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伴隨經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展,高速國道干線與城市內(nèi)部道路均存在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更新速度快、交通承載壓力大、信息化程度低等特點,難以滿足現(xiàn)代道路交通體系的數(shù)字化要求,迫切要求構(gòu)建便捷、高效、實時的交通地理信息系統(tǒng)。本文以ArcGISEngine開發(fā)環(huán)境為基礎(chǔ),對道路交通信息系統(tǒng)與ArcEngine組件式平臺擬進行概要闡述,并按照軟件設(shè)計的相關(guān)原則,對道路交通地理信息系統(tǒng)進行了總體設(shè)計與功能模塊設(shè)計。
關(guān)鍵詞:
ArcGIS;Engine;道路交通地理信息系統(tǒng);組件式開發(fā)
當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟迅速增長,城市化規(guī)模不斷增大,以機動車保有量為代表的道路交通壓力也與日俱增,國內(nèi)北京、上海、天津等大型城市紛紛通過限號形式來減緩道路載荷?,F(xiàn)代信息技術(shù)為整合道路交通資源、實現(xiàn)交通數(shù)據(jù)自動化管控提供了數(shù)據(jù)支撐,有利于構(gòu)建時空一體的道路交通地理信息系統(tǒng)。
1道路交通地理信息系統(tǒng)
ArcGISEngine作為GIS嵌入式二次開發(fā)平臺,可擺脫ArcGIS提供組件式多類型開發(fā)應(yīng)用程序接口API,同時可與MicrosoftVisualStu-dio系統(tǒng)編程集成開發(fā)環(huán)境相融合,基于Microsoft.NET進行多類編程語言下的模塊式開發(fā)。以GIS地理信息技術(shù)為基礎(chǔ),利用ArcGISEn-gine平臺將交通路網(wǎng)與道路設(shè)施等空間信息、車載流量與基礎(chǔ)設(shè)施等屬性數(shù)據(jù)同航攝影像、多媒體監(jiān)控數(shù)據(jù)等有效銜接,實現(xiàn)對空間和屬性數(shù)據(jù)相關(guān)的采集、編輯與分析,采用GIS最短路徑、道路暢通度算法等優(yōu)化選擇合理的交通線路,完成公交布線與站點布設(shè)等工作,同時融合多媒體監(jiān)控手段,實時顯示熱點路況信息,科學(xué)指揮道路交通。
2系統(tǒng)功能需求分析
從應(yīng)用層面分析,道路交通地理信息系統(tǒng)的受眾群體分為交通管理方與車輛應(yīng)用客戶方,其中本文所探討的基于ArcGISEngine的應(yīng)用系統(tǒng)主要為交通管理方的C/S客戶端,具體車輛客戶端則可采用基于Android、ios或WindowsMobile平臺的APP軟件;從系統(tǒng)設(shè)計的原則分析,應(yīng)堅持安全性、共享性、可拓展性與可維護性的原則,提升道路交通地理信息系統(tǒng)的綜合性發(fā)展。作為道路交通地理信息系統(tǒng),以數(shù)字化道路空間與屬性信息為基礎(chǔ),在確保系統(tǒng)不同用戶權(quán)限的條件下,提供地圖量測、空間漫游、數(shù)據(jù)維護等功能,檢索酒店、學(xué)校、商場、企事業(yè)單位相關(guān)位置,并根據(jù)攝像頭監(jiān)控?zé)狳c交通流量、密度數(shù)據(jù),同時借助GPS定位、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),為公交、出租等公共車輛提供位置相關(guān)服務(wù)。
3道路交通地理信息系統(tǒng)總體與功能模塊設(shè)計
開展道路交通地理信息系統(tǒng)設(shè)計前,按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采集空間影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)線劃圖與專題交通資料,經(jīng)裁切、鑲嵌與校準(zhǔn)等流程完成數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,并導(dǎo)入系統(tǒng)平臺空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中,按照點、線、面要素分層,細(xì)化停車場、公交站點、高速、鐵路與公路等要素信息,其空間地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫分層如下:
(1)系統(tǒng)分庫:大地控制測量數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程DEM與正射影像DOM數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃DLG與遙感柵格DRG數(shù)據(jù)庫,以及系統(tǒng)元數(shù)據(jù)庫。
(2)系統(tǒng)邏輯分層庫:以DLG數(shù)據(jù)庫為例,可分為居民地、水系、道路、植被、地形等數(shù)據(jù)庫分層要素信息。
(3)系統(tǒng)邏輯底層:包含點、線、面、注記與多媒體層等相關(guān)信息。
根據(jù)道路交通地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用框架,其總體設(shè)計可分為三大部分:電子地圖服務(wù)模塊、公共信息服務(wù)模塊、空間分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊。系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫GeoDatabase導(dǎo)入Shape、柵格、屬性表等相關(guān)空間數(shù)據(jù)與屬性文件,管理客戶端采用地方坐標(biāo)系進行配準(zhǔn)建設(shè),以便于后期交通設(shè)施數(shù)據(jù)的更新與維護,針對公共信息服務(wù)模塊,采用經(jīng)脫密處理的電子地圖和遙感數(shù)據(jù),以確保數(shù)據(jù)空間位置安全。關(guān)于系統(tǒng)的具體功能模塊設(shè)計如下:
(1)電子地圖服務(wù)模塊。利用ArcGISEngine地圖工具集組件,在VS開發(fā)平臺可便捷的實現(xiàn)圖層控制、熱點注記、空間量測等功能,實現(xiàn)對ArcInfo、Shapefile、GRID等數(shù)據(jù)格式的加載編輯。
(2)公共信息服務(wù)模塊:重在提供空間位置檢索、基于位置的信息服務(wù)功能,利用ArcGISEngine的類庫資源,通過ToolbarControl和VS系統(tǒng)中的DataGridView、Find控件完成相關(guān)地圖數(shù)據(jù)的檢索功能,查詢要素屬性信息。
(3)空間分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊:道路交通地理信息系統(tǒng)中利用空間數(shù)據(jù)檢索出的要素可進行相應(yīng)的聚類分析或數(shù)值統(tǒng)計;關(guān)于空間分析功能,其主要涉及最短路徑分析與緩沖區(qū)分析,根據(jù)交通需求量、流通量的變化,進行最短距離、最短時間的計算或識別相關(guān)地理實體對周邊地物的影響區(qū)間,空間緩沖區(qū)分析實現(xiàn)的部分代碼
4結(jié)語
作為涵蓋測繪信息采集處理、計算機軟件編程和數(shù)據(jù)庫建設(shè)等多行業(yè)學(xué)科融合的道路交通地理信息系統(tǒng),以ArcGISEngine組件式開發(fā)平臺為基礎(chǔ),通過對其進行系統(tǒng)需求分析與功能模塊設(shè)計,明確了系統(tǒng)的相關(guān)服務(wù)功能,構(gòu)建了系統(tǒng)的總體框架,為類似工程實踐提供參考意義。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);數(shù)據(jù)管理;無縫空間數(shù)據(jù)庫
Abstract: The work of Surveying and mapping is to construct a service for national economy of sex of a foundation, early sex and commonweal sex work. Surveying and mapping technology development, to the mapping management a new topic. This paper based on the analysis of geographic information system, data management, seamless spatial database management methods and specific measures.
Keywords: geographic information system; data management; seamless spatial database
中圖分類號:P25
前言
地理信息系統(tǒng),它能把各種信息用地理和相關(guān)的視圖結(jié)合起來,利用計算機圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集,分析數(shù)據(jù),從而為土地利用,城市規(guī)劃以及政府部門管理提供新知識為工程設(shè)計和規(guī)劃,管理決策服務(wù)。作為基礎(chǔ)測繪測量,需要不斷地學(xué)習(xí),不斷地更新技術(shù),學(xué)好用好地理信息系統(tǒng),為社會提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。
地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式
1 .1 地理信息系統(tǒng)定義
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System 簡稱GIS)是一項以計算機為基礎(chǔ)的新興技術(shù),圍繞著這項技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科,是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng),在計算機軟硬件支持下,它可以對空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進行各種處理、對數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實體及相互關(guān)系。通過對多因素的綜合分析,它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息,并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。
地理信息系統(tǒng)是近十幾年來發(fā)展起來的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng),它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來,并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計算機科學(xué)及各種應(yīng)用對象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、Internte、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實技術(shù)等融為一體,利用計算機圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù),從而為土地利用、資源評價與管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。此多種應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用到地質(zhì)測繪業(yè),就可以產(chǎn)生事半功倍的效果,能大大提高工作效率和質(zhì)量管理水平,同時也是地質(zhì)測繪服務(wù)業(yè)的重大創(chuàng)新和革命。
1.2 空間數(shù)據(jù)的描述方式和特征 測量工作的主要成果是與地理位置相關(guān)的信息,這種信息稱為空間信息或空間信息的描述信息。如果這些空間信息是以一系列X.、Y.、Z點串表現(xiàn)的點、線或多邊形,這種形式為矢量形式;還有一種以像素陣列方式表現(xiàn)的點、線或多邊形,如圖片、圖像等,這種方式稱為柵格形式?,F(xiàn)在測量的成果多為矢量形式,矢量形式是空間數(shù)據(jù)的主要表達(dá)方式之一,矢量數(shù)據(jù)庫的管理方法與空間數(shù)據(jù)的特征密切相關(guān)??臻g數(shù)據(jù)主要具有以下幾個基本特征:
①每個空間對象都具有空間坐標(biāo),即空間對象隱含了空間分布特征;
②非結(jié)構(gòu)化特征使它不滿足關(guān)系數(shù)據(jù)模型的范式要求,因而空間圖形數(shù)據(jù)難以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);
③空間關(guān)系特征要求記錄拓?fù)湫畔⒁员磉_(dá)多種空間關(guān)系,因而增加了問題的復(fù)雜性;
④分類編碼特征,明確每一個、每組空間對象;
⑤海量數(shù)據(jù)特征等都對矢量數(shù)據(jù)的管理方法大大增加了難度。
1.3 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式 基于空間數(shù)據(jù)具有自身的上述特殊特征,國內(nèi)外對空間數(shù)據(jù)的管理進行了大量研究和開發(fā),長期以來,地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的管理方法主要有以下4種類型。
①文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng) 由于空間數(shù)據(jù)具有其自身的上述特殊特征,這種關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)難以滿足要求,囚而大部分CIS軟件采用混合管理的模式。即用文件系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù),用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù),它們之間的聯(lián)系通過目標(biāo)標(biāo)識或者內(nèi)部連接碼進行連接。
②全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指圖形和屬性數(shù)據(jù)都用現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件不作任何擴展,由CIS軟件在此基礎(chǔ)上進行開發(fā),使之不僅能管理結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù),也能管理非結(jié)構(gòu)化的圖形數(shù)據(jù)。
③對象——關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 由于直接采用通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的效率不高,而非結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)對GIS來說又十分重要,所以人們在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進行擴展,通過定義操縱各種空間對象的API函數(shù),使之能直接存儲和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)。
④面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 目前,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是最適應(yīng)于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理,因為它不僅支持變長記錄,而且支持對象嵌套、信息的繼承與聚集。面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用戶定義對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它的操作。因而可以將空間對象根據(jù)GIS的需求,定義出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。
2、無縫空間數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)缺點 現(xiàn)在的測量均是將測區(qū)按某種比例尺劃分成若干圖幅進行,在測區(qū)表現(xiàn)和瀏覽方面不直觀。地理信息系統(tǒng)可以管理多種測量數(shù)據(jù)之后,通過地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)的無縫管理,也就是將測量的成果成片的管理起來,形成一個完整的提供作體系,在地質(zhì)測繪的工作中,可以直觀的了解整個測區(qū),以達(dá)到最為理想的工作效果。實現(xiàn)無縫空間數(shù)據(jù)庫有兩個不同的階段:
2.1 在邏輯概念上的“無縫”組織階段。所謂邏輯要領(lǐng)上的“無縫”組織,只是從用戶的視角來看待空間數(shù)據(jù)庫,它基于Morton碼的瓦片式大型地理空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計思想,并建立了一個“無縫”GIS數(shù)據(jù)庫。然而,它們?nèi)匀恢皇且环N邏輯概念上的“無縫”組織,能夠完成地理數(shù)據(jù)的幾何接邊和邏輯接邊,但物理上仍然按照圖幅的概念進行存儲管理,對同一地物實體在多個幾何標(biāo)識和同一地物標(biāo)識間進行后臺關(guān)聯(lián)處理,對用戶來說是不可見的,因而說是邏輯上的“無縫”組織。
①優(yōu)點:在用戶視點上,系統(tǒng)便于操作,在一定程度上解決了傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)庫的組織弱點。
②缺點:因為其物理底層依然是分幅方式管理地圖,其分割地理實體的機制依舊,通過多個幾何標(biāo)識進行后臺關(guān)聯(lián)處理使系統(tǒng)的靈活性降低;查詢檢索依然不便(通過關(guān)聯(lián)涉及多圖幅或多專題):地理實體的完整性與一致性維護;數(shù)據(jù)分步管理等對“關(guān)聯(lián)機制”的“壓力”;插入或修改數(shù)據(jù)庫會使“關(guān)聯(lián)機制”不得不作相應(yīng)的變動。所以邏輯上的“無縫”在本質(zhì)上依然沒有解決問題。
2.2 在邏輯上和物理概念上真正的地理空間數(shù)據(jù)庫無縫組織階段。物理概念上真正的地理數(shù)據(jù)無縫組織是從底層、從設(shè)計者的視角解決了傳統(tǒng)GIS的分幅管理的問題使客觀對象在地理數(shù)據(jù)庫中以唯一的幾何和物理標(biāo)識被記錄,這樣從本質(zhì)上(物理結(jié)構(gòu))使客觀世界中的完整地物對象得以在計算機中被存貯。這樣,不但從用戶視角看,其在邏輯上是無縫的,同時從設(shè)計者視角看,其物理地層結(jié)構(gòu)也是無縫的。
①優(yōu)點:從內(nèi)到外統(tǒng)一了邏輯與物理的“無縫”概念,從本質(zhì)上解決了GIS數(shù)據(jù)組織上的弱點問題。
②缺點:數(shù)據(jù)的入庫要求過于嚴(yán)格,在現(xiàn)實情況下有一定的難度;對己有GIS數(shù)據(jù)庫的改造工作量較大。
3、提高地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的措施
3.1 能夠?qū)懗沙绦?、編成系統(tǒng)的,必須是對一種規(guī)律認(rèn)識的升華。地理信息系統(tǒng)也是在詳細(xì)分析了空間數(shù)據(jù)整體特征的基礎(chǔ)上,確定了具有規(guī)定性的空間數(shù)據(jù)描述特征(點、線、面)后面開發(fā)的。也就是說測量數(shù)據(jù)要符合規(guī)定性的整體空間數(shù)據(jù)描述特征后,才可以被管理、再利用,這就要求測量人員要努力提高自身素質(zhì),把握新事物的內(nèi)在規(guī)律,掌握新的管理方式的基本要求。
3.2 測量工作的目的已不再是單純的測圖,隨著測繪技術(shù)的不斷更新,作為基礎(chǔ)測繪的測量成果需要共享、需要分發(fā),被其他行業(yè)利用,需要測量人員利用不斷更新的技術(shù)為社會提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞:城市地理信息系統(tǒng);特點;應(yīng)用
中圖分類號:F291.1文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
1. 城市地理信息系統(tǒng)(UGIS)概述
城市地理信息系統(tǒng)(UGIS:Urban Geographic Information System)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的主要技術(shù)手段。本文對電信地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)進行了歸納,指出了目前應(yīng)用中存在的主要問題,并提出了相應(yīng)的發(fā)展對策。城市地理信息系統(tǒng)服務(wù)于城市規(guī)劃,地籍管理,交通管理,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與投資環(huán)境研究。目前由于城市化的需求正快速推進城市地理信息系統(tǒng)的科技進步及產(chǎn)業(yè)化,而城市地理信息系統(tǒng)又成為城市社會經(jīng)濟活動的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),成為城市發(fā)展的不可分割的部分。
隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市的規(guī)模不斷擴大,城市作為一個巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多,子系統(tǒng)間的相互關(guān)系日益復(fù)雜,以至于我們對自己建設(shè)起來的城市變得日益不了解了,比如哪里有煤氣管道、哪里有自來水管道、哪里有電纜、50年的建筑都分布在什么地方、醫(yī)院和學(xué)校都分布在哪里等等。要把對城市的每個感興趣的空間目標(biāo)的有關(guān)信息記錄下來,信息量極為龐大,巨大的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管理,另外,城市管理與發(fā)展決策需要深層的空間信息。隨著城市的發(fā)展,用傳統(tǒng)的方式為城市規(guī)劃管理和城市發(fā)展提供可靠的決策依據(jù),日益變得力不從心,甚至無能為力。比如想迅速知道要修理某一處水管,多少戶居民將停水,他們分布在哪里;如果要把一條道路拓寬50米哪些房屋要被折除,它們屬于哪些單位和個人,拆遷面積多大、需要多少資金等等,采用傳統(tǒng)的管理辦法可能根本無法弄清這些數(shù)據(jù)。為了快速、靈活而準(zhǔn)確地提供各種深層次的信息,客觀上需要建立城市地理信息系統(tǒng)。
城市地理信息系統(tǒng)不僅是用來收集、存儲、檢索城市化過程的過去與現(xiàn)在,更主要的是用來輔助城市發(fā)展的評估、規(guī)劃和決策,模擬和預(yù)測城市化的未來。
因此,城市地理信息系統(tǒng)作為城市規(guī)劃管理最有效最現(xiàn)代的技術(shù)手段,在城市經(jīng)濟建設(shè)和人民日常生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。城市地理信息系統(tǒng)(UrbenGIS—簡稱UGIS),已經(jīng)成為GIS的一個重要分支。它主要應(yīng)用在如下部門和領(lǐng)域:
(1)城市規(guī)劃管理;(2)地下管網(wǎng)管理與維護;(3)土地管理,包括地籍管理、土地規(guī)劃利用;(4)房地產(chǎn)管理;(5)城市交通管理;(6)市政工程實施與大型工程實施管理;(7)給排水;(8)公共設(shè)施管;(9)大型工礦企業(yè)的建設(shè)與管理;(10)公安、消防;(11)旅游,向?qū)?導(dǎo)購/出租汽車;(12)通訊、電力、有線電視等。
以數(shù)據(jù)處理、分析與管理為主要特征的現(xiàn)代城市規(guī)劃信息技術(shù)主要包括計算機輔助設(shè)計、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)四個方面。UGIS是專業(yè)化的地理信息系統(tǒng),是為城市建設(shè)、城市規(guī)劃、城市管理和信息服務(wù)的空間性地理信息系統(tǒng)。具體地講,它是一種利用計算機技術(shù)及信息工程技術(shù)等實現(xiàn)對城市各種數(shù)據(jù)和信息進行采集、處理、存儲、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護更新的空間信息系統(tǒng)。
UGIS作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎(chǔ)設(shè)施來進行建設(shè),它擔(dān)負(fù)著整個城市綜合信息的存儲、分析、交換和服務(wù)的功能,為城市規(guī)劃、管理和建設(shè)的定量化、科學(xué)化以及為城市地理信息進行快速查詢和分析提供了先進的技術(shù)手段和方法,并為決策提供輔助支持,成為未來數(shù)字城市不可缺少的工具。其主要特點有:
(1)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)全面,數(shù)據(jù)類型多樣,數(shù)據(jù)更新方便,且能長期保留各時期城市空間狀況,便于分析城市的發(fā)展規(guī)律、變遷過程和特點。
(2)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可進行多用戶、多目的的重復(fù)使用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
(3)便于利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法加以模擬和評價,如回歸分析、層次分析、系統(tǒng)動力分析、聚類分析等,提供定量信息。
(4)便于與其他數(shù)據(jù)綜合利用,提供綜合信息。
(5)定量描述規(guī)劃方案及城市發(fā)展戰(zhàn)略。
(6)提高了城市規(guī)劃空間布局的準(zhǔn)確性。
(7)可視化、動態(tài)的表現(xiàn)方法使得城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標(biāo)準(zhǔn)、美觀的文檔及各類報表。
(8)有利于城市復(fù)雜信息和數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、智能化和可視化。
2.UGIS在城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用
一個完善的UGIS系統(tǒng)包含了從數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)(圖形、報表)輸出等各個階段的工作。它具有良好的交互界面、順暢的輸入系統(tǒng)、完整的數(shù)據(jù)庫(包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))、完備的應(yīng)用子系統(tǒng)、詳盡的城市規(guī)劃知識庫、智能的輔助決策支持系統(tǒng)、完美的輸出系統(tǒng)等。
在城市規(guī)劃與管理中,依據(jù)使用目的的不同,UGIS子系統(tǒng)可分為城市規(guī)劃信息系統(tǒng)(UrbanPlan ningInformationSystem,簡稱UPIS)和城市管理信息系統(tǒng)(UrbanManagementInformationSystem,簡稱UMIS)。
城市總體規(guī)劃大致可分為資料收集、現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)狀分析、預(yù)測分析、適宜性評價、方案制作、方案評審、成果整理等多個階段。原則上,城市規(guī)劃信息系統(tǒng)可以適合現(xiàn)狀分析及后期各階段的工作。
(1)現(xiàn)狀分析、評價及發(fā)展預(yù)測。
通過對現(xiàn)狀的自然環(huán)境、土地利用、道路、建筑物、經(jīng)濟數(shù)據(jù)等的定性、定量、定位進行分析,輔以適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型加以論證,可以對城市各要素的現(xiàn)狀進行評估和評價,從中找出城市發(fā)展的動力因素和制約因素,進而提出促進城市發(fā)展的建議和措施。還可以預(yù)測城市及
各要素的發(fā)展趨勢,為規(guī)劃者和城市決策者提供參考,以便在以后的規(guī)劃決策中既能充分利用城市發(fā)展的有利條件,因勢利導(dǎo),促進城市的健康快速發(fā)展,同時又能避免各種不利因素對城市發(fā)展的阻礙,使城市的發(fā)展既滿足自身生長的客觀規(guī)律,又可以滿足人們的不同需求。典型的實例如Thomson和Hardin利用GIS和RS圖像去尋找、確定曼谷城市圈地收入居民點的位置,加以綜合分析評價,從而找出適宜的住宅發(fā)展地塊。
(2)規(guī)劃方案的生成與比較。
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng);災(zāi)害預(yù)報
我國屬自然災(zāi)害頻發(fā)國家,地質(zhì)災(zāi)害由于具有不確定性、突發(fā)性、成因復(fù)雜性,給國家和人民帶來了巨大的損失。提高國家地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力,保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全已經(jīng)成為備受國家和社會關(guān)注的重要問題。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展,該技術(shù)在城市管理、礦產(chǎn)資源勘探、地質(zhì)災(zāi)害等多個領(lǐng)域中都發(fā)揮出重要作用,在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng),能有效提高地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的科學(xué)性。
1地理信息系統(tǒng)含義和特點
地理信息系統(tǒng)是一門綜合性學(xué)科,在計算機軟硬件的支持下,對地球整體或部分表面空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、歸類、運算、分析、處理、儲存等操作。在多個領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍如圖1所示。由眾多模塊構(gòu)成的地理信息系統(tǒng)能通過建立空間模型,對地理空間進行綜合分析,并通過復(fù)雜動態(tài)化的運算預(yù)測空間內(nèi)地理信息[1]。
2地理信息系統(tǒng)的作用
地理信息系統(tǒng)具有強大的地理信息采集功能,加強對地理信息系統(tǒng)的研究,有助于提高人類對重大地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力,對保障國民的生命財產(chǎn)安全具有重大意義[2]。加強對地理信息系統(tǒng)的研究,對國內(nèi)多個研究領(lǐng)域都有重要的推動作用,尤其對地質(zhì)災(zāi)害防治部門而言,有助于該部門深入研究不同地區(qū)的地理信息特點,制訂出更科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害防治方案。在實際應(yīng)用過程中,地理信息系統(tǒng)利用計算機技術(shù)、信息工程技術(shù)、遙感技術(shù)等對空間信息進行采集、分析和處理,并將信息處理結(jié)果、地理分析功能和一般數(shù)據(jù)庫操作進行集成化處理,在此過程中,實現(xiàn)對信息的動態(tài)化處理,對空間模型中各項數(shù)據(jù)進行更新,并最終達(dá)到預(yù)防重大地質(zhì)災(zāi)害的目的。
3地理信息系統(tǒng)的分類
(1)專題信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分析專項目標(biāo),具有明確的主題意義,對特定項目的服務(wù)質(zhì)量較好,如在水資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。(2)區(qū)域信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以區(qū)為單位,對區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進行采集,區(qū)域的劃分可根據(jù)實際需求進行相應(yīng)的調(diào)整,如對長江某流域地理信息進行研究等。(3)地理信息系統(tǒng)。與上述兩個系統(tǒng)相比,地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成復(fù)雜,在實際工作中具有較多要求和限制。該系統(tǒng)主要是利用圖像數(shù)字化工具對數(shù)據(jù)進行查詢、分析、探索及儲存,還能在用戶的要求下對數(shù)據(jù)進行運算。地理信息系統(tǒng)不僅能對地球表層地理信息數(shù)據(jù)進行采集、分析和處理,還能對環(huán)境資源信息數(shù)據(jù)進行采集、分析和處理[3]。
4地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用
4.1對地質(zhì)災(zāi)害進行評價和管理
利用地理信息系統(tǒng)采集、分析和處理區(qū)域地理數(shù)據(jù)完善空間信息管理系統(tǒng)[4],這一功能讓人們能夠更加深入地探索地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和分布特點,還能在空間信息管理系統(tǒng)中展示歷史地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和等級,幫助地理專家更準(zhǔn)確地預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生位置。災(zāi)害發(fā)生前會有一些征兆,如滑坡前緣土體隆起并出現(xiàn)放射性裂縫,護坡前緣坡腳位置多年堵塞的泉水突然復(fù)活,動物異常驚恐等。利用地理信息系統(tǒng)能對區(qū)域范圍內(nèi)可能發(fā)生滑坡的位置進行監(jiān)測,當(dāng)發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害的不同征兆后,對滑坡災(zāi)害的影響范圍、災(zāi)害等級等進行科學(xué)性測評,并結(jié)合測評結(jié)果制定針對性的防范策略。
4.2地質(zhì)災(zāi)害危險度劃分和評估
地質(zhì)災(zāi)害的類型較多,如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤鹽堿化等,各類地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因非常復(fù)雜,且具有突發(fā)性和不確定性特點。以往受到科技水平的限制,人們難以對地質(zhì)災(zāi)害的危險程度進行科學(xué)的劃分和評估,利用地理信息系統(tǒng)則能使操作人員準(zhǔn)確獲取地理信息數(shù)據(jù),在空間信息管理系統(tǒng)中錄入地理信息數(shù)據(jù),對地質(zhì)災(zāi)害等級、地質(zhì)災(zāi)害原因和影響范圍等進行預(yù)測,并為后續(xù)類似地質(zhì)災(zāi)害的防控提供參考。相關(guān)部門也能利用地質(zhì)災(zāi)害的危險等級制訂相應(yīng)的預(yù)防或救災(zāi)計劃,提高預(yù)防或救災(zāi)措施的科學(xué)性和合理性,避免出現(xiàn)資源浪費或資源分配不足等問題。
4.3地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用
利用專業(yè)系統(tǒng)能有效提高地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,提高風(fēng)險預(yù)防的全面性,為地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提供更加全面的數(shù)據(jù)參考,提高地質(zhì)災(zāi)害防治工作的科學(xué)性。地理信息系統(tǒng)的主要功能是對地理信息數(shù)據(jù)進行采集、分析和處理,專家系統(tǒng)的主要功能是利用專家知識分析空間信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。同時,在操作過程中,操作人員也能利用專家經(jīng)驗驗證地質(zhì)災(zāi)害信息的準(zhǔn)確性,通過對比專家經(jīng)驗和地理信息系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù),對地理信息系統(tǒng)進行反向完善,使二者能相互促進。地理信息系統(tǒng)技術(shù)和專業(yè)系統(tǒng)集成的應(yīng)用,有助于提高我國地質(zhì)災(zāi)害的動態(tài)管理質(zhì)量。
4.4地質(zhì)災(zāi)害防治研究
受科技水平的限制,以往地質(zhì)災(zāi)害的治理主要以事后治理為主,即在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場的損失評估采取相應(yīng)的治理和救災(zāi)手段,不可避免地造成大量資源的浪費,并且很多高等級、高強度自然災(zāi)害的發(fā)生會通常還會誘發(fā)其他次生災(zāi)害,若未能對其進行準(zhǔn)確預(yù)測,會造成更大的危害和損失。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了地質(zhì)災(zāi)害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)為例,可利用該系統(tǒng)及時地監(jiān)測、采集、分析和整理災(zāi)情信息,依托災(zāi)情數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型,分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況,預(yù)測可能發(fā)生的次生災(zāi)害,制訂針對性的地質(zhì)災(zāi)害防治方案,為救援部門準(zhǔn)備救援物資、組織救援人員、制訂救援計劃提供參考。吉安市地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)界面圖如圖2所示。
5結(jié)束語
綜上所述,在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下,地理信息系統(tǒng)技術(shù)的逐漸成熟,為資源管理、國土規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防等多個領(lǐng)域都帶來了新的技術(shù)保障,使其獲得更好的發(fā)展。在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)中科學(xué)地應(yīng)用地理信息系統(tǒng),能顯著提高系統(tǒng)的全面性和準(zhǔn)確度,提高對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控水平,提高對地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理和運用能力,幫助相關(guān)部門在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前對其進行更加準(zhǔn)確的預(yù)測,在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后制訂科學(xué)性更強的救災(zāi)計劃,減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失。
參考文獻:
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[3]高華晨.滑坡災(zāi)害風(fēng)險分析及其防治研究[D].武漢:湖北工業(yè)大學(xué),2020.
系統(tǒng),達(dá)到對敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)進行管理、顯示、統(tǒng)計分析的目的,
便于保護區(qū)以后日常保護管理工作的進行和開展。
關(guān)鍵詞:敦煌;自然保護區(qū);地理信息系統(tǒng);信息化管理;圖層;漫游
中圖分類號:K879文獻標(biāo)識碼:A
Abstract:DevelopGeographicInformationSystemofDunhuangYangGuanNationalNature
ReservewithArcGISsoftwaredevelopmentplatformandC#programminglanguage,toreach
thepurposeofmanaging,displayingandstatisticalanalyzingthedataofDunhuangYang
GuanNationalNatureReserve,sothatitisconvenienttothedailyprotectionand
managementoftheNatureReserve.
Keyword:NatureReserve;GeographicInformationSystem;theinformationization
management;layer
一、引言
社會生產(chǎn)力和經(jīng)濟的不斷發(fā)展必然帶來資源的消耗和環(huán)境的污染。選擇一定面積的、具有代
表性的區(qū)域,作為研究對象來評價人類活動對大自然帶來的影響已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。
這些“具有代表性的區(qū)域”發(fā)揮著“實驗室”的功能,人們通過該“實驗室”發(fā)現(xiàn)更多環(huán)境中存
在的問題,從而采取一定的措施保護受到威脅的物種,達(dá)到維持生態(tài)平衡的目的。建立自然保護
區(qū)就是讓“實驗室”置身于大自然,減少人為的影響,盡最大可能維持生態(tài)原貌的過程。
由計算機技術(shù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合而產(chǎn)生的地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)這一高新技術(shù),是指在計
算機軟硬件支持下,對地理空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、存儲、操作、分析和建模,以提供對資源、
環(huán)境及各種區(qū)域性研究、規(guī)劃、管理及決策所需信息的人機系統(tǒng)[1]。其主要特點是能夠很好的管
理和處理分析地理空間數(shù)據(jù),把屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)緊密連接起來,與現(xiàn)實中的地理位置建立一
一對應(yīng)的關(guān)系,具有很強的空間性,這也是區(qū)別于其他信息系統(tǒng)最主要的特點。GIS是現(xiàn)展最
為迅速的計算機應(yīng)用領(lǐng)域,涉及了各種各樣的學(xué)科門類,應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣闊,特別是在自然資源
和環(huán)境管理等方面顯示了很強的能力和極好的效果,目前已經(jīng)發(fā)展成為經(jīng)濟規(guī)劃、管理以及環(huán)境
評價保護的一種現(xiàn)代化手段[2]。
隨著保護區(qū)事業(yè)的發(fā)展,自然保護區(qū)必將進入一個管理現(xiàn)代化、決策科學(xué)化、科研實用化、
保護發(fā)展協(xié)調(diào)化的四化新階段[3]。自然保護區(qū)的人工管理,不僅需要花費大量的人力、物力、財
力,而且存在管護范圍有限、管理精度跟不上、規(guī)劃考慮不周等一系列問題。把GIS技術(shù)應(yīng)用到自
然保護區(qū)的日常管理工作中,不僅能適應(yīng)自然保護區(qū)的四化新階段,更能解決人工管理過程中遇
到的一系列問題以及人工管理效率與效益之間的矛盾。
二、敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)概況
甘肅敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)原為成立于1994年7月的敦煌南湖濕地及候鳥省級自然保護
區(qū),現(xiàn)總面積達(dá)8.8178萬公頃。保護區(qū)位于甘肅省最西端的敦煌市南湖鄉(xiāng)境內(nèi),是我國河西走廊
最西端有人群聚居的一塊綠洲,屬于濕地與荒漠復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型,擁有荒漠殊成因的內(nèi)陸
河流生態(tài)系統(tǒng),具有極高的保護價值和科研價值。保護區(qū)中心距離敦煌市區(qū)70km,其東側(cè)邊界距
離敦煌市區(qū)僅46km,區(qū)內(nèi)良好的植被對阻擋風(fēng)沙東侵、促進水源涵養(yǎng)、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候發(fā)揮著極
為重要的作用,不僅為下游地區(qū)尤其是敦煌市的人民生活、生產(chǎn)和生態(tài)安全提供了重要保障,還
對甘肅河西走廊乃至我國西部的生態(tài)安全,莫高窟、月牙泉、陽關(guān)遺址等著名文化古跡和自然景
觀的保護,以及甘、青、新三省區(qū)交界處生物多樣性保護都有著重大的意義,是敦煌的天然生態(tài)
屏障[4]。
三、系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)支持
敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)地理信息系統(tǒng)選擇WindowXP操作系統(tǒng),ESRI公司的ArcGIS產(chǎn)品
線的9.3版本為開發(fā)平臺,SQLServer2000為數(shù)據(jù)庫,SDX+為數(shù)據(jù)引擎,采用C#語言進行開發(fā)。
(一)開發(fā)平臺
敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)地理信息系統(tǒng)選擇ArcGIS作為開發(fā)平臺。ArcGIS是ESRI公司推
出的一個可伸縮的的代表GIS最高技術(shù)水平的GIS平臺,主要包括桌面GIS、嵌入式GIS、服務(wù)器
GIS、移動GIS。該系統(tǒng)主要利用的是嵌入式GIS中的面向GIS的應(yīng)用,即為軟件開發(fā)者提供一個
可編程的GIS工具包,利用這個工具包,軟件開發(fā)人員可以構(gòu)建一個類似于ArcInfo的軟件,為
用戶提供一些常規(guī)的GIS功能,而ArcGISEngine是實現(xiàn)該功能的基礎(chǔ)。
(二)開發(fā)語言
C#是由C和C++衍生出來、運行于.NETFramework之上的一種面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛟O(shè)計語言,
具有安全性、穩(wěn)定性、簡單性等特點。C#綜合了VB簡單的可視化操作和C++的高運行效率,以其
強大的操作能力,優(yōu)雅的語法風(fēng)格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)
的首選語言[5]。
四、系統(tǒng)功能
敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)地理信息系統(tǒng)從保護、管理、宣教、科研四個功能出發(fā),主要分
為自然保護區(qū)簡介、數(shù)據(jù)管理與操作、專題地圖、巡護路線記錄、面積量算、三維呈現(xiàn)和漫游六
大模塊。
(一)自然保護區(qū)簡介模塊
(1)功能區(qū)劃分
功能區(qū)劃分下屬菜單中,有核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū)三個選項,通過選擇,在對應(yīng)的圖層中
可以高亮閃爍顯示其所選擇區(qū)域的邊界,呈現(xiàn)出保護區(qū)具體的功能區(qū)劃分方法。除此之外,標(biāo)明
保護區(qū)三個管護站的具體地理位置,方便用戶了解保護區(qū)具體布局。
(2)四至位置顯示
四至位置顯示可以調(diào)用《甘肅敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)位置圖》,顯示出敦煌陽關(guān)國家級自
然保護區(qū)在甘肅省敦煌市的具置、東西南北四周所相鄰的區(qū)域名稱和性質(zhì),如保護區(qū)西隔甘
肅敦煌西湖國家級自然保護區(qū)。
(3)保護對象簡介
保護對象簡介主要有動物、植物、濕地三大類。用戶通過選擇要了解的對象,在視圖窗口呈
現(xiàn)給用戶相應(yīng)的介紹,如珍稀瀕危野生動物的種類、數(shù)量等。
(4)成立保護區(qū)的必要性
成立保護區(qū)的必要性模塊主要通過敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)成立的原因、成立后對環(huán)境的
影響來體現(xiàn)出成立的必要性。通過自然保護區(qū)簡介模塊,使用戶對敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)的
位置、保護對象、存在意義等方面進行了解,不僅起到宣傳教育的作用,更有助于對軟件的數(shù)據(jù)
進行操作處理,為保護區(qū)作出進一步的規(guī)劃管理起到輔助作用。
(二)數(shù)據(jù)管理與操作模塊
(1)數(shù)據(jù)的輸入輸出
數(shù)據(jù)的輸入輸出功能,主要實現(xiàn)新數(shù)據(jù)圖層的導(dǎo)入、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)圖層的導(dǎo)出,方
便與其他軟件建立關(guān)系,聯(lián)合處理分析保護區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù),為保護區(qū)進一步的規(guī)劃管理提供依據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)格式主要有矢量和柵格兩種。矢量和柵格有其各自的優(yōu)缺點,用戶為了滿足不同的需求,
通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能的選擇,可以實現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的切換。在視圖窗口右上方,設(shè)置
數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的快捷按鈕,通過該按鈕的選擇切換,在視圖窗口中顯示保護區(qū)相應(yīng)圖層,類似于
百度地圖上的影像和矢量數(shù)據(jù)切換功能。
(3)圖層數(shù)據(jù)的放大、縮小、漫游及鷹眼功能
圖層數(shù)據(jù)的放大和縮小功能,主要有兩種方式實現(xiàn)。一種是通過選擇該選項,輸入要放大和
縮小的比例尺進行放大和縮小。另外一種是利用放大、縮小的工具,通過在視圖窗口單擊鼠標(biāo),
按照一定的比例尺進行放大縮小。
圖層數(shù)據(jù)的漫游功能,可以使軟件使用者在視圖窗口中,通過移動鼠標(biāo)找到需要瀏覽的地圖
的具置。
鷹眼功能,就是在一個縮略地圖上,通過拖動一個矩形框,用戶可以方便快捷的選擇要瀏覽
的具體區(qū)域,在視圖中放大顯示。鷹眼功能不僅可以選擇,而且可以通過改變矩形框大小,來決
定視圖窗口中的顯示內(nèi)容的具體情況。矩形框越小,內(nèi)容越詳盡、清晰。
(4)數(shù)據(jù)查詢
空間數(shù)據(jù)查詢是空間分析的基礎(chǔ),主要包括圖形查屬性、屬性查圖形,空間和屬性聯(lián)合查詢
三類:①空間查屬性主要包括空間位置查詢(選擇與選中的要素有東西南北方位關(guān)系的幾何對象)、
拓?fù)洳樵儯ㄟx擇與選中要素有鄰接、連接、包含等關(guān)系的幾何對象)、輸入圖形查詢(鼠標(biāo)輸入圖
形,查詢出圖形中所包含的幾何對象)、緩沖區(qū)查詢(建立緩沖區(qū),查詢出緩沖區(qū)中的幾何對象)、
點線面選擇查詢(鼠標(biāo)單擊選擇需要查詢的點線面要素)、SQL邏輯表達(dá)式查詢(查詢出滿足邏輯
表達(dá)式的幾何對象)六個選項,通過鼠標(biāo)選擇,找到最適合用戶使用的查詢方法,查詢出被選中
的幾何對象的屬性信息。②屬性查圖形,在屬性表中按住shift鍵進行選擇,選中記錄所在的幾
何對象在視圖窗口中呈高亮顯示。另外也可以通過SQL邏輯表達(dá)式,選擇屬性滿足邏輯表達(dá)式條
件的幾何對象,其空間信息在視圖窗口中顯示出來。③空間和屬性聯(lián)合查詢,利用SQL邏輯表達(dá)
式選擇空間條件和屬性條件同時滿足條件的幾何對象,在視圖窗口中高亮顯示,并獲取屬性信息。
(三)專題地圖模塊
專題地圖是著重表示一種或數(shù)種自然要素或社會經(jīng)濟現(xiàn)象的地圖。敦煌陽關(guān)國家級自然保護
區(qū)地理信息系統(tǒng)的專題地圖模塊,主要有專題地圖制作、專題地圖瀏覽、專題地圖統(tǒng)計分析三大
選項。
(1)專題地圖編制、輸入與輸出
專題地圖編制菜單調(diào)用了ArcGIS軟件的專題地圖制圖工具,能制作出保護區(qū)的相關(guān)專題要素
的地圖,如植被分布圖、地形圖、珍稀動植物分布圖、地貌圖等,使現(xiàn)實中的幾何對象在計算機
屏幕上實現(xiàn)可視化成為可能。目前,敦煌陽關(guān)國家級自然保護區(qū)管理局利用ArcMap制作好的專題
地圖主要有地勢圖和植被圖兩種。利用專題地圖的輸入功能,可以把地勢圖和植被圖導(dǎo)入到該系
統(tǒng)中,避免重復(fù)工作。編制好的專題地圖可以輸出,打印噴繪為紙質(zhì)地圖或者制作成敦煌陽關(guān)國
家級自然保護區(qū)專題地圖圖冊,充分發(fā)揮紙質(zhì)地圖使用方便、便于攜帶,不需要外設(shè)的優(yōu)點。
(2)專題地圖瀏覽顯示
制作好的專題地圖,通過專題地圖瀏覽顯示功能,可以很好的呈現(xiàn)在用戶面前。用戶可以根
據(jù)自己的需求,輸入專題地圖的名稱,在視圖窗口中進行切換瀏覽。
(3)專題地圖統(tǒng)計分析
制作出的專題地圖,不僅可以供用戶瀏覽,還可以進行統(tǒng)計分析。如對制作出的專題圖進行
疊加比較能夠得出專題要素的動態(tài)發(fā)展變化規(guī)律、對制作好的珍稀瀕危野生動物分布圖進行空間
分析可以得到搭建補食臺的最佳地點、對保護區(qū)地形進行分析可以得到建造望塔的最佳地點、
對地勢圖和動物分布圖進行疊加分析,可以得到不同海拔的動物分布。
(四)巡護路線記錄模塊
自然保護區(qū)巡護,目前主要依賴于巡護人員手持GPS進行。由于保護區(qū)面積比較大,且每天
巡護時間有限,必然存在巡護不周全和巡護人員安全等一系列問題。巡護路線記錄模塊,不僅能
周期性記錄巡護路線,在節(jié)省人力和財力的基礎(chǔ)上,提高工作效率,保證巡護人員按時完成巡護
工作,而且可以實時跟蹤巡護人員,在電子地圖上時刻顯示巡護人員所在位置,降低不安全因素,
在發(fā)生危險時,確保能快速趕到事故現(xiàn)場[6]。
(五)面積量算模塊
利用面積量算模塊方便用戶量算保護區(qū)面積、核心區(qū)緩沖區(qū)以及實驗區(qū)面積、濕地面積。通
過不同年份濕地面積的量算得出的結(jié)論,來評價和衡量采取保護措施的正確性和合理性。
(六)三維呈現(xiàn)與漫游模塊
三維呈現(xiàn)可以使用戶通過電腦,看到保護區(qū)中的景象,感受到地形的起伏變化,不用親臨現(xiàn)
場就可以感受到身臨其境的感覺。三維場景的呈現(xiàn)幫助用戶了解保護區(qū)內(nèi)的詳細(xì)地形,進一步輔
助局機關(guān)做出長遠(yuǎn)規(guī)劃和管理。通過滑動鼠標(biāo)的簡單操作,漫游模塊可以很快實現(xiàn)的從一個地點
到另一個地點,如在三維場景中觀看渥洼池管護站的過程中,可以很快的滑動鼠標(biāo)漫游到西土溝
管護站或二墩管護站繼續(xù)瀏覽,因為是三維場景,就使用戶花費更少的時間和精力,達(dá)到和現(xiàn)實
生活中一樣的效果。
五、結(jié)語
本文將GIS專業(yè)工具轉(zhuǎn)為普通用戶桌面系統(tǒng)應(yīng)用[7]。通過自然保護區(qū)簡介、數(shù)據(jù)管理與操作、
專題地圖、巡護路線記錄、面積量算、三維呈現(xiàn)和漫游六大模塊,對保護區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料進行
信息化管理、分析,實現(xiàn)了人工管理所不能實現(xiàn)的一些工作,為保護區(qū)日后開展的規(guī)劃管理工作
提出可行性建議。
該系統(tǒng)具有易安裝、效率高、方便攜帶等優(yōu)點的同時,也存在一些不足。在以后的發(fā)展中,需要
從以下幾個方面進行完善:(1)完善數(shù)據(jù)處理分析功能:該系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析功能比較單一,有
待進一步完善。(2)系統(tǒng)面向的用戶有限,對保護區(qū)宣傳力度不夠大。有待與Internet技術(shù)相結(jié)
合。(3)需要與保護區(qū)的監(jiān)控相連接,方便快捷的完成保護區(qū)的保護監(jiān)測工作。(4)完善保護區(qū)
數(shù)據(jù)庫。由于保護區(qū)資料有限,數(shù)據(jù)庫資料比較欠缺,這就為之后的規(guī)劃管理工作帶來很大的局
限性。
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