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關鍵詞:地理信息 地質學 系統應用
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)12-0091-01
1 地理信息系統的功能特征
地理信息系統亦稱之為GIS,是基于地理空間數據庫,并借助計算機軟硬件,對具有空間內涵的地理數據進行科學分析和綜合管理,在地質學中的應用,可提供地質管理、決策等重要信息。其系統功能特征表現為以下幾點:(1)數據輸入。地理信息系統在收集相應地質信息資料之后,以圖形數據、圖像數據和屬性數據的形式,將數據輸入到系統當中,為地質災害防范、環境地質研究、地質剖面繪圖等,提供科學合理的數據。(2)檢索查詢。地理信息系統提供交互式查詢檢索、影像庫查詢檢索、圖形庫查詢檢索、屬性庫查詢檢索等檢索查詢功能,可供系統應用時快速找到所需的數據資料。(3)統計分析。針對地質學中的空間分析、模型分析預測、專業統計分析、常規統計分析等統計分析需求,在經過一系列信息篩選后,分析輸出地質災害、環境地質研究等所需的信息。(4)圖像處理。圖像處理功能體現為專題信息提取、信息復合、圖像糾正、文本報表、統計制圖、空間分析制圖、影像圖幾個方面,為地質學應用提供更為專業科學的圖像。
2 地理信息系統在地質學中的應用
地質學中應用地理信息系統,主要應用范圍分為地質災害、環境地質研究、地質剖面繪圖、地質礦山四個方面,筆者結合相關的工作經驗,對地理信息系統的具體應用方法,進行如下總結:
2.1 在地質災害中的應用
地理信息系統在泥石流、地面沉降、水土流失等地質災害中,具有預測性的作用。(1)地震災害。為滿足地震分析、預報、抗震、救災、災后評估等需求,借助計算機采集地震相關數據信息,并通過自動判別系統提供信息,對地震展開客觀性、系統性和智能化的預測,至于地震災害損失評估和震后減災,可根據地理信息系統評價經濟損失、人員傷亡,并以最短路徑等空間分析方法,提供救災方案制定、避震疏散、危險品貯存、火災輔助等決策依據。(2)滑坡災害?;聻暮Φ娘L險評估,將地理信息系統引入滑坡災害危險性的評價,作為滑坡災害危險性評價的分析工具,以此提高滑坡危險性評價的精度??傊乩硇畔⑾到y的信息技術功能,憑借信息處理的優勢,并以信息自動識別功能,是救災、抗災和防災工作的重要技術輔助手段。
2.2 在環境地質研究中的應用
在環境地質研究中,要求掌握評估地質災害風險、識別水土污染風險、充分利用地下水資源、評價城市地質脆弱性等方法。地理信息系統在環境地質研究中應用的表現如下:(1)地質圖編制和數據庫建設,即基于地理信息系統建立地質學信息空間數據庫,以及自然災害風險評估決策系統,形成提供環境地質研究數據的系統平臺。(2)便于地質資源的評價和地質環境的管理,尤其是在資源匱乏和環境污染較為嚴重的環境地質區域,通過對資源的評價和環境的管理,可為該區域環境地質的改善,提供研究的科學條件。(3)在技術系統應用方面,地理信息系統提供了專業的技術空間,在與其他技術的配合應用下,譬如RS和GPS等技術,可有效調查和監測地質狀態。
2.3 在地質剖面繪圖中的應用
地理信息系統的數據庫和圖形處理功能,因此能夠有效存儲和處理空間信息,具體應用方法如下:(1)對于地質剖面繪圖的應用來說,有利于將地質體地理位置和地質屬性結合起來,從而真實、生動、準確地將信息呈現在用戶面前,并輔助地質工作者分析剖面數據、繪制柱狀圖和繪制剖面圖。(2)以某柱狀圖的繪制為例,在自然電位分析的基礎上,從數據庫當中提取相關的鉆孔和巖性數據,確定自然電位為2.5mv,然后按照系、組、段分析地層,其中地層的系為二疊系和石炭系;地層的組為下石盒子組、山西組、太原組;地層的段無具體數據顯示,至于井深,分為75m、800m、850m、900m四個勘測點,然后分析巖性剖面和視電阻率,通過系統的柱狀圖自動生成功能,生成具體的柱狀圖。(3)利用地理信息系統繪制剖面圖,其原理可歸結為:初始化點、線、字符及符號—提取鉆孔柱子數據—計算每個柱子頂部中點坐標—求取左右兩邊柱子每個巖層的頂底板標高—按順時針方向排列左上角4個頂點—將頂點連線成四邊形—顯示或導出線—繪制完成。
2.4 在礦山地質中的應用
在礦山地質中應用地理信息系統,通過礦山地質點、線、面、體的勾畫,構建三維地理信息系統數據模型,以此描述礦山地質中的各種現象。借助模型,礦山開采時就能夠掌握各種地質現象的特點,并在空間精度和便利性方面,解決地質描述的實際難題。筆者認為地理信息系統具有獨特的空間分析功能和數據分析能力,可為礦山地質劃分出不同危險性的等級區域,并以危險性制圖的方式體現出來,以及借助系統評價和管理礦山地質,以分區評價地質災害的危險性,并與專家系統集中應用,管理相應的時空數據,以便形成對礦山地質的動態管理??傊?,地理信息系統基于傳統三維數據模型,承上啟下地開發出三維地理信息系統模型,為礦山開采質量和安全管理,提供科學合理的地質材料依據。
3 結語
綜上所述,地理信息系統以地理空間數據庫為基礎,并借助計算機軟硬件,對具有空間內涵的地理數據進行科學分析和綜合管理,包括數據輸入、檢索查詢、統計分析、圖像處理幾個方面的功能特征,在地質學中的應用,為地質災害防范、環境地質研究、地質剖面繪圖、礦山地質確定等方面,可提供地質管理、決策等重要信息。通過文章的研究,基本明確了地理信息系統在地質學中的具體應用方法,但具體的應用細節,仍然需要結合實際予以不斷總結和完善,以進一步提高應用的效果。
參考文獻
[1]王雪琴.在地質災害中如何應用地理信息系統[J].企業研究,2013(9):69-71.
[2]李小青,羅太進.地理信息系統在編制綜合水文地質圖中的應用[J].華東科技:學術版,2013(6):495.
[關鍵詞]數字化城市;地理新系統;發展與規劃
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)08-0208-02
一、引言
目前可推測的最早的地理信息系統被稱為數字地球。它是二十世紀末由美國副總統戈爾提出的,數字地球是一種實用的、具有網絡特性的地理信息系統。數字地球的提出讓世界各國的地學專家開始認識到建設數字地球城市發展戰略將是推動各國信息化建設和社會經濟以及自然資源可持續發展的重要手段,地理信息系統經過不斷發展數字地球中投入了一個全新的科學工程項目――數字城市,數字城市從環境、資源、自然、社會等各方面集中收集信息,集中應用數字地球技術于城市,因此現代城市是由環境、社會、經濟共同構成的綜合性動態系統。準確的信息為城市的建設提供了有效支持,促進了城市的可持續發展。國際上數字城市的建設相繼拉開了序幕,例如說我國浙江省義烏市編制了“數字義烏”的設計方案,啟動了“數字義烏”的城市建設。
就當前地理系統發展情況來看,城市地理信息系統是城市信息領域的發展重點。數字城市體系的提出,為城市地理信息系統的發展指明了方向,提供了一條明亮的道路。從某種角度來看數字化城市是城市地理信息系統的深入發展,是以城市信息系統要以數字化城市為前提,建設城市地理信息新系統。
二、 數字化城市特點以及城市地理信息系統的目前狀況
數字化城市相當于是一個空間信息虛擬化城市,它利用信息技術連接各種數字信息形成信息系統。信息系統對轉化為數字形式的城市基礎設施、社會資源、人文經濟等進行宏觀的管理以及調控,它具有數字化、智能化、可視化以及網絡化等特點。數字化城市地理信息系統通過對空間信息進行虛擬,將城市空間具體化,并建立相關數據關系網,這是數字化城市最顯著的特點。網上商務、自動化辦公、電子金融、網上教育、網絡購物、網上娛樂等屬于數字化城市智能化建設不可或缺的一部分??梢暬褪菍⑿畔⑥D化為肉眼可見的具體實物,數字化城市系統通過把數據轉換為圖形等形式,有利于更好地理解城市化信息和數據的內涵與現實意義。數字城市的可視化通過三維圖形技術、虛擬現實技術來實現,它幫助人們更好地理解信息和數據的重要,數字化城市不斷提高可視化水平,便于人們加強對地理信息的認知和需要。而數字化城市信息系統中數據庫、信息能相互連接,要求數字化城市系統必須網絡化,在網絡的基礎上實現數據的處理和數據的共享等,為各行業的便捷交流提供一個很好的平臺,數字化城市地理新系統的優勢才能夠得到充分發揮。數字城市的實質就是將具體設施數字化,抽象空間與具體數字有機融合,使城市信息數據最大限度地得到利用及更好地管理與處理。
城市地理信息系統主要是通過計算機技術以及網絡技術對城市空間各種數據進行輸入、存儲、訪問、管理、更新、分析、顯示來實現對城市實體的宏觀管理以及調控。它是一種先進的科技技術,通過不同地理坐標空間位置為城市信息管理、規劃、建設提供良好地幫助。隨著城市地理信息系統的不斷發展與普遍應用,國內許多城市也相繼籌劃創建、完善城市地理信息系統。特別是很多城市已經在建設城市基礎地理信息系統的基礎上,建設了專業的地理信息系統,如部分城市實行的城市規劃、地下管線、電信等地理信息系統,都取得了良好的經濟效益和社會收益。隨著生產力的不斷發展,人們對城市信息化的需求越來越大,城市地理信息系統的功能也越來越全面。如城市地理信息系統已經逐漸深入到各行各業、各個層次,因此產生了空間位置數據能共享以及交互應用等需求。此外人們對地理信息的認知、理解越來越深入,這也要求城市地理信息系統需要加快發展的步伐,城市地理信息系統正迫切需要向集成化和整體化方向發展。
三、 數字化城市地理新系統的發展規劃
1.數字化城市與城市地理新系統的融合
城市地理信息系統技術被應用到空間信息虛擬化的數字化城市系統,包括虛擬城市技術、三維模型城市、網絡化地理信息系統技術等對數字城市的創建和發展有促進作用。數字城市是一個分階段發展的,它是由低級向高級發展,在不同的時間有一個具體的目標。數字化城市還處在慢慢發展的過程中,它的主要技術手段是集成。立足于城市地理信息系統技術和結果,當前建立的數字化城市地理新系統發展為時空數據庫,并把各種專題地理信息加載在空問基礎數據框架上;把各分布式空問地理信息系統進行網絡集成,包括建立網站服務,建立動態異構數據庫訪問,查詢,空間分析,決策系統,建立元數據庫和網絡的標準化。
數字城市的建設首先要建立空間基礎數據框架,作為其他地理數據的基礎參考框架,以上傳、整合各類數字化信息。空間基礎數據框架包含框架數據和框架服務,框架數據基本提取自城市基礎地理信息數據庫。城市各種數字化地理信息系統空間定位、空間分析的建立必須依靠城市基礎地理信息數據庫。數據包括利用航空影像、衛星遙感影像與地圖數據制作DEM數字高程模型,此外還有4D圖像包括數字正射影像(DOM)、數字柵格地圖(DRG)、數字線劃地圖(DLG)等。對此類數據進行改造之后,數據可以重新被啟用并以此建造數字城市的空間基礎數據框架。
2.數字化城市與城市地理信息系統
在當前城市地理信息系統建設中,由于缺少統籌規劃,并且也沒有統一標準,管理立法、標準和規范制定比較落后城市地理信息系統成果難以滿足數字城市建設的需求。實際上,數字城市中的許多思路與工作在城市地理信息系統中已加以考慮或付諸實施,最主要的原因是缺少數字城市這樣的高層次發展思路和戰略目標。當前,從把握城市建設的總體層面上說,整合城市地理信息的時機已經十分成熟。但需要注意的一點就是信息的分類、信息的格式、系統配置、技術流程等方面要嚴格要求,務必保證數據的規范。城市地理信息系統經過多年的發展、建設,已采集、積累了大量地理信息數據,建立了各方面、各行業地理信息系統。由于統一地理數據標準的缺失,各專業部門在開發建設地理信息系統時無法整體把握,更多的是站在本專業本部門的角度考慮,在系統軟件選用、數據建模方法、數據格式、數據組織結構等方面各不相同,所采集的數據與建立的系統各不相干無法有效融合,不能共享和互操作。其次,目前城市地理新系統在采集、存儲、操作、分析數據時多采用空間度不夠的二維方法,無法滿足用戶重現地表特征以及恢復特征等需求,因此數字化系統還應該將三維技術應用到系統建設中,完善三維城市地理信息系統。運用三維技術在計算機上建立城市三維景觀模型,地理空間數據呈現直觀性,人們對數據的理解認識也更為的理解簡單容易,在工程設計、現場模擬、決策支持等方面具很高的實用價值。
3.城市地理新系統數據維護
數字化城市地理信息系統需要不斷的建設以及完善,因此數據的動態維護與更新十分重要。數據的動態維護包括系統硬件設施的完善、軟件的革新和系統數據的動態更新。系統在建設的過程也是系統在不斷老化的過程,如果系統保持原狀態不變,很容易導致系統發送錯誤的信息數據,系統也失去了原本的意義。因此,因此為了系統的可持續發展,必須加強更新機制的研究、完善地理信息新系統。這里還要了解一個概念就是元數據,元數據有利于用戶了解空間信息,元數據的數據量非常的大,因此一定要加強對元數據的重視,建立元數據,通過元數據對地理空間數據的內容、定義、條件和其他特征的詳盡描述,使得空間數據的內容易于理解和操作。此外要加強對歷史數據的保存。歷史數據作為科學研究的必要依據,加強對數據的控制十分必要。隨著現代城市建設日新月異,地理數據變化更新也非常迅速。歷史數據必須加以保存,以便進行時空模擬及事件的逆時空反演的操作,并且該方法也有利于對數據進行查詢分析,一旦信息出現錯誤、缺失,還可以對信息進行及時修正、恢復處理。目前城市地理信息系統的數據更新在處理新的信息和過時的信息時,新的信息添加到數據庫中,刪除、替換掉原有數據,這顯然違背了數字化城市地理新系統的發展初衷。在數據更新時,建立專門的歷史數據庫,將原始的信息保存起來。這樣不僅避免數據重復影響數據有效性,也實現數據的動態變化。
四、結論
總而言之,隨著城市地理信息系統的技術與運用已日趨成熟,數字化城市作為城市信息系統的進化,是城市地理信息系統的新的發展方向。在城市地理信息系統的建設中,必須以數字化城市為指導思想,實現數字化城市地理新系統的戰略方針,并切實把握數字城市、城市地理信息產業化的新機遇,在產業化的進程中求開拓、求進步,為早日建成數字城市,實現城市信息化打好基礎。
參考文獻
[1] 簡逢敏. 從數字地球到數字城市規劃(上)──兼論上海城市規劃信息系統[J]. 工程設計CAD與智能建筑. 2011(07)
關鍵詞:GIS;發展;演化
一、前言
地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”,也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”,同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。
二、GIS的提出和迅速發展
50年代,由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用,使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據,并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務,這樣就導致了地理信息系統的問世。
1956年,奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統(LIS),用于地籍管理。1963年,加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語,并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統(CGIS),用于自然資源的管理和規劃。稍后,美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是,由于當時計算機技術水平不高,存儲量小、磁帶存取速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖,進行地圖數據的拓撲編輯,分幅數據的拼接,并發展了基于柵格的操作方法。
進入70年代以后,由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展,尤其是大容量存取設備—磁盤的使用,為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。
三、80年代的GIS—地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)
80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世,推出了第四代計算機,特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現,為計算機的普及應用創造了條件,加上計算機網絡的建立,使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外,軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣,推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展,并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃(如道路、輸電線等)轉向更加復雜的區域開發問題。當時,GIS已跨越國界,在全世界范圍內全面推廣,應用領域不斷擴大,并與衛星遙感技術結合,開始應用于全球性的問題(如全球變化、全球沙漠化監測等)。因此,國際著名的GIS專家,即前面提到的R.T.Tomlinson認為:“如果70年代是GIS發展的鞏固時期,那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期,GIS還保留有地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)的含義和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科學(GeographicInformationScience,GIS)
地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力,而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究,并指出地球信息基礎理論的實質內容:地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體,而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等;并認為:Geo-Informatics不同于Geomatics,在于這個Info還包括很多地學規律,其分析模型必須以地學為基礎。
Goodchild于1992年提出地理信息科學(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題,如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求,它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢,而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的;它在注重地理信息技術發展的同時,還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題,如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見,地理信息科學在地理信息技術研究的同時,還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。世紀之交,由于地理信息系統的應用日益廣泛,加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合,逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統,為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證;同時,這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣,掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝,于是時勢造英雄,促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期,GIS己經漸變地含有地理信息科學(GeographicInformationScience,GIS)的含義和意思。
五、現在的GIS—地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)
近年來,隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用,GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期,社會對GIS的認識普遍提高,需求大幅度增加,地理信息系統已成為許多機構(特別是政府決策部門)必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題,地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃,也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業,具備了走向產業化的條件。
近來,個人數字助理(PersonalDigitalAssistant,PDA)、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員,顧名思義,他們工作在遠程位置,如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據,在遠端使用這段數據,然后在每天工作結束的時候將改動更新(同步地)到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是:客戶端保留有數據,并以離線方式在本地對數據進行操作?;谖恢梅盏氖褂檬墙陙沓霈F的一個重要趨勢,這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(GPS)的應用,可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置,并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案。基于位置服務的影響和重要性促使開放GIS協會(OpenGISConsortium,OGC)提出了開放位置服務(OpenLocationService,OpenLS),希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定:所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的,追蹤精度為125米。這樣,一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念,與此同時,對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務(LocationBasedService,LBS)的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息,從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前,LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時,GIS已朝著地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)的方向發展。
六、結論
關鍵詞:城市規劃;城市地理信息系統;應用
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
引言
城市地理信息系統除應用在規劃編制外,還可與城市應急管理等方面相結合。目前在國內,它作為城市管理和決策的現代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設。由于它具有綜合信息服務、交換、分析以及存儲的功能,可以為城市規劃建設的科學化、定量化以及各類信息的分析與查詢提供一個先進的技術手段以及方法,并為決策提供輔助支持。因此,城市地理信息系統是數字城市不可缺少的工具。
1、城市規劃的概述及原則
城市規劃是人類為了在城市的發展中維持公共生活的空間秩序而作的未來空間安排的意志,是城市建設和發展的“龍頭”,是引導和管理城市建設的重要依據。城市規劃的基本任務是根據一定時期經濟社會發展的目標和要求,確定城市性質、規模和發展方向,統籌安排各類用地和空間資源,綜合部署各項建設,以實現經濟和社會的可持續發展。
2、城市地理信息系統概述
城市的發展離不開城市的規劃、建設、管理和服務工作,它所涉及的信息非常龐雜。城市地理信息是城市中一切與地理空間分布有關的各種要素的空間信息、屬性信息的總和,它反映了地理實體及環境固有的數量、質量、分布特征、聯系和規律。而城市地理信息系統則能根據不同需要以圖文并茂等方式適時地為用戶服務,滿足城市建設、居民生活對空間信息的要求;同時還可以借助其獨有的空間分析功能和可視化表達,進行各種輔助決策;其主要特點有:
(1)基礎空間數據全面,數據類型多樣,數據更新方便,且能長期保留各時期城市空間分布狀況,有利于分析城市的發展規律、變遷過程和特點。(2)數據庫中的數據可進行多用戶、多目的的重復使用,實現數據共享。(3)便于利用現代數學方法加以模擬和評價,如回歸分析、層次分析、系統動力分析、聚類分析等,提供定量信息。(4)便于與其他數據綜合利用,提供綜合信息。(5)定量描述規劃方案及城市發展戰略。(6)可提高城市規劃空間布局的準確性。(7)可視化、動態的表現方法使得城市現狀及規劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標準、美觀的文檔及各類報表。(8)有利于城市復雜信息和數據管理的規范化。
3、城市地理信息系統的功能
隨著科技的進步和經濟的發展,城市內涵越來越豐富,數據和信息越來越多,服務要求越來越高,城市規劃和管理面臨著新的挑戰。為了城市的現代化、生態平衡和持續發展,城市需要全面科學的規劃,而城市地理信息系統則在城市規劃和管理方面發揮技術支撐作用。
城市地理信息系統的功能可從兩個角度來描述:一是從數據處理分析和表達的技術角度描述,可概括為數據獲取、編輯、數據重構和轉換、數據分析與表達、查詢檢索以及成果輸出等六項主要功能,這是面向城市地理信息系統專業人員的概括;二是以應用為向導,從用戶使用地理信息系統對城市進行管理與規劃的角度去描述,可概括為以下三種功能:
3.1、管理功能
通過建立城市地理信息系統,實現各種信息的數字化、標準化和計算機化,從而達到統一管理、數據共享和促進辦公自動化,以及實現信息的快速查詢檢索、實時交換以及可視化表達和輸出的目的,為城市實行動態現代化管理奠定基礎。
3.2、評價分析功能
通過建立不同的分析模型來輔助決策所支持的系統,對城市某單一或綜合性問題,如交通網絡、投資環境、規劃管理、企業選址或工程效益等,進行綜合評價分析,提出方案,供相關部門決策參考。
3.3、規劃與預測功能
根據城市現狀、發展趨勢和潛在能力等綜合因素,通過不同的預測模型來展現可能的前景,供中長期規劃和宏觀調控做參考之用。
4、城市地理信息系統在城市規劃中的應用
4.1、城市問題研究
由于地理信息系統是一種空間信息系統,通過GIS的有關應用程序,分別可以在一維、二維和三維空間里實現對各種研究對象的快速量算,為用戶提供各種有用的數據。如不同年代的土地利用現狀、管線現狀、建筑物類型統計;不同時期的海岸線長度、森林及沙漠面積的變化等等資料(數據)。并且在這些資料的基礎上,通過某種方法對未來的事務進行科學的分析、推測,以便在了解事物的過去和現狀的前提下,對未來的行動及措施進行調整。
4.2、城市規劃管理
規劃與管理是地理信息系統應用的一個重要方面。根據我國城市規劃的實踐,城市規劃管理信息系統含有三個層次的內容:第一個層次是以地理信息系統GIS平臺和數據庫技術為核心的城市規劃空間數據庫,包括圖形、影象庫和關系數據庫,以空間檢索為基本要求,如地形庫、綜合地下管線圖庫、遙感影象圖庫。第二個層次是在空間數據庫基礎上的應用系統,開展基于GIS的輔助城市規劃、管理和辦公自動化等,如總體與分區規劃子系統、公共設施規劃支持系統。第三個層次是在前兩個層次基礎上開展面向應用的各類專家系統(ES)、決策支持系統,如地下管線輔助決策支持系統。
4.3、城市規劃評析
決策不是一種選擇方案的瞬間行動,而是一個過程。雖然GIS本身不能完成規劃和解決社會經濟發展問題,但它是規劃工作中非常有用和重要的工具。在規劃設計過程中,GIS最主要的應用是利用其空間數據管理和展示功能及簡單的空間分析對傳統的前期輔助分析,進行直觀的圖形表達,以作為規劃的依據。有些城市甚至在GIS空間數據庫的基礎上加入規劃專業分析模塊,以提高規劃的合理性。
4.4、城市規劃公眾參與
當今,規劃過程中越來越強調公眾的參與性,每一個城市居民都有權力對城市的發展和規劃提出自己的意見。而網絡GIS(GIS和www技術的結合)為其創造了十分良好的條件。規劃信息系統通過建立INTERNET網站,向社會公眾與城市規劃管理有關的法律、法規、城市規劃方案及規劃建設項目審批進展情況,并提供公眾參與城市規劃討論的園地。如網上調查,獲得公眾對城市規劃的意見,可作為政務工作的參考依據;規劃局信箱可以反饋公眾的意愿,加強政府與公眾的交流。這樣居民們可以通過互聯網很方便的了解城市的現狀和發展目標,提出自己的建議和設想。規劃人員可以調閱、匯總分析進人GIS數據庫的意見,與居民進行方便的交流,及時的溝通。使居民能積極地參與城市的建設,保證規劃的連續性、多方面性和協作性。
5、結束語
隨著信息技術的突飛猛進,城市規劃既面臨著挑戰,也面臨著機遇。在城市規劃過程中,必須堅持“可持續發展”、“系統工程”、先進技術與多學科、跨系統的綜合研究,加強與信息技術廣泛的結合,才能適應社會的發展,體現城市規劃綜合、系統、動態、生態的思想,拓展城市規劃的理論與實踐。
參考文獻
[1]滕鵬,張震,徐凱宏.城市規劃與城市地理信息系統[J].森林工程,2006,05:66-68.
1.遙感(RemoteSensing:RS)遙感技術在地質測量中的應用已經歷了較長的時間,并積累了豐富的經驗。應用遙感資料,可獲取工程地質實時、動態、綜合的信息源,對工程地質環境進行監測,為工程地質環境保護提供決策支持。2.全球定位系統(GlobalPositionSystem:GPS)利用GPS技術進行工程地質地表移動監測、水文觀測孔高程監測、工程地質控制網建立或復測、改造等。其應用于礦山測量工作的地面部分已成為現代礦山測量的一項重要支撐技術。以工程地質資源環境信息系統為平臺,以各種測量技術為數據獲取的途徑,可以建立集數據采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術系統,作為礦山可持續發展的決策支持系統。3.地理信息系統(GeographicInformationSystem:GIS)地理信息系統的博才取勝和運籌帳幅的優勢。使它成為國家宏觀決策和區域多目標開發的重要技術工具,也成為與空間倍息有關各行各業的基本工具,地理信息系統技術源于機助制圖。地理信息系統(GIS)技術與遙感(RS)、全球定位系統(GPS)技術在測繪界的廣泛應用,為測繪與地圖制圖帶來了一場革命性的變化。集中體現在:地圖數據獲取與成圖的技術流程發生根本的改變;地圖的成圖周期大大縮短;地圖成圖精度大幅度提高;地圖的品種大大豐富。數字地圖、網絡地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來了巨大的應用便利,測繪與地圖制圖進入了一個嶄新的時代。4.現代測繪技術使全解析測繪成為可能GPS定位系統和全站式電子速測儀,承擔著測田的基本控制和圖根控制任務,以及地物、地貌持征點的數據采集。在計算機控制下,數字化儀可將原因數字化,繪圖儀自動繪圖。工礦、城鎮和其他地物密集而地勢較為平坦的地區,用全解析法測繪1:500和1:1000比例尺的地學圖形。在空曠地區、高山等地勢復雜地區,采用航測成圖法、測繪1:2000或1:5000比例尺的地形圖;相應的較小比例尺的地形田、地圖,均由所測地形圖編制而成。地學圖形可按圖形文件或數據文件存儲,地物、地貌的變更采用補測的方案進行。定期進行GPS定位,取得新的控制點坐標,以保證補測與原因的有機拼按。補測的概念應擴大內涵,因為數字模型地學圖形在邏輯上是廣大區域的圖形,非整個區域的地學圖形測繪均可稱為補測?,F代科學技術的迅猛發展,特別是計算機技術的日新月異,使得測繪儀器產生了一場革命性的變化,現代測繪數據處理理論的產生和發展,奠定了測繪新技術的基礎,計算機技術的發展,使得原本很復雜的數據處理模型得以實現。
發展空間技術,建立衛星導航定位系統和衛星遙感系統,實施自主衛星對地觀測,不僅需要先進的技術支持,也需要雄厚的經濟實力支撐,只有國家的綜合國力足夠強大,才有可能發展高精度的衛星導航定位系統、重力衛星系統、高分辨率的遙感衛星系統等,因此,現代測繪技術的發展水平是綜合國力的象征。以“3S”一體化或集成為主導的空間信息技術體系已逐漸成為測繪學或地球信息學新的技術體系和工作模式,其先進性、時效性明顯?,F代測繪技術將朝著高科技、自動化、實時化和數字化方向發展。
本文作者:李玉濤工作單位:黑龍江省地球物理勘察院