為應急事件提供分析結果和解決的方案。而且三維GIS的可視化效果要比二維GIS更逼真，模擬也更接近真實井下情況。

本系統下一步的研究方向是隨著煤礦開采的進行動態推進更改模型、將該三維GIS系統放到Web上供多人在線操作以及智能專家模擬。

[參考文獻]

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[4]黃杏元，馬勁松 地理信息系統概論[M].高等教育出版社，2010：4.

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【關鍵詞】GIS；電力系統；配網巡檢；設計；應用

當前，電力系統的巡檢工作多數由人工來完成，巡視人員對設備缺陷及運行狀態做好記錄，然后將其錄入生產管理系統，進入到處理流程。這種方式的不足在于經過兩次錄入使工作量加大，失誤增多，還有就是巡檢的覆蓋范圍較小。因此必須采用一種有效的巡檢方法解決傳統方式的不足。

1.電力配網巡檢工作的現狀

供電企業為保證轄區內輸電線路的安全運行，要定期排除巡檢人員對線路及設備進行檢查，以便發現隱患，及時進行處理，巡視工作保證了供電的安全。然而在實際工作中，也遇到一些問題，主要有：首先，巡檢人員責任心不強。往往會出現設備漏項或漏檢問題，巡檢人員是否對每個設備、每根電桿進行檢查，無法查證，所以很難保證巡檢的質量；其次，巡檢人員素質差異對巡檢質量的影響。受自身認識及經驗的影響，每一個人對檢查的項目及設備的理解也不同，所以檢查的效果也是不同的，有的復雜，有的簡單，很難了解到設計及線路的真實運行狀態；第三，巡檢速度慢。采用筆記記錄的方式進行巡檢，需要花費大量的時間才能完成；第四，巡檢資料保存及查詢困難。大量的巡檢記錄在進行收集、整理、分析時，工作量大，花費時間長，且資料容易丟失；第五，管理人員單靠巡檢記錄進行判斷，難以對巡檢人員的工作數量及質量進行定性的、準確的評估。

2.GIS配網巡檢系統設計及功能

GIS電力配網巡檢系統是對傳統巡檢方式改革，解決了巡檢管理中存在的一些問題，使巡檢的工作效率大幅提高。該系統是在GIS技術基礎上的電力設備信息平臺，基于移動終端技術將采集到的信息建立標準設備缺陷庫，以此作為監測的依據。

2.1 系統設計原則

（1）先進性。該系統具有先進的軟件平臺和硬件架構，集成網絡通信、計算機技術及嵌入式技術研究成果，保證了系統的先進性。

（2）開放性。該系統基于標準化的設計模式和開放式的系統結構，系統數據庫、網絡協議、開發工具及產品都按照標準進行，保證了管理系統與其它自動化系統的無縫連接與平滑過渡，充分的體現出系統的開放性特征。

（3）可靠性。該系統在硬件選擇上，全部選用穩定、成熟的產品，且經過嚴格測試，適應各種惡劣環境下的運行，在設計中，對用戶接口管理、信息安全管理進行了充分的考慮，采用相關的安全技術，保證了系統的長期穩定性和容錯性。

（4）擴展性。該系統功能配置靈活，硬件組合方式多樣，層次化和模塊化的軟件設計使系統在擴展和升級方面極大的方便，滿足各類用戶的多種需求。

（5）易用性?；谌诵曰僮鹘缑?，該系統具有友好、直觀、簡潔的特點，用戶使用較為容易。

2.2 GIS技術應用

GIS技術，即地理信息系統，是多學科交叉所得的產物，在地理空間的基礎上，利用地理模型分析方法，提供多種動態的、空間的地理信息，是一種服務于地理研究和決策的計算機技術系統。GIS地理信息系統主要是為了獲取、存儲、分析、顯示、存儲空間定位數據建立起來的數據庫管理系統。在現代數據庫技術及計算機圖形技術基礎上實現對數據及圖形的輸入、編劇、分析、查詢、顯示、存儲及輸出等功能，是集合了幾何學、地理學、計算機技術及各類學科的綜合性高科技技術。因其優勢獨特，在環境評估、國土資源調查中得到廣泛應用，隨著科技的進步，該技術在電力、能源、電信、設施管理等方面的應用也不斷的完善。就電力系統而言，該技術在變電站、配電所、線路、電度表及各類電氣設備等配網系統中的應用空間更為廣闊。隨著經濟的發展，城市迅速發展，尤其是電網中的諸多空間位置數據，怎樣迅速準確的提供這些信息，成為研究的熱門。利用地圖、圖形、數據等信息進行統一管理實現信息的共享，GIS技術在此方面優勢明顯。在電力系統中，電力設施管理、巡檢管理定位、配電線路系統運行、計劃檢修、運行及維護、故障管理、電網規劃、停電管理、電力營銷及用電變更等方面，都離不開GIS技術。所以GIS是電力配網系統的重要基礎，是實現現代化管理的必然手段與途徑。

近年來，國內外GIS平臺軟件主要包括MGE、ARC/INFO、GENAMP、MAPINFO、GE Smallworld等，并且還在不斷的推陳出新，主要涉及領域有GPS、地理信息系統及遙感等。就軟件的功能而言，我國的GIS軟件還需要進一步的技術完善，目前存在的主要問題有一個企業內單一GIS相對較少，原因在于與其它系統的無縫集成技術相對不足。即便是同在GIS領域，軟件的兼容性也成為問題，因此，需要開發一種通用GIS平臺實現GIS技術的推廣與應用，本文所闡述的GIS平臺主要借助GE Smallworld平臺開發，從而實現了基于GIS平臺的配網巡檢系統的研發。

2.3 系統設計方案

GIS配網巡檢系統設計是一項復雜的工程，需要建立在對用戶需求及系統目標明確的基礎上進行系統的設計，以保證系統的結構及其實用性。系統主要依靠GIS技術平臺、GPS定位技術及移動終端技術，使其結合運用到電力配網巡檢管理中。基于GIS平臺，通過設備數據模型的建立，對電力配網展開電網巡檢的業務邏輯，設備數據通過GESmallorld的界面，顯示出來，在此基礎上添加巡檢工作的各項功能。從而形成了集掌上電腦、計算機網絡通信技術及全球定位系統的技術。利用具備GPS技術的移動重擔，對電力設備及線路進行定位及巡檢，保證巡檢人員的工作準確到位。該巡檢系統主要由線路巡檢管理主機及移動終端組成，巡檢人員只需要對巡檢情況輸入到移動終端中，通過GPS技術對當前時間及地理信息進行記錄。巡檢結束，將收集到的信息數據同步，提高了數據的精確度。定位技術也使得巡檢人員不會出現漏檢和檢查不到位的現象得以避免，移動終端可以對各個巡視點的情況進行記錄。GIS配網巡檢系統的軟件組成如圖1、2所示。

2.4 系統功能分析

GIS配網巡檢系統的主要功能根據巡檢工作的實際需求所決定，主要體現在以下幾個方面：

（1）設備管理功能。GIS配網巡檢系統可以對配電線路變壓器、電桿、開閉站、變電站及配電室等設備進行數據錄入和維護，對任意設備可以進行查詢，并可以進行修改和刪除操作。用戶根據設備的實際情況繪制平面設備圖及接線圖，對桿塔代號進行查詢并調出桿塔圖。管理人員可以配電線路的數據隨時進行查詢、統計及分類。可繪制報表，使電力系統中的各種設備都能在平面圖中清晰的呈現出來，極大的方面了查詢和管理的需求。

（2）巡視管理功能。通過該系統，生產人員能夠通過菜單操作對導線、絕緣子、地線及桿塔的數據進行錄入，可以查看線路圖及線路概況。生產人員可通過數據庫查詢功能對線路的位置、信息及線桿間的檔距進行查詢。管理部門可以預先進行方案計劃，可以自動生成巡檢單，巡檢單包括巡檢的線路、時間、地點、間隔及重要事項等。然后根據線路的地理走向、分布及地理情況，確定最合適的巡檢人員即可。巡檢人員通過巡檢計劃對線路進行巡視和檢修。

（3）人員管理功能。通過GPS數據采集，可以檢查巡檢人員的到位率，生成巡檢軌跡圖。從而加強了對巡檢人員的工作狀況及位置的監督，對現場的故障信息隨時可以進行了解，并支持遠程技術支持。管理人員可通過巡檢人員的手持設備對其進行現場跟蹤，并可實時進行交互，可以根據巡檢人員發送的調度指令對巡視工作進行協調。這樣方便了管理人員對巡視檢查的監督和管理，提高了巡檢的質量。

（4）缺陷管理功能。通過現場的巡視，對采集到的數據集市上傳到系統中?，F場采集的數據類型主要有：缺陷記錄、設備臺賬、設備檔案、檢修記錄、缺陷通知單、線路條圖及技術問答等。管理人員可以通過缺陷的實際情況進行查詢和分析，然后制定檢修計劃。巡檢人員也可以對線路中的缺陷進行統計，制定缺陷統計報表。

3.GIS配網巡檢系統的應用

3.1 應用特點分析

基于GPS技術，巡檢人員對巡檢地點和時間不能進行修改，有效的起到了監督作用，防止了巡檢不到位的現象，提高了巡檢的質量；對巡檢人員的工作業績可以科學合理的進行考核。對各條線路巡檢人員的姓名、巡檢地點、時間及檢查出的缺陷等進行詳細的匯總和記錄，統計出巡檢人員巡檢的各項參數，如巡檢次數、漏檢次數、正點率、誤點率等，為考核巡檢人員提供依據；根據轄區線路實際情況，對缺陷庫自行進行制定及修改，規范巡檢術語及記錄格式，使得巡檢管理工作的靈活性提高，工作效率也提高；形成一整套的管理流程，避免了漏檢及缺陷處理延期現象的發生。

3.2 系統的優勢分析

GIS配網巡檢系統最大的優勢在于其先進性、開放性和創新性。對于二次開發工具具有高效率的執行特點，所占系統的資源的比重較小。該系統進行方案設計的時候，具有較強的通用性，對各類電桿進行規范，使其具有固定的數據采集方法。然后由桌面管理系統生成電桿數據采集詢價表，巡檢表的格式是固定的，包含對巡檢項目的描述。隨著計算機信息技術及通信技術的不斷發展，該系統的智能化水平不斷提高，可以根據模板的特點，對用戶的輸入界面進行調整，使用戶在操作本系統時更加的方便。

3.3 系統應用效果分析

因為該系統的設計與應用是針對巡檢工作中存在的一些問題實現的，因此其功能主要針對的是巡檢管理工作，在實際應用中，雖然還存在一些問題，但也已經取得了較好的使用效果。

第一，系統在使用中存在的一些問題?；贕IS技術的電力配網巡檢系統，其設計意圖就是將巡檢的整個過程，涵蓋巡查現場管理、線路設備管理、檢修消缺管理及巡查管理等功能全部納入計算力的監控和管理之下，結合GIS系統，實現設備管理、數據的采集、處理、加工及分析和人員管理間的配合，使之達到工作效率及質量提高的目的，保證電網的安全運行。運行中，還存在以下幾方面的不足：（1）安全及作業連續性方面。該系統在使用過程中，存在一定程度的與原有系統不能很好的集成的問題，因此可以在該系統技術上進行二次開發，從而更好的服務于供電業務運作。（2）電力系統設備較多，管理難度大。由于電力系統具有復雜性的特點，該系統在運行時，存在管理難度大的問題，采用GPS定位技術與移動終端結合的方法，對線路進行巡檢工作，提供工作質量及效率。（3）在數據傳輸過程中存在一定程度的不流暢現象，因此要對數據傳輸的各個環節進行優化，使信息最大限度的實現共享，降低成本，提高效率。（4）管理問題。由于該系統的應用時間不長，因此還缺乏有效的管理的手段，需要各個職能部門不斷的進行總結，提高管理的質量。（5）巡檢人員責任心不強，在該系統運行中，還存在巡檢人員責任心不強的問題。但是由于系統的監測管理功能，已經逐步使巡檢人員的責任心在提高。因此這一問題也會逐漸解決。

第二，系統在使用中獲得的良好效果。GIS技術平臺基礎上的電力配網巡檢系統在使用的過程中適應了現階段高新技術發展的要求，對電力配網巡檢作業及時采用自動化、智能化的管理方法，提高了巡檢工作的效率，保證了電網的運行安全。其主要的優勢體現在以下幾點：（1）改變了巡檢人員責任心不強，出現不檢或漏檢的現象，GPS技術的使用，增加了對電桿位置的定位。巡檢人員只有到達巡查點，才能使用手持設備進行數據的錄入，對未檢電桿，手持設備可以進行查詢，方便了對電桿的檢查，防止漏檢的情況出現。通過GPS對電桿位置確定以后，會顯示出巡檢的項目，巡檢人員只需要根據提示進行檢查即可，這就對巡檢內容進行了規范，有利于提高巡檢人員的職業素養。（2）便于巡檢結果的保存。新系統的使用使巡檢人員的工作量大大降低，各種匯總表格工具的應用使的數據便于保存和查詢。（3）提高了管理人員的管理水平。通過用戶端電腦，管理人員可以通過管理程序對輸電線路進行有效的管理，提高了巡檢工作的質量，保證了輸電電路的正常運行。用戶電腦管理程序可以提供強大的查詢功能，對巡檢數據可以從線路、巡檢人員、巡檢日期等項目進行查詢，也提供一些統計方法，這樣就使得巡檢情況一目了然。（4）降低了巡檢人員的工作強度。手持設備的使用改變了傳統紙質介質的錄入方式，手持設備極大的方便了數據的采集，提高了巡檢的效率。

3.4 系統應用發展

隨著科學技術的不斷發展與進步，GIS配網巡檢系統必定會越來越完善，系統的自動化與智能化的程度也會越來越高，在數據、圖形及設備管理中與配網調度自動化系統相結合，實現管理的一體化，使得管理系統更加的方便操作查詢。配網巡檢系統與配網調度自動化系統的一體化是在GIS技術平臺上實現的管理功能，有效的解決了調度人員及巡檢人員的日常工作范圍，提高了工作的效率，保證電網運行的可靠性和安全性。

4.結束語

GIS電力配網巡檢系統的應用融合了現代配網巡檢理念，將GIS技術、GPS技術、信息采集技術、移動數據存儲技術、無線傳輸技術等信息技術進行集成，提供給配網新的巡檢技術手段。隨著新技術的不斷發展和應用，配網巡檢系統會不斷的健全和完善。

參考文獻

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關鍵詞：GIS；交通綜合信息；查詢系統；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.112

在二十一世紀，世界已經全面性的進入到了信息時代，這會在一定程度上改變社會的基礎，相對比較傳統的經濟正在向著知識經濟進行過渡，在二十一世紀當中，全新的經濟模式將會起到非常重要的作用。GIS在中國的很多行業都有著非常廣泛的應用，在智能交通領域當中也有著非常廣泛的應用，交通部門對交通綜合信息查詢系統進行了有效的建立。

1 對交通綜合信息查詢系統建設存在的問題進行分析

1.1 交通綜合信息體系有著非常薄弱的基礎建設工作

很多城市當中的交通信息化長期處在分散建設的一種狀態，有著相對比較分散的交通信息資源以及比較窄的覆蓋面，剛剛進行交通信息的系統性采集，運用系統的計劃以及建設大部分都在部門的實際管理需求出發，大多數都會為業務管理所運用，該系統主要根據部門以及行業來進行建立，根本就不能夠直接應用于交通綜合信息方面的服務以及分析[1]。

1.2 信息資源很難共享以及交換，存在著比較低的信息資源的利用率

現階段，有些城市已經應用了ITS技術，很多項目甚至還處于前列，然而，依然有著各個系統之間各自為政的現象，有著非常差的信息互通性，還存在著非常難的信息共享以及交換方面的問題[1]。因為信息的流暢以及交換有著不是非常順暢的渠道，造成信息有著非常零散的來源，嚴重缺乏基礎數據，嚴重缺乏對于交通數據的綜合性運用。

1.3 存在比較差的交通綜合信息處理能力

因為各個應用系統對采集原始信息根本就沒有形成相對比較完備的管理機制，信息處在粗加工的一種階段，存在著相對比較薄弱的交通綜合信息處理環節，沒有非常強的能力，不能實現交通信息服務的多樣化、一體化方面的要求，很難有效支撐綜合交通的決策方面的運用[2]。

2 對交通綜合信息查詢系統當中運用GIS的優勢進行分析

GIS也就是地理信息系統，屬于綜合處理以及分析空間數據的一種技術系統，可以有效采集、存儲、檢索、分析以及輸出地球空間設局。最為特別的地方是可以有效結合地理位置以及屬性信息[2]。大家都知道，地理位置和交通信息之間有著非常密切的聯系，通過GIS技術所建立的交通管理系統的信息平臺，可以保證交通信息在空間方面能夠更加直接顯示，還能夠提供空間屬性方面的有效支持。

在智能交通管理系統當中，信息是非常關鍵的一個基本性元素，同時還能夠連接各系統。一般情況下，會將交通信息非常兩個大類，分別是動態交通信息以及靜態交通信息[3]。

3 對交通綜合信息查詢系統的設計進行分析

3.1 分析交通綜合信息查詢系統的框架

通常來講，能夠將該系統的框架分成三個層次，分別是數據層、業務邏輯層以及應用層。其中，數據層當中系統存在著非常多的數據，主要有行車數據、地圖數據以及公交數據等，上面提到的這些數據一般都是經過實地進行采集，還可以采用資料錄入等相關的方式，利用校驗工具來進入到系統的數據庫當中[3]。數據庫一般能夠大體分成周邊搜索數據庫以及公交搜索數據庫。業務邏輯層屬于系統實現的一個非常重要的核心，運用河流分區、最優路徑計算等先進技術來對系統當中三個核心功能進行有效實現。而應用層屬于交通綜合信息查詢系統的一個表現層，系統運用觸摸屏以及單機的形式，將周邊搜索、實時交通、公交查詢等有機結合，然而，這其中的各個部分都是相互獨立的，在系統設計當中應該對可擴展性進行充分考慮。

3.2 分析系統設計的原則

第一，實用性原則以及先進性原則。交通綜合信息查詢系統在調查以及研究的基礎之上，對現代化的先進技術進行了結合，保證軟件功能可以設計的更加實用、全面以及合理，能夠在最大程度上滿足公眾出行的實際需求，進而來為群眾提供相對比較人性化的查詢界面以及流程，系統應該為觸摸屏來進行特定設計，在整個流程當中都應該對觸摸屏操作所具有的特性進行充分考慮，保證友好性的設計界面，保證流程設計的簡明性，進而來滿足不同用戶的需求[4]。

第二，一致性以及完整性原則。在交通綜合信息查詢系統當中，設計了相對比較完整的業務流程，對各個環節之間的銜接進行了充分安排，保證業務流與數據流之間的一致性。該系統當中的各個部分是獨立且相互融合的。

第三，標準化以及規范化原則。該系統設計了相對比較標準的信息分類編碼體系以及統一的操作模式以及界面風格，有效建立了相對比較規范的圖示符號系統以及標準的數據輸出以及輸入界面。

第四，開放性以及可擴充性原則。該系統有著非常好的接口以及能夠有效擴展的數據結構，進而來系統性擴充以及完善[4]?？梢园凑杖碌膽梅矫娴男枨螅跀祿飚斨衼韺ο嚓P的數據進行更新，進而來有效實現全新的一些功能。

總的來講，本文中探討了GIS在智能交通綜合信息查詢系統當中的應用，嚴格遵循系統設計的原則，促進了GIS的實際運用。

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1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各種自然，特別是人為因素影響下所發生的導致土壤的農業生產能力或土地利用和環境調控潛力，即土壤質量及其可持續性下降（包括暫時性的和永久性的）甚至完全喪失其物理的、化學的和生物學特征的過程，包括過去的、現在的和將來的退化過程，是土地退化的核心部分。土壤質量(Soilquality)則是指土壤的生產力狀態或健康(Health)狀況，特別是維持生態系統的生產力和持續土地利用及環境管理、促進動植物健康的能力[2]。土壤質量的核心是土壤生產力，其基礎是土壤肥力。土壤肥力是土壤維持植物生長的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母質、氣候、生物、地形和時間因素長期相互作用的結果，帶有明顯的響應主導成土因素的物理、化學和生物學特性；另一方面，人類活動也深刻影響著自然成土過程，改變土壤肥力及土壤質量的變化方向。因此，土壤質量的下降或土壤退化往往是一個自然和人為因素綜合作用的動態過程。根據土壤退化的表現形式，土壤退化可分為顯型退化和隱型退化兩大類型。前者是指退化過程（有些甚至是短暫的）可導致明顯的退化結果，后者則是指有些退化過程雖然已經開始或已經進行較長時間，但尚未導致明顯?耐嘶峁?/P>

2全球土壤退化概況

當前，因各種不合理的人類活動所引起的土壤和土地退化問題，已嚴重威脅著世界農業發展的可持續性。據統計，全球土壤退化面積達1965萬km2。就地區分布來看，地處熱帶亞熱帶地區的亞洲、非洲土壤退化尤為突出，約300萬km2的嚴重退化土壤中有120萬km2分布在非洲、110萬km2分布于亞洲；就土壤退化類型來看，土壤侵蝕退化占總退化面積的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等級來看，土壤退化以中度、嚴重和極嚴重退化為主，輕度退化僅占總退化面積的

38%[3～6]。

全球土壤退化評價(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究結果[3～6]顯示，土壤侵蝕是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蝕影響占56%，風蝕占28%；至于水蝕的動因，43%是由于森林的破壞、29%是由于過度放牧、24%是由于不合理的農業管理，而風蝕的動因，60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農業管理、16%是由于自然植被的過度開發、8%是由于森林破壞；全球受土壤化學退化（包括土壤養分衰減、鹽堿化、酸化、污染等）影響的總面積達240萬km2，其主要原因是農業的不合理利用(56%)和森林的破壞(28%)；全球物理退化的土壤總面積約83萬km2，主要集中于溫帶地區，可能絕大部分與農業機械的壓實有關。

3我國土壤退化狀況

首先，我國水土流失狀況相當嚴重，在部分地區有進一步加重的趨勢。據統計資料[7]，1996年我國水土流失面積已達183萬km2，占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區土壤侵蝕面積就達6153萬km2，占該區土地總面積的1/4[8]。同時，對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調查結果表明，在過去的30年中，其土壤侵蝕面積以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形勢不容樂觀。

其次，從土壤肥力狀況來看，我國耕地的有機質含量一般較低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有機質含量較水田低，＜1%的就占31.2%；我國大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山東、河北、河南、山西、新疆等5?。▍^）嚴重缺氮面積占其耕地總面積的一半以上；缺磷土壤面積為67.3萬km2，其中有20多個?。▍^）有一半以上耕地嚴重缺磷；缺鉀土壤面積比例較小，約有18.5萬km2，但在南方缺鉀較為普遍，其中海南、廣東、廣西、江西等?。▍^）有75%以上的耕地缺鉀，而且近年來，全國各地農田養分平衡中，鉀素均虧缺，因而，無論在南方還是北方，農田土壤速效鉀含量均有普遍下降的趨勢；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。對全國土壤綜合肥力狀況的評價尚未見報道，就東部紅壤丘陵區而言，選擇土壤有機質、全氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表層土壤厚度等11項土壤肥力指標進行土壤肥力綜合評價的結果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影響，處于中、下等水平，高、中、低肥力等級的土壤的面積分別占該區總面積的25.9%、40.8%和 33.3%，在廣東丘陵山區、廣西百色地區、江西吉泰盆地以及福建南部等地區肥力退化已十分嚴重[11]。

此外，其它形式的土壤退化問題也十分嚴重。以南方紅壤區為例，約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產潛力的發揮；化肥、農藥施用量逐年上升，地下水污染不斷加劇，在部分沿海地區其地下水硝態氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l；同時，在一些礦區附近和復墾地及沿海地區土壤重金屬污染也相當嚴重[8]。

4土壤退化研究進展

自1971年FAO提出土壤退化問題并出版“土壤退化"專著以來，土壤退化問題日益受到人們的關注。第一次與土地退化有關的全球性會議——聯合國土地荒漠化(desertification)會議于1977在肯尼亞內羅畢召開。聯合國環境署(UNEP)又分別于1990年和1992年資助了Oldeman等開展全球土壤退化評價(GLASOD)、編制全球土壤退化圖和干旱土地的土地退化（即荒漠化）評估的項目計劃。1993年FAO等又召開國際土壤退化會議，決定開展熱帶亞熱帶地區國家級土壤退化和SOTER（土壤和地體數字化數據庫）試點研究。在1994年墨西哥第15屆國際土壤學大會上，土壤退化，尤其是熱帶亞熱帶的土壤退化問題倍受與會者的重視，不少科學家指出，今后20年熱帶亞熱帶將有1/3耕地淪為荒地，117個國家糧食將大幅度減產，呼吁加強土壤退化及土地退化恢復重建研究，并在土壤退化的概念、退化動態數據庫、退化指標及評價模型與地理信息系統、退化的遙感與定位動態監測和模擬建模及預測、土壤復退性能研究、退化系統恢復重建的專家?霾呦低車妊芯糠矯嬗辛誦碌姆⒄埂9仕簾3盅Щ嵋燦?nbsp;1997在加拿大多倫多組織召開了以流域為基礎的生態系統管理的全球挑戰國際研討會，從生態系統、流域的角度探討土壤侵蝕等土壤退化等問題。而且，國際土壤聯合會于1996年和1999年分別在土耳其和泰國舉行了直接以土地退化為主題的第一屆和第二屆國際土地退化會議，并在第一屆會議上決定成立了土壤退化研究工作組專門研究土壤退化，在第二屆會議上則對土壤退化問題更為重視，并有學者倡議將土壤退化研究提高到退化科學的高度來認識，并決定于2001年在巴西召開第三屆國際土壤退化會議[12]。同時，在亞洲，由UNDP和FAO支持的“亞洲濕潤熱帶土壤保持網(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網”也在亞太土地退化評估與控制方面開展了大量的卓有成效的研究工作?？偟恼f來，國際上土壤退化研究在以下方面取得了重要進展：①從土壤退化的內在動因和外部影響因子（包括自然和社會經濟因素）的綜合角度，研究土壤退化的評價指標及分級標準與評價方法體系；②從土壤的物理、化學和生物學過程及其相互作用入手，研究土壤退化的過程與本質及機理；③從歷史的角度出發，結合定位動態監測，?芯扛骼嗤寥勞嘶難荼涔碳胺⒄骨饗蠔退俾?，并对其进行腄夂馱?；④侧重人类活动（特冰樓蛻儇利用方g膠屯寥讕芾澩朧┒醞寥勞嘶屯寥樂柿坑跋斕難芯浚⒔寥勞嘶睦礪堊芯坑臚嘶寥賴鬧衛硨涂⑾嘟岷?，进行蛻儇更袖涬H鹺屯寥郎δ鼙；氖匝槭痙逗屯乒悖虎葑⒅卮臣際酰ㄒ巴獾韃欏⑻錛涫匝欏⑴柙允匝欏⑹笛槭曳治霾饈?、定芜€鄄饈匝櫚齲敫咝錄際酰ㄒ8?、地理信息系蛨觫地面定位系蛨觫腄夥掄妗⒆蟻低車齲┑慕岷?；⑺捰删l峋醚Ы嵌妊芯客寥勞嘶醞寥樂柿考捌瀋Φ撓跋臁?/P>

我國土壤學研究工作在過去幾十年主要集中在土壤發生、分類和制圖（特別是土壤資源清查）；土壤基本物理、化學和生物學性質（特別是土壤肥力性狀）；土壤資源開發利用與改良（特別是土壤培肥，鹽漬土和紅壤的改良等）等方面。這些工作雖然在廣義上與土壤退化科學密切相關，但直接以土壤退化為主題的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以熱帶亞熱帶土壤退化研究工作較為系統和深入，并在80年代參與了熱帶亞熱帶土壤退化圖的編制，完成了海南島1∶100萬SOTER圖的編制工作。90年代以來，中國科學院南京土壤研究所結合承擔國家“八五”科技攻關專題“南方紅壤退化機制及防治措施研究”和國家自然科學基金重點項目“我國東部紅壤地區土壤退化的時空變化、機理及調控對策的研究”任務，將宏觀調研與田間定位動態觀測和實驗室模擬試驗相結合，將遙感、地理信息系統等高新技術與傳統技術相結合，將自然與社會經濟因素相結合，將時間演變與空間分布研究相結合，將退化機理與調控對策研究相結合，對南方紅壤丘陵區土壤退化的基本過程、作用機理及調控對策進行了有益的探索，并在以下方面取得了重要進展[8、13]：①初步定義了土壤退化的概念，闡明了紅壤退化的基本過程、機制、特點。②在土壤侵蝕方面，利用遙感資料和地理信息系統技術編制了東部紅壤區1∶400萬90年代土壤侵蝕圖與疊加類型圖及典型地區70、80、90年代疊加土壤侵蝕圖，并在土壤侵蝕圖、土地利用圖、土壤母質圖等基礎上，編制了1∶400萬土壤侵蝕退化分區概圖；對南方主要類型土壤可蝕性K值進行了田間測定，并利用全國第二次土壤普查數據和校正的Wischmeier方程，計算我國南方主要類型土壤可蝕性K，編制了相關圖件。③在肥力退化機理方面，建立了南方紅壤區土壤肥力數據庫，初步提出了肥力退化評價指標體系，進行了土壤肥力退化評價的嘗試，并繪制了紅壤退化評價有關圖件；將養分平衡與土壤養分退化研究相結合總結了我國南方農田養分平衡10年變化規律及其與土壤肥力退化的關系，認為土壤侵蝕、酸化養分淋失等造成的養分赤字循環及養分的不平衡是土壤養分退化的根本原因；應用遙感手段及歷史資料，編制了0～20cm及0～100cm土層的土壤有機碳密度圖，探討了紅壤有機碳庫的消長與轉化及腐殖質組成性質的變化規律；提出了磷素固定是紅壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰減的實質是磷素的雙核化和向固相的擴散，解決了紅壤磷素退化的實質問題。④在土壤酸化方面，研究了紅壤的酸化特點，根據土壤的酸緩沖性能，建立了土壤酸敏感性分級標準，進行了紅壤酸敏感性分級和分區，首次繪制了有關地區土壤酸敏感性分區概圖；采用MAGIC模型，并進行校正對我國紅壤酸化進行預測，揭示紅壤酸度的時空變化規律；并在作物耐鋁快速評估方面取得了重要進展。⑤在土壤污染方面，利用多參數對重金屬的土壤污染進行了綜合評估，建立了綜合污染指數(CPI)值的計算方法，對不同地區的污染狀況進行了評估，繪制了重金屬污染概圖；應用農藥在土壤中的吸附系數(Kd)和半衰期(t1/2)及基質遷移模式，闡明了土壤農藥污染的機理；在重金屬污染對土壤肥力的影響方面的研究結果表明，重金屬污染可降低土壤對鉀的保持能力，促進鉀的淋失；而對氮和磷而言，主要是降低與其催化降解和循環相關的酶的活性。⑥紅壤退化防治方面，提出了區域治理調控對策，“頂林—腰果—谷農—塘魚”等立體種養模式等，并對一些開發模式進行示范和評價。

然而，我國幅員遼闊，自然和社會經濟條件復雜多樣，地區間差異明顯。各類型區在農業和農村發展過程中均不同程度地面臨著各種資源環境退化問題，有些問題是全區共存的，有些則是特定類型區所特有的。過去的工作僅集中于江南紅壤丘陵區，而對其它地區觸及較少。而且，在研究工作中，也往往偏重于單項指標及單個過程的研究。土壤退化綜合評價指標體系的研究基本處于空白，對退化過程的相互作用研究不夠。同時，在合理選擇堿性物質改良劑種類、提高經濟效益以及長期施用改良劑對土壤物理、化學，特別是生物學性質的影響等方面還有許多問題有待進一步研究，對耐酸（鋁）作物品種的選擇研究也亟待加強。此外，對其它土壤退化問題，如集約化農業和鄉鎮企業及礦產開發引起的土壤及水體污染、土壤生物多樣性衰減等問題，尚未開展系統研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一個非常綜合和復雜的、具有時間上的動態性和空間上的各異性以及高度非線性特征的過程。土壤退化科學涉及很多研究領域，不僅涉及到土壤學、農學、生態學及環境科學，而且也與社會科學和經濟學及相關方針政策密切相關。然而，迄今為止，國內外的大多數研究工作偏重于對特定區域或特定土壤類型的某些土壤性狀在空間上的變化或退化的評價，而很少涉及不同退化類型在時間序列上的變化。而且，在土壤退化評價方法論及評價指標體系定量化、動態化、綜合性和實用性以及尺度轉換等方面的研究工作大多處于探索階段。

我國土壤退化研究雖然在某些方面取得了一定的、有特色的進展，但整體上還處于起步階段。為此，作者認為，今后我國土壤退化的研究工作應從更廣和更深的層次上系統綜合地開展土壤退化的綜合評價與主要退化類型農業生態系統的重建和恢復研究，并逐步向土地退化或環境退化方向拓展。具體來說，應加強以下幾個方面的研究工作：

(1)土壤與土地退化指標評價體系研究。主要包括用于評價不同土壤及土地退化類型的單項和綜合評價指標、分級標準、閾值和彈性，定量化的和綜合的評價方法與評價模型等；

(2)土壤退化的監測與預警系統研究。主要包括建立土壤退化監測研究網絡，對重點區域和國家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的類型、范圍及退化程度進行監測和評價，并進行分類區劃，為退化土地整治提供依據；

(3)土壤與土地退化過程、機理及影響因素研究。重點研究幾種主要退化形式（如土壤侵蝕、土壤肥力衰減、土壤酸化、土壤污染及土壤鹽漬化等）的發生條件、過程、影響因子（包括自然的和社會經濟的）及其相互作用機理；

(4)土壤與土地退化動態監測與動態數據庫及其管理信息系統的研究。主要包括土壤退化監測網點或基準點(Benchmarksites)的選建、3S(GIS、GPS、RS)技術和信息網絡及尺度轉換等現代技術和手段的應用與發展、土壤退化屬性數據庫和GIS圖件及其動態更新、土壤退化趨向的模擬預測與預警等方面的工作；

(5)土壤退化與全球變化關系研究。主要包括土壤退化與水體富營養化、地下水污染、溫室氣體釋放等；

(6)退化土壤生態系統的恢復與重建研究。主要包括運用生態經濟學原理及專家系統等技術，研究和開發適用于不同土壤退化類型區的、以持續農業為目標的土壤和環境綜合整治決策支持系統與優化模式，主要退化生態系統類型土壤質量恢復重建的關鍵技術及其集成運用的試驗示范研究等方面的工作，為土壤退化防治提供決策咨詢和示范樣板；

(7)加強土壤退化對生產力的影響及其經濟分析研究，協助政府制定有利于持續土地利用，防治土壤退化的政策。

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關鍵詞：測繪；施工質量；新技術

中圖分類號：TV523文獻標識碼： A

當今，經濟的迅猛發展，為了滿足人們對出行和居住等條件的需求，建筑工程市場的競爭越來越激烈。施工企業發展生存的根本就是工程的施工質量，一個企業要想長久的存活下去，必須對其旗下的工程的質量嚴格把關。而工程測量技術的應用是影響施工質量的重要因素，為了保證工程的施工質量，必須要通過現代化的管理手段來加強工程測量管理，通過切實可行的措施，提高測量技術人員的素質和專業水平，保證工程測量的質量。本文將從工程測量重要性分析、測繪新技術應用分析和工程測量新技術發展方向及其應用分析等方面淺析測繪新技術在工程測量中的重要應用。

一、工程測量重要性分析

測量學是從人類經驗中發展而來兼有時代性的一門學科，是人類在復雜的自然界中生存的一個重要手段。工程測量中，無論工程項目的大小，系統的工程測量、公路測量和大面積測繪等，都少不了測量技術，工程測量在工程項目中起著重要的作用。在工程建設規劃設計的階段，測量技術主要提供各種比例的地形圖和地形資料，還要提供地址勘測、水文地質勘測和水文測量的數據；在工程建設施工階段，要把測量之后的設計變為實地建設的依據，即根據工程現場地形和工程性質，建立完整的施工網，逐一把圖紙化為實物?？傊瑥氖┕ら_始到結束，都離不開工程測量這項工作。因為對于一個工程，首先需要對建筑物進行定位，確定其實際位置，之后確定準確的標識從而確定該區域是否有設計后新增建筑物或者其他，以保證機械設備的使用。基礎設施完畢后，還要進行竣工線的投測，即對設備的平整度等進行跟蹤測量，來保證設備工藝的流暢。在建筑物的運營管理階段，工程測量同樣重要。通過測量工程建筑物的運行狀況，對不正?，F象進行探討分析，采取有效措施，防止事故發生。為了提高工程質量和施工效率，必須重視測量技術和新時期下測量技術的新發展。

二、測量新技術應用分析

1.TMS隧道測量系統在引水隧道洞斷面測量中的應用分析。TMS是隧道測量系統的簡稱，這個系統主要包括TMS Setout隧道放樣和TMS Profile隧道斷面測量全站儀機載軟件包，兩者有共同的數據處理平臺TMS Office。其中，TMS Office主要用于管理測量數據、測量數據后的處理和定義工程數據。TMS隧道測量系統應用于引水隧道測量是最新的技術，引水隧道施工期間的主要任務是及時的進行開挖輪廊線放樣，測量開挖的斷面，在竣工后，測量一定間距內竣工斷面和檢查澆筑回填的情況。早引水隧道測量中使用TMS隧道測量技術，測量人員只需要進行簡單的操作，就可以使機載程序驅動全站儀自動測量，并且全站儀還可以自動將滿足條件的數據保存到其的CF卡上，這些測量的數據精度很高，可以大大提高測量的效率。將測量的數據傳輸到計算機后，可以使用TMS Office進行數據的處理，這個軟件操作很方便，性能也很穩定，極大方便斷面報告的輸出，而且用戶也可以根據自己的需要選擇輸出格式，例如PDF、EXCL、TEXT等格式。 測量報告中還包括詳細的各種信息，像斷面列、超欠挖面積列、斷面樁號、斷面點列、施測儀器、日期和人員等信息。這個軟件還可以進行地質超挖面積的計算和采用最小二乘法進行擬合斷面中心等計算?？傊?，TMS隧道測量技術在引水隧道洞斷面測量中可以發揮極大的作用，大大提高了測量精度和效率。

2.GPS測量技術在水電工程測量中的應用分析。GPS（全球定位系統）在車輛導航、變形監測、航空航天等方面得到了廣泛的應用。由于其的獨特性，GPS測量技術在水利水電測量中也有廣闊的應用。由于GPS測量儀在水利水電工程中的應用，測量不再受到地形地勢等條件的影響，通過控制測量的觀測方法和布局類型，大大減少了傳統測量中的傳算點和過度點的測量工作，使控制選點變的較為靈活。并且控制測量也可以不受到時間、天氣等自然條件的影響了。轉貼于

3.工程測繪數字化分析。現代測繪技術和測量儀器向數字化、電子化和自動化方向發展，已經超越了傳統的測繪方式。數字化測繪技術是通過計算機的模擬，在PC機上直接反映出地形、地貌等我們所想得到的數據或者圖像，特別是當一個地區需要用到數字地形圖但是受到經費或者時間等原因的限制時，這種測繪方法的優勢就被充分體現出來。因為這種技術能夠充分利用現有的地形，而僅僅需要PC機、數字化儀器或者繪圖儀和掃描儀再加上數字化的軟件就可以實現工作的目的，更可貴的是，可以在短時間內獲取到數字化的成果?？偠灾瑪底只瘻y繪技術具有勞動強度小，方便、精度高和便于管理應用等優點，在工程測繪中得到廣泛的應用。

4.工程測量中的遙感（RS）技術。遙感技術已經得到了普及，之所以普及的如此迅速，因為它能夠實現大面積同步觀測，具有很強的時效性和經濟性等優勢。目前，高分辨率的遙感衛星成為了對地觀測獲取地理信息的重要手段。遙感技術可以獲取到各種比例的地形圖，可以為工程測量中快速的提供基本地形圖、地籍圖等，十分便利。

三、工程測量新技術發展方向及其應用分析

經濟的發展帶動測繪技術的快速發展，現代化的工程測繪技術正向著內外一體化、智能化、測量過程的可控化、測量成果的數字化、測量信息的可視化、數據獲取和處理的自動化、測量信息共享數據庫的方向發展。它的目的主要是為提高工程測量的工作效率和測量數據的精確度，方便工程的施工。測繪技術的快速更新也要求我國有關部分和企業加強測量人員的培養，使有關人才及時了解新的測量技術，使工程測量順利進行。

四、結語

工程測量技術在我國的經濟發展歷程中有著極為重要的作用，它為我國的工程建設提供了強有力的保障。但是隨著各種新的工程測量新技術的發展，對測量技術人員的要求也越來越高。在這種狀況下，就要要求我國的工程測量人員必須隨著測量技術的發展不斷更新自己的技術水平，只有這樣才能夠對新的測量設備進行正確的操作，在工程測量工作的開展中才能提供精確的數據，為工程的施工創造良好的條件。

參考文獻：

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篇10

關鍵詞：生態園林；綠地系統；研究

隨著城市景觀規劃生態意識的覺醒，城市園林綠地系統也被賦予了應有的生態內涵，即“生態園林綠地系統”是繼承和發揚中國園林中的精髓，吸收了世界其它城市園林綠化有益的經驗，遵循景觀生態學基本原理，堅持以人為本，建設多層次、多結構、多功能的植物群落，修復生態系統，使其良性循環，保護生物多樣性，謀求持續發展，以體現出功能、環境的文化性，結構和布局、形式和內容的科學性。

城市園林綠地系統是城市生態系統的重要組成部分，良好的生態環境是宜居環境的基礎。只有完善發達的城市綠地系統才有可能營造出宜居的城市環境。人們在欣賞、享受美的城市綠化景觀的同時，能夠更加自然、親近地融入到城市綠地環境中。

本文通過對生態園林綠地系統研究進行系統的歸納，旨在分析國內外研究的現狀以及在不同區域實踐的好壞，以提出今后綠地系統規劃的具體方向。

1 國內生態園林綠地系統研究進展

20世紀70年代初，生態學作為設計理論引入綠地規劃，城市綠地開始了以改善城市環境及滿足景觀要求的生態園林綠地階段。20世紀80年代初，城市綠地進入了生態園林的理論和實踐探索階段，出現了“世界花園城市”和“世界最適宜人居城市”。此時，老一代園林工作者系統地總結建國30多年來城市園林建設的經驗和教訓，主張用生態理論作指導，建設融經濟效益、生態效益、社會效益于一體的園林綠地系統[1]。景觀生態學的基本原理已融入城市綠地系統規劃中，國內的城市綠地建設就此達到了新的[2]。1986年，中國林學會在溫洲召開的“園林綠地系統規劃、植物造景與園林生態”研討會上，周義錄、展瑰琦、余森文等人首次提出了“生態園林”新概念。中國著名科學家錢學森提出了建設“森林城市”的觀點，強調綠色生態環境對建設人類生存空間的調節作用；改善城市生態環境的最好辦法就是運用生態學的理論來進行城市園林綠化建設，充分發揮綠色植物的功能。由植物構建的城市景觀，在功能效果上與植物群落結構設計有密切關系。21世紀初，城市綠地進入區域生態綠地及城市大園林綠地階段。生態園林觀點成為制訂城市綠化的方針和政策，也是進行城市園林綠地規劃的重要依據 [3]。

國內眾多大城市如北京，南京、深圳、太原、哈爾濱等紛紛進行生態園林城市建設的對策研究和綠地系統規劃實踐工作[4]。

1.1 人工植物群落的研究

人工自然植物群落是城市綠地景觀豐富的前提，也代表了城市的綠化發展水平，更是綠地系統生態功能的基礎?？茖W、合理的植物群落結構是綠地生態系統穩定、健康發展的基礎。王曉俊（2000）認為“自然式種植注重植物本身的特性和特點，植物間或植物與環境間生態和視覺上關系的和諧，體現了生態設計的基本思想。生態設計的目的就是要創造更自然的景觀，提倡利用種群多樣、結構復雜和競爭自由的植被類型[5]?！甭櫪冢?002）提出城市生態綠化概念，并從創建生態城市的一體化格局，提升城市生態設計水平，構建合理復合人工植物群落，提高植物配置水平等方面探討了城市生態綠化的思路和措施[6]。嚴玲璋（2003）曾提出“城市綠地以有生命的植物為主，構成的植物群落以 10~20 年后再現自然界的頂級群落為模式建成的生態綠地”[7]。宋興琴、鄒壽青（2003）提出在生態綠地建設中，創造多樣的生境，構建多種不同類型的人工植物群落，吸引益鳥、蟲等有益動物回到城市中，不僅能形成病蟲害的生態調控機制，還能大大豐富城市景觀，為市民創造一個鳥語花香的環境，讓人們感受到人與自然的和諧共存[8]。李妮等（2006）通過分析研究成都市園林綠化的現狀與不足，歸納現有的植物群落特征，提出“近自然人工植物群落”的營建理念，即遵循植物配置方法，營建不同類型的人工植物群落，應用于城市綠化建設[9]。郭麗（2009）提出應用人工頂級群落和動態平衡演替理論，形成具備多個優勢物種的不同類型群落交錯分布、穩定而優美的城市綠化景觀[10]。李燕等（2010）提出了生態園林的主題是自然植物群落或模擬自然植物群落。要使園林綠要使園林綠地景觀穩定、協調發展，就必須實行園林綠地類型的多樣化和園林景觀的生物多樣性[11]。

1.2 綠化不能背離生態規律

目前我國在綠地建設中有不少違背城市生態規律的現象，如：“廣場熱”、“草坪熱”、“景觀大道熱”等，為綠化而綠化，造成自然地貌植被被破壞。鑒于這種現象，不少學者提出了綠化一定要與生態相結合，城市的綠地系統規劃必須從生態學的角度出發，綠化建設離不開生態學理論的支撐。馬少妝（2010）提出了：無論從維護城市生態平衡，改善居民生活環境，或是城市現代化水平，實現社會可持續發展來看，都要求城市綠化以改善生態環境為主，同時發揮美化景觀、發展經濟等多種效益[12]。楊培峰 (2007) 以攀枝花市攀密片區控制性詳細規劃方案為例，指出綠地系統是城市內最重要保障安全的功能系統和自然生態系統，城市綠地系統功能的優劣，對城市這一人工生態系統的是否健康穩定顯得尤為重要[13]。韓忻德 (2002)指出：建設生態城市，要在積極搞好城市綠化的同時，在郊區建設大規模的環城林帶，抓好道路、河流綠化及近郊綠化，增加森林植被，提高森林覆蓋率，建立以城市為中心的綠色生態圈，形成良好的大環境,使我們的城市成為“森林城”、“園林城”、“生態城”[14]。胡建軍（2007）在對無錫市生態城市建設中提出了“綠線”規劃的具體措施，把無錫市中心城區的綠地系統規劃結構定為“環、楔、廊、園”的結構模式，可見生態城市建設中綠化是重要的一部分[15]。蒙光遠 (2005) 分析了目前城市環境綠化建設中潛在的隱患，指出人類對城市自然生態系統的建設、協調與恢復主要是通過城市綠化來實現的[16]。黃雪萍（2009）闡述了生態園林城市綠地系統生態建構的途徑，主要觀點有：城市綠地系統是城市系統內執行自然的“納污吐新”的子系統，傳統的綠地建設，重在挖掘單體的景觀功能。生態觀念引入城市建設，為認識和解決日益尖銳化的復雜城市環境問題提供了新的思路[17]。忻一平 (2009)指出城市需要綠地，城市更需要景觀生態綠地。所謂生態綠地就是以生態學原理為指導建植的綠地系統[18]。李昌浩(2007)指出從20世紀70年代，生態設計理論被引入綠地系統規劃，城市綠地開始了以滿足城市景觀環境的生態綠地階段[19]。李興平（2004）指出城市綠化的本質就是生態建設。其次，加強城市綠化是改善城市生態環境，促進可持續發展的重要舉措。城市綠化在保護和凈化環境的生態效果是顯著的，城市綠化是城市生態系統的重要組成部分，是城市生態平衡的調控者[20]。王海 (2009)提出了生態園林城市的內涵：創建國家生態園林城市即利用環境生態學原理, 規劃、建設和管理城市，進一步完善城市綠地系統，充分融合社會、文化、生態、經濟等因素，通過物質、能量、信息的高效利用，有效防治和處理城市大氣污染、水污染、土壤污染、噪音污染和各種廢棄物，實施清潔生產、綠色交通、綠色建筑，實現城市生態的良性循環和人居環境的持續改善[21]。

1.3 生態園林綠地系統規劃內容

城市綠地系統規劃的空間范圍有3個界限：一是市域；二是市區；三是城市建成區及分區。張菲莉 (2005)的《昆山市生態綠地系統規劃研究》，在全面調查分析昆山市生態綠地系統現狀的基礎上，提出昆山市生態綠地系統可持續發展的布局與原則[22]。趙艷華（2008）的《三河市城市生態建設和綠地系統規劃研究》，通過科學合理的系統布局，形成多方面、多層次穩定的綠地系統結構，建立具有三河市特色的城市綠地系統，形成特殊的城市景觀體系[23]。董慧玲（2007）通過分析城市生態綠地系統需要研究的主要問題,探討了如何建立具有自然生態效應的城市綠地系統[24]。陳粉麗（2009）通過探討蘭州市綠地具體建設方面應該采取的措施，對綠化植物的選擇和優化配置提出了建議[25]。陳竟（2008）探討了在生態園林城市定位下的新疆市綠地系統規劃的決策方法，在各類綠地規劃和綠地綜合效益兩個方面，運用生態學原理，比較分析法，多目標決策，AHP 法等多種方法進行合理的規劃決策[26]。胡英（2008）對包頭市生態園林綠地系統規劃做了詳細的研究，進行了城市綠地系統規劃、綠地建設規劃、樹種規劃、古樹名木保護規劃等[27]。

1.4 新技術的應用

生態園林綠地系統規劃也需要較強的技術支撐，無論是綠地現狀的調查分析，還是各類綠地的定位、定量以及功能的確立等，均需要借助一定的技術手段才能完成。隨著計算機學科的不斷發展，不少新技術在城市綠地系統規劃中得到運用，如：地理信息系統(GIS)在城市綠地系統規劃中的應用廣泛，它有助于更合理地規劃綠地系統，同時也更容易協調城市綠地與城市其他用地之間的關系。目前，GIS技術與景觀生態學相結合的原理現運用如下:

辛江等（2005）對應用遙感和GIS技術對烏魯木齊市的生態綠地格局進行了分析研究，試用TM多波段組合對烏魯木齊市綠地所進行的解譯，較好地提取了城市生態綠地的信息，對烏魯木齊市綠地分布格局的特點進行了分析，提出了烏魯木齊市生態綠地建設今后應施行的策略與措施[28]。胡勇和趙媛（2004）采用衛星遙感數據，選取景觀生態學指標對南京市主城區范圍內的城市綠地進行景觀格局分析[29]。肖榮波等（2004）介紹了城市綠地生態研究中的遙感特點，并論述了3S技術在城市綠地覆蓋清查、綠地三維量估測、適宜度評價、綠地景觀格局及其動態分析、綠地生態質量監測和城市綠地景觀生態規劃上的應用現狀，提出了現存的問題，并對其未來發展的方向作了展望[30]。

1.5 小結

國內在生態園林綠地系統規劃方面的研究很多，涵蓋了很多方面，有比較多的經驗可以為我們借鑒。但從整體而言，我國生態園林綠地系統規劃更注重人均綠地指標，因而我們要加大對綠地結構和空間配置的生態學研究力度，城市生態園林綠地規劃的科學性和可操作性還需進一步加強。

2 結語

生態園林綠地系統的研究已經引起人們的重視，這對于綠地系統的研究是一個良好的開端，也是今后生態城市建設的重要方面。我國生態園林綠地系統的研究理論比較詳細，但城市園林綠化的總體水平與世界發達國家之間還有很大的差距。國內生態園林綠地系統理論在實際規劃設計時，還需要加大對綠地結構和空間配置的生態學研究力度。因此，我們要做好綠地系統的生態學宣傳，讓更多人認識和了解并把生態園林理念加入綠地系統的研究，使城市綠化能夠展示出順應自然的嶄新面貌，這將對城市生態環境改善起到極大的作用。創建生態園林城市，發展城市園林綠化事業，是城市建設的必然需求，是廣大人民群眾的迫切愿望，也是改善生態環境，促進城市可持續發展的正確選擇和必由之路。（收稿：2012-01-05）

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